James Clerk Maxwell e a unidade do mundo: modelos e metáforas na construção de teorias científicas

Esta é uma pesquisa sobre o uso de metáforas na construção de modelos por parte do físico escocês James Clerk Maxwell. O objetivo da pesquisa foi buscar compreender de que maneira o uso de metáforas e modelos é legítimo na ciência e em que medida contribui para seu sucesso. Além disso, busca compreender em que medida o uso de artifícios como modelos e analogias entre ramos distintos da ciência são impulsionadores de sucesso explicativo e preditivo da teoria do físico estudado. Explora as crenças teológicas e filosóficas do autor, que vê o mundo como unidade, permitindo a analogia entre ramos distintos da física. Seus desenvolvimentos em torno de teorias como calor, cores, óptica, magnetismo e eletricidade permitem evidenciar essa visão em todo o seu trabalho. Maxwell é considerado inaugurador de nova metodologia com o uso de modelos e metáforas. Explora o desenvolvimento da teoria das cores, da descrição matemática da estabilidade dos anéis de Saturno e o desenvolvimento da teoria dos gases como preâmbulo à discussão da teoria do eletromagnetismo. Descreve o desenvolvimento teórico do eletromagnetismo em seus diversos momentos. A construção da teoria do eletromagnetismo evidencia paulatino abandono do mecanicismo, uso intenso de modelos e metáforas temporários e ênfase na quantificação e no uso de experimentos. Discute o relacionamento de Maxwell com as discussões filosóficas, sociais e teológicas de sua época, seu engajamento em atividades práticas nesse sentido e suas influências científicas e filosóficas. Descreve e discute os textos filosóficos do cientista, em que se evidenciam sua ontologia, suas crenças teológicas e sua concepção de analogias. Discute a questão do uso de analogias em ciência e compara diversos autores que abordam o tema. A metodologia utilizada foi a de levantamento bibliográfico com análise crítica da literatura do autor e de seus comentadores, além de comentário crítico sobre os textos primários e secundários. Conclui que o sucesso científico de Maxwell deve-se à sua aposta numa unidade do mundo garantida por Deus, bem como na unidade entre o mundo e a mente humana, posturas que mostraram ser bem-sucedidas quando aplicadas à metodologia científica. Conclui também pela legitimidade e necessidade do uso de metáforas e modelos no empreendimento científico.

Holographic dual of linear dilaton black hole in Einstein-Maxwell-dilaton-axion gravity

Motivated by the recently proposed Kerr/CFT correspondence, we investigate the holographic dual of the extremal and non-extremal rotating linear dilaton black hole in Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion Gravity. For the case of extremal black hole, by imposing the appropriate boundary condition at spatial infinity of the near horizon extremal geometry, the Virasoro algebra of conserved charges associated with the asymptotic symmetry group is obtained. It is shown that the microscopic entropy of the dual conformal field given by Cardy formula exactly agrees with Bekenstein-Hawking entropy of extremal black hole. Then, by rewriting the wave equation of massless scalar field with sufficient low energy as the SLL(2, R) x SLR(2, R) Casimir operator, we find the hidden conformal symmetry of the non-extremal linear dilaton black hole, which implies that the non-extremal rotating linear dilaton black hole is holographically dual to a two dimensional conformal field theory with the non-zero left and right temperatures. Furthermore, it is shown that the entropy of non-extremal black hole can be reproduced by using Cardy formula.

Maxwell's Demon, Rectifiers, and the Second Law: Computer Simulation of Smoluchowski's Trapdoor

We have simulated numerically an automated Maxwell's demon inspired by Smoluchowski's ideas of 1912. Two gas chambers of equal area are connected via an opening that is covered by a trapdoor. The trapdoor can open to the left but not to the right, and is intended to rectify naturally occurring variations in density between the two chambers. Our results confirm that though the trapdoor behaves as a rectifier when large density differences are imposed by external means, it can not extract useful work from the thermal motion of the molecules when left on its own.

A Maxwell relation for current-induced forces

A Maxwell relation is presented involving current-induced forces. It provides a new physical picture of the origin of current-induced forces and in the small-voltage limit it enables the identification of a simple thermodynamic potential which drives electromigration. The question of whether current-induced forces are conservative or non-conservative is discussed briefly in the light of these insights.

John Maxwell

Biography of General Sir John Maxwell