فرانسيس هاكسبي
فرانسيس هاكسبي (بالإنجليزية: Francis Hauksbee) (1666-1713) وهو علم إنجليزي من القرن ال18، وعضو في الجمعية الملكية. وقد اشتهر كثيرا من أعماله في الكهرباء والتنافر الكهروستاتيكي.
اكتشف هاكسبي في سنة 1705 انه إذا وضع كمية صغيرة من الزئبق في زجاج لنسخته المعدلة من مولد أوتوفون جوريك وافراغها من الهواء منها ووضع شحنة على الكرة، سيظهر توهجا واضحا إذا وضع يده على السطح الخارجي للكرة، وهذا التوهج سيكون ساطعا بما يكفي للقراء بواسطته. وبدا أنها مماثلة لنار سانت إلمو. هذا العمل أصبح فيما بعد الأساس لمصباح الغاز، والذي قاد إلى مصباح نيون ومصابيح بخار الزئبق.
وقد نشر سنة 1709 المواضيع المتعددة عن التجارب في الميكانيكا الفيزيائية وهو ملخص عن أعماله العلمية
إسهامات فرنسيس هوتسبي في توليد الضوء من الكهرباء
في عام 1663، قام العالم الألماني أوتو فون جاريك بإنشاء أول آلة كهربائية لتجميع الطاقات التي نسميها الآن باسم "الكهرباء الساكنة". لكن، كان الباحث الإنجليزي فرنسيس هوتسبي - بعد 50 عاما - هو من أسهم إسهاما حقيقيا في هذا المجال. ففي أحدث أبحاثه وتجاربه المتعلقة بهذه الآلة، استخدم الكرة الزجاجية بدلا من الكرة الكبريتية التي كان يتم حكها بيد الباحث لتوليد شحنة كهربائية.
بمتابعة الملاحظات التي أجريت في السنوات السابقة، قام هوکسبي بتوليد أول ضوء كهربائي في عام 1702. ويوضح التقرير السابق أن الزئبق في أنبوبة البارومتر قد يبعث وميضا من الضوء حينما يتم هز الأنبوبة. ولقد وضع هوتسبي القليل من الزئبق في أنبوبة محكمة الغلق وقام بتفريغ بعض الهواء منها. بعد ذلك، قام بشحن الأنبوبة عن طريق توصيلها بالآلة الخاصة به. في نهاية الأمر، ذكر هوتسبي أنه قد انبعث من الأنبوبة ضوء كاف للقراءة في الحجرة. ولقد زادت هذه الملاحظة من الاهتمام بمجال الكهرباء ودوره في حياتنا.
إسهامات فرنسيس هوکسبي في الخاصية الشعرية
تمتص حزمة من الألياف - ولنقل قطعة من القماش - الماء بسرعة. وقبل اختراع الورق النشاف، فإنه كان يتم تجفيف الحبر الذي يقع على المستندات عن طريق استخدام الرمل الناعم دقيق الحبيبات، ونتيجة لذلك يتخلل الحبر في المسافات الصغيرة بين حبيبات الرمال. والسؤال الذي يطرح نفسه هو: لماذا يحدث هذا؟ فهذا لا يشبه امتصاص السوائل باستخدام أنبوبة في الفم، وإنما قد تحدث هذه العملية عن طريق ضغط الهواء (1643). كما من الممكن أن تحدث تلك الخاصية الشعرية في الفراغ دون وجود هواء. لكن، لا بد من توفر عناصر أخرى.
في عام 1709، قام الباحث الإنجليزي فرنسيس هوتسبي – الذي انشغل أيضا كثيرا بمجال الكهرباء - بوضع تفسيرات تتناسب مع الأفكار الجديدة في العصر. فكان من المعتقد أن المادة عبارة عن جزيئات صغيرة ودقيقة لا حصر لها (ذرات أو جسيمات). كما أن هذه الجسيمات تنجذب إلى بعضها البعض نتيجة لقوى تؤثر فقط على المسافات القصيرة؛ هذا على عكس قوة الجاذبية التي يمتد تأثيرها على الأقل للنظام الشمسي وربما يمتد إلى ما لا نهاية.
بالإضافة إلى ذلك ، وضع هوكسبى أفكاره في كتابه Physico-Mechanical Experiments on Various Subjects. ومن تلك الأفكار، أن الجسيمات الموجودة على جدران الأنبوبة تقوم بجذب الجسيمات الموجودة في السائل ؛ فتجعلها ترتفع لأعلى في عكس اتجاه قوة الجاذبية. ويكون تأثير هذه القوى ملحوظا فقط حول حافة السائل ، حيث تلامس جدار الأنبوبة. لذلك، كلما اتسعت الأنبوبة ، احتاج السائل لمثل هذه القوي. نتيجة لذلك، ترتفع السوائل في الأنابيب الرفيعة أكثر من الأنابيب الواسعة. كما أن السطح العلوي لأنابيب السوائل في المنتصف يكون على شكل هلال.
يظهر تأثير الخاصية الشعرية في السوائل ؛ حيث إنها تقوم بسحب السوائل داخل أية مادة بها ثقوب صغيرة ولهذه الخاصية تأثير فعال في الطبيعة. فعلى سبيل المثال، توضح الخاصية الشعرية درجة الرطوبة. ففي عملية النتح (1733)، يمكن أن يرتفع الماء من التربة ليصل إلى أعالي الأشجار التي يبلغ ارتفاعها حوالي 50 مترا أو أكثر فوق مستوى سطح الأرض من خلال أنابيب رفيعة ودقيقة (نسيج الخشب) في الجذور والسيقان.
في الدراسات التي أجراها هوكسبي فيما يتعلق بالخاصية الشعرية، فإنه توصل إلى أن الماء يرتفع أكثر في الأنبوبة الضيقة عنه في الأنبوبة الأكثر اتساعا. كما أن السطح العلوي للمياه في الأنبوبة (السطح الهلالي) هو الحد الأدني في المنتصف. والحال في الزئبق مختلف؛ حيث إن جزيئات الزئبق تنجذب بشدة لبعضها البعض أكثر من انجذابها للجسيمات الموجودة على جدران الأنبوبة. .
هذا، وتشرح قوى التوتر السطحي التي تؤثر على الخاصية الشعرية ما يحدث بمزيد من التفصيل. إذ تنجذب الجسيمات الموجودة في السائل لبعضها البعض وبالمثل للسطح المحيط وتعتمد النتيجة على تحديد أي القوتين أشد. فإذا كانت قوة الجذب بين الجسيمات التوتر السطحي) أكثر شدة، فسيبتعد السائل إذا عن الجدار. يقوم الماء الموجود على سطح زيتي بذلك وكذلك الزئبق. ذلك ، لأن السطح الهلالي في الزئبق ينحني لأعلى في المنتصف وليس لأسفل. كما أن الزئبق في الأنبوبة الشعرية ينجذب لأسفل وليس لأعلى.
