ژان برنارد لئون فوکو : زندگینامه و دستاوردهای علمی این دانشمند بزرگ

0

در ساختمان سازمان ملل متحد در نیویورک، کره طلایی رنگ کوچکی بچشم می‌خورد که به یک میله بلند فولادین آویخته شده است و مانند پاندول حرکت می‌کند. اما ظاهراً با گذشت زمان تغییر جهت می‌دهد. این کره ساده که به آرامی نوسان می‌کند نمایانگر این حقیقت است که زمین دور محور خود می‌چرخد. نام این کره، به نام مخترعش فوکو، به پاندول فوکو معروف شده است.

ژان برنارد لئون فوکو، به سال ۱۸۱۹ در پاریس متولد شد. تحصیلات ابتدایی را نزد معلم خصوصی آموخت. ژان، جوان زیرک و با استعدادی بود و از همان زمان کودکی علاقه زیادی به ساختن وسایل مکانیکی داشت. او یک قایق، یک دستگاه تلگراف و یک موتور بخاری ساخت که جالب بودند.

سپس برای تحصیل علم پزشکی، وارد دانشکده طب پاریس شد. اما چون طاقت دیدن خون را نداشت از ادامه این رشته دست کشید و بعنوان تکنیسین دستگاه‌های فیزیکی و میکروسکپ در دانشکده طب مشغول به کار شد.

در سال ۱۸۳۹، کتابی درباره پیشرفت روش‌های عکسبرداری اثر لوئی ژاکت داگور، ((۱۸۵۱ – ۱۷۸۱)(Louis Jacques Daguerre مخترع فرانسوی، چاپ شد که آتش اشتیاق فوکو را به رشته‌های علمی به ویژه فیزیک نور، برانگیخت اما او خیلی زود متوجه شد که در این رشته تجربه کافی ندارد، از این رو به مطالعه ریاضیات پرداخت و دامنه دانش و اطلاعات علمی‌اش را توسعه داد.

فوکو، شیوه‌های جالبی برای اندازه‌گیری سرعت نور بکار برد، اما بعلت نبودن دقت کافی در آزمایش و نقص دستگاه‌های فنی، به نتیجه درستی نرسید. فوکو، اصل مهمی را در فیزیک بنیاد نهاد. او ثابت کرد که سرعت نور در آب کمتر از هواست. این نظریه به او کمک کرد تا به دانشمندان بفهماند که نور، برخلاف آنچه آن‌ها تصور می‌کردند ذره‌ای نیست و از امواج نورانی انرژی دار تشکیل شده است. (امروز ثابت شده که نور هم ذره‌ای است و هم موجی و نمی‌توان یکی از این دو خصوصیت را به تنهائی به نور نسبت داد. ) بعد‌ها، فیزیکدان آمریکایی، آلبرت مایکلسون، (Albert Michelson (1852-1931)) موفق شد با استفاده از آینه دوارفوکوسرعت نور را بدقت اندازه بگیرد.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
لیزر هموروئید درمان بواسیر در کلینیک تخصصی هموروئید تهران

فوکو، دانشمندی برجسته و نابغه‌ای بزرگ بود. او فقط روی ماهیت نور تحقیق نمی‌کرد، بلکه در تمام رشته‌های برق و مکانیک به مطالعه و بررسی می‌پرداخت. لامپ با قوس الکتریکی که با ایجاد جرقه بین دو تیغه کربن روشن می‌شد به تازگی وارد عمل شده بود. فضای بین تیغه‌ها با سوختن کربن مرتبه زیاد می‌شد بحدی که دیگر جرقه‌ای بین آن‌ها بوجود نمی‌آمد و چراغ روشن نمی‌شد. فوکو، برای رفع این عیب، یک دستگاه تنظیم‌کننده خود کار اختراع کرد که با کمک آن فاصله تیغه‌های کربن هنگام سوختن به هم نزدیک می‌شد.

فوکو، درباره رابطه بین انرژی مکانیکی گرما و انرژی مکانیکی و مغناطیس مطالعات ارزنده‌ای داشته است. او جریان‌های گردابی را کشف کرد که امروز به جریان‌های فوکو مشهور است. این جریان‌ها، در یک حلقه مسی که در میدان مغناطیسی نیرومندی می‌چرخد بوجود می‌آید. کشف جریان‌های فوکو، از مهمترین مسائل فیزیک جدید است.

پاندول فوکو، سند گویایی از قانون نیوتن است که می‌گوید: «هرگاه جسمی بحر کت درآید تا ابد به حرکت خود در همان مسیر ادامه خواهد داد مگر آنکه تحت تأثیر نیرویی از خارج واقع شود. » این پاندول، بوسیله یک یاتاقان ساچمه‌ای ضد اصطکاک برروی تکیه گاه خود معلق مانده است. هنگامی که کره نوسان می‌کند زمین در زیر آن می‌چرخد، و برای ناظری که این وضع را می‌نگرد چنین بنظر می‌آید که پاندول تغییر جهت می‌دهد. این نوعی خطای باصره است؛ مانند وقتی که مردم تصور می‌کنند که خورشید از مشرق به مغرب در حرکت است، در حالی که واقعاً این زمین است که از مغرب به مشرق حرکت می‌کند.

تمام اختراعات و اکتشاف‌های فوکو، خدمات بزرگی به دانش بشری کرده است، که مهمترین آن‌ها چرخش نمای (ژیروسکپ) فوکو است. این چرخش نما، از چرخ فلزی کوچکی درست شده که در موقع چرخیدن، محور آن همواره در جهت ثابتی باقی می‌ماند. ا قرنهاست که از قطب‌نما برای راهنمایی کشتی‌ها استفاده می‌شود. قطب نما، آهنربای کوچکی است که در جهت میدان مغناطیسی زمین قرار می‌گیرد. سابقاً، استفاده از قطب‌نما در کشتی‌های فولادین با اشکال زیادی مواجه بود، چون عقربه قطب‌نما اشتباهاً تحت تأثیر جاذبه فولاد کشتی قرار می‌گرفت و از خط شمال منحرف می‌شد. دانشمندان درصدد برآمدند تا وسیله‌ای بسازند که این اثر را خنثی کند.

المر امبروزسپری، ) Elmer Ambrose Sperry)۱۸۶۰ -۱۹۳۰(( مخترع آمریکایی، راه حل این مساله را در چرخش‌نمای فوکو پیدا کرد، و از اصول آن در ساختن قطب‌نمای ژیروسکپی استفاده کرد. وقتی که این قطب‌نما با محورش بچرخد و متوجه جهت شمال واقعی باشد، همواره در این وضعیت باقی خواهد ماند و به‌هیچ وجه تابع حرکت کشتی نخواهد بود. اولین قطب نمای ژیروسکپی، در سال ۱۹۱۱ روی کشتی جنگی دلویر (Delware) در نیروی دریایی بروکلین نصب شد و کار آن موفقیت‌آمیز بود.

از اصول چرخش‌نما، در بیشتر رشته‌های صنعتی استفاده شده است. از آن می‌توان بجای راهنمای خود کاردرهواپیما‌ها و کشتی‌ها استفاده کرد. چرخش‌نما، مسیر اژدر‌های غول پیکر را نیز مشخص می‌کند. با کمک چرخش‌نما و حسابگر الکترونی بود که راه جدیدی در کشتیرانی گشوده شد و زیر دریایی اتمی ناتیلوس با موفقیت از زیر قطب شمال گذشت. این دستگاه بسیار جالب همچنین در مسافرت‌های فضایی، هدایت موشک‌ها و خط سیر ماهواره‌ها کاربرد‌های فراوانی دارد. اگر تلاش و ابتکار فوکو نبود شاید بشر هرگز به چنین اسباب با ارزشی دست نمی‌یافت.

   

پستهای اخیر

گالری عکس: ملکه انگلیس حالا دیگر با سیزدهمین رئیس جمهور آمریکا هم در دوران زندگی خود ملاقات کرده!…

1- ملکه انگلیس در ملاقات با هری ترومن، وقتی او هنوز پرنسس بود - 31 اکتبر سال 1951 سه ماه بعد در ششم فوریه سال 1951، بعد از شاه جورج پنجم، پرنسس الیزابت، ملکه انگلیس شد. 2- هفدهم اکتبر سال 1957، رئیس جمهور آیزنهاور از خانواده…

لکسوس NX مدل ۲۰۲۲ معرفی شد: پیشرانه هیبریدی و سیستم سرگرمی جدید

علاقه‌مندان و مشتاقان این کراس‌اوور ژاپنی لوکس در یک خوشبختی تمام غرق خواهند شد. چون نسل جدید لکسوس NX برای سال ۲۰۲۲ دقیقا نقاط ضعف مدل‌های پیشین را از بین برده و با تغییرات متعدد، ظاهری جدید و امکانات تازه وارد بازار می‌شود. برای مثال،…

شاید آیفون ۱۳ هیچ کلیدی نداشته باشد؛ کاری که از اپل بعید نیست!

برخی شایعات از حذف کلیدهای فیزیکی در آیفون بعدی اپل (آیفون ۱۳) خبر می‌دهند. اخیرا سایت اپل اینسایدر یک یک ثبت اختراع در ایالات متحده پرده‌برداری کرده است که نشان می‌دهد اپل در حال بررسی دستگاه‌هایی با سنسورهای ورودی لمسی (capacitive…

با گام گذاشتن به داخل این کافی شاپ عجیب در روسیه، انگار وارد یک دنیای دوبعدی شده‌اید!

کافه Bw در روسیه دو شعبه متفاوت در مسکو و سن پترزبورگ دارد و یکی از پیشنهادهای خوب برای بازدید توریست‌ها است. دلیل تفاوت این کافه‌ها چیست؟ تفاوت این است که طوری طراحی شده که وقتی به داخل آن پا می‌گذارید به ناگاه خود را در یک دنیای…

عکاسی که به صورت نمادین قدرت طبیعت را با ساختن امواجی از شاخه‌های درخت نشان داد

وقتی در اواخر سال 2020 ، آلمان با موج دوم همه‌گیری کرونا و محدودیت‌های در پی آن، مواجه شد، عکاس و هنرمندی به نام گئورک گلاشر، تصمیم گرفت که در یک جنگل یک پروژه عکاسی راه بیندازد که بازتابی از وضعیت دنیا هم باشد. او در جنگل نزدیک هامبورگ،…

و سرانجام پخش سریال لوکی از دیزنی پلاس شروع شد – چرا باید ببینیم؟!

اگر اهل کتاب کامیک مارول باشید، حتما شخصیت لوکی را می‌شناسید. او یک ضدقهرمان و برادر ثور است. او شخصیتی است که 1949 توسط استن لی و تصویرگر مشهور -جان کربی- خلق شد. او در دنیای کتاب‌های کامیک شخصیت مهمی است و حتی بر اساس یک نظرسنجی در سال…

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.