منتديات المبدعين ،موسوعة الشباب المبدع


    التماسك في المادة و الفضاء

    شاطر
    avatar
    Admin
    Admin

    المساهمات : 23
    تاريخ التسجيل : 21/02/2009
    الموقع : http://www.nadirsoft.tk

    التماسك في المادة و الفضاء

    مُساهمة  Admin في السبت فبراير 21, 2009 7:27 am

    التماسك في المادة و الفضاء

    1 - تقديم الكون

    للكون بنية فراغية مثل المادة ، يتكون من عدد كبير من المجرات التي تتجمع في مجموعات كبيرة ، كل

    مجموعة تحتوى على عدد هائل من النجومو الكواكب ، تنتمي مجموعتنا الشمسية الى المجرة الببانة التي

    تقع بأحد أطرافها الأربعة .
    ماهي مادة الكون ؟
    تكونت المادة العادية في الكون من ثلاثة أشياء هي الهيدروجين والهليوم وبقايا رماد النجوم الميتة بعد تفجرها بالفضاء خلال بليون 4,5سنة الماضية . وبعد الإنفجار الكبير منذ حوالي 15 بليون سنة كان الهيدروجين يمثل 75% من كتلة الكون والهيليوم 25%. وكانت العناصر الكيماوية اللازمة للحياة كالكربون والأكسجين والنيتروجين ليس لها وجود . ولما تقلصت سحب الهيدروجين والهيليوم بتأثير جاذبيتهما الذاتية تكونت النجوم كأفران نووية إندماجيةللعناصر الخفيفة كالهيدروجين والهيليوم مولدة عناصر ثقيلة قامت بتشكيل صخور الكواكب والبحار الدافئة وأشكال ذكية من الحياة . وانطلقت هذه الكتل الثقيلة للفضاء بعيدا عن النجوم الملتهبة لتصبح جيلا ثانيا من النجوم والكواكب . والكربون أحد هذه العناصر وهو أساسي لبعث الحياة ، وقد بدأت أنويته تتكون في قلوب النجوم في أواخر حياتها حيث إحترق كل الهيدروجين وتحول إلي الهيليوم الذي تحول إلي كربون وأكسجين وغيرهما .
    وتتكون المادة في الأرض من ذرات بها إلكترنات وبروتونات ونيوترونات وكواركات . ولا يوجد بها مضادات جسيمات كمضادات البروتون أو النيوترون أو الكواركات وإلا فنيت . لأن الجسيمات ومضاداتها سترتطم ببعضها ويفني بعضها بعضا مما يسفر عن توليد إشعاعات عالية الطاقة . والكون قد بدأ بزيادة مفرطة في عدد الكواركات وقلة في عدد مضادات الكواركات . لأنهما لو تساويا فإنهما كانا سيقتربان من بعضهما وسيفنيان المادة الكونية الوليدة ولأصبح الكون مليئا بالإشعاعات عالية الطاقة ولاسيما في طفولة الكون .ولن يكون به مادة ولا أجرام أو مجرات أو حتي حياة فوق الأرض لولا ستر الخالق سبحانه. لأن الكون بعد الإنفجار الكبير كانت حرارته هائلة وهذه الحرارة كانت كافية لصنع مضادات المادة وهذا لم يحدث ولاسيما وأن طاقة الجسيمات الأولية كانت عالية وكافية لإحداث هذا التغيير. فلم تتحول الإلكترونات والكواركات إلي مضاداتها في الكون الطفولي . لكن حدث العكس فلقد تحولت مضادات الكواركات إلي إلكترونات وهذا ما جعل الكواركات موجودة . وكان الكون قبل الإنفجار الكبير حجمه صفرا وحرارته بعده كانت عالية جدا . وكلما تمدد قلت حرارته . فبعد ثانية من الإنفجار الكبير هبطت الحرارة 10 آلاف مليون درجة مئوية . وهذا الهبوط يعادل ألف ضعف درجة حرارة قلب الشمس . وكان محتوي الكون وقتها فوتونات وإلكترونات ونيترونات وكلها جسيمات خفيفة جدا لاتتأثر إلا بالقوي النووية الضعيفة وقوة الجاذبية. فإذا كان الكون في بدايته ساخنا جدا بسبب الفوتونات إلا أنه حاليا حرارته محدودة فوق الصفر المطلق .وخلال الساعات الأولي المعدودة أنتج الهيليوم والعناصر الأخري .وأخذت الإلكترونات والأنوية تفقد طاقتها .لتتحد معا مكونة الذرات بينما الكون يتمدد ويبرد. والمناطق التي أصبحت أكثر كثافة من المتوسط فإن سرعة تمددها تقل بسبب تزايد قوة الجاذبية . مما يسفر عنها توقف التمدد في بعض المناطق بالكون . وهذا يجعلها تتقلص ثانية . وخارج هذه المناطق .. فإن قوة الجاذبية تجعل هذه المناطق المحيطة تبدأ في الدوران مما أظهر المجرات الدوارة التي تشبه القرص . أما المناطق التي لا يحدث بها الدوران فيصبح شكلها بيضاويا ويطلق عليها المجرات البيضاوية . ومن أهم الأفكار في ميكانيكا الكم معادلة العالم الإنجليزي (بول ديراك) التي تنبأ فيها بالمادة المضادة في الكون والذرة . ولما أكتشف البوزيترون (الإلكترون الموجب) إعتبره مضادا للإلكترون السالب الشحنة رغم أنه يشبهه .لهذا نجد أن لكل مادة أو جسيم بالذرة مضادا . ولو تقابلت أو إرتطمت المادة مع مضادها يحدث تفجير إشعاعي كما حدث مع البروتون عندما إرتطم مع مضاده في مسرع (سرن )السويسري . ويعتقد علماء الفيزياء النظرية أن الكون ككل له مضاد يناظره . ولو تقابلا يحدث بينهما تفجير إشعاعي . ومن ثم إعتبرت المادة المضادة لغزا حتي الآن لاسيما عندما تتلاشي كما حدث للبروتون مع مضاده في مسرع (سرن)بجنوب سويسرا . والسؤال الذي يحير العلماء فعلا.. إذاكان لكل جسيم بالكون مضاد له . فلماذا الكون صنع من المادة ؟. ولاسيما وأن كل مادة يقابلها عشرة ملايين مادة مضادة . فأين ذهبت هذه المواد المضادة ؟. وعلماء الفيزياء الحديثة يؤكدون علي أنه بعد الثانية الأولي من الإنفجار الكبير بالكون كانت توجد مادة فائضة تغلف المواد المضادة . وبعد إرتطامها ببعض نتج عنها إشعاعات كونية ومادة فائضة صنعت كل شيء بالكون حاليا بما فيه النجوم والمجرات والأرض . وفي مسرع (سرن) تعتبر بعض الجسيمات وحوشا رهيبة ويطلق عليها جسيمات لحظية(فيمتوثانيتية) . لأنها تعيش لجزء من بليون البليون من الثانية كجسيمات (Z.W). وتسبب تلفا إشعاعيا في ذرات بعض العناصر كاليورانيوم .وهذه الجسيمات اللحظية تحمل قوة ضعيفة نسبيا بالنسبة للقوي الأربع التي تحكم الذرات .









    2 – الكتابة العلمية للأرقام


    تتميز الأبعاد الكونية بضخامة أعدادها مما يحتم علينا وحدات قياس خاصة للمجال الفلكي حيث

    اعتمدت المسافة بين الشمس و الأرض كوحدة فلكية لقياس أطوال داخل المجموعة الشمسية:


    وحدة فلكية1. U.A = 150مليون كلم


    ضخامة هذه الأرقام تستلزم كتابة علمية للأرقام من أجل تبسيطها :

    km 1.5.108 = 1. U.A

    3 – قانون الجذب العام

    تتجاذب الأجسام المادية مثنى مثنى من جراء كتلتها بقوة الجذب العام ، اذا كان لجسمين B و A كتلتين

    على الترتيب MA ، MB وتفصلهما مسافة d فان قوة الجذب العام بينهما :

    2 d MB)/ MA FA/B =FB/A = G.(

    G = 6.67.10-11 N.m2/kg2

    قوة الجذب العام = ثقل الجسم P = m.g 9.8 N/kg g =

    4 – قانون كولوم

    شحنتان كهربائيتان نقطيتان q B ، qA تتبدلان التفاعل من جراء شحنتهما بقوة

    2 d qB)/ . qA FA/B =FB/A =K.(


    K = 9.109 N.m2/c2

    5- القوة النووية القوية

    هي القوة المسؤولة عن تماسك النواة و أقوى بكثير من قوة تنافر الكهربائي المتبادل بين البروتونات .

    6- القوة الكهرومغناطيسية

    تلعب دورا أساسيا في التفاعلات الكيميائية و البيولوجية مداها لانهائي و لاتؤثر في المجال الفلكي

    لان الأجرام السماوية متعادلة تقريبا كهربائيا








    القوة النووية الشديدة: 15
    القوة النووية الضعيفة : 7.03×10 -10
    القوة التجاذبية : 5.90× 10-39
    القوة الكهرومغناطيسية : 3.05×10-12

      الوقت/التاريخ الآن هو الثلاثاء يونيو 27, 2017 11:12 am