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James Clerk Maxwell


James Clerk Maxwell era un fisico e matematico scozzese. Nacque nel 1831 e morì nel 1879. Fin da piccolo mostrò la sua abilità matematica. All'età di 15 anni, ha scritto un documento che presenta un metodo per tracciare le curve ovali e lo ha inviato al ramo scozzese della Royal Society. Gli studiosi incaricati di analizzarlo dubitavano che fosse stato fatto da qualcuno così giovane.

Un anno dopo, Maxwell incontrò l'ormai antico Scottish Nicol, che aveva inventato uno strumento di rilevazione della luce polarizzata chiamato prisma di Nicol. Grazie a questo contatto, Maxwell sarebbe anche interessato all'ottica. All'età di 19 anni, ha studiato matematica all'Università di Cambridge. Sette anni dopo, ha teoricamente dimostrato che gli anelli di Saturno devono essere fatti di particelle solide, poiché se fossero formati da liquidi o gas, non avrebbero stabilità per rimanere in rotazione.

Poco dopo, studiando matematicamente il comportamento dei gas, giunse alla conclusione teorica che le loro molecole si muovono in tutte le direzioni e a tutte le velocità possibili, scontrandosi tra loro e contro gli ostacoli. Ha dimostrato che la maggior parte di essi, tuttavia, si sposterebbe a velocità intermedie, il che significa che il miglior indicatore dello stato di agitazione interna di un gas sarebbe la velocità media delle sue molecole. Ciò gli ha permesso di concludere che una temperatura corporea potrebbe essere interpretata in termini di questa velocità molecolare media. Tali conclusioni furono decisive nell'abbandonare la vecchia teoria del "fluido calorico", secondo la quale il calore sarebbe un tipo di sostanza che si trasferirebbe dal corpo più caldo a quello più freddo.

A 30 anni Maxwell divenne la prima sedia della cattedra di Fisica Sperimentale a Cambridge. Sebbene le sue conoscenze gli consentissero di farlo, non era entusiasta del suo lavoro, poiché non apprezzava l'insegnamento.

Dal 1864 in poi, si dedicò alla formulazione matematica delle teorie del magnetismo di Faraday, ottenendo semplici equazioni che consentivano di descrivere sia i fenomeni elettrici che quelli magnetici. è stato quindi teoricamente dimostrato che l'elettricità e il magnetismo sono essenzialmente la stessa cosa, inoltre Maxwell ha predetto con le sue formulazioni che l'oscillazione di una carica elettrica produce un campo magnetico. Nel tentativo di calcolare la velocità di propagazione di questo campo, è stato sorprendente ottenere il valore approssimativo di 300.000.000 m / s: questa era la velocità della luce stessa, già calcolata sperimentalmente da Fizeau e Foucault!

Pensò allora che questa non poteva essere una semplice coincidenza. Al contrario, affermò che la luce non era altro che radiazione elettromagnetica. Inoltre, se le cariche elettriche potessero oscillare a qualsiasi velocità, potrebbero dare origine a radiazioni di tutte le lunghezze d'onda, con la luce che è solo una varietà specifica di tali radiazioni.

È interessante notare che tutte queste conclusioni non pubblicate sono state ottenute esclusivamente da calcoli e considerazioni teoriche, senza essere ancora in grado di sviluppare esperimenti per confermarle. Fino ad allora, a parte la luce visibile, erano note solo le radiazioni infrarosse e ultraviolette, ma Maxwell aveva predetto che c'erano altre lunghezze d'onda diverse, che sarebbero state confermate in seguito da Hertz.

Tuttavia, Maxwell credeva che le onde elettromagnetiche non si propagassero nel vuoto, ma utilizzavano l'intermediazione dell'etere, un fluido che sarebbe stato presente in tutto l'universo, nella materia e negli spazi privi di esso. Questa concezione sarebbe respinta dai ricercatori successivi.

A Cambridge, Maxwell ha pubblicato il lavoro sperimentale di Henry Cavendish sull'elettricità, svolto nel secolo precedente e che era ancora sconosciuto. In suo onore, creò in quell'università il Cavendish Laboratory, dove anni dopo avrebbero avuto luogo importanti ricerche sulla radioattività. Maxwell è morto pochi giorni prima del suo 48 ° compleanno. Si descriveva profondamente religioso e molto felice nel matrimonio.

Bibliografia: Learning Physics, editore Scipione.