மின்சாரம், காந்தப்புலம், ஒளி அனைத்துமே ஒரே தோற்றப்பாட்டின் வெளிப்பாடுகளே என விளக்கிய ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் நினைவு தினம் இன்று (நவம்பர் 5, 1831).
ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் (James Clerk Maxwell) ஜூன் 13, 1831ல் இந்தியா தெருவில், எடின்பர்க் நகரத்தில் பிறந்தார். ஜான் கிளெர்க் மேக்ஸ்வெல் என்ற வழக்கறிஞர், மற்றும் ராபர்ட் ஹோட்ஷோன் கேயின் மகள் மற்றும் ஜான் கேயின் சகோதரி பிரான்சுஸ்.கே ஆகியோருக்கு மகனாகப் பிறந்தார். இளம் பையனின் திறமையை உணர்ந்து, ஜேம்ஸின் ஆரம்ப கல்விக்கான மேக்ஸ்வெல்லின் அம்மா பிரான்சுஸ் பொறுப்பேற்றார். இது விக்டோரிய காலத்தில் பெரும்பாலும் குடும்பப் பெண்களின் வேலையாக இருந்தது. மேக்ஸ்வெல் எட்டு வயதில் அவர் மில்டனின் பத்திகள் மற்றும் 119 வது வேதவாசகங்கள் முழுவதையும் (176 வசனங்கள்) நீண்ட தொகுப்புகளை படிக்கும் திறன் பெற்றுறிருந்தார். அவரது தாயார் அடிவயிற்று புற்றுநோயால் பாதிக்கப்பட்டார். புற்றுநோய்க்கான அறுவை சிகிச்சையில் தோல்வியுற்ற பின்னர், மேக்ஸ்வெல்லின் தாய் டிசம்பர் 1839ல் மேக்ஸ்வெல் எட்டு வயதில் இறந்தார். ஜேம்ஸ் கல்வி பின்னர் அவரது தந்தை மற்றும் அவரது தந்தையின் அண்ணி ஜேன் ஆகியோரால் மேற்பார்வை செய்யப்பட்டது.
இருவரும் அவரது வாழ்க்கையில் முக்கியப்பங்கு வகித்தனர். அவருடைய முறையான பள்ளிப்படிப்பு ஒரு பதினாறு வயது நிரம்பிய ஆசிரியரின் வழிகாட்டுதலின் கீழ் தோல்வியடைந்தது. ஜான் நவம்பர் 1841ல் பயிற்சியாளரை பதவிநீக்கம் செய்தார். கணிசமான சிந்தனைக்குப் பிறகு, ஜேம்ஸ் மேக்ஸ்வெல்லை கௌரவமான எடின்பர்க் அகாடமிக்கு கல்வி கற்க அனுப்பினார். அவர் தனது அத்தை இசபெல்லாவின் வீட்டில் தங்கி கல்விப் பயிலத் தொடங்கினார். இந்த சமயத்தில், அவரது பழைய உறவினர் ஜெமினா ஓவியம் வரைவதற்கு மேக்ஸ்வெல்லுக்கு ஊக்கமளித்தார். மேக்ஸ்வெல் 1847 ஆம் ஆண்டில் அகாடமிலிருந்து 16 வயதில் விலகிவிட்டு எடின்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் வகுப்புகளில் கலந்து கொண்டார். கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் பயில வாய்ப்பு கிடைத்த போதும், அவர் எடின்பரோவில் தனது இளங்கலை முழு படிப்பை நிறைவு செய்வதற்கு, தனது முதல் பருவ பயிலும் காலத்திற்குப் பிறகு, முடிவெடுத்தார். எடின்பர்க் பல்கலைக் கழகத்தின் கல்வி ஊழியர்கள் சில உயர்ந்த பெயர்களைக் கொண்டிருந்தனர். அவரது முதல் வருடாந்திர வகுப்புகள் சர் வில்லியம் ஹாமில்டன், அவரை தர்க்கம் மற்றும் மெட்டா இயற்பியல் கற்றுக்கொடுத்தார்.
பிலிப் கெல்லண்ட் கணிதம், மற்றும் ஜேம்ஸ் போர்ப்ஸ் இயற்கை தத்துவம் கற்றுக்கொடுத்தனர். எடின்பர்க் பல்கலைக் கழகத்தில் அவருடைய வகுப்புகளை அவரின் அர்வத்தை தூண்டுவதாக இல்லாததால், பல்கலைக்கழகத்திலும், குறிப்பாக கிளென்லேர் வீட்டிற்குள் தனி படிப்பில் கவனம் செலுத்த முடிந்தது. அங்கு அவர் மேம்பட்ட இரசாயன, மின்சாரம் மற்றும் காந்த கருவி ஆகியவற்றை கொண்டு பரிசோதினைகளில் ஈடுபட்டார். ஆனால் அப்போது அவரது முக்கிய ஆராய்ச்சி ஒளிகளின் பண்புகள் பற்றி ஆராய்ந்ததாக கருதப்படுகிறது. 1850 அக்டோபரில், ஏற்கனவே கணிதவியலாளராக மேக்ஸ்வெல் தன்னை மேம்படுத்திருந்தார். கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் படிப்பதற்காக ஸ்காட்லாந்தை விட்டு வெளியேறினார். அவர் ஆரம்பத்தில் பீட்டர்ஹவுஸில் கலந்துகொண்டார். ஆனால் அவரது முதல் பருவ கால படிப்பு முடிவிற்கு முன்பு டிரினிட்டிக்கு மாற்றப்பட்டார்.
மேக்ஸ்வெல் 1855 ஆம் ஆண்டின் ஆரம்பத்தில் மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் பற்றிய ஆய்வுகள் செய்து “பாரடேயின் படைப்புகள்” பற்றிய தனது ஆராய்ச்சி முடிவுகளை கேம்பிரிட்ஜ் தத்துவ சமூகத்தில் கருத்து தெரிவித்திருந்தார். பாரடேயின் தத்துவங்களை எளிமைபடுத்தினார் மற்றும் மின்னியல் மற்றும் காந்தவியல் எவ்வாறு தொடர்புடையது என்றும் விவரித்தார். அவரது அனைத்து அறிவையும் அவர் 20 மாறிகள் உள்ள 20 சமன்பாடுகளுடன் இணைத்தார். 1861 ஆம் ஆண்டு மார்ச் மாதத்தில் இந்த ஆராய்ச்சி கட்டுரையாக பின்னர் “பிசிக்கல் லைசன்ஸ் ஆஃப் போர்ஸ்” எனும் அறிவியல் இதழில் பிரசுரிக்கப்பட்டது. 1862 ஆம் ஆண்டில், கிங்ஸ் கல்லூரியில் விரிவுரையாளராக இருந்த போது, மேக்ஸ்வெல் ஒரு மின்காந்த புலத்தின் பரப்பு வேகமானது ஒளியின் வேகத்தை ஒத்திருப்பதாக கண்டறிந்தார். இது ஒரு தற்செயலான நிகழ்வு அல்ல என்ற கருத்தை தெரிவிக்கிறார: “ஒளி ஊடகத்தின் குறுக்குவெட்டுத்தன்மையில் வெளிச்சம் கொண்டது என்ற முடிவை தவிர்க்க முடியாது என்றும் மேலும் மின் மற்றும் காந்த நிகழ்வுகளுக்கும் அதுவே காரணமாக உள்ளது என்றும் கூறலாம் என்றார்.”
அவரது காலத்தின் பெரும்பாலான இயற்பியலாளர்கள் போல, மேக்ஸ்வெல்லும் உளவியலில் வலுவான அக்கறை கொண்டிருந்தார். ஐசக் நியூட்டன் மற்றும் தாமஸ் யங், நிறப் பார்வை படிப்பினைகள் ஆகியவற்றைப் பின்பற்றி ஆராயவதில் அவர் குறிப்பாக இருந்தார். 1855 ஆம் ஆண்டு முதல் 1872 வரையிலான கால இடைவெளியில் அவர் வண்ணம், வண்ண-குருட்டுத்தன்மை மற்றும் வண்ண கோட்பாட்டைப் பற்றி தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சிகளை வெளியிட்டார். மேலும் “On the Theory of Colour Vision” வண்ண கோட்பாட்டைப் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கான ரம்ஃபோர்ட் பதக்கம் வழங்கப்பட்டது. ஐசக் நியூட்டன், முப்பட்டகத்தை பயன்படுத்தி, சூரிய ஒளி போன்ற வெள்ளை ஒளி, வெள்ளை நிறத்தில் மீண்டும் இணைக்கப்படக்கூடிய பல நிறமுள்ள ஒளிக் கூறுகளின் நிறமாலை தொகுப்பாகும் என்று நிரூபித்துக்காட்டினார். மேலும் இரண்டு ஒற்றை நிற மஞ்சள் மற்றும் சிவப்பு விளக்குகளை உருவாக்குவதால், மஞ்சள் மற்றும் சிவப்பு நிறத்தில் செய்யப்பட்ட ஆரஞ்சு வண்ணப்பூச்சு ஒரு ஒற்றை நிற ஒளிரும் ஒளி போல் தோற்றமளிக்கும் என்பதை நியூட்டன் நிரூபித்துக்காட்டினார். எனவே இந்த முரண்பாடு இயற்பியலாளர்களை அந்த நேரம் குழப்பத்தில் ஆழ்த்தியது: இரண்டு சிக்கலான விளக்குகள் (ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஒற்றை நிற ஒளி ஒளியின் கலவை) ஒரே மாதிரியாக தோற்றமளிக்கலாம். ஆனால் அவை மெட்டமெரெஸ் என்று அழைக்கப்படும் என்றார்.
தாமஸ் யங் பின்னர், இந்த முரண்பாடு கண்களில் காணப்பட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான சேனல்கள் மூலம் உணரப்படும் வண்ணம் விளக்கப்படலாம் என்றும், இது மூன்று மடங்கு என்று முக்கோண வண்ண கோட்பாடு மூலம் அவர் முன்மொழிந்தார். மேக்ஸ்வெல் முக்கியமான சாதனை மின்காந்தவியல் கோட்பாடு ஆகும். மின்னியல், காந்தவியல் மற்றும் ஒளியியல் சார்ந்த, ஒன்றுக்கொன்று தொடர்பற்ற முன்னைய கவனிப்புக்கள், சோதனைகள், சமன்பாடுகள் போன்றவற்றை இணைத்து மேற்படி கோட்பாட்டை இவர் உருவாக்கினார். இது மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் என அழைக்கப்படும். இவரது சமன்பாடுகள், மின்சாரம், காந்தப்புலம், ஒளி அனைத்துமே ஒரே தோற்றப்பாட்டின் வெளிப்பாடுகளே என விளக்கின. இதனைத் தொடர்ந்து மேற்படி துறைகளின் முன்னைய விதிகள், சமன்பாடுகள் எல்லாமே மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின் எளிமையான வடிவங்கள் ஆயின. மின்காந்தவியலில் மேக்ஸ்வெல்லின் பணி இயற்பியலில் இரண்டாவது பெரிய ஒன்றிணைப்பு எனப்படுகின்றது. முதலாவது ஒன்றிணைப்பு நியூட்டனால் செய்யப்பட்டது.
சனியின் வளையங்களின் தன்மை. உடைந்து போகாமல், விலகிச் செல்லாமல் அல்லது சனியில் நொறுங்காமல் அவை எவ்வாறு நிலையானதாக இருக்கும் என்று தெரியவில்லை. 200 ஆண்டுகளாக விஞ்ஞானிகளைத் தவிர்த்த ஒரு பிரச்சினையில் அவர் தனது கவனத்தை செலுத்தினார். கேம்பிரிட்ஜ், செயின்ட் ஜான்ஸ் கல்லூரி 1857 ஆடம்ஸ் பரிசுக்கான தலைப்பாக அதைத் தேர்ந்தெடுத்ததால், அந்த நேரத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வு ஏற்பட்டது. மேக்ஸ்வெல் இரண்டு வருடங்கள் சிக்கலைப் படிப்பதற்காக அர்ப்பணித்தார். வழக்கமான திட வளையம் நிலையானதாக இருக்க முடியாது என்பதை நிரூபிக்கிறது. அதே நேரத்தில் ஒரு திரவ வளையம் அலை நடவடிக்கையால் கட்டாயப்படுத்தப்படும். இவை இரண்டும் கவனிக்கப்படாததால், மோதிரங்கள் “செங்கல்-வெளவால்கள்” என்று அழைக்கப்படும் ஏராளமான சிறிய துகள்களால் ஆனதாக இருக்க வேண்டும் என்று முடிவு செய்தார். ஒவ்வொன்றும் சனியைச் சுற்றிலும் சுற்றுகின்றன.
மின் மற்றும் காந்தப் புலங்கள் வெளியினூடாக அலை வடிவில் செல்கின்றன என்றும், அவற்றின் வேகம் ஒளிவேகத்துக்குச் சமமானது என்றும் அவர் விளக்கினார். 1864ல் தானெழுதிய மின்காந்தப் புலத்தின் இயங்கியல் கோட்பாடு என்பதன் மூலம், மின் மற்றும் காந்தவியல் தோற்றப்பாடுகளைப் போலவே ஒளியும் அதே ஊடகத்தில் உண்டாகும் ஏற்ற இறக்கங்களால் ஏற்படுவதே என முன் மொழிந்தார். ஒன்றிணைந்த மின்காந்தவியல் மாதிரியை உருவாக்குவதில் இவருடைய பணிகள் இயற்பியலின் முக்கியமான முன்னேற்றங்களுள் ஒன்று எனக் கருதப்படுகின்றது. வளிமங்களின் இயங்கியல் கோட்பாட்டு அம்சங்களை விளக்குவதற்காக இவர் மேக்ஸ்வெல்லின் பரம்பல் என அழைக்கப்படும் புள்ளியியல் முறையொன்றை உருவாக்கினார். மேக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகள் உருவாக்கிய ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் நவம்பர் 5, 1831ல் தனது 48வது அகவையில் கேம்பிரிட்ஜ், இங்கிலாந்தில் இவ்வுலகை விட்டு பிரிந்தார். அவருடைய பிறந்த இடம் தற்போது ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் அறக்கட்டளையால் இயக்கப்படும் ஒரு அருங்காட்சியகமாக உள்ளது.
ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் (James Clerk Maxwell) ஜூன் 13, 1831ல் இந்தியா தெருவில், எடின்பர்க் நகரத்தில் பிறந்தார். ஜான் கிளெர்க் மேக்ஸ்வெல் என்ற வழக்கறிஞர், மற்றும் ராபர்ட் ஹோட்ஷோன் கேயின் மகள் மற்றும் ஜான் கேயின் சகோதரி பிரான்சுஸ்.கே ஆகியோருக்கு மகனாகப் பிறந்தார். இளம் பையனின் திறமையை உணர்ந்து, ஜேம்ஸின் ஆரம்ப கல்விக்கான மேக்ஸ்வெல்லின் அம்மா பிரான்சுஸ் பொறுப்பேற்றார். இது விக்டோரிய காலத்தில் பெரும்பாலும் குடும்பப் பெண்களின் வேலையாக இருந்தது. மேக்ஸ்வெல் எட்டு வயதில் அவர் மில்டனின் பத்திகள் மற்றும் 119 வது வேதவாசகங்கள் முழுவதையும் (176 வசனங்கள்) நீண்ட தொகுப்புகளை படிக்கும் திறன் பெற்றுறிருந்தார். அவரது தாயார் அடிவயிற்று புற்றுநோயால் பாதிக்கப்பட்டார். புற்றுநோய்க்கான அறுவை சிகிச்சையில் தோல்வியுற்ற பின்னர், மேக்ஸ்வெல்லின் தாய் டிசம்பர் 1839ல் மேக்ஸ்வெல் எட்டு வயதில் இறந்தார். ஜேம்ஸ் கல்வி பின்னர் அவரது தந்தை மற்றும் அவரது தந்தையின் அண்ணி ஜேன் ஆகியோரால் மேற்பார்வை செய்யப்பட்டது.
இருவரும் அவரது வாழ்க்கையில் முக்கியப்பங்கு வகித்தனர். அவருடைய முறையான பள்ளிப்படிப்பு ஒரு பதினாறு வயது நிரம்பிய ஆசிரியரின் வழிகாட்டுதலின் கீழ் தோல்வியடைந்தது. ஜான் நவம்பர் 1841ல் பயிற்சியாளரை பதவிநீக்கம் செய்தார். கணிசமான சிந்தனைக்குப் பிறகு, ஜேம்ஸ் மேக்ஸ்வெல்லை கௌரவமான எடின்பர்க் அகாடமிக்கு கல்வி கற்க அனுப்பினார். அவர் தனது அத்தை இசபெல்லாவின் வீட்டில் தங்கி கல்விப் பயிலத் தொடங்கினார். இந்த சமயத்தில், அவரது பழைய உறவினர் ஜெமினா ஓவியம் வரைவதற்கு மேக்ஸ்வெல்லுக்கு ஊக்கமளித்தார். மேக்ஸ்வெல் 1847 ஆம் ஆண்டில் அகாடமிலிருந்து 16 வயதில் விலகிவிட்டு எடின்பர்க் பல்கலைக்கழகத்தில் வகுப்புகளில் கலந்து கொண்டார். கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் பயில வாய்ப்பு கிடைத்த போதும், அவர் எடின்பரோவில் தனது இளங்கலை முழு படிப்பை நிறைவு செய்வதற்கு, தனது முதல் பருவ பயிலும் காலத்திற்குப் பிறகு, முடிவெடுத்தார். எடின்பர்க் பல்கலைக் கழகத்தின் கல்வி ஊழியர்கள் சில உயர்ந்த பெயர்களைக் கொண்டிருந்தனர். அவரது முதல் வருடாந்திர வகுப்புகள் சர் வில்லியம் ஹாமில்டன், அவரை தர்க்கம் மற்றும் மெட்டா இயற்பியல் கற்றுக்கொடுத்தார்.
பிலிப் கெல்லண்ட் கணிதம், மற்றும் ஜேம்ஸ் போர்ப்ஸ் இயற்கை தத்துவம் கற்றுக்கொடுத்தனர். எடின்பர்க் பல்கலைக் கழகத்தில் அவருடைய வகுப்புகளை அவரின் அர்வத்தை தூண்டுவதாக இல்லாததால், பல்கலைக்கழகத்திலும், குறிப்பாக கிளென்லேர் வீட்டிற்குள் தனி படிப்பில் கவனம் செலுத்த முடிந்தது. அங்கு அவர் மேம்பட்ட இரசாயன, மின்சாரம் மற்றும் காந்த கருவி ஆகியவற்றை கொண்டு பரிசோதினைகளில் ஈடுபட்டார். ஆனால் அப்போது அவரது முக்கிய ஆராய்ச்சி ஒளிகளின் பண்புகள் பற்றி ஆராய்ந்ததாக கருதப்படுகிறது. 1850 அக்டோபரில், ஏற்கனவே கணிதவியலாளராக மேக்ஸ்வெல் தன்னை மேம்படுத்திருந்தார். கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் படிப்பதற்காக ஸ்காட்லாந்தை விட்டு வெளியேறினார். அவர் ஆரம்பத்தில் பீட்டர்ஹவுஸில் கலந்துகொண்டார். ஆனால் அவரது முதல் பருவ கால படிப்பு முடிவிற்கு முன்பு டிரினிட்டிக்கு மாற்றப்பட்டார்.
மேக்ஸ்வெல் 1855 ஆம் ஆண்டின் ஆரம்பத்தில் மின்சாரம் மற்றும் காந்தவியல் பற்றிய ஆய்வுகள் செய்து “பாரடேயின் படைப்புகள்” பற்றிய தனது ஆராய்ச்சி முடிவுகளை கேம்பிரிட்ஜ் தத்துவ சமூகத்தில் கருத்து தெரிவித்திருந்தார். பாரடேயின் தத்துவங்களை எளிமைபடுத்தினார் மற்றும் மின்னியல் மற்றும் காந்தவியல் எவ்வாறு தொடர்புடையது என்றும் விவரித்தார். அவரது அனைத்து அறிவையும் அவர் 20 மாறிகள் உள்ள 20 சமன்பாடுகளுடன் இணைத்தார். 1861 ஆம் ஆண்டு மார்ச் மாதத்தில் இந்த ஆராய்ச்சி கட்டுரையாக பின்னர் “பிசிக்கல் லைசன்ஸ் ஆஃப் போர்ஸ்” எனும் அறிவியல் இதழில் பிரசுரிக்கப்பட்டது. 1862 ஆம் ஆண்டில், கிங்ஸ் கல்லூரியில் விரிவுரையாளராக இருந்த போது, மேக்ஸ்வெல் ஒரு மின்காந்த புலத்தின் பரப்பு வேகமானது ஒளியின் வேகத்தை ஒத்திருப்பதாக கண்டறிந்தார். இது ஒரு தற்செயலான நிகழ்வு அல்ல என்ற கருத்தை தெரிவிக்கிறார: “ஒளி ஊடகத்தின் குறுக்குவெட்டுத்தன்மையில் வெளிச்சம் கொண்டது என்ற முடிவை தவிர்க்க முடியாது என்றும் மேலும் மின் மற்றும் காந்த நிகழ்வுகளுக்கும் அதுவே காரணமாக உள்ளது என்றும் கூறலாம் என்றார்.”
அவரது காலத்தின் பெரும்பாலான இயற்பியலாளர்கள் போல, மேக்ஸ்வெல்லும் உளவியலில் வலுவான அக்கறை கொண்டிருந்தார். ஐசக் நியூட்டன் மற்றும் தாமஸ் யங், நிறப் பார்வை படிப்பினைகள் ஆகியவற்றைப் பின்பற்றி ஆராயவதில் அவர் குறிப்பாக இருந்தார். 1855 ஆம் ஆண்டு முதல் 1872 வரையிலான கால இடைவெளியில் அவர் வண்ணம், வண்ண-குருட்டுத்தன்மை மற்றும் வண்ண கோட்பாட்டைப் பற்றி தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சிகளை வெளியிட்டார். மேலும் “On the Theory of Colour Vision” வண்ண கோட்பாட்டைப் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கான ரம்ஃபோர்ட் பதக்கம் வழங்கப்பட்டது. ஐசக் நியூட்டன், முப்பட்டகத்தை பயன்படுத்தி, சூரிய ஒளி போன்ற வெள்ளை ஒளி, வெள்ளை நிறத்தில் மீண்டும் இணைக்கப்படக்கூடிய பல நிறமுள்ள ஒளிக் கூறுகளின் நிறமாலை தொகுப்பாகும் என்று நிரூபித்துக்காட்டினார். மேலும் இரண்டு ஒற்றை நிற மஞ்சள் மற்றும் சிவப்பு விளக்குகளை உருவாக்குவதால், மஞ்சள் மற்றும் சிவப்பு நிறத்தில் செய்யப்பட்ட ஆரஞ்சு வண்ணப்பூச்சு ஒரு ஒற்றை நிற ஒளிரும் ஒளி போல் தோற்றமளிக்கும் என்பதை நியூட்டன் நிரூபித்துக்காட்டினார். எனவே இந்த முரண்பாடு இயற்பியலாளர்களை அந்த நேரம் குழப்பத்தில் ஆழ்த்தியது: இரண்டு சிக்கலான விளக்குகள் (ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஒற்றை நிற ஒளி ஒளியின் கலவை) ஒரே மாதிரியாக தோற்றமளிக்கலாம். ஆனால் அவை மெட்டமெரெஸ் என்று அழைக்கப்படும் என்றார்.
தாமஸ் யங் பின்னர், இந்த முரண்பாடு கண்களில் காணப்பட்ட ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான சேனல்கள் மூலம் உணரப்படும் வண்ணம் விளக்கப்படலாம் என்றும், இது மூன்று மடங்கு என்று முக்கோண வண்ண கோட்பாடு மூலம் அவர் முன்மொழிந்தார். மேக்ஸ்வெல் முக்கியமான சாதனை மின்காந்தவியல் கோட்பாடு ஆகும். மின்னியல், காந்தவியல் மற்றும் ஒளியியல் சார்ந்த, ஒன்றுக்கொன்று தொடர்பற்ற முன்னைய கவனிப்புக்கள், சோதனைகள், சமன்பாடுகள் போன்றவற்றை இணைத்து மேற்படி கோட்பாட்டை இவர் உருவாக்கினார். இது மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் என அழைக்கப்படும். இவரது சமன்பாடுகள், மின்சாரம், காந்தப்புலம், ஒளி அனைத்துமே ஒரே தோற்றப்பாட்டின் வெளிப்பாடுகளே என விளக்கின. இதனைத் தொடர்ந்து மேற்படி துறைகளின் முன்னைய விதிகள், சமன்பாடுகள் எல்லாமே மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின் எளிமையான வடிவங்கள் ஆயின. மின்காந்தவியலில் மேக்ஸ்வெல்லின் பணி இயற்பியலில் இரண்டாவது பெரிய ஒன்றிணைப்பு எனப்படுகின்றது. முதலாவது ஒன்றிணைப்பு நியூட்டனால் செய்யப்பட்டது.
சனியின் வளையங்களின் தன்மை. உடைந்து போகாமல், விலகிச் செல்லாமல் அல்லது சனியில் நொறுங்காமல் அவை எவ்வாறு நிலையானதாக இருக்கும் என்று தெரியவில்லை. 200 ஆண்டுகளாக விஞ்ஞானிகளைத் தவிர்த்த ஒரு பிரச்சினையில் அவர் தனது கவனத்தை செலுத்தினார். கேம்பிரிட்ஜ், செயின்ட் ஜான்ஸ் கல்லூரி 1857 ஆடம்ஸ் பரிசுக்கான தலைப்பாக அதைத் தேர்ந்தெடுத்ததால், அந்த நேரத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வு ஏற்பட்டது. மேக்ஸ்வெல் இரண்டு வருடங்கள் சிக்கலைப் படிப்பதற்காக அர்ப்பணித்தார். வழக்கமான திட வளையம் நிலையானதாக இருக்க முடியாது என்பதை நிரூபிக்கிறது. அதே நேரத்தில் ஒரு திரவ வளையம் அலை நடவடிக்கையால் கட்டாயப்படுத்தப்படும். இவை இரண்டும் கவனிக்கப்படாததால், மோதிரங்கள் “செங்கல்-வெளவால்கள்” என்று அழைக்கப்படும் ஏராளமான சிறிய துகள்களால் ஆனதாக இருக்க வேண்டும் என்று முடிவு செய்தார். ஒவ்வொன்றும் சனியைச் சுற்றிலும் சுற்றுகின்றன.
மின் மற்றும் காந்தப் புலங்கள் வெளியினூடாக அலை வடிவில் செல்கின்றன என்றும், அவற்றின் வேகம் ஒளிவேகத்துக்குச் சமமானது என்றும் அவர் விளக்கினார். 1864ல் தானெழுதிய மின்காந்தப் புலத்தின் இயங்கியல் கோட்பாடு என்பதன் மூலம், மின் மற்றும் காந்தவியல் தோற்றப்பாடுகளைப் போலவே ஒளியும் அதே ஊடகத்தில் உண்டாகும் ஏற்ற இறக்கங்களால் ஏற்படுவதே என முன் மொழிந்தார். ஒன்றிணைந்த மின்காந்தவியல் மாதிரியை உருவாக்குவதில் இவருடைய பணிகள் இயற்பியலின் முக்கியமான முன்னேற்றங்களுள் ஒன்று எனக் கருதப்படுகின்றது. வளிமங்களின் இயங்கியல் கோட்பாட்டு அம்சங்களை விளக்குவதற்காக இவர் மேக்ஸ்வெல்லின் பரம்பல் என அழைக்கப்படும் புள்ளியியல் முறையொன்றை உருவாக்கினார். மேக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகள் உருவாக்கிய ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் நவம்பர் 5, 1831ல் தனது 48வது அகவையில் கேம்பிரிட்ஜ், இங்கிலாந்தில் இவ்வுலகை விட்டு பிரிந்தார். அவருடைய பிறந்த இடம் தற்போது ஜேம்ஸ் கிளார்க் மேக்ஸ்வெல் அறக்கட்டளையால் இயக்கப்படும் ஒரு அருங்காட்சியகமாக உள்ளது.
