ما هو أكبر خطأ علمي في النمل؟

معجزة علمية. نملة تثبت أن القرآن من الله Ants Defeat Atheism (أبريل 2019).

Anonim

مع كل بطل جديد ، تبدأ قصة جديدة من الضرب الشرير وحفظ الناس العاديين. ومع ذلك ، في بعض الدوائر الحصرية من الأشخاص الذين لديهم شغف كبير بكل من الأبطال الخارقين والعلوم ، يثير نقاش جديد: ما إذا كان البطل الخارق وقواه العظميين يمكن تحقيقهما عمليًا في الحياة الحقيقية.

في واحدة من مشاركاتنا القديمة ، ناقشنا ما إذا كان يمكن إعادة إنشاء Iron Man في العالم الحقيقي. الآن ، إنه دور آخر في مارفلو خارق: Ant-Man. عندما يرتدي بدلته ، يمكنه أن ينكمش لنفسه ليصبح صغيراً مثل النملة ثم يعود إلى حجمه الطبيعي عند الرغبة.

على المستوى الماكروسكوبي ، يبدو أنه لا توجد فكرة يمكن تصورها (على الأقل فكرة عملية) يمكن أن تقلل من حجم الإنسان إلى بضع بوصات من دون تحطيم الجسم ، إلى جانب كونه دمويًا لا يصدق (وهو بالكاد من الأشياء الخارقة السائدة). لذلك ، يجب أن نتحول إلى الخصائص الأساسية التي تشكل جسم الإنسان على أمل إيجاد حل لمشكلة التصغير.

القضاء على المساحة الفارغة داخل جميع الذرات

.

ذرة الهيدروجين. لاحظ المساحة الفارغة الكبيرة داخل حدود الذرة (Image Source: Wikipedia.org)

قد يجادل المرء أنه بما أن النواة تحتل جزءًا صغيرًا فقط من كل المساحة داخل الذرة ، فإن الأخيرة تمتلك مساحة فارغة واسعة يمكن ببساطة القضاء عليها لتقليل الحجم الكلي للذرة بشكل فعال.

من المؤكد أن هذه الفكرة تبدو بديهية ، ولكنها أبعد ما تكون عن كونها قابلة للتحقيق ماديًا في العالم الحقيقي. لفهم السبب وراء ذلك ، يجب علينا أن ندعم قليلا ونقوم بعمل ملخص سريع للهيكل الأساسي وخصائص الذرات.

ذرات

تتكون كل ذرة من ثلاث جسيمات دون ذرية ، وهي الإلكترونات (المشحونة سلبياً) ، والبروتونات (المشحونة إيجابياً) والنيوترونات. من هذه الثلاثة ، تجلس النيوترونات والبروتونات داخل النواة ، بينما تدور الإلكترونات حول النواة في مستويات طاقة محددة بشكل جيد. في الذرات المحايدة (أو غير المشحونة) ، يكون عدد الإلكترونات والبروتونات دائمًا كما هو ، في حين أن عدد النيوترونات قد يكون أو لا يكون هو نفسه.

تمتلك الذرات الأثخن المزيد من البروتونات داخل نواتها ، والتي تسحب الإلكترونات المدارية بشكل أكثر كثافة. ومع ذلك ، فإن لهذه الذرات أيضًا عددًا كبيرًا من الإلكترونات ذات الشحنة السالبة ، والتي تميل إلى البقاء أبعد من بعضها ، وذلك بسبب القوى الطاردة المرتفعة فيما بينها.

هذه هي الطريقة التي يتغير حجم الذرية مع زيادة العدد الذري

لهذا السبب يحدد عدد الإلكترونات حجم ذرة معينة ستكون كبيرة.

إن نصف القطر الذري لأي ذرة - تماما مثل نصف قطر أي دائرة - هو قياس المسافة بين النواة وحدود المدار الخارجي. على الرغم من أن هذا التعريف يعطي فكرة أكثر واقعية أو قابلة للتحويل بصريًا حول كيفية حساب نصف القطر الذري ، فإنه ليس صحيحًا من الناحية الفنية. بموجب قوانين ميكانيكا الكم ، لا تدور الإلكترونات حول النواة في مسارات واضحة ودقيقة كتلك التي غالباً ما يتم تصويرها في الثقافة الشعبية.


هذا التصوير للذرة والإلكترونات ليس صحيحًا تقنيًا

بدلا من ذلك ، "يطير" حول النواة فيما يعرف باسم "غيوم الإلكترون" بدون حدود خارجية محددة ؛ وبالتالي ، فإن حساب نصف القطر الذري ليس بنفس الوضوح مثل أخذ دائرة ذات قطر معروف وببساطة قطعها إلى النصف.

إن نصف القطر الذري ، الذي يملي بالضرورة كمية ذرة كبيرة ، يعتمد على عدد من المعلمات ، بما في ذلك عدد البروتونات في النواة ، كتلة الإلكترون وشحنته الكهربائية ، وشيئًا معروفًا باسم ثابت بلانك (يُشار إليه بـ h ') - ثابت أساسي في الكون. لاحظ أن قيم كتلة الإلكترون وشحنته الكهربائية وثابت بلانك ثابتة ، بمعنى أنها غير قابلة للتغير والتعديل ، بحيث لا يمكن تغييرها بأي شكل من الأشكال.

ثبات "الثوابت" العالمية

بما أن هذه الثوابت والقوانين تحدد نسيج وجودنا وعمليا كل شيء في الكون ، فمن الطبيعي جدا أن الناس قد تساءلوا عما إذا كانت هذه الثوابت قد تغيرت منذ فجر الكون. لقد أثار عالم الفيزياء النظرية الإنجليزي ، بول ديراك ، مرة واحدة جدلاً حول ثبات الثوابت العالمية من خلال فرضيته "العدد الكبير". وقد تم إجراء قدر كبير من الأبحاث باستخدام الرصدات الفلكية للنجوم البعيدة ، والنجوم الشاذة للنجوم الباهتة والتطور المداري ، ولكن حتى الآن ، لم يكن هناك أي دليل تجريبي يمكن أن يدعم بشكل قاطع فرضية أي تغيير للثوابت العالمية.

هو شيء صارم مع الثوابت. وكما يوحي الاسم ، فإن قيمهم لا لبس فيها ، وغير قابلة للجدال وثابتة بشكل لا يقبل الجزم ، لذلك لا يمكن تعديلها.

الآن ، بما أن الحجم الذري لا يعتمد على شيء سوى مجموعة من الثوابت ، فلا يمكن العبث به بشكل مصطنع أو غيره ، حتى مع مصل خارق أو حبة. ولكن إذا تم العبث بها ، فمن المؤكد أنها ستكون في عالم آخر حيث لا تمارس قوانين عالمنا سيطرة.

هذا يبين بوضوح أن تقلص الإنسان إلى حجم النمل لا يمكن تحقيقه بمجرد إزالة المساحة الخالية داخل الذرة. كما لا يمكنك أيضًا إزالة عدد معين من الذرات من جسم الإنسان على أمل تقليل حجم الجسم بشكل كبير دون فقد أو تعرض عدد كبير من القدرات البشرية والوظائف الحيوية للخطر.

قد يبدو الأمر كما لو أن أنتل مان يبدو وكأنه لا توجد أي طريقة لجعل الشخص صغيرًا مثل النملة دون قتلها أو على الأقل المساس بشدة بعدد من وظائف الجسم الحيوية (الصورة: كابتن أميركا: الحرب الأهلية (الفيلم) / مارفل للترفيه)

في عالم مارفل ، ابتكر دكتور هنري بيم ، الذي ابتكر جرعة الانكماش ، مولدًا لـ "جسيمات Pym" ، التي كان لها القدرة على العبث بفاعلية بحجم الإنسان ، مع ممارسة السيطرة المطلقة على عملية التحويل. إذا لم يكن الدكتور بيم خياليًا ، وكانت جسيمات Pym الخاصة به قادرة على تصغير كائن بشري بهذا الأسلوب والنعمة ، فسيكون للعالم كله بطل خارق صغير لمرة واحدة ، والذي قد يكون تغييرًا رائعًا حقًا!

المراجع