Biografías: James Clerk Maxwell (1831-1879)
María E. Vera |
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Se
reconoce que Maxwell es el más grande físico
teórico del Siglo XIX.
Según palabras de Max Planck, jefe de la física
teórica del siglo XX, «fue su tarea edificar
y completar la física clásica, y podemos decir:
por su nacimiento, James Clerk Maxwell pertenece a Edimburgo,
por su personalidad a Cambridge, por su obra al mundo entero». |
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odos los
genios crean, aplicando la imaginación al conocimiento. El
autor dramático aplica su imaginación al conocimiento
que posee de la humanidad, el poeta lírico, a la descripción
de la naturaleza, y el hombre de ciencia a su interpretación
de la naturaleza. Los diversos tipos de actividades creadoras sólo
difieren en el tema en que se inspiran; en todos ellos pueden hallarse
las mismas clases de imaginación. En las primeras Bakerian
Lectures de Davy hay párrafos que revelan la existencia
de una imaginación de ímpetu fogoso semejante a la de
Marlowe.
Es posible establecer un paralelo entre la imaginación de Shakespeare
y la de Maxwell. Ambos, genios del nivel más elevado, alcanzaron
en su tiempo considerable fama, y sin embargo sólo fueron comprendidos
a medias. Milton se refirió a Shakespeare con las palabras
«dulce Shakespeare, hijo de la fantasía». Este
coloso amó la poesía de Shakespeare y no lo comprendió,
en la misma forma que este coloso del siglo XIX, Thomson, admiró,
pero no comprendió a Maxwell. Y aun es posible que ni él
mismo comprendiera la verdadera esencia de la naturaleza. Era profundamente
religioso, y sus prácticas rituales ininterrumpidas deben haber
ejercido, como en el caso de Faraday, importante influencia en el
curso de su vida intelectual, pues el repudio de la filosofía
es un modo espartano de evitar los errores filosóficos, y al
sustituir los estudios filosóficos por la religión no
se vio en el caso de formularse una filosofía propia, para
explicar, mediante ella, sus ideas a los demás. En esta forma
se salvó Maxwell de caer en ciertos errores filosóficos,
pero no pasó lo mismo con la generación a la cual perteneció.
La solución religiosa de Faraday y Maxwell no sería
tal vez elegante, pero constituía ciertamente una solución
a los problemas sociales e intelectuales que aminoraban y perjudicaban
la calidad de la obra realizada por muchos de sus contemporáneos
de mayor valía. Shakespeare se encaró con los más
profundos problemas intelectuales; pero eludió los sociales,
mientras que Maxwell no los eludió por completo. Así,
numerosas veces dio clase para obreros en Cambridge, Aberdeen y Londres,
haciendo notar que con frecuencia los auditorios proletarios comprendían
las ideas científicas mejor que sus estudiantes universitarios.
También se interesó por el «Socialismo cristiano»,
de F.D. Maurice.
Poseía un fascinante sentido del humor y una falsa solemnidad
que nunca fue causa de que no lo apreciasen debidamente, en el momento
en que culminaba el proceso social que estableció como tipo
ideal al hombre de negocios. Existen semejanzas entre Maxwell y Tchekov:
ambos eran espíritus sutiles y joviales, fallecieron jóvenes
y conquistaron fama sólida durante su vida, y mucho mayor después
de su muerte. A ambos se atribuyó, en vida, falta de solidez
intelectual y relativa valía, a pesar de ser tan brillantes
y ambos poseían un tipo análogo de inteligencia, de
sensibilidad despierta. La conferencia inaugural de Maxwell, como
profesor de la cátedra Cavendish de física experimental,
constituyó una brillante descripción del espíritu
que debía cultivarse en el mismo laboratorio, pero, como no
estaba del todo seguro del éxito que tendría, la pronunció
sin comunicarla antes, de manera que su clase se desarrolló
ante un reducido grupo de alumnos. Más adelantados ya los cursos,
inició su serie de conferencias sobre calor. Adams, Stokes
y las otras grandes figuras de la Universidad asistieron a esta primera
clase con la idea de que era la conferencia inaugural, ubicándose
en la primera fila. Quedaron muy sorprendidos cuando el nuevo profesor
se pasó la mayor parte de la clase explicándoles, con
aire solemne, pero ojos chispeantes, las relaciones aritméticas
entre las escalas de temperaturas Fahrenheit y centígrada.
En su juventud tenía Maxwell cabello y barba negros, ojos casi
negros y cutis pálido, y sus rasgos eran hermosos y expresivos.
Rara vez reía, pero en sus ojos había un guiño
expresivo cuando estaba de humor irónico. Tenía la tendencia
a expresarse por hipérboles, contra la cual luchaba y que confundía
a los espíritus simples. Cuando hablaba con ironía,
su voz se tornaba ronca, dificultando la comprensión de lo
que decía. Escribe Lewis Campbell, su biógrafo, que
probablemente la tendencia de Maxwell a hablar en hipérboles,
se incrementó por las reprimendas de su preceptor, y posteriormente
en la escuela, pues era en parte un mecanismo psicológico de
defensa.
Pertenecía a la clase de los «lairds», pequeños
terratenientes escoceses, a la cual pertenecía desde hacía
tres siglos su familia, de la cual habían salido varias personalidades
destacadas en la historia de Escocia. Su padre contaba con una renta
reducida, pero segura, y en su juventud se había dedicado esporádicamente
a la profesión de abogado, en Edimburgo, concentrando, con
el tiempo, su atención en la administración de su pequeña
heredad, cerca de Middelebie, en Dumfriesshire. John Clerk Maxwell
poseía alguna de las mejores cualidades de su clase; la seguridad
de su situación se traducía en independencia de opinión
y de acción y ocupaba su libertad mental en imaginar planes
para el progreso de su propiedad y en informarse sobre el progreso
de la ciencia y de la tecnología. Su esposa falleció
cuando James tenía ocho años de edad, teniendo entonces
que suplir a ésta en la educación de su hijo. La corriente
de mutua comprensión que se tendió entre John Clerk
Maxwell y su hijo James contribuyó a desarrollar en éste
una capacidad de comprensión personal y espiritual. James pudo
evitar de caer en la ideología de la clase terrateniente y
familiarizarse con el espíritu de la cultura industrialista,
gracias a su interés en la tecnología. De no mediar
esta circunstancia no se habría podido transformar en un agente
de la adaptación de las ciencias físicas inglesas a
las necesidades de un nuevo orden social.
El intelecto de Maxwell poseía dos cualidades, ambas de singular
importancia: la claridad y la aparente obscuridad. Tanto en su época
como hasta ahora lo más estimado en él fue la parte
clara de su mente, pues contenía la expresión del espíritu
de su época. En cuanto a la parte obscura, de acuerdo con lo
que vemos ahora, esbozó el espíritu de la época
siguiente, y el conocimiento más profundo del siglo XX ha aclarado
el significado de esa parte obscura.
La obra mayor que realizó Maxwell fue que mediante la reputación
y autoridad que conquistó por su dominio de los recursos del
pensamiento científico contemporáneo, pudo señalar
la dirección a seguir para las futuras investigaciones. Igualó
a los físicos del siglo XIX con sus propias armas, y luego
señaló el camino a los del siglo XX, tanto en la física
teórica como en la experimental. Su teoría de la electricidad
y del magnetismo condujo a la teoría de la relatividad; su
teoría dinámica de los gases contribuyó al establecimiento
de la teoría de los cuantos, y sus planes de trabajos y métodos
para el Laboratorio Cavendish, esbozados en su conferencia inaugural,
condujeron a la física atómica experimental.
James Clerk Maxwell nació en Edimburgo el 13 de junio de 1831,
de una familia que contaba entre sus antepasados muchas figuras destacadas.
La fortuna de la familia había sido edificada por John Clerk,
en París, en los años 1634 a 1646, volviendo luego a
Escocia donde adquirió el dominio de los barones de Penicuik.
Su hijo se casó con la nieta del poeta Sir William Drummond
of Hauthornden, y algunos de sus descendientes llegaron a ser eminentes
abogados escoceses, que enviaron a varios de sus hijos a estudiar
a Leyden y otras ciudades extranjeras. El tío bisabuelo de
Maxwell, John Clerk, era amigo de James Hutton, fundador de la geología
moderna, y afirmaba haber encontrado la táctica naval mediante
la cual Rodney ganó la batalla de la Dominique. El bisabuelo
de Maxwell, Sir George Clerk, se había casado con una prima
hermana, Agnes Maxwell, descendiente de Drummond, y heredera de Middlebie,
que había adoptado el apellido de Clerk Maxwell. Resultó
así que la familia entró en posesión de las heredades
de Penicuik y Middlebie.
Cuando James Clerk Maxwell se hallaba en el periodo más intenso
de su preparación para optar a la lista de honores de Cambridge
se trasladó a casa de un amigo en Birmingham para tomar un
breve descanso. Su padre le escribió que no dejara de «ver,
si puedes, armeros, fabricación y ensayo de pólvora
y de espadas, fábricas de papel maché y de laca, enchapado
en plata por cementación y laminado, y por galvanoplastía,
las fábricas de Elkington, el trabajo en bronce por vaciado
y por estampado, etc.». Esta carta no parece confirmar la reputación
de indolencia que acompañaba a John Clerk Maxwell, y tiene
notables semejanzas con la carta que Newton escribió a un joven
pariente que visitaba Italia, y en la cual le aconseja que observe
todos los procesos tecnológicos y fenómenos geológicos,
sin mencionar las cosas que más han hecho famoso al país.
Antes de que James tuviera tres años, queda ya asentada en
alguna carta de familia su espíritu curioso. En su infancia
preguntaba a cada momento «¿Para qué sirve esto?»
y si se le contestaba en forma vaga, insistía: «Pero,
exactamente, ¿para qué sirve?». Se ha anotado
que el recuerdo más antiguo de Maxwell es el estar tirado en
el césped frente a la casa paterna, mirando al sol y cavilando.
Su prima, Mrs. Blackburn, era una dibujante de talento, y ha dejado
algunos deliciosos dibujos que representan a Maxwell en su niñez.
A partir de los seis años frecuentemente está representado
en actitud de profunda observación, o haciendo algo. Tenía
muy buena memoria, y a los ocho años sabía de memoria
hasta el salmo 119 de la Biblia. Desde su niñez estudió
detalladamente la Biblia y las obras de Milton.
Cuando James tenía ocho años, su madre falleció,
a los cuarenta y ocho años, aparentemente, de cáncer.
Su padre realizó con gran comprensión, entonces, la
tarea de guiar su vida. Es interesante hacer notar que los dos grandes
físicos escoceses del siglo XIX se vieron privados de su madre
desde su infancia, estando su educación a cargo de sus padres.
Los pedagogos podrían realizar un estudio muy ilustrativo de
la eficacia en la enseñanza en la mente comprensiva masculina,
en oposición con los sentimientos maternales. Es posible que
el desarrollo, y especialmente la precoz manifestación de los
genios de Thomson y de Maxwell, hayan respondido, en gran parte, a
las explicaciones completas de los fenómenos que les dieron
sus ilustrados padres constituyendo así una base intelectual
que no podrían haber recibido de madres afectuosas y hábiles,
pero sin preparación científica.
James era muy feliz, en Glenlair, en la compañía de
su inteligente padre, deleitándose con las variadas actividades
de la vida campesina, jugando en el arroyo adyacente a la casa, y
correteando por el campo. Solía ponerse ranas en la boca, para
verlas salir saltando. Entre sus juguetes tenía un fenaquistiscopio,
invento de Faraday, que constituye una forma primitiva del cinematógrafo.
Años más tarde, aplicó el efecto visual de la
rotación en su invento del trompo coloreado, y agregó
lentes al fenaquistiscopio, adelantando un paso más hacia su
forma moderna, el cinematógrafo. Lo utilizó para hacer
ver escenas del choque de anillos torbellinos, la cual fue probablemente
la primera aplicación del cinematógrafo a la ilustración
de fenómenos científicos.
Al enfermar su madre, y durante unos dos años después
de su muerte, Maxwell fue educado por un preceptor que manifestó
que su pupilo era de aprendizaje lento. A poco de andar, la tía
de Maxwell descubrió que el preceptor había tratado
de meterle a la fuerza los conocimientos, recurriendo a veces al expediente
de golpearle la cabeza con una regla, y de doblarle las orejas hasta
hacérselas sangrar. Su padre no parece haberse percatado de
estos métodos o haberlos aceptado como corrientes. Su biógrafo
estaba convencido de que esta tiranía que sufrió en
su edad temprana, fue causa de un «cierto titubeo en sus maneras
y modo indirecto de responder» que conservó toda su vida.
Aunque el señor Maxwell había considerado cuidadosamente
la cuestión de la educación de su hijo, permitió
que éste fuera al colegio con la extravagante ropa de su propio
diseño. James se apareció con una túnica en lugar
de un saco, sus zapatos de punta cuadrada, sujetos con hebillas de
bronce en vez de cordones negros, y una pechera en lugar de cuello.
Después de la primera hora de clase se vio rodeado por sus
condiscípulos que lo fastidiaron e hicieron objeto de bromas
a propósito de su extraordinaria indumentaria, a lo cual James
les replicó irónicamente en el claro dialecto de Galloway.
Por sus extrañas vestimentas y réplicas sus compañeros
lo bautizaron con el sobrenombre de «Dafty» (aturdido).
Cuando llegó a su casa de vuelta del colegio, su túnica
estaba hecha tiras y su pechera arrancada, pero esto parecía
divertirlo más que irritarlo. Su biógrafo hace notar
acertadamente que su comportamiento ocultaba serias heridas de su
espíritu.
Maxwell no se vio libre, ni trató de hacerlo, de su sobrenombre,
durante su estadía en la escuela, y sus raras observaciones
y risa eran interpretadas como señales de tontería.
Durante muchos años, la escuela no despertó su interés,
que seguía concentrado en «Glenlair» y en la casa
de su tía en «Edinburgh». Escribía a su
padre cartas detalladas, ilustradas con dibujos, y aquél las
leía con afectuosa comprensión, y cuando estaba en Edimburgo
no se cansaba de hacer ver a su hijo cosas interesantes. Cuando tenía
doce años lo llevó a ver «máquinas electromagnéticas»
y a una reunión de la Edinburgh Royal Society.
Durante este periodo sus compañeros continuaron mortificándolo
hasta el punto que a veces se volvía contra ellos y los atacaba
con furor demoníaco. Su prolongada amistad con Lewis Campbell
parece haberse iniciado en el patio de la escuela, una vez que Lewis
se puso de su parte, contra sus perseguidores.
Con la adolescencia, progresó rápidamente su desarrollo
intelectual. Consiguió vencer su inseguridad al recitar sus
lecciones, escribiendo las palabras en los espacios de un plano de
un ventanal que había en la habitación del rector, y
aprendiéndolas en esa disposición. A la mañana
siguiente, cuando se lo llamaba a dar la lección, miraba al
ventanal y su imaginación visualizaba allí las palabras
escritas. Temía que lo cambiaran de sitio en la clase impidiéndole
así ver el ventanal. Desde el principio de su curso de matemáticas,
Maxwell realizó progresos rápidos. A la edad de catorce
años ganó la medalla de matemáticas y escribió
a su tía que su amigo Campbell «había recibido
una carta felicitándolo prematuramente por la medalla que al
final gané yo; pero no existe rivalidad entre nosotros».
También ganó una medalla en la asignatura de poesía
inglesa.
Su padre se preocupaba seriamente de que aprendiera bien matemáticas,
llevándolo más frecuentemente a las reuniones de la
Edinburgh Royal Society y de la Society of Arts. Uno
de los conferenciantes de la Society of Arts era D.R. Hay,
cuyas teorías sobre la interpretación matemática
de la belleza mediante la forma y el color, habían sido muy
debatidas. Habló sobre las propiedades matemáticas de
la disposición de «huevo y sacta» en los motivos
ornamentales griegos. De aquí se suscitó la discusión
de cómo construir óvalos perfectos. James estudió
el problema y descubrió un método para trazar óvalos
mediante un lápiz guiado por un hilo atado a dos alfileres.
Aquí se pudo apreciar la importancia que la independencia económica
tiene para poder alentar a un talento en formación. La libertad
de ocupación de Mr. Maxwell le permitió darse inmediata
cuenta del hallazgo de su hijo, pues dedicaba mucho tiempo a visitar
a Hay y a J.D. Forbes, el distinguido profesor de Edimburgo, llamándoles
la atención sobre el descubrimiento. Forbes quedó grandemente
impresionado, y redactó el razonamiento de Maxwell en un lenguaje
apropiado para una comunicación a la Royal Society de
Edimburgo. En esta forma, antes de cumplir quince años, Maxwell
fue conducido por su padre a una reunión de la Royal Society
de Edimburgo para oír la lectura de su primer trabajo. El profesor
Forbes destacó que el procedimiento de Mr. Maxwell para trazar
óvalos era más sencillo y general que el de Descartes,
y que no se había sospechado que estas curvas, cuyas propiedades
ópticas habían sido discutidas matemáticamente
por Newton y Huygens, se podían construir en forma tan sencilla.
¡Descartes, Newton, Huygens! ¡Qué nombres aparecían
en la discusión del trabajo matemático de un escolar!.
Nunca se oyó a Maxwell lamentarse de su educación clásica,
y con frecuencia dijo en años ulteriores que consideraba que
el descubrimiento del pensamiento de un autor, sin otra ayuda que
un diccionario y una gramática era uno de los mejores ejercicios
mentales.
Apreció, no bien lo leyó, el valor del tratado Mathematical
Analysis of Logic, de George Boole, que acababa de ser publicado
y que es considerado actualmente como el fundamento de la moderna
ciencia de la lógica matemática. A pesar de que contaba
con el apoyo de los profesores Forbes, Kelland y Hamilton, no tenía
mayor relación con sus compañeros, y su comportamiento
seguía siendo algo excéntrico. Se vestía cuidadosamente,
pero no usaba ropa almidonada, ni guantes y viajaba en tercera clase
en el ferrocarril, pues prefería los asientos duros.
Estos trabajos (sobre prismas) despertaron considerable interés
por el futuro de Maxwell, y así Forbes visitó al padre
de aquél, y lo urgió a que lo enviase a Cambridge. Después
de muchas deliberaciones éste decidió enviarlo a Peterhouse,
donde se había destacado Thomson unos años antes y había
ingresado ya Tait, su compañero de escuela. Los admiradores
de Maxwell han discutido con frecuencia acerca de si hubiese salido
ganando con ingresar antes a Cambridge, abandonando sus estudios en
Edimburgo, inconexos y sin relación social. Algunos creen que
habría concluido más pronto su preparación sistemática,
obteniendo de ese modo, con más rapidez, una técnica
para abordar problemas serios. Otros, en cambio, pensaron que su periodo
de independencia en Edimburgo contribuyó a fortalecer su originalidad
de pensamiento. Lo cierto es que Maxwell nunca dominó la matemática
en grado comparable a su penetración en el campo de la física,
y si hubiera ido antes a Cambridge, este ligero desequilibrio podría
haberse remediado.
Cuando Maxwell se presentó personalmente a solicitar al doctor
Thomson, entonces rector de Trinity College, que le permitiese
pasarse a ese establecimiento, parecía tímido e inseguro;
pero al poco rato sorprendió al rector presentándole
un paquete conteniendo ejemplares de sus trabajos originales y acompañándolos
con esta observación: «Tal vez esto le demuestre que
no soy inepto para ingresar a su College».
Al poco tiempo pasó a ser alumno de William Hopkins, famoso
profesor de matemáticas que había preparado a Stokes,
Thomson y otros candidatos de nota, para el examen para optar a la
lista de honores. Teniendo en cuenta el grado de desarrollo mental
y su originalidad se puede considerar que siguió con notable
conciencia las enseñanzas de Hopkins, y que se desempeñó
igualmente bien en el extraño juego que es un examen para optar
a honores. Hopkins quedó impresionado por la inmensa cantidad
de conocimientos de Maxwell, así como por el desorden en que
estaban; pero reconoció su genio, pues manifestó que
Maxwell era, de lejos, el más notable de todos los alumnos
que había tenido. Llegó a decir que Maxwell era casi
incapaz de pensar equivocadamente en cuestiones de física,
aunque su dominio de la parte formal de las matemáticas era
deficiente.
En enero de 1854 se presentó a examen, diciendo a un amigo
en esa oportunidad que cuando entró en el aula para buscar
el primer tema, su mente estaba completamente vacía; pero al
poco tiempo le invadió una lucidez extraordinaria. Cuando salió
estaba mareado y titubeante. Su antiguo compañero Tait, que
había participado con felicidad en esa competición el
año anterior, ha dicho que jamás un buen alumno se presentó
al examen peor preparado que lo estaba Maxwell. Obtuvo el segundo
puesto, en gran parte, gracias a un poderoso esfuerzo mental. El primer
puesto fue ganado por E.J. Routh, matemático talentoso y capaz,
cuya facilidad le había permitido obtener más puntos
que su competidor con la sola ayuda de su talento, caso análogo
al de Stephen Parkinson que aventajó a Thomson.
Poco tiempo después de graduarse, escribió a Thomson,
pidiéndole consejo a propósito de la investigación.
Le decía que había pensado estudiar electricidad, y
preguntaba si a Thomson le molestaba que abordase ese tema. Evidentemente
debió recibir una respuesta favorable, pues escribió
a su padre que Thomson «está muy contento de que yo haga
incursiones en sus dominios eléctricos». Mientras preparaba
el material para su primer trabajo de importancia Sobre las líneas
de fuerza de Faraday se mantuvo intelectualmente activo en varios
campos de la física. Nunca había abandonado las investigaciones
a propósito de la sensación del color, sugeridas, así
como su trabajo sobre la geometría del óvalo, por el
libro de D.R. Hay sobre la teoría matemática del arte.
Después de un conjunto de experiencias realizadas con diferentes
observadores, llegó a la conclusión de que el ojo humano
es capaz de apreciar con gran precisión la semejanza de colores,
que la apreciación se debe a una causa que reside en el ojo
del observador y no a la verdadera identidad de los colores y que
la ley de visión de los colores es, dentro de un cierto grado
de aproximación, idéntica para todos los ojos normales.
Maxwell demostró que, prácticamente, todo color puede
obtenerse por la combinación de otros tres colores, que pueden,
pues, ser aceptados como primarios. Adoptó como colores primarios
ciertas longitudes de onda, la región del espectro correspondiente
al rojo, al verde y al violeta. Descubrió que las personas
daltónicas pueden comparar cualquiera de sus sensaciones ópticas
coloreadas con combinaciones de dos colores primarios, confirmando
así la teoría de que el daltonismo se debe a una deficiencia
en una de las tres sensaciones primarias sobre las que se basa la
percepción de los colores.
El resultado más importante de los trabajos de Maxwell sobre
la visión de los colores fue aumentar su reputación
científica. Por razones históricas, la física
de los colores era tenida en gran estima en Inglaterra; había
sido fundada por Newton y Young, y estudiada en tiempos de la juventud
de Maxwell, por Brewster y Forbes. El tema estaba de moda y los trabajos
que se vincularan con él no pasaban inadvertidos. El nombre
de Maxwell fue añadido a los de Newton y Young en la lista
de los que contribuyeron al importante conocimiento de la teoría
de la visión de los colores, en 1860 la Royal Society
le otorgó la medalla Rumford en mérito a sus trabajos.
La primera oración de Maxwell en sus trabajos sobre electricidad
es «El estado actual de la ciencia de la electricidad parece
particularmente desfavorable a la especulación». Hace
observar que algunos de los fenómenos de la electricidad estática,
de la corriente eléctrica y del electromagnetismo se pueden
describir matemáticamente, pero que, hasta ese momento, no
se ha hallado ninguna teoría general que vincule entre sí
los fenómenos de todos estos tipos. El investigador que busque
una teoría general debe dominar una «considerable masa
de conocimientos matemáticos de los más intrincados,
cuya mera retención en la memoria lo estorba materialmente
en su progreso». Si ha de conseguirse la unificación
de las distintas ramas de la teoría de la electricidad, debe
hallarse algún método que simplifique los conceptos
fundamentales en las distintas ramas, de manera que el estudioso pueda
representárselos simultáneamente en su mente. Esta simplificación
puede realizarse de dos maneras: hallando un denominador común
bajo la forma de una expresión matemática, o mediante
una hipótesis física. «En el primer caso, perdemos
de vista por completo el fenómeno que deseamos explicar, y
aunque podamos objetivar las consecuencias de ciertas leyes, nunca
podremos obtener ideas más completas de las vinculaciones de
aquel tema. Si por otra parte formulamos una hipótesis física,
solamente tenemos una visión indirecta del fenómeno
y nos vemos expuestos a no ver los hechos mismos y a sacar conclusiones
apresuradas, todo ello como consecuencia de una explicación
que sólo es parcial. En consecuencia debemos hallar algún
método de investigación que permita que la mente pueda
seguir cada paso del razonamiento mediante una clara interpretación
física, sin verse obligada a recurrir a alguna teoría
fundada en la rama de la física, de la cual se ha extraído
esa interpretación, de manera que la mente no se vea apartada
del tema principal, por sutilezas analíticas, ni tampoco llevada
más allá de la verdad por alguna hipótesis afortunada».
«Con el propósito de obtener imágenes físicas
sin enunciar una teoría física, debemos familiarizarnos
con la existencia de las analogías físicas. Entiendo
por analogía física la similitud parcial que existe
entre las leyes de una ciencia y las de otras, similitud que permite
que cada una ejemplifique a la otra. Así, todas las ciencias
matemáticas se fundan en relaciones entre las leyes físicas
y las leyes de los números, de manera que el objeto que debe
perseguir una ciencia exacta es reducir los problemas de la naturaleza
a la determinación de cantidades mediante operaciones con números».
Explica que las «líneas de fuerza» pueden representarse
convenientemente mediante «delgados tubos de sección
variable, que transportan un fluido imponderable ». La intensidad
y la dirección de la fuerza es cualquier punto puede representarse
mediante el movimiento del fluido. «En el caso de un sistema
de fuerzas completamente arbitrario habrá, generalmente, intersticios
entre los tubos. Los tubos serán entonces meras superficies
que guíen el movimiento de un fluido que llene todo el campo.
Hace notar que el estudio matemático de las fuerzas eléctricas
y magnéticas se ha basado generalmente en la representación
de un modelo en el cual se supone que estas fuerzas son análogas
a las reacciones entre ciertos puntos; pero ahora propone basar el
tratamiento matemático en la suposición de que las reacciones
de las fuerzas sean análogas a las existentes en el modelo
hidrodinámico que ha descrito. Luego procede a demostrar que
«las leyes de las atracciones y efectos de inducción
de los imanes y de las corrientes eléctricas pueden imaginarse
claramente sin realizar suposiciones respecto de la naturaleza física
de la electricidad, y sin añadir nada a lo que ya se conoce
por la experimentación». Ya ha escrito «no estoy
intentando establecer ninguna teoría física de una ciencia
en la cual apenas he realizado experimentos».
El eminente astrónomo real, Sir George Biddle Airy, declaró
que «apenas podía imaginar que alguien que conozca la
coincidencia existente entre los valores observados y los calculados
en base a la acción a distancia, pueda titubear un instante
entre esta acción simple y precisa, por una parte, y algo tan
vago e impreciso como las líneas de fuerza, por otras».
Debido a su comprensión de lo que es el espíritu de
la investigación científica y a su imaginación
geométrica, Maxwell quedó convencido de la exactitud
de las concepciones de Faraday sin realizar él mismo ninguna
investigación experimental sobre electricidad. Faraday a su
vez supo apreciar inmediatamente los trabajos de Maxwell y en una
carta fechada el 13 de noviembre de 1857 le escribe: «Siempre
he comprobado que yo podía entender perfectamente sus conclusiones.
Las cuales, aunque no me ilustran del todo sobre los pasos de su razonamiento,
me presentan resultados, que ni exceden a la verdad ni quedan cortos,
y que son de una naturaleza tan clara, que basándome en ellos
puedo seguir pensando y trabajando».
Maxwell demostraba con indiscutible lucimiento su dominio de las ideas
de acción a distancia, y sin embargo, apoyaba la adopción
de la noción aparentemente complicada de las líneas
de fuerza de Faraday. Sus contemporáneos, intrigados, se preguntaban
qué es lo que tenía en la mente, y decidieron finalmente
que era una de sus extravagancias.
La memoria sobre los anillos de Saturno aumentó grandemente
su reputación, y resultó ser de gran importancia táctica
para su campaña, aun sólo esbozada, para copar y reformar
la escuela científica de Cambridge, pues aquél trabajo
inhibía a los hombres de ciencia de la vieja escuela para poner
en duda su dominio de la física clásica. Con sus investigaciones
sobre la física de los colores y los anillos de Saturno, Maxwell
había satisfecho el gusto y el método de los más
cerrados continuadores de Newton.
Durante el periodo en que preparaba su primer trabajo sobre las líneas
de fuerza de Faraday, daba clases sobres fracciones decimales en los
cursos de Cambridge para obreros. En marzo de 1856 escribía
a su padre: «Estamos organizando una escuela preparatoria para
muchachos grandes, con el fin de ayudarlos en sus estudios preliminares.
También trabajamos a favor del cierre temprano de los negocios.
Hemos conseguido la adhesión de todos los ferreteros, y de
todos los zapateros, menos uno. Las librerías se han adherido
durante un tiempo. La imprenta Pitt trabaja hasta horas avanzadas,
y le vamos a solicitar que cierre».
Se dice que el estudio que Maxwell realizó de las propiedades
de los «cascotes voladores», como llamaba a los anillos
de Saturno, fue el origen de sus investigaciones sobre teoría
dinámica de los gases para cuyo estudio presentó su
primera contribución importante en 1859, en la reunión
de la Aberdeen de la British Association. Al poco tiempo de
estar en Aberdeen, Maxwell contaba que «allí no entienden
chistes de ninguna clase, y no me he atrevido a hacer uno solo en
dos meses; si se me ocurre uno me morderé la lengua».
A pesar de esto, se casó con la hija del director del Marischal
College.
Al retirarse Forbes, la cátedra de filosofía natural
de Edimburgo quedó vacante, y Maxwell se presentó para
ella, pero los electores prefirieron a P.G. Tait. El Courant,
periódico de Edimburgo, comentó en sus páginas
que «se reconoce al profesor Maxwell en el ambiente científico
como uno de los hombres de ciencia más notables… . Pero
hay otra condición que es deseable en un profesor de una Universidad
como la nuestra, y es la capacidad para exponer verbalmente, partiendo
de la suposición de que los alumnos tienen conocimientos deficientes
o aun nulos. No dudamos que fue esta deficiencia la que indujo a los
consejeros a preferir al señor Tait».
Sea como fuere, dos universidades de su tierra nativa tuvieron la
oportunidad de retenerlo como profesor, pero ambas prefirieron otros
maestros. Algunos críticos consideran que el estado actual
de la educación en Escocia es un resultado de preferir la aptitud
pedagógica al genio creador, pues a la larga esta táctica
no da resultado.
Se podría pensar que después de dos rechazos Maxwell
abandonaría sus intentos de alcanzar una carrera académica,
pero la cultura del siglo XIX tenía más suerte de la
que merecía. A fines de 1860 quedó vacante una cátedra
del King’s College de Londres, siendo designado Maxwell
para ocuparla, cosa que hizo durante cinco años de labor fructífera,
retirándose al final de este periodo debido a su salud precaria.
En el otoño de 1860 había enfermado de viruela en Glenlair,
y en 1865, andando a caballo, una rama le había lastimado la
cabeza, accidente que fue seguido por un serio ataque de erisipela.
En 1859, Clausius publicó un cálculo de la longitud
del “camino medio libre”, basándose en la distancia
media existente entre las moléculas de una masa de gas y la
distancia entre los centros de dos moléculas que chocan, en
el momento de producirse éste. Maxwell leyó el trabajo
de Clausius e independientemente dedicó toda su capacidad al
desarrollo de la teoría dinámica de los gases y en la
reunión de la British Association que tuvo lugar en
Aberdeen en 1859 disertó sobre esta teoría. Clausius
y sus predecesores, exceptuando al ignorado Waterston, suponían
que todas las moléculas debían moverse con la misma
velocidad. Esto evidentemente no podía suceder, pues los choques
debían aumentar a veces, y a veces disminuir la velocidad de
la molécula que ha chocado.
En su conferencia de Aberdeen, Maxwell dio una solución a este
problema con auxilio de la teoría matemática de la probabilidad,
demostrando que la distribución de la velocidades entre las
moléculas sigue la misma ley que la de los errores en un grupo
de observaciones, variando de cero a infinito, aunque el número
de moléculas con velocidades muy elevadas es relativamente
pequeño. La deducción de la distribución de las
velocidades moleculares hecha por Maxwell en su trabajo original no
es nada clara, aunque el resultado es correcto. Jeans ha dicho que
su razonamiento «no parece tener ninguna relación con
moléculas, o con la dinámica de su movimiento, con la
lógica o el sentido común elemental», y llega
a «una fórmula que de acuerdo con todos los precedentes
y todas las leyes de la filosofía científica debería
estar equivocada sin duda alguna. Sin embargo se demostró más
adelante que era correcta y actualmente se la denomina ley de Maxwell».
Para su determinación Maxwell había inventado la mecánica
estadística.
Mientras que algunos expertos hombres de ciencia consideraban que
la exhibición más brillante del genio de Maxwell es
su contribución a la teoría dinámica de los gases,
la mayoría de los físicos juzgan que su obra capital
es su teoría electromagnética de la luz. Maxwell realizó
la parte más importante de su trabajo sobre estas dos teorías
durante los años comprendidos de 1860 a 1865 mientras ocupaba
la cátedra en el King’s College de Londres, entre
las edades de veintinueve y treinta y cuatro años. En este
periodo llevaba una vida muy ocupada: daba clases nueve meses al año,
periodo muy largo para un curso universitario, y dentro de sus tareas
incluía las clases para obreros.
Los hombres de ciencia de la categoría de Einstein y Maxwell,
que realizaban grandes descubrimientos sin esfuerzos mentales excepcionales,
muestran claramente la diferencia que existe entre diversos grados
de la inteligencia humana. Los cerebros poderosos no experimentan
dificultades en realizar descubrimientos magnos, mayores que las que
experimentan los cerebros débiles para descubrir cosas intrascendentes.
Los grandes resultados que produjeron con un esfuerzo mental normal,
demuestran la verdadera magnitud de sus inteligencias.
Después de cinco agotadores años en Londres, Maxwell
renunció, en 1865, su cátedra del King’s College,
retirándose a Glenlair. Estaba más atado a su pequeña
heredad que a su carrera, y en esto no hacía más que
atenerse a las tradiciones de la clase social a que pertenecía.
En 1868, a la edad prematura de treinta y siete años, fue invitado
a ocupar el cargo de decano del United College, en la Universidad
de Saint Andrews, cargo que en realidad implicaba la dirección
de la Universidad misma, pero ni aun este ofrecimiento tentador lo
arrancó de Glenlair, donde se ocupaba escribiendo la gran obra
Treatise on Electricity and Magnetism, y atendiendo a las obligaciones
sociales y religiosas inherentes a la pequeña nobleza. Cerca
de su casa hizo construir un buzón especial para las necesidades
de su abundante correspondencia. Siempre se interesó por que
la capilla local estuviera dotada de lo necesario y varias veces hizo
contribuciones importantes. Asimismo, concurría con toda asiduidad
a los oficios religiosos, y en su casa encabezaba las plegarias y
frecuentemente improvisaba oraciones.
Después de algunos síntomas de dispepsia, a los que
no había prestado atención, Maxwell enfermó gravemente
en 1879, conociendo entonces que sus días estaban contados,
y el 5 de noviembre murió, a los cuarenta y ocho años
de edad. |
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