Maxwell: un bicho raro

Hay personajes en los que un solo detalle de su vida da para un buen artículo pero hay otros en los que hay tantas cosas que explicar que desbordan. Uno de esos casos es el protagonista de nuestra historia de hoy. Uno de los más grandes.

James Clerk Maxwell nació en Edimburgo, Escocia, en 1831. Con dos años de edad descubrió que un plato de aluminio podía hacer rebotar una imagen del Sol en los muebles y moverla por las paredes. Cuando sus padres entraron corriendo en la sala gritó: "¡Es el Sol! ¡Lo he hecho con este plato!".

Ya de niño tenía una curiosidad devoradora. Le fascinaban los microbios, los gusanos, las rocas, las flores, las lentes, las máquinas, etc. Su tía Jane recordaba que "era humillante la cantidad de preguntas que hacía aquel niño y que no podías contestar".

Por aquel entonces escribió un pareado muy significativo:

Los años se suceden y avanzan hacia el tiempo esperado
En el que el crimen de los mortificantes será juzgado

Con 15 años contribuyó a la Royal Society de Edimburgo con un trabajo original sobre el diseño de las curvas ovaladas. Estaba tan bien hecho que muchos se negaron a creer que fuera de un muchacho de esa edad.

Entró en la Universidad de Cambridge con sólo 16 años. Aunque era un joven atractivo vestía sin esmero y su provincianismo escocés y su conducta eran causa de constantes burlas, pero allí se puso de manifiesto su extraordinaria capacidad para resolver problemas relacionados con la física. Se graduó obteniendo el número dos en matemáticas (el primero fue un notable matemático pero que nunca obtuvo la fama de Maxwell).

Para empezar hizo una demostración teórica concluyente de que los anillos de Saturno estaban formados por partículas y que no eran sólidos, fue el primero en demostrar que una gran cantidad de moléculas moviéndose por su cuenta que colisionan incesantemente unas con otras no lleva a un caos total sino a unas predicciones estadísticas precisas (distribución de Maxwell-Boltzmann), inventó un ser mágico llamado el "demonio de Maxwell" con el que generó una paradoja que necesitó la teoría de la información moderna y la cuántica para ser resuelta, fue el primero en hacer una foto en color de la historia.

¿Os parece poco todo esto? Pues demostró además que el electromagnetismo y la luz son una misma cosa, ¿y cómo? Pues resumiendo todo el electromagnetismo en cuatro ecuaciones a partir de los estudios previos de Coulomb, Gauss, Ampère, Faraday y otros. Os voy a mostrar dichas ecuaciones en el vacío, donde se simplifican algunos términos (no os asustéis):

Estas son las ecuaciones de Maxwell en el vacío y están presentes en cualquier libro que se precie de electricidad y magnetismo. Si no las entendéis no os preocupéis. Se necesitan varias asignaturas de matemáticas de universidad para entender qué quieren decir. El único detalle que quiero puntualizar tiene relación con esas dos constantes que salen en la última ecuación. Dichas constantes pueden obtenerse experimentalmente en el laboratorio y al ser ecuaciones de onda dan su velocidad de propagación en la siguiente fórmula:

¿Sabéis cuál es la velocidad que sale al sustituir los valores experimentales? Una de sobras conocida: la de la luz. El propio Maxwell se quedó perplejo. Eso no podía ser una simple coincidencia. Concluyó que estas ondas electromagnéticas eran similares a la luz, que se sabía que tenía una naturaleza ondulatoria. Pero llegó más lejos: dijo que, de hecho, la luz visible era simplemente una de muchas formas de energía electromagnética y que se distinguía de las otras sólo por su diferente longitud de onda.

De un plumazo había unificado electromagnetismo y luz. Albert Einstein escribió: "A pocos hombres en el mundo les ha sido concedida una experiencia así".

Todos estos descubrimientos los hizo con 35 años. Más tarde, en 1871 se inauguró el Laboratorio Cavendish que instaló y dirigió él mismo. No sorprende que con un hombre como este al frente llegara a ser el centro de investigación más importante en relación con los últimos avances en física.

Además, no sólo era un gran teórico y quizás la mejor mente matemática de los físicos teóricos del siglo XIX. Hizo muchos experimentos con los que su mujer, Katherine Mary Dewar, colaboró activamente. Dicen que cuando estaba de viaje le escribía una carta diaria informándole de lo que estaba haciendo y que cuando esta se puso gravemente enferma permaneció semanas sin apenas dormir a su lado. Una vez le escribió:

Todos los poderes de la mente, toda la fuerza de la voluntad
Pueden quedarse en el polvo al morir,
Pero el amor es nuestro, y así seguirá siendo
Cuando huyan la tierra y el mar.

Encima romántico. ¿Qué más se puede pedir?

Fue recibido por la reina Victoria porque tenía que explicarle lo que era un vacío pero ya se sabe qué sucede con las prioridades de los reyes: la reina se distrajo en seguida y la entrevista fue corta. Nunca recibió el título de caballero, al igual que tampoco lo recibieron Faraday, Darwin, Dirac ni Francis Crick y en este caso ni siquiera tenían la excusa de tener opiniones poco acordes con la Iglesia de Inglaterra pues era un cristiano igual o más devoto que la mayoría. Quizás fuera por ser, simplemente, un "bicho raro".

¿Merecía ese título? ¿no lo merecía? Decídmelo vosotros. Sus ecuaciones se aplican en … veamos: las comunicaciones del mundo actual mediante torres emisoras; televisión; radar; controles de navegación de barcos, aviones y naves espaciales; radioastronomía, microelectrónica; etc. Y todo por esas ondas electromagnéticas que había predicho Maxwell en sus ecuaciones.

Voy a aprovechar los avances debidos a este "bicho raro" para incidir una vez más en la importancia de la investigación por la ciencia en sí misma y no por un beneficio a corto plazo. Si la reina Victoria hubiera convocado una reunión de urgencia y ordenado el descubrimiento de la televisión jamás hubiera imaginado que el camino pasaba por los experimentos de Ampère, Biot, Oersted, Faraday, la teoría de Maxwell y la idea de conservar la corriente de desplazamiento en el vacío. Pero guiados por tan sólo la curiosidad estos (y otros) hombres tiraron del carro como campeones y lo hicieron posible.

Tan sólo cometió un error. Pensó que las radiaciones electromagnéticas no se propagaban por el vacío, sino a través de un éter. Su línea de razonamiento fue la siguiente: tal y como las ondas que podemos generar en una cuerda necesitan de ella para propagarse, o las olas del mar necesitan el agua o el sonido necesita el aire, era lógico suponer que las ondas electromagnéticas necesitaban una base material sobre la que moverse: el éter. Ahí se equivocó.

No seré yo quien se lo reproche. Vamos, ¡ni pensarlo!. Quien tuvo que rebatirle fue nada menos que Einstein.

Feynman dijo de él: "Si en el año 10.000 los seres humanos guardan todavía algún recuerdo del siglo XIX este se reducirá a que en él vivió Maxwell. ¿No nos debería dar algo de vergüenza saber tan poco sobre él?"

Espero, con este artículo, haber contribuido a que le conozcamos un poquito más y sobre todo, a que fomentemos a nuestras generaciones venideras el respeto por todos, incluidos los "bichos raros".

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Fuentes:
– "El mundo y sus demonios", Carl Sagan
– "Enciclopedia biográfica de ciencia y tecnología (Tomo II)", Isaac Asimov
– "Historia de la ciencia", John Gribbin
– "E=mc2″, David Bodanis
– http://darkmatter.blogalia.com/historias/38597
– http://es.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwell
– http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwell
– http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electromagn%C3%A9tico
– http://www.astrocosmo.cl/electrom/electrom-04.htm
– http://es.wikipedia.org/wiki/Longitud_de_onda

Lea también James Clerk Maxwell, biografía resumida.

Fuente: omalaled – historiasdelaciencia.com