الاستنتاجات الرياضية الخطيرة لـ”ماكسويل”

1997 قطوف من سير العلماء الجزء الأول

صبري الدمرداش

KFAS

ماكسويل الاستنتاجات الرياضية التاريخ المخطوطات والكتب النادرة

كان فاراداي أبا للفيزيقا التجريبية بلا منازع، ولكنه كان ضعيفاً في الرياضيات بل ربما يجهلها! أما ماكسويل فكان من أسيادها.

وكثيراً ما أفرغ نتائج فاراداي في قوالب رياضية، ويقال إن ماكسويل كان يقرأ وصف فاراداي تجاربه لإثبات التأثير الكهرومغناطيسي بشىءٍ من الخشوع الديني!

وقد كتب عنه مقالاً للطبعة التاسعة من دائرة المعارف البريطانية، أجمع العلماء على حسبانه أبلغ ما كُتب في وصف فاراداي العملاق ومباحثه.

لقد كان ماكسويل مشتغلاً حقاً بالناحية الرياضية من مكتشفات فاراداي. وفي هذا الخصوص فسَّر ما عُرف بـ (خطوط القوة) التي كشفها فاراداي على نحوٍ كان فاراداى نفسه يعجز عنه.

كما افترض ضرورة حدوث اضطراباتٍ كهرومغناطيسية في الفضاء في شكل موجات.

وما لبث هذا الافتراض يقوى عنده حتي صار بمثابته العقيدة، وقد أمده علمه الرياضى بالدليل على صحة ما يعتقد.

 

وهذا مبحثٌ آخر…

من المعروف أن كل جسم مكهرب يحيط به مجال كهربائى وهو مجال يختلف عن المجال المغناطيسي.

فأخذ ماكسويل مباحث فاراداي أساساً وشيَّد عليه صرحاً . أو بالحرى بني لصرح فاراداي أساساً متيناً من البناء الرياضى.

فرض ماكسويل أن التيارات الكهربائية لها وجود مستقل في الفضاء وهو فرضٌ لا مناص منه ولا محيص، وأسند إلى هذه التيارات كل الخواص التي  تُسند إلى التيارات الكهربائية التي تجرى في دوائر كهربائية مقفلة.

وإذن فيجب أن تتصف هذه التيارات بمقدرتها على إحداث (مجال مغناطيسي) و (تيارات مؤثرة) علاوة على (مجالها الكهربائى).

اتخذ ماكسويل هذا الفرض أساساً فاستنتج منه – بالمعالجة الرياضية الدقيقة – وجود الموجات الكهرومغناطيسية.

 

قال : إذا تغيرت قوة (المجال الكهربائي) تغيراً دورياً في السعة والاتجاه، كان لا بد من حدوث موجة كهربائية ثم طبَّق نفس الأسلوب من التفكير على المجال المغناطيسي، فتوصَّل إلى القول بحدوث موجاتٍ مغناطيسية، والعكس صحيح فالواحدة مستحيلة بغير الأخرى، ثم أثبت بعد ذلك أن قوة المجال الكهربائى عمودية على قوة المجال المغناطيسى وأن كليهما عمودى على اتجاه التيار، وإذن فهذه الموجات مستعرضة تشبه موجات الضوء وتغاير الموجات الطولية الخاصة بالصوت.

ثم ظهر من البحث الرياضي أن السرعة النظرية لهذه الموجات في الفراغ هي نفس سرعة الموجات الضوئية. ولنا أن نقف عند هذا الاستنتاج الأخير، فمدلوله خطير، إذ حمل ماكسويل على القول بأن الضوء قد يكون شكلاً من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية.

هذا إذن بحثٌ جليل، نظرىٌ تماماً، ولكنه إن صحت نتائجه، سيُفضى إلى اتساقٍ عجيبٍ في الظواهر الطبيعية التي كانت إلى عهد ماكسويل متعارضة ومتنافرة،. وقد بسط كل ذلك في مؤلَّفه الكبير (المغناطيسية والكهربائية). الذي نشره عام 1873.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]