Tratado Sobre la Electricidad y el Magnetismo, James Clerk Maxwell

[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