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MAXWELL
FÍSICO E MATEMÁTICO ESCOCÊS (1831-1879)
Desde
muito cedo, James Clerk Maxwell mostrou ter habilidade para a Matemática. Com
apenas 15 anos, redigiu um trabalho apresentando um método para traçar
curvas ovais e enviou-o à filial escocesa da Royal Society. Os estudiosos ali
encarregados de analisá-lo duvidaram que tivesse sido feito por alguém tão
jovem.
Aos
19 anos, passou a estudar Matemática na Universidade de Cambrìdge. Sete anos
mais tarde, demonstrou teoricamente que os anéis de Saturno deviam ser
constituídos por partículas sólidas, pois se fossem formados de líquidos
ou gases não teriam estabilidade para se manter em rotação. Pouco
depois, estudando matematicamente o comportamento dos gases, chegou à conclusão
teórica de que suas moléculas se movem em todas as direções e com todas as
velocidades possíveis, chocando-se elasticamente entre si e contra os obstáculos.
Mostrou que a maioria delas, porém, se moveria com velocidades intermediárias,
ou seja, que o melhor indicador do estado de agitação interna de um gás
seria a velocidade média de suas moléculas. Isso permitia concluir que a
temperatura de um corpo podia ser interpretada em termos dessa velocidade média
molecular. Tais conclusões foram decisivas para se poder abandonar a antiga
teoria do "fluido calórico", segundo a qual o calor seria uma espécie
de substância que se transferiria do corpo mais quente para o mais frio.
Aos 30
anos, Maxwell tornou-se o primeiro professor da cadeira de Física
Experimental em Cambridge. Embora seu conhecimento o capacitasse a tal cargo,
não demonstrou grande entusiasmo pela função, pois não apreciava a tarefa
do magistério.
A
partir de 1864, dedicou-se a formular matematicamente as teorias de Faraday
sobre o magnetismo, conseguindo obter equações simples que permitiam
descrever tanto os fenômenos elétricos quanto os magnéticos. Ficava assim
teoricamente demonstrado que a eletricidade e o magnetismo são, em essência,
uma mesma coisa. Além disso, Maxwell previu, com suas formulações, que a
oscilação de uma carga elétrica produz um campo magnético. Ao tentar
calcular a velocidade de propagação desse campo, surpreendeu-se ao obter o
valor de cerca de 300 000 000 m/s: esta era a própria velocidade da luz, já
calculada experimentalmente por Fizeau e Foucault!
Percebeu,
então, que isso não podia ser uma mera coincidência: ao contrário, afirmou
que a luz nada mais era do que uma radiação eletromagnética. Mais ainda: se
as cargas elétricas podiam oscilar com qualquer velocidade, poderiam dar
origem a radiações de todos os comprimentos de onda, sendo a luz apenas uma
variedade específica dessas radiações.
É
interessante notar que todas essas conclusões inéditas foram obtidas
exclusivamente a partir de cálculos e considerações teóricos, sem que
fosse ainda possível desenvolver experimentos que as confirmassem. Até então
conheciam-se, além da luz visível, apenas as radiações infravermelha e
ultravioleta, mas Maxwell previu que existiriam outras, de comprimentos de
ondas diferentes, o que seria confirmado mais tarde por Hertz.
Maxwell,
porém, acreditava que as ondas eletromagnéticas não se propagavam no vácuo,
mas utilizavam a intermediação do éter, fluido que estaria presente em todo
o universo, em meio à matéria e nos espaços desprovidos dela. Essa concepção
seria rejeitada pelos pesquisadores que o sucederam.
Em
Cambridge, Maxwell publicou os trabalhos experimentais de Henry Cavendish
sobre a eletricidade, feitos no século anterior e que ainda permaneciam
desconhecidos. Em homenagem a ele, criou naquela universidade o Laboratório
Cavendish, onde seriam realiza dos, anos depois, importantes pesquisas sobre a
radiatividade.
Maxweil morreu poucos dias antes de completar 48 anos. Descreveu-se como profundamente religioso e muito feliz no casamento.
BIBLIOGRAFIA
CHIQUETTO, Marcos; VALENTIM, Bárbara; PAGLIARI, Estéfano; Aprendendo Física; Editora Scipione; São Paulo; 1996
