برندگان جایزه نوبل فیزیک (2)

برندگان جایزه نوبل فیزیک (1)

مختصات جغرافیایی بر روی کره زمین

زمین مانند کرات دیگر آسمانی ،کروی شکل است. جغرافیدانان برای مشخص کردن هر نقطه از آن ،به کمک

خطوط فرضی تقسیماتی را روی آن در نظر گرفته اند .مهمترین خط فرضی ،خط استوا است که از دو نقطه

آن در شمال و جنوب به یک فاصله است .خط استوا به صورت دایره دور تا دور زمین به طول حدود 40

میلیون کیلومتردر نظر گرفته شده است و کره زمین رابه دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می شود .

دوایر فرضی دیگری به نام مدار به موازات دایره استوا روی کره زمین قابل رسم است .این دوایر به تدریج 

کوچک و کوچکتر می شوند تا در نقطه قطب شمال یا جنوب به صورت یک نقطه ظاهر می شوند .اگر نقطه 

قطب را به مرکز زمین وصل کنیم و از مرکز زمین خطی فرضی بتواند خط استوا را قطع کند،یک زاویه 90 

درجه ای حاصل می شود . به همین جهت جغرافیدانان ،مدار قطبی را در شمال 90 درجه و مدار استوا را 

صفر درجه فرض کرده اند . بقیه مداراتی را هم که بین استوا و قطب قرار می گیرند ،به ترتیب بین صفر تا 

90 درجه شمالی درجه بندی می کنند . همین طور از مدار استوا تا قطب جنوب نیز مداراتصفر تا 90 درجه 

(جنوبی ) تقسیم بندی می شوند . به این ترتیب ،هیچ نقطه ای از روی زمین نیست که روی یک مدار قرار 

نگیرد .

علاوه بر دایره مدارات همه با هم موازی هستند و هر یک درجه خاصی دارد ،خطوط فرضی دیگری نیز 

وجود دارد که از قطب شمال شروع و به قطب جنوب ختم می شوند ؛همه این نیم دایره ها با هم مساوی هستند 

ولی یکدیگر را در قطب ها قطع می کنند. این دوایر را نصف النهار می گویند . جغرافیدانان یکی از این 

نصف النهارات را مبدا درجه بندی در نظر گرفته اند. این نصف النهار چون از شهر و رصد خانه گرینویچ

در جنوب غرب لندن می گذرد، به نصف النهار گرینویچ معروف است .اگر نصف النهار مبدا را از سوی 

دیگر زمین ادامه دهیم .دایره ای ساخته می شود که کره زمین را به دو نیمکره شرقی و غربی تقسیم می کنند 

نصف النهارات در این 2 نیمکره نیز مانند مدارات دارای درجه بندی خاصی هستند که از صفر(نصف النهار 

مبدا) شروع می شود و تا نصف النهار 180 درجه ادامه می یابد .

خورشید هر ۲۴ ساعت یک بار دور کره زمین را می‌گردد و کل زمین نیز ۳۶۰ درجه طول جغرافیایی است. 

در نتیجه هر ۱۵ درجه تغییر طول جغرافیایی یک «ساعت» محسوب می‌شود. این امر مبنای تعیین مناطق 

زمانی است.

چگونگی مشخص کردن مختصات یک نقطه بر روی زمین

تاريخچه الکتريسيته ومغناطيس(1)

مغناطيس:

سابقه مغناطيس مربوط به قبل از تاريخ است. افسانه چوپاني بنام مگنز (Magnes) که هنگام چراي گوسفندان نوک آهني چوب دستي وميخ کفشش به سنگهاي آهنربا که لود استون (Load stone) ناميده ميشد، ميچسبد مربوط به 800 سال قبل از ميلاد است. آهنربا يا لود استون از ناحيه اي بنام ماگنزيا (Magnesia)درآسياي صغير بدست ميامده است،وکلمه مصطلح مگنت (Magnet) بعنوان سنگ ماگنزي ا (Stone of magnesia)ازنام اين منطقه گرفته شده است .

در 600 سال قبل ازميلاد تالس(Tales)- وديگران ميدانستند که وقتي کهربا ويا کهرباي سياه رامالش 

دهند،اجسام سبک را جذب ميکنند. نام يوناني کهربا همان الکترون (Electron ) است.

ارسطو ، باتوجه به اقوال مردم در مورد گفته هاي تالس ،اورا معتقد به لزوم روح بعنوان عامل حرکت ميداند

 ونتيجه ميگيرد که مغناطيس که آهن راجذب ميکند، داراي روح است. خاصيت آهنربائي مغناطيس را از 

خيلي قديم ميدانستند. افلاطون به سقراط مي نويسد:"اين يک موهبت ،مانند قدرت الهي است که بتو داده شده 

است . مانند قدرتي که درسنگي بنام مغناطيس وجود دارد. اين سنگ نه تنها قدرت جذب حلقه آهني

 رادارد،بلکه به حلقه نيز نيروئي ميدهد که ميتواند حلقه هاي ديگر راجذب کند.به اين ترتيب ميتوان يک زنجير

 تشکيل داد که قدرت حلقه ها به قدرت آهنربا وابسته است.

علم مغناطيس:

  اولين کسي که در مورد خصوصيات مغناطيس مقاله نوشت پرگرينوس پتروس فرانسوي بود. او در 

1269 در مقاله اش اعلام کرد که خصوصيات مهم سنگ آهنربا ،يا لود استون راکشف کرده است.ودرواقع

 علم مغناطيس مربوط به اين سال است.اومهندس ارتش فرانسه بود وروي ماشينهاي پرتاب سنگ وتوپهاي 

آتش کار ميکرد.در هنگام اين کار بفکر ساخت ماشيني باحرکت دائمي افتاد وفکر کرد اينکار بااستفاده

 ازآهنربا امکان پذير است. مقاله خود را در 3500 کلمه بعنوان "عزيز ترين دوست " نوشت.مطلب اين مقاله
 
مدتها مورد استفاده بود. او واسطه بين علم جديد وقديم است.مهمترين مطالب اين مقاله ،درمورد قطبهاي شمالوجنوب وچگونگي تشخيص آنها ، جذب قطبهاي غير همنام ودفع قطبهاي همنام ،آهنربا شدن هر قسمت از
 آهنرباي شکسته وبي اثر شدن آهنرباهاي ضعيف توسط قوي تربود.اورا مخترع عقربه مغناطيسي ميدانند که
 50 سال بعد مورد استفاده عملي واقع شد.اوقطبهاي يک آهنرباي کروي را باقراردادن سوزنهائي روي آن

 وتعيين امتداد قرارگرفتن آنها که بطرف قطبين بود ،تعيين کرد.معتقد بود که ميتوان مغناطيس را تبديل به 

انرژي جنبشي کرد.همچنين بيان کرد که قطبين آهنربا قوي ترين نقاط جاذبه بوده وسير وپياز روي آهنربا اثر

 ميگذارند.اوقطبها را با قطبهاي کره آسماني مقايسه کرد،ولي اونتيجه نگرفت که زمين نيز يک مغناطيس است .

 اختراع قطب نما:

  معروف است که دريا نوردي بنام فلاويو ، که وجودش مشکوک است،مخترع ويا تکميل کننده قطب نمابراي استفاده دردريانوردي است(1302 م).

 درسال 1600 م ويليام گيلبرت با کتاب 5جلدي خود باعنوان مگنت (De Magnet) علم الکتريسيته را آغاز 

کرد. اوبامطالعه آهنرباهاي کروي بزرگ، دريافت که زمين نيز يک مغناطيس بزرگ است. اواولين کسي 

بودکه انحراف عقربه مغناطيسي را بطور دقيق وانحراف شمال حقيقي را بررسي کرد.عقيده داشت که علت 

انحراف از شمال واقعي جرم زمين است واحسام مغناطيسي نوعي روح دارند ووزن رانوعي مغناطيس 

وياچيزي شبيه به آن ميدانست؛ واينکه سيارات راميتوان با تاثير متقابل آنها بررسي کرد.احتمالا افکارش روي 

کپلر و نيوتون اثر گذاشت وممکن است نيوتون درمورد جاذبه عمومي از آنها کمک گرفته باشد. کتابش تا 

1822 م مورد استفاده بود وبيشتر آثارش 50 سال بعد ازاو بچاپ رسيد.حدود 2000 سال پس از تالس اواولين 

کسي بود که دريافت علاوه بر کهربا بسياري از اجسام هستند که با مالش خاصيت جذب پيدرا ميکنند وآنها را 

(Electric)وساير اجسام را آن الکتريک (An electric) ناميد. اجسام الکتريک همه چيز بجز آهن را، که 

توسط مغناطيس جذب ميشود ، جذب ميکنند.

او ورسوريوم (Versorium) را که متشکل از يک سوزن واقع بر يک پايه عمودي قابل گردش حول محور 

بود، براي اندازه گيري الکتريسيته اختراع کرد.جسم مورد نظر پس از مالش به سوزن نزديک ميشد ، 

اگرسوزن حرکت ميکرد ، الکتريک والا آن الکتريک بود. اواثر کهرباراباآهنربا متفاوت ميدانست. براي 

کهربا علت مادي وبراي مغناطيس علت صوري قائل بود.

اوکهربا رااز جنس ماده سيال زمين که شکل گرفته وسخت شده ،ميدانست ومعتقد بودکه اين سياليت کاملا از 

بين نمي رود ولذا چنين اجسامي دراثرمالش ،يک افلوويوم(Effluvium) پخش ميکنند وعمل جذب اجسام 

ريز ،بازگشت مجدد اين افلوويوم به جسم است . بابرگشتن همه ماده الکتريکي متصاعدشده به جسم خاصيت 

جاذبه ان هم ازبين ميرود. گيلبرت از دفع الکتريکي خبر نداشت.

برخلاف اجسام الکتريکي ،اجسام مغناطيسي از خود افلوويوم ندارند که اجسام رابخود جذب کنند. اودريافت 

که گرما خاصيت اجسام الکتريک را ازبين ميبر دوجذب الکتريکي از شيشه عبورنميکند درصورتيکه جذب 

مغناطيسي از آن عبورميکند.همچنين جذب الکتريکي از کاغذوپارچه وفلز گذشته ولي مغناطيس از همه چيز ميگذرد. 

اوبراي مغناطيس يک شکل خاصي قائل بود. يکي از آثار اين شکل احاطه جسم مغناطيس بايک حوزه اثراست 

. حوزه از همه اطراف گسترده شده وشدت وگسترش آن به خلوص وکامل بودن مغناطيس وابسته 

است.مغناطيسهاي داخل اين حوزه توسط جسم جذب شده ، وآنها که در خارج حوزه هستند اثر نمي پذيريند.

 گيلبرت اين حوزه را مانند افلوويا درکهربا براي توضيح عمل از راه دور فرض ميکند. بنظر او جذب 

مغناطيسي يک عمل متقابل بين جذب کننده وجذب شونده بود .اوکلمه جفت شدن(Cotion) را بجاي 

جذب(Attraction) بکاربرد ،زيرا درجذب ،کشش فقط توسط جسم جذب کننده است،ولي در جفت شدن جذب 

موزون وموافق دو جسم است. جفت شدن فقط درصورتيکه درحوزه اثر مغناطيس باشد انجام خواهد 

شدومغناطيسهاي بزرگتروخالص ترداراي اثر بيشتري هستند.

اونشان داد که قدرت جذب يک مغناطيس فقط بايک شبکه از فلز مغناطيسي تاثير ميپذيرد ولي اثر الکتريکي 

باهر جسمي مثل کاغذ يا پارچه نيز کاهش مييابد.

  کرشرآلماني ،يکسان بودن قدرت قطبهاي اهنربا را بکمک يک ترازوي طرح خودش تعيين کرد . 

اواينکار را بااندازه گيري کشش يک قطعه آهن از طرف هرقطب انجام داد.او 44کتاب و2000 مقاله مفصل نوشت.