James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell nació en Edimburgo (Escocia) en 1831 en el seno de una familia bastante acomodada.

Perdió a su madre muy pronto así que bajo la tutela de una de sus tías y su padre estudió en la Academia de Edimburgo. Desde muy pronto era un chico muy activo e imaginativo, construía y dibujaba maquetas y diagamas de todo tipo, lo que le valió varios premios.

Con sólo catorce años, una edad muy prematura, escribió varios artículos explicando los óvalos, que desde su punto de vista era un lugar geométrico de los puntos de un plano, llegando a la conclusión de la definición de elipse. Ingresó en la universidad de la misma ciudad, Edimburgo, cuando sólo contaba con dieciséis años, y cuando tenía diecinueve se fue a Cambridge. Allí ya empezó a destacar por encima de sus compañeros por su asombrosa capacidad para solucionar las ecuaciones y problemas relacionados con la física.

Una vez que se graduó en la universidad, cuatro años después tuvo que renunciar a una importante plaza en el Trinity College de Cambridge por motivos personales, su padre había enfermado y no dudó en volver a Escocia para estar con él. Cuando falleció en 1856 comenzó a impartir clases de filosofía natural en el Marischal College de la ciudad de Aberdeen. Allí estuvo unos cuatro años y después consiguió una plaza en el King’s College de Londres, también como profesor de filosofía natural, donde desde el inicio se encontró muy a gusto y disfrutó de su profesión como nunca lo había hecho. Así en 1961 entró en la Royal Society.

En esta etapa de su vida empezó a cosechar éxitos importantes, fue nombrado como director del denominado Cavendish Laboratory, comenzó a escribir artículos sobre su materia, en especial relacionados con el electromagnetismo y la termodinámica, es decir, poco a poco se fue haciendo un hueco y un nombre en el mundo de la física.

Con sólo catorce años, una edad muy prematura, escribió varios artículos explicando los óvalos.

Ya en 1957 tenía la teoría de que los anillos de Saturno debían estar compuestos por partículas muy pequeñas, y que además éstos no podían ser en ningún caso ni sólidos ni líquidos, ya que en ese caso se romperían de forma automática. Con su estudio ganó el premio Adams. Muy poco después se dedicó a estudiar el comportamiento que tenían las moléculas en los gases, y demostró que el movimiento de ellas producían el efecto de calor. Todo esto le llevó a interesarse también por la luz, y comentaba que debía estar compuesta por unos campos de vibraciones eléctricas y magnéticas, que se desplazarían a la propia velocidad de la luz.

En 1865 por fin publicó estos grandes descubrimientos y dejó caer la tesis posterior de las radiaciones electromagnéticas. Estas ideas le llevaron a descubrir en el año 1886 las ondas de radio. Maxwell pensaba que estas andas electromagnéticas eran conducidas por mediación del éter, una teoría que fue después refutada por el experimento de Michelson-Morley.

Sus ideas fueron fundamentales para la creación de ondas electromagnéticas en los laboratorios, lo que demostró otro de los grandes físicos de la historia, Heinrich Hertz en el año 1887, cuando ya Maxwell había fallecido, pero que ya ponía las bases de las comunicaciones a larga distancia.

En 1873 en su libro Treatise on Electricity and Magnetism dejó bastante claro que su tarea esencial era justificar de una manera matemática aquellos conceptos físicos que hasta ese instante solamente habían sido descritos de manera cualitativa, como ocurre en las leyes llamadas de la inducción electromagnética donde tienen cabida los campos de fuerza que fueron emitidas por Michael Faraday. El hecho de introducir la idea de onda electromagnética le permitió a Maxwell realizar un estudio completo de la relación entre electricidad y magnetismo, en sus ya famosas "ecuaciones de Maxwell", que tienen como punto fundamental los campos de fuerza.

En concreto estableció de manera matemática las especulaciones de Faraday acerca de la electricidad y las líneas de fuerza que son magnéticas. Eran cuatro ecuaciones, con las que pudo explicar el comportamiento exacto de los campos eléctricos y magnéticos y las interrelaciones que pudieran existir entre sí. Así por tanto dejó sobradamente demostrado que conceptos como la electricidad y el magnetismo no podían aparecer de manera aislada, la ya denominada teoría del electromagnetismo.

Maxwell pensaba que estas andas electromagnéticas eran conducidas por mediación del éter, una teoría que fue después refutada por el experimento de Michelson-Morley.

Con la llamada función de distribución de Maxwell-Boltzmann estudió las posibilidades que existían de encontrar una partícula a la velocidad que fuese en un gas que estuviese diluido y que no tuviera campos de fuerza del exterior.

Maxwell de alguna manera demostró las tesis de Avogadro y de Ampère y estableció la posible relación entre la viscosidad que puede tener un gas con su temperatura. Así anunció la ley llamada de equipartición de la energía. Se preocupó también por el color, estableciendo diferentes teorías sobre la percepción de cada uno de los colores, lo que sería después llamado fotografía tricolor.

Su huella ha sido muy importante en la historia ya que tuvo su influencia en las mismísimas teorías de la relatividad de Einstein y en la posterior mecánica cuántica que tuvo su época más gloriosa en el siglo XX.

Maxwell se casó en el año 1858 con una chica llamada Katherine Mary Dewar, que a su vez era una de las hijas del director del Marischal College donde Maxwell estudió. Maxwell falleció de cáncer en Cambridge, en Inglaterra, el cinco de noviembre del año 1879, poco antes de los cincuenta, con la mala suerte de hacerlo ocho años antes de la confirmación total de su teoría del espectro de ondas electromagnéticas por parte de Hertz. Con todo es uno de los físicos más importantes del siglo XIX, fue especialmente un magnífico teórico de la ciencia, y tenía la peculiaridad y la capacidad de demostrar mejor sus tesis a través de la matemática que con los propios experimentos.

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...por Sergio Yuguero

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