معجزة الحدس الفيزيائي لدى الفيزيائيين

قبل مجيء ماكسويل كان هناك جدال قوي بين علماء ذلك العصر حول ماهية الضوء الحقيقية، منهم من كان يعتقد أن الضوء عبارة عن جسيمات ومنهم من كان يظن أن الضوء موجات، حتى أتت تجربة يونك التي أعطت عبر الشقين المزدوجين شكلاً غريباً جداً، حيث بينت أن الضوء يتصرف كالموجات، واشتغل العالم فرينل بهذه الظاهرة لتفسيرها وبالفعل نجح في اعطاء نموذج نظري يفسر بشكل مذهل شكل الضوء الذي يظهر تداخلات بناءة وهدامة على الشاشة، حيث كان يظهر شكلاً به مناطق مضيئة وأخرى مظلمة كما يظهر في الصورة أسفله.

interference of light / inteférence de la lumière

لكن الغريب في الأمر أن العالم فرينل اعتبر أن الضوء عبارة عن موجة و وضع صيغة رياضية تصف شكل موجة الضوء دون أن يقدم أي تفسير لماهية هذه الموجة وكيف تنتشر في المكان، كانت التفسيرات رائعة ومتوافقة جداً مع التجربة لكنها كانت غامضة في نفس الوقت لأن الموجة التي وضعها فرينل كانت بدون معنى فيزيائي. وبعد مدة من الزمن أتى العبقري ماكسويل حيث لخص مجموع قوانين الكهرومغناطيسية في معادلات بسيطة مختصرة، التي أعاد ترتيبها فيما بعد العالم هافيزيد بطريقة جد مبسطة واعطاهم اسم ماكسويل تكريما له.

معادلات ماكسويل

لما كان ماكسويل يُقلب ذات اليمين وذات الشمال معادلاته الرياضية الفيزيائية اكتشف بالصدفة معادلة رياضية تصف المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي تشبه الى حد كبير معادلة دالمبير التي تصف الموجات الميكانيكية والصوتية، بل ليست فقط تشبهها بل هي نفسها، فقد قام بمقارنة المعادلتين واستخرج معامل وحدته حيث وجده هو المتر على الثانية أي أن له وحدة السرعة، وبعد أن حسب قيمته وجد أنه يمثل سرعة الضوء التي سبق وأن حسبها فيزو وغيره من العلماء، فاكتشف أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، ومن هنا أصبحت ماهية الضوء معلومة لدى كل علماء الفيزياء.

Maxwell equations / Equations de maxwell

ما حدث مع الضوء حدث بنفس الطريقة في ميكانيك الكم، عندما أثبتت أعمال كل من اينشتاين وكومبتون أن الضوء يتصرف كالجسيمات، حينها سقطت على رأس العبقري لويس ديبرولي فكرة جنونية مفادها أن الجسيمات المادية يمكنها هي الأخرى أن تكون لها صفات الموجات فجعل من هذه الفكرة موضوع بحثه في الدكتوراه، وبعدها بحين أتى شرودينغر ليدعم هذه الفكرة وأتى هو الأخر بمعادلته الشهيرة.

De Broglie’s wavelength / Longuer d’onde de de broglie
schrodniger’s equation / Equation de schrodniger

ثم بعد حين أكدت التجارب حقيقة ما تنبأ به لويس ديبرولي، وبالصورة أسفله يظهر شكل تداخل موجات الالكترونات.

Electrons diffraction / Diffraction des électrons
Credit : !Original: NekoJaNekoJaVector: Johannes Kalliauer, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

لكن كل منهم لم يستطع أن يعطي معنى فيزيائي للموجة التي تصف هذه المادة فظل اللغز يحوم حول ماهية الموجات التي تصف الجسيمات المادية رغم استمرار تقدم ميكانيك الكم، إلى أن أتى فيما بعد العبقري ماكس بورن وقال لهم أن هذه الموجة ليس لها معنى فيزيائي ولن يكون لها و وضح أن ما له معنى فيزيائي هو مربع وسع هذه الموجة حيث يعطي احتمال تواجد الجسيمات.

E. SchrödingerL. De BroglieA. Fresnel
J.J. MaxwellJ.R. D’AlembertMax Born
صور العلماء الذين تناولهم المقال

إعداد : شعيب المستعين

مراجعة لغوية : نادية بوحفص


إقرأ أيضا :

choaib el moustaine

Read Previous

كيف يحدث الانفجار وكيف تنتشر طاقته المدمرة؟

Read Next

النار والجن ! هل النار شيء مادي أم هي شيء آخر غير المادة ؟

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

error: Content is protected !!