T2 - ABAI II - El paradigma del electromagnetismo
En esta entrada hablaremos un poco del paradigma del electromagnetismo - entendiendo como paradigma la definición de T. Kuhn: " realizaciones científicas universalmente reconocidas que, durante cierto tiempo, proporcionan modelos de problemas y soluciones a una comunidad científica".
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| El Ciclo de Kuhn |
Al principio no sabía muy bien por dónde enfocar el tema. He intentado partir del punto actual y pensar en qué paradigmas hay actualmente en mi campo: las telecomunicaciones - y más en concreto - las antenas. Todos los aspectos que me venían a la cabeza me parecían demasiado específicos (por ejemplo, que para según qué tipo de antena debes emplear una serie de ecuaciones u otras para su diseño) y al final he acabado concluyendo en que todas ellas parten de una misma raíz: las ecuaciones de Maxwell.
Y es que estas ecuaciones (las cuales no voy a entrar a detallar, que no quiero que nadie se maree en mi blog) sentaron las bases de toda una disciplina y siguen siendo usadas hoy en día. A grandes rasgos, lo que hizo James Clerk Maxwell fue unificar las contribuciones de grandes científicos como Ampere, Gauss, Faraday, Lenz o Coulomb, quienes desde finales del siglo XVIII habían formulado diversas leyes que establecían relaciones entre los campos eléctricos, los campos magnéticos, las corrientes eléctricas (y en general la carga eléctrica). Al unificar todas estas relaciones en un conjunto final de 8 ecuaciones, proponía la existencia de las ondas electromagnéticas en propagación, debido a la generación de un campo magnético por medio de un campo eléctrico, que a su vez genera un campo magnético, que a su vez genera un campo eléctrico, etc. Otra gran repercusión de este hecho fue que consideraba por primera vez a la luz como una onda electromagnética, uniendo al campo de la óptica a toda esta teoría del electromagnetismo.
Desde 1865 que publicara su famoso trabajo "A dynamical theory of the electromagnetic field" hasta hoy han ocurrido algunas anomalías en este gran paradigma. Por ejemplo, Maxwell postulaba que la luz se propagaba en el "ether", un medio de transmisión que permitía la propagación de las ondas de luz en el espacio. Sin embargo, conforme se iban realizando más experimentos y adquiriendo conocimiento, cada vez resultaba más contradictoria esta teoría del "ether". Desde finales del siglo XIX hasta el primer tercio del siglo XX se sucedieron una serie de experimentos que, de alguna forma, demostraban o intuían que dicho "ether" no existía, pero nadie era capaz de postular una teoría que la sustituyera. No fue hasta la postulación de la teoría de la relatividad y la cuántica que se le puso dar una explicación a la naturaleza ondulatoria de la luz. Vemos pues cierta similitud a los establecido en el ciclo de Kuhn: un paradigma con una base sólida que empieza a mostrar anomalías, entra en crisis cuando es incapaz de explicar por qué no existe el ether pero la luz es capaz de propagarse en el vacío y finalmente genera un nuevo paradigma con la inclusión de los fenómenos cuánticos.
Por último quería destacar que, aunque a día de hoy existen ecuaciones de física cuántica más complejas, las ecuaciones de Maxwell siguen siendo perfectamente válidas para el día a día de muchos científicos, y son la herramienta básica para hacer ciencia en mi campo.
Efectivamente. Coincido contigo en que toda la Ingeniería de Telecomunicación se enmarca en el paradigma de las ecuaciones de Maxwell, del electromagnetismo clásico, digamos. Todo son aplicaiones de esas leyes a casos particulares buscando maximizar eficiencias y beneficios humanos. Nadie se plantea,ni por asomo, que pueda haber algo fundamentalmente incorrecto en esas ecuaciones que sugiera un cambio de paradigma en un tiempo cercano.
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