أخبار عامة - وكالة أنباء المرأة - اخبار الأدب والفن - وكالة أنباء اليسار - وكالة أنباء العلمانية - وكالة أنباء العمال - وكالة أنباء حقوق الإنسان - اخبار الرياضة - اخبار الاقتصاد - اخبار الطب والعلوم
إذا لديكم مشاكل تقنية في تصفح الحوار المتمدن نرجو النقر هنا لاستخدام الموقع البديل

الصفحة الرئيسية - الادب والفن - مدني عبد المجيد الهيتي - لودفييغ بولتزمان، عبقري الفيزياء الذي دفع ثمن عبقريته غاليا















المزيد.....

لودفييغ بولتزمان، عبقري الفيزياء الذي دفع ثمن عبقريته غاليا


مدني عبد المجيد الهيتي

الحوار المتمدن-العدد: 4899 - 2015 / 8 / 17 - 17:56
المحور: الادب والفن
    


في ظهر يوم الخامس من سبتمبر عام ١-;-٩-;-٠-;-٥-;-، طلب رجل من زوجته وابنته أن يستمتعا في التجديف على خليج منتجع قرية ديونو قيما ما كان يعرف بإسم الإمبراطورية النمساوية المجرية آنذاك، وعندما انتهيا وعادا إليه، وجدت ابنته أبيها وقد شنق نفسه! لقد انتحر أحد أعظم عقول الفيزياء في زمانه، انتحر لودفييغ اداورد بولتزمان. على قبره، نحتتت تلك المعادلة الخالدة:

S=K log W





في منتصف القرن الثامن عشر، ومع انفجار الثورات السياسية والاطاحة بالملوك والكهنة وتجار الدين، انفجرت الثورة الصناعية، وبدت الآلة تحل محل الإنسان والحيوان، فهي تعمل بكفاءة أعلى وبشكل أسرع. أتى أشهر تلك الاختراعات عام ١-;-٧-;-٦-;-٩-;-، بواسطة المخترع الأسكتلندي جيمس وات، كنسخة متطورة من آلة البخار. ولأن التكنولوجيا والعلم توأمان لا يفترقان أبدا، انفجر مع انفجار الثورة الصناعية أحد فروع الفيزياء الفخمة؛ الديناميكا الحرارية. واكتشافها يعد أضخم ثورة في الفيزياء منذ أن وضع اسحاق نيوتن قواعد الميكانيكا الكلاسيكية. وكعادة الأفرع الجديدة في الفيزياء، واجهت الديناميكا الحرارية اعتراضات شرسة جدا في البداية. كان السؤال الغامض هو: ما هي الحرارة؟ قد تجد بأنه سؤال بسيط، لكنه واحد من أعقد أسئلة الفيزياء. كان الفيزيائيين في زمن جيمس واط و لافوازيه مقتنعين أن الحرارة أو السعر الحراري هو شيئ يشبه السائل الغير مرئي ينساب من الجسم الحار الى البارد. فلو وضعت قطعة حديد ساخنة على اخرى باردة، فسينساب ذلك السائل من القطعة الساخنة الى الباردة دون أن نتمكن من رؤيته. لكن بنجامين طومسون لاحظ أن هذه الفكرة ضعيفة نوعا ما. فالحرارة من الممكن أن تنتج من الاحتكاك، واذا ظل الاحتكاك قائما فستظل الحرارة تنتج باستمرار، فهل هذا السائل الحراري بلا نهاية؟! من الممكن أن ننتج حرارة بفرك يدينا باستمرار، فهل في يدينا سائل حراري لا نهائي؟! يبدوا أن الفكرة ليست بذاك الجمال.

في القرن السابع عشر اكتشف روبرت بويل وجاك تشارلز قوانين الغازات. أحد أهم الك القوانين كان التناسب العكسي بين حجم الغاز وضغطه. تصور بأنه لديك غاز داخل عبوة ما، اذا ضغطنا تلك العبوة فسيزداد الضغط على الجدران. لقد فهمت العلاقة جيدا بين الضغط والحرارة والحجم الذي يشغله غاز ما في وعاء. لكن هذا الفهم كان تجريبي فقط، والمعرفة التجريبية لا تعني فهما عميقا لما يحدث. لذلك ظل السؤال المعقد قائم؛ ما هي الحرارة؟ و دارت الأيام الى أن أتى عقلين من أكبر عقول الفيزياء في التاريخ، جيمس كلارك ماكسويل و لودفييغ بولتزمان. أدركا هذين الاثنان أن فهم الحرارة ممكن، لكننا بحاجة الى فكرة قديمة جدا، بحاجة الى فكرة الذرات أو الجريئات. إن الغازات التي درسها بويل ورفاقه عبارة عن ذرات تتحرك بشكل عشوائي جدا داخل الوعاء، فبالتالي تصطدم بجدار الوعاء، وترتد مثل كرت المضرب. بالطبع اصطدام ذرة واحدة لا يترك سوى أثر ضئيل على جدار الوعاء، لكن اذا كان لدينا مليارات الذرات داخل الوعاء وتقوم بهذا العمل وبسرعات مختلفة فإن النتيجة تكون ما نسميه "الضغط". والضغط كمية مرتبطة بشدة مع الحرارة، لذلك ما نسميه درجة الحرارة ليس سوى الطاقة الحركية لتلك الذرات. اذا كان لديك كوبين من الماء واحد ساخن والآخر بارد، وسألك أحدهم ما الفرق بينهما؟ تستطيع أن تجيب، وبثقة، أن الكوب الحار تتحرك ذراته بشكل أسرع من الكوب البارد. أي جسم حار سواء كان صلب أو غازي أو سائل يعني أن الطاقة الحركية لذراته أعلى من نظيره البارد.

لم تكن تلك الأفكار سهلة القبول آنذاك. تذكر نحن في منتصف القرن التاسع عشر، لم تكن فكرة الذرات مقبولة. فلا يوجد أي دليل ملموس على وجود الذرات. في الحقيقة فكرة الذرات لم تكن مقبولة حتى بداية القرن العشرين! حتى عام ١-;-٩-;-٠-;-٥-;-، العام المعجزة لآينشتين. نشر ثلاثة ورقات ثورية، كانت واحدة بعنوان (حول الحركة البروانية) برهن فيها، بقوة الرياضيات، أن الذرات موجودة بالفعل. تزامن ذلك مع تتطور نظرية الكم، بعدها تغير كل شيئ، وصارت الذرة حقيقة نظرية وتجريبية لا جدال عليها اطلاقا.

لكن في زمن بولتزمان وماكسويل، منتصف القرن التاسع عشر، لم يكن عدد المقتنعين بوجود الذرات كثير. قبل ماكسويل وبولتزمان، تحديدا عام ١-;-٨-;-٥-;-٩-;-، اقترح كلاوزيوس فكرة الغاز المكون من ذرات لتفسير ما يسمى بالضغط والحرارة للغازات داخل الأوعية ممهدا بذلك لظهور النظرية الذرية للغازات. لكن حساباته كانت غير دقيقة. في عام ١-;-٨-;-٦-;-٦-;- عدل ماكسويل ببراعة حسابات كلاوزيوس، آخذا في الاعتبار أن ذرات الغاز لا تتصادم مع الجدران فقط، بل مع نفسها أيضا، مما يجعل بعضها بطيئة والأخرى أسرع. لقد كانت دراسة ماكسويل احصائية قائمة على نظرية الاحتمالات، وهو شيئ لم يكن محبب في ذاك الوقت. لقد كانت فيزياء نيوتن يقينية 100%. والآن ماذا يريد هذا الكلاوزيوس و الماكسويل؟ هل يريدان كسر يقين قوانين الفيزياء المقدسة التي تحكم الطبيعة؟ في الحقيقة لقد فات الآوان، لقد قدم بولتزمان تعريف للإنتروبيا بشكل جديد، معلنا فيه فتح فرع جديد في الفيزياء اسمه "الميكانيكا الاحصائية".

الانتروبيا مصطلح اخترعه كلاوزيوس لأول مرة، لكنه لم يعطي لا هو ولا غيره تعريف واضح له. الى أن أدخل بولتزمان مفهوم احصائي بحت. الانتروبيا هي مقياس لفوضى نظام معين. كلما زادت فوضى غرفتك يعني أن الانتروبيا زادت، وهي كمية دائما تنحى نحو الزيادة لا النقصان. لنعد الى وعائنا المملوء بالغاز، تخل أنه بطريقة ما فصلنا الذرات السريعة ( حرارة أعلى) عن البطيئة (حرارة أقل)، أي نجعل الذرات الحارة على يمين الصندوق والباردة على اليسار. اترك الصندوف لبعض الوقت، ماذا سيحدث؟ ستختلط الذرات الحارة بالباردة ليصبحوا بنفس درجة الحرارة بعد فترة معينة من الزمن. لقد زادت الانتروبيا. لا يمكن لك أن تترك كوب شاي نعناع في غرفة لمدة يوم ثم تعود وتجده مازال حار. ستتبادل ذرات الشاي مع ذرات الغرفة، حتى يصبحوا بحالة حرارية واحد، يسمى هذا بالقانون الثاني للديناميكا الحرارية: تنزع الاشياء الي أعلى درجات الاختلاط الحراري حتى يصلوا الى حالة توازن، وحالة التوازن هذه هي أقصى انتروبيا ممكنه أو أعلى فوضة. ان المعادلة التي كتبت على قبر بولتزمان هي الانتروبيا S:

S=K log W

S تعني الانتروبيا، K ثابت بولتزمان، W احتمالية ترتيب معين، فدائما هناك احتمالات لترتيب شكل ذرات الغاز في الوعاء، كل ترتيب له احتمال معين يقاس بواسطة W.

ولا نعلم لماذا انتحر بولتزمان؟ هل لأنه لم يستطع تحديد ثابته K بدقة؟ أم بسبب فكرة الاحتمالات؟ أم بسبب المعارضة الشرسة التي واجهها من أعدائه تجاه هذه الأفكار؟ عموما الرجل كان كئيب جدا. انه من ذلك النوع من العباقرة الذين سمحوا لعقولهم باجتاز جماجمهم كثيرا، لكن بدون تلك العقول لا يمكن أن تتطور البشرية، لقد دفع ثمن عبقريته، لكن دائما هناك من سيأتي ويقدر تلك الأفكار، وهذا ما فعله آينشتين عام ١-;-٩-;-٠-;-٥-;- بنشره البحث الخاص بالحركة البروانية، الذي أثبت فيه وجود الذرات.

تحية خالدة لروح البطل العبقري، لودفييغ ادوارد بولتزمان.



#مدني_عبد_المجيد_الهيتي (هاشتاغ)      



اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين
حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل


كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على: الفيسبوك التويتر اليوتيوب RSS الانستغرام لينكدإن تيلكرام بنترست تمبلر بلوكر فليبورد الموبايل



رأيكم مهم للجميع - شارك في الحوار والتعليق على الموضوع
للاطلاع وإضافة التعليقات من خلال الموقع نرجو النقر على - تعليقات الحوار المتمدن -
تعليقات الفيسبوك () تعليقات الحوار المتمدن (0)


| نسخة  قابلة  للطباعة | ارسل هذا الموضوع الى صديق | حفظ - ورد
| حفظ | بحث | إضافة إلى المفضلة | للاتصال بالكاتب-ة
    عدد الموضوعات  المقروءة في الموقع  الى الان : 4,294,967,295
- قراءة تاريخية موجزه.. تركيا واستحضار الإسلام السياسي من زمن ...


المزيد.....




- فعالية بمشاركة أوباما وكلينتون تجمع 25 مليون دولار لصالح حمل ...
- -سينما من أجل غزة- تنظم مزادا لجمع المساعدات الطبية للشعب ال ...
- مشهور سعودي يوضح سبب رفضه التصوير مع الفنانة ياسمين صبري.. م ...
- NOW.. مسلسل قيامة عثمان الحلقة 154 مترجمة عبر فيديو لاروزا
- لماذا تجعلنا بعض أنواع الموسيقى نرغب في الرقص؟
- فنان سعودي شهير يعلق على مشهد قديم له في مسلسل باللهجة المصر ...
- هاجس البقاء.. المؤسسة العلمية الإسرائيلية تئن من المقاطعة وا ...
- فنانة لبنانية شهيرة تكشف عن خسارة منزلها وجميع أموالها التي ...
- الفنان السعودي حسن عسيري يكشف قصة المشهد -الجريء- الذي تسبب ...
- خداع عثمان.. المؤسس عثمان الحلقة 154 لاروزا كاملة مترجمة بجو ...


المزيد.....

- لا ميّةُ العراق / نزار ماضي
- تمائم الحياة-من ملكوت الطب النفسي / لمى محمد
- علي السوري -الحب بالأزرق- / لمى محمد
- صلاح عمر العلي: تراويح المراجعة وامتحانات اليقين (7 حلقات وإ ... / عبد الحسين شعبان
- غابة ـ قصص قصيرة جدا / حسين جداونه
- اسبوع الآلام "عشر روايات قصار / محمود شاهين
- أهمية مرحلة الاكتشاف في عملية الاخراج المسرحي / بدري حسون فريد
- أعلام سيريالية: بانوراما وعرض للأعمال الرئيسية للفنان والكات ... / عبدالرؤوف بطيخ
- مسرحية الكراسي وجلجامش: العبث بين الجلالة والسخرية / علي ماجد شبو
- الهجرة إلى الجحيم. رواية / محمود شاهين


المزيد.....
الصفحة الرئيسية - الادب والفن - مدني عبد المجيد الهيتي - لودفييغ بولتزمان، عبقري الفيزياء الذي دفع ثمن عبقريته غاليا