ALMANACCO: 13 Giugno nasce il fisico James Clerk Maxwell

Fisico e matematico scozzese, James Clerk Maxwell nacque il 13 Giugno del 1831. Conosciuto per aver elaborato la prima teoria moderna dell’elettromagnetismo, raggruppando tutti gli studi precedenti, le osservazioni, gli esperimenti e le equazioni, sotto le cosiddette equazioni di Maxwell. Esse dimostrano che l’elettricità, il magnetismo e la luce sono manifestazioni del medesimo fenomeno, ovvero il campo elettromagnetico. Diede anche un importante contributo alla teoria cinetica dei gas e alla termodinamica statistica con le relazioni di Maxwell.

Nato ad Edimburgo nel 1831, mostrò fin da bambino una grande curiosità per gli studi e i fenomeni naturali. Nello stesso anno della sua nascita infatti, Michael Faraday ottenne i suoi importanti risultati sull’induzione magnetica, fenomeno che influenzò lo stesso Maxwell e la sua carriera futura. Inizialmente studiò privatamente, ma poi venne mandato all’Accademia di Edimburgo, dove si appassionò alla geometria, tanto da scrivere, a soli 14 anni, un articolo scientifico sullo studio delle curve ellittiche a più fuochi. Un piccolo genio della scienza!

La passione per la scienza

A soli 16 anni però lasciò l’Accademia e si scrisse all’Università di Edimburgo, dove si distinse per le sue capacità. Presa la laurea in tempi record, si spostò al Trinity College di Cambridge, dove conobbe William Thomson, il futuro Lord Kelvin, con il quale fece parte di un gruppo di 12 migliori studenti del Trinity chiamato “Club degli Apostoli”. Qui ottenne una borsa di studio, conseguì la laurea in Matematica nel 1854, e diventandone 2 anni dopo insegnante.

In questo periodo pubblicò due articoli che rivelarono le sue capacità, il primo Sulle linee di forza di Faraday, e l’altro Sull’equilibrio dei solidi elastici. In questi scritti, Maxwell mostra che poche relativamente semplici equazioni matematiche, possono esprimere il comportamento dell’elettricità, dei campi magnetici e della loro interrelazione. Uno dei suoi più importanti progressi infatti è l’aver trovato l’estensione e la formulazione matematica della teoria di Faraday sull’elettricità e sulle linee magnetiche della forza. 

I suoi successi teorici

Uno dei risultati più significativi di Maxwell fu l’elaborazione di un modello fisico-statistico per la teoria cinetica dei gas. Formulò una distribuzione di probabilità che può essere utilizzata per descrivere la distribuzione di velocità delle molecole di un dato volume di gas a una data temperatura. Questo approccio permise a Maxwell di generalizzare le leggi della termodinamica precedentemente stabilite e fornire una migliore spiegazione alle osservazioni sperimentali. Tale lavoro lo portò, in seguito, a condurre l’esperimento mentale del diavoletto di Maxwell.

Nel 1859 vinse il premio Adams per un originale saggio Sulla stabilità degli anelli di Saturno, in cui dimostrò che la stabilità degli anelli poteva essere ottenuta solo se essi erano composti da pezzi di roccia orbitanti intorno al pianeta. Questo avvalorava la teoria secondo la quale il sistema solare si era formato da una nebulosa che aveva iniziato a ruotare su se stessa. Inoltre nel 1871, pubblicò una serie di articoli connessi alla percezione del calore, che vennero uniti in un manuale di termodinamica chiamato La teoria del calore. Per queste ricerche inventò addirittura anche molti strumenti, tra cui il disco di Maxwell.

Gli ultimi anni

Nell’estate del 1879 Maxwell tornò con la moglie, malata, a Glenlair, ma pure la sua stessa salute continuava a peggiorare. Fece ritorno con la moglie a Cambridge l’8 ottobre e lì morì il 5 novembre 1879, all’età di 48 anni, per un tumore addominale.

Federica.

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