مم تتكون المادة

ما هو جوهر الأشياء ؟ What is Fundamental

أسئلة تسأل دائماً Eternal Questions

تسائل الناس منذ القدم :

" مم تتكون المادة ؟ "

و

" وما الذي يربط مكوناتها مع بعض ؟ "

و

لماذا تتشارك العديد من المواد في نفس الصفات والخصائص ؟

ما هو جوهر الأشياء ؟ What is Fundamental

البحث عن الجوهر The Search for the Fundamental

مم تتكون المادة ؟

أدرك الناس منذ القدم حقيقة أن المادة تتألف من وحدات بنائية أساسية أصغر .

أول الأفكار التي طرحت عن المادة أنها تتكون من أربعة عناصر رئيسه ( أولية ) هي :

النار والهواء والتراب والماء.

سؤال :

من أول من قال أن المادة تتألف من أربعة عناصر ؟

جواب :

الفيلسوف الإغريقي امبيدوكليس Empedocles .

هل تعلم ؟

آمن الصينيون القدماء بأن المادة تتألف من خمسة عناصر أساسية هي : التراب والخشب والمعادن والنار والماء ، كما تبنى الهنود في القرن الثالث بعد الميلاد فكرة العناصر الخمسة إلا أنها كانت نفس عناصر امبيدوكليس مضاف إليها الفراغ .

تعلم أن المادة الآن تتألف من عناصر أساسية أبسط من التي اعتقد بوجودها الإغريق والصينيون والهنود.

" تتألف المادة في الحقيقة من ذرات وفراغات" ديمقريطس Democritus سنة 400 ق. م

حوالي العام 1900 كان التصور السائد عن المادة أنها تتألف من ذرات كالكرات مع القليل من الشحنات الكهربائية .

أدرك الناس حديثاً أن بإمكانهم تصنيف الذرات إلـى مجموعات تشترك فيما بينها في الخصائص الكيميائية ( كما هو الحال في الجدول الدوري ) وقد مكنهم ذلك من توقع صفات ذرة ما من معرفة صفات ذرة أخرى تقع معها في نفس المجموعة . ومع مزيد من التجارب تبين للعلماء أن الذرات ليست مجرد كرات ، فهي تتكون من أنوية موجبة صغيرة الحجم وعالية الكثافة ويحيط بها غيمة من الإلكترونات سالبة الشحنة .
	1900
	الجدول الدوري
		في الوقت الحاضر

سؤال :

من أين اشتق اسم الذرة Atom ؟

جواب :

م

هل النواة هي الأساس ؟ Is the Nucleus Fundamental

<TABLE style="BORDER-RIGHT-WIDTH: 0px; BORDER-TOP-WIDTH: 0px; BORDER-BOTTOM-WIDTH: 0px; BORDER-LEFT-WIDTH: 0px" id=table5 border=1 width="100%">

<TR>
<td style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none" width=165>

</TD>
<td style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none">
[size=9]لأنها صغيرة الحجم وعالية الكثافة فقد اعتقد العلماء أن النواة هي أصغر جزء في المادة ، تبين لهم فيما بعد أن النواة تحتوي علىبروتونات( p⁺) وهي جسيماتموجبة الشحنة،ونيوترونات(n ) وهي جسيماتعديمة الشحنة .</TD></TR></TABLE>

ان الكلمة الإغريقية " Atomos " وتعني غير قابل للإنقسام .

هل البروتونات والنيوترونات أصغر جزء في المادة ؟ Are Protons and Neutrons Fundamental

<TABLE style="BORDER-RIGHT-WIDTH: 0px; BORDER-TOP-WIDTH: 0px; BORDER-BOTTOM-WIDTH: 0px; BORDER-LEFT-WIDTH: 0px" id=table5 border=1 width="100%">

<TR>
<td style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none" width=119>
</TD>
<td style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none" vAlign=top>
اكتشف الفيزيائيون أن أن البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات أصغر ، أطلقوا عليها اسم الكواركات quarks .

وحتى الآن لم يكتشف العلماء ما هو أصغر من الكواركات ، وقد أثبتت التجارب أن الكواركات والإلكترونات هي أصغر جزء في المادة أي أنها المادة الأساسية أو الأولية في تكوين المادة ، ولا يوجد دليل حتى الآن على أنها تتكون من جسيمات أصغر . </TD></TR></TABLE>

النموذج الذري الحديث The Modern Atom Model

</TD>
<td style="BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-TOP: medium none; BORDER-RIGHT: medium none">
تدور الإلكترونات حول النواة ، وفي النواة تهتز البروتونات والنيوترونات بداخلها ، كما تهتز الكواركات داخل كل من النيوترونات والبروتونات .
</TD></TR></TABLE>

ولتصبح الصورة أكثر وضوحاً لنتخيل أن قطر البروتون والنيوترون سنتيمتراً واحداً ، فإن قطر الإلكترون والكواركات تصبح أصغر من قطر الشعرة ، وقطر الذرة كاملة أكبر من قطر ثلاثين ملعب كرة قدم ، ويكون 99.999999999999 % من حجم الذرة فراغ .

أبعاد الذرة The Scale of the Atom

[size=9]وعلى الرغم من صغر حجم الذرة إلى أن البروتونات والنيوترونات أصغر منها عشرة آلاف مرّة، والإلكترونات والكواركات أصغر من البروتونات والنيوترونات بنحو عشرة آلاف مرة على الأقل .

وفي الحقيقة لا يملك العلماء تصور عن حجم الإلكترونات والكواركات فهما أصغر من ¹⁸10 من المتر .

ومن المحتمل بعد كل ذلك العناء أن يكتشف العلماء مع تطور الأجهزة والأدوات أن الإلكترونات والكواركات ليست أصغر جزء من المادة ، فالعلم والمعرفة لا ينتهيان عند زمن معين ، فسبحان من قال : " وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً " .

عن ماذا نبحث ؟ What are We Looking for

يبحث الفيزيائيون عن جسيمات جديدة ، وعندما يجدونها يصنفونها ويحاولون إيجاد الانتظام في صفاتهم ، ليتعرفواعلى المادة الكونة لكل شيء في الكون بشكل أوضح .

لقد اكتشف حتى الآن حوالي مائتي جسيم جديد ( معظمها ليست أساسية ) ولمتابعة هذه الجسيمات رمزوا لها بحروف يونانية أو رومانية .

لا تستغرب إذا واجهت صعوبة في تذكر رموز تلك الجسيمات، حتى أن الفيزيائي الشهير انريكو فيرمي Enrico Fermi قال لتلميذه ليون لدرمان Leon Lederman :

" أيها الشاب إذا تمكنت من تذكر أسماء تلك الجسيمات سأصبح عالم نبات" .

طور الفيزيائيون نظرية تعرف بالنموذج القياسي Standard Model توضح مكونات المادة والقوى التي تربطها معاً ، وهي تلخص تلك الجسيمات على النحو التالي :

6 quarks

</TD>
<td width="11%">
6 كواركات</TD>
<td width="12%">

</TD></TR>
<TR>
<td width="56%">
، ويعد الإلكترون من أشهر اللبتونات المعروفة .</TD>
<td width="16%">

6 leptons

</TD>
<td width="11%">
6 لبتونات</TD>
<td width="12%">

</TD></TR>
<TR>
<td width="83%" colSpan=3>
جسيمات حاملة القوة Force carrier particles . </TD>
<td width="12%">

</TD></TR></TABLE>

تتألف جسيمات أي مادة من كواركات وليبتونات وترتبطها معاً جسيمات حاملة القوة .

</TD></TR></TABLE>

النموذج القياسي نظرية جيدة ، وفد أثبتت التجارب صدق تنبؤاتها بطريقة مدهشه ، وكل الجسيمات التي تنبأت بها النظرية قد تم اكتشافها ، ولكن لسوء الحظ لا تفسر هذه النظرية كل شيء ، فعلى سبيل المثال لا تفسر تلك النظرية الجاذبية .

[/size][/size]

» كيف تتكون الاعاصير
» المادة وحالاتها
» حالات المادة وتحولاتها
» المادة وبعض أشكاله
» خصائص الصوت