انتشار این مقاله


دستاوردهای عظیم (۲۱): الکترومغناطیس

نیروی الکترومغناطیسی مانند نیروی گرانشی، نیروی قوی و نیروی ضعیف، یکی از چهار نیروی اساسی طبیعت است.

نیروی الکترومغناطیسی مانند نیروی گرانشی، نیروی قوی و نیروی ضعیف، یکی از چهار نیروی اساسی طبیعت است. الکترون‌های درون یک اتم در مسیر مشخصی به نام مدار اطراف هسته می‌چرخند. نیروی تعاملی بین الکترون‌های آن اتم و الکترون‌های اتم همسایه و نیز حرکت، اتم‌ها در کنار هم نگه‌داری می‌شوند. نیروی تعاملی بین ذرات یک شی یا همان اتم‌ها، به علت نیروی الکترومغناطیسی است.

افرادی که در کشف الکترومغناطیس مشارکت داشته‌اند

اولین جرقه

تا سال ۱۸۷۳، الکتریسیته و مغناطیس به عنوان دو خاصیت متفاوت مورد بحث قرار می‌گرفتند تا زمانی که جیمیز کلارک ماکسول آن‌ها در کنار یکدیگر بررسی کرد. او در Treatise فرضیه‌ای را ارئه کرد که می‌گفت تعامل بین بارهای مثبت و منفی توسط نیرویی هدایت می‌شود.

سابقاً سنگ آهن تنها آهنربای شناخته‌شده بود و به اعتقاد عموم مقدار چندین تُن آهن درهسته‌ی زمین وجود داشت. با تغییراتی که در جهت عقریه‌ی فطب‌نمای مغناطیسی مشاهده شد دانشمندان باور داشتند که میدان مغناطیسی زمین در حال تغییر است. در آن زمان، دانشمندی به نام ادموند هالی فرضیه‌ی دیگری ارائه کرد. طبق فرضیه‌ی او جهان از توپ‌های کروی تشکیل شده است مانند لایه‌های پیاز یکدیگر را در بر گرفته‌اند؛ و هر لایه نیز در مسیری مخصوص به خود می‌چرخد.

پیشرفت در خواص الکترومغناطیس

در سال ۱۸۲۰، دانشمندی به نام هانس کریستین اورستد می‌خواست به دانش آموزانش چگونگی گرم کردن یک سیم‌پیچ الکتریکی و همچنین برخی از آزمایش‌های خود بر روی خاصیت امواج مغناطیسی را آموزش دهد. او برای آزمایشش یک سوزن بلند را روی میز گذاشت. اورستد از اینکه مشاهده کرد هر بار که کلید برق را می‌زند سوزن حرکت می‌کند به شدت متعجب شد. از آن روز در جستجوی جدیدترین پدیده‌ای که ذهنش را مشغول کرده بود کار می‌کرد.

اورستد پس از روزها کار، نتوانست دلیل حرکت سوزن را توضیح دهد. او متوجه شد که سوزن هیچ گونه تعاملی با سیم را ندارد، یعنی جذب و دفع سیم نمی‌شود. از این رو، پس از یک دوره تحقیق، مقاله‌ای را در مورد کار خود منتشر کرد؛ بدون اینکه دلیل آن را توضیح دهد.

آزمایش اورستد توسط آندره ماری آمپر فرانسوی تکرار شد. او تصور می‌کرد که اگر جریان الکتریکی روی یک سیم می‌تواند امواج مغناطیسی را تحریک کند، باید بتواند همان ویژگی را در یک سیم دیگر نیز تولید کند. او سپس یک سری از آزمایش‌ها را با جریان موازی و مخالف در دو سیم انجام داد. او مشاهده کرد که سیم‌های با جریان موازی یکدیگر را جذب می‌کنند و سیم‌های با جریان مخالف از هم دور می‌شوند. سپس با آزمایش‌هایش به خوبی توضیح داد که برق توسط دو مجموعه نیرو، یعنی نیروی الکتریکی و نیروی مغناطیسی اداره می‌شود.

گرچه  اورستد و آمپر با آزمایش‌های خود اسرار امواج الکترومغناطیسی را افشا کردند، اما بسیاری از افراد بزرگ دیگر نیز در این اختراع سهیم هستند.

از دوران باستان، حتی یک فرد معمولی هم از این واقعیت آگاه بود که وقتی خز روی چیزی مالیده شود ذرات به خز می‌چسبند. این عمیقاً آزمایش نشده بود، اما سرنخ‌های الکترومغناطیسی مدت‌ها پیش وجود داشت.

پس از آزمایش‌های اورستد و آمپر، چند نفر دیگر نیز در قرن نوزدهم روی این ویژگی کار کردند. جیمز کلارک ماکسول، مایکل فارادی، نیکولا تسلا، توماس ادیسون، جورج وستینگهاوس، ارنست ورنر فون زیمنس، الکساندر گراهام بل و لرد کلوین، افرادی هستند که سهم مهمی در پیشرفت الکترومغناطیس داشته‌اند.

با وجود تمام آزمایش‌های انجام شده توسط اشخاص ذکر شده، اعتقاد بر این بود که الکترومغناطیس دارای طیف گسترده‌ای از کاربردهاست. زندگی لوکس و راحتی که امروز از آن لذت می‌بریم، نتیجه کار خیل عظیمی از دانشمندان و محققان است. نمی‌توان شخص خاصی را به عنوان پدر الکترو مغناطیس معرفی کرد اما طبیعت کنجکاو و کمیاب چند مغز منجر به کشف این ویژگی جالب شد.

فاطمه مسیب‌پور


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید