إذا أردنا دراسة الترابط في المادة وفي الفضاء فعلينا قراءة الكثير من المعلومات عن الكون وأجزائه، وأهمها الشمس التي تصنف ضمن النجوم المتوسطة الحجم التي تعيش عليها الحياة. كل الكائنات الحية تعتمد، تابعنا على لمواصلة حديثنا حول هذا الموضوع في السطور التالية.
البحث عن التماسك في المادة والفضاء
فيما يلي نعرض لكم بعض المعلومات التي يمكن استخدامها كدراسة للتماسك في المادة والفضاء:
مكونات الكون على المستوى العياني
يتضمن هذا الكون عددًا لا حصر له من الأجساد التي نعرفها وأجسادًا لا يحيط بمعرفتها إلا خالقها، سبحانه وتعالى. كما يتكون من ثلاثة مكونات رئيسية هي:
- النظام الشمسي: ويشمل عددًا من الأجرام السماوية مثل المذنبات والكواكب والصخور الفضائية التي تشكلت منذ ما يقرب من 6 مليارات سنة.
- الشمس: هو نجم متوسط الحجم حجمه 3.1 مليون مرة حجم الأرض، وكتلته 33000 ضعف كتلته، ومسافة 150 مليون كيلومتر عنه.
- المجرة: يبلغ عدد المجرات في العالم حوالي 521 مجرة وتنضم مجرتنا إلى مجموعة من المجرات تعرف باسم العذراء، والمسافة بينها وبين المجرة الأبعد حوالي 90 ألف مليار كيلومتر.
انظر أيضا: موضوع حول الفضاء
مكونات الكون على المستوى المجهري
يحتوي الكون على عدد لا حصر له من الهياكل المتنامية والمتغيرة التي تسبب تكوين أجسام مجهرية، وهذه الهياكل لها مستويات مختلفة، نقدمها لكم 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.
- نواة الذرة (بروتون ونيوترون): يبلغ حجمها حوالي 10-15 م 3.
القوى الكونية
يحتوي الكون على أربع قوى أساسية تعمل على تماسك المادة معًا على المستويين المجهري والميكروسكوبي، والتي نقدمها لك على النحو التالي:
- القوى النووية القوية: لها تأثير ملحوظ على نواة الذرة ولها شدتها حوالي 1 ونصف قطرها حوالي 10-15 م.
- القوى النووية الضعيفة: تعمل على نوى ذرات أجسام مختلفة، لها قوة حوالي 10-6، نصف قطر تأثيرها حوالي 10-17 م.
- القوى الكهرومغناطيسية: تؤثر على الذرات والجزيئات التي تساعد في تكوين المادة عن طريق قوى الجذب والتنافر، وتكون شدتها حوالي: 01 ومدى لا نهائي.
- قوة الجاذبية الكونية: هي القوة التي تجذب كل من الكون والمجرات، وتتراوح شدتها بين 10 و 40 ومداها غير محدود.
قوة نووية قوية
القوة النووية القوية هي السبب الرئيسي للتفاعلات الطبيعية بين الجسيمات الأولية الدقيقة للمادة المعروفة باسم الكواركات.
وهي معًا مكونات نواة الذرة (البروتونات والنيوترونات) وتعتبر من أقوى القوى الطبيعية لأنها تصبح أقوى داخل النواة، وتقل قوتها مع زيادة المسافة بين النوى في الذرات.
توجد هذه القوى بسبب خاصية اللون التي تشبه الشحنة الكهربائية ولكنها لا تكشف معناها الحقيقي، وهذه القوة هي المصدر الرئيسي للقوة النووية الشديدة.
وخير مثال على هذه القوة ما يحدث في عملية الانشطار النووي في القنبلة النووية والاندماج النووي في الشمس.
قوة نووية ضعيفة
القوة النووية الضعيفة هي القوة التي تولد النشاط الإشعاعي وهي قوة ضعيفة، كما أن مداها ضعيف ولا يمكن أن تتجاوز الذرة.
يقوم بتحليل وتفكيك الأجسام الصغيرة الأولية التي تتكون منها الذرة، مثل الميزونات، ويوضح لنا سبب ما يحدث للعناصر المشعة التي تحدث بشكل طبيعي.
اكتشف الكيميائي الفرنسي هنري بيكريل هذه القوة في عام 1896 م عندما فحص بلورات عنصر اليورانيوم أثناء توهجها في الظلام بعد تعرضها لأشعة الشمس.
على الرغم من أن هذه القوة ليست قوية، إلا أنها ذات أهمية كبيرة، وهي:
- اعتني بالنجوم والشمس.
- نستمر في التفاعلات النووية التي تحدث في هذا الإشعاع.
- كما أنه يوفر الطاقة للنجوم.
- يساعد في تشكيل العناصر وهو أقوى من الجاذبية.
إقرأ أيضاً: معلومات عن عالم الفضاء والقمر
قوة الجذب
- تُعرف أيضًا باسم قوة الجاذبية، وهي واحدة من أشهر أنواع القوى الكونية التي تمنع جميع الأجرام السماوية من الاصطدام ببعضها البعض وتعمل على تنظيم حركتها على طول مسارها الطبيعي.
- كما أنه يحافظ على قوة الجاذبية الموجودة بين جميع الأجسام في الكون، لأنه كلما زادت كتلة الأجرام السماوية أو زادت المسافة بينها.
- قوى جاذبية أكبر، بما في ذلك جاذبية الكوكب لجميع الأجسام التي تدور حوله.
- أول من اكتشف هذه القوى كان إسحاق نيوتن، الفيزيائي، الذي شرح أيضًا عددًا كبيرًا من القوانين المتعلقة بقوة الجاذبية.
- تُقاس قوة الجاذبية بمعرفة تسارع السقوط الحر وكتلة الجسم باستخدام قانون نيوتن الثاني.
القوة الكهرومغناطيسية
- تُعرف أيضًا باسم قوة لورنتز، وهي القوة التي تربط ذرات مادة ما معًا وتستخدم هذا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية.
- تتكون هذه القوة من مزيج من القوى المغناطيسية والكهربائية، حيث يتم إنتاج القوى الكهربائية بين الأجسام المشحونة، سواء كانت الأجسام متحركة أو ثابتة.
- أما بالنسبة للقوى المغناطيسية فهي تساعد في تحريك هذه الأجسام المشحونة مما ينتج عنه مجال كهربائي سواء كانت الأجسام متحركة أو ثابتة.
- توجد الفوتونات (الأجسام التي تحمل قوة كهرومغناطيسية) في ضوء الشمس والضوء والأجسام المضيئة الأخرى. تكمن أهمية هذه القوة فيما يلي:
- تؤثر القوة الكهرومغناطيسية على أشعة جاما مما يؤدي إلى احتمال فقدان سمع الطاقة النووية.
- ومن نتائج هذه القوة وجود قوة مغناطيسية حول الكرة الأرضية تدفع أشعة الشمس الضارة بعيدًا عن الأرض.
- تُستخدم القوة المغناطيسية في مولدات الطاقة لإنشاء مجالات مغناطيسية متعددة، مما يؤدي إلى الحث الكهرومغناطيسي.
- كما أنها تستخدم في التصوير بالرنين المغناطيسي وكذلك في الأجراس الكهربائية.
انظر هنا: تعريف غزو الفضاء
وبالتالي، فإن مناقشتنا مرتبطة بالبحث عن التماسك في المادة والفضاء، ويبقى لنا أن نلاحظ أن هناك أنواعًا عديدة من القوة على المستوى الذري.
المستوى الكوني له أهمية كبيرة في الحفاظ على توازن الكون واستقراره وثباته وبالتالي الحفاظ على جميع الكائنات الموجودة فيه.