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terça-feira, 1 de abril de 2014

Os Gigantes da Engenharia Elétrica: James Clerk Maxwell


'' O HOMEM QUE UNIU AS CORES, O MAGNETISMO, A ELETRICIDADE E A LUZ EM PEQUENAS EQUAÇÕES ''
Newton criou, ele mesmo, a matemática que lhe serviu para interpretar a mecânica celeste e, durante todo o século XVIII, nomes ilustres esforçaram-se por enriquecê-la. Mas faltava alguém que, adotando as teorias elaboradas por matemáticos puros, as adaptasse à descrição de novos fenômenos físicos.
Este alguém foi precisamente James Clerk Maxwell, o físico que mais contribuiu para a descrição, em forma matemática, de todos os fatos até então pesquisados. Seu nome figura, ao lado do de Fourier e Bernoulli, entre os dos grandes vultos da época. Pode ser considerado como o iniciador da física matemática e o responsável pela interpretação moderna de vários fenômenos, especialmente daqueles ligados ao eletromagnetismo e às ondas eletromagnéticas.
Era um cientista nato. Aos catorze anos escreveu uma monografia sobre um método de construção de curvas ovais perfeitas, lido perante a Real Sociedade de Edimburgo. Algum tempo mais tarde, outros trabalhos seus foram publicados em "Transactions", revista daquela sociedade científica.
(Universidade de Edinburgo, 1828)
James Clerk Maxwell foi um físico e matemático escocês. Estabeleceu a relação entre eletricidade, magnetismo e luz.
 Suas equações foram a chave para a construção do primeiro transmissor e receptor de rádio, para compreensão do radar e das microondas.

Maxwell nasceu na mesma terra de David Hume, Edimburgo, Escócia, no dia 13 de junho de 1831. Filho do advogado John Clark Maxwell, que não exercia sua profissão, para administrar suas propriedades, e de Frances Maxwell, ficou órfão de mãe quando tinha nove anos. Foi criado com ajuda de uma tia. Aos 10 anos de idade ingressou na Edimbugh Academy. 
Aos 16 anos entrou para a Universidade de Edimburgo onde já mostrava ser um matemático brilhante.


Em 1950, deixou a Escócia para estudar na Universidade de Cambridge. Estudou com o matemático William Hopkins, para participar de uma competição de matemática. Ficou em segundo lugar e foi eleito para o clube que reunia os doze melhores estudantes de Cambridge. Formou-se em 1854, mas permanece no Trinity College, realizando pesquisas. Inventou um pião colorido para demonstrar que as três cores primárias, o vermelho, verde e azul, poderiam produzir praticamente qualquer outra cor. Posteriormente esse estudo serviu de base para a criação da televisão à cores. Por esse estudo recebeu a medalha Rumford da Sociedade Real.

Ficheiro:Tartan Ribbon.jpg

A primeira foto colorida da história, tirada por Maxwell em 1861

De volta à Escócia, é nomeado para a cadeira de Ciências no Marischal College, de Aberdeen. Antes de assumir o cargo, seu pai falece. No Marischal College conhece a filha do diretor, Katherine Mary Dewar, que se tornaria sua esposa, em julho de 1859.


James Clerk Maxwell realizou trabalho importante sobre os anéis de Saturno, que o analisara matematicamente, assim como sobre os gases. Desenvolveu a teoria da indução eletromagnética e a produção de eletricidade a partir do magnetismo. Durante algum tempo Maxwell retirou-se para sua propriedade em Glenair para terminar sua obra sobre a teoria eletromagnética. Escreveu manuais sobre calor, visão das cores, Matemática e Física.
Seu nome é relembrado também como autor de várias outras teorias sobre os campos menos conhecidos da física, da óptica cristalográfica à teoria cinética dos gases. Muitos consideram-no um puro teórico, um pesquisador cujo único intento é o de encontrar a formulação matemática das leis físicas descobertas por outros pesquisadores. Tais julgamentos são procedentes apenas em parte, pois, não satisfeito com as possibilidades oferecidas pelos laboratórios da Universidade, Maxwefi conduzia as experiências em sua própria casa, auxiliado unicamente pela esposa. A física era, ainda, uma ciência incompleta, por falta de verificação experimental adequada. Talvez, por isso, Maxwell interessou-se essencialmente pela formulação matemática dos fenômenos físicos. A despeito disso, foi capaz de edificar as bases do que constituiu o centro diretor da física inglesa até o começo da II Guerra Mundial: o famoso laboratório Cavendish, da Universidade de Cambridge.
Equações de Maxwell
A teoria do eletromagnetismo foi sua obra-prima. Maxwell conseguiu pensar e descrever matematicamente os fenômenos elétricos e magnéticos com um só grupo de fórmulas, as chamadas equações de Maxwell", que exprimem, em suas relações, a unidade dos fenômenos elétricos e magnéticos. Lançavam-se as bases de toda a teoria do eletromagnetismo, e as equações de Maxwell ainda hoje auxiliam, em sua forma original, tanto o projetista de antenas como o estudioso da teoria da relatividade. Servem também para calcular o movimento de um elétron dentro de uma máquina aceleradora ou para entender o movimento de uma protuberância na atmosfera solar. Além disso, prepararam o caminho para a invenção do rádio.
File:James Clerk Maxwell profile.jpg
Embora ainda jovem, seu temperamento começou a mudar, naqueles que seriam os últimos anos de sua vida. Não existia mais o jovial autor de brincadeiras com colegas em Edimburgo, o poeta der versos irreverentes em Londres. Tornou-se triste e carrancudo, sem, entretanto, perder a serenidade e generosidade habituais. Quando sua esposa adoeceu, ficou afetuosamente a seu lado por duas semanas consecutivas.
Na verdade, agia como se pressentisse sua própria morte, que veio em 1879, depois de uma longa e penosa enfermidade. Assim, com apenas 48 anos de idade, desapareceu aquele que soube exprimir matematicamente grande parte dos conhecimentos físicos da época. Diante de suas equações sobre o eletromagnetismo, o físico Boltzmann perguntou admirado, citando as palavras do Fausto, de Goethe: 
"Foi um deus quem escreveu estes símbolos?" Desse modo exprimia a sua admiração por quem, em poucas equações, resumiu as bases de toda a teoria eletromagnética.
Também os fundamentos da termodinâmica foram condensados por Maxwell em outras célebres quatro equações, apresentando de forma sucinta as relações básicas entre as variáveis de estado de um sistema. Em suma, desenvolveu para a física um instrumental de trabalho da maior importância na abertura do caminho aos novos progressos que adviriam com o estudo do átomo.
Vinte anos após a publicação de suas obras fundamentais sobre o eletromagnetismo, A Teoria Dinâmica do Campo Eletromagnético e Tratado sobre a eletricidade e a Magnetismo, o físico Hertz conseguiu produzir e receber ondas eletromagnéticas, construindo os alicerces da radiodifusão moderna. Maxwell não pôde ver essa confirmação de sua teoria, e assim foi privado da alegria maior que existe para um físico-matemático: comprovar como suas predições correspondem aos fatos. Talvez, em toda a história da física, não tenha havido uma tão inspirada previsão por métodos matemáticos, tanto tempo antes de a experiência poder comprová-la. 

James Clerk Maxwell morreu em Cambridge, Inglaterra, no dia 5 de novembro de 1831. Maxwell é considerado por muitos o mais importante físico do século XIX, sendo que seus trabalhos são usados como base em outras teorias. 
(Sua casa em Glenlair)


Texto disponível em: www.e-biografias.com.br
http://osmaioresdahumanidade.blogspot.com.br/2013/07/os-gigantes-da-mecanica-james-clerk.html
http://www.geocities.ws/saladefisica9/biografias/maxwell.html

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