كتب قيمة في كلمات قليلة

أعز مكان في الدنى سرج سابح

وخير جليس في الزمان كتاب

هذا إجتهاد بسيط مني لتلخيص بعض الكتب القيمة التي قرأتها مؤخراً في كلمات قليلة مع العلم أنني قد أتكلم عن بعض الأمور التي لست متخصصاً فيها فليعذرني القارئ العادي فأنا مثله وليصححني القارئ المتخصص فيما لم أنقله نقلاً حرفياً

كتاب:
(المبادئ جوله نطوف فيها حول الأسس الجميلة للعلم)

 

من الكتب  الجيدة التي قرأتها مؤخراً كتاب: (المبادئ جوله نطوف فيها حول الأسس الجميلة للعلم) للمؤلفة الأميركية/ ناتالي أنجيز، وقد ترجمت الكتاب وقامت بنشر نسخته العربية هيئة أبو ظبي للثقافة والتراث (كلمة) فتشكر على هذا الجهد الرائع في ترجمة روائع الكتب العالمية الأدبية والعلمية القيمة حيث أن هذا هو ما ينقصنا في العالم العربي كما تشكر كذلك على حفظ التراث الشعري العربي منذ العصر الجاهلي بإصدار الموسوعة الشعرية التي تحتوي عل أكثر من 3 ملايين بيت من الشعر للشعراء الجاهليين وشعراء عصر صدر الإسلام والعصرين الأموي والعباسي وما تلاهما من عصور إزدهر فيها الشعر العربي بما لايوجد له نظير في تراث الأمم الأخرى والشكر موصول للمترجم د/ مصطفى إبراهيم فهمي وهو مترجم ممتاز حائز على جائزة أفضل ترجمة. 

وفكرة الكتاب تقوم حول رؤية الكاتبة بشأن الصورة القاتمة للعلم في عقول الشعب الأمريكي الذي يترك متاحف العلوم المبسطة بعد فترة الطفولة ليتجه للمسارح ودور السينما في فترة المراهقة والشباب وينظر للعلماء نظرة فيها شيء من الإزدراء مما ينتج عنه عزوف الشباب عن التخصصات العلمية ، وتعبر المؤلفة في الكتاب عن قناعتها بجمال العلم وبضرورة تبسيطة للعامة حتى تزداد رغبة الطلبة في التخصص في المجالات العلمية ومشاركة جميع طبقات الشعب في التفكير العلمي وإحترام العلماء للنهوض بفكر المجتمع وتنمية رغبة الإكتشاف والإبتكار وجعل الشعب يقف خلف العلم والعلماء لدعمهم وليكون كافة أفراد الشعب منجماً يُنتج المواهب ومصنعاً يصقلها ويخرج ويدعم جيلاً من العلماء الذين يحتاجهم البلد للإستمرار في تقدمه وريادته ومنافسته للدول الأخرى وتحتاجهم البشرية لحل مشكلاتها المزمنة وتوفير مصادر للطاقة المتجددة وعلاجاً للأمراض المستعصية وقضاءً على التلوث الذي يهدد الحياة في كوكب الأرض وتوفيراً لحياة كريمة لكل إنسان عن طريق تطويع التكنولوجيا لخدمته وإبتكار وإختراع وتصنيع كل ما من شأنه أن يسهل الحياة ويخدم البشر ويجلب لهم الرفاهية والسعادة.

يتكون الكتاب من عدة فصول كالتالي :

 

الفصل الأول:-

التفكير علمياً:

وتتحدث فيه المؤلفة عن الأسس الجميلة للعلم كما تسرد بعض الأمثلة عن الإعتقادات الخاطئة المتأصلة لدى الناس عن بعض المبادئ العلمية البسيطة والتي رغم عدم صحتها ودقتها لا زالت تدرس في المدارس وتضرب بعض الأمثلة على ذلك مثل إعتقاد الناس بأن تعاقب فصول السنة مثل الشتاء والصيف ناتج عن دوران الأرض حول الشمس، حيث تكون الأرض عند حلول الشتاء في أبعد نقطة عن الشمس، وعند حلول الصيف تكون الأرض في أقرب نقطة منها، ويعتمدون في هذا الرأي على مدار الشمس الإهليليجي البيضاوي..

تنفي الكاتبة هذا الإعتقاد الخاطئ بتأكيدها على أن السبب العلمي الصحيح لتعاقب الفصول هو تغير ميلان الأرض حول محورها وليس بسبب دورانها حول الشمس والذي ترى بأنه ترسب في عقول الناس نتيجة المبالغة في تصور وتصوير مدار الشمس حيث أنه ليس بيضاوياً بشكل كبير كما يُضن ولكنه يميل إلى شكل الدائرة مع بعض الإنبعاج في جانبيه ليصبح شبه بيضاوي، والدليل على كون تعاقب الفصول ناتجاً عن ميل الأرض حول محورها هو كون الفصل شتاءً في نصف الكرة الشمالي وصيفاً في نصفها الجنوبي فلو كان السبب بعد وقرب الأرض عن الشمس لعم الشتاء أو الصيف كامل الكرة الأرضية، والأرض تكون في الشتاء أبعد قليلاً عن الشمس منها في الصيف ولكن هذا ليس له تأثيراً كبيراً على فصول السنة، فالسبب الرئيسي هو ميلان محور الأرض تجاه الشمس لتغمر أشعتها نصف الكرة الشمالي الذي يصبح مقابلاً لها بينما يبتعد النصف الجنوبي عن وجه الشمس وأشعتها المباشرة ثم يتغير الوضع فيميل محور الأرض للجهة الأخرى فيكون النصف الجنوبي هو المقابل للشمس في حين يغرق النصف الشمالي في الظلام وتعمه الثلوج والبرد.

وهكذا تستمر الكاتبة في ضرب الأمثلة المشابهة عن بعض الإعتقادات الخاطئة التي ترسبت في عقول الناس عن طريق تدريسها لهم في المدارس الإبتدائية أو تفسيرها لهم تفسيراً خاطئاً من قبل والديهم أو من هو أكبر منهم .

 

الفصل الثاني:-

الإحتمالات:

تؤكد الكاتبة على عدم قناعتها بالنتائج الإحصائية، ولا بمنحنى الجرس الشهير الذي ترى فيه رسماً بيانياً مجحفاً لبعض العينات وغير دقيق على نحو ملحوظ، فهي ترى بأن الإحصائيات ربما تكون مضللة وغير صادقة ومجانبةً للدقة في كثير من الأحيان نتيجة لعدم شمول العينات لجميع طبقات المجتمع، وكذلك للنوايا المسبقة لتوجيه نتيجة الإستفتاء من بعض المشاركين، وتضرب بعض الأمثلة على بعض العمليات الإحصائية أوالإستفتائية، فتستعرض دراسة تحدثت عن الربط بين ترك الدراسة الثانوية والتدخين، حيث خلصت الدراسة المشار إليها إلى قناعة بأن ترك الدراسة يؤدي إلى الوقوع في التدخين، أما المؤلفة فترى غير ذلك حيث أنه ربما يكون ترك الدراسة تعبيراً عن السخط على المجتمع والتدخين كذلك مظهراً لذلك فيصبح الإثنان متلازمان وليس أحدهما نتيجة للثاني..

كما تضرب مثلاً لدراسة خلصت إلى أن الأغلبية الكبيرة من النساء اللآتي يواصلن تعليمهن الجامعي تقل فرصهن في الزواج بسبب ذلك، والمؤلفة ترى غير ذلك حيث ربما كانت الدراسة الجامعية وعدم الرغبة في الزواج متلازمتان في نفسية العينات فربما كان التوجه للدراسة ناتجاً عن عدم الرغبة في الزواج أصلاً.

 

الفصل الثالث:-

المعايرة "المقاييس":

تتحدث الكاتبة في هذا الفصل عن المقاييس على المستويين الصغري والعظمي، أو العالم الجزيئي والعالم الكوني، وتضرب الأمثلة العجيبة على ذلك من المسافات الصغيرة إلى المسافات الكبيرة التي لا يمكن تخيلهما..

فعمر الكون 14 بليون سنة، وعدد المجرات في الكون 100 بليون مجرة، تحتوي كل مجرة منها على 200 إلى 300 بليون نجم، بعضها أصغر من شمسنا وبعضها بحجمها والبعض أكبر منها بمئات الألوف من المرات، ورغم هذه الأعداد المهولة من المجرات والنجوم فإن أغلب حجمه خلاء، حيث يبعد القمر عن الأرض 140000 ميل فلو أمكننا أن نطير إليه بنفائة عادية لوصلنا إليه خلال 20 يوم أما للوصول إلى الشمس فتتطلب الرحلة 21 عاماً أما أقرب نجم لنا وهو الفا قنطورس فتحتاج الرحلة إلى مليون سنة للوصول إليه.

في مجرتنا ما يقرب من 300 بليون نجم ولكن هذه النجوم مبعثرة عبر فجوة هائلة قطرها 100000 سنه ضوئية أي المسافة التي يقطعها شعاع ضوء يسير بسرعة 300000 كيلو متر في الثانية في 100 الف سنة.

أما بالنسبة للقياسات في عالم الجزيئات فتبلغ من الصغر بما لا يتخيله العقل، وتتم العمليات التفاعلية فيها بحجم صغير يقاس بأجزاء بسيطة من بلايين الأجزاء من الثانية..

فقدرة العين البشرية على الرؤية لا تتعدى سمك شعرة الإنسان التي يبلغ عرضها 100 ميكرون، حيث يمكن طي عشرين شعرة لتصبح بعرض رأس دبوس..

حبة اللقاح يمكن أن يجتمع منها 10000 حبه على رأس دبوس..

أما خلية الدم البيضاء فيبلغ عرضها 12 ميكرون، مما يعني إمكانية تجمع عدد 28000 كرة خلية دم بيضاء على رأس الدبوس..

أما جزيء الهيموجلوبين في الخلية البشرية فيبلغ قطره 5 نانومترات، وهو سدس حجم الفيروس..

أما الذرات فحجمها من الصغر بحيث يمكن حشد 3 ذرات في نانومتر واحد، بمعنى أن عدد الذرات التي يمكن أن تقطن رأس دبوس يبلغ تريليون (الف بليون) من الذرات، ولكن ورغم هذا الحجم الصغير الذي يقارب العدم فإن حجم الذرة الذي يقاس بأقل من نانومتر واحد مكون من الفراغ، مجرد حيز من الفراغ، أما كتلة الذرة الحقيقة فهي في نواتها التي تشكل أكثر من 99.9% من كتلتها، فعندما تقف فوق ميزانك سوف تقيس أساساً مجموع وزن نوى ذراتك، لو كان يمكنك نزع أنوية ذراتك كلها من جسمك فسيهبط وزنك إلى 20 جرام، أو وزن مسمار، وهي وزن الإلكترونات وهي الجسيمات الأولية الأساسية التي تدور حول الأنوية في ذرات جسمك المنزوعة النواة ذات الكثافة..

الإلكترون له كتلة أقل من 1/1800 من كتلة نواة ذرة بسيطة، إلا أن سحابة الإلكترونات التي تحيط بنواة الذرة هي التي تعين حرف الذرة وحجمها، فقطر نواة الذرة هو فحسب 1/100000 من قطر الذرة كاملة الذي يقل عن نانومتر واحد والذي يرسم حدوده الإلكترون بمجالات ونطاقات دورانه حول النواة، إذا نظرنا إلى المشهد من زاوية القياسات الأكثر إثارة فسنرى أنه في حين أن النواة هي التي تصنع تقريباً كل كتلة الذرة، إلا أن كتلة الذرة التي نقدر أهميتها لا تشغل إلا جزءاً من واحد من التريليون من حجمها، وهنا نعود للإستعارات المجازية للمقاسات، فإذا إعتبرنا أن نواة الذرة هي كرة سلة تقع عند مركز الأرض، فستكون الإلكترونات كبذور الكرز، وتدور هذه البذرة الإلكترون في طنين حول النواة في أبعد طبقة خارجية من جو الأرض، إلا أنه مابين كرة السلة القابعة في عمق مركز الأرض كنواة وبين بذرة الكرز التي تدور في أعلى طبقات جو الأرض كإلكترون لا يوجد سوى الفراغ، لا يوجد أي شيء مما في باطن الأرض أو فوقها أو في أجوائها، فهل تخيلتم حجم الفراغ في الذرة فيما بين النواة والإلكترونات التي تدور حولها كما تدور الأرض حول الشمس.

 

كما تحدث الكتاب عن الأحجام فقد تحدث عن الزمن، يقول روبرت جيف من معهد ((ممت)): (فكرة الزمان فكرة أساسية في مجال أبحاثي في فيزياء الجسيمات ولكننا نتعامل فيها بأزمنة تختلف إختلافاً شاسعاً عن المفاهيم البشرية للحياة اليومية، نحن نتعامل بأمور مثل الوقت الذي يستغرقه الضوء حتى يجتاز أحد البروتونات لزمن من جزء من تريليون من الثانية).

يقسم الزمن إلى وحدات أصغر فأصغر..

فالمللي ثانية واحد من الألف من الثانية..

والميكرو واحد من المليون..

والنانو واحد من البليون..

والبيكو واحد من الترليون..

والفمتو واحد من مليون البليون من الثانية الواحدة..

"تعليق المدون": (وهذا هو الزمن الذي تخصص في كشف العمليات التي تحدث في أجزاءً منه عندما تتفكك وتتكون الروابط الكيميائية، العالم العربي أحمد زويل، الذي فاز بجائزة نوبل عن تصويره لهذه العمليات التي تحدث في جزاء من واحد مليون من بليون الثانية، وهذا الوقت لا يمكن ملاحظته وتصويره بالكميرات التي تستخدم الضوء العادي حيث جزيئات أو موجات الضوء أكبر من الجزيئات المراد مراقبتها وتصويرها، ولكن يتم التصوير بكامير خاصة تستخدم شعاع ليزر مصمم لهذا الغرض وتسمى كاميرا ليزر الفيمتو، ولم تتطرق الكاتبة لهذا الجزء من الزمن بالذات، ربما لارتباطه بإسم العالم العربي المسلم البروفيسور/ أحمد زويل -كما أشرنا- ورغبتها في تجنب الإشارة إليه وإلى أبحاثه وإنجازاته في هذا المجال، والتي بلغت ذروتها بحصوله على جائزة نوبل في الكيمياء عن رصده للأحداث التي تقع في الجزيئات عند تشكل وإنفصام الروابط الكيميائية في زمن يقاس بالفيمتو ثانية، ولا نؤكد السبب في ذلك، كما لانريد ان نظلم المؤلفة، فقد بذلت جهداً رائعاً في تبسيط العلم وجمع أطرافه ومحاولة الإحاطة بجميع جوانبه في هذا الكتاب القيم الرائع ).

عند العشر من الثانية تحدث طرفة العين..

وعند جزء من المائة من الثانية يستطيع طائر الطنان أن يخفق بجناحه مرة واحدة..

أما المللي ثانية فهو الزمن الذي تستغرقة ومضة فلاش كاميرا التصوير العادية..

وعند زمن الميكرو ثانية فإن الأعصاب ترسل رسالة إلى مخك عن الألم في أي جزء من جسمك..

في النانو ثانية تتم العمليات في الكمبيوتر..

وفي كل ثلاثة من البيكو ثانية تتفكك الروابط التي تربط جزيئات الماء ثم تتكون ثانية..

يستغرق الإلكترون 24 أتو ثانية ليستكمل دورة واحدة حول النواة..

والأتو ثانية هي أقصر جزء من الزمن يستطيع العلماء قياسه، ويمثل جزء من بليون بليون من الثانية.

 

الفصل الرابع:-

الفيزياء:

تبدأ الكاتبة هذا الفصل بعبارة تبين أهمية علم الفيزياء، وهذه العبارة قالها العالم المشهور ريتشارد فينمان عندما سئل في إحدى محاضراته عن ماهي الحقيقة العلمية أو الخبرة البشرية التي يمكن ترجمتها في كلمة أو جملة للحفاظ عليها ونقلها للأجيال القادمة فيما لو حصل جائحة أو كارثة أصابت بالدمار كل المعرفة العلمية البشرية؟ فأجاب: " الحقيقة الذرية " أي حقيقة أن كل شيء في الكون مكون من الذرات.

وتعرف الفيزياء بكلمات قالها ستيفن بولوك أستاذ الفيزياء بجامعة كلورادو حيث قال معرفاً الفيزياء في نص شائع: (إن الفيزياء دراسة ما صنع منه العالم وكيف يعمل ولماذا تسلك الأشياء في العالم الطريقة التي تسلكها).

كما تتبنى المؤلفة رأي بعض العلماء وخاصة علماء الفيزياء بوجوب تدريس الفيزياء قبل العلوم الأخرى، لأنه أساس كل شيء في الكون وعلى الأرض، ويعتقدون بأن الوضع الحالي في أولويات التدريس في المدارس مقلوب، حيث يدرس الطلبة البيولوجيا ثم الكيمياء ثم ينتهي بهم الأمر بدراسة الفيزياء في سنتهم الأخيرة، وهذا مسار وتحديد أولويات يقوم على الإعتقاد بوجوب تدريس الصغار العلوم الأسهل أولاً ثم الأصعب..

إلا أن العالم ليون ليدرمان الحائز على جائزة نوبل يقول: "إن الفيزياء هي الأساس الذي تبنى عليه الكيمياء والبيولوجيا، ومن غير المعقول أن نبدأ بإقامة الجدران وتثبيت السقف قبل صب الأساس الخرساني"!.

ويصر العلماء على أن الفيزياء إذا بسطت ودرست بطريقة صحيحة فإنها لن تكون أصعب من أي علم آخر.

 

كل شيء مكون من الذرات، حتى أفكارك التي تنساب تتكون من تغير في كيماويات المخ المكونة من الذرات، والتي تحث الخلايا العصبية في المخ والمكونة من الذرات كذلك على العمل، أما إذا نقلت أفكارك إلى كمبيوترك الشخصي فأنت لا تفعل سوى تغيير ترتيب الذرات على الشاشة المغطاة بالفسفورـ وتحول أفكارك إلى إلكترونات داخل جهازك.

تتحدث الكتابة عن بنية الذرة التي تشبه المجموعة الشمسية بكواكبها الممثلة بالإلكترونات التي تدور حول الشمس الممثلة بالنواة..

كما تتحدث الكاتبه في هذا الفصل عن النظريات العلمية في مكونات الذرة، حيث النواة هي جزء من الذرة، وهي الجزء المركزي، وتتميز بكتلتها الكبيرة نسبيا لباقي الذرة..

يوجد في النواة البروتونات والنيوترونات، التي تتكون بدورها من الكواركات التي تعد أصغر جزء من المادة...

وحسب فرضية العالم (راذرفورد) تعتبر النواه هي كتلة الذرة، وذلك لأن كتلة الإلكترونات التي تدور حولها متناهيه في الصغر، ولذك فهي تهمل، وتصبح كتلة الذرة كلها في النواة..

شحنة النواه موجبة، لانه يوجد بداخلها بروتونات موجبة، ونيترونات متعادلة، وبذلك تكون النواه موجبة الشحنة..

النواة هي المكون الأساسي للذرة، حيث نجد ان النواة تتكون من البروتونات وهي موجبة الشحنة، والنيوترونات المتعادلة في الشحنة، وكذلك يوجد الميزون وهو جسيم صغير جداً كتلته تعادل كتلة الإلكترون ولكن له شحنة موجبة وشحنة سالبة، وينتج من تحول البروتونات إلى نيوترونات وتكون ميزونات موجبة، وكذلك عند تحول النيوترونات إلى بروتونات وتكون ميزونات سالبة..

وداخل النواة هناك قوى كبيرة جداً وهي قوى الترابط النووي، وهي أكبر قوى في العالم، ولكن تأثيرها يكون على مسافة صغيرة جداً وهي قطر النواة..

وعند حساب كتلة البروتونات وكتلة النيوترونات الموجودة داخل النواة نجد انها أكبر من كتلة النواة ذاتها، ويعزى ذلك إلى أن جزءً من الكتلة تحول إلى طاقة تساعد في ربط مكونات النواة وهي طاقة الترابط النووي..

وتتحدث الكاتبة عن كون حياتنا تتأثر كثيراً بتفاعلات الإلكترونات، فالروابط بين الذرات التي تشكل المواد المختلفة على الأرض سواءً جزيئات مادة جامدة أو جزيئات مادة سائلة أو غازية أو جزيئات داخل الخلية الحية كلها ناتجة عن الترابط بين الذرات الناتج عن تجاذب الإلكترونات بينها..

تكون الذرات متعادلة كهربائياً عندما يكون عدد ما تحمله من شحنات موجبة (بروتونات) يساوي تماماً عدد ما تحويه من شحنات سالبة (إلكترونات)..

عندما تفقد الذرة أو تكسب الإلكترونات فإنها تتحول إلى أيونات..

عندما تكتسب الذرة الإلكترونات فإن شحنتها السالبة تفوق شحنتها الموجبة و بذا تتحول إلى أيون سالب لأن عدد الإلكترونات فيها أصبح أكثر من عدد البروتونات.. وعندما تفقد الذرة الإلكترونات فإنها تتحول إلى أيون موجب لأن عدد البروتونات فيها أصبح أكثر من عدد الإلكترونات.

لا توجد الذرات في الطبيعة عادة بصورة حرة -باستثناء ذرات العناصر الخاملة- وإنما توجد ضمن مركبات كيميائية متحدةً مع غيرها من الذرات سواء أكانت ذرات العنصر نفسه أو ذرات عناصر أخرى..

فذرة الأكسجين مثلاً لا تتواجد عادة بصورة حرة، و إنما ترتبط أكسجين أخرى مكونة جزيء الأكسجين في الهواء الذي نستنشقه، أو تتحد مع ذرتين من الهيدروجين مكونةً جزيء ماء.. وهكذا.

سلوك الذرة الكيميائي يرجع في الأصل بصورة كبيرة للتفاعلات بين الإلكترونات، والإلكترونات الموجودة في الذرة تكون في شكل إلكترونى محدد ومتوقع، وتقع الإلكترونات في أغلفة طاقة معينة طبقا لبعد تلك الأغلفة عن النواة، ويطلق على الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي إلكترونات التكافؤ، والتي يكون لها تأثيراً كبيراً على السلوك الكيميائي للذرة، والإلكترونات الداخلية تلعب دور أيضاً ولكنه ثانوي نظراً لتأثير الشحنة الموجبة الموجودة في نواة الذرة، وتفسير شغل أغلفة الطاقة الداخلية أولاً هو أن مستويات طاقة الإلكترونات في الأغلفة القريبة من النواة تكون أقل بكثير من مستويات طاقة الإلكترونات في الأغلفة الخارجية، وعلى هذا الأساس يكون سلوك الإلكترونات، ففي حالة وجود غلاف طاقة داخلي غير ممتلئ يقوم الإلكترون الموجود في الغلاف الخارجى بالإنتقال بسرعة للغلاف الداخلي، مما يولد إشعاع مساوى لفرق الطاقة بين الغلافين).

تقوم الإلكترونات الموجودة في غلاف الطاقة الخارجى بالتحكم في سلوك الذرة عند عمل الروابط الكيميائية، ولذا فإن الذرات التي لها نفس عدد الإلكترونات في غلاف الطاقة الخارجي (إلكترونات التكافؤ) يتم وضعها في مجموعة واحدة في الجدول الدوري -المجموعة هي عبارة عن عامود في الجدول الدوري- وتكون المجموعة الأولي هي التي تحتوى على إلكترون واحد في غلاف الطاقة الخارجي، المجموعة الثانية تحتوي على 2 إلكترون، المجموعة الثالثة تحتوي على 3 إلكترونات، وهكذا.. وكقاعدة عامة.. كلما قلت عدد الإلكترونات في مستوى في غلاف تكافؤ الذرة كلما زاد نشاط الذرة، وعلى هذا تكون فلزات المجموعة الأولى أكثر العناصر نشاطاً (سيزيوم، روبديوم، فرنسيوم).

وتكون الذرة أكثر استقراراً (أقل في الطاقة) عندما يكون غلاف التكافؤ ممتلئ، ويمكن الوصول لهذا عن طريق الآتي: يمكن للذرة المساهمة بالإلكترونات مع ذرات متجاورة (رابطة تساهمية)، أو يمكن لها أن تزيل الإلكترونات من الذرات الأخرى (رابطة أيونية)..

عملية تحريك الإلكترونات بين الذرات تجعل الذرات مرتبطة معا، ويعرف هذا بالترابط الكيميائي، وعن طريق هذا الترابط يتم بناء الجزيئات والمركبات الأيوينة..

وتوجد خمس أنواع رئيسية للروابط: (الرابطة الأيونية، الرابطة التساهمية، الرابطة التناسقية، الرابطة الهيدروجينية، الرابطة الفلزية).

ثم تتحدث الكاتبه عن بعض نشاطات الإلكترون البسيطة والملاحظة في بعض الظواهر في الحياة اليومية، وتضرب بعض المثلة على ذلك، فعندما تمشط شعرك فإنه جزءً منه يقف في محاولة للإلتصاق بالمشط، وبعضه يلتصق بفروة الرأس، وسبب ذلك هو أنك عندما مشطت شعرك قامت الذرات التي يتكون منها المشط بكشط ملايين الإلكترونات عن الذرات التي يتكون منها شعرك (من أقصى مدارات الإلكترونات حول أنوية ذرات شعرك) والنتيجة هي أن المشط أصبح يحمل شحنة زائدة سالبة، بينما ذرات الشعر أصبحت غير متعادلة، والنتيجة هي محاولة التصاق ذرات الشعر بذرات المشط نتيجة جذب الإلكترونات وتبادل المدارات والمجالات لمحاولة معادلة الشحنة..

ويمكنك تجربة تقريب المشط من قصاصة من الورق فتلاحظ إلتصاق الورقة بالمشك لنفس السبب..

ويحدث نفس الشيء عندما تخلع قبعة صوفية من فوق رأسك، فعندما تبعد الصوف عن شعرك فإنه يكشط الإلكترونات من الطبقات الخارجية لشعرك، فتقل عدد إلكترونات الشعر السالبة الشحنة حول الأنوية الموجبة الشحنة، فتصبح ذرات الشعر موجبة الشحنة، بينما ذرات القبعة الصوفية سالبة الشحنة نتيجة إكتسابها إلكترونات سالبة إضافية من ذرات شعرك، ونتيجة قوة الجذب بين الموجب والسالب فإن جزءً من الشعر يلتصق بالقبعة، أما الجزء البعيد عنها فيلتصق بفروة الرأس لتعويض نقص الشحنة وعدم التعادل الكهربي..

كما طبقت هذه التأثيرات على الكهرباء الإستاتيكية عندما تنتقل الإلكترونات في سيل صادم من مقبض الباب إلى يدك أو من يدك إلى يد شخص آخر تصافحه نتيجة إكتسابك شحنة زائدة ناتجة عن احتكاك قدميك بسجاد الغرفة..

وشبهت البرق بذلك ولكن على شكل وقوة أكبر.

وتحدثت الكاتبة عن القوى الأساسية الأربع، وهي القوة الكهرومغناطيسية، والنووية الضعيفة، والنووية القوية، والجاذبية، والتي يعتقد بأنها كانت أربع أوجه لقوة واحدة كانت سائدة في نسيج الكون قبل بداية الإنفجار الكبير وبعده بقليل، عندما كانت درجات حرارته تبلغ البلايين من الدرجات المؤية، قبل أن يبرد الكون وتقل درجة حرارته وتتمايز القوى الأربع نتيجة لذلك إلى ماهي عليه في الوقت الحالي، مثلما يتمايز سطح الماء عندما تقل حرارته ويتجمد من الحالة المتجانسة في الوضع السائل إلى الحالة المتمايزة في الوضع المتجمد.

كما تحدثت عن كل قوة من هذه القوى بالتفصي، ومنها إختراع الكهرباء الذي يعتمد على نظرية القوة الكهرومغناطيسية.

 

الفصل الخامس:-

الكيمياء:

تحدثت الكاتبة عن الكيمياء وكونه مشتق من العلم القديم الخيمياء وهو محاولة تحويل النحاس إلى ذهب وغير ذلك، وكيف أنه أصبح علماً مهملاً وينظر له على أنه أقل من العلوم الأخرى، وبينت أهميته من كون جزء من التفاعلات التي تحدث في الحياة هي تفاعلات كيميائية، وأوردت رأي العلماء الكيميائيون بأن البيئة ليست إلا كيماويات، وبأن الأمر نفسه ينطبق علينا، حيث يقول دونالد سادواي أستاذ في كيمياء المواد يعمل بمعهد ((ممت)): "نحن مجرد وحدات كربون ناسخة لذاتها، هذا مانحن عليه".

كم أوردت الكاتبة تعريف ريتشارد دانهيزر أستاذ الكيمياء في معهد ((ممت)) عندما سألته عن الفرق بين الفيزياء والكيمياء؟

حيث تناول العالم عود كبريت ورفعه ثم أفلته ليقع على الطاولة وقال: هذه هي الفيزياء..

ثم تناول العود مرة ثانية وحكه على علبة الكبريت فإشتعل عندها قال: وهذه هي الكيمياء.

ومضت الكاتبة متحدثة عن أنواع الروابط المكونة للمادة حيث تنتظم الذرات وترتبط بروابط منوعة عن طريق تبادل الإليكترونات فيما بينها لتكون الجزيئات المختلفة، وبينت أن من أقوى وأشهر وأبسط الروابط في الطبيعة (الرابطة التساهمية) التي تحدث عندما تقترن ذرتان وتتشاركان في إثنين أو أكثر من الإلكترونات، حيث يوجد في كل ذرة عدد من المسارات يدور فيها الإلكترون، إلا أن هذه المسارات تتسع لعدد أكبر من الإلكترونات، ونتيجة لذلك فإنها تتبادل الإلكترونات فيما بينها وبين ذرة أخرى لتنال الإشباع الكافي دون أن تنزع عنها أو تكتسب الكترونات إضافية، بل تتبادل الإلكترونات مع الذرة الأخرى جيئة وذهاباً فيما بينهما..

ومن الأمثلة على الرابطة التساهمية الأكسجين الذي نتنفسه، حيث تقترن كل ذرتي أكسجين برابطة تساهمية فيما بينهما، كما تتشابك ذرة الهيدروجين مع ذرة الكلور لينتج كلوريد الهيدروجين.

وعلى عكس (الرابطة التساهمية) نجد أن (الربطة الأيونية) لا تربط إلا بين ذرتين مختلفتي الشحنة، فالرابطة الأيونية رابطة بين ذرات متأينة أو مشحونة كهربائياً، إنه التجاذب بين السالب والموجب، فالذرة التي تنقص إلكتروناتها تزيد فيها الشحنة الموجبة في النواة عن الشحنة السالبة التي يحملها الإلكترون الذي يدور حولها، عندها تنجذب هذه الذرة ذات الشحنة الموجبة إلى ذرة أخرى إكتسبت إلكترونات زائدة وبذلك زادت شحنتها السالبة التي يحملها الإلكترون عن الشحنة الموجبة التي في النواة، عندها تصبح إحدى هذه الذرات مؤينة بالسالب فتنجذب للذرة المؤينة بالموجب مثلما يتجاذب قطبي المغناطيس، فالروابط التساهمية تكون الجزيئات، والروابط الأيونية تكون الأملاح، ومعظم الروابط في جسمنا عبارة عن روابط تساهمية أي جزيئات، وليست روابط أيونية أي أملاح.

كما تحدثت الكاتبة عن الروابط الأخرى في الطبيعة مثل (الروابط الفلزية) و (الروابط الهيدروجينية).

كما أوضحت النظريات العلمية التي تقول بأن جميع الكائنات الحية مكونة من الكربون، من الفيروس الذي يقبع في المنطقة الواقعة بين الحياة واللاحياة فهو لا يتصف من صفات الحياة إلا بقدرته على نسخ نفسه بإستخدام الخلية الحية، إلى الإنسان، مروراً بجميع أنواع الحيوانات والحشرات وكذلك النباتات المتنوعة.