رویای سرن

به بهانه تدریس آزمایش اورستد در سال یازدهم دبیرستان

کشف اورستد در قرن نوزدهم گامی مهم در پیشرفت علم فیزیک و شناخت بهتر بشری از جهان پیرامون بود. بار الکتریکی متحرک منشا میدان مغناطیسی است. این گزاره مهم علاوه بر اینکه گره از شناخت میدان مغناطیسی را می گشاید، حاوی نکته شگفت انگیز دیگری نیز هست. این شگفتی به حضور واژه " متحرک " در این گزاره برمی گردد. از آنجا که متحرک بودن از دیدگاه کلاسیکی تابع ناظر می باشد، این سوال مطرح می شود که کدامین ناظرها می توانند وجود میدان مغناطیسی را آشکار سازی کنند؟ آیا برای قضاوت در مورد میدان مغناطیسی ناظر مرجحی وجود دارد؟ این پرسش بسیار شبیه این پرسش تاریخی در ابتدای قرن بیستم است که مرجع اندازه گیری سرعت نور چیست؟
نظریه الکترومغناطیس کلاسیک ( شامل معادلات ماکسول) کاملا بر اصول نسبیت خاص منطبق هستند. از این رو در پی یافتن ناظر مرجح برای میدان مغناطیسی با پیروی از اصول نسبیت خاص که در دل این نظریه نهفته است ، پاسخ داده می شود. میدان مغناطیسی جلوه ای از رفتار نسبیتی نظریه الکترومغناطیس است. ( گویا نسبیت از زندگی روزمره ما دور نیست.)
جالب اینجا است که نطریه الکترومغناطیس به اصول کوانتوم نیز همانند نسبیت احترام می گذارد. ایده کوانتش میدان های فیزیکی اولین بار در مشاهده رفتار کوانتومی میدان الکترومغناطیس مشاهده شد( پدیده فوتو الکتریک) .
از این رو نظریه الکترومغناطیس به عنوان یک نظریه زیبا و نسبتا کامل علاوه بر احترام به تقارن که مطلوب فیزیکدانان بنیادی است، به خوبی یک نظریه کوانتوم نسبیتی نیز هست. از این رو سایر نظریات فیزیکی در قیاس با این نظریه داوری می شوند.
محمدرضا خسروی پور
روزهای پایانی بهمن ۱۴۰۳

❤8👍2

253 views08:48