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James Clerk Maxwell

Eduardo Mirón López


Por muy extraño que nos pueda parecer hoy, no hace mucho tiempo que se conoce la naturaleza de los campos electromagnéticos, la importancia de los cuales es inmensa. Esta rama de la física describe la luz, las corrientes eléctricas, los campos magnéticos… Sin el conocimiento necesario de estos fenómenos no serían posibles las comunicaciones inalámbricas, los motores eléctricos, los componentes electrónicos, las fotografías y un sinfín de otras cosas que hoy damos por sentadas. Si bien es cierto que muchos grandes científicos tomaron parte en su estudio, hay un nombre que destaca sobre los demás: Maxwell.

Un joven Maxwell

James Clerk (más tarde añadió el “Maxwell” al recibir una herencia ligada a dicho apellido de la nobleza británica con el que estaba emparentado) nació en 1831 en Edimburgo dentro de una familia acomodada. Desde temprana edad mostró una gran curiosidad y una capacidad de aprendizaje fuera de lo común. En dicha época la educación durante la infancia era comúnmente tarea de las madres, y así fue en su caso hasta la muerte de su madre cuando él contaba ocho años. Conscientes de las dotes del niño, su padre y su tía materna decidieron mandarle a la Academia de Edimburgo con diez años. Allí comenzó una enseñanza mejor reglada y destacó en matemáticas y poesía. Con catorce años redactó sus primeros artículos científicos y con dieciséis comenzó a tomar clases en la Universidad de Edimburgo, donde desarrolló su fascinación por el estudio de la luz.

Con sólo 19 años y siendo ya un reconocido matemático, dejó Escocia para continuar sus estudios en la Universidad de Cambridge. Durante los siguientes seis años cultivó tanto su faceta científica como su interés por la filosofía y la religión. Existen numerosos documentos que ponen de manifiesto las profundas convicciones religiosas y las ideas ilustradas que definieron su personalidad. Cuando en 1854 se graduó era ya un prestigioso matemático, aunque inmediatamente tras su graduación publicó un trabajo de especial relevancia en el campo de la óptica llamado Experimentos sobre el color. En dicha obra demuestra que la luz blanca puede obtenerse de la mezcla de luces roja, verde y azul, lo que fundamenta toda la tecnología de imagen en color actual.

En 1856, a los pocos mese de morir su padre, Maxwell consigue una cátedra en Aberdeen. Con 25 años tenía una diferencia de edad de al menos quince años con el resto de sus colegas. En esta época conoce a la que sería su mujer: Katherine Mary Dewar, con la que tuvo un feliz matrimonio. Es en este tiempo también cuando postuló que los anillos de Saturno estaban formados por pequeñas partículas sólidas. El estudio que presentó defendiendo su teoría le valió el premio Adams en 1859 y sus predicciones fueron confirmadas por el programa Voyager en los ochenta.

James Clerk Maxwell

Ya en 1860, tras superar la viruela que casi lo mata, se muda a Londres donde trabaja para el King’s College durante cinco años. Es su etapa más prolífica, durante la que avanza más en sus estudios sobre la luz, la viscosidad de los gases y desarrolla lo que hoy conocemos como análisis dimensional, algo por lo que todos los que hemos estudiado física le debemos estar eternamente agradecidos. Durante este periodo es cuando hace los mayores avances en el campo del electromagnetismo. Hasta entonces las teorías sobre electricidad y magnetismo estaban separadas para los físicos, pero Maxwell demostró que la luz no era si no una onda que se propagaba a la vez en el campo eléctrico y en el magnético.

Gracias a la gran curiosidad de la que Maxwell hizo gala durante toda su vida, realizó estudios en distintos campos de la física. Uniendo a esto sus grandes conocimientos matemáticos se explica que fuera capaz de sintetizar en unas pocas ecuaciones toda la teoría electromagnética. Dichas ecuaciones son un conjunto de fórmulas halladas por él y por otros científicos. Fueron reescritas poco después de su muerte y juntas forman una descripción coherente de los campos electromagnéticos. Las leyes se resumen en un sistema de cuatro ecuaciones en derivadas parciales y tienen los nombres de Ley de Gauss, Ley de Gauss para el campo magnético, Ley de Faraday y ley de Ampère generalizada. Si a estas leyes añadimos la fuerza de Lorentz se pueden describir todos los fenómenos electromagnéticos: luz, ondas microondas, corrientes inducidas…

Maxwell murió en 1879 a la misma edad y del mismo tipo de cáncer que su madre, lo que no deja de ser curioso. Su legado más significativo es que se le considere el tercer físico más influyente de la historia por detrás de Newton y Einstein. Precisamente Einstein afirmó en el centenario del nacimiento de Maxwell que su trabajo es el “más profundo y fructífero que ha experimentado la física desde Newton”.

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