المنتدى الثقافي

لماذا يبدو الزجاج شفافا؟

سارة سعيد منذ 7 سنوات 5 أشهر

الزجاج هو مادة صلبة غير عضوية، عادة ما تكون شفافة أو نصف شفافة، صلبة، سهلة الانكسار، غير نافذة للمواد الطبيعية. بالرغم من أنه استعمل منذ القدم إلا أنه لا يزال مهم جدا في استعمالات شتى، مثل المباني والأدوات والأواني المنزلية ومعدات الاتصالات السلكية. وتختلف أنواع الزجاج اختلافا شاسعا باختلاف مكوناتها وخصائصها الفيزيائية. الأصل في الزجاج الذي تنشق منه الأنواع الأخرى الشفاف، الذي يعد أكثر شهرة واستعمالا كونه زجاج صافي الشفافية، عديم اللون، يمر من خلاله الضوء وينتشر، ذو صلابة عالية، مقاوم للاحتكاك او الخدش. الجميع يعتقد أنّ هذا النوع من الزجاج سائل لزج في الأصل، و أنّ الذرات فيه منتشرة بشكل متباعد عن بعضها البعض وأنّ هذه الفراغات تسمح للضوء بالمرور خلالها، لكن في الواقع ليس سائلاً على الإطلاق بل هو نوع خاص من المواد الصلبة تعرف باسم المواد الصلبة غير المتبلورة. تبقى الذرات والجزيئات في هذه الحالة للمادة (الصلبة) في مكانها، وعوضاً عن تشكيل بلورة منتظمة ومرتبة تتجمع بشكل عشوائي وترتيب ذراتها عشوائي حيث تظهركالمواد السائلة. تتشكل المواد الصلبة غير المتبلورة عند صهر مادة صلبة بدرجات حرارة مرتفعة ثم تبريدها بسرعة، وتعرف هذه العملية باسم “التسقية”. يتكون الضوء من جسيمات تدعى الفوتونات والتي عندما تصطدم بالأشياء تحدث ثلاث ظواهر: الانعكاس، والامتصاص، والإصدار. ينعكس 4% فقط من الفوتونات عند اصطدام الضوء بالزجاج، وبعضها يُمتص مما يعني أن الفوتونات ستتفاعل مع الذرات /الجزيئات المكونة للزجاج وهذه الطاقة تعمل على تسخينه. ومعظم الفوتونات يتم إصدارها، ففي حال كانت الذرات /الجزيئات للمادة لا تملك “طاقة الانتقال من المدار” التي تطابق طاقة الفوتون فإن الفوتون سيتم امتصاصه وإعادة إصداره من قبل الذرات/الجزيئات. والفرق الهام بين الزجاج والمواد العاتمة كالخشب أن الانتقالات الطاقية في الزجاج تتناسب مع طاقة الفوتونات المرئية. لذلك فإن الفوتونات تُمتص ويُعاد إصدارها من قِبل كل الذرات التي تصطدم بها، وعليه فإن معظم الضوء الساقط على الزجاج يتم إصداره مرة أخرى، وهذه الخاصية الفريدة هي التي تجعل الزجاج شفافاً.

2792 المشاهدات 0 الردود

اقرأ المزيد...

المنتدى الثقافي

حقيقة علمية تكشف سبب ظهور الشيب على الرأس

سارة سعيد منذ 7 سنوات 5 أشهر

يُعرف الشيب بتلك المساحة من الشعر التي يظهر عليها اللون الأبيض، ويعتبره الكثير من الناس بداية انتقال من مرحله الشباب إلى الشيخوخة، وهو المفهوم الذي أصبح سائدًا في الأوساط الكثيرة مما جعل الكثير من الناس يلجأون إلى إخفاء ظهوره بطرق متعددة. يتكون الشعر أساسا من البروتينات، وهي بلون أبيض، ولكنّ بفضل خلايا الميلانين، يتلون الشعر بألوان عدّة تبعاً لعوامل وراثيّة تحدد لون الصّبغة، وشدّة قتامتها، وتبعاً لذلك يمتلك الناس شعراً أسودً، أو بنيّاً، أو أحمر، وغيرها من ألوان الشّعر ودرجاته، وتسبب قلة إنتاج هذه الصّبغات ظهور الشّيب، أي تحّول الشعر للون الرمادي أو الأبيض. أثناء نمو الشعر، تنتج الخلايا الصباغية الصبغ وتنقله إلى الخلايا السلفية في بصيلات الشعر. هكذا، عند نموّ شعرنا، تُدمج الأصباغ باستمرار، ما يؤدي إلى لون شعرنا الفريد. والخلايا المسؤولة عن هذه العملية هي الخلايا الصباغية التي تنتج الأصباغ في بصيلات الشعر. خلال النمو الطبيعي للشعر، تنتج البصيلات الشعر بمعدل حوالي سنتيمتر واحد في الشهر لعدة سنوات. ولكن جميع الخلايا في جسمنا تزداد تضرراً خلال حياتنا، ونخسر هذه الخلايا الصباغية تدريجياً. وعندما تُفقد جميع الخلايا الصباغية في بصيلة شعر معينة، ينمو الشعر بعدها باللون الرمادي أو الأبيض. في الحقيقة وفي زمننا الحالي لم يعد الشيب يقتصر فقط على الأشخاص فوق الأربعين بل أصبح من الممكن ظهور الشّيب لأيّ شخصٍ، وفي أيّ عمرٍ سواءً للذّكور أو الإناث، ويعود ذلك لعدّة أسبابٍ منها: - التقدم في العمر. - أسباب وراثيّة، فتسبب الجينات في الخلايا الصّبغيّة توقفاً مبكراً لإنتاج الصّبغات. - العيش في حالة توتر نفسي، سواء خوف، أو قلق، أو حزن لفترة من الزّمن. - اضطرابات الغدّة الدّرقيّة. - فقر الدّم. - نقص فيتامين ب12. - البهاق، وهو مرض مناعة ذاتيّة يقوم بمهاجمة خلايا الميلانين، سواء للجلد، أو الشّعر. - التدخين. - الإفراط في استخدام الكيماويّات، ومصفّفات الشّعر مثل المكواة، ومجفف الشّعر. - إهمال نظافة وصحة فروة الرأس، كترك قشرة الشعر دون علاج لفترة طويلة، أو وجود فطريّات. مؤخرا وبعد أبحاث عديدة لعلماء في الولايات المتحدة الأمريكية، أكدوا إلى أن ظهور الشيب، أحيانا يكون بسبب انخفاض مادة الجلوتاثيون glutathione المضادة للأكسدة التي ينتجها جسم الإنسان، وذلك بسبب استخدام الجسم لها من أجل إبطال عمليات الأكسدة، وان ارتفاع مستوى الأكسدة في الجسم هو ما يسبب الشيب. "كلما تقدم الإنسان في السن ازدادت عمليات الأكسدة في جسمه مسببة انخفاض مستوى مادة الجلوتاثيون".

2725 المشاهدات 0 الردود

اقرأ المزيد...

المنتدى الثقافي

ما هو الثقب الأسود؟

سارة سعيد منذ 7 سنوات 5 أشهر

في الفضاء وحيث تكون الجاذبية عالية جداً يوجد ما يسمى بمنطقة الثقب الأسود، هذه المنطقة تكون قادرة على سحب الضوء ولا يمكن رؤيتها، وإنّما تساعد التلسكوبات الفضائية وبعض الأدوات الخاصة في العثور عليها، كما يمكن من خلالها ملاحظة تصرّفات النجوم القريبة منها، إذ تتصرف بشكل مختلف، ويعتقد وجود عدد منها في مجرة درب التبانة الذي تنتمي إليه الأرض. توقّع العالم الفزيائي ألبرت أينشتاين وجود الثقب الأسود ضمن نظريته النسبية العامة في عام 1916، ثم صاغ المصطلح عالم الفلك الأمريكي جون ويلر في عام 1967 بعد أن اكتشف أول ثقب في عام 1971. إذا أردنا تعريفا للثقب الأسود، فهو منطقة في الفضاء تحوي كتلة كبيرة في حجم صغير يسمى بالحجم الحرج لهذه الكتلة، والذي عند الوصول إليه تبدأ المادة بالانضغاط تحت تأثير جاذبيتها الخاصة، ويحدث فيها انهيار من نوع خاص بفعل الجاذبية ينتج عن القوة العكسية للانفجار، حيث أن هذه القوة تضغط النجم وتجعله صغيرًا جدًا وذا جاذبية قوية خارقة. وتزداد كثافة الجسم نتيجة تداخل جسيمات ذراته وانعدام الفراغ البيني بين الجزيئات، تصبح قوّة جاذبيته قوّية إلى درجة تجذب أي جسم يمر بالقرب منه، مهما بلغت سرعته. وبالتالي يزداد كمّ المادة الموجودة في الثقب الأسود، في النسبية يعرف الثقب الأسود بصورة أدق على أنه منطقة من الزمان والمكان تمنع فيها جاذبيته كل شيء من الإفلات بما في ذلك الضوء. حجم الثقب الأسود يمكن أن يكون كبيراً أو صغيراً، ويعتقد العلماء أنّ أصغر ثقب أسود هو بحجم الذرة، ولكن له كتلة جبل كبير، وهناك نوع آخر من الثقوب يسمى بالثقب الأسود النجميّ يمكن أن تكون كتلته أكبر من كتلة الشمس بعشرين مرة، أمّا أكبر الثقوب السوداء فيسمى بالثقب الأسود الفائق، حيث تبلغ كتلته أكثر من كتلة مليون شمس مجتمعة. ينشأ الثقب الأسود عندما ينتهي عمر أحد النجوم البالغة الكبر (حجما) وينتهي وقوده، فينفجر وينهار على نفسه. ويتحول النجم من سحابة كبيرة عظيمة إلى تجمع صغير محدود جدا للمادة المكثفة. وتعمل ذلك التجمع المادي المركز على جذب كل ما حولها من جسيمات أو أي مادة أخرى. وحتى فوتونات الضوء لا تفلت منه بسبب جاذبيته الخارقة، فالثقب الأسود لا ينبعث منه ضوء. ولكن كل ما ينجذب وينهار على الثقب الأسود يكتسب سرعات عالية جدا وترتفع درجة حرارته، وتستطيع التلسكوبات الكبيرة على الأرض رؤية تلك الدوامات الشديدة الحرارة. أي أن الثقب الأسود يفصح عن نفسه بواسطة شهيته وجشعه لالتقاط كل مادة حوله. ولا يتعين علينا أن نخاف لأن الفلكيين لم يجدوا أي ثقب أسود بالقرب من المجموعة الشمسية.

2853 المشاهدات 0 الردود

اقرأ المزيد...

المنتدى الثقافي

من أين جاء الماء إلى كوكب الأرض؟

سارة سعيد منذ 7 سنوات 5 أشهر

الماء مادة طبيعية متجددة له أهمية كبرى على سطع الأرض، فهو عصب الحياه وأساس بدئها.وجود هذه المادة الحيوية على كوكبنا بوفرة يُعدّ لغزاً حيّر العلماء، حيث طرحوا العديد من الفرضيات التي يختلف توافقها مع بعضها بالسلب أو الإيجاب فيما يتعلق بكيفية تراكم المياه على سطح الأرض على مدى الـ4.5 مليار سنة الماضية من عمر الكوكب و منذ نشوئه بكميات كافية لتشكيل مياه المحيطات. الإنفجار العظيم: فمع تشكل كوكب الأرض بعد الإنفجار العظيم، كان مناخ الأرض حاراً جداً لدرجة أن جميع مياهه السطحية قد تبخرت ، وهذا ما دفع بالعلماء إلى اقتراح نظريات مفادها أن تلك المياه الموجودة على كوكبنا ما هي إلا نتيجة تصادم المذنبات الجليدية والكويكبات المحملة بالماء، مما ملأ محيطات الأرض بهذا الماء القادم من الفضاء. من جهة أخرى و بعد القيام بالعديد من الأبحاث اتضح للعلماء ان الماء لم يجلب الى الأرض بواسطة المذنبات أو الكويكبات، كما كان يعتقد سابقا، بل كان موجوداً على كوكب الأرض منذ تكونه. دراسات: حيث قالت الجيولوجية ليديا هاليز من جامعة غلاسكو في اسكتلندا، ان دراسة الصخور القديمة التي اكتشفت عام 1985 في جزيرة كندية في المنطقة القطبية الشمالية، بينت وجود جزيئات ماء قليلة من الهيدروجين الثقيل. وهذا يبرهن على أن الماء ظهر على الأرض منذ تكونها. فالأرض وُلدت من غُبار رطب واكتسبت كُتلتها تدريجيًا بالتقاط الصخور القريبة، حيث كانت تلك الصخور تحتوي بالفعل على الماء. كما توجد دراسة اخرى جديدة تقترح حلا لهذهِ المعضلة، وهذا الحل له علاقة بالمنطقة التي تشكلت فيها الأرض. فلحسن الحظ، كوكبنا يقع في المنطقة الذهبية التي تسمح بتواجد المياه في حالتِها السائلة، فضوء الشمس دافئ كفاية لحفظِ الماء من التجمُد دون تبخيره. وهناك نموذج جديد يقترح بأن الكوكب الوليد قد تكوّن من حبيبات غبار مُشبعة بالماء. وتُكمل النظرية أنه بمرور الوقت تلتصق حبيبات الغبار المشبعة بالماء ببعضها البعض وتحت تأثير الجاذبية تتحول الحبيبات إلى حصى، والأحجار إلى صخور، والصخور إلى كويكبات مع تجمع المياه مع بعضها البعض، وفي النهاية نشأت الأرض من هذا الأصل الغني بالماء. الحقيقة العلمية: الحقيقة أن هناك آية تجيب عن هذا السؤال وتتفق مع آخر النظريات العلمية لتشكل الماء على الأرض. قال تعالى : (وَ أَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً بِقَدَرٍ فَأَسْكَنَّاهُ فِي الْأَرْضِ وَ إِنَّا عَلَى ذَهَابٍ بِهِ لَقَادِرُونَ)[المؤمنون: 188].فالنظرية العلمية تقول بأن الماء تشكل خارج الأرض، ونزل إلى الأرض عبر تريليونات النيازك التي ضربت الأرض عبر مليارات السنين. ولكن هذا الماء تم تخزينه في طبقات الأرض، وبعد أن بردت القشرة الأرضية بدأ تسرب الماء من طبقات الأرض إلى السطح حيث تشكلت البحار. وهذا التسرب لا زال مستمرا حتى اليوم. والماء المخزن اكتشف حديثاً حيث تبين أن هناك بحراً هائلاً تحت الطبقة الثالثة من طبقات الأرض السبعة.

3365 المشاهدات 0 الردود

اقرأ المزيد...