ناوه‌ڕۆك
پێشەکی
هاوکێشەکانی ماکسوێڵ کۆمەڵێک هاوکێشەی دیفرێنشیاڵی پارشیاڵن کە بنەمای تیۆری کارۆموگناتیسی کلاسیکی پێک دەهێنن. ئەم هاوکێشانە لەلایەن فیزیازانی بەریتانی جەیمس کلێرک ماکسوێڵەوە لە ساڵی ١٨٦١-١٨٦٢ فۆرمولە کران و دواتر لە ساڵی ١٨٦٥ بە تەواوی بڵاوکرانەوە. هاوکێشەکانی ماکسوێڵ پەیوەندی نێوان بوارە کارەبایی و موگناتیسییەکان و چۆنیەتی کارلێکیان لەگەڵ بارگە و تەزووە کارەباییەکان ڕوون دەکەنەوە. ئەم هاوکێشانە گرنگییەکی زۆریان هەیە لە تێگەیشتن و پێشبینی کردنی دیاردە کارۆموگناتیسییەکان و بنەمای زۆرێک لە پێشکەوتنە تەکنەلۆژییەکانی سەدەی بیستەم و بیست و یەکەمن.
مێژووی هاوکێشەکانی ماکسوێڵ
پێش فۆرمولەکردنی هاوکێشەکانی ماکسوێڵ، زانایانی وەک مایکڵ فارادەی، ئەندرێ ئەمپێر و کارڵ فریدریش گاوس کاریان لەسەر دیاردە کارەبایی و موگناتیسییەکان کردبوو. بەڵام ماکسوێڵ توانی ئەم کارانە یەک بخات و پەیوەندییەکی ماتماتیکی دروست بکات لە نێوان بوارە کارەبایی و موگناتیسییەکان.
ماکسوێڵ سەرەتا لە ساڵی ١٨٦١-١٨٦٢ لە وتارێکدا بە ناوی "On Physical Lines of Force" بیرۆکەکانی خۆی خستە ڕوو. دواتر لە ساڵی ١٨٦٥ لە وتارێکی تردا بە ناوی "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" هاوکێشەکانی بە شێوەیەکی تەواو پێشکەش کرد. لەم وتارەدا، ماکسوێڵ پێشبینی کرد کە شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان دەتوانن لە بۆشاییدا بڵاوببنەوە بە خێراییەک کە نزیکە لە خێرایی ڕووناکی.
فۆرمی هاوکێشەکانی ماکسوێڵ
هاوکێشەکانی ماکسوێڵ بە چوار هاوکێشەی سەرەکی دەناسرێن:
١) یاسای گاوس بۆ کارەبا:
∇ · E = ρ / ε₀
٢) یاسای گاوس بۆ موگناتیس:
∇ · B = 0
٣) یاسای فارادەی بۆ هاندانی کارۆموگناتیسی:
∇ × E = -∂B/∂t
٤) یاسای ئەمپێر-ماکسوێڵ:
∇ × B = μ₀(J + ε₀ ∂E/∂t)
لێرەدا:
E: بواری کارەبایی
B: بواری موگناتیسی
ρ: چڕی بارگەی کارەبایی
J: چڕی تەزووی کارەبایی
ε₀: ڕێگەپێدانی بۆشایی
μ₀: تەراوایی بۆشایی
∇: ئۆپەرەیتەری نابلا
t: کات
ماناو گرنگی هاوکێشەکان
هەر یەک لە هاوکێشەکانی ماکسوێڵ مانا و گرنگی تایبەتی خۆی هەیە:
١) یاسای گاوس بۆ کارەبا: ئەم هاوکێشەیە پەیوەندی نێوان بواری کارەبایی و سەرچاوە بارگەدارەکان ڕوون دەکاتەوە. پیشانی دەدات کە چۆن بارگە کارەباییەکان سەرچاوەی بواری کارەبایین.
٢) یاسای گاوس بۆ موگناتیس: ئەم هاوکێشەیە دەریدەخات کە جەمسەری موگناتیسی تاک بوونی نییە، واتە هێڵە موگناتیسییەکان هەمیشە داخراون.
٣) یاسای فارادەی: ئەم هاوکێشەیە ڕوونی دەکاتەوە کە چۆن بوارێکی موگناتیسی گۆڕاو دەتوانێت بوارێکی کارەبایی دروست بکات. ئەمە بنەمای کارکردنی جەنەرەیتەرەکانە.
٤) یاسای ئەمپێر-ماکسوێڵ: ئەم هاوکێشەیە پیشانی دەدات کە چۆن تەزووی کارەبایی و بواری کارەبایی گۆڕاو دەتوانن بواری موگناتیسی دروست بکەن. بەشی دووەمی هاوکێشەکە (ε₀ ∂E/∂t) کە بە تەزووی لادان ناسراوە، زیادکراوی ماکسوێڵە و ڕۆڵێکی گرنگی هەیە لە پێشبینی کردنی شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان.
کاریگەری هاوکێشەکانی ماکسوێڵ لە فیزیای مۆدێرن
هاوکێشەکانی ماکسوێڵ کاریگەرییەکی قووڵیان لەسەر فیزیای مۆدێرن هەبووە:
١) پێشبینی کردنی شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان: ماکسوێڵ لە ڕێگەی هاوکێشەکانییەوە توانی پێشبینی بوونی شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان بکات، کە دواتر لەلایەن هێنریش هێرتزەوە بە شێوەیەکی تاقیگەیی سەلمێنرا.
٢) تیۆری تایبەتی ڕێژەیی: هاوکێشەکانی ماکسوێڵ ڕۆڵێکی گرنگیان هەبوو لە گەشەپێدانی تیۆری تایبەتی ڕێژەیی ئاینشتاین. ناکۆکی نێوان هاوکێشەکانی ماکسوێڵ و میکانیکی نیوتنی بوو بە هاندەرێک بۆ ئاینشتاین بۆ داڕشتنی تیۆرەکەی.
٣) کوانتەم ئەلێکترۆداینامیک: هاوکێشەکانی ماکسوێڵ بنەمای تیۆری کوانتەم ئەلێکترۆداینامیکن، کە وەسفی کارلێکی نێوان تیشک و ماددە دەکات لە ئاستی کوانتەمیدا.
٤) یەکخستنی هێزەکان: هاوکێشەکانی ماکسوێڵ یەکەم نموونەی سەرکەوتووی یەکخستنی هێزە سروشتییەکان بوون، کە بوو بە سەرەتایەک بۆ هەوڵەکانی دواتر بۆ یەکخستنی هێزە بنەڕەتییەکانی سروشت.
بەکارهێنانەکانی هاوکێشەکانی ماکسوێڵ
هاوکێشەکانی ماکسوێڵ بنەمای زۆرێک لە پێشکەوتنە تەکنەلۆژییەکانی سەردەمی ئێمەن:
١) پەیوەندییەکان: تێگەیشتن لە شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان بنەمای تەکنەلۆژیای پەیوەندییە بێتەلەکانە، وەک ڕادیۆ، تەلەفزیۆن، تەلەفۆنی مۆبایل و وایەرلێس ئینتەرنێت.
٢) ئۆپتیک: هاوکێشەکانی ماکسوێڵ ڕۆڵێکی گرنگیان هەیە لە تێگەیشتن لە سروشتی ڕووناکی و دیزاین کردنی ئامێرە ئۆپتیکییەکان.
٣) ڕادار: سیستەمەکانی ڕادار بەپێی پرەنسیپەکانی هاوکێشەکانی ماکسوێڵ کار دەکەن.
٤) تەکنەلۆژیای پزیشکی: ئامێرەکانی وێنەگرتنی پزیشکی وەک MRI لەسەر بنەمای تێگەیشتن لە بوارە کارۆموگناتیسییەکان کار دەکەن.
٥) تەکنەلۆژیای کۆمپیوتەر: دیزاین کردنی مایکرۆچیپ و سەرکتە ئەلیکترۆنییەکان پشت بە تێگەیشتنێکی قووڵ لە هاوکێشەکانی ماکسوێڵ دەبەستێت.
ئەنجام
هاوکێشەکانی ماکسوێڵ یەکێک لە گرنگترین دەستکەوتەکانی فیزیای سەدەی نۆزدەیەمن کە کاریگەرییەکی بەرچاویان لەسەر پێشکەوتنی زانست و تەکنەلۆژیا لە سەدەی بیستەم و بیست و یەکەمدا هەبووە. ئەم هاوکێشانە نەک تەنها تێگەیشتنی ئێمەیان لە سروشتی کارەبا و موگناتیس قووڵتر کردووە، بەڵکو بوونەتە بنەمای زۆرێک لەو تەکنەلۆژیایانەی کە ژیانی ڕۆژانەمان پێک دەهێنن. لە ڕوانگەی تیۆرییەوە، هاوکێشەکانی ماکسوێ
