150 anni di elettromagnetismo

 

Nel marzo del 1861, James Clerk Maxwell, uno di più grandi fisici di tutti i tempi, pubblicava sulla rivista Philosophical Magazine le equazioni diventate poi famose con il suo nome che descrivono l’elettricità, il magnetismo e la luce come espressioni dello stesso fenomeno.

STORIA – Le equazioni di Maxwell sono una delle vette del pensiero teorico umano. Riescono in modo semplice a rendere conto di fenomeni che il giorno prima erano considerati cose completamente diverse: luce, elettricità e magnetismo. E come tutte le novità veramente importanti della scienza hanno avuto un’influenza straordinaria sullo sviluppo successivo della fisica e sul nostro modo di comprendere il mondo.

James Clerk Maxwell, nato nel 1831 in Scozia, scopre che un campo magnetico può essere generato da un campo elettrico variabile, cosa che completa ciò che già era noto e cioè che, viceversa, un campo elettrico può venire generato da un campo magnetico variabile. Elettricità e magnetismo si propagano sotto forma di onde e che la luce non è altro che un’espressione di queste onde. Queste, chiamate poi onde elettromagnetiche, viaggiano tutte con la stessa velocità.

Le equazioni con cui descrive questa unificazione sono considerate dai fisici belle ed eleganti… L’articolo originale, con tutte le formule, è disponile qui. Lo metto, non tanto perché tutti possano rendersi conto del significato profondo — la matematica è un linguaggio che pochi sanno apprezzare —, ma come esempio di ciò che può essere considerato “bello”.

Per la scienza è sempre bello quando fenomeni apparentemente disparati vengono unificati in una teoria più generale: significa che si è fatto un passo avanti nella conoscenza del mondo e che la nuova teoria, auspicabilmente, aprirà delle nuove e inaspettate prospettive.

Dai tempi di Maxwell, è stata compiuta un’ulteriore unficazione: la forza elettromagnetica è stata unificata con la forza forte e la forza debole che agiscono all’interno dell’atomo. Ma non basta ancora: oggi i fisici stanno cercando un’altra e più generale unificazione. Cercano un’unica teoria, un unico contesto matematico, in grado di descrivere tutte le forze e tutte le particelle, in grado cioè di descrivere l’intero Universo.

Il 1861, è anche l’anno in cui Mawell realizza la prima vera fotografia a colori.

La rivista Nature dedica un dossier speciale alla figura di Maxwell e alle sue imprese scientifiche.