تحدثنا من قبل عن قوة الجاذبية، وهي أضعف القوى الكونية الأربعة وأكثرها شهرة، فإذا كنت تتساءل ما المثير في القوى التي سنتحدث عنها اليوم، سأجيبك أنها هي التي تسمح لك بقراءة هذا الموضوع الآن، وقراءة موضوع الجاذبية كذلك، فهي المسئولة عن الكهرباء، تلك هي القوى «الكهرومغناطيسية - Electromagnetism».
القوة الكهرومغناطيسية، هي قوة تؤثر على الجسيمات المشحونة سواءً كانت ثابتة أو متحركة. تدور الإلكترونات حول نواة الذرة بسبب القوة الكهرومغناطيسية. فهي القوة التي تجذب البروتونات الموجبة في النواة بالإلكترونات ذات الشحنة السالبة، التفاعلات الكيميائية كذلك وما تنتجه من مركبات متعددة، تحدث بسبب تلك القوى التي تجذب إلكترونات عنصر ما لذرات عنصر آخر.
عندما تتحد الكهرباء بالمغناطيس
لتبسيط مفهوم الكهرومغناطيسية، يمكننا ببساطة تفكيكه، القسم الأول سيكون الكهروستاتيكة، والأخرى نعم كما قد تتوقع هي المغناطيسية، ودعونا نفهم كل واحدة على حدة.
إذا قمت من قبل بفرك بالون مطاطي مع قميصك الشتوي المكون من الصوف، ستجد أن البالون قد التصق بقميصك فيما يشبه خدعة سحرية مميزة لأطفالك. عليك أن تشكر القوى الكهروستاتيكة على ذلك.
خلال عملية الفرك تنتقل الإلكترونات من الصوف لتتركز على البالون المحب للإلكترونات، انسحاب الإلكترونات من الصوف يترك الذرات المكون له بشحنة موجبة، والتي تتجاذب مع الشحنات السالبة المرتكزة على البالون، بفضل القوى الكهروستاتيكة.
تظهر القوى الكهروستاتيكة كذلك في أمثلة أقل لطفًا، البرق المخيف ينتج بسبب تراكم الإلكترونات خلال احتكاك الغيوم ببعضها، لتنجذب بقوة تجاه أي جسيم ذو شحنة موجبة، وهو ما قد يكون شجرة أو ناطحة سحاب، أو ربما شخص غير محظوظ.
حسنًا، ما دخل المغناطيس أو المغناطيسية الآن؟
خلال حركة تلك الجسميات المشحونة فإن مجالًا غير مرئي يتكون حولها، وهو ما يعرف بالمجال المغناطيسي، لف سلك نحاسي على مسمار حديدي، ثم قم بتوصيله ببطارية ساعة الحائط خاصتك، قرب منه بعض دبابيس الأوراق، ستنجذب إليه على الفور، يتمتع مسمارك الآن بقوى المغناطيس السحرية، أوقف حركة الإلكترونات بإبعاد البطارية، ليعود المسمار إلى طبيعته الأولى.
قديماً كان العلماء يتعاملون مع القوة الكهربية والقوة المغناطيسية على كونهم قوى مختلفة، إلا أن غير ذلك الفيزيائي الاسكتلندي «جايمس كلارك ماكسويل» في عام 1873، حيث استطاع وضع نظرية موحدة للكهرومغناطيسية، تفسر هذه النظرية كيف تتأثر الجسيمات المشحونة بالمجال الكهربي والمجال المغناطيسي معاً.
الكهرومغناطيسة أيضًا المسؤولة عن تلك الهبة المميزة التي تنير عالمنا، نعم أقصد الضوء!
فالضوء هو موجات كهرومغناطيسية تتذبذب في الفراغ، تشمل الموجات الكهرومغناطيسية كذلك، موجات الراديو التي تمكنك من التحدث إلى أصدقائك في الجهة الأخرى من العالم عبر هاتفك الخلوي، بينما ترتاح مستلقياً على أريكتك المريحة.
كما تشمل موجات الميكرويف التي تطهو طعامك، والأشعة السينية التي تمكن طبيبك من تصوير هيكلك العظمي، وتسهل لمسؤول الأمن في المطارات تفحص محتويات حقائبك دون فتحها. من الضوء إلى الكهرباء، للقوى الكهرومغناطيسية الكثير من الفضل علينا، ولاتنس أنها ستتيح لك قراءة الحلقة القادمة من القوى الكونية الأربعة على موقعنا!
