HOJE É ANIVERSÁRIO DE JAMES CLERK MAXWELL

Físico e matemático escocês

Desde muito cedo, James Clerk Maxwell mostrou ter habilidade para a Matemática. Com apenas 15 anos, redigiu um trabalho apresentando um método para traçar curvas ovais e enviou-o à filial escocesa da Royal Society. Os estudiosos ali encarregados de analisá-lo duvidaram que tivesse sido feito por alguém tão jovem.

Aos 19 anos, passou a estudar Matemática na Universidade de Cambridge. Sete anos mais tarde, demonstrou teoricamente que os anéis de Saturno deviam ser constituídos por partículas sólidas, pois se fossem formados de líquidos ou gases não teriam estabilidade para se manter em rotação.

Pouco depois, estudando matematicamente o comportamento dos gases, chegou à conclusão teórica de que suas moléculas se movem em todas as direções e com todas as velocidades possíveis, chocando-se elasticamente entre si e contra os obstáculos. Mostrou que a maioria delas, porém, se moveria com velocidades intermediárias, ou seja, que o melhor indicador do estado de agitação interna de um gás seria a velocidade média de suas moléculas. Isso permitia concluir que a temperatura de um corpo podia ser interpretada em termos dessa velocidade média molecular. Tais conclusões foram decisivas para se poder abandonar a antiga teoria do "fluido calórico", segundo a qual o calor seria uma espécie de substância que se transferiria do corpo mais quente para o mais frio.

Aos 30 anos, Maxwell tornou-se o primeiro professor da cadeira de Física Experimental em Cambridge. Embora seu conhecimento o capacitasse a tal cargo, não demonstrou grande entusiasmo pela função, pois não apreciava a tarefa do magistério.

A partir de 1864, dedicou-se a formular matematicamente as teorias de Faraday sobre o magnetismo, conseguindo obter equações simples que permitiam descrever tanto os fenômenos elétricos quanto os magnéticos. Ficava assim teoricamente demonstrado que a eletricidade e o magnetismo são, em essência, uma mesma coisa. Além disso, Maxwell previu, com suas formulações, que a oscilação de uma carga elétrica produz um campo magnético. Ao tentar calcular a velocidade de propagação desse campo, surpreendeu-se ao obter o valor de cerca de 300 000 000 m/s: esta era a própria velocidade da luz, já calculada experimentalmente por Fizeau e Foucault!

Percebeu, então, que isso não podia ser uma mera coincidência: ao contrário, afirmou que a luz nada mais era do que uma radiação eletromagnética. Mais ainda: se as cargas elétricas podiam oscilar com qualquer velocidade, poderiam dar origem a radiações de todos os comprimentos de onda, sendo a luz apenas uma variedade específica dessas radiações.

É interessante notar que todas essas conclusões inéditas foram obtidas exclusivamente a partir de cálculos e considerações teóricos, sem que fosse ainda possível desenvolver experimentos que as confirmassem. Até então conheciam-se, além da luz visível, apenas as radiações infravermelha e ultravioleta, mas Maxwell previu que existiriam outras, de comprimentos de onda diferentes, o que seria confirmado mais tarde por Hertz.

Maxwell, porém, acreditava que as ondas eletromagnéticas não se propagavam no vácuo, mas utilizavam a intermediação do éter, fluido que estaria presente em todo o universo, em meio à matéria e nos espaços desprovidos dela. Essa concepção seria rejeitada pelos pesquisadores que o sucederam.

Em Cambridge, Maxwell publicou os trabalhos experimentais de Henry Cavendish sobre a eletricidade, feitos no século anterior e que ainda permaneciam desconhecidos. Em homenagem a ele, criou naquela universidade o Laboratório Cavendish, onde seriam realizadas, anos depois, importantes pesquisas sobre a radiatividade.

Maxwell morreu poucos dias antes de completar 48 anos. Descreveu-se como profundamente religioso e muito feliz no casamento.

Forte abraço,
Prof. Sérgio Torres
Dicas de Física e Super Interessantes

                                                     Sergio Torres

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