منطاد هيندنبورغ

7. تحطم المنطاد هيندنبورغ

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

1

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

2

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

3

يتضمن هذا الكتاب ترجمة األصل اإلنكليزي

The Disappearing Spoon حقوق الترجمة العربية مرخص بها قانونيا من الناشر

Little, Brown and Company بمقتضى االتفاق الخطي الموقع بينه وبين الدار العربية للعلوم ناشرون، ش.

.á .ã

© thgirypoC sthgir llA naeK maS yb © thgirypoC cibarA devreser barA yb

.L .A .S .cnI ¡srehsilbuP cifitneicS

الطبعة األولى

ã هـ -

:NBSI

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

4

مقدمة المترجم

كان أينشتاين يقول دائما إن أي نظرية جديدة ال تقوم على صورة فيزيائية، على قدر من البساطة حيث يمكن

لطفل صغير أن يفهمها؛ هي على األرجح غير ذات قيمة.

، وضع عالم كيميائي - يدعى روبرت في عام بويل - حجر األساس في منهج الكيمياء الحديثة من خالل كتابه «الكيميائي الشكاك». كان هذا الكتاب بمثابة صفعة

هت إلى ممارسة الخيمياء والخرافات القديمة. قوية، وجووصف بويل كيمياءه بأنها شكاكة؛ ألنها ترفض التسليم بجميع التفسيرات الغيبية، والخصائص السحرية للعناصر

الكيميائية.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

5

، ومنذ صدور الكتاب األول القائم على المنهج العلميبدأ العلماء في اكتشاف المزيد من العناصر الكيميائية

وترتيبها في جدول دوري؛ ذلك الجدول الذي توج إنجازا من أعظم اإلنجازات الفكرية للبشرية، حيث كشفت الخصائص

«السحرية» للعناصر - بوضوح أكثر - عن أدوارها في كل أوجه الحياة: في جسم اإلنسان، وفي مشاعره، وفي عقله،

وفي بيئته. كما أسهمت في تأسيس العلوم المختلفة، وقادت االقتصاد، ووجهت السياسة، قامت بكل ذلك وهي تحمل ما

يحمله اإلنسان من صفات الخير والشر، وما فيه من متناقضات؛ كاإلخالص والخداع، والرحمة والقسوة، وبتأثير

تجاوز اإلنسان إلى جميع األحياء، بل إلى آفاق الكون الواسع، بشكل مثير وبمقادير موزونة، ينكشف معها شيء

من تقدير اهللا العجيب في الخلق، وتدبيره الدقيق في الكون،

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

6

حيث يدرك البشر شيئا من مدلوالت قوله تعالى: [وخلق كل ]. 2شيء فقدره تقديرا] [الفرقان:

يحاول كتاب الملعقة المختفية أن يبرز لنا هذه الخصائص، ويقص علينا بعبارات نابضة بالحياة أدوار

، وعالقتها الوطيدة العناصر المختلفة في الجدول الدوريبالتاريخ واألدب وعلم الصرف واألساطير وعلم السموم

والجنون والحب وعلم النفس واإلشعاع وغيرها إن هذا الكتاب أكثر بكثير من مجرد دليل مكتوب ببراعة عن

؛ فلقد قدم أفكارا رائعة وحديثة عن تاريخ الجدول الدوريالعناصر، وسلوكها، وكيفية اكتشافها، والدور الكبير الذي

تلعبه في حياتنا.

هذا الكتاب سيأخذنا برحلة شيقة مع عناصر الجدول الدوري الكيميائية - من المجرات الشاسعة في علم الكون،

إلى الجسيمات دون الذرية في ميكانيكا الكم - كتبه

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

7

الفيزيائي سام كين بدقة وبساطة؛ ليفهمه طفل أينشتاين الصغير.

الحربي بندر

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

8

المقدمة

عندما كنت طفال، في أوائل الثمانينيات، كانت لدي عادة غريبة؛ وهي التحدث مع األشياء التي توضع عادة في فمي؛ مثل الطعام، وأنابيب طبيب األسنان، والبالونات التي

تنفخ وتطير في الهواء، وأشياء أخرى.

كان هذا يحدث دائما عندما أكون بمفردي وال أحد برفقتي. هذه العادة قادتني إلى االفتتان بالجدول الدوري للعناصر الكيميائية، حيث بدأ ذلك االفتتان عندما تركت وحيدا؛ بعد أن سقطت طريح الفراش ومصابا بالحمى في

أحد األيام، ومقياس الحرارة عالق تحت لساني يقيس الحرارة الناتجة عن التهاب الحلق الذي تكررت إصابتي به عشرات

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

9

المرات عندما كنت في الصف الثاني والصف الثالث االبتدائي . في فترة اإلصابة بهذه الحمى، كنت أعاني من

صعوبة في البلع، تزول حين أشفى. وبالطبع، لم أكن أمانع التغيب عن المدرسة والبقاء في المنزل لالستشفاء بتناول

آيس كريم الفانيال والشكوالتة السائلة. ليس هذا فقط، فعندما أكون مريضا تتاح لي فرصة أخرى ال تقل أهمية عن تناول

اآليس كريم، وهي كسر مقياس الحرارة الزئبقي القديم!

كثيرا ما كنت - وأنا مستلق على الفراش، ومقياس الحرارة الزجاجي تحت لساني - أجيب بصوت مسموع على

أسئلة خيالية تراودني؛ فينزلق مقياس الحرارة من فمي ويتهشم على أرضية الغرفة، فيتفرق السائل الزئبقي من الزجاجة على

األرض على شكل كرات متدحرجة. وبعد لحظات، تأتي والدتي وتجثو على ركبتيها على األرض - على الرغم من

آالم التهاب المفاصل - وتبدأ في لملمة تلك الكرات،

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

10

مستخدمة ملقط أسنان وكأنه مضرب لكرة الهوكي، وفي حركات فنية متمرسة تبدأ بدفع الكرات الدبقة من جهة إلى

أخرى حتى تلتصق جميعها، وفجأة، بآخر ضربة، تبتلع كرة منها الكرات األخرى؛ فترتج كرة القطعة الواحدة وتصبح

اثنتين مرة أخرى. وتقوم أمي مرة أخرى بهذا العمل السحري مرارا وتكرارا على أرضية الغرفة؛ الكرة الكبيرة تبتلع الكريات

ن الحبة الفضية. األخرى حتى تكتمل لتكو

كانت أمي عندما تجمع كل كرات الزئبق، تضعها في زجاجة دواء بالستيكية فارغة ذات ملصق أخضر؛ تلك التي وضعناها على رف التحف الرخيصة في المطبخ، بين دمية الدب وعصا الصيد والكوب الخزفي األزرق منذ لقاء العائلة

. وبعد أن تنزل الزجاجة من الرف، تقوم في عام بدحرجة الكرة الفضية فوق مغلف، لتصب بحذر آخر كتلة

زئبق قيمة من ميزان الحرارة بحجم حبة الجوز فيها.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

11

في بعض األوقات، قبل إخفاء الزجاجة بعيدا، كانت تقوم بصب السائل الزئبقي فوق غطاء الزجاجة، وتطلب

مني أنا واخوتي أن نشاهد المعدن الخيالي وهو يخفق بشكل ، كان دائما ينقسم ويندمج بشكل كامل. وقتها تذكرت دائرياألطفال الذين ال تسمح لهم أمهاتهم بأكل التونة خوفا من

الزئبق، وشعرت باألسف لحالهم!

كيميائيو القرون الوسطى اعتبروا الزئبق أقوى العناصر وأكثرها شاعرية في الكون، هذا بالرغم من شغفهم بالذهب!

وبخيال األطفال كنت أوافقهم على هذا الرأي. كما كنت أعتقد أيضا - كما اعتقدوا - أن هذا العنصر يخالف

التصنيفات المألوفة من المواد السائلة والصلبة، والمعدن والماء، والعناصر الخبيثة والرحيمة؛ وأن له خصائص

روحانية.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

12

وقد علمت الحقا أن الزئبق كذلك ألنه عنصر؛ بخالف H) 2الماءCO) أو ثاني أكسيد الكربون ،(O2 أو أي ،(

شيء نراه في حياتنا اليومية تقريبا؛ إذ إنك ال تستطيع فصل الزئبق بشكل طبيعي إلى وحدات أصغر. في الواقع، يعد

ن نظاما موحدا؛ فذراته تريد أن الزئبق أحد العناصر التي تكوتكون فقط بمرافقة ذرات زئبق أخرى، وتقلل االتصال بالعالم

الخارجي من خالل الربض في الجسم الكروي . أغلب السوائل التي أرقتها عندما كنت صغيرا لم تكن مثل هذا ، السائل؛ فالماء يسيل بكل اتجاه، وكذلك الزيت، والخل

والجيلي غير المجمد، أما الزئبق فال يبرح مكانه.

كان والداي يحذرانني دائما ويطلبان مني انتعال الحذاء عندما أسقط ميزان الحرارة؛ لوقاية قدمي من شظايا الزجاج

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

13

المتناثرة غير المرئية، ولكنني ال أتذكر أي تحذيرات منهما بشأن الزئبق الشارد.

لفترة طويلة من الزمن، ظللت أبحث عن العنصر ذي الرقم ثمانين في المدرسة وفي الكتب، وكأنني أبحث عن اسم

صديق طفولة في الصحيفة. أنا أنتمي إلى منطقة السهول قد 1الكبرى، ولقد تعلمت في درس التاريخ أن لويس وكالرك

سافرا برحلة طويلة عبر داكوتا الجنوبية والمناطق األخرى من منطقة لويزيانا وهما يحمالن معهما جهاز ميكروسكوب، وبوصالت، وآالت السدس، وثالثة مقاييس للحرارة، وأجهزة

أخرى.

ما لم أكن أعرفه في البداية هو أنهما أيضا حمال معهما ستمائة مسهل زئبقي لألمعاء، كل واحد منها يبلغ حجمه

أربعة أضعاف حجم قرص األسبرين. تلك المسهالت كانت 2تسمى أقراص الطبيب راش بيليس؛ تيمنا باسم بنيامين راش

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

14

أحد الموقعين على إعالن االستقالل، والطبيب البطل الذي صمد بشجاعة وبقي في فيالدلفيا أثناء وباء الحمى الصفراء

ã. الذي اجتاحها في عام

كان عالجه المفضل دائما ألي مرض هو رواسب كلوريد الزئبق الذي يؤخذ عن طريق الفم. وبالرغم من تقدم

صنع األدوية على اإلجمال في الفترة بين عامي æ إال أن األطباء في تلك األزمنة كانوا أقرب ما ،

يكونون إلى المعالجين التقليديين منهم إلى الطب بالمعنى الصحيح، وبنوع من سحر المحاكاة وجدوا أن هذا الزئبق

الجميل الساحر يمكنه أن يعالج المرضى من خالل وضعهم في أزمات جسدية بشعة، سيرا على قاعدة: «السم يحارب

السم »، أو كما يقال: «وداوها بالتي كانت هي الداء !».

كان الدكتور راش يطلب من مرضاه التهام المحلول حتى يسيل لعابهم، وبعد العالج المستمر ألسابيع أو أشهر

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

15

كان شعرهم وأسنانهم تتساقط دائما. إن «عالجه» بال شك كان يسمم أو يقتل فورا العديد من األشخاص الذين قد

يكونون مصابين بحمى صفراء كامنة . ومع ذلك، بعد عشر سنوات من نشره عالجه في فيالدلفيا، أرسل إلى ميريويذر

لويس وكالرك وليام بعض العينات المعلبة.

وكأثر جانبي مفيد عملي�ا، ساعدت أقراص الطبيب راش بيليس الحقا علماء اآلثار المعاصرين على تتبع مواقع

التخييم التي استخدمها المستكشفون السابقون؛ من خالل األطعمة الغريبة، والمياه المشكوك فيها التي وجدوها في ية، حيث كان بعض المستكشفين السابقين يشعرون البر

بالغثيان دائما بسبب الزئبق ويخرجونه من أجسامهم. والى هذا اليوم، ال تزال كمية من الزئبق موجودة في العديد من األماكن التي قام المتنزهون بحفر أماكن للمراحيض فيها،

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

16

وقد تكون نتيجة واحد من أقراص راش التي كانت تسمى «القاصفة»، والتي قامت بعملها بشكل جيد.

تعرفت على الزئبق الحقا في درس العلوم، عندما ظهر لي خليط عناصر الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، حيث ألقيت عليه نظرة سريعة باحثا عن الزئبق، ولكنني لم أره في

البداية؛ إنه يقع هناك بين الذهب - الذي يتميز بالكثافة والنعومة - والثاليوم الذي يعد عنصرا سام�ا، ولكن رمز عنصر الزئبق هو Hg، وهما حرفان لم يظهرا حتى في

اسمه Mercury؛ ولكشف هذا السر عرفت أن هذه الكلمة جاءت من المصطلح الالتيني Hydrargyrum، ويعني

(الماء الفضي ). وهذا بدوره ساعدني ألفهم كيف أثرت اللغة واألساطير القديمة على الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، ويمكنك أن ترى عددا من العناصر الجديدة فائقة الثقل على

طول الصف السفلي باألسماء الالتينية.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

17

والمثير أني وجدت الزئبق في درس األدب أيضا، وعرفت أن صانعي القبعات كانوا يستخدمون طالء الزئبق

البرتقالي الفاتح الخفيف للفصل بين الفراء والجلد، وأن األشخاص الذين يقتربون من براميل الطالء المشبعة بالبخار

يفقدون شعرهم وذاكرتهم بالتدريج؛ مثل المجنون في قصة أليس في بالد العجائب.

في النهاية، عرفت مدى سمية الزئبق. وهذا يوضح كيف كانت أقراص الطبيب راش تطهر األمعاء بشكل فعال؛ إن الجسم يخلص نفسه من أية سموم، ومن ضمنها الزئبق.

وبقدر السمية الناجمة عن ابتالع الزئبق؛ فإن األبخرة المنبعثة منه أسوأ أثرا؛ فهي تثير «الموصالت» في الجهاز

، وتتلف خاليا المخ، أكثر مما يقوم به العصبي المركزيمرض الزهايمر!

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

18

ولكن، كنت كلما عرفت أكثر عن مخاطر الزئبق، جذبني أكثر؛ كالجمال المتوحش في قصيدة النمر لوليام

بليك. .

. 3– «النمر ! النمر! أيها القط البري »

وخالل تلك السنوات، غيرت أسرتي تصميم المطبخ، ، ولكنها تركت التحف وأزالت الرف والكوب ودمية الدبالرخيصة في صندوق من الكرتون. في زيارتي األخيرة، بحثت عن الزجاجة ذات الملصق األخضر، وفتحتها،

وأخذت أميلها يمنة ويسرة، وأحسست بثقل الكرات في الداخل وهي تنزلق بشكل دائري . وعندما نظرت من الفتحة، تعلقت عيناي بقطع صغيرة تدفقت في القناة الرئيسة. إنها ملتصقة

بشكل متقن وبراقة كقطرات الماء؛ وكأنك تشاهدها في الخيال فقط.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

19

خالل طفولتي كلها، ارتبط الزئبق لدي بالحمى. واآلن، كلما فكرت في مخاطر تلك الكرات الصغيرة المخيفة تنتابني

القشعريرة.

***

من هذا العنصر الواحد، تعلمت التاريخ، وعلم الصرف، ، وعلم األساطير، واألدب، وعلم السموم، وعلم æ4(الخيمياء)

. وفي السطور القادمة، أعرض لكم قصص العناصر 5النفسالتي جمعتها، خصوصا بعد أن استغرقت في الدراسات

العلمية في الكلية، وأسعدني الحظ بوجود بعض األساتذة الذين - رغم مشاغلهم الكثيرة - منحوني بعضا من وقتهم

الثمين للحديث والدردشة العلمية.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

20

وباعتباري متخصصا في الفيزياء، كنت دائما أحلم بالهروب من المعمل إلى الكتابة، وال سيما عندما شعرت

باإلحباط وأنا بين أولئك العلماء اليافعين والموهوبين والجادين في فصلي الدراسي؛ فقد كان لديهم شغف

باختبارات التجربة والخطأ بطريقة ال أجيدها.

لقد أمضيت خمس سنوات صعبة في ماناسوتا، وتخرجت بمرتبة الشرف في الفيزياء. ولكن، بالرغم من

قضاء مئات الساعات في المعمل، وبالرغم من حفظ المئات من اإلجابات عن األسئلة، ورسم عشرات اآلالف من الرسوم البيانية مع بكرات ومنحدرات عديمة االحتكاك، فإن تعليمي الحقيقي كان من قصص األساتذة قصص عن غاندي

والوحش غدزيال، وعن اختصاصي تحسين النسل الذي استخدم عنصر الجرمانيوم لسرقة جائزة نوبل، وعن قذف

كتل من الصوديوم المتفجرة في األنهار وقتل األسماك، وعن

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

21

األشخاص الذين اختنقوا بهدوء بغاز النيتروجين في مركبات الفضاء، وعن األستاذ السابق في كليتي الذي قام بتجربة في المنظم الصناعي المسؤول عن تنظيم ضربات قلبه، والذي يعمل بطاقة البلوتونيوم؛ فقد قام بتسريع نشاطه وابطائه من

خالل الوقوف بجانب لفائف مغناطيسية ضخمة يحركها بأصابعه.

تعلقت بهذه القصص. واآلن، عندما أتذكر الزئبق وأنا أتناول فطوري، أدرك أن هناك قصصا عجيبة وغريبة أو مخيفة مرتبطة بكل عنصر من العناصر الكيميائية في

الجدول الدوري . في الوقت نفسه، إن الجدول الدوري يعد ، وكتاب أحد أهم اإلنجازات الفكرية للبشرية. إنه إنجاز علميقصص، وقد كتبت هذا الكتاب ألزيل عنه طبقاته واحدة تلو األخرى، مثل الورق الشفاف في كتاب التشريح الذي يحكي

القصة نفسها؛ ولكن بعمق مختلف. وفي أسهل مستويات

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

22

يصنف الجدول الدوري جميع أنواع المادة في الكون؛ الرموز ح لنا كل ما نراه أو المائة والنيف بخصائصها التي توض

نلمسه. شكل الجدول يعطينا أدلة علمية أيضا حول إمكانية اختالط هذه الخصائص مع بعضها بعضا. وفي المستوى األكثر تعقيدا، يقدم الجدول الدوري رموزا عن جميع أنواع

المعلومات الجدلية عن كل نوع من أنواع الذرة، كما يساعدنا عن معرفة أي الذرات التي يمكن أن تنشطر أو تتحول إلى ذرات أخرى. هذه الذرات تندمج طبيعي�ا أيضا داخل أنظمة حيوية في أجسام المخلوقات، والجدول الدوري يتنبأ بكيفية

عملها، بل إنه يتنبأ بأي من ممرات العناصر المضرة يمكنها إعاقة الكائنات الحية أو تدميرها.

يعد الجدول الدوري في النهاية معجزة أنثروبولوجية، وفن�ا بشري�ا يحاكي جميع السمات البشرية الجميلة، والفنية،

، وتاريخ أجناسنا والقبيحة، وكيفية تفاعلنا مع العالم المادي

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

23

المكتوب بإيجاز وروعة. إنه يستحق دراسة في كل مستوى ، وبالتدريج للوصول إلى منه؛ بداية من المستوى التمهيدي

المستوى األعلى واألكثر تعقيدا، والذي يتعدى غرض التسلية. إن هذه القصص من الجدول الدوري للعناصر

الكيميائية تقدم وسيلة لمعرفتها عن قرب تفتقر إليها الكتب الدراسية أو أدلة المعامل. وال أبالغ إن قلت إننا نأكل ونتنفس الجدول الدوري . ويراهن الناس عليه، ويخسرون الكثير فيه،

وحتى إن الفالسفة يستخدمونه للتنقيب عن المعاني في العلوم؛ إنه يسمم البشر، ويشعل الحروب.

ما بين عنصر الهيدروجين في أعلى اليسار، والعناصر الكامنة في الصف األسفل، سوف تجد الفقاعات، والقنابل،

والمال، والخيمياء، والسياسة، والتاريخ، والسم، والجريمة، والحب، وستجد أيضا بعضا من العلوم.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

24

: األول القسم بصف صف بعمود، عمود : االتجاه

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

25

الفصل األول: الجغرافيا مصير

عندما يفكر أغلب الناس في الجدول الدوري، تقفز إلى ذاكراتهم تلك اللوحة المعلقة على جدار فصل الكيمياء في

المدرسة، ذات التمدد غير المتماثل بين األعمدة والصفوف، والتي تظهر دائما خلف أحد كتفي المعلم. وتكون اللوحة

دائما كبيرة بمقاس ست أقدام في أربع تقريبا. إن هذا الحجم مثير ومالئم، ويدل على أهمية الكيمياء. وكان الجدول يعلق في الفصل في بداية العام الدراسي ويظل حتى نهايته؛ هذه

التذكرة العلمية كانت على خالف دفتر مالحظات

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

26

ع على النظر إليها المحاضرات أو المناهج الدراسية تشجأثناء االختبارات. بالطبع، قد ينبع جزء من اإلحباط الموروث عن تذكر الجدول الدوري من حقيقة أنه على الرغم من كونه

؛ فإنه ال يزال متاحا لتلجأ إليه كورقة ضخمة وثمينة للغشأقل فائدة في الغش من اللجوء إلى زمالء الفصل اآلخرين،

وال سيما المجتهدين منهم!

من ناحية، يبدو الجدول الدوري منظما ومحددا، ويشبه - إلى حد كبير - الهندسة األلمانية المصممة للحصول

على أقصى فائدة عملية. ومن ناحية أخرى، كان هذا الجدول يظهر مثل خليط أرقام طويلة، واختصارات، تشبه

رسائل األخطاء التي تظهر في شاشة الحاسب [eX])6s24f15d1 ومع هذا فمن الصعب أال تشعر ،(

بالتوتر بسببه.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

27

وعلى الرغم من أن الجدول الدوري تربطه عالقة واضحة مع العلوم األخرى، مثل علمي األحياء والفيزياء، إال أن هذه

العالقة ليست محددة بدقة. ربما كان اإلحباط األكبر لدى العديد من الطالب ناتجا من أن األشخاص الذين يعرفون

، والذين يعرفون طريقة عمله، يمكن أن الجدول الدورييستخرجوا العديد من الحقائق منه بطريقة متفلسفة وبال

مباالة. إنه االنزعاج نفسه الذي يشعر به األشخاص المصابون بعمى األلوان عندما يجد المبصرون رقمي السبعة äÅ .والتسعة مكتوبين ومخبأين داخل نقاط الرسوم المبرقشةالمعلومات التي لن تستطيع أن تشرح نفسها تماما في حال ارتباطها بمعلومات أخرى، هي حق�ا معلومات مهمة ولكنها

مخفية. يتذكر بعض األشخاص هذا الجدول بخليط من الخيال واإلعجاب والشعور بالنقص واالشمئزاز.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

28

قبل أن يقدم المعلمون الجدول الدوري كان عليهم أن يجردوا هذا الشكل من ركام المعلومات، ويدعوا الطلبة

يحدقون فيه وهو فارغ.

بم يشبه هذا الشكل؟ إنه يبدو وكأنه قلعة؛ بجدران غير متساوية، كما لو أن بنائي القصر الملكي لم يكملوا الجانب األيسر منه، وكذلك األبراج الدفاعية الطويلة على الجانبين.

إنه يتكون من ثمانية عشر عمودا مسننا، وسبعة صفوف أفقية، مع «شريط سفلي » من صفين إضافيين معلقين

باألسفل. هذه القلعة صنعت من «لبنات». وأول شيء يغيب عن الناظر لهذا الشكل، هو أن هذه اللبنات ليست متداخلة،

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

29

وكل لبنة عبارة عن عنصر، أو نوع من مادة (الجدول مكون عنصرا، مع عدد قليل من عناصر أخرى لم اآلن من

يتم البت فيه)، وأن الحصن سيؤول بأكمله إلى السقوط إن لم تكن كل لبنة في مكانها الصحيح. هذه ليست مبالغة؛ فلو ثبت للعلماء أن أحد العناصر - بطريقة ما - يالئم مكانا

مختلفا، أو أنه يمكن أن يتبادل عنصران مكانيهما؛ فإن الصرح بأكمله يمكن أن ينهار.

وهناك فضول معماري آخر؛ وهو أن هذه القلعة تتكون من مواد مختلفة وفي مجاالت مختلفة. إنها كذلك بالفعل؛ فليست كل اللبنات مصنوعة من مادة واحدة، وليست لديها سمات مشتركة؛ فخمسة وسبعون بالمائة من منها معادن، وهذا يعني أن أغلب العناصر باردة ومواد صلبة رمادية؛ على األقل بدرجة الحرارة المعتادة لدى البشر. القليل من األعمدة في الجانب الشرقي تحتوي على الغازات. فقط

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

30

عنصران - هما الزئبق والبروم - يكونان في حالة سائلة في درجة حرارة الغرفة، بين المعادن والغازات؛ في ما يشبه والية

كنتاكي في خارطة الواليات المتحدة. بعض العناصر التي يصعب تحديدها، وطبيعتها غير المتبلورة تعطيها خصائص

مثيرة لالهتمام، مثل القدرة على جعل األحماض أقوى بمليارات المرات من أي شيء آخر في مخزن المواد

الكيميائية. وعلى اإلجمال، لو أن كل لبنة صنعت من المادة التي تمثلها، فإن القلعة ستكون مثل كائن خرافي ذي زوائد

وأجنحة من عصور غير متجانسة، أو على أقل تقدير، مثل الذي يتشكل من مواد متباينة ومتداخلة 6بناء دانيال لبسكند

معا في وحدة أنيقة متكاملة.

السبب وراء تباطئنا في وصف خرائط جدران القلعة هو أن إحداثيات العنصر تحدد تقريبا كل خصائصه المثيرة لالهتمام علمي�ا؛ فكل عنصر جغرافيته هي مصيره. في

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

31

الواقع، لديك اآلن معرفة بما يبدو عليه الجدول بشكل موجز. يمكن هنا أن أستخدم تشبيها مجازي�ا يقرب الفكرة

أكثر، فأقول: إن الجدول الدوري خريطة، ولترسم فيه تفاصيل أكثر، سأقوم برسم الخريطة من الشرق إلى الغرب،

وبالتوقف عند كل عنصر معروف وغير معروف.

سأبدأ من األعلى في أقصى الجانب األيمن، العمود الثامن عشر، هذه المجموعة من العناصر تعرف بالغازات النبيلة. كلمة (النبيل) مصطلح قديم، وتعبير يبدو طريفا، ويستخدم في الفلسفة واألخالق أكثر من الكيمياء. وفي

الحقيقة، يعود مصطلح «الغازات النبيلة» إلى اليونان القديمة مولد الفلسفة الغربية؛ فهناك، اخترع ليوكيبوس وديموقريطس

بعد زمالئهما اإلغريق فكرة الذرات، وصاغ أفالطون كلمة (stoicheia :التي يقال عنها في اليونانية) «عناصر»كمصطلح عام للجسيمات الصغيرة المختلفة من المادة.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

32

أفالطون - الذي خرج من أثينا خوفا على حياته بعد وفاة ل معلمه سقراط في العام قبل الميالد تقريبا، وتجو

وكتب في الفلسفة لسنوات طويلة - يفتقر بالطبع إلى المعرفة الحقيقية عن العنصر في المصطلح الكيميائي .

ولكن، لو كان على علم بها، فإنه بال شك سينتقي العناصر على الحافة الشرقية من الجدول؛ خصوصا الهيليوم،

ل لديه. كعنصر مفض

The في حواره عن الحب والشهوة، في كتابه الندوةsymposium، ادعى أفالطون أن كل كائن يتوق للعثور

على نصفه اآلخر؛ النصف المفقود. عندما يطبق هذا على الناس، فإنه يعني العاطفة والجنس وجميع المشاكل التي

تصاحب العاطفة والجنس. وباإلضافة إلى ذلك، أكد أفالطون في جميع حواراته أن األشياء المجردة والثابتة في

جوهرها أكثر نبال من األشياء التي تتدنس وتتفاعل مع

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

33

المادة غير النقية. وهذا يفسر سبب عشقه علم الهندسة بدوائره ومكعباته المثالية واألجسام المحسوسة بعقولنا.

وبالنسبة لألشكال غير الرياضية، وضع أفالطون نظرية تدعى «األشكال»، والتي تقول إن جميع األجسام ظالل

، وان جميع األشجار - على سبيل المثال - للنموذج المثالينسخ غير كاملة من شجرة مثالية، وتسعى إلى المثالية

«الشجرية». وبالمثل السمكة تسعى الى المثالية «السمكية»¡ أو حتى مع الكؤوس مع»الكأسية». يعتقد أفالطون أن هذه

األشكال ليست مجرد نظرية بل إنها موجودة فعال في الواقع، حتى لو حلقت في سماء عالية أبعد من إدراك البشر

المباشر. قد يصاب أفالطون بالصدمة كأي شخص، لو علم أن العلماء بدأوا باستحضار أشكال مثالية على األرض مع

الهيليوم.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

34

، قام عالم هولندي ألماني بتبريد الزئبق في العام مع الهيليوم السائل واكتشف أنه عند درجة حرارة ––

فهرنهايت تحت الصفر، أن هذه المنظومة فقدت المقاومة الكهربائية وأصبحت موصال مثالي�ا. وهذه الطريقة تستطيع أن تقوم بشيء ما مثل تبريد أجهزة (آي بود) وصوال إلى

مئات الدرجات تحت الصفر، وستجد أن البطارية مشحونة بالكامل، وستظل مهما طال بها الزمن، ومهما استمر

استماعك إلى الموسيقى وبأي صوت كان، إلى ما ال نهاية، ما دام الهيليوم يحافظ على الدوائر في حالة باردة.

، قام فريق من العلماء الروس والكنديين في العام ؛ فعند تبريدهم الهيليوم بعمل أكثر إتقانا مع الهيليوم النقي

ل النقي إلى درجة حرارة فهرنهايت تحت الصفر، تحوالهيليوم إلى حالة الميوعة الفائقة superfluid؛ حيث

وصلت اللزوجة واالحتكاك الداخلي للسائل إلى درجة الصفر

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

35

تماما، مثالية «سائلية». الميوعة الفائقة في الهيليوم تقاوم الجاذبية وتتدفق صعودا على الحواجز. في ذلك الوقت،

كانت هذه االكتشافات مذهلة تماما. غالبا ما يراوغ العلماء ويدعون أن التأثيرات مثل االحتكاك تساوي صفرا، ولكن هذا

فقط من أجل تبسيط العمليات الحسابية. لم يتوقع أحد - حتى أفالطون نفسه - أن شخصا ما سيجد في الحقيقة

واحدة من أشكاله المثالية.

كما يعد الهيليوم أيضا أفضل مثال «لعنصر» المادة الذي ال يمكن فصله أو تغييره بالوسائل العادية أو

الكيميائية. استغرق هذا األمر من العلماء - لفهم ما هي قبل سنة؛ من اليونان في العناصر حق�ا -

م؛ ألن معظمها قابلة الميالد إلى أوروبا في عام للتغيير أيضا. كان من الصعب أن نرى ما الذي جعل

الكربون كربونا عندما ظهر في آالف المركبات؛ جميعها

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

36

بخصائص مختلفة. اليوم، يمكن أن نقول إن ثاني أكسيد الكربون، على سبيل المثال، ليس عنصرا؛ ألن جزيئا واحدا

منه ينقسم إلى الكربون واألكسجين. لكن الكربون واألكسجين من العناصر؛ ألنك ال تستطيع أن تفصلهما بشكل صحيح

دون تدميرهما. وبالعودة إلى موضوع الندوة ونظرية أفالطون في الحب والشهوة والنصف المفقود، نجد تقريبا أن كل

عنصر يبحث عن ذرات أخرى لتكوين عالقة معها؛ تلك العالقة التي تحجب طبيعتها. حتى أكثر العناصر «النقية»

O) تظهر دائما 2مثل جزيئات األكسجين في الهواء (كمركبات في الطبيعة. واألكثر من ذلك، كان باستطاعة

العلماء أن يكتشفوا العناصر في وقت مبكر أكثر بكثير لو عرفوا عن الهيليوم؛ العنصر الذي ال يتفاعل مع مادة أخرى،

. 7فهو لم يكن كأي شيء آخر، ولكن كان عنصرا نقي�ا

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

37

الهيليوم يتصرف بهذه الطريقة لسبب ما؛ وهو أن جميع الذرات تحتوي على جسيمات سالبة تسمى اإللكترونات، وهي تتواجد في طبقات أو مستويات طاقة مختلفة داخل

الذرة، متداخلة بتركيز مع بعضها بعضا. وكل مستوى يحتاج إلى عدد معين من اإللكترونات لملء نفسه والشعور

باالكتفاء؛ وفي المستوى األعمق يكون العدد اثنين من اإللكترونات، وفي المستويات األخرى يكون عادة ثمانية.

عادة يكون للعناصر عدد متساو من اإللكترونات السالبة والجسيمات الموجبة التي تسمى البروتونات؛ لذا فهي

متعادلة كهربائي�ا. اإللكترونات مع ذلك، يمكن أن تستبدل ية بين الذرات، والذرات عندما تفقد اإللكترونات أو بحرتكتسبها فإنها تشكل ذرات مشحونة تسمى األيونات.

من المهم أن نعرف هنا أن الذرات تمأل مستوياتها الداخلية ذات الطاقة المنخفضة بالكامل - بقدر المستطاع

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

38

- باإللكترونات الخاصة بها، وبعدها إما أن تفقد أو تتبادل أو تكتسب اإللكترونات؛ لتأمين العدد المناسب في

المستويات األبعد. بعض العناصر تتبادل أو تتشارك بطريقة ذكية، في حين تتصرف األخرى بطريقة سيئة للغاية! هذا

هو نصف الكيمياء في جملة واحدة: الذرات التي ليس لديها ما يكفي من عدد اإللكترونات في المستوى الخارجي سوف ل، وتتحالف، وتكسر التحالفات، أو تقاتل، وتقايض، وتتسو

تفعل ما تستطيع فعله للحصول على العدد الصحيح.

الهيليوم - العنصر الثاني - لديه بالضبط العدد المطلوب لملء مستواه الوحيد. هذا التكوين «المغلق»

للهيليوم يعطيه استقالال كبيرا؛ ألنه ال يحتاج إلى التفاعل مع الذرات أو مشاركة اإللكترونات أو سرقتها للشعور باالكتفاء؛

فقد وجد الهيليوم نصفه المفقود ومتممه المثير في ذاته.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

39

واألكثر من ذلك أن هذا التكوين نفسه يمتد إلى العناصر أسفل العمود الثامن عشر بأكمله تحت الهيليوم، غازات

النيون، واألرجون، والكريبتون، الزينون، والرادون. كل هذه العناصر لديها مستويات مغلقة بعدد كامل من اإللكترونات،

لذلك ال يتفاعل أي منها مع أي شيء في ظل الظروف الطبيعية.

لهذا السبب، وعلى الرغم من النشاط المحموم لتحديد العناصر في القرن التاسع عشر وتسميتها - بما في ذلك تطوير الجدول الدوري نفسه - لم يستطع أحد عزل غاز

ã. واحد من عناصر العمود الثامن عشر قبل عام هذه التجارب اليومية التي ال يلقي لها أحد باال، مثل

األجسام الكروية والمثلثات المثالية سحرت أفالطون. وبهذا المعنى، إن العلماء الذين اكتشفوا الهيليوم واخوته على

األرض كانوا يحاولون استحضار اسم «الغازات النبيلة».

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

40

ونصوغها بكلمات أفالطون: «هو الذي يعشق المثالية والثبات، ويزدري الفساد والخسة، سيفضل الغازات النبيلة إلى حد كبير، من دون جميع العناصر األخرى، ألنها ال تتغير، وال تتذبذب، وال تسعى أبدا إلرضاء العناصر األخرى؛ فهي ليست مثل عامة الناس الذين يطرحون سلعهم الرخيصة في

السوق، بل إنها مثالية وغير قابلة للفساد».

خمود الغازات النبيلة أمر نادر الحدوث من ناحية أخرى. تقع في العمود التالي إلى الغرب منها الغازات األكثر حيوية وتفاعلية في الجدول الدوري، وهي الهالوجينات. واذا كنت تفكر بالجدول على شكل ملتف مثل خرائط مركاتور األسطوانية، فبالتالي سيلتقي الشرق بالغرب؛ العمود الثامن عشر يلتقي العمود األول، وستظهر العناصر األكثر عنفا ، وهي الفلزات القلوية. الغازات النبيلة على الطرف الغربي

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

41

األكثر سلمية منطقة منزوعة السالح ومحاطة بجيران غير مستقرين.

على الرغم من كونها فلزات عادية بطريقة ما، فإن القلويات بدال من أن تصدأ أو تتآكل يمكن أن تحترق تلقائي�ا

في الهواء أو الماء. كما أنها تشكل تحالفا مصالحا مع غازات الهالوجين. الهالوجينات لها سبعة إلكترونات في

الطبقة الخارجية، أي أقل بواحد من اإللكترونات الثمانية التي تحتاج إليها، في حين أن القلويات لها إلكترون واحد

، وثمانية كاملة في المستوى األدنى؛ في المستوى الخارجيلذا من الطبيعي أن يقوم هذا األخير بتفريغ اإللكترون

اإلضافي على األول؛ لتنتج أيونات موجبة وأخرى سالبة لتشكيل روابط قوية.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

42

هذا النوع من االرتباط يحدث دائما، ولهذا السبب تعد اإللكترونات أهم جزء من الذرة؛ إنها تحتل تقريبا المساحة

كافة في الذرة، كغيوم تحوم حول مركز الذرة الصغير، وهو النواة. هذا صحيح؛ فعلى الرغم من أن مكونات النواة هي

البروتونات والنيوترونات، إال أنها أكبر بكثير من حجم اإللكترون الواحد. فلو تم تكبير الذرة إلى أن تصل إلى حجم

، فإن النواة الغنية بالبروتون تكون ككرة الملعب الرياضيتنس في خط الخمسين ياردة، وسيكون اإللكترون كرأس

الدبوس يبرز حول النواة، ولكنه يطير بسرعة ويضربك مرات كثيرة خالل الثانية الواحدة؛ األمر الذي يمنعك من دخول الملعب، وكأنه جدار صلب. وكنتيجة لذلك، متى لمست

الذرات، فإن النواة المدفونة تكون صامتة، فقط اإللكترونات . 8هي المهمة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

43

في تنبيه سريع، ال تتخيل كثيرا صورة اإللكترونات كرأس دبوس يحوم حول المركز الصلب، أو حسب التشبيه

المجازي المتداول، ال تعتقد بالضرورة أن اإللكترونات هي مثل الكواكب تدور حول الشمس النووية. التشبيه بالكواكب مفيد، ولكن كما هو الحال مع كل التشبيهات، فإنه كثيرا ما

يكون بعيدا جد�ا عن الواقع؛ كما تبين ذلك لبعض العلماء المشاهير وخاب أملهم. الترابط بين األيونات يفسر سبب

كون تركيبة الهالوجينات والقلويات، مثل كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) شائعة. وبالمثل، إن العناصر من األعمدة

التي تتكون من إلكترونين إضافيين - مثل الكالسيوم - كثيرا ما تتحالف مع العناصر من األعمدة التي تحتاج إلى

إلكترونين إضافيين، مثل األكسجين.

إنها أسهل وسيلة لتلبية احتياجات الجميع، فالعناصر من األعمدة غير المتماثلة تتطابق أيضا وفقا للقوانين نفسها.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

44

اثنان من أيونات الصوديوم (Na+) تأخذ واحدة من –O) 2األكسجينNa 2) لتشكيل أكسيد الصوديوم .O

CaCl 2ولألسباب نفسها يتركب كلوريد الكالسيوم مثل وعموما، يمكنك أن تعبر عادة عن كيفية تركيب العناصر

باإلشارة إلى رقم العمود ومعرفة شحنة كل منها. السير على هذا المنوال تحقيق للتماثل بين اليسار واليمين في الجدول.

لسوء الحظ، ليس كل ما في الجدول الدوري بهذه البساطة والجاذبية. ولكن بعض العناصر الغير جذابة

يجعلها أماكن مغرية إلكتشافها في الواقع.

***

هناك قصة هزلية قديمة عن شخص يعمل مساعدا في مختبر، اندفع ذات صباح إلى مكتب العالم الكيميائي

المشرف عليه، وعلى الرغم من أنه أمضى الليلة السابقة في

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

45

، فدخل العمل المتواصل، إال أنه كان يشعر بطرب هيستيريمكتب العالم وهو يحمل بيده قنينة مغلقة بفلين - بداخلها

سائل أخضر يفور ويصدر صفيرا - وهو يصرخ: لقد اكتشفت المادة الكونية المذيبة! نظر رئيسه المتفائل إلى

القنينة، وسأل: «وما هي المادة الكونية المذيبة؟». أجاب المساعد باهتياج: «هي الحمض الذي يذيب جميع المواد!».

بعد النظر في هذه األخبار المثيرة - ألن هذا الحمض الكوني سيكون إعجازا علمي�ا من شأنه أن يجعل كال الرجلين

من أصحاب المليارات - أجاب العالم: «وكيف احتفظت بالسائل في القنينة الزجاجية؟!». كان هذا السؤال هو ذروة 9القصة الهزلية، ومن السهل أن تتخيل العالم جيلبرت لويس

يبتسم، ربما بشكل الذع.

، ولم يقم أحد بمثل ما تقود اإللكترونات الجدول الدوريقام به لويس في توضيح كيفية تصرف اإللكترونات وتكوينها

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

46

روابط في الذرات. كان عمل اإللكترون لديه يركز باألساس على األحماض والقواعد؛ ولذا أعرب عن تقديره الدعاء

مساعده المثير للسخرية. من ناحية شخصية أكثر، بينت ذروة القصة الهزلية لويس، وكيف يكون تقبل المجد العلمي .

عاش لويس متجوال في والية نبراسكا، والتحق بكلية ومدرسة الدراسات العليا في والية ماساشوستس حوالى العام

، ثم درس في ألمانيا تحت إشراف الكيميائي فالتر وألسباب واقعية ومجرد تصورات كانت تجربة 10نيرنست

نيرنست بائسة جد�ا، وعاد لويس إلى ماساشوستس ليتولى منصبا أكاديمي�ا بعد بضعة أشهر، ولكنها أيضا لم تكن

تجربة سعيدة؛ لذلك غادر إلى الفلبين - المستعمرة األمريكية حديثا - للعمل لحساب الحكومة األمريكية، وأخذ معه كتابا واحدا فقط، وهو «الكيمياء النظرية لنيرنست»؛ حتى يتمكن

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

47

من قضاء سنوات وهو يبحث وينشر بشكل مفرط أوراقا في . 11انتقاد كل أخطائه

في نهاية المطاف، ازداد حنين لويس إلى الوطن، وعاد واستقر في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. وهناك، وألكثر من أربعين عاما، قام بتأسيس قسم الكيمياء في بيركلي، وجعله

من أفضل المراكز في العالم. على الرغم من أن هذه النهاية قد تبدو وكأنها سعيدة، إال أنها في الحقيقة لم تكن كذلك.

الحقيقة المعروفة عن لويس هي أنه كان أفضل عالم محتمل لم يحظ بالفوز بجائزة نوبل، وكان يعرف ذلك! ال أحد من قبل تلقى ترشيحات أكثر منه، لكن طموحه المكشوف -

ووراءه العديد من النزاعات في جميع أنحاء العالم - أفسد فرصته في الحصول على ما يكفي من األصوات. وبعدها

قدم استقالته (أو أجبر على االستقالة) من المناصب المرموقة، وأصبح منعزال يصارع الشعور بالمرارة.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

48

وبغض النظر عن األسباب الشخصية، فإن لويس لم يحصل على جائزة نوبل؛ ألن عمله كان يتسم بالتوسع بدال

من التعمق فيه. إنه لم يكتشف شيئا مدهشا واحدا؛ ذلك الشيء الذي يمكن أن تشير إليه وتقول: «يا للروعة!»¡

وبدال من ذلك قضى حياته وهو يكرر مالحظة كيفية عمل إلكترونات الذرة في العديد من السياقات، وخاصة في فئة

من الجزيئات التي تعرف باسم األحماض والقواعد.

وبشكل عام، عندما تقوم الذرات بمقايضة اإللكترونات لكسر روابط جديدة أو تكوينها، يحدث ما يسميه الكيميائيون

«التفاعل». والتفاعالت الحمضية القاعدية تقدم مثاال صارخا - وغالبا ما يكون عنيفا - عن تلك المقايضات.

وعمل لويس على األحماض والقواعد كان بقدر أي شخص آخر إلظهار ما يعنيه تبادل اإللكترونات على المستوى دون

المجهري .

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

49

، كان العلماء يتعرفون على قبل حوالى العام األحماض والقواعد من خالل التذوق أو تغميس أصابعهم

فيها، وهاتان الطريقتان ليستا بالطبع األكثر أمانا أو األكثر موثوقية. وفي غضون بضعة عقود، أدرك العلماء أن

األحماض في جوهرها تعد مانحة للبروتون؛ فالعديد من األحماض يحتوي على الهيدروجين؛ وهو عنصر بسيط

يتكون من إلكترون واحد يدور حول بروتون واحد (هذا كل ما لديه للحصول على نواة الهيدروجين). عندما يمتزج

حمض مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) مع الماء، فإنه Cæ H+ إن انفصال اإللكترون السلبي من 1يتفكك إلى .–

الهيدروجين ال يترك سوى بروتون مجرد +H، الذي يسبح بعيدا من تلقاء نفسه. األحماض الضعيفة مثل الخل تطلق

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

50

بضعة بروتونات في المحلول، في حين أن األحماض القوية مثل حامض الكبريتيك تغرق المحاليل بالبروتونات.

ر لويس أن هذا التعريف للحمض من قبل العلماء قريعتبر تعريفا محدودا للغاية؛ حيث إن بعض المواد تتصرف

مثل األحماض دون االعتماد على الهيدروجين؛ لذا غير لويس التصور، فبدال من القول إن +H تفكك، أصر على

C (فر ) مع اإللكترون. وبدال من كون البروتون 1أن –مانحا، صار الحمض هو سارق اإللكترون. في المقابل، إن

، والتي تعتبر القواعد مثل مواد التبييض أو الغسول القلويأضداد األحماض، ويمكن أن يطلق عليها اسم: مانحة اإللكترونات. هذه التعريفات، باإلضافة إلى كونها أكثر عمومية، تؤكد على سلوك اإللكترونات، وتناسب بشكل أفضل الكيمياء التي تعتمد على اإللكترون في الجدول

الدوري .

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

51

على الرغم من أن لويس وضع هذه النظرية في العشرينيات والثالثينيات من القرن العشرين، إال أن العلماء

ال يزالون يحاولون توسيع التعريف لمعرفة إلى أي مدى يمكن أن يجعلوا األحماض قوية باستخدام أفكاره. يتم قياس

¡pH قوة األحماض عن طريق مقياس درجة الحموضةحيث إنه كلما انخفضت األعداد صارت أقوى، وفي عام

اخترع كيميائي من نيوزيلندا حامضا قائما على البورون يسمى حمض الكربورين Carborane، بدرجة

. لوضع هذا في تصور واضح، فإن 18حموضة تساوي –، ودرجة الحموضة لحمض 7درجة الحموضة للماء هي

. ولكن، 1الهيدروكلوريك HCl الذي يتركز في معدتنا هي وفقا لطريقة الحساب غير التقليدية لمقياس درجة الحموضة،

) 3 إلى 4فإن انخفاض درجة واحدة (على سبيل المثال من يعزز من قوة الحمض عشرة أضعاف في كل مرة. لذا، إن

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

52

، إلى الحمض القائم على 1االنتقال من حمض المعدة ، يعني أن هذا األخير أقوى بعشرة مليار مليار 18البورون –

مرة. هذا هو تقريبا عدد الذرات التي رصها وصوال إلى القمر مجازيا.

هناك أيضا أحماض أسوأ من ذلك تقوم على اإلثمد، وهو عنصر ربما يكون ذا تاريخ مفعم بالحيوية في الجدول

. استخدم نبوخذ نصر - الملك الذي بنى حدائق 12الدوري بابل المعلقة في القرن السادس قبل الميالد - مزيج اإلثمد والرصاص السام لطالء جدران قصره باللون األصفر. ربما

ليس من قبيل الصدفة، أنه سرعان ما أصيب بالجنون، وأصبح ينام خارج قصره في الحقول، ويأكل العشب مثل األبقار! وفي الوقت نفسه تقريبا، كانت النساء المصريات

، يستخدمن اإلثمد بشكل مختلف كماسكارا لتجميل أهدابهنواعطاء أنفسهن قوة كقوى الساحرات ليلقين العين الشريرة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

53

على األعداء. في وقت الحق، نجد أن الرهبان في القرون الوسطى - ناهيك عن إسحاق نيوتن - نما لديهم هاجس خصائص جنس اإلثمد، وقرروا أن نصفه معدن ونصفه

عازل، أي كان بين هذا وذاك، وبال جنس محدد (مذكر أو مؤنث). كما أن أقراص اإلثمد اكتسبت شهرة كمسهل

لألمعاء. وعلى عكس األقراص الحالية، فأقراص اإلثمد الصلبة ال تذوب في األمعاء، واعتبرت هذه األقراص قيمة

جد�ا؛ لدرجة أن الناس كانوا يبحثون عنها في مخلفاتهم الستعادتها واعادة استخدامها! وبعض األسر المحظوظة

أوصت بتوريث هذه المسهالت من اآلباء إلى األبناء؛ ربما لهذا السبب عرف اإلثمد كدواء قوي المفعول، على الرغم من أنه سام في الواقع، ويعتقد أن الموسيقي العظيم موزار مات

من جراء تناوله جرعة زائدة منه للتداوي من حمى شديدة ألمت به.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

54

في نهاية المطاف، عرف العلماء اإلثمد بشكل أفضل، وأدركوا أن قدرته على خزن إلكترونات العناصر الجشعة

حول نفسه جعلته مميزا في بناء أحماض محددة. كانت هذه النتائج مذهلة؛ مثل الميوعة الفائقة للهيليوم. مزج فلوريد

SbF تنتج منه مادة 5اإلثمد HF مع حمض الهيدروفلوريك . هذا الحمض المفرط أقوى 31بمقياس درجة الحموضة –

مليار مليار مليار مرة من فعالية حمض المعدة، ,وسيلتهم الزجاج بال رحمة مثلما يفعل الماء مع الورقة. لذا، ال يمكنك أن تمسك زجاجة منه ألنه بعد أن يلتهم الزجاجة

سيذيب يدك. ولإلجابة عن السؤال الساخر الذي أطلقه األستاذ، قل: يمكن أن يتم تخزينه في حاويات خاصة مبطنة

بالتفلون!

حتى نكون صادقين، إن إطالق وصف أقوى حمض في العالم على خليط اإلثمد السام يعد مخالفا للحقيقة؛ ألن

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

55

FbS5 (مانح البروتون) سيئان بما HFæ (سارق اإللكترون) فيه الكفاية، وعليك أن تقوم بنوع من مضاعفة قوتهما

التكميلية معا؛ من خالل مزجهما قبل بلوغهما حالة الحموضة المفرطة. إنهما األقوى فقط في ظل الظروف المصطنعة. في الحقيقة، إن أقوى حمض منفرد حاليا ال يزال حمض الكربورين Carborane القائم على البورون

BCH)11lC11 وحمض البورون هذا يحمل أفضل عبارة .(لطيفة حتى اآلن: إنه الحمض األقوى واأللطف في العالم في الوقت عينه. وحتى تتصور هذا، تذكر أن األحماض تنقسم إلى أجزاء موجبة وأخرى سالبة. في حالة حمض

الكربورين Carborane، ستحصل على +H، وهيكل موسع مثل القفص يحتوي مكونا من كل شيء آخر (–

BC11lC11 في معظم األحماض إن الجزء السالب هو .(الذي يأكل ويكوي ويلتهم الجلد مباشرة. ولكن قفص البورون

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

56

شكل واحدة من أكثر الجزيئات المخترعة استقرارا من أي وقت آخر. ذراته من البورون تشارك اإللكترونات بسخاء إلى

أن يصبح عملي�ا الهيليوم، وأنها لن تذهب لتسرق اإللكترونات من الذرات األخرى؛ الحالة المعتادة في المذبحة

الحمضية.

Carborane إذا، ما الذي يستطيع حمض الكربورينالقيام به إذا لم يذب القنينة الزجاجية أو يلتهم خزائن البنك؟ إنه يستطيع القيام بأشياء محددة، أن يضيف قوة األوكتان إلى البنزين، ويساعد في جعل الفيتامينات قابلة للهضم، واألهم من ذلك هو استخدامه في «التمهيد» الكيميائي . العديد من التفاعالت الكيميائية التي تحوي العديد من

البروتونات ليست كاملة، وتتبادل البروتونات سريعا. إنها تتطلب مراحل متعددة، والبروتونات تتنقل حولها في المليون

من البليون من الثانية؛ بالسرعة التي جعلت العلماء غير

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

57

قادرين على تكوين فكرة عما حدث فعال . حمض الكربورين Carborane رغم ذلك - وألنه مستقر وغير متفاعل -

سوف يغرق المحلول بالبروتونات، ومن ثم سيجمد الجزيئات Carborane عند نقاط وسيطة حاسمة. حمض الكربورينيحمل األنواع الوسيطة على وسادة لينة وآمنة. في المقابل،

اإلثمد الفائق الحموضة تكون مهدا سيئا؛ ألنها تمزق الجزئيات التي يرغب معظم العلماء بالنظر إليها.

كان لويس يحب مشاهدة هذه الحاالت وغيرها في عمله مع اإللكترونات واألحماض، والتي أبهجت سنوات حياته األخيرة المظلمة. على الرغم من أنه عمل في الحكومة

خالل الحرب العالمية األولى، وقام بإسهامات فاعلة في الكيمياء حتى وصل إلى سن الستين؛ فقد أغفله مشروع مانهاتن خالل الحرب العالمية الثانية، وهذا جعله يشعر

بالمرارة، حيث إنه وظف العديد من الكيميائيين في بيركلي

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

58

من الذين لعبوا أدوارا مهمة في صنع أول قنبلة ذرية وأصبحوا أبطاال على المستوى الوطني. في أثناء الحرب، لم

يكن لديه ما يؤديه إال استعادة الذكريات، وكتابة مسودة رواية حزينة عن جندي . ومات وحيدا في مختبره في العام

.ã

هناك اتفاق عام على أنه بسبب تدخين حوالى عشرين سيجارة يومي�ا لمدة أربعين سنة ونيف، توفي لويس من جراء

نوبة قلبية. لكن، كان من الصعب أال تالحظ أن رائحة مختبره في ظهيرة اليوم الذي توفي فيه كانت تشبه رائحة ؛ وهي عالمة على وجود غاز السيانيد. كان اللوز المر

لويس يستخدم السيانيد في أبحاثه، ومن الممكن أنه أسقط قنينة منها بعد أن أصابته السكتة القلبية. وهناك أمر آخر

مثير للقلق، وهو أن لويس تناول الغداء في وقت سابق من ذاك اليوم - الغداء الذي اعتذر عنه في البداية - مع

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

59

كيميائي شاب جذاب أصغر منه سن�ا، ويعتبر منافسا آخر ا له؛ كان قد حصل على جائزة نوبل، وعمل مستشارا خاص�لمشروع مانهاتن. لقد كان لدى الناس دائما هاجس أن هذا

الزميل المحترم قد تسبب في فصل لويس. إذا كان هذا صحيحا فإن براعته في الكيمياء كانت مفيدة، وضارة في

الوقت نفسه.

، باإلضافة إلى الفلزات التفاعلية على الساحل الغربيوالهالوجينات والغازات النبيلة في أعلى الساحل الشرقي وأسفله، يحتوي الجدول الدوري على «السهول الكبرى»¡ والتي تمتد في منتصف أعمدته من العمود الثالث إلى

العمود االثني عشر، وهي المعادن االنتقالية. لنكن صادقين، إن المعادن االنتقالية لديها كيمياء مستفزة؛ لذا من الصعب

أن نطلق عليها حكما عام�ا، باستثناء أن نكون حذرين.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

60

إن ذرات المعادن االنتقالية أثقل من الذرات األخرى، ولديها مرونة أكثر في كيفية تخزين اإللكترونات. مثل

الذرات األخرى، لديها مستويات طاقة مختلفة (واحد، اثنان، ثالثة، إلخ)، مع مستويات طاقة منخفضة مخبأة تحت

المستويات األعلى، وهي أيضا تقاتل الذرات األخرى لتأمين مستويات الطاقة الخارجية الكاملة بثمانية إلكترونات، إن

معرفة المستوى الخارجي تعد أمرا معقدا أيضا.

، نجد أن كل ونحن نتحرك أفقي�ا عبر الجدول الدوريعنصر له إلكترون واحد يزيد عن جاره الذي على يساره.

الصوديوم - العنصر الحادي عشر - لديه عادة أحد عشر إلكترونا؛ والمغنيسيوم - العنصر الثاني عشر - لديه اثنا عشر إلكترونا، وهلم جر�ا. كما تزداد العناصر في حجمها،

فهي ال تقوم فقط بترتيب اإللكترونات في مستويات الطاقة، بل إنها تخزن تلك اإللكترونات في طبقات على أشكال

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

61

مختلفة، تسمى أغلفة ذات مدارات. ولكن الذرات، بضعف الخيال وااللتزام، تمأل األغلفة ومستويات الطاقة في الترتيب

نفسه ونحن نتحرك عبر الجدول. العناصر على الجانب األيسر األخير من الجدول وضعت اإللكترون األول في ، وصغير، ويحمل فقط اثنين من المدار s، وهو كروياإللكترونات، وهو ما يفسر سبب كون العمودين على

الجانب األيسر أطول. بعد هذين اإللكترونين األولين، تبحث الذرات عن شيء أكثر سعة عن طريق القفز عبر الفراغ، فتبدأ العناصر في األعمدة على الجانب األيمن في حزم

اإللكترونات الجديدة؛ واحدا تلو اآلخر داخل المدار p الذي يبدو وكأنه رئة مشوهة. المدار p يمكن أن يحوي ستة

إلكترونات، لذلك توجد األعمدة الستة الطويلة على اليمين. الحظ أنه عبر كل صف بالقرب من األعلى، يوجد اثنان

من اإللكترونات في مدار s، باإلضافة إلى ستة إلكترونات

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

62

في مدار p؛ فيصل عددها إلى ثمانية إلكترونات؛ أي العدد الذي تريده معظم الذرات في الغالف الخارجي . وباستثناء

الغازات النبيلة القانعة بذاتها، جميع إلكترونات الغالف الخارجي للعناصر متاحة للتفريغ أو التفاعل مع ذرات

أخرى. هذه العناصر تتصرف بطريقة منطقية، فتضيف إلكترونا جديدا، وينبغي أن تغير الذرة سلوكها؛ ألن لديها

إلكترونات أكثر متاحة للمشاركة في التفاعالت.

اآلن، بالنسبة للجزء المحبط؛ تظهر المعادن االنتقالية من العمود الثالث إلى العمود الثاني عشر، ومن الصف

الرابع إلى السابع، وتبدأ في وضع اإللكترونات في ما يسمى المدار d الذي يحوي عشرة إلكترونات. (المدار d ال يبدو

مثل أي شيء محدد، بقدر ما يشبه أشكاال مشوهة). وقياسا على ما قامت به كل العناصر السابقة األخرى مع األغلفة

الخاصة بها، ستتوقع أن المعادن االنتقالية ستضع كل

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

63

إلكترون إضافي في المدار d في العرض على الطبقة الخارجية، وهذا اإللكترون اإلضافي سيكون متاحا للتفاعالت

أيضا. ولكن ال، إن المعادن االنتقالية تخبئ اإللكترونات øäÅ .ل إخفاءها تحت طبقات أخرى اإلضافية بعيدا، وتفضقرار المعادن االنتقالية بانتهاك القواعد واخفاء اإللكترونات

في المدار d يبدو عمال أخرق وغير متوقع، ولن يحب أفالطون هذه الطريقة! ولكنه في النهاية عمل الطبيعة،

وليس هناك ما يمكننا القيام به حيال ذلك!

هناك صعوبة في فهم هذه العملية. عادة، ونحن نتحرك أفقي�ا عبر الجدول، نجد أن اإللكترون اإلضافي في كل

المعادن االنتقالية يغير سلوكه؛ كما يحدث مع عناصر في أجزاء أخرى من الجدول. ولكن، ألن المعادن تخبئ

إلكترونات المدار d في ما يشبه األدراج السفلية المزيفة، تكون تلك اإللكترونات محمية. والذرات األخرى التي تحاول

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

64

أن تتفاعل مع المعادن ال تتمكن من الحصول على تلك اإللكترونات، والنتيجة أن العديد من المعادن في الصف

تترك العدد نفسه من اإللكترونات معروضة؛ ولذلك تتصرف بالطريقة نفسها كيميائي�ا. لهذا السبب، علمي�ا، تبدو العديد من

المعادن غامضة، وتتصرف بطريقة غير مفهومة. إنها جميعها باردة، ورمادية، ومتكتلة؛ ألن إلكتروناتها الخارجية

لم تترك لها أي خيار سوى االنصياع. (وبطبيعة الحال، لمجرد الخلط بين األشياء، في بعض األوقات اإللكترونات

الكامنة ال تظهر وال تتفاعل، وهذا ما يسبب اختالفات طفيفة بين بعض المعادن. وهذا هو أيضا السبب في أن الكيمياء

الخاصة بها مستفزة).

العناصر التي تحتوي على المدار f معقدة هي األخرى؛ حيث تبدأ في الظهور في أول صف من صفي المعادن

المعلقين تحت الجدول الدوري . هذه مجموعة تسمى

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

65

الالنثانيدات (كما تسمى أيضا المعادن األرضية النادرة، وبناء على األعداد الذرية من سبعة وخمسين إلى واحد

وسبعين، فهي تنتمي حق�ا إلى الصف السادس، نزلت إلى األسفل لجعل الجدول أنحف وأقل تزحزحا). تخفي

الالنثانيدات اإللكترونات الجديدة في مكان أكثر عمقا بالمقارنة بالمعادن االنتقالية، في الغالب تخفيها في مستويين

من الطاقة في األسفل هذا يعني أنها تشبه أكثر المعادن االنتقالية، وبالكاد يمكن تمييزها عن بعضها بعضا. التحرك

على طول الصف يشبه القيادة من نبراسكا إلى جنوب داكوتا بدون الشعور بأنك قد عبرت حدود الوالية.

من غير الممكن أن تجد عينات نقية من الالنثانيدات في الطبيعة، طالما أن مثيلتها من الالنثانيدات تلوثها دائما.

في حالة مشهورة، حاول كيميائي من نيوهامبشير عزل الثوليوم، العنصر التاسع والستين، فبدأ مع أطباق خزفية

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

66

ضخمة من مواد خام مليئة بالثوليوم، وعالج الخام مرارا بالمواد الكيميائية، والغليان؛ وهي العملية التي قامت بتنقية جزء صغير من الثوليوم في كل مرة. استغرق التذويب وقتا

طويال، حيث كان يقوم بعملية واحدة فقط أو اثنتين يومي�ا في ر هذه العملية الشاقة خمسة عشر البداية. وفي النهاية، كرألف مرة، وباليد، وغربل مئات الباوندات الخام حتى وصل إلى أونصات فقط قبل أن ترضيه التصفية. ومع ذلك، كان ال يزال هناك القليل من التلوث من النثانيدات أخرى كانت

إلكتروناتها عميقة جد�ا، ولم تكن الكيمياء كافية لإلمساك بها وسحبها.

يحرك سلوك اإللكترون الجدول الدوري . ولكن، لكي تفهم العناصر حق�ا، ال يمكنك تجاهل الجزء الذي يمثل أكثر من

في المائة من كتلتها؛ وهو النواة. وحيث إن اإللكترونات 99تطيع قوانين أعظم العلماء الذي لم يفز قط بجائزة نوبل،

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

67

فالنواة تطيع إمالءات من كان فوزها بجائزة نوبل احتماال غير وارد؛ وهي المرأة التي كان عملها أكثر تجوال من

لويس.

. وعلى الرغم ولدت ماريا غوبرت في ألمانيا عام من أن والدها كان أستاذا أكاديمي�ا من الجيل السادس، فقد

عانت ماريا من صعوبة كبيرة في االلتحاق ببرنامج الدكتوراه نظرا لكونها امرأة. لذا، انتقلت من كلية إلى أخرى لحضور المحاضرات بقدر ما تستطيع، إلى أن حصلت أخيرا على

شهادة الدكتوراه من جامعة هانوفر، ودافعت في نقاشها عن أطروحة الدكتوراه أمام أساتذة لم تلتقهم من قبل. ومع عدم وجود توصيات أو معارف، لم يكن من المستغرب أنها لم

تعين في أي جامعة بعد التخرج، ولكنها استطاعت أن تدخل مجال العلم بشكل غير مباشر من خالل زوجها، جوزيف

ماير، وهو أستاذ الكيمياء األمريكي الذي كان يزور ألمانيا.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

68

عادت مع زوجها إلى مدينة بالتيمور في والية ميريالند عام ، وبدأ اسم غوبرت الجديد يرتبط باسم ماير في العمل

والمؤتمرات. ولألسف، فقد ماير وظيفته عدة مرات خالل فترة الكساد الكبير، وهامت األسرة بين الجامعات في

نيويورك، ثم انتقلت إلى شيكاغو.

معظم المدارس تسامحت مع تسكع غوبرت ماير لتحاضر وتناقش في العلم؛ حتى إن البعض تنازل وأعطاها

عمال؛ على الرغم من رفضه دفع راتب لها، وكانت تقدم موضوعات نمطية بسيطة «مؤنثة»، مثل: البحث في ظاهرة األلوان. بعد انتهاء فترة الكساد، تجمع المئات من أقرانها في مشروع مانهاتن الذي أتاح تبادال نشطا من األفكار العلمية

أكثر من أي وقت مضى، وتلقت غوبرت ماير دعوة للمشاركة، ولكنها كانت مشاركة غير مؤثرة على هامش المشروع، وكان موضوعها فصل اليورانيوم ذي األضواء

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

69

الساطعة. وال شك أن وضعها على هامش المشروع أثار غضبها. لكن، نظرا لرغبتها في العلم، كان هذا المشروع

كافيا لضمان مواصلة العمل في ظل تلك الظروف.

بعد الحرب العالمية الثانية، بدأت جامعة شيكاغو أخيرا النظر إليها بجدية كافية، وعينتها أستاذة للفيزياء. وعلى

الرغم من أنها حصلت على مكتبها الخاص في القسم، إال أن الجامعة لم تدفع لها رواتبها. ومع ذلك، وبفضل تعيينها،

م على النواة، مركز الذرة بدأت العمل في عام وجوهرها.

داخل النواة، عدد البروتونات اإليجابية - العدد الذري - يحدد هوية الذرة. وبعبارة أخرى: ال يمكن للذرة أن تكسب أو

تفقد البروتونات دون أن تصبح عنصرا مختلفا. وال تفقد النواة في العادة النيوترونات أيضا، ولكن يمكن لذرات

العناصر أن تكون لها أعداد مختلفة من النيوترونات تسمى

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

70

النظائر. على سبيل المثال، نظائر الرصاص )، ولكن 82 لديها أعداد ذرية متطابقة (والرصاص

على التوالي). æ بعدد مختلف من النيوترونات (ويسمى العدد الذري باإلضافة إلى عدد النيوترونات بالوزن

الذري . استغرق األمر من العلماء سنوات عديدة لمعرفة العالقة بين العدد الذري والوزن الذري . ولكن عندما عرفوها،

أصبح الجدول الدوري أكثر وضوحا بشكل كبير.

عرفت غوبرت ماير كل هذا بطبيعة الحال، ولكن عملها صادف غموضا كان أكثر صعوبة على الفهم؛ مشكلة

بسيطة خادعة. أبسط عنصر في الكون، الهيدروجين، هو أيضا األكثر وفرة. أما العنصر الثاني األبسط فهو الهيليوم، وهو ثاني العناصر األكثر وفرة. في الكون الجمالي المرتب، إن العنصر الثالث هو الليثيوم، ومن المنطقي أن يكون ثالث

العناصر األكثر وفرة، وهلم جر�ا ولكن الكون لدينا ليس

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

71

مرتبا على هذا النحو؛ حيث إن العنصر الثالث األكثر شيوعا هو األكسجين، وهو العنصر الثامن. ولكن، لماذا؟ وجد العلماء اإلجابة على هذا في أن األكسجين لديه نواة مستقرة جد�ا؛ لذلك فهي ال تتفكك أو «تنحل»، ولكن هذه

اإلجابة تعود بنا إلى سؤال آخر: لماذا بعض العناصر مثل األكسجين لديها مثل هذه النوى المستقرة؟!

خالفا لمعظم معاصريها، رأت غوبرت ماير رأيا مخالفا الستقرار الغازات النبيلة االستثنائية، وأشارت إلى أن

البروتونات والنيوترونات في النواة تكون في أغلفة تماما مثل اإللكترونات، وهذا االمتالء في الذرة يؤدي إلى االستقرار. هذا يبدو معقوال، وقياسا لطيفا لشخص غير متخصص.

ولكن جوائز نوبل ال تعطى بناء على التخمينات، وخصوصا لإلناث الالتي ال يتقاضين رواتب .

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

72

األهم من ذلك، إن هذه الفكرة أزعجت علماء الذرة، حيث إن العمليات الكيميائية والنووية مستقلة. وليس هناك سبب لالعتماد عليها، النيوترونات والبروتونات المالزمة لمواقعها يجب أن تتصرف مثل اإللكترونات الصغيرة والمتقلبة، وأن تترك مواقعها لتلك المجاورة لها والجذابة، ولكنها في الغالب

لم تفعل ذلك!

باستثناء سعي غوبرت ماير وراء حدسها، جمعت معا عددا من التجارب غير المترابطة التي تثبت أن النوى لديها نت نموذج أغلفة نووية أطلقت عليه اسم النوى أغلفة، وكوالسحرية، وألسباب رياضية معقدة، ال تعود النوى السحرية إلى الظهور بشكل دوري مثل خصائص العناصر. السحر يحدث في األعداد الذرية؛ اثنين، ثمانية، عشرين، ثمانية

وعشرين، خمسين، اثنين وثمانين، وهلم جر�ا.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

73

أثبت عمل غوبرت ماير أنه وفقا لتلك األرقام، تنظم البروتونات والنيوترونات نفسها بدرجة عالية من االستقرار،

في مجاالت متماثلة للغاية! كما الحظت أيضا أن البروتونات الثمانية، والنيوترونات الثمانية في األكسجين تزيد من السحر على نحو مضاعف، وبالتالي تجعلها مستقرة إلى األبد، وهو ما يفسر أنها تبدو فائضة. يوضح هذا النموذج

أيضا بصورة واضحة لماذا العناصر مثل الكالسيوم (العنصر العشرين) وفيرة بشكل غير مطرد، وليس من قبيل المصادفة

أن أجسادنا تستخدم هذه المعادن المتوفرة بسهولة!

تردد هذه النظرية فكرة أفالطون في أن األشكال الجميلة هي األكثر كماال، وتكونها لنموذج السحر، وشكل النوى

كجرم سماوي أصبح النموذج المثالي الذي يتم الحكم عليه في كل نواة. وبالعكس، إن العناصر التي تتشكل بين رقمين

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

74

سحريين magic number هي األقل وفرة؛ ألنها تشكل نوى قبيحة مستطيلة.

اكتشف العلماء أشكال الهولميوم (العنصر السابع والستين) المتعطشة للنيوترون، التي تلد «نواة كرة القدم» المشوهة والمتذبذبة. كما قد يتبادر إلى ذهنك من نموذج

غوبرت ماير (أو من االضطرار لمشاهدة شخص ما يفشل في إمساك كرة القدم خالل اللعب)، إن كرات قدم الهولميوم

ليست مستقرة جد�ا. وعلى عكس الذرات في األغلفة، اإللكترونات غير المتوازنة، الذرات ذات النوى المشوهة ال يمكنها صيد النيوترونات والبروتونات من الذرات األخرى

لتحقيق التوازن لنفسها. لذا، إن الذرات ذات النوى المشوهة، مثل نموذج الهولميوم، بالكاد تتشكل وتتفكك فورا إذا قامت

بذلك.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

75

نموذج الغالف النووي يعد فيزياء رائعة، وهذا بال شك السبب في ما أصاب غوبرت ماير من قلق، وجعلها في

حالة غير مستقرة بين العلماء، عندما اكتشفت أنه أعيد طرح هذا النموذج من قبل فيزيائيين رجال في وطنها. لقد غامرت بفقدان فضل السبق في كل شيء. ومع ذلك، كال الجانبين أنتجا الفكرة بشكل مستقل. وعندما اعترف األلمان بعملها وطلبوا منها أن تتعاون معهم، انطلق عمل غوبرت ماير،

وحظيت بالثناء واإلشادة على عملها، ثم انتقلت مع زوجها ، حيث بدأت بداية للمرة األخيرة إلى سان دييغو عام

حقيقية، وحصلت على وظيفة براتب في جامعة كاليفورنيا، ولم تتخلص قط من صدمة وصمها بالهاوية؛ فعندما أعلنت

أنها قد فازت بأعلى األكاديمية السويدية في عام ، كتبت صحيفة سان دييغو في يومها العظيم شرف مهني

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

76

الخبر تحت عنوان: «أم سان دييغو تحصل على جائزة نوبل!».

ولكن المسألة نسبية إلى حد كبير؛ فمن الجائز أن تكتب الصحف عنوانا مهينا كهذا عن جيلبرت لويس، فيستقبله في

سعادة غامرة!

قراءة الجدول الدوري عبر كل صف تكشف الكثير عن العناصر، ولكن هذا جزء من القصة فقط، وليس حتى الجزء

األفضل. العناصر في العمود نفسه، والمجاورة في خطوط العرض، هي في الواقع أكثر ارتباطا من المجاورة في

الصف األفقي . لقد اعتاد الناس على القراءة من اليسار إلى اليمين (أو من اليمين إلى اليسار) في كل اللغات اإلنسانية تقريبا، ولكن قراءة الجدول الدوري صعودا وهبوطا، عمودا بعمود، كما هو الحال في بعض أشكال اللغة اليابانية، هو

في الواقع أكثر أهمية. القيام بذلك يكشف ضمني�ا عن عالقة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

77

غنية بين العناصر، بما في ذلك الخصومات والعداوات غير المتوقعة. الجدول الدوري لديه قواعده الخاصة، والقراءة بين

خطوطه يكشف قصصا جديدة تماما.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

78

الفصل الثاني: توأم حميم، وخروف أسود:

علم أنساب العناصر

كانت لشكسبير عبارة يقول فيها: «honorificabilitudinitatibus»، وهي جملة يتوقف معناها على من تتحدث إليه؛ فإما أنها تعني: «الحالة المفعمة بالشرف»، أو هي جناس لغوي يعبر عن أن

فرانسيس بيكون هو المؤلف الحقيقي لمسرحيات شكسبير، وليس الشاعر الكبير نفسه! ولكن هذه الكلمة، المكونة من

سبعة وعشرين حرفا، ليست طويلة بما فيه الكفاية العتبارها

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

79

أطول كلمة في اللغة اإلنجليزية! بطبيعة الحال، إن محاولة تحديد أطول كلمة تشبه السباحة ضد التيار، فسرعان ما

ستفقد السيطرة؛ حيث إن اللغة مرنة وتغير اتجاهها بسرعة. ومما يبرهن أيضا على أن اللغة اإلنجليزية تختلف باختالف

السياقات كلمة شكسبير السابقة التي وردت على لسان شخصية المهرج في مسرحية «عذاب الحب الضائع»، ومن الواضح أنها جاءت من اللغة الالتينية. ولكن، ربما الكلمات األجنبية - حتى لو تم استخدامها في الجمل اإلنجليزية - ال ينبغي أن تحسب حروفها. أضف إلى ذلك، أنك إذا حسبت الكلمات التي تمثل السوابق واللواحق الصغيرة في مثل كلمة «antidisestablishmentarianism» المكونة من ثمانية

وعشرين حرفا، أو الكلمة التي المعنى لها «supercalifragilisticexpialidocious» المكونة من

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

80

أربعة وثالثين حرفا، فيجب على الكتاب أن يربطوا القراء معهم طويال؛ حتى تصاب أيديهم بتمزق عضلي !

ولكن، إذا أردنا أن نعرف أطول كلمة ظهرت في وثيقة كتبت باللغة اإلنجليزية، والتي لم يكن هدفها تسجيل رقم قياسي كأطول كلمة، فنحن بصدد كلمة ظهرت في العام

في مراجع كيميائية، وبالتحديد في مصدر مرجعي للكيميائيين شبيه بالقاموس. الكلمة تصف بروتينا مهم�ا

¡ يعتبره المؤرخون أول فيروس تم اكتشافه في عام وهو فيروس تبرقش التبغ.

هل تريد معرفة الكلمة؟ إذا، استعد وخذ نفسا، واقرأ!

lyreslynoerhtlycuelosilyreslysorytlyreslytecalalynehplylavlynalalynehplynimatulglyreslylorptrapsalynalalyhpotpyrtlylavlyreslyreslycuellyna

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

81

nigarapsalycuellycuellymatulglycuelosilylorplysalycylglycuellyreslyreslynoerhtlynietsyclylavlyerhtlynimatulglynalalynehplynimatulglynigaraptlynoerhtlynigralynalalynimatulglynimatulglynoehplynimatulglynimatulglylavlynimatulglynoerhlorplysyllyhpotpyrtlylavlynimatulglyreslynalalynlavlynoerhtlyreslynimatulglylorplynalalynehplyytlylavlytrapsalycylglylorplynalalynehplynigralyalynigarapsalysorytlynigralysorytlylavlysyllysorrhtlycuelosilycuellylorplytrapsalycuellylavlynal

alalynehplynoerhtlycylglycuellycuellynalalynoesilynigralynigarapsalynigralynoerhtlytrapsalynigarapsalymatulglylavlymatulglycuelosilycueloerhtlynoerhtlylorplyreslynimatulglynimatulglyn

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

82

lynalalytrapsalycuellynoerhtlymatulglynalalynonalalytrapsalytrapsalylavlynigralynigralynoerhtlynalalyreslynigralycuelosilynalalylavlynoerhtlypsalylavlycuellynigarapsalycuelosilynigarapsaynoerhtlycylglynigralylavlycuellymatulglynigararapsalynimatulglynigarapsalysorytlycuellycylgloihtemlyreslymatulglynalalynehplynoerhtlyniga

glyreslynorplynalalyreslynoerhtlyhpotpyrtlylavlycuellycyl

.enireslynalalyl

حرفا! هذه األفعى الضخمة تمتد إلى

واآلن، ما دام أي منكم لم يفعل أكثر من مجرد النظر إلى «االسيتيل سيرين» «acetyl serine» فارجع وألق نظرة ثانية، وسوف تالحظ شيئا ما طريفا في توزيع

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

83

الحروف؛ وهو أن الحرف األكثر استخداما في اللغة مرة؛ والحرف األقل استخداما (y) 65اإلنجليزية (e) ظهر

بالمائة في الكلمة 22 مرة. والحرف (l) يمثل ظهر مرة). والحرفان æ (y)(l) ظهرا في كثير من األحيان (

مرة) بعد حوالى أقل أو أكثر من عشوائي�ا متجاورين (سبعة أحرف. هذا ليس من قبيل المصادفة، إن هذه الكلمة المفرطة في الطول تصف بروتينا تم تكوينه من العنصر ، وهو السادس (المتعدد االستخدامات) في الجدول الدوري

الكربون.

الكربون على وجه التحديد، يشكل العمود الفقري لألحماض األمينية التي ترتبط معا بسلسلة مثل الحبات

لتشكل البروتينات. (يتكون بروتين فيروس تبرقش التبغ من حمضا أميني�ا). وحيث إن علماء الكيمياء الحيوية

لديهم دائما العديد من األحماض األمينية للحساب؛ فإنهم

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

84

يصنفونها بقواعد لغوية بسيطة، من خالل اقتطاع حروف æà «serine» في األحماض األمينية مثل سيرين ine

يسوليوكيني «isoleucine» وتغييرها إلى (yl)؛ مما يجعلها .«isoleucyl» æà «seryl» :مناسبة في اإليقاع، مثل

وبهذا الترتيب، إن هذه الكلمات المرتبطة (yl) تصف هيكل البروتين بشكل دقيق. وكما أن األشخاص العاديين يمكن أن يروا الكلمة المركبة «علبة الثقاب» ويفهموا معناها بسهولة، فقد أعطى علماء الكيمياء الحيوية في الخمسينيات وبداية

الستينيات من القرن العشرين الجزيئات أسماء رسمية، مثل: «االسيتيل سيرين»؛ كي يتمكنوا من إعادة بناء جميع

الجزئيات من االسم وحده. كان النظام دقيقا، مع أنه مرهق. تاريخي�ا، يعكس الميل إلى دمج الكلمات التأثير القوي

والغريب لتركيبة اللغة األلمانية في الكيمياء.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

85

ولكن، لماذا تتشكل األحماض األمينية معا بمجموعات ، أساسا؟ إن هذا يرجع إلى موقع الكربون في الجدول الدوري

وحاجته لملء مستوى الطاقة الخارجي بثمانية إلكترونات، وهو المبدأ العلمي القائم على التجربة، والذي يسمى قاعدة

الثمانيات. في كيفية استمرارية انتقال الذرات والجزئيات القوية واحدة تلو األخرى، تقدم األحماض األمينية نهاية أكثر تحضرا، حيث تحمل األحماض األمينية ذرات األكسجين في

نهاية طرف، والنيتروجين في الطرف اآلخر، وفي الجذع تحمل ذرتي كربون في الوسط (كما أنها تحتوي على

الهيدروجين الذي يتفرع من الجذع الرئيس، الذي يمكن أن يكون عشرين جزءا مختلفا، ولكن هذا ال يعنينا). يريد كل من الكربون والنيتروجين واألكسجين الحصول على ثمانية ، ولكن هذا يكون سهال إلكترونات في المستوى الخارجي

بالنسبة إلى عنصر أكثر من اآلخر؛ فاألكسجين (العنصر

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

86

الثامن) لديه مجموع ثمانية إلكترونات، اثنان في مستوى الطاقة األدنى - الذي يمتلئ أوال - وبهذا يترك ستة لم

؛ لذلك يبحث األكسجين دائما تستخدم في المستوى الخارجيعن إلكترونين إضافيين. إن العثور على زوجين من

اإللكترونات ليس أمرا صعبا على األكسجين العدواني الذي يمكن أن يملي شروطه الخاصة ويرهب الذرات األخرى! وبطريقة الحساب نفسها تبين أن الكربون الفقير (العنصر السادس) لديه أربعة إلكترونات لم تستخدم بعد ملء أول غالف له؛ وبالتالي يحتاج إلى أربعة إلكترونات إضافية

لجعلها ثمانية، وهذا من الصعب القيام به؛ والنتيجة هي أن الكربون لديه معايير منخفضة جد�ا لتكوين الروابط، لذا

يتعلق بأي شيء تقريبا.

إن االختالط هو ميزة الكربون، وعلى عكس األكسجين، يحب الكربون تكوين الروابط مع ذرات أخرى في أي اتجاه

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

87

يقدر عليه. في الواقع، يشارك الكربون إلكتروناته في ما يصل إلى أربع ذرات أخرى في وقت واحد، وهذا يسمح له

ببناء سالسل معقدة، أو حتى شبكات ثالثية األبعاد للجزيئات. وبسبب مشاركته اإللكترونات وعدم سرقته إياها، فإن الروابط المتكونة تكون ثابتة ومستقرة. النيتروجين أيضا

يقوم بتشكيل الروابط المتعددة ليكون راضيا، ولكن ليس على الدرجة نفسها مع الكربون. البروتينات التي وصفت باألفعى آنفا، تستفيد ببساطة من هذه الحقائق عن العناصر. تشارك ذرة كربون واحدة في الجذع من األحماض األمينية بإلكترون

مع النيتروجين في مؤخر جذع آخر، وتنشأ البروتينات عندما تكون هذه الكربونات القابلة للوصل والنيتروجين

مرتبطة إلى حد كبير إلى ما ال نهاية؛ مثل األحرف في الكلمة مفرطة الطول.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

88

في الواقع، يستطيع العلماء في الوقت الحاضر فك ل جزيئات أطول من «االسيتيل سيرين» والرقم المسج

حرفا. ,حاليا هو لبروتين عمالق يتكون اسمه من ولكن خالل الستينيات، عندما توفرت أدوات سريعة

لألحماض األمينية، أدرك العلماء أنهم سينتهون سريعا من استخدام هذه المصطلحات الكيميائية التي تكون بطول هذا º(!التدقيق اإلمالئي لها سيكون صعبا للغاية) الكتاب نفسه

لذا أسقطوا نظام الحروف الجرمانية غير العملية وعادوا إلى الكلمات األقصر، والعناوين األقل تنميقا، حتى ألغراض

حرفا - ,رسمية. فالجزيء الذي كان مكونا من على سبيل المثال - أصبح يسمى اآلن - والشكر هللا -

titin تيتن. وعموما، لم يعد مستساغا أن يستخدم أي شخص اسم بروتين فيروس تبرقش التبغ الكامل في المطبوعات، أو

حتى أن يحاول ذلك.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

89

هذا ال يعني أن مؤلفي المعاجم الطموحين عليهم أال يستمروا في الكيمياء الحيوية؛ فلقد كان الطب دائما مصدرا

خصبا للمصطلحات الطويلة التي تبعث على السخرية أحيانا، وأطول الكلمات غير التقنية في قاموس أوكسفورد

للغة اإلنجليزية كانت على أساس العنصر القريب كيميائيا من عنصر الكربون، وهو العنصر الذي كثيرا ما استشهد به كبديل في الحياة القائمة على الكربون في المجرات األخرى،

العنصر الرابع عشر، السيليكون.

في علم األنساب، ينجب اآلباء في أعلى شجرة العائلة األطفال الذين يشبهونهم، وبالطريقة نفسها، إن الكربون لديه قواسم مشتركة مع العنصر الذي تحته، السيليكون، أكثر من

العنصرين المجاورين له أفقيا: البورون والنيتروجين. نحن نعلم السبب؛ الكربون هو العنصر السادس، والسيليكون هو العنصر الرابع عشر، وهذه الفجوة من ثمانية (ثمانية أخرى)

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

90

ليست من قبيل الصدفة. للسيليكون اثنان من اإللكترونات يمآلن مستوى الطاقة األول، وثمانية تمأل المستوى الثاني؛

وبهذا يترك أربعة من اإللكترونات، ويقع السيليكون في المأزق نفسه الذي وقع فيه الكربون. ولكن، في هذه الحالة، يظهر السيليكون بعض مرونة الكربون أيضا. وألن مرونة

الكربون مرتبطة مباشرة بقدرتها على تشكيل الحياة، فإن قدرة السيليكون على تقليد الكربون هي حلم أجيال من هواة

الخيال العلمي المهتمين بالحياة البديلة - وهي الكائنات خارج األرض - التي تتبع قواعد مختلفة من الحياة المرتبطة باألرض. في الوقت نفسه، علم األنساب ليس قدرا محتوما؛

حيث إن األطفال ال يشبهون آباءهم تماما. لذا، ما دام هناك ارتباط وثيق بين الكربون والسيليكون، فإنهما عنصران

متميزان يشكالن مركبات متميزة. ومع االعتذار لهواة الخيال

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

91

، فالسيليكون ال يمكنه أن يقوم بالحيل العجيبة مثل العلميالكربون!

ومن الغريب أننا نستطيع أن نتعلم حول محدودية ؛ السيليكون من خالل تحليل كلمة أخرى ذات رقم قياسيالكلمة التي تمتد طويال بشكل سخيف للسبب نفسه الذي

تمتد ألجله كلمة البروتين القائم على الكربون أعاله المكون حرفا. وبصدق، هذا البروتين لديه نوع من 1,من

صيغة االسم في الغالب من أجل حداثته، وبالطريقة نفسها في حساب الباي إلى تريليونات األرقام. في المقابل، إن لت في قاموس أوكسفورد للغة أطول كلمة غير تقنية سج

اإلنجليزية هي كلمة من خمسة وأربعين حرفا، وهي: oinoconaclovociliscipocsorcimartluonomuenp»sis»، وتعني: مرض يكون «السيليكون» في جوهره. عشاق

الكلمات (المهووسون بالكلمات) يشيرون إلى هذه الكلمة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

92

p» ولكن هناك سؤاال 45باللغة العامية المختصرة بالرمز ،«p» مرضا حقيقي�ا بالفعل؛ حيث إنه نوع 45عما إذا كان «

من حاالت الرئة المستعصية التي تسمى تغبر الرئة p الكلمة .pneumonoconiosis (السحار)تشبه 16

، وتعد أحد األمراض التي من أسبابها االلتهاب الرئوياستنشاق األسبستوس. كما أن استنشاق ثاني أكسيد

السيليكون، وهو المكون الرئيس في الرمل والزجاج، يمكن أن يسبب تغبر الرئة أيضا، فعمال البناء الذين يتعاملون بالرمل طوال اليوم وعمال العزل في المصانع الذين يستنشقون غبار

p القائم على 16الزجاج غالبا ما يصابون بمرض SiO) هو 2السيليكون. وألن غاز ثاني أكسيد السيليكون (

المعدن األكثر شيوعا في القشرة األرضية، فإن طائفة أخرى معرضة للمرض نفسه، وهي سكان المناطق القريبة من

البراكين النشطة؛ ألن البراكين القوية تطحن السيليكا إلى

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

93

فتات صغيرة، وتنفث ماليين األطنان منها في الهواء. وهذه الفتات سهلة التسلل إلى حويصالت الرئة؛ ألن الرئتين لدينا

تتعامالن بانتظام مع غاز ثاني أكسيد الكربون، وال تريان SiO) الذي يمكن أن يكون 2حرجا في امتصاص قريبه (

قاتال . العديد من الديناصورات لقيت حتفها بهذه الطريقة 65عندما ضرب كويكب أو مذنب بحجم مدينة األرض قبل

مليون سنة.

مع أخذ كل هذا في االعتبار، فإن تحليل السوابق p» ينبغي أن يكون أسهل اآلن 45واللواحق في كلمة «

كثيرا. يطلق على أمراض الرئة الناجمة عن استنشاق فتات السيليكا البركانية؛ أثناء فرار السكان من مكان الحادث وهم

–pneumono–ultra–microscopic ،يتنفسون بقوةsilico–volcano–coniosis. قبل البدء في إسقاطها من

المحادثات، على الرغم من ذلك، أعرف أن العديد من

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

94

p» للفوز في 45الصفائيين يمقتونها. صاغ شخص ما «، وما زال بعض الناس يطلقون مسابقة في العام

عليها ساخرين: «الكلمة التذكارية. ” حتى إن المحررين المرموقين في قاموس أوكسفورد للغة اإلنجليزية شوهوا كلمة

p»45 من خالل تعريفها بأنها «كلمة شرسة»، تلك التي««تدعي معنى» ما تقوم به فقط. نشأ هذا البغض ألن كلمة

p»45 اشتقت فقط من كلمة «حقيقية»، ولكن تم التالعب «p» بشكل مصطنع بدال من التطور الطبيعي في 45بكلمة «

سياق اللغة.

عن طريق البحث بشكل أعمق في السيليكون، يمكن أن نستكشف ما إذا كانت ادعاءات الحياة القائمة على

السيليكون ممكنة. حتى لو كانت هناك مبالغة في المجاز في الخيال العلمي، فإن حياة السيليكون فكرة مهمة ألنها توسع فكرة مركزية الكربون في إمكانات الحياة. يمكن أن

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

95

يشير هواة السيليكون إلى عدد قليل من الحيوانات على األرض التي توظف السيليكون في أجسامها؛ مثل قنافذ

البحر ذات العمود الفقري من السيليكون، وراديوالري البروتوزوا (الكائنات وحيدة الخلية) التي تكون السيليكون خارج الهيكل الواقي. التقدم في مجال الحوسبة والذكاء

االصطناعي يشير أيضا إلى أن السيليكون يمكن أن يشكل «أدمغة» معقدة، تماما كما تفعل األدمغة المعتمدة على

الكربون. من الناحية النظرية، ليس هناك ما يمنع من أن يحل محل كل الخاليا العصبية في الدماغ ترانزستور من

السيليكون.

p» تقدم دروسا في الكيمياء العملية؛ 45ولكن كلمة «تلك التي تدفع للتأمل في حياة السيليكون. من الواضح أن أشكال حياة السيليكون ستحتاج إلى نقل السيليكون من - والى - أجساد الكائنات القائمة على السيليكون؛ إلصالح

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

96

األنسجة تماما مثل المخلوقات على األرض مع الكربون. على األرض، يمكن أن تقوم المخلوقات عبر السلسلة

الغذائية (وهي - من نواح كثيرة - أهم أشكال الحياة) بذلك عن طريق ثاني أكسيد الكربون الغازي . يرتبط السيليكون

دائما باألكسجين في الطبيعة أيضا، وعادة بصيغة OiS)2 ولكن، على عكس ثاني أكسيد الكربون، إن ثاني .(

أكسيد السيليكون (حتى مع فتات الغبار البركاني ) صلب وليس غازا؛ في درجة الحرارة العادية. (وال يصبح غازا إال

فهرنهايت!) على مستوى التنفس 4,عند درجة حرارة الخلوي cellular respiration، والمواد الصلبة في التنفس ال تعمل؛ وذلك ألن المواد الصلبة تلتصق ببعضها بعضا، كما أنها ال تتدفق، ومن الصعب الحصول على الجزيئات

المنفصلة التي تحتاجها الخاليا للعمل. وحتى في حياة السيليكون البدائية، كما في الطحلب، سيكون التنفس صعبا

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

97

عليه. وبطبيعة الحال، إن الكائنات األكثر تعقيدا وتطورا ذات الخاليا المتعددة ستكون أسوأ حاال . وبدون طرق لتبادل

الغازات مع البيئة، ستجوع الكائنات القائمة على حياة السيليكون الشبيهه بكائنات كوكب األرض، كما ستختنق

الحيوانات القائمة على السيليكون من النفايات، مثلما تختنق p» 45رئتنا المعتمدة على الكربون بسبب مرض .«

من جهة أخرى، هل يمكن لميكروبات السيليكون طرد السيليكا (ثنائي أكسيد السيليكون) أو امتصاصه بطرق

أخرى؟ نعم، يمكن! ولكن السيليكا ال يمكن أن يذوب في الماء؛ السائل األكثر وفرة على األرض حتى اآلن. لذا،

ستتخلى تلك المخلوقات عن المزايا التطورية، وستستعين بالدم أو أي سائل لتدوير المغذيات والنفايات. إن المخلوقات

القائمة على السيليكون تضطر إلى االعتماد على المواد

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

98

الصلبة التي ال تختلط بسهولة؛ لذا من المستحيل أن نتصور أن أشكال حياة السيليكون تفعل الكثير من أي شيء.

واألكثر من ذلك، إن السيليكون يجمع إلكترونات أكثر من الكربون، وبالتالي فهو أضخم؛ مثل الكربون مع خمسين باوندا إضافي�ا. في بعض األحيان، هذه ليست مشكلة كبيرة.

السيليكون قد يكون بديال كافيا للكربون لسكان المريخ في الدهون أو البروتينات. لكن الكربون أيضا يلوي نفسه إلى

جزيئات حلقية نسميها السكريات. الحلقات ذات حالة الجهد المرتفع - وهو ما يعني أنها تخزن الكثير من الطاقة -

والسيليكون ليس لينا بما يكفي لالنثناء في الموضع الصحيح لتشكيل حلقات. وفي مشكلة ذات صلة، ال يمكن لذرات

السيليكون ضغط اإللكترونات في مساحات ضيقة في روابط ثنائية، والتي تظهر تقريبا في كل مجال معقد من الكيمياء الحيوية. (عندما تتشارك ذرتان اثنين من اإللكترونات فإنها

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

99

ن ن رابطة أحادية، وعندما تتشارك بأربعة إلكترونات تكو تكورابطة ثنائية).

ولذلك، إن الحياة القائمة على السيليكون لدينا تقدم خيارات أقل لتخزين الطاقة الكيميائية، وصنع الهرمونات الكيميائية. واجماال، يمكن فقط للكيمياء الحيوية المتطرفة دعم الحياة القائمة على السيليكون التي تنمو، وتتفاعل،

تستخدم 13وتستنسخ، وتهاجم بالفعل. (قنافذ البحر وراديوالريالسيليكا فقط للحصول على الدعم الهيكلي، وليس للتنفس أو

تخزين الطاقة). وحقيقة أن الحياة القائمة على الكربون تطورت على األرض على الرغم من كون الكربون إلى حد

كبير أقل شيوعا من السيليكون تكاد تكون دليال في حد . أنا لست من الغباء بما يكفي للتنبؤ بأن بيولوجيا 14ذاتها

السيليكون أمر مستحيل. ولكن، ما لم تتبرز تلك المخلوقات الرمل، وما لم تعش على الكواكب مع البراكين التي تقذف

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

باستمرار جزئيات السيليكا المجهرية الفائقة، فإن هذا العنصر ربما ال يرتقي إلى مستوى مهمة جعل الحياة حقيقة.

لحسن حظه، كفل السيليكون لنفسه الخلود بطريقة ، فإنه يتملص أخرى؛ مثل الفيروس، ذلك المخلوق شبه الحي

إلى بيئة تطورية، ويعيش على افتراس الطفيليات في العنصر األضعف منه.

هناك المزيد من الدروس من علم األنساب نستقيها من عمود الكربون والسيليكون في الجدول الدوري . تحت

السيليكون، نجد الجرمانيوم. وأسفل من الجرمانيوم، نجد بشكل غير متوقع القصدير. درجة واحدة إلى األسفل هناك ، الرصاص. عند التحرك مباشرة إلى أسفل الجدول الدوري

نمر من الكربون العنصر المسؤول عن الحياة، إلى السيليكون والجرمانيوم العنصرين المسؤولين عن

اإللكترونيات الحديثة، إلى القصدير؛ وهو المعدن الرمادي

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

الباهت الذي يستخدم لتعليب الذرة، فالرصاص؛ العنصر األكثر أو األقل عدوانية في الحياة. كل خطوة صغيرة هي تذكير جيد بأن العنصر قد يشابه ما تحته؛ ولكن التغيرات

الصغيرة تتراكم.

هناك درس آخر، وهو أن كل عائلة لديها «خروف ، وهو شخص يختلف عن القطيع بدرجة ما أكثر أو 15أسود»

أقل، وفي حالة العمود الرابع عشر، الخروف األسود هو الجرمانيوم، العنصر البائس الحظ، نحن نستخدم السيليكون

في أجهزة الكمبيوتر، في الرقائق، في السيارات واآلالت الحاسبة، أرسلت أشباه الموصالت المصنوعة من السيليكون الرجال إلى القمر، ومدت شبكة اإلنترنت عبر اآلفاق. ولكن لو كانت األمور سرت بشكل مختلف قبل ستين عاما، لكان

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

وادي الجرمانيوم في شمال والية كاليفورنيا هو موضوع الساعة.

بدأت صناعة أشباه الموصالت الحديثة في عام في مختبرات بيل في والية نيو جيرسي، على بعد أميال فقط

من المكان الذي أتم فيه توماس ألفا إديسون اختراعه قبل سبعين عاما. كان وليام شوكلي - وهو مهندس كهربائي

وفيزيائي - يحاول بناء مكبر صغير من السيليكون الستبدال األنابيب المفرغة في أجهزة الكمبيوتر المركزية. يكره المهندسون األنابيب المفرغة ألنها مزعجة بأغلفتها

، ولهشاشتها، الطويلة، والشبيهة بالمصباح الزجاجيولتعرضها إلرتفاع الحرارة، ولكنهم - مع كرههم لها -

بحاجة إلى هذه األنابيب، ألنه ما من شيء آخر يمكن أن م اإلشارات اإللكترونية، يقوم بعملها المزدوج: فاألنابيب تضخ

لكي ال تضيع اإلشارات الضعيفة، وتعمل كممرات ذات

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

اتجاه واحد للحصول على الكهرباء؛ لذا ال يمكن لإللكترونات أن تسير إلى الوراء في الدوائر. (إذا تدفقت

أنابيب الصرف الصحي لديك في كال االتجاهين، فبإمكانك أن تتخيل المشاكل المحتملة) فعل شوكلي باألنابيب المفرغة

ما فعله إديسون بالشموع، وكان يعلم أن العناصر شبه الموصلة هي اإلجابة: يمكن الحصول على التوازن الذي يريده المهندسون من خالل السماح لإللكترونات الكافية

بتشغيل الدائرة (في الجزء «الموصل»)، ولكنها ليست بالكثرة حيث تستحيل السيطرة على اإللكترونات (في الجزء «شبه

الموصل»). كان شوكلي شخصا حالما أكثر من كونه مهندسا، فمكبر السيليكون لم يكبر أي شيء؛ وشعر

باإلحباط بعد جهد عامين غير مثمر، وترك المهمة الثنين من فريقه، جون باردين ووالتر براتين.

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

ووفقا إلحدى الروايات عنهما، فإن جون باردين ووالتر براتين ارتبطا ارتباطا وثيقا، وعمال بتكامل وتفاهم؛ فقد كان باردين هو العقل المفكر، بينما كان براتين اليدين المنفذتين. ” كان هذا التعايش مريحا، حيث إن باردين - الذي يوصف «بالمثقف» - لم يكن بارعا جد�ا في العمل بيديه. هذا الفريق

المشترك حدد سريعا أن السيليكون كان هشا جد�ا، ومن الصعب تنقيته للعمل كمكبر. باإلضافة إلى أنهما يعلمان أن

إلكترونات الجرمانيوم الخارجية في مستوى طاقة أعلى من السيليكون، وبالتالي فهي أكثر حرية. وبموصالت كهربائية

أكثر سالسة، وباستخدام الجرمانيوم، اخترع جون باردين ووالتر براتين أول مكبر بحالة صلبة (بدال من األنابيب

، وأطلقا عليه اسم الترانزستور. المفرغة) في ديسمبر

هذا الخبر كان كفيال بأن يسعد شوكلي سعادة غامرة، إال أن وجوده في باريس عشية عيد الميالد جعل من الصعب

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

بالنسبة له أن يدعي أنه قد أسهم في اختراعه (ناهيك عن أنه استخدم العنصر الخطأ). لذا، خطط شوكلي ألخذ الفضل من عمل باردين وبراتين. لم يكن شوكلي رجال

شريرا، لكنه كان ال يرحم عندما يكون مقتنعا بأنه على حق، وقد بات حينها مقتنعا أنه يستحق الفضل في اختراع

الترانزستور. (هذه القناعة الممتزجة بالقسوة عادت في سنوات شوكلي األخيرة؛ بعد تركه فيزياء الحالة الصلبة، واتجاهه إلى «علم» تحسين النسل، التكاثر البشري على

نحو أفضل؛ حيث كان يعتقد في براهمة الطبقات المثقفين، ، كما 16وبدأ في التبرع «لبنك الحيوانات المنوية للعباقرة»

اعتقد في مناصرة اتجاه تعقيم الفقراء واألقليات، ووقف إضعاف معدل الذكاء الجماعي للبشرية).

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

عائدا بسرعة من باريس، ثبت شوكلي مكانه مرة أخرى بمعنى الكلمة في صورة الترانزستور. فكثيرا ما كان يظهر مع رفيقيه في صور مختبرات بيل الدعائية على افتراض

أنهم في العمل، وهو واقف دائما بين باردين وبراتين، ويشرح هذا الكائن المشترك واضعا يديه على المعدات؛ مما يضطر

االثنين اآلخرين للنظر من فوق كتفيه وكأنهما مجرد مساعدين له. أصبحت تلك الصور هي الواقع الجديد،

واعترف المجتمع العلمي بشكل عام بالفضل للرجال الثالثة. شوكلي أيضا - مثل األمير الصغير في إقطاعية - أبعد منافسه الفكري الرئيس - باردين - إلى مختبر آخر غير ذي صلة؛ حتى يتمكن شوكلي من تطوير الجيل الثاني،

واألكثر تجارية من ترانزستورات الجرمانيوم.

وكما هو متوقع، ترك باردين العمل في مختبرات بيل سريعا، ونال وظيفة أكاديمية في والية إيلينوي، وكان في

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

الواقع في غاية االشمئزاز، حتى إنه تخلى عن أبحاث أشباه الموصالت.

أصبحت األمور سيئة بالنسبة للجرمانيوم أيضا؛ فبحلول ، انتشرت صناعة الترانزستور. وتوسعت طاقة عام

عمليات أجهزة الكمبيوتر من حيث الحجم، وفتحت خطوط إنتاج جديدة؛ مثل أجهزة راديو الجيب التي انتشرت انتشارا

واسعا. ولكن، على الرغم من هذا االزدهار، بقي المهندسون يغازلون السيليكون؛ جزئي�ا فعلوا ذلك ألن الجرمانيوم كان متقلب وكثير العطب. كنتيجة طبيعية لتوصيل الكهرباء بشكل قوي، تولدت حرارة غير مرغوب فيها أيضا؛ مما

تسبب في توقف ترانزستورات الجرمانيوم في درجات الحرارة عالية. األهم من ذلك، أن السيليكون - العنصر الرئيس من الرمل - كان ربما أرخص من التراب كما يقول المثل. كان

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

العلماء ال يزالون وفيين للجرمانيوم، لكنهم كانوا يستهلكون كمية كبيرة من الوقت للتفكير في السيليكون.

وفجأة، في اجتماع تجاري ضمن مندوبي الشركات المصنعة ألشباه الموصالت في ذلك العام، وبعد أن ألقى

أحدهم خطابا متشائما عن عدم جدوى ترانزستورات السيليكون، قام مهندس صفيق من تكساس وأعلن أنه يحمل

واحدا في جيبه. هل يحب الحضور المشاهدة؟ كان يشبه ل 17فينس بارنوم - واسمه الحقيقي جوردون تيل - ثم وص

جهاز تسجيل كهربائي�ا يدار بالجرمانيوم إلى مكبرات صوت خارجية، وفي ما يشبه أالعيب القرون الوسطى، أنزل

األجزاء الداخلية للجهاز في وعاء من الزيت المغلي. وكما هو متوقع، اختنق جهاز التسجيل وانتهى أمره ومات! وبعد

التقاط األجزاء الداخلية من الوعاء، نزع تيل ترانزستورات الجرمانيوم، وأعاد ربط الجهاز هذه المرة بترانزستورات

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

السيليكون. ومرة أخرى أسقطه في الزيت، وعمل الجهاز وصدح صوت الفرقة الموسيقية! في هذا الوقت، تدافع

مندوبو المبيعات للوصول إلى الهواتف خارج القاعة لالتصال بشركاتهم، وفشل الجرمانيوم!

لحسن حظ باردين، انتهى الجانب المتعلق به بالقصة بسعادة - وان كان بغير إتقان - حيث أثبت عمله مع أشباه موصالت الجرمانيوم أهميتها الكبيرة؛ لدرجة أنه هو وبراتين وشوكلي - الذي تنفس الصعداء - فازوا جميعا بجائزة نوبل

. في الفيزياء عام

سمع باردين خبر فوزه بجائزة نوبل على جهاز الراديو الخاص به (الذي كان في ذلك الحين يعمل بالسيليكون)

بينما كان يجهز الفطور، وارتبك من شدة المفاجأة، وأسقط البيض المخفوق المعد لألسرة على األرض، لم تكن هذه

زلته الوحيدة ذات الصلة بجائزة نوبل!

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

فقبل أيام من حفل الجائزة في السويد، غسل ربطة عنقه، وقميصه األبيض الرسمي بمسحوق الغسيل الملون؛ مما

صبغهما باللون األخضر؛ تماما مثل ما قام به أحد طالبه في الجامعة من قبل. وفي يوم االحتفال، كان هو وبراتين متوترين للغاية من لقاء ملك السويد غوستاف، لذا تجرعا

كمية من ماء التونيك المخلوط لتهدئتهما. ومن الواضح أنها لم تساعد عندما عاتب الملك غوستاف باردين لتركه أبنائه

توا في جامعة هارفارد (كان باردين خائفا من أن يفواالختبارات في حال مجيئهم معه إلى السويد)، فرد باردين

بنكتة فاترة: «ها ها، سأحضرهم معي في المرة القادمة عندما أحصل على جائزة نوبل!».

وبصرف النظر عن هذه الزالت، فقد ألقيت في الحفل كلمة قصيرة توجز األهمية العالية ألشباه الموصالت. كانت األكاديمية السويدية للعلوم، التي تقوم بإدارة جوائز نوبل في

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

الكيمياء والفيزياء تميل في ذلك الوقت إلى تكريم البحوث النظرية أكثر من الهندسة، وكان فوز الترانزستور اعترافا

¡ نادرا بالعلوم التطبيقية. ومع ذلك، وبحلول عام واجهت صناعة الترانزستور أزمة أخرى. وبعد أن خرج باردين من الميدان، ظل الباب مفتوحا أمام بطل آخر.

على الرغم من أنه يضطر لالنحناء حتى يتمكن من دخول الباب (حيث كان بطول ست أقدام) فإن جاك كيلبي

سرعان ما دخل الميدان. بلكنته البطيئة من كانساس ومالمحه الجامدة، أمضى كيلبي عشر سنوات في منطقة التكنولوجيا العالية الريفية ميلووكي، قبل أن يحصل على

. على وظيفة في شركة تكساس إنسترومنتس عام الرغم من تدريبه في الهندسة الكهربائية، فقد وظف كيلبي

لحل مشكلة أجهزة الكمبيوتر المعروفة باسم «استبداد .Tyranny of numbers «األرقام

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

في األساس، ما دامت ترانزستورات السيليكون الرخيصة تعمل بشكل جيد، فإن دوائر الكمبيوتر البارعة تحتاج إلى العشرات منها. وهذا يعني أن على الشركات - مثل شركة

تكساس إنسترومنتس - أن توظف مجموعات كبيرة من ذوي األجور المنخفضة والفنيين - معظمهم من اإلناث - الذين ال يفعلون شيئا طوال اليوم سوى االنحناء على المجاهر،

وهم يتذمرون ويتعرقون مرتدين معاطف واقية، بينما يقومون بلحم أجزاء السيليكون معا.

باإلضافة إلى كونها مكلفة، كانت هذه العملية غير فعالة أيضا؛ فلو كان واحد من أسالك الدوائر تلك ضعيفا،

فستكون الدائرة عرضة للكسر أو التلف ال محالة، وستخمد الدائرة كلها. ولم يستطع المهندسون الوصول إلى حاجتهم

من هذا العدد الكبير من الترانزستورات؛ إنه استبداد األرقام!

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

باشر كيلبي عمله في شركة تكساس إنسترومنتس خالل شهر يونيو الحار. وباعتباره موظفا جديدا لم يكن يسمح له

بإجازة، لذا عندما خرج اآلالف من الموظفين لقضاء العطالت اإللزامية في يوليو، ترك وحده في مكان عمله. ال شك أن هذا الهدوء جعله يفكر، ومن ثم اقتنع بأن توظيف اآلالف من الناس على الترانزستورات واألسالك معا كان عمال أحمق، كما أن غياب المشرفين أعطاه وقت فراغ

لمتابعة فكرة جديدة تسمى الدائرة المتكاملة.

لم تكن ترانزستورات السيليكون هي األجزاء الوحيدة التي يتم تركيب أسالكها باليد، فالمقاومات الكربونية والمكثفات

الخزفية كانت تغطى بأنبوب عازل جنبا إلى جنب مع األسالك النحاسية. تخلص كيلبي من نظام العنصر

المنفصل، ومن ثم حفر كل شيء - المقاومات، والترانزستورات، والمكثفات - من قطعة واحدة صلبة من

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

أشباه الموصالت. لقد كانت فكرة باهرة؛ االختالف الهيكلي والفني، بين حفر قطعة واحدة من الرخام وحفر كل طرف

على حدة، ثم محاولة احتواء القطعة معا باألسالك. وألنه ال يثق بنقاء السيليكون في صنع المقاومات والمكثفات، فقد

لي له. التفت إلى الجرمانيوم؛ النموذج األو

في نهاية المطاف، حررت هذه الدوائر المتكاملة المهندسين من استبداد األسالك اليدوية؛ ألن القطع كلها كانت مصنوعة من الكتلة نفسها، فلم تكن بحاجة للحمها

معا؛ وذلك ألن الدوائر المتكاملة سمحت للمهندسين أيضا بالقيام بشكل آلي بعملية حفر، وصنع مجموعات من

الترانزستورات المجهرية؛ أول شرائح كمبيوتر حقيقية. لم يحصل كيلبي على كامل الفضل في اختراعه (فبعد أشهر

تالية، قدم أحد منافسيه دعوى للحصول على براءة االختراع بتفاصيل أكثر بقليل، وسحبت الحقوق بقوة من شركة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

كيلبي). ولكن، ما زال خبراء الكمبيوتر ينسبون الفضل إلى كيلبي في هذا اإلنجاز الهندسي . في الصناعات التي تحسب

وتطور المنتج شهري�ا، ما زالت الرقائق تستخدم بتصميمها ، حصل كيلبي األساسي بعد خمسين عاما. وفي عام

. 18متأخرا على جائزة نوبل عن دائرته المتكاملة

لألسف، على الرغم من ذلك، ال شيء يمكن أن يعيد سمعة الجرمانيوم. دائرة الجرمانيوم األصلية لكيلبي اختفت في معهد سميثسونيان، ولكن الجرمانيوم انتشر في سوق

السلع الرخيصة. كان السيليكون رخيصا جد�ا ومتوفرا أيضا. السير إسحاق نيوتن له مقولة شهيرة عن أنه «حقق كل

شيء من خالل الوقوف على أكتاف العمالقة»، وكما أن هناك رجل العلم الذي بنى على نتائج غيره، فإن الشيء

نفسه يمكن أن يقال عن السيليكون. بعد أن قام الجرمانيوم

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

بعمله وأصبح السيليكون رمزا، نفي الجرمانيوم خامل الذكر في الجدول الدوري !

، في الحقيقة، هذا مصير مشترك في الجدول الدوريومعظم العناصر المجهولة ال تستحق ذلك! حتى إن أسماء

العلماء الذين اكتشفوا العديد منها، والذين رتبوها في الجداول الدورية األولى تم نسيانهم منذ فترة طويلة. أيضا مثل

السيليكون اآلن، عدد قليل من األسماء حقق شهرة عالمية، وليس دائما ألفضل األسباب. كل العلماء الذين عملوا على الجداول الدورية المبكرة وجدوا تشابها بين عناصر معينة.

كانت المادة الكيميائية «الثالوث» - مثل الكربون والسيليكون والجرمانيوم في العصر الحديث - الدليل األول على أن

النظام الدوري موجود. ولكن بعض العلماء أثبت أنه أكثر سهولة من غيره في مالحظة دقائق األشياء، والصفات التي

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

تكون في أسر الجدول الدوري تشبه الدمامل أو األنوف الملتوية المتوارثة لدى البشر.

إن معرفة كيفية تتبع مثل هذا التشابه وتوقعه، سمحت لعالم واحد - وهو ديمتري مندليف - بالدخول إلى التاريخ

من أوسع أبوابه، ليحصل على لقب «أبو الجدول الدوري ».

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

الفصل الثالث: أرخبيل غاالباغوس للجدول الدوري

يمكننا القول إن تاريخ الجدول الدوري هو نفس تاريخ العلماء الذين شيدوه لبنة لبنة، مثل أصحاب األسماء الالمعة

¡ æà 19الذين يذكرهم التاريخ، من أمثال: الدكتور غيلوتن¡ 22، أو إتيان دي سلويت21، أو جول ليوتارد20تشارلز بونزي

ÏÇæÑ øäÅ . وقد تبتسم إذا عرفت أن شخصا ما قال ذلك فعالا؛ فالموقد المستخدم الجدول الدوري يستحقون ثناء خاص�

لعناصر الجدول - والمسمى على اسم مخترعه - قد ساعد في تحقيق الكثير من األعمال المثيرة؛ أكثر من أي مختبر

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

آخر في التاريخ. المخيب لآلمال، أن الكيميائي األلماني روبرت بنسن لم يخترع موقده في الواقع، بل اقتصر عمله

على تحسين التصميم، وذاع صيته في منتصف القرن التاسع عشر. وبخالف موقد بنسن، فإنه لم يستطع أن

يجنب نفسه الكثير من الخطر والدمار في حياته.

كان الحب األول لبنسن هو الزرنيخ. وعلى الرغم من أن العنصر الثالث والثالثين له سمعة سيئة ال بأس بها منذ

عصور سحيقة (فقد استخدمه القتلة الرومان لتسميم التين ولقتل من يأكله)، إال أن عددا قليال من الكيميائيين الملتزمين بالقانون يعرفون الكثير عن الزرنيخ قبل بدء بنسن الخوض

فيه في أنابيب االختبار. كان بنسن يعمل في البداية مع الكاكوديل وهو من مركبات الزرنيخ، إحدى المواد الكيميائية

التي توصف بالكلمة اليونانية «متعفن». رائحة الكاكوديل

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

كريهة جد�ا. قال بنسن إنها سببت له الهلوسة، فهي «تسبب تنميال فوري�ا لليدين والقدمين، وحتى الدوخة وعدم اإلدراك.

æ»أصبح لسانه» مغطى بطبقة سوداء». ولعل هذه األعراض كانت في صالحه؛ فسرعان ما وضع ما عد وقتها

- وال يزال - أفضل ترياق لسم الزرنيخ، وهو أكسيد هيدروكسيد الحديد، وهي مادة كيميائية تتعلق بالصدأ

المشتبك على الزرنيخ في الدم وتخرجه. ومع ذلك، لم يكن بنسن قادرا على حماية نفسه من كل األخطار؛ فقد تسبب نتيجة إهماله في انفجار كوب زجاجي من الزرنيخ بالقرب من عينه اليمنى؛ األمر الذي تركه نصف أعمى في آخر

ستين سنة من حياته.

بعد وقوع الحادث، وضع بنسن الزرنيخ جانبا، وانغمس بشغف في االنفجارات الطبيعية. أحب بنسن أي شيء

ينبعث من األرض، ولسنوات عديدة أخذ يفحص ينابيع الماء

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

الحار والبراكين؛ من خالل دراسة أبخرتها وسوائلها التي تغلي. كما اكتشف أيضا كيف تحدث الينابيع الحارة الضغط

وتنفجر. واستقر بنسن مرة أخرى على الكيمياء في جامعة هايدلبرغ في األربعينيات من القرن التاسع عشر، وسرعان ما

ضمن لنفسه الخلود العلمي من خالل اختراعه المطياف spectroscope، وهو الذي يستخدم الضوء لدراسة

العناصر. كل عنصر في الجدول الدوري ينتج خطوطا حادة وضيقة من الضوء الملون عند تسخينه. الهيدروجين، على سبيل المثال، تنبعث منه خطوط باللون األحمر واألخضر الضارب إلى الصفرة واألزرق النيلي واألزرق الفاتح. فإذا سخنت بعض المواد الغامضة وانبعثت منها تلك الخطوط

المحددة، فبإمكانك الرهان على أنها تحتوي على الهيدروجين. كان هذا تقدما كبيرا؛ باعتبارها أول طريقة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

للنظر إلى المركبات الغريبة بدون غليها أو تفكيكها بالحمض.

لبناء المطياف األول قام بنسن - وبمساعدة أحد الطالب - بتركيب منشور داخل صندوق سيجار مهمل؛ لمنع دخول الضوء المنحرف، وثبت اثنتين من عدسات المجهر المفككة من التلسكوبات للنظر في الداخل، مثل

الصورة من خالل ثقب الديوراما. الشيء الوحيد الذي حد من التحليل الطيفي في تلك المرحلة كان الحصول على اللهب

الساخن بما يكفي إلثارة العناصر. لذا، اخترع بنسن - حسب القواعد - الجهاز الذي جعل منه بطال لكل شخص

أذاب مسطرة أو قلم رصاص على النار. أخذ موقد غاز بدائي�ا ويدوي الصنع، وأضاف إليه صماما لضبط تدفق األوكسجين. (إذا كنت تتذكر الجزء الذي تعبث به عند

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

المقبض في الجزء السفلي من موقد بنسن، فهذا هو). ونتيجة لذلك العمل، تحسن لهب الموقد من اللون البرتقالي عديم الكفاءة الذي تصاحبه فرقعة، إلى موقد حسن المظهر ذي لهب أزرق يهسهس؛ كما ترى في المواقد الجيدة اليوم.

ساعد عمل بنسن في تطوير الجدول الدوري بسرعة. وعلى الرغم من أنه عارض فكرة تصنيف العناصر بواسطة

أطيافها، إال أن علماء آخرين كانوا أقل ارتيابا، وبدأ المطياف على الفور بتحديد العناصر الجديدة. وعلى القدر نفسه من األهمية، فإنه ساعد في دحض االدعاءات الزائفة عن إيجاد العناصر القديمة في مواد غير معروفة ومبهمة الهوية؛ مما جعل من السهل على الكيميائيين أن يقطعوا شوطا طويال نحو الهدف النهائي المتمثل في فهم المادة على مستوى أعمق. كان التحدي األكثر أهمية من إيجاد عناصر جديدة هو حاجة العلماء إلى تنظيمها في شجرة

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

عائلة من نوع ما. وهنا يأتي إسهام عظيم آخر من بنسن في الجدول؛ فقد ساعد في بناء ساللة فكرية في العلم في

هايدلبرغ، عندما أوعز إلى عدد من األشخاص بالعمل في وقت مبكر على قانون الجدول الدوري . وهذا يشمل

شخصيتنا الثانية، ديمتري مندليف؛ الرجل المشهور لدى الناس في وضع الجدول الدوري األول.

والحق يقال، على غرار قصة بنسن والموقد، لم يستحضر مندليف الجدول الدوري األول من تلقاء نفسه،

فهناك ستة أشخاص من الجيل السابق من الكيميائيين ساروا بخطوات حثيثة نحو بنائه؛ عمل كل منهم بشكل مستقل، وجميعهم عملوا على بنائه على أساس مالحظة «األلفة الكيميائية». بدأ مندليف بفكرة تقريبية عن كيفية إدراج

العناصر في مجموعات صغيرة مشتركة، ثم حول هذه الفكرة ، وهذا يشبه ما قام به من نظام دوري إلى قانون علمي

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

هوميروس عندما جمع قطع األساطير اليونانية المفرقة وصنع منها ملحمة أوديسا. العلم يحتاج إلى األبطال مثل

أي ميدان آخر، ومندليف أصبح بطل قصة الجدول الدوري لجملة من األسباب.

أحد هذه األسباب هو أنه عاش حياة صعبة، حيث ولد في سيبيريا، وكان األخ األصغر من بين أربعة عشر أخا،

؛ بينما كان صبي�ا في عمر كما أنه فقد والده في عام الثالثة عشرة. وبجرأة تحسب لها في ذلك الوقت، أدارت

والدته مصنعا محلي�ا للزجاج لدعم األسرة، ولتمكين الحرفيين الذكور من العمل فيه، ولكن المصنع احترق، فعلقت األسرة

آمالها على ابنها حاد الذهن ديمتري، ووضعته أمه على صهوة حصان، وقطعا معا ألفا ومئتي ميل عبر الحقول

والمنحدرات في جبال األورال الثلجية نحو إحدى جامعات النخبة في موسكو، والتي رفضت ديمتري ألنه لم يكن من

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

السكان المحليين. لم يضعف ذلك من حماسة األم، فسافرت معه أربعمائة ميل أبعد، إلى جامعة أبيه في سانت

بطرسبرغ، وبعد رؤيتها اسم ابنها في سجل المقيدين في الجامعة، توفيت.

تفوق مندليف في دراسته. وبعد التخرج، درس في باريس وهايدلبرغ، حيث أشرف عليه العالم البارز بنسن المشهور لفترة (اختلف االثنان شخصي�ا؛ ويرجع ذلك إلى أن مندليف

كان متقلب المزاج، وبسبب صوت بنسن العالي ودخان المختبر الكريه). في الستينيات من القرن التاسع عشر عاد

مندليف إلى سانت بطرسبرغ للعمل كأستاذ، وهناك بدأ التفكير في طبيعة العناصر، والعمل الذي بلغ ذروته في

. الجدول الدوري الشهير في عام

كان كثيرون آخرون يعملون على حل مشكلة كيفية تنظيم العناصر، وتوصلوا إلى بعض الحلول بالسير على

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

منهج مندليف نفسه. في إنكلترا، قدم الكيميائي الذي تجاوز الثالثين بقليل واسمه جون نيوالندز جدوله المؤقت إلى

، ولكن خطأ خطابي�ا مجتمع الكيميائيين في عام أفشله. في ذلك الوقت، لم يكن أحد يعلم عن الغازات النبيلة (من الهيليوم إلى الرادون)، وبالتالي، إن الصفوف العليا من جدوله الدوري كانت تحتوي فقط سبع وحدات. وبفكرة غريبة،

¡í Ñ ¡æÏ» قام نيوالندز بعمل مقارنة مع السلم الموسيقيمي، فا، صول، ال، سي، دو». لألسف، جمهور الجمعية الكيميائية في لندن لم يكن جمهورا غريب األطوار، وسخر

من موسيقى نيوالندز في الكيمياء.

كان المنافس األكثر جدية لمندليف هو يوليوس لوثر ماير؛ الكيميائي األلماني ذا اللحية البيضاء والشعر األسود المدهون بعناية. عمل ماير أيضا تحت إشراف بنسن في هايدلبرغ، وحصل على مصداقية مهنية عالية. ومن بين

telegram @read4lead مكتبة الكندل العربية

اكتشافات أخرى، اكتشف أن خاليا الدم الحمراء تنقل األوكسجين عن طريق ربطه مع الهيموغلوبين. نشر ماير

جدوله عملي�ا في الوقت نفسه الذي نشره فيه مندليف، وتقاسم االثنان ميدالية ديفي المرموقة التي كانت قبل جائزة نوبل في

للمشاركة في اكتشاف «القانون الدوري » (لقد عام كانت الجائزة إنجليزية، ولكن نيوالندز لم يحصل عليها حتى

). في حين واصل ماير القيام بعمل عظيم عام أضاف إلى سمعته - حيث ساعد على تعميم عدد من