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James Clerk Maxwell: un personaggio magnetico

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell nasce a Edimburgo nel 1831 e trascorre l’infanzia nella campagna scozzese. Ricevette un’educazione religiosa che lo influenzò anche nel suo approccio con la scienza. Per comprendere meglio il suo contributo in ambito fisico dobbiamo pensare che in corrispondenza ai suoi primi anni di vita Michael Faraday stava approfondendo le ricerche sull'induzione magnetica: sarà proprio Maxwell a dare un contributo fondamentale per la spiegazione di questo fenomeno. La madre, che per prima comprese le sue potenzialità, purtroppo morì quando lui era ancora un bambino.

Gli studi e la maturità di James Clerk Maxwell

Maxwell fu affidato ad un tutore molto severo che lo sottoponeva anche a punizioni corporali. Le sue reazioni costrinsero il padre ad inviarlo all’Accademia di Edimburgo: il suo carattere introverso lo costrinse a dedicarsi agli studi in solitudine, isolato dagli altri allievi. Dopo l’Accademia proseguì gli studi all’Università di Edimburgo e al Trinity College di Cambridge, dove divenne membro del club dei dodici Apostoli, ovvero dei dodici migliori studenti. Terminati gli studi lavorò per alcuni anni al College come insegnante. Scrisse diversi articoli e fu autore di invenzioni di strumenti che portano il suo nome, come il disco di Maxwell. Dopo alcuni anni di insegnamento in diversi college, anche londinesi, si ritirò nella sua tenuta. Morì a soli 48 anni per un tumore all’addome.

Contributi scientifici di James Clerk Maxwell: la teoria cinetica

Uno dei contributi più importanti di Maxwell alla fisica fu lo sviluppo della teoria cinetica dei gas. Questa fu proposta per la prima volta da Daniel Bernoulli: fu però Maxwell a formulare nel 1866 la distribuzione di probabilità in grado di spiegare la velocità delle molecole di gas, fissati il volume e la temperatura. Arrivò a questo risultato contemporaneamente, ma indipendentemente, a Ludwig Boltzmann: la teoria è quindi nota come distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Questa premessa fu la base per un approccio più coerente con i principi della termodinamica e per la conduzione dell’esperimento mentale del diavoletto di Maxwell.

Contributi scientifici di James Clerk Maxwell: l’elettromagnetismo

James Clerk Maxwell è stato un fisico e matematico in grado di dare un contributo fondamentale e altamente rivoluzionario. Basti pensare che il suo lavoro viene considerato la seconda grande unificazione della fisica, dopo l’opera di Isaac Newton. Il fisico scozzese è stato infatti in grado di riassumere in 4 equazioni differenziali fenomeni come l’elettricità, il magnetismo e la luce, riconducendoli tutti all’elettromagnetismo. Il suo lavoro è stato quindi uno spartiacque fondamentale tra le teorie classiche e quelle moderne: Maxweel viene quindi considerato il padre dell’elettromagnetismo. Nel 1864 si colloca il suo primo scritto sull’argomento "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field": per la prima volta la luce viene collegata nella sua natura ondulatoria alla produzione di fenomeni elettrici e magnetici. Grazie alla sua intuizione fu possibile scoprire le onde elettromagnetiche. Pur nella sua forza innovativa però il suo lavoro resta comunque ancorato ad alcuni concetti classici oggi ritenuti superati, come l’idea della propagazione della luce per mezzo dell' imponderabile etere luminifero. Il pensiero di Maxwell si basa soprattutto sull’unificazione, il rifiuto di ipotesi microscopiche e l’attenzione risultati sperimentali. Il metodo di indagine applicato è l’analogia, l’unico in grado di spiegare campi meno noti sulla base di cognizioni di fenomeni più conosciuti. Alla base dell’analogia però deve sussistere razionalità e consapevolezza per non arrivare a deduzioni ingiustificate.

Personalità di Maxwell

Oltre all’importanza di questo personaggio dal punto di vista fisico non si può non restare affascinati dalla sua personalità eclettica. Egli diede contributi importanti in campi del sapere del tutto eterogenei e distinti. Fu Maxwell a scoprire che la fotografia a colori poteva essere ottenuta sovrapponendo filtri rossi, verdi e blu. La sua fu la prima immagine a colori mai realizzata.

 

 

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ritratto di Emanuele

Maxwell & Einstein

Se non ci fossero state le scoperte di Maxwell (forse) non ci sarebbero state le scoperte di Einstein e cosi a catena (reazione) fino alle tecnologie dei tempi modermi. Grandi Uomini senza dubbio (ovviamente sul lato scientifico)

ritratto di LUIGI PAPALEO

Maxwell

Fu scienziato animato da una profonda fede cristiana, che professò in molte occasioni.
È nota una preghiera, da lui composta e rinvenuta fra le sue carte: «O Dio onnipotente, che hai creato l'uomo a tua propria immagine, e ne hai fatto un'anima vivente perché egli potesse cercarti e avere potere sulle tue creature, insegnaci a studiare l’opera delle tue mani in modo che possiamo sottomettere la terra a nostro uso e rafforzare la nostra ragione al tuo servizio; e ricevere la tua Parola benedetta, così da aver fede in Colui che hai mandato a darci conoscenza della salvezza e della remissione dei nostri peccati. Te lo chiediamo nel nome di quello stesso Gesù Cristo nostro Signore» (T.F. Torrance, Maxwell, in DISF. vol II, p. 1966).

 

 

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