La forma en que W. Kuhn (1922-1996) y sus seguidores interpretaron el progreso de la ciencia y las teorías científicas es correcta. El científico norteamericano refrendó la validez de la dialéctica en la explicación de fenómenos y procesos sociales (como es el caso de la ciencia).

Justo por ello, el resultado cualitativo (la revolución, el nuevo paradigma), no puede surgir de la nada: hay una continuidad, una acumulación previa de hechos experimentales y teorías, y hay una relación interna entre el nuevo paradigma creado y la “vieja” ciencia. Encontrar estas relaciones no es tan evidente como parece.

En el Siglo XIX el paradigma de la física clásica prevaleciente se tambalea. En breve se llega a una crisis y después emerge (en las primeras tres décadas del veinte) la nueva física ¿Por qué ocurrió?

Hasta inicios del Siglo XX el paradigma vigente en la física lo constituía el cuerpo formado por la mecánica de Newton y Galileo; no obstante, muchas personas neófitas en este campo no tienen conocimiento de algunos de los avances fundamentales antes de que apareciera la teoría especial de la relatividad de Albert Einstein (1879-1955) y la física cuántica.

Por ejemplo, en todo el Siglo XIX se había avanzado considerablemente en la termodinámica y el electromagnetismo. En este último caso puede decirse que se realizó la primera gran unificación en una sola teoría de fenómenos físicos aparentemente diversos. El desarrollo de ambas ramas ayudó a construir el edificio de la física moderna, a crear las condiciones para la próxima revolución.

La electricidad se había desarrollado desde finales del Siglo XVIII y las primeras dos décadas del XIX. Los trabajos de Charles-Agustin de Coulomb (1736-1806) en el campo de la electrostática, y de los italianos Alessandro Volta (1745-1827) a partir de los estudios sobre la pila eléctrica y Luigi Galvani (1737-1798) con sus observaciones sobre “electricidad animal”, sentaron las bases para la comprensión de la electricidad.

Hasta 1820 aproximadamente los fenómenos eléctricos y magnéticos se explicaban de manera separada. No obstante, en ese año mientras realizaba experimentos sobre la pila de Volta, el físico danés H.C. Øesterd (1777-1851) observó la desviación de la aguja de una brújula que casualmente se encontraba cerca del lugar por donde circulaba una corriente eléctrica.

Como buen experimentador, Øesterd repitió varias veces su ensayo, llegando siempre al mismo resultado. En poco tiempo, publicó sus deducciones (a las que no le encontró explicación clara) y estas llegaron a manos del matemático y físico francés André M. Amp‘re (1775-1836), quién se dedicó en varios trabajos publicados entre 1822 y 1826 a la explicación teórica de lo observado por el danés. Puede decirse que son Øesterd, en lo experimental, y Amp‘re, en lo teórico, los padres fundadores del electromagnetismo.

Durante las siguientes cuatro décadas del Siglo XIX (1820-1860) hubo importantes avances, especialmente por el trabajo del científico inglés Michael Faraday (1791-1867), quien fue un experimentador nato, descubrió la inducción electromagnética y trabajó extensamente en electroquímica y electricidad estática.

A pesar de los mencionados avances, las leyes del electromagnetismo no estaban “integradas” en un solo cuerpo de ecuaciones matemáticas, a semejanza de la mecánica de Newton. Esto fue resultado de los esfuerzos del físico escocés James Clerk Maxwell (1831-1879).

Sin dudas, Maxwell es uno de los grandes científicos del Siglo XIX y uno de los más grandes físicos de todas las épocas. Él logró sintetizar los resultados experimentales anteriores en electricidad, magnetismo y óptica, y concluyó que todos respondían a diferentes expresiones de un mismo ente: el campo electromagnético. Así, la propia luz, se subsumía en el campo de estudio del electromagnetismo, como un caso particular.

Cuatro son las conocidas como las leyes de Maxwell: las leyes de Gauss de la electricidad y el magnetismo, que asocian los flujos de estos campos a través de una superficie cerrada con la fuente respectiva que los genera.

En el caso de la interacción eléctrica, se trata de la conocida carga eléctrica. No ocurre igual para la interacción magnética (al menos “clásicamente”): las líneas del campo magnético son cerradas (no comienzan en una “fuente” y terminan en un “sumidero” como las cargas eléctricas positivas y negativas). No existe la carga magnética (“clásicamente”).

Las otras dos ecuaciones son la ley de Faraday (también conocida como de Faraday-Lenz) que establece la relación entre un campo magnético variable en el tiempo y la aparición de una fuerza electromotriz en un circuito que se encuentre en la zona en la que ocurre la variación; y la ley de Amp‘re (generalizada por Maxwell), que fija la relación entre campo magnético y la causa que lo provoca: un campo eléctrico (sea este estacionario o variable en el tiempo).

Las ecuaciones de Maxwell son la base de la electrónica clásica y constituyen una herramienta poderosísima, ya no solo en lo teórico sino en lo práctico, para describir los fenómenos electromagnéticos.

* Colaborador de Prensa Latina.