LO DIJO MAXWELL

LO DIJO MAXWELL

Maxwell, James Clerck (Edimburgo, 1831-Glenlair, Reino Unido, 1879). Físico británico. Nació en el seno de una familia escocesa de la clase media, hijo único de un abogado de Edimburgo. Tras la temprana muerte de su madre a causa de un cáncer abdominal –la misma dolencia que pondría fin a su vida–, recibió la educación básica en la Edimburg Academy, bajo la tutela de su tía Jane Cay.

Con tan sólo dieciséis años ingresó en la universidad de Edimburgo, y en 1850 pasó a la Universidad de Cambridge, donde deslumbró a todos con su extraordinaria capacidad para resolver problemas relacionados con la física. Cuatro años más tarde se graduó en esta universidad, pero el deterioro de la salud de su padre le obligó a regresar a Escocia y renunciar a una plaza en el prestigioso Trinity College de Cambridge. En 1856, poco después de la muerte de su padre, fue nombrado profesor de filosofía natural en el Marischal College de Aberdeen.

Dos años más tarde se casó con Katherine Mary Dewar, hija del director del Marischal College. En 1860, tras abandonar la recién instituida Universidad de Aberdeen, obtuvo el puesto de profesor de filosofía natural en el King’s College de Londres. En esta época inició la etapa más fructífera de su carrera, e ingresó en la Royal Society (1861). En 1871 fue nombrado director del Cavendish Laboratory. Publicó dos artículos, clásicos dentro del estudio del electromagnetismo, y desarrolló una destacable labor tanto teórica como experimental en termodinámica; las relaciones de igualdad entre las distintas derivadas parciales de las funciones termodinámicas, denominadas relaciones de Maxwell, están presentes de ordinario en cualquier libro de texto de la especialidad.

Sin embargo, son sus aportaciones al campo del elecromagnetismo las que lo sitúan entre los grandes científicos de la historia. En el prefacio de su obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873) declaró que su principal tarea consistía en justificar matemáticamente conceptos físicos descritos hasta ese momento de forma únicamente cualitativa, como las leyes de la inducción electromagnética y de los campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, Maxwell introdujo el concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante sus célebres ecuaciones que describen y cuantifican los campos de fuerzas. Su teoría sugirió la posibilidad de generar ondas electromagnéticas en el laboratorio, hecho que corroboró Heinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que posteriormente supuso el inicio de la era de la comunicación rápida a distancia.

Aplicó el análisis estadístico a la interpretación de la teoría cinética de los gases, con la denominada función de distribución de Maxwell-Boltzmann, que establece la probabilidad de hallar una partícula con una determinada velocidad en un gas ideal diluido y no sometido a campos de fuerza externos. Justificó las hipótesis de Avogadro y de Ampère; demostró la relación directa entre la viscosidad de un gas y su temperatura absoluta, y enunció la ley de equipartición de la energía. Descubrió la birrefringencia temporal de los cuerpos elásticos translúcidos sometidos a tensiones mecánicas y elaboró una teoría satisfactoria sobre la percepción cromática, desarrollando los fundamentos de la fotografía tricolor.

La influencia de las ideas de Maxwell va más allá, si cabe, de lo especificado, ya que en ellas se basan muchas de las argumentaciones tanto de la teoría de la relatividad einsteiniana como de la moderna mecánica cuántica del siglo XX.

Dentro de pocos años se habrán estimado, con mayor o menor precisión, todas las constantes físicas importantes, de modo que la única ocupación que quedará para los hombres de Ciencia será añadir más decimales a estas medidas.

(Scientific Papers, número 2, octubre de 1871, página 244)

Durante los primeros albores de la Ciencia, los sacerdotes, que manejaban todo entonces, usando hábilmente el martillo y el cincel al gusto humano, a su medida, hicieron dioses. Hasta que surgió el comercio y, pasando el tiempo, algunos hombres, dueños de excepcionales dotes, osaron suplantar a dioses y a demonios por átomos, que aún hogaño han preservándose.

(Notas del discurso presidencial ante la Asociación Británica para el Progreso de la Ciencia, 1874)

Las leyes de la materia que nuestras mentes deben concebir son las únicas, y es la materia quien crea las exclusivas leyes de nuestras mentes.

(Citado por J.G. Crowther en British Scientist of the Ninetheenth Century, Penguin, Harmond-sworth, 1935, página 316)

Vengo desde campos de hielo fracturado. Comprimiendo sus heridas, acaban sanando; fundiéndolas se enfrían, pero rápidamente se calientan sí de nuevo congelamos.

(To the Chief Musician upon Nabla)

El uso de diagramas es un caso particular de método simbólico, que tan poderoso ha sido para ayudar al progreso de la Ciencia.

(Citado por D´A. W. Thompson en Growth and Form, Cambridge University Press, Cambridge, 1948, página 995)

Así, la Ciencia deshace, una tras otra, las materializaciones más o menos groseras con que intentamos formar una imagen objetiva del alma. Hasta los científicos, cuando especulan como cualquier ser humano, en sus ratos no profesionales, sobre dónde nos puede conducir la Ciencia, han profetizado que muy pronto tendremos que confesar que el alma no es más que una función de ciertos sistemas materiales complejos.

(Revisión de B. Steward y P.G.Tait, Paradoxical Philosophy, en Nature, número 19. También en Maxwell´s Collected Works, II, 1869, página 760)

Refiriendo todo a la pura idea geométrica del movimiento de un fluido imaginario, espero obtener generalidad y precisión, y evitar los peligros que surgen al profesar una teoría prematura para explicar las causas de los fenómenos. Los resultados que he reunido, fruto de la simple especulación, habrán satisfecho su propósito sí son de alguna utilidad para que los filósofos experimentales ordenen e interpreten sus resultados; y aquellos que, al interrogar a la Naturaleza misma, obtengan la única solución verdadera de las preguntas sugeridas por la teoría matemática, podrán formar una teoría madura, en cuyo seno los hechos físicos quedarán descritos físicamente.

(On Faraday´s Laws of Force, 1856)

El caso más simple es el de cinco puntos en el espacio enlazados por diez líneas, formando diez caras triangulares que encierran cinco tetraedros. Uniendo los centros de las esferas que circunscriben estos tetraedros, obtenemos una figura recíproca del tipo descrito por el profesor Rankin; sí a lo largo de las correspondientes líneas de conexión de uno cualquiera de estos poliedros, se aplican fuerzas proporcionales a las áreas de las caras triangulares de otra de las figuras, los puntos se mantienen en equilibrio.

(On reciprocal polyhedra. En Collected Works, 1869)