{"id":192,"date":"2021-01-19T19:09:06","date_gmt":"2021-01-19T19:09:06","guid":{"rendered":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/?p=192"},"modified":"2021-03-19T19:11:15","modified_gmt":"2021-03-19T19:11:15","slug":"es-posible-fundamentar-las-ecuaciones-de-maxwell","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/2021\/01\/19\/es-posible-fundamentar-las-ecuaciones-de-maxwell\/","title":{"rendered":"\u00bfEs posible fundamentar las ecuaciones de Maxwell?"},"content":{"rendered":"

Maxwell muri\u00f3 con menos de cincuenta a\u00f1os al poco de publicar \u201d A Treatise on Electricity and Magnetism\u201d, <\/em>su magna obra donde propone un conjunto de ecuaciones que unifican nada menos que la electricidad, el magnetismo y la \u00f3ptica. Estoy absolutamente convencido de que si hubiese vivido m\u00e1s a\u00f1os habr\u00eda reescrito el Tretease <\/em>de nuevo, de arriba a abajo. Y es que\u00a0 su \u201cdeducci\u00f3n\u201d de las ecuaciones unificadoras es, por decirlo suavemente, problem\u00e1tica.<\/p>\n

Ya os cont\u00e9 la contribuci\u00f3n de Heaviside y no voy a insistir sobre ello. Pero si a\u00f1adir\u00e9 un dato mas: Heaviside ense\u00f1\u00f3 a Hertz\u00a0 sus ecuaciones y el resultado es bien conocido: Hertz descubri\u00f3 en 1888 las ondas electromagn\u00e9ticas predichas por Maxwell y en menos de diez a\u00f1os Marconi ya hab\u00eda patentado un sistema de transmisi\u00f3n de datos mediante las ondas hertzianas.<\/p>\n

Es importante destacar que primero fueron la ecuaciones y luego el descubrimiento de las ondas electromagn\u00e9ticas. Y lo digo para que lo teng\u00e1is presente como contraejemplo cuando le\u00e1is por ah\u00ed que el \u201cm\u00e9todo cient\u00edfico\u201d empieza por observar la Naturaleza y buscar leyes en ella y proponer hip\u00f3tesis etc, etc. Este episodio de la Historia lo que nos ense\u00f1a es que nunca puedes afirmar que has observado algo hasta que no dispongas de una teor\u00eda que lo corrobore.<\/p>\n

Pero sigamos con la historia. Este descubrimiento de Hertz impresion\u00f3 enormemente a los cient\u00edficos del momento. Estaba claro que la propuesta de Heaviside, tomar las ecuaciones como \u00fanico punto de partida para la comprensi\u00f3n de los fen\u00f3menos electromagn\u00e9ticos, era perfectamente v\u00e1lida y que las ecuaciones, por decirlo de alguna manera, \u201cten\u00edan vida propia\u201d. De hecho, en la actualidad, en los cursos universitarios de introducci\u00f3n a la F\u00edsica se sigue la exposici\u00f3n de Heaviside.<\/p>\n

Pero quiero que sep\u00e1is que es posible fundamentar las ecuaciones de Maxwell. El primer paso en ese sentido lo dio Einstein en 1905 y su punto de partida fue un an\u00e1lisis l\u00f3gico de la ley de Lorentz. Como recordareis esa ley dice que la F<\/strong>total<\/sub> = qE<\/strong> + q v<\/strong> x B<\/strong>.\u00a0 Pues bien, Einstein se hace la siguiente pregunta \u00bfcu\u00e1l ser\u00eda la fuerza que aparece sobre esa part\u00edcula cargada medida desde el sistema de referencia ligado a la propia part\u00edcula?. La respuesta intuitiva de Einstein es que seria solamente una fuerza el\u00e9ctrica (v valdr\u00eda cero en ese sistema de referencia), por lo que la fuerza magn\u00e9tica es una quimera, una ilusi\u00f3n que solo aparece en nuestros sentidos al cambiar el sistema de referencia.<\/p>\n

Esa respuesta condujo a Einstein a establecer la Teor\u00eda de la Relatividad,\u00a0 que ante todo es una reformulaci\u00f3n de las ecuaciones de Maxwell en las que desaparecen los campos B<\/strong> y H<\/strong>. El resultado es magn\u00edfico: en lugar de las cuatro ecuaciones ya tan solo tenemos dos con E<\/strong> y D<\/strong> como protagonistas. Como subproducto de ello hubo que reformular las leyes de Newton y lo que en su momento caus\u00f3 gran zozobra y confusi\u00f3n: negar la separaci\u00f3n del espacio y el tiempo.\u00a0 Pero eso fue un a\u00f1adido, una serendipia con la que Einstein se encontr\u00f3 como de rebote y que en su momento os lo contar\u00e9 en clase dentro de pocas semanas.<\/p>\n

En todo caso la cosa va mejorando: en lugar de fundamentar cuatro ecuaciones, tan solo hay que fundamentar dos.\u00a0 Pero el triunfo estaba ya cerca. El propio Einstein dio la pista definitiva cuando desarroll\u00f3 la Teor\u00eda de la Relatividad General en 1916. El n\u00facleo matem\u00e1tico de esa teor\u00eda es el \u00e1lgebra tensorial y precisamente a partir de un principio de simetr\u00eda tensorial es posible deducir las ecuaciones de Maxwell.<\/p>\n

Para finalizar os quiero dejar la siguiente reflexi\u00f3n: todo este proceso de fundamentaci\u00f3n de las ecuaciones de Maxwell que os he comentado en este post produjo un cambio profundo, sustancial, en la filosof\u00eda de la Ciencia. Ya nadie se interesa en buscar leyes de la Naturaleza y de hecho hace m\u00e1s de cien a\u00f1os que nadie descubre ninguna. Gradualmente el foco de atenci\u00f3n se ha ido desplazando hacia los modelos, y en otro post comentar\u00e9 la diferencia de status que hay entre las leyes y los modelos en la Ciencia.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Maxwell muri\u00f3 con menos de cincuenta a\u00f1os al poco de publicar \u201d A Treatise on Electricity and Magnetism\u201d, su magna obra donde propone un conjunto de ecuaciones que unifican nada menos que la electricidad, el magnetismo y la \u00f3ptica. Estoy absolutamente convencido de que si hubiese vivido m\u00e1s a\u00f1os habr\u00eda reescrito el Tretease de nuevo,… Seguir leyendo \u00bfEs posible fundamentar las ecuaciones de Maxwell?<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":756,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-192","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-electromagnetismo","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/192","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/users\/756"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=192"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/192\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":193,"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/192\/revisions\/193"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=192"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=192"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=192"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}