1 ـ
ـ ما هي الذرة ؟
يمكن تشبيه الذرة بكرة نصف قطرها من رتبة 0.1 نانو متر ، رمزه(n.m)، حيث : متر 10-9 =1nm .
لا يمكن رؤية الذرات بالعين المجردة ، ولا حتى بالمجهر الضوئي، إلا أنه يمكن كشف وجودها بفضل المجهر ذو القوة الذرية (1989م)، أو المجهر الإلكتروني تتكون الذرة من :
ـ نواة تحمل شحنة موجبة .
ـ الكترونات تحمل شحنة سالبة ، في حركة سريعة حول النواة.
يمكن تشبيه نواة الذرة بكرة نصف قطرها أصغر من نصف قطر الذرة بـ 10+5مرة ، أي أنه من رتبة الفمتومتر ، رمزه ( 1fm = 10-15 m (fm
ـ الكون كبير جدا
عرفت وحدات القياس القديمة، على مستوى الإنسان، بالنسبة للكون على أساس أن هذا الإنسان هو مركز الكون. كان يعتبر الكون في القرون الوسطى صغيرا ، وكان يعتقد أن النجوم و الكواكب تدور على كرات شفافة و متمركزة.
ـ من المجهر إلى ...
منذ القرن السابع عشر و المشاهدات الأولية بالمجهر و التيتلسكوب، وسلم القياس في تغير. فمن الباكتريات المشاهدة بالمجاهر الأولى إلى الجزيئات و الذرات المكتشفة، أمكن مشاهدة أشياء صغيرة بمقدار جزء من المليون مرة.وازداد سلم الأبعاد الصغيرة من المليمتر إلى النانومتر ، فأصبح غير ممكن رؤية الأشياء بالضوء العادي و لكن يجب استعمال أضواء رقيقة جدا كالحزم الإلكترونية للمجاهر الإلكترونية.
لدراسة المناطق من رتبة : 10-15 m التي توافق الحد الحالي يجب استعمال مسرع الجسيمات ( كلفته جد كبيرة ) و الكشف عن الأبعاد الأصغر من ذلك غير ممكن حاليا إلا نظريا.
ـ ...إلى التليسكوب
لا نعرف أبعاد الكون.غير أنه وبفضل أجهزة التليسكوب الحديثة، استطاع الإنسان أن يشاهد إلى مسافات بعيدة : من رتبة مائة ألف مليار المليار من الكيلو متر (km ): ( m 1026 ).
غير أن المشاكل المتعلقة باللامتناه في الكبر ليست نفسها بالنسبة للامتناه في الصغر.
التليسكوبات مثل(تليسكوب Huble ) مكلفة و نتائج اكتشافاتها متعلقة بكمية الضوء التي يمكن أن تتلقاها. و هكذا لا يمر أسبوع واحد إلا وتزداد مسافة الرؤية، أي أن الكون لا متناه.
3/ ميكرو/ ماكرو: السلم االكوني
الكون، إذن كبير جدا و لا يشغل فيه الإنسان موقعا مميزا. وسلم المسافات معرف عن طريق أسس العدد عشرة،حيث يعبر به عن أبعاد الذرات أو مكوناتها ، و كذا المسافة بين المجرات الأكثر بعدا.
2/ النجوم والمجرات:
ـ مجرتنا:
تحتوي مجرتنا(مجرة التبانة la voie lactée)على ما يقارب من 200 مليار من النجوم ، ولها شكل قرص منتفخ في المركز و تمتد مجرتنا على 10+21 m .
على هذا المستوى يصبح سلم الأبعاد المكون من المتر(m) وحتى الوحدة الفلكية unité astronomique حيث :
( 1,5 . 1015m = 1UA) وحدات غير مناسبة لقياس الأطوال.
تستعمل عندئذ السنة الضوئية (année de lumière ):
• السنة الضوئية (a.l) هي المسافة المقطوعة من طرف الضوء في الخلاء خلال سنة واحدة. 1a.l 365×24×3600×3,00. 108 1,0 × 1013 km
• تقع الشمس على بعد 3,0 × 10+4 سنة ضوئية من مركز المجرة و تدور دورة كاملة حول هذا المركز مستغرقة مدة قدرها 250 مليون سنة.
ـ المجرات الأخرى
• يوجد في الكون ملاييرمن المجرات ، تظهر لنا في أشكال عدة.أقرب مجرة إلى كوكب الأرض هي مجرة Andromede وتبعد عنها بـ 2 مليون سنة ضوئية.
رغم هذا العدد الكبير من المجرات المتجمعة على شكل ركام ،ويتباعد بعضها عن بعض: الكون في حالة توسع .
•بفضل آخر التليسكوبات ، يمكن ملاحظة الكون إلى مسافة 15 مليار سنة ضوئية. المسافة بين نجوم المجرة الواحدة هي من رتبة سنة ضوئية واحدة.
الفضاء بين النجوم والمجرات مكون أساسا من فراغ:أي أن الجزء المشغول من طرف المادة فيه صغير جدا.
على مستوى السلم الكوني ، تعتبر المادة أساسا ذات فجوات.
3/الأفعال المتبادلة بين الجسيمات العنصرية .
3 ـ1 تعدد الطبيعة:
التعدد في الطبيعة ناتج عن ترتيب الذرات فيما بينها.وكان يعتقد في القديم و خلال مدة طويلة أن الذرة هي أصغر عنصر في الكون.
نعلم الآن أن أصغر حبيبة للمادة التي تُكسبها خصائصها العينية هي الجزيء المكون من الذرات و ليس الذرة في حد ذاتها، كما أن الذرات قابلة للتقسيم.
إذا كان الجزيء يشكل ''آجورة'' المادة العينية فكل من البروتون، النيوترون و الإلكترون تشكل ''آجورات'' الجزيء.
• نسمي حبيبة عنصرية كل حبيبة غير قابلة للتقسيم و هذا المفهوم متعلق بمدى المعرفة و الوسائل التقنية للبحوث.
ملاحظة :
تتشكل المادة في الأجسام الصلبة الشاردية من شوارد مرتبة بانتظام في بلورات.
2/ الحبيبات العنصرية.
• يعتبر الإلكترون بمثابة حبيبة عنصرية ، و يحمل أصغر شحنة كهربائية معروفة.
• النواة ليست حبيبة عنصرية لكونها تتتشكل من بروتونات و نيوترونات و التي تعتبر حبيبات عنصرية.
• نصف قطر الذرة من رتبة 10+2 بيكو.متروأكبر بـ10 5 مرة من نصف قطر النواة.
3 ـ 2 الأفعال المتبادلة الأساسية.
تماسك المادة محقق بواسطة الأفعال المتبادلة سواء على المستوى المجهري بين الحبيبات العنصرية (إلكترون، بروتون و نيوترون) أوعلى المستوى العياني بين الأجسام الكتلية ( أجسام عادية ، كواكب، مجرات ...إلخ). من بين هذه الأفعال، نذكر الأفعال الثلاث الأساسية :
ـ الفعل المتبادل الجاذب.
ـ الفعل المتبادل الكهربائي.
ـ الفعل المتبادل القوي.