هناك بعض التساؤلات الكبرى التي طالما أثارت إهتمامنا
وكانت تراودنا منذ فجر الإنسانية
ما الذي بالعالم الخارجي؟
كيف وصلنا إلى هنا؟
ممّا يتكون العالم؟
إن رحلتنا نحو البحث عن إجابات لتلك الأسئلة هي نفسها قصة العلم
من بين كل المساعي البشرية ،كان للعلم الأثر الأكبر
على حياتنا وعلى كيفية رؤيتنا للعالم ولأنفسنا
أفكاره، إنجازاته، نتائجه تحيط بنا من كل جانب
فكيف إذًا توصلنا إلى ما توصلنا إليه في العالم الحديث؟
حسنًا، إنه لأمرٌ أكثر إثارة وأكثر إنسانية مما قد نظن
طالما ما رُوى تاريخ العلم
على أنه سلسلة من ،اللحظات الفارقة
الإنتصار النهائي للعقل الرشيد
ولكن الحقيقة هي ،أن القوة والشغف
التنافس والصدف المحضة قد لعبوا أدوارًا متساوية وهامة
في هذه السلسلة، سأقدم وجهة نظر مغايرة عن كيفية نشأة العلوم
لقد تشكّل العلم داخل المختبر بقدر ما تشكل خارجه
إن هذه هي قصة الكيفية التي صنع بها التاريخ العلم
وصنع بها العلم التاريخ وكيف أن الأفكار التي أنبثقت عن ذلك قد غيرت عالمنا
،إنها حكايةٌ من القوة والبرهان والشغف
هذه المرة، سنخوض عميقًا لنصل إلى جذور النظام والجمال
مما يتكون العالم؟
المظاهر خدّاعة
بعيدًا عما نراه، عالمنا أكثر غرابة مما في إمكاننا أن نتخيل
بوقوفي هنا، يبدو الأمر كما ولو أنني أقف دون شك على سطح صلب
ولكن هذا مجرد وهم، وإن بدا غير ذلك
حقيقةً لا يوجد شيء صلب
وماذا عني وعنك؟ حسنًا، نحن في معظمنا على الأرجح نتكون من مساحات فارغة
إذا ما قمنا بجمع سكان العالم الستة مليار
وأزلنا المساحات الفارغة فيما بينهم، فإنه يمكن أن يتم حصرهم في مكعب أصغر من هذا
وهناك ما هو أغرب من ذلك
أجهزة الهواتف المحمولة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية التي نعتمد عليها
حسنًا، هذه الأجهزة قائمة على جزيئات بكل بساطة ليست موجودة
تتفتق هذه الأفكارعبر مساعينا للكشف عن مكونات العالم
عبر آلاف السنين، أصبح إدراكنا أكثر عمقًا
مما ساعدنا على التعمق في الكشف عن مكونات جديدة للعالم المادي
قد يبدو الأمر وكأنه بحثٌ أكاديميٌ مقصورٌ على فئة معينة
على العكس تمامًا
في كل مرة إكتشفنا فيها مكوّن جديد ،وحققنا إدراك أعمق لطبيعة المادة
تمخّض عن تلك المعرفة تقنيات جديدة وكمٌ هائل من الثروة والقوة
أوائل الناس الذين حاولوا بشكلٍ منهجي الكشف عن أسرار
،المكونات المصنوع منها العالم والتعامل معها، كانوا هم الخيميائيون
أزدهر عمل الخيميائيين في ،أواخر القرون الوسطى
من خلال العمل في خفاء، وبحماية ثمار معرفتهم بالأكواد والشفرات
من السهل علينا نبذ الخيميائيين بإعتبارهم ،مجموعة من المتصوفين الموهومين
الذين حاولوا أبدًا تحويل الرصاص إلى ذهب
أو ربما كمجموعة من المحتالين
والذين إستغلوا السبل البسيطة للكيمياء لإبهار السذج
لكن جذور التحقيق العلمي
،لماهية المكونات المصنوع منها العالم تكمن في مختبراتهم السرية
أستندت معتقدات الخيميائيين عن المادة بشكل كبير على أفكار
كانت قد أنحدرت من قدامى اليونانيين، والذين أعتقدوا
إلى حد كبير أن كل ما يحيط بنا مكوّن ٌ من عناصر التراب، النار، الهواء، والماء
لقد كان نظامهم نظامٌ من البساطة الخادعة
كل شيء في العالم حسب إعتقادهم كان ...مزيجًا من أربعة عناصر رئيسية فقط
التراب، الماء
الهواء والنار
الآن، تبينَ أنهم كانوا مخطئين تمامًا في ذلك، ولكن الفكرة الجوهرية المتمثلة في أنه من الممكن تبسيط بنيان عالم معقد
في صورة وحدات بنائية أو عناصر ، كانت فكرة هامة
ولكن ما يثير إهتمامي حقًا بخصوص الخيميائيين هو قدراتهم العملية
أود محاولة إعادة ،أحد التجارب الغريبة
،والتي قام بها أحد أعظم الخيميائيين "وهو ألماني يدعى "هينينج براند
كان يعتقد "براند" أنه على "شفير إكتشاف "حجر الفلاسفة
وهي مادة أشيع أنها تحول المعادن الرخيصة إلى ذهب
لقد أعتقد أنه بإمكانه أن يعثّر عليها في بول البشر
منذ متى وأنت تمتلك هذه العينة؟- ..حسنًا، نحن لم نكن نملكها-
لقد شممت هبة رائحة قوية منها
ولكن ذلك سيزداد سوءًا- !سيزداد سوءًا-
أعتقد أن "هيننج براند" كان لا يتمتع بقبول هائل لدى الفتيات
بعد تسخين مادتنا الأولية إلى درجة الغليان، سنقوم بعدها
نوعًا ما بتحويلها إلى مادة صلبة
وفي النهاية، سنقوم بتقطير العينة ونرى إذا ما كان بإمكاننا الحصول على شيء مثير للإهتمام
دعوني أصطحبكم إلى داخل عقلية الخيميائيين
لقد كانوا يعتقدون أن كل شيء على كوكب الأرض حيٌ بشكل ما بما في ذلك المعادن
أعتقدوا أن المعادن ستنمو في الأرض مثل البذور
ومثلما يتحلل الجسد البشري فإنها أيضًا صائرة إلى التحلل. حيث أنها ستصدأ
كما أعتقدوا أيضًا أن المعادن يمكن تحسينها
فمن الممكن أن تصبح المعادن أفضل حيث أنه من الممكن تنقيتها
وإذا ما حدث ذلك، فإنها ستتحول إلى الذهب، أنقى المعادن على الإطلاق
لقد أعتقد الخيميائيون أن حجر الفلاسفة الأسطوري
هو القادر على إحداث هذا التحول
...ها هي، ها هي
إنها تبدو متعفنة تمامًا
حسنا، أعترف لك أنه وبالرغم من كوني كيميائي قد إعتاد شم
الكثير من نوعية هذه الأشياء، إلا أن هذه ستكون بشعة للغاية
حسنًا، لقد قمنا بغلي حوالي نصف لتر من البول إلى أن
تحول لذلك، ويمكنك ملاحظة أن قوام العينة أصبح متماسك نوعًا ما
حيث يوجد مجموعة من المواد الصلبة البيضاء بكامل العينة
!يا إلهي، يا إلهي، إن هذا سيء
إنه لسيء حقًا
وكل ما كان علي "براند" بعدها هو أن ينقل هذه العينة إلى هذه المُعْوَجَّة
حسنًا، سنقوم بصب هذه العينة من خلال الجزء العلوي
سأقوم فقط بتجريتها على هذا القضيب الزجاجي
والخطوة التالية من المفترض أن تكون تعريض العينة للحرارة الشديدة؟
والآن، الإختبار الحقيقي، إذا صح القول
أنطوت التجربة على مهارة تقنية عالية
تمثّلت في التحكم في درجة الحرارة وصنع الأفران والمعوجات الزجاجية
"ولكن نتج عن عن طبيعة "براند القوية ومثابرته نتائج غريبة
فما الذي قام بإستخلاصه من البول؟
يمكنني أن أريك، إذا ما نظرت، لقد قمنا بحفظها
تحت الماء، لفترة أطول مما قام به "براند" على الأرجح
أعتقد أن ما يتعين علينا القيام به هو معرفة ما سوف يحدث عندما تحترق هذه
يمكنك أن ترى أعمدة من الدخان الأبيض- يا إلهي، هل بإمكاني لمسها-
نعم، يمكنك أن ترفعها
ياإلهي، إنها جميلة ولكنها مرعبة فى نفس الوقت
إن هذا لأمر ساحر، أليس كذلك؟
أعني أنه أمرٌ خارق للطبيعة
إنه لسحرٌ في أرقى مستوياته
لم يعثر "براند" بالتأكيد على حجر الفلاسفة
سُمي إكتشافه بأسم مانح الضوء"، أو الفسفور"
والذي أُعد من الإكتشافات الهامة
ولقد أستخدم لاحقًا لصناعة الثقاب
تدفعنا الأمور لأن نعتقد أن الخيميائيين كانوا حفنة من المتصوفين الذين أكتشفوا القليل من الأمور عن طريق الحظ
ولكن إذا ما نظرنا إلى المعدات التي بالخلف، فإنها ستروي لنا قصة مغايرة
فلدينا هنا ميزان، فرن، معوجة
وهي نفسها المعدات المتواجدة بمختبرات الكيمياء الحديثة
لا يوجد لدي أدنى شك في أن السعي للإحاطة علمًا
بمكونات العالم قد أنتفع إنتفاعًا هائلًا من المجهودات التي بُذلت عبر السنين بواسطة الخيميائيين
ولكن في عصر "براند"، كان الخيميائيون في مرحلة ترنح
والفكرة القديمة الخاصة بأن العالم مكونٌ من أربعة أشكال فقط من المادة كانت على وشك الزوال
في الوقت الذي أنتقلت فيه أوروبا من فترة العصور الوسطى، بدأت قوى جديدة في تشكيل العلم
قامت أنظمة ملكية مطلقة وسلطوية بحكم القارة
لقد كانوا في نهمٍ شديد للأسلحة حيث أنهم كانوا يقاتلون لفرض هيمنتهم
وذلك أدى إلى إهتمام إستراتيجي لإكتشاف عدد أكبر وأفضل من المعادن
كان النهم إلى المعادن يتم بشراهه، والعمل الشاق
لإستخراج خامات المعادن من أعماق الأرض أصبح أكثر أهمية من أي وقت مضى
كانت المناجم أحد الأماكن التي بدأ ينبثق منها تحديات جديدة في وجه المعتقدات القديمة
طالما تم إعتبار الهواء على أنه ،مادةٌ واحدة غير قابلة للتجزئة
وعلى أنه أحد الكتل الإنشائية المكونة للعالم
ولكن بتوجه أوروبا إلى الصناعة، أصبح من الواضح وبشكل متزايد أن ذلك غير صحيح
أدرك الناس، من خلال ،تجاربهم الشخصية
أن هناك أكثر من مكون للهواء، كل منها له خصائصه المختلفة
فقد كان هناك الهواء الفاسد، والذي تسبب بمقتل العمال بداخل المناجم وأطفأ الشموع بشكلٍ غامض
وكان هناك أيضًا الغاز الناري، والذي أشتعل أسفل الأرض دون سابق إنذار
والهواء ذو المسمى الرائع "الهواء المحروق"، وهو الهواء الناتج عن الإحتراق
كل هذا أثار تساؤلات
ماذا كانت مكونات الهواء هذه؟
وكم يوجد منها؟
أنطلق الباحثون عبر أوروبا بحثًا عن إجابات
في يوركشاير، أنبرى لهذا التحدي "الفيلسوف الطبيعي "جوزيف بريستلي
وهو رجلٌ شرع في سبر أغوار الأسرار الخفية للطبيعة
وكان جوزيف بريستلي شابًا سابقًا لأوانه
بحلول عامه الرابع، كان يستطيع ببلاغة تلاوة
المائة وسبعة سؤال وجواب في كتاب ويستمنستر الموجز للتعاليم المسيحية
لقد ألتحق بالكنيسة، وعلاوة على ذلك أصبح مجربًا بارعًا
لقد كان يبحث عن الرب، ليس فقط في الكتاب المقدس، ولكن أيضًا في العالم الطبيعي
وكان بريستلي في طليعة من قاموا بالتجريب على الهواء حتى اليوم
ولقد كانت هذه الأنواع الجديدة من الهواء أو الغازات هي التي سوف تساعدة في تكوين تصوّر جديد لماهية مكونات العالم
شرع "بريستلي" في دراسة أنواع الهواء ...بواسطة تسخين المواد المختلفة
بما في ذلك المادة المفضلة للكيميائي القديم، الكلس الأحمر
أحب "بريستلي" الطريقة التي يتغير بها اللون، حيث ستتحول نوعًا ما من البرتقالي إلى الأحمر القوي
قام "بريستلي" بالتسخين لدرجة حرارة مرتفعة وتحوًل المسحوق البرتقالي إلى معدنٍ لامع
الزئبق
وبإستخدام قطعة جديدة من المعدات وهي حوض تجميع الغاز تمكن من تجميع غاز جديد
حسنًا، ها هي
حاويةٌ ثمينة ممتلئة بغازٍ غامض. الآن، فلنقم بإختباره
فلتقلبها رأسًا على عقب
ثم بسرعة أزل الغطاء
مستعد؟ أزل الغطاء
...إنها تشتعل- رائع. هذا رائع
وعند إخرجها ثم إدخالها تشتعل مرة أخرى
وصف "بريستلي" ما قام "بتجميعه بأسم" الهواء الصالح
ولقد كان مفتونًا بخصائصه الإشتعالية
ولقد تبين أنه كان الأكثر أهمية من بين أنواع الغازات التي كانت قد أكتشفت حينها
"في عام 1774، توجه "بريستلي في رحلة مصيرية إلى باريس
حينها، لم يكن قد أتيح له من قبل تقديم مثل هذا الإكتشاف، ولكن في هذه المناسبة حل "بريستلي" ضيفًا على
أحد الأرستقراطيين البريطانيين مصطحبًا معه معرفته الخاصة بإكتشافه الجديد
،وعندما وصل إلى باريس دُعي "بريستلي" لتناول الطعام
مع الزوج الذهبي للعلوم ، التجريبية الفرنسية
انطوان وماري آن لافوازييه
لقد أنشأوا المختبر الأفضل ،تجهيزًا في أوروبا بأسرها
مكرسين إياه للقياس والضبط
لقد كان لديه طموحٌ قوي في أن يحدد معالم علم الكيمياء الجديد
يمكن القول بأن مساهمته في حياتنا لا تقل أهمية عن إسهامات داروين ونيوتن
عندما كان شابًا، قال "لافوازييه، "أنا متعطشٌ للمجد
ولقد نال ذلك، حتى وإن كان قد كلفه الكثير
لم يكن هناك مجالٌ لأن يكونوا أكثر إختلافًا، فأحدهم الرجل الباريسي رفيع المستوى والأخر رجل الطبقة العاملة من يوركشاير
أتصور أن بريستلي كان بالأحرى ،مبهورًا تمامًا بهذه المناسبة
،كان مبهورًا بالإعداد الرائع، النبيذ الفاخر وبأنطوان لافوازييه وضيوفه اللامعين
حيث انه كتب لاحقًا لزوجته، قائلًا "أغلب فلاسفة المدينة كانوا حاضرين"
وبحلول المساء، تطرّق الحديث إلى الموضوع الخاص بأنواع الهواء
سرعان ما أخبرهم "بريستلي" بإكتشافه الجديد، وهو هواء له خصائص إشتعاليه
وبعد ذلك أخبرهم بالتفصيل كيفية التحصُّل عليه
عبر الطاولة، استمع لافوازييه باهتمام
حيث صرح بريستلي فيما بعد قائلًا، "إن "الجميع حول الطاولة قد أبدوا إندهاشًا كبيرًا
،مدججًا بالمعرفة التي حملها له بريستلي أقدم لافوزييه على إعادة التجربة
ثم سرعان ما كان ،يتباهى بإكتشافه
نفس نوع الهواء، ولكن بأسمٍ جديد
"أطلق عليه لافوزييه "الأكسجين
إنه غاز الحياة
،ولكن ما قام به لافوزييه بعد ذلك، بظني يمثل لحظة فارقة في تاريخ العلم
فقد قرر إجراء تجربة ،بريستلي" بطريقة معاكسة"
حيث قام بدمج الغاز والمعدن اللامع مرة أخرى لتكوين الكلس الأحمر
..الآن، الأمر البارز حقًا هو أنه
وجد أن وزن الكلس هو بالضبط ما كان عليه في البداية
سوف يضع هذا حجر الأساس لمبدأ رئيسي من مباديء الكيمياء الحديثة
كان هذا كشفًا هامًا للغاية
أكتشف "لافوزييه" أن كل شيء متواجد في حالة إتزان
فيمكنك أن تأخذ مادة، وتقسمها إلى عناصرها البسيطة
ثم يمكنك إعادة دمج هذه العناصر البسيطة لتعود إلى مادتها الأولية
يمثل هذا الإكتشاف، بالنسبة لي، بداية الفهم الصحيح لمسألة المادة، وللكيفية التي يتكون بها العالم فعلًا
الآن أنبثق علم الكيمياء
نتيجة للتواصل
ما بين المهارات ،العملية للخيميائيين
وإكتشاف الغازات الجديدة
والتفاني من أجل القياس الدقيق
فإن الكيمياء الحديثة سوف تساهم في تكوين رؤية جديدة للمكونات التي يتكون منها العالم
وفي غضون ذلك، خارج مختبرات الأثرياء، كان العلم
يقدم مذاقًا إستعراضيًا، مدعومًا بالشغف الجديد بالغازات
نحن على وشك إعادة تمثيل لحظة هامة جدًا في تاريخ العلم
ينبغي أن يكون هناك ،نيران، صيحات، وصرخات
ومن الواضح، أن هذا هو سبب إرتداؤنا لهذه الأزياء المضحكة
في بلدة "آنوناي" الفرنسية الصغيرة يقوم المتحدرين "من عائلة صانعي الورق الشهيرة "مونغولفييه
بإعادة لأجواء الزمن الذي تحول فيه حلم التحليق عاليًا في السماء إلى حقيقة
الأجواء حاره للغاية ومليئة بالدخان بالأسفل هنا
عندما قام الأخوان مونغولفييه بهذه التجربة لأول مرة لم يكن لديهم أدنى فكرة عن النظرية التي تحكم ذلك
لقد كانوا رجلان عمليين واللذان سعيا لكسب النقود وأعتقدا أن ما كان يحدث للقش
ينتج ما يسمى بغاز "مونغولفييه"، والذي هو خفيف الوزن مما يتسبب في رفع هذا لأعلى
نحن الآن نقوم بالطهي!.... إن هذا ساخن حقًا
لقد كان ذلك هو المشهد
،لقد تسبب ذلك في متعة كبيرة. فالآن نحن نعلم ما هو الطيران ولكن تخيل عدم رؤيتك لشيئ مثل ذلك من قبل
لعصف ذلك بعقلك
أرتفع البلون الأول الذي كان مصنوعًا بأكمله من الورق لمسافة ميل في السماء
أصبح السباق محمومًا سعيًا لحمل البشر إلى السماء
وفي نوفمبر من عام 1783، أرتفع إثنان من المتطوعين الشجعان في الهواء
لقد كانوا أول البشر الذين أتيح لهم النظر من أعلى لسطح كوكبهم
ولكن سرعان ما أصبح هناك ،منافس لبالون الهواء الساخن
وذلك بدعمٍ من المؤسسة العلمية بفرنسا
بعد مرور عشرة أيام فقط، أرتفع بالون آخر
والذي أعزي إرتفاعه إلى غاز مكتشف "حديثًا يدعى "الهواء القابل للإشتعال
و الذي كان أخف وزنًا من الهواء العادي بمقدار ثلاثة عشرة مرة وإلى حد كبير أقل خطورة من استخدام كومة من القش الحارقة
لقد كان ذو قوة رفع هائلة
كان هذا علمًا في صورة حدث عام
فقد توجهت أنظار نصف مدينة باريس لمشاهدة الحدث
أربعمائة ألف شخص يحدقون إلى أعلى في ذهول
ولكن هذا النجاح شكّل تحديًا بالنسبة للكيميائيين
كيف يمكن لهم أن يصنعوا ما يكفي من هذا الغاز حتى يملأوا السموات بالمناطيد الطائرة؟
كان هذا تحديّا أنبرى له ...بطل الكيمياء الحديثة
أنطوان لافوازييه..
دائمًا ما كان مجرّبًا ذو حلول جريئة سعيًا لإيجاد وسيلة لفصل مكونات مادة رئيسية
وهي الماء
مرحبا- مرحبًا بك-
جميل أن أراك مرة أخرى- وأنا أيضًا مايكل-
أنا أحب هذا. أنا معجب بذلك
لأنني حصلت على رسم يوضح ما "كان يبدو عليه الجهاز الأصلي ل "لافوزييه
وأعتقد أن هذا شبيه للغايه به
شُيّدَ هذا الجهاز لاختبار فكرة لافوازييه" التي تنص على أنه"
يمكن تقسيم الماء إلى ،غازين مختلفين للغاية
الأكسجين والهواء الجديد القابل للإشتعال
حسنًا، ما لدينا هو نظام يؤدى إلى الصدأ بشكل سريع جدًا
ففي المركز يوجد الحديد ومن ثم لدينا الماء
،الذي يتقاطر إلى الأسفل ،وبواسطة رفع درجة الحرارة
يكون الهدف من ذلك أساسًا هو زيادة سرعة التفاعل
حسنًا، وبالتالي فإن الأكسجين الذي في الماء سوف يتحد بالحديد؟
بالتأكيد. فالحديد بمثابة المستأصل للأكسجين في هذا النظام
إذا سمحت بمرور بعضًا ،من الماء من هذه الناحية
فإن هذه المنطقة ستصبح ساخنة جدًا ويمكنك أن ترى
هذا مصحوبًا ببخار متصاعد وهذا ما يجعلنا نحتفظ بقليل من الضغط خلفها
ولكن الماء سيمر الآن عبر المركز ومن المفترض أنه يتفاعل مع الحديد هناك
لربما الآن نكون قادرين على رؤية الفقاعات في الجهة المقابلة
لقد حصلنا على فقاعات- !تهانينا. أحسنت-
أنا منبهرٌ للغاية
وليس من الممكن أن تكون هذه الفقاعات بخار
لأن البخار سوف يتكثّف على لفيفة النحاس
...ونتيجة لذلك يجب أن نحصل على دعنا ندعوه غاز غير مكثف
ولكن هل هو قابل للإشتعال؟
نحن نصبح أكثر توترًا الآن، أليس كذلك؟
حسنا، نحن مستعدون
ونحن سنضع هذا اللهب هنا
وهذا قطعًا كان غاز الهيدروجين ولقد نجحت التجربة
..لقد كان صوت الطقطقة هذا في الواقع
هو ما نحصل عليه عندما يشتعل الهيدروجين. ليس هناك أدنى شك
لقد كان هذا هو الهواء القابل للإشتعال كما سمي في القرن الثامن عشر
شجع نجاح "لافوزييه" نابليون
لإنشاء فيلق عسكري من البالونات مدعومًا بغاز الهيدروجين
هذان الغازان اللذان يكونان الماء، الهيدروجين والأكسجين
شكلا جزءًا من رؤية لافوزييه" الجريئة والجديدة"
...لماهية مكونات العالم
والتي هي العناصر. 33 عنصر في المجمل
وشملت قائمته الغازات ،المكتشفة حديثًا
ولكنه لم يدرك الأمر بالشكل الصحيح تمامًا
فقد ضم لقائمته أيضًا الحرارة والضوء
لقد كانت بمثابة قائمة جديدة مؤقتة لوحدات بناء المادة
تزامن عمل "لافوازييه"، وبشكل مأساوي بالنسبة له، مع إضطرابات الثورة الفرنسية
.لقد أكتسب الكثير من المال عبر جمع الضرائب فقد كان جابي ضرائب زراعيه مكروه
من المؤكد أن "لافوزييه" كان يعي أنه عرضة للخطر
حيث كان هناك عضوًا في الحكومة الثورية قد وشى بالعديد من جباة الضرائب مثله
،بأنهم يستنزفون الشعب لكنه اختار عدم الفرار
،هنا في ميدان الكونكورد
"أُعدم "لافوزييه
كان هذا أكثر من مجرد حالة فردية مأساوية
:حيث صرح أحد زملاء "لافوزييه" قائلاً
،إن قطع رأسه لم يستغرق أكثر من لحظة" "وقد لا تكفي مائة عام لنوهب رأساً نظيره
لقد تقدمنا الآن خطوة في رحلتنا ..لللإحاطة علمًا بمكونات العالم
إلى عالم من العناصر
يعتبر كلٌ منها وحدة بناء غير قابلة للتجزئة للمادة
وهذا الفهم الجديد سيؤدى إلى تحرير قوة عظمى
رحلتنا الآن إلى مشهد طبيعي مهيب لمنطقة البحيرات
في نهاية القرن الثامن عشر كانت هذه المنطقة موطنًا ل"ويليام وردزورث"، أحد أهم شعراء عصره
وكان "وردزورث" عضوًا بارزًا في "حركة أدبية تعرف بأسم "الرومانسية
إنهم قاموا بتزكية المشاعر والحدس على المنطق الجامد الصلد
العلم الرومانسي" يبدو من هذه الجمله" وكأن هناك تعارض في المصطلحات
ولكن، كما سيتبين لنا، أنه كان للأشعار الرومانسية أثرها المدهش والعميق على قصة العلم
،قد يبدو ذلك غير محتمل
لكن هذه الرابطة يمكن العثور عليها هنا في منزل دوف كوتاج الخاص بوردزورث
هذا هو بالتأكيد "ويليام وردزورث" وهنا لدينا عدد أخر من الشعراء الرومانسيين
هذا هو "صمويل تايلور كوليردج"، صاحب "قصيدتي "أغنية الملاح القديم" "ووقبلاي خان
ولكن الرجل الذي جئت حقًا ،من أجله هو هذا الرجل
همفري ديفي"، أحد أعظم" الكيميائيين في بريطانيا
حسنًا، فماذا يفعل هنا؟
حسنًا، "همفري ديفي" والشعراء الرومانسيين جمعهم الشغف بالشعر
وقوة الطبيعة وأيضًا بمادة ما تؤثرعلى المزاج
أسموها بأسم "الغاز المضحك" والذي تشاطره ديفي" بسخاء مع أصدقائه شعراء الرومانسية"
لكن العلاقات ما بينهم أصبحت أكثر عمقًا
أليس هذا رائع؟
يمكنك رؤية السبب الذي أحب دافي" من أجله هذا المكان"
تشاطر "دايفي": مع الشعراء الرومانسيين إعتقاد أنه في حالة ما أمكنك
،فهم قوانين الطبيعة والعيش معها في وئام حينها فقط سيصبح العام مكانًا أفضل
أحس الشعراء ورجال العلم بالرهبة
في مواجهة قوى الطبيعة المستترة
فقط كان لكل شخص منهم طريقته الخاصة قي تجلية هذه القوى
وفي عام 1801، كانت علاقات "دايفي" الإجتماعية سببًا في منحه وظيفة في المعهد الملكي بلندن
هنا كان قادًرا على إجراء البحوث وإلقاء المحاضرات العامة
بريق الشباب وورغبته في التميز منحاه نجاحًا فوريًا
مرحبًا- قد تحتاج إلى ذلك-
جاهز للتنفيذ ؟- نعم-
"!وقت العرض" متأكدٌ أن "هامفري دايفي" قد قالها يومًا ما
الدكتور "بيتر وزرث" يساعدني على إعادة الجو الإحتفالي الذي كان "دايفي" سببًا له هنا منذ 200 عام مضت
أضف قطرة بحذر- ..حسنًا... يمكننا... فقط أن-
انظر ماذا سيحدث لدمية الخروف
كان يوجد هنا جمهورٌ متحمس لهذه العروض المذهلة
في مكان ما هناك، لكنت تجد بعض الشابات المتحمسات والمنجذبات ببريق شخصيته
هناك لربما كنت ستشاهد "صموئيل كوليردج" الذي "كان معنيًا، كما قال" بتجميع إستعارات جديدة
ولوجدت في جميع أنحاء الجمهور، سلالة جديدة من رجال الأعمال وملاك المصانع الذين جاءوا هنا
لجمع معلومات كيميائية قيمة
وكان لدى "همفري ديفي" إدراكًا غريزيًا لكيفية
إستغلال الإستعراض وبراعة الأداء ،لترسيخ العلم كقوة مؤثرة في المجتمع
وذلك من خلال جيل جديد من الخبراء، رجال مثله
لقد أثار حماسة جمهوره عبر ..براعته في إحدى عجائب العصر
الكهرباء
هل ستكون هناك خطورة من ذلك؟
يحتمل، فإنها مادة غير مستحبة للغاية
حسنًا. سوف أقفل الأزرار جيدًا
قام "دايفي" بتسخين مسحوق "أبيض متواضع يُدعى "البوتاس
إلى حالته المنصهرة ثم مرّر الكهرباء عبره
وهل كان لدى "ديفي" أدنى فكرة عمّا سيحصل عليه عند قيامه بهذه التجربة؟
لا أعتقد ذلك- لقد قام بذلك على سبيل المتعة-
تسببت الكهرباء في "تحلل مادة "البوتاس
لتكشف عن إحدى .. وحداتها البنائية
ثمة عنصر جديد ذو وهج أرجواني فاتح
أسماه البوتاسيوم
الدخان الذي تراه هو في الواقع البوتاسيوم الذي تكوّن
ولكنه يتفاعل على الفور مع الهواء
،كان هذا العنصر متطاير للغاية وذو قابلية تفاعلية قوية
بحيث أنه كان يختفي تقريبًا بمجرد فصله
أنا فقط سألتقط إحدى القطع للخارج
حسنًا، هذا هو البوتاسيوم يا لها من متعة
أنا لم أر قط البوتاسيوم. يبدو وكأنه معدن، أليس كذلك؟- ،يبدو وكأنه معدن-
ولكن إذا ما قمنا بقطع هذه ستجد أنه معدن هش للغاية
يمكنك ان ترى ما يبدو عليه البوتاسيوم فعلًا
إنه لمعدن البوتاسيوم النقي- صحيح-
ويمكنك أن ترى أنه حاليًا يتفاعل
مع الأكسجين الذي في الهواء
"حسنًا، فمن المثير للإعجاب حقا أن "ديفي كان قادًرا على القيام بذلك قبل مائتي عام
إنه كان إنجازًا رائعًا أن يقوم بفصل هذا المعدن ذو القابلية التفاعلية
وكانت لدى "ديفي" موهبة حقيقية في إكتشاف العناصر الجديدة
حيث أكتشف ثمانية عناصر في أقل من عامين
!يا إلهي
لم أكن أتوقع ذلك
ولكن تكمن أهمية عمل "ديفي" في ما هو أبعد من إكتشاف العناصر الجديدة
فقد أمتد تأثيره إلى كلٍ من العلم ذاته والثقافة العامة
"كانت هناك كاتبةٌ شابة تُدعى "ماري شيلي "والتي ألهمتها وشغلت بالها مجهودات "ديفي
،"التي أثرت عليها عند كتابتها ل "فرانكشتاين وهي رواية خلقت تصورًا قويًا
للمجرب المجنون الذي يخوض مع قوى أبعد بكثير عن نطاق سيطرته
،وبعد ذلك كان هناك صديق ديفي "الشاعر "صامويل تايلور كوليردج
والذي ساعد حينها "في إستحداث لفظ "عالم
لوصف الأشخاص الذين يقومون "بأعمال كأعمال "ديفي
شملت التعابير البديلة "تعبير "رجل العلم
ولكن لفظ "عالم" هو ما ترسّخ
لكن من كانوا في مقعد المتفرجين كان لهم رد فعل أكثر عملية
هل الكيمياء مفيدة؟ هل يمكن كسب المال من خلالها؟
كانت الكيمياء على وشك أن ،تصبح إحدى قوى العالم
ولكن الرحلة التي أستغرقتها لتصبح بهذه القوة كانت غير متوقعة بشكل رائع
لقد بدأت رحلتها في المناطق الإستوائية بمواجهة مشكلة مميتة هددت إمبراطوريات القرن التاسع عشر
،في جامايكا، والتي كانت يومًا ما مستعمرة بريطانية سأسعى معرفة كيف تعاملوا مع هذه المشكلة
نحن في الصباح الباكر والطقس الآن حارٌ بشكلٍ لا يُصدق
.مرحى يا رجل أمامنا فترة من الوقت لنصل، أليس كذلك؟
على أي إرتفاع نحن؟ هل تعلم؟
عندما نحل قريبًا من نباتات الكينا، سوف نكون على إرتفاع 5،002 قدم من سطح البحر
صحيح. هل هناك بعوضة عليك؟
هل هذا مرتفع للغاية؟- فقط قليلًا-
على المنحدرات العليا من الجبال الزرقاء تنمو شجرةٌ رائعةٌ حقًا
أحب الأجواء هنا إنها لطيفة
إنه من الرائع أن نخرج من هنا
هناك الكثير من المخلوقات الضارة في المناطق الاستوائية ولكن الأكثر فتكًا من بينها هي البعوض
فتاريخيًا كان البعوض سببًا في مقتل عدد أكبر من الأشخاص دون غيره من الأسباب
فهي حاملةٌ للحمى الصفراء، وحمى الضنك، علاوة على الملاريا
وفي القرن التاسع عشر، كانت الملاريا تمثل مشكلةٌ كبيرةٌ لبناة الإمبراطوريات مثل البريطانيين
حسنًا. إلى هذا الطريق
كم يبلغ حجمها؟- تقريبًا هكذا-
حسنًا، كم يبلغ عمرها؟
كان الدفاع الأمثل لمواجهة هذا المرض هو لحاء شجر الكينا
هل تعرف هذه الشجرة؟ هل شاهدتها من قبل؟- نعم، إنها تلك التي هناك-
.لقد أصبت، بالفعل هذه هي الشجرة لقد بدأت أزهارها في التفتح
هذه على الأرجح الشجرة الأكثر روعة في التاريخ
فقد كانت سببًا دون غيرها في شفاء أكبر عدد من البشر الذين يعانون
حسنًا، هذا هو اللحاء- الذي نريده، أليس كذلك؟ بلى-
قيل لي أن مذاقها مريعٌ للغاية. هل تذوقتها من قبل؟- نعم، إنها حقًا مريرة-
وأنا أمارس الطب شهدت شخصًا لقي حتفه بسبب الملاريا
لذا فأنا أحمل تقديرًا بالغ لهذا النبات
حسنًا، سوف أستمتع بها
!يا إلهي، يا إلهي
!إنك على حق
إنها مريرةٌ للغاية وتتسبب في جفاف الفم، أليس كذلك؟
إعتمادًا على الإعتقاد القائل بأن الدواء السيء المذاق يجعلك أفضل حالًا
فلابد من أن تكون هذه جيدة بحق
أقيمت مزارع أشجار الكينا في جميع أنحاء المناطق المدارية
ولكن كانت الإمبراطوريات الأوروبية في حاجة لمئات الأطنان من هذا اللحاء للتغلُّب على الملاريا
ولذلك لجأت الحكومات إلى الكيميائيين من أجل التوصل إلى بديل إصطناعي
في عام 1820، تمكن زوجٌ من الكيميائيين الفرنسيين من إستخلاص
المادة الفعالة التي باللحاء "وأطلقوا عليها "الكينين
كان الجميع بعدها في حاجة ماسة لإنتاج بديل إصطناعي للكينين
وكانت العقبة أن أحدًا لم يقم بعملية معقدة كتلك من قبل
إن محاولات القيام بذلك كانت لتفتح أبواب العالم أمام الكيمياء على نطاق صناعي
كان تحدي إنتاج النسخة الصناعية من الكينين قد تم التصدي له في الغرفة العلوية من مختبر مؤقت
بمنطقة إيست إند بلندن بواسطة "الشاب "ويليام بيركن
وأميل إلى الإعتقاد أن مصدر إلهامه كان في هذه الزاوية، في قاعة الموسيقى المحليه خاصته
أليس هذا رائع؟
حينها، كان هذا المسرح وفي الواقع لندن بأسرها تضاء بواسطة الإضاءة الغازية
والغاز كان ينتج من الفحم
وكان أحد المخلفات السيئة الناتجة من تلك العملية مادة لزجة سوداء تسمى قطران الفحم
وقد أستخدمت هذه المادة في إنتاج بعض منتجات تشارلز ماكينتوش" المضادة للبلل"
لكن "بيركن" كان على وشك التوصل لإكتشاف أكثر إدرارًا للربح من ذلك بمراحل
كانت المواد الكيميائية التي استخدمها في محاولة تخليق الكينين شديدة السمية
لذلك فسوف أستخدم بدائل لها لأوضح ما بدت عليه تلك العملية
كان كيميائيون أخرون قد أنتجوا مادة تدعى الأنيلين
،من قطران الفحم وهي مادة تحتوى على كميات من الكربون الهيدروجين والنيتروجين شبيهة بتلك التي في الكينين
لذا فقد بدت هذه المادة كبداية جيدة للإنطلاق منها
لقد قام بمزج الأنيلين مع حامض الكبريتيك
بالإضافة إلى مادة أخرى تدعى ثاني كرومات البوتاسيوم
والتي تعد نوعًا من المزيج الكيميائي
ثم ترك هذا المزيج بأكمله بعضًا من الوقت ليتفاعل
،ما وجده كان شيءٌ أسود قذر، مقزز تمامًا
أنا مندهشٌ لأنه لم يقم بنبذه بعيدًا، ولكنه لم يفعل
في مختبره، في الجزء العلوي من منزل والديه، قام بالتقطير والمزج
وفي نهاية المطاف أنتج مسحوقًا أبيض مثير للإهتمام
إنه لم يكتشف الكينين الاصطناعي
ولكنه بدلًا من ذلك اكتشف شيئًا لم يسبق له مثيل من قبل والذي كان غير متوقع تمامًا
!لقد اكتشف اللون البنفسجي
لقد تمكن من إبتكار أول صبغة صناعية هامة وجعل من العالم مكانًا أكثر ثراءً بالألوان
لم يتمكن "بركن" مطلقًا من صنع الكينين ولكنه أحدث ضجة في عالم الموضة
أحب الأغنياء والمشاهير اللون البنفسجي الإصطناعي الذي أبتكره
إن هذا جميلٌ حقًا
إنه فستان فيكتوري عتيق
حينها، كان إكتشاف بركن هذا أكثر من مجرد كونه إيذانًا بالموضة
أصباغ الأنيلين التي أستخدمت ،في صباغة هذا الفستان
كانت أولى الأصباغ التي يتم إنتاجها على نطاق صناعي
فمن الغريب كما يبدو، أن هذا الفستان يمثل لحظة بارزة في تاريخ البشرية، حيث أستخلصت
المواد الصناعية من تلك الطبيعية على نطاق هائل للغاية
بحلول سبعينيات القرن التاسع عشر، كان مصنع بركن" ينتج مئات الأطنان من الأصباغ سنويًا"
شاملاً أصباغه الخضراء والبنفسجية على قائمة أصباغه المتنامية من الألوان الحيوية
يُحتفى ب"بركن" عن جدارة بأنه أبو الكيمياء الصناعية
ولكن سرعان ما أنتقلت هذه الريادة إلى ألمانيا حيث نجح ،الكيميائيون الصناعيون في التوصل لكيفية صناعة الأمونيا
مما أدى إلى إبتكار الأسمدة الاصطناعية
والتي تدعم اليوم بقاء سكان العالم
ولكن الرحلة التي بدأت من المناطق المدارية بحثًا عن الكينين
...قد قادتنا أيضًا إلى هنا ساحات التقتيل للحرب العظمى
كانت الأزباء الرسمية لونها كاكي يستخدم فيها الأصباغ الإصطناعية
أُنتجت المتفجرات بواسطة نفس العملية التي أُنتهجت لصنع الأسمدة
جلب علينا ذلك أهوال الغازات السامة كالكلور
وهو غاز أستخدم في صناعة الأصباغ التي كان لبركن الريادة فيها
وقد وصفت الحرب العالمية "الأولى ب "حرب الكيميائيين
أصبحت الكيمياء الصناعية ،تمثل قوة في تاريخ العالم
نتيجة للروابط ما بين ،إكتشافات العناصر
نمو الإمبراطوريات الأوروبية
وإكتشاف اللون البنفسجي
ولكن رحلة البحث عن ماهية مكونات العالم لم تكن قد وصلت لنهايتها بعد
كان الباحثون في مختلف جامعات العالم يحاولون
إدراك أي العناصر التي قد تكون داخله في تكوينهم
كانت النظرية الرئيسية هي أن كل عنصر يتكون من كتل دقيقة لا تتجزأ من المادة تدعى الذرات
ذرات العناصر المختلفة تندمج معًا لتكوين كل ما نراه ونلمسه
وكان هناك فقط مشكلة - عويصة تخص فكرة الذرة
البرهان
"الرؤية خير برهان" ولكن أحدًا لم يرى الذرة
فإنها صغيرةٌ للغاية. شكك الكثير من الفيزيائيين في أمر وجودها
وصرح "ارنست ماخ"، الذي أرتبط :أسمه بسرعة الصوت قائلًا
"إنها مجرد هنات للفكر"
أولى الدلائل المادية على وجود الذرات جاءت من مصدر برّاق غير متوقع
من عالم الخوارق
بالنسبة للعقل المعاصر، يبدو "وليام كروكس" نوع محير من العلماء
تتنوع إهتمامته ما بين إكتشاف عناصر جديدة إلى إستكشاف عالم الأرواح والأشباح
شغف "كروكس" بالروحانيات ربما حُفز بسبب وفاة
شقيقه الأصغر في سن مبكرة بشكل مأساوي
وفي الوقت نفسه، ظهرت صور فوتوغرافية تزعم إظهار طاقات، أرواح وأشباح
شرع "كروكس" في إستقصاء علمي حول هذه الإدعاءات
دعا "كروكس" بعضًا من الوسطاء الروحانيين البارزين في عصره إلى منزله حتى يختبرهم
ولقد أجتازوا الإختبار عبر ألوان طائرة
،لقد زعم رؤية أشياء ترتفع
أكورديون يعزف بذاته
،وشخصيات وهمية غريبة والتي قام بتصوير بعضها
هل كان "كروكس" ساذج؟
حسنًا، حينها كانت قد مرت عقود قليلة منذ إختراع التلغراف
إذا ما كان في الإمكان التواصل فيما بيننا عبر أنحاء مختلفة من العالم فما الذي يمنع من التواصل مع عالم الموتى؟
ما يجب أخذه في الإعتبار هو أنه حتى في مختبره الخاص كان يبتكر
أشياء يصعب شرحها للغاية، أشياء كانت حقًا، إذا صح القول، من عالم خارجي
هذا الشيء هنا "يسمى "أنبوب كروكس
إنها مجرد أنبوبة زجاجية ،مفرّغة من الهواء
وزوج من الأقطاب الكهربائية وسطح فلورسنتي
قام "كروكس" بتمرير تيار كهربي عالي ..الجهد عبر الأقطاب الكهربية
وكانت النتيجة حقًا مذهلة
أليس هذا رائع؟
يبدو وكأنه نوع من الأشعة الخضراء
هل كان هذا إنبعاث روحاني؟
كان "كروكس" مجرّبًا حذرًا
أتضح له أن الوهج يمكن أن ،ينحني بفعل المغناطيس
مما يدل على أن الوهج بشكل ما كان كهربيًا
ما فعله تاليًا كان أمرٌ بالغ البراعة
حسنًا
صنع "كروكس" أنبوب أخر مع إضافة جديدة، عجلة تجديف معدنية صغيرة
دعونا نرى ماذا يحدث عندما نقوم بالتشغيل
مذهل
دلَّ هذا على أن الوهج الغريب كان ،مكونًّا من جسيمات متحركة
وهو شيء ذو كتلة من شأنها دفع العجلة
حينها شعر "كروكس" بسعادة غامرة
بالنسبة له، أثبت هذا بما لا يدع مجال للشك
أن ما كان يحدث كان نتيجة لتيار من الجسيمات جعل العجلة تدور
،وقام بتسمية هذه القوة "هذا التيار، "المادة المشعة
وكان يعتقد أنها ضربٌ من الحالة الرابعة لوجود المادة
بالرغم من مهاراته ،العديدة كمجرب
إلا أن "كروكس" لم يكن لديه نظرية مقنعة لما يحدث
ولكن فضوله سيفتح الباب أمام ىسلسلة كاملة من ،التجارب التي من شأنها أن تحول مسار علميي الفيزياء
والكيمياء وسيتسبب في نشأة تصور جديد تمامًا للعالم الغريب والعميق الذي نحيا فيه
بدأت الرؤية تتضح بشكل كبير بالنسبة للنظرية الذرية هنا في جامعة كامبريدج
في مختبر كافنديش المتواضع
وبمجهودات الفيزيائي، "جوزيف جون JJ طومسون"، والذي أشتهر باسم
أدرك "طومسون" أن سبب الوهج في الأنبوب ودوران عجلة التجديف هو تيار
من الجسيمات الدقيقة المشحونة، وهي جسيمات أصغر بمراحل من الذرات نفسها
قام بتطوير إصدارات أكثر دقة وحساسية من أنابيب كروكس
بالحساب توصل "طومسون" إلى أن حجم الجسيمات التي أدت إلى حركة العجلة كانت أصغر ألف مرة من الذرة
أحدث هذا ضجة كبيرة
تم تسميتها "الإلكترونات"، وهي أولى الجسيمات دون الذرية التي يتم إكتشافها
كان هذا الإنجاز هو ما تسبب في فوز طومسون" بجائزة نوبل للفيزياء في عام 1906"
تفتقت أفاق جديدة في فهمنا لماهية مكونات العالم مع بدايات القرن العشرين
العالم مكونٌ من ذرات
وكل ذرة مكونة من ثلاثة ،جسيمات أساسية
البروتونات والنيوترونات ،مجتمعة معًا بداخل النواة
محاطة بالإلكترونات المتحركة في مدارات
أحد أنسب الأماكن الكبرى التي تمنحك شعورًا بما يدور في عالم الذرة هي كاتدرائية القديس بولس بلندن
حيث يمكنك فيها أن تتخيل الحجم والأبعاد بداخل الذرة
فإذا ما تخيلنا أن هذه ،الكاتدرائية عبارة عن ذرة
فحينها النواة التي ،هي مركز الذرة
والتي تحوي أغلب الكتلة، يمكن تخيل حجمها كأصغر من حبة رمال
والباقي ما هو إلا فراغ
هذا مدهش
،فكل شيء نعتقد أنه صلب، كالبناء أنا، أنت، الأرضية التي أقف عليها
تقريبًا في معظمها مساحة فارغة
ولهذا السبب، إذا ما أمكن التخلص من جميع هذه المساحة الفارغة، فإن سكان العالم بأجمعه
حينها يمكن إحتوائهم في حجم يوازي حجم مكعب صغير من السكر
وسرعان ما أدرك العلماء أن قوانين الفيزياء التقليدية لا تنطبق على العالم الداخلي للذرة
في الأيام الأولى من النظرية الذرية، كان يُنظر للذرة على أنها نموذج مبسط من النظام الشمسي
حيث توجد النواة كالشمس في المركز ومن حولها تدور الإلكترونات كالكواكب الصغيرة
ولكن سرعان ما أدركوا أن الإلكترونات لا تشبه الكواكب في شيء
فالإلكترون يُعد وحش غريب لا يصدق
ولا يمكن سبر أغواره بسهوله
فالإلكترون لا يظل في نفس المكان مطلقًا
فإنه ينتقل سريعًا من مكان لأخر كما ولو أنه متواجد في أكثر من مكان في نفس الوقت
،قد يتواجد بالقرب من المذبح ،أو بالأعلى هناك في القبة
،أو ورائي
جميع هذه الأماكن بنفس الوقت
كان هناك حاجة إلى نظرية جديدة لتفسير هذا العالم الغريب للجسيمات دون الذرية
لا يمكن التعبير عن سلوك الإلكترونات باليقينيات ولكن بالإحتمالات
فلا يمكن القول بوجودها في مكان بعينه ولكن بأرجحية وجودها بهذا المكان
عُرفت النظرية الجديدة "بأسم نظرية "الكم
،نيلز بوهر"، أبو فيزياء الكم"
قال ذات مرة "إذا لم تكن صٌدمت بعمق عند سماعك عنها
"فإنك إذًا لم تفهمها بعد
حتى أن "ألبرت أينشتاين" رفض :في البداية نظرية الكم، قائلًا
"إن الرب لا يلعب النرد مع الكون"
لكن مع ذلك تمثل نظرية الكم حجر الأساس لمجتمعنا التقني الحديث
في عام 1945، أحتفى الجيل المعاصر للحرب بالنصر وبإمكانية تحقيق النماء والسلام
لقد كانوا يحلمون كيف أن التكنولوجيا من الممكن أن تحول حياتهم للأفضل
وكان وراء تحقيق الكثير من هذه الأحلام علم الإلكترون
لقد هناك عالم جديد مميز يطرق الأبواب وما جعله ممكنًا هذه الأشياء
الصمامات
إن هذا لرائع، أليس كذلك؟
إنها تُعد بمثابة ابن العم البعيد لأنبوب ،كروكس وكانت وظيفتها الأساسية
،التحكم في تدفق الإلكترونات لتضخيم أو لتحويل الأشياء
كان هذا الصمام بمثابة العمود الفقري للصناعة الكهربائية
كان يستخدم لتضخيم الإشارات الكهربائية في أجهزة الراديو
ومراكز التبديل الهاتفية، ولتحويل الإشارات الثنائية في أجهزة الكمبيوتر البدائية
تم تصنيعها بالملايين
ولكن المشكلة كانت تكمن في أنه كبير الحجم ذو بروزات ..ويستهلك الكثير من الطاقة، ويسخن إلى درجة لا تصدق
!وقابل للكسر..
كان على العالم الغريب لنظرية الكم أن يوفر بديلًا
كانت إحدى شركات الهاتف هي المكان حيث بلغت نظرية الكم حد الإكتمال
كانت "مختبرات بل" تطمح إلى وسيلة أفضل وأرخص للتواصل بين الأمريكيين
وللقيام بذلك، فإنهم كانوا في حاجة لإستبدال الصمام بشيء أخر
وقاد فريق البحث ،"الخاص بهم "ويليام شوكلي
،وهو شخص جذاب ظاهريًا ذكي ولكنه غير محبوب
وهذا هو ما نجح فريق شوكلي" في إبتكاره"
إنه يبدو كوحش غريب مثير للفضول علاوة على ذلك فإنه يعد نموذج للترانزستور الأول في العالم
يمكنك أن تصنع ترانستور فقط إذا ما فهمت سلوك الإلكترونات
إنك بحاجة إلى نظرية الكم
ولكنه في الأساس كان يقوم بما يقوم به الصمام ،من حيث التحكم في سريان الإلكترونات
ولكنه علاوة على ذلك أستفاد من قوانين ميكانيكا الكم
الآن، سوف أضع الترانزستور ضمن أهم عشرة إختراعات
على مر العصور لأنه غير وجه العالم تمامًا
سرعات ما أُستبدلت أجهزة الراديو ذات الصمام الكبير غير المتقن
بأجهزة الراديو المحمولة ذات الترانزستور والذي سرعان ما حل محله المعالج الدقيق
عند التفكير في الأمر نجد أنه من المدهش أننا خلال 60 عام فقط نجحنا في الإنتقال من
مرحلة الترانزستور إلى مرحلة المعالج الدقيق الذي يحتوي على أكثر من ملياري ترانزستور
بالنسبة لي، يعد المعالج الدقيق هو التعبير النهائي
عن القوة التي أُطلق لها العنان نتيجة لمحاولة فهمنا لماهية مكونات العالم
الخوض عميقًا في مسألة المادة أكثر من أي وقت مضى مما لا شك فيه قد غير مجتمعنا
كالمباني التي نعيش فيها، والطرق المختلفة للترحال وكيفية التواصل فيما بيننا
باختصار، حياتنا المعاصرة هي إلى حد كبير نتاج المساعي المستمرة لإكتشاف ماهية مكوناتنا جميعًا
ولا تزال هذه المساعي بعيدة جدًا عن النهاية
فلازال أمامنا الكثير لإكتشافه والذي ربما يكون أكثر غرابة
ولعل ما يبدو الآن أنه لا يصدق هو ببساطة مالم نتوصل لفهم طبيعته بعد
في الحلقة القادمة، نبحث أكثر الأسئلة تعلقًا بنا
كيف وصلنا إلى هنا؟
ترجمة د/إيهاب محمد https://www.facebook.com/ehab150