ليون فوكو: مخترع التصوير الفلكي؛ الذي شمل التلسكوبات، وطور الجيروسكوب وأظهر دوران الأرض باستخدام البندول

لا تزال تطورات أحد أكثر المخترعين تنوعًا في القرن التاسع عشر تخدمنا حتى يومنا هذا، ولكن في ذلك الوقت تم رفضه من أي منصب أكاديمي باستثناء وظيفة تحرير مجلة علمية شعبية، حتى جاء نابليون الثالث وجعله عالم الفلك الملكي.

جان برنارد ليون فوكو (1819-68) كان عالم فيزياء فرنسي اشتهر بشكل خاص بأبحاثه حول سرعة الضوء عندما حدد سرعته في الهواء واكتشف أن سرعة الضوء في الماء والوسائط الأخرى تتناقص بشكل متناسب. إلى زاوية الانكسار.

لقد صمم بندول فوكو، الذي أظهر به حركة الأرض. كما قام بتحسين الأجهزة. قام بدراسة التيارات الدوامية التي سميت باسمه (تيارات فوكو) - وهو تيار كهربائي يستثار في المعادن بحركة المجال المغناطيسي. أنتج مع أرماند بيزو أول صورة واضحة للشمس. من عام 1855 حتى وفاته عام 1868 كان يعمل كفيزيائي في مرصد في باريس.

تيتم ليون فوكو على يد والده، الناشر الذي نشر مجلدات عن تاريخ فرنسا، وهو في التاسعة من عمره، وعاد مع والدته من نانت، حيث انتقلا لفترة قصيرة إلى باريس. كان ليون أيضًا طفلاً مريضًا ولم يكن مقبولاً في المجتمع. وحتى في المدرسة الثانوية المرموقة التي أرسلته إليها والدته، لم يحصل على درجات جيدة لتأخره في تقديم أوراقه، حتى زادت والدته دراسته من خلال تمويل الدروس الخصوصية. ومع ذلك، كان لديه مواهب أخرى. عندما كان صبيا كان يحب بناء الألعاب والآلات، وبعضها متطور مثل المحرك البخاري أو التلغراف. قررت والدته أنه سيكون جراحًا ممتازًا، وبعد حصوله على شهادة الثانوية العامة، بدأ الدراسة في كلية الطب في باريس عام 1839. وفي البداية أحرز تقدمًا جيدًا. كان محاضره ألفريد دوني (دوني) سعيدًا به، لكنه أغمي عليه على الفور عندما دخل المستشفى لأول مرة ورأى الدم. وبعد محاولات فاشلة للتغلب على هذا التردد، قرر التخلي عن مهنة الطب. أراد دان أن يواصل فوكو المساهمة بمهاراته في العلوم الطبية، ولكن دون الاتصال بالمرضى وقرر تعيينه كمساعد له.

وكهواية، تعلم أيضًا أساليبه في التصوير الفوتوغرافي على يد لويس جاك ماندا داجير، أحد رواد التصوير الفوتوغرافي. أجرى مع صديقه الجامعي أرماند بيزو تجارب وقام بتحسين عملية التصوير الفوتوغرافي. جمع فوكو مهاراته في التصوير الفوتوغرافي مع عمله كمساعد دن، واستخدمها لتطوير قدرات التصوير المجهري. ولهذا الغرض طُلب منه أن يخترع مصدرًا كهربائيًا قويًا للضوء لإضاءة الأشياء التي تم تصويرها. . وفي عام 1845 نشر دليلاً يحتوي على ثمانين صورة لأشياء تحت المجهر.

كان دان هو المحرر العلمي لمجلة Journal des Débats التي كانت تُنشر يوميًا. استقال من منصبه عام 1845 وأحال المهمة إلى فوكو. وكتب صديقه برنارد أنه نفذ المهمة بنجاح مبهر. واعتبر جعل العلم في متناول عامة الناس مهمة، وغاص في علوم عصره، رغم كل الشكوك والنقاشات، وتمكن من إيصال الرسالة إلى الجمهور، حتى لو أزعج العديد من العلماء على طول الطريق.

عندما أصبحت أخبار بحث فوكو في التصوير المجهري معروفة، قرر عالم الفلك فرانسوا جان دومينيك أراغو الاستفادة من مهارات فوكو في مجال علم الفلك أيضًا وطلب من فوكو وزميله بيزو تصوير الشمس. لقد كانت هذه الصورة الأولى للشمس ويمكنك حتى رؤية بعض البقع الشمسية فيها. وتابع أراغو وطلب الاستعانة بوكو وبيزو في قياس سرعة الضوء في الماء، ولكن بعد ذلك تشاجر الاثنان وقام كل منهما بالتجربة على حدة.

بنى فوكو محركًا بخاريًا يعمل على تشغيل مرآة دوارة. وفي أبريل 1850، أظهر أن الضوء ينتقل في الماء بشكل أبطأ منه في الهواء. وهذا يتوافق مع تنبؤات نظرية الضوء، لكنه يتعارض مع نظريات أخرى. كتب فوكو لاحقًا في سيرته الذاتية: «لم أخترع المرآة الدوارة ولا العدسات اللونية ولا الشبكة ولا الميكرومتر، ولكن كان من حسن حظي أن أبني الجهاز الذي اقترحه علماء آخرون بطريقة ساعدتني في حل المشكلة». وهي مشكلة تم اقتراحها قبل حوالي عقد من الزمن."

الاختراع التالي لا يزال يحمل اسمه - بندول فوكو. يتأرجح البندول بحرية في أي اتجاه دون مقاومة. وقدر أن الحركة الأولية للبندول من شأنها أن تحافظ على مستوى الدوران في الفضاء، بينما حركة الأرض تحته. وفي يناير 1851، نجح في بناء مثل هذا البندول في الطابق السفلي من منزله، وأظهر بالفعل لأول مرة حركة الأرض. أخبر Argo عن إنجازه وطلب منه Argo تكرار التجربة في مرصد باريس. في 3 فبراير 1851، تمت دعوة جميع العلماء في باريس لمشاهدة تجربة فوكو البندول في عرض عام في ميتزفاه، وهذه المرة كانت التجربة ناجحة أيضًا. قرأ أراغو لأعضاء الأكاديمية مقالاً كتبه فوكو عن البندول الذي قدم فيه قانون الجيب T = 24/sin q حيث T هو الوقت اللازم لعودة البندول إلى موضع البداية و q هو خط العرض حيث تم إجراء التجربة، بحيث أنه عند القطبين سيستغرق الأمر 24 ساعة لعودة البندول إلى موضعه الأولي بينما عند خط الاستواء لن يدور على الإطلاق. قدمت بينا التقرير الكامل إلى أكاديمية العلوم مع تقديم التفسير الرياضي للقانون الصيني في 17 فبراير.

كان اختراع فوكو التالي هو الجيروسكوب. لقد طورها لتوضيح حركة الأرض بطريقة مختلفة. ومرة أخرى يظل الجيروسكوب ثابتًا في الفضاء أثناء تحرك الأرض. لقد كان اختراعًا بدون أهمية عملية في زمن فوكو، ولكنه يُستخدم اليوم في مجموعة واسعة من التطبيقات - في الطائرات وتوجيه التلسكوبات (بما في ذلك تلسكوب هابل الفضائي) وحتى في الهواتف المحمولة المتقدمة.

وبما أنه لم يحصل على تعليم علمي، كان عمله الوحيد هو تحرير المجلة، لكن عندما وصل لويس نابليون إلى السلطة، الذي حل الجمعية الوطنية ونصب نفسه إمبراطور فرنسا نابليون الثالث، قرر ترقية فوكو كجزء من جنرالته. دعم العلم (كان عالماً هاوياً) وجعله عالم فلك الإمبراطوري، أي مدير المرصد الوطني لفرنسا. قام فوكو ببناء تلسكوبات ممتازة للمرصد وأضاف إليها ميزات مبتكرة. قام بالعديد من الاكتشافات العلمية واخترع العديد من الآلات التي ساعدت علماء الفلك في المرصد. وفي إحدى التجارب، حدد سرعة الضوء بأفضل مستوى من الدقة في عصره، كما أنها قريبة من الرقم الحقيقي بنسبة نصف بالمائة.

في عام 1860 سافر مع وفد إلى إسبانيا لمراقبة كسوف الشمس في 18 يوليو. كان أول من قام بتصوير الكسوف وحصل على درجات فخرية لذلك. منحه نابليون الثالث وسام الفيلق عام 1862. وكان أيضًا عضوًا في لجنة خطوط الطول (1862) وانتُخب أيضًا زميلًا في الجمعية الملكية البريطانية وعضوا في أكاديمية ليوبولدينا الألمانية للعلوم. وفي عام 1865 انتخب عضوا في الأكاديمية الفرنسية للعلوم.

في أكتوبر 1867، بدأ يشعر بأن يديه تغفو. وكانت هذه أول علامة على مرض التصلب المتعدد. تقدم المرض بسرعة، وبعد بضعة أشهر، في 11 فبراير 1868، توفي.

ما بعد النصي. بندول فوكو معلق داخل مبنى المرصد في جفعتايم، مركز الجمعية الفلكية الإسرائيلية.