Ao longo da história, numerosos cientistas deram uma enorme contribuição à ciência, o que causou um enorme avanço. É o caso do físico escocês James Clerk Maxwell. Este físico formulou a teoria clássica do eletromagnetismo reduzindo o fato de que a luz é feita de campos elétricos e magnéticos que se propagam continuamente pelo espaço. Todas essas deduções foram introduzidas no Equações de Maxwell para refletir e demonstrar sua teoria. Essa teoria levou à previsão da existência de ondas de rádio e ondas de rádio.
Neste artigo vamos contar a você toda a biografia, feitos históricos sobre as equações de Maxwell.
Biografia de Maxwell
Lembre-se de que todos os cientistas partem de trabalhos feitos por outros cientistas anteriores. Este ditado é expresso por Newton na frase de "Todos os cientistas trabalham sobre ombros de gigantes". Isso significa que a maioria das façanhas é feita graças ao trabalho que ela já havia feito com outros cientistas. Este fato é particularmente verdadeiro no caso de Maxwell, uma vez que ele foi capaz de reunir todo o conhecimento que já existia por 150 anos sobre o tema de sua obra. Desta forma, você poderá expressar os princípios da eletricidade, magnetismo, ótica e sua inter-relação física.
James Clerk Maxwell nasceu em Edimburgo em 1831. Sua família era de classe média. Este homem sempre manifestou uma curiosidade peculiar desde a primeira infância. Com apenas 14 anos já tinha escrito um artigo. Neste artigo, descrevi os primeiros métodos mecânicos capazes de tratar curvas. Ele estudou nas universidades de Edimburgo e Cambridge, onde surpreendeu alunos e professores por sua habilidade para resolver problemas numéricos. Todos os problemas surgiram nas disciplinas de matemática e física que eram difíceis para o resto dos alunos.
Aos 23 anos, ele se formou em matemática no Trinity College e dois anos depois, ele conseguiu o cargo de Professor de Filosofia no Marischal College, Aberdeen. Ele permaneceu neste site por 4 anos e foi forjando múltiplos conhecimentos. De tal forma que em 1860 conseguiu obter um cargo semelhante, mas no prestigioso King's College de Londres. Foi nessa época que começou o período mais fecundo de toda a sua carreira. Neste lugar havia uma economia muito melhor que lhe permitiu realizar experimentos e testar suas teorias.
Equações de Maxwell
As equações de Maxwell são talvez o melhor legado que este cientista deixou. Como seu nível e suas contribuições para a ciência estavam aumentando, Ele foi capaz de ingressar na Royal Society em 1861. Foi aqui que o público ou a teoria eletromagnética da luz retornou com sua família para a casa de seus pais na Escócia. Ele foi nomeado diretor do laboratório Cavendish em Cambridge em 1871. Ele finalmente morreu de câncer abdominal aos 48 anos em 1879.
É a publicação do artigo intitulado "Uma teoria dinâmica do campo eletromagnético", onde as equações de Maxwell apareceram pela primeira vez. Essas equações são aquelas que servem para expressar de forma clara e concisa todas as leis fenomenológicas sobre eletricidade e magnetismo. Deve-se ter em mente que foram formulados desde o século XVIII e tinha confiado nas leis de Ampère, Faraday e Lenz. Atualmente, a anotação vetorial usada foi introduzida anos depois por Heaviside e Gibbs.
Importância das equações de Maxwell
O valor dessas equações e não residem apenas na síntese de todas as idéias de todos os cientistas que estavam fornecendo informações sobre eletricidade e magnetismo. E é que As equações de Maxwell revelaram a interação íntima entre eletricidade e magnetismo. Outras equações poderiam ser deduzidas de suas equações, como a equação de onda que serviu para prever a existência de ondas de natureza eletromagnética que são capazes de se propagar à velocidade da luz.
A partir disso, pode-se concluir que a luz e o magnetismo são aspectos da mesma substância e que a luz é uma perturbação eletromagnética. Graças a isso, o trabalho de Maxwell serviu para sintetizar e unificar a ótica ao eletromagnetismo e revelar a essência eletromagnética que a luz possui. A essência eletromagnética da luz deveu-se a experimento em laboratório e foi realizada pelo físico alemão Heinrich Hertz no ano de 1887, anos após a morte de Maxwell.
Isso poderia ser feito construindo um oscilador que funcionasse como um emissor e um ressonador que atuasse como um receptor. Graças a esses dispositivos foi possível criar ondas e recebê-las em um lugar distante e isso fez com que um engenheiro italiano chamado Guillermo Marconi pôde aperfeiçoar a técnica para gerar uma revolução tecnológica. Esta revolução tecnológica são as comunicações de rádio. Alguns dos elementos do cotidiano que temos hoje, como os telefones celulares, são baseados nessa tecnologia descoberta por Guillermo Marconi.
Todas essas razões são suficientes para acreditar que as equações de Maxwell, que a princípio podem parecer um pouco mais teóricas do que a ciência básica, acabaram tendo grandes aplicações na tecnologia atual. A aplicação das equações de Maxwell veio para transformar o mundo de tal forma que podemos nos comunicar remotamente por meio de telecomunicações.
O legado
Todas essas contribuições não se restringem apenas à teoria do eletromagnetismo e da luz. Lembre-se de que Maxwell foi um físico bastante curioso que também estudou a cinética dos gases e a termodinâmica. Esses aspectos foram aplicados em vários métodos de análise estatística para determinar a probabilidade que uma partícula em um gás diluído tem de ter uma dada velocidade. Esta descoberta foi Hoje ele a chama de distribuição Maxwell-Boltzmann.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre as equações de Maxwell e sua importância.