ويليام جيلبرت (فيزيائي)

ويليام جيلبرت ( 24 مايو 1544 ؟ - 30 نوفمبر 1603)، [ 1 ^{] المعروف} أيضًا باسم جيلبيرد ، ^{[ 2 ]} كان طبيبًا وفيزيائيًا وفيلسوفًا طبيعيًا إنجليزيًا . رفض بشدة الفلسفة الأرسطية السائدة والمنهج المدرسي في التدريس الجامعي. ويُذكر اليوم بشكل أساسي لكتابه " دي ماغنيت" ⁽ 1600).

تم تسمية وحدة القوة الدافعة المغناطيسية ، والمعروفة أيضًا باسم الجهد المغناطيسي ، باسم جيلبرت تكريماً له؛ وقد تم استبدالها الآن بوحدة أمبير-دورة .

وُلد جيلبرت في كولشيستر لأبويه جيروم جيلبيرد، مسجل البلدة . تلقى تعليمه في كلية سانت جون، كامبريدج . ^{[ 3 ]} بعد حصوله على شهادة الطب من كامبريدج عام 1569، وقضاء فترة وجيزة كأمين صندوق كلية سانت جون، غادر لممارسة الطب في لندن، وسافر في أنحاء القارة الأوروبية. في عام 1573، انتُخب زميلًا في الكلية الملكية للأطباء . وفي عام 1600، انتُخب رئيسًا للكلية. ^{[ 4 ]} كان الطبيب الخاص لإليزابيث الأولى من عام 1601 حتى وفاتها عام 1603، وجدد جيمس السادس والأول تعيينه. ^{[ 5 ] : 30}

كان عمله العلمي الرئيسي - الذي استلهمه إلى حد كبير من أعمال روبرت نورمان السابقة ^{[ 6 ] [ 7 ]} - كتاب "De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure" ( عن المغناطيس والأجسام المغناطيسية، وعن المغناطيس العظيم الأرض ) الذي نُشر عام 1600. في هذا العمل، يصف العديد من تجاربه على نموذجه للأرض المسمى " تيريلا" . ومن هذه التجارب، استنتج أن الأرض نفسها مغناطيسية ، وأن هذا هو سبب إشارة البوصلات إلى الشمال (سابقًا، كان يعتقد البعض أن نجم القطب الشمالي ، أو جزيرة مغناطيسية كبيرة على القطب الشمالي، هي التي تجذب البوصلة). كان أول من جادل بأن مركز الأرض حديدي، واعتبر خاصية مهمة ومرتبطة بالمغناطيس، وهي إمكانية قطعه، بحيث يشكل كل مغناطيس مغناطيسًا جديدًا بقطبين شمالي وجنوبي.

من بين التجارب المذكورة آنفًا، يصف جيلبرت عملية صنع مغناطيس من قضيب حديدي مسخّن عن طريق طرقه على سندان أثناء تبريده بمحاذاة القطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي للأرض. وقد اعتُبرت نتائج هذه التجربة حقائق ثابتة، إلا أن دراسة نشرتها الجمعية الملكية عام ٢٠١١ كشفت أن عملية المغنطة هذه عن طريق الطرق لا تُنتج نتائج مقنعة أو قابلة للتكرار.

في الكتاب السادس، الفصل الثالث ، يدافع عن الدوران اليومي للأرض، مع أنه لا يتطرق إلى مركزية الشمس، مصرحًا بأن من السخف الاعتقاد بأن الأجرام السماوية الهائلة (بل ويشكك في وجودها أصلًا) تدور يوميًا، على عكس دوران الأرض الأصغر حجمًا. كما يفترض أن النجوم "الثابتة" تقع على مسافات متغيرة بعيدة، وليست ثابتة في كرة وهمية. ويتساءل: "  كيف للنجوم أن تحافظ على مواقعها في دوامة هذه الأجرام الهائلة المكونة من مادة لا يعرف عنها أحد شيئًا، وهي موجودة "في أرقّ الأثير، أو في أدقّ جوهر خامس، أو في الفراغ؟"

استُخدم مصطلح "الكهرباء" لأول مرة في اللغة الإنجليزية عام 1646 على يد السير توماس براون ، وهو مشتق من كلمة "electricus " اللاتينية الحديثة التي استخدمها جيلبرت عام 1600 ، والتي تعني "شبيهة بالكهرمان ". كان المصطلح مستخدمًا منذ القرن الثالث عشر، لكن جيلبرت كان أول من استخدمه بمعنى "شبيهة بالكهرمان في خصائصها الجاذبة". أدرك أن الاحتكاك بهذه الأجسام يُزيل ما يُسمى "الشحنة الكهربائية"، والتي تُسبب تأثير الجذب عند عودتها إلى الجسم، مع أنه لم يُدرك أن هذه المادة ( الشحنة الكهربائية ) موجودة في جميع المواد. ^{[ 8 ]}

تختلف الانبعاثات الكهربائية كثيراً عن الهواء، وكما أن الهواء هو انبعاثات الأرض، فإن للأجسام الكهربائية انبعاثاتها المميزة؛ ولكل انبعاثات خاصة قدرتها الفردية على التسبب في الاتحاد، وحركتها الخاصة إلى منشئها، وإلى مصدرها، وإلى الجسم الذي ينبعث منه الانبعاثات.

في كتابه، درس أيضًا الكهرباء الساكنة باستخدام الكهرمان ؛ يُطلق على الكهرمان اسم إلكترون باليونانية، لذلك قرر جيلبرت تسمية تأثيره بالقوة الكهربائية . اخترع أول جهاز قياس كهربائي ، وهو المكشاف الكهربائي ، على شكل إبرة محورية أطلق عليها اسم الفيرسوريوم . ^{[ 10 ]}

ومثل غيره من الناس في عصره، كان يعتقد أن الكريستال ( الكوارتز الصافي ) هو شكل صلب بشكل خاص من الماء، يتكون من الجليد المضغوط:

الأحجار الكريمة اللامعة مصنوعة من الماء؛ تمامًا مثل الكريستال، الذي تم تشكيله من الماء الصافي، ليس دائمًا بسبب البرد الشديد، كما اعتاد البعض أن يحكموا، والصقيع الشديد، ولكن في بعض الأحيان بسبب برد أقل قسوة، حيث تقوم طبيعة التربة بتشكيله، ويتم حبس السوائل أو العصارات في تجاويف محددة، بالطريقة التي يتم بها إنتاج الإسبار في المناجم.

جادل جيلبرت بأن الكهرباء والمغناطيسية ليستا شيئًا واحدًا. ولإثبات ذلك، أشار (خطأً) إلى أنه بينما يختفي التجاذب الكهربائي مع الحرارة، فإن التجاذب المغناطيسي لا يختفي (مع أنه ثبت أن المغناطيسية تتضرر وتضعف بالفعل مع الحرارة). وقد بيّن هانز كريستيان أورستد وجيمس كلارك ماكسويل أن كلا التأثيرين هما وجهان لقوة واحدة: الكهرومغناطيسية. وقد استنتج ماكسويل ذلك في كتابه "رسالة في الكهرباء والمغناطيسية" بعد تحليل معمق.

كانت المغناطيسية عند جيلبرت هي القوة الخفية التي استغلها العديد من فلاسفة الطبيعة الآخرين، بشكل خاطئ، لتفسير الحركات التي لاحظوها. فبينما لم ينسب جيلبرت المغناطيسية إلى جاذبية النجوم، أشار إلى أن حركة السماء ناتجة عن دوران الأرض، وليس دوران الأجرام السماوية، وذلك قبل غاليليو بعشرين عامًا (ولكن بعد كوبرنيكوس بسبعة وخمسين عامًا ، الذي ذكرها صراحةً في كتابه " De revolutionibus orbium coelestium" الذي نُشر عام ١٥٤٣) (انظر المرجع الخارجي أدناه). وقد قام جيلبرت بأول محاولة لرسم خريطة لعلامات سطح القمر في تسعينيات القرن السادس عشر. وأظهرت خريطته، التي رسمها دون استخدام تلسكوب، خطوطًا عريضة لبقع داكنة وفاتحة على سطح القمر. وخلافًا لمعظم معاصريه، اعتقد جيلبرت أن البقع الفاتحة على القمر هي ماء، وأن البقع الداكنة هي يابسة. ^{[ ١١ ]}

إلى جانب كتاب جيلبرت " دي ماغنيت" ، ظهر في أمستردام عام 1651 مجلدٌ من القطع الرباعي يضم 316 صفحة بعنوان " دي موندو نوسترو سابلوناري فيلوسوفيا نوفا " (الفلسفة الجديدة حول عالمنا الأرضي)، حرره - كما يقول البعض - شقيقه ويليام جيلبرت الابن، بينما يقول آخرون إنه العالم والناقد الإنجليزي البارز جون غروتر، وذلك من مخطوطتين عُثر عليهما في مكتبة السير ويليام بوسويل . يقول جون ديفي : "يُعدّ هذا العمل لجيلبرت، الذي لا يحظى بشهرة واسعة، عملاً مميزاً للغاية من حيث الأسلوب والمضمون؛ ويتميز بقوة وحيوية في التعبير تتناسب تماماً مع أصالته. وبامتلاكه معرفةً أدقّ وأكثر عمليةً بالفلسفة الطبيعية من بيكون ، كانت معارضته لفلسفة المدارس أكثر عمقاً وتفصيلاً، وربما أقلّ فعاليةً في الوقت نفسه". ويرى البروفيسور جون روبيسون أن " دي موندو " يُمثّل محاولةً لتأسيس نظام جديد للفلسفة الطبيعية على أنقاض المذهب الأرسطي. ^{[ 4 ]}

يقول ويليام ويول في كتابه "تاريخ العلوم الاستقرائية " (1859): ^{[ 12 ]}

لم يذكر جيلبرت في كتابه " دي ماغنيت" (De Magnete) الذي طُبع عام 1600 سوى بعض الأفكار المبهمة حول أن الخاصية المغناطيسية للأرض تحدد بطريقة ما اتجاه محورها، ومعدل دورانها اليومي، ومعدل دوران القمر حولها. ^{[ 13 ]} توفي جيلبرت عام 1603، وفي كتابه الذي نُشر بعد وفاته ( De Mundo nostro Sublunari Philosophia nova ، 1631) نجد بالفعل بيانًا أكثر وضوحًا حول جاذبية جسم لآخر. ^{[ 14 ]} «تصل القوة المنبعثة من القمر إلى الأرض، وبالمثل، تنتشر الخاصية المغناطيسية للأرض في منطقة القمر: يتوافق كلاهما ويتفاعلان بفعل مشترك، وفقًا لنسبة وتوافق حركتيهما، لكن تأثير الأرض أكبر نتيجة لكتلتها الأكبر؛ فالأرض تجذب القمر وتدفعه، والقمر ضمن حدود معينة يجذب الأرض؛ ليس بحيث تتقارب الأجسام كما تفعل الأجسام المغناطيسية، بل بحيث تستمر في مسار متصل.» مع أن هذه الصياغة قادرة على تمثيل قدر كبير من الحقيقة، إلا أنها لا تبدو مرتبطة... بأي مفاهيم محددة للغاية للفعل الميكانيكي بالتفصيل. ^{[ 15 ]}

توفي جيلبرت في 30 نوفمبر 1603 في لندن. ويُعتقد أن سبب وفاته هو الطاعون الدبلي . ^{[ 16 ] [ 17 ]}

دُفن جيلبرت في مسقط رأسه، في كنيسة الثالوث المقدس، كولشيستر . ولا يزال من الممكن رؤية نصبه الجداري الرخامي في هذه الكنيسة السكسونية، التي تم تجريدها من طابعها الديني وتُستخدم الآن كمقهى وسوق. ^{[ 18 ]}

لم يقبل فرانسيس بيكون قطّ بنظرية مركزية الشمس لكوبرنيك ، وانتقد بشدة أعمال جيلبرت الفلسفية التي تدعم الحركة اليومية للأرض. وتضمنت انتقادات بيكون عبارتين: الأولى تكررت في ثلاثة من مؤلفاته، وهي: " في سبيل التقدم في المعرفة " (1605)، و" العضو الجديد" (1620)، و" في التوسع" (1623). أما العبارة الثانية، الأكثر حدة، فقد وردت في كتابه " تاريخ الأجسام الثقيلة والخفيفة" الذي نُشر بعد وفاة بيكون. ^{[ 19 ]}

لقد صنع الخيميائيون فلسفة من خلال تجارب قليلة أجريت على الفرن، وصنع جيلبرت، ابن بلدنا، فلسفة من خلال ملاحظاته على حجر المغناطيس.

لقد أصبح [جيلبرت] نفسه مغناطيساً؛ أي أنه نسب الكثير من الأشياء إلى تلك القوة وبنى سفينة من صدفة.

يكتب توماس طومسون في كتابه "تاريخ الجمعية الملكية" (1812): ^{[ 20 ]}

قام الدكتور جيلبرت بتعميم وشرح القوانين المغناطيسية لأول مرة، ويُعد كتابه عن المغناطيسية، الذي نُشر عام 1600، من أروع الأمثلة على الفلسفة الاستقرائية التي عُرضت على العالم. ويزداد هذا الكتاب أهميةً لأنه سبق كتاب " الأورغانون الجديد" لبيكون، الذي شرح فيه المنهج الاستقرائي في الفلسفة لأول مرة.

يكتب ويليام ويول في كتابه "تاريخ العلوم الاستقرائية " (1837/1859): ^{[ 21 ]}

يؤكد جيلبرت مرارًا وتكرارًا على القيمة القصوى للتجارب. ولا شك أنه هو نفسه قد عمل وفقًا لمبادئه؛ لأن عمله يحتوي على جميع الحقائق الأساسية لعلم [المغناطيسية]، والتي تم فحصها بالكامل، لدرجة أنه حتى يومنا هذا ليس لدينا الكثير لنضيفه إليها.

كتب المؤرخ هنري هالام عن جيلبرت في مقدمته لأدب أوروبا في القرون الخامس عشر والسادس عشر والسابع عشر (1848): ^{[ 22 ]}

كان عام 1600 أول عام تُنتج فيه إنجلترا عملاً بارزاً في العلوم الفيزيائية؛ لكن هذا العمل كان كافياً ليُخلّد اسم مؤلفه. جيلبرت، الطبيب، في رسالته اللاتينية عن المغناطيس، لم يكتفِ بجمع كل المعارف التي كانت لدى الآخرين حول هذا الموضوع، بل أصبح على الفور رائد الفلسفة التجريبية في هذه الجزيرة، وبفضل عبقريته الفذة وذكائه الحاد، مؤسساً لنظريات أُعيد إحياؤها بعد مرور قرون، وأصبحت مقبولة على نطاق واسع في عقيدة العلم. مغناطيسية الأرض نفسها، فرضيته الأصلية، " nova illa nostra et inaudita de tellure sententia" [رؤيتنا الجديدة وغير المسبوقة للكوكب]... لم تكن بأي حال من الأحوال واحدة من تلك التخمينات الغامضة التي تُحظى أحياناً بإشادة مبالغ فيها... لقد اعتمد على تشبيه الظواهر الأرضية بتلك التي يُظهرها ما أسماه " المغناطيس الكروي الاصطناعي". ...كان جيلبرت أيضًا أحد أوائل علماء نظرية كوبرنيك، على الأقل فيما يتعلق بدوران الأرض؛ وبحكمته المعهودة استنتج، قبل اختراع التلسكوب، أن هناك عددًا كبيرًا من النجوم الثابتة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

كتب والتر ويليام براينت من المرصد الملكي في غرينتش في كتابه كيبلر (1920):

عندما تناول جيلبرت من كولشيستر، في كتابه "الفلسفة الجديدة" الذي استند إلى أبحاثه في المغناطيسية، موضوع المد والجزر، لم يشر إلى أن القمر يجذب الماء، بل إلى أن "الأرواح والأمزجة الجوفية، التي تصعد بتناغم مع القمر، تتسبب في ارتفاع منسوب البحر وتدفقه نحو الشواطئ والأنهار". ويبدو أن فكرةً كهذه، إذا عُرضت بهذه الطريقة، لاقت قبولًا أوسع من مجرد بيانٍ صريح. وقد طُبّق هذا المنهج الفلسفي، في الواقع، على نطاق واسع، حتى أن كبلر ، الذي شارك غاليليو إعجابه بعمل جيلبرت، تبنّاه في محاولته لتوسيع نطاق فكرة الجذب المغناطيسي لتشمل الكواكب. ^{[ 23 ]}

• جيلبرت، ويليام (1600). De Magnete، Magnetisque Corporoibus، et de Magno Magnete Tellure: Physiologia noua، Plurimis & Argumentis، & Experimentis Demonstrata (باللاتينية). لندن: بيتر شورت.
  • — (1893). حول حجر المغناطيس والأجسام المغناطيسية، وحول ذلك المغناطيس العظيم الأرض: فيزيولوجيا جديدة، مُثبتة بالعديد من الحجج والتجارب . ترجمة موتليه، ب. فلوري. نيويورك: جون وايلي وأولاده.
  • — (1900). حول المغناطيس، والأجسام المغناطيسية أيضًا، وحول المغناطيس العظيم الأرض: فيزيولوجيا جديدة، مُثبتة بالعديد من الحجج والتجارب . ترجمة سيلفانوس فيليبس طومسون. لندن: مطبعة تشيسويك.
• جيلبرت، ويليام (1651). دي موندو نوسترو سوبلوناري فيلوسوفيا نوفا (باللاتينية). (نشرت بعد وفاته. أمستردام: Apud Ludovicum Elzevirium.

• تاريخ المغناطيسية الأرضية
• قائمة الجيوفيزيائيين
• الثورة العلمية

• مشروع غاليليو - سيرة ويليام جيلبرت.
• المغناطيس العظيم، الأرض مؤرشف في 28 أغسطس 2014 في Wayback Machine - موقع ويب تستضيفه ناسا - إحياءً للذكرى السنوية الـ 400 لكتاب "De Magnete" بقلم ويليام جيلبرت من كولشيستر .
• المعارض الإلكترونية، مجموعات تاريخ العلوم، مكتبات جامعة أوكلاهوما. مؤرشفة في 15 مايو 2015 على Wayback Machine. صور عالية الدقة لأعمال و/أو صور شخصية لويليام جيلبرت بصيغة .jpg و .tiff.
• أعمال ويليام جيلبرت في مشروع غوتنبرغ
• أعمال من تأليف أو عن ويليام جيلبرت في أرشيف الإنترنت
• حول المغناطيس - ترجمة لكتاب "دي ماغنيت" لسيلفانوس طومسون لصالح نادي جيلبرت، لندن 1900. النص الكامل متاح للقراءة والبحث مجاناً. انتقل إلى الصفحة 9 واقرأ ما يقوله جيلبرت عن دوران الأرض مما يؤدي إلى حركة السماء.
• الفلسفة الطبيعية لويليام جيلبرت وأسلافه
• دي ماغنيت، من مجموعة الطباعة الإنجليزية في قسم الكتب النادرة والمجموعات الخاصة بمكتبة الكونغرس
• ويليام جيلبرت، أول كهربائي.