الفيزياء

الضغط

مبدأ برنولي

تدفق الهواء

مقدمة

هل سبق أن رأيتَ صورًا أو مقاطع فيديو لسقف منزل يُقتلع في أثناء إعصار أو زوبعة؟ قد تُفاجأ إذا عرفت أن السقف لم يُقتلع في الواقع بفعل قوة الرياح، بل بسبب الهواء داخل المنزل! يمكن تفسير ذلك من خلال مبدأ برنولي Bernoulli’s principle، الذي ينص على أن السوائل أو الهواء سريع الحركة، مثل الرياح القوية، تتمتع بضغط أقل من الهواء بطيء الحركة. وخلال الإعصار، فإن التدفق السريع للهواء فوق شكل السقف يولّد منطقةً ذات ضغط منخفض، وهذا يصنع فرقًا في الضغط بين الهواء الخارجي والهواء داخل المنزل. وفي نهاية المطاف، يصبح فرق الضغط كبيرًا بما يكفي ليبدأ الهواء داخل المنزل في دفع السقف إلى الأعلى. يتحول الضغط على سقف المنزل إلى قوة رفع، على غرار ما يحدث مع جناح الطائرة، فيطير بعيدًا! في هذا النشاط، ستعمل على تطبيق مبدأ برنولي، ولكن لا داعي للقلق، فسيكون سقف منزلك بأمان!

خلفية

دانييل برنولي عالِم سويسري، درس في القرن الثامن عشر سلوك السوائل عندما تكون في حالة حركة. وقد توصل إلى اكتشاف في أثناء إجرائه تجربةً على السوائل التي تتدفق عبر أنبوب على شكل ساعة رملية. فقد أدرك أن السوائل سريعة الحركة تنتج ضغطًا أقل، وأن السوائل بطيئة الحركة تنتج ضغطًا أكبر. وأصبح اكتشافه معروفًا باسم مبدأ برنولي Bernoulli principle. ولا ينطبق هذا المبدأ على السوائل فقط، بل على الهواء أيضًا، لأن الغازات -تمامًا مثل السوائل- قادرة على أن تتدفق وأن تأخذ أشكالًا مختلفة. يمكن إجراء إثبات بسيط لمبدأ برنولي من خلال جعل كرة بينج بونج تحوم في مجرى هواء متحرك، على سبيل المثال، فوق مروحة أو مجفف شعر موجّه مباشرةً إلى الأعلى. لماذا لا تطير الكرة بعيدًا عن المروحة؟ بسبب مبدأ برنولي؛ فضغط الهواء سريع الحركة الذي يحمل الكرة في الهواء يكون أقل من ضغط الهواء المحيط بالكرة. وعندما تبدأ الكرة في الابتعاد عن عمود الهواء فوق المروحة، فإن الهواء عالي الضغط المحيط يدفعها مجددًا إلى منطقة الضغط الأقل فوق المروحة. نتيجةً لذلك، تبقى الكرة حائمةً فوق المروحة.

يمكن أن يشرح مبدأ برنولي أيضًا كيف يتم توليد قوة الرفع لأعلى تحت جناح الطائرة. فأجنحة الطائرة مُصمّمة بطريقة تجعل الهواء المتدفق فوق الجزء العلوي للجناح يتحرك أسرع من الهواء المتدفق تحته. وهذا يصنع فرقًا في الضغط، بحيث يكون الضغط على الجزء العلوي من الجناح أقل من الضغط على الجزء السفلي منه. وهذا الهواء عالي الضغط يدفع الجناح لأعلى، وبالتالي، يولد قوة رفع للأعلى (على غرار مثال سقف المنزل السابق). توجد العديد من الأمثلة لشرح مبدأ برنولي في العالم من حولنا، وسنُجري واحدًا منها في هذا النشاط. لن تنطوي التجربة على الطيران أو جعل سقف منزل يطير، لكنها ستكون مثيرةً للدهشة بالقدر نفسه، بل في الواقع ستكون أشبه بالسحر!

المواد اللازمة للتجربة

• بالونان من الحجم نفسه

• خيط (طوله حوالي 60 سم)

• مقص

• شريط لاصق

• إطار باب

• أنبوب من محارم ورقية

التحضير

• انفخ البالونين، واعقدهما عند طرفيهما بحيث يكون كلا البالونين بالحجم نفسه تقريبًا.

• قص قطعتين من الخيط، بحيث يكون طول كلٍّ منهما حوالي 30 سم.

• اربط نهاية الخيط الأول بأحد البالونات.

• اربط نهاية الخيط الثاني بالبالون الثاني.

• استخدم الشريط اللاصق للصق الطرف الحر من كلا الخيطين بأسفل الجزء العلوي من إطار الباب. باعد بين البالونين بحيث تترك حوالي 15 سم بينهما.

تأكد من أن البالونين بعيدان عن مجرى هوائي قوي (مثل فتحة تهوية أو مروحة).

التجربة

• قف أمام البالونين وأمسك أنبوب المحارم الورقية حتى تتمكن من نفخ الهواء في الفراغ الموجود بينهما. ماذا تتوقع أن يحدث للبالونين إذا نفخت الهواء بينهما؟

• تأكد من أن البالونين لا يتحركان. ثم انفخ في أنبوب ورق المحارم ببطء شديد. حاول الحفاظ على ثبات تدفُّق الهواء. ماذا تلاحظ؟ هل يتحرك البالونان؟

• إذا تحرك البالونان، أوقف حركتهما ثم انفخ بينهما مرةً أخرى من خلال الأنبوب الورقي. حاول هذه المرة أن تنفخ أقوى من ذي قبل مع الحفاظ على ثبات تدفُّق الهواء. ماذا حدث للبالونين هذه المرة؟ هل يمكنك شرح ملحوظاتك؟

• كرر الخطوة السابقة، ولكن هذه المرة انفخ في الأنبوب بأقوى ما تستطيع، وحاول الحفاظ على ثبات تدفق الهواء. هل تتغير نتائجك مع زيادة تدفق الهواء؟ لماذا يحدث ذلك أو لماذا لا يحدث؟

نشاط إضافي: كرر التجارب نفسها مع استخدام أنابيب مختلفة الأحجام. هل للأنابيب ذات القطر الأصغر، مثل الشاروقة، التأثير نفسه؟

نشاط إضافي: اكتشف ما إذا كان لا يزال بإمكانك تحريك البالونين إن كانا بعيدين عن بعضهما. غيِّر المسافة بين البالونين، واختبر إذا كان ذلك سيؤثر على نتائجك. هل اكتشفت المسافة القصوى أو الدنيا التي يفقد النشاط فاعليته بعدها؟

نشاط إضافي: بدلًا من البالونين حاول استخدام كرتي بينج بونج أو أغراضًا أخرى في هذا النشاط. هل ما زلت تلاحظ التأثير نفسه مع أغراض أكبر أو أصغر أو أثقل؟

الملحوظات والنتائج

هل لاحظت أن البالونين تحركا بشكل مدهش نحو بعضهما دون أن يلمسهما أحد على الإطلاق؟ التأثير الذي لاحظته هو إثبات رائع لمبدأ برنولي. فطالما أن كلا البالونين يتدلى من إطار الباب، يكون الهواء المحيط بهما من كل اتجاه ثابتًا. وهذا يعني أن الهواء يمارس القدر نفسه من الضغط على كل جانب من جوانب البالونين وأن كلا البالونين ثابت. وعندما تنفخ الهواء ببطء بين البالونين، فمن المرجح أنهما لن يتحركا كثيرًا. وذلك لأن تدفق الهواء ببطء شديد لا يغير كثيرًا ظروف الضغط حول البالونين.

لكن عندما تنفخ في الأنبوب الورقي بقوة أكبر، لا بد وأنك لاحظت أن البالونين اقتربا بشكل مدهش من بعضهما. فعندما نفخت بقوة بين البالونين، أنشأتَ منطقةً من الضغط المنخفض؛ لأن الهواء سريع الحركة يولِّد ضغطًا أقل. فانخفض ضغط الهواء بين البالونين بالمقارنة مع ضغط الهواء حول بقية أجزاء البالونين. ولأن الضغط العالي يدفع نحو الضغط المنخفض، فقد تحرك البالونان باتجاه بعضهما. يمكنك ملاحظة الأمر نفسه إذا استخدمت كرتي بينج بونج بدلًا من البالونين. ولكن مع الأجسام الأثقل وزنًا، قد لا يكون فرق ضغط الهواء الناتج كافيًا لتحريكها. والمسافة بين البالونين مهمة كذلك، فإذا كانت المسافة بينها كبيرة جدًّا، فسينتفي تأثير منطقة ضغط الهواء المنخفض الناتجة عن النفخ.

علم الفيزياء

الحركة

الوضع

السرعة المتجهة

التسارع

القياس

مقدمة

هل سبق لك أن لعِبت إحدى ألعاب الفيديو بذراع تحكمٍ تستخدم منظومة تحكُّم في الحركة؟ هل تساءلت ذات مرة كيف أن هاتفك الذكي «يعرف» -على ما يبدو- أحيانًا ما إذا كنت تتحرك أم لا؟ كيف تقيس هذه الأجهزة الإلكترونية الحركة؟ جرِّب هذا النشاط كي تعرف الإجابة!

معلومات أساسية

الأرجح أنك تعرف الوحدات التي نستخدمها في قياس المسافة والسرعة المتجهة. في الولايات المتحدة قد نقول إن شخصًا ما يبلغ طوله خمسة أقدام و11 بوصة (وهذا قياس للمسافة)، أو إننا نقود السيارة بسرعة 55 ميلًا في الساعة على الطريق السريع (وهذا قياس للسرعة المتجهة، وهي وحدة للمسافة المقطوعة خلال مقدار زمني معين). كما يَستخدم العلماء النظام المتري الذي يقيس المسافة بالأمتار (م) والسرعة المتجهة بالأمتار المقطوعة في الثانية (م/ث).

وحتى يصل الجسم إلى سرعة متجهة معينة، سيحتاج في أغلب الأحيان إلى زيادة سرعته أو التقليل منها. وقد تَستخدم الفعل «يتسارع» لتصف شيئًا تزداد سرعته (مثل سيارة تتحرك بعد التوقف في إشارة المرور الحمراء)، أو الفعل «يتباطأ» لتصف شيئًا تتناقص سرعته (مثل سيارة حال الضغط على مكابحها). بمقدورنا استكشاف هذه الأفكار بمزيدٍ من التعمق. فبينما تقيس السرعة المتجهة معدل تغيُّر المسافة، يقيس التسارع معدل تغيُّر السرعة المتجهة بالنسبة للزمن. وهذا يجعل وحدات قياس التسارع تبدو غريبةً نوعًا ما: المتر لكل ثانية مربعة، أو بعبارة أخرى «الأمتار المقطوعة لكل ثانية تربيع» (م/ث²). وإذا كان الجسم يتحرك بسرعة متجهة ثابتة، مثل السيارة عند استخدام مُثبِّت السرعة على الطريق السريع، فإن التسارع يساوي صفرًا. وإذا تغيرت السرعة المتجهة بأي مقدار، فإن التسارع لا يساوي صفرًا حينئذٍ. على سبيل المثال، إذا توقفت السيارة عند إشارة توقف، فإن سرعتها تساوي 0 م/ث. وإذا تسارعت بحيث بلغت سرعتها المتجهة بعد مُضي ثانيتين 10 م/ث، فإن هذا معناه أن تسارعها كان 5 م/ث². أيضًا بإمكان ركاب القطار الأفعواني في الملاهي الشعور بتسارع يصل إلى 60 م/ث² تقريبًا، بينما قد يشعر طيارو الطائرات النفاثة بتسارع يصل إلى 90 م/ث² لفترات وجيزة من الوقت! لا تقلق إذا بدا كل هذا مربكًا؛ فبإمكانك التفكير في التسارع بوصفه مقدار التغير الذي تزيد به سرعة الجسم أو تتناقص (في حال تناقُص سرعته، سيكون الرقم سالبًا).

ما علاقة كل هذا بالهواتف الذكية وأذرع التحكم في الألعاب الإلكترونية؟ من الممكن قياس التسارع بواسطة جهاز إلكتروني صغير يُسمى مقياس التسارع. غالبية الهواتف الذكية في وقتنا الحالي مزودة بمقاييس تسارُع مدمجة، ويمكنها تشغيل تطبيقات تعرض قراءات مقياس التسارع. لذا إذا أردت استكشاف الحركة في العالم من حولك، فكل ما ستحتاج إليه هو هاتف ذكي!

المواد المستخدمة

• هاتف ذكي أو حاسب لوحي مزود بإمكانية الولوج إلى الإنترنت، مع السماح بتنزيل التطبيقات وتثبيتها.
• سطح مرن، كوسادة أو فراش أو أريكة.
• شخص بالغ (كي يساعدك في التحقُّق من التطبيق وتنزيله).
• إمكانية استخدام ملعب خارجي (اختياري).
• شريط فيلكرو لاصق (أو أي طريقة أخرى) لتثبيت الهاتف إلى ذراعك أو ساقك (اختياري).
• مركبة لقيادتها أو الركوب فيها، كدراجة أو سيارة أو حافلة.. إلخ (اختياري).

التحضير

• اطلب من شخص بالغ مساعدتك في البحث عن أحد تطبيقات «مقياس التسارُع» وتنزيله على هاتفك الذكي أو حاسبك اللوحي. هناك العديد من الخيارات المجانية المتاحة، لكن بعض التطبيقات قد يحتوي على إعلانات، أو قد يكون خيار الشراء من داخل التطبيق مُفعَّلًا فيه.
• تعرَّف على تطبيق مقياس التسارُع الذي قمت بتنزيله. بعض التطبيقات سيكتفي بإظهار رقم على الشاشة، في حين يُظهر البعض الآخر عدَّادًا أو رسمًا بيانيًّا. سيكون التطبيق الذي تستطيع من خلاله تسجيل البيانات والتوصل أوتوماتيكيًّا إلى القيم العُظمى والصُغرى مناسبًا لهذا المشروع.
• تعرض غالبية تطبيقات مقياس التسارع ثلاث قراءات للتسارع، لها مسميات مثل X وY وZ. وهذه القراءات ستتوافق مع حركة هاتفك في المكان ثلاثي الأبعاد.
• في المعتاد إذا وضعت هاتفك أُفقيًّا على طاولة بحيث تكون الشاشة لأعلى، سيكون اتجاه التسارع X خاصًّا بأي حركة من اليسار إلى اليمين، واتجاه التسارع Y خاصًّا بأي حركة لأعلى أو لأسفل الهاتف، واتجاه التسارع Z خاصًّا بأي حركة فوق الهاتف أو تحته (أي فوق سطح الطاولة أو أدناه).
• قد تمنحك بعض التطبيقات خيار الجمع بين القراءات الواردة من الاتجاهات الثلاثة، وستعرض التسارع المُجمَّع أو الإجمالي.
• تأكَّد من أن التطبيق يعمل: من المفترض أن ترى تغييرًا في الأرقام إذا حرَّكت هاتفك.

الخطوات

• قِسْ تسارُع الحركات «المعتادة» التي تؤديها خلال نشاطك اليومي. احمل الهاتف في يدك أو ضعه في جيبك، في أثناء سيرك، وجلوسك، ونهوضك من مقعدك، وصعودك السلم أو هبوطه، وما إلى ذلك من حركات. ما مقدار التسارعات التي تقيسها؟
• بعد ذلك، قِسْ تسارعات الحركات «السريعة». جرِّب القفز أو الركض أو الدوران حول نفسك أو التلويح بذراعيك (احترس كي لا تُسقِط هاتفك!)، ما مقدار هذه التسارعات؟
• جرِّب إلقاء الهاتف من مسافة قصيرة على سطح رخو، كالوسادة أو الفراش أو الأريكة. ما مقدار التسارع عندما يرتطم هاتفك بالأرض؟ هل تعتقد أن التسارع سيكون أكبر لو سقط الهاتف من مكان أعلى أو لو هبط على سطح صلب؟ (لا تُجرِّب هذا!)
• إلى أي مدى تجد صعوبةً في التحرُّك بسرعة متجهة ثابتة؟ ضع الهاتف على طاولة وجرِّب دفعه في الاتجاه X أو Y. هل يمكنك الإبقاء على قراءة التسارع المكافئة عند الرقم صفر؟
• نشاط إضافي: جرِّب إمالة الهاتف من دون تحريكه. هل تتغير قراءات التسارع تبعًا لطريقة إمالتك للهاتف؟

• نشاط إضافي: خذ قراءات التسارع في أثناء وجودك في الملعب. ما الذي يحدث عندما تهبط على الزلاجة، أو تتأرجح على الأرجوحة، أو تصعد على سُلم التسلق؟ ما المواضع التي تشعر عندها بأكبر قدر من التسارع؟

• نشاط إضافي: خذ قراءات التسارع عند أجزاء مختلفة من جسدك. يمكنك استخدام شريط فيلكرو اللاصق (أو أي نوع آخر) كي تربط الهاتف بذراعك أو ساقك. في أي جزء من جسدك تشعر بأكبر قدر من التسارع عندما تركض؟ وفي أي جزء منه تشعر بأقل قدر من التسارع؟

• نشاط إضافي: خذ القياسات في أثناء ركوبك إحدى المركبات. ما هي قراءات التسارع في أثناء ركوبك دراجةً أو سيارةً أو حافلة؟ (لا تنظر إلى الهاتف في أثناء ركوبك!)

المشاهدات والنتائج

يُفترض بك أن تقيس التسارع بسهولة وصولًا إلى 10 م/ث² وأنت تؤدي حركاتك العادية بينما تُمسك بهاتفك. تستطيع الهواتف الذكية وأجهزة رصد النشاط البدني وعدَّادات الخطوات تتبُّع التغيرات في هذه التسارعات من أجل حساب عدد الخطوات التي قطعها الشخص خلال اليوم.

ربما يكون التسارع أعلى قليلًا إذا وضعت هاتفك في جيبك بدلًا من إمساكه في يدك؛ لأنه سيتقافز بمعدل أكبر. ومن الممكن أن تؤدي الحركات الأسرع -مثل التلويح بالهاتف- إلى تسارُعات تزيد على 50 م/ث²، وهو ما يقارب التسارعات التي يشعر بها راكبو القطار الأفعواني بالملاهي. وبعض الأجهزة الإلكترونية -كالحاسبات المحمولة- لها بالفعل «كاشف سقوط»، وتنطفئ أوتوماتيكيًّا؛ حتى لا تتلف إذا ما رصدت تسارعًا أعلى مما ينبغي. (مجددًا، لا تُجرِّب هذا!)

وقد تصيبك الحيرة إذا اكتشفت أن بإمكانك إحداث تغيير في قراءة التسارع فقط عن طريق إمالة هاتفك. فبرغم كل شيء، الهاتف لا يتحرك، وسرعته المتجهة تساوي صفرًا، لذا أليس من المفترض أن يساوي التسارع صفرًا بالمثل؟ يحدث هذا لأن مقياسات التسارع ترصد أيضًا التسارع الناتج عن الجاذبية، التي تعادل 9.8 م/ث². ومع إمالتك هاتفك، يتغير اتجاه الجاذبية بالنسبة لجسم الهاتف. وحتى إذا كان الهاتف ثابتًا، فسيجعل هذا قراءات التسارع في الاتجاهات X وY وZ مختلفةً بناءً على الاتجاه الذي يشير إلى الأسفل من هذه الاتجاهات الثلاثة. هذه هي الطريقة التي تعمل بها أجهزة التحكم في الحركة في الألعاب الإلكترونية (على سبيل المثال، إمالة جهاز التحكم من أجل توجيه مقود السيارة في لعبة سباق).

(التعليم)

ولد على أشهر الروايات في سنة 101 هـ/721 م وقيل أيضاً 117 هـ / 737 م عالم عربي وقد اختلفت الروايات على تحديد مكان مولده فمن المؤرخين من يقول بأنه من مواليد الجزيرة على الفرات شرق سوريا، ومنهم من يقول أن أصله من مدينة حران من أعمال بلاد ما بين النهرين في سوريا. ولعل هذا الانتساب ناتج عن تشابه في الأسماء فجابر المنسوب إلى الأندلس هو العالم الفلكي العربي جابر بن أفلح الذي ولد في إشبيلية وعاش في القرن الثاني عشر الميلادي. ويذهب البعض إلى أنه ولد في مدينة طوس من أعمال خراسان.

في بداية القرن العاشر الميلادي، كانت هوية وأعمال جابر بن حيان مثار جدل كبير في الأوساط الإسلامية. وكانت كتبه في القرن الرابع عشر من أهم مصادر الدراسات الكيميائية وأكثرها أثراً في قيادة الفكر العلمي في الشرق والغرب، وقد انتقلت عدة مصطلحات علمية من أبحاث جابر العربية إلى اللغات الأوروبية عن طريق اللغة اللاتينية التي ترجمت أبحاثه إليها وعرف باسم “Geber او Yeber”.

وصفه ابن خلدون في مقدمته وهو بصدد الحديث عن علم الكيمياء فقال: إمام المدونين جابر بن حيان حتى إنهم يخصونها به فيسمونها علم جابر و له فيها سبعون رسالة كلها شبيهة بالألغاز». قال عنه أبو بكر الرازي في «سر الأسرار» :«إن جابراً من أعلام العرب العباقرة وأول رائد للكيمياء»، وكان يشير إليه باستمرار بقوله الأستاذ جابر بن حيان. وذكر ابن النديم في الفهرست مؤلفاته ونبذه عنه، وقال عنه الفيلسوف الإنكليزي فرانسيس بيكون: “إن جابر بن حيان هو أول من علّم علم الكيمياء للعالم، فهو أبو الكيمياء”، وقال عنه العالم الكيميائي الفرنسي مارسيلان بيرتيلو في كتابه (كيمياء القرون الوسطى): “إن لجابر بن حيان في الكيمياء ما لأرسطو في المنطق”.

حياته

ذكرت بعض المصادر، أن جابر هو ابن حيان بن عبد الله الأزدي الذي هاجر من اليمن إلى الكوفة، وعمل في الكوفة صيدلانياً. كان والده من المناصريين للعباسيين في ثورتهم ضد الأمويين، الذين أرسله إلى خراسان ليدعوا الناس لتأييدهم، حيث قُبض عليه وقتله الأمويون، فهربت أسرته إلى اليمن، حيث نشأ جابر ودرس القرآن والعلوم الأخرى ومارس مهنة والده. ثم عادت أسرته إلى الكوفة، بعد أن أزاح العباسيون الأمويين، لذا ينسب أحيانًا بالأزدي أو الكوفي أو الطوسي أو الصوفي.اختلفت بعض المصادر حول كونه عربيّ أزديّ أم فارسي. في حين يعتقد هنري كوربين أن جابر بن حيان لم يكن عربيًا وإنما كان من موالي قبيلة الأزد. وهناك انضم إلى حلقة جعفر الصادق، فتلقى علومه الشرعية واللغوية والكيميائية على يديه، كما درس أيضًا على يد الحميري، رغم تشكك البعض في كون تتلمذ جابر على يد جعفر الصادق. ثم مارس جابر الطب في بداية حياته تحت رعاية الوزير جعفر البرمكي أيام الخليفة العباسي هارون الرشيد.

وصفه أنور الرفاعي في كتابه تاريخ العلوم في الإسلام: بأنه كان طويل القامة، كثيف اللحية. اشتهر بإيمانه وورعه، وكذلك بتصوفه. كان يعيش جابر بن حيان في مدينة دمشق القديمة، حيث كان يقضي معظم يوم في غرفة منعزلة يعكف على دراسة الكيمياء.

في عام 987، ترجم ابن النديم لابن حيان في الفهرست بأنه كان من أصحاب جعفر الصادق، كما أشار إلى أن جماعة الفلاسفة إدعت أن جابر من أعضائها. كما قال عنه ابن وحشية أن “جابر بن حيان صوفي … وأن كتابه عن السموم عمل عظيم..”. في حين شكك آخرون في نسبة كتابته إليه.

وتوفي جابر وقد جاوز التسعين من عمره في الكوفة بعدما فر إليها من العباسيين بعد نكبة البرامكة، سجن في الكوفة وظل في السجن حتى وفاته سنة 197هـ (813 م) وقيل أيضا 195 هـ/810 م.

أطلقت عليه العديد من الألقاب، منها “الأستاذ الكبير” و”شيخ الكيميائيين المسلمين” و”أبو الكيمياء” و”القديس السامي التصوف” و”ملك الهند”. وكذلك لُقِّب علم الكيمياء نسبة إليه صنعة جابر.

إسهاماته العلمية

درس ابن حيان مركبات الزئبق ووضع أبحاثا في التكلس وإرجاع المعدن إلى أصلها بالأوكسجين، وتعود شهرته الحقيقة إلى تمكنه من اكتشاف أن الزئبق والكبريت عنصران مستقلان عن العناصر الأربعة التي قامت عليها فكرة السيمياء اليونانية القديمة.

وتميز ابن حيان باعتماده على التجربة العلمية، ووصفه خطوات عمل التجارب وكميات المواد والشروط الأخرى. فوصف التبخير والتقطير والتسامي و التكليس والتبلور، كما ابتكر عددا من الأدوات والتجهيزات المتعلقة بهذه العمليات وأجرى عليها تحسينات أيضا، وامتدت إنجازاته إلى تحضير الفلزات وتطوير صناعة الفولاذ، وإلى الصباغة والدباغة وصنع المشمعات واستخدام أكسيد المنغنيز لتقويم الزجاج ، ومعالجة السطوح الفلزية لمنع الصدأ، وتركيب الدهانات وكشف الغش في الذهب باستخدام الماء الملكي، وتحضير الأحماض بتقطير أملاحها.

ومن المواد التي حضرها جابر كبريتيد الزئبق، وأكسيد الزرنيخ، وكبريتيد الحديد الكبريتيك، وملح البارود، كما كان أول من اكتشف الصودا الكاوية، واخترع من الآلات البواتق والإنبيق والمغاطس المائية والرملية.

ومن الجانب الكمي أشار جابر إلى أن التفاعلات الكيميائية تجري بناء على نسب معينة من المواد المتفاعلة والتي توصل بموجبها الباحثون فيما بعد إلى قانون النسب الثابتة في التفاعلات الكيميائية. كما توصل إلى نتائج هامة في مجال الكيمياء من أهمها زيادة ثقل الأجسام بعد إحمائها. وقد استطاع أن يضع تقسيما جديدا للمواد المعروفة في عصره فقسمها للفلزات كالحديد والنحاس، واللافلزات وهي المواد القابلة للطرق، والمواد الروحية كالنشادر والكافور.

قال عنه الفيلسوف الإنكليزي (باكون) : (إن جابر بن حيان هو أول من علّم علم الكيمياء للعالم، فهو أبو الكيمياء)، وقال عنه العالم الكيميائي الفرنسي (مارسيلان برتلو m.berthelot ) المتوفى سنة 1907 هـ في كتابه (كيمياء القرون الوسطى) : (إن لجابر بن حيان في الكيمياء ما لأرسطو في المنطق)، كانت كتبه في القرن الرابع عشر من أهم مصادر الدراسات الكيميائية وأكثرها أثرا في قيادة الفكر العلمي في الشرق والغرب، وقد انتقلت عدة مصطلحات علمية من أبحاث جابر العربية إلى اللغات الأوروبية عن طريق اللغة اللاتينية التي ترجمت أبحاثه إليها.

ومن منجزاته في علوم الكيمياء: أنه اكتشف “الصودا الكاوية” أو القطرون (NaOH)، وأول من استحضر ماء الذهب، أول من أدخل طريقة فصل الذهب عن الفضة بالحلّ بواسطة الأحماض، وهي الطريقة السائدة إلى يومنا هذا، وأول من أكتشف حمض النتريك، وأول من اكتشف حمض الهيدروكلوريك، وأضاف جوهرين إلى عناصر اليونان الأربعة وهما ( الكبريت والزئبق) وأضاف العرب جوهرا ثالثا وهو (الملح)، وأول من اكتشف حمض الكبريتيك وقام بتسميته بزيت الزاج، وأدخل تحسينات على طرق التبخير والتصفية والانصهار والتبلور والتقطير، واستطاع إعداد الكثير من المواد الكيميائية كسلفيد الزئبق وأكسيد الارسين (arsenious oxide)، ونجح في وضع أول طريقة للتقطير في العالم، فقد اخترع جهاز تقطير ويستخدم فيه جهاز زجاجي له قمع طويل لا يزال يعرف حتى اليوم في الغرب باسم “Alembic” من “الأمبيق” باللغة العربية،.وتمكن جابر بن حيان من تحسين نوعية زجاج هذه الأداة بمزجه بثاني أكسيد المنجنيز.

أهم مؤلفاته

ترك جابر أكثر من مائة من المؤلفات منها اثنتان وعشرون في موضوع الكيمياء، منها كتاب السبعين وهو أشهر كتبه ويشتمل على سبعين مقالا يضم خلاصة ما وصلت إليه الكيمياء عند المسلمين في عصره، وكتاب الكيمياء ، وكتاب الموازين ، وكتاب الزئبق ، وكتاب الخواص ، وكتاب الحدود ، وكتاب كشف الأسرار ، وكتاب خواص أكسير الذهب ، وكتاب السموم ، وكتاب الحديد ، وكتاب الشمس الأكبر ، وكتاب القمر الأكبر ، وكتاب الأرض ، وكتاب إخراج ما في القوة إلى الفعل .

1- يستطيع العقل البشري الحصول على 11 مليون بت من المعلومات كل ثانية، لكنه لا يدرك منها سوى 40 فقط.

2- يمكن لخلية دم حمراء أن تقوم بعمل دورة كاملة داخل جسم الإنسان في 20 ثانية فقط.

3- يتغير جلد الإنسان ما يقرب من 900 مرة خلال حياته.

4-أقوى المخلوقات على الأرض، بكتيريا السيلان القادرة على سحب وجر أشياء أثقل من وزنها بمقدار 100,000 مرة.

5- يمتلك كل من حيوان الغوريلا وثمرة البطاطس، كروموسومين أكثر مما يمتلك البشر.

6- يحتوي لعاب الإنسان على مسكن يُعرف باسم الأوبيورفين، وهو أقوى ست مرات من المورفين.

7- يقدر وزن سحابة ركامية متوسطة الحجم ما يعادل وزن 80 فيلًا.

8- يبلغ وزن الهواء في غرفة متوسطة الحجم ما يقرب من 100 رطل.

9- إذا قمت بحفر نفق عبر الأرض، وقفزت من خلاله سيستغرق وصولك إلى الجانب الآخر 42 دقيقة و12 ثانية.

10- تحتوي صاعقة كهربائية واحدة من البرق على ما يكفي من الطاقة لطهي 100,000 قطعة من الخبز المحمص.

11- تصل سرعة الضوء بشكل عام إلى 186,000 ميل في الثانية. أي نحو 299,792,458 متراً في الثانية الواحدة.

12- يحتاج الضوء إلى 8 دقائق و17 ثانية ليصل من سطح الشمس إلى الأرض.

13- تتعرض الأرض كل عام لأكثر من مليون هزة أرضية.

14- عندما ثار بركان كراكاتوا في العام 1883م، كانت قوته كبيرة للغاية إذ كان يمكن سماع صوته على  بعد 4800 كيلومتر في أستراليا.

15- إذا كان في الإمكان قيادة السيارة لأعلى، ستتمكن من الوصول إلى الفضاء في غضون ساعة واحدة فقط.

(لها اون لاين)

نمل

اللياقة البدنية

رائد فضاء

توصل العلماء إلى وزن الكواكب داخل المجموعة الشمسية وخارجها، ولكن ما هي الطرق التي تمكنوا بها من الوصول لهذه الحقيقة العلمية، هذا ما كشف عنه موقع ” spaceplace.nasa.gov” العلمى، فإنه لكى يتم قياس وزن كوكب ما، يحتاج العلماء إلى معرفة شيئين: كم من الوقت تستغرق الأشياء للدوران حول مدار الكوكب ومدى بعد هذه الكائنات عن الكوكب خلال دورانها.

كما أنه كلما كان الكوكب أثقل، زادت قوته على الأجسام القريبة مثل الأقمار، وهذا الأمر هو ما نسميه سحب الجاذبية.

ما علاقة الجاذبية بالوزن؟

عندما تقف على مقياس، فإن ما تفعله فعلاً هو قياس مدى جاذبية الأرض التي تشدك عليها، وبالتالي وزنك يختلف إذا كنت على كوكب آخر، فإن الكواكب تزن كميات مختلفة، لأن قوة الجاذبية تختلف من كوكب إلى كوكب.

على سبيل المثال، إذا كنت تزن 100 رطل على الأرض، فسوف تزن 38 رطلاً فقط على عطارد، ذلك لأن عطارد يزن أقل من الأرض، وبالتالي فإن جاذبيته سوف تشد جسمك بدرجة أقل، وكذلك هو الوضع على كوكب المريخ فوزنك سيقل حوالى النصف أى سيصبح 50 رطل، وفى حال كنت على كوكب المشتري الثقيل، سيحدث العكس تماما، ويصل وزنك إلى 253 رطل.

كيف يستخدم العلماء الجاذبية كمقياس؟

هنا نفسر المعايير الخاصة بكم من الوقت تستغرق الأجسام القريبة للدوران حول الكوكب ومدى بعد هذه الكائنات من الكوكب.

على سبيل المثال، كلما اقترب القمر من كوكب الأرض، كلما كان الكوكب أقوى عليه.

يعتمد الوقت الذي يستغرقه جسم ما (سواء كان قمرًا أو مركبة فضائية) للدوران حول كوكب ما على بُعده عن الكوكب ومدى ثقل الكوكب.

لماذا يتحدث العلماء عادة عن الكتلة بدلاً من الوزن؟

يعتمد وزن الجسم على كتلته ومدى قوة الجاذبية التي تمسك به، وتعتمد قوة الجاذبية على مدى بُعد جسم ما عن جسم آخر.

لهذا السبب يزن الجسم نفسه كميات مختلفة على كواكب مختلفة، وفي بعض الأحيان يكون من الأسهل مقارنة الكواكب باستخدام مقياس غير معقد، ومن هنا غالبًا ما يقيس العلماء والمهندسون كتلة الجسم، مقدار المادة الموجودة في الجسم، بدلاً من وزنه.

فإن الكتلة تبقى نفسها بغض النظر عن الموقع والجاذبية، فسيكون لديك نفس الكتلة على المريخ أو كوكب المشتري كما هي على الأرض.

(اليوم السابع)

عندما يتقدم الإنسان ​​في العمر، يبدأ يبحث عن طرق مختلفة تجعله يبدو وكأنه أصغر سناً، مثل اتباع نظام غذائى صحى لإنقاص وزنه الزائد مع ممارسة التمارين الرياضية، وشرب كمية كافية من الماء، وغيرها من الطرق التى تجعله يشعر بالسعادة ويقبل على الحياة، والتى أشار إليها تقرير منشور بموقع “insider“.

التنزه بالحدائق وممارسة التمارين الرياضية

لن يقتصر الأمر على المشي لمسافات طويلة أو الركض لفترة قصيرة، الذى يجعل الإنسان يشعر بالحيوية والنشاط، ولكن يجب المشاركة في التمارين الرياضية واتباع نظام غذائى صحى، مما يساعد على التحكم فى وزن الجسم، وتقوية العضلات، والتى تجعل الإنسان يبدو أصغر سناً.

ممارسة المشى

الحرص على الابتسام

وجدت إحدى الدراسات التى أجريت عام 2016 أن المشاركين الذين أظهروا تعابير وجه حزينة كانوا يبدون أكبر سناً بعكس الأخرين الذين حافظوا على الابتسامة طوال الوقت، وأشارت نتائج الدراسة إلى إن الابتسامة تجعل الإنسان يبدو أصغر سناً، كما تحسن الحالة المزاجية وتقلل الشعور بالتوتر وتقوى الجهاز المناعى، كما تخفض ضغط الدم.

الإبتسامة

تبني أو رعاية حيوان أليف

أظهرت الدراسات أن تبني حيوان أليف يمكن أن يساعد الإنسان على العيش بأسلوب حياة أكثر سعادة وصحة، حيث المشي في الحدائق، وعناق حيوان أليف واللعب معه، يساعد على الشعور بالعيش من أجل هدف، مما يساعد على أن يبدو الإنسان أصغر سناً .

تربية حيوان أليف

تعلم مهارات جديدة على الإنترنت

يمكن أن يساعد تعلم المهارات الجديدة على تنشيط العقل، وزيادة الثقة بالنفس والشعور بتحقيق إنجاز يومى، حيث تعلم مهارات طبخ أو برمجة أو لغة جديدة وغيرها من المهارات المختلفة.

تعلم مهارات جديدة

التواصل مع الأصدقاء القدامى

نظرًا لأن الكثير من الأشخاص يقضون طول الوقت في المنزل، فقد تكون هذه فرصة مثالية للتواصل مع الأصدقاء القدامى، مما يساعد على استعادة الذكريات الجميلة، والشعور بأنك تبدو أصغر سناً عن عمرك الحقيقى.

التواصل مع الأصدقاء