تصور : المادة توجد في ست حالات مش ثلاثة

[tamora]

من المعروف لدي معظم الناس وخاصة طلاب المدارس أن حالات المادة ثلاث حالات وهى الحالة الصلبة والحالة السائلة والحالة الغازية، وقد يرجع ذلك إلي قدم اكتشاف هذه الحالات فقد ظل الإنسان قرونا طوال لا يعرف سواهن، وذلك بسبب قصور البحث العلمي أثناء تلك الفترات وقلة الإمكانيات وعدم كفاية وكفاءة الأجهزة المستخدمة فى البحث، ولعل الكثير منا يعرف أن العلوم الحديثة التي نعرفها الآن أسسها فى البداية مجموعة من الباحثين الذين بهرتهم ظواهر الطبيعة العجيبة والبحث عن أسرارها، والذين امتلكوا المقدرة المادية حينها علي تحقيق هذه الاكتشافات، ونحن نعرف أن قانون الجذب العام الذي يحكم جميع ما فى الكون من أجسام كبيرة تتولد عنها قوي جاذبية محسوسة تم اكتشافه بواسطة الإنجليزي السير اسحق نيوتن Sir Isaac Newton عندما تأمل فى سقوط تفاحة عليه من شجرة كان يجلس تحتها .

ونحن نتعجب حقاً من مقولة الفيزيائي الإنجليزي الشهير صاحب النظرية الكهرومغناطيسية، جيمس كلارك ماكسويل James Clerk Maxwell عام 1871 خلال محاضرته الافتتاحية بجامعة كمبريدج، وذلك عندما قال:
" خلال بضع سنوات سنستطيع أن نقدر علي وجه التقريب جميع الثوابت الفيزيائية الهامة، وعندئذ لن يتبقي أمام أهل العلم إلا مهمة واحدة، القيام بهذه القياسات لتضاف إليها أرقام عشرية جديدة بعد الفاصلة "

ففي هذا الوقت كان لدي الباحثين العلميين ما يكفي من الأسباب للتفاؤل فقد غذت الفيزياء التقليدية Classical Physics ( الكلاسيكية ) والكهرومغناطيسية الثورة الصناعية، وبدا وكأن معادلاتهما قادرة علي توصيف جميع النظم الفيزيائية، ولم تمض سوي ثلاثة عقود من الزمان حتى انطلقت الشرارة الأولي للفيزياء الكمية والنسبية وما تبعها من ظهور الطاقة النووية واقتحام الفضاء وسبر غور الذرة والثورة التكنولوجية والمعلوماتية وفيزياء الجسيمات، ولنا أن ندرك الآن أن ماكسويل كان خاطئاً تماماً فلم يكن يعرف عن الكون أكثر من 0.01% مما نعرف الآن.

ولقد تبعت هذه الثورة العلمية والتكنولوجية اكتشاف حالات المادة الثلاث الأخرى، وقد اعتاد الفيزيائيين تسمية هذه الحالات تبعاً لترتيب اكتشافها، فلقد سميت الحالة الصلبة للمادة بالحالة الأولي، وسميت الحالة السائلة بالحالة الثانية، وسميت الحالة الغازية بالحالة الثالثة، ثم تلاهم بعد ذلك أثناء اكتشاف الطاقة النووية ظهور الحالة الرابعة للمادة ألا وهي البلازما، ثم فى عام 1938 اكتشاف الحالة الخامسة للمادة ألا وهي السيولة ( الميوعة ) الفائقة، وأخيراً عام 1995 تم التوصل للحالة السادسة للمادة ألا وهي كثافة بوز – أينشتاين، ويوجد الآن بعض الظواهر المتعلقة بالطاقة والمادة تعتبر كأبناء عم الحالات الست، ألا وهي الليزر، والتوصيلية الفائقة، والإكسايتونات، ويرجع عدم معرفة الناس بالحالات الأخرى إلي أنها ظلت قيد البحث والدراسة عقوداً عديدة.

وتمتاز كل حالة من حالات المادة بقوانينها التي لا توصف إلا من خلالها فلا يصح أن توصف حالة من حالات المادة بقوانين حالة أخري، وسنتحدث تباعاً لذلك عن الحالات الثلاث الأخيرة بالتفصيل، ولكن اسمحوا لي أن أعيد ترتيب حالات المادة ترتيباً آخراً غير الترتيب المعتاد، والذي قد يثير غضب البعض من محبي العلوم، وذلك لأن جميع هذه الحالات تتعلق بدرجة حرارة المادة، لذا رأيت أنه من الأفضل ترتيبها حسب درجة حرارتها أو بمعني أدق حسب ترتيب ظهورها إلي الوجود.

الحالة الأولي كثافة بوز – أينشتاين
Bose-Einstein condensate
الحالة الثانية السيولة الفائقة Superfluidity
الحالة الثالثة الصلب Solid
الحالة الرابعة السائل Liquid
الحالة الخامسة الغاز Gas
الحالة السادسة البلازما Plasma
ومن يدري لعل العلم يكشف لنا عن حالات أخري للمادة.

منتظر ردودكم لاستكمال الموضوع

[Hisham_physics]

بارك الله فيك يا تمورة
و كمل يا أستاذي
بس والنبي عشان خاطري بلاش الدش الكتير في الكلام لأن ده بينفر الناس من القراءة
( خير الكلام ما قل و دل )
يعني أنا إبتديت أركز في الكلام بداية من قولك ( و لقد تبعت هذه الثورة العلمية و التكنولوجية .........

[tamora]

الحالة الأولي للمادة
كثافة بوز – أينشتين ( أبرد مادة فى الكون )
)

من المعلوم أن أشهر مقياس نعرفه لدرجة الحرارة هو مقياس سيلزيوس والذي يبدأ عند درجة انصهار الثلج والتي اعتبرت الدرجة صفر، ويصل إلي 100 درجة عند غليان الماء، ونحن نسمع كثيراً عن درجات حرارة تقع تحت الصفر، هذا صحيح، فهناك مقياس أعم وأشمل لدرجات الحرارة، وهو مقياس كلفن Kelvin أو المقياس المطلق، وهذا المقياس يبدأ تدريجه عند درجة حرارة تعادل - 273.15 سيلزيوس، أي أن الصفر المطلق أو الكلفين يعادل – 273.15 سيلزيوس، وهذه الدرجة الكلفينية أو المطلقة هى أقل درجة حرارة فى الكون فلا يستطيع أي جزء من الكون أن يصل إلي درجة حرارة أقل من هذه الدرجة، وأعتبر هذه الدرجة – إن صح التعبير – من وجهة نظري هى درجة تجمد الكون، فعند هذه الدرجة تتوقف كافة أشكال الحركة الكونية بدأ من الذرات وحتى النجوم وتتوقف كافة أشكال التفاعلات الكيميائية والفيزيائية، ويتوقف بثها للإشعاع الضوئي.

تنشأ كثافة بوز – أينشتاين عندما يتم تبريد المادة بوسائل تبريد متطورة جداً وغاية فى التعقيد إلي درجة تقترب كثيراً من الصفر المطلق، قد تصل أحياناً إلي 50 ميكروكلفن – أي أصغر من الدرجة المطلقة أو واحد كلفن بحوالي عشرين ألف مرة – وقد يستغرق الأمر من التبريد للوصول إلي هذه الدرجة الغاية فى الصغر عدة سنوات أو حتى عدة عقود كما حدث مع الفيزيائي الهولندي كلبنر Kleppner عندما حاول فى عام 1976 فى الوصول إلي هذه الحالة مع الهيدروجين ونجح أخيراً فى الوصول إليها فى يونية عام 1998.




بدأ كلپنر ملاحقة كُثافة بوز-آينشتاين في الهدروجين منذ عام 1976 في سباق مع مجموعة هولندية، ويعلق على ذلك بقوله: "لقد استغرق ذلك وقتًا أطول قليلاً مما توقع أيٌّ منا."

تخيل أنك تمكنت من تقليص نفسك حتى صرت بحجم الجزئ، حينها ستستطيع بكل سهولة رؤية حركة الذرات وهى تبدو ككرات زجاجية تقفز هنا وهناك وترتد عن بعضها باستمرار فى فضاء خال تقريباً، وفجأة تلاحظ أن حركة هذه الذرات بدأت فى الهدوء شيئاً فشيئاً، علي الفور يدرك طالب العلوم أن هذه الذرات تحدث لها عملية تبريد، حيث تبدأ الذرات فى تقليل سرعتها وتقترب من بعضها البعض، وباستمرار عملية التبريد يزداد تقارب هذه الذرات من بعضها، ثم تري فجأة فى مركز المنطقة أن هناك ذرتان من أبطأ الذرات تبدأن فى الإندماج معاً ليكونا فى النهاية كرية كبيرة الحجم ومعتمة، ثم تعمل هذه الكرية كالمصيدة حيث تبدأ فى التهام بقية الذرات المحيطة بها، وفي مفاجأة مروعة تختفي جميع الذرات من حولك ولا يتبقي سوي كتلة ضخمة لا تتحرك، فماذا حدث للذرات المنفردة ؟ وما هو هذا الجسم المعتم الغامض ؟

ما حدث بالفعل هو نشأة هذه الحالة من المادة، وهى أكثر أشكال المادة برودة فى الكون، والتي تمتاز باندماج جميع ذرات هذه المادة مهما اختلفت أنواعها فى كرية ضخمة، بل وتتوقف كافة أشكال الحركة الذرية والجزيئية للمادة، وحينها يستحيل عملياً التمييز بين أي ذرتين مختلفتين فى هذه الحالة وذلك ببساطة لأن جميع المواد فى هذه الحالة تسلك نفس السلوك وهو انعدام الحركة، ولنتصور صعوبة فهم هذه الحالة، فإن الأشياء من حولنا عند هذه الدرجة ستتحول إلي شئ موحد، فلن يكون لديك قلم أو كوب أو حتى الورقة التي تقرأها الآن بالشكل المعروف، ويتكون ما يطلق عليه الذرة العملاقة.


شبكات دوامات تم تصويرها في كُثافة من ذرات الروبيديوم التي تم تحريكها. لا تدور الكُثافة (a) حتى يصبح التحريك قويا لدرجة تكفي لتوليد دوّامة كاملة (b)، يكون فيها لكل ذرة كمّ واحد من الاندفاع الزاوي. ومع زيادة سرعة التحريك يزيد الدوران بإضافة دوامات أخرى. تبين الأمثلة في هذه الصورة ثماني دوّامات (c) و12 دوّامة (d). وفي مراكز الدوامات المعتمة يكون الدوران الأكثر سرعة وتكون كَثافة الغاز الأقل قيمة.

تعود البداية إلي عشرينيات القرن الماضي حيث كان هناك فيزيائياً هندياً يدعي ساتياندرا ناث بوزه يدرس إحدى الظواهر الجديدة الخاصة بالضوء، وتوصل لفكرة عبقرية تتلخص فى كيفية تقوية وترابط الضوء لينتج شعاعاً ضوئياً مترابطاً – الذي عرف فيما بعد بالليزر – ولقد كانت من عبقرية هذه الفكرة حينها أن قوبلت بالمعارضة الشديدة، لذلك لم يستطيع نشر هذه الفكرة فى أي مجلة علمية، لذا أرسلها إلي الفيزيائي الشهير ألبرت أينشتاين الذي اقتنع جداً بالفكرة واستخدم نفوذه ليجد لها مكاناً للنشر.

لم يكتف أينشتاين فى مساعدة بوزه فى نشر أبحاثه بل أضاف إليها شيئاً آخر، فلقد رأي أن فرضيات بوزه تسري أيضاً علي الذرات، ولكن بشرط عند درجات الحرارة المنخفضة، كان هذا فى عام 1924، ولقد تم الحصول علي هذه الحالة لأول مرة فى التاريخ مع الروبيديوم صباح يوم 5 يونية عام 1995 فى المعهد المشترك للفيزياء الفلكية المختبرية بالولايات المتحدة الأمريكية علي يد كل من كورنيل، ووايمان، وكيتيرله مما أهلهم للفوز بجائزة نوبل فى الفيزياء لعام 2001.

~~~ يتبع ~~~

[tamora]

يبدو ان الموضوع لا يهم احدا
ناسف لعدم استكمال الموضوع و برجاء غلق الموضوع

[Hisham_physics]

كمل يا تمورة متابعينك

[عبدالرازق العربى]

موضوع شيق وجميل وفكرة رائعة أن يتم مناقشة مثل هذه المواضسع على الموقع

[elawaal]

الشعب يريد اكمال الموضوع كمل يا تيتو

[noha1240]

موضوع رائع جدا وممتاز
تسلم على المجهود

[tefany2]

بسم الله الرحمن الرحيم
و الصلاة و السلام على أشــرف المــرسليـن ..
تمضي الأيـام .. لكن الذكرى تبقــى الماضــي مضـى .. و المضارع يمضي
لذلك فلنطـوي صفحـة الماضـي و لنبــدأ بصفحات بيضــاء جديــدة
و لنــجعل من الذكريات الــوانا في كتابنا و لنــملئ صــفاحتنا البيــضاء بســطور ذهبية
تعــكس جمالها على منتــدانا هذا .. الحمـد لله وحده نحمده و نشكره و نستعـينه و نستـغفره و نعـود بالله
مـن شـرور أنـفسنا و من سيـئات أعمالنا .. من يـهده الله فلا مظل لـه و مـن يظـلل فلن تـجد له ولياً
مرشدا ..و أشـهد ألا إلاه إلا الله وحده لا شريك له و أشهد أن محــمداً عبده و رسـوله صــلى الله عليه و
سلم و على آله و صحبه أجمعين و من تبعهم بإحسـان إلى يوم الدين ..ربنا لا علم لنا إلا ما علمتنا إنك أنت العليم
الـخـبــيـر .. ربـنـا لا فــهم لـنا إلا ما فهــمتنا إنــك أنـت الجــواد الـكـريـم .
ربـي اشرح لي صــدري و يســر لي أمــري و احــلل عقــدة من لســاني يفقــهوا قــولي ..
فإن أصــدق الحــديث كــتاب الله تعــالى و خير الــهدي هــديُ محمد صلى الله عليه و سلم ..
و شــر الأمــور مــحدثــاتها و كــل محــدثة بدعة و كل بدعـة ظـلالة و كل ظـلالة فــي النار ..
فاللــهم أجــرنا و قــنا عذابــها برحمتــك يا أرحــم الراحميــن

[7atem33]

موضوع اكثر من رائغ ومفيد جداااااااااااااا
بس ياريت فعلا تاخد بالنصحيه خير الكلام ما قل ودل

[wail_poet]

برافو
احيك على الموضوع
بس فعلا خير الكلام ماقل ودل خليك مثل نبيك النجيب صلوا علية وسلموا

[مؤثر عمر]

السلام عليك
اللى كاتب الموضوع دة مش واحد بيبيع فول علشان مدرس ظريف يقول خلص وهات من الاخر دة موضوع عظيم مش طبق فول
ارجوا من الاستاذ هشام السيد يرجع الى شهادة التخرج بتعتة ليكون واخدة فى حاجة غير العلوم
وثانيا التواضع لله
وثالثا انا متاكد ان هذا الموقع اصبح المقصد الاول لجميع الطلبة فى مصر بلاش تعالى مش كل اللى على الموقع مدرسين
امضاء
مدرس كيمياء وفيزياء بس متواضع يا اخ هشام