تاریخچه الکترومغناطیس: الکترومغناطیس کلاسیک – بخش 2

شنیده‌ها حاکی از این هستند (صحت آن تائید نشده است) که: زمانی که یک چوپان به نام Magnus در حال عبور از میدانی در شمال یونان بود، نیروی کششی را روی میخ‌های آهنی صَندَل خود از سمت سنگ سیاهی که روی آن ایستاده بود احساس نمود. آن منطقه بعدها Magnesia نامیده شد و سنگ به نام Magnetite شناخته شد (شکلی از آهن با مغناطیس دائمی می‌باشد).
(توضیح: مرجع این مطلب از این املاء Magnus استفاده کرده، در حالی که ویکی‌پدیا Magnes).

فیلسوف یونانی تالِس (Thales of Miletus) بیان نمود که کهربا، پس از مالش داده شدن توسط موی گربه، می‌تواند پر را بلند کند (الکتریسیته ساکن).
(توضیح: تالِس یک از فرزانگان هفتگانه یونان بود. بسیاری، که مهمترین آنها ارسطو می‌باشد، او را به عنوان اولین فیلسوف در یونان باستان در نظر می‌گیرند، همچنین به عنوان اولین کسی شناخته می‌شود که به “فلسفه علم” پرداخت. از او گاهی به عنوان پدر علم یاد می‌شود).

قطب‌نمای مغناطیسی به عنوان ابزار جهت‌یابی مورد استفاده قرار می‌گرفت.
(توضیح: تاریخچه قطب‌نما بیش از 2000 سال پیش در دوره دودمان هان (در چین) آغاز گردید. شن کوا (Shen Kuo، یک دانشمند همه‌چیزدان و دولتمرد چینی از دودمان سون (Song dynasty)) اولین توضیح صریح درباره یک سوزن مغناطیسی را در سال 1088 ارائه نمود و Zhu Yu استفاده از آن در ناوبری دریایی را در متن Pingzhou Table Talks به تاریخ 1117-1111 ذکر نمود).

ویلیام گیلبرت (William Gilbert) (انگلیسی) عبارت electric را پس از واژه یونانی (یعنی  elektron) برای کهربا (amber) ابداع نمود و مشاهده کرد که عقربه قطب‌نما شمال-جنوب را نشان می‌دهد زیرا زمین مانند یک آهنربای میله‌ای عمل می‌کند.
(توضیح: او امروزه به خاطر کتابش De Magnete شهرت دارد. در کتابش، الکتریسیته ساکن را با استفاده از کهربا (که electric نامیده بود) مورد مطالعه قرار داد و اثری که کهربا دارد را electric force (نیروی حاصل از کهربا!) نامید).

آیزاک نیوتن (Isaac Newton) (انگلیسی) نشان داد که نور سفید ترکیبی از همه رنگ‌ها می‌باشد.
(توضیح: در عصر خود با عنوان فیلسوف طبیعی شناخته می‌شد. نیوتن با استفاده از یک منشور پدیده شکست نور سفید (white light) را انجام داد و اینگونه نور سفید را به رنگ‌های طیف مرئی (قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی و بنفش) تجزیه نمود. کارهای او روی نور در کتاب به‌ شدت تاثیرگذارش با نام Opticks جمع‌آوری شد و در سال 1704 به چاپ رسید).

شارل فرانسوا دو فی (Charles François du Fay) (فرانسوی) کشف می‌کند که بارهای الکتریکی به 2 فُرم می‌باشند و بارهای مشابه یکدیگر را دفع و بارهای غیرمشابه یکدیگر را جذب می‌کنند.
(توضیح: وی شیمی‌دان بود، یکی دیگر از کارهای او این بود که به تفاوت میان رساناها و عایق‌ها اشاره نمود و آن‌ها را “electrics” و “non-electrics” نامید، به خاطر قابلیت‌شان در تولید الکتریسیته تماسی (Contact electrification).

پیتر فن موسخنبروک (Pieter van Musschenbroek) (هلندی) بطری لیِدِن را اختراع نمود، که اولین خازن الکتریکی بود.
(توضیح: اختراع وی را به این شکل Leiden jar نیز می‌نویسند، که Leiden نام شهری در هلند می‌باشد که زادگاه وی نیز بود. این اختراع اولین وسیله‌ای بود که قادر به ذخیره‌سازی بار الکتریکی در مقیاس بزرگ بود که می‌توانست برحسب تمایل آزمایش‌کننده (هر زمان بخواهد) تخلیه شود).

بنجامین فرانکلین (Benjamin Franklin) (آمریکایی) میله صاعقه‌گیر را اختراع نمود و نشان داد که صاعقه الکتریسیته است.
(توضیح: وی یک همه‌چیزدان آمریکایی بود. در نوشته‌هایش، فرانکلین اشاره دارد که او از خطرات این آزمایش (Kite experiment) آگاه بود. او این آزمایش را به شیوه‌ای که اغلب به تصویر کشیده شده است انجام نداد: اینکه کایت را به هوا بفرستد و منتظر برخورد صاعقه با آن باشد! چون این کار خطرناکی است).

شارل آگوستَن دو کولُن (Charles-Augustin de Coulomb) (فرانسوی) نشان داد که نیروی الکتریکی میان بارها متناسب است با معکوسِ مربع فاصله بین آنها.
(توضیح: قانون کولُن (Coulomb’s law)، یک قانون تجربی فیزیک است که مقدار نیروی بین دو ذره باردار الکتریکی ساکن را به شکل کمی بیان می‌کند. رایج است که نیروی الکتریکی بین اجسام باردار ساکن را نیروی الکترواستاتیکی (electrostatic) یا نیروی کولُن می‌نامند).

آلساندرو ولتا (Alessandro Volta) (ایتالیایی) اولین باتری الکتریکی را توسعه داد.
(توضیح: وی فیزیکدان و شیمی‌دان بود، او Voltaic pile (که اولین باتری الکتریکی بود) را اختراع نمود که ثابت کرد که الکتریسیته می‌تواند به شکل شیمیایی تولید شود و تئوری رایج در آن زمان را که الکتریسیته فقط توسط موجودات زنده تولید می‌شود را اینگونه رد کرد).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

هانس کریستین اورستد (Hans Christian Ørsted) (دانمارکی) ارتباط متقابل میان الکتریسیته و مغناطیس را از طریق کشفش ایجاد نمود که عبارت بود از: یک جریان الکتریکی در یک سیم سبب می‌شود که عقربه قطب‌نما جابه‌جا شده و در راستای عمود بر سیم قرار بگیرد.
(توضیح: تلفظ انگلیسی اسم او /ˈɜːrstɛd/ است و اغلب در انگلیسی نیز اینگونه نوشته می‌شود Oersted).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

آندره-ماری آمپِر (André-Marie Ampère) (فرانسوی) اشاره داشت که جریان‌های جاری در دو سیم که کنار یکدیگر قرار دارند، یکدیگر را در صورتی که هم‌جهت باشند جذب و در غیر این صورت دفع می‌کنند.
(توضیح: یکی از پایه‌گذاران علم الکترومغناطیس کلاسیک classical electromagnetism بود، که او آن را “electrodynamics” (الکترودینامیک) می‌نامید).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

ژان-بتیست بیو (Jean-Baptiste Biot) (فرانسوی) و فلیکس ساوار (Félix Savart) (فرانسوی) قانون بیو-ساوار (Biot-Savart) را توسعه دادند که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک بخش (Segment) سیم را به جریان عبوری از آن مرتبط می‌سازد.
(توضیح: این قانون نقشی مشابه با قانون کولُن برای الکتریسیته ساکن را برای مغناطیس ساکن بازی می‌کند).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

گئورگ زیمون اهم (Georg Simon Ohm) (آلمانی) قانون اهم را که پتانسیل الکتریکی را به جریان و مقدار مقاومت مرتبط می‌سازد فرموله نمود.
(توضیح: به عنوان یک معلم مدرسه، اُهم تحقیقاتش را با سلول الکتروشیمیایی (electrochemical cell) جدید، که توسط دانشمند ایتالیایی آلساندرو ولتا اختراع شده بود، آغاز کرد).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

جوزف هنری (Joseph Henry) (آمریکایی) مفهموم اَندوکتانس (Inductance) را معرفی نمود و یکی از اولین موتورهای الکتریکی را ساخت. او همچنین به ساموئل مورس (Samual Morse) در توسعه تلگراف کمک نمود.
(توضیح: کارهای او روی رله الکترومغناطیسی پایه‌ای بود برای تلگراف. به افتخار او، واحد اَندوکتانس در SI هِنری (Henry) نامگذاری شد (هانری هم تلفظ می‌شود!)).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

مایکل فارادی (Michael Faraday) (انگلیسی) کشف کرد که یک شار مغناطیسی متغیر با زمان می‌تواند یک نیرو محرکه الکتریکی ایجاد نماید.
(توضیح: اگرچه وی تحصیلات رسمی کمی داشت، با اینحال یکی از تاثیرگذارترین دانشمندان تاریخ به شمار می‌رود. اینشتین تصویری از او روی دیوار اتاق مطالعه‌اش داشت، در کنار تصاویر آرتور شوپنهاور و جیمز کلِرک ماکسول).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

کارل فریدریش گاوس (Carl Friedrich Gauss) (آلمانی) قانون گاوس را که شار الکتریکی عبوری از یک سطح بسته را به بار الکتریکی احاطه شده در داخل آن سطح بسته مرتبط می‌ساخت فرموله نمود.
(توضیح: گاهی از وی به عنوان “بزرگترین ریاضی‌دان از دوران باستان” یاد می‌شود، وی اثری استثنائی، در حوزه‌های زیادی از ریاضیات و علم داشت).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

جیمز کلِرک ماکسول (James Clerk Maxwell) (اسکاتلندی) رساله خود درباب الکتریسیته و مغناطیس را منتشر نمود، که در آن او کشفیات کولُن، اورستد، آمپر، فارادی و سایرین را در 4 معادله ریاضی یکپارچه می‌کند که امروزه به نام معادلات ماکسول شناخته می‌شوند.
(توضیح: معادلات ماکسول “دومین یکی‌سازی بزرگ در فیزیک” نامیده می‌شود).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

هاینریش هرتز (Heinrich Hertz) (آلمانی) سیستمی را می‌سازد که بتواند امواج الکترومغناطیسی را (در فرکانس‌های رادیویی) تولید و آنها را شناسایی کند.
(توضیح: با این کار حضور امواج الکترومغناطیسی که توسط معادلات ماکسول (در الکترومغناطیس) پیش‌بینی شده‌ بودند را ثابت نمود. یکای فرکانس، سیکل در ثانیه، به افتخار وی هرتز (hertz) نامیده شد).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

نیکولا تسلا (Nikola Tesla) (آمریکایی) موتور الکتریکی ac (جریان متناوب) را اختراع می‌کند.
(توضیح: کارهای تسلا با مرگش در گمنامی نسبی قرار گرفت، تا سال 1960 که General Conference on Weights and Measures به افتخار او، واحد چگالی شار مغناطیسی در SI را تسلا (tesla)  نامید. توجه عمومی به تسلا از دهه 1990 احیا شده است).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

ویلهلم رونتگِن (Wilhelm Röntgen) (آلمانی) اشعه X را کشف می‌کند. یکی از اولین تصاویر اشعه X او از استخوان‌های دست همسرش می‌باشد (در سال 1901 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد).
(توضیح: به افتخار دست‌آوردهای او، در سال 2004 عنصر 111ام Roentgenium نامیده شد. واحد اندازه‌گیری رونتگن (Roentgen) نیز به نام او نامگذاری شده است).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

جوزف جان تامسون (Joseph Thomson) (انکلیسی) الکترون را کشف می‌کند و نسبت بار به جرم آن را اندازه‌گیری می‌نماید (در سال 1901 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد).
(توضیح: اولین ذره زیراتمی (subatomic particle) که کشف گردید الکترون بود. وی یک معلم نیز بود و چندین تن از شاگردان وی نیز موفق به کسب جایزه نوبل گردیدند).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک

آلبرت اَینشتَین (Albert Einstein) (آلمانی-آمریکایی) اثر فوتوالکتریک را که پیشتر توسط هرتز در سال 1887 کشف شده بود توضیح می‌دهد (در سال 1921 جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد).
(توضیح: از تاثیرگذارترین فیزیکدانان تمام دوران شناخته می‌شود. دلیل شهرت کارهای او، به خاطر تاثیرگذاری آنها روی فلسفه علم (philosophy of science) نیز است).

خط زمانی الکترومغناطیس کلاسیک