Varias preguntas sobre las contribuciones de Gauss al electromagnetismo

En primer lugar, pido disculpas si estoy haciendo demasiadas preguntas sobre Gauss (y algunos también dirán "preguntas no muy interesantes"); Sé que puede parecer ridículo, pero realmente creo que es un objetivo importante mapear todas las contribuciones gaussianas a las matemáticas y las ciencias. Ahora, a mis preguntas.

Estoy muy interesado en conocer los fragmentos inéditos de Gauss sobre electromagnetismo; especialmente estoy interesado en "Zur Electrodynamik" de Gauss (Gauss's werke, volumen 5, p. 601 - 630).

  • Circuitos eléctricos - Los primeros títulos de este manuscrito registran, en mi opinión, su descubrimiento de las leyes de Kirchoff para circuitos eléctricos ramificados. Pero además, parece que estudia algunas configuraciones interesantes para circuitos eléctricos (ver p.601-604), sobre las cuales no encontré comentarios en la literatura. Entonces, si alguien sabe algo sobre estas figuras esquemáticas, explíquelo. Por cierto, también parece que el título 2 de este manuscrito registra su descubrimiento del "principio del calor mínimo" (establecido por Kirchoff en 1848; está relacionado con los principios de la entropía mínima), que Dunnington menciona en la p.161 de su biografía de Gauss.
  • telégrafo electromagnético : ¿era el telégrafo de Gauss-Weber solo una combinación de principios ya conocidos (código binario,...) y componentes (cables eléctricos, conmutador)? ¿O hicieron mejoras esenciales sobre estos componentes?
  • Vibraciones simpáticas : Dunnington cuenta en su biografía: "En 1834, construyó una bobina de inducción y pudo reconocer la amortiguación de un imán que vibraba en una bobina como resultado de corrientes inducidas; esto lo llevó a la construcción de un amortiguador de cobre. por su aparato magnético, y al descubrimiento de las "vibraciones simpáticas"". No encontré ningún comentario sobre el "descubrimiento de Gauss de las vibraciones simpáticas" en toda la literatura, y tengo curiosidad por saber más sobre esto.
  • Descripciones matemáticas para la inducción y la electrodinámica : hay mucho más material en la "electrodinámica de Zur" según Dunnington: "Ley de Grassmann", "Ley del potencial de Newmann". Si alguien sabe algo acerca de estos, estaré encantado de escuchar.

Gracias sinceramente por todos los esfuerzos.

Divida su pregunta en varias.
@vonbrand - Está bien, lo haré.

Respuestas (1)

En cuanto a la tercera pregunta (sobre "vibraciones simpáticas"), p. 127-136 del tratado de Schaefer son la mejor fuente sobre esto. Según estas páginas, gran parte de las investigaciones experimentales de Gauss sobre el magnetismo se referían a la determinación del momento magnético de las agujas midiendo su período de oscilación; su objetivo principal era utilizar medidas tan precisas para determinar las constantes de las diferentes versiones de su magnetómetro (unifilar y bifilar) y así ayudar a medir los componentes del campo magnético terrestre. En el curso de estas investigaciones, Gauss intentó resolver dos problemas "centrales":

  • La amortiguación de la oscilación de la aguja magnética en presencia de una bobina a su alrededor; el movimiento de la aguja crea un campo magnético cambiante y, por lo tanto, induce corriente en la bobina, por lo que pierde energía como resultado (ver el trabajo de Gauss, volumen 11, p.67-68 - "cálculo de los movimientos amortiguados de la aguja magnética").
  • El problema de las oscilaciones mixtas - Gauss intentó describir la "oscilación colectiva" de varias agujas colocadas una al lado de la otra (ver Gauss's werke, volumen 11, p.63-65). Este es el contexto en el que descubrió las "vibraciones simpáticas". Hay detalles adicionales sobre esto en sus cartas. Schaefer comenta sobre esto:

Gauss hat in diesen Versuchen die Theorie der erzwungenen Schwingungen eines Massenpunktes auf die induzierten Schwingungen des Magnetometers gewendet; anscheinend ist er der erste oder jedenfalls einer der ersten, der überhaupt das mechanische Problem der erzwungenen Schwingungen behandelt hat. Auffällig ist es, dass Gauss den allgemeineren Fall, den er im Briefe an Olbers andeutet, nämlich den, dass die »kleineren Nadeln« eine Rück- wirkung auf die grosse Nadel ausüben, nicht behandelt hat; er hat sich offenbar damit begnügt, durch Rechnung festzustellen, dass in seinem Falle diese Rückwirkung unmerkbar klein war; er hätte sonst das Phänomen der Schwebungen und das Hin- und Herpendeln der Energie finden müssen.

y en inglés este pasaje se traduce a:

Gauss, en estos experimentos, convirtió la teoría de las vibraciones forzadas de un punto de masa en las oscilaciones inducidas del magnetómetro; parece ser el primero, o al menos uno de los primeros, en tratar el problema mecánico de las vibraciones forzadas. Es notable que Gauss no se ocupe del caso más general que sugiere en la carta a Olbers, a saber, que las "agujas más pequeñas" tienen un efecto sobre la aguja grande; evidentemente se contentó con comprobar por cálculo que en su caso esta repercusión era imperceptiblemente pequeña; de lo contrario, habría tenido que encontrar el fenómeno del latido y la oscilación de la energía.

La imagen completa de este aspecto del trabajo de Gauss todavía no está muy clara para mí (ya que hay muy poca información al respecto), así que publiqué esta "respuesta" solo para avanzar un poco.

He agregado esto como una respuesta parcial: ¡cualquier comentario o información útil adicional será bendecido!
¿La fuente realmente dice "parece ser el primero, o al menos el primero"?
Así es como Google tradujo este pasaje... no cambié la traducción para mantenerla más cercana al original. Por cierto, no estoy seguro de que Gauss haya sido realmente el primero en abordar el problema mecánico de las oscilaciones forzadas; creo que Euler y Laplace ya habían abordado este problema.
¿Puedes citar el original entonces, como referencia?
He añadido el original.