المحاضره الثانيه
قبل القرن التاسع عشر اتعرف الانسان على ظواهر غريبة زي لو دلّكنا ساق من الزجاج بالحرير فبتكون قادرة على جذب بعض الأجسام الخفيفة زي ما بنفرك المسطرة البلاستيكية في شعرنا فبتجذب قطع الورق الصغيرة.
واستمرت الملاحظات دي لارتباطها بعدة ظواهر الانسان مفهمهاش زي البرق … بعد فترة تم التمييز بين وجود نوعين من الشحنات :موجبة وسالبة ، وأن الشحنات المتشابهة بتتنافر و المختلفة بتتجاذب … ولكن بعد لما ظهر مفهوم القوة وأن الأجسام تتحرك بمفعول قوى بتخضع ليها بدأت الدراسات بتتجه للبحث عن القانون اللي يعبر عن القوة المتبادلة بين جسمين مشحونين زي قانون الجاذبية الذي وضعه نيوتن واللي شوفناه في الحلقة اللي فاتت.
و بعد عدة تجارب نشر عالم اسمه كولوم عام 1785 قانون بيبين أن القوة المتبادلة بين جسمين مشحونين بتزداد بزيادة قيمة شحنة أي منهما و بتتناقص مع مربع المسافة بينهما … و بينتشر تأثير الشحنة في الوسط المحيط بيها و بيولد حقل كهربائي …. فلو عندنا حقل كهربائي هيقدر يحرك الشحنات الكهربائية شعان كدا الحقول الكهربائية في الأسلاك هي اللي بتحرك الشحنات اللي بدورها بتكوّن تيار كهربائي
اما القوة المغناطيسية تمت ملاحظتها من زمان جدا بسبب اكتشاف الانسان لبعض الصخور الموجودة في الطبيعة و القادرة على جذب الحديد … بنسمي الأجسام اللي بتمتلك الخاصة دي مغناطيس … لأي مغناطيس قطبين شمالي وجنوبي … برضه عندها الأرض قطبين مغناطيسيين شمالي وجنوبي طبعا مننساش التجربة الشهيرة اننا لو علقنا مغناطيس مستطيل تعليق حر من منتصفه وسيبناه شوية هيتجه قطبه الشمالي نحو قطب الأرض الجنوبي و هيتجه قطبه الجنوبي نحو قطب الأرض الشمالي … و بينتشر تأثير المغناطيس في الوسط المحيط و بيولد حقل مغناطيسي … و لاحظ العالمان أورستيد وأمبير أن التيارات الكهربائية بتمتلك تأثير مغناطيسي فتسبب انحراف ابرة البوصلة و وضع أمبير عام 1826 قانون بيربط بين شدة التيار الكهربائي و شكل الدائرة الكهربائية بالحقل المغناطيسي الناتج عنها “قانون أمبير” … و زي ما بتتجاذب اقطاب المغناطيس المختلفة و بتتنافر الأقطاب المتشابهة فإن التيارات الكهربائية تتجاذب وتتنافر فيما بينها لأنها بتولد حقول مغناطيسية بتُنتج نفس التأثير … وبما ان التيارات الكهربائية هي شحنات كهربائية بتتحرك دا بيدل على ارتباط الكهرباء بالمغناطيسية … اتطور الارتباط دا أكتر بعد تجارب فاراداي واللي من اشهرها انه لاحظ تكوين تيار كهربائي لو حركنا مغناطيس داخل حلقة نحاسية او ملف نحاسي ” الحث الكهرومغناطيسي” … فلو قدرت الحقول المغناطيسية المتغيرة انها تولد تيارات كهربائية و بالتالي التيارات هتولد حقول كهربائية وهو دا قانون فاراداي … الترابط ما بين الكهرباء والمغناطيسية خلى العالم ماكسويل لأن يعمل تعديلات تسمح بوصف الظواهر الكهربائية والمغناطيسية في أربع معادلات متناسقة
الأولى بتوصف قانون كولوم في أحد أشكاله … و الثانية بتتحدث عن فكرة عدم وجود اقطاب مغناطيسية منفصلة على عكس الشحنات الكهربائية اللي ممكن تكون موجبة أو سالبة لكن مش ممكن أننا نشوف مغناطيس شمالي فقط او جنوبي فقط … المعادلة الثالثة بتوصف قانون فارداي في الحث الكهرومغناطيسي … أما الرابعة بتوصف قانون أمبير بصيغة أفضل … المعادلات دي مشهورة باسم معادلات ماكسويل و اللي نشرها بين عامي 1861- 1862 و بتعتبر أساسا للنظرية الكهرومغناطيسية الكلاسيكية.
من اهم نتائج المعادلات دي انه ممكن تعديلها عشان توصف الحقول الكهربائية و المغناطيسية بأنها بتنتشر كالأمواج و بسرعة بتساوي سرعة الضوء واللي خلانا نستنتج أن الضوء هو موجةكهرومغناطيسية … و كانت قيمة السرعة المحسوبة من المعادلات بتتفق مع قيمة السرعة المستنتجة من التجربة و اللي دعم صحة المعادلات دي.
و بما أن الأمواج بتختلف عن بعضها بعدد اهتزازاتها في الثانية “التردد” عشان كدا فيه أنواع تانية للأمواج الكهرومغناطيسية زي الأشعة تحت الحمراء و فوق البنفسجية و الأشعة السينية … كل هذا كان بيدل على أن الفيزياء في نهاية القرن التاسع عشر قربت جدا من وصف الطبيعة بشكل كامل … ولكن بعض المشاكل اللي ظهرت فجأة كانت مقدمة لإعصار هيقلب مفاهيم الفيزياء الكلاسيكية تماما و حلول المشاكل دي كان اغرب من المشاكل نفسها … زي النظرية النسبية