James Clerk Maxwell

Tätä henkilöä käsitellään ApologetiikkaWikissä, koska hänen työllään on ollut suuri merkitys tieteen kehitykselle sekä tieteen ja kristinuskon väliselle suhteelle

James Clerk Maxwell
Syntynyt	13. kesäkuuta 1831 Edinburgh, Skotlanti
Kuollut	5. marraskuuta 1879 Cambridge, Englanti
Asuinpaikka	Skotlanti
Kansalaisuus	Skotlantilainen
Tutkimusalue	Fysiikka, matematiikka
Tutkinnot	Cambridgen yliopisto
Saavutukset	Maxwellin yhtälöt
Tunnustukset	Rumford-mitali
Uskonto	kristinusko

James Clerk Maxwell (13. kesäkuuta 1831 Edinburgh – 5. marraskuuta 1879 Cambridge) oli skotlantilainen fyysikko. Hän kehitti Maxwellin yhtälöt, jotka kuvaavat sähköisten ja magneettisten kenttien käyttäytymistä ja vuorovaikutusta. Lisäksi hän johti Maxwellin–Boltzmannin jakauman, joka on kineettisen kaasuteorian pohja. Maxwell oli Penicuikin nuoremman Clerk-suvun haaran viimeinen edustaja.

Maxwellia on yleensä pidetty 1800-luvun tiedemiehenä, jolla oli eniten vaikutusta 1900-luvun fysiikkaan, selvittämällä luonnon perustavien mallien luonnetta. Vuonna 1931 Maxwellin syntymän satavuotisjuhlilla Einstein kuvasi Maxwellin töitä ”kaikkein syvällisimmiksi ja kaikkein antoisimmiksi, mitä fysiikka on kokenut sitten Newtonin.”

Algebrallinen matematiikka geometrian elementeillä on piirre, joka esiintyy paljon Maxwellin töissä. Maxwell osoitti, että sähköinen ja magneettinen voima ovat kaksi toisiaan täydentävää näkökantaa sähkömagnetismille. Hän näytti, että sähkö- ja magneettikenttä matkaavat avaruuden läpi aaltomuodossa vakio valonnopeudella 3,0 · 108 m/s. Hän myös esitti, että valo on eräänlaista sähkömagneettista säteilyä.

Tieteellinen johdannaisyksikkö maxwell (Mx), jolla magneettista vuota mitataan (lyhennetään yleensä f), on nimetty hänen kunniakseen. Vuorijono Venuksella, Maxwell Montes, on nimetty hänen mukaansa, kuten myös James Clerk Maxwell -teleskooppi: maailman suurin allemillimetritaajuksien kaukoputki, jonka halkaisija on 15 metriä.

Raamatullisen maailmankuvan merkitys Maxwellin tutkimustyölle

Ajatus Jumalan kolminaisuudesta oli suoranaisena perustana Maxwellin kenttäteorialle. Näkemys kolmiyhteisestä Jumalasta vaikutti Maxwellin kenttäteorioilleen antamaan rakenteeseen. Maxwell sai Jumalan kolmen persoonan välisestä suhteesta mallin, jota voidaan soveltaa yleisemmin maailmassa oleviin suhteisiin. Maxwellin näkemys Jumalan kolminaisuudesta johti hänet näkemykseen, jonka mukaan suhteet ovat yhtä todellisia kuin ne oliot, jotka ovat tietyllä tavalla suhteessa toisiinsa. Maxwell otti lähtökohdakseen joitakin hänen kanssaan saman perinteen piirissä tutkimustyötä tekevän Michael Faradayn (1791–1867) esille tuomia tosiasioita. Faraday toi esille tosiasioita sähköisten ja magneettisten kenttien toiminnasta ja niiden välisistä vuorovaikutuksista, joita oli vaikea selittää sen ajan fysiikan termeillä. Maxwell muutti Faradayn empiiriset kuvaukset matemaattisiksi yhtälöiksi ajattelemalla Faradayn kuvauksia kokonaisvaltaisesti, analogisesti ja suhteiden näkökulmasta. Koska maailmankaikkeus on Maxwellin mukaan satunnainen ja aktiivisesti Jumalan ylläpitämä, sitä voidaan kuvata ”sellaisilla välttämättömillä suhteilla, joita on matematiikassa”. Matematiikka soveltuu maailman kuvaamiseen, koska sen avulla voidaan kuvata ”Jumalan luovan toiminnan malli”. Maxwellin mukaan elektromagneettinen kenttä vaikuttaa kaiken paikan ja ajan läpi, ei ainoastaan siellä, missä on ainetta. Maxwellin mielestä myös aika ja paikka olivat riippuvaisia siitä, että Jumala pitää niitä jatkuvasti yllä. Vaikka kentät eivät ole materiaalisia, ne ovat yhtä todellisia kuin aineelliset esineet. (Chase 1996: 206.)

Viime vuosadalla Erwin Schrödinger (1887–1961) laajensi Maxwellin aaltoyhtälöitä niin että ne sopivat kuvaamaan myös ainetta. Esimerkiksi vetyatomi voidaan kuvata aaltoyhtälöllä. Kun ennen Maxwellia kenttiä pidettiin matemaattisina fiktioina ilman ontologista statusta, modernissa fysiikassa saatetaan pitää hiukkasmaailmaa fiktiona, joka määritellään matemaattisten aalto-yhtälöiden avulla. Kvanttimekaniikan maailmassa on käytettävä Maxwellin aaltoyhtälöitä täsmällisten kuvausten saamiseksi. (Chase 1996: 206.)

Maxwellin kristillisen käsityksen mukaan maailmaa hallitsevat lainalaisuudet ovat yhtä todellisia kuin itse näiden lainalaisuuksien hallitsemat esineet ja oliot. Esineiden ja olioiden väliset suhteet ovat yhtä tärkeitä kuin itse esineet. Koska Maxwell oli vakuuttunut tästä, hän ehdotti vaihtoehtoa aikansa materialistisesti suuntautuneelle fysiikalle. Torrancen (1984) sanoin ilmaistuna Maxwellin kristillisellä uskolla oli ”ohjaava merkitys hänen välttäessään mekanistisen käsityksen luonnosta”. Usko Pyhään Kolmiykseyteen vapautti Maxwellin ajattelun mekanistisen todellisuuskäsityksen kaavamaisista ajattelutavoista ja teki hänelle mahdolliseksi hahmottaa todellisuutta kokonaan toisenlaisesta näkökulmasta. Kolminaisuusopin näkökulmasta hän pystyi tekemään paremmin oikeutta todellisuuden varsinaiselle luonteelle.

Kristillisen uskon ohjaamana hänen ajattelunsa pystyi tuoreeseen, rajun itsenäiseen tarkastelutapaan, niin että hän pystyi rikkomaan newtonilaisen tieteen kovan mekanistisen rakenteen ja avasi tien sille peruuttamattomalle muutokselle maailmankaikkeuden ymmärtämisessä, joka edelleen jatkuu. Hänen saavutuksensa auttaa meitä ymmärtämään kristillisen uskon ja fysikaalisen tieteen välistä syvällistä suhdetta. (Torrance 1984: 219)¹

Thomas F. Torrance kiinnittää huomiota siihen, että Maxwell teki tutkimustyötään sen vakaumuksen pohjalta, että maailmankaikkeus on luotu Jumalan viisauden varassa ja että siitä siksi voidaan tieteellisen tutkimuksen avulla saada tietoa.

Kun kerran myönnämme Clerk Maxwellin kanssa, että maailmankaikkeuden ymmärrettävä luonne viittaa itsensä ulkopuoliseen moraaliseen persoonaan, meidän ajatuksemme ohjautuvat Jumalaan, Luojaan. Silloin emme enää voi käsittää ”Jumalaa” Einsteinin tavoin mykäksi ja toimimattomaksi, vaan meidän on otettava Jumalan ilmoitus vakavasti. Jumalan itseilmoitus ihmiskunnalle ihmiseksi tulleessa Sanassa, jonka kautta kaikki on tehty ja jonka kautta kaikki saa järkiperäisen järjestyksensä, ohjaa uskoamme ja sen kautta suuntaa tieteellistä ajatteluamme. Samalla tämä informoitu usko Jumalaan sopii yhteen ja antaa sisältöä vaistomaiselle intuitiollemme tuonpuoleisesta järjestyksestä, joka vaikuttaa ajattelumme taustalla kaikessa tieteellisessä tutkimuksessa. Sapientia ja scientia liitetään yhteen siten, että viisaus ohjaa tieteellisten keksintöjen tekemistä ja toimii tieteellisen tutkimuksen perustana. Koska Clerk Maxwell teki tieteellistä tutkimustaan sen vakaumuksen pohjalta, että maailma on tehty Jumalan viisauden kautta, hän kaiversi Cavendishin laboratorion suureen oveen Cambridgen yliopistossa muinaisen psalmin sanat: Magna opera domini excquisita in omnes voluntates eius. (Suuret ovat Herran teot. Joka niitä rakastaa, tutkii niitä.) (Torrance 1996a: 145.)²

Maxwell lähti tieteellisessä työssään siitä, että Jumala on luonut maailman ja että juuri siksi sitä on mielekästä tutkia tieteellisesti. Hänelle olisi ollut täysin vierasta ajatus, että luomisteorian varaan rakentuva tieteenharjoitus määriteltäisiin tieteen ulkopuolelle kuuluvaksi. Hän näkivät tieteellisen tutkimuksen saavan mielekkyytensä nimenomaan ajatuksesta, että Jumala on luonut maailman ja että hän on luonut ihmisen omaksi kuvakseen.