دقيقة للعِلم

Nature Middle East
  • ٠٫٠ (٠)
  • التكنولوجيا
  • يتم التحديث أسبوعيًا
دقيقة للعِلم

يقدم عدد من الصحفيين المتخصصين في "دقيقة" تعليقات وتقارير عن التطورات الأكثر إثارة في مجال العلوم. لمتابعة جميع الملفات الصوتية يمكنك التوجه مباشرة إلى زر "بودكاست" على موقع "للعِلم". للاطلاع على أرشيف الملفات الصوتية الرجاء زيارة الرابط التالي: https://www.scientificamerican.com/arabic/podcasts/60-second-science Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.

  1. نوبل الكيمياء عامَ 1955.. الكبريتُ والحب

    ٠٥‏/٠٥‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عامَ 1955.. الكبريتُ والحب

    قدْ لا يثيرُ الكبريتُ، برائحتِه المميزةِ ولونِه الأصفرِ، أفكارًا مباشرةً حولَ العناصرِ الأساسيةِ للحياة، لكنَّه عنصرٌ لا غِنى عنه في الحياةِ كما نعرفُها. فالكبريتُ هوَ عنصرٌ موجودٌ في العديدِ منَ الجزيئاتِ البيولوجيةِ ويؤدي عدةَ أدوارٍ حاسمةٍ في الكائناتِ الحية؛ فالكبريتُ جزءٌ لا يتجزأُ منْ بعضِ الأحماضِ الأمينية، والتي هيَ اللبِناتُ الأساسيةُ للبروتينات. كما يوجدُ الكبريتُ أيضًا في الإنزيماتِ المساعدةِ والفيتاميناتِ الضروريةِ لمختلِفِ التفاعلاتِ الأيضيةِ في الجسم. على سبيلِ المثال، يحتوي الثيامين (فيتامين ب1) على ذرةِ الكبريتِ وهوَ مركبٌ حيويٌّ لاستقلابِ الطاقة. يحتوي الإنزيمُ المساعدُ A CoA الذي يؤدي دورًا مركزيًّا في العديدِ منَ المساراتِ البيوكيميائية، على مجموعةٍ تحتوي على الكبريتِ تسمى مجموعةَ الثيول.   وتشاركُ مُركباتُ الكبريتِ في عملياتِ إزالةِ السمومِ من الجسم. يستخدمُ الكبدُ جزيئاتٍ تحتوي على الكبريتِ للمساعدةِ في تحييدِ السمومِ وإزالتِها منَ الجسم. الجلوتاثيون، وهو ثلاثي الببتيد يتكونُ منْ ثلاثةِ أحماضٍ أمينية (بما في ذلكَ السيستين)، هوَ أحدُ مضاداتِ الأكسدةِ المهمةِ التي تساعدُ في إزالةِ السمومِ عنْ طريقِ الارتباطِ بالموادِّ الضارةِ وتحييدِها.   تؤدي مركباتُ الكبريتِ دورًا في التنفسِ الخلوي، وهيَ العمليةُ التي تقومُ الخلايا منْ خلالِها بتوليدِ الطاقة.   وتُعَدُّ مجموعاتُ الحديدِ والكبريت، التي تحتوي على ذراتِ الحديدِ والكبريت، منَ العواملِ المساعدةِ الأساسيةِ في الإنزيماتِ المشارِكةِ في نقلِ الإلكترونِ وإنتاجِ الطاقةِ داخلَ الميتوكوندريا.   وتحتوي العديدُ منَ الفيتاميناتِ والإنزيماتِ المساعدةِ على الكبريت. على سبيلِ المثال، يحتوي البيوتين (فيتامين ب7) على الكبريتِ وَهوَ ضروريٌّ لمختلِفِ التفاعلاتِ الأيضية، بما في ذلكَ تخليقُ الأحماضِ الدهنية. بالإضافةِ إلى ذلك، يعملُ حمضُ الليبويك، وهوَ مركبٌ آخرُ يحتوي على الكبريت، كعاملٍ مساعدٍ للإنزيماتِ المشارِكةِ في استقلابِ الطاقة.   باختصارٍ؛ نعرفُ الآنَ الكثيرَ عنْ دورِ ذلكَ العنصرِ في العديدِ منَ العملياتِ البيولوجية؛ والفضلُ في تلكَ المعرفةِ يرجعُ إلى العالِمِ الأمريكيِّ "فنسنت دو فيجنود" الحاصلِ على جائزةِ نوبل الكيمياءِ لعامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وخمسةٍ وخمسين.   تبدأُ قصةُ حصولِ "دو فيجنود" على نوبل بالكبريت.. وتنتهي بالأوكسايتوسين.   والأوكسايتوسين الذي يُشارُ إليه غالبًا باسمِ "هرمونِ الحب" أو "هرمونِ الترابط" هوَ هرمونُ الببتيدِ الذي يحتلُّ مكانةً خاصةً في سجلاتِ الكيمياءِ الحيو

    ١٢ من الدقائق
  2. نوبل الكيمياء عامَ 1954.. رجلُ الروابطِ والسلام

    ٠٥‏/٠٥‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عامَ 1954.. رجلُ الروابطِ والسلام

    الكيمياءُ مليئةٌ بالأسئلةِ التي لمْ يُجَبْ عنها. أحدُ الأسئلةِ الأولى التي طرحَها الناسُ منذُ العصورِ القديمةِ هوَ: ممَّ يتكونُ العالم؟ أيْ أنَّنا إذا قمنا بتكبيرِ الجلدِ الموجودِ على طرفِ أصبعكَ بمقدارِ مليار مرة؛ فماذا سنرى؟   هلْ سيبدو ذلكَ مختلفًا عنْ تكبيرِ تفاحةٍ مثلاً؟ إذا قمنا بعدَ ذلكَ بتقطيعِ التفاحةِ إلى قطعٍ أصغرَ وأصغرَ باستخدامِ سكينٍ صغيرةٍ وهمية، فهلْ سنصلُ إلى نقطةٍ بحيثُ لمْ يعدْ منَ الممكنِ قطعُ القطعِ أصغر؟ كيفَ ستبدو تلكَ القطع، وهلْ ستظلُّ تحتوي على خصائصِ التفاح؟ تُعدُّ الإجاباتُ عنْ هذهِ الأسئلةِ أساسيةً في الكيمياءِ الحديثة، ولمْ يتفقِ الكيميائيونَ على الإجابةِ إلا قبلَ بضعِ مئاتٍ منَ السنين. بفضلِ علماءَ مثلِ جون دالتون، الذي وضعَ أساسًا للمفهومِ الذي نعرفُه اليومَ باسمِ "الذرة". اقترحَ دالتون أنَّ كلَّ ذرةٍ منْ أيِّ عنصر، مثلِ الذهب، هيَ نفسُها كلُّ ذرةٍ أخرى منْ ذلكَ العنصر. كما أشارَ إلى أنَّ ذراتِ العنصرِ الواحدِ تختلفُ عنْ ذراتِ جميعِ العناصرِ الأخرى. اليومَ، ما زلْنا نعرفُ أنَّ هذا صحيحٌ في الغالب. فذرةُ الصوديوم تختلفُ عنْ ذرةِ الكربون. قدْ تشتركُ العناصرُ في بعضِ نقاطِ الغليانِ ونقاطِ الانصهارِ والسالبيةِ الكهربيةِ المتشابهة، ولكنْ لا يوجدُ عنصرانِ لهما مجموعةُ الخصائصِ الدقيقةِ نفسُها. بعدَ ذلك؛ تساءلَ العلماءُ عنِ القوى التي تربطُ الذراتِ بعضَها معَ بعض. في نهايةِ القرنِ التاسعَ عشَر، أصبحَ منَ الواضحِ أنَّه يتعينُ على العلماءِ أنْ يأخذُوا في الاعتبارِ عدةَ أنواعٍ مختلفةٍ منَ الروابطِ الكيميائية. فما يربطُ ذراتٍ في مركبٍ معين؛ لا يُمكنُ أنْ تكونَ هيَ الرابطةُ نفسُها التي تربطُ الذراتِ في مركبٍ آخر.   فالرابطةُ التي تحدثُ بينَ الذراتِ المشحونةِ كهربائيًّا، والتي تُسمى بالأيونات؛ تسمى بالرابطةِ الأيونية، وهي الأكثرُ شيوعًا، توحدُ الذراتِ في بلوراتِ الأملاحِ البسيطة.   وهناكَ نوعٌ آخرُ منَ الروابطِ يُسمى بالرابطةِ التساهمية. ويحدثُ عادةً عندَما تتحدُ الذراتُ لتشكلَ جزيئًا. ولفترةٍ طويلةٍ كانَ منَ الصعبِ تفسيرُ طبيعةِ الروابطِ التساهمية. وفي عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وستةَ عشَرَ اجتهدَ علماءُ في إثباتِ أنَّ هذهِ الظاهرةَ تنتجُ عنْ إلكترونينِ يشتركُ فيهما ذرتانِ متجاورتان. وبعدَ مرورِ أحدَ عشَرَ عامًا، تمكنَ علماءُ آخرونَ منْ تقديمِ تفسيرٍ ميكانيكيٍّ كميٍّ لهذهِ الظاهرة. ومعَ ذلك، لمْ يكنْ منَ الممكنِ إجراءُ معالجةٍ رياضيةٍ دقيقةٍ للرابطةِ التساهميةِ إلا في الحالةِ البسيطةِ التي يوحدُ فيها إلكترونٌ واحدٌ الذرتين.

    ٢٥ من الدقائق
  3. نوبل الكيمياء عامَ 1953.. رائدُ كيمياءِ البوليمرات

    ٠٥‏/٠٥‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عامَ 1953.. رائدُ كيمياءِ البوليمرات

    في عالمِ الكيمياء، كانتِ الحدودُ الفاصلةُ بينَ الموادِّ الطبيعيةِ والاصطناعيةِ غيرَ واضحة.   فالمنتجاتُ الطبيعيةُ مثل المطاطِ والسليلوزِ والبروتيناتِ كانتْ جزءًا منْ حياةِ الإنسانِ لعدةِ قرون. تلكَ الموادُّ  لها خصائصُ فريدةٌ تجعلُها لا غنى عنها، بدءًا منَ المرونةِ المذهلةِ للمطاطِ وحتى البنيةِ القويةِ للسليلوز، وهوَ مكوِّنٌ رئيسيٌّ لجدرانِ الخلايا النباتية. وما يربطُ هذهِ الموادَّ المتنوعةَ هوَ وجودُ جزيئاتٍ كبيرةٍ جدًّا، تُعرفُ بالبوليمرات، في تركيبِها الكيميائي. وعلى الطرفِ الآخر، لدينا الموادُّ البلاستيكيةُ الاصطناعية، التي أحدثتْ ثورةً في الصناعاتِ والحياةِ اليومية. على الرغمِ منْ أصلِها الاصطناعي، تشتركُ الموادُّ البلاستيكيةُ في خيطٍ مشتركٍ معَ البوليمراتِ الطبيعية: فهيَ أيضًا تتكونُ منْ جزيئاتٍ كبيرةٍ بشكلٍ مذهل. لكنْ طوالَ معظمِ التاريخِ العلمي، ظلتِ الآلياتُ الكامنةُ وراءَ تكوينِ هذهِ الجزيئاتِ الضخمةِ لغزًا.   حتى جاءَ العالِمُ "هيرمان شتاودينجر" بالتفسير. قبلَ العملِ الرائدِ الذي قامَ به شتاودينجر، كانَ الاعتقادُ السائدُ في المجتمعِ العلميِّ هوَ أنَّ البوليمراتِ كانتْ مجردَ تجمعاتٍ منْ جزيئاتٍ أصغر، متماسكةً معًا بواسطةِ قوىً ضعيفة. وبعبارةٍ أخرى، كانَ يُنظرُ إليها على أنَّها كتلٌ كبيرةٌ وغيرُ منظمةٍ منَ الذرات. تركتْ هذهِ الفكرةُ العديدَ منَ الأسئلةِ دونَ إجابةٍ حولَ خصائصِ هذهِ الموادِّ وبنيتِها. لكنَّ "هيرمان شتاودينجر " الكيميائيَّ الألمانيَّ تحدى هذهِ الحكمةَ التقليديةَ في أوائلِ القرنِ العشرين. وتجرأَ على اقتراحِ مفهومٍ جريءٍ إذْ قالَ إنَّ البوليمراتِ لمْ تكنْ مجردَ تجمعات، بلْ كانتْ تتكونُ منْ جزيئاتٍ طويلةِ السلسلةِ ومحددةٍ جيدًا. كانَ يُعتقدُ أنَّ هذهِ الجزيئاتِ تتكونُ منْ وحداتٍ متكررةٍ مرتبطٌ بعضُها ببعض، مثلَ عِقدٍ منَ اللؤلؤ. قوبلتْ فكرةُ "شتاودينجر" بالتشكيكِ والمقاومةِ منَ العديدِ منْ معاصرِيه. ومعَ ذلك، فقدْ ثابَرَ وأجرى أبحاثًا دقيقةً ونشرَ أبحاثًا رائدةً أرستِ الأساسَ لمجالِ كيمياءِ البوليمرات. واقترحَ أنَّ البلمرةَ - وهيَ العمليةُ التي ترتبطُ منْ خلالِها جزيئاتٌ أصغر، تسمى المونومرات، لتكوينِ البوليمرات – كانتْ هيَ العمليةُ الكيميائيةُ الأساسية. قوبلَ مفهومُ "شتاودينجر" الثوريُّ في البدايةِ بالتشكيكِ وحتى السخرية، ولكنْ معَ مرورِ الوقت، اكتسبتْ أفكارُه القَبولَ معَ ظهورِ المزيدِ منَ الأدلةِ ليحصلَ على جائزةِ نوبل في الكيمياءِ عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثلاثةٍ وخمسينَ لعملِه الرائدِ في مجالِ الجزيئاتِ الك

    ١٠ من الدقائق
  4. نوبل الكيمياء عامَ 1952.. فصلُ المواد

    ٠٢‏/٠٥‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عامَ 1952.. فصلُ المواد

    في الأروقةِ الهادئةِ لجامعةِ كامبريدج خلالَ ثلاثينياتِ القرنِ العشرين، التقى عقلانِ لامعانِ سعيًا وراءَ فكرةٍ ثوريةٍ منْ شأنِها أنْ تُعيدَ تشكيلَ مشهدِ الكيمياءِ التحليليةِ إلى الأبد.   "آرتشر جون بورتر مارتن"، وهوَ كيميائيٌّ شابٌّ وفضولي، وجدَ نفسَه يفكرُ في ألغازِ تقنياتِ الفصلِ في أثناءِ عملِه على كيمياءِ البنسلين. وبجانبِه، كانَ "ريتشارد لورانس ميلينجتون سينج" عالِمُ الكيمياءِ الحيويةِ الموهوبُ الذي يتمتعُ بفضولٍ لا يشبع، والذي كانَ وقتَها يستكشفُ طرقًا لكشفِ تعقيداتِ البروتينات. تقاربتْ مساراتُهما الفردية، التي تبدو منفصلة، عندَما شرَعا في تعاونٍ لابتكارِ تقنيةٍ تُعرفُ الآنَ باسمِ كروماتوغرافيا التقسيم؛ أوِ التفريقِ اللوني. كروماتوغرافيا التقسيمِ هيَ تقنيةُ فصلٍ تُستخدمُ في الكيمياءِ التحليليةِ لفصلِ الخليطِ وتحديدِ مكوناتِه بناءً على التقسيمِ التفاضُليِّ (أوِ التوزيع) بينَ مرحلتينِ غيرِ قابلتَينِ للامتزاج.   وتُمكِّنُ هذهِ التقنيةُ العلماءَ منْ تحديدِ المكوناتِ الفرديةِ داخلَ الخليطِ وقياسِها، مما يؤدي إلى تحسينِ فهمِ تكوينِ العينة. وهذا أمرٌ بالغُ الأهميةِ في مجالاتٍ مثلَ تحليلِ الطبِّ الشرعي، ومراقبةِ الجودة، والرصدِ البيئي.   وقدْ نجحَ التعاوُنُ بينَ "مارتن" و"سينج" في ابتكارِ تلكَ الطريقةِ بعدَ أبحاثٍ دامتْ لنحوِ ستِّ سنواتٍ كاملة، وبعدَ نحوِ عشرينَ عامًا على ابتكارِ طريقةِ الفصلِ هذه؛ حصلَ الثنائيُّ على جائزةِ نوبل الكيمياءِ لعامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ واثنينِ وخمسين.   لكنْ؛ كيفَ يُمكنُ أنْ يحصلَ عالِمانِ على تلكَ الجائزةِ لابتكارِ طريقةٍ لفصلِ المواد؟   تُركزُ الكيمياءُ إلى حدٍّ كبيرٍ على دراسةِ المنتجاتِ الطبيعية، التي يتمُّ الحصولُ عليها منَ الحيواناتِ أوِ النباتاتِ أوْ حتى البكتيريا والكائناتِ الحيةِ الدقيقةِ الأخرى.   وتحتوي المادةُ الأوليةُ المستخرجةُ منْ تلكَ الكائناتِ على عددٍ كبيرٍ منَ الموادِ المتنوعةِ على نطاقٍ واسع، بعضُها بسيطٌ والبعضُ الآخرُ أكثرُ تعقيدًا.   وأولُ ما يجبُ على الكيميائيِّ فعلُه هوَ عزلُ الموادِّ التي يهتمُّ بها عنِ المادةِ المرادِ تحضيرِها في صورةٍ نقية. والخطوةُ التاليةُ، إنْ أمكنَ، هيَ تحديدُ هذهِ الموادِّ ومعرفةُ مما تتكونُ وكيفيةِ تركيبِها منْ مكوناتٍ بسيطة.   حلُّ المشكلةِ الأولى، عزلِ المكونات، يمكنُ أنْ تكونَ صعبةً فعلًا، فمسألةُ استخراجِ موادَّ في حالةٍ نقيةٍ لا تمثلُ سوى جزءٍ صغيرٍ جدًّا منَ المادةِ الأولية.   لذا؛ حظيتْ طريقةُ مارتن وسينج بنجاحٍ كبير، خاصةً فيما قدْ يكونُ أهمَّ أشكالِها

    ١٣ من الدقائق
  5. نوبل الكيمياء عام 1951.. عالَمُ ما بعدَ اليورانيوم

    ٣٠‏/٠٤‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عام 1951.. عالَمُ ما بعدَ اليورانيوم

    كانَ الجدولُ الدوري، ذلكَ الترتيبُ الأيقونيُّ للعناصرِ الكيميائية، يحملُ دائمًا جاذبيةَ المجهول، ويدعو العلماءَ لاستكشافِ عوالِمِ الموادِّ الكيميائية.   منْ بينِ المناطقِ الأكثرِ إثارةً للاهتمامِ في الجدولِ الدوريِّ عناصرُ ما بعدَ اليورانيوم، وهوَ عالَمٌ منَ العناصرِ الاصطناعيةِ التي أسرَتْ عقولَ الكيميائيينَ والفيزيائيينَ على حدٍّ سواء.   وعناصرُ ما بعدَ اليورانيوم، هيَ تلكَ العناصرُ التي تَزيدُ أعدادُها الذَّريةُ عنِ اثنينِ وتسعين. وعلى عكسِ نظيراتِها الموجودةِ في الطبيعة، فقدْ وُلدتْ هذهِ العناصرُ منْ براعةِ الإنسان، وتمَّ تصنيعُها بشِقِّ الأنفسِ منْ خلالِ تفاعلاتٍ نوويةٍ خاضعةٍ للرقابة. وبالتالي؛ فوجودُها العابرُ وخصائصُها الفريدةُ يقدمانِ لمحةً محيرةً عنِ الزوايا غيرِ المستكشَفةِ في الجدولِ الدوري.   تطلَّبَ اكتشافُ تلكَ العناصرِ البراعةَ والمثابرةَ والفهمَ العميقَ للتفاعلاتِ النوويةِ وفيزياءِ الجسيمات. وقدْ شرعَ الباحثونَ في السعيِ للكشفِ عنِ الخصائصِ والسلوكِ والهياكلِ الذريةِ المعقدةِ لهذهِ العناصرِ طيلةَ سنين؛ وسلطتِ اكتشافاتُهمُ الضوءَ على الانتقالِ بينَ المعلومِ والمجهول، أوْ حدودِ الاستقرارِ الذريِّ وتعقيداتِ النوى الذرية.   منْ ضمنِ العلماءِ الذينَ ساهمُوا في الكشفِ عنْ تلكَ العناصرِ : الأمريكيانِ "إدوين ماكميلان" و"غلين سيبورغ" اللذانِ حصلا على جائزةِ نوبل الكيمياءِ في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وواحدٍ وخمسينَ بعدَ أنِ اقتحما ذلكَ العالَمَ الغامض.. عالَمَ ما بعدَ اليورانيوم. Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.

    ٩ من الدقائق
  6. نوبل الكيمياء عامَ 1950.. سيمفونيةُ الروابطِ المزدوجة

    ١٠‏/٠٤‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عامَ 1950.. سيمفونيةُ الروابطِ المزدوجة

    في العصرِ الحديثِ للتقدمِ العلمي، برزتِ الكيمياءُ كنظامٍ أساسيٍّ يدعمُ الابتكاراتِ في مختلِفِ المجالات. في طليعةِ هذا المشهدِ الديناميكيِّ يكمنُ إنشاءُ موادَّ جديدة. أوْ موادَّ مصممةٍ بدقةٍ على المستوى الجزيئيِّ لإظهارِ خصائصَ ووظائفَ غيرِ مسبوقة. لقدْ مكنتِ الخطواتُ الرائعةُ في الكيمياءِ الباحثينَ منْ تسخيرِ الإمكانياتِ الكامنةِ للذراتِ والجزيئات، وتنظيمِها، عبرَ إجراءِ تفاعلاتٍ كيميائيةٍ دقيقة؛ لتصميمِ موادَّ ذاتِ سماتٍ مخصصةٍ تتجاوزُ حدودَ الموادِّ التي تحدثُ بشكلٍ طبيعي.   أحدُ أعظمِ تلكَ التفاعلاتِ هوَ التفاعلُ الذي يحملُ اسمَ "ديلز- ألدر".   يُعدُّ تفاعلُ "ديلز-ألدر" Diels-Alder حجرَ زاويةٍ في عالمِ الكيمياءِ العضوية، إذْ يسهِّلُ تخليقَ المركباتِ الحلقيةِ المعقدةِ بكفاءةٍ ملحوظة. تخيلْ أنَّ لديكَ نوعينِ منَ الجزيئات: أحدُهما عبارةٌ عنْ جزيءٍ قابلٍ للتمددِ معَ مسافاتٍ متناوبةٍ (أوْ روابطَ مزدوجة)، والآخرُ هوَ جزيءٌ يريدُ حقًّا المزيدَ منَ الإلكترونات. عندما يلتقي هذانِ الجزيئان، يشتركُ الجزيءُ المرنُ في سحابةِ الإلكترونِ معَ الجزيءِ الآخر. هذهِ المشاركةُ للإلكتروناتِ تجعلُها تلتصقُ بعضُها ببعض، وتشكلُ جزيئًا جديدًا يشبهُ الحلقة... هذا ببساطةٍ هوَ التفاعلُ الذي اكتشفَه العالِمانِ الحاصلانِ على جائزةِ نوبلِ الكيمياءِ لعامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وخمسين.   في أواخرِ عشرينياتِ القرنِ الماضي. أدى عملُ "أوتو ديلز" معَ تلميذِه "كورت ألدر" إلى تطويرِ أحدِ أهمِّ التفاعلاتِ وأكثرِها استخدامًا في الكيمياءِ العضوية.   في عامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثمانيةٍ وعشرينَ، كانَ كلٌّ منْ "أوتو ديلز" و"كورت ألدر" يعملانِ كباحثَينِ في جامعةِ كيل الألمانية. يُحققانِ في تفاعلاتِ جزيئاتٍ تسمى "الديينات" dienes المقترنة؛ وهيَ جزيئاتٌ ذاتُ روابطَ مزدوجةٍ متبادلةٍ معَ بعضِ المركباتِ ذاتِ الروابطِ المزدوجة، والمعروفةِ باسمِ الألكينات.   كانتْ هذهِ المركباتُ معروفةً جيدًا بتفاعُلِها، لكنَّ الآلياتِ الدقيقةَ لتفاعلاتِها لمْ تكنْ مفهومةً تمامًا في ذلكَ الوقت.   وفي أبريل عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وثمانيةٍ وعشرين، اكتشفَ العالِمانِ تفاعلًا جديدًا يتضمنُ مركبَ "ديين" و"ألكين" ووجدُوا أنَّه في ظلِّ ظروفٍ معينة، يمكنُ أنْ تتفاعلَ هذهِ الجزيئاتُ معًا لتشكلَ مركبًا حلقيًّا جديدًا، وقدْ حدثَ هذا التفاعُلُ دونَ الحاجةِ إلى درجاتِ حرارةٍ عاليةٍ أوْ محفزاتٍ معقدة، وهوَ أمرٌ غيرُ معتادٍ في ذلكَ الوقت.   كانَ ذلكَ الاختراقُ مهمًّا لأنَّه كشفَ عنْ نوعٍ جديدٍ منَ التفاعُلِ الكيميائيِّ لمْ يُشرَحْ بالكاملِ

    ١٠ من الدقائق
  7. نوبل عام 1949.. الاقتراب من الصفر المُطلق

    ١٠‏/٠٤‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل عام 1949.. الاقتراب من الصفر المُطلق

    ينصُّ القانونُ الثالثُ للديناميكا الحرارية، المعروفُ أيضًا باسمِ نظريةِ "نيرنست" الحراريةِ على أنَّه منَ المستحيلِ الوصولُ إلى الصفرِ المطلقِ لدرجةِ الحرارةِ بأيِّ عددٍ محدودٍ منَ العمليات. بعبارةٍ أخرى، عندما يقتربُ النظامُ منَ الصفرِ المطلق، فإنَّ إنتروبيا النظامِ تقتربُ منَ الحدِّ الأدنى للقيمة، وغالبًا ما يتمُّ أخذُها على أنَّها صفر، ولا يمكنُ حدوثُ مزيدٍ منَ الانخفاضِ في الإنتروبيا.   والصفرُ المطلقُ هوَ أدنى درجةِ حرارةٍ يمكنُ تحقيقُها نظريًّا والذي يعادلُ مِئتَينِ وثلاثًا وسبعينَ درجةً فاصلة خمسةَ عشَرَ تحتَ الصفرِ المئوي، حيثُ تتوقفُ كلُّ الحركةِ الجزيئية. لكنْ؛ وفي الحالةِ النظرية؛ فإنَّ إنتروبيا مادةٍ بلوريةٍ تمامًا عندَ الصفرِ المطلقِ ستساوي صفر.   ففي مادةٍ متبلورةٍ تمامًا عندَ الصفرِ المطلق، يتمُّ ترتيبُ الذراتِ أوِ الجزيئاتِ في نمطٍ منتظمٍ محددٍ جيدًا حيثُ لا توجدُ طاقةٌ حراريةٌ متاحةٌ للتسببِ في أيِّ اهتزازاتٍ أوْ حركاتٍ للجسيمات، وبالتالي، يكونُ النظامُ في أدنى حالةِ طاقةٍ له معَ الحدِّ الأقصى منَ الترتيبِ والحدِّ الأدنى منَ الاضطراب.   لكنْ؛ منَ المهمِّ أنْ نلاحظَ أنَّ تحقيقَ درجةِ حرارةٍ صفريةٍ مطلقةٍ أمرٌ مستحيلٌ عمليًّا، فالإنتروبيا الصفريةُ لمادةٍ متبلورةٍ تمامًا عندَ الصفرِ المطلقِ هيَ مفهومٌ مثاليٌّ يُستخدمُ في المناقشاتِ النظريةِ والحساباتِ في الديناميكا الحرارية. في الواقع، تحقيقُ الصفرِ المطلقِ غيرُ ممكنٍ بسببِ مبدأِ عدمِ إمكانيةِ الوصولِ للقانونِ الثالث.   لكنْ؛ ماذا عنِ الاقترابِ منَ الصفرِ المطلق؟   قدمَ الفائزُ بجائزةِ نوبل الكيمياءِ لعامِ ألفٍ وتِسعِمئةٍ وتسعةٍ وأربعينَ "ويليام فرانسيس جيوك" أعظمَ مساهماتِه في الكيمياءِ بعدَ أنْ تمكنَ -منْ خلالِ المهارةِ التجريبيةِ الفائقة- منَ التغلبِ على العديدِ منَ الصعوباتِ الكبيرةِ التي يجبُ أنْ تكونَ متأصلةً في التحقيقاتِ حولَ سلوكِ الموادِّ عندَ الاقترابِ منَ الصفرِ المطلقِ بعدَ أنْ تمكنَ منِ ابتكارِ طريقتِه الخاصةِ المعروفةِ باسمِ التبريدِ المغناطيسيِّ والتي تغلبتْ على التقنياتِ السابقةِ الهادفةِ  إلى الوصولِ إلى درجاتِ حرارةٍ أقربَ إلى الصفرِ المطلق. طورتْ دراساتُ "جيوك" بشكلٍ كبيرٍ فهمَنا للإنتروبيا، بعدَ أنْ أجرى تجاربَ دقيقةً لقياسِ تغيراتِ الإنتروبيا للموادِّ عندَ درجاتِ حرارةٍ منخفضة، ليقدمَ بحثُه رؤىً قيمةً حولَ سلوكِ المادةِ في الظروفِ القاسيةِ وهوَ الأمرُ الذي وسَّعَ معرفتَنا بالخصائصِ الديناميكيةِ الحراريةِ للمواد. كيفَ تمكنَ "جيوك" منَ الاقترابِ م

    ١٣ من الدقائق
  8. نوبل الكيمياء عامَ 1948.. فنُّ فصلِ مكوناتِ المصلِ المعقدة

    ٠٩‏/٠٣‏/١٤٤٥ هـ

    نوبل الكيمياء عامَ 1948.. فنُّ فصلِ مكوناتِ المصلِ المعقدة

    حينَ تشعرُ بالعطش؛ وتملأُ كوبًا منَ الماء؛ قدْ يستدعي خيالُك أنَّ ما تشربُه منْ سائلٍ هوَ في الأساسِ غازانِ اثنان -هيدروجين وأكسجين- اتحدا معًا لتكوينِ ما يملأُ كوبَك ويروي عطشَك.   عرفَ العلماءُ منذُ قرونٍ أنَّ معظمَ موادِّ الكونِ تتكونُ في الأساسِ منْ بضعةِ عناصرَ يتحدُ بعضُها معَ بعضٍ لتشكيلِ الوجود. وعرفُوا أيضًا أنَّ دراسةَ الوجودِ تبدأُ بتفكيكِه.   في الكيمياء؛ يُعَدُّ فنُّ فصلِ مكوناتِ المركبات، المعروفُ أيضًا باسمِ التحليلِ الكيميائيِّ، ممارسةً أساسيةً للتحقيقِ المنهجيِّ وتحديدِ المكوناتِ أوِ الموادِّ المختلفةِ الموجودةِ داخلَ مركبٍ أوْ خليطٍ معين. وعبرَ العصور؛ تطورَ فنُّ فصلِ مكوناتِ المركبات، لكنْ لمْ تكنْ جهودُ الباحثينَ، في كثيرٍ منَ الحالات، قادرةً على فصلِ الموادِّ المكونةِ منْ جزيئاتٍ كبيرةٍ دونَ تغييرِ طبيعةِ هذهِ الجزيئاتِ في سياقِ التجارب.   لذا؛ تركزَ اهتمامُ الباحثينَ في القرنِ العشرينَ على تفكيكِ تلكَ الموادِّ التي تؤدي دورًا كبيرًا في بيولوجيا أجسامِنا؛ منْ ضمنِ تلكَ الموادِّ كانتِ البروتيناتُ والبوليمراتُ الكربوهيدراتيةُ التي تؤدي دورًا رئيسيًّا في العملياتِ الحيوية؛ الأولُ في الحياةِ الحيوانية، والثاني في الحياةِ النباتية.   ومنْ بينِها أيضًا الموادُّ الاصطناعية، بما في ذلكَ أنواعٌ مختلفةٌ منَ المطاطِ الصناعي، والموادِّ العازلة، والبلاستيك، والموادِّ المضغوطة، والمنسوجاتِ الجديدة، وغيرِها منَ المنتجاتِ التي تزدادُ أهميتُها العمليةُ يومًا بعدَ يوم. والآنَ؛ هناكَ العديدُ منَ التقنياتِ والمنهجياتِ المستخدمةِ في التحليلِ الكيميائيِّ، كلٌّ منها يناسبُ أنواعًا مختلفةً منَ المركباتِ والأهدافِ التحليلية، يمكنُ تصنيفُ هذهِ الأساليبِ على نطاقٍ واسعٍ إلى فئتينِ هما التحليلُ النوعيُّ والتحليلُ الكمِّي. ويركزُ التحليلُ النوعيُّ على تحديدِ وجودِ أوْ عدمِ وجودِ أنواعٍ كيميائيةٍ معينةٍ داخلَ العينة. يتضمنُ استخدامَ اختباراتٍ مختلفة، مثلَ تفاعلاتِ الألوان، أوْ تكوينِ الراسب، أوِ التحليلِ الطيفي، لتحديدِ طبيعةِ المكوناتِ الموجودة. يساعدُ التحليلُ النوعيُّ في التعرفِ على الموادِّ غيرِ المعروفة، وتأكيدِ وجودِ المركباتِ المرغوبة، أوِ الكشفِ عنِ الشوائب. منْ ناحيةٍ أخرى، يهدفُ التحليلُ الكمِّيُّ إلى تحديدِ التركيزِ الدقيقِ أوْ كميةِ مادةٍ معينةٍ داخلَ العينة. يتضمنُ ذلكَ تقنياتِ قياسٍ دقيقة، مثلَ المعايرةِ بالتحليلِ الحجمي، أوِ التحليلِ الطيفي، أوِ اللوني، أوْ قياسِ الطيفِ الكتلي، لتحديدِ كميةِ تحليلٍ معين. يُعَدُّ ال

    ١٢ من الدقائق
مشاهدة الكل (٢٥٦)

حول

يقدم عدد من الصحفيين المتخصصين في "دقيقة" تعليقات وتقارير عن التطورات الأكثر إثارة في مجال العلوم. لمتابعة جميع الملفات الصوتية يمكنك التوجه مباشرة إلى زر "بودكاست" على موقع "للعِلم". للاطلاع على أرشيف الملفات الصوتية الرجاء زيارة الرابط التالي: https://www.scientificamerican.com/arabic/podcasts/60-second-science Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.

المعلومات

  • صناع العمل
    Nature Middle East
  • سنوات النشاط
    ١٤٤٥ هـ
  • الحلقات
    ٢٥٦
  • التقييم
    ملائم
  • حقوق النشر
    © بعض المحتوى والمواد تم استخدامها بتصريح من مجلة "ساينتفك أمريكان"، التابعة لمجموعة نيتشر للنشر.
  • موقع البرنامج على الويب
    دقيقة للعِلم

قد يعجبك أيضًا

للاستماع إلى حلقات ذات محتوى فاضح، قم بتسجيل الدخول.

اطلع على آخر مستجدات هذا البرنامج

قم بتسجيل الدخول أو التسجيل لمتابعة البرامج وحفظ الحلقات والحصول على آخر التحديثات.
تحديد بلد أو منطقة

أفريقيا والشرق الأوسط، والهند

آسيا والمحيط الهادئ

أوروبا

أمريكا اللاتينية والكاريبي

الولايات المتحدة وكندا