1831–1879 · الفيزياء, الرياضيات, الهندسة الكهربائية
فيزيائي اسكتلندي وحد الكهرباء والمغناطيسية والبصريات في نظرية كهرطيسية واحدة. تنبأ بوجود الموجات الكهرطيسية وأظهر أن الضوء حالة خاصة منها، مثبتاً بذلك سرعة الضوء كثابت أساسي.
سيرة
درس في جامعتي إدنبرة وكامبريدج. عمل في أبردين، ثم في كلية كينغز لندن، ثم عاد إلى كامبريدج حيث أسس مختبر كافنديش وترأسه. توفي عن 48 عاماً إثر إصابته بالسرطان. ظلت أعماله غير مقدرة حق قدرها زمناً طويلاً، لكنه يُعد اليوم أحد أعظم الفيزيائيين.
عفريت ماكسويل — تجربة فكرية تبين الصلة بين الديناميكا الحرارية والمعلومات، وقد ألهمت لاحقاً أبحاثاً في الأنتروبيا والفيزياء الكمومية.
💡 وضع ماكسويل نظرية الرؤية اللونية، وصنع أول صورة فوتوغرافية ملونة في العالم، بدمج ثلاث لقطات عبر مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء - وذلك قبل ظهور المواد الفوتوغرافية الملونة بزمن طويل.
اقتباس: "الاكتشاف العظيم حقاً ليس نقطة، بل خط متقطع."
في الأنابيب الصناعية، يدور الهواء المحمّل بالغبار أو القطرات مثل دوّامة أوراق الشجر. لكن أي نموذج رياضي نختار للحساب؟ أظهرت الاختبارات أن النموذج القياسي يعمل بدقة أكبر من النماذج الحديثة العصرية. هذا سيسرّع تصميم المجففات والمرشحات والرشاشات.
ساعد تحليل سجلات طويلة الأمد للمجال المغناطيسي للأرض في وضع أشد القيود على الفوتونات المظلمة - وهي مرشحة لتكون جسيمات المادة المظلمة. وباستخدام طبقة الأيونوسفير كرنان عملاق، تمكن العلماء من تضخيم التذبذبات المغناطيسية الضعيفة مئات المرات، لكنهم لم يعثروا بعد على إشارة مباشرة.
الحقل الكهرومغناطيسي، عندما يختفي، يترك في الحالة الكمومية للجسيمات سجلاً أبدياً - مثل صورة تلتقط لحظة. باستخدام الجاذبية، تعلم الفيزيائيون كيفية التقاط مثل هذه 'الصور' داخل موصل يسقط، وتحميضها باستخدام موصل فائق. ستثبت تجربة منضدية لأول مرة حقيقة الذاكرة الكهرومغناطيسية.
عادةً، تنتقل الحرارة من الساخن إلى البارد. لكن في العالم الكمومي، يمكن لترتيب التفاعلات غير المحدد أن يعكس هذا التدفق. ابتكر العلماء جهازًا يبرد وينتج شغلًا في آنٍ واحد، موسعين حدود الديناميكا الحرارية وممهدين الطريق لتقنيات كمومية جديدة.
في كرة معدنية مجوفة، يمكن للموجات الضوئية أن تتجمد على هيئة أنماط ثابتة، تشبه دوائر متجمدة على سطح الماء. لكن بين جميع الأشكال الممكنة، هناك شكل غريب: تردده صفري، وتختفي المجالات تاركةً أثرًا رياضيًا فقط. لطالما أربك هذا 'الشبح' غير المرئي الفيزيائيين عند عدِّ الاهتزازات المسموحة. أما الآن فقد اتضح:
اكتشفت النظرية أن الحقول الكهربائية الفوضوية في البلازما، كالمنخل، تفصل الجسيمات السريعة عن البطيئة، مشكلةً 'ذيلاً' شاملاً من الجسيمات فائقة السرعة. السبب هو تأثير الحجب: الجسيمات البطيئة تغلف نفسها بسحب من الشحنات وتصبح غير مرئية للمجال، بينما تتخلص السريعة من درعها وتتسارع. في الغلاف الجوي الشمسي،
قد تتكون المادة المظلمة من جسيمات غير مرئية تتجمع في سحب. بمجرد أن تجد هذه السحابة نفسها في مجال مغناطيسي، فإنها تشع ضوءاً عادياً — مثل يراعة في الليل. يقدم هذا التأثير طريقة جديدة لاكتشاف المادة الغامضة التي تشكل 85% من الكون.
عادةً، يتطلب الدوران في الفراغ شكلاً غير متماثل أو مادة خاصة. لكن بحثاً جديداً يُظهر أن المجال المغناطيسي ومواد مغناطيسية خاصة يُحدثان دوراناً دون أي عدم تناظر. وهذا يُمهد الطريق لمحركات نانوية لا تلامسية.
الدفء المستقر ليس سكونًا، بل توازن ديناميكي. الأجسام تبعث وتمتص طاقة الضوء باستمرار. يُظهر حساب جديد أن متوسط طاقة الفوتون في هذا التبادل يعادل 2.7 ضعف طاقة الحركة الجزيئية، رابطًا فنجان قهوتك بالتوهج الناري للشمس عبر شبكة تجارية كونية.
أثبتت تجربة منضدية باستخدام دارة بصرية قابلة للبرمجة أن الشيطان الفكري الشهير يخلق فرقًا أكبر في درجات الحرارة عندما لا يمكن تمييز جسيمات الضوء عن بعضها البعض. تربط النتيجة بين الحرارة والمعلومات والإحصاء الكمومي، وستكون مفيدة لاختبار الأجهزة الكمومية.
الأسترونات هي آثار افتراضية من بدايات الكون، بكتلة تبلغ حوالي 10¹² كتلة شمسية وشحنة كهربائية هائلة — يمكنها تفسير الطاقة المظلمة. لكن التحليل الدقيق يحطم الآمال البسيطة: التراكم العادي لا يعطي الشحنة المطلوبة، والمعاملات المثيرة للاهتمام فينومنولوجياً تدفع الهندسة إلى نظام فائق التطرف بلا أفق أو كرة
لا يجلب إشعاع الخلفية الكونية خريطة للكون المبكر فحسب، بل ودورانًا طفيفًا في الاستقطاب — لا يتجاوز أجزاء الألف من الراديان. لطالما نُسب هذا الدوران إلى أكسيونات فائقة الخفة، لكنها تتعارض مع التجارب. التفسير الجديد أكثر أناقة: ينشأ الدوران عند مرور الفوتونات عبر حدود غير مرئية بين فراغات مختلفة في ال
العقبة الرئيسية أمام ليزر الغرافيتون هي أن الأمواج الثقالية لا يمكن عكسها: فهي تخترق أي مادة. ويكمن الحل في تأثير غيرتسنشتاين. فتحت تأثير حقل مغناطيسي قوي، تتحول جسيمات الجاذبية مؤقتاً إلى فوتونات، والتي يمكن عكسها بسهولة بواسطة المرايا العادية. ويعيد التحويل العكسي الغرافيتون إلى الرنان، مما يوفر ت
الصيغة الأساسية للخصائص الحرارية للثقب الأسود تتطابق تمامًا مع قاعدة كيفية إنشاء الشحنة لحقل كهربائي. الترجمة من لغة الجاذبية إلى لغة الكهرباء تقربنا من صورة موحدة للعالم.
ماذا يحدث للشراع الضوئي عند سرعات قريبة من سرعة الضوء؟ كشف تحليل مكونات ضغط الضوء الثلاثة — الساقط والمرآوي والمنتشر — عن عتبة حرجة. تأثير دوبلر النسبوي يضعف الدفع المرآوي، بينما يغير التشتت المنتشر بعد v=0.75c إشارة القوة ويصبح كابحًا للمركبة. تظهر النمذجة العددية أن التسارع الرئيسي يستغرق فقط الأز
في ساوثهامبتون، حُوِّلت رقيقة من الجرافيت إلى هوائي جاذبية فائق النعومة. يطفو فوق مغناطيسات، فينزاح نانومتريًا تحت تأثير قوى المد والجزر، ويحول مقياس التداخل الليزري ذلك إلى إشارة دقيقة. يميز الجهاز بين مساهمتي القمر والشمس، بحساسية تصل إلى 18 ميكروجال مع انجراف لا يتجاوز 100 ميكروجال يوميًا. بحجم 5
TRAPPIST-1 e هو كوكب صخري في المنطقة الصالحة للحياة حول قزم أحمر، وهو أحد الأهداف الرئيسية لعلماء الأحياء الفلكية. لكن فك شفرة غلافه الجوي يتطلب 'توقيعًا' دقيقًا للنجم في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. أظهرت النمذجة أن أطياف الأشعة فوق البنفسجية المختلفة تغير الصورة الكيميائية جذريًا، مما يخلق أزواجًا خ
التوهجات الشمسية ترفع درجة الحرارة إلى ملايين الدرجات، لكن أيونات الحديد تتحرك بسرعة أكبر بكثير بمحاذاة الخطوط المغناطيسية منها عبر هذه الخطوط. فريق دولي، بعد معالجة ما يقرب من 4600 طيف من القمر الصناعي الياباني 'هينودي'، أثبت للمرة الأولى أن الدور الرئيسي في توسيع الخطوط الطيفية لا تلعبه الاضطرابات
استغل علماء الفلك زيارة الجسم البينجمي 3I/ATLAS لإجراء استطلاع راديوي فريد. باستخدام تلسكوب FAST البالغ قطره 500 متر وطريقة التحليل متعدد الحدود القانوني (Canonical Polyadic Decomposition)، حللوا البيانات محاولين تمييز الإشارات الدورية على خلفية التشويش الأرضي. لم تُرصد أي «نغمة» اصطناعية، مما سمح ب
الأسطح الخاصة المُحسَّنة بخوارزميات الحاسوب تُمكّن من الإمساك بأصغر الجسيمات وإمساكها بقوة الضوء. هذه التقنية ضرورية لأجهزة الاستشعار فائقة الحساسية، وتجميع الأجهزة الدقيقة بدقة، وحتى التلاعب بالذرات المنفردة في الأنظمة الكمومية.
عمل النفاث الراديوي الحلزوني لـ«مجرة المفتاح اللولبي» كمقياس مغناطيسي طبيعي: قارن علماء الفلك منحنياته بمقياس دوران فاراداي وأثبتوا أن تذبذبات RM متزامنة مع المورفولوجيا. في شرق النفاث، ينتج الدوران عن حقله المغناطيسي الخاص، وفي الغرب عن بلازما العنقود المضطربة. تسمح هذه الطريقة لأول مرة بفصل مساهما
اكتشف علماء الفلك لأول مرة أقمارًا ذات كتلة كوكبية حول قزم بني باستخدام التحليل الطيفي عالي الدقة. كشفت الأرصاد باستخدام التلسكوب VLT والمطياف CRIRES+ عن تذبذبات دورية في السرعة الشعاعية للجسم الشبيه بالنجم CD-35 2722 B، مما يشير إلى وجود قمر واحد على الأقل تبلغ كتلته حوالي 0.74 من كتلة المشتري وفتر