ضوء

Light
by Bruce Watson
ضوء
بواسطة بروس واتسون
في الطبيعة والبيئة
تعرف على تاريخ الضوء. الضوء: نربطه بالقوة والنقاء والبراءة والأمل. نحن نستخدمه لتمثيل قوى الخير. نحن نقيس الأشياء بسرعتها. ولكن هل فكرت يوما في أصول وتأثيرات الضوء؟ الضوء (2016) يستكشف قوة ووظيفة وتاريخ الشيء الذي يضيء عالمنا حقا.
مقدمة
هل تتذكر أول مرة فكرت فيها في الضوء؟ عندما كنت طفلا، ربما وجدت أنه من المريح لأنه كان غياب الظلام. عندما كنت طفلا، سمعت الناس يقولون أشياء مثل، “أوه جيد، إنه يوم مشمس!” وتعلمت أن تربط أشعة الشمس بالسعادة. العديد من الأطفال يجدون الضوء أيضا أكثر راحة لأننا خائفون مما لا يمكننا رؤيته في الظلام. كما تعزز الثقافة الشعبية الرسالة القائلة بأن الضوء مرغوب فيه وآمن. الأفلام والكتب المصورة وألعاب الفيديو تعلمنا عن قوى الخير والشر من خلال إظهار لنا أنها ممثلة بتناقضات الظلام والضوء. وبالمثل، نرى شخصيات بطولية مثل يسوع، والأبطال الخارقين، والملائكة ممثلة بهلة من الضوء تخبرنا أنهم جاؤوا لإنقاذ اليوم. ولكن ما هو الضوء حقا؟ كيف يعمل؟ ما هو الدور الذي تلعبه حقا في عالمنا؟ على مدار هذا الملخص، سوف نستكشف الإجابات على هذه الأسئلة وأكثر من ذلك.
الفصل الأول: تاريخ النور
أكره انقطاع التيار الكهربائي لقد عشنا جميعا من خلالهم – تلك اللحظات التي يسقط فيها شكل من أشكال الكوارث الطبيعية الكهرباء والمياه الجارية ويتركنا في الظلام. وعلى الرغم من أن بعض الناس قد تجد أنها مريحة، لقد وجدت دائما أنه من المرعب أن نعرف أنه، لفترة غير محددة من الزمن، وسوف تقطعت بهم السبل في الظلام. بغض النظر عن عدد المرات التي الوجه مفتاح الضوء، فإن الضوء لن يأتي على حتى تم استعادة الطاقة. بغض النظر عن عدد الشموع التي أحاط بها ، فلن تكون أبدا مثل مشاهدة غرفة بأكملها تصبح مضيئة بالكامل بنقرة من مفتاح التبديل. ولأنني أعتمد على الضوء، أشعر بالضياع كلما لم أتمكن من الحصول عليه، حتى لو كان ذلك لفترة قصيرة من الزمن. أتصور أن الكثير من الناس الآخرين يشعرون بنفس الطريقة. لأنه سواء أدركنا ذلك أم لا، نحن معتادون على الوصول إلى الضوء لدرجة أننا نعتبره في بعض الأحيان أمرا مفروغا منه. يمكننا أن نتخيل، بطريقة غير رسمية، كيف كان الأمر في العصور المظلمة، ولكننا نعتبره وقتا بعيدا عنا لدرجة أنه يكاد يكون أبعد من الفهم.
ولكن لأغراض هذا الفصل، أريدكم أن تتخيلوا – تخيلوا حقا – كيف سيكون الحال عندما تكون بدون كهرباء. تخيل أنك لم تسمع به من قبل كيف سيكون ذلك؟ بادئ ذي بدء ، فإن حياتك تحكمها حرفيا شروق الشمس وغروبها. بينما لديك ضوء النهار، يمكنك القراءة. يمكنك العمل. يمكنك متابعة هواياتك. وبمجرد أن تذهب الشمس إلى الفراش ليلا، لديك خيار سوى أن تفعل الشيء نفسه. هناك الكثير فقط يمكنك القيام به على ضوء الشموع، بعد كل شيء. وإذا كانت حياتك تسيطر عليها شروق الشمس وغروبها الذي لا يمكن تفسيره، فمن السهل أن نفهم لماذا قد تعزوها إلى السيطرة على قوة أعلى. مع عدم وجود معرفة العلم، والطقس، أو نظرية الكم، سيكون لديك خيار سوى أن نفترض أن الشمس – ومعها، جميع الظواهر الطبيعية الأخرى – يسيطر عليها الله.
هذا هو المنظور الذي حكم حياة ومنطق أسلافنا حتى القرن التاسع عشر. ولذلك ليس من المستغرب أن يعتنق الناس ما نعتبره الآن معتقدات عفا عليها الزمن وبدائية. خالية من أي تفسير آخر، فلا عجب أن الرجل في وقت مبكر يعبد الضوء وعزا وجوده إلى فعل إله خير. فلا عجب أن كل أساطير الخلق – بدءا من اللاهوت المسيحي إلى مصر القديمة إلى تقاليد الأزتيك – تنصب الضوء كهدية مجيدة من الله. (حقيقة ممتعة: هل تعلم أن هناك أكثر من 100 آية من الكتاب المقدس عن الضوء؟ وهناك أيضا أكثر من 90 أسطورة خلق حول الضوء من مجموعة من الثقافات المختلفة! وبالطبع، لقد سمعنا جميعا آيات الكتاب المقدس الشهيرة مثل “ليكن هناك ضوء!” و “أنا نور العالم!”) لأن الضوء كان لغزا كاملا، شعر معظم الناس أن فعل الله هو التفسير الوحيد القابل للتطبيق. ولكن لأن هناك دائما عدد قليل من العقول الاستفسار في كل السكان، سيكون لدينا دائما العلماء والفلاسفة والمفكرين الذين سوف تدفع المغلف وتحدي الافتراض التقليدي. الباحث جين بروكس يلاحظ أن هناك أيضا أولئك الذين حاولوا تسخير قوة الضوء لأنفسهم.
أولا، كان هناك رجال الكهوف الذين اكتشفوا النار، واعتنقوا سلطاتها الواهية للحياة من الدفء والرؤية. في المناطق المدارية، كان الناس يلتقطون اليراعات ويصنعون نوعا من فانوس اليراعات لتوفير شكل من أشكال الضوء الاصطناعي في الليل. وفي اسكتلندا البدائية، كان هناك هذا الطائر يسمى بيترل العاصفة. يصف بروكس هذا الطائر بأنه “طائر بحري زيتي للغاية ، يصطادونه ويجففونه ويخيطون فتيلا أسفل حلقه ثم يشعلونه. ثم كان ذلك مصباحا”. وقد أثبتت أبحاث بروكس أيضا أنه في بابل القديمة، هل يمكن أن تدفع ثمن الشموع بما فيه الكفاية لإلقاء الضوء على غرفة كاملة في الليل، ولكن كان مكلفا بشكل لا يصدق، وكنت لا تحصل على الكثير من القيمة لأموالك. وفقا لحسابات (بروكس)، راتب العامل اليومي بأكمله ليوم واحد يمكن أن يوفر له حوالي 10 دقائق من الضوء. ولكن على الرغم من أن الناس كانوا مهووسين بالضوء ويائسين للحصول عليه، لم يكن أحد يعرف حقا ما هو. كان، بطبيعة الحال، العلماء الأوائل الذين افترضوا لأول مرة أن الضوء قد لا يكون قوة غامضة توزعها نزوة الآلهة. ربما كان شيئا يمكن دراسته وفحصه وإعادة إنتاجه. وبفضل العقول المستفسرة التي طرحت أسئلة في وقت مبكر من القرن الخامس، قمنا بتطوير دراسة الضوء.
الفصل الثاني: الضوء كمصدر للإلهام
لأن الضوء لديه قدرة لا نهاية لها لالتقاط الخيال، فإنه ليس من المستغرب أنه لمس عقول الفنانين والعلماء على حد سواء. لذا، بينما كان العلماء الأوائل يحاولون معرفة ما هو الضوء وكيفية دراسته، كان الفنانون يحاولون تمثيل الضوء في لوحاتهم ورسوماتهم وموسيقاهم وشعرهم. كان تاريخ الجمعيات الدينية ذات الضوء يعني أن الضوء كان يصور في المقام الأول على أنه مقدس. وينطبق هذا على التمثيل الفني عبر ديانات متعددة. في الواقع، المسيحية والإسلام والعديد من الأديان القبلية كلها تصور النور على أنه مقدس في فنهم! وهذا لم يكن أبدا أكثر وضوحا مما كان عليه خلال عصر النهضة. وقد أدى عصر النهضة إلى إحداث تحول شامل في الفن والثقافة والموسيقى والفكر، وكان الضوء في صميم هذا التحول. بدأ الرسامون بتجربة تباين الضوء والفضاء المظلم في أعمالهم. لوحات دينية تتميز القديسين من قبل توهج من الضوء النقي. وخلال هذا الوقت أيضا حصل الضوء على العديد من الجمعيات التي نراها اليوم في الثقافة الشعبية، مثل الطهارة والبراءة والعذرية والأمل.
كما مهدت عصر النهضة الطريق لعصر يعرف باسم “عصر التنوير”، وهناك عدد من الأسباب لذلك. ولكن ربما كنت قد خمنت بالفعل السبب الرئيسي: كان يسمى عصر التنوير لأن الناس كانوا مهتمين جدا في الضوء! ومع ذلك ، فإن هذه الإشارة إلى الضوء هي حرفية ومجازية على حد سواء. على الرغم من أن الناس كانوا مفتونين حقا بميكانيكا الإضاءة ، إلا أنهم كانوا مهتمين أيضا بالتنوير الفكري الذي يأتي من السعي وراء المعرفة. عندما يمثل الظلام الجهل، يجسد الضوء حرية المعرفة والاكتشاف الجديدين. وخلال هذا الوقت، كان الناس في جميع أنحاء العالم مفتونين بالإمكانات غير المحدودة للاكتشاف. تدفق الفن والعلوم والعلوم الإنسانية بسلاسة معا، حيث استفاد كل تخصص من الرؤى المكتشفة حديثا للآخر. وكانت دراسة الضوء نقطة محورية حاسمة للدراسة خلال هذا الوقت أيضا، وكان هذا الاهتمام إيذانا بالقرار العلمي. المؤرخ دارين ماكماهون يلاحظ أن التنوير والإضاءة لا ينفصلان؛ بدون دراسة الضوء، كانت الرؤى التي تحققت خلال عصر التنوير مستحيلة.
على سبيل المثال، يقول إن “عددا مفاجئا من شخصيات التنوير كانت مهتمة بشكل مباشر بالإضاءة والإضاءة. اهتم بنجامين فرانكلين، ابن تشاندلر الشحم، بتصميم الفانوس وساعد في تنظيم الإضاءة العامة لمدينة فيلادلفيا. كتب لافوازييه أطروحة عن أفضل الوسائل لإضاءة مدينة عظيمة مثل باريس ، وجرب باستمرار الوقود والفتيل وزوايا التأمل والانكسار في الضوء المنبعث من الفوانيس. فولتير، أيضا، مثل مارات ومدام دو شاتليت، جربت مع النيران. كتب ديديروت عن تاريخ الشموع. درس جيفرسون زيت الحوت، من بين أهم أنواع وقود الإضاءة في القرن الثامن عشر. لم يدرس غوته البصريات فحسب، بل كان يهتم أيضا بتعقيدات إضاءة المسرح.
وبنفس القدر من الأهمية، تابعت مجموعة من الأضواء الأقل التنوير من خلال الإضاءة. البعض، مثل المخترع والمهندس بورجوا دي شاتوبلان، كرسوا طاقتهم للمسائل التقنية، مثل اتقان مصابيح العاكس الجديدة، السيرفيربير. وكتب آخرون، مثل جان فرانسوا درو دو رادير و”مجتمع رجال الحروف”، تاريخا ساخرا للفوانيس، وسخروا من ادعاءات نوع جديد، هو التاريخ المقارن للضوء. لا يزال آخرون ، مثل بيير تورتيلي سانغرين أو تشارلز دي رابيكيو ، تابع أعمال الإضاءة باعتبارها نظيرا لأعمال الإنلايتينمنت. وكما أعلن الأخير على بطاقة الاتصال الخاصة به، معلنا عن خدماته كرائد أعمال، يمكن لرابيكو أن “ينير العقل وكذلك المسألة”.
وأخيرا ولكن “ربما الأهم من ذلك، خلقت الإضاءة العامة الظروف ل مؤانسة حضرية موسعة إلى حد كبير كانت محورية في ظهور المجال العام. وبقيت المحلات التجارية مفتوحة لفترة أطول، ودفعت أوقات ستارة المسرح إلى الوراء، وقدمت المطاعم والمقاهي بعد حلول الظلام بفترة طويلة، في وقت متأخر عن أي وقت مضى. كما تم تمديد الصالونات وساعات الزيارة إلى الليل، مما يعني أن المناقشة المستنيرة كانت تجري في كثير من الأحيان بعد غروب الشمس. وقد قادت إضاءة الشوارع الطريق، مما خلق مظهرا (إن لم يكن دائما الواقع) لمزيد من السلامة والسيطرة الرشيدة على البيئة، ومكافحة ليس فقط الجريمة ولكن الخرافة والخوف”. على الرغم من أننا كثيرا ما أعتبر أمرا مفروغا منه، الضوء هو المسؤول عن كل واحدة من الحريات الحديثة التي نتمتع بها! ولن يكون أي منها ممكنا بدون الدراسات المبكرة التي أجريت على خصائص ووظائف الضوء.
الفصل الثالث: تطور الضوء
ومع ذلك ، على الرغم من هذه السنوات من الدراسة ، والبشر لا يزال لم يكن لديهم ضوء برزت. لقد قادت النهضة والتنوير القرنين السابع عشر والثنا عشر، مما عزز فهمنا للعلم والفن والشعر والموسيقى والإضاءة. ولكن الضوء الاصطناعي لم يتم بعد السلع وكان هناك الكثير لاكتشافه. في الواقع، بحلول القرن التاسع عشر، لا يمكن لأحد أن يخبرك حقا ما هو الضوء بالضبط. في نهاية اليوم، كنت لا تزال مرة أخرى في لوحة الرسم: تم تعريف الضوء في المقام الأول كمصدر للإلهام وهبة من الله. ولكن لم يتمكن أحد من فحصها في المختبر أو تحديد مبادئها العلمية. ولكن لحسن الحظ، لم يوقف ذلك اكتشاف وإنتاج الضوء الاصطناعي. وكما استخدم الناس البدائيون اليراعات في جرة لخلق الضوء، كان مخترعو القرن التاسع عشر يحاولون أيضا تسخير قوة الضوء الاصطناعي.
وكما نعلم جميعا، كان هذا السعي للإضاءة هو الذي يقود توماس أديسون إلى اختراع المصباح الكهربائي. أجرت مصابيح الإضاءة الفائقة أبحاثها الخاصة في تاريخ وتطور المصباح الكهربائي وقدمت تفسيرا يمكن الوصول إليه يرسم تاريخ اكتشاف أديسون: “في عام 1878 ، بدأ توماس أديسون أبحاثا جادة في تطوير مصباح متوهج عملي وفي 14 أكتوبر 1878 ، قدم أديسون أول طلب براءة اختراع له ل “تحسين الأضواء الكهربائية”. ومع ذلك ، واصل اختبار عدة أنواع من المواد للخيوط المعدنية لتحسين تصميمه الأصلي وبحلول 4 نوفمبر 1879 ، قدم براءة اختراع أمريكية أخرى لمصباح كهربائي باستخدام “خيوط الكربون أو الشريط ملفوف ومتصل … إلى أسلاك الاتصال platina. على الرغم من أن براءة الاختراع وصفت عدة طرق لإنشاء خيوط الكربون بما في ذلك استخدام “خيط القطن والكتان ، والجبائر الخشبية ، والأوراق ملفوفة بطرق مختلفة” ، إلا أنه لم يكن حتى عدة أشهر بعد منح براءة الاختراع أن أديسون وفريقه اكتشفوا أن خيوط الخيزران الكربونية يمكن أن تستمر أكثر من 1200 ساعة. وكان هذا الاكتشاف بداية المصابيح الكهربائية المصنعة تجاريا، وفي عام 1880، بدأت شركة توماس أديسون، إديسون إلكتريك لايت كومباني تسويق منتجاتها الجديدة”.
اختراع المصباح التجاري ثورة حقا في العالم. ولكن على الرغم من أن الناس قد حصلوا على الإضاءة الاصطناعية في المنزل، إلا أن دراسة الضوء كانت لا تزال متخلفة كثيرا. على الرغم من أن المخترعين مثل أديسون قد برزت كيفية خلق الضوء، والناس لا تزال غير مؤكدة من خصائصه المادية والعلمية. وفي الواقع، شهدت دراسة الضوء تقدما طفيفا حتى مطلع القرن، عندما حول ألبرت آينشتاين العالم العلمي باكتشافاته. على الرغم من أننا نتذكر في المقام الأول آينشتاين لعقله أو صيغه الشهيرة، قد لا تتذكر أنه كان أول من حلل الضوء حقا! اكتشف آينشتاين أن الضوء مصنوع من كل من الجسيمات والأمواج. كما كان أول من درس وحساب سرعة الضوء. ونظريته حول سرعة الضوء أثرت على مفاهيمه حول المكان والزمان! في الواقع، تم اكتشاف نظريات الزمان والمكان التي نعتمد عليها اليوم لأول مرة من قبل آينشتاين في عام 1905! بفضل تألق آينشتاين، نعلم أن سرعة الضوء ثابتة وأن الوقت يتغير فيما يتعلق بسرعة الضوء. لذلك ، الضوء ثابت والوقت نسبي.
الفصل الرابع: الملخص النهائي
منذ بداية الوجود البشري، كان الضوء مصدرا دائما للإلهام والدهشة والقوة للبشر. ولكننا اليوم كثيرا ما نعتبر ذلك أمرا مسلما به. ولأننا نستطيع الوصول إلى الضوء في قلب مفتاح التبديل، فإن قلة من الناس يعرفون التاريخ الطويل والمعقد للضوء والاكتشافات التي ألهمته. ولكن في الواقع، أثر الضوء على الفن والشعر والموسيقى والعلوم والتكنولوجيا. وقد مكننا اختراع المصابيح الكهربائية التجارية من التمتع بالحريات الحديثة التي نعتبرها أمرا مسلما به اليوم.

اترك تعليقًا

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار ووردبريس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s