JAMES CLERK MAXWELL (grande en la ciencia)

james clerk
cortesía de: wordpress.com

En el desarrollo de la ciencia han existido grandes seres humanos que han podido servir como herramientas para el avance del conocimiento científico. Si escuchamos nombres como: Einstein, Newton, Galileo, Darwin entre otros; reconocemos de inmediato su renombre histórico en el campo científico, ahora, si escuchamos a James Clerk Maxwell (grande en la ciencia) seguramente desconozcamos de que personaje nos hablan.

A continuación conozcamos a este increíble ser humano que brindo parte de su vida a la ciencia y que es conocido como el padre de la teoría electromagnética clásica.

Contenido del articulo


Su vida

James Clerk Maxwell
cortesía de: Fuente: https://www.thoughtco.com

Nace en Reino Unido específicamente en Edimburgo un 13 de junio de 1831. Queda huérfano de madre a temprana edad, con tan solo 8 años, su madre tras un terrible cáncer abdominal muere en el año 1839, enfermedad que culminaría también su vida siendo aún muy joven al igual que su madre.

Fue único hijo varón dentro de su familia escocesa de clase media, su padre era un gran abogado de Edimburgo llamado Jhon Maxwell, su madre hija de un notable juez naval llamada Frances Cay.

Profesan que en su actitud era bastante tímido y religioso e increíblemente inteligente.

Primeros años de vida

infancia de james clerk maxwell
Cortesía de: biography.com

Durante la infancia su madre fue quien se encargó de sus estudios, tras su asombro por el interés del pequeño en cuanto al funcionamiento y utilidad de cualquier cosa como las bisagras de las puertas, cerraduras, las tuberías de agua y cualquier microsistema que se le cruzara por la vista.

Ella decide instruirlo desde su hogar, por lo que fue juzgada ya que estas acciones recaían en el género masculino.

A sus 8 años de edad James poseía la capacidad de recitar a memoria poemas de John Milton y citar textualmente versos de las sagradas escrituras.

Luego de la muerte de su madre sus estudios recayeron en su padre y su tía Jane. Sus estudios se tornan de una manera más formal, tras recibir una educación por un muchacho de 16 años, quien no supo valorar la inteligencia de James.

Tratando al niño de forma muy ruda e intransigente, por tanto fue despedido por su padre.

Luego de este evento,  su padre lo envió a una renombrada academia de Edimburgo. En este tiempo el pequeño se hospedo en casa de su tía Isabela, donde en compañía de su prima Jemima desarrollaría su gusto por el dibujo. 

Una vez más este joven genio no encajo en esta prodigiosa academia.

Adolescencia

Matemática y dibujo

james clerk
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A los 13 años de edad gana la medalla de oro en matemáticas, sin embargo fue cuando tenía 14 años que presenta su primer trabajo científico relacionado a el dibujo, pues en este explica algunos métodos mecánicos para dibujar a través de la utilización de un trozo de hilo, de esta manera relacionaba las curvas matemáticas como la elipses y óvalos cartesianos.

Este trabajo lleva por nombre Oval Curves.

Química, electridad y magnetismo

fotoelasticidad de maxwell
Cortesía de: es.wikipedia.org

En su tiempo libre se dedicaba a improvisar y explorar con materiales químicos, eléctricos y magnéticos, ya que su interés se asumía a la polarización de la luz. Dentro de estas experimentaciones se concreta su segundo gran aporte. Descubre la fotoelasticidad que según la Universidad Centroamericana de Ciencias es definida como:

“La fotoelasticidad es un método para el análisis y el registro de tensiones mecánicas en componentes. Los componentes usados son probetas o modelos plásticos transparentes, que bajo carga mecánica tienen un efecto de refracción óptica.”

Muchos más aportes

Contando con 18 años de edad, contribuye a través de dos ensayos que son entregados a la  Real Society de Edimburgo. El primero es titulado como On the Equilibrium of Elastic Solids (En el equilibrio de sólidos elásticos) en el cual expone sobre la doble refracción temporal producida en líquidos viscosos mediante tensión. El segundo se titula Rolling Curves (Curvas de rodadura).

 estos dos trabajos,  fueron entregados mediante a un tutor, debido a su corta de edad.

Maxwell en su vida siempre fue muy joven a comparación de sus compañeros. A sus 25 años de edad era profesor de la escuela del Mariscal, siendo hasta 15 años menor que sus colegas.

Anillos de Saturno

anillos de saturno por maxwell
Cortesía de: bbvaopenmid.com

Dedico dos años a estudiar este tema que había sido ignorado durante 200 años por los científicos, donde concluyo que “un anillo sólido normal no tiene la capacidad de ser estable, mientras que, un anillo líquido se vería obligado por la acción de la ola a romperse en una masa amorfa” (James Maxwell).

Premio en Matemática

universidad de cambridge y maxwell
Cortesía de: blogs.ua.es

En 1857, a los 26 años gana el premio Adams  que era otorgado anualmente por Facultad de Matemáticas de la Universidad de Cambridge y Saint John’s College a través de su ensayo On the stability of the motion of Saturn’s rings

Mas nadie en este momento había logrado realizar un avance en este tema, por tanto James fue el último en obtener un avance concreto. Con la llegada de Voyager se validó las predicciones de los aportes James Clerk Maxwell.

Aporte en la fotografía

primera imagen a color por maxwell
cortesía de: proyecto IDIS

Otro de sus grandes colaboraciones fueron sus estudios relacionados con la fotografía. En 1961 es él quien toma la primera foto a color a la velocidad de la luz, y explica sus sistema aditivo aplicado al campo fotográfico con color que se titula tricromía

Ensayos en electromagnética

ELECTROMAGNETICA
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-“On physical lines of force” (Sobre líneas físicas de la fuerza) publicado en 1861, estudia la naturaleza de los campos eléctricos y magnéticos. Para 1862 agrega dos partes más en la primera a electroestática y la corriente de desplazamiento y en la segunda explica la rotación del plano de la polarización de la luz en un campo magnético.

-En 1870 “On reciprocal figures, frames and diagrams of forces” (Sobre figuras recíprocas, marcos y diagramas de fuerzas). en este estudia la rigidez de varios diseños de entramado de la materia.

-En 1871 el libro Theory of Heat (Teoría del calor).

-En 1873 publica su tratado de Treatise on Electricity and Magnetism (Tratado de Electricidad y Magnetismo).

-En 1876 el Tratado de Matter and Motion (la materia y el movimiento).

Matrimonio y muerte

james clerk
cortesía de: blogs.ua.es

 2 años después de la muerte de su padre se casa con Katherine Mary Dewar en el año  1858. Este gran genio que impartió muchísimas aportaciones que fueron clave para el desarrollo de la mecánica cuántica o la llamada actualmente física moderna.

Fallece en Cambridge el 5 de noviembre de 1879 debido a cáncer abdominal, cuando tenía tan sólo 48 años de edad.

Padre de la teoría electromagnética

padre de la electromagnética
Cortesía de: vix.com

Sin duda alguna, dentro de todos sus aportes esta teoría la que más peso posee en el campo científico. Maxwell tomó los estudios de Michael Faraday, quien fué el primero en integrar el término de campo para profundizar en estos estudios, en los que más adelante profundizaría Maxwell.

¿En que se basa la teoría de los campos electromagnéticos?

teoría del eter maxwell
Cortesía de: inycom.es

Los científicos y en especial los físicos requieren de una gran imaginación que les permite elaborar las hipótesis para luego, a través de los recursos matemáticos como las ecuaciones puedan comprobarlo.

Teoría del éter

teoría del éter. Maxwell
Cortesía de: culturacientífica.com

Fué la primera propuesta de Maxwell, donde incorporaba la masa y elasticidad necesarias para la velocidad finita de la inducción y que fuera coherente con los fenómenos eléctricos y magnéticos. El modelo consistía en suponer que la masa de los remolinos depende de la permeabilidad magnética del medio y que la electricidad está constituida por bolitas que separan unos remolinos magnéticos de otros. 

Dice Maxwell en uno de sus tratados:

«La teoría que propongo puede, por consiguiente, llamarse teoría del campo electromagnético por que trata del espacio en las proximidades de los cuerpos eléctricos y magnéticos, y puede llamarse teoría dinámica porque supone que en dicho espacio hay una materia en movimiento que produce los efectos electromagnéticos observados.»

Modelo mecánico del campo electromagnético

teoría electromagnética de la luz. Maxwell
Cortesía de: taringa.net

Los científicos plantean que es una de las explicaciones con más imaginación que se haya creado, aunque lamentablemente con muchos fallos verosímiles, pues hasta ahora es el  modelo del éter de los campos que conecta unifica a la electricidad estática, la corriente eléctrica, los efectos inductivos y el magnetismo.

Sin embargo Maxwell aporta unas cuantas ecuaciones, donde deduce su teoría electromagnética de la luz, siendo este un aporte asombroso. Se comprueba que la velocidad de las ondas electromagnéticas es la misma que la de la luz, concluyendo que:

las propiedades que construyen o que encierra un campo electromagnético son las mismas propiedades que encierran el medio por el que se propaga la luz.

Conclusión

Una vez más otro ser de este planeta a través de su gran imaginación logra atravesar las incógnitas científicas y aportar a la construcción de aquel puente del conocimiento, para llegar a la verdad del universo que por miles de años se ha planteado la humanidad, desde los grandes filósofos como Aristóteles hasta los recientes científicos como Stephen Hawking.

Las incógnitas seguirán siendo parte de este constructo social, pero son justamente ellas quienes nos impulsan a caminar por el puente del descubrimiento y conocimiento.

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