الكيمياء والخيمياء

 

الكيمياءُ عِلْمٌ تُدرسُ فيه العناصرُ الكيماويَّة وطُرق اتِّحادها معاً لِتُكوِّنَ مُرَكَّباتٍ كيماويَّة. هنالك قرابة المئة من العناصر الكيماويَّة المتواجدة في الطبيعة وأكثر من 10 ملايين مُرَكَّبٍ كيماويٍّ معروف. يُمكِنُ اعتبار عُمَّال العَصْر البرونزيِّ الذين توصَّلوا إلى تحويل خامات النُّحاس الحَجَريَّة المُعَدَّنة من الأرض إلى فلِزٍّ مفيد، منذُ 5000 سنة، من الكيميائيِّين الأوائل. وبعد ذلك بحوالى 1500 سنة، حاول الخيميائيُّون الإغريق والمصريّون والهنود تحويل الفِلزَّات الخَسيسَة، كالرَّصاص، إلى ذَهَب. ورُغمَ أنَّ محاولاتهم لم تَنْجَحْ في استِصْناع الذَّهَب، فإنَّ التِّقاناتِ التي استخدموها كانت أساساً للبحوث الكيميائيَّة المُعاصِرَة. ومُنذئذٍ أخذ العلماءُ يدرسون سلوك المَوادّ، فطَوَّروا جميعةً ضخمةً من الموادِّ التي لا غِنًى عنها في التِّقاناتِ المُعاصِرة.

أما الخيمياء فيعود تاريخها إلى مجموعةٍ من المفاهيم والأفكار التي تكوَّنتْ لدى الفلاسِفة والسَّحَرة والمُنَجِّمين منذ عِدَّةِ آلافٍ من السِّنين. أقدمُ الكِتاباتِ حول الخيمياء مَصْدَرُها مِصر (منذ 1500 ق.م) والصِّين (600 ق.م) واليُونان (500 ق.م). ويظهَرُ من بعضها أنَّ كلمةَ خِيمياء هي من العربيَّة "الكيمياء" – والعربيَّة من أصلٍ قديم تَعْني "الفنّ المصريّ".

الخيميائيُّون القدماء كما الكيميائيُّون المُعاصرون، ركَّزوا اهتماماتِهم وقضَوا معظم أوقاتهم في محاولاتٍ لتحويل مادَّةٍ إلى مادَّةٍ أخرى. لكِنَّهم خِلافاً للكيمائيِّين المُعاصرين، لم يقوموا بإجراء اختباراتٍ علميَّةٍ لاكتشاف كيف ولماذا تَحْدُثُ تلك التغَيُّرات. فعلى مدى عدَّةِ قرونٍ، اقتصرت أنشطتهم على إحماء وتقليب مَزيجاتِهم الغريبة وتلاوة تعاويذهم وتمائمهم السِّحْريَّة. ورُغْمَ أنَّهم لم يكتشفوا طريقةً لتحويل الفِلزَّاتِ الخَسيسَةِ إلى ذَهَب، فإنَّ الخيميائيِّين انتَبطوا كثيراً من الأدوات المِخبريَّة المفيدة وطَوَّروا تِقْنيَّاتٍ لتحضير المَحاليل ولِفَصْلِ المَزيجات بطرائق التَّرْشيح والتَّقْطير.

النظريَّاتُ الخيميائيَّة

كانت نظريَّةُ العناصر الأربعة إحدى النَّظريَّاتِ الخيميائيَّة الرئيسيَّة. وكان قِوامُها أنَّ جميع الموادِّ تتألَّفُ من مَزيجاتٍ مختلفةٍ من عناصر أربعةٍ فقط: هي الهواءُ والتُّرابُ والنَّارُ والماء. وأنَّ كُلَّ عُنْصرٍ يتألَّفُ من زوجٍ من خصائص أربعٍ هي: بارِدٌ وجافٌّ وحارٌّ ورَطْب. فالنَّارُ هي اتِّحادٌ من حارٍّ وجافٍّ، والترابُ جافٌّ وبارِدٌ، والهواءُ حارٌّ ورَطْب، والماءُ رَطْبٌ وبارِد. وكان الخيميائيُّون يُعلِّلون عمليَّةً كالغَلَيانِ بقولهم إنَّ الحرارةَ تطرُدُ الباردَ من الماءِ الرَّطْبِ البارد، مثلاً، لتُكَوِّنَ الهواء الرَّطْبَ الحارَّ أي البُخار.

بِداياتُ الكيمياء

مُنذُ حوالى 200 سنة بَدأتِ الكيمياء المعاصرة تتطوَّرُ من الدِّراساتِ والأبحاثِ القديمةِ التي أنْجَزها الخيميائِيُّون خلال الـ 2000 سنة السَّابقة.

الصِّناعاتُ الكيماويَّةُ تُوَفِّرُ لنا الخَرسَانةَ والفلِزَّاتِ واللَّدائنَ لإنشاء المباني والآليَّات والمَرْكبات، وكذلك الوُقُدَ، للنَّقْل والتَّدْفئة؛ والألياف الصُّنْعيَّةَ، للمَلابس؛ والأسمدة ومُبيدات الآفات لتحسين إنتاج المحاصيل الغِذائيَّة.

المَعارفُ الكيماويَّة تُمكِّنُنا من إنتاج السِّليكون العالي النَّقاوة المُستَخْدم في الحواسيب والمُعالِجات الصُّغْريَّة. والكيمياءُ الحيَويَّةُ تساعدنا في تفَهُّم العمليَّاتِ التي تجري في الكائنات الحيَّة؛ والكيمياء الصَّيدلانيَّةُ تُوَفِّرُ لنا الأدوية والعَقاقيرَ لِمُعالجةِ الأمراض، التي كان الكثير منها، في ما مَضَى، عَصيًّا على العِلاج.

من الموسوعة العلمية بتصرف

سباق "الدوران حول فرنسا" للدراجات

انطلق سباق الدراجات السنوي الشهير “الدوران حول فرنسا” Le tour de France عام ١٩٠٣ نتيجة فكرة تبناها الصحفي Géo Lefèvre بهدف دعم صحيفته الرياضية L’Auto المتعثرة آنذاك وكحيلة لزيادة مبيعاتها.

أعجب رئيس التحرير Henri Desgrange الذي كان في السابق درّاجاً مشهوراً بفكرة تحويل فرنسا إلى حلبة سباق ضخمة تمتد حوالي ٢٥٠٠ كيلومتراً ودعمها، وفي ١ تموز من عام ١٩٠٣، ارتقى ستون رياضياً دراجاتهم الهوائية وانطلق السباق من باريس وتضمن ست مراحل: من باريس إلى ليون فمارسيليا فتولوز فبوردو فنانت ثم العودة إلى العاصمة الفرنسية.

أعطي المتسابقون استراحات بين كل مرحلة وتاليتها تتراوح بين يوم وثلاثة أيام، وبقي في نهاية السباق ٢١ دراجاً فقط وفاز Maurice Garin بالسباق الأول.   سرعان ما حاز السباق على اهتمام وإعجاب الجمهور وبدأت الحشود تتجمع على جانبي الطريق للتشجيع.

كان هذا السباق في بدايته محصوراً بالدراجين الفرنسيين ولكنه اليوم سباق عالمي وصل عدد الجنسيات المساركة فيه إلى نحو أربعين جنسية. وحذت دول أخرى حذو فرنسا في تنظيم سباقات مماثلة. فهناك اليوم سباق إيطاليا وسباق إسبانيا. وهي سباقات عالمية مشهورد جداً، ولكن السباق الفرنسي يبقى أشهرها. وهو لا يزال ينظم في مطلع شهر تموز، ولكن مساره يتغير من سنة إلى أخرى، ولا يزال الفرنسيون يترقبونه بشغف، فهذا السباق يسلط الضوء على ريفهم وبلداتهم.

وتطور السباق عبر السنين فأصبح يمر بجبال الآلب والبيرنيه ويتألف من ٢١ مرحلة بدلاً من ست كانت في البداية، واحدة منها ضد الساعة (سباق فريق وباتجاه معاكس للريح). مدة السباق 23 يوماً والمسافة المقطوعة نحو 3500 كم.  وتنتهي كلها في الشانزليزيه في باريس. 

الفائز في السباق هو ليس بالضرورة من يصل أول إلى نهاية المحطة الأخيرة وإنما هو من حقق الزمن الأقصر في مجموع المراحل، وإليه ينتهي القميص الأصفر الذي سيحتفظ به حتى العام التالي. حقق خمسة متسابقين الفوز في السباق لخمس مرات أو أكثر، آخرهم الأمريكي أرمسترونغ الذي فاز في السباق سبع مرات متتالية (199-2005)، ولكن تبين فيما بعد أنه كان يتناول المنشطات فانتزعت منه الألقاب والقمصان!

توقف هذا السباق ١١ مرة بسبب الحروب العالمية، الأولى والثانية،.... الحروب المجنونة التي تقتل وتدمر كل شيء.

الثقب الأسود ... بالوعة الكون!

الثقب الأسود هو نجم قزم متحول عن نجم كان في يوم ما نجماً عادياً كبيراً تساوي كتلته عدة مرات كتلة الشمس، وهذا التحول يكون عقب مجموعة من الانهيارات الجذبية. 

لفهم ذلك يجب الانتباه إلى أن النجم هو كرة غازية من الهيدروجين أساساً، يتصرف كآلة لصنع ذرات يتزايد ثقلها بفعل الاندماج النووي. فمثلاً تندمج نواتان خفيفتان من الهيدروجين لتشكلا نواة جديدة أثقل، واندماج أربع نوىً من الهيدروجين سيؤدي إلى نواة هيليوم. وفي عملية الاندماج هذه تتولد الكثير من الطاقة مما يجعل النجوم تضيء.

ومن ثم، سيكون لدينا في داخل النجم قوتان: الأولى مصدرها الضغط الإشعاعي الناجم عن الطاقة المتولدة من الاندماج والتي ستؤدي إلى تمدد النجم وخفض درجة حرارته؛ والثانية هي قوة الجذب الناجمة عن الوزن المتزايد للنوى الجديدة الثقيلة المتشكلة بالاندماج، والتي تدفع بالنجم إلى الانهيار على نفسه، مما يزيد من درجة حرارته في الداخل الأمر الذي يؤدي إلى اندماج أكبر لعناصر أثقل فيه. 

وهكذا فإن النجوم تمر بمراحل من التمدد والتقلص، ولكنها لا تنتهي كلها إلى المصير نفسه. لنأخذ حالتين قصويين. الأولى لنجوم صغيرة تهيمن عليها قوة الضغط التي ستجعلها تتمدد وتبرد ولا تحدث فيها تفاعلات نووية لتشكيل عناصر أثقل، ومن ثم تتحول هذه النجوم إلى نجوم قزمة بُنيّة، أو نجوم "خائبة"، ويتوقف وهجها وتموت. أما النجوم الثقيلة فستصبح كثافتها أكبر بسبب انهيارها المستمر على نفسها، وفي آخر مراحلها تنفجر في الفراغ ناشرة ضوءً هائلاً (سوبرنوفا) وتقذف بقشرتها في الفضاء. ولكن قلبها يكون ذا كثافة عالية، كما لو أن الأرض كلها اختزلت إلى كرة صغيرة بنصف قطر يساوي 1 سم. وإذا كانت هذه الكتلة الناتجة أثقل بمقدار 2.3 مرة من الشمس تصبح ثقباً أسوداً.

كيف نستدل على وجود هذه الثقوب السوداء، التي لم تعد تشع ضوءً نراه؟ بما أن هذا الثقب الأسود صغير الحجم وعالي الكثافة جداً، لذا فهو لا يترك شيئاً يمر بجواره إلا ويجذبه، ومن ثم فلا يمكن كشفه! ولكن لحسن الحظ فإن ما يمر بجواره، من كوكب أو أشعة أو أي شيء، يجري ابتلاعه في عملية احتضار بطيئة: فهذا الشيء الذي يجري ابتلاعه ترتفع درجة حرارته جداً ثم يتشوه قبل أن يبتلعه الوحش (الثقب الأسود) ناشراً أشعة ذات طاقة عالية. وهذه الأشعة، هذه الصرخة الأخيرة، هي ما تلتقطه المراكب الفضائية من أشعة سينية أو أشعة غاما، وذلك بحسب نوع الثقب الأسود، ومن ثم نستدل على وجوده.

بقي أن نقول إن بعض الثقوب السوداء ذات كتلة تعادل عشرات المرات كتلة الشمس وأخرى بملايين المرات وأن المجرة المسماة NGC 1277 تضم ثقباً أسوداً كتلته تفوق كتلة الشمس بمقدار 17 مليار مرة وله أن يبتلع كل ما يمر بجواره وعلى بعد ملايين الكيلومترات... فحذار حذار الذهاب إلى هناك!!

ما هو أعلى جبل في العالم؟

في العالم جبلان يمكن أن يقال عن كل منهما أنه أكثر الجبال ارتفاعاً: جبل أيفرست Mount Everest الذي يتجاوز ارتفاع قمته فوق سطح البحر أي قمة أخرى في العالم وجبل مونا كيا Mauna Kea الذي يتجاوز ارتفاعه إذا حسب من القاعدة إلى القمة أي جبل آخر في العالم.

ويبلغ ارتفاع قمة جبل إيفرست ٨٨٥٠م عن سطح البحر، وهو يقع في سلسلة جبال الهملايا على حدود النيبال والتيبت. الاسم الأصلي للجبل في اللغة المحلية Chomolangma وحصل على اسمه الانكليزي إيفريست عام ١٨٦٥.

أما مونا كيا فهو جبل بركاني خامد في هاواي، يبلغ ارتفاعه من القاعدة إلى القمة ١٠٢١٠م منها ٦٠٠٠م مغمورة تحت الماء في المحيط الهادئ وترتفع قمته ٤٢٠٥م فوق سطح البحر. والاسم ”مونا كيا” يعني الجبل الأبيض في اللغة المحلية، وتجذب قمته البيضاء المتزلجين.
تقع على الجبل مجموعة من المراصد الفضائية الرائدة في العالم، ذلك أن موقعة بالقرب من خط الاستواء يجعله ملائماً جداً للمراقبة الفلكية.

البعوض... المزعج

مناطق انتشار الملاريا في العالن

البعوض حشرة لها جناحان وهوائي استشعار طويل. وللإناث فم على شكل خرطوم من النمط الثاقب الماص. يوجد من البعوض ما لا يقل عن 3500 نوعاً، تتوزع في أكثر من مائة جنس، وتنتشر في كل أرجاء العالم مع تفضيل خاص للمناطق الرطبة من دون القطب الجنوبي!. وبالرغم من منغصاته فله دور في التوازن البيئي، فهو يتغذى على رحيق الزهور ومن ثم يشارك في عملية التلقيح، وفي بعض مراحل حياته يمكن أن يكون غذاء لكائنات أخرى، خاصة أنه يتكاثر بوفرة، إذ يمكن لأنثى البعوض أن تضع بين 500 و 2000 بيضة في حياتها. ولكن دوره السيء جداً هو في نقل المايكروبات والفيروسات إلى الإنسان والحيوان، وهو بالفعل الناقل الأكبر. اقترن مرض الملاريا بوجود البعوض، وهو مسؤول أيضاً عن نقل الحمى الصفراء. 

المزعج بالنسبة للإنسان هو وخز البعوض، مع ما يثيره من حكة تنغص النوم أو متعة الوجود بقرب أشجار في المساء صيفاً. وما يحدث هو أن أنثى البعوض تحتاج إلى الدم للتكاثر، والحكة التي تثيرها هي نتيجة الثقب الذي تحدثه في الجلد وما تتركه عادة من مخلفات غير حميدة.

يفضل البعوض الظلمة، لأنه في هذه الحالة يتوجه نحو الفريسة دون أن يحرفه الضوء عن غايته، فهو شديد التأثر بالضوء وهذا ما يفسر قلة وخزه في النهار، إلا في الأمكنة المعتمة قليلاً. وما يجذبه بالدرجة الأولى هو جزيئات ثاني أوكسيد الكربون الموجود على جسم الإنسان كجاذب إجمالي أول، وهذا ما يجعله يميّز بين جسم الإنسان وباقي الأشياء من حوله. بعد ذلك فإن ما يشده هو شكل المنطقة التي سينقض عليها (الجبهة أفضل من الأنف مثلاً) والرائحة الصادرة عنها. 

وللبعوض قدرة تميز كبيرة للرائحة، وليس ما يجذبه كمية السكر في الدم كما يعتقد عموماً. وبإمكانه تمييز أكثر من 150 رائحة صادرة عن جسم الإنسان، قد لا يستطيع الإنسان نفسه تمييز حتى بعضها. وهي روائح تصدر من جلد الإنسان نفسه أو من البكتيريا التي تعيش عليه. لذا تجري مقاومة البعوض بروائح منفرة له.

بعض الروائح تكون جاذبة للبعوض أكثر من غيرها. ومن المعروف أن الأشخاص كثيري التعرق يكونون فريسة لوخزه أكثر من قليلي التعرق. ومن المعروف أيضاً أن تناول بعض المشروبات، الكحولية مثلاً، يجذب البعوض ويسهل عمله نتيجة توسع الأوعية بسبب الكحول. ولكن هناك أيضاً من الناس من تكون حساسيته أقل من غيره، فقد يهاجمه البعوض دون أن يثير ذلك انتباهه.

بقي أن نقول إنه من الصحيح أن البعوض يفضل الليل لممارسة هوايته، لذا نحتمي "بالناموسية"، ولكنه في هذه الحالة يغير من عاداته ويمارس هوايته المفضلة قبل المغيب... إنها غريزة البقاء.

الدول الأكثر صحة في العالم لعام ٢٠١٥

تعد شركة بلومبرغ لائحة تستخدم معطيات من الأمم المتحدة والبنك الدولي ومنظمة الصحة العالمية لتصنيف الدول على أساس صحة سكانها، وترتب دول العالم حسب درجة الصحة health grade التي يتم حسابها تبعاً لعوامل عديدة كمتوسط العمر وأسباب الوفيات ونسبة المدخنين ونسبة الأشخاص الذين لديهم نسبة كولسترول عالية إضافة إلى اللقاحات والتطعيمات.

وتظهر هذه اللائحة أن سنغافورة كانت الدولة الأكثر صحة لعام ٢٠١٥ تتبعها إيطاليا وأستراليا، وفيما يلي الدول الخمس الأكثر التي تتصدر القائمة:

١- سنغافورة
٢- إيطاليا
٣- أستراليا
٤- سويسر
٥- اليابان

انقر هنا للاطلاع على اللائحة الكاملة.

صيادو العسل

نسخة من صورة على جدران مغارة العنكبوت

نعم، هكذا يسمون، فهم يبحثون عن جني العسل البري، مما يعني المواجهة، مباشرة أو مداورة، مع جماعة النحل، والتعرض للخطر، وفي كثير من الأحيان قد يكون ذلك قاتلاً، ليس فقط بسبب عنف الهجمات التي تشنها جماعة النحل على الغازي المعتدي، ولكن لأن أمكنة وجود أقراص العسل لا يكون الوصول إليها سهلاً، وتحفه عواقب شتى، من السقوط في الوديان إلى مواجهة حيوانات مفترسة في الغابات حيث يتوفر العسل البري.

وهذا الصيد قديم جداً، لا يزال يمارس في العديد من المناطق من قبل السكان الأصليين الذين يعرفون تفاصيل تضاريس مناطقهم وأماكن وجود أقراص العسل. تشير إلى ذلك لوحة مرسومة على جدران مغارة العنكبوت في إسبانيا تعود إلى أكثر من ثمانية آلاف سنة.

وصيد العسل أمر طبيعي عندما نعرف أن السكر لم يكن معروفاً منذ فجر التاريخ وإنما تعود بداياته الأولى إلى القرن السادس قبل الميلاد، لذا كان العسل مادة ضرورية في الغذاء، إضافة إلى الشمع الذي كان يستخدم في تطبيقات كثيرة كمادة مانعة لنفاذ الرطوبة أو الماء، وخاصة الآنية الفخارية التي كانت تطلى بشمع العسل من الداخل لجعلها كتيمة.

من المؤسف أن هذا الصيد يجري وفق مبادئ بدائية للغاية تتمثل في تحطم خلايا النحل ومستعمراته، إما بالتهديم المباشر أو بالحرق أو بالتدخين بما يسبب قتل النحل، ولكن بما أن الطبيعة معطاءة تعود فتجدد بناء مكوناتها، ولكن إلى حين!

صيد العسل في النيبال

من أكثر الدول التي يمارس فيها هذا النوع من الصيد هي تنزانيا في أفريقيا، والنيبال في آسيا، حيث يقيم النحل معسكراته عند الجروف مما يجعل اصطياد العسل صعباً للغاية، لذا يستخدم أهل المنطقة سلالم الحبال والقصب بكل ما يتضمن ذلك من خطر. وكذلك في غابات الهند وبنغلاديش، حيث يتعرض الصيادون لهجوم النمور الفتاكة.

بقي أن نقول، إن هذا الصيد يمارس أيضاً في غابات كندا، ولكن المشكلة أن الدببة هناك تحب العسل أيضاً!!