Historia de la Electricidad y el Magnetismo

Históricamente, la electricidad y el magnetismo se descubrieron y estudiaron por separado. Hace mucho tiempo, el antiguo científico griego Tales hizo una serie de observaciones sobre la electricidad estática. Basándose en estas observaciones, creía que la fricción causaba que el ámbar se magnetizara. Esto es muy diferente a las propiedades de minerales como la magnetita; la magnetita es naturalmente magnética. Los imanes se descubrieron por primera vez en China, por lo que los antiguos científicos chinos inventaron la brújula.

Más tarde se descubrió la conexión entre la electricidad y el magnetismo. Por ejemplo, H.C. Oersted de Dinamarca descubrió el efecto magnético de la corriente eléctrica y Ampere de Francia descubrió la ley de interacción entre corriente eléctrica y corriente eléctrica. Posteriormente, Faraday propuso la ley de la inducción electromagnética, que integraba la electricidad y el magnetismo.

A mediados del siglo XIX, Maxwell propuso una teoría unificada del campo electromagnético y realizó la segunda física integral. Las leyes del electromagnetismo y las leyes de la mecánica son completamente diferentes. Según las ideas de Newton, la interacción considerada en mecánica, especialmente la interacción de la gravedad, es una interacción a distancia y no hay problema de transmisión de fuerza (por supuesto, desde una perspectiva moderna, la gravedad también debería tener un problema de transmisión). Y la interacción electromagnética es la interacción de campos. Hay un gran cambio conceptual del efecto de distancia de las partículas a la "interacción de campo" de los campos electromagnéticos. Los efectos de campo están resaltados.

La interacción constante de campos eléctricos y magnéticos es responsable de la propagación de ondas electromagnéticas, tal y como confirmó Hertz en el laboratorio. Las ondas electromagnéticas incluyen no solo ondas de radio, sino también un amplio espectro, una parte importante del cual son ondas de luz. En el pasado, la óptica se desarrolló de forma totalmente independiente del electromagnetismo. Después de que se estableció la teoría electromagnética de Maxwell, la óptica se convirtió en una rama del electromagnetismo y se unificaron la electricidad, el magnetismo y la luz.

Esta unificación tiene un gran significado técnico. Casi todos los generadores y motores eléctricos se basan en inducción electromagnética. La aplicación de ondas electromagnéticas condujo a la tecnología de radio moderna. Hasta ahora, el electromagnetismo sigue desempeñando un papel destacado en la tecnología, por lo que siempre ha mantenido una posición importante en la física básica.

El electromagnetismo implica el sistema de referencia en el que se ven los problemas y la electrodinámica de los conductores en movimiento. Intuitivamente hablando, "la corriente es un efecto magnético causado por el flujo de cargas eléctricas". Sin embargo, juzgar si las cargas eléctricas fluyen implica una cuestión del observador: la cuestión del sistema de referencia. La óptica es parte del electromagnetismo, por lo que esta pregunta también se puede expresar como "¿Cuál es la relación entre la propagación de la luz y el sistema de referencia?" El experimento de Michelson-Morley demostró que la velocidad de la luz en el vacío es constante en el sistema inercial. Esto confirma que el electromagnetismo sigue las mismas leyes en el sistema inercial. En realidad, esto condujo a la teoría especial de la relatividad de Einstein. La relatividad especial es básicamente un desarrollo y una extensión del electromagnetismo. El experimento de Michelson-Morley no se había explicado claramente en el siglo XIX. Ésta es una cuestión importante que quedó del siglo XIX.