La Grandezza della Fisica nelle Equazioni di Maxwell

Se chiedeste ad un fisico qualunque quali siano le più belle equazioni della fisica classica, certamente egli risponderebbe enunciando una per una le Equazioni di Maxwell.
Possiamo infatti considerarle l’apogeo, il punto di massimo splendore della fisica classica, in quanto rappresentano la prima vera e propria unificazione di due rami della fisica apparentemente distinti, l’elettricità ed il magnetismo, in un unica Interazione Elettromagnetica, rivoluzionando totalmente la nostra visione delle cose.

Le Equazioni di Maxwell sono un sistema di Equazioni differenziali, che comprendono tutte le leggi dell’elettromagnetismo conosciute fino a James Clerk Maxwell, comprese le leggi di Gauss, Faraday e Ampère.
Esse dimostrano come i campi elettrici variabili generino campi magnetici e viceversa.

Le Equazioni che compongono il sistema sono quattro (a cui bisogna aggiungere la legge di Lorentz):
-La Legge di Gauss per il Campo Elettrico, che afferma che i campi vettoriali radiali hanno un Flusso attraverso una superficie chiusa dipendente dalla carica interna;
-La Legge di Gauss per il Campo Magnetico;
-La Legge di Faraday, che afferma che la variazione di Flusso del Campo Magnetico genera una forza elettromotrice contraria alla variazione del Flusso;
-La Legge di Ampère-Maxwell, che afferma che l’integrale lungo una linea di Campo del campo magnetico è uguale alla somma delle correnti elettriche a essa concatenate moltiplicata per la costante di permeabilità del vuoto.

Le Equazioni di Maxwell con la Forza di Lorentz fondano l’ottica classica, l’elettromagnetismo classico e i circuiti elettrici, descrivendo il comportamento dei campi elettrici e magnetici e le loro variazioni e Interazioni. Esse costituiscono la base della progettazione di tutti i dispositivi e circuiti elettronici che oggigiorno usiamo, oltre a costituire le basi della scoperta delle Onde Elettromagnetiche, che porteranno alla Teoria del Dualismo Onda-Particella, e infine alla fondazione della Meccanica Quantistica.

Luigi Marchese

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