الذّرّة

كانت نظرية دالتون الذرّية خطوة كبيرة نحو النموذج الذرّي الحالي، لكنها لم تكن كلها دقيقة، وهذا ما يحدث غالبًا في العلوم: تظهر معلومات جديدة لا تفسّرها النظرية، فيعيد العلماء النظر فيها.

وستتعلّم في هذا الدرس أن دالتون كان مخطئًا في أمرين:

1. قال إن الذرّات لا تتجزّأ، والصحيح أنها تتجزّأ إلى جسيمات ذرّية أصغر.
2. قال إن ذرّات العنصر الواحد متماثلة في كل خواصها، والصحيح أنها قد تختلف اختلافًا بسيطًا في كتلتها.

أثبتت تجارب كثيرة منذ أيام دالتون أن الذرّات موجودة. لكن ما الذرّة؟

تخيّل أنك أحضرت قطعة من النحاس وطحنتها حتى صارت كومة من برادة النحاس. كل حبة من البرادة تبقى محتفظة بخواص النحاس.

ولو استطعت، بأدوات خاصة، أن تستمر في تجزئة البرادة إلى جسيمات أصغر فأصغر، لوصلت في النهاية إلى جسيمات لا يمكن تجزئتها أكثر بالطرائق العادية، وتبقى مع ذلك محتفظة بخواص النحاس.

الذرّة صغيرة إلى حدّ يصعب تخيّله. وهذه أمثلة تساعدك:

• في قطعة نقود نحاسية نحو 2.9 × 10²² ذرّة، أي أكثر من خمسة تريليونات مرة قدر عدد سكان العالم.
• نصف قطر ذرّة النحاس الواحدة 1.28 × 10⁻¹⁰ m.
• لو صففنا 6.5 × 10⁹ ذرّة نحاس جنبًا إلى جنب، لكان طول الصف أقل من متر واحد!

قد تظن أنه لا توجد طريقة لرؤية الذرّات لأنها صغيرة جدًا. لكن هناك جهازًا خاصًا يُسمّى المجهر النفقي الماسح (STM) يسمح لنا برؤيتها.

فكما تحتاج إلى المجهر لدراسة الخلايا في الأحياء، يسمح لك جهاز STM بدراسة الذرّات.