Return to Video

الحركة الخفية للجمادات الساكنة - ران تيفوني

  • 0:07 - 0:12
    العديد من الجمادات المحيطة بنا
    تبدو ربما ساكنة تماماً
  • 0:12 - 0:16
    لكن بالنظر إلى البناء الذري لأيٍ منها
  • 0:16 - 0:18
    سترى عالم من التغير المستمر
  • 0:18 - 0:19
    التمدد
  • 0:19 - 0:20
    التقلص
  • 0:20 - 0:21
    الحركة المفاجئة
  • 0:21 - 0:22
    عدم الثبات
  • 0:22 - 0:25
    اندفاع الذرات بكل مكان
  • 0:25 - 0:28
    وقد تبدو تلك الحركة فوضوية،
    ولكنها ليست عشوائية.
  • 0:28 - 0:30
    تلك الذرات تجتمع مع بعضها
  • 0:30 - 0:32
    وتشكل جميع المواد تقريباً
  • 0:32 - 0:35
    التحرك يعتمد على مجموعة من القواعد
  • 0:35 - 0:40
    كمثال، خذ الجزيئات
    تجتمع الذرات مع بعضها بروابط كيميائية
  • 0:40 - 0:42
    هناك ثلاث طرق أساسية
    لتحرك الجزيئات
  • 0:42 - 0:43
    الدوران
  • 0:43 - 0:44
    التحول
  • 0:44 - 0:46
    والاهتزاز
  • 0:46 - 0:49
    الدوران والتحول هو تحرك
    جزيء في الفضاء
  • 0:49 - 0:52
    بينما تبقى ذراته
    بنفس الأبعاد
  • 0:52 - 0:56
    الاهتزاز، من ناحيةٍ أخرى
    يغير هذه الأبعاد
  • 0:56 - 0:58
    بالحقيقة إنه يغير شكل الجزيء
  • 0:58 - 1:03
    بالنسبة لأي جزيء، بإمكانك إحصاء
    عدد الطرق المختلفة التي يمكنه الحركة بها.
  • 1:03 - 1:05
    ذاك هو التوافق مع درجات استقلاليته
  • 1:05 - 1:07
    الذي يكمن في سياق آليته
  • 1:07 - 1:10
    مما يعني أساساً عدد المتغيرات
    التي نحتاجها في العد
  • 1:10 - 1:13
    لفهم النظام كاملاً
  • 1:13 - 1:18
    الفضاء ثلاثي الأبعاد يُحدَد
    بمحاور x،y،z
  • 1:18 - 1:23
    التحول يسمح للجزيء بالتحرك
    في اتجاه أي واحدٍ منها
  • 1:23 - 1:25
    هذه هي الدرجات الثلاث من الاستقلالية
  • 1:25 - 1:29
    بإمكانه أيضاً الدوران حول
    أي من المحاور الثلاثة
  • 1:29 - 1:30
    هذه ثلاثة أخرى
  • 1:30 - 1:33
    إلا إن كان جزيء خطي
    مثل ثاني أوكسيد الكربون
  • 1:33 - 1:37
    فهناك، واحدة من الدورات
    فقط تجعل الجزيء يدور حول محوره
  • 1:37 - 1:42
    والتي لا تُحسب لأنها لا تُغير
    موضع الذرات
  • 1:42 - 1:45
    الاهتزاز هو حيث تجد بعض التعقيد
  • 1:45 - 1:47
    لنأخذ جزيء بسيط كالهيدروجين
  • 1:47 - 1:52
    طول الرابط الكيميائي يحمل اثنين
    من الذرات معاً والتي تتغير بشكل ثابت
  • 1:52 - 1:54
    كما لو أن الذرات قد ارتبطت بنابض
  • 1:54 - 1:59
    ذلك التغير في الأبعاد صغير جداً
    أصغر من البليون في المتر
  • 1:59 - 2:04
    كلما زادت الذرات والروابط التي يملكها
    الجزيء زادت أوضاع الاهتزاز أكثر
  • 2:04 - 2:07
    كمثال جزيء الماء يملك ثلاث ذرات
  • 2:07 - 2:10
    ذرة أوكسيجن وذرتي هيدروجين
    ورابطتين ذريتين
  • 2:10 - 2:12
    والتي تمنح الجزيء ثلاث
    أشكال من الاهتزاز
  • 2:12 - 2:14
    التمدد المتماثل
  • 2:14 - 2:15
    التمدد غير المتماثل
  • 2:15 - 2:17
    التقوس
  • 2:17 - 2:21
    الجزيئات الأكثر تعقيداً لديها
    أسلوب اهتزاز خيالي
  • 2:21 - 2:22
    كالتأرجح
  • 2:22 - 2:24
    الارتجاج
  • 2:24 - 2:25
    الالتواء
  • 2:25 - 2:30
    في حال كنت تعلم عدد ما يملكه الجزيء من
    الذرات، بإمكانك إحصاء طرق اهتزازه
  • 2:30 - 2:32
    ابدأ مع الدرجة الإجمالية للحرية،
  • 2:32 - 2:35
    والتي هي ثلاثة أضعاف عدد الذرات
    في الجزيء
  • 2:35 - 2:39
    وذلك لأن كل ذرة تستطيع الحركة
    بثلاث اتجاهات مختلفة
  • 2:39 - 2:41
    ثلاث من المجموع الكلي
    يتوافق مع التحول
  • 2:41 - 2:45
    بينما جميع الذرات تذهب بنفس
    الاتجاه
  • 2:45 - 2:49
    وثلاثة أو اثنين للجزيئات الخطية
    تتوافق مع الدورات
  • 2:49 - 2:54
    وجميع الباقي 3N-6 أو 3N-5
    جزيئات خطية
  • 2:54 - 2:56
    هي اهتزازات
  • 2:56 - 2:58
    إذاً ما الذي يسبب كل هذه الحركة؟
  • 2:58 - 3:02
    تتحرك الجزيئات لأنها تمتص طاقة
    من محيطها
  • 3:02 - 3:06
    بشكل رئيسي الطاقة بشكلها الحراري
    أو الإشعاع الكهرومغناطيسي
  • 3:06 - 3:08
    عندما تتحول هذه الحرارة إلى الجزيء
  • 3:08 - 3:09
    فإنها تهتز
  • 3:09 - 3:10
    تدور
  • 3:10 - 3:13
    أو تتحول بشكل أسرع
  • 3:13 - 3:17
    الحركة الأسرع تزيد الطاقة الحركية
    للجزيء والذرات
  • 3:17 - 3:21
    قمنا بتعريف ذلك كزيادة بدرجة الحرارة
    وبالطاقة الحرارية
  • 3:21 - 3:25
    هذه هي الظاهرة التي يستخدمها المايكرويف
    الخاص بك لتسخين الحرارة
  • 3:25 - 3:29
    يبعث الفرن إشعاعات المايكرويف
    والتي تُمتَص من قبل الجزيء
  • 3:29 - 3:32
    خاصةً تلك الخاصة بالماء
  • 3:32 - 3:34
    فإنها تتحرك في الأرجاء أسرع وأسرع
  • 3:34 - 3:38
    تُصادم بعضها بعضاً، وتزيد حرارة الطعام
    والطاقة الحرارية
  • 3:38 - 3:41
    تأثير البيوت البلاستيكية هو مثال آخر
  • 3:41 - 3:43
    يضرب بعض الإشعاع الشمسي
    سطح الأرض
  • 3:43 - 3:46
    ثم ينعكس عائداً إلى الغلاف الجوي
  • 3:46 - 3:51
    غاز البيوت البلاستيكية، كبخار الماء
    وثنائي أوكسيد الكربون يمتص هذه الإشعاعات
  • 3:51 - 3:52
    ويقوم بالتسريع
  • 3:52 - 3:58
    حركة الجزيء الأسرع والأكثر حرارة هذه
    تبعث الأشعة تحت الحمراء بجميع الاتجاهات
  • 3:58 - 4:00
    بما في ذلك العودة إلى الأرض لتدفئتها.
  • 4:00 - 4:03
    هل تتوقف حركة الجزيء أبداً؟
  • 4:03 - 4:06
    ربما تعتقد أن ذلك قد يحدث
    عند الصفر المطلق
  • 4:06 - 4:08
    أبرد درجة محتملة
  • 4:08 - 4:11
    لم ينجح أحد أبداً بتبريد أي شيء
    لذلك الحد
  • 4:11 - 4:12
    لكن حتى إن تمكنا من ذلك
  • 4:12 - 4:16
    فربما قد يبقى الجزيء يتحرك بفضل
    مبدأ الكم الميكانيكي
  • 4:16 - 4:19
    ويسمى طاقة نقطة الصفر
  • 4:19 - 4:23
    بكلمات أخرى، فإن كل شيء يتحرك
    منذ اللحظات الأولى للكون
  • 4:23 - 4:26
    وسيستمر لفترة طويلة،
    أطول من بقائنا
Title:
الحركة الخفية للجمادات الساكنة - ران تيفوني
Description:

لمشاهدة الدرس كاملاً: http://ed.ted.com/lessons/the-invisible-motion-of-still-objects-ran-tivony
العديد من الأجسام الساكنة حولك ربما تبدو ساكنة تماماً. لكن بنظرة عميقة إلى الهيكل الذري لأي منها، سترى عالماً ذي تغير مستمر - كالتمدد، تقلص الذرات، حركتها المفاجئة، عدم ثباتها، وطوافها في كل مكان. ران تيفوني يبين كيف ولماذا تحدث حركة الجزيئات ويبحث فيما إذا كانت ستتوقف أبداً.
الدرس : ران تيفوني
الرسوم المتحركة : Zedem Media
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:44

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.