تمام دخان
02-24-2010, 08:35 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
:(114)::(114)::(114):
الـــذرة
(الحلقة الأولى)
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
:(97):
:):):)
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=29
في سلسلة حلقاتنا هذه و على صفحات منتدانا العزيز منتدى الفيزياء التعليمي سنتكلم عن قصة أعظم اكتشاف علمي على الإطلاق ... اكتشاف التنوع الكبير في المخلوقات و التناغم و التناسق في هذا الكون , اكتشاف أن كل شيء مكون من ذرات و كيفية التعامل فيما بينها و القوانين الغامضة التي تحكمها .
إنها قصة العلماء و العباقرة نفسهم , و قصة الصراعات و الطموحات و الأخطاء و النجاحات . لقد شغلت العلماء عبر القرون إلا أنهم في النهاية تمكنوا من حل لغزها ووضع حجر الأساس للعلوم كافة .
سنبدأ بملخص بسيط عن بعض العلماء الذين كان لهم الفضل الأكبر في إبراز مفهوم الذرة عبر العصور:
500 ق . م أناكساغوراس - بذرة نظرية الذرة .
450 ق . م ايمبيدوكلس - العناصر (تراب , هواء , نار , ماء)
450 ق . م ديموقريطس - الفضاءات المفتوحة بين الذرات .
322 – 384 ق . م أرسطو - رفض الفكرة السابقة .
1743 – 1794 لافوازيه – قانون انحفاظ الكتلة .
1766 – 1844 دالتون – مؤسس النظرية الذرية الحديثة وواضع قانون التناسبات المتعددة .
1800 – دالتون نشر النظرية الذرية مقترحا وجود ذرات صغيرة لا تقبل الانقسام , وأن ذرات العنصر نفسه متماثلة بالوزن .
1896 – طومسون فكرة ذرة (( فطيرة الخوخ )) الفطيرة الموجبة التي تحوي خوخا سالبا .
1905 – انشتاين الورقة التي قلبت المفاهيم ( تفسير الحركة البراونية) .
1906 بلانك - نظرية الكم .
1909 رذرفورد – تجارب جسيمة الفا ( أجراها جايجر و مارسدن ) .
1910 رذرفورد – تنبأ بتفكك مدار الالكترون خلال 10-10 .
1013 فرانك – هيرتز – أنبوب الكمونات الحرجة , و فكرة النواة المركزية الثقيلة التي تدور حولها الالكترونات في مدارات ثابتة .
1913 بور – حل مسألة المسار الحلزوني للإلكترون , بتطبيق ميكانيك الكم , مبينا أن الالكترونات لا تمتلك إلا مدرات محددة مسموح بها .
1914 بلانك – قال بإمكانية انتقال الالكترونات من سوية طاقة إلى أخرى بإصدار الإشعاع أو امتصاصه .
1919 اكتشاف البروتون .
1925 باولي - مبدأ الاستبعاد ( لا يمكن وجود إلكترونين في ذرة واحدة في السوية الكمية نفسها )
1932 البوزيترون – أول جسيم من المادة المضادة , اكتشفه أندرسون .
طبعا ما من عالم إلا و له اسهامه في اكتشاف الذرة إلا أننا اقتصرنا على ذكر البعض و في محطات زمنية مختلفة ...
لقد كان اليونان منذ ما يزيد عن 2500 سنة هم أول من اقترح أن الذرات هي جسيمات بالغة الصغر , و لكن داخل الذرة ظل مبهما حتى القرن التاسع عشر ... في حلقاتنا هذه سوف نبدأ تقريبا من منتصف القرن التاسع عشر و حتى بزوغ الصورة الواضحة للذرة ...
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=22
سننطلق الآن :
• 5 أكتوبر 1906 قام العالم بولتزمان بشنق نفسه في غرفة بفندق بالقرب من تيرست بسبب مشكلات نفسية , لقد حطّ من قدره بسبب شيء نعتبره اليوم من المسلمات , كان يعتقد بأن المادة غير قابلة للانقسام إلى قطع أصغر من المالانهاية أي أنه كان يحاول بأن يثبت أن كل شيء مكون من جسيمات أولية .
يبدو أن الأمر لا يصدق !!! لكن قبل أكثرمن 100 عام كان محاولة إثبات أن الذرات موجودة حقيقة تعتبر مضيعة للوقت , مع أن الفلاسفة قد تكلموا بها منذ القدم كما رأينا . إلا أنه في منتصف القرن التاسع عشر أصبح السؤال المهم هو هل الذرة موجودة أم لا ؟ و السبب في ذلك يعود إلى البخار ( ستستغربون ذلك !!!) لكن كما يقولون الحاجة أم الاختراع و جميعنا يعلم أن المكتشفات الحديثة و التطورات في العلم حاليا تكون بسبب دعم مادي تقدمه الشركات او الدول للاستفادة منه , في ذلك الوقت كانت هناك حاجة ماسة لصنع محركات بخارية أشد قوة و كفاءة , فكان لا بد من أن نفهم و نتنبأ بسلوك البخار و الماء في درجات حرارة عالية و ضغوط مرتفعة .فالأمر ذو أهمية تجارية و عسكرية و حتى سياسية.
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/92220_evening_star_dave_cooper.jpg
لقد أوضح بولتزمان و الذين يساندونه أنك لو تخيلت البخار على أنه يتكون من ملايين الكرات الصلبة الدقيقة (الذرات) عندها يمكننا وضع بعض المعادلات الرياضية القوية , بحيث تكون قادرة على التنبؤ بسلوك البخار بدقة , إلا أن هذه المعادلات نفسها هي التي أقحمت بولتزمان و رفاقه في الجدل .
إن أعدائهم من العلماء قالوا : بما أن الذرات التي استندوا إليها في معادلاتهم الرياضية غير مرئية فما هي إلا وسيلة رياضية للراحة و الرضا عن النفس بعيدة عن كونها أشياء فيزيائية حقيقية .((في ذلك الوقت أن تدعي أن الأشياء التخيلية حقيقية كان ذلك يعد ضربا من الجنون و أمرا غير منطقيا )) فقد اعتبروه انتهاكا للمقدسات ,أن تقلل من شأن خلق الله المعجز إلى سلسلة من التصادمات بين كرات متناهية في الصغر . لقد اعتبر بولتزمان ماديا زنديقا ...
المأساوية الساخرة في قصة بولتزمان : هي أنه عندما انتحر في عام 1906 لم يكن يدري بأنه قد برّئ , فقبل أن يموت بسنة قام عالم شاب بنشر ورقة يعلن حقيقة الذرة بشكل لا يمكن إنكاره و لا يقبل الجدل ... إنه ألبرت أنشتاين (26 عاما).
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=23
• 1905 نشر أنشتاين ورقة بحثية حول كيفية تراقص حبوب اللقاح الصغيرة جدا في الماء .
" في عام 1827 قام براون (عالم نبات) بنثر حبات اللقاح على الماء و بدلا من أن تطفو على الماء وجدها تطفو كما لو كانت حية ( الحركة البراونية ) , بقي اكتشاف براون حوالي 80 عاما تقريبا يعتبر من الشواذ العلمية التي لا يعرف عنها إلا القليل " . على أية حال ما علاقة الاهتزازات بالذرات ؟
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=26
• أنشتاين غير كل شيء ... الورقة التي قامت بكل التغيير ...
لقد رأى أن اهتزاز حبات اللقاح في الماء يمكن أن يحسم الجدل العنيف حول حقيقة وجود الذرات .
كان دليله : أن اهتزاز الحبوب لن يتم إلا إذا اصطدمت بذرات أخرى لذلك قال أن الماء لا بد أن يكون مكونا من جسيمات بالغة الصغر تشبه الذرات , و هي التي تقوم بالاهتزاز و بالاصطدام بحبات اللقاح , و لولا ذلك لبقيت الحبوب ساكنة . بالتالي كانت النتيجة لحدوث الحركة البراونية لا بد من وجود الذرات و أثبت ذلك بالمعادلات الرياضية الدقيقة و التي تبين حجم الذرة التي يبلغ قطرها عشر جزء من مليون جزء من الميلمتر ( شعرة الإنسان يبلغ عرضها أكثر من مليون ذرة).
لقد تمت تبرئة بولتزمان عن طريق أنشتاين و انقلبت هنا الأمور ....
فأصبح العلماء الذين يحاولون اثبات أن الذرة حقيقة هم أصحاب العقيدة الصحيحة ...
من أين كانت البداية في هذه المرحلة تعالوا نرى ....
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=25
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=24
•1910 معهد مانشستر مركز العالم في الفيزياء الذرية في ذلك الوقت, اثنان من أروع علماء العالم عملا في قسم الفيزياء – جامعة مانشستر بين عامي 1911 – 1916 , إنهما إرنست رذرفورد و نيلز بور ...
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=27
رذرفورد كان ابن منطقة نائية في نيوزلاندا و نشأ في مزرعة ريفية , أما بور فقد ولد في مدينة كوبنهاجن , ثريا , واسع المعرفة , إضافة إلى أنه كان من النبلاء .
رذرفورد كان تجريبيا إلى أبعد حد , و أحب التكنولوجيا و ترتيب البطاريات و الملفات و الصخور المشعة ببراعة , كان يتمتع بحدس علمي رهيب ,و على النقيض من ذلك كان بور نظريا لأبعد الحدود فقد كان العلم بالنسبة له يتمثل في التفكير العميق و الرياضيات البحتة , فقد كانت أدواته القلم و الورقة و الطباشير و السبورة , فلقد كان المنطق هو طريقه للحقيقة .
على الرغم من اختلافهما الواضح إلا أن هدفهما كان واحدا و محددا , لقد كانا من أكثر العقول التي أنجبتها البشرية استثنائية .
• 1907 تولى رذرفورد رئاسة قسم الفيزياء في جامعة مانشستر ...
قبل ذلك بـ 10 سنوات ظهرت في ألمانيا الأشعة التي تمكننا من الرؤية خلال الجسم لتظهر عظامنا , كان يصعب تفسيرها و لم يعرفوا ماذا يسمونها فسموها أشعة اكس .
بعد ذلك بعدة سنين اكتشف أن التيارات الكهربائية الشديدة يمكنها أن تطلق أشعة قوية متوهجة أطلق عليها الالكترونات .
1896 اكتشف أن معدن اليورانيوم تنبعث منه طاقة قوية سميت بالنشاط الإشعاعي , حيث كانت هذه المعادن دافئة الملمس و يمكنها أن تحرق اليد و تستطيع هذه الأشعة المرور عير الأجسام الصلبة و كأنها غير موجودة .
ما يهمنا في ذلك أن رذرفورد كان قلقا جدا, فلقد شغلت باله هذه الأشعة و راح يسأل نفسه :
- كيف نشأت ؟
- لماذا تظهر بصورة مختلفة ؟
- إلى أي مدى تستطيع أن تقطع خلال الفراغ أو الهواء؟
- هل تحدث تغيرا في المواد التي تصطدم بها أم لا ؟
كل ذلك و أكثر سنعرفه في الحلقة الثانية ...:(126)::(126)::(126):
تابعونـــــــا :(32):...
:(114)::(114)::(114):
الـــذرة
(الحلقة الأولى)
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
:(97):
:):):)
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=29
في سلسلة حلقاتنا هذه و على صفحات منتدانا العزيز منتدى الفيزياء التعليمي سنتكلم عن قصة أعظم اكتشاف علمي على الإطلاق ... اكتشاف التنوع الكبير في المخلوقات و التناغم و التناسق في هذا الكون , اكتشاف أن كل شيء مكون من ذرات و كيفية التعامل فيما بينها و القوانين الغامضة التي تحكمها .
إنها قصة العلماء و العباقرة نفسهم , و قصة الصراعات و الطموحات و الأخطاء و النجاحات . لقد شغلت العلماء عبر القرون إلا أنهم في النهاية تمكنوا من حل لغزها ووضع حجر الأساس للعلوم كافة .
سنبدأ بملخص بسيط عن بعض العلماء الذين كان لهم الفضل الأكبر في إبراز مفهوم الذرة عبر العصور:
500 ق . م أناكساغوراس - بذرة نظرية الذرة .
450 ق . م ايمبيدوكلس - العناصر (تراب , هواء , نار , ماء)
450 ق . م ديموقريطس - الفضاءات المفتوحة بين الذرات .
322 – 384 ق . م أرسطو - رفض الفكرة السابقة .
1743 – 1794 لافوازيه – قانون انحفاظ الكتلة .
1766 – 1844 دالتون – مؤسس النظرية الذرية الحديثة وواضع قانون التناسبات المتعددة .
1800 – دالتون نشر النظرية الذرية مقترحا وجود ذرات صغيرة لا تقبل الانقسام , وأن ذرات العنصر نفسه متماثلة بالوزن .
1896 – طومسون فكرة ذرة (( فطيرة الخوخ )) الفطيرة الموجبة التي تحوي خوخا سالبا .
1905 – انشتاين الورقة التي قلبت المفاهيم ( تفسير الحركة البراونية) .
1906 بلانك - نظرية الكم .
1909 رذرفورد – تجارب جسيمة الفا ( أجراها جايجر و مارسدن ) .
1910 رذرفورد – تنبأ بتفكك مدار الالكترون خلال 10-10 .
1013 فرانك – هيرتز – أنبوب الكمونات الحرجة , و فكرة النواة المركزية الثقيلة التي تدور حولها الالكترونات في مدارات ثابتة .
1913 بور – حل مسألة المسار الحلزوني للإلكترون , بتطبيق ميكانيك الكم , مبينا أن الالكترونات لا تمتلك إلا مدرات محددة مسموح بها .
1914 بلانك – قال بإمكانية انتقال الالكترونات من سوية طاقة إلى أخرى بإصدار الإشعاع أو امتصاصه .
1919 اكتشاف البروتون .
1925 باولي - مبدأ الاستبعاد ( لا يمكن وجود إلكترونين في ذرة واحدة في السوية الكمية نفسها )
1932 البوزيترون – أول جسيم من المادة المضادة , اكتشفه أندرسون .
طبعا ما من عالم إلا و له اسهامه في اكتشاف الذرة إلا أننا اقتصرنا على ذكر البعض و في محطات زمنية مختلفة ...
لقد كان اليونان منذ ما يزيد عن 2500 سنة هم أول من اقترح أن الذرات هي جسيمات بالغة الصغر , و لكن داخل الذرة ظل مبهما حتى القرن التاسع عشر ... في حلقاتنا هذه سوف نبدأ تقريبا من منتصف القرن التاسع عشر و حتى بزوغ الصورة الواضحة للذرة ...
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=22
سننطلق الآن :
• 5 أكتوبر 1906 قام العالم بولتزمان بشنق نفسه في غرفة بفندق بالقرب من تيرست بسبب مشكلات نفسية , لقد حطّ من قدره بسبب شيء نعتبره اليوم من المسلمات , كان يعتقد بأن المادة غير قابلة للانقسام إلى قطع أصغر من المالانهاية أي أنه كان يحاول بأن يثبت أن كل شيء مكون من جسيمات أولية .
يبدو أن الأمر لا يصدق !!! لكن قبل أكثرمن 100 عام كان محاولة إثبات أن الذرات موجودة حقيقة تعتبر مضيعة للوقت , مع أن الفلاسفة قد تكلموا بها منذ القدم كما رأينا . إلا أنه في منتصف القرن التاسع عشر أصبح السؤال المهم هو هل الذرة موجودة أم لا ؟ و السبب في ذلك يعود إلى البخار ( ستستغربون ذلك !!!) لكن كما يقولون الحاجة أم الاختراع و جميعنا يعلم أن المكتشفات الحديثة و التطورات في العلم حاليا تكون بسبب دعم مادي تقدمه الشركات او الدول للاستفادة منه , في ذلك الوقت كانت هناك حاجة ماسة لصنع محركات بخارية أشد قوة و كفاءة , فكان لا بد من أن نفهم و نتنبأ بسلوك البخار و الماء في درجات حرارة عالية و ضغوط مرتفعة .فالأمر ذو أهمية تجارية و عسكرية و حتى سياسية.
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/92220_evening_star_dave_cooper.jpg
لقد أوضح بولتزمان و الذين يساندونه أنك لو تخيلت البخار على أنه يتكون من ملايين الكرات الصلبة الدقيقة (الذرات) عندها يمكننا وضع بعض المعادلات الرياضية القوية , بحيث تكون قادرة على التنبؤ بسلوك البخار بدقة , إلا أن هذه المعادلات نفسها هي التي أقحمت بولتزمان و رفاقه في الجدل .
إن أعدائهم من العلماء قالوا : بما أن الذرات التي استندوا إليها في معادلاتهم الرياضية غير مرئية فما هي إلا وسيلة رياضية للراحة و الرضا عن النفس بعيدة عن كونها أشياء فيزيائية حقيقية .((في ذلك الوقت أن تدعي أن الأشياء التخيلية حقيقية كان ذلك يعد ضربا من الجنون و أمرا غير منطقيا )) فقد اعتبروه انتهاكا للمقدسات ,أن تقلل من شأن خلق الله المعجز إلى سلسلة من التصادمات بين كرات متناهية في الصغر . لقد اعتبر بولتزمان ماديا زنديقا ...
المأساوية الساخرة في قصة بولتزمان : هي أنه عندما انتحر في عام 1906 لم يكن يدري بأنه قد برّئ , فقبل أن يموت بسنة قام عالم شاب بنشر ورقة يعلن حقيقة الذرة بشكل لا يمكن إنكاره و لا يقبل الجدل ... إنه ألبرت أنشتاين (26 عاما).
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=23
• 1905 نشر أنشتاين ورقة بحثية حول كيفية تراقص حبوب اللقاح الصغيرة جدا في الماء .
" في عام 1827 قام براون (عالم نبات) بنثر حبات اللقاح على الماء و بدلا من أن تطفو على الماء وجدها تطفو كما لو كانت حية ( الحركة البراونية ) , بقي اكتشاف براون حوالي 80 عاما تقريبا يعتبر من الشواذ العلمية التي لا يعرف عنها إلا القليل " . على أية حال ما علاقة الاهتزازات بالذرات ؟
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=26
• أنشتاين غير كل شيء ... الورقة التي قامت بكل التغيير ...
لقد رأى أن اهتزاز حبات اللقاح في الماء يمكن أن يحسم الجدل العنيف حول حقيقة وجود الذرات .
كان دليله : أن اهتزاز الحبوب لن يتم إلا إذا اصطدمت بذرات أخرى لذلك قال أن الماء لا بد أن يكون مكونا من جسيمات بالغة الصغر تشبه الذرات , و هي التي تقوم بالاهتزاز و بالاصطدام بحبات اللقاح , و لولا ذلك لبقيت الحبوب ساكنة . بالتالي كانت النتيجة لحدوث الحركة البراونية لا بد من وجود الذرات و أثبت ذلك بالمعادلات الرياضية الدقيقة و التي تبين حجم الذرة التي يبلغ قطرها عشر جزء من مليون جزء من الميلمتر ( شعرة الإنسان يبلغ عرضها أكثر من مليون ذرة).
لقد تمت تبرئة بولتزمان عن طريق أنشتاين و انقلبت هنا الأمور ....
فأصبح العلماء الذين يحاولون اثبات أن الذرة حقيقة هم أصحاب العقيدة الصحيحة ...
من أين كانت البداية في هذه المرحلة تعالوا نرى ....
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=25
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=24
•1910 معهد مانشستر مركز العالم في الفيزياء الذرية في ذلك الوقت, اثنان من أروع علماء العالم عملا في قسم الفيزياء – جامعة مانشستر بين عامي 1911 – 1916 , إنهما إرنست رذرفورد و نيلز بور ...
http://hazemsakeek.com/up/download.php?img=27
رذرفورد كان ابن منطقة نائية في نيوزلاندا و نشأ في مزرعة ريفية , أما بور فقد ولد في مدينة كوبنهاجن , ثريا , واسع المعرفة , إضافة إلى أنه كان من النبلاء .
رذرفورد كان تجريبيا إلى أبعد حد , و أحب التكنولوجيا و ترتيب البطاريات و الملفات و الصخور المشعة ببراعة , كان يتمتع بحدس علمي رهيب ,و على النقيض من ذلك كان بور نظريا لأبعد الحدود فقد كان العلم بالنسبة له يتمثل في التفكير العميق و الرياضيات البحتة , فقد كانت أدواته القلم و الورقة و الطباشير و السبورة , فلقد كان المنطق هو طريقه للحقيقة .
على الرغم من اختلافهما الواضح إلا أن هدفهما كان واحدا و محددا , لقد كانا من أكثر العقول التي أنجبتها البشرية استثنائية .
• 1907 تولى رذرفورد رئاسة قسم الفيزياء في جامعة مانشستر ...
قبل ذلك بـ 10 سنوات ظهرت في ألمانيا الأشعة التي تمكننا من الرؤية خلال الجسم لتظهر عظامنا , كان يصعب تفسيرها و لم يعرفوا ماذا يسمونها فسموها أشعة اكس .
بعد ذلك بعدة سنين اكتشف أن التيارات الكهربائية الشديدة يمكنها أن تطلق أشعة قوية متوهجة أطلق عليها الالكترونات .
1896 اكتشف أن معدن اليورانيوم تنبعث منه طاقة قوية سميت بالنشاط الإشعاعي , حيث كانت هذه المعادن دافئة الملمس و يمكنها أن تحرق اليد و تستطيع هذه الأشعة المرور عير الأجسام الصلبة و كأنها غير موجودة .
ما يهمنا في ذلك أن رذرفورد كان قلقا جدا, فلقد شغلت باله هذه الأشعة و راح يسأل نفسه :
- كيف نشأت ؟
- لماذا تظهر بصورة مختلفة ؟
- إلى أي مدى تستطيع أن تقطع خلال الفراغ أو الهواء؟
- هل تحدث تغيرا في المواد التي تصطدم بها أم لا ؟
كل ذلك و أكثر سنعرفه في الحلقة الثانية ...:(126)::(126)::(126):
تابعونـــــــا :(32):...