العالم كيبلر
08-23-2008, 09:35 PM
إن طبيعة الضوء لم تتحدد بعد أهو عبارة عن جسيمات ( كما قال نيوتن ) ام هو عبارة عن أمواج ( كما قال بلانك ) أو ربما هو جسيم - موجة .. و لكن الشيئ الذي تحدد هو سرعة الضوء والتي تقدر تقريبا 300 الف كيلومتر في الثانية ، فالضوء هو أسرع شيء في الكون .
القدماء و على رأسهم " أرسطو " كانوا يعتقدون بأن سرعة الضوء غير محدودة أي آنية .. أي ان الضوء لا يحتاج إلى الوقت لقطع المسافات .. و ظل هذا الاعتقاد سائدا لمئات السنين إلى أن جاء الفيزيائي و العالم العراقي " الحسن بن الهيثم " .. فقد أكد هذا الأخير بأن سرعة الضوء محدودة بالرغم أنها كبيرة جدا و لا مكن للحس البصري أن يتصورها ، و قام بمجموعة من التجارب لاثبات نظريته هذه إلا أنه لم يتوصل إلى نتيجة تذكر .
بعد ذلك أتى واحد من أعظم علماء النهظة الأوروبية الفيزيائي و الرياضي الإيطالي " غاليلي غاليليو " الذي هدم العلوم من قواعدها و أعطى نظرة جديدة للفيزياء باعتبارها ليست علم نظريا فقط و إنما هي علم يحتاج إلى التجريب و الملاحظة و إدخال الحسابات الرياضية .. لقد أكد غاليلي على أن للضوء سرعة محددة تماما ، و قد دون هذه النظرية في كتاب تحت عنوان " حورارت " الذي كتبه في آخر أيام حياته .
لقد وضع غاليلي راصدين على مسافة 1.5 كلم من بعضهما ، ومع كل واحد منهما منبع ضوئي ، يطلق الأول إشارة ضوئية لتذهب إلى الراصد الآخر الذي يطلق بدوره إشارته حالما يرى الضوء، وعندما يرى الراصد الأول ضوء إشارة الراصد الثاني يحسب الزمن المنقضي بين إرساله واستقباله للضوء، ومن هنا يمكن حساب سرعة الضوء، ولكن استجابة الإنسان غير آنية.. لذلك أدرك غاليليو أن التأخير الذي قاسه كان سببه الراصدان، فاستنتج أن الضوء قد يكون آنياً وأنه إذا لم يكن كذلك فهو سريع بشكل مذهل، وقد أوصى غاليليو بإعادة التجربة (لأنه ذكرها في كتابه حوارات والذي خطه آخر أيامه في الإقامة الجبرية) مع راصدين يبعدان عن بعضهما ضعفي أو ثلاثة أضعاف المسافة، وأنه إذا لم يرصد تأثير لمسافة قدرها 9 كلم يمكن عندها الوثوق بأن الضوء آني ! .
ربما لم يستطع غاليلي أن يقيس سرعة الضوء إلا أن الأقمار الأربعة العظيمة التابعة للمشتري التي اكتشفها بتلسكوبه كانت الطريقة التي اتبعها الفلكي الدانماركي " أولي رومر " في تحديد أول قيمة لسرعة الضوء في التاريخ و ذلك عام 1675 م في المرصد الفلكي بباريس .
لقد قام رومر برصد خسوفين متتاليين لأقرب اقمار المشتري و أسرعها دورانا حوله اسمه " إيو " ، فلاحظ أن المدة الفاصلة بين الخسوفين حوالي 22 دقيقة، وقد فهم رومر أن عدم الانتظام في مواعيد الخسوف يعود إلى موقع الأرض في مدارها حول الشمس والفترة التي يقطع الضوء بها هذه المسافة، فعندما تكون الأرض أبعد ما يمكن عن المشتري تكون المدة أعظمية، وتكون أصغرية عندما تقترب الأرض من المشتري أكثر ما يمكن، فعلم رومر أن الـ 22 دقيقة تأخير التي رصدها هي الزمن الذي يستغرقه الضوء لقطع قطر المدار الأرضي حول الشمس والبالغ 186000 ميل (حوالي 3×10 8 كلم) فاستنتج أن الضوء يسير بسرعة220000 كلم/ثانية، ربما تبعد هذه القيمة قليلاً عن القيمة الحقيقية (بسبب خطأ رومر ب 5 دقائق) إلا أن أهميتها تكمن في إثبات أن الضوء محدود السرعة..
القدماء و على رأسهم " أرسطو " كانوا يعتقدون بأن سرعة الضوء غير محدودة أي آنية .. أي ان الضوء لا يحتاج إلى الوقت لقطع المسافات .. و ظل هذا الاعتقاد سائدا لمئات السنين إلى أن جاء الفيزيائي و العالم العراقي " الحسن بن الهيثم " .. فقد أكد هذا الأخير بأن سرعة الضوء محدودة بالرغم أنها كبيرة جدا و لا مكن للحس البصري أن يتصورها ، و قام بمجموعة من التجارب لاثبات نظريته هذه إلا أنه لم يتوصل إلى نتيجة تذكر .
بعد ذلك أتى واحد من أعظم علماء النهظة الأوروبية الفيزيائي و الرياضي الإيطالي " غاليلي غاليليو " الذي هدم العلوم من قواعدها و أعطى نظرة جديدة للفيزياء باعتبارها ليست علم نظريا فقط و إنما هي علم يحتاج إلى التجريب و الملاحظة و إدخال الحسابات الرياضية .. لقد أكد غاليلي على أن للضوء سرعة محددة تماما ، و قد دون هذه النظرية في كتاب تحت عنوان " حورارت " الذي كتبه في آخر أيام حياته .
لقد وضع غاليلي راصدين على مسافة 1.5 كلم من بعضهما ، ومع كل واحد منهما منبع ضوئي ، يطلق الأول إشارة ضوئية لتذهب إلى الراصد الآخر الذي يطلق بدوره إشارته حالما يرى الضوء، وعندما يرى الراصد الأول ضوء إشارة الراصد الثاني يحسب الزمن المنقضي بين إرساله واستقباله للضوء، ومن هنا يمكن حساب سرعة الضوء، ولكن استجابة الإنسان غير آنية.. لذلك أدرك غاليليو أن التأخير الذي قاسه كان سببه الراصدان، فاستنتج أن الضوء قد يكون آنياً وأنه إذا لم يكن كذلك فهو سريع بشكل مذهل، وقد أوصى غاليليو بإعادة التجربة (لأنه ذكرها في كتابه حوارات والذي خطه آخر أيامه في الإقامة الجبرية) مع راصدين يبعدان عن بعضهما ضعفي أو ثلاثة أضعاف المسافة، وأنه إذا لم يرصد تأثير لمسافة قدرها 9 كلم يمكن عندها الوثوق بأن الضوء آني ! .
ربما لم يستطع غاليلي أن يقيس سرعة الضوء إلا أن الأقمار الأربعة العظيمة التابعة للمشتري التي اكتشفها بتلسكوبه كانت الطريقة التي اتبعها الفلكي الدانماركي " أولي رومر " في تحديد أول قيمة لسرعة الضوء في التاريخ و ذلك عام 1675 م في المرصد الفلكي بباريس .
لقد قام رومر برصد خسوفين متتاليين لأقرب اقمار المشتري و أسرعها دورانا حوله اسمه " إيو " ، فلاحظ أن المدة الفاصلة بين الخسوفين حوالي 22 دقيقة، وقد فهم رومر أن عدم الانتظام في مواعيد الخسوف يعود إلى موقع الأرض في مدارها حول الشمس والفترة التي يقطع الضوء بها هذه المسافة، فعندما تكون الأرض أبعد ما يمكن عن المشتري تكون المدة أعظمية، وتكون أصغرية عندما تقترب الأرض من المشتري أكثر ما يمكن، فعلم رومر أن الـ 22 دقيقة تأخير التي رصدها هي الزمن الذي يستغرقه الضوء لقطع قطر المدار الأرضي حول الشمس والبالغ 186000 ميل (حوالي 3×10 8 كلم) فاستنتج أن الضوء يسير بسرعة220000 كلم/ثانية، ربما تبعد هذه القيمة قليلاً عن القيمة الحقيقية (بسبب خطأ رومر ب 5 دقائق) إلا أن أهميتها تكمن في إثبات أن الضوء محدود السرعة..