55°57′19″N 3°12′21″O / 55.9552115, -3.2057056
La Fundación James Clerk Maxwell es una organización benéfica registrada en Escocia [1], creada en 1977. Al apoyar la física y las matemáticas, rinde homenaje a uno de los físicos más importantes, James Clerk Maxwell (1831-1879), [2] y, al mismo tiempo, intenta aumentar la conciencia pública y la confianza en la ciencia. Mantiene un pequeño museo en el lugar de nacimiento de Maxwell. Este museo es propiedad de la Fundación.
La Fundación James Clerk Maxwell tiene como objetivo aumentar la conciencia pública sobre los numerosos avances científicos realizados por Maxwell a lo largo de su vida y destacar su importancia en el mundo actual. Resume los numerosos avances técnicos innovadores de Maxwell y muestra, en el lugar de nacimiento de Maxwell, la historia de su familia. La Fundación otorga becas y premios y apoya desafíos matemáticos diseñados para alentar a los jóvenes estudiantes a estudiar como matemáticos, científicos e ingenieros y convertirse en líderes en el mundo.
La Fundación James Clerk Maxwell fue fundada en 1977 por Sydney Ross, [3] profesor de química coloidal en el Instituto Politécnico Rensselaer de Nueva York , EE. UU. Ross nació en Escocia y heredó dinero del negocio de whisky de su difunto padre, Ross, Campbell Ltd.
En 1993, la Fundación adquirió el número 14 de India Street, en Edimburgo, el lugar de nacimiento de Maxwell. [4]
Desde 1993, la casa ha sido restaurada para recuperar su calidad original y se ha creado un pequeño museo que muestra la vida, la familia y los avances científicos de Maxwell. Estos han hecho que Maxwell sea reconocido hoy como el científico más famoso de la era entre Newton y Einstein. [2]
Maxwell nació en el número 14 de India Street el 13 de junio de 1831. Esta casa adosada de cuatro plantas tiene entre 3 y 4 habitaciones en cada una. La Fundación alquila el sótano y el piso superior a inquilinos y mantiene en la planta baja y el primer piso un modesto museo [5] que se puede visitar con cita previa. [6]
El padre de Maxwell, John Clerk Maxwell de Middlebie , había heredado previamente tierras en Corsock en Galloway y dividió su tiempo entre Galloway y su casa adosada de la década de 1820 en la Ciudad Nueva de Edimburgo. En 1830, John Clerk Maxwell comenzó a construir una nueva casa en su granja de Corsock y más tarde la llamaría Glenlair House . [7] La familia Clerk Maxwell se mudó permanentemente a Glenlair cuando James tenía dos años. La madre de Maxwell murió cuando él tenía solo ocho años y, dos años más tarde, regresó a Edimburgo para asistir a la escuela en la Academia de Edimburgo .
Maxwell estudió en la Universidad de Edimburgo y la Universidad de Cambridge y su carrera siguió con nombramientos como profesor en el Marischal College de Aberdeen, el King's College de Londres y la Universidad de Cambridge. Mientras estaba en Aberdeen , Maxwell se casó con la hija del director del colegio, Katherine Dewar . [8]
El vestíbulo de entrada restaurado contiene una copia del busto de Maxwell realizado por Charles d'Orville Pilkington Jackson ; el original se encuentra en el Marischal College de Aberdeen. La placa Milestone in Electrical Engineering and Computing del American Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) conmemora las contribuciones de Maxwell a la teoría electromagnética. Aquí se muestra una cronología que comienza con la vida de Maxwell y llega hasta la actualidad, donde el electromagnetismo de Maxwell es fundamental para el rendimiento de los teléfonos móviles celulares , el GPS y el radar .
Esta sala, que originalmente era el comedor, contiene varios retratos familiares: una copia de James Clerk Maxwell de Lowes Cato Dickinson ubicada en Trinity College, Cambridge; y del padre de Maxwell, John Clerk Maxwell. Pasteles tempranos de los Cay, la familia de su madre, de los tíos de Maxwell, Robert y John , su tía Jane y la madre de Maxwell, Frances Cay. Estos son de la abuela materna de Maxwell, Elizabeth Cay , también hay un retrato al óleo, según Sir Henry Raeburn , del esposo de Elizabeth, Robert Hodshon Cay, realizado por la prima de Maxwell, Isabella Cay (1850-1934). El retrato final es del amigo de toda la vida de Maxwell y colega científico Peter Guthrie Tait , quien fue profesor de Filosofía Natural en la Universidad de Edimburgo.
Uno de los principales avances técnicos de Maxwell es la primera imagen proyectada a todo color producida en una época en la que sólo se conocía la fotografía en blanco y negro. La proyección de esta imagen en color sobre una pantalla fue famosa en 1861 en la Royal Institution de Faraday en Londres. [9] En este proceso, que fue la base de prácticamente todos los procesos prácticos de color, Maxwell hizo tres placas fotográficas en blanco y negro que se fotografiaron a través de filtros rojo, verde y azul respectivamente. Luego utilizó tres linternas mágicas para superponer estas tres imágenes en blanco y negro, cada una proyectada a través de los mismos filtros rojo, verde y azul, para producir la primera imagen en color de la "cinta escocesa". Esta producción de imágenes en color todavía se utiliza hoy en día en la impresión, las cámaras digitales, los televisores y las computadoras.
La réplica de la caja de colores de Maxwell, que utilizó para analizar cuantitativamente y sintetizar los colores de la luz con el fin de respaldar sus observaciones sobre la mezcla de colores y la percepción del color (ampliando así el trabajo de Newton sobre óptica), se produjo en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.
La contribución más célebre de Maxwell fue la deducción de las ecuaciones que gobiernan el electromagnetismo ( ecuaciones de Maxwell ). En su artículo de 1865, Una teoría dinámica del campo electromagnético , [10] Maxwell definió el electromagnetismo en términos de 20 ecuaciones, resumidas posteriormente en su libro de 1873 Tratado sobre electricidad y magnetismo . [11] Posteriormente, Hendrik Lorentz las reinterpretó como las ecuaciones fundamentales de la electrodinámica y Oliver Heaviside desarrolló la notación que utilizamos hoy.
La teoría que sustenta las ecuaciones de Maxwell fue la primera teoría de gran unificación de las fuerzas de la naturaleza, ya que esta teoría unificaba los campos eléctrico y magnético. Una persona que está inmóvil puede experimentar solo un campo eléctrico, pero una persona que está en movimiento relativo puede experimentar una corriente eléctrica y un campo magnético. Por lo tanto, el campo único (llamado campo electromagnético) puede aparecer en diferentes formas.
En su famoso artículo de 1905 sobre la "Relatividad especial", Albert Einstein demostró que las ecuaciones de Maxwell eran invariantes bajo una transformación de Lorentz (a diferencia de una transformación galileana) y, entre otras cosas, utilizó esta evidencia para apoyar su "teoría de la relatividad" de que la transformación de Lorentz era la verdadera transformación de la Naturaleza (entre los puntos de vista de dos observadores, uno moviéndose a una velocidad y dirección constantes entre sí).
En la exposición se exhibe una réplica de parte del brazo de equilibrio del aparato de Maxwell para medir la relación entre las unidades electromagnéticas y electrostáticas de carga eléctrica. Maxwell demostró matemáticamente que el valor numérico de esta relación era igual a la velocidad de las ondas electromagnéticas. Maxwell reconoció que la velocidad de las ondas electromagnéticas (derivada de sus ecuaciones) también era igual a la velocidad de la luz medida por Fizeau y medida previamente en el siglo XVII por Ole Roemer . En su artículo de 1865, [10] Maxwell afirmó las inmortales palabras “…parece que tenemos fuertes razones para concluir que la luz en sí misma (incluido el calor radiante y otras radiaciones, si las hay) es una perturbación electromagnética en forma de ondas propagadas… de acuerdo con las leyes electromagnéticas” . ¡Esta fue afirmada por el físico premio Nobel Richard Feynman en 1964 como la conclusión más sorprendente de la física teórica del siglo XIX!
La vitrina muestra algunas páginas, prestadas por la Academia de Edimburgo , del trabajo de Maxwell sobre curvas ovaladas, donde Maxwell simplificó el trabajo anterior de René Descartes . Presentó este trabajo a la Royal Society de Edimburgo (o más bien lo hizo el profesor Forbes, ya que Maxwell, que entonces tenía 14 años, era considerado demasiado joven). El segundo artículo científico de Maxwell, "La teoría de las curvas rodantes", fue escrito a los 17 años mientras estaba en la universidad de Edimburgo. La vitrina muestra aquí 3 de las medallas de Maxwell: la Medalla Rumford de 1860 de la Royal Society por la composición del color, la Medalla Keith de 1871 de la Royal Society de Edimburgo por fuerzas y marcos en estructuras, y la Medalla Volta de 1878 de la Universidad de Pavía , cuando se le otorgó un título honorífico.
Esta sala (que originalmente era la oficina comercial de John Clerk Maxwell cuando ejercía como abogado en Edimburgo) contiene exhibiciones en las paredes [12] que celebran otros logros científicos importantes de Maxwell: su trabajo sobre reguladores para el control de velocidad de las máquinas; la distribución de Maxwell-Boltzmann y su contribución a la física estadística; el descubrimiento de la forma de los anillos de Saturno ; la contribución al comité que definió la ley de Ohm ; las figuras recíprocas o marcos para el diseño de estructuras como techos y puentes. El último conjunto de paneles de pared describe los frisos de su estatua de Edimburgo, que colocan las contribuciones de Maxwell en contexto entre Newton y Einstein. La biblioteca también contiene una selección de libros sobre Maxwell, Newton, Lord Kelvin , Michael Faraday , etc.
Los grabados de las paredes de la escalera pertenecen a la colección de Sir John Herschel, adquirida por nuestro fundador, Sydney Ross. Muestran la historia de la ciencia y las matemáticas desde Copérnico en adelante, hasta los contemporáneos de Maxwell, Michael Faraday y Lord Kelvin.
La sala de exposiciones superior es el anexo del salón original, y fue en esta sala donde nació James Clerk Maxwell en 1831. Muestra material relacionado con la familia Clerk , la infancia, los primeros años de vida y la carrera de Maxwell, incluida parte de su poesía. Hay una reproducción del retrato de James y su madre realizado por William Dyce , de las galerías de arte de Birmingham [13] (Dyce era el hermano de la tía de Maxwell). La exposición principal aquí es de acuarelas de la prima de Maxwell, Jemima Wedderburn . Jemima más tarde se casó con Hugh Blackburn , profesor de matemáticas en la Universidad de Glasgow y colega de Lord Kelvin.
La Sala de Conferencias, originalmente el Salón de Dibujo, que se utiliza para recepciones y seminarios, contiene un epigrama en latín que puede traducirse como: "Desde esta casa de su nacimiento, su nombre ahora está muy extendido, en todo el globo terrestre e incluso en las estrellas". [14] La pintura principal aquí (de Lady Lucinda L. Mackay) es de un vecino cercano, Premio Nobel y Patrón Honorario de la Fundación, el Profesor Peter Higgs , cuya investigación condujo a la búsqueda, en el Gran Colisionador de Hadrones , para confirmar la existencia del bosón de Higgs .