Se cumplen 150 años de la teoría electromagnética que «cambió el mundo»

Maxwell comenzó su carta hablando del tiempo, una costumbre muy británica. Mencionó que no había podido salir a montar a caballo en toda la Navidad y que el trabajo en la finca seguía su rutina a pesar del frío. Pero el objetivo de su misiva era detallarle la forma en que había resuelto un problema de electricidad sobre el que llevaba trabajando varias semanas . Maxwell estaba trabajando en algo nuevo y no albergaba ninguna duda de su importancia. Pensó que era el momento de compartirlo con alguien, y quién mejor que su querido primo Charles. Siguió escribiendo…

«Tengo un artículo a flote, con una teoría electromagnética de la luz , que, salvo que me convenza de lo contrario, considero de gran valor ». No estaba equivocado.

Este año 2015 estamos celebrando el Año internacional de la luz y de las tecnologías basadas en la luz, y uno de los hitos históricos de la ciencia de la luz que se conmemora es precisamente el 150 aniversario de la teoría electromagnética de la luz a la que se refería Maxwell en la carta que remitió a su primo. Esta teoría estaba incluida en el artículo «Una teoría dinámica del campo electromagnético» del que Maxwell previamente había enviado un breve resumen a la Royal Society el 27 de octubre de 1864.

Una primera versión del trabajo fue leída por Maxwell ante esta sociedad el 8 de diciembre de ese año, evidentemente ni con la extensión ni con el contenido que luego tendría el artículo definitivo. Una vez concluido el artículo, Maxwell lo remitió el 23 de marzo de 1865 a George Stokes, secretario de Ciencias Físicas de la Royal Society, y tras varias revisiones fue aceptado el 15 de junio de 1865 para su publicación en Philosophical Transactions of the Royal Society; el 16 de junio de 1865 se envió a la imprenta de Taylor and Francis . La suerte de Maxwell estaba echada, y también la de toda la Humanidad.

El artículo de Maxwell se ha convertido por méritos propios en uno de los más importante de la historia de la Física al contener las ecuaciones del campo electromagnético (conocidas desde 1940 como ecuaciones de Maxwell, término acuñado por Einstein) y la teoría electromagnética de la luz. En lo que desde luego fue una de las hazañas más grandes del pensamiento humano, Maxwell predijo la existencia de las ondas electromagnéticas propagándose a la velocidad de la luz y concluyó que la luz era una onda electromagnética.

Maxwell había desarrollado la teoría del campo electromagnético , una de las creaciones científicas más importantes que se hayan hecho jamás y fundamental hoy en día por su aplicación técnica, sobre todo al omnipresente mundo de las telecomunicaciones . Tras siglos intentando descifrar los misterios de la naturaleza de la luz, había sido él quien había conseguido unificar en el mismo marco teórico «luz, electricidad y magnetismo» . Pero aún había conseguido llegar más lejos al predecir teóricamente la existencia de las ondas electromagnéticas y concluir que la propia luz es una de ellas.

En su artículo de 1865, Maxwell concluía: «Parece que tenemos razones de peso para concluir que la propia luz (incluyendo el calor radiante y otras radiaciones si las hay) es una perturbación electromagnética en forma de ondas que se propagan según las leyes del electromagnetismo ».

Cuando usamos el móvil , escuchamos la radio , vemos la televisión , accionamos el mando a distancia , nos conectamos a una red Wifi o calentamos nuestros alimentos en el microondas estamos utilizando ondas electromagnéticas , cuyo espectro abarca radiaciones muy variadas: rayos gamma, rayos X, radiación ultravioleta, luz visible, radiación infrarroja, microondas y ondas de radio y televisión.

Las ondas electromagnéticas fueron producidas por Hertz en un laboratorio en 1888 -lo que confirmó la teoría de Maxwell- y en 1901 Marconi llevó a cabo una transmisión mediante ondas electromagnéticas a través del océano Atlántico, entre Inglaterra y Terranova. Maxwell no pudo ver ninguno de estos dos grandes éxitos de su teoría pues había fallecido de cáncer de estómago a los 48 años de edad el 5 de noviembre de 1879. Pocos meses antes, el 14 de marzo de 1879, nacía en Ulm, una ciudad alemana del estado de Baden-Wurtemberg, Albert Einstein, al que desde luego pasó Maxwell el testigo de la física teórica de camino hacia el siglo XX.

Hoy es difícil poner en duda que James Clerk Maxwell es uno de los tres grandes de la historia de la física junto con Isaac Newton y Albert Einstein , quizás los únicos que estarían delante de él si se hiciera una ranking de excelencia científica. «Si he logrado ver más lejos es porque he subido a hombros de gigantes» escribió Newton en 1676.

Doscientos cincuenta años después, alguien dijo a Einstein que él había llegado tan lejos porque se había subido a hombros de Newton, pero Einstein le replicó tajante: «eso no es cierto, yo estoy subido a hombros de Maxwell». El propio Einstein reconoció que había llegado a la formulación de su teoría de la relatividad especial a partir del análisis de la teoría del campo electromagnético de Maxwell y en 1931 Einstein afirmó que «el trabajo de James Clerk Maxwell cambió el mundo para siempre ».