Breaking News
Home / Actualités et News / مقالة الأسبوع : انت مجرد جزيئة عملاقة فارغة على كوكب فارغ في كون فارغ …وهل انت حقا كذلك ؟

مقالة الأسبوع : انت مجرد جزيئة عملاقة فارغة على كوكب فارغ في كون فارغ …وهل انت حقا كذلك ؟

مقالة الأسبوع : انت مجرد جزيئة عملاقة فارغة على كوكب فارغ في كون فارغ ...وهل انت حقا كذلك ؟
مقالة الأسبوع : انت مجرد جزيئة عملاقة فارغة على كوكب فارغ في كون فارغ …وهل انت حقا كذلك ؟@ اشتوكة فيزيك

 

مقالة الأسبوع : انت مجرد جزيئة عملاقة فارغة على كوكب فارغ في كون فارغ …وهل انت حقا كذلك ؟

 

     الى  محبي  »موقع اشتوكة فيزيك »   »chtoukaphysique »  والى عزيزي القاريء بشكل عام ،  في هذا المقال ان شاء الله ساتحدث عن  انفسنا فيزيائيا وكيميائيا من  المنظور الذري .

اولا سؤال ساطرحه في هذه الاسطر التي ساكتبها بحول الله :

كم هو حجمك ؟ وكم تمثل في هذا الكون الهائل ؟ وهل حقا انت جزيئة عملاقة فارغة ؟ وما ذا نعني ذلك ؟

      في هذه الارض الطيبة ، قد تشعر عزيزي المتابع انك شخص مهم  و لديك اصدقاء كثر ، اموال ، سيارة وغير ذلك من متاع الحياة لكن ستتواضع حين تعلم انك لا تمثل شيئا انت وكل ما تملكه  . فانت و كل هذه الاشياء بل جميع الاشياء الموجودة في هذا الكون  يتكون من % 99.9999999 من الفراغ .

     كل ما يحيط بنا ونحن ايضا بطبيعة الحال  كما تعلمون نتكون من الذرات وحين تجميع  هذه الذرات فيما بيها بروابط كيمائية نتحدث عن الجزئية  وبالتالي استطيع ان أقول لك عزيز القاري انك عبارة جزيئة عملاقة تتحرك فوق هذا الكوكب السعيد الذي حماه الله من كل مكروه  واقصد بالمكروه  فيزيائيا وكيميائيا بنوع اخر من الدقائق والجسيمات  والموجات الضارة التي تحمل طاقة عالية  التي قد تدمر الانسان في اي لحظة  ان اراد خالق هذا الكون وبالتالي  اذن هذه الجزئيات  ( اي نحن )  التي تتحرك على سطح هذه الارض محظوظة جدا جدا وتعيش ريتما تتنفس بذرات  اخرى الاكسجين.

ما هو مصدر هذه الذرات والدقائق ؟

      لكن قد يتساءل متابع عن مصدر عن هذه الذرات التي يتكون منها الانسان فكل الذرات التي يتكون من الانسان أتت منذ بلايين السنين ( نحو خمسة مليارات عام  ) من النجوم. عندما بدأت النجوم بالاحتراق، تفجرت وفي النهاية ماتت، لقد قامت عملياً بتشكيل العناصر الأساسية والتي تظهر اليوم في أي شيء وكل كا يحيط بنا بما فيها الإنسان اي نحن …إذن انا  وانت وغيرك .. نتكون من مادة  عمرها يتساوي  تقريبا مع عمر كوكبنا الأرض التي يبلغ عمرها ثلث عمر الكون .

في النهاية، كلنا نتألف من نفس القطع الأساسية للمادة: الذرات.

       تحتوي كل ذرة على  3 جسيمات: البروتونات، النترونات، والالكترونات. في مركز الذرة، تتجمع البروتونات والنترونات لتشكل النواة، بينما تدور الالكترونات حول النواة ضمن مدارات معينة ( نموذج بوهر )

       إنّ جسم الانسان ذو وزن 70 كغ، مكون ما هو مجموعه 7 بليون بليون بليون ذرة (*71027ذرة). هذه الذرات هي مختلفة عن بعضها، عدد قليل منها هو المألوف بالنسبة لمعظم الناس.

      فقط ثلاثة من هذه الذرات هي التي تشكل الأغلبية في الجسم. مثال على ذلك؟ يمكن تقسيم 99% من هذه الذرات إلى النسب التالية: 65% هيدروجين، 24% أوكسيجين، و 10% كربون. تتضمن الـ 1% المتبقية آثار من عناصر نادرة مثل الزيركونيوم، الراديوم، البور، النحاس، والرصاص.

      إن هذه العناصر الكيميائية تختلف من حيث وفرتها ودورها ، فأول العناصر التي تتبادر الى ذهنك هي العتاصر الموجودة  بوفرة في الطبيعة أو التي تقوم باأدوار مهمة …أما العناصر الأخرى التي لم يسبق لك ان سمعت بها  فهي عناصر نادرة .واول العناصر الذي يتبادر الى ذهنك والذي يقوم بأدوار مهمة هو عنصر الأكسيجين بدون شك … حيث لا نستطيع ان نعيش بدون هذا العنصر الحيوي ومع كل شهيق يدخل جسدك ملاييين مليارات المليارات من ذرات الأوكسجين وهو ما يفعله الخمسة مليارات شخص الذين يعيشون على سطح هذه الكوكب الصغير ، إضافة الى عدد هائل من الحيوانات  والكائنات الأخرى …. ومع الزفير  ، تخرج هذه الذرات من جسدك مع ذرات الكربون مكونة جزيئات من ثنائي أكسيد الكربون  ، ذلك الوقود الذي تعيش عليه الأشجار والنباتات ….ناهيك عن العناصر الأساسية الأخرى… كل هذا يقع ويحدث  في نظام معقد ومنظم في نفس الوقت .

       منذ مائة عام كان الإعتقاد السائد هو أن الذرات أجسام غير قابة للإختراق  . لكننا اليوم نعرف ان لكل ذرة بنية داخلية معقدة  حيث تتوسطها نواة كثيفة مضغوطة تحمل شحنة  كهربائية موجبة تدور حولها جسيمات خفيفية بالغة الصغر تسمى إلكترونات  . يحمل الإلكترون شحنة سالبة وبفعل هذا التضاد في الشحنتين واحدة سالبة واخرى موجبة يسمح للإكترون البقاء في مداره تحت القوى  الكهربائية .

ما حجم جميع البشرية على سطح الارض ؟

        ولمعرفة مدى صغر حجم الذرة أنظر على سبيل المثال الى النقطة التي تنتهي بها هذه العبارة  . يحتوي الحبر الذي تتكون منه هذه النقطة 100 مليار ذرة كربون ، ولرؤية إحدى هذه الذرات بالعين المجردة ستحتاج الى تكبير النقطة حتى يصل قطرها الى 100 متر . هذا حجم كبير لكن من الممكن تصوره ، لكن لكي ترى نواة الذرة ، ستحتاج الى تكبير النقطة حتى يصل قطرها الى 10 ألاف كيلومتر أي يصبح قطرها مماثلا لقطر الأرض .

       معظم حجم الذرة عبارة عن فراغ   (  %  99,9 من حجم ذرة فراغ ) ، وهذا ما تؤكده كتب عدة  وهو امر صحيح من منظور الجسيمات التي تؤلف الذرات .ولتقريب الفكرة اكبر اذا فترضنا النواة عبارة كرة التنس قطرها يساوي  5 سينتمتر  فان قطر  الذرة سيساوي تقرييبا  500000 سينتيمتر  اي 5 كيلومتر  ويالتالي ما بين  5 سينتيمترات  و  5 كيلومترات  عبارة عن فراغ بيد ان هذا نصف قصة وحسب.

       على الرغم من العدد الكبير من الذرات التي توجد ضمن جسم الإنسان، يمكننا القول، وبشكل يدعو للدهشة، أنّ أجسامنا لا تشغل مساحة كبيرة في الفراغ. إذا قمنا بتقليص المساحة الفارغة لجميع البشر منذ وجودهم عبر التاريخ، ستصبح أجسامنا متراصة بشكل هائل وستشغل حجماً قدره مكعب السكر الذي نضعه في الشاي. أمر آخر مثير للاهتمام: النجوم، الكواكب، وكل شيء موجود ضمنها، حتى البشر، تشكل 4% فقط من كتلة الكون المعروفة. يعتقد العلماء أنّ باقي الكتلة هي على شكل مادة مظلمة وطاقة مظلمة ، حيث هي غير معروفة وغير مدروسة تماماً.

إذن من اين تاتي كل تلك الكتلة وما مصدرها ؟

إن مصدرها باختصار هو الطاقة ! لكن كيف ؟
       كما قلت سابقا نحن نتكون من الذرات والذرات بدورها تتكون من الإلكترونات  والبروتونات  والنيوترونات .و هذه البروتونات والنيوترونات، تتشكل بدورها من ثلاثي جسيمات أساسية تدعى الكواركات (Quarks) .
        اذن يمكن ان نقول ان كتلة الكواركات مسؤولة عن نسبة ضئيلة من كتلة البروتونات والنيوترونات. أما الغلونات (gluons)، والتي تربط الكواركات مع بعضها، فإنها عديمة الكتلة.  وفي السياق كله يعتقد العديد من العلماء أن مصدر جميع كتل أجسامنا تقريبًا هي الطاقة الحركية الخاصة بالكوراكات وطاقة الربط الخاصة بالغولونات.
 
         حسنًا، إذا كانت جميع ذرات الكون تقريبًا فراغًا بالكامل، لماذا نشعر بصلابة الأشياء؟ بعبارة اخرى لما نشعر ان كل شيء صلب ان كان أغلبه يتكون من الفراغ ؟ وان كانت الذرة فراغ لمذذا لا نمر من الاشياء كالاشباح ؟
 
وبالتالي كما قلت سابقا انها تصف قصة وكل من سلم بها فهو يخالف الواقع الذي يعيشه
          إن كانت كل ذراتنا تقريبًا فراغ، لماذا لا نستطيع العبور عبر الأشياء مثل الأشباح في العوالم الغريبة؟ لماذا لا تخترق سياراتنا الطريق باتجاه مركز الأرض ثم إلى الجهة الأخرى من الكوكب؟ لماذا لا تتداخل أيدينا مع بعضها عندنا نتبادل التحية؟
حان وقت المراجعة لنفهم اولا  ما نعنيه بالفراغ. لأنه كما اتضح، فالفراغ ليس فارغًا في الحقيقة. فهو مليء بكثيرمن الأشياء الجيدة، فهذه المساحة الموجودة بين النواة المركزية المضغوطة والألكترونات البعيدة التي تدور حولها  مليء بشء اخر فهية مليئة بمجالات كهربائية ومغنطيسية غير مرئية على شكل دوال موجية قوية لدرجة تجعلها قادرة على منعك تماما من محاولة دخول فراغ الذرة ، وهذه المجالات هي التي تعطي للمادة صلابتها .
          ولتبسيط هذه لك عزيزي القاريء هذه المفاهيم يمكنك تصور الفراغ الذي في الذرة مثل مروحة كهربائية ذات شفرات دوارة. عندما تكون غير شغالة ، اي عندما لا تدور فإن أغلبها فراغ .  ويمكنك وضع يدك في الفراغ بين الشفرات وتحريكها في ذاك الفراغ بأمان. لكن عندما يتم تشغيل المروحة تختلف القصة تماما. إن كنت غبيًا  حقا  ضع يدك في ذلك الفراغ وسترى النتيجة ، حتمًا ستدور تلك الشفرات وستحق يدك بلا هوادة، . تقنيًا، تعد الإلكترونات مصادر نقطية ،اي أنها صغيرة الحجم جدا ويمكن القول انها لا تملك حجمًا. لكنها تملك شيئا اسمه الدالة الموجية تحتل جزءا كبيرا من حجم الذرة.  ولأن ميكانيكا الكم تعشق الغَرَابة والحيرة ويمكنها ان تجعلك مربكا وأول ما سنبدا به إن الالكترون يمكن ان يكون في كل مكان في ذلك الجزء بشكل متزامن . شفرات المروحة مثل الإلكترونات التي تتحرك في الذرة، محتلة بذلك أماكن من الفراغ بدوالها الموجية. انها مقاربة بسيطة لتوضيح بان ما يبدو فراغًا  ليس فارغا وانما مملوء بحقول كمومية هي التي تعطي للمادة صلابتها.
وساختم بهذا السؤال هل انت حقا تلامس الاشياء التي تحيط بك وهل استطعت في حياتك تلمس شيئا ؟
        من منا لا يهرول  الى القسم للجلوس على الكراسية الامامية فانا على سبيل الاحظ هذه الظاهرة بقسمي بالثانوية التاهيلية ايت باها ، لكن السؤال الذي ساطرحه علىك عزيزي القاري  هل انت تجلس على الكرسي؟  وهل طرحت هذا سؤالا يوما على نفسك؟
في الواقع  انت لا تلامس الكرسي الذي تجلس عليه لان الجزء المهم من ذراتك بهذه المجالات الكهربائية ويالتالي كل ما تَحِسُ به هو الحقل أو القوة الكهرمغتاطيسية لإلكتروناته التي  تدفع الكتروناتك بعيدا  ، إذن على المستوى الميكرسكوبي انت لا تجلس على الكرسي بل تحوم فوقه بارتفاع صغير اي  أنك تَطير عليه على إرتفاع شديد الصغر.

      وفي الختام ساقول لك شيئا مميزا انت بالفعل  جزيئة عملاقة فارغة على كوكب فارغ في كون فارغ  وبالتالي انت لا شيء اما قدرة الله سبحانه وتعالي وعظمته  .

إعداد : رشيد جنكل

إشتوكة فيزيك

 

About Rachid Jenkal

JENKAL RACHID Professeur de physique -chimie au lycée AIT BAHA , Direction Provinciale Chtouka ait baha ,

Check Also

جميع الامتحانات الوطنية لمادة الفيزياء والكيمياء ، بكالوريا دولية ،شعبة العلوم الرياضية أ و ب ، من 2008 الى 2018

جميع الامتحانات الوطنية لمادة الفيزياء والكيمياء ، بكالوريا دولية ،شعبة العلوم الرياضية أ و ب …

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *