الذرات صغيرة بشكل لا يصدق.
شعرة الإنسان الواحدة بسمك
٥٠٠،٠٠٠ ذرة كربون مكدسة فوق بعضها البعض.
أنظر إلى قبضتك، إنها تحتوي على ترليونات الترليون من الذرّات.
إذا كانت الذرّة الواحدة بحجم كرة زجاجية، كم سيكون حجم قبضتك؟
حسنا...حوالي حجم الأرض. مازال من الصعب التصور؟
لنجرب شيئا أخر
أنظر الى إصبعك الأصغر.
تخيل أن طرفه هو بحجم الغرفة التي تجلس فيها الآن.
الأن إملا الغرفة بحبوب الأرز.
حبة من الأرز تمثل خلية واحدة من طرف إصبعك.
الأن لنقرب داخل حبة الأرز.
والآن، خلية واحدة هي بحجم الغرفة التي أنت فيها الآن.
لنملأها بالأرز مجددا. هذا تقريبا حجم البروتين.
الآن لنملأ المساحات الفارغة بين حبوب الأرز
بحبيبات من الرمل الناعم.
هذا تقريبا مدى صغر حجم الذرّات (وقف الفيديو و تخيل ذلك)
من ماذا صنعت الذرّات؟
لنفترض أن الذرّات تبدو هكذا لدقيقة.
لنجعلها سهلة الإستيعاب.
تتكون الذرّة من ثلاث جسيمات أولية
النيوترونات والبروتونات والإلكترونات
البروتونات والنيوترونات تترتبط معا مشكّلة نواة الذرة
عقدت معا بالقوة النووية الشديدة،
واحدة من القوى الاساسية الأربع في الكون.
هى مصنوعة من الكوارك و مترابطة معا بالغلوون (Gluon).
لا أحد يعرف مدى صغر الكوارك.
نعتقد أنه من الممكن أن يكونوا نقاط -فعليا- كما هو الحال في الهندسة.
حاول أن تتخيل أنهم صفر الأبعاد.
نحن نظن أن الكوارك واللإلكترونات
هم من المكونات الأساسية للمادة في الكون.
تدور الإلكترونات حول نواة الذرة. تطوف تقريبا بسرعة ٢،٢٠٠ كيلومتر في الثانية،
سرعة كافة حتى تطوف حول الأرض في ١٨ ثانية.
مثل الكوارك، نحن نفكر في الإلكترونات على أنها من الجسيمات الأساسية.
%٩٩.٩٩٩٩٩٩٩٩٩٩
من حجم الذرّة مجرد مساحة فارغة... إلا أنها ليست كذلك.
ما نراه كفراغ هو في الواقع مساحة مليئة بتقلبات كمية
مجالات لديها طاقة كامنة و تتكون وتختفي بعشوائية
تلك التقلبات لها تأثير أساسي على كيفية تفاعل الجسيمات المشحونة
لكن هذا الموضوع نناقشه في مقطع آخر.
ما هي المساحة التي تملؤها النواة والالكترونات؟
إذا طرحت كل المساحات بين نوى الذرات
الخاصة بمبنى الإمباير ستيت سيكون الحجم المتبقي بنفس حجم حبة أرز.
كل ذرات البشرية بأكملها قد تكفي بملعقة شاي.
هناك أجسام قصوي حيث توجد فعلا حالات مثل هذه.
في النجوم النيوترونية، تكون نوى الذرات مضغوطة بكثافة كبيرة
لدرجة أن كتلة ثلاث شموس قد تكفي في جسم عرضه بعض الكيلومترات فقط.
بالإضافة، ما هو شكل الذرات؟
تشبه هذا بعض الشئ.
لدى الإلكترونات وظيفة موجية و لكنها في نفس الوقت جسيمات.
بإمكاننا حساب مكان الإلكترونات في أي لحظة محددة.
تسمى سُحُب الإحتمالات هذه بالأوربيتالات
حيث توجد بها الإلكترونات بإحتمالية ٩٥%.
إحتمالية وجود إلكترونة تقترب إلى الصفر
كلما ابتعدنا عن نواة الذرّة
لكنها في الواقع لا تصل للصفر ابدا مما يعني نظريا،
أن الإلكترون التابعة لذرّة من الممكن أن تكون في الجانب الأخر من الكون
حسنا انتظروا وهلة.
هذه الأشياء العجيبة تكوّن كل المادة في الكون.
للعديد من العناصر الكيميائية المعروفة،
أنت لا تحتاج إلى العديد من الجسيمات الأولية، بل فقط ثلاث.
نأخذ بروتون وإلكترون فيتكوّن الهيدروجين.
أضف بروتون ونيوترون فيتكوّن الهيليوم.
أضف المزيد ليتكوّن الكربون، والمزيد للفلور
والمزيد للذهب، و هكذا.
و كل الذرّات من نفس العنصر متشابهة:
كل ذرّات الهيدروجين في الكون متطابقة،
الهيدروجين المتواجد في جسمك هو نفس الهيدروجين في الشمس
هل تشعر بالإرتباك الأن؟ نحن نشعر بذلك!
لا شئ منطقي في عالمنا بمقياس الكون
و نحن لم نبدأ حتى التحدث عن ميكانيكا الكم أو حديقة الجسيمات،
و هم حتى أغرب!
تغير نموذجنا للذرّة مرات عديدة منذ تصور أول مرة،
و التصور الحالي لن يكون الآخير.
لذلك، لندعم العلماء و الأبحاث
و لننتظر الموجة الجديدة من المعلومات المدهشة
عن ذلك العالم الغريب الذي هو أساس وجودنا.
ترجمة فريق (بالعربي)