يتم تعريف الذرة فى اللغة بانها اصغر جزء من المادة وبالرغم من ذلك فاننا اذا استطعنا ان نحصل على الطاقة الكامنة فى هذه الذرة لامكننا ان نفعل بها اشياء كبيرة وعظيمة..فيكفى ان نعرف ان الطاقة الكامنة فى ١جرام من المادة يمكن ان تضىء مدينة صغيرة او تحرك قطار يزن مئات الاطنان حول الكرة الارضية..فمعادلة البرت اينشتين فى النسبية الخاصة -التى مكنت  روبرت اوبنهايمر من اختراع القنبلة الذرية -تعبر عن مقدار الطاقة التى يمكن الحصول عليها من ١جرام من المادة..فما بالك بمئات اوالاف الجرامات من المادة..والمعادلة هى² E=MC الطاقة =الكتلة *مربع سرعة الضوء. ف ١جرام من المادة يمكن الحصول منه على طاقة تساوى٩٠ مليار جول..اذا علمنا ان سرعة الضوء تساوى٣٠٠٠٠٠ كيلومتر فى الثانية.......

انقسام الذرة:

عندما بدأ العلماء فى البحث فى تركيب الذرة لم يكن بحثهم بغرض توليد الطاقة منها ولكن كان بسبب الفضول العلمى لسبر اغوار الكون..ولذا كان البحث فى الذرة فرعا من فروع الفلسفة..ولم يكن عمليا خاضع للتجربة..حتى جاء (دالتون) العالم الانجليزى فى القرن التاسع عشر واثبت وجود الذرة..وبدات فكرة الجزئ فى الوضوح وهو يتكون من ذرتين او اكثر..فالماء مثلا مركب يتكون من جزيئات والجزئ يتكون من ذرة اكسجين وذرتين هيدروجين..ولذا كان شائعا ان الجزئ ينقسم الى ذرات اما الذرة فهى غير قابلة للانقسام او التجزئة..وذلك حتى اواخر القرن التاسع عشر..ومع بداية القرن العشرين ومرور السنوات حدث تطور واضح فى العلوم الفيزيائية والكونية ..ولم تعد النظرية التى تقول ان الذرة لا تنقسم راسخة..واثبت العلماء ان بعض الذرات ينفجر تلقائيا مثل اليورانيوم والراديوم..وان بعض الذرات الاخرى يمكن تحطيمه صناعيا بطرق اخرى للحصول على طاقة اواشعاعات معينة...وبهذا تم فتح باب كبير وجديد فى العلم نتيجة انقسام الذرة وبات البحث فى جوهر الذرة امر ضروريا وحتميا.....

معجلات الجسيمات:

واكتشف العلماء البروتونات والنيترونات المعروفة بال(nucleons)النيوكليونات..والتى تشكل ٩٩,٩٪ من مادة الكون اما الالكترونات فتشكل ال٠,١٪الباقى من مادة الكون..وبسبب مساهمات العالم الفذ (هنريكو فيرمى) فى اختراع معجلات الجسيمات particles accelerators..تم توليد جسيمات دون ذرية اخرى مثل السيكلوترونات والبتاترونات والدياترونات والفرميونات والبوزيترونات وغيرها..جدير بالذكر ان اكبر معجلات الجسيمات هو الهيدروكليدون الموجود بمختبر سيرن خارج العاصمة السويسرية برن..اما اصغر وحدة بنائية للمادة فاكتشف العلماء انها الكوارك quarks..ويقال ان العالم الفيزيائى الامريكى (موراى جيلمان) استوحى لفظ كوارك من رواية الاديب الايرلندى جيمس جويس Finnegan's wake او صحوة فينجان وكانت كلمة كوارك مذكورة فى اغنية فى الرواية three quarks for muster Mark..وشئ بالشئ يذكر ان صحوة فينيجان ليست اشهر رواية لجويس ولكن روايته Ulisses او اوليسيس هى الاشهر وتعتبر هى النسخة المحدثة من اوديسة هوميروس ......

انواع الكواركات:

الكواركات لها ستة انواع هى up,down,top,bottom,charm,strange ..وكل نوع له اضداد المادة الخاص به anti-matter.. يصبح لدينا اثنى عشر نوعا ..وكل نوع من الاثنى عشر له- كما يطلق عليه علماء الفيزياء-ثلاثة نكهات three flavours..ولذا لدينا ستة وثلاثون نوعا من الكواركات..وطور العلماء نموذج الكواركات وخصائصها وفسروها عن طريق ثلاثة انواع من الكواركات فقط هم :up,down,strange..ويمكن استنتاج خواص وصفات عديدة للنيكليونات عن طريق تركيب خواص الكواركات المكونة لها بطريقة بدائية واولية..وباءت محاولات العلماء لمشاهدة الكواركات فرادى بالفشل..حتى ان كثير من العلماء اعتبروها تسهيلات رياضياتية او مجرد نظام نظرى وليست كائنات فعلية حقيقية موجودة يمكن رؤيتها ورصدها..لكن بعض التجارب التى اجريت على الجسيمات العالية الطاقة قدمت الدليل على ان الكواركات كيانات وجسيمات واقعية..وتطورت النظرية واضيفت اليها الثلاث كواركات الاخرى وهى :top,bottom,charm..واصبحت ستة كواركات هم اصل المادة فى الكون كله.........

غرائب ميكانيكا الكم:

ومما لا شك فيه اننا اليوم نعلم ان مصطلحات مثل جسيمات اولية او ذرة او غيرها من المصطلحات القديمة اصبحت بلا معنى وعفا عليها الزمن ..فالذرة قيل انها لاتنقسم وتاكد لدينا انشطارها وتجزئتها والجسيمات الاولية لم تعد اولية...وهذا الانجاز العلمى المذهل وهو اكتشاف الكواركات هو نتاج تطور ميكانيكا الكم التى تتميز بغرائب عديدة منها مثلا :ثنائية الجسيم-المادة ..ومبدأ عدم اليقين لهايزنبرج ووتراكب الحياة والموت فى مثال قطة شرودينجر ووعى التجربة لوجود من يراقبها بحيث يغير الجسيم من حركته عند رصده كأنه يعى وجود من يراقبه وايضا مسارات الجسيمات المبدا الذى اقترحه عالم الفيزياء ريتشارد فاينمان وقال ان المسار بين نقطتين هو مجموعة من المسارات بعضها موجب والاخر سالب تلاشى بعضها ليتبقى المسار الحقيقى..وغيرها من الامور الغريبة..ان ميكانيكا الكم تقوم بشكل اساسى على الاحتمالات كانها علم احصائى او ماشابه..الامر الذى جعل البرت اينشتين نفسه يرفض ميكانيكا الكم ويقول كلمته الشهيرة (ان الله لا يلعب النرد)..ولكن ميكانيكا الكم اثبتت صحتها وساهمت فى انجازات عديدة ومذهلة..ورسخت اوتادها حتى اصبحت فى عالمنا الان من اضخم العلوم واكثرها تطورا..فمن ينكر وجود الليزر او شيبات السليكون والكمبيوتر وغيرها من الانجازات الكثيرة الرائعة...وذلك على الرغم من الغرائب الموجودة بها..الامر الذى جعل العالم الفذ ريتشارد فاينمان يقول(نظرية الكم هى النظرية التى يستخدمها الجميع ولا يفهمها احد على الاطلاق)..وفى الاخير اود ان اقول اننا نعيش عصرا مذهلا من العلم التجريبى والنظرى والذى لم تعد له صفة البساطة كما كان قديما ولكن اصبح اكثر تعقيدا واكثر قدرة على تفسير الواقع واكثر قدرة على سبر اغوار الكون الذى نعيش فيه...........

يتم تعريف الذرة فى اللغة بانها اصغر جزء من المادة وبالرغم من ذلك فاننا اذا استطعنا ان نحصل على الطاقة الكامنة فى هذه الذرة لامكننا

الكواركquark.

Ayman Mohammed

اقرأ ايضاّ