هيبوليت فيزو.. قاس سرعة الضوء بشكل دقيق وألتقط أول صورة واضحة للشمس

1819- 1896/ فرنسي

بلغت قيمة سرعة الضوء حسب قياسه 313,274,304 م/ث، وهي قريبة بنسبة 5% من القيمة الصحيحة (299,792,458 م/ث) وله اكتشافات مهمة في حقل تداخل الأمواج الضوئية.

الولادة والنشأة:

ولد أرماند هيبوليت لويس فيزو، والمعروف باسم هيبوليت فيزو في باريس في 23 سبتمبر 1819.

هيبوليت هو الابن الأكبر للويس إيمي فيزو، المولود عام 1776، وهو طبيب وأستاذ علم الأمراض الباطنية في كلية الطب بباريس منذ عام 1823، وصديق لينيك. وكان يمتلك منزلًا لقضاء العطلات في سورينس، حيث يقوم هيبوليت بإجراء إحدى تجاربه حول سرعة الضوء. كما يدعو الباحث الشاب أصدقاءه إلى هذا المنزل، ولا سيما أونوريه دي بلزاك، الذي تعيش أخته لور في سورينس. أما جده فكان كاتب عدل في مايو سور إيفر 5 في أنجو وكان جده الأكبر جراحًا.

الدراسة:

درس هيبوليت فيزو في كلية ستانيسلاس (باريس) وبدأ بدراسة الطب، ولكن أجبره الصداع النصفي المؤلم على التوقف عنه. ثم تحول بعد ذلك إلى الفيزياء، التي درسها في كوليج دو فرانس مع هنري فيكتور رينو، الذي علمه البصريات. كما استفاد من تدريس فرانسوا أراغو في مرصد باريس الذي رأى فيه مستقبلاً علمياً واعداً ولفت انتباه أكاديمية العلوم إلى عمله.

الأعمال:

في أوائل أربعينيات القرن التاسع عشر، أصبح مهتمًا بإعادة إنتاج الصور بطريقة ميكانيكية ضوئية ونجح في إنتاج لوحات منقوشة من نماذج داجيروتايب؛ وكانت عمليته موضوع براءة اختراع في 7 ديسمبر 18414.

وفي عام 1845، التقط أول صورة واضحة للشمس عام 1848. ثم اكتشف عام 1848، تحول تردد الموجة عندما يتحرك المصدر والمستقبل بالنسبة لبعضهما البعض 7 (تأثير دوبلر-فيزو). وهذه هي الطريقة التي تتنبأ بها بالتحول الأحمر لموجات الضوء.

وفي عام 1848 قدم فيزو تفسيراً لانزياح طول موجة الضوء الصادر عن نجم، وبيَّن إمكانية استخدام ذلك لقياس السرعات النسبية للنجوم الواقعة على امتداد خط النظر ذاته، وقد عُرفت هذه الظاهرة بظاهرة دوپلر-فيزو، وهي مستخدمة على نطاق واسع في الفلك وتسمح بالكشف عن ما يُعرف باسم توسُّع الكون.

كما أوصى فيزو في ضوء تجارب التداخل التي تمت عام 1864 باستخدام ضوء لهب الصوديوم كضوء مرجعي لقياس القطر الظاهري للنجوم والكواكب.

ثم أجرى ثلاث تجارب لا تنسى من أجل وضع اكتشافاته موضع التنفيذ. وغالبًا ما يتم الخلط بين هذه التجارب تحت اسم “تجربة فيزو”. ودون مزيد من التوضيح، نشير ضمنا إلى ما حدث في عام 1849:

قياس سرعة الضوء بواسطة عجلة تروس (1849)

في عام 1849، طور طريقة لقياس سرعة الضوء، وذلك باستخدام عجلة مسننة تدور بسرعة ثابتة تنعكس نحوها أشعة الضوء المارة بين الأسنان. وتقترب المسافة المستخدمة بين المرآة والعجلة من 8000 متر بين قمة منزل والده على سفوح جبل فاليريان في سورينسنوت ومونتمارتر. فإذا تحركت العجلة بمقدار نصف سن عند رجوع السماعة فإنها تحجب الضوء، مما يجعل من الممكن معرفة سرعة الضوء بمعرفة المسافة وسرعة دوران العجلة. وهذا يعطيها قيمة لسرعة الضوء تقترب من 315300 كم/ثانية.

قياس سرعة الضوء بواسطة مرآة دوارة (1850)

وفي عام 1850 أيضًا، تم تحديد سرعة الضوء باستخدام مرآة دوارة صنعها لويس بريجيت. ينعكس الشعاع المنبعث من المصدر بواسطة مرآة دوارة بسرعة عالية، فترسله إلى تلسكوب ثابت على مسافة S، مما يعطي نبضة قصيرة في اللحظة التي يتم فيها توجيه المرآة الدوارة في الاتجاه الصحيح. هذه النبضة المنعكسة ستجد المرآة الدوارة تقابلها زاوية α/2، وبالتالي سوف تنعكس بزاوية α من المصدر. قياس المسافة X ~ α P يوفر سرعة الضوء بمعرفة سرعة دوران المرآة، والمسافات المختلفة.

كما قام في نفس العام 1850 مع إي. گونيل بقياس سرعة الكهرباء.

قياس احتجاز الضوء عن طريق تحريك الماء (1851)

الماء يدور في الاتجاه المعاكس في الأنابيب التي تعبرها الأشعة المتداخلة. ويبرز الفرق في سرعة الضوء في اتجاهي انتقال الماء من خلال حركة الأطراف.
في عام 1851، أثبت باستخدام مقياس التداخل حيث يتم توصيل الشعاعين المعرضين للتداخل في الأنابيب حيث يدور الماء في اتجاهين متعاكسين أن حركة الماء تعدل سرعة الضوء داخلها: يتم إزاحة هامش التداخل بين الشعاعين عندما يتم نقل الماء.

كما أنه هو أول من ضمَّ عام 1853 مكثِّفة إلى دارة تحتوي على ملفّ أو وشيعة تحريض.
وفي عام 1864 اقترح فيزو ان تصبح طول موجة الضوء معياراً عالمياً للطول.
وفيما بعد قامَ بدراسة التمدد الحراري للأجسام الصلبة رابطاً ظاهرة تداخل الموجات الضوئية في قياس تمدد البلورات.

الحياة الشخصية:

تزوج هيبوليت فيزو من تيريز فالنتين دي جوسيو عام 1853، ابنة أدريان دي جوسيو.

الوفاة:

توفي هيبوليت فيزو بتاريخ 18 سبتمبر 1896في مقاطعة ڤانتوي الفرنسية عن عمر ناهز ال77عاماً.

الجوائز والتكريمات:

• أصبح هيبوليت فيزو عضواً في أكاديمية العلوم الفرنسية عام 1860، ورئيساً لها عام 1878.
• وفي عام 1878 أصبحَ عضواً في “مكتب خطوط الطول” الفرنسي (وهو مؤسسة علمية فرنسية).
• كما حصل على وسام رمفورد عام 1866.
• ثم أصبح عضوًا أجنبيًا في الجمعية الملكية البريطانية في عام 1875.
• وهو واحد من 72 عالمًا ورياضيًا ومهندسًا محفورة أسماؤهم على برج إيفل.
• وتحمل وحدة الأبحاث المختلطة في مرصد كوت دازور اسمه. وهو يجمع بين موظفي مختبر الفيزياء الفلكية السابق بجامعة نيس (LUAN) بالإضافة إلى جزء من فريق مرصد كوت دازور (OCA). تمت إعادة تسمية مبنى في جامعة نيس صوفيا أنتيبوليس بهذه المناسبة.
• وفي عام 1970، أطلق الاتحاد الفلكي الدولي اسم فيزو على فوهة قمرية. الكويكب (69870) فيزو يحمل اسمه أيضًا.
• ويحمل شارع اسمه في باريس، وكذلك في سوريسن، حيث يخصص له معرض في تشرين الأول/أكتوبر 2019 في المكتبة الإعلامية البلدية، بالشراكة مع متحف التاريخ الحضري وجمعية سوريسن التاريخية.

الأقوال:

• ” تعتبر سرعة الضوء من أهم الثوابت الأساسية في الطبيعة”.

المصادر:

• https://fa.wikipedia.org/
• https://fr.wikipedia.org/
• https://en.wikipedia.org/
• https://www.britannica.com/