إن كل الظواهر الضوئية التي فحصناها تشهد لصالح النظرية الموجية. وأهم هذه الشواهد انكسار الضوء وانعراجه حول الحواجز الصغيرة. واستر شاداً بوجهة النظر الميكانيكية نشعر أن لابد من طرح سؤال آخر؛ وهو يخص تعيين الخواص الكيميائية للأثير. وحل هذه المسألة الجوهرية يتطلب أن نعرف فيما إذا كانت الأمواج الضوئية فيه طولانية أم عرضانية. وبتعبير آخر هل ينتشر الضوء كما ينتشر الصوت؟ هل الموجة الضوئية هي موجة كثافة في الأثير فتحدث اهتزازات جسيماته على منحى الانتشار؟ أم أن الأثير يشبه الهلام المرن، ذلك الوسط الذي لا يمكن أن تتولد فيه سوى أمواج عرضانية تهتز فيها جسيماته في منحى عمودي على استقامة انتشار الموجة؟

لنحاول، قبل أن نحل هذه المسألة، أن نعلم أي جواب نفضل. واضح أننا سنكون سعداء إذا كانت الأمواج الضوئية طولانية. لأن الصعوبات التي سنصادفها في توصيف أثير ميكانيكي تصبح عندئذٍ أكثر بساطة بكثير. لأن صورة الأثير ستكون، على الأرجح، شيئاً يشبه صورة غاز يتفسر فيها انتشار الأمواج الصوتية كأمواج كثافية. ولابد أن نجد من الأصعب أن نتخيل صورة أثير ينقل أمواجاً عرضانية. لأن تصور الأثير هلاماً مؤلفاً من جسيمات مختصة بنقل أمواج عرضانية ليس بالأمر اليسير. حتى أن هويجنز نفسه كان يعتقد أن من الخير أن يكون الأثير وأشبه بالهواء( لا وأشبه بالهلام). لكن الطبيعة لا تعباً بأماني البشر. فهل ستكون، في هذا الشأن، رحيمة بالفيزيائيين الذين يحاولون فهم كل الظواهر من خلال الصورة الميكانيكية؟ للجواب عن هذا السؤال لابد من فحص عدد من التجارب الجديدة.

لكننا سنكتفي بأن نفحص بالتفصيل واحدة فقط من التجارب القادرة على إعطاء الجواب. لنفترض أن لدينا صفيحتين رقيقتين جداً من الترمالين مقتطعتين من، هذه المادة الصلبة بشكل معين لا ضرورة لشرحه هنا. وهذه المادة قليلة الشفافية ولذلك نأخذهما رقيقتين كي نرى النور من خلالهما. لنضع هاتين الصفيحتين بين العين وبين منبع ضوئي كما في الشكل 1. فماذا سنرى؟ قد تسعدنا الصدفة فنرى المنبع مضيئاً. والاعتماد على الصدفة سببه ما يلي: لنقم الآن بتدوير إحدى الصفيحتين بالتدريج، وهي في مكانها موازية للصفيحة الأخرى، حول الشعاع الضوئي الذي يصل ما بين المنبع والعين عبر الصفيحتين. أي أننا ندور حول هذا الشعاع كل نقاط هذه الصفيحة ما عدا نقطة التقاء الشعاع بالصفيحة التي ندورها. يحدث عندئذ شيء عجيب! سنرى أن النور القادم من المنبع يضعف تدريجياً حتى يختفي تماماً فلا نعود نرى المنبع. فإذا واصلنا هذا التدوير نرى النور يشتد بالتدريج حتى يعود إلى شدته الأولى فنرى المنبع من جديد كما كان. نعتقد الآن أن سبب اعتمادنا على الصدفة في بدء التجربة أصبح مفهوماً. وإذا لم تفعل الصدفة ما تمنيناه من رؤية المنبع في البدء فما علينا سوى أن نقوم بالتدوير التدريجي، بالأسلوب نفسه، فنرى توالي اشتداد النور واختفائه كما شرحنا.

الشكل 1.

دون أن ندخل في تفاصيل هذه التجربة ومثيلاتها العديدة يمكن أن نطرح السؤال التالي: هل يمكن تفسير هذه الظواهر لو كانت الأمواج الضوئية طولانية؟ إننا نعلم، في الأمواج الطولانية، أن جسيمات الوسط تتحرك مهتزة على طول المحور وهو هنا الشعاع الضوئي الذي يصل ما بين المنبع والعين عبر الصفيحتين. فتدوير الصفيحة حول هذا المحور يجب أن لا يغير شيئاً في الحركة الاهتزازية (لو كانت طولانية) للجسيمات المصطفة على طول هذا الشعاع بما فيها جسيمات الصفيحة الدوارة الواقعة عليه. وعلى هذا يجب أن لا يحصل شيء من قبيل هذا التوالي في ظهور المنبع واختفائه، أثناء تدوير إحدى الصفيحتين بالأسلوب المذكور، لو كانت موجة الضوء طولانية.

إن هذه الظاهرة، وكثيراً من مثيلاتها، لا يمكن أن تتفسر إلا إذا كانت الأمواج الضوئية عرضانية لا طولانية. وبتعبير آخر لابد من القول بأن بنية الأثير تشبه الهلام الدوّار. وهكذا لم يقع ما كنا نتمناه، وهذا أمر مؤسف، ولكن: ما كل ما يتمنى الـــمــرء يدركه تجري الرياح بما لا تشتهي السفن وعلينا أن نتهيأ لمجابهة صعوبات رهيبة في محاولة توصيف الأثير بعبارات الميكانيك.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

جامعة أم البنين (عليها السلام) الإلكترونية تعلن فتح باب التسجيل للدراسات التبليغية والقرآنية

مستشفى الكفيل يعتمد أحدث التقنيات العالمية في عمليات زراعة القوقعة

مركز السيد جعفر الحلي يستقبل مدير صحة كربلاء للاطّلاع على خدماته المقدّمة للزائرين

قسم الشؤون الفكريَّة يقدِّم ندوة ثقافية لوفد شبابي من الموصل

المزيد

الآخبار الصحية

حالة صحية شائعة قد تُخفي "إنذارا مبكرا" للإصابة بالسرطان !

"أوميغا 3" صديق القلب.. هل يربك سكر الدم؟

بدائل لليمون.. 8 إضافات للماء تعزز فوائده الصحية

دراسة: محاولة متعمدة لنشر الإنفلونزا تنتهي بـ"مفاجأة"

المزيد

الآخبار التكنلوجية

سلامة الأطفال: سبع قواعد ذهبية للركوب الآمن بالسيارة

توقع خطير لماسك: الروبوتات ستتفوق على البشر من حيث العدد

دراسة تكشف عاملا غير متوقع يرتبط بزيادة خطر الإصابة بالتوحد

"ميتا" توقف وصول المراهقين إلى شخصيات الذكاء الاصطناعي ؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

Index of Refraction

Interference

Refraction

Angles of Incidence and Refraction

Diffraction

The Laws of Refraction

Polarized Light

Indices of Refraction

The Propagation of Light

Spherical Aberration

Double Refraction

الضوء