كم هو صغير حجم الذرة؟

ربما تعرف أن كل شئ حولك وحتى أنت نفسك مكون من شئ صغير جدا إسمه الذرة وربما تعرف أيضا أن الذرة نفسها مكونة من نيوترونات و بروتونات و إلكترونات وتعرف أنها صغيرة جدا ولكن هل تساءلت يوما كم هي صغيرة هذه الذرة حقا؟
الإجابة, هي صغيرة جدا بحجم لا يمكن تخيله, إذا كيف نعرف أو نتخيل هذا الحجم, لنفهم ذلك علينا أن نسأل سؤال, كم ذره موجوده فى برتقالة؟

تصور حجم الذرة.

لنفترض أن هذه البرتقالة كلها مكونة من ذرات النيتروجين -بالطبع هذا لكي نبسط التخيل- ولنفترض أننا قمنا بتضخيم كل ذرة فى هذه البرتقالة إلى حجم حبة التوت البرى فكم سيكون حجم البرتقالة؟

عند هذا الحد يجب أن تكون البرتقالة بحجم كوكب الأرض أي أنه لو ملأت الأرض بالتوت البرى سيكون هذا عدد الذرات داخل البرتقالة, تخيل كم سيكون هذا العدد الهائل.

لك أن تتخيل كم هي صغيرة جدا جدا تلك الذرات, ولكن هناك ما هو أكثر جنونا, دعنا الأن ندخل إلى داخل الذرة, فى مركز الذرة يوجد شئ نطلق عليه النواة والتي تحتوي على النيوترونات والبروتونات أما الإلكترونات فهي التي تدور حولها إذا وعلى نفس المقياس أي أن الذرة بحجم حبة التوت فكم سيكون حجم النواة داخلها, على هذا المقياس ستكون النواه غير مرئية لأنها أصغر بكثير من أن تراها.

حسنا,لنضاعف حجم حبة التوت بشكل أكبر فإذا فكرنا فى حبة توت بحجم إستاد رياضي ستكون النواة داخلها بحجم حبة بازلاء.

الفضاء داخل الذرة.

لا زلنا عند مستوى حبة التوت بحجم الإستاد والنواة بهذا الحجم الصغير تقبع وسط حبة التوت وبعيدا عند الحافة تدور الإلكترونات.
إذا كانت الذرة مثل كرة بحجم إستاد رياضي ومع النواة فى وسطها والإلكترونات عند الحواف فماذا يوجد بينهما المفاجئ أن الإجابة هي فضاء فارغ.

نعم بين النواة والإلكترونات هناك مناطق شاسعة من الفضاء الفارغ, تقنيا هناك مجال كهرومغناطيسى ولكن لا يوجد شئ مادى فقط فراغ تام.
لا تنسى أن هذه المساحة الفارغة من الفضاء هي داخل حبة توت التى ضخمناها إلى حجم إستاد رياضى والتي هي داخل الأرض التي مثلناها بالبرتقالة.

كثافة النواه داخل الذرة.

هذا العالم حقا ملئ بالأمور الغريبة التي يصعب على العقل تصورها, بما أنه عمليا كل كتلة الذرة داخل النواة وجزء بسيط جدا فى الإلكترونات فما هي كثافة المادة داخل النواة الإجابة على هذا السؤال قد تراها جنونا بعض الشئ.

كثافة النواه هي 4 * 10¹⁷كم جم لكل متر مكعب هذا الرقم صعب تخيله حقا, ولنوضح ذلك عليك تخيل صندوق بطول وعرض وإرتفاع قدم واحده أو 30 سم ونأخذ كل الأنوية الموجودة فى سيارة تزن فى المتوسط 2 طن فكم سيكون عدد السيارات المطلوبة لوضعها داخل الصندوق ليكون كثافته مثل كثافة النواة, هل تعتقد أن الجواب سيارتين أم 100 سيارة بل الجواب أكثر بكثير إنه 6.2 مليار سيارة, إذا وضعنا كل هذا العدد من أنوية السيارات داخل صندوق أقل من نصف متر مكعب سيكون هذا بنفس كثافة النواة.

مراجعة سريعه.

لنراجع كلامنا بشكل سريع الذرة حقا صغيرة جدا جدا فكر فى الذرات داخل برتقاله بحجم الأرض ستكون الذرة بحجم حبة توت برى أما النواة صغيرة بشكل لا يصدق داخل حبة التوت فكان علينا أن نضاعف حجمها إلى حجم إستاد رياضي والنواة الأن بحجم حبة بازلاء صغيرة, الذرة تتكون من مناطق شاسعة من الفضاء الفارغ وهذا غريب حقا, أما كثافة النواة عالية بشكل جنوني, إنظر لكل هذا العدد من السيارات التي إن وضعت فى صندوق لا يتعدى القدم المكعب.
هذا الأمر حقا يرهق العقل أظن أن هذا يكفي ونلتقى مرة أخرى مع هذا العالم الغريب الذى لا تنتهى عجائبه.