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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.
Tratto da Nuova Physica 2000,
Le Monnier,
Firenze
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