رحلة الكون عبر الزمان(6) كيف تتحرك وتتكون الأشياء من حولنا؟

سامح سعيد عبود

الحوار المتمدن-العدد: 2687 - 2009 / 6 / 24 - 09:54
المحور: الفلسفة ,علم النفس , وعلم الاجتماع
    

لو سألنا العلم الحديث حول سر حركة وتكون كل الأشياء من حولنا، لكانت الإجابة باختصار شديد، هى تبادل الأشياء كمات الطاقة، فالجسم أو الجسيم أ ينبعث منه كم من الطاقة يجعله يتحرك وعندما يمتص الجسم أو الجسيم ب, هذا الكم فأنه يتحرك هو أيضا، والسبب فى ذلك هو أن الجسم الفاقد لكم الطاقة يقل مستوى طاقته، ولكى يحافظ على مستوى طاقته فأنه يتحرك بسرعة وفى اتجاه يتناسب مع ما افتقده من طاقة، ويحدث هذا أيضا عند كسب الجسم أو الجسيم لكم من الطاقة.. إلا أن هذا التجريد الشديد للإجابة، تجده لانهائى فى تنوعه فى الواقع، إنه أشبه بأن تقول أن الشجرة هى نبات ذو جذر وساق وأغصان وأوراق، وهى إجابة مجردة صحيحة تماما، إلا إنها لا تكفى على الإطلاق لفهمك الفروق بين الأشجار المختلفة الدائمة الخضرة و موسمية الخضرة، بين المعمرة و غير المعمرة، بين أشجار الفواكة وأشجار الأخشاب وهكذا، فأنك فى هذه الحالة لابد وأن تعرف تفصيلات أخرى، تلك التى تميز الأنواع عن بعضها البعض، وكذلك هى الإجابة المبتسرة، وإن كانت الصحيحة فى نفس الوقت عن سر الحركة فى الكون.. إلا إنك تحتاج لمعرفة تفصيلات مختلفة حتى تعرف الفروق بين أشكال الحركة المختلفة ، الحركة الطبيعية للجسيمات الأولية داخل وخارج الذرات ، والحركة الكيميائية بين الذرات و الجزيئات، والحركة الميكانيكية بين الأجسام، والحركة الحيوية بين المكونات المختلفة للكائن الحى من جزيئات كيميائية وخلايا وأنسجة وأعضاء وأجهزة.. ثم بين الكائن الحى وغيره من الكائنات المادية الأخرى وهكذا، والتى تتلخص بوضوح فى تبادل الطاقة بين سائر الكائنات المادية، وهو الأمر الذى سنعرفه تفصيلاً فيما بعد.. إلا إننا الآن سنهتم بأهم اتجاهات الحركة و هو التطور من خلال معرفة موجز تاريخى لجزء من رحلة تطور المادة.
(ا) من الجسيمات الأولية إلى الذرات
يتكون جزء هام من الطبيعة، المعروف لدينا حتى الآن من ذرات، بالإضافة إلى الكثير من الجسيمات الأولية التى يمتلىء بها الكون، والتى ربما تترابط فيما بينها فى أشكال أعقد أو أبسط لم نعرفها بعد، فالذرات كائنات مادية أعقد و أرقى من الجسيمات الأولية الأبسط والأدنى التى تترابط فيما بينها لتكونها وهى ولاشك مرحلة أرقى وأعقد من مراحل تطور المادة، سبقتها مراحل، وتلتها مراحل أخرى، فهى أذن كما لو كانت قد نفت الجسيمات الأولية، أو بالتعبير الفلسفى نفى لها، ولكن لأنها تحتوى على البعض منها فهى ليست نفيا مطلقا لهذه الجسيمات بل نفيا جزئيا لها، حيث يحافظ هذا النفى النسبى غير المطلق على أكثر عناصرها ثباتا وانتشارا داخل الكائن الأرقى والأعقد فى تركيبه وحركته، والذى هو فى النهاية شأنه شان كل الكائنات المادية، مجرد عملية بين مكونات أدنى وأبسط فى سلم التطور.
و الذرة لا يمكن أن تتكون من الجسيمات الأولية إلا عند مستوى معين من الطاقة يسمح بتبادل الجسيمات التى تكونها كمات الطاقة، و عند مستويات أخرى من الطاقة فإن الذرات تتفكك لأبسط مكوناتها.
و الذرة هى أصغر جزء من العنصر الكيميائى مثل الحديد والنحاس ، يحمل خواصه الكيميائية المختلفة، والعنصر هو مجموعة من الذرات التى تتساوى فى عدد البروتونات الموجودة داخل أنوية ذراتها، والتى تحمل شحنات كهربية موجبة، كما يتواجد فى نفس النواة اللامتناهية فى الصغر، عدد من النيوترونات المتعادلة كهربيا، والتى لا تقل فى عددها عن البروتونات، وإن كان من الممكن أن تزيد عنها، وتتركز كتلة الذرة فى نواتها التى تدور فى الفراغ الشاسع حولها الإلكترونات السالبة الشحنة، والتى تتساوى عدديا مع البروتونات فى النواة، لتصبح الذرة متعادلة كهربيا، وإذا كانت كل الذرات التى تكون العنصر تتساوى فى عدد كل من البروتونات والإلكترونات، إلا إنها تختلف أحيانا فى عدد النيوترونات، وفى هذه الحالة تكون ما يسمى بنظائر العنصر، إلا أن العنصر ونظائره لا يختلفون فى هذه الحالة فى الخواص الكيمائية، وإن كانوا يختلفون فى الخواص الطبيعية من كثافة وإشعاعية..الخ.
الذرات يمكن أن توجد فى حالة حرة أو متحدة مع بعضها البعض، أو مع ذرات عناصر أخرى مكونة الجزيئات، وذلك فى الظروف المناسبة من حرارة و ضغط، و الذرات لا تكف عن الحركة الحرارية بسرعات كبيرة حيث يجرى بينها وبين غيرها من الذرات تبادل لا ينتهى للفوتونات، وهو الأمر الذى لا يمكن إيقافه. إن الفيزياء المعاصرة يمكنها أن تخبرنا الشيء الكثير فى هذا المجال و الفيزياء تنبؤنا بأن الحركة غير المرئية للأجزاء الصغيرة التى تتركب منها الأجسام لن تقف أبداً تحت أى ظروف.
(ب) من الذرات إلى الجزيئات
عندما توافرت شروط طبيعية معينة، وخصوصا درجه الحرارة المناسبة، أخذت الذرات تتبادل الفعل بدورها، و تتشابك إلكتروناتها الخارجية لتكون الجزيئات، والجزيء هو أصغر جزء من مادة معينة كملح الطعام والصودا الكاوية، يمكن تقسيمها إليه دون تغيير خواصها الكيميائية والطبيعية الأساسية، والجزيئات تهتز باستمرار وبلا توقف، شأنها فى ذلك شأن الجسيمات و الذرات، وتتوقف الحالة أو الشكل الذى تظهر به المادة على سرعة الجزيئات وعلى المسافات بينها، فكل جزيء فى الغاز يوجد باستمرار فى حاله الحركة البروانية، وهى حركة شبيهه بحركة دقائق الغبار التى تلحظها فى ضوء الشمس المتسلل عبر شيش الغرفة المغلقة النوافذ،أو حركة الشوائب فى كوب ماء عكر، أما جزيئات السائل فتوجد دائما متقاربة، وفى حاله حركة حرارية غير منتظمة مثلها مثل الحركة البراونية. يمكنك أن تفهم هذا بملاحظتك لسائل عكر به بعض الشوائب حيث تجد هذه الشوائب تتحرك بشكل عشوائى نتيجة حركة جزيئات السائل غير المنتظمة، وتتأثر الحركة الحرارية بشدة بقوى التأثير المتبادل بين الجزيئات فى الأجسام الصلبة، ففى الأجسام الصلبة توجد الجزيئات عمليا طول الوقت فى نفس المكان. والحركة الحرارية تبدو فقط فى ذبذبة الجزيء المستمرة حول وضع اتزان الجزيء. فعدم وجود الانتقال الحر والعشوائى للجزيئات فى الجسم الصلب هو ما يسبب صلابته . والواقع إذ لم تغير الجزيئات جيرانها يظل كل منها بلا شك فى ترابط ثابت مع بقيه أجزاء الجسم
ويختلف الحجم من جزيء لآخر.. فقد يترواح من ذرتين كما فى جزىء الهيدروجين إلى مئات الألوف من الذرات كما فى جزيئات البروتينات والأحماض النووية، وتتكون الجزيئات من ذرات من نوع واحد أو من نوعين أو أكثر، وإذا كانت الذرات و أنويتها والجسيمات الأولية تتحلل و تتكون باستمرار فى أرجاء الكون اللانهائى، سواء بفعل الطبيعة أو بتأثير الإنسان، فكذلك الجزيئات لا تتوقف عن التحلل إلى مكوناتها والتكون فيما لا نهاية له من أشكال من مكونات أبسط، وذلك فيما لا نهاية له من عمليات التفاعل الكيميائى، وعند تكونها من أنواع تتشابه وتتمايز فيما بينها، فالجزيء كائن مادى أرقى وأعقد من الذرات التى يتكون منها، والتى تترابط فيما بينها بمساعدة القوى الكهرومغناطيسية، وإذا كانت الجزيئات شديدة التنوع، فإن صفاتها تتحدد بعوامل كثيرة سيتم تناولها فيما بعد.
لا يمكن الشك كذلك فى أن الجزيئات تتجاذب. فلو أن الجزيئات كفت عن التجاذب لبعضها للحظة، لتناثرت كل الأجسام السائلة و الصلبة و استحالت إلى جزيئات من الغاز . و لا يمكن الشك فى أن الجزيئات تتنافر مع بعضها أيضا. إذ لولا ذلك، لأصبح كل من ضغط وكثافة الأجسام السائلة و الصلبة هائلة جداً. و تؤثر بين الجزيئات قوى كهرومغناطيسية تعمل على تنافر الشحنات المتشابهة، وتجاذب الشحنات الغير متشابهة، تشبه كثيراً القوى التى تؤثر بين الذرات والتى تحدثنا عنها سابقا.
و الجزىء لا يمكن أن يتكون من الذرات إلا عند مستوى معين من الطاقة يسمح بتبادل الذرات التى تكونها كمات الطاقة، و عند مستويات أخرى من الطاقة فإن الجزيئات تتفكك لأبسط مكوناتها.
(ج) ما هو الذى يجب أن نفهمه من هذه القصة؟.
إننا لا يمكن أن نفهم الذرة إلا من خلال معرفة تكونها من الجسيمات الأولية، وكيفية ترابطها مع غيرها من الذرات لتكون لنا الجزيء، وكذلك الجزيء و كيف يترابط مع غيره مكونا لنا الأجسام الحية وغير الحية، وكيف تنحل الروابط بين كل هؤلاء فينحل كل من الجسم و الجزيء والذرة والجسيم الأولى المعقد إلى مكوناتهم الأولية، فالذرة ليست تراكم كمى ميكانيكى لعدد من الجسيمات الأولية، ولا الجزيء مجرد تراكم آلى لعدد من الذرات، بل أنهما بناءان معقدان من أنواع محددة من المكونات الأولية، والتى تترتب فيما بينها، وفق نظم معينة، تفرضها ضرورات كامنة فى طبيعة هذه المكونات المادية، وما تكونه من كائنات أعقد.
فالذى حدث عندما تكونت الجزيئات ليس مجرد تغيرات بسيطة حدثت للذرات، والأمر كذلك عندما تكونت الذرات من الجسيمات الأولية، بل إن ما حدث هو عمليه بناء معقدة أدت لوجود أنماط جديدة لم تكن موجودة من قبل، فعبر هذا التراكم المعقد تكونت أو تحولت كيفيا أو نوعيا الجسيمات إلى ذرات والتى كونت بدورها الجزيئات، و هو ليس مجرد تراكم كمى لأعداد من المكونات الأولية بل إن نوعيه الشيء الجديد تتحدد بطريقة ترتيب مكوناته فيما بينها
. فأبسط الجسيمات الأولية المكتشفة حتى عام 1970 هى الكواركات و مفردها كوارك.. و ثمة ستة أنواع منها معروفة حتى الآن، أما البروتونات فهى جسيمات أعقد يتكون كل منها من ثلاث كواركات من أنواع معينة، وتترتب فيما بينها فى أوضاع معينة، تعطى الجسيم الأولى المعقد صفاته التى تميزه.. وقد تمكن العلماء أن يكونوا جسيمات أخرى مصنوعة من كواركات أخرى، إلا أنها تنحل بسرعة إلى نيوترونات وبروتونات ومن هنا نستنتج إمكانية وجود جسيمات أخرى مكونه من كواركات أخرى مختلفة فى الطبيعة.. فما نلاحظه هنا هو إمكانية موضوعية حيث ترتبط الجسيمات ببعضها لتكون جسيمات أعقد تختلف فى خواصها عن الجسيمات التى تكونت منها.
و ليس هذا فحسب بل إن هذه العملية تعرف ظاهرتان هما :ـ
الأولى :ـ أن تغيير ترتيب نفس الجسيمات الأبسط من حيث النوع والعدد يؤدى لتكوين جسيمات أخرى أعقد، يكون لها بدورها صفات أخرى.
الثانية :ـ أن وجود جسيمات من نفس النوع تتشابه فى سائر صفات النوع إلا أنها مكونة من جسيمات مختلفة أكثر بساطة، وتبرز هذه الصفة من خلال تحلل جسيمات نفس النوع إلى جسيمات مختلفة من جسيم لأخر.
وبمعنى آخر إن العمليات المحددة فيما بين المكونات الأبسط هى التى تحدد خواص الجديد المختلفة تماما عن خواص القديم، وما حدث أيضا هو نتيجة لسبب كامن فى طبيعة الأشياء قديمها و جديدها، أبسطها وأعقدها، أدناها وأرقاها، فاختلاف شحنات البروتونات والالكترونات عند توافر مستوى معين من الطاقة.. يعنى ضرورة وجود عملية جديدة.. هى ضرورة تبادلهم الفعل الكهرومغناطيسى، وذلك بتبادلهم للفوتونات، وهو ما يؤدى لتكوين كائن مادى جديد هو الذرة. كما أن اختلاف كهربية القشرات الخارجية للذرات من موجبة وسالبة عند توافر مستوى معين من الطاقة، يعنى ضرورة عملية جديدة..هى ضرورة تجاذبهم أو تنافرهم من خلال تبادلهم للفوتونات، وذلك لأحداث التوازن الكهرومغناطيسى من خلال انتقال إلكترونات هذه القشرات فيما بين ذرات الجزيء مسببة توحدها فى كائن مادى جديد، وهو الجزيء، ولنفس السبب تتكون الأجسام من تنافر وتجاذب الجزيئات، بواسطة تبادل الفوتونات فيما بينها عند توافر مستوى معين من الطاقة.. وتتجاذب الأجسام بواسطة تبادل الجرافيتونات وفى حالة الأجسام المشحونة كهربيا.. يحدث التجاذب والتنافر الكهرومغناطيسى أيضا بواسطة تبادل الفوتونات فيما بينها أيضا مثلما تتجاذب أو تتنافر أقطاب المغناطيس.
نستطيع أن نستنتج مما سبق أن الحركة هى سمة شاملة فى الطبيعة، حيث قد تم إثبات عدم إمكانية الفصل بين الطاقة والكتلة، و ما يسببه ذلك من حركية الكتلة، واستحالة وجود عالم من جسيمات الكتل دون كمات الطاقة، واستحالة وجود عالم من كمات الطاقة دون جسيمات الكتل، وثبوت تحول الطاقة لكتل والعكس تحول الكتل لطاقة، فإذا كان قانون حفظ وبقاء المادة ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث و لاتخلق من عدم فإن نفس هذا القانون الشامل تجلى فى إثبات قوانين الحفظ والبقاء لكل من الكتلة والطاقة والحركة باعتبارها خواص مترابطة ومتلازمة للمادة . حيث أن أى منهم يمثل كمية ثابتة لا تفنى و لاتستحدث و لا تخلق من عدم.
ونستطيع أيضا أن نستنتج أن التطور هو أحد اتجاهات الحركة، و أكثرها أهمية فى الكون المرصود لنا بالنسبة لاتجاهات الحركة الأخرى، فالطبيعة بتوافر مستويات معينة للطاقة، ولضرورات كامنة فيها تنزع إلى التطور من الأبسط إلى الأعقد ومن الأدنى إلى الأرقى، وعند مستويات أخرى للطاقة تنزع إلى الارتداد إلى الأبسط والأدنى، أو العودة من حيث بدأت، أما الذى يميز التطور كسمة فهو نفى النفى كصيغة شاملة تعبر عن عملية تطور كائن مادى من كائن مادى آخر، إذ تتخذ طريق النفى الجزئى للكائن القديم باحتواء أهم ما فيه، فالنفى بذلك لا يكون مطلقا إذ يحوى فى داخله على أهم جوانب الكائن القديم، فالذرة نفى للجسيمات الأولية، إلا إنها تتركب من أكثر هذه الجسيمات انتشارا واستقرارا، وفى نفس الوقت فأن البروتونات والنيوترونات) هى نفى لأكثر أنواع الكواركات انتشارا واستقرارا.أما الذى يدفع المادة للتطور ، فهو أن كل الأجسام تميل إلى أن تكون فى وضع طاقة أقل ما يمكن ، أو بمعنى آخر هو الميل للاقتصاد فى الطاقة ، وهذا ما يجعلها تأخذ دائما الشكل الذى يوفر لها هذا الاقتصاد ، بحيث توجد فى وضع أقل طاقة ممكنة.

#سامح_سعيد_عبود (هاشتاغ)      

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين	حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات