‏هل يدفئ الفرو؟
‏<الفيزياء المسلية - بيريلمان>
‏صـ 141#الشتاء*🥶***

تأملات في #الجدول_الدوري:
لماذا بعض العناصر مستقرة وبعضها غير مستقر؟
كيف تعبر الذرة عن نفسها عندما تكون غير مستقرة؟
لنأخذ عنصر الكربون:
لدى الكربون ذرة مستقرة مشكلة من:
6 إلكترونات + 6 بروتونات + 6 نيوترونات
إذن العدد الكتلي Atomic mass هو 12 (6 نيوترونات + 6 بروتونات)
الشحنة متعادلة، النواة متعادلة، كل شيء مستقر.
هذه الذرة لو جلست ترليون سنة فلن تتغير.
هناك ذرة أخرى للكربون أيضا لديها:
6 إلكترونات + 6 بروتونات + 8 نيوترونات
لاحظ عدم تحقق بعض شروط التعادل! هناك نيوترونين فوق الوضع الطبيعي.
يؤدي هذا إلى نواة أو ذرة غير مستقرة
العجيب هو كيف تتصرف الذرات غير المستقرة؟
تصور أنك تستطيع حمل 12 كيلوجرام بشكل طبيعي
ولكن أحدهم أعطاك 14 كيلو في مرة من المرات
تعبت أثناء حملها، فرميت الكيس كاملا! هذا تعبيرك للتخلص من الضغط
شخص آخر قد يبحث عن زميل ويقسم الوزن بينه وبينه فيشيل 6 كيلوجرام ويترك 6 مع زميله
هذا أيضا تصرف مناسب، أو ينقل الحمل لشخص آخر مع دفع بعض الثمن مقابل ذلك؟
فماذا عن ذرتنا العزيزة الكربون؟
كما هو واضح فإن كون الذرة غير مستقرة يعني بالضرورة أن تتعرض لأمر ما يخلصها من وضعها غير المستقر
هذا الحل هو بتحويل أحد نيوتروناتها إلى بروتون، ولكن من لوازم أي تحول طبيعي أن يحافظ على الشحنة دون تغيير.
إذن الحل هو بإضافة إلكترون أيضا فيصبح عدد البروتونات والإلكترونات متساويا = 7
تتم العملية كالتالي:
₆C¹⁴ → ₇N¹⁴ + e⁻+ⱱₑ

إذن تحول الكربون (الصلب) الذي يحتاج إلى 3600 درجة حتى يذوب، فضلا على أن يصبح غازيا
تحول إلى نيتروجين (غازي) ويذوب عند -200 درجة!!
كل هذا حصل بمجرد تفكك ذرته إلى ذرة نيتروجين + إلكترون لضمان ثبات الشحنة، + بعض الطاقة ظهرت بصورة نيوترينو!
وقفة عند تفكك الكربون:
لو كان لدينا 10 ذرات كربون، فنحتاج إلى 5700 سنة حتى تصبح 5 ذرات، يسمى هذا عمر النصف. وبهذه الطريقة تقاس أعمار الحيوانات والأشجار القديمة.
لكن هناك سؤال مهم: تصور أننا سمينا الذرات من 1 حتى 10
فأي منها سوف يبقى في النهاية؟ الخمس الأولى؟ الأخيرة؟ لا ندري؟
حقيقة أننا لا ندري
والسؤال إذن يتكرر: لماذا بعد هذه الفترة نجد أن الذرة (مثلا) رقم 7 تفككت في حين أن الذرة (مثلا) رقم 3 لم تتفكك؟
يعود هذا إلى إحصائيات كمية بحتة، يستحيل معرفة نتائجها، ولكنها تبعث على الدهشة: البروتونات وكذلك النيوترونات متشابهة تماما، فما الذي يدفع أحدها - دون غيره - للتحول إلى بروتون؟ والعشر ذرات أيضا متطابقة تماما، فما الذي يدفع أحدها للتفكك دون الأخرى؟
معرفة عمر النصف - الثابت تجريبيا - هو أحد نتائج #ميكانيكا_الكم في جانبها الإحصائي، وهي نتائج لا يمكن معرفتها لولا فرضية الظاهرة الموجية لجميع مكونات الذرة.
هل تتساءل من أين أتى هذا الكربون أي C¹⁴ ويسمى نظير الكربون؟ إنه تولد من النيتروجين، اي عملية عكسية، وذلك في طبقات الجو العليا، عندما تتعرض بعض ذرات النيتروجين للأشعة الكونية التي تشمل ضمنها نيوترونات ذات طاقة عالية، فتستطيع أن تكشط أحد بروتونات النيتروجين وتحيله إلى C¹⁴ الذي يعود ثانية ليتفكك إلى نيترجين!! وهكذا دواليك.
لطلبة التخصص: ظهور الإلكترون + مضاد النيوترينو لا يحصل بشكل مباشر، إنما يحصل أولا ظهور بوزون W⁻ الذي يتفكك سريعا إلى تلك الجسيمات. هل عرفت كيف صار بوزون W⁻ وسيطا في هذه العملية؟ وهل عرفت لماذا يعد هذا البوزون أحد البوزونات المهمة في القوى الكونية الأربع؟ https://x.com/DrNasserAlzayed/status/1847346409898422313

المتعة تزيد قدرة الدماغ على الفهم والاستيعاب
-تدريس الفيزياء-

أدب الفيزياء
#الضوء #الصوت

🙂
الزخم الزاوي

مقدمة في ميكانيكا الكم سهل الشرح + أمثلة متعددة محلولة + نماذج اختبارات ????