Um Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo - A Treatise on Electricity and Magnetism
Autor | James Clerk Maxwell |
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País | Inglaterra |
Língua | inglês |
Sujeito | |
Gênero |
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Editor | imprensa da Universidade de Oxford |
Data de publicação |
1873 |
Texto | Um Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo no Wikisource |
A Treatise on Electricity and Magnetism é um tratado de dois volumes sobre eletromagnetismo escrito por James Clerk Maxwell em 1873. Maxwell estava revisando o Tratado para uma segunda edição quando morreu em 1879. A revisão foi concluída por William Davidson Niven para publicação em 1881. Uma terceira edição foi preparada por JJ Thomson para publicação em 1892.
Diz-se que o tratado é notoriamente difícil de ler, contendo muitas idéias, mas sem o foco claro e a ordem que podem ter permitido que ele pegasse mais facilmente. Foi notado por um historiador da ciência que a tentativa de Maxwell em um tratado abrangente sobre toda a ciência elétrica tendeu a enterrar os resultados importantes de seu trabalho sob "longas contas de fenômenos diversos discutidos de vários pontos de vista". Ele prossegue dizendo que, fora do tratamento do efeito Faraday , Maxwell falhou em expor seus trabalhos anteriores, especialmente a geração de ondas eletromagnéticas e a derivação das leis que regem a reflexão e a refração.
Maxwell introduziu o uso de campos vetoriais , e seus rótulos foram perpetuados:
- A (potencial vetorial), B (indução magnética), C (corrente elétrica), D (deslocamento), E (campo elétrico - intensidade eletromotriz de Maxwell), F (força mecânica), H (campo magnético - força magnética de Maxwell).
O trabalho de Maxwell é considerado um exemplo de retórica da ciência :
- As equações de Lagrange aparecem no Tratado como a culminação de uma longa série de movimentos retóricos, incluindo (entre outros) o teorema de Green , a teoria potencial de Gauss e as linhas de força de Faraday - todas as quais prepararam o leitor para a visão Lagrangiana de um mundo natural que está completo e conectado: uma verdadeira mudança radical na visão de Newton.
Conteúdo
Preliminares. Sobre a medição de quantidades.
PARTE I. Eletrostática.
- Descrição dos fenômenos.
- Teoria Matemática Elementar da Eletricidade.
- Sobre Trabalho Elétrico e Energia em um Sistema de Condutores.
- Teoremas gerais.
- Ação mecânica entre dois sistemas elétricos.
- Pontos e linhas de equilíbrio.
- Formas de superfícies equipotenciais e linhas de fluxo.
- Casos Simples de Eletrificação.
- Harmônicos esféricos.
- Superfícies confocais de segundo grau.
- Teoria das Imagens Elétricas.
- Funções conjugadas em duas dimensões.
- Instrumentos eletrostáticos.
PARTE II. Eletrocinemática.
- A corrente elétrica.
- Condução e resistência.
- Força eletromotriz entre corpos em contato.
- Eletrólise.
- Polarização eletrolítica.
- Teoria Matemática da Distribuição de Correntes Elétricas.
- Condução em três dimensões.
- Resistência e condutividade em três dimensões.
- Condução através de meios heterogêneos.
- Condução em dielétricos.
- Medição da resistência elétrica de condutores.
- Resistência elétrica de substâncias.
PARTE III Magnetismo
- Teoria Elementar do Magnetismo.
- Força magnética e indução magnética.
- Formas particulares de ímãs.
- Magnetização induzida.
- Problemas magnéticos.
- Teoria da Indução Magnética de Weber.
- Medições magnéticas.
- Magnetismo Terrestre.
Parte IV. Eletromagnetismo.
- Força eletromagnética.
- Ação Mútua de Correntes Elétricas.
- Indução de correntes elétricas.
- Indução de uma corrente em si mesma.
- Equações Gerais de Dinâmica.
- Aplicação da Dinâmica ao Eletromagnetismo.
- Eletrocinética.
- Exploração do Campo por meio do Circuito Secundário.
- Equações gerais.
- Dimensões das unidades elétricas.
- Energia e estresse.
- Folhas atuais.
- Correntes paralelas.
- Circular Currents.
- Instrumentos eletromagnéticos.
- Observações eletromagnéticas.
- Medição Elétrica de Coeficientes de Indução.
- Determinação da resistência em medida eletromagnética.
- Comparação de unidades eletrostáticas com eletromagnéticas.
- Teoria Eletromagnética da Luz.
- Ação magnética na luz.
- Teoria Elétrica do Magnetismo.
- Teorias da ação à distância .
Recepção
Avaliações
Em 24 de abril de 1873, a Nature anunciou a publicação com uma extensa descrição e muitos elogios. Quando a segunda edição foi publicada em 1881, George Chrystal escreveu a resenha para a Nature .
Pierre Duhem publicou um ensaio crítico delineando os erros que encontrou no Tratado de Maxwell . O livro de Duhem foi resenhado na Nature .
Comentários
Hermann von Helmholtz (1881): "Agora que as interpretações matemáticas das concepções de Faraday sobre a natureza da força elétrica e magnética foram dadas por Clerk Maxwell, vemos como um grande grau de exatidão e precisão estava realmente escondido por trás das palavras de Faraday ... é surpreendente ver que grande número de teorias gerais, cuja dedução mecânica requer os mais altos poderes da análise matemática, ele descobriu por uma espécie de intuição, com a segurança do instinto, sem a ajuda de um único fórmula matemática. "
Oliver Heaviside (1893): “Qual é a teoria de Maxwell? A primeira aproximação é dizer: existe o livro de Maxwell enquanto ele o escreveu; ali está seu texto e ali estão suas equações: juntos, eles fazem sua teoria. Mas quando passamos a examiná-lo de perto, descobrimos que essa resposta é insatisfatória. Para começar, é suficiente referir-se a artigos de físicos, escritos, digamos, durante os primeiros doze anos após a primeira publicação do tratado de Maxwell para ver que pode haver muita diferença de opinião quanto ao que é sua teoria. Pode ser, e tem sido, interpretado de forma diferente por homens diferentes, o que é um sinal que não é apresentado de forma perfeitamente clara e inconfundível. Existem muitas obscuridades e algumas inconsistências. Falando por mim, só mudando a forma de apresentação é que pude ver com clareza e evitar as incoerências. Agora não há finalidade em uma ciência em crescimento. É, portanto, impossível aderir estritamente à teoria de Maxwell como ele a deu ao mundo, pelo menos por causa de sua forma inconveniente.
Alexander Macfarlane (1902): “Este trabalho serviu como ponto de partida para muitos avanços feitos nos últimos anos. Maxwell é o ancestral científico de Hertz , Hertz de Marconi e todos os outros trabalhadores da telegrafia sem fio.
Oliver Lodge (1907) "Em seguida, vem Maxwell, com sua grande penetração e grande domínio do pensamento, combinados com sutileza matemática e poder de expressão; ele assimila os fatos, simpatiza com os modos de expressão filosóficos, mas não ensinados, inventados por Faraday, liga os teoremas de Green, Stokes e Thomson aos fatos de Faraday, e da união surge a jovem ciência moderna da eletricidade ... "
ET Whittaker (1910): "Nesta célebre obra estão compreendidos quase todos os ramos da teoria elétrica e magnética, mas a intenção do escritor era discutir o todo de um único ponto de vista, a saber, o de Faraday , de modo que pouco ou não se deu conta das hipóteses que haviam sido propostas nas duas décadas anteriores pelos grandes eletricistas alemães ... As doutrinas peculiares a Maxwell ... não foram introduzidas no primeiro volume, nem na primeira metade do segundo. "
Albert Einstein (1931): “Antes de Maxwell, as pessoas concebiam a realidade física - na medida em que ela representava os eventos da natureza - como pontos materiais, cujas mudanças consistiam exclusivamente em movimentos, que estão sujeitos a equações diferenciais totais. Depois de Maxwell, eles concebida a realidade física como representada por campos contínuos , não mecanicamente explicáveis, que estão sujeitos a equações diferenciais parciais . Essa mudança na concepção de realidade é a mais profunda e fecunda que chegou à física desde Newton; mas, ao mesmo tempo, admitir que o programa ainda não foi totalmente executado. "
Richard P. Feynman (1964): "De uma visão de longo prazo da história da humanidade - vista, digamos, daqui a dez mil anos - pode haver pouca dúvida de que o evento mais significativo do século 19 será julgado como a descoberta de Maxwell das leis da eletrodinâmica. A Guerra Civil Americana empalidecerá na insignificância provinciana em comparação com este importante evento científico da mesma década. "
L. Pearce Williams (1991): "Em 1873, James Clerk Maxwell publicou um complicado e difícil tratado de dois volumes sobre eletricidade e magnetismo que estava destinado a mudar a imagem ortodoxa da realidade física. Este tratado fez para o eletromagnetismo o que os Principia de Newton fizeram para a mecânica clássica. Não só forneceu as ferramentas matemáticas para a investigação e representação de toda a teoria eletromagnética, mas alterou a própria estrutura da física teórica e experimental. Embora o processo tivesse ocorrido ao longo do século XIX, foi esta obra que acabou por deslocar a ação à distância a física e a substituir a física do campo . ”
Mark P. Silverman (1998) "Eu estudei os princípios por conta própria - neste caso, com o Tratado de Maxwell como minha inspiração e livro didático. Esta não é uma experiência que eu necessariamente recomendaria a outros. Apesar de toda sua lendária gentileza, Maxwell é um professor exigente, e sua magnum opus é tudo menos leitura de mesa de centro ... Ao mesmo tempo, a experiência foi muito gratificante na medida em que passei a compreender, como percebi muito mais tarde, aspectos do eletromagnetismo que raramente são ensinados na qualquer nível hoje e que refletem a visão física única de seu criador.
Andrew Warwick (2003): "Ao desenvolver a teoria matemática da eletricidade e do magnetismo no Tratado , Maxwell cometeu uma série de erros, e para os alunos com apenas uma compreensão tênue dos conceitos físicos da teoria eletromagnética básica e das técnicas específicas para resolver alguns problemas, era extremamente difícil discriminar entre os casos em que Maxwell cometeu um erro e os casos em que simplesmente falhou em seguir o raciocínio físico ou matemático. "
Veja também
- " Nas Linhas Físicas de Força "
- " Uma Teoria Dinâmica do Campo Eletromagnético "
- Introdução à Eletrodinâmica
- Eletrodinâmica Clássica
Referências
Leitura adicional
- Achard, F. (1 de janeiro de 2005), Grattan-Guinness, I .; Cooke, Roger; Corry, Leo; Crépel, Pierre (eds.), "Capítulo 44 - James Clerk Maxwell, Um tratado sobre eletricidade e magnetismo, primeira edição (1873)" , Landmark Writings in Western Mathematics 1640-1940 , Amsterdam: Elsevier Science, pp. 564-587, ISBN 978-0-444-50871-3 , recuperado em 12 de outubro de 2020
- Levin, ML; Miller, MA (30 de novembro de 1981). "Maxwell "Treatise on Electricity and Magnetism " " . Física Soviética Uspekhi . 24 (11): 904. doi : 10.1070 / PU1981v024n11ABEH004793 . ISSN 0038-5670 .
- Chrystal, G. (janeiro de 1882). "Um Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo Um Tratado Elementar sobre Eletricidade" . Nature . 25 (637): 237–240. Bibcode : 1882Natur..25..237C . doi : 10.1038 / 025237a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 41145395 .
links externos
- Mídia relacionada a Um Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo no Wikimedia Commons
- Reimpressão da Dover Publications ( ISBN 0-486-60636-8 )
- Um Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo - Volume 1 - 1873 - Coleção Posner Memorial - Carnegie Mellon University.
- Um Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo em archive.org
- Equações de Maxwell originais - 20 equações de Maxwell em 20 desconhecidos - PDF