0:00:06.842,0:00:11.668
הרבה מהעצמים הדוממים סביבכם[br]כנראה נראים דוממים לגמרי.

0:00:11.668,0:00:15.663
אבל הביטו עמוק לתוך המבנה האטומי[br]של כל אחד מהם,

0:00:15.663,0:00:18.333
ותראו עולם בתנועה מתמדת.

0:00:18.333,0:00:19.138
אטומים נמתחים,

0:00:19.138,0:00:20.067
מתכווצים,

0:00:20.067,0:00:21.002
קופצים,

0:00:21.002,0:00:21.977
רוטטים,

0:00:21.977,0:00:25.158
ונסחפים בכל מקום.

0:00:25.158,0:00:28.355
ולמרות שהתנועה אולי נראית כאוטית,[br]היא לא אקראית.

0:00:28.355,0:00:29.890
אטומים שקשורים יחד,

0:00:29.890,0:00:32.269
וזה מתאר כמעט כל חומר,

0:00:32.269,0:00:34.881
נעים לפי סט של עקרונות.

0:00:34.881,0:00:39.776
לדוגמה, קחו מולקולות, אטומים מוחזקים יחד[br]על ידי קשרים קוולנטיים.

0:00:39.776,0:00:42.322
יש שלוש דרכים בסיסיות[br]שמולקולות יכולות לנוע:

0:00:42.322,0:00:43.214
סיבוב,

0:00:43.214,0:00:44.337
העתקה,

0:00:44.337,0:00:45.886
ורטט.

0:00:45.886,0:00:49.038
סיבוב והעתקה מניעים את המולקולה בחלל

0:00:49.038,0:00:52.166
בעוד האטומים שלה נשארים[br]באותו מרחק אחד מהשני.

0:00:52.166,0:00:55.608
רטט, מצד שני, משנה את המרחקים האלה,

0:00:55.608,0:00:58.250
ולמעשה משנה את צורת המולקולה.

0:00:58.250,0:01:02.688
לכל מולקולה, אתם יכולים לספור[br]את מספר הדרכים השונות בהן היא יכולה לנוע.

0:01:02.688,0:01:05.304
זה מתאים לדרגות החופש שלה,

0:01:05.304,0:01:06.941
שבהקשר של מכאניקה

0:01:06.941,0:01:10.450
בעיקרון אומר מספר המשתנים[br]שאנחנו צריכים לקחת בחשבון

0:01:10.450,0:01:13.345
כדי להבין את כל המערכת.

0:01:13.345,0:01:18.019
מרחב תלת מימדי מוגדר על ידי צירי X Y ו Z.

0:01:18.019,0:01:23.034
העתקה מאפשרת למולקולה לנוע[br]בכיוון של כל אחד מהם.

0:01:23.034,0:01:25.098
אלה שלוש דרגות חופש.

0:01:25.098,0:01:28.758
היא גם יכולה להסתובב[br]על כל אחד מהצירים האלו.

0:01:28.758,0:01:29.990
זה עוד שלוש,

0:01:29.990,0:01:33.042
אלא אם זו מולקולה קווית,[br]כמו פחמן דו חמצני.

0:01:33.042,0:01:37.457
שם, אחד הסיבובים פשוט מסובב[br]את המולקולה על צירה שלה,

0:01:37.457,0:01:41.607
מה שלא נחשב בגלל שהיא לא משנה[br]את המיקום של האטומים.

0:01:41.607,0:01:44.596
רטט הוא המקום בו זה נעשה מעט יותר מסובך.

0:01:44.596,0:01:46.979
בואו ניקח מולקולה פשוטה, כמו מימן.

0:01:46.979,0:01:51.682
אורך הקשר שמחזיק את שני האטומים[br]משתנה תמידית

0:01:51.682,0:01:54.479
כאילו האטומים מחוברים על ידי קפיץ.

0:01:54.479,0:01:58.985
השינוי הזה במרחק הוא זעיר,[br]פחות ממיליארדית המטר.

0:01:58.985,0:02:03.791
ככל שלמולקולה יש יותר אטומים וקשרים,[br]יש יותר צורות רעד.

0:02:03.791,0:02:06.816
לדוגמה, למולקולת מים יש שלושה אטומים:

0:02:06.816,0:02:10.164
חמצן אחד ושני מימנים, ושני קשרים.

0:02:10.164,0:02:12.476
זה נותן לה שלוש צורות רעד:

0:02:12.476,0:02:13.824
מתיחה סימטרית.

0:02:13.824,0:02:15.408
מתיחה א-סימטרית,

0:02:15.408,0:02:16.896
ועיקום.

0:02:16.896,0:02:21.142
למולקולות יותר מורכבות יש צורות רטט[br]אפילו יותר מורכבות,

0:02:21.142,0:02:22.426
כמו נדנוד,

0:02:22.426,0:02:23.607
כשכוש,

0:02:23.607,0:02:25.195
ופיתול.

0:02:25.195,0:02:29.854
אם אתם יודעים כמה אטומים יש למולקולה,[br]אתם יכולים לספור את צורות הרטט שלה.

0:02:29.854,0:02:32.011
התחילו עם סך דרגות החופש,

0:02:32.011,0:02:35.427
שזה שלוש כפול מספר האטומים במולקולה.

0:02:35.427,0:02:38.837
זה בגלל שכל אטום יכול לנוע[br]בשלושה כיוונים שונים.

0:02:38.837,0:02:41.393
שלושה מהסך מתייחסים להעתקה

0:02:41.393,0:02:44.633
כשכל האטומים נעים לאותו כיוון.

0:02:44.633,0:02:49.430
ושלושה, או שניים למולקולה לינארית,[br]מתייחסים לסיבוב.

0:02:49.430,0:02:53.999
כל השאר, 3N-6 או 3N-5 למולקולות לינאריות,

0:02:53.999,0:02:56.127
הן רטיטות.

0:02:56.127,0:02:57.961
אז מה גורם לתנועה הזו?

0:02:57.961,0:03:02.053
מולקולות נעות בגלל שהן[br]סופגות אנרגיה מהסביבה שלהן,

0:03:02.053,0:03:05.748
בעיקר בצורה של חום או קרינה אלקטרומגנטית.

0:03:05.748,0:03:08.355
כשהאנרגיה מועברת למולקולות,

0:03:08.355,0:03:09.415
הן רוטטות,

0:03:09.415,0:03:10.221
מסתובבות,

0:03:10.221,0:03:12.507
או מוזחות מהר יותר.

0:03:12.507,0:03:16.534
תנועה מהירה יותר מגבירה את האנרגיה הקינטית[br]של המולקולות והאטומים.

0:03:16.534,0:03:20.792
אנחנו מגדירים את זה[br]כעליה בטמפרטורה ואנרגיה תרמית.

0:03:20.792,0:03:25.445
זו התופעה בה המיקרוגל שלכם[br]משתמש כדי לחמם את האוכל שלכם.

0:03:25.445,0:03:29.247
המיקרו משגר קרינת גלי מיקרו,[br]שנספגת על ידי המולקולות,

0:03:29.247,0:03:31.723
בעיקר מולקולות מים.

0:03:31.723,0:03:33.659
הן נעות מהר יותר ויותר,

0:03:33.659,0:03:38.101
נתקלות אחת בשניה ומגבירות[br]את טמפרטורת המזון והאנרגיה התרמית.

0:03:38.101,0:03:40.513
אפקת החממה הוא דוגמה נוספת.

0:03:40.513,0:03:43.250
חלק מקרינת השמש שפוגעת בפני כדור הארץ

0:03:43.250,0:03:45.605
מוחזרת חזרה לאטמוספירה.

0:03:45.605,0:03:51.006
גזי חממה, כמו אדי מים ופחמן דו חמצני[br]סופגים את הקרינה הזו

0:03:51.006,0:03:52.491
ומאיצים.

0:03:52.491,0:03:57.573
המולקולות החמות יותר ונעות מהר יותר[br]מפיצות קרינה אינפרא אדומה בכל הכיוונים,

0:03:57.573,0:04:00.346
כולל חזרה לכדור הארץ, ומחממים אותו.

0:04:00.346,0:04:03.338
האם כל התנועה המולקולרית הזו אי פעם תפסיק?

0:04:03.338,0:04:05.940
אתם אולי חושבים שזה יקרה באפס מוחלט,

0:04:05.940,0:04:07.815
הטמפרטורה הכי קרה שאפשרית.

0:04:07.815,0:04:10.677
אף אחד מעולם לא הצליח[br]לקרר משהו כל כך נמוך,

0:04:10.677,0:04:11.998
אבל אפילו אם היינו יכולים,

0:04:11.998,0:04:16.213
מולקולות עדיין היו נעות[br]בשל עקרון מכאניקה קוואנטית

0:04:16.213,0:04:18.561
שנקרא אנרגיית נקודת אפס.

0:04:18.561,0:04:22.747
במילים אחרות,[br]הכל נע מאז הרגע הראשון של היקום,

0:04:22.747,0:04:26.220
וימשיך לנוע הרבה, הרבה אחרי שנעלם.