العباقره هم عقول الأمم بهم تحيا أبيه راقيه يبدعون فى شتى مناحى الحياه

 

 

لزمن طويل والكيميائيون يهتمون بظاهرة نسميها التخمر

تحت هذا المسمى تندرج العديد من العمليات الكيميائية

والتي تحدث بداخل الكائن الحي والتي هي عظيمة الاهميه

المواد المعقدة تتكسر تحت تأثر العوامل المسماة المخمرات

مسببات التخمر أو الخمائر

تأثير كل خميره محدد لكل ماده أو مجموعه من المواد

انها خصيصه هامه من خصائص الخمائر

والتي تحت ظروف معينه تحدث في الكائن الحي

تحدث تأثيرا قويا

وتحت ظروف أخرى لاتحدث اى تأثير

بمساعدة عناصر أخرى العمليات الكيميائية

تبدوا مشابهه لأفعال الخمائر

عوامل ضروريه طبيعتها تجعلها غير ملائمة إلا للكائنات الحية

وجود عمليات تخمر بداخل الكائن الحي تنظم حياته

هذا العلم أصبح تسيطر عليه فوانيين تكوين

وانحلال المواد بداخل الكائن الحي

تعرف الخمائر بتأثيراتها

تركيبها الداخلي ومكوناتها

هذا يشاهد في الخمائر التي توجد في صوره سائله

في الافرازات التي تدخل إلى داخل الجهاز الهضمي

وتحدث تأثيراتها العديدة هناك

مجموعه كبيرة من العمليات تحدث بداخل الخلية الحيه

تحول السكر لكحول والكحول لثاني أكسيد الكربون

تحت تأثير الخميره العاديه

الارتباط بين التخمر ووجود خلايا حيه في الخميره

حيث أن التخمر ينظر إليها على انها تعبير عن الحياة

تعبير للخلية عن الحياة

باستير تبنى هذه النظرية وضعها فى الدراسات العلمية
أوضح أن هناك كائنات دقيقه حيه هي التي تسبب التعفن
والتخمر وغيرها من العمليات
باستير الذي عرف بأفكاه العبقرية وتجاربه الزكيه
حاول الاجابه عن سؤال هل التخمر الكحولي يحدث أساسا بفعل خلايا الخميره الحيه
والتي عند فصلها لا يحدث التخمر
تجاربه أكدت فكرة حتمية وجود خلايا حيه لإتمام التخمر
هذه النظرية بقت لسنوات
التخمر تعبير عن الحياة وغير منفصل عنها
في هذه الظروف باكنر
أوضح أن التخمر الكحولي يمكن أن يحدث في العصائر
المستخلصة من خلايا الخميره والخالية تماما من الخلايا الحيه
أوضح أن التخمر يحدث نتيجة لخمائر تنتجها خلايا الخميره
والتي يمكن فصلها عنها
التخمر ليس تعبير مباشر عن الحياة
الخلايا يمكن قتلها وتحطيمها بينما تبقى الخميره
يمكن الحصول من خلية خميره واحده
على كميات كبيرة من مواد قوية التأثير
خاليه من الخلايا الحيه

 

 

 

<!--

<!--<!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"جدول عادي"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;} </style> <![endif]-->

العلاقة وثيقة بين العلم وتطبيقاته

  التكنولوجيا - الثورة الصناعية

  تزايد حجم المصانع

  تولد صناعات جديدة

أحد الصناعات تحضير الصبغات العضوية

من تقطير قطران الفحم

أحد الباحثين في صناعات القار – فوت باير

اكتشف تركيب الأنديجو  (ثلاثي فنيل المثان)

مجموعة أصباغ ثلاثى فنيل المثان

أهم الصبغات التي من أصل عضوي لجمالها وثبات ألوانها

ولكن أسعارها عالية

لاستبدال الصبغة الطبيعية بأخرى صناعية

كان أحد أهم المهام الصعبة الملقاة على عاتق الكيميائيين

صدفه سعيدة قطعت نصف الشوط

وكان أحد الاكتشافات غير المتوقعة

فون باير في السنوات من العمل الشاق أكسبته الخبرة

مكنته من تصنيع الصبغة من مكوناتها الرئيسية البسيطة

وأخذت عدد من السنوات لتطبيق هذا العلم

             التركيب الكيميائي :-

nitrophenyl acetate                              

                               

orthnitrocinnamic acid and acetone      

                                           orthnitrobenzaldhyde and acetone       

 

مهد الطريق لإنتاج الانديجو من مواد خام

من قطران الفحم

حل باير  مشكله صناعية وإقتصاديه

هبطت أسعار الانديجو للثلث

 

الأرض التي كانت تزرع الانديجو صارت تزرع قمح

لتسد حاجة الملايين في الهند

أفادت هذه الأبحاث الكيمياء العضوية وجهت الأبحاث لقنوات جديدة

كان باير نشط في مجال تصنيع الأصباغ

استطاع اكتشاف مواد ملونه اسماه

الفيثالينPhythaline                                           

منها صبغة الأيوسين المهمة للصناعة

وصبغة الرادمين المشتقه منها

لسنوات وصف باير الطبيعة الكيميائية للفيثالين

وأيضا للروزانيلين

يمكن تصنيفها على أنها أحد مشتقات ثلاثي  فنيل الميثان

في عام 1900

 استكمل باير عمله على ثلاثى فنيل الميثان

 ليقدم مفاهيم جديدة  - تركيب الأصباغ

 الخصائص المختلفة

 التداخل بين تلك الخصائص الكيميائية والضوئية

 والتركيب الداخلي للمادة

هذه المواد العضوية صنعت تحت

اسم المواد العضوية الأروماتيه التي تختلف عن المواد الاليفاتيه أو سلاسل الأحماض الدهنيه

في خصائصها وسلوكها وتفاعلاتها

مدت أبحاث فون باير الجسور بين  النوعيين من المواد

<!--

<!--<!--

<!--

<!--<!--

من مهام الكيمياء إنتاج العمليات التي تحدث في الكائنات الحية صناعيا للحصول على قاعدة للمفاهيم التي تشرح الظاهرة البيولوجيه

إستطاع فيشر أن يحضر سكر العنب  وسكر الفاكهة

بينما السكر الطبيعي به 5-6 ذرات

خلق فيشر سلاسل تحتوى على 2-9 ذرات وبذلك صنع الجليكوسيدات صناعيا

أضاف لإنجازات تخليق الكيمياء مجموعه مهمة للغاية

نجح فيشر في تحديد الطريقة التى ترتبط بها الذرات في الجزيئات

وأيضا علاقة الجزيئات ببعضها

 بعبارة أدق الشكل الفراغي للجزيئات

مفاهمنا عن المجموعات الذرية أخذت شكل التأكد

بدراسات موثوق فيها لا يعتريها تغير

مفاهيم كالتكافؤ وطبيعة الذرة

دراساته كانت مهمة بالنسبة للفسيولوجي

أحد أهم العمليات الحيوية تكوين الكربوهيدرات

وفى النباتات الخضراء هذه العملية

هي أساس مصدر أى ماده عضويه

في عام 1870 فون باير قدم نظريه مفادها ان ثانى أكسيد الكربون مع الماء يختزل الى فورمالدهيد فورمالين فى الخلايا التى تحتوى على الكلوروفيل هذا يتكثف ليكون سكر

بما أن فيشر نجح في تحضير الفورمالدهيد

سكر العنب وسكر الفاكهة  والذي يوجد فى النبات

النظريه تحتاج لتأكيد تجريبي

تخليق السكر  مرتبط بالكربون غير العضوي والهيدروجين والأكسوجين  من خلال الفورمالدهيد وفعل الإنزيمات القوية

وجد ان السكريات المخلقه التي لها ثلاثة أو تسعة ذرات تحول الى كحول او ثاني أكسيد الكربون بالخميره

<!--

<!--<!--

الجلوكوز والفراكتوز يختلفان إختلاف بسيط فى التركيب الفراغي

الوظيفه الحيويه تعتمد على الشكل الهندسي للجزئ للماده الغذائيه اكثر من اعتمادها على التركيب

حدد فيشر حساسيه الانزيمات للمركبات المختلفه

وجد ان الانزيمات نفسها مع منتجات الحياة كربوهيدرات بروتين

حبيبات الكلورفيل والبروتوبلازم مواد نشطه ضوئيا

وكل التحولات الكيميائيه تعتمد على الاتماثل

نظرتنا للطبيعه ومايحكمها  تخليق السكر تتاثر بانزيمات  يمكن تاكيده بالتفصي

البروتينات مكون رئيسى للخلايا الحيه شيلى عام 1776

وجد حمض اليوريك فى حصوات الكلى 

مواد عديدة تشبه الادينين والجوانين  عرفت فى الافرازات

نفس المجموعه موجوده فى النباتات الثيوفيلين والكافيين

الموجوده فى الكوكا والشاى

اوضح انها أشياء ماخوذه من من عنصر واحد البيوريين

حضر احدهما من الأخر ومن مركبات بسيطة

من سلسلة الكربوهيدرات هيدروجين وأكسوجين

مشتقات البيورين تصل إلى 150

التركيب الداخلى لها تم تحديده

معرفة ان حمض البوريك ووالزانسين يخرجن أحدهما من الاخر له اهميه كبرى فى دعم نظريه تكوين حمض البوريك من النيكلوبروتين

من نواة الخليه ومن البيورينات من داخلها  الكافيين والثيوبرومين إستخدما طبيا على مدار السنين لذا

توقعنا اهمية البيورين الطبيه

 

 

 

<!--[if !mso]> <mce:style><! v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} -->

<!--[endif] -->

تعريف الوقت

اختبار نظرية اينشتاين للنسبية العامة

جيولوجيا الانحراف القاري

الذرة لها مستويات من الطاقة

الانتقال بين هذه المستويات تحدث بإطلاق

أو امتصاص الإشعاعات الكهرومغناطيسية

مثل الضوء الانتقال بين المستويات القريبة

يمكن أن يحدث  (radiofrequency)

إطلاق الإشعاع موجات الراديو

وهذا ما يعرف طرق الرنين

أول تلك الطرق قام بها البروفسور راين عام 1937

ونفس الفكرة الرئيسية تطورت

 في اللاحق مثل الرنين المغناطيسي  NMR))

وكذلك الرنين مغزل الإلكترون

 والضخ البصري طريقة رابي

شعاع من الذرات يمر خلال مجال مهتز

لو أن تردد المجال سليم التحول بين مستويات الذرة سيحدث

في عام 1949- رامزى عدل تلك الطريقة

باستخدامه لمجاليين مهتزيين

نتيجة للتفاعل بين تلك المجالات

هناك تداخل حاد ونمط حاد من التداخل

 حدث هذا الكشف جعل من الممكن تحسين الدقة

 بعدد من الدرجات من السعه

وهذا قادنا إلى المطياف عالي الدقة

أحد التطبيقات لطريقة رامزى ساعة السيزيم

والذي يعتمد عليه تعريفنا للوقت منذ عام 1967

الثانية الواحدة لم تعد تعتمد على دوران الأرض حول الشمس

ولكن تعتمد على الوقت الفاصل

 والذي فيه ذرة السيزيم تقوم بعدد من الذبذبات

ساعةالسيزيم لها حد من الخطأ يساوى 1/1000من الثانية

كل ثلاث مائة سنه

حلم الفيزيائيين هو دراسة ذره أو ايون تحت أحوال ثابتة لوقت طويل من الزمن

في سنوات حديثه استطاعوا ذلك

الوسيلة كانت مصيدة الايون

 والتي قدمها بول ولفجون عام 1950

وطور وحسن أداء الطريقة هانز دهلمت ومعاونوه

فظهر ما يعرف مطياف مصيدة الايون

بدأ دراسة الإلكترون عام 1973

نجحوا لأول مره مشاهدة إلكترون واحد في مصيدة الايون

وتحديدا الإبقاء عليه في هذه المصيدة لمدة أسابيع بل شهور

أحد خصائص الإلكترون اللحظة المغناطيسية

والتي تم قياسها لدرجة دقه نحصل على 12 رقم عشري

والتي تم إثبات ذلك رياضيا

وهذا كان اختبار للنظرية الذرية

 وعرف بديناميكا الإلكترون الكميه QED))

بطريقه مماثله مع غيره

استطاعوا اصطياد  ودراسة ايون مفرد

 والذي كان علامة في حياة المطيافيه

(Spectroscopy)

في جامعة هارفارد Hydrogen maser))

مازر الهيدروجين مقياس سنوي

تستخدم هذه الاله كمقياس للوقت والتردد

بثبات عالي للوقت المتوسط أكثر من ساعة السيزيم

تستخدم في تحديد الانحراف القاري

          (VLBI very long base line interferometery)   

إشارات من نجم يرسل إشارات الراديو

يستقبلها تلسكوب الراديو في قارتين مختلفتين

 ويعقد مقارنه بتقدير الوقت من آلتين مازر الهيدروجين

تطبيق آخر

اختبار نظرية اينشتاين للنسبية العامة

تبعا لهذه النظرية الوقت يمر أسرع

 على قمم الجبال عن سفوحها

لاختبار هذه الفرضية

مزر هيدروجين أرسل لارتفاع 10 آلاف كم

وتم مقارنة تردده بواحد موجود على الأرض

تأكد الاختلاف بقدر 1/10آلاف الثانيه

 

 

<!--<!--<!--

 

<!--

يلعب التماثل دور كبير فى العديد من العلوم والمجالات الأخرى

اكتشاف غير متوقع انحراف عن قواعد التماثل

جرت التجربة في بركنهافن

 بمجموعه قادها جيمس كارتون - فال فيتش

التجربة تمت في معجل البرتون AGS

شعاع من الجسيمات الاوليه أنتجت

انحلالها الاشعاعى تم تسجيله وقياسه بدقه عالية

باستخدام حساس مخصوص

كل العقبات تم تزليلها

نوع الميزون الذي اكتشفه كرنون وفيتش

ثبت انه يتكون من  نصف ماده و ونصف مضاد للمادة

ثلاثة قوانين تقول أن قوانين الماد متشابهة

في كل من المادة ومضاد المادة

الميزون المتعادل أكثر الاختبارات حساسية

 ودقه لهذه القاعدة

والتي اختبرها كرونين وفيتش

التماثل التام مقبول للقوانين

 التي تصف ظواهر الكهربية والمغناطيسية

هناك اختلال في هذه القاعدة في عمليات الانحلال الاشعاعى

انحراف عن التماثل في القوى الضعيفة

التي تحدث فى حالات   الانحلال الاشعاعى

هذا ثبت في عديد من التجارب فى معامل اخرى

وهذا الانحراف اكتشفه كرونين وفيتش فى تجربتهما

وهذا قد يفسر كيف

تجنب الكون الفناء أثناء ميلاده

مع وجود التماثل والحرارة العالية

<!--<!--

 

 

<!--[if !mso]> <mce:style><! v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} -->

<!--[endif] -->

لأكثر من مائة عام ظل الإلكترون عنصر ثابت في الفيزياء

وقاوم محاولات فكه وتكسيره

احتفظ بشحنته وتجنب التفاعل مع الالكترونات الأخرى

اكتشاف عام 1998

الالكترونات في محيط مغناطيس  قوى تتجمع بعضها مع بعض ويمكنها أن تتصرف كما لو أنها سائل كمي

وتتصرف لو أنها نوع جديد من الجسيمات

كل منها يحمل شحنه جزيئيه من الالكترونات

النظرية وتطبيقها

لمائه وخمسون عام يستخدم الإلكترون لأغراض تطبيقيه

فقط تم اكتشافه عام 1897

النموذج الأول المبكر كان يصف الإلكترون في المعادن

عام 1956 العالم الروسي ليف لاندو

 الحاصل على نوبل 1962

قدم نموذج يشرح به

كيف يتصرف الإلكترون في التطبيقات

الالكترونية المعقدة

الصناعة الالكترونية الدقيقة تستند إلى

 كيف يتحرك الإلكترون

بدا التطبيق ثم أعقبته ظهور النظرية

الذباب في مهب الريح

الإلكترونات في مجال مغناطيسي

في الموصل الإلكتروني الرياح المغناطيسية

 تدفع الإلكترونات إلى حافة ما

الجهد الكهربي يبدأ في إتجاه الريح عمودي

 على إتجاه التيار أدوين هال اكتشف هذه الظاهرة

في عام 1879 عندما كان عمره 24 عام

تأثير هال hall effect

<!--

<!--<!--<!--

المجال المغناطيسي من خلال موصل يولد جهد كهربي عمودي على كل من اتجاه التيار والمجال المغناطيسي

مقاومة هال hall resistance))

قريبا من الصفر المطلق في محيط مجال مغناطيسي قوى

الإلكترونات مدفوعة للحركة في مستوى

 يتغير تأثير هال بخطوات

تأثير هال الكمي المتدرج

هوست ستومر / دانيال توس

تجاربهما أثبتت نتوءات وتوقفات في تأثير هال

في عام 1980

كلاوس كلينيزنج

درس تأثير هال بأدوات جديدة

ضمن الإلكترونات في طبقه رقيقه

بردها لدرجه تصل للصفر المطلق

فى محيط مجال مغناطيسي قوى

تأثير هال أظهر خطوات واضحة

كلاوس حصل على نوبل عام  1985

على إبتكاره

طبقات الإلكترونات ثنائية الإتجاه

 تكون دوائر التليفون المحمول

الأقمار الصناعية

الشبكة العنكبوتيه

الدوائر المستخدمة سوف تكون صغيره للغاية

السوائل الكميه أشباه الجزيئات قد تستخدم في الكمبيوتر

ستومر - توسوى - مع فون

 قاموا بتجارب مشتركه

استخدموا اشباه موصلات عالية النقاوة مبنى ذره بذره

برده إلى درجة حرارة قريبه من الصفر

استخدموا أقوى مغناطيس في العالم في عام 1982

وجدوا فجأة توقف في تأثير هال

على أساس النظرية المتاحة

 لم يكن يمكن تفسير هذا السلوك

 توسى سنوفر شكا أولا في النتائج

   الاعاده  والنتائج لم تتغير

روبرت لوفين بحث عن تفسير لما اكتشفه

سنوفر وتوسى

بعد سنوات من الحسابات

اكتمل نموذجه وكأنه عاصفة فى البحر

قوة الرياح المغناطيسية  والالكترونات للسائل

الكمي تخلق ظاهره جديدة

وبعدها قدم نموذج مكتمل

 

 

 

    

 

الكساد الثلجي قريبا من الصفر المطلق

 

 في يد المجال المغناطيسي  الحديدية

الالكترونات في طبقه رقيقه

ترغم على أن تتعاون وتكون سائل كمي

المجال يتغير دوامات تتكون في السائل

الالكترونات تضطر

لان توزع شحناتها في الدوامات أثناء دورانها

الضغوطات والتفرعات تتصرف وكأنها جسيمات

أ اشباه جسيمات كل منها يحمل جزء من شحنة إلكترون

الالكترونات فى الموصلات يمكنها التصرف

وكأنها برد يسقط على سطح

خبطه من الإلكترون يعقبها خشخشه الصوت

في عام 1997امكن سماع الصوت

 بأدوات خاصة

 

<!--<!--<!--

 

<!--

الطريقة الموحدة تفاعل الجسيمات الاوليه فيما بينها

القوى الضعيفة الكهرومغناطيسية

التطور في الفيزياء يتكون بإلحاق الظاهرة بمسببها

مثال كلاسيكي

 تقديم نيوتن للقوى الجاذبية  لشرح سقوط تفاحه

حركة الارض حول الشمس

الكهربية والمغناطيسية وجهان لعمله واحده

التفاعلات الكهرومغناطيسية بين الشحنات

مع الالكترونات تلعب دور رئيسي

الفوتون الكم الكهرومغناطيسي للضوء كرسول

سريع رشيق  يسيطر على التكنولوجيا وعلى حياتنا اليومية

تقنيات الالكترونات  - الذرة فى منتج هذا القرن

القوى النووية القوية

القوى النووية الضعيفة

على عكس الجاذبية المغناطيسية الالكترونية

هذه القوى تعمل على مسافات قطر النواة أو اقل

القوى القوية تحافظ على النواة مجمعه مع بعضها

بينما القوى الضعيفة مسؤله عن ما يسمى بانحلال بيتا

مواد مشعه بيتا

الإلكترون أيضا يشارك في التفاعل الضعيف

ولكن الجزء الرئيسي الذي يلعبه النترينو

الذي وصف بأنه صغير جدا

ليست له شحنه

ولا يتفاعل على الاطلاق

ينفذ من الأرض بسهوله

الطاقة الشمسية في غاية الاهميه لتستمر الحياة

تتخلق عندما يحترق الهيدروجين إلى هليوم في داخل الشمس  

فى سلسله من التفاعلات النووية

مفاعل الشمس معزول عن الأماكن المأهولة

حرق الهيدروجين إلى ديتريم يعتمد على القوى الضعيفه

والتي يمكن تسميتها بمحرقة الشمس

القوى الضعيفة مرتبطة بالقوى الكهرومغناطيسية

هاتان القوتان تطلان كوجهين مختلفين

تفاعل الإلكترون الضعيف الموحد

هذا يعنى أن الإلكترون و النيترينو

 ينتميان لنفس العائلة من الجسيمات

تتابع آخر للنظرية الموحدة لابد من وجود نوع جديد من التفاعل الضعيف

العمليات الضعيفة يمكنها أن تحدث وفقط

بالارتباط مع التغير في شخصيه

 تحديد تحول الإلكترون إلى نيترينو او العكس

هذه العملية يقال إنها تتقدم مع التيار المشحون

حيث أن الجسيم يغير شحنته

النيترينو - الإلكترون يغير من شحنته

النظرية

لابد من وجود عمليات ترتبط بالتيار المتعادل

فيها النيترينو أو الإلكترون يعمل بغير

أن يغير من شحنته أو طبيعته

التجارب تثبت صحة النظرية

النظرية عمليا وضعت إطار لوصف أيضا القوى النووية

القوية وبذلت جهودا لتتكامل التفاعلات مع الجسيمات الاوليه

دعنا نعطى أمثله للارتباطات الموجودة

 بين الفروع المختلفة للعلوم الطبيعية

أجسامنا تتكون من عناصر بجانب الهيدروجين

وهى عناصر تكونت بداخل النجوم فى تفاعلات نوويه

تشبه ما يحدث فى الشمس

تبعا للفيزياء الفلكية

هناك عناصر ثقيلة معينه تظهر فىانزيمات الحياة

 وهرمونات مثل اليود و السلينيوم

يمكن أن تخلق بالارتباط مع انفجار النجوم العملاقة

لذا يسمى إنفجار النجوم المستقرة

 والتي تحدث في مجرتنا كل مائة أو مائتين  عام

النيترينو يتفاعل من خلال التيار المتعادل

يلعب دورمهما في هذه الانفجارات وفيها جزء

كبير من المادة يلقى به في الفضاء

ارتباط البيولوجى بالفيزياء الفلكية

وفيزياء الجسيمات الاوليه

 

<!--<!--

<!--

ترتيب الإلكترونات فى مداراتها مشكله شغلت بال العلماء

شارك في حلها وولف جانح بولي

قدم إسهام ملحوظ باكتشافات عام 1925

قانون الاستبعاد لبولي

ركز أبحاثه على تحليل نتائج تجارب ومعارف نظريه

وجد أن أربعة أعداد كميه نحتاجها عامه

 لتعريف حالة الطاقة التي يتواجد عليها الإلكترون

 ومن ثم وضع مبدأه

لا يمكن أن يتواجد أكثر من إلكترون فى نفس الحالة من الطاقة

عند تعريف هذه الحالة من الطاقة

ثلاثة أعداد كميه يمكن

 أن ترتبط بدوران الإلكترون حول النواة

ضرورة وجود رقم رابع يثبت

 وجود خصائص مميزه ومثيره للإلكترون

هذه الخصائص يفسرها وجود مغزل للإلكترون

يجعلنا نظن أن الإلكترون يلف حول محوره

حول محور يمر بمركز الجاذبية

ترتيب الإلكترونات يمكن تفسيره وفهمه بوضوح بمبدأ الإستبعاد

الذي يشرح خصائص فيزيائية

 وخصائص كيميائيه لعناصر مختلفة

ضمن هذه الظواهر

توصلية الكهربية للمعادن

الخصائص المغناطيسية للمادة

فى عام -1925  حدث تطور لنظرية الكم

التي أوجدت الفيزياء الذرية

طرق جديدة وهامه تطورت لوصف حركة الجسيمات

فى ظل هذه النظرية يمكن إدراك أهمية الإكتشاف

إكتشاف ظهر أنه هام ومكمل لنظرية الكم الجديدة

طريقه أسهل لشرح هذا القانون

الدراسات على أنوية الذرات

 فى هذا المجال تأكدت أهمية قانون بولي

كقانون فى الطبيعة اعتبر مهما لانوية الهيدروجين او البروتونات

وأيضا النيترونات التي تدخل فى العديد من التفاعلات النووية

وهى جسيمات لها كتلة البرتون وغير مشحونه

قانون بولي

بما أن مغزل الإلكترون معروف الكميه

Ms= spine quantum number

عدد المغزلي للإلكترون = +-1/2

قانون بولي

لا يوجد إلكترونين يمكن

 أن يكون لهما نفس الأربع أعداد الكميه

إذا إلكترونين فى نفس الاوربيتال

 لابد أن يكون لهما مغزلان متعاكسان

<!--<!--

إدوارد أبلتون

 

<!--

فى عام01 19

استطاع ماركونى أن يربط العالم القديم بالعالم

الحديث لاسلكيا موجات الاسلكى

 ثبت أنها تتبع محيط الأرض

مما يجعلنا نفترض وجود طبقه فى أعالى طبقات الجو

مما يجعلنا نعتقد أن  موجات الراديو المتحركة خطيا

تعود ثانيا للأرض بمجرد انحراف أشعة الشمس

لذا ضوئها يمكن ملاحظته بعد مرور أشعة الشمس

هنسفيلد وكنيلى

هذه الطبقة التي تعيد موجات الراديو

وتحيط الأرض برمتها

ربما للتأثير المؤين للأشعه فوق البنفسجية للشمس

فى طبقات الجو العليا

لم يكن هناك ما يؤكد ذلك حتى عشرينيات القرن

فى هذا الوقت تطور الراديو

وإستخدمه الهواة بموجات أقل من مائة متر

المعوقات كانت الحصول على جهاز إرسال

ثبت انه يمكن التهاتف بإستخدام جهاز إرسال صغير

مساهمة أبلتون

بطريقه عبقرية

طريقه تسمى التباين فى التردد

Frequency variation methods) )

فى عام 1924 مع ترينيت

أكد أن هناك تداخل بين موجات الراديو المباشرة

الموجودة على سطح الأرض

والموجه المنعكسة  باتجاه طبقه فى الفضاء

وسماها الطبقة الثقيلة

وقدر وجودها بإرتفاع مائة كيلو متر

بالتحليل الدقيق

لإختراق الموجه  بداخل الطبقة

إستطاع أبلتون دراسة ظواهر بالتفاصيل

 والتي شاهدها أثناء إجرائه لهذا البحث

الموجه إنكسرت فى طبقه بطريقه تشبه

الطريقة التي ينكسر بها الضوء عندما يدخل مجال

وسط رفيع (موجات الراديو)

فهي إما أن تعود إلى سطح الأرض

أو تخترق الطبقة الوسطي والتي فيها التأين اكبر مايكون

سوف تنفذ خلالها ومنها إلى الفضاء

تبعا لنظرية

الطول الموجى الحرج والذي يحدث فيه هذا

يمكن يدل على التأين فى نقاط مختلفة

سترانوسفيرغالبا على مسافة بعيده عن جهاز الإرسال

أثناء الحرب العالمية

محطات مجهزه انتشرت فى أرجاء المعمورة

المعلومات من هذه المحطات لها أهميه كبرى

للتواصل من هذه المحطات لها أهميه كبرى

للتواصل بالراديو حيث انهاتعطينا فى اختبار

الطول الموجى المختار فى التواصل بين الأماكن

هذه الدراسات لها أهميه كبيرة لأشياء أخرى غير الراديو

فى أثناء دراسة هذه ابلتون وجد عام 1927

انه لابد أن يكون هناك طبقات أخرى عاكسه خلف هذه المذكورة

على ارتفاع 230متر هذه الطبقة تسمى طبقة أبلتون

تتلقى أشعة فوق بنفسجية بصوره أكبر

 وأكثر من الطبقات الأخرى التي تحلها

التأينات تكون أكثر وأكمل  وهناك طاقه لعكس موجات الراديو

ابلتون أثناء اليوم  الطبيعة الجديدة

ينقسم إلى مكونين واللذان يجتمعان مره أخرى أثناء الليل

الطبقة العليا التي لها قدره عالية على العكس

وتسمح وتسهل بالتواصل باستخدام موجات الراديو

ويختلف عن الطبيعة الأخرى السفلى

تتغير الطبقات السفلى بالاشعه فوق البنفسجية

بينما الطبقة العليا ثابته لا تتغير فى الليل

وهذا يفسر الانكسار الكبير الذي يحدث

فى هذه الطبقات العليا

الذي يعطل اندماج الايونات فى الهواء

التغيير الحادث ومضاهاته بتغيير الشمس

أشعه فوق البنفسجية

ثبت بملاحظات ابلتون  فى عام 1934

وأيضا فى عام 1937

زيادة التأين وصل الى50- 60 %

وكان ملائما  متماشيا مع زيادة التأين

بشدة الاشعه الفوق البنفسجية 120- 150%

فى هذه الظروف

ملاحظات على سطح الأرض فى نفس المدة

الاشعه فوق البنفسجية  لا تتغير عمليا

إذا طريقة الراديو ثبت أنها وسيله لتحديد

الاشعه الكلية للشمس

من خلال بقع الشمس والتي لابد من النظر إليها

وكأنها فتحات أو نوافذ تفتح على الشمس

ننظر إلى عمليات تحدث بداخل الشمس

ابلتون وجد اضطرابات فى صورة موجات

راديو قصيرة تخرج من هذه البقع الشمسية

هذه البقع الشمسية مماثله لتأثير

 إرسال لجهاز إرسال طاقته ملايين كيلووات

 طرق البحث التي اتبعها ابلتون

طرق الصدى والتي طورها ابلتون ومعاونوه

فى سنوات قبل الحرب العالمية

كانت هذه طريقه بدايته لطرق الرادار

والتي كانت ناجحة فى تحديد أماكن الطائرات والسفن

موجات الرادار قصيرة المدى 3-30سم

ستوظف للعديد من الأغراض فى القريب العاجل

فى الأرصاد الجوية

اتجاه موجات الرادار لا تتغير أثناء مرورها

فى طبقات الجو التاينه ولكنها تتغير نتيجة

عدم التجانس الناجم عن التغيرات

فى الضغط ودرجة الحرارة

وتغيير بخار الماء

من هذا موجات الراديو تنعكس

ويمكن تحديدها بصدى الرادار

أثناء الحرب العالمية

 طرق الرادار استخدمت على نطاق واسع

نذكر أن ابلتون أبحاث دائبه عن الموجات الكهربية

والتي تنتجها ارتطاما الضوء باستخدام موجات الصوت

ضوء مشحون - العواصف الرعدية والتي 1000 إلى 2000  

ويمكن تحديد أماكنها بالاضطراب الحادث

 الذي يؤثر على استلام استقبال الراديو

وجد أن هذا التفاعل بين العواصف الرعدية

 خصوصا على محيط الكره

ابلتون أضاف علم جديد للفيزياء

الطرق التي اتبعها هو ومعاونوه

التي استخدمت حل مشكلات فى علوم أخرى

مثل الفلك والجيوفيزياء الأرصاد الجوية تقنيات الراديو

موضوع الموجات الكهرومغناطيسية

 من أهم الموضوعان ويطبق فى العديد من المجالات

أول من تحدث عنها فاراداى 

صاغها رياضيا ماكسويل فى معادلات رياضيه عام 1873

الموجات اكتشفها الفيزيائي الالمانى هنرى هرتز

عام 1890 استخدمت موجات الراديو

المبتكر الايطالى ماركونى

 

<!--<!--

<!--

حجر الزاوية فى الأبحاث النووية هو دراسة الإشعاع الذرى الطبيعي خصائصها إنبعاث أشعه مع تحول تلقائي لذراتها

ظهر أن هذا التحول خارج إرادة البشر

الاشعه المنبعثة من مصدر الراديوم تحتوى على ذرات هليوم متحركة موجبة الشحنة 

بدراسة الطريقة التي بها هذه الجسيمات

 تنعكس تنحرف بها هذه الذرات

رازرفولد وجد عام1911

يحدث  تحول فى أنوية ذريه

بقذف النيتروجين بأنوية هليوم من مصدر راديوم

بعضا من أنوية الهليوم لها طاقه كافيه لتتغلب  على مجال الإلكترونات السالب وتخترق إلى نواة النيتروجين

فى أحوال نادرة عندما ترتطم بهذه النواة

 نواة النيتروجين تتحول إلى نواة ذرة أكسوجين

اذا أصبح من الممكن تحويل النيتروجين الى أكسوجين بوسائل خارجية

أى تحويل عنصر إلى عنصر

تحولات نووية قليلة جدا يمكن إحداثها بالمقذوفات الطبيعية

أنوية الهليوم من مواد مشعه

من أجل إحداث تحولات نووية على مستوى كبير

ومشاهدة تركيب الأنويه الذرية

لابد من توفر عدد من المقذوفات القوية

فى نهاية العشرينات الدراسات أثبتت إمكانية تعجيل الجسيمات المشحونة إلى طاقات عالية مع إمكانية إستخدام هذه الجسيمات فى إصدار التحولات

إستطاع كواككرافيت --- والتون أداء هذه المهمة فى معامل كافانديش فى كمبريدج والتي كان رازرفولد  هو مديرها

بالتخطيط لهذا العمل أدركوا أهمية دراسات نظريه قدمها

جيرنى - كوندون -  جاماوا

هذه الدراسات يسبب الخصائص الموجيه

 للمادة هناك اإحتمالية أن الجسيم المشحون شحنه موجبه

 أن يخترق النواة تبعا لمفاهيم الميكانيكية العادية

سرعة الجسيم غير كافيه للتغلب على التنافر الحادث من النواة

كوككرافيت  أثبت الظروف تكون ملائمة لو ان نواة ذرة الهيدروجين إستخدمت كمقذوف

إستخدام فرق الجهد عدة مئات الآلاف من الفولتات لتعجيلها

ستكون كافيه لإحداث تحول فى العنصر

بداية عام 1932

صمما جهاز توليد فرق الجهد تصحيحه وتقويمه من محول

تم التحصل على فرق جهد ثابت

حوالي 600 ألف فولت

أيضا تحصلوا على أنبوبة تفريغ وفيها أنوية هيدروجين

تم تعجيلها جعل هذه الجسيمات ترتطم بطبقه من الليثيوم

كوككترافت والتون

مشاهدة أنوية الهليوم وهى تخرج تنبعث من الليثيوم

يفسرون هذه الظاهرة

نواة الليثيوم والتي إخترقتها نواة الهيدروجين

إنشطرت إلى ذرتين هليوم واللذان إنبعثا بطاقة عالية

تقريبا فى إتجاهين متعاكسين

لأول مره حدث تحول ذرى تم عمله صناعيا

من أجل الحصول على تحول ليثيوم ملحوظ

فرق جهد يصل إلى مائة ألف فولت

التحليل الذي قام به كوككرافيت والتون

على علاقة الطاقة فى تحولات لها أهميه خاصة

 

إعتبرا قوانين اينشتاين فى الطاقة والكتلة

تكافوء تعادل الطاقة والكتلة

تبعا لقانون أينشتاين إكتساب الطاقة

يمكن تعويضه  بفقد فى الكتلة لنواة الذرة

هذا أكده كوككرافت والتون

تجريبيا هناك أخطاء أخذت فى الإعتبار

دراسات تعتمد على أساسيات مماثله

قدمت تأكيد لقانون أينشتاين

طريقه قويه تحصلنا عليها لمقارنة كتل أنوية الذرات

فى عمل لاحق كوككرافيت والتون

تحولات لأنوية ذرات مختلفة 

طريقتهم ونتائجهم كانت نموذجا للأبحاث النووية

إستخدام الهيدروجين الثقيل كمقذوف

إكتشاف العناصر النوويه ( مدام كوري )

وجد أِن هذه العناصر يمكن إنتاجها بالتشعيع

 بإستخدام نواة الهيدروجين

دراسة كوككرافت والتون بدأت مرحله

 جديده فى دراسة الفيزياء النوويه

<!--<!--

<!--

دراسة العمليات النووية عن طريق تصويرها فوتوغرافيا

إكتشاف الميزونات

الطريقة الفوتوغرافية التي إستخدمها باول

تعتمد على انه بمرور جسيم مشحون خلال معلق مستحلب

التصوير وهو عباره عن ورق تصوير من الفضه والجلاتيين معا

فيلم او الواح مصنوعه ماده مغلفه حساسه تعرف بالمعلق

تتكون من هاليد الفضه منتشره فى الجلاتين على ماده اصليه حامله

قد تكون زجاج قد تكون بلاستيك او ورق وهى حساسه للضوء

بروميد الفضه فى جيلاتين

حبيبات بروميد الفضه للمعلق او المحلول يمكن ان تصنع المسار للجسيمات ويظهر وكانه خط غامق وهو عباره عن سلسله من حبيبات مسوده بفواصل تقصر او تطول

المسافه بين الجسيمات تتناسب مع سرعة الجزئ

كلما زادت الرعه للجسيم كلما زادت المسافه

الجسيم الاسرع له قوه فىالتأين اكثر من البطئ

الطريقه ليست جديده بدأ العمل بها فى العشرينات

كوسيله لايضاح الاشعاع الصادر من المواد المشعه

باستخدام الطريقه فى دراسة العمليات النوويه

كان من الضرورى توفر معلق حساس لانواع مختلفه من الجسيمات المشحونه وخصوصا تلك الجسيمات السريعه النشطه

المشكله حلت فى مطلع الثلاثينات

جعل الواح التصوير ذات حساسية

 تجعلها تتفاعل مع البروتونات السريعة

الطريقة صعبه ولم تستخدم على نطاق واسع

المعلقات التي تتفاعل مع البروتونات السريعة

من غير زيادة حساسيتها مسبقا تم إنتاجها

عام 1935

معملين مستقلين عن بعضهما فى ليننجراد

زادنوف / انلفور

فى الفيزياء النووية الطريقة الفوتوغرافية لم تكن مقبولة

حتى نهاية الثلاثينيات

بعض الباحثين استخدموها لدراسة الاشعه الكونية

الفزيائيين النوويين شكوا فى صحة هذه الطريقة

بحسب النتائج المتباينة لحساب طاقة الجسيمات

من قياسات طول مسارتها

فى غرفة ويلسون

عندما تسقط الاشعه فى غرفه ممتدة ممتلئة

ببخار الماء ومشبعه بالهواء وغيره من الغازان

الغاز يبرد يتمدد بتوسيع الغرفة فجأة

وإسقاط ضباب على الايونات المتكونة

فى مسارات الجسيمات وفى حالة اضاءه جيده

المسارات للجسيمات التي بالغرفة  فى هذه اللحظة

للامتداد فتظهر وكأنها مسارات فى السحاب

بروفسور باولز

هو الذي أزال الشكوك عن الطريقة الفوتوغرافية

وجعلها طريقه مؤثره وساعدت فى عمليات البحث عن

عمليات نووية وأشعه كونيه

باستخدام ألواح البفرد لإنتاج الصور

 باستخدام نقاط  مختلفة الحجم

بدأ فى دراسة أهمية ومدى حدود الطريقة الفوتوغرافية

لدراسة العمليات النووية

طور فى معالجة المواد /التقنيات الحديثة/ المعدات البصرية

لتحليل مسارات الجسيمات

هذه الدراسات قدمت برهان مقنع فى هذا الموضوع

من بحث طريقه الفوتوغرافية مماثله لغرفة ويلسون

فى بعض الأحيان تتفوق عليها

توفير الوقت والمواد المستهلكة بالطريقة الفوتوغرافية

تم تحديدها بعقد مقارنه بينها وبين غرفة ويلسون

احد هذه التجارب باستخدام غرفة ويلسون

20000 صوره مجسمه أنتجت 1600مسار مناسب للجسيمات

برنسو باول ومعاونوه استخدموا 3000 جسيم

مسار للجسيم موجود فى 3سم من اللوح الفوتوغرافي

خطوه مهمة فى مجهوداتهم لتحسين وتطوير طريقه الفوتوغرافية

كانت فى عام 1946

عندما بروفسور باول ومعاونوه استخلصوا نتائج من مستحلب

الفورد جديد سموه C2

والذي خصائصه تتفوق عن هذا الرسمي

مسارات الجسيمات تظهر بوضوح واختفاء الخلفية المضللة

للبصر زادت من اعتمادنا على هذه القياسات

أصبح الآن من الممكن ان نجرى محاوله لحل هذه مشكلة العمليات النادرة

وشحن المعلقات باستخدام ذرات  لدراسات مخصوصة

الطريقة الفوتوغرافية المطورة لها أهميه كبيرة لدراسة الاشعه الكونية

على ارتفاع 2800 متر فوق سطح البحر يصل

إلى 5500متر عدد كبير من مسارات الجسيمات

وجدت ما يسمى بانفجار النجوم بعدد مغاير مختلف من التشتت

يخرج من انوية الذرات فى المعلق

تحليل هذه النجوم بعضها نتج عن جسيمات لها كتله صغيره

دخلت إلى المعلق  وغبرت إلى نواة الذرة وتتسبب فى انحلالها

تفاصيل للبحث أظهرت الجسيم النشط كأنه هو الميزون

والذي له كتله عدة مئات أكثر من الإلكترون وهو أيضا سالب الشحنة

بعض حالات من الانحلال النووي شوهدت فيها الميزون

البطيء خرج من النواة

دراسات مستمرة لمادة اللوح الفوتوغرافي

  اظهر ظواهر أخرى والتي فى نهاية مسارها

 تعطى ميزون ثانوي

تحليل  هذه المسارات الابتدائيه  الثانويه الميزونات

تظهر وجود نوعيين من الميزونات لها كتل مختلفة

النظرية التي تثبت بتجارب أخرى

الميزونات الاوليه الابتدائية  اكبر من الثانوية

الشحنة تساوى الشحنة الابتدائية

كان من الصعب تحديد العلاقة بين الميزون الابتدائي(p)

 والثانوي µ

لابد من مراجعة نتائج التجارب

وجد بول أن كتلة الميزون الابتدائي  1.35 الميزون الثانوي

علاقة تصل إلى 1.33 التي أكدها باحثي بركلي

كتلة الميزون الابتدائي يقدر ب286 مره اكبر من الإلكترون

الميزون يوجد فى الاشعه الكونية

الباحثين الأمريكيين حددوا أن

الميزون قد يكون موجب أو سالب الشحنة

عمر الميزون يقدر بحوالى  1/مليون من الثانية

الميزون ا اقصر عمرا بألف مره

الميزون السالب يدخل وبسهوله

  إلى فعل متبادل بمكونات النواة الذرية

وفى نهاية مسارها تؤخذ الذرات

وتعطى انحلال إلى ضوء وانوية ذريه ثقيلة

بفضل إدخال المعلقات الجديدة غير التي ذكرت

حساس الالكترونات (NT4 kodec)

 

 

 

 

 

 

 

 

بروفسور باول أوضح عام 1949

ميزون (p) ينحل فى نهاية المسارات إلى جسيم ضوء مشحون

ربما إلى جزئيين طبيعيين على الأقل

ضمن دراسات الميزونات التي لها كتله 1000 مره قدر الإلكترون

وجودها أكده العديد من الباحثين خصوصا فى بريستول

تقديم معلق حساس للإلكترون أعطى أهميه لهذه الأبحاث

امكن اكتشاف الميزون المتعادل فى الاشعه الكونية

تقرر وجودها فى عمل بركلي فى الميزونات الصناعية

عمرها 100 مليون مره

اقصر من الميزونات الطبيعية

 التي عمرها 1/مليون من الثانيه

<!--<!--

<!--

اكتشاف زرنيك يقع فى جزء من علم البصريات

يعمل الضوء كموجه تتحرك

يمكن أن تتلاشى أو تحيد أو تتشتت باعتراض جسيمات صغيره كعينات التي تفحصها الميكروسكوبات

كل هذه الأساسيات نفسرها بالفيزياء الكلاسيكية

نجد أن كثير من جوائز نوبل

كانت موجهه إلى الفيزياء النووية والذرية

لابد أن نوضح أن الميكروسكوب

 أحد أهم أدواتنا التي نستخدمها فى البحث

حظى الميكروسكوب بالعديد من الدراسات النظرية والتطبيقية

نظرية ارنست آب 

والتي تطورت إلى ميكروسكوب

ولكن كانت بنظريته ثغره حيث انه استخدم العينات الملونة

والتي تظهر الخلفية كنتيجة لتباين اللون

العديد من عينات الميكروسكوب وخاصة الميكروبات

البكتريا و الخلايا عديمة اللون والشفافة

يصعب التعرف عليها وتميزها عما حولها

محاولات عديدة  تمت لتجاوز هذه المشكلة

باستخدام العديد من الصبغات وطرق الصبغة

باستخدام انظمه مختلفة للاضاءه ما يسمى الاضاءه المظلمة

ميكروسكوب الساحة المظلمة

 Dark field microscope))

ولكنها دائما مناسبة على سبيل المثال

عندما نتعامل مع عينات حيه - ميكروسكوب الساحة

أعاد زرنيك دراسة عمليات إنكسار الضوء

مما يعطى عملية إنكسار الضوء صورا فى الميكروسكوب

حتى لو لم تكن العين قادرة على إظهار ذلك

بفضل  حقيقة فيزيائية كلا شعاعي الضوء

يأخذان طريقان مختلفان  خلال الميكروسكوب قبل أن يلتقيان

فى صوره باعتراض مساراتهم

للاشعه المباشرة أو ما يسمى بشريحة المرحلة

زيادة المرحلة تحدث ازاحه إلى نصف الطول الموجى

للضوءاو ازاله كاملة له

زرنيك حصل على تأثير المطلوب

كلا الشعاعين إما أن ينطفئ

أو يحتوى بعضه بعضا

بهذه الطريقة الجزيئات غير المرئية

 تظهر فى الظلام أو الضوء متغيرة عما حولها

ظهر ميكروسكوب تباين المرحلة كنتيجة لطريقة زرنيك

كما أن لها عدد من التطبيقات فى علم البصريات

إلى جانب قدرتها على جعل الأشياء الغير مرئية

 وعديمة اللون والشفافة فى الميكروسكوب مرئية

بهذه الوسائل إستطاع زرنيك إختراع الميكرسكوب

 استخدمت قياسات التغيرات فى الأسطح

كأجزاء من الطول الموجى للضوء

التراكيب الذرية تمت دراستها بتلك الطريقة

<!--<!--

<!--

البروتونات والنيترونات التي تشكل كل الأنويه الذرية

لا تعمل كما تعمل كرة البنج بونج

ولكن مثلما يعمل الجيرسكوب الذي يحفظ توازن الطائرة

ويلف حول محوره فى اتجاهات عشوائية محدثا مجالا مغناطيسا دقيقا

فليكس بلوش /إدوارد بورسيل

أوضحا كيف يمكننا تداول وتحليل حركة هذه الجسيمات المغزلية الحركة  وأهمية تحديد تركيبهافى الجوامد والموائع

بلوش وبوسيل كان إكمالا لاكتشافات ايساك رابي الذي أسس الاتصالات الاسلكيه  التي لها خصائص  مغناطيسية لأنوية الذرات

عند تعرضها لمجال مغناطيسي خارجي

الجسيمات المنتظمة عشوائيا التي تشبه الجيرسكوب  تنتظم فى ترتيب واضح

أوضح رابي أن موجات الراديو تستطيع أن تحرك الأنوية الذرية

المغناطيسية لتغيير مواضعها وأماكنها وإتجاهاتها

مطلقه طاقه عند عودتها لأماكنها الأصليه 

الظاهرة المعروفة بالرنين المغناطيسي

الأنويه المغناطيسية للعناصر الكيميائية المختلفة تختلف تتقلب فى ترتيبات مختلفة مميزه بمجالات تختلف فى قوتها

تبعا لقوة المجال المغناطيسي  وتبعا لتردد الراديو

قوة المجال - التردد والتي عندها هذا التحول أو التقلب

يحدث ويشير إلى خاصية مميزه للذرات

نتائج رابي كانت على ذرة الهيدروجين

بلوش بورسيل طور تقنية يمكن تطبيقها على السوائل الجوامد 

طور طريقه لوضع اى ماده صلبه وتعريضها لموجات الراديو  وتحديد الذرات المخصوصة التي تشكل كيميائية المادة بغير التأثير عليها هذه الدرجة من التحليل الكيميائي لم تكن معروفا حتى هذا الوقت

<!--<!--

<!--

البحث فى القوانين التي تفسر حركة الالكترونات حول النواة

فى مركز الذرة كانت مشكله مركزيه أثناء هذا القرن

بوهر بدأ حل المشكلة عام 1913

ولكن نظريته كانت مؤقتة

ماكس بورن لعب دورا فى تحسينها

كما فعل العديد من معاونوه الذين جمعهم حوله فى جوتنجين

هيزنبرج تلميذ سمرفيلد فى ميونخ وبوهر فى كوبنهاجن

فتح عصر جديد للقوانين الاساسيه القوانين الصحيحة للظاهرة

الفيزيائية

مساعد بورن فى جوتنجين عمله استمر وأعطى تفسير منطقي

لنظرية هيزنبرج نظرا لهذا التطور بورن بالتعاون مع تلميذه

جوردان ولاحقا هيزنبرج طورا نتائج هيزنبرج الى نظريه مفهومه

نظرية الكم

السنوات التالية حملت نتائج لها أهميه كبرى

شرودينجر وجد صيغه جديدة  لميكانيكا الكم

عمله كان امتداد لدى بروي والتي أسست الظواهر الذرية نموذج الموجه

شرودينجر لم يحل المشكلة كيف يمكن تقديم حل لمواضع وسرعات الجسيمات  لو عرفنا أن الموجه مقابله للجسيم

قدم بورن الحل

وجد أن الموجات تحدد احتمال النتائج المقاسه لهذا السبب تبعا لميكانيكا الكم تعطى وصفا إحصائيا يمكن رسمه بمثال

عند إطلاق الرصاص على هدف

ممكن من البداية تبعا لمفهوم قديم ان نصيب الهدف

ميكانيكا الكم تعلمنا العكس

القاعدة لا يمكن توقعها حيث أن إطلاق واحد سوف يصيب الهدف

ولكن يمكننا ان نحقق ذلك

بزيادة عدد مرات إطلاق

متوسط النقطة سوف تقع فى منتصف الهدف

على عكس التوقعات المحددة المسبقة  للميكانيكا

ميكانيكا الكم لها قوانين التي لها طبيعة احصائيه

ظاهره واحده  فقط تحدد الاحتمالات

واحد أو أكثر من الاحتمالات سوف يحدث

الشك فى التوقعات لميكانيكيا الكم ليس له أهميه تطبيقيه

ولكن فى الظاهرة الفيزيائية له أهميه كبرى

كسر الأفكار القديمة لا يتم بسهوله

قوبل مفهوم بورن بتحفظ 

كرس اهتمامه بعد ذلك للبلورات

وكان احد أهم رواد هذا المجال

واللتر بوث

بدأ حياته العلمية كفيزيائي نظري

ثم غير وجهته إلى فيزيائي تجريبي  فى برلين

عمله ارتكز على الأنبوب المضاد

أداة قياس نفس الأحداث المتأينه

لها خاصية إرسال تيار كهربي

عندما جسيم مشحون إلكترون يمر خلالها

وخصوصا لو ارتطم بها جسيم ضوء

فكرة بوث

استخدام أنبوبين مضادين

بطريقة أن كلا الأنبوبين

 سيسجل وفقط الارتطامات اللحظية المتزامنة

هذه التوافقات تأتى وفقط فى عملية عنصريه واحده

أو من جسيمات التي سافرت خلال أنبوبين بسرعة

عالية إلى درجة أن الوقت الذي  تأخذه الجسيمات لتمر 

خلال أنبوب لأخر يمكن تجاهل

استخدم بوث طريقة التوافق عام 1925

باستخدام جهاز متطور بعد ذلك بعشر سنين

ليقرر ما إذا كان   قاعدة الطاقة وما يملكها يكملها

ما يسمى بقاعدة النبضة مقبول بالنسبة

 لكل ارتطام بين جسيم الضوء والإلكترون

كما افترض اينشتاين وكمبتون هذه القاعدة مقبولة

أداؤها مقبول على مستوى متوسط الارتطامات

كما افترض بور ومعاونوه بالدراسات والأبحاث

جسيمات الضوء والإلكترونات بطريقة التوافق

بوث ومعاونوه كانوا قادرين على إثبات أن القواعد المذكورة

مقبولة لكل ارتطامه مفرده النتيجة كانت مهمة

طريقة التوافق إستخدمت على نطاق واسع

 فى دراسة الإشعاع الكوني

استخدمها بوث لأول مره بهذه الطريقة

عندما كان يعمل مع كولستر الذي أسهم

 بشكل كبير فى دراسة الاشعه الكونية

كل من بوث وكوستلر إستخدما طريقة التوافق

لا صطياد هذه الجسيمات من الاشعه الكونية

والتي تسافر خلال أنبوبين متضادين

امتصاص الاشعه الكونية فى العديد من المواد

حددت بوضع طبقات من هذه المواد بين الأنابيب

دراسة النقص فى عدد التوافقات

وجد ان هذه الجسيمات تمتص إلى نفس الدرجة

مثل الإشعاع الكوني الكلى

من التجارب الاشعه الكونية تتكون فى الغالب من جسيمات لها خاصية الاختراق القوى

طور بوث وزملاؤه طريقة التوافق ووسعوا مجال عملها وتطبيقاتها

أصبحت طريقه مهمة لدراسة تفاعلات النووية والاشعه الكونية

<!--<!--

<!--

كلا الحاصلان على جائزة نوبل الفيزياء تم توظيفهما فى معامل جامعة كولومبيا قبل بدأ الحرب بقليل

لامب إهتم بأبحاثه النظرية ونشر أبحاث عديدة مهمة

كوش كان واحد من أنشط مساعدي رابي عندما عمل على طريقة الرنين وحصل بها على جائزة نوبل 1944

بهذه الطريقة أطياف الذرات درست باستخدام موجات الراديو

وتفاصيل الأطياف أمكن دراستها بدقه أكثر من ذى قبل

كوش ولامب

إنخرطا فى عمل أثناء الحرب تخص تقنيه الرادار الذي

 كان محل إهتمام وتطور نظرا للتطور الهائل فى مجال طريقة الرنين تم تحسينه

إستخدام كوش وفى صوره محسنه

فى عام 1947قاما باكتشافات ممتازة كمديرين لمجوعتين

منفصلتين والنتائج منفصلة مستقلة بعضها عن بعض فى نفس المعمل وفى نفس العام وجد أن تفسير كلا الظاهرتين

هو نفسه

تفاعل الإلكترون

الإشعاع الكهرومغناطيسي

إكتشاف لامب يشير إلى ذرة الهيدروجين

حيث يتحرك إلكترون وحيد حول النواة

فى واحد من سلسله من المدارات كل منها له مدارات معروفه

هذه المستويات من الطاقه تظهر تركيب دقيق

يعنى أنها مرتبه فى مجموعات من مستويات متجاورة

والمجموعات منفصلة إنفصال كبير

تفسير التركيب الدقيق والذي

 كان لفترة طويلة يعتقد صحته

قدمه ديراك الفيزيائي الانجليزى

عندما افترض نظرية الإلكترون

معتمدا على النظرية النسبية ونظرية الكم

باستخدام طرق بصرية محاولات عديدة

تمت للتأكد من نظرية ديراك للتركيب الدقيق ولكن لم نحصل

على نتائج بعينها بعض النتائج كانت محتمله

النظرية ليست سليمه وهناك انحرافات اكتشفها لامب

لامب كان مدركا لأهمية إختبار نظرية ديراك

بدأ اختبار نظرية ديراك بعد الحرب

طريقه إعتمدت على طريقة الرنين لرابي

خطط لتجربته بتحليل نظري

فى عام 1947 تجربته نجحت وجد هناك مستويين دقيقين فى المجموعة السفلى لابد وأن تتوافق مع نظرية ديراك

فى الحقيقة تتبادل الأماكن مع بعضها البعض

يعرف بتبادل لامب

نجح فى قياس هذا التناوب بدرجه عالية من الدقة

كرر نفس القياسات مع الهيدروجين الثقيل

اكتشافات كوش

يشير إلى خصيصه مهمة للإلكترون لحظه المغناطيسية

معروف  منذ زمن أن الإلكترون مغناطيس صغير

قوة هذا المغناطيس تقاس بلحظته

سعة اللحظة لابد أن يحددها نظرية ديراك

فى بداية عام 1947

رابى مع العديد من مساعديه وجد خصائص أقل مستوى طاقة للهيدروجين

نسميه التركيب العالي الدقة

لا يتماشى مع النظرية

إقترح الفيزيائي الامريكى بريت أن يكون

اللحظه المغناطيسية للإلكترون تختلف

 عن تلك التي تسمى بوهر ماجنتون

كوش بدراساته وجد أن اللحظة المغناطيسية

 أكبر من لحظة بور

اللحظة المغناطيسية للإلكترون

 اكبر من لحظة بور بواحد من ألف 

التأثيرات التي إكتشفها لامب وكوش كانت صغيره جدا

إستطعنا التعرف عليها بتقنيات دقيقه جدا

إكتشاف الاختلافات الطفيفة

فى نظريات موجودة له أهميه كبيرة

شكل النظرية لتفاعل الالكترونات

أو ما يعرف بنظرية الديناميكا الكهربية الكميه

أعلن لامب نتائج أبحاثه فى مؤتمر عام 1947

ضمن الحاضرين كان بروفسور كرامارس من هولندا

إثناء المناقشة

ظهر رأى مفاده تفسير تناوب لامب

باستخدام أفكار كاراماس

والتي كان هدفها تحسين النظريات المذكورة

التقديرات تماشت مع القياسات لامب

الانحرافات فى اللحظة المغناطيسية للإلكترون

 التي أوجدها كوش يمكن تفسيرها بطريقه مماثله فى كلا الحالتين

 

<!--<!--

<!--

أشباه الموصلات  تشبه الميناء عندما تصل شحنه

تشبه وصول الشاحنة

منتجات صناعية تصنع من مواد مثل الجيرمانيوم

 او السيلكون

العناصر النقية تحتوى على عناصر نقيه قليلة

من خلال إضافات صغيره لبعض الشوائب

يمكن تعتبر توصيلية الناقلين

كل ذره  من الفسفور   تدخل على السيلكون تعطى ناقل للمستقبل

للمضيف إلكترون سالب إجراء قليلة

 من مائة ألف تصنع الموصل 

الأكثر وضوحا

ذرة الضيف البورون تعطى ناقل من نوع مغاير موجب

هذا الضيف يهيئ نفسه بسرقة إلكترون والذي مضيفه السيلكون

بقى محبوس

اين كان هذا الإلكترون بقى ثقب هذا الثقب يستطيع أن يهاجر

فى شبه الموصل وهذا يعمل كناقل للشحنه الموجبة

من الممكن أن يكون لدينا ثقبين والكترونات كناقلين فى أشباه الموصلات فى نفس الوقت

أهميه كبيرة  لأشباه الموصلات

تنشأ من تعادل الأدوار بين الثقوب والالكترونات

فرانكلين عام 1930 فى وقت المقوم إعتمد على أشباه الموصلات

بدأ استخدماته المفيدة  وضبط عمله

باستخدام قطب كهربائي إضافى لم تنجح المحاولة

فى عام 1948

إكتشاف فعل الترانزستور

باردين / بارتين/شوكلى

آلية تنظيم وحل مشكلة أشباه الموصلات

 تصحيح المسار  تقويم الموجه فى أشباه الموصلات

ترمى بعض الفراغات أو الثقوب   التي تتجمع حولها الإلكترونات

التيار المقوم أداة لتحويل التيار المطرد لطرده  المصحح

الترانزستور يعمل كصمام راديو ولكنه أصغر

ولكنه لا يحتاج حرارة للتسخين الفتيل

الوسائل السمعية / أدوات الكمبيوتر /محطات التليفزيون

كلها فى حاجه ماسه للترانزستور

الفيزيائيين قرروا دراسة المنطقة على سطح الموصل بإستخدام مجس متحرك على سطح شبه الموصل هذا يتم بشكل مماثل فى الخام ولكن بالتدريج مختلف

باردين/ بارتين حركا مجسهما الدقيق تحت الميكروسكوب

باستخدام لولب مصغر يستخدم للقياسات الدقيقة

عندما يكون المجس موجب ويقترب من الثقب

المجس استخدم كحاقن للثقوب

شوكلى ومعاونوه استخدموا هذا الحاقن

فى سلسله من التجارب تبين العديد من خصائص الثقوب

ماهى سرعة تحركها ما مدى عمرها

فيزياء أشباه الموصلات صارت مجال للبحث

 

<!--<!--

<!--

افترض أن تفاعلات الجسيمات الاوليه متماثلة

بالنسبة لليسار واليمين وهذا الافتراض طبيعي

أكثر الجسيمات الاوليه معرفة لا يوجد مايميز اليسار من اليمين

فى الحقيقة معظمنا اندفع إلى الاعتقاد أن التماثل فى الجسيمات

الاوليه وبالنظر للتماثل اليمين واليسار الطبيعي

بفضل لي ويانج والاكتشافات التجريبية التي قاموا بها

مراجعتهم للسؤال عن التماثل بين اليمين واليسار

فى مشاهدات تجريبيبيه

اكتشاف نوع جديد من الجسيمات تعرف K-meson))

والذي يبدو على عكس الافتراض المذكور

حتى أن هذه المشاهدات حيرت الكثير من الفيزيائيين

لي ويانج وفقط فسرا هذه المشاهدات

وسالا ماهى طبيعة التجارب المطلوبة

التي يمكن أن تعضض الفرض القائل بان كل الجسيمات الاوليه

لها خاصية التماثل الأيسر والأيمن

نتائج ابحاثهما كانت غير متوقعه

صحة افتراض التماثل فى أحسن الحالات

 ليس له ما يعضده تجريبيا

أولى التجارب لإثبات صحة التماثل

قام بها الفيزيائي الصيني وى ومعاونوه

أنوية الذرات لنظائر الكوبالت المشعه

عرضت تحت درجة حرارة منخفضة جدا

لمجال مغناطيسي وهى تعتبر مغناطيسات  صغيره

لذلك تتوجه مثل إبرة البوصلة

توزيع على حسب الإتجاه الإلكترونات

نتيجة الإشعاع تم دراسته

دعنا نفترض أن المجال المغناطيسي

أنتجه ملف موضوع على منضده

ومررنا خلاله تيار كهربي

فى السلك  فى عكس اتجاه عقارب الساعة

القطب الشمالي لانوية الكوبالت سوف تتجه لأعلى

التجربة الآن تعطى نتائج الإلكترونات

من عملية الإشعاع بهذا الترتيب

الإلكترونات ترمى لأسفل إلى اتجاه الأرض

من هذه العملية تتضح تماثل اليمين واليسار

 والذي سبق إفتراضه

للشخص الذي لا يعلم دعنا نقول أن ساكن النظام النجمى

ماذا نعنى بقولنا يمين ويسار

فى الحقيقة لا يكون كافي لو سألنا من وضع التجربة من أجل إختيار الإتجاه الصحيح لإتجاه الإلكترونات فى الاتجاه الأسفل

التيار سيأخذ نفس الاتجاه    لابد من التحول إلى الوجه الأيسر

هذا من أهم اكتشافات هذه القوانين

يستطيع اى واحد فى كوكب آخر أن يتابع وصفنا لو عرف ماذا تعنى باتجاه التيار الكهربي

ويعرف ذراتنا وذراته تتكون من نفس الجسيمات الاوليه

لابد من اعتبار مضادات الجسيمات

ليس فقط كشحنه كهربيه عكسية

ولكن كأنها صورة مرآه لهذا الجسيم

<!--<!--

<!--

<!--<!--

<!--

<!--

شيرنكوف كان تلميذ فافيلوف فى معهد ليبديف

مهمة أسندها له أستاذه

 هي دراسة ماذا يحدث إشعاع

 من مصدرالراديوم فى المحاليل المختلفة 

عندما يمتص أو يخترق

العديد لاحظ نفس الظاهرة التوهج المزرق الضعيف

والذي ينبعث من السائل عندما يخترقه الإشعاع

لابد من ذكر ملاحظة الفرنسي لوسيان مالت

الوهج الأزرق إعتقد العلماء أنها ظاهره فلورسينيه

والتي يستخدمها العلماء فى الميكروسكوب الفلورسينى

حيث أشعه السينية تسمح بان ترتطم بشاشة أشعه فلورسينيه

والتى بعد ذلك تضئ

سيرنكوف لم يكن معتقد ان هذا الضوء هو ضوء فلورسينى

أولى تجاربه أثبتت أن الإشعاع مستقل ولا يعتمد على تركيب السائل

وهذا يتعارض مع تفسير ظاهرة الإشعاع الفلورسينيه

ملاحظة الإشعاع فى الماء المقطر مرتين

يزيل إمكانية إشعاع المواد الغير ذائبة فى الماء

سيرنكوف بحث عن هذا الإشعاع بطريقه منظمه فى عمله الدائم وجد أن الإشعاع مستقطب على طول إتجاه أشعة الراديوم الآتيه

وهذا يعتبر الإلكترونات الثانوية السريعة التي إنتاجها  شعاع الراديوم

وهذا هو السبب الأساسى الأصلى للضوء المرئي

هذا تأكد بإشعاع السوائل للالكترونات من مصدر الراديوم

الأبحاث التي قام بها شيرنكوف نشرها بالروسية

فى دوريات عام 1934- 1937التى أصلت للإشعاع المكتشف حديثا

الوصف الرياضي لم يكن متوفرا

اثنين من زملاء شيرنكوف فى موسكو

دخلوا فى الصورة

كيف يمكن لإلكترون سريع المرور العبور خلال سائل

وإعطاء أشعه لها خصائص لا حظها سيرنكوف

فى البداية استعصت الظاهرة على التفسير

ولكن بجهود فرانك وتام عام 1937

حصلنا على تفسير واضح موافق للحل الرياضي

الظاهرة يمكن مقارنتها  بموجه مقوسه لوعاء يتحرك خلال الماء بسرعه تتزايد على هذه الموجه

هذه تجربه يمكن أن يجريها أى إنسان

تسقط شئ فى وعاء من ماء وتلاحظ تطور السرعة فى موجات دائرية فى الأمام وبعد ذلك يمكنك تحريك هذا الشئ خلال سطح الماء ببطئ شديد ولكن تزيد السرعة تدريجيا

عند تزايد السرعه موجه مقوسه تتكون والتى تمتد للخلف مائله

سرعة الموجه فى سطح الماء قليل ومن السهل عمل موجه

مقوسه فى هذا الحال

فى الهواء ظاهره مماثله 1000كم/الساعة عندما تتخطى الطائرة حاجز الصوت موجات الصوت يصحب ذلك انفجار

شرط حدوث موجه مقوسه من الضوء العادي

عندما جسيم مشحون إلكترون يعبر وسط

 بسرعة اكبر من سرعة الضوء

قد يعتقد البعض أن هذا مستحيلا

ولكن فى نظرية أينشتاين  سرعة الضوء هي أكبر سرعة ممكنه على الإطلاق هذا بالطبع صحيح ولكن السرعة التي نتكلم عنها

فى النظرية النسبية هي السرعة فى فراغ أو فضاء سائل

وفى ماده صلبه  شفافة

سرعة الضوء أبطأ فى الفراغ وتتغير بتغيير الطول الموحى

هذه الحقيقة معروفه من تجارب

الإلكترون السريع جدا منطلق من مصدر مشع ليتحرك بسرعة

أسرع من الضوء فى وسط 

فى هذه الحالة موجه شيرنكوف المقوسة تتكون

السائل يشع باللون الزرق الأشعه السحرية

فى سباق الإلكترونات المحموم

منظر جميل يمكن مشاهدته عند النظر فى مفاعل

يورانيوم يحتوى الماء يسمى مفاعل حمام السباحة

يشع ضوء أزرق من ضوء سيرنكوف

ومن هذا الضوء يمكن تصوير ما بداخل المفاعل

فى دراسات ناجحة للجسيمات الأوليه الجديدة

فى عام 1955  تم إكتشاف مصدر البرتون

نواة ذرة الهيدروجين السالبة

لعب تأثير سيرنكوف دورا مهما فى هذا الكشف

أداه تعتمد على فكره هذا الكشف صمم

يمكن تسجيل مرور الجسيمات المفردة

تحت ظروف أن الجسيمات لها سرعة عالية

كافيه تجعلنا التسجيل بهذا الجهاز

والذي فى نفس الوقت يستطيع أن يقيس السرعة

بدقه عالية

زاوية الموجه المقوسة تعتمد سرعة الجسيم

كلما زادت السرعة الجسيم المتحرك كلما صغرت الزاوية

بينهما  وهذا يفهم من الوعاء فى الماء

هذا النوع من كاشفات الأشعه سمي سيرينكوف

والآن ضمن أهم الأدوات فى المعامل الذرية

 حيث تعجل الجسيمات لأعلى سرعة ممكنه

<!--<!--[if gte mso 10]> <mce:style><! /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"جدول عادي"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:Calibri; mso-fareast-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;} -->

 

<!--[endif] -->

<!--<!--

<!--

النواة معقدة التركيب

الجسيمات الأوليه التي تتركب منها النواة على الأقل

للوصول لتقسيم النواة المادة

الأنواع المختلفة من الجسيمات الأوليه

تشهد تزايدا مطردا فى العدد

نظرية ديراك للجسيمات ومحاولات تفسير الحالة

على أنها صورة مرآه لنوعيين من الجسيمات

وكأنهما أزواج تفنى بعضها بعضا

على أساس تماثل المرآة

يصعب تقرير ماإذا كان النجم النائي يتكون من هذه الجسيمات

عورض هذا الجانب من نظرية ديراك

حتى إكتشف اند رسون الإلكترون الموجب

فى الإشعاع الكوني عام 1931

الدراسات المستمرة  أظهرت أن الجسيم الجديد يتصرف على أساس نظرية ديراك

دائما مع الإلكترون العادي تختفي بنفس الطريقة

وبنفس السرعة اليوم لا يوجد شئ معلوم

تقدير معرفتنا بعملية الازدواج تكون عملية الازدواج والتلاشي

برغم ذلك من المهم إختبار صحة نظرية مضاد الجسيم للبرتون

عملية تحتاج حوالي 2000 مره قدر الطاقة 

مثل كوانتات الطاقة

هذا الكم من الطاقة موجود وفقط فى الأشعه الكونية

ولكن بهذه الطريقة العشوائية

أدركنا الطريقة المنظمة لدراسة هذه العملية بإنتاج منضبط لمضاد البرتون فى معجلات الجسيمات بإمكانيات كبيرة

معجل البرتون فى جامعة كاليفورنيا بركلي

والذي تم إنشاؤه خصيصا من أجل مضاد البرتون

ربما يكون ذلك مبالغه ولكنه إنجاز كبير

6 مليار إلكترون فولت

تم تحديد الطاقة التي نحتاجها لإحداث إزدواج

مضادات البرتونات

لورانس بنى أول سيكلترون وماكمبلان

طورا أساس تزامن الجسيمات النسبية

الاكتشاف الحقيقي لمضاد البرتون قام به

شامبرلان وسيجير

بطرق مماثله تم إكتشاف مضاد النيترون

مفهوم مضاد الجسيم تم عمله ليشمل الجسيمات الاوليه

<!--<!--

<!--

كلنا تعجبنا ماتصنعه الطائرات فى السماء بعد مرورها

فى الجو من علامات تميز مرورها هذه العلامات صنعتها قطرات صغيره جدا من الماء والتي تراكمت فى السحاب

مسار السحاب خلف الطائرة التى شقت طريقها

بعد مرور الطائرة بمده يمكن تتبع مسارها بسبب هذه العلامات التي خلفتها ويمكن تتبع كل حركة قامت بها الطائرة

طريقه بصرية مماثله استخدمت فى الفيزياء النووية

من اجل إظهار الجسيمات الذرية الفردية المارة خلال الغاز

إنها غرفة السحاب والتي لعبت هذا الدور فى فيزياء الجسيمات

والتي ابتكرها ويلسون فى عام 1927

المواد المشعه تنتج على طول مسارها جسيمات

أجزاء من الجسيمات المشحونه والتى تسمى ايونات

لو سارت الجسيمات الذريه فى غرفة الغاز

المشبعه ببخار الماء سوف تلعب الأيونات دورا مراكز تكاثف

وتتكون قطرات ماء على طول مسارها كما هو حالة الطائره

التي تشق السحاب

التشبع الذي لبخار الماء يتم فى لحظه مختارة بالسماح

للغاز بالتمدد بسرعة باستخدام مكبس متحرك

فى قاعدة الغرفة

لو أن هناك فلاش يضئ

غرفة الغاز  فى الغرفة

مسار السحابة التي تكونت

يتمدد بعد مرور الجسيمات

 يمكن تصويرها فوتوغرافيا

يمكن أن نصور هذه العمليات

مثل الانحلال الذرى أو الانشطاري النووي

الاشعه الكونية 

اختراع رائع لو إعتبرنا حقيقة أن الجسيمات

التى شاهدناها لا تزيد عن مائة من المليون من الملم

لعبت غرفة ويلسون دورا مهما خلال الثلاثينات

والتي تعتبر الفترة الذهبية لفيزياء الجسيمات

وكانت وسيله مثاليه لإجراء الأبحاث فى هذا الوقت

الجسيمات تحمل عدة ملايين من الفولتات

فلم يكن من الصعب استخدام غرفة ويلسون

والتي كانت كبيرة لتطوير مسارات الجسيمات الداخلة

خلال مدخلها وكل التفاعلات النووية الممكنة  

والتى تحتاج لفراغ معين مناسب لتحدث بداخل الغرفة

الأحوال مختلفة تماما فى الفيزياء النووية

نتعامل مع معجلات الجسيمات

والتي لها طاقه 25 مليون فولت

المعجل الذي بنى أوروبا فى جينيف

وهو اكبر ألف مره من سالفة

من اجل تسجيل هذه الجسيمات أثناء وقت معلوم

لابد من استخدام غرفة ويلسون بحجم مائة متر او اكثر

ومن المعلوم انه ضروري استخدام وسط غير الغاز من اجل جعل هذه الجسيمات مستقره

دونالد جلاسر نجح فى حل هذه المشكلة

وسمي غرفته غرفة الفقاعة  والتي تتعامل مع الفيزياء النووية

عالية الطاقة على عكس غرفة ويلسون التي تتعامل مع الفيزياء النووية منخفضة الطاقة

يمكن القول إن غرفة الفقاعة صوره معاكسه لغرفة ويلسون

مسارات الجسيمات فى غرفة جلاسر تتكون من فقاعات

غازيه فى سائل

الظاهرة تشبه ما يحدث عند فتح زجاجة مياه غازيه

ماء صودا

دونالد جلاسر كانت لديه مجموعه كبيرة من الأفكار

أول ماحصل على فكرة غرفة الفقاعة

لو أننا خففنا الضغط فى الزجاجة بفتح الغطاء

سوف ترتفع الفقاعات من السائل

سترتفع الفقاعات من السائل

ستأتى الفقاعات من نقاط معينه

  والتى تعتبر مراكز لتطور الفقاعات

خطوة جلاسر التاليه

بدلا من استخدام زجاجة مياه غازيه

استخدم سائل مسخن لدرجة حرارة قريبه من الغليان

محبوس فى غرفه لو خففنا الضغط بسرعة من أعلى السائل على سبيل المثال

باستخدام مكبس متحرك

سوف يغلى السائل

ممكن الإبقاء على السائل فى حالة سخونة  عالية

حاله من عدم الإستقرار

اى إضطراب فى السائل سوف يحدث غليان لحظي

مثل فتح غطاء زجاجه مياه غازيه

فكرة جلاسر

الجسيم الذي يمر خلال السائل

سيكون قادر على إحداث الغليان بطريقة

التأين الذي  تحدثه جسيمات ذريه على مسارها

والتى تعمل كمركز لإحداث الفقاعات

لو ان صورة فلاش أخذت مباشرة بعد مرور الجسيمات

فى السائل يمكن مشاهدة مسار الجسيمات

والتي تتبعها الفقاعات الصغيرة

والتي ستتولد

لابد من إجراء هذه العملية بسرعة

لان الفقاعات سوف تتلاشى بعد غليان السائل

وهذه كانت فكرة جلاسر

نجح فى تصميم غرفة الإشعاع الحساسة

غرفة الفقاعة الحساسة عام 1952

فكرة الابتكار بسيطة ولكن تطبيقها صعب واحتاج لسنوات

أسهم عديد من العلماء فى تطوير غرفة الفقاعة

ولكن يظل جلاسر هو الرائد والمخترع

أسهم المهندسون فى تطويرها

كانت 2متر طول ونصف متر عرض

ونصف متر عمق

وتحتوى على هيدروجين سائل

ومحاطة بأجهزة تبريد تعطى حرارة قريبه من الصفر

هذه الغرفة العملاقة محاطة بمغناطيس كهربي

قادر على عمل انحراف لمسار الجسيمات

مسارات الفقاعات تأخذ شكل أقواس منحنية

وبذلك يمكن التعرف على الجسيمات غير المعروفة

عندما تسير بسرعة قريبه من سرعة الضوء

خلال الغرفة

الغرفة لها جهاز حساب يرسل معلومات

إلى مسارات كمبيوتر عملاق لتحليل البيانات

<!--<!--