Co jsou Maxwellovy rovnice?

Maxwellovy rovnice mají co do činění se čtyřmi odlišnými rovnicemi, které se zabývají předmětem elektromagnetismu. Je zajímavé, že původcem těchto rovnic nebyl člověk, který se rozhodl tyto čtyři rovnice extrahovat z většího díla a představit je jako samostatnou a autoritativní skupinu. Formální struktura Maxwellových rovnic, kterou poprvé představili Oliver Heaviside a William Gibbs v roce 1884, vychází z práce Jamese Clerk Maxwella během šedesátých let.

Každá ze čtyř složek soustavy rovnic je konfigurována tak, aby oslovovala čtyři různé aspekty elektromagnetismu. Jako skupina se Maxwellovy rovnice snaží vyjádřit vztah, který existuje mezi elektrickým nábojem, magnetickým polem, elektrickým polem a elektrickým proudem. Ze čtyř rovnic, které jsou součástí této skupiny, byl sám Maxwell vyvinut pouze jeden. Další tři byli již dříve existujícími porozuměními, které uváděli ostatní v oboru a Maxwellovi je interpretoval ve své práci z roku 1861 „Na fyzických liniích síly“.

Vysvětlivky, které Maxwell uvedl, spolu se způsobem, jakým propojil základy Ampérova zákona, Faradayova zákona a Gaussova zákona, se však ukázaly jako přesvědčivý výzkum a byly široce přijímány. Pouze s malými změnami, které umožnily vývoj ve studiu elektromagnetismu, Gibbs a Heaviside extrahovali tyto čtyři prvky z Maxwellovy dřívější práce a pojmenovali kombinaci Maxwellových rovnic.

Existuje také druhá sada Maxwellových rovnic, která je někdy zaměňována s primární sadou čtyř. Pochází z Maxwellova díla z roku 1865 „Dynamická teorie elektromagnetického pole“, tato kombinace rovnic je celkem osm. V tomto těle osmi rovnic je šest z nich vlastně konstruováno podle vzoru, který obsahuje sadu tří dílčích rovnic. Pokud jde o vztah myšlenek za rovnicemi obsaženými v každé odlišné sadě, skupina čtyř rovnic se více či méně rovná myšlenkám, které se nacházejí ve větším souboru osmi složitějších rovnic.

Ať už se jedná o soubor čtyř Maxwellových rovnic nebo o větší a komplexnější soubor osmi, pojmy obsažené v rovnicích nadále informují o studiu elektromagnetismu.