أنا لا أرى الذرة… لماذا أؤمن بوجودها؟

هل العلم حقاً صادق في ادعاءاته؟ اليوم سأطرح عليكم واحدة من الطرق التي تجعلني أؤمن بالعلم بشكل قطعي عن طريق تجاربي الشخصية في عملي.

السؤال: لماذا أؤمن بوجود الذرة وأنا لم أرها بما أني لا أؤمن بالله لأني لا أراه؟

طبعاً هو من الأسئلة السخيفة التي يطرحها المتدينين، لكن سأجيب لماذا أؤمن بوجود الذرة من تجربتي وعملي في مجال حساسات الحقول المغناطيسية بغاز السيزيوم.

1- حسب نظرية الذرات تدور الإلكترونات حول أنوية الذرات كما نعرف، ومما نعرفه من قوانين الكهرومغناطيسية (قوانين ماكسويل التي نستطيع تجريبها في المخبر ورؤيتها أمام أعيننا) أن الشحنة التي تدور حول نقطة تشكل عزم مغناطيسي يمكن تمثيله بـ”سهم” يتجه بشكل عمودي على مدار الإلكترون. هذا السهم إذا تعرض لحقل مغناطيسي فإنه يلتف Precess حول اتجاه الحقل المغناطيسي المعرّض لها بسرعة (أو تردد) تتناسب طرداً مع قوة الحقل المغناطيسي (يسمى هذا نموذج لارمور).

التفاف الجيروسكوب. الذرات التي تملك عزم مغناطيسي تلتلف حول الحقل المغناطيسي بنفس الطريقة. عدد اللفات في الثانية (التردد) يمكن حسابه بحسب نموذج لارمور.

2- نطبق شعاع ليزر يتفاعل مع الذرة ويتغير امتصاص الذرة لشعاعه حسب اتجاه العزم المغناطيسي للذرة، وبما أن الذرة تدور بشكل مستمر فإن معدل تغير شدة الامتصاص الذرة لضوء الليزر يمثل معدل دوران الذرة حول الحقل المغناطيسي أي أننا يمكننا قياس تردد دوران (السهم) أو العزم المغناطيسي حول الحقل المغناطيسي.

3- هذا الليزر يسقط على ما يسمى وصلة PN أو فوتوديود Photodiode، وحسب شدة الضوء المسلطة عليه (بعد مروره بالذرات المعرضة للحقل المغناطيسي) يسقط على المنطقة الجرداء Depletion region في الفوتوديود ويحرر إلكترونات نستدرجها عن طريق فرق جهد مطبّق على طرفي الوصلة، وينشأ تيّار كهربائي نقيسه.

4- بسبب كون الضوء عبارة عن كمّات (فوتونات) ولأن كل فوتون تسبب انطلاق إلكترون واحد بعد اصطدامه بالذرة، فالتيار الذي يصدر يتذبذب بحسب عدد الإلكترونات الصادرة من الفوتوديود، ولذلك يتبع التيار توزّع بواسون Poisson distribution ويتذبذب بمقدار يتناسب طرداً مع الجذر التربيعي لعدد الإلكترونات الصادرة من الفوتوديود أي مع الجذر التربيعي للتيار، وهو ما يسمى ضجيج شوت Shot-noise.

5- هذا التذبذب نقيسه ونستطيع تحديد دقته بدقة بيكو أمبير، أي 0.000000000001 أمبير بعد تطبيق تحويلات فورييه. ونحصل بالضبط على القيمة التي نتوقعها.

هل تظن أن بعد كل هذه الرحلة التي أراها أمام عيني سأرفض تصديق نظرية الذرة؟؟؟؟؟؟

هل تملك دليلاً على وجود الله يمكن قياسه بقوة كل هذه التفاصيل التي عرضتها لك؟

أتمنى يا عزيزي المتديّن أن تدرك مدى التقدم العلمي الذي يجعلنا نسلّم بوجود الذرة دون أن نراها ونحن نفهم تصرفاتها وسلوكها بشكل كلي ونستطيع قياس كل حركة تقوم بها، وليس فقط ذلك، بل ونستغلها لأغراضنا الشخصية ولأداء جميع القياسات التي نحتاجها ومنها قياس الحقل المغناطيسي.

اترك خرافاتك والجأ للعلم، فالعلم متعة! تباً للخرافات التي خربت المليارات من العقول.