[Treatise on Electricity and Magnetismus]. Obra de James Clerk Maxwell (1831-1879), publicada en 1873. Llevada a cabo con un método rigurosísimo, tiene una inmensa importancia en la historia de la física.
Contiene el desarrollo matemático de multitud de fenómenos y la consideración de gran número de conceptos fundamentales, tales como los de las magnitudes relativas al movimiento de los cuerpos, vistas en un aspecto analítico. El autor, que poseía una fecunda imaginación, fijó en un proceso analítico y erizado de desarrollos matemáticos complicadísimos las teorías de Michael Faraday sobre los fenómenos electromagnéticos, según el cual, en un dieléctrico tiene lugar la energía del campo electromagnético. Maxwell sustituye lo que Faraday llamaba la polarización del dieléctrico por el desplazamiento eléctrico, y admite que un dieléctrico se comporta respecto a las manifestaciones eléctricas como un cuerpo sólido elástico que esté sujeto a una fuerza deformante. De modo que se introduce una corriente de desplazamiento («displacement current») en el aislante distinto de la corriente de los conductores («conduction current»).
De ahí deriva la teoría electromagnética de la luz, mediante la cual los fenómenos electromagnéticos y los fenómenos luminosos se propagan en un mismo medio y son de la misma naturaleza. El autor identifica así al éter a través del cual se propaga la luz, con el éter a través del cual se transmiten los fenómenos electromagnéticos. Y como comprobación de esta hipótesis, recuerda que la constante «c», que indica cuántas unidades electroestáticas están contenidas en una unidad electromagnética, tiene las dimensiones de una velocidad y su valor coincide con el obtenido, mediante repetidas tentativas experimentales, para la velocidad de la luz. Por otra parte, el hecho de que la luz es un fenómeno de naturaleza electromagnética está comprobado también por el hecho de que una característica óptica de un cuerpo, como su índice de refracción, es igual simplemente a la raíz cuadrada de otra característica eléctrica del mismo cuerpo, la constante dieléctrica. El propio Maxwell resume sus conclusiones en cuatro famosísimas ecuaciones fundamentales que unen entre sí matemáticamente la velocidad de la luz, el campo eléctrico, el campo magnético y las constantes de los medios en que tales campes se propagan, es decir, la constante dieléctrica y la permeabilidad magnética.
Esta teoría, cuyas bases hipotéticas y analíticas expone Maxwell en su tratado, será más tarde desarrollada para definir la luz como constituida por un campo eléctrico y por un campo magnético, que oscilan en campos perpendiculares entre sí y ambos a su vez al rayo de propagación. Hertz, con el descubrimiento de sus ondas, ofrecerá una definitiva confirmación experimental a la teoría Maxwell y la luz visible será de esta manera colocada en una vasta gama de radiaciones que van desde las ondas hertzianas a los rayos X y a los rayos gamma, emitidos por los cuerpos radiactivos. Además, el mismo Maxwell prevé entre las consecuencias de su teoría la de una presión propiamente dicha, que la luz ejerce sobre los cuerpos.
La teoría de Maxwell es utilísima también actualmente para interpretar los fenómenos macroópticos, tales como la reflexión, la refracción, la interferencia, la polarización, etc., de la luz, si bien las recientes teorías cuánticas admiten las ondas electromagnéticas maxwellianas, difundidas en el espacio, y en el tiempo, como una mera representación nuestra.
O. Bertoli