شرح الافكار القديمة للمادة
في هذا المقال، يقدم لكم موسوعة الأفكار القديمة للمادة ونظرياتها التي وضعها العلماء القدامى. حاولوا تفسير الخواص والمادة في عصر ما قبل النهضة العلمية، وكان العلم في ذلك الوقت غير واضح ومنطقي كما هو اليوم.
تم استخدام الأدوات في الأبحاث العلمية البسيطة والمتقدمة بفضل الجهود العقلية والذهنية التي بذلها العلماء للوصول إلى حقائق الأمور. ومن بين رواد تلك الفترة العلمية كان كل من ديموقريطس وأرسطو وغيرهم من الفلاسفة والعلماء الذين كان لكل منهم أفكاره وفلسفته الخاصة فيما يتعلق بالمادة.
الافكار القديمة للمادة
يمكننا التعرف على الأفكار القديمة للمادة من خلال إجراء بعض التجارب حولها، ومن بين هذه التجارب نذكر التجربة التالية:
- يتم جلب بعض رقائق الألومنيوم ومن ثم يتم قص كل واحدة منها إلى نصفين حتى يحصل على قطعتين صغيرتين من الألومنيوم. ثم يتم قص كل قطعة إلى نصفين مرة أخرى، مع تكرار عملية القص لكل قطعة حتى يحصل على العديد من الرقائق الصغيرة من الألومنيوم. مع استمرار هذه العملية، يطرح السؤال (إلى أي مدى يمكن قطع هذه الرقائق؟ هل يمكن أن يستمر ذلك إلى الأبد أم يجب أن يكون هناك حد نهائي؟) تمت مناقشة هذه النظرية من قبل العلماء في القرن الخامس قبل الميلاد.
أفكار الفلاسفة الإغريق حول المادة
يمكن للشخص أن يطلع ويتعرف على آراء الفلاسفة الإغريق حول المادة من خلال استعراض النظريات التي وضعوها، والتي تشمل بعض النظريات الشهيرة التالية:
نظرية ديمقراط وليوكيبوس
ديمقراط أو دمقريطس هو فيلسوف إغريقي عاش في العصور القديمة قبل الميلاد بين عامي (460 ق.م/ 370 ق.م)، وهو أحد أبرز الفلاسفة المؤثرين في العصر الذي سبق عصر سقراط، وكان تلميذا للفيلسوف ليوكيبوس وصاغ نظرية الكون، وكان لديه بعض المعتقدات حول المادة، وتتمثل هذه المعتقدات في:
- أن المادة تتكون من عدة جزيئات صغيرة الحجم تعرف بالذرات.
- من خصائص المادة أنها لا تقسم وهي في حالة صلبة متجانسة.
- لكل نوع من الذرات شكل وحجم خاص به.
- خواص المادة تتحدد وفقا لشكل وحجم ذراتها.
يجب أن نذكر أن اعتقادات وأفكار الفيلسوف ديموقراطيس تختلف عن النظريات الحديثة للمادة، مما أدى إلى توجيه الانتقادات له من قبل الفلاسفة المعاصرين. قالوا: “ما هو الشيء الذي يربط بين الذرات؟” ولكنه لم يتمكن من إعطاء إجابة لهذا السؤال، وليس لديه دليل يؤكد صحة أفكاره. ومع ذلك، له سبق في دراسة المادة، إذ كان أول من اقترح وجود الذرات.
أرسطو
أرسطو هو أحد أشهر الفلاسفة الإغريق الذي عاش في الفترة ما بين عامي 322 قبل الميلاد و 384 قبل الميلاد، وكان يرفض مفهوم الذرات حيث يتعارض مع معتقداته فيما يتعلق بالطبيعة، وكان أهم الانتقادات التي وجهها خاصة للتحرك الذرات في الفراغ، حيث كانت أبرز معتقداته هي:
- لا وجود للفراغ.
- تتكون المادة من النار والهواء والتراب والماء.
نظرية دالتون الذرية
العالم الشهير (جون دالتون) عاش في الفترة بين عامي 1766م و 1844م. وقد أطلق عليه لقب أبا الكيمياء الحديثة بعدما قدم نظرية الذرة للمادة في عام 1803م تقريبا. اعتمد في نظريته على قوانين النسب الثابتة وبقاء الكتلة، ومن خلالها توصل إلى العديد من الاستنتاجات المباشرة، مثل أن المادة مكونة من جسيمات لا يمكن تجزئتها تعرف بالذرات.
بالنسبة لنظرية دالتون، تقول أن المادة مكونة من عدة جسيمات غير قابلة للتجزئة، تسمى الذرات، وكل ذرة تتميز بنفس الخواص مثل الكتلة والشكل والحجم، وتختلف هذه الخواص من عنصر لآخر.
يحدث التفاعل الكيميائي عندما يتم تحويل وتبديل وضعية الذرات من وضعية إلى أخرى، ولفهم نظرية دالتون بشكل أفضل، يمكن اختصارها في ستة نظريات، وأربع منها ثبتت صحتها
- المادة تتألف من جزيئات صغيرة تسمى الذرات.
- تختلف ذرات أي عنصر عند مقارنتها مع ذرات عناصر أخرى.
- تتم تحديد الذرات المختلفة بنسب بسيطة متعددة لتكوين المركبات.
- من خلال التفاعل الكيميائي، تتجمع الذرات أو تنفصل ثم يتم إعادة ترتيبها.
بينما النظريتان الخاطئتان لدلتون هما:
- لا يمكن تجزئة الذرات، ويرجع خطأ هذه النظرية إلى أن الذرات يمكن تجزئتها إلى جسيمات ذرية.
- جميع ذرات العنصر تتمتع بخواص متشابهة، على الرغم من أن ذرات كل عنصر قد تختلف قليلا في الكتلة الخاصة بها.
النظريات القديمة للمادة
نظرية قانون الكتلة
- تجسد أفكار هذه النظرية في المقولة (لا شيء يأتي من العدم)، وهي واحدة من الأفكار والمعتقدات التي كانت منتشرة بين الفلاسفة اليونانيين في العصور القديمة، حيث اعتقدوا أن كل شيء موجود اليوم كان موجودا من البداية، أي أنه لا يمكن وجود شيء في مكان ما لم يكن موجودا فيه من قبل.
- ثم جاء أنطوان لافوازييه الذي عاش في الفترة ما بين عامي 1743-1794 ميلادية ليعيد ذلك المبدأ في الكيمياء المعروف بقانون الحفاظ على الكتلة، بمعنى أن ذرات الجسم لا يمكن إنشاؤها أو إتلافها، ولكن يمكن تحريكها وتحويلها إلى جزيئات مختلفة.
- يستند القانون السابق المذكور إلى أن التفاعل الكيميائي يؤدي إلى إعادة ترتيب الذرات وتشكيل منتج جديد، وتكون كتلة المواد المتفاعلة قبل التفاعل مساوية لكتلة المنتجات بعد التفاعل، مما يعني أن أي تفاعل كيميائي سيؤدي في النهاية إلى الحصول على نفس كمية المواد، وعلى الرغم من ذلك، يمكن لبعض التفاعلات النووية مثل الانشطار والاندماج تحويل جزء من الكتلة إلى طاقة.
نظرية النسب المحددة
- في الفترة من عام 1754 إلى 1826، قام العالم جوزيف بروست بصياغة قانون التركيب الثابت المعروف أيضا بقانون بروست. ينص القانون على أنه إذا تم تقسيم المركب إلى عناصره، ستكون كتل جميع المكونات بنفس النسبة دائما، بغض النظر عن مصدر المادة الأصلية. استخدم جوزيف بروست هذا القانون كأساس لتجاربه على كربونات النحاس الأساسية.
نظرية النسب المتعددة
- تتحدث النظرية عن إمكانية تفاعل العديد من مجموعات العناصر لتكوين مركبات أكثر، وفي تلك الحالات ينص هذا القانون على أن وزن واحد من تلك العناصر التي تتحد مع وزن آخر ثابت من تلك العناصر يكون مضاعفات عدد صحيحة بينهما، ولكن يجب التأكد من فهم كيفية عملها، حيث يشكل النيتروجين عددا هائلا من الأكاسيد.
المراجع