#انقلاب_علمی #میدان #خطوط_نیرو #میدان_الکتریکی #میدان_مغناطیسی #فارادی #ماکسول

🟡 انقلاب‌های فیزیک (قسمت ۷):

🟢 دست‌های نامرئی طبیعت:
چه نیروی گرانشی را در نظر بگیریم چه نیروی الکتریکی را، چیزی عجیب درباره‌ی این نیروها وجود دارد. چطور می‌شود که خورشید نیروی گرانش خود را در خلال فضایی خالی، در این فاصله‌ی دور، به زمین یا هر جسم دیگری در اطراف خود وارد می‌آورد؟ مشابه این سوال برای بارهای الکتریکی هم وجود دارد. این معضلی بود که ذهن نیوتون نیز با آن درگیر بود، و او تا آخر عمر خود نتوانست آن را حل کند. سرنوشت حل این مسئله به شخصی دیگر در تاریخ سپرده شده بود.

کودکی در فقر، در حومه‌ی لندن به دنیا آمد. هیچ کس فکر نمی‌کرد که او روزی تبدیل شود که یکی از بزرگترین نوابغ تاریخ علم. «مایکل فارادی» به زودی با پدیده‌های الکتریکی آشنا شد. او مجذوب این پدیده‌ها بود. تا اینکه توانست در آزمایشگاه «هامفری دیوی» مشغول به کار حرفه‌ای در این حوزه شود.
بارهای الکتریکی ساکن، و نیرویی که به هم وارد می‌کردند کاملاً معلوم و مشخص بود. این نیرو با قانون کولن داده می‌شد. اما بارهای الکتریکی متحرک، خاصیت دیگری نیز ایجاد می‌کردند. این خاصیت از چشم دانشمندان پنهان بود تا اینکه به صورت کاملاً تصادفی، این خاصیت خود را به «اورستد» نشان داد.
او که در حال کار با سیمی حامل جریان الکتریکی بود، متوجه شد که با قطع و وصل کردن جریان، جهت قطب‌نمایی که به صورت تصادفی در نزدیکی سیم قرار داشت را تغییر می‌دهد. بنابراین، بارهای الکتریکی متحرک به نوعی، خاصیت «مغناطیسی» به وجود می‌آورند. الکتریسیته و مغناطیس، به نظر بی‌ربط می‌رسند، ولی این مشاهده خبر از چیزی بنیادی‌تر می‌دهد.
این خبر به آزمایشگاه دیوی هم رسید. او فارادی را معطوف به این مسئله کرد. فارادی توانست، با استفاده از این پدیده اولین موتور الکتریکی تاریخ را بسازد. می‌توانید تصور کنید که این کشف چقدر در آینده‌ی فناوری تأثیرگذار بوده است. کمتر وسیله‌ای در اطرافتان وجود دارد که در آن از موتور الکتریکی استفاده نشده باشد. این اختراع، فارادی را بسیار معروف‌ کرد...

اما فارادی به دنبال کشف اسرار طبیعت بود. فارادی می‌توانست در زمانه‌ی خود به یکی از بزرگترین و ثروتمندترین مخترعان تبدیل شود، اما او علم را برگزید.
او توانست پدیده‌ی مهمی را کشف کند، که به نوعی برعکس پدیده‌ی اورستد بود. فارادی کشف کرد که اگر یک آهنربا را در درون یک سیم‌پیچ، با سرعت عبور دهیم، در درون سیم جریان الکتریکی ایجاد خواهد شد. یعنی یک اثر مغناطیسی می‌تواند یک اثر الکتریکی ایجاد کند. باز هم شاهدی بر اینکه الکتریسیته و مغناطیس، ارتباطی بسیار نزدیک به هم دارند. از این پدیده، در صنعت، برای تولید برق استفاده می‌شود. امروزه، نیروگاه‌های تولید برق در اطراف شهرها، از همین پدیده استفاده می‌کنند. باز هم کشفی دیگر و دگرگونی‌ای دیگر در زندگی بشریت...

اما هنوز مسئله‌ای ذهن فارادی را درگیر کرده بود. مسئله‌ای که سال‌ها پیش نابغه‌ای دیگر را مشغول به خود کرده بود. اینکه، چطور دو جسم از فاصله‌ای دور، بدون تماس با یکدیگر، به هم نیرو وارد می‌کنند؟ نیوتون، نتوانست تا پایان عمرش پاسخ این سوال را بیابد، اما فارادی پیشنهادی ارائه کرد.
فارادی، خطوطی در اطراف اجسام باردار تصور کرد. این خطوط، از اجسام باردار به راه می‌افتادند، فضا را پر می‌کردند و در راه به هر جسم بارداری که می‌رسیدند، به آن نیرو وارد می‌کردند. دیگر ذرات باردار نبودند که به هم نیرو وارد می‌کردند،‌ بلکه این خطوط عامل وارد کردن این نیروها بودند. به نوعی، این خطوط همان «دستان نامرئی» ذرات باردار هستند که نیروی این ذرات را منتقل می‌کنند. او نام این خطوط را «خطوط نیرو» گذاشت.
این ایده از شهود خارق‌العاده‌ی فارادی نشئت می‌گرفت. او به نوعی این خطوط را می‌دید! اما کشف درونی یک داستان است و انتقال چنین کشفیاتی به دیگران، داستانی دیگر.

فارادی به سبب فقری که در کودکی درگیرش بود، هیچ‌گاه نتوانست تحصیلات آکادمیک داشته باشد، و به همین دلیل دانش ریاضی‌اش ناقص بود. او بی شک یکی از نوابغ تاریخ است و در کشفیات آزمایشگاهی بی‌نظیر، اما نتوانست ایده‌ی خطوط نیرو را به زبان ریاضی و دقیق بیان کند. به همین دلیل هم در ارائه‌ی این ایده به دیگران به مشکل خورد. برخی فکر کردند که او دیوانه شده است!
اینجا قهرمان بعدی وارد می‌شود، قهرمانی از دنیایی کاملاً متفاوت. جیمز کلارک ماکسول،‌ تک بچه‌ی پدر و مادری کاملاً مرفه بود. او توانست از امکانات خانوادگی خود بهره بگیرد و در جوانی به یکی از بزرگترین ریاضی‌دانان زمان خودش تبدیل شود. درست در همین زمان بود که ایده‌های خطوط نیروی فارادی به دستش رسید.

⚛️ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

ادامه 👇