إذا أردنا القيام ببحث حول التماسك في المادة وفي الفضاء، فعلينا أن نقرأ الكثير من المعلومات عن الكون وأجزائه، وأهمها الشمس، والتي تُحسب من النجوم المتوسطة الحجم التي عليها تعتمد حياة كل الكائنات الحية. تابعونا على لمواصلة حديثنا حول هذا الموضوع في الأسطر القليلة القادمة.
جدول المحتويات
البحث عن التماسك في المادة والفضاء
نعرض لك أدناه بعض المعلومات التي يمكن استخدامها في أبحاث الاتساق في المادة وفي الفضاء:
مكونات الكون على المستوى العياني
يتضمن هذا الكون عددًا لا حصر له من الأجسام التي نعرفها وأجسادًا لا يحيط بمعرفتها سوى خالقها له المجد. كما تتكون من ثلاثة مكونات رئيسية وهي:
- النظام الشمسي: ويضم عددًا من الأجرام السماوية مثل المذنبات والكواكب والصخور الفضائية التي تشكلت قبل حوالي 6 مليارات سنة.
- الشمس: هي نجم متوسط الحجم يبلغ حجم كتلته 3.1 مليون كتلة أرضية، وكتلة 33000 كتلة أرضية ومسافة 150 مليون كيلومتر عنها.
- المجرة: يبلغ عدد المجرات في العالم حوالي 521 مجرة وتنضم مجرتنا إلى مجموعة من المجرات تعرف باسم العذراء وتبلغ المسافة بينها وبين المجرة الأبعد حوالي 90 ألف مليار كيلومتر.
انظر أيضًا: موضوع حول الفضاء الخارجي
مكونات الكون على المستوى المجهري
يحتوي الكون على عدد لا حصر له من الهياكل المتزايدة والمتغيرة التي تسبب تكوين الأجسام المجهرية، وهذه الهياكل لها مستويات مختلفة نقدمها لك على النحو التالي:
- الجسيمات: يبلغ حجمها حوالي 10-9 م 3.
- الفيروسات: يبلغ حجمها حوالي 10-7 م 3.
- حبوب الذرة: يبلغ حجمها حوالي 10-14 م 3.
- الذرة: يبلغ حجمها حوالي 10-10 م 3.
- الكواركات: يبلغ حجمها حوالي 10-18 م 3.
- النواة الذرية (بروتون ونيوترون): يبلغ حجمها حوالي 10-15 م 3.
القوى الكونية
يحتوي الكون على أربع قوى أساسية تحافظ على تماسك المادة على المستويين المجهري والمجهري، نقدمها لكم على النحو التالي:
- القوى النووية القوية: تعمل بشكل ملحوظ على نواة الذرة ويبلغ حجمها حوالي 1 ويبلغ مداها حوالي 10-15 مترًا.
- القوى النووية الضعيفة: تعمل على نوى ذرات الأجسام المختلفة، ولديها قوتها حوالي 10-6 ومداها حوالي 10-17 م.
- القوى الكهرومغناطيسية: تؤثر على الذرات والجزيئات التي تساعد في تكوين المادة من خلال قوى جذابة وطاردة، وتكون شدتها حوالي: 01، ومداها غير محدود.
- قوة الجاذبية الكونية: وهي القوة التي تجذب كل من الكون والمجرات، وتكون شدتها 10-40، ومداها لانهائي.
قوة نووية قوية
القوة النووية القوية هي السبب الرئيسي للتفاعلات الطبيعية بين الجسيمات الأولية الصغيرة للمادة، ما يسمى بالكواركات.
وهي معًا مكونات نواة الذرة (البروتونات والنيوترونات) وتعتبر من أقوى القوى في الطبيعة لأنها تزداد قوة داخل النواة وتقل قوتها مع زيادة المسافة بين النوى في الذرات.
تتواجد هذه القوى بسبب خاصية اللون التي تشبه الشحنة الكهربائية ولكنها لا تكشف معناها الحقيقي، وهذه القوة هي المصدر الرئيسي للقوى النووية القوية.
أفضل مثال على هذه القوة هو عملية الانشطار النووي في القنبلة الذرية والاندماج النووي في الشمس.
قوة نووية ضعيفة
القوة النووية الضعيفة هي القوة التي تنتج النشاط الإشعاعي، وهي قوة ضعيفة، ومداها ضعيف أيضًا، ولا يمكنها تجاوز حدود الذرة.
يقوم بتحليل وتشريح الأجسام الصغيرة الأولية التي تتكون منها الذرة، مثل B. الميزونات، ويوضح لنا سبب ما يحدث للعناصر المشعة الطبيعية.
تم اكتشاف هذه القوة في عام 1896 م من قبل الكيميائي الفرنسي هنري بيكريل عندما درس بلورات عنصر اليورانيوم الذي توهج في الظلام بعد تعرضه لأشعة الشمس.
بالرغم من أن هذه القوة ليست قوية إلا أن لها أهمية كبيرة وهي:
- حافظ على لمعان النجوم والشمس.
- نحافظ على التفاعلات النووية مستمرة في هذا الإشعاع.
- كما أنه يمد النجوم بالطاقة.
- يساعد في تشكيل العناصر وهو أقوى من الجاذبية.
اقرأ أيضًا: معلومات عن عالم الفضاء والقمر
جاذبية
- يُعرف أيضًا باسم الجاذبية، وهو أحد أكثر أنواع القوى الكونية شيوعًا التي تمنع جميع الأجرام السماوية من الاصطدام ببعضها البعض وتعمل على تنظيم حركتها بطريقة منتظمة.
- كما أنه يحافظ على قوة الجاذبية الموجودة بين جميع الأجسام في الكون، لأنه كلما زادت كتلة الأجرام السماوية أو زادت المسافة بينها.
- كلما زادت قوة الجاذبية، بما في ذلك جاذبية الكوكب لجميع الأجسام التي تدور حوله.
- أول من اكتشف هذه القوى كان الفيزيائي إسحاق نيوتن، الذي شرح أيضًا عددًا كبيرًا من القوانين المتعلقة بالجاذبية.
- يتم قياس قوة الجاذبية من خلال معرفة تسارع السقوط الحر وكتلة الجسم باستخدام قانون نيوتن الثاني.
القوة الكهرومغناطيسية
- تُعرف أيضًا باسم قوة لورنتز، وهي القوة التي تربط ذرات مادة معًا وتستخدمها لخصائصها الفيزيائية والكيميائية.
- تتكون هذه القوة من مزيج من القوى المغناطيسية والكهربائية، لأن القوى الكهربائية تنشأ بين الأجسام ذات الشحنات، سواء كانت تلك الأجسام متحركة أو ثابتة.
- تساعد القوى المغناطيسية على تحريك هذه الأجسام المشحونة، مما يؤدي إلى تكوين مجال كهربائي، سواء كانت الأجسام متحركة أو ثابتة.
- توجد الفوتونات (الأجسام التي تحمل قوى كهرومغناطيسية) في ضوء الشمس والضوء والأجسام المضيئة الأخرى، ومعنى هذه القوة كما يلي:
- تؤثر القوة الكهرومغناطيسية على إشعاع جاما، مما قد يؤدي إلى فقدان سمع الطاقة النووية.
- ومن نتائج هذه القوة وجود قوة مغناطيسية حول الكرة الأرضية تدفع أشعة الشمس الضارة بعيدًا عن الأرض.
- تستخدم القوة المغناطيسية في مولدات الطاقة لإنشاء العديد من المجالات المغناطيسية، مما يؤدي إلى الحث الكهرومغناطيسي.
- كما أنها تستخدم في الماسحات الضوئية للتصوير بالرنين المغناطيسي، وكذلك في الأجراس الكهربائية.
انظر هنا: تعريف غزو الفضاء
لذا فإن مناقشتنا تبحث عن التماسك في المادة والفضاء، ويبقى لنا أن نشير إلى أن هناك أنواعًا عديدة من القوى على المستوى الذري.
المستوى الكوني له أهمية كبيرة في الحفاظ على توازن واستقرار وثبات الكون وبالتالي الحفاظ على جميع الكائنات الموجودة فيه.