James Clerk Maxwell

Maxwell è certamente uno dei più grandi fisici di tutti i tempi. Il suo nome può essere messo vicino a quello di Galileo Galilei, Isaac Newton e Albert Einstein. Sicuramente, rappresenta uno tra gli scienziati che ha maggiormente contribuito a creare le più importanti teorie fisiche dell’Ottocento e uno dei primi a intravedere come queste teorie dovevano condurre allo sviluppo della fisica del Novecento.
La quantità e la varietà delle sue ricerche è veramente imponente. Le più importanti sono, indubbiamente, le basi teoriche della teoria cinetica dei gas e soprattutto la mirabile sintesi di tutti i fenomeni elettrici e magnetici.
La teoria dell’elettromagnetismo, elaborata in forma completa e definitiva nel Treatise on electricity and magnetism, pubblicato nel 1873, riesce a interpretare i fenomeni fisici indotti dalle correnti e dai magneti. Ventilatori, asciugacapelli, rasoi elettrici, forni a microonde, dai principali elettrodomestici fino ai più grandi generatori di energia elettrica, tutti sono applicazioni pratiche della terza e della quarta equazione di Maxwell.
In realtà, il voluminoso trattato, pur mostrando al mondo scientifico la nuova logica dei campi elettrici e dei campi magnetici, non contiene esplicitamente riunite le quattro equazioni di Maxwell nella forma tradizionale in cui vengono assai spesso presentate. Le leggi fondamentali che esse racchiudono furono chiamate “equazioni di Maxwell” solo dopo la sua morte avvenuta sei anni dopo la pubblicazione dell’opera.
L’importanza della teoria elettromagnetica di Maxwell deriva anche dall’aver evidenziato la natura elettromagnetica della luce e dall’aver previsto la propagazione concatenata dei campi elettrici e magnetici variabili nello spazio: sequenze da cui si origina un’onda elettromagnetica viaggiante a una velocità identica a quella che, dalle misure sperimentali, corrisponde alla velocità di propagazione della luce.
A conclusione di questa scheda storica dobbiamo chiederci: perché le leggi scoperte da altri eminenti fisici sono oggi chiamate equazioni di Maxwell?
I motivi principali sono connessi al fatto che Maxwell:
– fu il primo a rendersi conto che le equazioni, riunite fra loro, formavano un sistema coerente;
– aggiungendo alla terza legge un termine fondamentale, chiamato corrente di spostamento, che nessuno aveva mai previsto, si eliminava un paradosso legato al teorema della circuitazione di Ampère;
– comprese che le quattro equazioni potevano portare a prevedere l’esistenza di un nuovo tipo di onda di energia, evidenziata per la prima volta da Heinrich R. Hertz e che oggi chiamiamo radiazione elettromagnetica.

• La biografia si trova in un sito dedicato alla vita e alle opere dei più importanti matematici della storia. Sono presenti molti rimandi alle vite di altri scienziati e a pagine in rete che forniscono ulteriori informazioni, foto e materiali divulgativi. In inglese.
• Questo sito presenta una lista esauriente di indirizzi dove trovare informazioni e materiali su Maxwell. In inglese.
• Dal sito di Webscuola in un ipertesto dedicato ai quark si trova questo riferimento biografico, sintetico ma esaustivo. In italiano.
• L'Enciclopedia Britannica offre questo servizio di consultazione gratuito di materiale biografico oltre a suggerire materiali, testi e siti interessanti. In inglese.