0:00:06.687,0:00:07.668
ربّما سمعتم أنّ

0:00:07.668,0:00:10.452
ثاني أكسيد الكربون يرفع درجة حرارة الأرض،

0:00:10.452,0:00:11.823
لكن كيف يحدث ذلك؟

0:00:11.823,0:00:13.832
أهو مثل زجاج الدفيئة،

0:00:13.832,0:00:15.733
أو مثل بطانية عازلة؟

0:00:15.733,0:00:17.852
حسنا، ليس تمامًا.

0:00:17.852,0:00:19.272
تشمل الإجابة القليل

0:00:19.272,0:00:22.010
من ميكانيكا الكم، لكن لا تقلقوا،

0:00:22.010,0:00:23.959
سوف نبدأ من قوس قزح.

0:00:23.959,0:00:25.818
إذا نظرتم عن قرب إلى ضوء الشمس المنقسم

0:00:25.818,0:00:27.134
من خلال موشور،

0:00:27.134,0:00:30.365
فسوف ترون فجوات معتمة [br]تفتقد شرائط من الألوان.

0:00:30.365,0:00:31.753
أين ذهبت؟

0:00:31.753,0:00:33.168
قبل وصولها إلى أعينكم،

0:00:33.168,0:00:35.080
امتصت غازات مختلفة تلك

0:00:35.080,0:00:37.688
الأجزاء المحددة من ألوان الطيف.

0:00:37.688,0:00:39.847
على سبيل المثال، انتزع غازالأكسجين

0:00:39.847,0:00:41.695
بعض الضوء الأحمر الداكن،

0:00:41.695,0:00:44.914
كما انتزع الصوديوم شريطين من اللون الأصفر.

0:00:44.914,0:00:46.308
لكن لماذا تمتص هذه الغازات

0:00:46.308,0:00:48.362
ألوانًا محددة من الضوء؟

0:00:48.362,0:00:51.279
هنا ندخل المجال الكمومي.

0:00:51.279,0:00:53.637
لكلّ ذرة وجزيء عدد محدد

0:00:53.637,0:00:56.968
من مستويات الطاقة الممكنة لإلكتروناتها.

0:00:56.968,0:00:58.979
ومن أجل رفع طاقة الإلكترونات [br]من المستوى الأدنى

0:00:58.979,0:01:00.297
إلى مستويات أعلى،

0:01:00.297,0:01:03.701
يحتاج الجزيء إلى اكتساب مقدار معيّن من الطاقة.

0:01:03.701,0:01:06.119
لا أكثر ولا أقل.

0:01:06.119,0:01:08.123
فيحصل على الطاقة من الضوء،

0:01:08.123,0:01:11.292
الذي يأتي بمستويات طاقة أكثر مما يمكن إحصاؤه.

0:01:11.292,0:01:14.657
يتكوّن الضوء من جُسيمات صغيرة تسمى الفوتونات

0:01:14.657,0:01:16.761
ومقدار الطاقة الموجودة في كلّ فوتون

0:01:16.761,0:01:19.126
يتوافق مع لونه.

0:01:19.126,0:01:22.149
فالضوء الأحمر منخفض الطاقة وموجته طويلة.

0:01:22.149,0:01:25.823
أمّا الضوء البنفسجي فهو [br]عالي الطاقة وقصير الموجة.

0:01:25.823,0:01:28.642
يوفّر ضوء الشمس جميع فوتونات قوس قزح،

0:01:28.642,0:01:30.663
فيستطيع جزيء الغاز أن يختار

0:01:30.663,0:01:33.270
الفوتونات التي تحمل الكمية المناسبة من الطاقة

0:01:33.270,0:01:35.024
اللازمة لرفع الجزيء إلى

0:01:35.024,0:01:37.381
مستوى طاقته التالي.

0:01:37.381,0:01:38.715
وعندما يحدث هذا التطابق،

0:01:38.715,0:01:40.644
يختفي الفوتون بينما

0:01:40.644,0:01:41.965
يحصل الجزيء على طاقته،

0:01:41.965,0:01:44.765
ويصبح لدينا فراغ صغير في قوس قزح.

0:01:44.765,0:01:47.887
وإذا كان الفوتون يحمل كمّية[br]أكثر أو أقل من الطاقة المطلوبة،

0:01:47.887,0:01:49.366
فلا يكون للجزيء خيار سوى

0:01:49.366,0:01:51.219
تركه يمر.

0:01:51.219,0:01:53.639
هذا هو سبب شفافية الزجاج.

0:01:53.639,0:01:55.711
إذ لا تقترن ذرات الزجاج جيدًا

0:01:55.711,0:01:58.384
مع أي من مستويات الطاقة الموجودة [br]في الضوء المرئي،

0:01:58.384,0:02:00.647
فتمرّ الفوتونات من خلاله.

0:02:00.647,0:02:03.760
ما هي إذًا الفوتونات التي [br]يفضّلها ثاني أكسيد الكربون؟

0:02:03.760,0:02:05.585
أين يوجد الخط الأسود في قوس قزح

0:02:05.585,0:02:07.960
الذي يفسّر الاحتباس الحراري العالمي؟

0:02:07.960,0:02:09.789
حسنٌ، إنّه غير موجود.

0:02:09.789,0:02:11.952
لا يمتص ثاني أكسيد الكربون الضوء مباشرةً

0:02:11.952,0:02:13.286
من الشمس.

0:02:13.286,0:02:14.507
بل يمتصّه من

0:02:14.507,0:02:16.232
جرم سماوي مختلف كليًّا.

0:02:16.232,0:02:19.016
جرمٌ لا يبدو أنّه ينبعث منه أيّ ضوء:

0:02:19.016,0:02:20.739
كوكب الأرض.

0:02:20.739,0:02:22.175
إن كنتم تتساءلون

0:02:22.175,0:02:23.876
لم لا يبدو أنّ كوكبنا يتوهّج،

0:02:23.876,0:02:27.138
ذلك لأنّ الأرض لا ينبعث منها ضوء مرئي.

0:02:27.138,0:02:29.306
بل ينبعث ضوء تحت الأحمر.

0:02:29.306,0:02:30.920
الضوء الذي يمكن لأعيننا رؤيته،

0:02:30.920,0:02:32.992
بما في ذلك جميع ألوان قوس قزح،

0:02:32.992,0:02:35.422
هو مجرّد جزء صغير من طيف أكبر

0:02:35.422,0:02:37.825
من الإشعاعات الكهرومغناطيسية،

0:02:37.825,0:02:40.198
التي تشمل أمواج الراديو، والأمواج الميكروية،

0:02:40.198,0:02:43.286
وتحت الحمراء، وفوق البنفسجية، والأشعة السينية،

0:02:43.286,0:02:45.103
وأشعة غاما.

0:02:45.103,0:02:47.744
ربما يبدو من الغريب التفكير[br]في تلك الأشياء على أنّها ضوء،

0:02:47.744,0:02:49.291
إلاّ أنّه لا يوجد اختلاف جوهري

0:02:49.291,0:02:53.027
بين الضوء المرئي والإشعاعات الكهرومغناطيسية الأخرى.

0:02:53.027,0:02:54.127
فالطاقة هي ذاتها،

0:02:54.127,0:02:56.394
لكن في مستوى أعلى أو أدنى.

0:02:56.394,0:02:58.374
في الواقع، إنّ من الغطرسة تعريف

0:02:58.374,0:03:01.969
مصطلح الضوء المرئي بناءً على محدوديتنا.

0:03:01.969,0:03:04.865
ففي نهاية المطاف، الضوء دون[br]الأحمر مرئي بالنسبة للأفاعي،

0:03:04.865,0:03:07.827
والضوء فوق البنفسجي مرئي بالنسبة للطيور.

0:03:07.827,0:03:09.907
ولو تكيّفت أعيننا على رؤية الضوء

0:03:09.907,0:03:12.283
بتردد 1900 ميغاهيرتز، فإنّ الهاتف الخلوي

0:03:12.283,0:03:13.423
سوف يصبح ضوء كشافا،

0:03:13.423,0:03:14.425
وسوف تبدو الأبراج الخلوية

0:03:14.425,0:03:17.157
مثل مصابيح ضخمة.

0:03:17.157,0:03:19.315
تنبعث من الأرض الأشعة تحت الحمراء

0:03:19.315,0:03:21.240
لأنّ الضوء ينبعث من كلّ جسمٍ له حرارة

0:03:21.240,0:03:24.468
فوق الصفر المطلق.

0:03:24.468,0:03:26.726
وهذا ما يسمى بالإشعاع الحراري.

0:03:26.726,0:03:28.158
كلما ارتفعت حرارة الجسم،

0:03:28.158,0:03:30.857
ارتفع تردد الضوء المنبعث منه.

0:03:30.857,0:03:32.561
عندما تقومون بتسخين قطعة من الحديد،

0:03:32.561,0:03:35.956
ينبعث منها المزيد من ترددات [br]الضوء تحت الأحمر،

0:03:35.956,0:03:40.322
وعند بلوغها حوالي 450 درجة مئوية،

0:03:40.322,0:03:43.082
يصل ضوءها إلى الطيف المرئي.

0:03:43.082,0:03:45.310
تبدو في البداية ساخنة لدرجة الاحمرار.

0:03:45.310,0:03:46.606
وعند ازدياد التسخين،

0:03:46.606,0:03:48.112
تتوهج باللون الأبيض

0:03:48.112,0:03:51.166
فتنبعث منها جميع ترددات الضوء المرئي.

0:03:51.166,0:03:52.857
هذه هي الطريقة التي صُممت

0:03:52.857,0:03:54.309
لتعمل بها المصابيح التقليدية

0:03:54.309,0:03:56.187
وهي السبب في أنّها كثيرة الهدر.

0:03:56.187,0:04:00.265
فـ 95 بالمئة من الضوء الذي تصدره [br]غير مرئي لأعيننا.

0:04:00.265,0:04:02.174
ويضيع على شكل حرارة.

0:04:02.174,0:04:04.827
تنطلق الأشعة تحت الحمراء المنبعثة [br]من الأرض في الفضاء

0:04:04.827,0:04:07.358
إذا لم تتوفر جزيئات غاز الدفيئة

0:04:07.358,0:04:09.080
في غلافنا الجوي.

0:04:09.080,0:04:11.834
ومثلما يفضّل غاز الأكسجين [br]الفوتونات الحمراء الداكنة،

0:04:11.834,0:04:14.512
فإنّ ثاني أكسيد الكربون [br]وغازات الدفيئة الأخرى

0:04:14.512,0:04:17.153
تفضّل الفوتونات تحت الحمراء.

0:04:17.153,0:04:18.914
فهي توفّر كمية الطاقة المناسبة

0:04:18.914,0:04:22.085
لنقل جزيئات الغاز إلى مستوى طاقتها الأعلى.

0:04:22.085,0:04:24.410
وبعد وقت قصير من امتصاص [br]جزيئات ثاني أكسيد الكربون

0:04:24.410,0:04:26.727
للفوتونات تحت الحمراء،

0:04:26.727,0:04:29.182
تعود إلى مستوى طاقتها السابق،

0:04:29.182,0:04:32.714
وتلفظ الفوتونات باتجاه عشوائي.

0:04:32.714,0:04:34.619
ثم يعود جزء من تلك الطاقة

0:04:34.619,0:04:36.098
إلى سطح الأرض،

0:04:36.098,0:04:37.639
ما يتسبب بارتفاع درجة الحرارة.

0:04:37.639,0:04:39.447
وكلّما ازداد ثاني أكسيد الكربون [br]في الغلاف الجوي،

0:04:39.447,0:04:41.380
زاد احتمال أن تعود الفوتونات تحت الحمراء

0:04:41.380,0:04:43.558
وتحط على الأرض

0:04:43.558,0:04:45.124
فيتغير بذلك مناخنا.