بحث كامل عن المادة

المادة


ما هو أصل المادة ؟

حاول الإنسان منذ أقدم العصور أن يتعرف الى أصل الكون وكيفية نشوئه ، وأن يسيطر على المادة الأولية التي تعتبر العنصر الأساسي في كل سيرورات التغيير والتطور ، فكانت النظرية الأولى عند الفيلسوف الاغريقي ديمقريط التي تؤكد أن جميع الاجسام تتكون من جزيئات لا مرئية وغير قابلة للتجزئة تسمى الذرات توجد بينها مجالات فارغة ، وهذه الذرات دائمة الحركة ، فهي تتجمع وتفترق لتشكل في كل طور أو حالة من حالاتها جسمامعينا ـ

لاقت نظرية ديمقريط انتقادات عديدة واستمرت التجارب والتطورات منذ ذلك الحين حتى أيامنا هذه ،،، فتحدد أصل المادة على النحو التالي :ـ

معظم علماء العصر الحالي يعتقدون أن الكون ولد إثر انفجار عظيم عرف باسم بيج بانج ، لم تمض عدة ثوان حتى تكثفت كمية من الطاقة الناتجة عن الانفجار فشكلت جزيئات صغيرة تجمعت بعد لحظات لتكون الذرات وهذه بدورها بدأت تتكاثر وتنتشر لتكون المواد كافة ومن ثم كونت الكون بأسره ولا يزال الكون يتمدد حتى يومن هذا ـ


ما هي حالات المادة ؟

تعرف الانسان من خلال تجاربه اليومية أنه أمكن التعرف على ثلاث حالات للمادة تكون رهينة المسافة بين الجزيئات وقوة التماسك التي تجمع بينها والحركة التي تصدر عنها ،،، كل ذلك يعود لحالة الصلابة والسيولة والحالة الغازية ـ

يكون الجسم صلبا إذا شكل كتلة محددة قوية التماسك وحيث تقتصر حركة الجزيئات على سلسلة من التذبذبات السريعة حول حول نقطة معينة ، فالخشب والحجر والحديد هي أجسام صلبة ـ

يكون الجسم سائلا عندما يكون شكله مرهونا بشكل الوعاء الذي يحويه وتكون قوة التماسك في السوائل ضعيفة وتدور جزيئاتها باستمرار وقد تفلت أحيانا من الوعاء ،منها الزيت والماء والمشروبات على اختلافها ـ

يكون الجسم الغازي كالهواء دون شكل أوكتلة ، وتكون حركة الجزيئات في هذه الأجسام سريعة ومتواصلة وغير منتظمة ، وكل الغازات المعروفة هوائية الشكل كالهيليوم والهيدروجين والاكسجين والغاز الفحمي ـ

هناك حالة رابعة للمادة تدعى البلاسما وهي نادرة ، فلا تتواجد إلا على حرارة مرتفعة جدا في الشمس وباقي النجوم المماثلة أو على الأرض على ضغط منخفض ، يقصد بها وجود ذرات مفككة بتأثير الحرارة أو بتأثير التيار الكهربائي قوي الشدة ، الكرة المقابلة في الرسم تحتوي على الكترود مركزي محاطا بالبلاسما ، إذا لمسنا الأطراف او السطح ينطلق عدة أنواع من البرق من المركز نحو السطح ترسم الخطوط الذرات المفككة ، الجزيئات المنطلقة من تفكك الذرة هي ايونات وألكترونات ـ


كيف تتبدل حالات المادة ؟

إذا وضعنا ملعقة بلاستيكية صلبة في الزيت المقلي على النار نجد أن الملعقة تذوب وتصبح شبه سائلة ،،، إن حالة المادة ترتبط بالظروف الفيزيائية المحيطة بها ، فالتغير الحرارري مثلا يزيد أو ينقص من قوة تماسك الجزيئات وبذلك يسهل الانتقال من حالة الى أخرى ، بالنسبة للماء يكون صلبا على تحت الصفر أي الجليد وعندما تصل تصل حرارة هذا الجليد إلى الصفر أو فوق الصفر درجة مئوية يصبح الجليد سائلا ويشكل الماء ، وعندما ترتفع حرارة الماء إلى مئة درجة مئوية يبدأ بالتبخر السريع فينتقل الماء إلى الحالة الغازية ـ

فالأجسام الصلبة لها بنية بلورية ، أي أن ذراتها منتظمة وفق ترتيب معين ، وفي حالات أخرى نجد آحاديات البلور الكبيرة الحجم كالكوارتز وتزن عشرات الكيلوجرامات في بعض حالاتها ، كما نجد بلورات مجهرية كالرخام ولا نستطيع رؤية واجهاتها إلا بالمجهر ـ

وهناك أجسام صلبة أخرى ليس لها بنية بلورية وتعرف بالأجسام اللابلورية وتعتبر من الحالات القصوى للسوائل ذات اللزوجة المرتفعة ، من الاجسام اللامتبلرة نذكر الزجاج والزفت والقطران ـ

في السوائل تخضع الدقائق إلى عمل الضغط الذي ينطلق من الداخل نحو الخارج فيدفع توتر البخار هذه الدقائق لمغادرة السائل ، ويتضاعف ذلك مع الحرارة فيصل أقصاه عند الغليان وهي درجة يتميز بها كل سائل ، فالماء مثلا يغلي على مئة درجة مئوية عندما يكون الظغط الجوي 76 سم 3 من الزئبق ، وعندما يهبط الضغط الجوي تهبط درجة الغليان فقد تمكن فرانكلن في تجربته المشهورة من غليان الماء على 80 درجة مئوية ـ

ارجوا أن يكون قد حاز على رضاكم