En 1850, James Maxwell, un estudiante escocés que siempre había destacado por su habilidad para la física y las matemáticas, llegó a la Universidad de Cambridge, en cuya biblioteca tuvo la fortuna de encontrar un libro que iba a ser determinante en su carrera, las Investigaciones Experimentales en Electricidad, de Michael Faraday. Donde se afirmaba que existía una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
El joven
tenía un interés polifacético por la ciencia. Años atrás, en Edimburgo había
conocido a Nicol, autor de importantes trabajos sobre el comportamiento de la
luz en los cristales, el cual le influyó para dirigir su carrera. Más tarde, ya
licenciado, Maxwell estudió la constitución de los anillos de Saturno, demostró
la falsedad de la Teoría Nebular sobre el origen del Sistema Solar, y en 1860,
a más de investigar sobre el comportamiento y la velocidad de las moléculas en
los gases calentados, recibió la Medalla Rumford por haber desarrollado un
método para tomar fotografías en color.
Sin embargo, a partir de 1865, el electromagnetismo centró
su atención. Este mismo año desarrolló las ecuaciones que demostraban
matemáticamente las afirmaciones de Faraday. Trabajo que publicó en 1873 bajo
el nombre de Tratado de Electricidad y Magnetismo. Allí se hablaba por primera
vez del concepto de Onda Electromagnética. Afirmó que tales ondas podían
crearse por medios físicos y viajarían a la misma velocidad que la luz, con lo
que indirectamente calificó también a este elemento como una radiación del
mismo tipo.
En sus cálculos, definió estas ondas como una perturbación
fruto de las interacciones mutuas que se producían al variar los campos
eléctrico y magnético. La energía podía pasar alternativamente de un campo a
otro, y debido a su naturaleza, se propagarían incluso en el vacío, en total
ausencia de un medio material.
La aportación matemática de Maxwell, en la que no vamos a
entrar por quedar fuera del alcance de este escrito, estaba compuesta por 20
ecuaciones de 20 variables, y fueron reformuladas por él mismo en 1873.
Las principales características que definen las ondas
electromagnéticas son:
* Período: tiempo en el que se repite el mismo valor.
* Longitud de onda: distancia entre los picos sucesivos de la onda.
* Frecuencia: número de veces que se repite el mismo valor
por unidad de tiempo.
* Amplitud: valor máximo de la onda.
La longitud de onda es por lo tanto inversamente proporcional
a la frecuencia L=C/F. (siendo C la velocidad de la luz)
Maxwell
murió en 1879, a los 48 años de edad, y a partir de ese momento su legado
matemático inició una andadura propia de la mano de otros importantes físicos.
En la siguiente década, Heaviside y Gibbs efectuaron una nueva reformulación, y
Von Helmholtz, profesor en la Universidad de Berlín, después de llevar a cabo
algunas experiencias infructuosas en este campo, decidió establecer un premio
para la primera persona que consiguiera demostrar la existencia real de dichas ondas.
Continuará...