Eletromagnetismo

     O principal problema dos físicos teóricos da época, fim do século XIX e início do século XX, consistia em avaliar a estrutura matemática das leis físicas. Esta inquietação tornou-se cada vez mais contundente com o questionamento da validade da Relatividade Newtoniana quando aplicada ao Eletromagnetismo Clássico.
     Por volta de 1860, James Clerk Maxwell descobriu que as leis empíricas da eletricidade e do magnetismo podiam ser resumidas em um sistema de quatro equações matemáticas que mais tarde vieram a ser conhecidas como Equações de Maxwell e que, entre outras coisas, previam a existência de ondas eletromagnéticas. Isso era devido à compatibilidade das Equações de Maxwell com uma equação da onda na qual a velocidade de propagação é constante que podia ser escrita em termos de duas constantes do eletromagnetismo: a permissividade do vácuo e a permeabilidade do vácuo, respectivamente. Esta velocidade tem o valor

c = 1/(eomo)1/2 = 3,00 X 108 m/s.

     A excelente concordância entre este valor e o valor experimental da velocidade da luz e entre as propriedades de polarização das ondas eletromagnéticas e as propriedades de polarização da luz constituía um forte indício de que a luz era uma onda eletromagnética e portanto se propagava com velocidade c.
     Supos-se que existia um meio em que se espalhasse por todo o espaço (incluindo o vácuo) para a propagação das ondas eletromagnéticas, pois a velocidade de propagação é constante e essa propagação se dava no vácuo. Como as experiências sobre movimento ondulatório indicavam que era necessário um meio para a propagação das ondas, Maxwell admitiu o éter como esse meio de propagação. Uma das conseqüências da idéia de as ondas eletromagnéticas serem oscilações do éter é que uma onda luminosa, movendo-se com velocidade c em relação ao éter, deveria propagar-se com velocidade c'= c + v em relação a um referencial que estivesse se movendo com velocidade v em relação ao éter. Isto exigiria que as Equações de Maxwell fossem modificadas para o segundo referencial.
     Como não sabemos como os campos elétrico e magnético se transformam na mudança de referenciais, analisemos a equação da onda escalar homogênea para uma componente de um campo. O resultado é que a equação da onda não mantém a mesma forma na mudança de referenciais inerciais. Com isso, foram levantadas três hipóteses:

1. As Equações de Maxwell não são adequadas para explicar os fenômenos eletromagnéticos;

2. Existe um sistema de referência preferencial: o do éter estacionário. As Equações de Maxwell precisam de modificações em outros sistemas de referência;

3. As Equações de Maxwell têm a mesma forma em todos os sistemas de referência que estão se movendo com velocidade uniforme uns em relação aos outros. A trasnformação galileana não é adequada para relacionar sistemas de referência diferentes, quando campos eletromagnéticos estão envolvidos.

     Veremos no próximo tópico que várias comprovações experimentais tornaram correto o ítem três, colocando em aberto a reformulação do Princípio da Relatividade.

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