تسائل الناس منذ القدم :



" مم تتكون المادة ؟ "



و



" وما الذي يربط مكوناتها مع بعض ؟ "



و



لماذا تتشارك العديد من المواد في نفس الصفات والخصائص ؟

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.


الذرة The Atom




" 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 .

الشحنات الكهربية

هل الذرة هي الأساس ؟ Is the Atom Fundamental

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 .

سؤال :

من أين اشتق اسم الذرة Atom ؟



جواب :

من الكلمة الإغريقية " Atomos " وتعني غير قابل للإنقسام


هل النواة هي الأساس ؟ Is the Nucleus Fundamental


لأنها صغيرة الحجم وعالية الكثافة فقد اعتقد العلماء أن النواة هي أصغر جزء في المادة ، تبين لهم فيما بعد أن النواة تحتوي على بروتونات ( p+) وهي جسيمات موجبة الشحنة ، ونيوترونات ( n ) وهي جسيمات عديمة الشحنة


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

اكتشف الفيزيائيون أن أن البروتونات والنيوترونات تتكون من جسيمات أصغر ، أطلقوا عليها اسم الكواركات quarks
الكوارك

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 .
أنها تتكون من جسيمات أصغر

ال نموذج الذري الحديث The Modern Atom Model تدور الإلكترونات حول النواة ، وفي النواة تهتز البروتونات والنيوترونات بداخلها ، كما تهتز الكواركات داخل كل من النيوترونات والبروتونات

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

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 " .
إلا قليلا"