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 ؟

 

     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 ؟