كان ويليام جيلبرت طبيبًا وفيزيائيًا إنجليزيًا شهيرًا في القرن السادس عشر، وُلد عام ١٥٤٤ في كولشيستر. اشتهر بإسهاماته في دراسة الكهرباء والمغناطيسية، ويُعتبر أبا البحث العلمي في هذين المجالين. كان جيلبرت أول من بحث بشكل منهجي في الظواهر المغناطيسية، وصاغ مصطلح "الكهرباء" المشتق من الكلمة اليونانية "إلكترون" التي تعني الكهرمان. ساهمت تجاربه وملاحظاته حول المغناطيسية الأرضية بشكل كبير في تطوير الفيزياء الحديثة. كان أيضًا طبيبًا للملكة إليزابيث الأولى، ومؤلف كتاب "المغناطيسية"، الذي يُعتبر علامة فارقة في تاريخ العلم. توفي جيلبرت عام ١٦٠٣، تاركًا إرثًا خالدًا للعلم.
مساهمات ويليام جيلبرت الرئيسية في العلوم المغناطيسية والكهربائية.
كان ويليام جيلبرت عالمًا مشهورًا في القرن السادس عشر، وُلد في كولشيستر بإنجلترا عام 1544. وهو معروف في المقام الأول بمساهماته في العلوم المغناطيسية والكهربائية، والتي أحدثت ثورة في فهم هذه الظواهر في ذلك الوقت.
من أهم إسهاماته نشر كتاب "دي ماغنيت" عام ١٦٠٠، الذي وصف فيه تجاربه وملاحظاته حول المغناطيسية. كان جيلبرت أول من أكد أن الأرض تتصرف كمغناطيس عملاق، مما يفسر وجود الأقطاب المغناطيسية وإبرة البوصلة. مهدت اكتشافاته الطريق لمزيد من الدراسات حول المغناطيسية وتطبيقاتها العملية.
أجرى جيلبرت أيضًا تجارب على الكهرباء، موضحًا أن مواد مثل الكهرمان المُفرك والزجاج لها القدرة على جذب الأجسام الخفيفة. صاغ مصطلح "الكهرباء" من الكلمة اليونانية "إلكترون"، التي تعني الكهرمان، وكان رائدًا في دراسات الطبيعة الكهربائية للمادة.
في تجاربه، استخدم جيلبرت معدات بسيطة، كالمغناطيس والأجسام المشحونة بالكهرباء، لدراسة الظواهر المغناطيسية والكهربائية. وكانت ملاحظاته الدقيقة ومنهجيته العلمية أساسيتين في تعزيز فهمنا لهذه الظواهر وتطور العلم الحديث.
باختصار، كانت مساهمات ويليام جيلبرت في العلوم المغناطيسية والكهربائية أساسيةً لتقدم الفيزياء والتكنولوجيا. وقد فتحت أعماله الرائدة آفاقًا معرفية جديدة، وألهمت أجيالًا من العلماء المستقبليين لاستكشاف أسرار المغناطيسية والكهرباء.
ما هي التقنية التجريبية التي طورها جيلبرت لأبحاثه؟
كان ويليام جيلبرت طبيبًا وفيزيائيًا إنجليزيًا في القرن السادس عشر، اشتهر بأبحاثه في المغناطيسية. ويُعرف بـ"أبو المغناطيسية" لاكتشافاته المهمة في هذا المجال.
في أبحاثه، طوّر جيلبرت تقنية تجريبية مبتكرة. استخدم أداةً تُسمى "فيرسوريوم"، وهي عبارة عن إبرة مغناطيسية مُعلّقة من حامل يدور بحرية. باستخدام هذه الأداة، تمكّن جيلبرت من دراسة سلوك المغناطيس وفهم الظواهر المغناطيسية بشكل أفضل.
أجرى جيلبرت أيضًا تجارب على مواد مغناطيسية متنوعة، مثل الحديد والعنبر، لدراسة خصائصها المغناطيسية. ولاحظ أن هذه المواد قابلة للتمغنط بالاحتكاك، وأن لديها القدرة على جذب مواد أخرى.
باختصار، كانت التقنية التجريبية التي طورها جيلبرت، باستخدام الفيرسوريوم وإجراء التجارب على المواد المغناطيسية، أساسية لاكتشافاته في مجال المغناطيسية وساهمت بشكل كبير في تقدم العلم في هذا المجال.
وليام جيلبرت: أعظم اكتشاف للعالم الذي أحدث ثورة في فهم المغناطيسية.
كان ويليام جيلبرت عالمًا إنجليزيًا شهيرًا في القرن السادس عشر، اشتهر بإسهاماته في دراسة المغناطيسية. وُلد عام ١٥٤٤، ودرس الطب في جامعة كامبريدج، وأصبح طبيبًا للملكة إليزابيث الأولى. إلا أن شغفه الحقيقي كان البحث العلمي، ومن خلال تجاربه حقق أعظم اكتشافاته.
في تجاربه، لاحظ جيلبرت أن الأرض تتصرف كمغناطيس ضخم، له قطبان مغناطيسيان شمالي وجنوبي. كما اكتشف أن الأرض ليست الجسم الوحيد ذو الخواص المغناطيسية، وأن العديد من المواد الأخرى يمكن مغنطتها. أدت هذه الملاحظات إلى نظريته القائلة بأن الأرض مغناطيس ضخم، له مجال مغناطيسي يؤثر على إبرة البوصلة.
أحدثت اكتشافاته ثورةً في فهم المغناطيسية، ومهدت الطريق لأبحاث مستقبلية في هذا المجال. بفضل أعمال جيلبرت، أصبحنا الآن نفهم بشكل أفضل كيفية عمل المغناطيس وتأثير المجال المغناطيسي للأرض علينا. ولا يزال إرثه قائمًا حتى يومنا هذا، ويُعتبر رائدًا في دراسة المغناطيسية.
فهم معنى قانون جيلبرت وأهميته في علم شكل الأرض.
وُلِد ويليام جيلبرت عام ١٥٤٤ في كولشيستر، إنجلترا. درس الطب في جامعة كامبريدج، وأصبح طبيبًا للملكة إليزابيث الأولى. بالإضافة إلى إسهاماته في الطب، يُعرف جيلبرت أيضًا بأبحاثه واكتشافاته المهمة في الفيزياء، وخاصةً في مجال المغناطيسية.
من أهم إسهاماته في علم مورفولوجيا الأرض صياغة قانون جيلبرت، الذي يصف العلاقة بين معدل تآكل النهر وانحدار قاعه. ووفقًا لهذا القانون، يتناسب معدل التآكل طرديًا مع ظل زاوية انحدار قاع النهر. وهذا يعني أنه كلما زاد انحدار قاع النهر، زاد معدل التآكل، وبالتالي زاد انتقال الرواسب.
يُعد قانون جيلبرت مهمًا في علم أشكال الأرض، إذ يُساعدنا على فهم عمليات التعرية والترسيب التي تُشكل سطح الأرض. ومن خلال فهم كيفية تأثير انحدار التضاريس على معدل تعرية الأنهار، يُمكن لعلماء أشكال الأرض التنبؤ بأنماط الترسيب وتفسيرها في بيئات مُختلفة، مثل الوديان والسهول الفيضية والدلتا.
باختصار، يُعد قانون جيلبرت أساسيًا لدراسة ديناميكيات الأنهار وتأثيرها على تشكّل تضاريس الأرض. ولا تزال مساهمات ويليام جيلبرت في علم شكل الأرض موضع تقدير ودراسة حتى يومنا هذا، مما يُظهر أهمية اكتشافاته في فهم العمليات الجيولوجية التي تُشكّل كوكبنا.
وليام جيلبرت: السيرة الذاتية، الخبرات والمساهمات
كان ويليام جيلبرت (1544-1603) طبيباً وعالم طبيعة وفيلسوفاً إنجليزياً عاش في القرن السادس عشر. يُعرف بأنه أبو الفيزياء الكهربائية والمغناطيسية، وتُعتبر إسهاماته في هذين المجالين ركائز أساسية لهذين الفرعين من العلوم.
وفي ممارسة الطب، اكتسب شعبية كبيرة وأصبح طبيبًا شخصيًا للملكة إليزابيث الأولى ملكة إنجلترا، ولكن دراساته للمجال المغناطيسي للأرض هي التي أكسبته مكانة بين الأجيال القادمة.
يُعدّ كتابه "دي ماغنيت" أشهر أعماله ، وهو نص نُشر عام 1600، ويتميز بكونه أول دراسة فيزيائية جادة أُجريت في إنجلترا. وكان جيلبرت هو من صاغ مصطلح "الكهرباء".
من المفاهيم الأخرى التي بدأ ويليام جيلبرت بتطبيقها: التجاذب الكهربائي، والقوة الكهربائية، والأقطاب المغناطيسية. ولم تُنشر العديد من كتاباته إلا بعد وفاته.
كرر رؤية كوبرنيكوس لدوران الأرض حول الشمس. كما اقترح أن الكواكب تدور بفضل قوة مرتبطة بالمغناطيسية.
كان ويليام جيلبرت معارضًا للمذهب المدرسي، الذي هيمن آنذاك على التعليم الرسمي. كما انتقد تطبيق الفلسفة الأرسطية، التي كانت من أكثر التيارات الفكرية انتشارًا خلال حياته.
بالإضافة إلى منصبه كطبيب ملكي، شغل جيلبرت أيضًا مناصب مهمة في المجتمع الطبي في إنجلترا، حيث ترأس الكلية الملكية للأطباء، والتي كانت كلية الأطباء في البلاد.
يزعم بعض المؤلفين أن الطبيب أمضى عدة سنوات في السفر حول العالم، وهذا هو ما جعله مهتمًا بالمغناطيسية، ولكن لا يوجد دليل يدعم هذه الادعاءات بشكل قاطع.
سيرة
سنة أولى
وُلد ويليام جيلبرت، المعروف أيضًا باسم جيلبرد أو غيلبرد، في 24 مايو 1544 في كولشيستر، إنجلترا، لعائلة من البرجوازيين الأحرار أو من الطبقة المتوسطة. والداه هما هيروم غيلبرد، المُدوّن الرسمي للمدينة، وإليزابيث كوجيشال.
كان الابن الأكبر لزواج جيلبرد-كوجيشال، وخلفه روبرت، ومارغريت، وأخيرًا هيروم. حوالي عام ١٥٤٩، توفيت والدته، فتزوج والده من جين وينغفيلد، وأنجب منها سبعة أبناء آخرين: آن (أو ماريان)، وبرودنس، وأغنيس، وإليزابيث، وجورج، وويليام، وويليام، وأمبروز.
في عام ١٥٥٨، التحق بكلية سانت جون بجامعة كامبريدج، حيث درس أعمال جالينوس، المرجع الطبي الوحيد المعترف به في الجامعة. كما درس الرياضيات والفلسفة والفلك والفيزياء الأرسطية.
حصل على درجة البكالوريوس في الآداب عام 1561، ودرجة الماجستير في الآداب عام 1564، وأخيراً درجة الدكتوراه عام 1569. وسرعان ما أصبح زميلاً بارزاً في جامعة كامبريدج، حيث شغل العديد من المناصب، بما في ذلك منصب أمين الصندوق.
مهنة كطبيب
افتتح جيلبرت عيادته الطبية في لندن عام ١٥٧٠. واكتسب شهرة واسعة بين النبلاء، الذين طالبوا بخدماته على نطاق واسع. ومع ذلك، لم يهمل دراساته المتعلقة بالمغناطيسية.
وبهذه الطريقة، بدأ اسمه يكتسب شهرة في الأوساط الفكرية في المدينة، مما أدى في نهاية المطاف إلى أن يصبح جيلبرت عضواً في الكلية الملكية للأطباء.
بالإضافة إلى ذلك، خدم ويليام جيلبرت خلال عام ١٥٨٨ كأحد أعضاء المجلس الاستشاري الخاص المسؤول عن ضمان صحة أفراد البحرية الملكية. وكان هؤلاء الأطباء يُختارون من بين أعضاء الكلية الملكية.
وفي المؤسسة المذكورة، شغل مناصب مهمة مختلفة، مثل المشرف في ثلاث مناسبات، بين عامي 1582 و1590. وكان أيضًا أمين صندوق بين عامي 1587 و1594، وبين عامي 1597 و1599؛ وفي الفترة الأخيرة، عمل مستشارًا في الوقت نفسه.
وأخيرًا، في عام 1600، انتُخب جيلبرت رئيسًا للكلية الملكية للأطباء.
ومع ذلك، كان أحد أبرز مناصبه هو منصب طبيب الملكة إليزابيث الأولى ملكة إنجلترا، والذي شغله من عام 1601 حتى وفاة الملكة في مارس 1603. ثم شغل نفس المنصب لفترة وجيزة في عهد خليفة الملكة، جيمس الأول.
لم يتمكن من الاحتفاظ بهذا المنصب لفترة طويلة، حيث عاش أكثر من الملكة بستة أشهر فقط.
المهنة كعالم
عندما اكتسب جيلبرت بالفعل بعض الشعبية بين سكان العاصمة، تم تعيينه مفوضًا لإدارة دستور الأدوية اللندني في عام 1589. علاوة على ذلك، في هذا الدور، كُلِّف بكتابة موضوع يُعرف باسم " Philulae ".
ورغم تكريس نفسه للطب، فإنه لم يتخل قط عن دراسته في مجالات أخرى لمحاولة كشف غموض بعض المعتقدات الخاطئة التي تم تطبيقها كمعرفة علمية مثبتة في ذلك الوقت.
وفي عام 1600، نشر أعماله الأكثر تأثيرًا حول دراساته حول الظاهرة المغناطيسية. كان عنوان النص De Magnete, Magnetisque corporibus et magno Magnete Tellure؛ fisiologia nova، التعددية والحجج، والتجارب الموضحة.
تزعم بعض المصادر أن ويليام جيلبرت أجرى هذه التحقيقات بعد انتهاء دراسته الجامعية، ولكن من غير المؤكد مقدار الوقت الذي كرسه للموضوع قبل نشر النص.
قُسِّم كتاب جيلبرت، " دي ماغنيتيت" ، إلى ستة أجزاء. في الجزء الأول، تناول تاريخ وتطور الماغنيتيت. ثم جمع جميع الخصائص الفيزيائية مع عروض توضيحية قام بها بنفسه.
لم يتوقف عند كتاب "De magnete" ؛ بل واصل جيلبرت دراساته في نص آخر، لكنه لم ينشره أبدًا خلال حياته.
وفاة
توفي ويليام جيلبرت في 30 نوفمبر 1603، في لندن، إنجلترا. كان عمره 59 عامًا ولم يتزوج قط. دُفن في كولشيستر، في فناء كنيسة الثالوث الأقدس.
السبب الدقيق لوفاة جيلبرت غير معروف، ولكن الرواية الأكثر انتشارًا هي الطاعون الدبلي، الذي تفشى بشكل متكرر في إنجلترا في أوائل القرن السابع عشر.
أُورثت ممتلكاته لمكتبة الكلية الملكية للأطباء. إلا أنه لم يُحفظ منها شيء منذ تدمير مقر المؤسسة في حريق لندن الكبير عام ١٦٦٦.
بعد وفاته، تولى شقيقه مسؤولية تجميع ونشر أعماله غير المنشورة، وبعضها غير مكتمل، في عام 1651، في مجلد بعنوان De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova ، لكن هذا لم يكن ناجحًا للغاية.
سُميت وحدة قياس القوة الدافعة المغناطيسية "جيلبرت" تكريمًا لإسهامات هذا العالم. هذه الوحدة جزء من نظام قياس القوة المغناطيسية المغناطيسية (CGS)، وتعادل 0.79577 أمبير لكل دورة.
هناك أيضًا حفرة قمرية سميت على اسم عائلته واسم الجيولوجي كارل جيلبرت من جروف.
الأساطير
لا تتوفر معلومات كثيرة عن حياته خلال العقد الذي تلا تخرجه. مع ذلك، تشير بعض المصادر إلى أن ويليام جيلبرت قام خلال تلك الفترة بعدد من الرحلات.
يُرجَّح أنه كان يسافر حول القارة الأوروبية لمواصلة دراساته. ويعتقد البعض أنه ربما التقى الإيطالي جيوردانو برونو، إذ كانا يشتركان في رؤية كوبرنيكوس لنظام النظام الشمسي، مع أنه لا يوجد دليل على حدوث هذا اللقاء.
وقد قيل أيضًا أنه بسبب علاقته بالبحارة أثناء الرحلات، نشأ اهتمامه بدراسة المغناطيسية، حيث حاول فهم كيفية عمل البوصلات التي كانوا يستخدمونها لتوجيه أنفسهم على متن السفن.
التجارب التي أجريت
الأرض كالمغناطيس
اقترح جيلبرت أن الكوكب بأكمله كان ممغنطًا، لذا كان عليه أن يقوم بوظيفة مغناطيس عملاق، على عكس ما كان يُعتقد حتى الآن، والذي كان يشير إلى أن البوصلات تنجذب إلى جزيرة مغناطيسية أو نجم.
كانت تجربته لتأكيد هذا النهج هي استخدام كرة كبيرة من الماغنيتيت، أطلق عليها اسم " تيريلا "، ووضع إبرة ممغنطة على سطحها. وبهذه الطريقة، تأكد من أن الإبرة تتصرف كبوصلة.
الجذب الكهربائي
ووصف أن فرك حجر الكهرمان يولد انجذاباً لمواد مختلفة ذات خصائص مختلفة، مثل الورق، أو قطرات صغيرة من الماء أو الشعر وعناصر خفيفة أخرى.
الجاذبية المغناطيسية
باستخدام جهازه ، استنتج جيلبرت أن الجذب المغناطيسي ينتشر في جميع الاتجاهات. كما لاحظ أن بعض الأجسام ذات التركيب المعدني فقط هي التي تنجذب، وأن قوة هذا الجذب تزداد تدريجياً كلما اقترب المغناطيس من الجسم.
وبالمثل، قال جيلبرت أن الجاذبية المغناطيسية قادرة على المرور عبر اللهب المشتعل.
مغنطة
اكتشف ويليام جيلبرت كيفية مغناطيسية الحديد المطاوع من خلال عملية يتم فيها دق قضيب ساخن من الشمال إلى الجنوب ووضعه على سندان.
كما لاحظ أيضًا أنه عندما تم إعادة تطبيق الحرارة على الشريط، فقدت خصائصه المغناطيسية.
المساهمات في العلوم
من المغناطيس
في هذا العمل، اقترح ويليام جيلبرت نموذجًا جادل فيه بأن الأرض مغناطيسية بحد ذاتها. واعتقد أن هذا هو سبب توجيه البوصلات نحو الشمال، وليس بسبب وجود جاذبية من نجم أو جزيرة مغناطيسية.
ولكن لم تكن هذه هي النقطة الوحيدة التي ناقشها العمل الذي يتكون من ستة مجلدات، بل تناول أيضًا مفاهيم الكهرباء الساكنة وخصائص المغناطيس.
اشتُقّت كلمة الكهرباء من هذا النص، إذ كان جيلبرت أول من أشار إلى مصطلح "electricus". وهذه هي الصفة التي اختارها لوصف تأثيرات الكهرمان، الذي كان يُعرف في اليونانية باسم elektron وفي اللاتينية باسم electrum.
تناول جيلبرت أيضًا مفاهيم جديدة مثل القوة الكهربائية والانبعاث الكهربائي. وكان أول من ناقش الأقطاب المغناطيسية: فقد أطلق اسمًا على القطب المتجه نحو الشمال، والعكس صحيح.
كانت هذه المجلدات التي ألفها ويليام جيلبرت أولى النصوص ذات الأهمية الكبيرة في العلوم الفيزيائية التي كُتبت في إنجلترا. أما كتابه التالي، " دي موندو"، فلم يحظَ بنفس الأهمية، إذ لم يُحدث نفس القدر من الابتكار الذي أحدثه كتاب " دي ماغنيت".
الكتاب الأول
في القسم الأول، تتبع جيلبرت تاريخ المغناطيسية من أقدم الأساطير إلى المعرفة التي سادت خلال القرن السادس عشر. في هذا المجلد، أكد أن الأرض مغناطيسية، فاتحًا بذلك السلسلة التي دعم بها ادعائه.
الكتاب الثاني
سلّط هذا النص الضوء على الفرق بين الكهرباء والمغناطيسية. ووصف ما يمكن أن يحدث عند فرك حجر كهرمان مشحون كهربائيًا، والذي يجذب أنواعًا مختلفة من المواد.
لم يكن لهذا السلوك خصائص المغناطيسية، التي لا تُولّد سوى انجذاب لبعض المعادن. كما لم تكن له خصائص الحرارة، ولذلك ميّز بينها.
الكتاب الثالث
اقترح أن زاوية مسار الشمس والاعتدالين ناتجة عن مغناطيسية الأجرام السماوية، بما فيها الأرض. وقد ثبت لاحقًا خطأ هذه النظرية.
الكتاب الرابع
أظهر، كما هو معروف، أن البوصلات لا تشير دائمًا إلى الشمال الحقيقي، بل قد تختلف. وتمثلت مساهمته الرئيسية في هذا الكتاب في توضيح كيفية قياس هذا الاختلاف، وما هي الأخطاء الأكثر شيوعًا.
الكتاب الخامس
هناك، وصف الظاهرة المعروفة باسم "الغرق المغناطيسي"، والتي تتعلق باختلاف الزاوية بين الأفق وإبرة البوصلة، والتي تتغير فيما يتعلق بخط العرض الذي تقع فيه الأداة.
الكتاب السادس
في المجلد الأخير، رفض جيلبرت نظرية أرسطو عن الأجرام السماوية الساكنة على كرات ثابتة، والتي لم يُثبت صحتها. وبدلًا من ذلك، أيّد نظرية كوبرنيكوس القائلة بأن الأرض تدور حول محورها من الغرب إلى الشرق.
علاوةً على ذلك، قال جيلبرت إن هذا هو ما أدى إلى فصول الكوكب الأربعة. وأضاف أن هذا الدوران قد يُفسر ظاهرة تقدم الاعتدالين، حيث يتغير محور دوران الأرض تدريجيًا.
الأعمال المنشورة
– من Magnete، وMagnetisque Corporoibus، وMagno Magnete Tellure: Physiology noua، Plurimis & Argumentis، & Experimentis Demonstrata (1600). لندن: بيتر شورت.
- من موندو نوسترو سوبلوناري فيلوسوفيا نوفا (1651). أمستردام: أبو لودوفيكوم إلزيفيريوم. نشرت بعد وفاته.
المراجع
- الموسوعة البريطانية. (2019).السيرة الذاتية والحقائق عن ويليام جيلبرت . [متوفر على الإنترنت] على: britannica.com [تم الوصول إليه في 15 مارس 2019].
- In.wikipedia.org. (2019).ويليام جيلبرت (عالم فلك) . [متوفر على الإنترنت] على: en.wikipedia.org [تم الوصول إليه في 15 مارس 2019].
- ميلز، أ. (2011). ويليام جيلبرت و"مغناطيسية الإيقاع".ملاحظات وسجلات الجمعية الملكية ، 65 (4)، ص 411-416.
- Bbc.co.uk. (2014).بي بي سي – التاريخ – الشخصيات التاريخية: ويليام جيلبرت (1544 – 1603) . [متوفر على الإنترنت] على: bbc.co.uk [تم الوصول إليه في 15 مارس 2019].
- موسوعة.كوم (2019).ويليام جيلبرت Encyclopedia.com . [متوفر على الإنترنت] على: encyclopedia.com [تم الوصول إليه في 15 مارس 2019].
- جيلبرت، دبليو. (2010).في المغناطيس، والأجسام المغناطيسية أيضًا وفي المغناطيس الأرضي العظيم، توجد فسيولوجيا جديدة، تم إثباتها من خلال العديد من الحجج والتجارب . مشروع جوتنبرج