اكتشاف العلماء حقيقة الضوء بأنه “موجات كهرومغناطيسية”

2011 مكتبة الفيزياء أسس فيزياء الكمّ

إدوارد ويليت

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الموجات الكهرومغناطيسية الضوء الفيزياء

مع مرور القرن التاسع عشر، أصبح من الواضح وجود ترابط بين الضوء والكهرباء والمغناطيسية.

فالضوء المرئي عبارة عن حزمة ضيقة من الترددات ضمن طيف اكبر حجماً مؤلف من الموجات الكهرومغناطيسية؛ لأن ألوان الضوء المختلفة هي ببساطة موجات ضوئية ذات ترددات متباينة. 

كما أن كل الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بسرعة واحدة، ألا وهي سرعة الضوء أي أقل من (300.000) كيلومتر في الثانية.

 

وقد نشر جيمس كلاك ماكسويل (1831-1879) معادلات تحدد ذلك كله في العام 1873 حين ساد الاعتقاد بأن هذه الموجات تنتقل عبر وسط مبهم وغير مرئي أُطلق عليه اسم "الأثير". 

إذ اعتقد العلماء أنه لا بدّ من وجود الأثير ظناً منهم أن انتقال الموجة يجب أن يتحقق عبر وسط ما؛ لأننا على سبيل المثال لا نستطيع الحصول على موجة البحر من دون وجود الماء، أو موجة الصوت بمعزل عن الهواء.

لكن واقع الأمر يدل على عدم وجود شيء اسمه "الأثير"؛ لأن الموجات الكهرومغناطيسية تستطيع الانتقال عبر الفراغ.

 

عندما تبيّن أن الضوء لم يكن سوى نوع من الموجات الكهرومغناطيسية ظن العديد من الفيزيائيين أن كل المفاهيم الرئيسة المرتبطة بالفيزياء أضحت معروفة، وبدا لهم أن ما تبقى لا يتجاوز عملية تنظيم التفاصيل. 

حيث أشار الفيزيائي ألبرت آ. مايكلسن (1852-1931) قائلاً: "إن البحث عن الحقائق المستقبلية المتعلقة بالعلوم المادية لابدّ أن يجري عن طريق المنزلة السادسة من الكسور العشرية".

وما إن شارف القرن التاسع عشر على نهايته حتى تلقى أحد الشباب في ألمانيا، ويُدعى ماكس بلانك (1858-1947)، نصيحة تطلب منه التوقف عن خوض غمار العلوم الفيزيائية.

 

حيث اخبره البعض أن علم الفيزياء قد بلغ نهاية الطريق، وأنه لم يبق سوى القليل مما يستحق البحث في هذا المجال، لكن لحسن الحظ تجاهل بلانك تلك النصيحة. 

ولم تمض إلا سنوات قليلة حتى بدأ يؤدي دوراً أساسياً في قلب مفاهيم الفيزياء التقليدية رأساً على عقب، مُبشّراً بظهور عصر "فيزياء الكمّ".

ظنّ الفيزيائيون في تلك الفترة من القرن التاسع عشر أنهم استطاعوا حلّ مشكلة الضوء، وبدأ انتباههم يدور في فلك آخر يتعلق بموضوع اعتقدوا أنهم تمكنوا من اكتشافه، لكنهم ما لبثوا أن عادوا ليتساءلوا عنه من جديد ، وكان ذلك الموضوع يتمحور حول "الذرّة".

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]