História da Matemática

segunda-feira, setembro 04, 2006

Maxwell

Físico e matemático escocês (1831 - 1879)

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.
Um ano depois, Maxwell conheceu o escocês Nicol, então já bem velho, que inventara um instrumento para detecção da luz polarizada, chamado prisma de Nicol. Graças a esse contato, Maxwell se interessaria também pela Óptica.
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 de 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 velocidade intermediárias, ou seja, que o melhor indicador do estado de agitação interna de um gás seria a velocidade média de suas moléculas. Isso lhe permitiu 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 ao 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 o 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 magnetisomo 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, supreendeu-se ao obter o valor aproximado de 300 000 000 m/s: essa era a própria velocidade da luz, já calculada experimentalmente por Fizeau e Foucault!
Achou, então, que isso não podia ser 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 infravermelhas e ultravioleta, mas Maxwell previu que existiam outras, de comprimentos de onda diferentes, o que seria confirmado mais tarde por Hertz.
Maxwell, porém, acreditava que as ondas eletromagnésticas 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 permanecia desconhecidos. Em homenagem a ele, criou naquela universidade o Laboratório Cavendish, onde se realizariam, anos depois, importantes pesquisas sobre a radiatividade.
Maxwell morreu pouco dias antes de completar 48 anos. Descreveu-se como profundamente religioso e muito feliz no casamento.
De acordo com o site: http://www.hmat.hpg.ig.com.br