اكنون ۱۰۰ سال از زمانی كه اینشتین ۵ مقاله را منتشر كرد، می گذرد. او جایزه نوبل را دریافت كرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و فیزیك را در مسیری قرار داد كه تا امروز همچنان دنبال می شود. یك قرن پیش نظریه های اینشتین پیشرفت های جدید ماموریت های فضایی را به وجود آورد. اكنون ماهواره ای با نام كاوشگر گرانش B كه ۶۵۰ كیلومتری بالای زمین می گردد به دنبال پیداكردن تاثیرات پیچیده ای است كه نظریه نسبیت اینشتین پیش بینی كرده است. كشف این تاثیرها نیازمند دقتی بی نظیر است. چرخنده های ابزار ژیروسكوپ ماهواره بهترین گوی هایی هستند كه تاكنون به دست بشر ساخته شده اند. این ماموریت آخرین مدركی است كه نشان می دهد جست وجو به دنبال مسیر اینشتین هرگز پایان نمی یابد.
اكنون ۱۰۰ سال از زمانی كه اینشتین ۵ مقاله را منتشر كرد، می گذرد. او جایزه نوبل را دریافت كرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و فیزیك را در مسیری قرار داد كه تا امروز همچنان دنبال می شود. كار اینشتین در كنار پیشرفت های پی درپی در مكانیك كوانتوم، در كشف های علمی شكوفا شد كه از بسیاری جهات زندگی عادی را تحت تاثیر قرار می دهد. «استفن بنكا» (S.Benka) سردبیر مجله فیزیكس تودی (Physics Today) می گوید: «اكنون دوران طلایی فیزیك است. فیزیك نه تنها ما را از جهان طبیعت آگاه می كند، بلكه زندگی بشر را نیز در بسیاری از موارد كاربردی تحت تاثیر قرار می دهد. برای مثال با استفاده از شبكه هشدار دهنده سونامی به سرعت در مورد زمین و سیستم های فیزیكی آن اطلاعات كسب می كنیم.» به گفته وی: «حوزه زیست شناسی نیز به وسیله فیزیك روشن تر می شود.»
وی می گوید: حتی جنبه های پیچیده فیزیك كوانتوم استفاده كاربردی به شكل كدهای غیرقابل شكست (hard*to*break) دارد كه از اطلاعات بانكی آن لاین محافظت می كند.
دیگر جنبه های فیزیك بیشتر به صورت نظریه باقی مانده است: امكان وجود بعدهای بیشتر، رمزگشایی دینامیك فیزیكی سیستم های پیچیده و به شدت غیرقابل پیش بینی مثل وضعیت آب و هوای زمین.
در سال ۱۹۰۵ پنج مقاله اینشتین نشان داد كه چطور به طور قطعی می توان وجود اتم را ثابت كرد. موضوع وجود یا عدم وجود اتم حتی تا صد سال پیش هم موضوع بحث برانگیزی بود. اینشتین نشان داد كه نور از قسمت های مجزا به اسم فوتون تشكیل شده است و دیدگاه ما را نسبت به فضا و زمان برای همیشه تغییر داد. این دستاوردها برای فرد ۲۶ ساله ای كه به تازگی دكترای خود را گرفته و در اداره ثبت اختراعات سوئیس كار می كند، چندان هم بد نیست. یكی از این مقاله های شگفت انگیز كه شهرت كمتری دارد در مورد پرسشی است كه هزاران سال است برای مشاهده كنندگان به صورت معما باقی مانده است. چرا ذرات غبار در هوا و ذرات شن در آب به صورت نامرتب می چرخند؟
گیاه شناسی به نام رابرت براون این پدیده را در سال ۱۸۲۷ بررسی كرد و بعد از آن فیزیكدانان آن را «حركت براونی» نامگذاری كردند. اینشتین علت این حركت را برخورد ذرات با مولكول ها دانست. او نشان داد این حركت چگونه محاسبه می شود و چند مولكول به یك ذره شن ضربه می زنند و با چه سرعتی حركت می كنند. ژان پرن (Jean Perrin) فیزیكدان فرانسوی از دیدگاه اینشتین برای انجام چند آزمایش استفاده كرد و یك بار برای همیشه وجود اتم و مولكول را ثابت كرد. این كارش جایزه نوبل را برای او به ارمغان آورد. ایده اصلی اینشتین كه در سال ۱۹۰۵ منتشر شد این بود كه نور ذره ای است كه مانند موج رفتار می كند.
این ایده به اثر فتوالكتریك مربوط می شود. در این اثر نور به مواد خاصی می تابد و جریان الكتریكی ایجاد می كند. سلول های فتوالكتریك كه برای بازكردن در سوپرماركت استفاده می شود از همین اثر استفاده می كند. اینشتین در توضیح این پدیده گفت نور مجموعه ای از ذرات به نام فوتون است و انرژی آنها تنها بستگی به رنگ نور دارد. او برای این دیدگاه جایزه نوبل دریافت كرد. این كشف همچنین راه را برای گسترش علم فیزیك كوانتوم باز كرد. بسیاری از فیزیكدانان به دیدگاه های نسبیت توجه می كنند كه در سال ۱۹۰۵ ارائه شد. پیامدهای بعدی بزرگترین دستاورد او بودند. استیون واینبرگ (Steven Weinberg) فیزیكدان دانشگاه تگزاس و برنده جایزه نوبل می گوید: همه ما تصوری از فضا و زمان داریم كه در ما ایجاد شده است. این چیزی است كه اینشتین خلاف آن را ثابت كرد. او برای اولین بار نشان داد فضا و زمان بخشی از فیزیك است نه متافیزیك.
نیوتن و فیزیكدانان بعد از او فضا و زمان را اساساً مطلق در نظر گرفتند. فرض می شد كه فضا و زمان برای تمام مشاهده كنندگان یكسان است. هیچ كس هم در مورد صحت این فرض شك نكرد. اما اینشتین گفت قانون های طبیعت و سرعت نور مطلق هستند و برای تمام مشاهده كنندگانی كه به طور ثابت و وابسته به هم در حركت هستند یكسان است. مشاهده كنندگانی كه با سرعت های متفاوت درحركتند بعدهای فرازمانی كسب كرده و ساعت شان با سرعت متفاوتی كار می كند.
این اصول مهم پیامدهای مهمی دارند این پیامدهای مهم را كه اینشتین مهم ترین دستاورد زندگی اش می داند، مشهورترین معادله فیزیك است: E=mc۲. این معادله نشان می دهد جرم ماده و انرژی هم ارز هستند. این نظریه موجب پیشرفت بمب اتمی و نیروگاه های هسته ای شد. بعد از آن اینشتین اصل هم ارزی نسبیت را اضافه كرد و نظریه خود را با افزودن گرانش به آن گسترش داد. او فرض كرد وقتی به جسمی نیرویی وارد می شود جرمی كه شتاب را تعیین می كند و جرمی كه بر اثر جاذبه به وجود می آید یكسان هستند. در این نظریه گرانش كشش بین اجسام نیست.
به همین شیوه است كه جرمی مثل زمین فضا را تغییر می دهد و بر سرعت حركت ساعت تاثیر می گذارد. امروزه كاوشگر گرانش B مسیر منحنی ای را در فضا طی می كند كه توسط جرم زمین تولید شده است. هیچ نیروی گرانشی آن را در فضا نگه نداشته است و آن فقط مسیر مشخص را طی می كند. ماهواره ای به دقت حركت های آن را دنبال می كند تا دریابیم آیا با پیش بینی های اینشتین مطابقت دارد یا خیر؟ اینشتین همچنین پیش بینی كرد كه چرخش زمین فضا را به دور خود می كشد. این پدیده پیش از این فقط یك بار مشاهده شده بود. دانشمندان امیدوارند كاوشگر گرانش B دقت مشاهده را نسبت به آزمایش های قبلی تا ده برابر افزایش دهد.
جدال فیزیک ومتافیزیک
اغلب در زندگي روزمره خود ملاحظه ميكنيم كه در اثر وجود يك ناسازگاري بين ذهن ما و جهان خارج ، نظريات عجيب و غريبي اظهار ميكنيم. اين نظريه پردازي از سرشت مبهم و ناموزون ما ناشي ميشود. البته بايد توجه داشته باشيم كه نظريه پردازي علمي چيزي كاملا متفاوت از اين موردي است كه اشاره شد. در نظريه پردازي علمي ، انسان به صورت مستقيم با جهان خارج درگير ميشود و ذهن در مواجهه مستقيم با آن آزاد است و لذا جهان در حكم فاعل و ذهن در حكم منفعل ميباشد. اما در نظريه پردازي كه ما اشاره كرديم، جاي اين دو عوض ميشود. در علم فلسفه از اين نوع نظريه پردازيها عموما تحت عنوان متافيزيك ياد ميشود.اگر تاريخ علم را مرور كنيم، ملاحظه ميكنيم كه همواره از روزگارهاي قديم رابطه بين علم و فلسفه ، خصوصا بين فيزيك و متافيزيك در نوسان بوده است. به عنوان مثال در زمان گاليله به دليل حكومت افكار ارسطويي ، دانشمندان در ارائه نظريات علمي با مشكلات بسياري مواجه بودهاند. اما تاريخ فلسفه ، مخصوصا بعد از دكارت تحولاتي در اين زمينه پديدار شد. فلسفه بعد از دكارت فلسفهاي است كه نقش علوم تجربي ، خصوصا فيزيك را در براندازي نظامهاي فلسفي مهم ميداند. مثلا نظريههايي در باب زمان و مكان و حركت كه توسط نيوتون ارائه گرديد، در فلسفه نيز تاثير گذار بودند. به همين ترتيب در اوايل قرن بيستم نظريه نسبيت عام انيشتين طلوع كرد كه برداشتي بديع و متفاوت از زمان و مكان و حركت ارائه داد و تاثيرات ديگري را در حوزه فلسفه به همراه داشت.
در اين دوران فيلسوف ذهن خود را در برابر جهان خارج و تاثيرات آن منعطف ميگرداند. بنابراين متافيزيك نيز جنبههاي واقع بينانه انديشيدن را مد نظر قرار ميدهد. پس در اين دوران فيلسوف شخصي واقع گرا است كه ذهن خود را از دام وسوسههاي تخيل رهانيده و به جهان مانند يك پديده عيني و نه ذهني نگاه ميكند و لذا تعجب او و طرح پرسشهايش راهگشاي علوم تجربي است و ديگر علم تجربي را كفر و عالم تجربي را كافر نميپندارد.
رابطه فيزيك و متافيزيك در قرن بيستم
پس از اينكه آراء اعضاي حلقه وين ، همچون پتكي سخت و سنگين بر سر متافيزيك رايج فرود آمد و آن را بيمعني اعلام داشت، حريف ديرينه و سر سخت حلقه وين ، كارل ريموند پوپر بر آن شد تا متافيزيك را دوباره احيا نمايد. در قرن بيستم ما شاهد تحديد ميان علم خصوصا فيزيك و متافيزيك هستيم. علم گزينه با معناي فعاليتهاي دانشمندان تجربي بوده و متافيزيك امري نظري و بيمعنا است كه سرگرمي عمده فلاسفه مدرسي است. اين تحديد همواره به صورتهاي گوناگون مطرح شده است. حتي ميتوان در نظريات ويتگنشتاين نيز رد پاهاي آن را يافت.
او در رساله خود گزارههاي متافيزيكي را بيمعني دانسته و در پژوهشهاي فلسفي كه خود ردي است بر رساله منطقي- فلسفي جانب معنا را گرفته و باز راي پيشين خود را حفظ ميكند. اما از نظر دانالد گيليس در كتاب فلسفه علم در قرن بيستم ، ويتگنشتاين مرتكب اشتباهي فاحش شده است. او از رياضيات محض مثال ميزند كه در يك فعاليت و پژوهش كاملا نظري و فارغ از تجربه شكل ميگيرد و بعد در فيزيك بكاربرده ميشود و پس از آنكه فرضيهاي ارائه شد، در عمل مورد آزمون واقع ميشود و اگر از آزمون به سلامت بيرون آمد ثبت ميگردد. آيا مفاهيم و يافتههاي رياضيات محض قبل از اينكه در فيزيك الهام گر فرضيهاي جديد باشند، بيمعني هستند؟ حال و روز گزارههاي متافيزيكي نيز اين چنين است.
پوپر در كتاب منطق اكتشاف علمي ، فصلي را به رابطه ميان علم و متافيزيك اختصاص داده است. او مثالهاي فراواني را در دفاع از متافيزيك ارائه ميكند. به عنوان مثال نظريه اتمي در زمان متفكران قبل از سقراط مثل لوكيپوس و ذيمقراطيس يك مورد كاملا متافيزيكي بود. اما همين نظريه كه جنبه متافيزيكي داشت، در ابتداي قرن نوزدهم توسط دالتون براي حل برخي مسائل در شيمي بكار گرفته شد. پس از آن در اواسط قرن نوزدهم ، ماكسول آن را در نظريه جنبشي گازها وارد رياضي فيزيك كرد. اين مثال خود دليل محكمي بر معنيدار بودن گزارههاي متافيزيكي است.
عقيده پوزيتيويسم
اساس پيدايش پوزيتيويسم منطقي به قرن بيستم و به حلقه وين و اعضاي فعال و انقلابي آن بر ميگردد. حلقه وين عبا رت از جلسات هفتگي عدهاي فيزيكدان و رياضيدان بود كه راجع به مسائل فلسفي به بحث و تبادل نظر ميپرداختند. از جمله اين افراد ميتوان به شليك ، نويرات ، وايزمن ، هانس هان ، هربرت فايگل و برخي ديگر اشاره كرد. پس از اينكه آرا و عقايد اعضاي حلقه انتشار يافت، دانشمندان و فلاسفه ديگري از جمله كارناپ و گودل نيز بدان گرويدند.
كارناپ بعدها در سال ۱۹۲۶ يكي از تاثير گذارترين پوزيتيويستهاي منطقي شد. نشريه شناخت ، مجموعهاي بود كه مقالات پوزتيويستها را منتشر ميساخت. پوزيتيويسم منطقي بر پايه سه اصل عقيدتي عمده قرار دارد كه شامل تمايز ميان تحليل و تركيب ، اصل تحقيق پذيري ، برنهاد فرو كاستي و نقش مشاهده است.
سخن آخر
البته آنچه ارائه شد مجومهاي از مطالبي است كه افراد گوناگون در باب فيزيك و متافيزيك ارائه دادند. شايد كم نباشند تعداد فيزيكداناني كه مسائل متافيزيكي كاملا پذيرفته و به آن اعتقاد دارند. اما آنچه مهم است، ياد آوري اين دو مطلب است كه اولا اظهار نظر قطعي در اين باب مستلزم داشتن اطلاعات بسيار وسيع و گسترده از هر دو مورد ميباشد. و شخص بايد هم در زمينه فيزيك و هم در زمينه متافيزيك صاحب نظر باشد تا بتواند نظري قاطع و راسخ در اين باب داشته باشد.
نكته ديگر اين كه اگر ذهن و علم ما قادر به توجيه برخي رويدادها نيست، دليلي براي رد آن وجود ندارد. چه بسا در تاريخ علم موارد متعددي وجود داشته است كه در زمان مطرح شدن به دليل ناقص بودن علم بشري ، دانشمندان قادر به قبول آنها نبودهاند. اما پيشرفت علم در زمانهاي بعد اين مورد را به اثبات رسانده است.
فیزیک ما قبل تاریخ
پیش از آن که یونانیان نظریه کروی بودن زمین را مطرح کنند، اکثر مردم معتقد بودند که زمین مسطح است. مثلا هندوها معتقد بودند که زمین مسطح بر شانه 4 فیل قرار دارد که به نوبه خود بر پشت چهار لاک پشت شناور در اقیانوسی بی کران ایستاده اند. مصریان باستان زمین را رب النوع کب می پنداشتند که به پهلو دراز کشیده و الهه نات، تجسم خورشید، بر روی آن خیمده است.
ستاره شناسی باستانی
مردمان اولیه از آسمان به عنوان قطب نما ، ساعت و تقویم استفاده میکردند. طلوع و غروب خورشید به ترتیب نمایانگر شرق و غرب بود. صورتهای کره ماه ، یک ماه را معین مینمود و ماه به همراه حرکت سالانه خورشید در آسمان تقویم را پدید می آورند. با شروع تبادلات تجاری میان فرهنگها ، موقعیت ستارگان برای راهنمایی دریانوردان بکار گرفته شد.
آثار مشاهدات آسمان حتی از دوران ما قبل تاریخ ، یعنی قبل از آغاز ثبت رخدادها بر جای مانده است. تصور میشود که سنگهای قائم یافته شده در برخی از نقاط اروپا، اولین رصدخانهها باشند و این سنگها برای نشان دادن موقعیت خورشید و ماه در برخی از اوقات سال ، نظیر اعتدالین ، چیده و مرتب شدهاند. احتمالا مراسم مذهبی در این روزها برگزار میشد، هر چند که کاربرد دقیق سنگها به درستی معلوم نیست.
میتوان نمونه برجسته سنگهای قائم ما قبل تاریخ را در استون هنج انگلیس یافت. این سنگها حول دایرهای چیده شدهاند و ظاهرا بین سالهای دو هزار و دویست تا هزارو ششصد قبل از میلاد بر پا شدهاند. خیابانی دراز به محلی منتهی میشود که خورشید به هنگام رسیدن به بالاترین نقطه آسمان (انقلاب تابستانی) ، در روز به آنجا میرسد. از دیر باز استون هنج با مراسم بت پرستی آمیخته بوده است و هنوز آئینهای گرامی داشت انقلاب تابستانی در آنجا برگزار میشود.
اغلب ، اختر شناسی اولین علم محسوب میشود. تقریبا همه تمدن های پیشین حرکات اجرام سماوی را مطالعه میکردند و از اندوخته دانششان برای تعیین زمان، تجارب و نظم دادن به زندگی روزمره بهره میگرفتند. این اولین کوشش برای درک نیروهای طبیعی و مهار آنها به سود بشر بود.
نقوش رسمی این لوح رسی بابلی به قرن ششم قبل از میلاد تعلق دارد و مشاهدات نجومی قرون پیش از خود را ثبت کرده است.
اعتقادات بابلیان
بابلیان تقویمشان را از روی رصد ماه که چرخه اش 29.5 روز طول می کشد، ابداع کردند. تقویمهای بابلی که احتمالا نخستین بار در 3 هزار سال قبل از میلاد پدید آمدند، بر اساس 12 ماه قمری بودند. بعد از هر دوره 29 روزه، دوره ای 30 روزه قرار داشت، و سال قمری 354 روز بود. برای مساوی نمودن سال قمری و شمسی، که تغییر فصول را کنترل می کرد هر چند سال یکبار چند ماه دیگر به تقویم اضافه می شد.
بابلیان معتقد بودند که خدایان، خورشید، ماه، سیارات و ستارگان را در آسمان قرار دادهاند و به دقت بر آنها نظارت میکنند. آنها دریافتند که سیارات در پهنه معینی از آسمان حرکت میکنند که به برج فلکی معروفند و الگوهای ستارگان این پهنه را به صور فلکی تقسیم نمودند. آنها همچنین مشاهدات خود را از کسوفها، شهابها، ستارگان دنباله دار ثبت کردند.
آثار فلزی تمدنهای باستانی اندیشههای جالبی درباره دنیا داشتند و این الگوی برنزی منظومه شمسی
متعلق به قرن نهم قبل از میلاد ، نشانگر آن اندیشههاست. این الگو در غرب آسیا کشف شده است.
مصریان
مصریان باستان توجه اندکی به حرکات سیارات داشتند و از ستاره شناسی تنها برای تعیین زمان استفاده میکردند. آنها اولین مردمانی بودند که تقویمی مبتنی بر سال شمسی ابداع نمودند. سال با طغیان رود نیل آغاز میشد که رخدادی سالیانه بود و برای جوامع زراعی مجاور کرانهاش اهمیتی حیاتی داشت. این طغیان با طلوع صبحدم ستاره شعرای یمانی، درخشانترین ستاره آسمان، مقارن بود.
چینیها
قدمت اختر شناسی چینی به 4 هزار سال قبل از میلاد باز میگردد و چینیها متقاعد شدند که حرکات خورشید، ماه و سیارات راهنمای پیشگویی آینده هستند. آنها به دقت آسمان را رصد نمودند و امروزه یاد داشتهای آنها درباره ستارگان دنباله دار و ابرنواخترها برای اخترشناسان کاربرد قابل ملاحظهای دارد. آنها توجه خاصی به کسوف مبذول داشتند و میپنداشتند که بد یمن است. آنها تصور مینمودند که کسوف بر اثر خورده شدن خورشید توسط اژدهها ایجاد میشود و در خلال کسوف با کوبیدن قابلمه و ماهی تابه سعی می کردند آن جانور را فراری بدهند.
تمدن مایا
مایایی ها که در خلال سالهای 2000 تا 900 قبل از میلاد ساکن آمریکای جنوبی بودند، معتقد بودند که سیارات و ستارگان خدایانند. آنها برای رصد حرکات متغیر اجرام سماوی اهرامی بنا نهادند و تقویم شمسی دقیقی وضع نمودند. آنها همچنین با محاسباتی، وقوع خسوف و کسوف را پیش بینی میکردند.
سنگهای کارناک سنگهای کارناک در فرانسه متعلق به 2 هزار سال قبل از میلادند. ظاهرا از آنها برای شمردن ماههای قمری استفاده میشد.
فیزیک چیست ؟
زندگی بشر را چیزی جز مکانیزم حرکتی ( دینامیک) و الگوهای ثابت و بی حرکت(ایستاتیک) تشکیل نمی دهد.در ابتدای زندگی بشر امکان اکتشاف قوانین از لابلای حوادث زندگی روزمره او وجود نداشته است. شاید خود او نیز از حضور چنین قوانینی در زندگی اش که معیشت او را امکان پذیر ساخته بی خبر بوده است و هر رویداد و حادثه ای را امری طبیعی می پنداشت و هیچ وقت کشش و جاذبه ای برای کشف علت و معلول نداشته است.
فیزیک حقیقت علت و معلول جهان هستی را تشکیل می دهد. شاید در ابتدا با شنیدن لفظ ان مفاهیمی مانند مسائل پیچیده و یا قانون ساده گرانش زمین و سیب نیوتن در ذهن همگی تداعی شود. اما چنین نیست! دنیایست پیچیده از کلیه حوادثی که دانستن هر یک از انها زمینه ای برای شکر گذاری هر چه بیشتر خالق منان را فراهم می سازد.
شصت سال فیزیک ایران
استاد دکتر محمود حسابی تنها شاگرد ایرانی پروفسور انیشتین بوده و در طول زندگی با دانشمندان طراز اول جهان نظیر شرودینگر- بورن- فرمی- دیراک- بور و... و با فلاسفه و ادبایی همچون اندره ژید- برتراند راسل و.. تبادل نظر داشته اند. ایشان از سوی جامعه علمی و جهانی به عنوان (مرد اول علمی جهان) بر گزیده شدند و در کنگره شصت سال فیزیک در ایران ملقب به پدر فیزیک ایران گردیدند.
ذرات بینهایت
در زمینه تحقیق علمی 25 مقاله رساله و کتاب از استاد به چاپ رسیده است.تئوری بینهایت بودن ذرات ایشان در میان دانشمندان و فیزیکدانان جهان شناخته شده است.
نشان (اومیسیه دو لالژیون دونور) و همچنین نشان (کو ماندور دو لایژیون دو نور) بزرگترین نشان های کشور فرانسه به ایشان اهدا گردید.
تاریخچه علم فیزیک
فیزیکدانان تا اغاز سده نونزدهم میلادی( حدود سال 1280 هجری شمسی) توانسته بودند برای بسیاری از پدیده های طبیعی توجیه های قانع کنندهای ارائه کنند. مجموعه قانون ها و نظریه های تدوین شده تا ان زمان را فیزیک کلاسیک می نامند. این مجموعه از قانونها امروزه هم در بسیاری از مورد ها برای توجیه پدیده های طبیعی مورد استفاده قرارمی گیرد.
در سالهای پایانی سده نوزدهم میلادی پدیده هایی مشاهده شدند که با فیزیک کلاسیک قابل تو جیه نبو دند. فیزیکدانان در دهه های نخست سده بیستم میلادی این پدیده ها را به کمک نظریه های جدیدی که در فیزیک کلاسیک مطرح نبو دند تو جیه کردند. مجموعه این نظریه ها و قانون های مربوط به انها امروزه به نام فیزیک جدید یا نوین شناخته می شود.
نسبیت و کوانتوم
مبنا و شالوده فیزیک جدید را نسبیت و کوانتوم تشکیل می دهد. نسبیت مربوط به مطالعه پدیده ها در سرعت های بسیار بالا و نزدیک به سرعت نور است. و رفتار مواد را از دید ماکروسکوپیک مد نظر قرار می دهد.
کوانتوم نیز به بررسی پدیده ها در مقیاسهای کوچک و ذرات بنیادین و یا به عبارتی رفتار میکروسکوپیکی مواد می پردازد.
نظریه های نسبیت و کوانتوم هر دو طی بیست و پنج سال اول سده بیستم مطرح شدند. پایه گذار نظریه نسبیت البرت انیشتین بودو نظریه کوانتومی بودن ذرات نتیجه پژوهش های بسیاری از جمله انیشتین- بور –شروندینگر- هایز بنرگ- دیراک- پائولی و... بوده است.
نظریه کوانتومی
در سال 1279 هجری شمسی پنج سال قبل از ان که انیشتین نظریه نسبیت را پیشنهاد کند ماکس پلانک نظریه ای ارائه داد که در ان زمان تاثیر شگرف ان بر تحول های بعدی چندان اشکار نبود. نظریه کوانتومی که توسط پلانک ارائه شد نخستین نظریه از زنجیره نظریه هایست که مبانی مکانیک کوانتومی را تشتیل می دهد.پلانک این نظریه را برای تو جیه نتیجه های تجربی مر بوط به تابش مو ج های الکترو مغناطیسی از اجسام ارائه داد. شایان ذکر است که این تجربه ها قابل توجیه با قانونهای فیزیک کلاسیک نبود.
الکترومغناطیس- سابقه تاریخی
مبدا علم الکتریسیته به مشاهده معروف THALES OF MILETUS در 600 سال قبل از میلاد بر می گردد. در ازمایشگاه تالس متوجه شد که یک تکه کهربای مالش داده شده خرده های کاه را می رباید. از طرف دیگرمبدا علم مظناطیس به مشاهده این واقعیت برمی گردد که بعضی سنگها ( یعنی سنگهای ماگنیتیت) به طور طبیعی اهن را جذب می کنند. در سال 1820 هانس کریسنیان اورستد مشاهده کرد که جریان الکتریکی در یک سیستم می تواند عقربه قطب نمای مغناطیس را تحت تاثیر قرار دهد.
بدین ترتیب الکترومغناطیس به عنوان یک علم مطرح شد. این علم جدید توسط بسیاری از پژوهندگان که مهمترین انان مایکل فاراده بود تکامل یافت. جیمز کلرک مالسول قوانین الکترومغناطیس را به شکلی که امروزه می شناسیم دراورد. معادلات ماکسول همان نقشی را در الکترومغناطیس دارند که قوانین حرکت و گرانش نیوتن در مکانیک دارا هستند.
اپتیک
ماکسول چنین نتیجه گرفت که ماهیت نور الکترومغناطیس است و سرعت ان را می توان با اندازگیریهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی کرد. از این رو اپتیک با الکتریسیته و مغناطیس رابطه نزدیکی پیدا کرد.
داستان ادامه دارد؟!!
تکامل الکترو مغناطیس کلاسیک به ماکسول ختم نشد. فیزیکدانان انگلیسی لایور هوی ساید و به ویژه فی زیکدانان هلندی در پالایش نظریه ماکسول مشارکت اساسی داشتند.
حسادت!
هاینریش هرتز بیست سال و اندی پس از انکه نظریه خود را مطرح کرد گام موثری به جلو برداشت. وی امواج ماکسولی الکترو مغناطیسیی را از نوعی که اکنون امواج کوتاه رادیویی می نامیم در ازمایشگاه تولید کرد. مارکونی و دیگران کاربرد علمی امواج الکترو مغناطیسی ماکسول و هرتز را مورد استفاده قرار دادند.
دسترنج!!
امروزه علم الکترو مغناطیس از دو جهت مورد توجه است. یکی در سطح کاربردهای مهندسی که در ان معادلات ماکسول در حل تعداد زیادی از مسائل علمی مورد استفاده قرار می گیردو در سطح مبانی نظری. در این سطح چنان تلاش مداومی برای گسترش دامنه ان وجود دارد که الکترومغناطیس حالت ویژگی ازیک نظر عمومی تر جلوه می کند. این نظریه عمومی تر نظریه های گرانش و فیزیک کوانتومی را نیز در بر می گیرد.
|
+| نوشته شده توسط
حمیدرضا عرب بافرانی در یکشنبه بیست و یکم بهمن 1386
|
