الجمعة، 21 يوليو 2023

الفيزياء والفراغ.

 كثير من الاكتشافات العلمية فى الفيزياء أدت إلى اكتشافات أخرى بدورها.. وأدت فى بعض الحالات إلى صياغة نظريات تارة ودحض ونقض فرضيات علمية تارة اخرى...............

ونحن نتحدث في هذه المقالة عن الفراغ وكيف تم التوصل إلى مفهومه واكتشافه فى الفيزياء.............

ويعود الفضل لاكتشاف الفراغ إلى التجربة الفيزيائية المعروفة بتجربة تورشيللى الخاصة بتوازن عمودى الزئبق والهواء............... 

حيث قبل هذه التجربة كان يعتقد أن الهواء مادة ليس لها كتلة ولكن بعد هذه التجربة فى القرن السابع عشر الميلادي تاكد علماء الفيزياء أن الهواء ليس فراغا وان له كتلة ويحتوى على مجموعة من العناصر أكبرها نسبة هو غاز النيتروجين ثم الأكسجين ثم الارجون ثم ثانى أكسيد الكربون ثم نسبة ضئيلة جداً لمجموعة من العناصر الآخرى................

وتقل كثافة الهواء كلما ارتفعنا عن سطح البحر وبالتالى تقل عدد الجسيمات الموجودة فيه من نيتروجين واكسجين وخلافه كلما ارتفعنا عن سطح البحر..وهذا يفسر صعوبة التنفس كلما ارتفعنا اكثر فى المسافة عن سطح البحر...........

ولكن الكثافة ستقل ولكن لاتصل للصفر حتى مع ارتفاعنا حتى بلوغ الغلاف الجوي للأرض................

وبما أن العلماء يطلقون لفظ الفراغ أو العدم على الفضاء الخارجي فيما بعد الغلاف الجوى للكواكب والاجرام السماوية...وهذا هو ما يعتبرونه فراغا...ولكن حتى هذا الفراغ ليس فارغ تماما..............

حيث يمكن أن تنخفض الكثافة والجسيمات ونسبتها وعددها فى هذا الفراغ ولكن لن تصل إلى الخلو التام من الجسيمات وكل شئ.............

وتصل عدد الجسيمات فى الهواء الجاف بشكل طبيعى الى حوالى 27بليون بليون فى السنتيمتر المكعب من الهواء.........

ولذلك فقد اعتبر العلماء أن مايقل عدد الجسيمات فيه عن 300الف فى السنتيمتر المكعب هو العدم...........

نلاحظ هنا أن حتى العدم أو الفراغ الذى اعتبره العلماء فراغا ليس فارغ بشكل تام............

ولكن وضع العلماء حدا يمكن اعتبار الأقل منه فراغا بعد ياسهم من المثالية فى البحث عن الفراغ التام............

وبالطبع والشئ بالشئ يذكر فإن ذرات الارجون فى الهواء توجد منفردة أما ذرات الأكسجين والنيتروجين فتوجد فى صورة جزيئات وهذا راجع لاستقرار الذرات ومتعلق بالالكترونات فى مداراتها فى ذرة الارجون وعدم وجود استقرار كافى لذرة الأكسجين والنيتروجين حيث لا يوفره ترتيب الالكترونات فى مداراتها حول نواة الاكسجين والنيتروجين............

ولذلك يوجد الأكسجين والنيتروجين على هيئة جزيئات فى الهواء...ولو تصورنا أن الأكسجين والنيتروجين موجود على هيئة ذرات بدلا من جزيئات فى الهواء.....فسيكون مقدار الجسيمات تقريبا فى السنتيمتر المكعب من الهواء هو 53بليون بليون............

وبحساب بسيط للمسافة المقطوعة للذرة وسرعة تحرك الذرات فسيكون هناك ملايين التصادمات بين الذرات وبعضها وستحدث اندماجات بين الذرات وبعضها وينتج عن هذا حرارة وطاقة هائلتين تؤثر على جو الأرض ويتحول الجو الى جو متوهج ذا حرارة عالية جداً جداً..........

فسبحان الخالق عز وجل الذى خلق كل شيء بمقدار .............

كيف بدأت ميكانيكا الكم؟.

كتابى الجديد.. دردشة عن الفكر والعلم.


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق