اختراعات ومخترعون
1) بيكريل مكتشف
النشاط الإشعاعى الطبيعى :
إن العالم الفرنسى ( هنرى بيكريل ) فيزيائى من أسرة
عريقة فى البحوث العلمية الفيزيائية له دراسات حول الطيف الشمسى والظواهر
المغناطيسية وله مؤلفات كثيرة فى مجال الكهرباء والكيمياء الكهربية وقام باختراع
عدد من الأجهزة الكهربية واكتشف ظاهرة الاستقطاب الدورانى البارامغناطيسى .
درس الفيزياء وتخصص فى ظاهرة المغناطيسية البصرية وقام
بدراسة ظاهرة دوران الضوء المستقطب بتأثير المجال المغناطيسى للأرض ( تأثير
فاراداى ) ونال درجة الدكتوراه من جامعة باريس عام ( 1888 ) وقام بتطوير جهاز كشاف
الفسفرة ( الفوسفور سكوب ) .
عمل كأستاذ للفيزياء التطبيقية من اكتشاف ظاهرة النشاط
الإشعاعى الطبيعى وقام بعمل تجارب على ( اليورانيوم ) وقام بعمل تجارب على عينة من
البشبلاند من ( اليورانيوم والبوتاسيوم ) بتعريضها للشمس للتأكد من انبعاث أشعة
سينية فوضع عينة ( البشبلاند ) على لوحة فوتوغرافية ( فيلم حساس ) داخل الغلاف وقام بتحميض الفيلم
فوجد صورة العينة بحدودها وقد وجد بعد الدراسة الدقيقة للتجارب التى أجريت على (
البشبلاند ) أن مصدر الإشعاعات تكمن فى جوهر النشاط الإشعاعى أكبر بكثير من نشاط (
اليورانيوم ) وقد كشف عن وجود عنصرين تنبعث منها الإشعاعات ( الراديوم / البلونيوم
) وقد حصل على جائزة نوبل فى الفيزياء عام ( 1903 ) وقد اثبت فى عام ( 1899 ) أن
أشعة ( بيتا ) وهى نوع من الإشعاعات الصادرة من المواد المشعة ( اليورانيوم 237 /
اليورانيوم 235 / البلوتونيوم )
وهى إلكترونات وقد اكتشف وجود الإلكترون عام ( 1898 )
وأصبح عضوا فى أكاديمية العلوم الفرنسية ( 1889 ) وفى عام ( 1908 ) أصبح رئيسا
لأكاديمية العلوم فى باريس .
2 ) فوكو مكتشف ميادين الميكانيكا والكهرباء :
توجد بالأمم المتحدة بنيويورك بالولايات المتحدة
الأمريكية ( U.S.A ) كرة صغيرة معلقة فى قضيب طويل من الصلب
تتحرك كالبندول وقد تغير اتجاهها بمرور الوقت فهذه الكرة الذهبية البطيئة الاهتزاز
البسيطة فى مظهرها فدليل على أن الأرض تدور حول محورها .
( بندول فوكو ) ولقد درس ( فوكو ) الطب ولقد حصل على
وظيفة إعداد شرائح المجهر وقد تطور فى عملية التصوير عام ( 1839 ) ولقد اهتم (
فوكو ) بدراسة طبيعة الضوء والبصريات وقد أدرك أن المهارة الآلية وحدها لا تكفى لمتابعة
الضوء فقد أعاد بدراسة الرياضيات ولقد أضاف فى مجال العلوم عن طريق الابداع
والابتكار ولقد ابتكر الوسائل الجديدة لقياس سرعة الضوء ولكن لم يتمكن نتيجة
للمسافات القصيرة عن طريق الحصول على النتائج الدقيقة غير أن تجاربه لم تكن
ايجابية بل سلبية .
ولقد وضع ( فوكو ) الأساس الهام بأن الضوء يسير فى الماء
أبطأ من السير فى الهواء وساعد فى وضع نظرية أن الضوء مكون من موجات لا من شعاع من
الجسيمات .
ولقد استخدم عالم آخر طريقة ( المرآة الدوارة ) فى قياس
سرعة الضوء بدقة عالية وبعد دراسته للضوء ( فوكو ) اتجه لدراسة ميادين الكهرباء وعلم
الميكانيكا وكانت بداية استعمال المصباح القوسى الكهربى فى دراسة شرارة الكهرباء
تندفع بين عمودين متقابلين من الكربون وكان المكان الذى يفصل بين عمودى الكربون
يتسع كلما احترق الكربون ويزداد الإتساع بسرعة كبيرة وينطفىء الضوء .
ولقد اخترع ( فوكو ) ميزان ذاتى ليغذى عمود الكربون المتقابلين
وأجرى البحوث فى مجال الكهرباء تشتمل على دراسات فى العلاقات بين الطاقة الآلية
والحرارة .
إن الطاقة الآلية والمغناطيسية بحيث اكتشف وجود التيارات
الدوامة ( تيارات فوكو ) وأدت التيارات فى قرص من النحاس الأحمر يتحرك فى مجال
مغناطيسى قوى .
إن الفكرة المستخدمة باعتبارها جزءا من المقياس
الكهربائى أما ( بندول فوكو ) فتعبير واضح بين قانون نيوتن ( إن الجسم المتحرك
يستمر فى حركته فى نفس الطريق إلا إذا تأثرت فيه قوة خارجية تغير من مساره ) .
وعن طريق الدليل على أن الأرض تدور حول محورها كل ( 24
ساعة ) وتدور حول الشمس كل ( 365.25 ) عام وتدور الشمس والمجموعة الشمسية من الغرب
إلى الشرق كما يطوف المسلمون فى الحج حول الكعبة من الغرب إلى الشرق وكذلك الكون
بالكامل يدور من الغرب إلى الشرق وكذلك الكترونات الذرة تدور من الشرق إلى الغرب .
3 ) كاريل مبتكر الغرز الجراحية :
إن الطبيب والجراح الفرنسى ( كاريل ) أبرز الرواد
الأوائل لعلم ( نقل الأعضاء ) واجراء العمليات الجراحية فى الأوعية الدموية وتوصيل
الشرايين .
تخرج ( كاريل ) طبيبا فى جامعة ( ليون ) عام ( 1900 )
وفى عام ( 1902 ) أجرى أول بحث له حول نقل الأعضاء وتوصيل الأوعية الدموية بعضها
ببعض وكانت أول مرة التى ينشر فيها وصفا دقيقا لكيفية عمل الجراحة الناجحة للربط
بين الأوعية الدموية حيث وضع ( كاريل ) فى بحوثه معظم الأسس التى ما زالت مستخدمة فى
جراحة الأوعية الدموية وهذا الربط للأوعية الدموية هو الذى جعل عمليات نقل وزراعة
الأعضاء ممكنة وقد فاز ( كاريل ) بجائزة نوبل فى الطب عام ( 1912 ) لابتكار
الطريقة الذكية لإعادة توصيل الأوعية الدموية وأن
( كاريل ) قد توصل لهذه الطريقة من خلال تجاربه على
الحيوانات ومن خلال ملاحظته الدقيقة لإحدى عمليات التطريز فلاحظ كيف تستخدم ابرة
رفيعة وخيوط دقيقة ثم تضع الغرز على مسافات قريبة جدا من بعضها البعض وتجعل طرف
الثوب إلى الخارج فقد أوحت عاملة التطريز ل ( كاريل ) بالطريقة الصحيحة المستخدمة
لإعادة توصيل الأوعية الدموية .
وقد هاجر ( كاريل ) إلى الولايات المتحدة الأمريكية ( U.S.A ) ليواصل تجاربه عن طريق زراعة أعضاء فى الحيوانات اشتملت على
زراعة أعضاء مختلفة كالقلب والرئتين والكلى والغدد والأطراف مما ساعده على تطوير
اسلوبه فى إجراء العمليات الجراحية عام ( 1935 ) واشترك مع أحد الطيارين فى تصميم
قلب صناعى يمكنه من الابقاء على حياة العضو المفصول من الجسم البشرى .
4 ) جيمس كلارك ماكسويل صاحب النظرية الديناميكية
للمجال الكهراطيسى :
إن جيمس ماكسويل العالم الفيزيائى البريطانى اكتسب شهرته
بسبب اكتشافه المعادلات ال 4 بين الكهرباء والمغناطيسية فقد استطاع أن يهتدى
لمعادلة شاملة بين مجالى المغناطيسية والكهرباء عن طريق الفعل ورد الفعل بين
المجالين فى نظرية بسيطة مركزة وقد طبقت معادلاته فى ق ( 19 ) وفى سنة ( 1865 )
أثبت النظرية بحيث أنها المفتاح للراديو والتلفزيون والرادار وجميع الأجهزة التى
تعتمد على توليد الموجات الكهراطيسية والسيطرة عليها وأهم ميزة لمعادلات ( ماكسويل
) أنها شاملة الملاحظات من خلال المعادلات بحيث أمكن تفسير تذبذب الكهربية
المغناطيسية عن طريق ظهور موجات كهروطيسية تنتشر فى الفضاء بحيث أنها شىء مادى
واستطاع أن يدلل على أن سرعة الموجات الكهروطيسية إذ تبلغ
( 300000 كم / ث ) ( 186000 ميل / ث ) أى ما يعادل سرعة
الضوء واستنتج أن الضوء يحتوى على موجات كهروطيسية وكانت قوانينه أساسا للبصريات
بل إن ( ماكسويل ) اهتدى لوجود موجات كهروطيسية أخرى عن طريق توليدها بحيث تختلف
فى طول الموجة والذبذبة بحيث اهتدى العالم ( هنريك هرتزا ) أن يرصد موجات غير
منظورة واستطاع ( جوليلمر ماركونى ) أن يستخدم الموجات غير المنظورة فى المواصلات
اللاسلكية فأصبح الراديو حقيقة
وفى ق ( 21 ) ما زلنا نستخدم نفس الموجات فى الارسال
التلفزيونى وليست أشعة ( X ) وأشعة ( جاما ) والأشعة تحت الحمراء
والفوق بنفسجية إلا أمثلة من الاشعاع الكهروطيسى بحيث يمكن دراسته باستخدام
معادلات ( ماكسويل ) .
5 ) دنيس جابور مخترع طريقة التصوير المجسم (
الهولوجرافى ) :
فيزيائى ومهندس بريطانى من أصل مجرى ولد فى ( بودابست )
فى ( 5 / 6 / 1900 ) درس فى المجر وذهب لألمانيا لدراسة الهندسة حيث التحق بالمعهد
التكنولوجى للتعليم الجامعى فى
( برلين ) وحصل على دبلوم فى الهندسة ( 1924 ) ثم درجة
الدكتوراه فى الهندسة الكهربية فى ( 1927 ) وفى دراسة الفيزياء التحق بجامعة (
برلين ) حيث استمع لمحاضرات قيمة من قادة العلم فى الفيزياء كأمثال ( ماكس بلانك /
ماكس فون / ألبرت أينشتاين ) ثم هاجر لبريطانيا ( 1933 ) حيث عمل بشركة ( طومسون /
هوستون ) البريطانية حتى ( 1948 ) وكتب أبحاثه فى نظرية الاتصالات كما طور نظام
للسينما المجسمة ووضع التجارب الأساسية فى ( الهولوجراف ) وهو نظام بصرى لا يعتمد
على استخدام العدسات ونتج عنه تصوير ضوئى مجسم فى ( 3 أبعاد ) .
وتتكون صورة ( الهولوجراف ) ثلاثية الأبعاد التى تتغير
عند عرضها من زوايا مختلفة من خلال تقسيم شعاع الليزر إلى شعاعين :
1 ) شعاع الموجع يذهب مباشرة إلى الفيلم .
2 ) يرتد عن الكائن وينزل على الفيلم ويقطع أشعة الموجع
عندما يعود لتجميع الشعاعين الليزرين ويعرض الفيلم كيف يختلف النموذج المكسور عن
نموذج شعاع الموجع واكتشف وتطوير الموضوع ( 1948 ) حيث استخدم بنجاح فى عمليات
التصوير الرادارى وفى عمليات التخزين ( الهولوجرافى ) لمئات الصور فى عمليات
الرؤية .
وقد نال ( جابور ) على الاكتشاف أكثر من ( 100 ) براءة
اختراع من عدد كبير من دول العالم فى ( أوروبا / أمريكا ) وإن اكتشاف ( الهولوجراف
) وفى ( 1971 ) وبعد أكثر من 20 عام
على اكتشاف ( الهولوجراف ) قررت اللجنة المانحة لجوائز
نوبل العالمية منح جائزة الفيزياء فى ( 1971 ) ( لدينس جابور ) لاختراعه وتطويره (
الهولوجراف ) .
وقد كشف ( جابور ) طريقة الهولوجراف السحرية حيث التحق (
1949 ) بكلية العلوم والتكنولوجيا فى ( لندن ) كباحث فيزيائى وأجرى بحوثا مهمة .
واتجه ( جابور ) ( 1958 ) تحمس لموضوع مستقبل الحضارة
الصناعية فى العالم ووضع
( 3 مؤلفات ) من الكتب الموسوعية شرح فيها العلاقة
العلمية بعد حصوله على جائزة نوبل ولقد طور الميكروسكوب الالكترونى .
6 ) فرنر هيزنبرج وميكانيكا
الكم :
تخصص
هيزنبرج فى دراسة الفيزياء وحصل على الدكتوراه فى الفيزياء النظرية من جامعة
ميونيخ ( 1923 ) ومن سنة ( 1924 ) حتى ( 1927 ) عمل هيزنبرج مساعدا للفيزيائى الدانمريكى
( نيلزيور ) وظهرت أبحاثه الأولى عن نظرية الكم ( 1925 ) وظهرت صياغته لمبدأ عدم
اليقين فى سنة ( 1927 ) وفى تلك الفترة أدخل بعض الاضافات التى توضح نظرية الكم
التى اكتشفها قبله ( ماكس بلانك ) حيث تقول النظرية أنه فى عالم توجد فيه المادة
على شكل كتل لابد أن تكون طاقة الضوء على هيئة كتل أو موجات غير متصلة مكونة من
حزم أو أكمام ومفردها
( كم ) ونظرية الكم جعلتنا نفهم طبيعة المادة
والاشعاع الصادر منها فطور ( هيزنبرج ) نظرية الكم وأسس من خلالها علم ميكانيكا
الكم وهو العلم الذى يهتم بدراسة حركة الأشياء الصغيرة جدا كالذرة ومكوناتها من (
الالكترون / البروتون / النيترون / البوزيترون ) والجديد فى الاكتشافات الحديثة
للذرة ومن نتائج النظرية استخدامنا الميكروسكوب الالكترونى وأشعة الليزر
والترانزستور .
كما أن
نظرية الكم نتائجها المهمة جدا فى الفيزياء النووية واستخدامات الطاقة النووية فى
الحرب وانتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة النووية وهى الأساس المعلومات عن الطيف
الضوئى كما يعتمد عليها فى معرفة خواص الهيلوم السائل والتكوينات الداخلية للنجوم
ومغناطيسية الحديد والاشعاع النووى واستحدث ( هيزنبرج ) فى نظرية الكم مبدأ عدم
اليقين هذا المبدأ الذى وضع صيغتة فى عام ( 1927 ) ويقرر المبدأ أن العقل الانسانى
ليس قادرا على معرفة كل شىء وهذه حقيقة علمية مهمة جدا لأن قدرة الإنسان على قياس
الأشياء له حدود وطبقا لمبدأ عدم اليقين ( العلم احتمالى وليس يقينى ) لا يستطيع
عالم الفيزياء إلا أن تكون له تنبؤات احصائية فالعالم الذى يدرس الإشعاع الذرى
النووى يمكنه أن يتنبأ بأن من كل ( 1000 مليون ذرة راديوم ) مليونيين وسوف يصدران
أشعة جاما كما أنه لا يستطيع التنبؤ بأن أى نوع من ( ذرات الراديوم ) وكلما زاد
عدد الذرات كان عدم اليقين أكثر وكلما نقص عدد الذرات كان اليقين أكثر توفرا .
وفى عام
( 1932 ) حصل ( هيزنبرج ) على جائزة نوبل فى الفيزياء للدور الذى قام به فى اكتشاف
ميكانيكا الكم فى ذلك الفرع من علم الفيزياء الذى يهتم بالقوانين العامة للتحكم فى
حركة الأشياء المادية وأنه أهم فروع علم الفيزياء .
فى
السنوات الأولى من ق ( 20 ) أصبحت قوانين نظرية ميكانيكا الكم غير قادرة على وصف
حركة الأشياء الصغيرة جدا كالذرات ومكوناتها لأن القوانين قادرة كانت قادرة على
تفسير الأشياء الأكبر حجما من الذرة أما الذرة وما دونها فلم تجد قوانين تفسر
حركتها .
وفى عام
( 1925 ) قدم ( هيزنبرج ) قوانين جديدة تختلف فى الصياغة التى قدمها ( اسحاق نيوتن
) مكتشف الجاذبية وقد أدخل عليها عدد من العلماء مجموعة من التعديلات فأصبحت قادرة
على تفسير حركة كل الأشياء صغيرها وكبيرها .
7 )
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق