La main à la pâte
ماذا تفعل البوصلة في القطب الشمالي؟
24/09/2002
تاريخ
 
سؤال من
 
هناك تلميذ طلب منى صمغاً! وإذا ما وصلنا إلى دراسة القطب الشمالي سألني ماذا تفعل البوصلة؟ هل تتردد؟ هل تثبت؟
 

 
 
30/09/2002
تاريخ
 
إجابة من
 

ها هي إجابة مختصرة وغير كاملة: في الأقطاب، الشمالي والجنوبي تثبت البوصلة في اتجاه معين. إجابة أخرى أكثر تفصيلا الآن! إن القياسات التي نقابلها ليست كلها ذات الطبيعة. بعضها يتم تعريفها بواسطة قيمتها العددية مصحوبة بوحدة ما. حينما نقول إن كتلة الشخص 75 كجم فإنه لا سبيل للخلط. هذا النوع من القياسات يسمي غير اتجاهي. وهناك قياسات أخرى لا يتم تعريفها كليا إلا إذا كنا نعرف اتجاهها وقيمتها العددية، وهي كذلك مصحوبة بوحدة ما. هذه القياسات تسمي اتجاهية. وقيمتها العددية تسمي معيار هذا الاتجاه. فمثلا يتم تعريف السرعة إذا كنا نعرف اتجاه الحركة، مثلا الشمال-الجنوب (أو الجنوب-الشمال، إنه نفس الاتجاه) وتوجيهها من الجنوب نحو الشمال مثلا وقيمتها العددية 90 كم في الساعة. أما معرفة المعيار والسرعة فلا تسمح بمعرفة في أي اتجاه نتنقل أو نحو أي شئ نتجه. الحياة اليومية لا تساعدنا على ذلك. إننا دائما ما نخلط بين الاتجاه والتوجه. لا يجب أن نقول إن القطار يتجه نحو باريس بل هو في طريقه إلى باريس. كل فرد منا يقول أن السرعة في المدينة محدودة حتى 50 كم/ساعة وأن هذا هو أقصى معيار للسرعة المحددة في هذه القيمة. كل ذلك للتقديم للحديث عن المجال المغناطيسي الأرضي. والمجال المغناطيسي هو قياس اتجاهي. في أي نقطة من مساحة سطح الكرة الأرضية، يكون للمجال المغناطيسي الأرضي اتجاه معين وتوجه ومعيار. والعقرب الممغنط حسّاس لمعيار المجال المغناطيسي ويتوجه على طول هذا المجال، إذا نقول أنه يتبع خطوط المجال. والبوصلة البسيطة هي عقرب ممغنط حر في الدوران في المسطح حول المحور الرأسي. وفي نقطة ما غير القطب أحد أطرافها يشير إلى الشمال وعامة ما تكون ذات علامة من أجل سهولة التمييز بين الشمال والجنوب. وفي كل من القطبين يكون المجال المغناطيسي رأسيّاً ومكونه الأفقي يكون لاغياً. ويمكن للعقرب الأفقي للبوصلة أن يدور لكن بسبب الاحتكاكات على محورها فإنه يقف بالإشارة إلى اتجاه ما. وهو ما نسميه التوازن غير التوجهي. إلا أنه إذا وضعنا البوصلة في القطب في المستوى الرأسي فإن العقرب يشير نحو السماء. اعترف بأني لم أقم بالتجربة.