تسجيل الدخول

مرحبا ..
لما اراد انشتاين استشارة ماكس بلانك بما يخص النسبية اجابه ماكس ""بما اني اخاك الاكبر انصحك ان تتخطى هذا الامر ،،لأنك لن نتجح، حتى وان نجحت لن يصدقك احد """
لو سمع انشتاين هذه النصيحة لظلت النسبية طفلة في مهدها .

ولك كل الترحاب أخي وائل.
يتبين من قصة ماكس بلانك مع اينشتاين، وفليب فون يولي مع ماكس بلانك أنه أحيانا قد تكون نصائح الاساتذة لتلاميذهم لها آثار كارثية – من حيث لا يقصدون - على مستقبل العلوم، رغم كون هؤلاء الاساتذة علماء كبار كانت لهم إنجازات عظيمة في تقدم العلوم.
بالعودة إلى فكرة ماكس بلانك الغريبة التي كانت سببا في بزوغ نجم علم جديدا وقيام ثورة جديد في علم الفيزياء، أقول:
كانت معضلة اشعاع الجسم الاسود ،تعد من أصعب المسائل التي حيرت العلماء في نهاية القرن التاسع عشر، فلم تمكنهم قوانين الفيزياء الكلاسيكية من تفسير هذه الظاهرة رغم النجاحات التي حققتها الميكانيكا الإحصائية (الصورة المتقدمة للترموديناميكا أو هي تطبيق ميكانيك نيوتن ونظريات الاحصاء على المستوى المتناهي في الصغر) والنظرية الكهرومغناطيسية لماكسويل في دراسة الحرارة والامواج .
حاول العلماء تفسيرالنتائج التجريبية باستخدام المعادلات الرياضية ، فتوصل ستيفن إلى أن الطاقة المنبعثة من الجسم الاسود تتناسب طردا مع القوة الرابعة لدرجة الحرارة ، ثم جاء بعده فين فوجد أن القيمة القصوى للطاقة المنبعثة تزداد قيمتها عند رفع درجة حرارة الجسم ويوافق ذلك انزياح الطول الموجي للإشعاع إلى القيم الصغرى.
جاء بعد ذلك كل من رايلي وجينز وقاما بمحاولة ايجاد المعادلة الرياضية التي تصف الطيف الكهرومغناطيسي للجسم الأسود ، وذلك بالإعتماد على الميكانيكا الإحصائية ومعادلات ماكسويل للموجات المغناطيسية فحصلا على تطابق بين الصيغة الرياضية و النتائج العملية ،ولكن ذلك كان في مجال الموجات الطويلة أما الأمواج القصيرة فإنه حسب قانونهما فإن شدة الطاقة تبقى في ازدياد إلى مالا نهاية بدءاً من طيف الأشعة فوق البنفسجية ،ولذلك صار يطلق على هذه المعضلة " الكارثة فوق البنفسجية " .
لأنه حسب قانون رايلي- جينز فإن الاجسام ستبقى تشع كل أمواج الطيف الكهرومغناطيسي مرورا بالضوء المرئي إلى الاشعة السينية و"جاما" وبطاقة هائلة ، وبذلك فلا وجود للظلام وحتى الإنسان الذي يشع طيف الاشعة تحت الحمراء عمليا ،سيشع حتى أشعة جاما !. لذلك كانت هذه النتيجة مخالفة لواقع التجربة.

الفكرة الغريبة التي طرحها ماكس بلانك هي فرضه بأن طاقة الطيف تعتمد على تردد الموجة ، وهذا الفرض غريب بالنسبة لمن درس الفيزياء وغير مطابق للكثير من الظواهر التجريبية .فبالعودة الى نظرية الاهتزازات عندما يهتز "بندول" فإن طاقته تعتمد على قيمة المطال الاعظمي . فعند تغيير قيمته يحدث تغير في قيمة الطاقة ومع ذلك يبقى التردد ثابتا لأن التردد قيمته تتعلق – في مثالنا- بطول الخيط والكتلة وهما قيمتان ثابتتان ، ويقاس على ذلك كل الظواهر الاهتزازية لأنها متكافئة فيزيائيا. ومن ثم كان هذا الفرض غريبا على دارسي علم الفيزياء.

وأضاف فرضا ثانيا أغرب من الأول وهو أن قيمة الطاقة للبندول- في مثالنا - لا تأخذ إلا قيما متقطعة، هي من مضاعفات حاصل ضرب ثابت بلانك والتردد بالنسبة لطاقة الموجات الكهرومغناطيسية وهذا خلاف لما هو مشاهد من كون الطاقة تأخذ كل القيم الممكنة ، ومن هنا خرجت فكرة "الكم".
ورغم غرابة الفرضين فقد فسر قانون بلانك النتائج التجريبية بدقة متناهية ، ولكنه لم يكن مقتنعا بحله بسبب ذلكما الفرضين ،واعتبر حله تفسيرا مؤقتا.
وبتفسير اينشتاين لظاهرة الفعل الكهروضوئي اعتمادا على اعمال ماكس بلانك تمت ولادة علم "الميكانيكا الكمية" .
فالذي يبدو أن اينشتاين لم يكن يتفوق على أقرانه بذكائه وإنما كانت له جرأة في الخروج على القيود التي وضعها الفيزيائيون حينذاك ، وتمَثّل ذلك أيضا في النظرية النسبية عندما سبق بوانكاريه ولورنتز إليها رغم أنه اعتمد على ما توصلا إليه.

جميل جدا ..
بلا ،،النظريات الفيزيائية ان لم تأخذ تلك البساطة في الشرح بحيث يستطيع الطفل ان يفهمها كما قال انشتاين قد لا تؤدي للنجاح ..
حتى ستيفن لما توصل الى ان الطاقة المنبعثة تتناسب طردا مع درجة حرارته مكنتهم من قياس درجة حرارة الشمس ،،وبالتالي قياس درجة حرارة اي جسم عن بعد ،،رغم فشلها في تفسير انبعاش اشعاع الجسم الاسود..