A Treatise on Electricity and Magnetism es un tratado de dos volúmenessobre electromagnetismo escrito por James Clerk Maxwell en 1873. Maxwell estaba revisando el Tratado para una segunda edición cuando murió en 1879. William Davidson Niven completó la revisiónpara su publicación en 1881. JJ Thomson preparó una tercera ediciónpara su publicación en 1892.
Autor | James Clerk Maxwell |
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País | Inglaterra |
Idioma | inglés |
Sujeto | |
Género |
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Editor | prensa de la Universidad de Oxford |
Fecha de publicación | 1873 |
Texto | Un tratado sobre electricidad y magnetismo en Wikisource |
Se dice que el tratado es notoriamente difícil de leer, contiene muchas ideas pero carece tanto del enfoque claro como del orden que pueden haberle permitido captar más fácilmente. [1] Un historiador de la ciencia señaló que el intento de Maxwell de un tratado comprensivo sobre toda la ciencia eléctrica tendía a enterrar los importantes resultados de su trabajo en "largos relatos de diversos fenómenos discutidos desde varios puntos de vista". [1] Continúa diciendo que, fuera del tratamiento del efecto Faraday , Maxwell no pudo exponer su trabajo anterior, especialmente la generación de ondas electromagnéticas y la derivación de las leyes que gobiernan la reflexión y la refracción. [1]
Maxwell introdujo el uso de campos vectoriales y sus etiquetas se han perpetuado:
- A (potencial vectorial), B (inducción magnética), C (corriente eléctrica), D (desplazamiento), E (campo eléctrico - intensidad electromotriz de Maxwell), F (fuerza mecánica), H (campo magnético - fuerza magnética de Maxwell). [2]
El trabajo de Maxwell se considera un ejemplo de retórica de la ciencia : [3]
- Las ecuaciones de Lagrange aparecen en el Tratado como la culminación de una larga serie de movimientos retóricos, que incluyen (entre otros) el teorema de Green , la teoría del potencial de Gauss y las líneas de fuerza de Faraday, todo lo cual ha preparado al lector para la visión lagrangiana de un mundo natural que está completo y conectado: un verdadero cambio radical de la visión de Newton.
Contenido
Preliminar. Sobre la medición de cantidades.
PARTE I. Electrostática.
- Descripción de fenómenos.
- Teoría matemática elemental de la electricidad.
- Sobre trabajo eléctrico y energía en un sistema de conductores.
- Teoremas generales.
- Acción mecánica entre dos sistemas eléctricos.
- Puntos y líneas de equilibrio.
- Formas de superficies equipotenciales y líneas de flujo.
- Casos simples de electrificación.
- Armónicos esféricos.
- Superficies confocales de segundo grado.
- Teoría de las imágenes eléctricas.
- Funciones conjugadas en dos dimensiones.
- Instrumentos electrostáticos.
PARTE II. Electrocinemática.
- La corriente eléctrica.
- Conducción y Resistencia.
- Fuerza electromotriz entre cuerpos en contacto.
- Electrólisis.
- Polarización electrolítica.
- Teoría matemática de la distribución de corrientes eléctricas.
- Conducción en tres dimensiones.
- Resistencia y conductividad en tres dimensiones.
- Conducción a través de medios heterogéneos.
- Conducción en dieléctricos.
- Medida de la Resistencia Eléctrica de Conductores.
- Resistencia eléctrica de sustancias.
PARTE III Magnetismo
- Teoría elemental del magnetismo.
- Fuerza magnética e inducción magnética.
- Formas particulares de imanes.
- Magnetización inducida.
- Problemas magnéticos.
- Teoría de la inducción magnética de Weber.
- Medidas magnéticas.
- Magnetismo terrestre.
Parte IV. Electromagnetismo.
- Fuerza electromagnetica.
- Acción mutua de corrientes eléctricas.
- Inducción de corrientes eléctricas.
- Inducción de una corriente sobre sí misma.
- Ecuaciones generales de dinámica.
- Aplicación de la dinámica al electromagnetismo.
- Electrocinética.
- Exploración del Campo mediante el Circuito Secundario.
- Ecuaciones generales.
- Dimensiones de Unidades Eléctricas.
- Energía y estrés.
- Hojas actuales.
- Corrientes paralelas.
- Corrientes circulares.
- Instrumentos electromagnéticos.
- Observaciones electromagnéticas.
- Medida eléctrica de coeficientes de inducción.
- Determinación de la resistencia en medida electromagnética.
- Comparación de unidades electrostáticas con electromagnéticas.
- Teoría electromagnética de la luz.
- Acción magnética sobre la luz.
- Teoría eléctrica del magnetismo.
- Teorías de la acción a distancia .
Recepción
Reseñas
El 24 de abril de 1873, Nature anunció la publicación con una extensa descripción y muchos elogios. [4] Cuando se publicó la segunda edición en 1881, George Chrystal escribió la reseña de Nature . [5]
Pierre Duhem publicó un ensayo crítico que describe los errores que encontró en el Tratado de Maxwell . [6] El libro de Duhem fue reseñado en Nature . [7]
Comentarios
Hermann von Helmholtz (1881): "Ahora que Clerk Maxwell ha dado las interpretaciones matemáticas de las concepciones de Faraday sobre la naturaleza de la fuerza eléctrica y magnética, vemos cuán grande grado de exactitud y precisión se ocultaba realmente detrás de las palabras de Faraday ... es asombroso en lo más alto ver qué gran número de teorías generales, cuya deducción mecánica requiere los más altos poderes de análisis matemático, ha descubierto por una especie de intuición, con la seguridad del instinto, sin la ayuda de un solo fórmula matemática." [8]
Oliver Heaviside (1893): ”¿Cuál es la teoría de Maxwell? La primera aproximación es decir: está el libro de Maxwell tal como lo escribió; está su texto y sus ecuaciones: juntos forman su teoría. Pero cuando lo examinamos de cerca, encontramos que esta respuesta es insatisfactoria. Para empezar, es suficiente referirse a artículos de físicos, escritos, digamos, durante los primeros doce años después de la primera publicación del tratado de Maxwell para ver que puede haber mucha diferencia de opinión sobre cuál es su teoría. Puede ser, y ha sido, interpretado de manera diferente por diferentes hombres, lo cual es un signo que no se presenta de una forma perfectamente clara e inconfundible. Hay muchas oscuridades y algunas inconsistencias. Hablando por mí mismo, fue solo cambiando su forma de presentación que pude verlo con claridad y para evitar las inconsistencias. Ahora bien, no hay finalidad en una ciencia en crecimiento. Por lo tanto, es imposible adherirse estrictamente a la teoría de Maxwell tal como la dio al mundo, aunque sólo sea por su forma inconveniente. [9] [10]
Alexander Macfarlane (1902): "Este trabajo ha servido como punto de partida de muchos avances realizados en los últimos años. Maxwell es el antepasado científico de Hertz , Hertz de Marconi y todos los demás trabajadores de la telegrafía inalámbrica. [11]
Oliver Lodge (1907) "Luego viene Maxwell, con su aguda penetración y gran comprensión del pensamiento, combinado con la sutileza matemática y el poder de expresión; asimila los hechos, simpatiza con los modos de expresión filosóficos pero no instruidos inventados por Faraday, vincula los teoremas de Green y Stokes y Thomson a los hechos de Faraday, y de la unión surge la joven ciencia moderna de la electricidad ... " [12]
ET Whittaker (1910): "En esta célebre obra se engloban casi todas las ramas de la teoría eléctrica y magnética, pero la intención del escritor era discutir el conjunto desde un único punto de vista, a saber, el de Faraday , de modo que poco o no se dieron cuenta de las hipótesis que habían sido propuestas en las dos décadas precedentes por los grandes electricistas alemanes ... Las doctrinas propias de Maxwell ... no se introdujeron en el primer volumen, ni en la primera mitad del segundo ". [13]
Albert Einstein (1931): "Antes de Maxwell, la gente concibía la realidad física - en la medida en que se supone que representa eventos en la naturaleza - como puntos materiales, cuyos cambios consisten exclusivamente en movimientos, que están sujetos a ecuaciones diferenciales totales. Después de Maxwell ellos Concibió la realidad física como representada por campos continuos , no mecánicamente explicables, que están sujetos a ecuaciones diferenciales parciales . Este cambio en la concepción de la realidad es el más profundo y fructífero que ha llegado a la física desde Newton; pero al mismo tiempo ha admitir que el programa aún no se ha llevado a cabo por completo ". [14]
Richard P. Feynman (1964): "Desde una perspectiva amplia de la historia de la humanidad, vista desde, digamos, dentro de diez mil años, no cabe duda de que el evento más significativo del siglo XIX será juzgado como el descubrimiento de Maxwell. de las leyes de la electrodinámica. La Guerra Civil estadounidense palidecerá hasta convertirse en una insignificancia provincial en comparación con este importante evento científico de la misma década ". [15]
L. Pearce Williams (1991): "En 1873, James Clerk Maxwell publicó un complicado y difícil Tratado sobre electricidad y magnetismo en dos volúmenes que estaba destinado a cambiar la imagen ortodoxa de la realidad física. Este tratado hizo por el electromagnetismo lo que los Principia de Newton habían hecho. para la mecánica clásica. No solo proporcionó las herramientas matemáticas para la investigación y representación de la totalidad de la teoría electromagnética, sino que alteró el marco mismo de la física tanto teórica como experimental. este trabajo que finalmente desplazó la acción a distancia a la física y sustituyó a la física del campo ". [dieciséis]
Mark P. Silverman (1998) "Estudié los principios por mi cuenta, en este caso con el Tratado de Maxwell como mi inspiración y como libro de texto. Esta no es una experiencia que necesariamente recomendaría a otros. A pesar de su legendaria gentileza, Maxwell es un maestro exigente, y su obra maestra es cualquier cosa menos la lectura en la mesa de café ... Al mismo tiempo, la experiencia fue muy gratificante porque había llegado a comprender, como me di cuenta mucho más tarde, aspectos del electromagnetismo que rara vez se enseñan en cualquier nivel hoy y que reflejan la visión física única de su creador. [2] : 202
Andrew Warwick (2003): "Al desarrollar la teoría matemática de la electricidad y el magnetismo en el Tratado , Maxwell cometió una serie de errores, y para los estudiantes con solo una comprensión tenue de los conceptos físicos de la teoría electromagnética básica y las técnicas específicas para resolver algunos problemas, era extremadamente difícil discriminar entre los casos en los que Maxwell cometió un error y los casos en los que simplemente no siguieron el razonamiento físico o matemático ". [17]
Ver también
- " Sobre las líneas físicas de la fuerza "
- " Una teoría dinámica del campo electromagnético "
- Introducción a la electrodinámica
- Electrodinámica clásica
Referencias
- ^ a b c Bruce J. Hunt (1991) Los Maxwellianos , página 13
- ^ a b Mark P. Silverman (1998) Ondas y granos: reflexiones sobre la luz y el aprendizaje , páginas 205, 6, Princeton University Press ISBN 0-691-00113-8
- ^ Thomas K. Simpson (2010) Retórica matemática de Maxwell: repensar el tratado sobre electricidad y magnetismo , página xiii, Santa Fe, Nuevo México: Green Lion Press
- ^ "Tratado de Electricidad y Magnetismo" . Naturaleza . 7 (182): 478–480. 24 de abril de 1873. Bibcode : 1873Natur ... 7..478. . doi : 10.1038 / 007478a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 10178476 .
- ^ Revisión de George Chrystal (1882) : 2da edición , enlace de Nature
- ^ Pierre Duhem (1902). Les Théories Électriques de J. Clerk Maxwell: Étude Historique et Critique . París: A. Hermann
- ^ W. McF. Orr (1902) "Un crítico francés de Maxwell" , Nature 17 de abril de 1902
- ^ Hermann Helmholtz (1881) "Sobre el desarrollo moderno de la concepción de la electricidad de Faraday", Conferencia de Faraday en la Royal Society
- ^ Oliver Heaviside (1893) Teoría electromagnética , v. 1 , Prefacio, p. vii, enlace desde Internet Archive
- ↑ The Maxwellians , página 201
- ^ Alexander Macfarlane (1916) Conferencias sobre diez físicos británicos del siglo XIX , enlace de Internet Archive
- ^ Oliver Lodge (1907) Vistas modernas de la electricidad , tercera edición, página 24, Macmillan & Company
- ^ ET Whittaker (1910) Una historia de las teorías del éter y la electricidad , página 300
- ^ Einstein, Albert (1931). "Influencia de Maxwell en la evolución de la idea de la realidad física" . James Clerk Maxwell: un volumen de conmemoración . CUP Archivado desde el original el 14 de julio de 2014 . Consultado el 7 de julio de 2014 .
- ^ Bruce J. Hunt (1991) Los Maxwellianos , página 1, Cornell University PressISBN 0-8014-2641-3 . Fuente The Feynman Lectures on Physics (1964) 2: 1.11
- ^ L. Pearce Williams (1991) Prefacio a The Maxwellians
- ^ Andrew Warwick (2003) Maestros en teoría: Cambridge y el auge de la física matemática , capítulo 6: Dar sentido al Tratado de Maxwell sobre electricidad y magnetismo en Cambridge de mediados de la época victoriana, págs. 286–356, cita p. 297, University of Chicago PressISBN 0-226-87374-9
Otras lecturas
- Achard, F. (1 de enero de 2005), Grattan-Guinness, I .; Cooke, Roger; Corry, Leo; Crépel, Pierre (eds.), "Capítulo 44 - James Clerk Maxwell, Tratado sobre electricidad y magnetismo, primera edición (1873)" , Landmark Writings in Western Mathematics 1640-1940 , Amsterdam: Elsevier Science, págs. 564–587, ISBN 978-0-444-50871-3, consultado el 12 de octubre de 2020
- Levin, ML; Miller, MA (30 de noviembre de 1981). "Tratado de Maxwell sobre electricidad y magnetismo " " . Uspekhi de la física soviética . 24 (11): 904. doi : 10.1070 / PU1981v024n11ABEH004793 . ISSN 0038-5670 .
- Chrystal, G. (enero de 1882). "Un tratado sobre electricidad y magnetismo un tratado elemental sobre electricidad" . Naturaleza . 25 (637): 237–240. Código bibliográfico : 1882Natur..25..237C . doi : 10.1038 / 025237a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 41145395 .
enlaces externos
- Medios relacionados con un tratado sobre electricidad y magnetismo en Wikimedia Commons
- Reimpresión de Publicaciones de Dover ( ISBN 0-486-60636-8 )
- Tratado sobre electricidad y magnetismo - Volumen 1 - 1873 - Posner Memorial Collection - Carnegie Mellon University.
- Volumen 2
- Tratado sobre electricidad y magnetismo en archive.org
- 1a edición 1873 Volumen 1 , Volumen 2
- 2a edición 1881 Volumen 1 , Volumen 2
- 3ra edición 1892 (ed. JJ Thomson ) Volumen 1 , Volumen 2
- 3ra edición 1892 (reimpresión de Dover 1954) Volumen 1 , Volumen 2
- Ecuaciones originales de Maxwell - 20 ecuaciones de Maxwell en 20 incógnitas - PDF