James Maxwell - Biografia
James Maxwell (1831 - 1879)
James Maxwell
(1831 - 1879)
Importante físico do séc. XIX
James Clerk Maxwell foi um físico e matemático britânico que nasceu em 13 de junho de 1831 em Edimburgo, filho de John Clerk Maxwell, um advogado, e Frances Maxwell. Faleceu em Cambridge a 5 de Novembro de 1879.
Ficou conhecido por ter dado uma forma final à teoria moderna do eletromagnetismo, que une a eletricidade, o magnetismo e a ótica. Esta é a teoria que surge das equações de Maxwell, assim chamadas em sua honra e porque foi o primeiro a escrevê-las juntando a lei de Ampère, modificada por Maxwell, a lei de Gauss, e a lei da indução de Faraday. Maxwell demonstrou que os campos elétricos e magnéticos se propagam com a velocidade da luz. Ele apresentou uma teoria detalhada da luz como um efeito eletromagnético, isto é, que a luz corresponde à propagação de ondas elétricas e magnéticas, hipótese que tinha sido posta por Faraday. Foi demonstrado em 1864 que as forças elétricas e magnéticas têm a mesma natureza: uma força elétrica em determinado referencial pode tornar-se magnética se analisada noutro, e vice-versa.
Ele também desenvolveu um trabalho importante em mecânica estatística, tendo estudado a teoria cinética dos gases e descoberto a chamada distribuição de Maxwell-Boltzmann.
Maxwell é considerado por muitos o mais importante físico do séc. XIX, o seu trabalho em eletromagnetismo foi a base da relatividade restrita de Einstein e o seu trabalho em teoria cinética de gases fundamental ao desenvolvimento posterior da mecânica quântica.
O seu percurso
Aos 10 anos de idade, Maxwell foi para escola em Edimburgo. Frequentou a universidade em Edimburgo, pensando que aí teria mais possibilidade de vir a ser cientista, do que numa universidade mais prestigiosa como por exemplo Cambridge onde também tinha sido aceite. Na universidade de Edimburgo, graduou-se em Filosofia Natural (como era nessa época denominada a Física), Filosofia Moral e Filosofia Mental. Em 1850 foi estudar matemática na Universidade de Cambridge, mais precisamente no Trinity College. É nesta época que Maxwell inicia o seu estudo das equações de eletromagnetismo, que continuaria praticamente toda a sua vida. Em 1854, graduou-se, entre os melhores estudantes do seu ano, e imediatamente depois apresenta um brilhante artigo à Sociedade Filosófica de Cambridge com o título "On the Transformation of Surfaces by Bending", um dos poucos artigos puramente matemáticos que escreveu.
Tornou-se professor em Aberdeen em 1856 e casa-se aos 27 anos com Katherine Mary Dewar, com quem nunca teve filhos. De 1855 a 1872 publicou com intervalos uma série de investigações sobre a perceção da cor e o daltonismo pela qual receberia a medalha Rumford da Royal Society em 1860. Em 1859 recebeu o prémio Adams por um artigo sobre a estabilidade dos anéis de Saturno, em que demonstra que estes não podem ser completamente sólidos nem fluidos. Do mesmo modo provou que o sistema solar não podia ser formado pela condensação de uma nébula puramente gasosa, mas que esta nébula tinha que conter também pequenas partículas sólidas. Foi também nesta época que Maxwell fez os seus trabalhos mais importantes em física estatística, tendo generalizado o trabalho iniciado por Clausius em que este punha a hipótese de que um gás era formado por moléculas que se movem a uma certa velocidade e que vão mudando de velocidade ao chocar entre si. Maxwell considerou que as partículas se tinham que mover a diferentes velocidades e estudou a distribuição da velocidade destas. Em 1868 a continuação deste trabalho feita por Boltzmann daria origem à chamada distribuição de Maxwell-Boltzmann e ao campo da mecânica estatística.
Em 1860 foi nomeado professor no King's College de Londres e em 1861 foi eleito membro da Royal Society. Durante este período investigou temas em elasticidade e em geometria pura, mas também prosseguiu os seus estudos em visão e ótica, tendo por exemplo demonstrado que se pode produzir uma fotografia a cores utilizando filtros vermelho, verde e azul e sobrepondo as três imagens assim obtidas.
Após a morte de seu pai, em 1865, Maxwell aposentou-se para cuidar das terras da família. Nesta época faz importantes contribuições para a física experimental, realizando com a sua esposa uma série de experiências sobre a viscosidade dos gases, em que demonstraram por exemplo que a viscosidade de um gás é independente da sua densidade.
Em 1870 publicou o livro "A teoria do calor", que dá forma final à termodinâmica moderna e será muito influente na física do século XX, e em 1871 inventou o conceito de Demónio de Maxwell, para demonstrar que a segunda lei da termodinâmica, que diz que a entropia nunca decresce, tem um carácter estatístico. Neste ano ainda aceita dirigir o novo Laboratório Cavendish, em Cambridge. Ele mesmo supervisionou a construção do edifício e a compra de todos os aparelhos científicos. Tinha acabado de estabelecer o laboratório como centro de excelência científica quando morreu. Durante este período, Maxwell preparou zelosamente a publicação das investigações completas de Henry Cavendish, incluindo os seus estudos de eletricidade, o que viria a ser a sua última importante contribuição para a ciência.
Em 1873 Maxwell publicou o Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo, livro que continha todas as suas ideias sobre este tema e que condensa todo o trabalho que foi fazendo ao longo dos anos. Morreu em Cambridge, prematuramente, de cancro do abdómen.
Referências:
http://pt.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwell
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