a menos que uno sea un poeta, un héroe de guerra o una estrella de rock, es un error morir joven., James Clerk Maxwell – a diferencia de Isaac Newton y Albert Einstein, los dos gigantes de la física con los que se encuentra-cometió ese error, muriendo en 1879 a la edad de solo 48 años. Los físicos pueden estar familiarizados con Maxwell, pero la mayoría de los no científicos, cuando encienden sus televisores en color o usan sus teléfonos móviles, es poco probable que se den cuenta de que él hizo posible dicha tecnología. Después de todo, en 1864 nos dio las «ecuaciones de Maxwell» – votadas por los lectores del mundo de la física como sus ecuaciones favoritas de todos los tiempos – a partir de las cuales se predijeron las ondas de radio.,

supongamos que Maxwell había vivido un año más allá de los tres puntos bíblicos y diez. Entonces habría estado vivo el 12 de diciembre de 1901, el día en que Guglielmo Marconi, en St John’s, Terranova, recibió la primera señal de radio transatlántica de un transmisor en Cornwall, Reino Unido, diseñado por el ex alumno de Maxwell, Ambrose Fleming. O considere la relatividad: menciónelo y todo el mundo piensa en Einstein., Sin embargo, fue Maxwell en 1877 quien introdujo el término en la física, y había notado mucho antes cómo la interpretación de la inducción electromagnética era diferente dependiendo de si uno considera un imán que se acerca a un bucle de alambre o un bucle que se acerca a un imán. Fue a partir de estas «asimetrías que no parecen ser inherentes a los fenómenos» que Einstein comenzó su trabajo sobre la relatividad especial.

Si no hubiera muerto tan joven, Maxwell seguramente habría desarrollado la relatividad especial una década o más antes que Einstein., Además, fue a través de la lectura del artículo de Maxwell «éter» en la novena edición de la Enciclopedia Británica que Albert Michelson llegó a inventar el interferómetro – un nuevo tipo de instrumento que él y Edward Morley utilizaron en 1887 para descubrir que la velocidad de la luz es la misma en todas las direcciones.

entonces, ¿qué impresión de Maxwell habría obtenido si lo hubiera conocido en su mejor momento, como lo hizo un joven estudiante escocés Donald MacAlister en Cambridge en 1877?, Seguramente te habría encantado, pero tal vez también sorprendido de conocer – como dijo MacAlister – «un viejo escocés minucioso en formas y lenguaje». Como propietario de una finca escocesa de 1800 acres, Maxwell tenía todas las cualidades del mejor tipo de caballero victoriano del campo: cultivado, considerado con sus inquilinos, activo en los asuntos locales, y un experto nadador y jinete también.,

pocos habrían adivinado que este «Scotch laird», tan desarmantemente anticuado incluso en 1877, era un científico cuyos escritos permanecen asombrosamente vibrantes en 2006 y el mayor físico matemático desde Newton. Además de su trabajo sobre electromagnetismo, Maxwell también contribuyó a otras ocho esferas científicas: óptica geométrica, teoría cinética, termodinámica, viscoelasticidad, estructuras de puentes, teoría de control, análisis dimensional y la teoría de los anillos de Saturno. También trabajó en la visión del color, produciendo la primera fotografía en color (ver recuadro «a colourful tale»).,

incluso si sus logros son algo eclipsados en el ojo del público por los de Einstein, cuyos éxitos estuvieron marcados por una gran serie de eventos el año pasado, es una medida de la posición de Maxwell que 2006 – el 175 aniversario de este nacimiento – ha sido apodado año Maxwell.

de Glenlair a Edimburgo

James Clerk Maxwell nació el 18 de junio de 1831, hijo de Frances Cay y John Clerk, un abogado que era el hijo menor de James Clerk. Los empleados eran una de las familias más distinguidas y ricas de Edimburgo y ambos padres de Maxwell estaban empapados en la cultura de la ciudad., Sin embargo, Maxwell pasó los primeros 10 años de su vida en una finca de campo, Glenlair en el suroeste de Escocia, que era entonces una región de aislamiento extremo, incluso anarquía, sin escuela cercana. ¿Cómo sucedió esto y por qué nos referimos no a las ecuaciones de Clerk sino a las ecuaciones de Maxwell?

la respuesta radica en una larga disputa de sangre entre la familia Maxwell y otra familia escocesa, los Johnstones, que se remonta al siglo XVI. La disputa incluyó la ejecución en 1613 del octavo Lord Maxwell por el asesinato del jefe de los Johnstones en venganza por el asesinato de su padre., Careciendo de hijos legítimos, Lord Maxwell legó tierras a su hijo ilegítimo, John Maxwell, quien fue asesinado en 1639. El matrimonio de dos de Las herederas de este último con miembros de la familia Clerk resultó, después de complejos acuerdos legales, en que la finca Clerk de 7000 acres cerca de Edimburgo se entregó en 1798 a George Clerk (tío de James Clerk Maxwell) y el nombre y la herencia de Maxwell a John Clerk (padre de Maxwell).

después de que los padres de Maxwell se casaron, comenzaron a desarrollar la finca en Glenlair., Pero sin escuelas cercanas y solo un niño que cuidar, su madre hizo de maestra de escuela. Su muerte cuando tenía ocho años afectó profundamente a Maxwell y, después de dos años infelices con un tutor privado, fue enviado a la Academia de Edimburgo, donde su acento extraño y sus zapatos más raros (hechos a mano por su padre) le ganaron el apodo de «Dafty». Maxwell también estuvo involucrado en un tira y afloja entre dos tías sobre quién debería criarlo. A pesar de estos contratiempos, Maxwell sobrevivió y pronto comenzó a disfrutar de la maravillosa cultura de Edimburgo, especialmente después de que su padre se hizo tiempo para venir de Glenlair.,

el primer artículo científico de Maxwell apareció cuando tenía solo 14 años, lo que sugiere que era un prodigio matemático aterrador. De hecho, Maxwell era un chico muy inteligente pero de ninguna manera exclusivamente científico. De hecho, un poema suyo fue publicado en el Courant de Edimburgo seis meses antes de su primer artículo científico. Escribió este último después de conocer al artista decorativo D R Hay, que estaba buscando una manera de dibujar óvalos. Maxwell, de 14 años, generalizó la definición de una elipse y logró producir óvalos verdaderos idénticos a los estudiados en el siglo XVII por René Descartes., El padre de Maxwell le mostró el método a James David Forbes, un físico experimental de la Universidad de Edimburgo, quien se dio cuenta de que era correcto. Forbes luego presentó el documento en nombre de Maxwell en una reunión de la Royal Society de Edimburgo – un logro notable para alguien tan joven.

Estudiante

Maxwell comenzó sus estudios en la Universidad de Edimburgo en 1847, a la edad de 16 años. Se trasladó a Cambridge en 1850 para tomar la matemática Tripos, que duró tres años y un término., Esta inusualmente larga carrera de pregrado, que resultó de las diferentes edades en las que los estudiantes en Inglaterra y Escocia luego fueron a la Universidad, resultó totalmente beneficioso para Maxwell. En Edimburgo obtuvo una amplia educación centrada en la filosofía, mientras que Cambridge le dio una excelente formación en Matemáticas Aplicadas y el sistema de examen más agotador el ingenio del hombre ha ideado. En ambos, se encontró con mentes de primera clase.,

aparte de Forbes, que le dio a Maxwell la dirección de su laboratorio y alentó su interés en el color, Edimburgo se jactó de Sir William Hamilton, profesor de lógica y metafísica. (No debe confundirse con el matemático irlandés William Rowan Hamilton. Hamilton era un hombre de formidable aprendizaje, un genio en animar mentes jóvenes, y que era famoso por sus enseñanzas extraídas indirectamente de Kant sobre «la relatividad del conocimiento humano». Sin embargo, él y Forbes eran enemigos; solo en un lugar se conocieron bien, y eso estaba en la mente del joven Maxwell.,

Cambridge, por su parte, fue el hogar de William Hopkins, un gran maestro que se convirtió en el tutor privado de Maxwell, así como la principal autoridad mundial en óptica, George Gabriel Stokes. También estaba William Whewell, el historiador Supremo y filósofo de la ciencia que inventó la palabra «físico». Como recordó un amigo de Cambridge, Maxwell estaba » familiarizado con todos los temas sobre los que giró la conversación. Nunca conocí a un hombre como él. Creo que no hay un solo tema sobre el que no pueda hablar, y hablar bien también, mostrando siempre la información más curiosa y fuera del camino.,»

como muchos estudiantes inteligentes, Maxwell trabajó duro mientras fingía no hacerlo. Sin embargo, en 1854 se acaba de perder la codiciada posición de «Senior wrangler» en el examen de matemáticas, llegando en segundo lugar A E J Routh. Dos años más tarde Maxwell fue nombrado miembro del Trinity College, Cambridge, antes de regresar a Escocia en 1856 como profesor de filosofía natural en el Marischal College, Aberdeen, a la edad de solo 25 años. Fue aquí donde se casó con Katherine Mary Dewar, hija del director de la Universidad.,

en 1860 dos universidades de Aberdeen – Marischal y King-se fusionaron y Maxwell fue uno de los profesores dejar ir, con una pensión de £40 al año. Esta no era una suma enorme en esos días, pero tenía un ingreso privado de alrededor de £2000 al año de su patrimonio, por lo que no era nada de qué preocuparse. Maxwell se trasladó al sur al King’s College, Londres, antes de «retirarse» en 1865 para ampliar Glenlair House, escribir su Tratado sobre electricidad y Magnetismo y convertirse en un examinador de Tripos para Cambridge. En 1871, sin embargo, regresó a Cambridge a tiempo completo como el primer profesor de Física experimental., Fue aquí, con la financiación del séptimo duque de Devonshire, que creó el Laboratorio Cavendish, que abrió sus puertas en 1874. Bajo J J Thomson, Ernest Rutherford y sus sucesores, el Cavendish iba a convertirse en uno de los mayores centros de investigación en el mundo.

la primera gran unificación

El 5 de enero de 1865, mientras estaba en King’s, Maxwell terminó una carta a su primo Charles Cay sobre su último trabajo científico con el comentario casual, «también tengo a flote un documento que contiene una teoría electromagnética de la luz, que, hasta que estoy convencido de lo contrario, sostengo que son grandes armas.,»El juicio fue correcto. Más que una nueva teoría, ésta era una nueva clase de teoría que implicaba puntos de vista completamente nuevos de la explicación científica, unificando como lo hizo tres diversos reinos de la física-electricidad, magnetismo y luz. Esta unificación de las fuerzas básicas de la naturaleza es un objetivo en el que los físicos todavía están trabajando hoy en día.

antes de Maxwell había habido un gran progreso en la óptica y el electromagnetismo, pero seguían existiendo preguntas preocupantes en ambos campos., La teoría ondulatoria de la luz, originada por Thomas Young y Augustin Fresnel, fue en cierto sentido un éxito maravilloso, llevando a una avalancha de nuevos descubrimientos. Pero de otra manera fue un fracaso preocupante. Al menos 11 teorías alternativas existían, cada una de las cuales trataba de explicar Fresnel y otras fórmulas en términos de un éter subyacente, pero, como Stokes demostró devastadoramente en 1862, cada una de ellas era defectuosa. Parte del milagro de la teoría de Maxwell fue que casi mágicamente barrió los problemas con esas teorías.,

un problema diferente obstaculizó el electromagnetismo, que había sido descubierto por el físico danés Hans Christian Oersted en 1820. Oersted había descubierto que una aguja de brújula se acercaba a un cable portante de corriente apuntado en ángulo recto a la dirección de la corriente, lo que implicaba un movimiento de torsión que no podía explicarse por ninguna otra fuerza. Surgieron dos explicaciones., Ampère trató de reinterpretar la torsión como una atracción de un tipo más complejo, mientras que Faraday, que había demostrado que el magnetismo, la corriente eléctrica y la fuerza resultante en un cuerpo actúan perpendicularmente entre sí, tomó el hallazgo de Oersted como un hecho nuevo irreductible.

Faraday vio las «líneas de fuerza», que se revelan rociando limaduras de hierro en una hoja de papel sujeta sobre un imán, no solo como líneas geométricas sino también, más atrevidamente, como líneas físicas más bien como bandas elásticas estiradas con una repulsión lateral adicional., Para él, estas tensiones físicas podrían ser usadas para explicar la fuerza magnética. Maxwell desarrolló ambos aspectos del pensamiento de Faraday, ideando en su segundo artículo en 1861 un «éter» lleno de pequeños «vórtices moleculares» alineados con las líneas de fuerza. Como pequeñas tierras giratorias, Maxwell razonó, cada vórtice se contrae axialmente y se expande lateralmente, dando solo los patrones de estrés que Faraday había hipotetizado (Ver imagen «modelo mecánico»). Para explicar cómo giran los vórtices, Maxwell imaginó «partículas de rueda dentada» más pequeñas que se entrelazan con los vórtices.,

mientras enfatizaba que esta idea, especialmente las partículas de la rueda dentada, era especulativa y no un modelo físico real, sin embargo lo vio como una forma útil de entender el electromagnetismo. En un alambre, las partículas fluyen libremente y forman una corriente eléctrica. En el espacio, sirven como ruedas ociosas contra-giratorias entre vórtices para hacer que las sucesivas giren en la misma dirección. Esta maquinaria dio el resultado correcto; Maxwell había «explicado» la fuerza magnética en términos similares a Faraday.,

Maxwell se dirigió a la fuerza eléctrica – el quid de su discusión-después de presentar dos documentos sobre la fuerza magnética para su publicación. La cuestión clave era dónde reside la energía. Las teorías anteriores habían asumido que la energía estaba ubicada en o sobre imanes o cuerpos cargados eléctricamente. En la teoría de Maxwell, sin embargo, la energía magnética estaba en el espacio circundante, o «campo», como él lo llamó. La energía era, en otras palabras, la energía cinética de los vórtices.,

basándose en las ideas de William Thomson (el futuro Lord Kelvin), Maxwell procedió a hacer su éter elástico, con la fuerza eléctrica siendo el resultado de la energía potencial necesaria para distorsionar el éter. Intrigado por el hecho de que un éter elástico debería transmitir ondas, Maxwell decidió calcular la velocidad a la que se moverían en términos de fuerzas eléctricas y magnéticas, haciendo los cálculos mientras estaba en Glenlair.,

al regresar a Londres, buscó la relación entre las fuerzas magnéticas y eléctricas, que había sido determinada experimentalmente en 1858 por el físico alemán Wilhelm Weber. Weber había medido la proporción porque jugó un papel importante, pero no bien entendido, en su propia teoría del electromagnetismo. Una velocidad apareció en su teoría también, pero con un valor numérico diferente que no tenía un significado físico obvio., Maxwell conectó la razón de fuerza de Weber en sus ecuaciones y descubrió para su total asombro que la velocidad era exactamente igual a la velocidad de la luz, que entonces se conocía experimentalmente con una precisión del 1%. Con la excitación manifestada en cursiva, escribió: «apenas podemos evitar la inferencia de que la luz consiste en las ondulaciones transversales del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos.»

habiendo hecho este descubrimiento histórico, Maxwell se movió de su modelo visionario a hard fact., En un documento que tiene una buena pretensión de ser la base del análisis dimensional, en 1863 demostró que la relación de las fuerzas magnéticas y eléctricas de hecho contiene una velocidad que es igual a la velocidad de la luz, c. la importancia de este resultado para la física es difícil exagerar. Antes de Maxwell, c era solo una velocidad entre muchas. Ahora era privilegiado, señalando el camino hacia Einstein y la relatividad.

el vórtice-éter de Maxwell comenzó como un intento de una explicación mecánica de las tensiones magnéticas de Faraday. Otra persona podría haber estado tentada a mejorarlo y refinarlo., Maxwell vio que tal esfuerzo no era necesario. Ya había reunido una serie de ecuaciones que relacionaban magnitudes eléctricas y magnéticas; podía deducir la propagación de ondas de ellas. En lugar de explicar el electromagnetismo o la luz, había conectado estas dos clases aparentemente diferentes de fenómenos usando ecuaciones que tomaron dos formas. El primero, que apareció en su Documento de 1865 y de nuevo en su Tratado, consistió en ocho grupos de ecuaciones. La segunda, en 1868, contiene las cuatro ecuaciones que ahora conocemos como»ecuaciones de Maxwell»., Las diferencias son algo técnicas: las ocho ecuaciones incluyen el concepto de un » potencial vectorial «y la incorrectamente llamada»Ley de fuerza de Lorentz». (Los devotos de la navaja de Ockham deberían notar un comentario de Maxwell en su Tratado que «eliminar una cantidad que expresa una idea útil sería una pérdida más que una ganancia en esta etapa de nuestra investigación».)

La teoría de Maxwell predijo muchos fenómenos nuevos, como la presión de radiación. Pero su consecuencia más notable – como Maxwell inmediatamente se dio cuenta-fue que apuntaba a la existencia de un espectro electromagnético., Este «gran almacén de la naturaleza» podría contener otra radiación de frecuencias más altas y más bajas, un pensamiento que fue reivindicado durante los próximos 30 años con el descubrimiento de ondas de radio, rayos X y radiación gamma. En cuanto a la relatividad, Maxwell introdujo la palabra de Hamilton, en la forma en que los físicos la entienden ahora, en su pequeño libro Materia y movimiento de 1877. Poincaré leyó la obra; Einstein aprendió de ella de Poincaré; y el resto es historia.

de Saturno a glaciares y gases

La unificación de la electricidad y el magnetismo de Maxwell fue su mayor contribución a la física., Pero su artículo más largo de la historia se refería a un tema completamente diferente: la naturaleza de los anillos de Saturno. En este documento, en el que Maxwell pasó cuatro años trabajando entre 1856 y 1860, demostró que los anillos de Saturno no son sólidos, líquidos o gaseosos, sino que consisten en un gran número de partículas independientes. ¿Pero por qué dedicó tanto tiempo a este tema en particular?

La respuesta es que si bien Maxwell era un caballero, no le faltaba impulso competitivo., Llegar segundo a Routh en el examen Tripos de 1854 fue un golpe, por lo que Maxwell inmediatamente dirigió su atención a otro prestigioso premio llamado el Premio Smith, que varios otros segundos wranglers, incluyendo Kelvin, había ganado. Sin embargo, por primera vez en sus 84 años de historia, el Premio de ese año se dividió, con Routh y Maxwell entre corchetes igual. Por lo tanto, Maxwell decidió ingresar al recientemente establecido Premio Adams, otorgado una vez cada tres años y abierto solo a graduados de Cambridge.

el tema para el Premio de 1856 fue la estructura y estabilidad de los anillos de Saturno., Maxwell tardó cuatro años en resolver el problema, pero su dedicación tuvo éxito. Ganó el Premio Adams con un ensayo que causó revuelo y fue un factor fuerte en su convertirse en un examinador de Tripos seis años más tarde. Además, Maxwell quedó fascinado por el problema de la estabilidad dinámica en general. De hecho, en 1868 decidió investigar la estabilidad de un «regulador de velocidad» – un dispositivo que controla la velocidad de rotación de un motor – su documento en el que fue el PRIMERO en el ahora vasto campo de la teoría de control.

Luego vino deliciosa ironía., Maxwell fue nombrado examinador del Premio Adams de 1877, el tema era la estabilidad dinámica y el ganador fue Routh, quien derivó, en medio de mucho más, una condición de estabilidad fundamental ahora conocida como el criterio Routh-Hurwitz.

Maxwell, junto con Ludwig Boltzmann y Willard Gibbs, también creó la ciencia de la mecánica estadística. Su trabajo en esta área comenzó en 1859, cuando leyó un artículo muy original de Rudolf Clausius sobre la colisión de moléculas de gas., Sin embargo, Maxwell fue mucho más allá, primero obteniendo una ley estadística que rige la distribución de velocidades en el gas y luego determinando muchas propiedades de gases que anteriormente eran imposibles de calcular. Una era la viscosidad, que encontró que debía permanecer constante en un amplio rango de presiones. Este resultado inesperado fue confirmado por Oskar Meyer y por Maxwell y su esposa, ella haciendo casi todo el trabajo experimental. En particular, descubrió que la viscosidad aumenta casi linealmente con la temperatura, en lugar de como la raíz cuadrada de la temperatura como la teoría original predijo.,

al intentar entender este rompecabezas, Maxwell hizo uno de los saltos intelectuales más espectaculares de la física, que lo llevó de gases a glaciares y de regreso. Rudolf Clausius, imaginando moléculas como bolas de billar, había asumido que viajan una cierta distancia promedio, conocida como el» camino libre medio», entre colisiones. Pero esa imagen resultó ser demasiado simple. En la práctica, las fuerzas de mayor alcance actúan entre moléculas, dando cuenta de las diferentes dependencias de temperatura. Se necesita un nuevo enfoque., Maxwell recordó que Forbes, mientras escalaba en los Alpes, había hecho extensas mediciones de glaciares que mostraban que se movían como líquidos durante largos períodos de tiempo.

Maxwell aprovechó esta idea e introdujo en la física, la ingeniería y la glaciología un nuevo concepto de largo alcance conocido como el «tiempo de relajación»: un glaciar se comporta como un sólido a veces más corto que el tiempo de relajación, pero como un líquido a veces más largo.

Maxwell luego mostró matemáticamente que las moléculas en un gas rarificado que rebota de pared a pared también actúan como un sólido., En otras palabras, a medida que aumenta la presión, un gas comienza a comportarse como un fluido y tiene un tiempo de relajación que aumenta con la presión. Clausius ‘ distancia Característica por lo tanto podría ser reemplazado por un tiempo característico, y Maxwell fue capaz de desarrollar la teoría sobre una base matemática firme, que más tarde se extendió por Boltzmann.

presente en todo, por desgracia, era un problema. En su primer artículo sobre este tema, Maxwell había demostrado un buen teorema que afirmaba que las energías rotacionales y traslacionales promedio de las moléculas son iguales., Cuando se utiliza para predecir los calores específicos de los gases, sin embargo, el teorema dio resultados que totalmente en desacuerdo con el experimento. Profundamente alarmado, Maxwell dijo en una conferencia en Oxford en 1860 que este hallazgo «anula toda la teoría». Aunque esto no era cierto, había descubierto el primer desglose de la mecánica clásica.

peor fue seguir. Cuando Boltzmann extendió la teoría, estableció un principio mucho más amplio, equipartition, que se aplica a todos los modos de movimiento, interno y externo, de las moléculas., Un estudiante de Cambridge en la década de 1870 recordó vívidamente a Maxwell diciendo que «Boltzmann ha demostrado demasiado», explicando su comentario con la observación de que la equipartición se aplicaría a sólidos y líquidos, así como a gases. Solo con la llegada de la mecánica cuántica fue que la ansiedad se transformó de dificultad en triunfo.

el problema de la equipartición empeoró constantemente., En una revisión escrita en 1877 Maxwell examinó y demolió cada evasión avanzada hasta ese momento, concluyendo que nada quedaba más que admitir «la ignorancia completamente consciente que es el preludio de todo avance real en el conocimiento». La respuesta – y nuevas preguntas-llegó en 1900 con el quantum of action de Planck. Unos 40 años después del alarmante descubrimiento de Maxwell de 1860, la predicción del calor específico de los gases y mucho más se explicó por el hecho de que la energía está cuantizada. En los niveles atómico y subatómico, la equipartición no se sostiene.,

El legado de Maxwell

Cuando Einstein visitó Cambridge en la década de 1920, alguien comentó: «has hecho grandes cosas, pero te paras sobre los hombros de Newton. Su respuesta fue: «No, estoy sobre los hombros de Maxwell.»

tenía razón, pero mucho más en la física moderna también se basa en Maxwell. Después de todo, fue Maxwell quien introdujo los métodos que subyacen no solo a las estadísticas de Maxwell–Boltzmann, sino también a las estadísticas cuántico-mecánicas de Fermi–Dirac y Bose–Einstein que rigen los fotones y electrones., Fue incluso él, en dos discusiones aparentemente inocentes en la década de 1870, quien primero enfatizó lo que ahora llamamos el «efecto mariposa»: el hecho de que pequeñas diferencias en las condiciones iniciales pueden producir enormes efectos finales, el punto de partida de la teoría del caos. En una línea similar, las contribuciones científicas de Maxwell han tenido efectos dramáticos en el curso futuro de la física, en particular la búsqueda de unificar las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Lamentablemente Maxwell murió de cáncer el 5 de noviembre de 1879 y nunca vivió para ver las aplicaciones de la radio o la desmitificación de la equipartición., Pero el poder de sus conocimientos científicos sigue vivo.

Un cuento colorido

pocas personas sabrán que James Clerk Maxwell produjo la primera fotografía en color (izquierda, de una cinta de tartán). Pero Maxwell tenía un interés de por vida en la óptica y la visión del color, comenzando en 1849 cuando el físico de la Universidad de Edimburgo David James Forbes giró una tapa con tres sectores de color ajustables. Ambos hombres sabían que el rojo, el azul y el amarillo son los colores primarios. Sin embargo, Ninguna combinación de esos colores produjo gris. (Thomas Young sabía esto años antes, pero ese hecho había sido olvidado.,)

lo que se necesitaba eran rojo, azul y verde. Mejorando la parte superior de Forbes, Maxwell determinó «ecuaciones de color», que dan mediciones cuantitativas de la capacidad del ojo para igualar los colores reales. Pero como las condiciones de luz varían para los diferentes observadores, Maxwell se dio cuenta de que se necesitaba un instrumento más sofisticado que una tapa, lo que lo llevó a inventar una ingeniosa «caja de color»., Con él, él y su esposa llevaron a cabo mediciones detalladas de las variaciones del registro de color a través de la retina para cientos de observadores, un logro sin igual hasta la década de 1920. el 17 de mayo de 1861 Maxwell dio una conferencia sobre el color en la Royal Institution de Londres, durante la cual proyectó a través de filtros de color rojo, verde y azul tres fotografías de una cinta de tartán tomadas a través de los mismos filtros. Esta primera fotografía en color fue una reproducción sorprendentemente fiel del original.,Rn’s Rings (MIT Press)
S G Brush, C W F Everitt and E Garber (ed) 1986 Maxwell on Molecules and Gases (MIT Press)
C W F Everitt 1975 James Clerk Maxwell: Physicist and Natural Philosopher (Scribner)
E Garber, S G Brush and C W F Everitt (ed) 1995 Maxwell on Heat and Statistical Mechanics (Lehigh University Press)
P M Harman (ed) 1990-2002 the Scientific Letters y documentos de James Clerk Maxwell (tres vols) (Cambridge University Press)
b Mahon 2004 the man who changed everything: the Life Of James Clerk Maxwell (Wiley)