فيزياء الجزائر

عمل تطبيقي : متابعة تحول كيميائي عن طريق قياس الناقلية

2013-10-02T22:43:00.000+01:00

عمل تطبيقي : متابعة تحول كيميائي عن طريق قياس الناقلية

متابعة تطور تفاعل 2- كلورو-2- ميثيل بروبان مع الماء

عمل تطبيقي : متابعة تحول كيميائي عن طريق المعايرة اللونية

2013-10-02T22:40:00.001+01:00

عمل تطبيقي : متابعة تحول كيميائي عن طريق المعايرة اللونية الأستاذ كانم

متابعة أكسدة شوارد اليود في وسط حمضي بواسطة الماء الأوكسيجيني

ملخص المكتسبات القبلية السنة الثالثة ثانوي الأستاذ كانم

2013-10-02T22:31:00.002+01:00

ملخص المكتسبات القبيلية السنة الثالثة ثانوي الأستاذ كانم

I. كمية المادة

1. علاقة كمية المادة بالكتلة : حالة مادة صلبة , سائلة . غازية

2. علاقة كمية المادة بالحجم : حالة غاز فقط

3. الكتلة الحجمية

II. المحاليل المائية

1. التركيز المولي و التركيز الكتلي

· التركيز المولي

· التركيز الكتلي

· علاقة التركيز المولي و التركيز الكتلي

قانون التمديد :

2. معامل التمديد

III. جدول تقدم التفاعل

IV. طرق تعيين كمية المادة

1. عن طريق الضغط " قانون الغاز المثالي "

2. عن طريق قياس الناقلية الكهربائية G

3. عن طريق المعايرة

· الأكسدة و الإرجاع

· خطوات موازنة تفاعلات أكسدة إرجاع :

· المعايرة اللونية

· المعادلات النصفية لبعض الثنائيات :

طرائف عن علماء فيزيائيين

2013-01-21T22:19:00.001+01:00

طرائف عن علماء فيزيائيين

اولا
ارخميدس والملك
" وجدتها وجدتها"

يقال انه كان هناك ملك طاغية في عصر العالم ارخميدس . جمع هذا الملك المجوهرات و الذهب الذي يملكه وطلب من اكبر الصائغين أن يصنع له تاجا عظيما لا يوجد له مثيل . و اشترط الملك على الصائغ أن يصنع التاج من الذهب الخالص وهدده
بالقتل لو ثبت أنه قام بغش الذهب بإضافة أي شوائب عليه. قام الصائغ بعمله على أكمل وجه وقام بصناعة التاج كما أراد الملك الطاغية , و لكن هذا الملك لم يهدا له بال و قام بإستدعاء العالم ارخميدس وطلب منه ان يثبت له ان هذا التاج مصنوع من الذهب النقي الخالص و منح ارخميدس يومين لا ثبات ذلك و الا فإنه سوف يقتل ارخميدس
.مر يوم على العالم ارخميدس و هو في اسوء حال و لكم ان تتخيلو مدى قلقه كانه مسجون ينتظر حكم الاعدام
و في اليوم الاخير من المهلة المحددة. كان العالم ارخميدس يستحم في احد الحمامات العامة, و في اثناء ذلك خطرت له فكرة عبقرية عن قياس احجام الاجسام الغير منتظمة, و من شدة فرح العالم الكبير خرج من الحما م مسرعاً الى الشارع و هو يصرخ بكلماته المشهورة "أوريكا أوريكا أي وجدتها وجدتها
و بعد ذلك و في اجتماع ضخم اجتمع الملك و حاشيته و ارخميدس و الصائغ و جميع سكان البلدة لمشاهدة من الذي سوف يموت يا ترى هل هوالصائغ أم ارخميدس؟
و على رؤوس الاشهاد و على الرغم من نظرات الدهشة التي تحيط به احضر العالم ارخميدس و عاء مملوء بالماء و ميزان فقط !!
فكرة العالم ارخميدس كانت بسيطة جداً و لكنها عبقريه و تفي بالغرض.
و كانت فكرته تقول أن حجم الجسم يتناسب طردياً مع كتلته
.أي انه لو قسمنا حجم الفلز على كتلته فان الناتج يكون ثابتا مهما كان حجم الفلز
الحجم/ الكتلة = ثابت
و لكي يقيس الحجم قام العالم ارخميدس بإحضار التاج و قام بوضعه داخل الاناء المملوء بالماء ثم جمع الماء المنسكب من الاناء و قام بحساب حجمه ( الذي يساوي حجم التاج ), ثم قام بقياس كتلة التاج و في النهاية قسم الحجم على الكتلة ليستخرج الثابت للتاج.
و احضر سبيكة من الذهب الخالص و قام بإستخراج الثابت لها ثم قارن بين ثابت السبيكة و ثابت التاج , و من سوء حظ الصائغ ان الثابتين لم يتطابقا , و اعترف الصائغ انه قام بغش الذهب المصنوع منه التاج , و نجى العالم الكبير ارخميدس

في النهاية احب أن أقول أن الثابت الذي اكتشفه ارخميدس الى الان يستخدم في الفيزياء و يسمى الكتلة الحجمية
.و لكل فلز من الفلزات كتلة حجمية خاصة به

طوماس اديسونصاحب المصباح الكهربائي
أديسون كان ضعيف الذاكرة..!
كان أديسون ضعيف الذاكرة لاسيما في شبابه,ففي المدرسة كان ينسى كل مايتعلمه لذلك كان دائما يأتي في مؤخرة زملائه من حيث الدرجة.
ويئس منه أستاذه,وصرحو بأنه خفيف العقل أبله,لافائدة من تعليمه. أما الأطباء فتكهنوا أنه مصاب بمس.نظرا لشكل رأسه الغريب.
وذات يوم-كان منهمكا في حل معضلة علمية- اضطر للذهاب إلى المحكمة ليؤدي ماعليه من ضرائب,ولبث وقتا قصيراواقفا في (الصف) منتظرا دوره,فلما جاء دوره لم يتذكر إسمه. ولاحظ أحد الواقفين بجانبه ارتباكه فذكره بأن اسمه (توماس أديسون) وقد صرح وقتئذ بأنه لم يستطع تذكر اسمه حتى لوكانت حياته معلقة على ذلك..!
اعتاد أديسون أن يمضي الليل وهو يعمل في مختبره,وفي صباح يوم من الأيام، وكان ينتظر افطاره ليأكل إذا به يستسلم للنوم. فأراد أحد مساعديه أن يمازحه فوضع أمامه على المائدة الطبق وعليه الصحون الفارغة،بعد أن أكل هو طعامه.
ولما استيقظ أديسون رأى الصحون الفارغة وفنجان القهوة الفارغ,وكسرات الخبز فظن أن أكل قبل أن ينام..فتراجع قليلا عن المائدة وتناول سيجارا فأشعله ثم انصرف إلى عمله دون أن يخامره الشك في شيء. ولم يعلم بحقيقة ماحدث إلا بعد أن انفجر مساعدوه ضاحكين ........

انشتاين
صاحب نظرية النسبية

سئم العالم اينشتاين من تقديم المحاضرات بعد أن تكاثرت عليه الدعوات من الجامعات والجمعيات العلمية، وذات يوم وبينما كان في طريقه إلى المحاضرة..
قال له سائق سيارته:
أعلم يا سيدي أنك مللت تقديم المحاضرات وتلقي الأسئلة،
فما قولك في أني أنوب عنك في محاضرة اليوم ،
خاصة أن شعري منكوش ومنتف مثل شعرك..
وبيني وبينك شبه ليس بالقليل ..
ولأني استمعت إلى العشرات من محاضراتك فإن لدي فكرة لا بأس بها عن النظرية النسبية…؟؟؟
فأعجب أينشتاين بالفكرة وتبادلا الملابس..
فوصلا إلى قاعة المحاضرة حيث وقف السائق على المنصة وجلس العالِم العبقري الذي كان يرتدي بزة السائق في الصفوف الخلفية. ....
وسـارت المحاضرة على ما يرام...
إلى أن وقف بروفيسور مغرور ... وطرح سؤالاً من الوزن الثقيل وهو يحس بأنّه سيحرج به أينشتاين....
هنا ابتسم السائق الظريف وقال للبروفيسور:
سؤالك هذا ساذج إلى درجة أنني سأكلّف سائقي الذي يجلس في الصفوف الخلفية بالردّ عليه..
وبالطبع فقد قدّم "السائق" رداّ جعل البروفيسور يتضاءل خجلاً

عبقرية طالب
في امتحان الفيزياء في جامعة كوبنهاجن بالدانمرك جاء أحد أسئلة الامتحان كالتالي : كيف تحدد ارتفاع ناطحة سحاب باستخدام الباروميتر (جهاز قياس الضغط الجوي)؟
الإجابة الصحيحة : بقياس الفرق بين الضغط الجوي على سطح الأرض وعلى سطح ناطحة السحاب.
إحدى الإجابات استفزت أستاذ الفيزياء وجعلته يقرر رسوب صاحب الإجابة بدون قراءة باقي إجاباته على الأسئلة الأخرى.

الإجابة المستفزة هي : أربط الباروميتر بحبل طويل وأدلي الخيط من أعلى ناطحة السحاب حتى يمس الباروميتر الأرض .ثم أقيس طول الخيط
غضب أستاذ المادة لأن الطالب قاس له ارتفاع الناطحة بأسلوب بدائي ليس له علاقة بالمباروميتر أو بالفيزياء , تظلم الطالب مؤكدا أن إجابته صحيحة 100% وحسب قوانين الجامعة عين خبير للبت في القضية

أفاد تقرير الحكم بأن إجابة الطالب صحيحة لكنها لا تدل على معرفته بمادة الفيزياء . وتقرر إعطاء الطالب فرصة أخرى لإثبات معرفته العلمية
ثم طرح عليه الحكم نفس السؤال شفهيا
فكر الطالب قليلا وقال: " لدي إجابات كثيرة لقياس ارتفاع الناطحة ولا أدري أيها أختار" فقال الحكم:"هاتكلماعندك"
فأجاب الطالب
يمكن إلقاء الباروميتر من أعلى ناطحة السحاب على الأرض ، ويقاس الزمن الذي يستغرقه الباروميتر حتى يصل إلى الأرض ، وبالتالي يمكن حساب ارتفاع الناطحة .باستخدام قانون الجاذبية الأرضية
إذا كانت الشمس مشرقة ، يمكن قياس طول ظل الباروميتر وطول ظل ناطحة السحاب فنعرف ارتفاع الناطحة من قانون التناسب بين الطولين وبين الظلين

إذا أردنا حلا سريعا يريح عقولنا ، فإن أفضل طريقة لقياس ارتفاع الناطحة باستخدام الباروميتر هي أن نقول لحارس الناطحة "سأعطيك هذا الباروميتر الجديد هدية إذا قلت لي كم يبلغ ارتفاع هذه الناطحة"؟

أما إذا أردنا تعقيد الأمور فسنحسب ارتفاع الناطحة بواسطة الفرق بين الضغط الجوي على سطح الأرض وأعلى ناطحة السحاب باستخدام الباروميتر

كان الحكم ينتظر الإجابة الرابعة التي تدل على فهم الطالب لمادة الفيزياء ، بينما الطالب يعتقد أن الإجابة الرابعة هي أسوأ الإجابات لأنها أصعبها وأكثرها تعقيدا.

بقي أن نقول أن اسم هذا الطالب هو " نيلز بور" وهو لم ينجح فقط في مادة الفيزياء ، بل إنه الدانمركي الوحيد الذي حاز على جائزة نوبل في الفيزياء.

(1886 - 1806 ) Otto von guerick أوطو فان جريك

أوطو فان جريك هو عالم ومخترغ ورجل سياسة ، ولد بمدينة ماغدبورغ الالمانية ، هذه الاخيرة اشتهرت بالتجربة التي قام بها هذا العالم ، والتي تعرف بتجربة نصفي كرة ماغدبورغ ، والتي أنجزها بحضور الامبراطور و أمرائه ، وقد اعتمد خلالها على مايلي : أخذ نصفي كرة قطر كل منهما يساوي تقريبا 30 سنتيمترا ، ثم قام بإلصاقهما ، ليحصل على كرة أفرغها بعد ذلك من الهواء ، ثم قام بإحضار 16 حصانا تحاول وبكل قوة فصل نصفي الكرة الملتصقتين ببعضهما ( 8 أحصنة من جهة و 8 أحصنة من الجهة الاخرى ) ، لكن ذلك كان بدون جدوى . وهذه التجربة تبرز بوضوح تأثير الضغط الجوي على الاجسام ، حيث ان الكرة فارغة من الهواء، وبالتالي فالضغط الداخلي منعدم ، ونظرا لخضوعها للضغط الجوي ، فقد كان من غير الممكن فصل نصفي الكرة . وطبعا إذا تم إدخال الهواء الى الكرة ، فسيكون بعد ذلك من السهل فصل نصفي الكرة

آينشتاين والنظرية النسبية

دُعي آينشتين إلى حفل اقامته إحدى السيدات، وفي أثناء الحفل، طلبت منه أحداهن أن يشرح لهن النظرية النسبية، فروى القصة التالية
سرت مرة مع رجل مكفوف البصر، فذكرت له أنني أحب اللبن، فسألني: ما هو اللبن؟
فقلت: أنه سائل أبيض
فقال: أنني أعرف ما هو السائل، ولكن ما هو اللون الأبيض؟
قلت: أنه لون ريش البجع
قال: أما الريش فأنني أعرفه، ولكن ما هو البجع؟
قلت: انه طائر برقبة ملتوية
قال: أما الرقبة فأنني أعرفها، ولكن ما معنى ملتوية؟
.... عندئذ أخذت ذراعه ومددتها، ثم ثنيتها، وقلت له: هذا معنى الألتواء، فأقتنع، وقال: الآن عرفت ما هو اللبن
ثم التفت الى السيدة وقال: إلا تزالين ترغبين بمعرفة ما هي النظرية النسبية؟

منقول

برامج عروض فلاش و محاكاة التحولات النووية

2013-01-16T18:07:00.000+01:00

برامج عروض فلاش و محاكاة التحولات النووية
مجموعة من عروض فلاش و برامج درس التحولات النووية تفيد التلميذ في الفهم السريع و تفيد الأستاذ في تفادي الشرح المطول ربحا للجهد و ربحا للوقت يكفي الصورة تتحدث عن نفسها ملمة بكل الوحدة

برنامج محاكاة التناقص الإشعاعي

يمكن التغيير في بعض القيم كعدد الانوية الإبتدائية و ثابت النشاط الإشعاعي و غيرها

كما يمكن نسخ القيم و معالجتها بمجول آخر

برنامج محاكاة أيظا للتناقص الإشعاعي

فلاش خصائص أشعة ألفا - بيطا - غاما

فلاش 1 مخطط سوقري N-Z

فلاش 2 مخطط سوقري N-Z

فلاش 01 الإنشطار النووي

التفاعل المتسلسل

فلاش 02 الإنشطار النووي
التفاعل المتسلسل

فلاش الاندماج النووي

فلاش عداد جيجر

فلاش يبين الجدول الدوري للعناصر و كتلة كل نواة بوحدة الكتل الذرية والطاقة الكتلية لكل نواة

برنامج محاكاة التناقص الإشعاعي lancer de dés

2013-01-16T13:06:00.002+01:00

برنامج محاكاة التناقص الإشعاعي lancer de dés

برنامج رمي النرد أو محاكاة التناقص الإشعاعي المقرر من الوزارة في حصة الأعمال التطبيقية حاصة بدرس التناقص الإشعاعي برنامج يوضح الطابع العشوائي و الحتمي للظاهرة اليكم الصور لاكثر شرح

الصور

محاكاة المعايرة ph مترية

2013-01-14T19:30:00.001+01:00

محاكاة المعايرة ph مترية

يمكن بواسطة البرنامج اجراء محاكاة للمعايرة باستعمال جهاز ph متر و هذا بتتبع تغيرات ph بدلالة الحجم المضاف من المحلول الموجود في السحاحة اذن يمكننا من اجراء معايرة ph مترية

- معايرة حمض قوي مع اساس قوي

- معايرة حمض قوي مع اساس ضعيف

- معايرة اساس قوي مع حمض ضعيف

- معايرة اساس ضعيف مع حمض ضعيف

- معايرة مؤكسد مع مرجع

صورة عن البرنامج

شرح البرنامج

اختيار المحلول في البيشر

من هنا يمكن اختيار المحلول في البيشر bécher

هناك عدة محاليل موجودة في القائمة

أحماض قوية

أحماض ضعيفة

أساس ضعيف

أساس قوي

مؤكسدات

مرجع

ويمكن تعيين تركيز المحلول وحجم المحلول وحتى حجم الماء المضاف

اختيار المحلول في السحاحة

بنفس الطريقة من هنا يمكن اختيار المحلول الموضوع في السحاحة burette

أحماض قوية

أحماض ضعيفة

أساس ضعيف

أساس قوي

مؤكسدات

مرجع

ويمكن تعيين تركيز المحلول وحجم المحلول

اختيار الكاشف المناسب

من هذا الجزء من البرنامج يمكن اختيار الكاشف المناسب من القائمة حسب نقطة التكافؤ

الكواشف هي

- الهليانتين

- فينول فتاليين

- ازرق البروموتيمول

اختيار نوع المنحنى

كما يمكن اختيار من الجزء السفلي من القائمة المنحنى المراد مشاهدته

- منحنى تغيرات ph بدلالة الحجم المضاف

- منحنى نسبة الحمض والاساس بدلالة الحجم المضاف

- منحنى مشتقة ph بدلالة الحجم المضاف

في الأخير الضغط على زر الحساب calculer حتى يظهر المنحنى

برنامج جد رائع فهو يحاكي التجربة الواقعية يسهل العمليات الحسابية

ملاحظة

البرنامج موجود مع عدة تطبيقات أخرى خاصة بالفيزياء و الكيمياء يمكن اختيار هذا التطبيق من القائمة نجد dosage

للتحميل برنامج محاكاة المعايرة ph مترية اضغط هلى زر التحميل ادناه

محاكاة عروض فلاش و فيديو درس القوة و الحركة والمرجع

2013-01-12T23:45:00.000+01:00

محاكاة عروض فلاش و فيديو درس القوة و الحركة والمرجع

- يميز بين المرجع الغاليلي والمرجع غير الغاليلي.

- يختار مرجعا مناسبا لوصف حركة حسب شروط ابتدائية محدّدة

ع.م: دراسة حركة كرة يلقيها دراج:

– في حركة مستقيمة منتظمة.

- في حركة مستقيمة متغيرة.
يمكن تحميل مجموعة من الفيديو من الرابط أدناه خاصة برمي كرة من طرف دراج

صورة ملتقطة من الفيديو

كما يمكن استعمال برنامج avimeca أو برنامج avistep لمعالجة الفيديو و استخراج التصوير المتعاقب ثم دراسة الحركة

عرض فلاش لسقوط جسم من طائرة كما يراها مراقب خارج الطائرة وكما يراها

مراقب داخل الطائرة

عرض فلاش لحركة نقطة من اطار عجلة دراجة

عرض فلاش لحركة كرة يرميها شخصان في الرصيف و على متن قطار متحرك

عرض فلاش يبين أنواع المراجع الغاليلية

المرجع المركزي الشمسي ( المرجع الهليومركزي)

المرجعي المركزي الأرضي ( المرجع الكوبرنيكي)

المرجع السطحي الأرضي

قياس الناقلية الأستاذ قزوري guezouri

2013-01-12T23:04:00.000+01:00

قياس الناقلية الأستاذ قزوري guezouri

ماذا يجب أن أعرف حتى أقول : إني استوعبت هذا الدرس

1 - يجب أن أعرف أن الناقلية لا تخصّ إلا المحاليل الشاردية (أي المحاليل التي تنقل التيار الكهربائي) .

لا تخصّ إلا الجزء من المحلول المحصور بين صفيحتي الخلية . G 2 –

يجب أن أعرف أن الناقلية

تخص آل المحلول (أي محلول معيّن ، وليس جزءا منه) . σ - 3 يجب أن أعرف أن الناقلية النوعية

لا تتعلّق بترآيز المحلول إذا آان هذا الأخير ممدّدا . (λ) 4 - يجب أن أعرف أن الناقلية النوعية المولية الشاردية

5 - يجب أن أعرف آيفيّة استنتاج ترآيز محلول من بيان معايرة خلية .

الهدف الرئيسي في هذا الدرس هو معرفة آمية المادة في محلول بقياس ناقليته

الدرس

درس الطاقة الداخلية الأستاذ العربي احميدة

2013-01-12T22:58:00.000+01:00

درس الطاقة الداخلية الأستاذ العربي احميدة

*المركبة الحرارية للطاقة الداخلية.

- العلاقة

السعة الحرارية، السعة الحرارية الكتلية (أو الحرارة الكتلية).

- فعل جول.

مركبة الطاقة الداخلية المنسوبة إلى الحالة الفيزيائية- الكيميائية لجملة لجملة

التحولات الناشرة والماصة للحرارة

- طاقة رابطة كيميائية(بين الجزيئات)

- طاقة التماسك(داخل الجزيئات): السعة الكتلية لتغير الحالة(أو حرارة تغير الحالة).

التفسير المجهري لتغير الحالة الحرارية المرافقة لتحول فيزيائي و/أو كيميائي

الوحدة 2: قياس الناقلية: طريقة جديدة لقياس كمية المادة في المحاليل الشاردية

2013-01-12T22:51:00.002+01:00

الوحدة 2: قياس الناقلية: طريقة جديدة لقياس كمية المادة في المحاليل الشاردية
درس + مذكرات
الأستاذ بوشري حمزة

المحاليل المائية

- تحضيرها

- بنيتها

التفسير المجهري(تسمية الشوارد)

النقل الكهربائي للمحاليل الشاردية

- التفسير المجهري للنقل الكهربائي

- الناقلية G لجزء من محلول شاردي

- دراسة العوامل المؤثرة على ناقلية محلول شاردي

الناقلية النوعية لمحلول شاردي

- الناقلية النوعية المولية _iλ الشاردة

برنامج avogadro لرسم نماذج ثلاثية الأبعاد للجزيئات

2013-01-09T20:56:00.003+01:00

برنامج avogadro لرسم نماذج ثلاثية الأبعاد للجزيئات

يمكنك هذا البرنامج من بناء واستعراض نماذج ثلاثية الأبعاد للجزيئات بسهولة تامة وتحديد بعض من خصائصها الكيميائية مثل الهندسة الفضائية المثلى والطاقة وأنماط الاهتزاز الخ.
صور للبرنامج

تطور كمیات مادة المتفاعلات والنواتج خلال تحول كیمیائي في محلول مائي

2013-01-08T22:32:00.001+01:00

تطور كمیات مادة المتفاعلات والنواتج خلال تحول كیمیائي في محلول مائي

1- متابعة تطور جملة عن طریق المعایرة

2- متابعة تطور جملة عن طریق قیاس الناقلیة

الأستاذ زقير دراجي

ثانوية احمد شريف

منتوري عين مليلة

النظرية التي كانت تسمى أوتارا إن «نظرية كل شيء» تبدو للعيان الآن كنظرية لا تؤدي فيها الأوتار وحدها دورا، وإنما تشاركها فيه الأغشية والثقوب السوداء.

2013-01-07T22:49:00.000+01:00

في هذا الوقت الذي يتنبأ به بعض المتفلسفين بنهاية العلم بحجة أن جميع الاكتشافات المهمة أُنْجِزت فعلا، يجدر بنا التذكير بتعارض دعامتي فيزياء القرن العشرين: الميكانيك الكمومي (ميكانيك الكم) ونظرية آينشتاين في النسبية العامة. إذ لا تخضع النسبية العامة لقواعد الميكانيك الكمومي التي تتحكم في سلوك الجسيمات الأولية، كما تتحدى الثقوب السوداء ـ على صعيد آخر ـ الأسس التي قام عليها الميكانيك الكمومي. ولا بد إذًا من حدوث أمر جلل. ويوحي هذا المأزق بحدوث ثورة علمية أخرى أكثر مما يوحي بالمستقبل البائس الذي يتنبأ به المتشائمون.

كان الأمل معتمدا إلى أمد قريب على نظرية الأوتار لتوحيد النسبية العامة والميكانيك الكمومي ولتوصيف جميع الظواهر الفيزيائية. والأوتار أشياء ببعد واحد تمثل أنماط اهتزازاتها مختلف الجسيمات الأولية. وفي العامين 1996 و1997 صارت الأوتار جزءا من نظرية أكثر شمولا هي نظرية الأغشية M-theory. وكما يقول الرائد في نظرية الأوتار <E. ويتن> (من معهد پرينستون للدراسات المتقدمة في نيوجرسي) فإن الحرف M يشير حسب المزاج إلى السحر أو الغموض أو الغشاء. (صَنّفت مجلة لايف Life ويتن سادس أهم الشباب الأمريكيين أصحاب النفوذ). ولا يكاد يمر يوم من دون ظهور براهين جديدة مؤيدة لهذه النظرية مما يمثل تطورا مثيرا للغاية منذ ظهور نظرية الأوتار.

وتعتمد نظرية الأغشية، مثلها مثل نظرية الأوتار، على فكرة التناظر الفائق: يصنف الفيزيائيون الجسيمات إلى صنفين حسب قيمة العزم الزاوي الصميمي للجسيم «السپين»، وتقضي نظرية التناظر الفائق بوجود جسيمٍ مقابلٍ لكل جسيم معروف ذي سپين صحيح 0، 1، 2 إلخ (مقيس بوحدات كمومية). وللجسيم المقابل الكتلة نفسها إلا أن سپينه نصف عدد صحيح2/1، 2/3، 2/5 إلخ. وعلى العكس يكون عددا صحيحا سپينُ الجسيم المقابل لجسيمٍ سپينه نصفُ عدد صحيح.

وحتى الآن، لم يستطع أحد اكتشاف هذه الجسيمات الفائقة الشراكة superpartner. إن التناظر، بفرض وجوده، سينكسر حتما وهذا يعني أن كتل الجسيمات المفترضة أكبر من كتل الجسيمات المعروفة، وهي من الثقل بحيث لا يمكن رؤيتها في المسرعات الحالية. ومع ذلك فمازال الفيزيائيون يؤمنون بهذه النظرية؛ لأنها تقدم الإطار الذي نستطيع من خلاله توحيد القوى الضعيفة والكهرمغنطيسية والقوية مع قوة التثاقل المحيّرة.

تبقى تحولات إحداثيات الزمكان الناتجة من التناظر الفائق لقوانين الفيزياء من دون تغيير من راصد إلى آخر. وتنبثق النسبية العامة أساسا من هذا الشرط، وهكذا ينطوي التناظر الفائق على التثاقل. وفي واقع الأمر فإن التناظر الفائق يتنبأ بفائقية التثاقل. وفي هذه النظرية يكون للگراڤيتون graviton ـ وهو الجسيم ذو السپين 2 المسؤول عن التفاعلات التثاقلية ـ شريك التناظر الفائق، وهو الگراڤيتينو ذو السپين 2/3.

لا تحدد نظرية التثاقل المتعارفة أبعاد الزمكان، ويمكن ـ من حيث المبدأ ـ كتابة معادلاتها مهما كان عدد الأبعاد. إلا أن الأمر يختلف في التناظر الفائق الذي يضع حدًّا أعلى للأبعاد وهو 11 بُعْدًا. إن أبعاد الكون المألوف هي بطبيعة الحال أربعة: ثلاثة أبعاد مكانية، الطول والعرض والارتفاع، وبُعْد زمني واحد. إلا أن الفيزيائيَيْْن <T. كالوزا> (البولندي) و<O. كلاين> (السويدي) اقترحا منذ أوائل العشرينات وجود بعد خامس مختف. وهذا البعد الإضافي غير متناه، على خلاف الأبعاد الأخرى، فهو ينغلق على نفسه مكوِّنا دائرة. تنطبق الأمواج الكمومية حول الدائرة على شكل عروة. ولا ينطبق إلا عدد صحيح من الأمواج على الدائرة؛ ويقابل كل موجة جسيم ذو طاقة معينة. وهكذا تبدو الطاقات «مكمَّمة» أو منفصلة.

يمكن للحياة والكون ولكل شيء أن ينشأ عن التأثير المتبادل للأوتار والفقاعات والسطوح بعدة أبعاد في الزمكان.

يرى الراصد المقيم في الأبعاد الأربعة الأخرى مجموعة جسيمات ذات شحنات منفصلة، بدلا من الطاقات. ويتوقف كموم الشحنة ـ أو الوحدة ـ على قطر الدائرة. إن الشحنات الكهربائية مكممة أيضا في العالم الحقيقي، ووحدة الشحنة هي شحنة الإلكترون e. يجب أن يكون نصف قطر الدائرة بمنتهى الصغر، بحدود^33-10 سنتيمتر، للحصول على قيمة e الصحيحة.

يفسر صِغَر هذا البعد عدم إحساس البشر وحتى الذرات به. ولكنه سيؤدي إلى توحيد الكهرمغنطيسية والتثاقل الموجودين أصلا في عالم الأبعاد الأربعة.

وفي عام 1978 اتضح للفيزيائيين <E. كريمر> و <B. جوليا> و <H. شيرك> (من المدرسة العليا للأساتذة في باريس) أن أفضل اختيار لأبعاد التثاقل الفائق هو 11 بعدًا: عشرة أبعاد مكانية وبعد زماني واحد. أما نوع العالم الحقيقي ذي الأبعاد الأربعة، الذي تصل إليه النظرية في نهاية المطاف، فيتوقف على الكيفية التي تلتف بها الأبعاد الإضافية على طريقة كالوزا ـ كلاين. ولا شيء يمنعنا من تصور استخلاص القوى النووية الضعيفة والقوية، إضافة إلى القوى الكهرمغنطيسية من الأبعاد المتعددة الملتفة. لذا أخذ الفيزيائيون يهتمون بالتثاقل الفائق بأحد عشر بعدا آملين أن يكون هو نظرية التوحيد المنشودة.

إلا أن أسس هذه النظرية اهتزت بعنف عام 1984. ذلك أن إحدى خصائص العالم الحقيقي هي تمييز الطبيعة بين اليمين واليسار: لا تبدو قوانين التفاعل النووي الضعيف على الشكل نفسه إذا ما نُظِر إليها من خلال مرآة (فللنيوترينو على سبيل المثال سپين أعسر). وقد بيّن ويتن وآخرون أنه لا يمكن استخلاص هذا التمييز عندما نختزل أبعاد الزمكان من 11 إلى أربعة.

تعدد الوجوه

حلَّت نظرية الأوتار الفائقة بعشرة أبعاد محل نظرية التثاقل الفائق. وسيطرت خمس نظريات متنافسة نُعرّفها بخصائصها الرياضياتية، وهي الأوتار E8 x E8 متباينة الشدة (العرّة) heterotic والأوتار(SO(32 متباينة الشدة والأوتار(SO(32 من النوع I والأوتار من النوع IIA، وأخيرا من النوع IIB. (فالأوتار من النوع I أوتار «مفتوحة» مؤلفة من مقطع فقط، أما الأوتار الأخرى «فمغلقة» تشكل عروات.) ويبدو أن أحد هذه الأوتار (E8 x E8) قادر، من حيث المبدأ على الأقل، على تفسير جميع الجسيمات والقوى المعروفة بما في ذلك اليمنة ـ اليسرة. وعلى ما يبدو، وخلافا لما هو عليه الأمر في التثاقل الفائق فإن الأوتار تعطينا نظرية للتثاقل تتفق والمفاعيل الكمومية. أدت ميّزات نظرية الأوتار هذه إلى تأييد الفيزيائيين القوي لها ووضعت حدا للحظوة التي كانت نظرية التثاقل الفائق بأحد عشر بُعْدا تتمتع بها لديهم.

ولكن البهجة بنظرية الأوتار لم تدم طويلا وبدأت الشكوك المنغصة تتسرب إليها، فهناك أولاً أسئلة مهمة عديدة، منها على وجه الخصوص كيفية مجابهة النظرية بالتجربة، لا يمكن الإجابة عنها، على ما يبدو، باتباع طرق الحساب التقليدية وتتطلب تقنيات جديدة بشكل جذري. وثانيا ما سبب وجود خمس نظريات أوتار مختلفة؟ وإذا كان الهدف هو البحث عن نظرية موحَّدة لكل شيء فنحن في وفرة مربكة. وثالثا مادامت نظرية التناظر الفائق تسمح بأحد عشر بعدا فَلِمَ تتوقف الأوتار الفائقة عند عشرة أبعاد؟ وأخيرا مادامت النظرية تتيح لنا الانتقال من مفهوم الجسيم النقطي إلى مفهوم الوتر فلماذا لا نتصور الجسيم كغشاء أو بشكل أعم كأشياء ذات p بُعْد نسميها تغشية (p-brane)؟

إن جسيما صفر الأبعاد يعين أثرا ببعد واحد أو منحنيا كونيا world line وذلك في أثناء تطوره في الزمكان [انظر الشكل في هذه الصفحة]. وعلى النحو نفسه يمسح الوتر ذو البعد الواحد (الطول) «ملاءة كونية» ويمسح الغشاء ذو البعدين «حجما كونيا» بثلاثة أبعاد. وبصورة عامة تمسح التغشية ذات الp بُعْد حجما كونيا بـ p + 1 بُعْد. (بطبيعة الحال، لكي تستطيع التغشية بـ p بُعْد التحركَ في الزمكان يجب ألا تقل أبعاد الزمكان هذا عن p + 1.)

وفي عام 1962، أنشأ <M .A .P. ديراك> (وهو أحد مؤسسي الميكانيك الكمومي) نموذجا بارعا يقوم على الغشاء. وأتى بمقولة، تنفي تشبُّه الجسيم بنقطة، مفادها أن الإلكترون هو في واقع الأمر فقاعة صغيرة، غشاء منغلق على نفسه، وأن اهتزازات هذا الغشاء هي التي تولد جسيمات كالميون muon (وهو نسخة ثقيلة عن الإلكترون.) وعلى الرغم من أن محاولات ديراك فشلت فإن المعادلات التي وضعها للغشاء هي أساسا المعادلات التي نستعملها حاليا. يمكن للغشاء أن يأخذ شكل فقاعة كما يمكنه التمدد في اتجاهين مثل ملاءة من المطاط.

يرسم مسار جسيم في الزمكان منحنيا كونيا، وكذلك يمسح مسار الوتر ملاءةَ كونية ومسار الغشاءِ حجمًا كونيا.

يحد التناظر الفائق وبصرامة عدد أبعاد التغشية الممكنة. وقد اكتُشفت رياضياتيا تغشية ببعدين مكانيين فقط تسبح في الزمكان ذي الأحد عشر بعدا وتبدو على شكل صفيحة. والمكتشفون هم <E. بيرگشوف> (من جامعة كرونينگن) و <E. سيزگين> (الموجود حاليا في جامعة M & A ـ تكساس) و <K .P. تاونسند> (من جامعة كامبريدج). كما استطعت برفقة <S .P. هاو> (من كينگ كوليج بلندن) و<T. إنامي> (من جامعة كيوتو) و <K. ستيل> (من الأمبريال كوليج بلندن) البرهان على أنه إذا كان واحدٌ من الأبعاد الأحد عشر دائرةً فمن الممكن لف الغشاء حولها مرة واحدة ولصق الحافتين لتشكيل أنبوب. وعندما يصبح قطر الدائرة صغيرا بما فيه الكفاية سيبدو الغشاء الملتف كَوَتَرٍ بعشرة أبعاد، وسينتج في الواقع ـ وعلى وجه التحديد ـ الوتر الفائق من النوع II A.

وعلى الرغم من هذه النتائج فلم يُبْدِ أصحاب نظرية الأوتار التقليديون اهتماما بمشروع الغشاء. إلا أن الوضع تغيَّر لحسن الحظ نتيجة لتقدم جرى في مجال ليس له علاقة ظاهرية بالموضوع.

في عام 1917 برهنت الرياضياتية الألمانية <E .A. نوتر> أن انحفاظ كتل وشحن الجسيمات الأولية وغيرها من الصفات المميزة للجسيمات ناتج من التناظر. فإذا ما قبلنا بتناظر قوانين الفيزياء، أي بعدم تغيرها بمرور الزمن مثلا، فإن الطاقة منحفظة. وينتج انحفاظ الشحنة الكهربائية من تناظر التابع الموجي للجسيم.

يمكن للتقلص الواقع في آن واحد لغشاء ولأحد أبعاد الزمكان أن ينتج وترا. وإذا لُوي (عقص) الجزء المكاني من الزمكان والممثََّّل هنا بسطح ذي بعدين فإنه سيشكل أسطوانة ويصبح البعد الملوي دائرة صغيرة إلى حد يبدو فيه الفضاء ذو البعدين فضاء ببعد واحد على شكل خط. وسيبدو الغشاء الملتف حوله بإحكام على شكل وتر.

يمكن الإبقاء أحيانا على صفات مميزة نتيجة تشويهٍ في الحقول، ونقول عندئذ عن قوانين الانحفاظ إنها طبولوجية؛ لأن الطبولوجيا فرع الرياضيات الذي يُعنى بأشكال الأشياء. وهكذا فقد يستعصي فك عقدة في مجموعة من خطوط الحقل؛ ولهذه العقدة التي لا يمكن تبديدها خواص كخواص الجسيمات وتسمى سوليتون (جسيم منعزل، موجة منفردة). والمثل التقليدي على السوليتون هو وحيد القطب المغنطيسي ـ عزل أحد قطبي قضيب مغنطيسي عن الآخر. لم يُكْتشف وحيد القطب حتى الآن ولكنه يظهر بجلاء كهيئات ملتوية في عدد من نظريات الحقول.

ومن جهة النظر التقليدية، فإن الجسيمات التي تحمل شحنات نوتر Noether، كالإلكترون والكوارك، تعتبر أساسية، في حين تعتبر الجسيمات التي تحمل شحنات طبولوجية مشتقةً. ولكن <C. مونتونن> (وهو الآن في معهد الفيزياء بهلسنكي) و<I .D. أوليڤ> (وهو الآن في جامعة ويلز) تقدَّما عام 1977 بطرحٍ جريء مفاده: لو أمكن صياغة الفيزياء على نحو آخر تؤدي فيه شحنات نوتر (كالشحنة الكهربائية) والشحنات الطبولوجية (كالشحنة المغنطيسية) أدوارا متعاكسة، لبدا لنا في هذه الصورة «المثناة» وحيدو القطب كجسيمات أساسية، في حين تظهر الجسيمات المألوفة مثل الكواركات والإلكترونات، على شكل سوليتونات.

ولكي نكون أكثر دقة: فإن جسيما أساسيا شحنته e سيكافئ سوليتونا شحنته i1/e. وبما أن الشحنة تقيس شدة تفاعل الجسيمات فسيكون تفاعل وحيد القطب ضعيفا حين يكون تفاعل الجسيم الأصلي قويا (عندما تكون قيمة eكبيرة) والعكس بالعكس.

إن هذا الطرح، في حال تحققه، سيقود إلى تبسيطٍ رياضياتي عميق. ففي نظريات الكواركات مثلا، يصعب على الفيزيائيين إجراء أي حساب في تفاعلات الكواركات القوية. إلا أن تفاعلات وحيدي الأقطاب ستكون ضعيفة حتما في هذه النظرية. يمكننا إذًا أن نتصور إجراء الحسابات في نظرية «ثنوية» مبنية على وحيدي الأقطاب والحصول أوتوماتيكيا على الأجوبة المتعلقة بالكواركات؛ نظرا لتطابق النتائج في النظرية الثنوية.

ومع الأسف، فإن هذه الفكرة لم تُفعَّل جيدا. وكانت في الواقع مسألة البيضة والدجاجة. ولكنه يمكن لطرح مونتونن ـ أوليڤ، إذا ثبتت صحته، أن يقفز بنا أبعد بكثير من قضايا الحسابات العادية. لذا كان من الضروري قبل كل شيء البرهان عليه بطريقة أخرى.

وكما ثبت في النهاية فمن الممكن النظر إلى التغشية بp بُعْد (ونرمز لها p ـ تغشية) كسوليتون. وفي عام 1990، وجد <A. سترومينگر> (من معهد الفيزياء النظرية في سانتا باربارا) أنه يمكن لوتر بعشرة أبعاد أن ينتج سوليتونا، وهو تغشية بخمسة أبعاد (5 ـ تغشية). وأحيا سترومينگر طرحًا كنت قد تقدمتُ به عندما اقترح أن ينظر إلى وتر متفاعل بقوة كثنوي مكافئ لتغشية بخمسة أبعاد متفاعلة بضعف.

إن البعد الإضافي الملوي (مشكلا أنبوبا) يعطي فكرة متبصرة في بنية الزمكان.

يقف في وجه هذه الثنوية عائقان أساسيان. أحدهما أن الثنوية التي اقترحها مونتونن وأوليڤ بين الكهرباء والمغنطيسية في الأبعاد الأربعة العادية لم تبرهن بعد. لذا فإن الثنوية بين الأوتار والتغشية بخمسة أبعاد في العشرة أبعاد تبقى أكثر غموضا. والآخر وجود مشكلات عدة ومتنوعة تقف أمام معرفة الخصائص الكمومية للتغشية بخمسة أبعاد، وبالتالي أمام البرهان على الثنوية الجديدة.

تم التغلب على العائق الأول عندما أثبت <A. سن> (من معهد تاتا للأبحاث الأساسية في بومباي) أن نظريات التناظر الفائق تتطلب وجود أنواع من السوليتونات تحمل في آن واحد شحنات كهربائية ومغنطيسية. وقد تنبأ طرحُ مونتونن وأوليڤ بهذه الأشياء. قضت هذه النتيجة، الحذرة على ما يبدو، على تشكك البعض وأطلقت العنان لسيل من المقالات. وألهمت على وجه الخصوص <N. سايبرگ> (من جامعة روتجرز) و ويتن للبحث عن الثنوية في صيغ لنظريات الكوارك أكثر واقعية (مبنية هي أيضا على التناظر الفائق.) وقدم هذان الفيزيائيان وفرة من المعلومات عن الحقول المكمَّمة لم يكن ليُحلم بها قبل بضع سنوات.

يعطي تفحص «التغشية» قائمةً بالأغشية التي تنشأ في الزمكانات ذات الأبعاد المختلفة. فالتغشية -p ببعد صفري هي جسيم، وتغشية ببعد واحد هي وتر، وببعدين هي ملاءة أو فقاعة. لا يمتلك عدد من التغشيات أي سپين (الأحمر) في حين يكون لتغشيات ديريكلي سپين 1 (الأزرق).

ثنوية الثنويات

Duality of Dualities

وفي عام 1990 عمم عدة نظريين فكرة ثنوية مونتونن وأوليڤ إلى الأوتار ذات التناظر الفائق بأربعة أبعاد حيث تصبح الفكرة أقرب إلى الطبيعة. لاتزال هذه الثنوية الجديدة تتسم بطابع التخمين وتعرف باسم الثنوية -S.

الثنوية بين الكبير والصغير

تربط الثنوية -T بين فيزياء الزمكانات الكبيرة والزمكانات الصغيرة. لنتخيل الزمكان الملوي على شكل أسطوانة. إن الوتر الملتف حولها له نوعان من حالات الطاقة. ينشأ أحدهما عن موجات الوتر المنطبق حول الأسطوانة ولنسمها النمط «الاهتزازي». عندما تكون الأسطوانة غليظة ستأخذ الاهتزازات أطوال موجة كبيرة وستتجه بالتالي نحو الطاقات الأصغر. وهكذا تفصل الطاقات المقابلة لمختلف أعداد الموجات حول الأسطوانة مقادير صغيرة، أي إن الطاقات «متقاربة».

وبإمكان الوتر أن يلتف أيضا حول الأسطوانة كعصابة مطاطية مشدودة. فإذا كانت الأسطوانة غليظة وجب شد الوتر وهذا ما يتطلب طاقة إضافية. وهكذا تفصل الطاقات المقابلة لمختلف أعداد اللفات مسافات كبيرة وتكون الطاقات متباعدة. نسمي هذا النمط النمط «الالتفافي».

لننظر الآن إلى مستويات طاقة أسطوانة رقيقة. فالموجات المنطبقة عليها قصيرة وطاقتها بالتالي عالية والحالات الاهتزازية متباعدة نتيجة لذلك. ولكن اللفات تتطلب طاقة أقل؛ لذا تكون طاقات النمط الالتفافي متقاربة.

لا يتبين الراصدُ الخارجي المنشأَ الفيزيائي للحالات الاهتزازية والالتفافية. تُنتج الأنابيب الغليظة والدقيقة على حد سواء المستويات نفسها للطاقة التي يفسرها الفيزيائيون على أنها جسيمات. وهكذا تولِّد الأبعاد الدقيقة في الزمكان الرقيق الفيزياء نفسها التي تولِّدها الأبعاد الكبيرة في الكون الذي نعيش فيه.

وفي الواقع فقد اعتاد منظرو الأوتار على نوع آخر من الثنويات يختلف كليا عن سابقه يعرف باسم الثنوية -T. تربط هذه الثنوية بين نوعين من الجسيمات يظهران للوجود عندما يلتف الوتر حول بعدٍ متراص. النوع الأول (ولنسمه الجسيمات المهتزة) شبيه بالجسيمات التي تنبأ بها كالوزا وكلاين، وينتج من اهتزازات عروة الوتر [انظر الشكل في هذه الصفحة]. وترتفع طاقة هذه الجسيمات إذا كانت الدائرة صغيرة. أضف إلى هذا أنه يمكن للوتر أن يلتف عدة مرات حول الدائرة كما تلتف العصابة المطاطية حول الرسغ. وتزداد طاقة الوتر بازدياد عدد اللفات وباتساع الدائرة. ثم إن كل مستوى للطاقة يمثل جسيما جديدا (لنسم هذه الجسيمات الجسيمات «اللفيفة»).

تتقارب ثلاث قوى نحو الشدة نفسها عندما تبلغ طاقة الجسيمات10¹⁶ جيگاإلكترون ڤلط. وكان يظن إلى وقت قريب أن التثاقل يتجنب نقطة الالتقاء هذه. ولكن الحسابات التي تشتمل البعد الحادي عشر في نظرية الأغشية توحي بتقارب التثاقل، على غرار القوى الأخرى، نحو هذه النقطة.

تنص الثنوية -T على تطابق الجسيمات اللفيفة على دائرة نصف قطرها R مع الجسيمات المهتزة على دائرة نصف قطرها i1/R. وهكذا لا يمكن للفيزيائي التمييز بين هذين النوعين من الجسيمات: يُنتج البعد السميك والمتراص الجسيمات نفسَها التي ينتجها البعد الرقيق.

تترتب على هذه الثنوية نتائج مهمة. فقد بذل الفيزيائيون جهودا كبيرة امتدت عشرات السنين لمحاولة فهم الحوادث الطبيعية في الأبعاد الصغيرة جدا القريبة من طول پلانك وهو ^33-10سنتيمتر. وكان يفترض دوما عدم صلاحية قوانين الفيزياء كما نعرفها عندما تصبح الأبعاد في هذا الصِّغر. إلا أن ما تفترضه نظرية الثنوية -T هو عدم اختلاف الكون في الأبعاد الكبيرة عنه في الأبعاد الصغيرة. حتى إنه يمكننا أن نتخيل أنه في حالة تقلص الكون إلى أبعاد تقل عن طول پلانك فإنه سيتحول عندئذ إلى كونٍ ثنوي يكبر بقدر ما ينهار الكون الأصلي.

لاتزال الثنوية بين الأوتار والتغشية بخمسة أبعاد مجرد طرحٍ نظرا لمشكلة تكميم التغشية بخمسة أبعاد. استطاعت مجموعة (تشكلت عام 1991 في جامعة M&A ـ تكساس، وضمت <J. لو> و <R. ميناسيان> و <رمزي خوري> ومؤلف المقال) حل المشكلة بتجنبها. فإذا اندرجت أربعة أبعاد من الأبعاد العشرة والتفت حولها التغشية بخمسة أبعاد ستبدو هذه الأخيرة في نهاية المطاف كشيء ببعد واحد ـ وتر سوليتوني ـ في زمكان بستة أبعاد. أضف إلى ذلك أن الوتر الأساسي في عشرة أبعاد يبقى أساسيا حتى في ستة أبعاد. وهكذا يفتح مفهوم الثنوية بين الأوتار والتغشية بخمسة أبعاد المجال لطرحٍ آخر، ألا وهو الثنوية بين الوتر السوليتوني والوتر الأساسي.

والميزة هنا هي أننا نعرف كيف نكمم الوتر ويمكننا، من ثَمَّ، وضع تنبؤات ثنوية الوتر ـ الوتر على المِحكَّ. وعلى سبيل المثال، يمكننا البرهان على التساوي بين شدة تفاعل الأوتار السوليتونية ومقلوب شدة تفاعل الأوتار الأساسية. وهو ما يتفق تماما مع الطرح المذكور.

إن الأبحاث التي قام بها <M .Ch. هول> (من كوليج كوين ميري و ويستفيلد) وتاونسد عام 1994 أوحت بما يلي: يمكن لوترٍ متباين الشدة ضعيف التفاعل أن يكون ثنوي وتر من النوع IIA قوي التفاعل. وهكذا بدأت تنهار الحواجز بين مختلف نظريات الأوتار.

خطر لي أن الثنوية وتر ـ وتر، جاءت بمكافأة أخرى لم تكن مرتقبة. فإذا اختزلنا الزمكان ذا الستة أبعاد إلى زمكان بأربعة أبعاد بليّ بعدين فسيكتسِب كل من الوتر الأساسي والوتر السوليتوني الثنوية -T. وهنا تقع المعجزة فعلا: فالثنوية -T بالنسبة إلى الوتر السوليتوني هي بالضبط الثنوية -S بالنسبة إلى الوتر الأساسي، والعكس بالعكس. يسمى هذا الحادث ـ الذي يقابل فيه تبادل الشحنات في إحدى الصور انقلاب الأطوال في الصورة الأخرى ـ بثنوية الثنويات، ويضع الثنوية -S التي كانت ضربا من المقامرة على صف الثنوية -T الموطد. كما أنه يُنبِئ بارتباط شدةِ تفاعل الأشياء ـ أي شحناتها ـ بقياس الأبعاد غير المرئية. إن الشحنة في كونٍ ما هي قياس البعد في كون آخر.

وفي عام 1995 جمع ويتن في عرض تقدم به في جامعة ساوث كاليفورنيا الأعمال المتعلقة بالثنوية -T والثنوية -S والثنوية وتر ـ وتر تحت مفهوم نظرية الأغشية بأحد عشر بعدا. وظهرت فعلا على الإنترنت في الأشهر التالية مئات من المقالات لتؤكد احتواء نظرية الأغشية أيا كانت، على الأغشية بطريقة مهمة.

وحتى نظرية الأوتار E8 x E8 التي كان يظن باستحالة اشتقاق اليمنة ـ اليسرة فيها من أحد عشر بُعدا وجدت منشأ لها في نظرية الأغشية. وقد أوضح ويتن و<P. هوراڤا> (من جامعة پرينستون) كيف يمكن تقليص البعد الإضافي في نظرية الأغشية إلى مقطع من خط. والصورة الناتجة عبارة عن كونين (على طرفي الخط)، لكل منهما عشرة أبعاد يصل بينهما زمكان بأحد عشر بعدا. لا توجد الجسيمات والأوتار إلا في الكونين المتوازيين على طرفي الخط، ولا يتصل أحد الكونين بالآخر إلا عبر التثاقل. يمكننا تخيل المادة المرئية كلها في كوننا وكأنها على حائط، أما «المادة السوداء»، وهي التي تأخذ المادة غير المرئية في الكون بعين الاعتبار فهي في الكون الموازي على الحائط الآخر.

يمكن أن تترتب على هذا التوصيف نتائج مهمة لمجابهة النظرية بالتجربة. فمثلا، يعرف الفيزيائيون أن الشدات الفعلية للقوى تتغير بتغير طاقة الجسيمات المتفاعلة، ونجد في نظريات التناظر الفائق تقارب شدة التفاعلات القوية والضعيفة والكهرمغنطيسية من بعضها في طاقة E تبلغ 10¹⁶ جيگاإلكترون ڤلط. من جهة أخرى فإن شدات التفاعل تساوي تقريبا ـ وليس تماما ـ قيمة عدد ليس له أي أبعاد هو GE²، حيث G ثابتة نيوتن التثاقلية. يحتاج هذا الفرق الطفيف إلى تفسير، وهو على أغلب الظن ليس وليد مصادفة. وقد كان سببا لإحباطٍ كبير عند الفيزيائيين.

تتولد من نظرية الأغشية بأحد عشر بعدا خمس نظريات للأوتار بعشرة أبعاد. عندما يُلوى البعد الإضافي مشكلا دائرة تنتج نظرية الأغشية الأوتار الفائقة التناظر من النوع IIA؛ ويرتبط هذا النوع عبر الثنوية بالوتر من النوع IIB. أما إذا تقلص البعد الإضافي إلى مقطع خطي فتصبح نظرية الأغشية حينذاك الوتر E8 x E8 متباين الشدة المقبول فيزيائيا. تصل الثنويات بين هذا الوتر ونظريات الأوتار (SO(32.

إلا أنه يمكن في هذا الزمكان الغريب الذي ارتآه هوراڤا و ويتن اختيار قياس البعد الحادي عشر بشكل يجعل القوى الأربع تلتقي في هذه القيمة المشتركة. وهي أقل بكثير من طاقة پلانك البالغة 10¹⁹ جيگاإلكترون ڤلط ـ وهي طاقة كان يفترض أن يصبح فيها التثاقل تفاعلا قويا ـ (يربط الميكانيك الكمومي بين الطاقة العالية والمسافة القصيرة. وهكذا فإن طاقة پلانك هي ببساطة طول پلانك معبرا عنه بالطاقة.) ينتج من ذلك أنه يمكن لطاقة التأثيرات التثاقلية الكمية الاقتراب كثيرا من طاقات الأحداث اليومية أكثر بكثير مما كان يتخيل أغلب الفيزيائيين، وقد تترتب على هذه النتيجة أمور عديدة في الكوسمولوجيا (علم الكون).

ومؤخرا، تحقق <J. پولشينسكي> (من معهد الفيزياء النظرية في سانتا باربارا) من تشابه بعض التغشية بـ p بُعْد مع سطح اكتشفه الرياضياتي الألماني <L .G .P. ديريكلي> في القرن الماضي. ويمكن في بعض الأحوال تفسير هذه التغشيات على أنها ثقوب سوداء أو بالأحرى تغشية سوداء لا يفلت منها شيء، بما في ذلك الضوء.

يمكن اعتبار الأوتار المفتوحة، مثلا، أوتارا مغلقة اختفى جزء منها خلف تغشية سوداء. وقد أدت أمثال هذه الوثبات إلى تفسير جديد للثقوب السوداء باعتبارها تغشية سوداء ملتفة حول سبعة أبعاد مندرجة. وهذا يشير إلى وجود دلائل قوية على قدرة نظرية الأغشية على تفسير مفارقات الثقوب السوداء التي أثارها <W .S. هوكينگ> من جامعة كيمبريدج.

في عام 1974، بيّن هوكينگ أن الثقوب السوداء ليست تامة السواد في الواقع وهي قادرة على إصدار الطاقة. ولا بد أن يكون لها، والحال هذه، أنتروپية. والأنتروپية تقيس اضطراب نظام ما وتعطي عدد الحالات الكمومية المتاحة. إلا أن المنشأ المجهري لهذه الحالات الكمومية بقي لغزا. ولكن تقانة تغشيات ديريكلي مكَّنت سترومينگر و<C. ڤافا> (من جامعة هارڤارد) من حساب عدد الحالات الممكنة في التغشيات السوداء. ووجدا أنتروپية تتفق تماما وتنبؤات هوكينگ، وأضافا بذلك ميزة جديدة لنظرية الأغشية.

والأمل معقود الآن بحل إحدى أكبر قضايا نظرية الأوتار بوساطة التغشيات السوداء: يبدو أن هناك بلايين الطرق لطحن الأبعاد العشرة وجعلها أربعة أبعاد فقط. وبالتالي هناك تصورات متضاربة لكيفية سير العالم الحقيقي، أو بعبارة أخرى لا توجد تنبؤات إطلاقا. ومع ذلك فقد اتضح أنه يمكن لكتلة التغشية السوداء أن تتلاشى عندما ينهار الثقب الذي تلتف حوله. وبأعجوبة تؤثر هذه الظاهرة في الزمكان نفسه وتتيح لزمكان بعددٍ ما من الثقوب التحول إلى زمكان آخر بعدد مختلف من الثقوب ناقضا بذلك قوانين الطبولوجيا الكلاسيكية.

وهكذا تصبح قضية إيجاد الزمكان الملائم أسهل منالا فيما إذا كانت جميع الزمكانات مرتبطة ببعضها على هذا الشكل. يمكن للوتر في نهاية المطاف اختيار الزمكان ذي الطاقة الدنيا والإقامة فيه. وتنشأ عن تموجاته عندئذ الجسيمات والقوى التي نعرفها: أي العالم الحقيقي.

من 10 أبعاد إلى 11:

لم يفت الأوان بعد

وعلى الرغم من كل ما تحقق من نجاح فلم يلمح الفيزيائيون بعد إلا بعض الزوايا الصغيرة في نظرية الأغشية، ولاتزال الصورة الكبيرة غائبة عن العيان. ومؤخرا اقترح الفيزيائيون <T. بانكس> و <H .S. شينكر> (من جامعة روتجرز) و <W. فيشلر> (من جامعة تكساس) و <L. سوسكيند> (من جامعة ستاندفورد) تعريفا دقيقا لنظرية الأغشية. تقوم نظرية «مصفوفاتهم» على عدد لانهاية له من التغشيات الصفرية (أي جسيمات). وعوضا عن كون إحداثيات، أو مواضع، هذه الجسيمات أعدادا عادية فإنها تكون مصفوفات غير تبديلية، بمعنى أن xy لا يساوي yx. والزمكان نفسه مفهوم غامض في هذه الصورة لا تُعرَف الإحداثيات فيه بالأعداد المعتادة وإنما بالمصفوفات.

منذ أمد طويل، يشعر الفيزيائيون بأن توحيد التثاقل ـ وبعبارة أخرى هندسة الزمكان ـ مع الفيزياء الكمومية سيؤدي إلى علة تصيب تعريف الزمكان لن تزول إلا مع اكتشاف تعريف جديد له. أثارت طريقة المصفوفات اهتماما كبيرا ولكنها لا تبدو حتى الآن وكأنها الكلمة الفصل؛ ذلك أننا نأمل، خلال بضع سنوات، اكتشاف فحوى نظرية الأغشية.

إن ويتن مغرم بتخيل تطور الفيزياء على كوكب آخر حصلت فيه الاكتشافات الأساسية كالنسبية العامة والميكانيك الكمومي والتناظر الفائق بترتيب مختلف عما هو عليه على الأرض. وأود أن أتخيل في السياق نفسه كواكب منطقها أقوى من منطقنا يكون الأحد عشر بعدا نقطة الانطلاق فيها وتنبثق منه نظرية الأوتار بعشرة أبعاد. حقا قد يحكم المؤرخون في المستقبل على نهاية القرن العشرين بقولهم إنه الزمن الذي كان فيه النظريون يلعبون كالأطفال على شاطئ البحر لاهين بأكثر الحصى ملاسة أو بأجمل صدفات الأوتار الفائقة التناظر في حين ينبسط المحيط الكبير لنظرية الأغشية أمامهم منتظرا الاكتشاف. ▪

المؤلف

Michael J. - Duff

يُجري أبحاثا في نظرية الجسيمات الأولية الموحدة والتثاقل الكمومي والتثاقل الفائق التناظر والأوتار الفائقة التناظر والأغشية الفائقة التناظر ونظرية الأغشية. حصل عام 1972 على الدكتوراه في الفيزياء النظرية من الأمبريال كوليج بلندن وأصبح عام 1980 عضوا في كليتها. ثم انتقل عام 1988 إلى الولايات المتحدة، وفي عام 1992 أصبح أستاذا في جامعة M & A ـ تكساس. كان دُف الناطق باسم العلميين البريطانيين في الخارج، وهي فئة من العلميين المهاجرين القلقين من النقص في تمويل العلم ببريطانيا وما يترتب على ذلك من هجرة الكفاءات العلمية. وهو عضو في جمعية الفيزيائيين الأمريكيين.

من مجلة العلوم

السمفونية الكونية لا شيء سوى الموسيقى ناصر منذر الجمعية الكونية السورية

2013-01-07T22:44:00.000+01:00

لقد وفرت الموسيقى منذ زمن بعيد الاستعارات الممتازة للذين أعملوا فكرهم لحل المعضلات المتعلقة بالكون، من "موسيقى الكرات" الفيثاغورثية القديمة إلى نظرية "تجانس الطبيعة" التي حكمت كثيراً من الأبحاث عبر العصور، حيث بحث الإنسان في أغنية الطبيعة عن التجوال الرقيق للأجرام السماوية وعن الانفجارات الصاخبة للجسيمات تحت الذرية. (العالم الألماني يوهانس كبلر –في القرن السابع عشر- كان يؤمن بالجمال والتناغم في السماوات لدرجة أنه أعطى في أحد كتبه النوتة الموسيقية المفصّلة للأنغام السماوية الصادرة عن مجموعة الكواكب أثناء انتقالها عبر مداراتها) وباكتشاف نظرية الأوتار الفائقة اتخذت التعبيرات الموسيقية منحىً مدهشاً وواقعياً حيث تقترح النظرية أن المشهد المجهري تغمره أوتار دقيقة، تتحكم أنساق اهتزازها في تطور الكون.
مشكلة الفيزياء الحديثة:

تقوم الفيزياء الحديثة على ركيزتين رئيسيتين، الأولى هي النظرية النسبية العامة لآينشتاين وهي التي تمنحنا الإطار النظري لفهم الكون في أبعاده الكبرى. أما الركيزة الثانية فهي ميكانيك الكم وهي التي تزودنا بالإطار النظري لفهم الكون في أصغر أبعاده. وعلى مدى سنوات من البحوث والتجارب تم إثبات صحة كل التنبؤات التي بشرت بها كل من هاتين النظريتين. غير أنه وفقاً للصياغة الحالية للنسبية العامة ولميكانيك الكم فإنهما غير متوافقتين!! حيث يقوم العلماء عادة إما بدراسة الأجسام الصغيرة الخفيفة –كالذرات ومكوناتها- أو بدراسة الأجسام الضخمة الثقيلة –كالنجوم والمجرات- وليس الأمرين معاً. لكن هاتين النظريتين غير متوافقتين!

موسيقى الوتر هي الحل:

كل الأحداث العجيبة التي تجري في الكون بدءاً من الرقص العشوائي للكواركات (الجسيمات تحت الذرية) إلى الفالس التقليدي لمنظومة مكونة من نجمين يدوران حول بعضهما، وبداية من كرات الله البدائية في الانفجار العظيم (Big Bang) إلى الدوران المهول للمجرات في السماء، كل هذا مجرد انعكاس لمبدأ عظيم وسيادة لمعادلة واحدة.

تفرض علينا نظرية الأوتار الفائقة أن نغير مفاهيمنا عن المكان والزمان والمادة تغييراً جذرياً، وهذا ما فعلته قبلاً نسبية آينشتاين والنظرية الكمومية..

ولكي نقر بفضل نظرية الأوتار الفائقة بإزالة هذه التناقضات ورسم صورة جديدة للزمان والمكان.. فإننا نحتاج إلى:

العودة إلى بدء قصة تعرفنا على بنية الكون..

لمحة تاريخية عن "مادة بناء الكون":

بدأت فيزياء الجسيمات في القرن الخامس قبل الميلاد مع فلاسفة الإغريق لوسيبوس وديمقريطس ونظريتهما الذرية (Atomism) والتي وصفت الكون بأنه مؤلف من فراغ وذرات فقط، أي أن مادة الكون تتألف من ذرات عنصرية (Elementary) لا يمكن تجزئتها إلى مكونات أصغر، هذه الذرات تبقى في حالة حركة في الخلاء، وعندما تتلاقى يمكن أن تلتصق ببعضها لتولد الانطباع بتواصل المادة.

عارض هذه الرؤية أتباع الفلسفة المدرسانية (Scholastic) وأبرزهم أرسطو، الذي رفض فكرة المادة الحبيبية، حيث كان يعتقد بأن المادة مستمرة، أي أن بالإمكان تجزئة أي قطعة مادية إلى فتات أصغر فأصغر إلى ما لانهاية، وقد طال الجدل في هذا الشأن قروناً عديدة، دون أي برهان حقيقي، مع أن أفكار أرسطو كانت سائدة أكثر بسبب تبني الكنيسة لجميع أفكاره!

تغليب النظرية الذرية بدأ في القرن السابع عشر بفضل أعمال غاليليو غاليليه وإسحاق نيوتن، واكتشاف قوانين حركة الأجسام المادية، فقد أصبح بالإمكان إدراك أن حركة الذرات أيضاً تخضع لقوانين فيزيائية معروفة، فإذا علمنا في لحظة معينة موضع وسرعة كل جسيم مادي في الكون، مع الأخذ بعين الاعتبار التأثيرات الخارجية، لأمكننا أن نستنتج موضع وسرعة كل جسيم مادي في كامل الكون في لحظة معينة، تحدد بصورة تامة ما سيؤول إليه هذا الكون. يعني ذلك أن الكون يتبع مساراً حركياً وحيداً محدداً سلفاً، وقد عبّر العالم الفرنسي بيير سيمون لابلاس في القرن الثامن عشر عن هذه الفكرة بقوله:

"إذا عرف كائن ذكي، في لحظة معينة جميع القوى التي تحرك الطبيعة والمواضع النسبية لكائناتها وسرعاتها فيها، وكانت خبرة هذا الكائن كافية لتحليل كل المعطيات فإنه يستطيع أن يجمع حركة أكبر الأجسام في الكون، وحركة أخف ذرة فيه، حتى في صيغة واحدة، ولن يكون أمام هذا الشخص عندئذ أي شيء غير مؤكد ولسوف ينبسط المستقبل أمام ناظريه كما ينبسط الماضي تماماً".

وبالرغم من أن نظرية نيوتن في الثقالة لم تكن ملائمة لتفسير القوى بين الذرات (لأن كتل هذه الجسيمات بالغة في الصغر، وقانون التجاذب الثقالي ينص على أن كل جسمين يتجاذبان بقوة تتناسب طرداً مع جداء الكتلتين وعكساً مع مربع البعد بينهما)، وبالرغم من تجاهل هذه النظرية لسبب تواجد هذه الذرات وعدم تطرقها للمكان والزمان الذي تتحرك فيه هذه الذرات، إلا أن إسهامات مكسويل في منتصف القرن التاسع عشر وإدخال قوة الكهرطيسية إلى جانب ثقالة نيوتن قد أعادت فكرة لابلاس إلى الصدارة، بالاستناد إلى الظن بأن كل القوى في الطبيعة يمكن أن تكون مظاهر للثقالة والكهرطيسية، ورغم أن وجود الذرات ظل دون تفسير، وبقي الزمان والمكان خارج الفيزياء، فقد اعتقد عدة فيزيائيين أن عملهم القادم يقتصر على ربح رقم عشري جديد في قياس المقادير الفيزيائية، وقد عبّر العالم الإنكليزي لورد كلفن عن ذلك بقوله في محاضرة له عام 1900 في الجمعية البريطانية لتقدم العلوم:

"لم يبقَ أمامنا الآن شيء جديد نكتشفه في الفيزياء، بقي علينا فقط أن نزيد في دقة القياسات".

ولكن بالرغم مما ذهب إليه كالفن استناداً إلى الإنجازات الرائعة التي حققتها فيزياء القرن التاسع عشر إلا أن تلك الفيزياء الاتباعية (Classical) كانت ذات محدودية كبيرة، فمعظم الكيمياء مثلاً كانت خارج نطاق تلك الفيزياء، إذ كان كيميائيو القرن التاسع عشر يعرفون نحواً من ثمانين نوعاً مختلفاً من الذرات، وكانوا استنتجوا كثيراً من قواعد سلوكها، ويدخل في هذا بوجه خاص طرق اتحادها لتكوين جزيئات ولم تكون القوانين المعروفة في الفيزياء عاجزة عن تفسير هذه الأشياء فحسب، وإنما كانت تبدو خارجة عن الصدد تقريباً.

أواخر القرن التاسع عشر بدأت تظهر سلسلة كاملة من الظواهر، التي لم تكن في الحسبان حتى ذلك الحين، فقد حدث اكتشافان مهمان نتيجة مصادفتين ميمونتين هما:

اكتشاف ف.رونتغن للأشعة السينية في فرتسبورغ سنة 1895.

اكتشاف هنري بكرل في باريس سنة 1896 لإشعاع غريب منبعث من اليورانيوم، جعل الصفيحة الفوتغرافية غبشاء.

ومن جهة أخرى فقد اكتشف جوزيف تومسون عام 1897 في مختبر كافندش في كمبردج جسيم مادي صغير مشحون كهربائياً (الإلكترون) له كتلة أقل من واحد بالألف من كتلة أخف الذرات، وقد استخدم في ذلك أنبوبة إنفراغ الأشعة المهبطية. ومن ثم وكثمرة متابعة منظمة لمشاهدات بكرل اكتشف الزوجان بيير وماري كوري سنة 1898 عنصرين كيميائيين جديدين هما البولونيوم والراديوم، اللذان يصدران إشعاعاً أشد بكثير من إشعاع اليورانيوم، وأطلقا على هذه الظاهرة اسم النشاط الإشعاعي (Radioactivity).

وقد كان الكيميائي والفيزيائي البريطاني دالتون أول من أشار إلى أن كون المركبات الكيميائية ذات نسب داخلية معينة يمكن أن يتفسر إذا قبلنا بفكرة ذرات (Atoms) تتجمع معاً لتشكل وحدات جزيئات (Molecules).

في العام 1905 وقبيل أسابيع من بحث "حول الديناميات الكهربائية للأجسام المتحركة" (الذي ندعوه اليوم النظرية النسبية الخاصة)، نشر آينشتاين مقالة عالجت موضوع ذرات الغبار وما شابهها في السائل (وتسمى بالحركة البراونية) وهي حركة اضطراب فوضوية تقوم بها حبيبات غبار صغيرة سابحة في سائل راكد، يمكن أن تفسر على أنها ناجمة عن اصطدام ذرات السائل بحبيبات الغبار، وفي العام 1908 تحقق العالم الفرنسي جان بيرين من صيغة آينشتاين في الحركة البراونية تجريبياً. وبعد ذلك بثلاثة أعوام برهن العالم رذرفورد في العام 1911 أن ذرات المادة ذات بنية داخلية مصنوعة من نواة بالغة الصغر ذات شحنة موجبة ويدور حولها عدد من الإلكترونات

ولكن بالرغم مما ذهب إليه كالفن استناداً إلى الإنجازات الرائعة التي حققتها فيزياء القرن التاسع عشر إلا أن تلك الفيزياء الكلاسيكية كانت ذات محدودية كبيرة، فمعظم الكيمياء مثلاً كانت خارج نطاق تلك الفيزياء، إذ كان كيميائيو القرن التاسع عشر يعرفون نحواً من ثمانين نوعاً مختلفاً من الذرات، وكانوا استنتجوا كثيراً من قواعد سلوكها، ويدخل في هذا بوجه خاص طرق اتحادها لتكوين جزيئات ولم تكون القوانين المعروفة في الفيزياء عاجزة عن تفسير هذه الأشياء فحسب، وإنما كانت تبدو خارجة عن الصدد تقريباً.

اكتشاف ف.رونتغن للأشعة السينية في فرتسبورغ سنة 1895.

اكتشاف هنري بكرل في باريس سنة 1896 لإشعاع غريب منبعث من اليورانيوم، جعل الصفيحة الفوتغرافية غبشاء

وظن في البدء أن نواة الذرة تتألف من إلكترونات وعدد من الجسيمات المشحونة إيجابياً، سموها بروتونات (على أساس أن كلمة بروتون Proton اليونانية تعني الأول) ليكتشف العالم تشادويك عام 1932 أن النواة تحوي جسيماً آخر، سمي النيترون (Neutron) له كتلة البروتون تقريباً لكنه عديم الشحنة.

ظل الاعتقاد بأن البروتون والنترون عنصران أساسيان سائداً حتى ستينات القرن العشرين، لكن تجارب التصادم العنيف فيما بين البروتونات، ومع الإلكترونات السريعة بينت أن البروتونات مؤلفة من جسيمات أصغر منها، دعيت هذه الجسيمات باسم الكواركات (Quarks) باقتراح من الفيزيائي موري جيل-مان. وبسبب عظم أطوال موجات الضوء المرئي بالنسبة لحجم الذرة، لن نستطيع رؤية مكوناتها هذه، لتكون النظرية الكمومية (أو ميكانيك الكم) وسيلتنا في فهمها والتعامل معها.

النظرية الكمومية:

بدأت هذه النظرية رحلتها عام 1900 مع اقتراح الألماني ماكس بلانك فكرة أن الإشعاع الكهرطيسي ينبثق على شكل رزم أو كموم نسميها فوتونات، أي مكن اعتبار أن الفوتون (بمعنى ما) هو جسيم الضوء، وإذا كانت هذه الفكرة صعبة الإنسجام مع الافتراض القديم بأن الضوء والإشعاعات الكهرطيسية الأخرى تتألف من موجات، فقد حل هذا التناقض الظاهري بمفهوم المثنوية (Duality) موجة/جسيم التي تعني أن الضوء يمكن أن يتجلى كموجات أحياناً وكجسيمات أحياناً أخرى وذلك تبعاً للطريقة المتبعة في رصده، لكن الضوء لا يستطيع أن يتصرف كموجة وكجسيم في آن واحد معاً.

وصف نيلز بوهر هذه الظاهرة بأن الموجة والجسيم وجهان متتامان (Complementary) لحقيقة واحدة، فإذا كانت الإلكترونات والبروتونات وسواها من الجسيمات الذرية ومادونها تتجلى بشكل موجات في بعض الظروف فإن الفوتون لا يختلف عن شأن هذه الكائنات، حيث يمكن أن يوضع معها في مصاف الأنواع الجسيمية.

يشكل مبدأ فيرنر هايزنبرغ المسمى بمبدأ الارتياب (Uncertainty Principle) حجر الزاوية في النظرية الكمومية ويمكن أن نعبر عنه كما يلي:

تعاني المقادير الفيزيائية لدى قياسها تفاوتات تغلّف قيمها، ولا يمكن التنبؤ بهذه القيم، فإذا كان (∆X) الارتياب في موضع الجسم، وكان (∆P) الارتياب في اندفاعه (Momentum) فإن الجداء (∆X×∆P) لا يمكن أن يقل عن مقدار ثابت، يسمى ثابت بلانك (h = 6063×10^-34).

وكذلك ينطبق مبدأ الارتياب على زوج آخر من المقادير هما الطاقة (E) والزمن (t) أي أن الجداء (∆t×∆E) أيضاً لن يقل عن ثابتة بلانك، أي أن هذه الثابتة هي كم الضبابية في الطبيعة. إذن، يقضي مبدأ هايزنبرغ على المفهوم الحتمي في النظرية الاتباعية، لأن تصغير الارتياب في موضع الجسيم لأبعد حدود سيجعل الارتياب في اندفاعه كبيراً جداً (والعكس صحيح)، وكذلك الأمر فإن الارتياب في الزمن سيكون على حساب ازدياد الارتياب في الطاقة (والعكس صحيح).

إذن بسبب تلك الارتيابات اللاصقة بالمنظومات الكمومية، تفشل قوانين نيوتن الميكانيكية في حال جسيمات كالالكترونات، ويجب إستبدالها بميكانيك كمومي جديد، وقد تم هذا على أيدي هايزنبرغ وشرودنغر ولوي دوبرويه وغيرهم في عشرينات القرن الماضي.

النسبية العامة:

كان هناك نواقص في نظام نيوتن لتفسير قوة الجاذبية. أحدها أن النظام كان يقول بأن قوة الجاذبية لحظية، أي كأن هنالك حبل يربط الأرض بالشمس فلا تحتاج قوة الجاذبية إلى مدة للانتقال، وأن الجاذبية تعمل فقط على المدى الضخم كالكواكب والنجوم والمجرات، و تصبح هذه القوة معدومة في الجزيئات الصغيرة و داخل الذرات. وأنه على الرغم من أن الجاذبية تبدو هي القوة الأكثر وضوحاً إلا أنها تعتبر ضعيفة جداً مقارنة بالقوى الأخرى. لكن آينشتاين رأى خلاف ذلك و هو أن سرعة الضوء هي السرعة القصوى في هذا الكون، فلا يمكن للجاذبية بأن تكون أسرع من الضوء فقام آينشتاين بتفسير أدق لهذه الجاذبية و هي بأن الكتلة تصنع انحناء في الفضاء و يتسبب هذا في تدحرج (انجذاب) الأجسام الأخرى إلى الكتلة على هذا المنحدر، فكان هذا الاكتشاف مدخل إلى فكرة توحيد القوى في هذا العالم تحت قوة واحدة تحكم هذا الكون ولكن آينشتاين توفي قبل أن يحقق ذلك

تناقض رئيسي:

عدم التوافق بين النسبية العامة وميكانيك الكم، حيث أنه في بعض الظروف التي تستوجب تطبيق النسبية العامة وميكانيك الكم (مثلاً.. لحظة بداية الكون التي تجمعت فيها كتلة هائلة في حجم متناه الصغر، أو في الظروف المتواجدة قرب مركز ثقب أسود) تظهر بعض الإجابات غير منطقية أبداً، كأن تأتي تنبؤات حول احتمال حدوث بعض العمليات في ميكانيك الكم لا نهائية (وكل احتمال أكبر من الواحد هو مستحيل، فما بالنا باحتمال لانهائي)!!

الجسيمات دون الذرية:

تصنف الجسيمات وفقاً لعدد اللف الذاتي (السبن) إلى نوعين:

جسيمات فيرمي: (نسبة إلى العالم الإيطالي أنريكو فيرمي) وهي الجسيمات التي سبنها يساوي عدد فردي من وحدة السبن، أي جميع الجسيمات التي سبنها: 3/2, 1/2, -1/2, -3/2... وهذه الجسيمات تخضع لقانون باولي للانتفاء.

جسيمات بوز: (نسبة إلى العالم الهندي بوز) وهي الجسيمات التي سبنها يساوي عدد زوجي من وحدة السبن أي الجسيمات التي سبنها: -2, -1, 0, 1, 2 … وهذه الجسيمات لا تخضع لمبدأ باولي.

كما تصنف الجسيمات التي تساهم في بناء المادة تصنيفاً آخراً:

اللبتونات (Leptons) أي الخفيفات وأشهرها:

اللبتونات المشحونة: الإلكترون والميون والتاوون، أما الميون فهو جسيم قلق كتلته 206 أضعاف كتلة الإلكترون ويتفكك بسرعة، والتاوون هو أيضاً جسيم قلق وثقيل جداً.

اللبتونات غير المشحونة: وتسمى النترينوهات، وهي النترينو الإلكتروني والنترينو الميوني والنترينو التاوي (ولم تحدد كتلة النيترينوهات تجريبياً حتى الآن).

الهدرونات (Hadrons) : وتشمل الجسيمات النووية والجسيمات الناتجة عن التفاعلات النووية، والهدرونات أثقل بكثير من اللبتونات فمثلاً البروتون أثقل من الالكترون بـ 1836 مرة، وتقسم إلى نوعين حسب عدد السبن:

باريونات (Baryons) (أي الثقيلات): وهي الهدرونات الفرميونية (من نوع فيرمي)، ومنها البروتون والنترون وسبين كل منهما 1/2.

ميزونات (Mesons) (المتوسطات): وهي الهدرونات البوزونية (من نوع بوز) ومنها البيون Pion وهو أخف الميزونات وسبنه 0.

والهدرونات هي أجسام مركبة وليست عنصرية كاللبتونات.. فالهدرونات مصنوعة من كواركات.

الكواركات: هي جسيمات من نوع فيرمي سبنها 1/2، وهي بستة نكهات (Flavors):

علوي (up).

سفلي (down).

ذروي (top).

قعري (bottom).

غريب (strange).

مفتون (charm).

ولكل نكهة ثلاثة ألوان: أحمر، أزرق، وأصفر، ولا تدل هذه التسميات على شيء محدد!! وتجتمع الكواركات لتشكل الهدرونات وفق طريقتين:

اجتماع ثلاثة كواركات:

لتشكل الباريونات (وسيكون سبنها 1/2 أو 3/2) مثل اجتماع كواركين علويين(up) وكوارك سفي (down) لتشكيل البروتون: UUD أو النترون: DDU أو الجسيم W: SSS.

اجتماع كواركين:

كوارك مع كوارك مضاد، لتشكل الميزونات (وسيكون سبنها 0 أو 1).

لماذا كل هذه الجسيمات؟

لماذا يوجد هذا العدد الكبير من الجسيمات الأساسية؟ خصوصاً وأن الغالبية العظمى من الأشياء في العالم لا تحتاج إلا للإلكترونات والكواركات العليا أو السفلى؟ ولماذا تملك هذه الجسيمات كتلة مختلفة عشوائية؟ ولماذا تزين جسيمة التاو 3520 مرة أثقل من الإلكترون؟ ولماذا تزن كواركات القمة 40200 مرة أثقل من الكواركات العليا؟ هل حدث هذا بالصدفة؟ أم باختيار إلهي؟ أم هل هناك تفسير علمي شامل لهذه السمات الأساسية لعالمنا؟

تصبح الأشياء أكثر تعقيداً عندما نتعامل مع القوى التي تجمع هذه الجسيمات..

القوى الأساسية:

يمكن أن ترجع القوى التي تساهم في تشكيل الكون إلى أربعة قوى هي:

الثقالة:

وهي قوة عالمية تعمل بين جميع الجسيمات، وتتعلق بالكتلة والمسافة، فتزداد بتراكم الكتلة وتتناسب عكساً مع مربع المسافة، مداها كبير لذا هي القوة السائدة في المدى الكوني الكبير، والجسيم الحامل لهذه القوة يسمى الغرافيتون (Graviton) وهو بوزون عديم الكتلة سبنه 2 وتتفاعل الغرافيتونات مع كل الجسيمات بما فيها الغرافيتونات، لكن اقترانها مع بعضها ضعيف جداً حتى أنها لم تلاحظ حتى الآن في المختبرات.

الكهرطيسية:

هي قوة تعمل بين الجسيمات المشحونة فقط، مداها كبير، تتناسب عكساً مع مربع المسافة، وتزداد بزيادة الشحنة، لكن الشحنات المختلفة تتراكم بما يعدل بعضها بعضاً لذلك هي تعمل فقط في المجال دون الذري، وهي قوة كبيرة فنجد قيمتها بين الكترون وبروتون أكبر بـ 1040 من قوة الثقالة بينهما (على سبيل المثال المغناطيس نرفع المسمار من على سطح الأرض، أي المغناطيس الصغير تغلب على جاذبية كوكب الأرض). والجسيم الحامل للقوة الكهرطيسية هو الفوتون وهو بوزون أساسي سبنه يساوي 1 وكتلته (السكونية) معدومة ويسير بسرعة الضوء ولا يقترن إلا بالجسيمات المشحونة.

النووية الشديدة:

تعمل فقط في المستوى دون الذري، ومداها قصير إذ إنها تتلاشى تماماً بعد مسافة من رتبة m 10-15 وتؤثر هذه القوة في جميع الجسيمات النووية (الهدرونات)، وهي المسؤولة عن ترابط البروتونات والنترونات داخل النواة، وهي المسؤولة عن ترابط الكواركات في الباريونات، كموم حقل القوة الشديدة تسمى غليونات (Gluons) وهي بوزونات سبينها 1 كالفوتون.

النووية الضعيفة:

تعمل فقط في المستوى دون الذري، مداها قصير جداً إذ لا يتعدى 10-17 m وهي أضعف بكثير من القوة الكهرطيسية، لكنها أشد من الثقالة، وتؤثر في الكواركات واللبتونات. هي القوة التي تتحكم بتحلل الجسيمات الأولية داخل الذرة والمسؤولة عن نشاط الذرات. وتمتلك القوة النووية الضعيفة ثلاثة مراسيل: وهي جسيمات من نوع بوز سبنها يساوي 1 ورموزها: (W-) و (Z) و (W+) وتختلف هذه الحوامل عن غيرها بأن كتلها غير معدومة بل أن كتلها كبيرة جداً فالجسيم (W) تقارب كتلته 80 كتلة بروتونية والجسيم (Z) تقارب كتلته 90 كتلة بروتونية وهو يماثل الفوتون بكل شيء عدا الكتلة، أما الجسيمين (W) فهما جسيمان مشحونان كهربائياً ولكل منهما شحنة تساوي شحنة الإلكترون، و (W+) هو المضاد لـ (W-).

حسناً.. مرة أخرى:

لماذا توجد أربع قوى أساسية؟ لماذا ليست خمساً أو أثلاثاً أو واحدة فقط؟ لماذا ينحصر تأثير كل قوة في مجال معين؟ لماذا القوى القوية أقوى من الكهرطيسية بمئة مرة وأقوى من الضعيفة بمئة ألف مرة؟ أين المنطق ليكون العالم بهذه السمات؟

هذا ليس تساؤلاً فلسفياً عديم الجدوى.. فالكون كان ليصبح مكاناً مختلفاً جداً لو تغيرت خواص المادة وجسيمات القوى تغيراً طفيفاً.. فمثلاً: إن تغير النسبة بين شدة القوى القوية والقوى الكهرطيسية ولو تغيراً طفيفاً سيؤدي إلى اختفاء أكثر من مئة عنصر في الجدول الدوري!! ولو كانت كتلة الإلكترونات أكبر بضع مرات مما هي عليه فإنها ستتحد مع البروتونات لتكون نيوترونات لتلتهم أنوية الهيدروجين ليضطرب إنتاج العناصر الأكثر تعقيداً، وبما أن النجوم تعتمد على دمج الأنوية المستقرة فهذه النجوم سوف لن تتواجد!! وأيضاً.. إن كانت شدة الجاذبية أكثر مما هي عليه فإن تجمع المادة داخل النجم سيتم بصورة أقوى مما سيزيد من سرعة التفاعلات النووية بشكل ملحوظ!! وكذلك التفاعل النووي إذا زادت سرعته فسيتسبب بأن نجوماً مثل الشمس ستحترق بمعدلات أسرع بكثير مما سيحدث تأثيراً مدمراً في الحياة كما نعرفها!! ومن ناحية أخرى.. إن نقصت الجاذبية بشكل ملحوظ فلن تتجمع المادة أبداً.. وبالتالي سيمنع هذا من تكون النجوم والمجرات!!

إذن..أصبحت الفكرة واضحة الآن:

العالم هو ما هو لأن المادة وجسيمات القوى لها من الخواص ما لها.. لكن هل هناك من تفسير علمي يقول لنا لماذا هذه الخواص؟

جذور نظرية الأوتار:

تعود جذور النظرية الوترية إلى أواخر الستينات، وإلى أعمال غابرييل فينـزيانو كان عدة فيزيائيين آنئذ يحاولون العثور على مغزى لكثرة الهادرونات، تلك الجسيمات ذات التفاعل الشديد فيما بينها والتي كانت تظهر تباعاً في التصادمات العالية الطاقة في المسرعات الجسيمية، كان ذلك قبل أن تتوطد النظرية الكواركية في بناء المادة.

كان الشيء المحير في هذا الشأن هو الهادرونات التي فترة حياتها قصيرة جداً، من رتبة 10-23 ثانية، وهي معروفة جماعياً باسم تجاوبات (Resonances) أو جسيمات التجاوب، لأنها كما هو واضح جداً، ليست جسيمات أولية، بل إنها تبدو بالأحرى ضرباً من الحالات المثارة (Excited) لهادرونات أخرى، إذ يمكن أن نتصور أن مكنونات الهادرونات أثيرت إلى مستويات كمومية طاقية عالية بفعل تصادمات عالية الطاقة، وقد بينت التحريات أن بعض هذه الكائنات ذات سبن عال جداً وفوق ذلك تم العثور على علاقة نظامية بين سبن هذه الهادرونات وكتلها.

ولتفسير هذه الوقائع اقترحت فينيـزيانو نموذجاً وفق مقتضى الحال، لم يكن هذا العمل وقتئذ سوى إجراء رياضي خال من أية صورة فيزيائية، لكن اتضح في سياق التحريات اللاحقة أن نموذج فينيـزيانو يحوي أوصاف حركة وتر كمومية، فكان ذلك خروجاً ملحوظاً من أطر النظريات السابقة التي كانت تصر كلها على نمذجة المادة بلغة الجسيمات، هذا رغم أن النموذج الوتري كان في بعض جوانبه على الأقل، على وفاق مع التجربة أحسن من وفاق النموذج الجسيمي.

لم يكن في ذلك الوقت المبكر يوجد أحد يرى في النموذج الوتري أكثر من عملية تقريبية فجة، وفد بدا كمشكلة أخرى، أنه مقصور على توصيف البوزونات فقط، لكن بعض النظريين درسوا النموذج بعناية وعثروا على نتائج تخص مقدرة النظرية، ففي عام 1970 اكتشف جون شوارتز ونوفو نظرية وترية ثانية تحوي أوصاف الفرميونات.

وفي حوالي 1974 حصل تطوير للكروموديناميك الكمومي وتوقف الاهتمام بالنظرية الوترية كنموذج للهادرونات، وكان يمكن أن تموت لولا اكتشاف شوارتز وشريكه شيرك إمكان استخدامها في مجال آخر أكثر أهمية بكثير، فقد كان من مشكلات النظرية المبكرة أن الجسيمات التي بدت مستمدة منها تحوي جسيماً عديم الكتلة وسبنه 2، ولم يكن في تشكيلة الهادرونات أي شي من هذا القبيل، لكن هذا الجسيم له أوصاف الغرافيتون بكل دقة الجسيم الحامل للثقالة، فهل النظرية الوترية هي حقاً نظرية ثقالية؟ كما ادعى شيرك وشوارتز، أو هل هي نظرية كل شيء؟؟

لقد كان على هذه الفكرة الجريئة أن تنتظر زهاء عشر سنوات كي تكتسب مصداقية أوسع، وفي أثناء ذلك عكفت مجموعة صغيرة من الباحثين بمن فيهم جون شوارتز ومايكل غرين على دراسة كل أنواع مسائل التماسك الرياضي، التاخيونات واللانهائيات والشذوذات والحاجة إلى أبعاد إضافية وإلى تناظر فائق، ومن سخرية القدر أن أعمالهم كانت تعتبر مضيعة للوقت في نظرية معتوهة، لكن كل ذلك تغير اليوم، فقد أصبحت بصورتها الحديثة المعروفة باسم نظرية الأوتار الفائقة، تلفت انتباه نفر من أمهر الفيزيائيين النظريين في العالم.

نظرية الأوتار الفائقة.. الفكرة الأساسية:

تقدم نظرية الأوتار نموذجاً قوياً مبنياً على الفهم يتضمن لأول مرة ظهور إطار يجيب عن تلك التساؤلات.. ولنبدأ بالفكرة الأساسية..

إن الجسيمات الدقيقة التي تبدو لنا كأنها "حروف" جميع المواد، وفق النظرية الوترية هي ليست مجرد "نقطة" بل تتكون من أنشوطة أحادية البعد مغلقة أو مفتوحة وطولها أصغر بمئة مليار مليار مرة من نواة الذرة (1020 مرة). وكل جسيمة تتكون من من فتيل (string) يتذبذب ويهتز ويتراقص مثل حلقة من المطاط متناهية النحافة (صورة الأوتار ثم صورة تسلسل البناء من تفاحة إلى وتر) وهذا الإحلال المباشر للجسيمات محل جدائل الأوتار كعناصر أساسية يؤدي إلى نتائج بعيدة المدى أولها وأهمها أنه يزيل التناقض بين النسبية العامة وميكانيك الكم حيث أن الطبيعة الفراغية الممتدة للوتر هي العنصر الحرج الجديد الذي يسمح بإطار فريد متجانس يربط بين النظريتين. وثانيهما أن نظرية الأوتار تقد نظرية موحدة تقترح أن كل المادة وكل القوى تنشأ من مكون أساسي واحد هو الأوتار المتذبذبة وأخيراً فإن هذه النظرية تغير مرة أخرى وبصورة جذرية فهمنا للزمكان. (الأوتار هنا كـ أحرف اللغة، أو كـ اللعبة الروسية "ماتروشكا")

استناداً إلى نظرية الأوتار الفائقة فإن الكون ما هو إلا سيمفونية أوتار فائقة متذبذبة، فالكون عزف موسيقي ليس إلا ومن الممكن معرفة الكون ومما يتكوّن من خلال معرفتنا للأوتار ونغماتها، فالكون يتصرف على نمط العزف على الأوتار.

حلول تمارين الكتاب المدرسي السنة الثانية علوم تجريبية

2013-01-07T22:06:00.001+01:00

حلول تمارين الكتاب المدرسي السنة الثانية علوم تجريبية

الأستاذ قزوري

من الوحدة الأولى الى الوحدة الخامسة

درس الطاقة الداخلية

2013-01-07T21:48:00.002+01:00

درس الطاقة الداخلية

الأستاذ بطاهر محمد مغنية

مفهوم الطاقة الداخلية

-2 التفسير المجهري لدرجة الحرارة .

-3 المركبة الحرارية للطاقة الداخلية .

-4 التحويل الحراري والتوازن الحراري

جميع دروس السنة الأولى أدبي في ملف واحد

2013-01-07T21:30:00.001+01:00

جميع دروس السنة الأولى جذع مشترك أداب في ملف واحد

الأستاذ سعد الله أحمد

1- مجال الإنسان والبيئة

الوحدة 1 : الماء في الطبيعة

1 -1 مصادر المياه ودورة الماء في الطبيعة

1 -2 تـنــوع المــاء

1– 3 .النشاط الإدماجى

1 – 4 البحوث

الوحدة 2 : الهواء من حولنا

2 - 1 وجود وتنوع الهواء

2 – 2 مكونات الهواء

2 – 3 بعض خواص الهواء واستخداماته

2 – 4 مفهوم الضغط الجوي

2 – 5 بحوث حول تلوث الهواء: النصوص الخاصة بموضوع : مكونات الهواء

2- مجال الإنسان والاتصال

الوحدة 01 : الضوء للرؤية

1.1- مصادر الضوء

2.1- بعض مستقبلات الضوء

3.1 - انتشار الضوء

§ إجراء وضعية إشكالية حول الحزم الضوئية.

§ إجراء وضعية إشكالية حول الانتشار المستقيم للضوء.

الوحدة2: الضوء للاتصال

21.- حول مواضيع البحث

2.2- حول الأطياف

23.- حول الأمواج الكهرومغناطيسية

الوحدة3: الضوء وأبعاد الكون

1.3- تحديد محيط الأرض بطريقة " إيراتوستين Eratosthene"

2.3-الاستخدام التعليمي للطريقة "قياس سرعة الضوء – طريقة "فيــزو" Fizeau"

3- مجال الإنسان والطاقة

الوحدة 1: ما هي الطاقة؟

1.1- مفهوم الطاقة

1 .2- مصادر الطاقة وأشكالها

الوحدة 2: السلاسل الطاقوية

1.2- السلاسل الوظيفية

2.2- السلاسل الطاقوية.

3.2- الاستطاعة.

· البحوث.

§ بعض المعطيات الطاقوية

§ تحليل نص حول الطاقة

المقاربة الكمية لتحول كيميائي

2013-01-07T21:13:00.004+01:00

المقاربة الكمية لتحول كيميائي

مؤشرات الكفاءة :

- يصف جملة كيميائية في حالة ما .

- ينمذج التحول الكيميائي بتفاعل كيميائي و يكتب معادلته .

- يستعمل تقدم التفاعل الكيميائي كوسيلة لتقديم حصيلة المادة خلال تحول كيميائي .

مراحل سير الدرس :

І- وسائل وصف جملة كيميائية وتطورها خلال تحول كيميائي .

– مفهوم الجملة الكيميائية .

- تطور جملة كيميائية .

- أمثلة عن جمل كيميائية مختلفة .

- الخلاصة .

- أسئلة التصحيح الذاتي.

П - . مفهوم التقدم لتفاعل كيميائي و حصيلة المادة .

- مقاربة أولى لمفهوم التقدم الكيميائي .

مفهوم المول كوحدة لكمية المادة

2013-01-07T21:11:00.002+01:00

مفهوم المول كوحدة لكمية المادة

1 / - تعريف المول

ا – تمهيد

ب – تعريف المول

جـ - عدد افوقادرو

2 / - تعريف الكتلة المولية الذرية

ا – تعريف

ب - حساب الكتلة المولية الذرية لمجموع نظائر عنصر

3 / - تعريف الكتلة المولية الجزيئية

ا - تعريف

4 / - تعيين كمية المادة لعينة من نوع كيميائي

درس التركيز المولي لمحلول

2013-01-07T21:09:00.003+01:00

درس التركيز المولي لمحلول

- المحلول المائي

2- طبيعة المحلول المائي

3- مميزات المحلول : تجارب – أمثلة

4- التركيز الكتلي والمولي لمحلول

5- المحلول الممدد

- مثال

أ-المحلول الممدد 1/10 مثال

ب- المحلول الممدد 1/100 مثال

6- أسئلة التصحيح الذاتي

7- أجوبة التصحيح الذاتي

تمارين

درس البنية الالكترونية و هندسة أفراد بعض الأنواع الكيميائية

2013-01-07T21:06:00.001+01:00

البنية الالكترونية و هندسة أفراد

بعض الأنواع الكيميائية

مؤشرات الكفاءة

يوظف النماذج ( لويس ، جليسبي ، كرام ) لتمثيل بعض الجزيئات وتبرير بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية.

خطوات سير الدرس

- بنية جزيئات بعض الأنواع الكيميائية.

- قاعدة لويس (LEWIS)( القاعدة الثمانية )

- الرابطة التكافئية :la liaison covalente

- نموذج لويس لتمثيل الجزيء

- تمثيل الصيغ المفصلة لبعض الجزيئات

- التماكب

درس هندسة بعض الجزيئات

2013-01-07T21:03:00.005+01:00

هندسة بعض الجزيئات

1/ نموذج جزيئي

أ- نموذج التنافر الأصغري للأزواج الإلكترونية (نموذج جليسبي Gillespie).

ب- نموذج كرام (Cram) لتمثيل الجزيئات.

درس تقدم التفاعل المنمذج لتحول كيميائي

2013-01-07T21:01:00.001+01:00

تقدم التفاعل المنمذج لتحول كيميائي

مقاربة اولى لمفهوم التقدم لتحول الكيميائي

جدول التقدم: x يمثل تقدم التفاعل.

رسم البيان

درس الكشف عن بعض الأنواع الكيميائية الاولى ثانوي

2013-01-07T20:57:00.000+01:00

– مفهوم النوع الكيميائي

-تعريف النوع الكيميائي

الاجسام و الأنواع الكيميائية

التحليل الكيميائي

الكشف عن بعض الأنواع الكيميائية :

أ)- منتوج طبيعي :

· باستعمال كبريتات النحاس II اللامائية (CuSO4):

· باستعمال محلول فهلنغ:

· باستعمال ورق الـ pH :

· باستعمال رائق الكلــــس :

الكشف عن بعض الشوارد في ماء معدني

^·الكشف عن شاردة الكلورCl^-

· الكشف عن الشاردة Fe²⁺ :

· الكشف عن شوارد النحاس Cu²⁺:

· الكشف عن شوارد الكبريتات ^-SO₄²