Maxwell: un “bicho raro”

Hi ha personatges en els quals un sol detall de la seva vida dóna per a un bon article però hi ha altres en els que hi ha tantes coses que explicar que desborden. Un d’aquests casos és el protagonista de la nostra història d’avui. Un dels més grans.

[@more@]

James Clerck Maxwell va néixer a Edimburg, Escòcia, en 1831. Amb dos anys d’edat va descobrir que un plat d’alumini podia fer rebotar una imatge del Sol en els mobles i moure-la per les parets. Quan els seus pares van entrar corrent a la sala va cridar: "¡És el Sol! Ho he fet amb aquest plat!".

Ja de nen tenia una curiositat devoradora. Li fascinaven els microbis, els cucs, les roques, les flors, els lents, les màquines, etc. La seva tia Jane recordava que "era humiliant la quantitat de preguntes que feia aquell nen i que no podies contestar".

Va arribar al col·legi quan ja havia començat el curs vestint robes tosques i parlant un accent pagès tancat. Després d’algunes confrontacions no va poder deslliurar-se de ser la "bicho raro" de la classe (en anglès "dafty"). A partir d’aquí els seus companys es ficaven amb ell una setmana rere una altra, un any rere un altre i mai es va queixar per això. Tan sols una vegada va dir: "Ells mai em van entendre però jo sí els entenia a ells".

En aquell temps va escriure un apariat molt significatiu:

Els anys es succeeixen i avancen cap al temps esperat
En el que el crim dels mortificants serà jutjat

Amb 15 anys va contribuir a la Royal Society d’Edimburg amb un treball original sobre el disseny de les corbes ovalades. Estava tan ben fet que molts es van negar a creure que era d’un noi d’aquesta edat.

Va entrar a la Universitat de Cambridge amb només 16 anys. Encara que era un jove atractiu no cuidava gens la forma de vestir i això barrejat amb el seu provincianisme escocès i la seva conducta eren causa de constants burles, però allà es va posar de manifest la seva extraordinària capacitat per resoldre problemes relacionats amb la física. Es va graduar obtenint el número dos en matemàtiques (el primer va ser un notable matemàtic però que mai va obtenir la fama de Maxwell).

Per començar va fer una demostració teòrica concloent que els anells de Saturn estaven formats per partícules i que no eren sòlids, va ser el primer a demostrar que una gran quantitat de molècules movent-se pel seu compte que xoquen incessantment unes amb altres no porta a un caos total sinó a unes prediccions estadístiques precises (distribució de Maxwell-Boltzmann), va inventar un ser màgic anomenat el "dimoni de Maxwell" amb el qual va generar una paradoxa que va necessitar la teoria de la informació moderna i la quàntica per ser resolta, va ser el primer a fer una foto en color de la història. Us sembla poc tot això? Doncs va demostrar a més que l’electromagnetisme i la llum són una mateixa cosa, i com? Doncs resumint tot l’electromagnetisme en quatre equacions a partir dels estudis previs de Coulomb, Gauss, Ampère, Faraday i altres. Us mostraré les esmentades equacions en el buit, on es simplifiquen alguns termes (no us espanteu):

Aquestes són les equacions de Maxwell en el buit i són presents en qualsevol llibre que valgui la pena d’electricitat i magnetisme. Si no les enteneu no us preocupeu. Es necessiten vàries assignatures de matemàtiques d’universitat per entendre què volen dir. L’únic detall que vull puntualitzar té relació amb aquestes dues constants que surten en l’última equació. Poden obtenir-se experimentalment en el laboratori i en ser equacions d’ona donen la seva velocitat de propagació en la següent fórmula:

Sabeu quina és la velocitat que surt al substituir els valors experimentals? Una sobradament coneguda: la de la llum. El propi Maxwell es va quedar bocavedat. Això no podia ser una simple coincidència. Va concloure que aquestes ones electromagnètiques eren similars a la llum, que se sabia que tenia una naturalesa ondulatoria. Però va arribar més lluny: va dir que, de fet, la llum visible era simplement una de moltes formes d’energia electromagnètica i que es distingia de les altres només per la seva diferent longitud d’ona.

De sobte havia unificat electromagnetisme i llum. Albert Einstein va escriure: "A pocs homes en el món els ha estat concedida una experiència així".

Tots aquests descobriments els va fer amb 35 anys. Més tard, en 1871 es va inaugurar el Laboratori Cavendish que va instal·lar i va dirigir ell mateix. No sorprèn que amb un home com aquest al front arribés a ser el centre d’investigació més important en relació amb els últims avenços en física.

I no només era un gran teòric i potser la millor ment matemàtica dels físics teòrics del segle XIX. Va fer molts experiments en els quals la seva dona, Katherine Mary Dewar, va col·laborar activament. Diuen que quan estava de viatge li escrivia una carta diària informant-la del que estava fent i que quan aquesta es va posar greument malalta va estar setmanes gairebé sense dormir al seu costat. Una vegada li va escriure:

Tots els poders de la ment, tota la força de la voluntat
Poden quedar-se en la pols al morir,
Però l’amor és nostre, i així seguirà sent
Quan fugin la terra i el mar.

A sobre romàntic. Què més es pot demanar?

Va ser rebut per la reina Victòria perquè havia d’explicar-li el que era un buit però ja se sap què succeeix amb les prioritats dels reis: la reina es va distreure de seguida i l’entrevista va ser curta. Mai va rebre el títol de cavaller, de la mateixa manera que tampoc ho van rebre Faraday, Darwin, Dirac ni Francis Crick i en aquest cas ni tan sols tenien l’excusa de tenir opinions poc acords amb l’Església d’Anglaterra doncs era un cristià igual o més devot que la majoria. Potser fora per ser, simplement, un "bicho raro".

Mereixia aquest títol? no ho mereixia? Vosaltres mateixos. Les seves equacions s’apliquen en … vegem: les comunicacions del món actual mitjançant torres emissores; televisió; radar; controls de navegació de vaixells, avions i naus espacials; radioastronomia, microelectrònica; etc. I tot per aquestes ones electromagnètiques que havia predit Maxwell en les seves equacions.

Vull aprofitar els avenços deguts a aquest "bicho raro" per incidir una vegada més en la importància de la investigació per la ciència en si mateixa i no per un benefici a curt termini. Si la reina Victòria hagués convocat una reunió d’urgència i ordenat el descobriment de la televisió mai hagués imaginat que el camí passava pels experiments de Ampère, Biot, Oersted, Faraday, la teoria de Maxwell i la idea de conservar la corrent de desplaçament en el buit. Però guiats per tan sols la curiositat aquests (i altres) homes van tirar del carro com campions i ho van fer possible.

Tan sols va cometre un error. Va pensar que les radiacions electromagnètiques no es propagaven pel buit, sinó a través d’un èter. La seva línia de raonament va ser la següent: tal com les ones que podem generar en una corda necessiten d’ella per propagar-se, o les ones del mar necessiten l’aigua o el so necessita l ‘aire, era lògic suposar que les ones electromagnètiques necessitaven una base material sobre la qual moure’s: l’èter. Aquí es va equivocar.

No seré jo qui l’hi retregui. Ni pensar-ho!. Qui va ho va tenir de rebatir va ser ni més ni menys que l’Albert Einstein.

Feynman va dir d’ell: "Si en l’any 10.000 els éssers humans guarden encara algun record del segle XIX aquest es reduirà que en ell va viure Maxwell. No ens hauria de donar una mica de vergonya saber tan poc sobre ell?"

Tant de bo, amb aquest article, hagi contribuït que li coneguem una mica més i sobretot, que fomentem a les nostres generacions venideres el respecte per tots, inclosos els "bichos raros".

Font:
http://historias-de-la-ciencia.bloc.cat/post/1052/65207

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.