13 jun Aniversário de James Maxwell

13/06/2022

Os estudos de eletromagnetismo do cientista escocês James Maxwell nas décadas de 1860 e 1870 lançaram as bases para a engenharia elétrica e de telecomunicações, a relatividade especial e a mecânica quântica.

Hoje, por ocasião de seu 191º aniversário, queremos enfatizar sua descoberta mais disruptiva que iniciou a profunda transformação do conhecimento científico sobre a natureza do Universo:

“Campos eletromagnéticos viajam na velocidade da luz”

Esta velocidade de propagação é uma constante que é obtida a partir das Equações de Maxwell da permissividade elétrica (ε0) e da permeabilidade magnética (μ0), conforme a fórmula c=1/√(ε0μ0).

Que a velocidade da luz c depende de duas propriedades do espaço vazio, como sua permissividade elétrica e permeabilidade magnética, sugeriu que a velocidade da luz é mais do que apenas uma característica da luz.

Hoje sabe-se que a constante c é a ‘velocidade da causalidade’, a única velocidade na qual partículas sem massa podem viajar pelo espaço, como fótons, mas também ondas gravitacionais e glúons.

Atualmente podemos encontrar exemplos da aplicação das Equações de Maxwell e das novas teorias da mecânica quântica e eletrodinâmica (QED) nos mais diversos campos da ciência, como o estudo da migração das aves, como veremos a seguir.

De acordo com um artigo publicado na edição de abril de 2022 da revista Scientific American, os resultados das últimas pesquisas apontam para a existência de uma bússola magnética interna nas aves cujo mecanismo é baseado em pares de radicais, que são moléculas com elétrons ímpares (portanto com spin e momento magnético) criados simultaneamente em uma reação química.

Em pares de radicais, produz-se um efeito quântico descoberto na década de 1960, que consiste na inversão contínua de spins, com uma sensibilidade tão extrema que pode detectar um campo magnético tão fraco quanto o gerado pelo núcleo líquido da Terra.

Os pares de radicais são formados fotoquimicamente nos olhos das aves, produzindo a magnetorrecepção que lhes permitirá determinar sua posição e direção para navegar com extraordinária precisão de centímetros em distâncias de milhares de quilômetros.

Neste dia de homenagem a James Maxwell, queremos agradecer a todos os cientistas antes, contemporâneos e depois dele que contribuíram com suas descobertas para o desenvolvimento de teorias que nos permitem compreender os campos eletromagnéticos e suas aplicações no mundo real.

Feliz aniversário James!