النظرية الكهرومغناطيسية لـ”ماكسويل”

1997 قطوف من سير العلماء الجزء الأول

صبري الدمرداش

KFAS

النظرية الكهرومغناطيسية ماكسويل التاريخ المخطوطات والكتب النادرة

قام ماكسويل بأعمالٍ مبتكرة كثيرة مثل تحليلاته الرياضية لحلقات زحل وحركة جزيئات الغاز وتصادمها، غير أن العمل الفذ الأول له والذي يبز ما عداه هو وضعه النظرية الكهرومغناطيسية.

لقد أثارت اهتمامه نظرية فاراداى في التأثير الكهرومغناطيسي وإنتاج الكهرباء من المغناطيسية. وكان فاراداي يستخدم في شروحه اصطلاح (خطوط القوة) ليشرح الفضاء المحيط بالمغناطيس.

وقد كوَّن ماكسويل في مُخيِّلته نموذجاً للمجال المغناطيسي يتألّف من أسطوانات دوَّارة تفصلها كراتٍ صغيرة، وعندما تدور إحدى الأسطوانات تنتقل الحركة عبر الكرات فتدور الأسطوانات جميعها.

ومن هذه النماذج استطاع أن يخلص إلى فكرات أربع رئيسة: خط القوة المغناطيسية خط مقفل بمعنى أنه يكون (خية) (أُنشوطة) بلا نهاية، خط القوة الكهربائية مقفل كذلك ويكون (خية) ويرتد نحو نفسه، المجال المغناطيسي المتغير يُحدث مجالاً كهربائياً، المجال الكهربائي المتغير يحدث مجالاً مغناطيسياً. ويُبِّين شكل رقم (16) خطوط القوة لماكسويل.

وإذا كان فاراداى قد أرسى القواعد القائلة بأن المجال المغناطيسي المتغير ينتج تياراً كهربائياً في موصِّل، فإن ماكسويل قد استنتج أن مجالا مغناطيسياً متغيراً يمكن أن يحدث أثراً كهربائياً في الفضاء، وأن تغيراً في مجال كهربائي يحدث أثراً مغناطيسياً (شكل رقم 17).

كما بيَّنت معادلاته أن انتقال هذه الآثار الكهربائية والمغناطيسية يستغرق وقتاً، وأنهما ينتقلان معاً وبسرعة الضوء.

كما بيَّنت أن الموجبات الكهرومغناطيسية تتبع القوانين نفسها موجات حرارة كانت أم ضوءاً أم راديو أم أشعة جاما أم غيرها.

وقد أثبتت هاينريتش هرتز كل هذا تجريبياً بعد وفاة ماكسويل بسنين عشر عندما قام بتركيب أول محطة إذاعة وأول جهاز استقبال، مؤكداً بذلك صحة النظرية الكهرومغناطيسية لماكسويل وصلاحيتها للتطبيق.