เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์

1.1. วัยเด็กและการศึกษาช่วงต้น

เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ เกิดเมื่อวันที่ 13 มิถุนายน พ.ศ. 2374 ที่บ้านเลขที่ 14 ถนนอินเดีย ในเมืองเอดินบะระ สกอตแลนด์ เขาเป็นบุตรชายเพียงคนเดียวของนายจอห์น เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ทนายความ และนางฟรานเซส เคย์ ผู้ซึ่งเป็นคริสเตียนที่เคร่งครัด ครอบครัวของเขามีฐานะดีและเป็นตระกูลที่มีพรสวรรค์ โดยจอห์น เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ผู้เป็นบิดา ได้สืบทอดที่ดินผืนใหญ่ขนาดประมาณ 1.50 K acre ในมิดเดิลบี เขามีลูกพี่ลูกน้องคนหนึ่งชื่อ เจไมมา แบล็กเบิร์น ซึ่งเป็นศิลปิน และอีกคนหนึ่งคือ วิลเลียม ไดซ์ เคย์ วิศวกรโยธา ผู้ซึ่งเป็นเพื่อนสนิทและได้เป็นเพื่อนเจ้าบ่าวในงานแต่งงานของแมกซ์เวลล์

แมกซ์เวลล์แสดงความอยากรู้อยากเห็นอย่างไม่รู้จักพอมาตั้งแต่เด็ก เมื่ออายุสามขวบ สิ่งใดที่เคลื่อนไหว ส่องแสง หรือส่งเสียง จะกระตุ้นคำถามของเขาว่า "มันทำอะไรได้บ้าง?" ในจดหมายที่พ่อของเขาเขียนถึงเจน เคย์ น้องสะใภ้ในปี พ.ศ. 2377 มารดาของเขาได้บรรยายถึงความอยากรู้อยากเห็นโดยธรรมชาติของบุตรชายไว้ว่า "เขาเป็นคนที่มีความสุขมาก และพัฒนาขึ้นมากตั้งแต่สภาพอากาศปานกลาง เขาเล่นกับประตู กุญแจ ลิ้นชัก ฯลฯ อย่างสนุกสนาน และคำว่า 'แสดงให้ฉันดูว่ามันทำอะไรได้' ไม่เคยห่างจากปากเลย เขายังสำรวจเส้นทางที่ซ่อนอยู่ของลำธารและสายระฆัง รวมถึงวิธีที่น้ำไหลจากบ่อผ่านกำแพง..."

คุณแม่ฟรานเซสเป็นผู้รับผิดชอบการศึกษาขั้นต้นของแมกซ์เวลล์ ซึ่งในยุควิกตอเรียส่วนใหญ่เป็นหน้าที่ของผู้หญิงในบ้าน เมื่ออายุ 8 ขวบ เขาสามารถท่องบทกวีของจอห์น มิลตัน และเพลงสดุดีบทที่ 119 (176 ข้อ) ได้อย่างคล่องแคล่ว ความรู้ด้านพระคัมภีร์ของเขานั้นละเอียดมาก เขาสามารถอ้างอิงบทและข้อจากเพลงสดุดีเกือบทุกตอนได้ มารดาของเขาป่วยเป็นมะเร็งช่องท้องและเสียชีวิตในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2382 เมื่อแมกซ์เวลล์อายุ 8 ขวบ การศึกษาของเขาจึงอยู่ภายใต้การดูแลของบิดาและป้าเจน ซึ่งทั้งสองมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเขา การศึกษาในโรงเรียนอย่างเป็นทางการของเขาเริ่มต้นได้ไม่ดีนักภายใต้การดูแลของครูสอนพิเศษอายุ 16 ปี ผู้ซึ่งเข้มงวดและต่อว่าแมกซ์เวลล์ว่าเชื่องช้าและดื้อรั้น ครูสอนพิเศษคนนี้ถูกไล่ออกในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2384 ในวันที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2385 บิดาของเจมส์ได้พาเขาไปชมการสาธิตการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าและแรงแม่เหล็กของโรเบิร์ต เดวิดสัน ซึ่งเป็นประสบการณ์ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเด็กชายผู้นี้

แมกซ์เวลล์ถูกส่งเข้าเรียนที่โรงเรียนเอดินบะระอะคาเดมีอันทรงเกียรติ เขาพักอาศัยในช่วงเปิดภาคเรียนที่บ้านของป้าอิซาเบลลา ในช่วงเวลานี้ความหลงใหลในการวาดภาพของเขาได้รับการส่งเสริมโดยเจไมมา ลูกพี่ลูกน้องของเขา แมกซ์เวลล์วัย 10 ขวบ ซึ่งเติบโตมาอย่างโดดเดี่ยวในชนบทของบิดา ไม่สามารถปรับตัวเข้ากับชีวิตในโรงเรียนได้ดีนัก ชั้นปีแรกเต็ม เขาจึงต้องเข้าร่วมชั้นปีที่สองกับเพื่อนร่วมชั้นที่อายุมากกว่าเขาหนึ่งปี กิริยามารยาทและสำเนียงแกลโลเวย์ของเขาทำให้เพื่อนคนอื่นมองว่าเขาเป็นคนชนบท และได้รับฉายาว่า "Daftie" (คนโง่) ซึ่งเขาก็รับฉายานี้โดยไม่เคยแสดงความไม่พอใจใดๆ เป็นเวลาหลายปี การแยกตัวออกจากสังคมในอะคาเดมีสิ้นสุดลงเมื่อเขาได้พบกับลูอิส แคมป์เบลล์และปีเตอร์ กัทธรี เทต เด็กชายสองคนที่มีอายุใกล้เคียงกัน ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นนักวิชาการที่มีชื่อเสียง และเป็นเพื่อนกันตลอดชีวิต

แมกซ์เวลล์หลงใหลในเรขาคณิตตั้งแต่อายุยังน้อย เขาค้นพบทรงหลายหน้าปกติด้วยตัวเองก่อนที่จะได้รับการสอนอย่างเป็นทางการ แม้ว่าเขาจะได้รับรางวัลชีวประวัติพระคัมภีร์ของโรงเรียนในปีที่สอง แต่ผลงานทางวิชาการของเขากลับไม่เป็นที่สังเกต จนกระทั่งเมื่ออายุ 13 ปี เขาได้รับรางวัลเหรียญคณิตศาสตร์ของโรงเรียนและรางวัลที่หนึ่งทั้งด้านภาษาอังกฤษและกวีนิพนธ์

ความสนใจของแมกซ์เวลล์กว้างขวางเกินหลักสูตรของโรงเรียน และเขาไม่ค่อยให้ความสนใจกับการสอบมากนัก เขาเขียนบทความทางวิทยาศาสตร์ชิ้นแรกเมื่ออายุ 14 ปี ซึ่งบรรยายถึงวิธีการทางกลในการวาดเส้นโค้งทางคณิตศาสตร์ด้วยเชือก และคุณสมบัติของวงรี วงรีคาร์ทีเซียน และเส้นโค้งที่เกี่ยวข้องซึ่งมีจุดโฟกัสมากกว่าสองจุด ผลงานชิ้นนี้ในปี พ.ศ. 2389 ชื่อ "ว่าด้วยการอธิบายเส้นโค้งวงรีและเส้นโค้งที่มีจุดโฟกัสหลายจุด" ถูกนำเสนอต่อราชสมาคมแห่งเอดินบะระโดยเจมส์ เดวิด ฟอร์บส์ ศาสตราจารย์ด้านปรัชญาธรรมชาติที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระ เนื่องจากแมกซ์เวลล์ยังเด็กเกินกว่าจะนำเสนอผลงานด้วยตนเอง งานนี้ไม่ได้เป็นต้นฉบับทั้งหมด เนื่องจากเรอเน เดการ์ตก็เคยศึกษาคุณสมบัติของวงรีหลายโฟกัสเช่นนี้ในศตวรรษที่ 17 แต่แมกซ์เวลล์ได้ทำให้วิธีการสร้างเส้นโค้งเหล่านั้นง่ายขึ้น

1.2. ชีวิตในมหาวิทยาลัย (เอดินบะระและเคมบริดจ์)

แมกซ์เวลล์ออกจากโรงเรียนเอดินบะระอะคาเดมีในปี พ.ศ. 2390 เมื่ออายุ 16 ปี และเริ่มเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระ เขาได้รับโอกาสเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ แต่ตัดสินใจที่จะเรียนหลักสูตรปริญญาตรีทั้งหมดที่เอดินบะระหลังจากภาคเรียนแรก คณาจารย์ของมหาวิทยาลัยเอดินบะระประกอบด้วยบุคคลที่มีชื่อเสียงหลายท่าน เช่น เซอร์ วิลเลียม แฮมิลตัน ผู้สอนวิชาตรรกวิทยาและอภิปรัชญา, ฟิลิป เคลแลนด์ ผู้สอนวิชาคณิตศาสตร์, และเจมส์ ฟอร์บส์ ผู้สอนวิชาปรัชญาธรรมชาติ แมกซ์เวลล์ไม่พบว่าชั้นเรียนของเขาต้องการความพยายามมากนัก ดังนั้นจึงสามารถใช้เวลาว่างส่วนตัวในการศึกษาที่มหาวิทยาลัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกลับไปที่บ้านในเกลนแลร์ ที่นั่นเขาจะทดลองกับอุปกรณ์เคมีไฟฟ้าและแม่เหล็กที่ประดิษฐ์ขึ้นเอง แต่ความสนใจหลักของเขาคือคุณสมบัติของแสงโพลาไรซ์ เขาได้สร้างบล็อกเจลาตินที่มีรูปร่างต่างๆ นำไปทดสอบภายใต้ความเค้น และใช้ปริซึมนิกอลที่ได้รับจากวิลเลียม นิโคล สังเกตเห็นเส้นขอบสีที่เกิดขึ้นภายในเยลลี ด้วยวิธีการนี้เขาค้นพบโฟโตอิลาสติกซิตี ซึ่งเป็นวิธีการหาการกระจายความเค้นภายในโครงสร้างทางกายภาพ

เมื่ออายุ 18 ปี แมกซ์เวลล์ได้ส่งบทความสองชิ้นตีพิมพ์ในวารสาร Transactions of the Royal Society of Edinburgh หนึ่งในนั้นคือ "ว่าด้วยสมดุลของของแข็งยืดหยุ่น" ซึ่งวางรากฐานสำหรับการค้นพบที่สำคัญในชีวิตของเขาในภายหลัง นั่นคือการหักเหสองแนวชั่วคราวที่เกิดขึ้นในของเหลวหนืดภายใต้ความเค้นเฉือน บทความอีกชิ้นหนึ่งของเขาคือ "เส้นโค้งกลิ้ง" ซึ่งเช่นเดียวกับบทความ "เส้นโค้งวงรี" ที่เขาเขียนในโรงเรียนเอดินบะระอะคาเดมี เขายังคงถูกพิจารณาว่าอายุน้อยเกินไปที่จะยืนนำเสนอผลงานด้วยตนเอง ดังนั้นบทความจึงถูกนำเสนอต่อราชสมาคมโดยเคลแลนด์ ครูสอนพิเศษของเขาแทน

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2393 แมกซ์เวลล์ ซึ่งเป็นนักคณิตศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญอยู่แล้ว ได้เดินทางออกจากสกอตแลนด์เพื่อไปศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ตอนแรกเขาเข้าเรียนที่ปีเตอร์เฮาส์ แต่ก่อนสิ้นสุดภาคเรียนแรก เขาได้ย้ายไปที่ทรินิตีคอลเลจ ซึ่งเขาเชื่อว่าจะได้รับทุนการศึกษาได้ง่ายกว่า ที่ทรินิตี เขาได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของสมาคมลับชั้นนำที่เรียกว่า Cambridge Apostles ความเข้าใจทางปัญญาของแมกซ์เวลล์เกี่ยวกับศรัทธาคริสเตียนและวิทยาศาสตร์ของเขาพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงปีที่เขาอยู่ในเคมบริดจ์ เขาร่วม "Apostles" ซึ่งเป็นสมาคมถกเถียงพิเศษของชนชั้นนำทางปัญญา ซึ่งเขามุ่งมั่นที่จะพัฒนาความเข้าใจนี้ผ่านบทความของเขา:

> "แผนการอันยิ่งใหญ่ของข้าพเจ้าซึ่งถูกคิดขึ้นแต่โบราณกาล...คือจะไม่ปล่อยให้สิ่งใดถูกละเลยการตรวจสอบโดยจงใจ ไม่ว่าสิ่งใดจะถูกถือว่าเป็นดินแดนศักดิ์สิทธิ์ที่อุทิศให้กับความเชื่อที่หยุดนิ่ง ไม่ว่าจะเป็นบวกหรือลบ ที่ดินที่ไม่ได้เพาะปลูกทั้งหมดจะถูกไถและมีการนำระบบการหมุนเวียนพืชผลมาใช้...จงอย่าซ่อนสิ่งใด ไม่ว่าจะเป็นวัชพืชหรือไม่ หรือดูเหมือนต้องการซ่อนมัน...ข้าพเจ้าขอยืนยันสิทธิในการบุกรุกดินแดนศักดิ์สิทธิ์ใดๆ ที่ใครก็ตามได้แบ่งแยกไว้...บัดนี้ข้าพเจ้าเชื่อมั่นว่าไม่มีใครนอกจากคริสเตียนเท่านั้นที่สามารถชำระที่ดินของตนให้ปราศจากสถานที่ศักดิ์สิทธิ์เหล่านี้ได้...ข้าพเจ้าไม่ได้บอกว่าไม่มีคริสเตียนที่ได้ปิดล้อมสถานที่ประเภทนี้ หลายคนมีมาก และทุกคนก็มีบ้าง แต่มีอาณาเขตที่กว้างใหญ่และสำคัญในดินแดนของคนล้อเลียน, คนเชื่อในสรรพเทวนิยม, คนเฉื่อยชา, คนยึดติดพิธีรีตอง, คนยึดติดหลักคำสอน, คนมัวเมาในกามตัณหา, และอื่นๆ ซึ่งถูกห้ามอย่างเปิดเผยและเคร่งขรึม..."
> "คริสต์ศาสนา-นั่นคือ ศาสนาแห่งพระคัมภีร์-เป็นแผนการหรือรูปแบบความเชื่อเดียวที่ปฏิเสธการครอบครองใดๆ ในลักษณะนี้ ที่นี่เท่านั้นที่ทุกสิ่งเป็นอิสระ ท่านอาจบินไปสุดปลายโลกและไม่พบพระเจ้าอื่นใดนอกจากผู้สร้างความรอด ท่านอาจค้นหาพระคัมภีร์และไม่พบข้อความใดที่จะหยุดยั้งการสำรวจของท่าน...
> พันธสัญญาเดิม กฎของโมเสส และยูดาย มักถูกสันนิษฐานว่าถูก 'ห้าม' โดยผู้เคร่งศาสนา ผู้สงสัยแสร้งทำเป็นอ่านมันและพบข้อโต้แย้งที่ชาญฉลาดบางอย่าง...ซึ่งผู้เคร่งศาสนาที่ไม่อ่านมากเกินไปยอมรับ และปิดประเด็นราวกับถูกหลอกหลอน แต่แสงสว่างกำลังมาเพื่อขับไล่ผีและสิ่งน่ากลัวทั้งหมด ให้เราตามแสงสว่างไป"

ในฤดูร้อนของปีที่สาม แมกซ์เวลล์ใช้เวลาอยู่ที่บ้านพักของท่านชาลส์ เบนจามิน เทย์เลอร์ ผู้เป็นลุงของเพื่อนร่วมชั้น การที่ครอบครัวของเทย์เลอร์แสดงความรักต่อพระเจ้าทำให้แมกซ์เวลล์ประทับใจมาก โดยเฉพาะหลังจากที่เขาได้รับการดูแลจากรัฐมนตรีและภรรยาจนหายป่วย

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2394 แมกซ์เวลล์ได้ศึกษาภายใต้การดูแลของวิลเลียม ฮอปกินส์ ผู้ซึ่งประสบความสำเร็จในการบ่มเพาะอัจฉริยะทางคณิตศาสตร์จนได้รับฉายาว่า "Senior Wrangler-maker"

ในปี พ.ศ. 2397 แมกซ์เวลล์สำเร็จการศึกษาจากทรินิตีคอลเลจด้วยปริญญาด้านคณิตศาสตร์ เขาทำคะแนนได้เป็นอันดับสองในการสอบปลายภาค โดยตามหลังเอดเวิร์ด รูท และได้รับตำแหน่ง Second Wrangler ต่อมาเขาได้รับการประกาศว่ามีผลงานเท่ากับรูทในการสอบ Smith's Prize ซึ่งยากกว่ามาก หลังจากสำเร็จการศึกษาทันที แมกซ์เวลล์ได้นำเสนอบทความของเขาเรื่อง "ว่าด้วยการแปลงพื้นผิวด้วยการดัด" ต่อสมาคมปรัชญาเคมบริดจ์ นี่เป็นหนึ่งในไม่กี่บทความทางคณิตศาสตร์บริสุทธิ์ที่เขาเขียน แสดงให้เห็นถึงการเติบโตของเขาในฐานะนักคณิตศาสตร์ แมกซ์เวลล์ตัดสินใจที่จะอยู่ที่ทรินิตีต่อหลังจากสำเร็จการศึกษา และยื่นขอตำแหน่งเฟลโลว์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เขาคาดว่าจะใช้เวลาสองสามปี เมื่อได้รับแรงหนุนจากความสำเร็จในฐานะนักศึกษาวิจัย เขาก็จะมีอิสระในการแสวงหาความสนใจทางวิทยาศาสตร์ตามอัธยาศัย โดยไม่ต้องรับผิดชอบด้านการสอนและการสอบมากนัก

ธรรมชาติและการรับรู้สีเป็นหนึ่งในความสนใจที่เขาเริ่มศึกษาที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระในขณะที่เขายังเป็นนักศึกษาของฟอร์บส์ ด้วยจานหมุนสีที่ฟอร์บส์คิดค้นขึ้น แมกซ์เวลล์สามารถแสดงให้เห็นว่าแสงสีขาวสามารถเกิดจากการผสมผสานระหว่างแสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินได้ บทความของเขาเรื่อง "การทดลองเรื่องสี" ได้วางหลักการของการผสมสี และถูกนำเสนอต่อราชสมาคมแห่งเอดินบะระในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2398 ครั้งนี้แมกซ์เวลล์สามารถนำเสนอด้วยตนเองได้

แมกซ์เวลล์ได้รับการแต่งตั้งเป็นเฟลโลว์ของทรินิตีเมื่อวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2398 ซึ่งเร็วกว่าปกติ และได้รับมอบหมายให้เตรียมการบรรยายเรื่องอุทกสถิตยศาสตร์และทัศนศาสตร์ รวมถึงออกข้อสอบ ในเดือนกุมภาพันธ์ถัดมา ฟอร์บส์ได้กระตุ้นให้เขาสมัครตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านปรัชญาธรรมชาติที่ว่างลงที่มาริแชลคอลเลจ แอเบอร์ดีน บิดาของเขาได้ช่วยเหลือในการเตรียมเอกสารอ้างอิงที่จำเป็น แต่ก็เสียชีวิตเมื่อวันที่ 2 เมษายนที่เกลนแลร์ ก่อนที่ทั้งสองจะทราบผลการสมัครของแมกซ์เวลล์ เขาตอบรับตำแหน่งศาสตราจารย์ที่แอเบอร์ดีน และออกจากเคมบริดจ์ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2399

1.3. อาชีพศาสตราจารย์ช่วงต้น (มาริแชลคอลเลจ, แอเบอร์ดีน)

แมกซ์เวลล์ในวัย 25 ปี มีอายุน้อยกว่าศาสตราจารย์คนอื่นๆ ที่มาริแชลถึง 15 ปี เขาอุทิศตนให้กับความรับผิดชอบใหม่ในฐานะหัวหน้าภาควิชา โดยการกำหนดหลักสูตรและเตรียมการบรรยาย เขาให้คำมั่นว่าจะบรรยาย 15 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ รวมถึงการบรรยาย pro bono รายสัปดาห์ให้กับวิทยาลัยคนทำงานในท้องถิ่น เขาอาศัยอยู่ในแอเบอร์ดีนกับวิลเลียม ไดซ์ เคย์ ลูกพี่ลูกน้องของเขา ซึ่งเป็นวิศวกรโยธาชาวสกอตแลนด์ ตลอดหกเดือนของปีการศึกษา และใช้เวลาช่วงฤดูร้อนที่เกลนแลร์ ซึ่งเขาได้รับมรดกมาจากบิดา

ต่อมา อดีตลูกศิษย์ของเขาได้บรรยายถึงแมกซ์เวลล์ไว้ว่า:
"ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1850 ไม่นานก่อน 9 โมงเช้าของฤดูหนาวใดๆ คุณอาจได้เห็นเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ ในวัย 20 ปลายๆ ชายร่างปานกลาง ร่างกายแข็งแรง มีความกระฉับกระเฉงและยืดหยุ่นในการเดิน; แต่งกายสบายๆ มากกว่าหรูหรา; ใบหน้าแสดงออกถึงความฉลาดอุดมปัญญาและอารมณ์ดีในเวลาเดียวกัน แต่ปกคลุมด้วยความนึกคิดอันลึกซึ้ง; ใบหน้าโดดเด่นแต่ก็น่ามอง; ดวงตาดำและส่องประกาย; ผมและหนวดเคราสีดำสนิท ซึ่งตัดกับผิวหน้าที่ซีดอย่างชัดเจน"

เขามุ่งความสนใจไปที่ปัญหาที่หลบหลีกนักวิทยาศาสตร์มานานกว่า 200 ปี: ธรรมชาติของวงแหวนของดาวเสาร์ ซึ่งยังไม่ทราบแน่ชัดว่ามันจะยังคงเสถียรอยู่ได้อย่างไรโดยไม่แตกสลาย ลอยห่างออกไป หรือพุ่งชนดาวเสาร์ ปัญหานี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในเวลานั้น เนื่องจากวิทยาลัยเซนต์จอห์น, เคมบริดจ์ ได้เลือกให้เป็นหัวข้อสำหรับรางวัลอดัมส์ประจำปี พ.ศ. 2400 แมกซ์เวลล์ใช้เวลาสองปีในการศึกษาปัญหานี้ โดยพิสูจน์ว่าวงแหวนที่เป็นของแข็งทั่วไปไม่สามารถเสถียรได้ ในขณะที่วงแหวนของเหลวจะถูกบังคับให้แตกออกเป็นก้อนๆ ด้วยการกระทำของคลื่น เนื่องจากไม่มีการสังเกตใดๆ แมกซ์เวลล์จึงสรุปว่าวงแหวนจะต้องประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากที่เขาเรียกว่า "ก้อนอิฐ" ซึ่งแต่ละชิ้นโคจรอย่างอิสระรอบดาวเสาร์ แมกซ์เวลล์ได้รับรางวัลอดัมส์มูลค่า 130 GBP ในปี พ.ศ. 2402 จากเรียงความของเขาเรื่อง "ว่าด้วยเสถียรภาพของการเคลื่อนที่ของวงแหวนดาวเสาร์" ซึ่งเขาเป็นผู้เข้าร่วมเพียงคนเดียวที่ทำได้ดีพอที่จะส่งผลงานเข้าร่วม งานของเขาละเอียดและน่าเชื่อถือมากจนเมื่อจอร์จ บิดเดลล์ แอรี่อ่านแล้วแสดงความคิดเห็นว่า "นี่เป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้คณิตศาสตร์กับฟิสิกส์ที่น่าทึ่งที่สุดเท่าที่ผมเคยเห็นมา" ซึ่งถือเป็นข้อสรุปสุดท้ายเกี่ยวกับปัญหานี้จนกระทั่งการสังเกตโดยตรงของยานสำรวจโครงการวอยเอจเจอร์ในทศวรรษที่ 1920 ยืนยันการคาดการณ์ของแมกซ์เวลล์ว่าวงแหวนประกอบด้วยอนุภาค

ในปี พ.ศ. 2400 แมกซ์เวลล์ได้เป็นเพื่อนกับบาทหลวงแดเนียล ดิวาร์ ซึ่งในขณะนั้นเป็นอธิการของมาริแชล ผ่านทางเขา แมกซ์เวลล์ได้พบกับแคทเธอรีน แมรี ดิวาร์ ลูกสาวของดิวาร์ พวกเขาหมั้นกันในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2401 และแต่งงานกันที่แอเบอร์ดีนเมื่อวันที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2401 ในบันทึกการแต่งงาน แมกซ์เวลล์ถูกระบุว่าเป็นศาสตราจารย์ด้านปรัชญาธรรมชาติในมาริแชลคอลเลจ แอเบอร์ดีน แคทเธอรีนมีอายุมากกว่าแมกซ์เวลล์ 7 ปี ข้อมูลเกี่ยวกับเธอนั้นค่อนข้างน้อย แม้ว่าจะทราบว่าเธอช่วยงานในห้องปฏิบัติการของเขาและทำงานวิจัยเกี่ยวกับการวัดความหนืด ลูอิส แคมป์เบลล์ ผู้เขียนชีวประวัติและเพื่อนของแมกซ์เวลล์ ได้กล่าวถึงแคทเธอรีนอย่างสงบเสงี่ยมผิดปกติ โดยบรรยายชีวิตแต่งงานของพวกเขาว่าเป็น "หนึ่งในการอุทิศตนที่ไม่มีใครเทียบได้"

ในปี พ.ศ. 2403 มาริแชลคอลเลจรวมเข้ากับคิงส์คอลเลจ แอเบอร์ดีนที่อยู่ใกล้เคียง เพื่อก่อตั้งเป็นมหาวิทยาลัยแอเบอร์ดีน ไม่มีที่สำหรับศาสตราจารย์ด้านปรัชญาธรรมชาติสองคน แมกซ์เวลล์จึงถูกเลิกจ้าง แม้จะมีชื่อเสียงทางวิทยาศาสตร์ เขาสมัครตำแหน่งศาสตราจารย์ที่ว่างลงของฟอร์บส์ที่เอดินบะระไม่สำเร็จ ตำแหน่งนั้นกลับตกเป็นของปีเตอร์ เทต แมกซ์เวลล์จึงได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านปรัชญาธรรมชาติที่คิงส์คอลเลจ ลอนดอนแทน หลังจากฟื้นตัวจากการติดเชื้อไข้ทรพิษเกือบถึงแก่ชีวิตในปี พ.ศ. 2403 เขาก็ย้ายไปลอนดอนพร้อมกับภรรยา

1.4. อาชีพศาสตราจารย์ (คิงส์คอลเลจ ลอนดอน)

ช่วงเวลาที่แมกซ์เวลล์อยู่ที่คิงส์คอลเลจ อาจเป็นช่วงที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในอาชีพของเขา เขาได้รับเหรียญรัมฟอร์ดจากราชสมาคมในปี พ.ศ. 2403 จากผลงานด้านสี และต่อมาได้รับเลือกเป็นสมาชิกของราชสมาคมในปี พ.ศ. 2404 ในช่วงชีวิตนี้ เขาได้นำเสนอภาพถ่ายสีแบบติดทนนานภาพแรกของโลก พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับความหนืดของแก๊สเพิ่มเติม และเสนอระบบสำหรับการกำหนดปริมาณทางกายภาพ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อการวิเคราะห์มิติ แมกซ์เวลล์มักจะเข้าร่วมการบรรยายที่สถาบันรอยัล ซึ่งทำให้เขาได้ติดต่อกับไมเคิล ฟาราเดย์เป็นประจำ ความสัมพันธ์ระหว่างคนทั้งสองไม่อาจกล่าวได้ว่าใกล้ชิด เนื่องจากฟาราเดย์มีอายุมากกว่าแมกซ์เวลล์ถึง 40 ปี และมีอาการภาวะสมองเสื่อม อย่างไรก็ตาม ทั้งสองยังคงให้ความเคารพในพรสวรรค์ของกันและกันอย่างมาก

ช่วงเวลานี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความก้าวหน้าของแมกซ์เวลล์ในสาขาวิชาไฟฟ้าและแม่เหล็ก เขาได้ศึกษาธรรมชาติของทั้งสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในบทความสองตอนของเขาเรื่อง "ว่าด้วยเส้นแรงทางกายภาพ" ซึ่งตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2404 ในนั้น เขาได้นำเสนอแบบจำลองเชิงแนวคิดสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยเซลล์หมุนขนาดเล็กของฟลักซ์แม่เหล็ก ต่อมาได้มีการเพิ่มอีกสองตอนและตีพิมพ์ในบทความเดียวกันนั้นในช่วงต้นปี พ.ศ. 2405 ในตอนเพิ่มเติมแรก เขาได้กล่าวถึงธรรมชาติของไฟฟ้าสถิตและกระแสการกระจัด ในตอนเพิ่มเติมที่สอง เขาได้กล่าวถึงการหมุนของระนาบโพลาไรเซชันของแสงในสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ฟาราเดย์ได้ค้นพบ และปัจจุบันรู้จักกันในชื่อปรากฏการณ์ฟาราเดย์

1.5. ห้องปฏิบัติการคาวองดิชและกิจกรรมช่วงปลาย

ในปี พ.ศ. 2408 แมกซ์เวลล์ลาออกจากตำแหน่งศาสตราจารย์ที่คิงส์คอลเลจ ลอนดอน และกลับไปที่เกลนแลร์พร้อมกับแคทเธอรีน ในบทความของเขาเรื่อง "ว่าด้วยกลไกควบคุมความเร็ว" (พ.ศ. 2411) เขาได้อธิบายพฤติกรรมของกลไกควบคุมความเร็ว (อุปกรณ์ที่ควบคุมความเร็วของเครื่องจักรไอน้ำ) ด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นการวางรากฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมการควบคุม ในบทความของเขาเรื่อง "ว่าด้วยรูปทรงผันกลับ โครงสร้าง และแผนภาพแรง" (พ.ศ. 2413) เขาได้กล่าวถึงความแข็งแกร่งของการออกแบบโครงถักแบบต่างๆ เขายังได้เขียนตำราเรียนเรื่อง ทฤษฎีความร้อน (พ.ศ. 2414) และงานวิจัยเรื่อง สสารและการเคลื่อนที่ (พ.ศ. 2419) แมกซ์เวลล์ยังเป็นคนแรกที่ใช้การวิเคราะห์มิติอย่างชัดเจนในปี พ.ศ. 2414

แมกซ์เวลล์ได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่เข้าใจแนวคิดของทฤษฎีความอลวน เนื่องจากเขายอมรับถึงความสำคัญของระบบที่แสดง "การขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเริ่มต้นอย่างละเอียดอ่อน" นอกจากนี้ เขายังเป็นคนแรกที่เน้นย้ำถึง "ปรากฏการณ์ผีเสื้อขยับปีก" ในช่วงทศวรรษที่ 1870 ในการอภิปรายสองครั้ง

ในปี พ.ศ. 2414 เขากลับมาที่เคมบริดจ์เพื่อเป็นศาสตราจารย์ฟิสิกส์แห่งคาวองดิชคนแรก แมกซ์เวลล์ได้รับมอบหมายให้ดูแลการพัฒนาห้องปฏิบัติการคาวองดิช โดยดูแลทุกขั้นตอนของความก้าวหน้าในการสร้างอาคารและการจัดซื้อชุดอุปกรณ์ การมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ครั้งสุดท้ายของแมกซ์เวลล์ในวิทยาศาสตร์คือการแก้ไข (พร้อมบันทึกต้นฉบับจำนวนมาก) งานวิจัยของเฮนรี คาวองดิช ซึ่งจากนั้นพบว่าคาวองดิชได้ศึกษาเรื่องต่างๆ เช่นความหนาแน่นของโลกและองค์ประกอบของน้ำ เขายังได้รับเลือกเป็นสมาชิกของสมาคมปรัชญาอเมริกันในปี พ.ศ. 2419

2.1. แม่เหล็กไฟฟ้า

แมกซ์เวลล์ได้ศึกษาและแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับไฟฟ้าและแม่เหล็กมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2398 เมื่อบทความของเขาเรื่อง "ว่าด้วยเส้นแรงของฟาราเดย์" ได้ถูกนำเสนอต่อสมาคมปรัชญาเคมบริดจ์ บทความนี้ได้นำเสนอแบบจำลองที่เรียบง่ายของงานของฟาราเดย์ และอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก เขาได้ลดความรู้ที่มีอยู่ทั้งหมดให้เป็นชุดสมการเชิงอนุพันธ์ที่เชื่อมโยงกัน โดยมี 20 สมการและ 20 ตัวแปร งานนี้ต่อมาได้ตีพิมพ์เป็น "ว่าด้วยเส้นแรงทางกายภาพ" ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2404

ประมาณปี พ.ศ. 2405 ขณะสอนที่คิงส์คอลเลจ แมกซ์เวลล์ได้คำนวณว่าความเร็วของการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้เคียงกับความเร็วแสง เขาถือว่านี่ไม่ใช่เพียงแค่ความบังเอิญ โดยให้ความเห็นว่า "เราแทบจะหลีกเลี่ยงข้อสรุปไม่ได้ว่าแสงประกอบด้วยการสั่นสะเทือนตามขวางของตัวกลางเดียวกันซึ่งเป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ไฟฟ้าและแม่เหล็ก"

การทำงานในปัญหาต่อไป แมกซ์เวลล์แสดงให้เห็นว่าสมการคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคาดการณ์การมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากการสั่นของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เดินทางผ่านอวกาศด้วยความเร็วที่สามารถทำนายได้จากการทดลองไฟฟ้าแบบง่าย ๆ โดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่ ณ เวลานั้น แมกซ์เวลล์ได้ความเร็วประมาณ 310.74 M m/s ในบทความของเขาในปี พ.ศ. 2408 เรื่อง "ทฤษฎีพลวัตของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า" แมกซ์เวลล์เขียนว่า "ความสอดคล้องของผลลัพธ์ดูเหมือนจะแสดงให้เห็นว่าแสงและแม่เหล็กเป็นลักษณะของสสารเดียวกัน และแสงเป็นความปั่นป่วนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายผ่านสนามตามกฎแม่เหล็กไฟฟ้า"

2.2. ทฤษฎีจลนศาสตร์ของแก๊สและอุณหพลศาสตร์

แมกซ์เวลล์ยังได้ศึกษาทฤษฎีจลนศาสตร์ของแก๊สอีกด้วย ซึ่งเป็นทฤษฎีที่เริ่มต้นโดยดาเนียล แบร์นูลลี และได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยผลงานของจอห์น เฮราพาธ, จอห์น เจมส์ วอเตอร์สตัน, เจมส์ เพรสคอตต์ จูล และโดยเฉพาะอย่างยิ่งรูดอล์ฟ เคลาซีอุส ซึ่งทำให้ความถูกต้องโดยรวมของทฤษฎีนี้เป็นที่ยอมรับอย่างไม่ต้องสงสัย แต่ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาอย่างมหาศาลจากแมกซ์เวลล์ ผู้ซึ่งในสาขานี้ได้ปรากฏตัวทั้งในฐานะนักทดลอง (เกี่ยวกับกฎของแรงเสียดทานในแก๊ส) และนักคณิตศาสตร์

ระหว่างปี พ.ศ. 2402 ถึง 2409 เขาได้พัฒนาทฤษฎีการกระจายความเร็วของอนุภาคในแก๊ส ซึ่งต่อมาลุดวิก โบลต์ซมันน์ได้ขยายความให้เป็นทฤษฎีทั่วไป สูตรนี้เรียกว่าการกระจายตัวของแมกซ์เวลล์-โบลต์ซมันน์ ซึ่งให้สัดส่วนของโมเลกุลแก๊สที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่กำหนด ณ อุณหภูมิใดๆ ในทฤษฎีจลนศาสตร์ของแก๊ส อุณหภูมิและความร้อนเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเท่านั้น แนวทางนี้ได้ขยายกฎของอุณหพลศาสตร์ที่ได้มีการจัดตั้งขึ้นก่อนหน้านี้ และอธิบายการสังเกตการณ์และการทดลองที่มีอยู่ได้ดีกว่าที่เคยทำได้มาก่อนหน้านี้ งานของเขาเกี่ยวกับอุณหพลศาสตร์นำเขาไปสู่การคิดค้นการทดลองทางความคิดที่รู้จักกันในชื่อปีศาจของแมกซ์เวลล์ ซึ่งกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ถูกละเมิดโดยสิ่งมีชีวิตสมมุติที่สามารถคัดแยกอนุภาคตามพลังงานได้

ในปี พ.ศ. 2414 เขาได้สร้างความสัมพันธ์ของแมกซ์เวลล์ ซึ่งเป็นข้อความเกี่ยวกับความเท่าเทียมกันระหว่างอนุพันธ์อันดับสองของศักย์ทางอุณหพลศาสตร์ที่สัมพันธ์กับตัวแปรทางอุณหพลศาสตร์ที่แตกต่างกัน ในปี พ.ศ. 2417 เขาได้สร้างแบบจำลองพื้นผิวอุณหพลศาสตร์ของแมกซ์เวลล์ด้วยปูนปลาสเตอร์เพื่อสำรวจการเปลี่ยนเฟส โดยอิงจากบทความอุณหพลศาสตร์เชิงกราฟของโจไซอาห์ วิลลาร์ด กิบบส์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน

ปีเตอร์ กัทธรี เทต เรียกแมกซ์เวลล์ว่าเป็น "นักวิทยาศาสตร์โมเลกุลชั้นนำ" ในยุคนั้น อีกคนหนึ่งกล่าวเสริมหลังจากแมกซ์เวลล์เสียชีวิตว่า "มีเพียงคนเดียวที่เข้าใจงานของกิบบส์ นั่นคือแมกซ์เวลล์ และตอนนี้เขาก็เสียชีวิตแล้ว"

2.3. ทฤษฎีสีและการถ่ายภาพสี

เช่นเดียวกับนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ในเวลานั้น แมกซ์เวลล์มีความสนใจอย่างมากในจิตวิทยา โดยเดินตามรอยเท้าของไอแซก นิวตันและทอมัส ยัง เขาสนใจเป็นพิเศษในการศึกษาการมองเห็นสี ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2398 ถึง พ.ศ. 2415 แมกซ์เวลล์ได้ตีพิมพ์ผลงานการวิจัยต่อเนื่องกันเป็นระยะๆ เกี่ยวกับการรับรู้สี, ตาบอดสี และทฤษฎีสี และได้รับเหรียญรัมฟอร์ดจากผลงาน "ว่าด้วยทฤษฎีการมองเห็นสี"

ไอแซก นิวตันได้แสดงให้เห็นโดยใช้ปริซึมว่าแสงสีขาว เช่น แสงอาทิตย์ ประกอบด้วยองค์ประกอบสีสเปกตรัมจำนวนหนึ่ง ซึ่งสามารถนำกลับมารวมกันเป็นแสงสีขาวได้ นิวตันยังแสดงให้เห็นว่าสีส้มที่ทำจากสีเหลืองและสีแดงสามารถดูเหมือนแสงสีส้มแบบโมโนโครมาติกได้อย่างสมบูรณ์ แม้ว่าจะประกอบด้วยแสงสีเหลืองและสีแดงแบบโมโนโครมาติกสองแสง ดังนั้นจึงเกิดปรากฏการณ์เมตาเมริซึมที่ทำให้นักฟิสิกส์ในยุคนั้นสับสน คือ แสงที่ซับซ้อนสองแสง (ประกอบด้วยแสงโมโนโครมาติกมากกว่าหนึ่งแสง) อาจดูเหมือนกันแต่แตกต่างกันทางกายภาพ ทอมัส ยังเสนอในภายหลังว่าความขัดแย้งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยการรับรู้สีผ่านช่องสัญญาณจำนวนจำกัดในดวงตา ซึ่งเขาเสนอว่ามีสามช่องสัญญาณ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อทฤษฎีสีสามสีของยัง-เฮล์มโฮลต์ซ แมกซ์เวลล์ใช้พีชคณิตเชิงเส้นที่พัฒนาขึ้นใหม่เพื่อพิสูจน์ทฤษฎีของยัง โดยการทดลองจับคู่สีและมาตรวิทยาทางสี แมกซ์เวลล์สาธิตว่าแสงโมโนโครมาติกใดๆ ที่กระตุ้นตัวรับสามตัวสามารถกระตุ้นได้เท่าๆ กันโดยชุดแสงโมโนโครมาติกที่แตกต่างกันสามแสง (อันที่จริง โดยชุดแสงที่แตกต่างกันสามแสงใดๆ)

แมกซ์เวลล์ยังสนใจที่จะนำทฤษฎีการรับรู้สีของเขาไปใช้ในการถ่ายภาพสี โดยตรงมาจากงานจิตวิทยาของเขาเกี่ยวกับการรับรู้สี: หากผลรวมของแสงสามดวงใดๆ สามารถสร้างสีใดๆ ที่รับรู้ได้ ภาพถ่ายสีก็สามารถผลิตได้ด้วยชุดฟิลเตอร์สีสามสี ในบทความปี พ.ศ. 2398 แมกซ์เวลล์เสนอว่า หากภาพถ่ายขาวดำของฉากถูกถ่ายผ่านฟิลเตอร์แสงสีแดง สีเขียว สีน้ำเงิน และภาพพิมพ์โปร่งใสของภาพถูกฉายบนหน้าจอโดยใช้โปรเจคเตอร์สามตัวที่ติดตั้งฟิลเตอร์ที่คล้ายกัน เมื่อฉายทับซ้อนกันบนหน้าจอ ผลลัพธ์จะถูกรับรู้โดยตาของมนุษย์ว่าเป็นการสร้างสีทั้งหมดในฉากขึ้นมาใหม่ทั้งหมด

ในการบรรยายทฤษฎีสีของสถาบันรอยัลในปี พ.ศ. 2404 แมกซ์เวลล์ได้แสดงภาพถ่ายสีภาพแรกของโลกตามหลักการวิเคราะห์และสังเคราะห์สามสีนี้ โดยทอมัส ซัตตัน ผู้ประดิษฐ์กล้องสะท้อนเลนส์เดี่ยวเป็นผู้ถ่ายภาพ เขาถ่ายภาพริบบิ้นลายสกอตสามครั้ง โดยใช้ฟิลเตอร์สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน และยังถ่ายภาพที่สี่โดยใช้ฟิลเตอร์สีเหลือง ซึ่งตามคำอธิบายของแมกซ์เวลล์ ไม่ได้ใช้ในการสาธิต เนื่องจากแผ่นภาพถ่ายของซัตตันไม่ไวต่อสีแดงและแทบจะไม่ไวต่อสีเขียว ผลลัพธ์ของการทดลองบุกเบิกนี้จึงยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ มีข้อสังเกตในบันทึกการบรรยายที่ตีพิมพ์ว่า "หากภาพสีแดงและสีเขียวถูกถ่ายอย่างสมบูรณ์เหมือนภาพสีน้ำเงิน" มัน "จะเป็นภาพริบบิ้นที่มีสีสมจริงอย่างแท้จริง ด้วยการค้นหาวัสดุภาพถ่ายที่ไวต่อรังสีที่หักเหนือน้อยลง การแสดงสีของวัตถุก็อาจจะได้รับการปรับปรุงอย่างมาก" นักวิจัยในปี พ.ศ. 2504 สรุปว่าความสำเร็จบางส่วนที่เป็นไปไม่ได้ของการเปิดรับแสงด้วยฟิลเตอร์สีแดงนั้นเกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งสะท้อนกลับมาอย่างแรงโดยสีย้อมสีแดงบางชนิด ไม่ถูกบล็อกทั้งหมดโดยฟิลเตอร์สีแดงที่ใช้ และอยู่ในช่วงความไวของกระบวนการคอลโลเดียนเปียกที่ซัตตันใช้

2.4. ทฤษฎีการควบคุม

แมกซ์เวลล์ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "ว่าด้วยกลไกควบคุมความเร็ว" ในวารสาร Proceedings of the Royal Society เล่มที่ 16 (พ.ศ. 2410-2411) บทความนี้ถือเป็นบทความหลักในยุคเริ่มต้นของทฤษฎีการควบคุม ในที่นี้ "กลไกควบคุมความเร็ว" หมายถึงกลไกควบคุมความเร็วหรือกลไกควบคุมความเร็วแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ใช้ในการควบคุมเครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งเป็นการวางรากฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมการควบคุมและไซเบอร์เนติกส์ และยังเป็นการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดเกี่ยวกับระบบควบคุม

5.1. การประเมินทางวิชาการและอิทธิพล

ในการสำรวจนักฟิสิกส์ชั้นนำ 100 คนที่จัดทำโดย ฟิสิกส์เวิลด์ แมกซ์เวลล์ได้รับการโหวตให้เป็นนักฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดตลอดกาลอันดับสาม รองจากไอแซก นิวตันและอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เท่านั้น อีกการสำรวจหนึ่งของนักฟิสิกส์ทั่วไปโดย PhysicsWeb ก็จัดให้เขาอยู่ในอันดับที่สาม

ผลงานการค้นพบของเขาช่วยเปิดยุคฟิสิกส์สมัยใหม่ โดยวางรากฐานสำหรับสาขาวิชาเช่นทฤษฎีสัมพัทธภาพ ซึ่งเขาเป็นผู้ริเริ่มใช้คำนี้ในฟิสิกส์ และกลศาสตร์ควอนตัม นักฟิสิกส์หลายคนถือว่าแมกซ์เวลล์เป็นนักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ที่มีอิทธิพลมากที่สุดต่อฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 20 ผลงานของเขาต่อวิทยาศาสตร์ถูกพิจารณาโดยหลายคนว่ามีความสำคัญเท่ากับไอแซก นิวตันและอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในวันครบรอบหนึ่งร้อยปีวันเกิดของแมกซ์เวลล์ ผลงานของเขาถูกไอน์สไตน์บรรยายว่าเป็น "สิ่งที่ลึกซึ้งและก่อให้เกิดผลมากที่สุดที่ฟิสิกส์เคยประสบมานับตั้งแต่นิวตัน" เมื่อไอน์สไตน์เยี่ยมชมมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในปี พ.ศ. 2465 เจ้าภาพบอกเขาว่าเขาได้ทำสิ่งยิ่งใหญ่เพราะเขายืนอยู่บนบ่าของนิวตัน ไอน์สไตน์ตอบว่า: "ไม่ใช่ ผมยืนอยู่บนบ่าของแมกซ์เวลล์" ทอม ซิกฟรีด บรรยายแมกซ์เวลล์ว่าเป็น "หนึ่งในอัจฉริยะที่เกิดมาครั้งหนึ่งในศตวรรษ ผู้ซึ่งรับรู้โลกทางกายภาพด้วยประสาทสัมผัสที่เฉียบคมกว่าคนรอบข้าง"

5.2. การรำลึกและเกียรติยศ

เพื่อเป็นการรำลึกถึงแมกซ์เวลล์และผลงานอันยิ่งใหญ่ของเขา มีการตั้งชื่อสิ่งต่าง ๆ เพื่อเป็นเกียรติแก่เขามากมาย:

• หน่วยของฟลักซ์แม่เหล็กในระบบหน่วยเซนติเมตร-กรัม-วินาที (CGS) ตั้งชื่อว่า maxwell (Mx)
• รางวัลแมกซ์เวลล์ของ IEEE
• แมกซ์เวลล์มองเตส เทือกเขาบนดาวศุกร์
• ช่องว่างแมกซ์เวลล์ในวงแหวนของดาวเสาร์
• กล้องโทรทรรศน์เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ กล้องโทรทรรศน์คลื่นย่อยมิลลิเมตรขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 m
• อาคารเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ของมหาวิทยาลัยเอดินบะระ ซึ่งเป็นที่ตั้งของภาควิชาคณิตศาสตร์, ฟิสิกส์, และอุตุนิยมวิทยา
• อาคารเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ในพื้นที่วอเตอร์ลูของคิงส์คอลเลจ ลอนดอน ซึ่งเป็นตำแหน่งในภาควิชาฟิสิกส์ และสมาคมนักศึกษาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยนี้ก็ตั้งชื่อตามเขา
• ศูนย์วิทยาศาสตร์เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ที่โรงเรียนเอดินบะระอะคาเดมี
• ศูนย์แมกซ์เวลล์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งเป็นศูนย์กลางความร่วมมือระหว่างภาคธุรกิจและนักวิทยาศาสตร์ในสาขาเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์กายภาพ
• อนุสาวรีย์ที่ถนนจอร์จ, เอดินบะระ
• Nvidia บริษัทผู้ผลิตหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ได้ตั้งชื่อสถาปัตยกรรมของชิปประมวลผลกราฟิก GeForce 900 ซีรีส์ ตามชื่อของเขา
• ซอฟต์แวร์ ANSYS สำหรับการวิเคราะห์แม่เหล็กไฟฟ้า ตั้งชื่อว่า Maxwell