James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell FRS FRSE (13 de junio de 1831 - 5 de noviembre de 1879) fue un científico escocés especializado en el campo de la física matemática. Su mayor logro fue la formulación de la teoría clásica de la radiación electromagnética, que unificó por primera vez la electricidad, el magnetismo y la luz como manifestaciones distintas de un mismo fenómeno. Las ecuaciones de Maxwell, formuladas para el electromagnetismo, han sido ampliamente consideradas la “segunda gran unificación de la física”, siendo la primera aquella realizada por Isaac Newton.

Con la publicación de A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field en 1865, Maxwell demostró que el campo eléctrico y el campo magnético viajan a través del espacio en forma de ondas que se desplazan a la velocidad de la luz. Maxwell propuso también que la luz era una ondulación en el mismo medio que es causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos.

Maxwell ayudó en el desarrollo de la distribución Maxwell-Boltzmann, un medio para describir de forma estadística ciertos aspectos de la teoría cinética de los gases. También es conocido por haber presentado, en 1861, la primera fotografía en color duradera, y por su trabajo en el análisis de la rigidez de las celosías que a día de hoy están presentes en muchos puentes.

Sus descubrimientos fueron claves para entrar en la era de la física moderna, sentando los cimientos de campos como la relatividad especial o la mecánica cuántica. Muchos físicos consideran a Maxwell el científico del S. XIX con mayor influencia en la física del S. XX. Su contribución a la ciencia es valorada por muchos como comparable a aquella realizada por científicos como Isaac Newton o Albert Einstein y, en la votación del milenio - una encuesta sobre los 100 mayores físicos de la época -, Maxwell acabó en tercer puesto, sólo detrás de los dos científicos anteriormente mencionados. En el centenario del nacimiento de Maxwell, Einstein describió su trabajo como el “más profundo y fructífero que la física hubiese experimentado desde los tiempos de Newton”.

Ecuaciones de Maxwell

Las ecuaciones de Maxwell representan una de las formas mas elegantes y concisas de establecer los fundamentos de la Electricidad y el Magnetismo. A partir de ellas, se pueden desarrollar la mayoría de las fórmulas de trabajo en el campo. Debido a su breve declaración, encierran un alto nivel de sofisticación matemática y por tanto no se introducen generalmente en el tratamiento inicial de la materia, excepto tal vez como un resúmen de fórmulas.

Estas ecuaciones básicas de la electricidad y el magnetismo se puede utilizar como punto de partida para los cursos avanzados, pero generalmente se encuentran por primera vez después del estudio de los fenómenos eléctricos y magnéticos, en forma de ecuaciones unificadoras.

Forma Integral en ausencia de medio magnético o polarizable:

I. Ley de Gauss para la Electricidad