Seeker of knowledge

تكدر تشاهدها كفيديوهات مسجّلة على اليوتيوب Imaginary Numbers Are Real يتضمن شرح حول نشأة الأعداد المركبة والتخيلية، بالتطرق لظهور الحاجة لوجودها، وتأريخ اكتشافها، إضافةً لتمثيلها هندسيًا على المستوى المركب. أيضًا يتطرق لأهميتها عمليًا بمختلف المجالات.

وينتهي عند هذا الحدّ بالنسبة للباقي فهو يتبع أديسون وتسلا، وأفضّل ما أتحدث بشأنه بهذا الوقت انما في وقت لاحق. ضروري يقرأ بالترتيب.

بعد ما حظت بطارية فولتا بشهرة واسعة يقرر همفري ديفي ان يصنع بطارية ضخمة جِدًّا ويستعملها لتمرير التيار الكهربائي بين قطبين من الكربون فاخترع أوّل اضاءة كهربائية. واستخدام البطاريات بالكيمياء لفصل العناصر الكيميائية. العالم أورستد لاحظ ان إبرة البوصلة المغناطيسية تنحرف لمّا يمرّ تيار كهربائي بالقرب منها فأجرى نتيجةً لذلك عدد من التجارب، توّصل من خلالها إلى أن التيار الكهربائي عندما يمرّ بالسلك يخلق حوله مجال مغناطيسي. فهنا كانت بداية الكهرومغناطيسية. بعد العالم اورستد يقرر العالم ماري أمبير ان يصيغ القوانين الرياضية الّلي تفسّر القوة بين التيارات الكهربائية والمجالات المغناطيسية، الّلي كانت فاعل مهم بعلم الكهرباء. ثم العالم مايكل فاراداي الّلي كان تلميذ لديفي، فكّر فاراداي ان ما دام المجال الكهربائي يولّد مجال مغناطيسي، فهل من الممكن ان يحصل العكس ويولّد المجال المغناطيسي تيار كهربائي، وبالفعل توصل لأحقية هالشي وأثبته عن طريق الحث بتحريك المغناطيس داخل ملف من السلك فيتولد تيار كهربائي بالسلك. بالتالي كان هذا ممهد لاختراع أوّل مولد كهربائي ميكانيكي عن طريق الحركة النسبية. وبدون بطارية. وبالمناسبة ما ننسى ان العالم جوزيف هنري تزامنًا مع العالم مايكل فاراداي توصلوا إلى نفس النتائج لكن بتجارب مختلفة ومناطق مختلفة. مايكل فاراداي كان يملك معرفة بسيطة جِدًّا بالرياضيات لأنه أساسًا ما تلقى تعليم أكاديمي مستمر فبالتالي لمّا درس أبحاثه العالم جيمس كلارك ماكسويل إضافةً لأبحاث اورستد وأمبير يصيغ المعادلات التفاضلية الاربعة الخاصة بيه، مساهمات ماكسويل على العموم بالكهرباء كانت جِدًّا متوسعة ومهمة.

الطبيب لويجي جلفاني قرر ان يجرّب وعاء او قارورة ليدن على ضفدع ميت، وبالفعل وضع السلك من قارورة ليدن على العصب الوركي للضفدع وهنا بدأت ساق الصفدع تتحرك وبقى يجرّبها على اكثر من ضفدع وبالفعل كل الضفادع كانت ساقهم تتحرك. بعدها اثناء التشريح بملامسة الملقط للمقص بالعصب الظاهر للضفدع همين تتحرك ساق الضفدع هنا الموضوع كان مدهش اكثر لأن وعاء ليدن ما موجود. هنا جلفاني كال ان الكهرباء موجودة داخل الكائنات الحية كلها وسمّاها الكهرباء الحيوانيّة. فنشر هذا الكلام جلفاني. فقرأ هذا الاعتقاد أليساندرو فولتا، فولتا ما كان مقتنع بهذه المسألة ان هو جلفاني طبيب شلون يتحدث بالفيزياء على اعتبار ان فولتا هو استاذ بالفيزياء، فولتا يعتقد ان الكائنات الحية تتأثر بالكهرباء لكن مو هي الّلي تولّدها، ممكن تعتبر الأعصاب مادة موصلة كهربائيًا وطبعًا فولتا كان يحاول يثبت ان كلام جلفاني خاطئ، فأحضر معادن مثل الفضة والزنك وبوضعها داخل محاليل حتى يشوف شنو اكثر معادن موصلة للكهرباء فجرّب ان يضع زنك وفضة على طرف لسانه وبملامستهم لملعقة فضية فشعر بلسعة كهربائية. فكال بذلك ان الضفدع او الكائن الحي ما يولّد كهرباء هو مجرّد يوصل كهرباء، فإخترع فولتا بطارية كهربائية حتى يثبت كلامه وبالفعل اثبت ان التفاعل ما بين المعادن والسوائل هو مصدر كهربائي للصدمة الموجهة على الضفدع وتحرّك ساقه وليست أنسجة الحيوان ذاته. وبالمناسبة تم اشتقاق اسم الفولتية Voltage من وحدة القياس فولت Volt من اسم العالم فولتا Volta. لأنه اوّل من اخترع بطارية مستمرة. لكن بذلك ايضًا جلفاني ما أُنكِرت أبحاثه بالكامل انما اكتشافه بأن الأعصاب والعضلات تتحرك وتتواصل عبّر شحنات كهربائية الّلي كان أساس لعلم وابحاث كثيرة، وأيضًا هو الاخر تمّ تسمية جهاز الجلفانوميتر Galvanometer على اسمه Galvani باختراع العلماء لهذا الجهاز الّلي يقيس التيارات الصغيرة جِدًّا ممهدًا بابحاثه.

لكن الّلي تمّ تجربته بالواقع هي تجربة مشابهة اجراها داليبار، نصب داليبار عمود من الحديد طوله ١٢ متر وبسمك بوصة واحدة، ولضمان عدم تسرب الكهرباء للأرض مباشرةً وضع اسفل العمود لوح من مادة عازلة مثل الخشب مدعوم بالزجاج وكلا المادتين عازلة كهربائيًا. اثناء مرور سحابة رعدية، يتمّ تقريب سلك نحاسي بالقرب من العمود وبالفعل بمجرد تقريب السلك تطايرت شرارات كهربائية واحدثت صدمة كهربائية. وبالفعل تم إثبات كلام بنيامين فرانكلين، ان السحب الرعدية مشحونة بالكهرباء وهي نفسها الكهرباء الموجودة بقارورة ليدن ونفسها الكهرباء الّلي تولدها المولّدات. وبنيامين ما توقف عند هذه النقطة فابتكر مانعة صواعق. لحماية المباني والسفن من الصدمات الكهربائية.

ثم بتواجد بنيامين فرانكلين، بنيامين يعتقد ان الكهرباء احنا ما نوجدها أيّ هي ليست اختراع هي اكتشاف الكهرباء موجودة واحنا فقط نولّدها فتنتقل من مكان للآخر، فتكون كمية الشحنة الّلي موجودة ومركزة بشكل كبير بجانب معين هي positive +, اما المكان الّلي تكون الكهرباء بيه اقل هو - Negative والكهرباء تنتقل من المكان الّلي تتركز بيه الشحنة بشكل كبير + إلى المكان الّلي تتركز بيه الشحنة بشكل اقل - وهذا قانون حفظ الشحنة : "الشحنة الكهربائية لا تُفنى ولا تُستحدث من العدم، بل تتغير من شكل إلى آخر أو تنتقل من جسم إلى آخر". واراد ان يثبت كلامه من خلال افتراض تجربة تثبيت الطائرة الورقية بسلك معدني ونهايتها بالأرض مثبتة بسلك معدني أيضًا واذا صار برق فتنتقل الشحنة الكهربائية من مكان هي متكدسة بيه بشكل كبير إلى مكان بيه شحنات أقلّ لكن مثل ما ذكرت هي تجربة افتراضية لأن إذا نريد نطبقها لازم يخاطر بجسده ويموت.

الغريب بالموضوع هو مصدر التسلية سابقًا بقارورة ليدن تأخذها وتكهرب نفسك او الاخر وتضحك عليها يعني عند الأمراء، وقارورة ليدن حازت شهرة كبيرة. يعني ما افهم شنو المضحك بهذا.

الكهرباء الّلي تمّ توليدها بإستخدام المولدات هي الأخرى كهرباء مؤقتة جِدًّا تتبدد خلال ثوانٍ معدودة، فبدأوا العلماء يفكرون بطريقة لتخزين هذه الكهرباء طريقة لجمعها وتخزينها فأجرى العالم فون كلايست التجربة : استخدم قارورة زجاجية ملأها جزئيًا بالماء وادخل عبار الزجاجة مسمار معدني يلامس السائل ونهايته خارج القارورة، وربط المسمار بمولد كهرباء ساكنة لشحن السائل بالداخل، وبهذا اخترع كلايست اوّل مكثف كهربائي على اعتبار ان الموصل الداخلي السائل المعدني، الموصل الخارجي هي يد كلايست والعازل هو جدار القارورة الّلي يفصل بين الموصلين. وبالفعل تمّ تخزين كمية من الطاقة الساكنة الّلي تتبدد بمجرد لمس المسمار. وتبعها تجربة بيتر فان موشنبروك بجامعة لايدن، وبشكل مستقل عن كلايست لكن بالتوصل لنفس النتائج. وبعدها تمّ اختراع قارورة ليدن وهو المكثف الّلي حظى بإعتراف اكبر.

أغلب المفكرين كانوا يعتقدون ان الجذب الناتج عن فرك حجر الكهرمان هو نوع آخر من المغناطيسية مثل احجار المغناطيس الطبيعية، لكن ويليام جيلبرت اختلف معهم بهذا الكلام، ففصل ما بين المغناطيس والكهرباء على ان المغناطيس يجذب فقط الحديد بينما الّلي يحدث عن طريق حجر الكهرمان بالجذب يكون يتبع المواد الخفيفة مثل الريش والورق. أيضًا التأثير الّلي يتبع حجر الكهرمان بالجذب مؤقت جِدًّا بينما المغناطيس هو ثابت وما تحتاج لعملية الفرك بالمادة. وبالمناسبه هو الّلي سمّى الكهرباء بهذا الاسم Electricus الّلي كانت مشتقة من الاسم اليوناني للكهرمان Elektron لوصف القوة الناتجة عن الفرك الّلي هو نفسه الالكترون، والكهرباء باللغة من الكهرمان أيضًا. جيلبرت إعتقد ان الارض كلها تعمل كمغناطيس وهذا بسبب ابر البوصلة الّلي تشير للشمال. - وبالواقع بالفعل الارض تعتبر مثل المغناطيس بسبب وجود مواد ممغنطة في داخلها. بعدها فكّر العلماء بتوليد الكهرباء عبر مولدات وأول من باشر بهذا هو العالم أوتو فون غيريكه، صبّ كبريت سائل داخل كرة زجاجية فارغة لغاية صنع كرة كبريت صلبة عن طريق التجميد بتجميد الكرة الزجاجية الحاوية على الكبريت، ثم كسر الزجاج وحصّل على الكبريت بشكل كرة صلبة على محور دوراني فيحرّك الكرة بيد واليد الأخرى يضعها فوق الكرة اثناء دورانها بالتالي عن طريق هذا الاحتكاك الناشئ بين اليد الجافة اعلى الكرة وسطح الكرة الدوارة فتتولد شحنة ساكنة عالية طبعًا أيضًا مؤقتة لكنها بشرارة اضخم ولمدة اطول من الكهرباء الناتجة عن طريق الكهرمان والمواد الاخرى. لكن بالنسبة لتجربة فون غيريكه فكان استعمال الكبريت بيها هو عائق بسبب الرائحة السيئة الصادرة عنه وكانت تنكسر بكل سهولة، فإستبدلها فرانسيس هوكسبي بالزجاج أيّ بدلًا من الكبريت، بإضافة مفرغ هواء بالتالي شحنة أقوى بكثير، مع توهج ضوئي ضئيل. بعدها بسنوات العلماء كانت تتعب أيدهم كاداة للاحتكاك هذا مع صعوبة بنقل الشحنة، فقرر جوهان فيليب گوردون بإستعمال قطعة من الجلد او الصوف بدلًا من اليد واضاف سلاسل وقضبان معدنية تلتقط الشحنات وتنقلها عبر الأسلاك. ثم توصل ستيفن غراي إلى مفهوم التوصيل الكهربائي، فأثبت ان الكهرباء تنتقل في مواد دون الأخرى مثل انتقالها عبر المعادن (الموصلات) وعدم انتقالها عبر الحرير الّلي هي عوازل. والّلي كان صاحب تعريف ان الشحنات المتشابهة تتنافر والشحنات المختلفة تتجاذب هو شارل فرانسوا، وميّز ما بين نوعين من الكهرباء هي الكهرباء الزجاجية الناتجة عن فرك الزجاج بالمادة، والكهرباء الصمغية الناتجة عن فرك الكهرمان بالمادة.

الملاحظات الاوليّة عن الكهرباء باليونان، وتحديدًا طاليس (فيلسوف ورياضياتي كان يعتقد إن الماء اصل كل شيء) لاحظ عند فرك حجر الكهرمان بمواد معينة، الحجر راح يكتسب قابلية لجذب هذه المواد. وبعدها بالقرن السابع عشر اكتشفوا وجود اكثر من مادة تشترك بهذه الصفة لذا سموها مواد كهربائية، لذلك تسمية الكهربائية مشتقة من حجر الكهرمان. ظاهرة انجذاب وتنافر المواد اثارت فضول العلماء وقادت الى اكتشافات واسعة بالفترة 1600-1900. وبالوقت الحالي ممكن نفسر الكهرمان، لان من يندلك مع مادة يصير اكتساب وفقدان الكترونات فتصير شحنة الى الكهرمان (مثلاً موجبة) والمادة الاخرى شحنة مخالفة، وبسبب الاختلاف بالشحنات وتراكمها على الجسم تصير قوة جذب كهربائية. وهذه تسمى الكهربائية الساكنة.

عن بداية أكتشاف الكهرباء

اكو احد بباله موضوع بالفيزياء ما يفهمه وعنده رغبة بالمعرفة بشأنه، يا ليت تشارك هذا الموضوع حتى إذا أنا اعرفه اكتب عنه

الأمر يجعلني أفكر بشأن ان الانسان في مثل هذه الحالات يجسد وجود الإله ويجعله متجلي في كل ما هو غير مفهوم علميًا، فعندما تقدّم له أطروحة علمية تفسّر طبيعة ما يحدث بإسقاطه على الواقع والقوانين الطبيعية يجعله يعتقد ان هذا يهدد إيمانه ويهدد وجود إلهه. ولأن الايمان اكثر قوة بتأثيره داخليًا على الانسان يجعله ذلك ينسف اكثر النظريات والقوانين وضوحًا ليبقى في تلك المساحة التي صنعها بنفسه.

لماذا يُنظر غالبًا إلى نظرية التطور بهذه الطريقة، أيّ إذا كانت نظرية التطور قد تحققت فهذا بالتالي يلغي عملية الخلق من قبل إله، إذن ما هو مفهومك عن الخلق ولماذا قد تتخذ فكرة غير سوية عن الخلق وغير منطقية بإسقاطها على واقع بشري يخضع لآليات وقوانين طبيعية، لم قد تعتقد ان الإنسان والحيوان أيضًا قد خُلِقَ دون ان يخضع للواقع الذي يعيشه. وبهذا تضع حدود مسبقة بنفسك، بين الاختيار ان تؤمن بإله وان تؤمن بالعلم، وبذلك يكون إيمانك بإله إيمان اكثر احتمالية اعتباريًا ولا يتبعه فهم صحيح. أيضًا لماذا يتبع الاعتراف بالعلم ضرورة عدم الايمان بإله؟ الأمر يشبه ان معرفة آلية نزول المطر لا تلغي وجود خالق، فأيضًا إذا كانت نظرية التطور تفسّر الآلية البيولوجية التي تتطور بها الكائنات فهذا لا يلغي أيضًا وجود خالق، انما ينشئ معرفة أكثر منطقية وواقعية للطريقة التي نشأ بها الخلق.

لماذا تنظر إلى القشة في عين اخيك، ولا تلاحظ لوح الخشب الذي في عينك؟ بل كيف تقول لأخيك خلَّني أُخرج القشة من عينك، بينما اللوح في عينك انت. - متى 7 : 3