Las ecuaciones de Maxwell

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A lo largo de la historia han existido numerosos científicos que han realizado un aporte enorme a la ciencia que ha provocado un avance tremendo. Es el caso del físico escocés James Clerk Maxwell. Este físico formuló la teoría clásica de electromagnetismo reduciendo que la luz está hecha de campos eléctricos y magnéticos que se van propagando de forma continua por el espacio. Todas estas deducciones las introdujo en las ecuaciones de Maxwell para reflejar y demostrar su teoría. Esta teoría llevó a la predicción de la existencia de las ondas de radio y a las de radiocomunicaciones.

En este artículo vamos a contarte toda la biografía, hazañas de historia sobre las ecuaciones de Maxwell.

Biografía de Maxwell

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Hay que tener en cuenta que todos los científicos parten desde trabajos realizados por otros científicos pasados. Este dicho lo expresa Newton en la frase de “todos los científicos trabajan aupados a hombros de gigantes”. Esto quiere decir que la mayoría de las hazañas están hechas gracias al trabajo que ella previamente había realizado otros científicos. Este hecho es particularmente cierto en el caso de Maxwell puesto que pudo combinar todo el conocimiento que ya existía desde hace 150 años sobre el tema de su trabajo. De esta forma, podrá expresar los principios sobre la electricidad, el magnetismo, la óptica y su interrelación física.

James Clerk Maxwell nació en Edimburgo en el año 1831. Su familia era de clase media. Este hombre manifestó siempre una peculiar curiosidad desde su temprana infancia. Con sólo 14 años ya había escrito un paper. En este paper describía los primeros métodos mecánicos para poder tratar curvas. Estudió en las universidades de Edimburgo y de Cambridge dónde asombró a los alumnos y profesores dada la capacidad que tenía para poder resolver problemas numéricos. Todos los problemas aparecían en las asignaturas de matemáticas y física que eran complicados para el resto de los alumnos.

Con 23 años se diplomó en matemáticas por el Trinity College y dos años más tarde pudo obtener una plaza de Profesor de filosofía en el Marischal College de Aberdeen. En este sitio permaneció durante 4 años y se estuvo forjando en múltiples conocimientos. De tal forma que en el año 1860 pudo obtener un puesto similar pero en el prestigioso King’s College de Londres. Es por aquel entonces donde comenzó la época más fructífera de toda su carrera. En este lugar había una economía mucho mejor que le permitía realizar experimentos y probar sus teorías.

Ecuaciones de Maxwell

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Las ecuaciones de Maxwell son, quizá, el mejor legado que ha dejado este científico. Puesto que su nivel y sus aportes la ciencia eran cada vez mayores, pudo ingresar en el Royal Society en el año 1861. Aquí fue donde el público o la teoría electromagnética de la luz y regresó con su familia a la casa de sus Padres en Escocia. Fue nombrado director del Cavendish laboratory de Cambridge el año 1871. Finalmente en murió de cáncer abdominal a la edad de 48 años en el año 1879.

Es la publicación del artículo titulado como “Una teoría dinámica del campo electromagnético” donde aparecieron por primera vez las ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones son las que sirven para poder expresar de una manera clara y concisa todas las leyes fenomenológicas sobre la electricidad y magnetismo. Hay que tener en cuenta que se habían formulado desde el siglo XVIII y se había apoyado en las leyes de Ampère, Faraday y Lenz. En la actualidad, la anotación vectorial que se emplea fue introducida años más tarde por Heaviside y Gibbs.

Importancia de las ecuaciones de Maxwell

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El valor que tienen estas ecuaciones y no sólo residen en la síntesis de todas las ideas de todos los científicos que fueron aportando información sobre electricidad y magnetismo. Y es que las ecuaciones de Maxwell revelaban la íntima interrelación que existe entre electricidad y el magnetismo. De sus ecuaciones se pudieron deducir otras ecuaciones como es la ecuación de ondas que sirvió para predecir la existencia de ondas de naturaleza electromagnética que son capaces de propagarse a la velocidad de la luz.

De aquí se pudo concluir que la luz y el magnetismo son aspectos de una misma sustancia y que la luz es una perturbación electromagnética. Gracias a ello el trabajo de Maxwell sirvió para sintetizar y unificar la óptica al electromagnetismo y reveló la esencia electromagnética que tiene la luz. La esencia electromagnética de la luz se debía a experimentar en un laboratorio y fue llevada a cabo por el físico alemán Heinrich Hertz en el año 1887, años después de la muerte de Maxwell.

Esto se pudo realizar mediante la construcción de un oscilador que servía como emisor y de un resonador que actuaba como receptor. Gracias a estos aparatos se pudo crear ondas y recibirlas en un lugar distante y ello provocó que un ingeniero italiano llamado Guillermo Marconi pudiera ir perfeccionando la técnica para generar una revolución tecnológica. Dicha revolución tecnológica son las comunicaciones por radio. Sobre esta tecnología descubierta por Guillermo Marconi es por la que se basan algunos de los elementos cotidianos que tenemos en la actualidad como son los teléfonos móviles.

Todas estas razones son suficientes para creer que las ecuaciones de Maxwell, que pudieron parecer en un principio algo más teórico de la ciencia básica, hayan acabado teniendo grandes aplicaciones en la tecnología de la actualidad. La aplicación de las ecuaciones de Maxwell ha llegado transformar el mundo de tal forma que podemos comunicarnos a distancia mediante el uso de las telecomunicaciones.

El legado

Todas estas aportaciones no se restringen solamente a la teoría del electromagnetismo y de la luz. Hay que tener en cuenta que Maxwell era un físico bastante curioso que también se dedicó a estudiar la cinética de los gases y la termodinámica. Estos aspectos los fue aplicando en diversos métodos de análisis estadísticos para poder determinar la probabilidad que tiene una partícula en un gas diluido de tener una velocidad dada. A este descubrimiento se le denomina hoy distribución de Maxwell- Boltzmann.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre las ecuaciones de Maxwell y su importancia.

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