Albert Einstein llegó a afirmar que una época científica terminó y otra comenzó con James Clerk Maxwell. Pese a semejante reconocimiento, el físico escocés sigue siendo menos conocido que otros gigantes de la ciencia, aunque sus descubrimientos hicieron posibles tecnologías como la radio, la televisión, el wifi, los celulares y los hornos microondas.
Maxwell nació en Edimburgo en 1831 y desde niño mostró una curiosidad excepcional. A los 14 años presentó ante la Sociedad Real de Edimburgo un trabajo sobre patrones geométricos que había investigado utilizando lápices, alfileres e hilos.
Su capacidad matemática pronto le permitió enfrentarse a problemas que desconcertaban a los científicos de su época.
James Clerk Maxwell y el misterio de los anillos de Saturno
Uno de sus primeros grandes logros surgió al estudiar Saturno. Los astrónomos conocían sus delgados anillos, pero ignoraban de qué estaban hechos.
Sin posibilidad de observarlos de cerca, Maxwell recurrió a las matemáticas. Demostró que los anillos no podían ser estructuras sólidas porque la gravedad terminaría destruyéndolas. Su conclusión fue que estaban formados por enormes cantidades de pequeñas partículas independientes que orbitaban alrededor del planeta.
Décadas después, las observaciones espaciales confirmaron su predicción.
Maxwell también estudió el color y realizó aportaciones que condujeron a la primera fotografía permanente a color, presentada en 1861. Sin embargo, su contribución más trascendental llegó cuando decidió abordar dos de los grandes enigmas científicos del siglo XIX: la electricidad y el magnetismo.
Las ecuaciones que cambiaron nuestra comprensión de la luz
Michael Faraday había descubierto mediante experimentos que la electricidad y el magnetismo estaban relacionados. También desarrolló el concepto de «campo» para describir las fuerzas invisibles que rodean a imanes y cargas eléctricas.
Faraday, sin embargo, carecía de la formación matemática necesaria para llevar esas ideas más lejos. Maxwell tomó sus descubrimientos y consiguió expresarlos mediante ecuaciones.
Su trabajo demostró que los campos eléctricos y magnéticos podían propagarse conjuntamente como ondas electromagnéticas. Al calcular su velocidad encontró algo extraordinario: coincidía con la velocidad conocida de la luz.
La conclusión cambió la física. La luz visible era, en realidad, una forma de radiación electromagnética dentro de un espectro mucho mayor que también incluye ondas de radio, microondas, rayos X y rayos gamma.
La comunidad científica tardó años en aceptar una propuesta tan radical. Heinrich Hertz consiguió posteriormente producir y detectar ondas de radio en el laboratorio, confirmando experimentalmente las predicciones de Maxwell.
Sus descubrimientos terminaron convirtiéndose en la base de buena parte de las telecomunicaciones modernas y también influyeron profundamente en Einstein y su teoría de la relatividad.
El concepto de campo que ayudó a consolidar continúa además en el corazón de la física contemporánea, desde el electromagnetismo hasta el campo de Higgs. Su nombre puede resultar menos popular que el de Newton o Einstein, pero el mundo tecnológico actual difícilmente podría entenderse sin sus aportaciones.
