عن العربي
اتصل بنا
قصص على الهواء
علماء ومخترعون
|
رسم: محمد يونس
مَنْ هُمْ العلماءُ والمخترعون؟ العلماءُ أناسٌ يجتهدونَ في الكشفِ عن أسبابِ حدوثِ الأشياءِ، أو كيفَ تقومُ بعملِها، أو معرفة مِمَّ تتكونُ الأشياءُ أو تتركَّبُ، ويأتونَ بنظرياتٍ تفسِّرُ ذلكَ أو توضِّحُه، وهم يُجرون التجاربَ لاختبارِ صحَّةِ هذه النظرياتِ، والمخترعُ هو كلُّ شخصٍ يفكِّرُ في آلةٍ جديدةٍ أو طريقةٍ مبتكرةٍ لصنعِ شيءٍ، وتستطيعُ أيّها العربيُّ الصغيرُ أنْ تصبحَ يومًا ما عالمِا أو مخترعًا بالجِدِّ والاجتهادِ، وتحصيلِ العلمِ والمعرفةِ، فتأتي بنظريةٍ علميةٍ مهمةٍ أو اختراعٍ جديدٍ يحقِّقُ الخيرَ لكَ ولِمَنْ حولكَ، بل وللبشريةِ جَمْعَاء.
اكتشاف النار اكتشفَ الناسُ كيف يُشْعلون النارَ منذ 500000 سنة تقريبًا، واستخدموها في الإضاءةِ والتدفئةِ والطبخِ، كذلك استخدموها في صنعِ الأدواتِ والأسلحةِ من المعدنِ.
المخترعونَ الأوائل صَنعَ المخترعونَ الأوائلُ أدواتٍ يدويةً لتساعدَهم على صيدِ الحيوانِ وتقطيعِ أجزائِهِ وعلى قطعِ الخشبِ، وتوصَّلوا إلى اكتشافاتٍ مهمةٍ جدًا مثلَ كيفَ يُشعلونَ النارَ، وكيفَ يصنعونَ الأدواتِ من المعدنِ، كذلك اخترعوا العجلةَ والمحراثَ، ما أدَّى إلى تغيرِ طريقةِ الناسِ في العيشِ، وإلى المزيدِ من الاكتشافاتِ الأخْرى والاختراعات.
إشعالُ النارِ قام الإنسانُ الأوَّلُ بإشعالِ النارِ عن طريقِ حكِّ قطعتينِ من الخشبِ معًا أو قطعتينِ من الظّرَان (حجر).
اختراع العجلة استُخدمت العجلةُ لأوَّلِ مرةٍ منذ 5500 سنة تقريبًا في بلاد الرافدينِ (العراق)، وكانت العجلاتُ الأولى تُصنّعُ من ثلاثِ قطعٍ خشبيةٍ يُحكَم ضمَّها معًا، ثم اخْتُرعت العجلاتُ ذات البرامقِ في ما بعد في العصورِ الرومانيةِ.
المحراث استُخْدمت المحاريثُ لأول مرة منذ حوالي 6000 سنةٍ لتقليبِ التربةِ وتفتيتِها، وقد مكنتِ المحاريثُ الناسَ أن يزرعَ بعضُهم الأرضَ، وأن يتفرغَ البعضُ الآخرُ لأعمالٍ أخرى مختلفةٍ.
صُنْع الأدوات المعدنية تُسمى معظمُ المعادنِ الموجودةِ في الصخورِ الخاماتِ المعدنيةِ، وهي عادةً ما تكونُ متحدةً مع موادَّ أخرى كالأُكسجينِ، والحرارةُ مطلوبةٌ للحصولِ على المعادنِ من خاماتِها ويُطلق على هذه العمليةِ (الصَّهْرُ) وكانَ خاما الحديدِ والنحاسِ أوَّلَ ما تمَّ صهرُه لاستخلاصِ المعدنِ منهما.
الحضارةُ الإغريقيةُ كانَ اليونانيونَ القدماءُ من أوائلِ الشعوبِ التي فكَّرتْ في كيفَ يعملُ العالمُ أو يُدار، وجاءَ أناسٌ منهم يُطلقُ عليهم الفلاسفةُ بنظرياتٍ تفسِّرُ الأشياءَ التي رَأَوْها من حولِهم، وكذلك كان اليونانيونَ بارعينَ جدًا في علمي الرياضياتِ والفلَكِ، واخترعوا كثيرًا من الآلاتِ النافعةِ مثل لولب أرشميدس.
أفلاطونُ وأرسطو كان أفلاطونُ وأرسطو فيلسوفين شهيرين. جاءا بنظرياتٍ عن العالمِ المحيطِ بهما، وقد جاءتْ كلمةُ «فلسفة» من كلمةٍ يونانيةٍ معناها «محبَّةُ الحكمة».
أرشميدس اشْتُهرِ عالمُ الرياضياتِ اليونانيُّ «أرشميدس» بصيحتِهِ الشهيرةِ «أوريكا»*، فقد اكتشفَ سببَ طفوِ الأشياءِ، وذلك أثناءَ استحمامِهِ، وجزءٌ من جسمِهِ مغمورٌ في الماءِ، كما اخترعَ لولبَ أرشميدس، الذي اسْتُخْدِمَ في رفعِ الماءِ والحبوبِ.
لولب أرشميدس يرتفعُ الماءُ في الأنبوبِ، ومنه إلى الأرضِ، وذلك عن طريقِ إدارةِ اليدِ الموجودةِ في أحد طرفي اللولبِ.
قياسُ الأرضِ «أراتوثينيس» عالمُ رياضياتٍ يونانيٌّ قديم، وفلكيٌّ أيضًا، تولَّى إدارةَ مكتبةِ الإسكندريةِ القديمةِ، وأعتقدَ أنَّ الأرضَ مستديرةٌ مثل الكرةِ، واستنبطَ حَجْمَها من قياسٍ طولِ ظلٍّ في ظهيرةِ يومٍ في منتصفِ الصيفِ، ومن العجيبِ أن ما توصَّل إليه كانَ قريبًا من الحجمِ الحقيقيِّ للأرضِ، بعد أن تَمَّ تقديرُه بتكنولوجيا الوقتِ الراهنِ.
المشتغلونَ بالكيمياءِ القديمةِ (السيميائيون) اعتقدَ كثيرٌ من الناسِ في اليونانِ القديمةِ والهندِ والصينِ أنَّ العالمَ قائمٌ على الأضداد كالحارِّ والباردِ والذكرِ والأنثى، وأنَّ الذهبَ معدنٌ «كريمٌ» أو نقيٌّ، في حين أنَّ الرصاصَ معدنٌ «خسيسٌ» أو غير نقيٍّ، وكانَ «السيميائيونَ» أناسًا يُجرون التجاربَ على المعادنِ بقصدِ تحويلِ الرَّصاصِ إلى ذَهَب.
معامل السيميائيين كان السيميائيون يُجْرون التجاربَ على موادَّ مختلفةٍ كثيرةٍ في معامل جيدةِ التجهيزِ، ويضعون الموادَّ على النارِ، ويُدونون ما يَحْدثْ أثناءَ إجراءِ تلك التجاربِ.
جورجيوس أجريكولا وُلدَ جورجيوس أجريكولا منذ 500 سنةٍ مضَتْ، وقد كَتَب كيف يستخلصُ الناسُ المعادنَ من موادِّها الخامِ ويقومون بتشكيلِها وتصنيعِها، وكانتْ أعدادٌ كبيرةٌ من السيميائيين تُمَارسُ عملَها بمدينةِ براغ في الجمهوريةِ التشيكيةِ، التي اشْتُهرت بأنَّها مركزُ الكيمياءِ القديمةِ.
حلمُ السيميائيين كانَ السيميائيونَ يأملونَ في الحياةِ إلى الأبدِ حين يحوِّلون الرَّصَاصَ إلى ذهبٍ، ولكنهم في الحقيقةِ لم يفلحوا قَط في تحقيقِ هذا الأملِ أو ذاك الحُلْم.
قوانين الكونِ اعتقدَ الناسُ في الأزمنةِ القديمةِ أنَّ الأرضَ مركزُ الكونِ، وفي العامِ 1543 قدَّم عالمُ الفلكِ البولندي «نيكولاس كوبرنيكوس» النظريةَ القائلةَ بأنَّ الشمسَ هي مركزُ منظومتِنا الشمسيّةِ، وهي النظريةُ التي أكَّدها في ما بعد كلٌّ من: «جاليليو جاليلي» في إيطاليا و«إسحق نيوتن» في إنجلترا، وذلك من خلالِ الملاحظةِ وإجراءِ الحساباتِ الرياضيَّةِ.
جاليلو والمِقْراب (أو التلسكوب) كان جاليليو أوَّلَ من نَظَرَ إلى القمرِ وغيرِه من الكواكبِ الأخرى باستخدام المِقْراب (التلسكوب)، وقد أَبْدَى ملاحظاتٍ دقيقةٍ جدًا أدت إلى اكتشافاتٍ عديدةٍ، أهمُّها أنَّ الأرضَ تدورُ حول الشمسِ.
جاليليو في محنةٍ قَدّمت الكنيسةُ الكاثوليكيةُ الرومانيةُ جاليليو للمحاكمةِ وحبستْهُ، لأن كثيرًا من اكتشافاتِهِ تعارضتْ معَ معتقداتِ الكنيسةِ في ذلك الوقتِ، التي رأتْ أنَّ الشمسَ تدورُ حولَ الأرضِ.
إسحق نيوتن وُلِدَ العالِمُ الإنجليزيُّ «إسحق نيوتن» في العام 1642، وهو العامُ الذي توفي فيه «جاليليو»، وقد قامَ باكتشافاتٍ بالغةِ الأهميةِ عن القُوى والحركةِ والضوءِ واللونِ، وفي الرياضياتِ كذلك، وأدرك أنَّ الجاذبيةَ (وهي التي أدت إلى سقوطِ التَّفاحةِ من الشجرةِ إلى أسفلِ) هي التي أبقتِ القمرَ في مدارِهِ حولَ الأرضِ، وأبقت الأرضَ في مدارِها حولَ الشمسِ.
الكشفُ عن المادةِ تساءلَ الناسُ دومًا مِمَّ تتركَّبُ المادةُ أو تتكوَّن؟ وكان عالِمُ الكيمياءِ الفرنسي «أنطوان لافوازييه» أوَّلَ مَن قامَ بتجاربَ دقيقةٍ جدًا للإجابةِ عن هذا التساؤل، وقد عاشَ في زمنٍ توصَّل فيه العلماءُ إلى نظرياتٍ جديدةٍ في تفسيرِ المادةِ والكيمياءِ وقد أثبتتْ تجاربُهم صحَّةَ بعضِها.
عمل لافوازييه كانتْ تجاربُ لافوازييه من الدقَّةِ بحيثُ استطاعَ أن يحسبَ ما يفقدُه أو يكتسبُه الناسُ من وزنٍ حين يأكلونَ أو يتنفَّسون.
لافوازييه والاحتراق من أهمِ نظرياتِ لافوازييه تفسيرُه لكيفيةِ احتراقِ الأشياءِ، فقد اكتشفَ من خلالِ سلسلةِ تجارب دقيقةٍ غازَ الأكسجين في الهواءِ الذي يتَّحدُ مع الموادِّ حينَ تحترقُ.
فولتا والبطاريّةُ الكهربائيَّةُ كان «اليساندرو فولتا» العالِمُ الإيطاليّ أوَّلَ من صنَعَ بطاريةٍ، وقد صنعَها من أقراصِ زنكٍ وأقراصِ نُحَاسٍ يفصلُ بينها أقراصُ ورقٍ منقوعة في حِمْضٍ.
المغناطيسيَّةُ الكهربائيَّةُ في العام 1821 اكتشفَ عالِمٌ دنماركيٌّ اسمه «هانس أورستيد» أنَّ التيارَ الكهربائيَّ يُحْدِثُ دائمًا مغناطيسيةً، وبحثَ عالِمُ الفيزياءِ الإنجليزي «مايكل فاراداي» هذا الأثرَ، وقامَ باكتشافاتٍ عديدةٍ في مجالي الكهرباءِ والمغناطيسيةِ، ومن اختراعاتِهِ المحركُّ الكهربائيُّ (الدينامو). كذلك كان «فاراداي» عالمًا في الكيمياءِ الكهربائيَّةِ، وكانَ مَعْملُهُ في الدورِ الأرضيِّ للمعهدِ الملكيِّ في لندن بإنجلترا.
نظريَّةُ النشوءِ إن نظريَّةَ النشوءِ من النظرياتِ المهمةِ في مجالِ العلمِ، لأنّها تفسِّرُ كيفَ ظهرتْ إلى الوجودِ الأنواعُ المختلفةُ من النباتِ والحيوانِ، وهي نظريةٌ جاء بها «تشارلز داروين» عالِمُ الأحياءِ الإنجليزي بعد أَنْ درسَ الآلافَ من النباتاتِ والحيواناتِ على اختلافِ أنواعِها، وقد تَحَقَّقَ من أنَّ الأنواعَ المختلفةَ ينتمي بعضُها إلى بعض.
جزر جالاباجوس دَوَّنَ «داروينُ» ملاحظاتِه وهو في جزرِ جالاباجوس الواقعةِ على مسافةٍ من أمريكا الجنوبيّةِ، وقد جاءت ملاحظاتُه مؤيدةً لنظريتِهِ في النشوءِ، التي توضِّحُ كيفَ أنَّ الأنواعَ التي تتكيّف مع بيئتِها تبقى حيةً، على حين تنقرضُ الأنواعُ الأخرى، ويُطلَقُ على هذه الفكرِة «الانتخاب الطبيعي».
علم الوراثة اكتشَف «مندل» قوانين علمِ الوراثةِ، وذلك بتربيةِ نباتاتِ البسلَّة ذات الصفاتِ المميزةِ المختلفةِ، وقد أوضحَ أنَّ حجمَ القرنِ ولونَه ينتقلان خلال أجيالٍ لاحقةٍ متعاقبةٍ.
جورج مندل إن دراسةَ الكيفيةِ التي تنتقلُ بها الصفاتُ المميزةُ من جيلٍ إلى جيلٍ هي ما نسمّيه «وراثة»، ويتناولُها علمُ الوراثةِ بالشرحِ والتفسيرِ، وكان «جورج مندل»، وهو راهبٌ وعالِمٌ نسماويٌّ، أوَّلَ مَنْ قامَ بالبحثِ في هذا العلمِ، فقد درسَ آلافًا من نباتاتِ البسلَّة الحلوةِ في حديقةِ الدير.
ليوناردو دافنشي ليوناردو دافنشي واحدٌ من أعظمِ المخترعينَ في كلِّ العصورِ، وُلدَ في البندقيةِ بالقربِ من فلورنسا بإيطاليا في العام 1452، وكان عالِمًا كبيرًا ورسامًا شهيرًا، وقد أبدعَ واحدةً من أشهرِ اللوحاتِ في العالم هي «الموناليزا» أو «الجيوكندا».
الهليكوبتر لم تظهر الطائراتُ إلا في القرن العشرينِ، ومع ذلك فقد وضع «دافنشي» لها تصورًا قبل ذلك بأربعمائة سنة.
سابق لزمنه لم تُنفَّذْ كثيرٌ من أفكار «دافنشي» في حياتِهِ، لأن صنعَ الموادّ التي يحتاجُ إليها التنفيذُ لم يكن ميسورًا في ذلك الوقتِ، ولم تكن الطاقةُ التي يحتاجُ إليها متوافرةً.
النّشَّابية كانَ من بين ما فكَّر فيه «دافنشي» الأسلحةُ، وهذه النشابيةُ الهائلةُ يُمكنها أن تُطْلقَ سهمًا كبيرًا يخترقُ الهواء بسرعةٍ.
التكنولوجيا والسيارة في زمنِ ليوناردو دافنشي منذ حوالي 500 سنةٍ، لم تكنْ توجدُ سياراتٌ، وكان الناسُ يتنقّلونَ هنا وهناك إما مشيًا على الأقدامِ وإما ركوبًا على ظهورِ الخيلِ أو في عرباتٍ تجرُّها الخيول، وقد حلم «دافنشي» بسيارةٍ تسيرُ بقوةٍ ذاتيةٍ، على أنَّ أوَّل سيارةٍ تمَّ تركيبُ أجزائها جاءت بعد وفاتِهِ بأكثر من 350 سنة، وكانتْ مزوَّدةً بمُحرِّكٍ بخاري، وذلك على يدِ المهندس «نيقولا كونيو» في العام 1770، ويعملُ مصممو السياراتِ في الوقتِ الحاضرِ على تحقيقِ أكبرِ قدرٍ من الأمنِ في السيارةِ، وهذا يرجعُ إلى اختراعاتٍ مثل الأكياسِ الهوائيةِ وأحزمةِ المقاعدِ وحواجز التصادمِ الجانبية ومضادات التثبيتِ، كما تُستخدم الكمبيوتراتُ أيضًا في ضَبْطِ المحرِّك.
الإطارات سَجَّلَ «روبرت تومسون» براءةَ اختراعِ الإطارِ المملوءِ بالهواءِ المضغوطِ في العام 1845، ثم جاءَ «جون بويد دنلوب» وبدأ في استخدامِهِ في العام 1887 حينما جعلَه مناسبًا لدراجتِهِ، وقد صنعَ الأخوان الفرنسيَّانِ «أندريه وإدوارد مشلان» أوَّل إطاراتٍ مملوءةٍ بالهواءِ المضغوطِ تصلحُ للسياراتِ في العام 1895.
المحرِّك قام «نيقولاس أوجست أوتو» بتركيبِ محرّكِ الاحتراقِ الغازي في العام 1778، وفي العام 1884 صنعَ «جوتليب ديملر» أوَّل محركٍ ذي سرعةٍ عاليةٍ ووزن خفيف يُدار بالبنزين، وفي العام 1885 صنع «كارل بنز» مركبةً ذات ثلاثِ عجلاتٍ ومحرِّك احتراقٍ داخلي يعملُ بالبنزين، وتبلغُ سرعتُه القُصوى 13 كيلومترًا في الساعةِ، وقام «رودلف ديزل» بتركيبِ أول محرك ديزل في العام 1892، وقد اخترعَ المهندسُ الألمانيُّ «كارل فانكل» نوعًا آخر من محرِّكِ الاحتراقِ الداخلي، وهو المحرِّكُ ذو المكبسِ الدوراني الذي يتمتعُ بالعديدِ من المزايا من حيثُ السرعةُ وخفَّةُ الوزنِ وحسنُ الأداءِ وقلةُ الضجيجِ وقلةُ تلويثِ الهواءِ.
مُبدئُ الحَرَكة اخترعَ المهندسُ الكهربائيُّ الأمريكيُّ «تشارلز كترنج» مُبدئ الحركة في العام 1912م، ولم يعد الناسُ بحاجةٍ إلى «ذراع التدوير» لكي يبدأ المحرِّكُ عمله.
طراز «تي» (أو موديل T) في العام 1908 أدخل «هنري فورد» طريقةً تتميزُ بالسرعةِ والاقتصادِ لإنتاجِ أعدادٍ وافرةٍ من السياراتِ، وذلك بتصنيعها في خطِّ إنتاجٍ، ما جعلَها أرخصَ من ذي قبلٍ وازداد الإقبالُ على شرائِها، وبيعَ من هذا الطرازِ خمسةَ عشرَ مليون سيارةٍ في مختلف أقطارِ العالمِ، وهي سياراتٌ قادرةٌ على السفرِ بسرعةٍ تصلُ إلى 64 كيلومترًا في الساعةِ.
السيارةُ المنمنمة صمَّمَ المهندسُ «أليك اسيجونسس» السيارةَ المنمنمة، وصَنَّعتها شركةُ «أوستن» ووُضِعتْ موضعَ الاستعمالِ في العام 1959، وأصبحتْ منذ ذلك الوقتِ سيارةً رائجةً للغايةِ، واستخدِمتْ لأغراضٍ عديدةٍ من سيارةِ الشرطةِ إلى سيارةِ السباقِ (الرالي).
المحولات الحفزية تحتوي أبخرةُ العادمِ المنبعثةِ من محرِّكِ السيارةِ على غازاتٍ عديدةٍ تلوِّثُ الهواءَ، وكلما كثرَ استخدامُ السياراتِ للطرقِ، ارتفعتْ معدلاتُ التلوثِ في الهواءِ، ولهذا اختُرِعَ المحوِّلُ الحفزي في العام 1979، وهو جهازٌ يعملُ على الملاءمةِ بين المحرِّكِ والعادمِ الخارجِ للتقليلِ من بعضِ أنواعِ التلوثِ.
اللولبُ المزدوجُ فَسَّرَتْ نظريةُ النشوءِ كيفَ تظهرُ إلى الوجودِ أنواعٌ جديدةٌ من النباتِ والحيوانِ، وأظهرَ عِلمُ الوراثة كيفَ أنَّ الصفاتِ المميزَة المختلفةَ تنتقلُ من جيلٍ إلى جيلٍ، على أنَّ العلماءَ أرادوا التوصَّلَ إلى الكيفيةِ التي يتمُّ من خلالها هذا الانتقال على وجه التحديدِ، فاكتشفوا أنَّ المسئولَ عن ذلك مادةٌ كيميائيةٌ تسمى الـ «د - ن - أ» - أو حمض الـ«دوكسي ريبو نكلييك». تحت المجهر (أو الميكروسكوب) في العام 1882 شوهِدت لأول مرةٍ أجزاءٌ دقيقةٌ من الخلايا أطلق عليها «كروموسومات»، وتحتوي هذه الـ«كروموسومات» على الـ«د - ن - أ». ويوجد الـ «د - ن - أ» في خلايا كلِّ نباتٍ وحيوانٍ، وهو أساسٌ في نقلِ الصفاتِ الشخصيّةِ، التي تجعلُ كلُّ فردٍ منا متميّزًا عن الآخرين، وقد درستْ «روزالند فرانكلين» تركيبَ الـ«د - ن - أ» باستخدامِ طريقةِ تصويرِ البلوراتِ بالأشعةِ السينيةِ. وفي العام 1953 استخدَم «جيمس واتسون» و«فرانسيس كريك» ما قامتْ به «روزالند» من عملٍ في بناءِ نموذجٍ لـ«د - ن - أ»، فاكتشفا أنّه يتخذ شكلَ اللولبِ المزدوجِ.
تصويرُ البلورات بالأشعة السينية استُخدِمتْ الطريقةُ المسمّاةُ «تطويرَ البِلوراتِ بالأشعةِ السينيةِ» للكشفِ عن تركيبِ الـ«د - ن - أ»، وقد طوّر هذه الطريقة «وليم لورانس برج» وولدُهُ «وليم هنري برج».
الكشفُ عن التركيب باتباع طريقةِ تصويرِ البلوراتِ بالأشعةِ السينية تُظهر الأشعةُ ذات القوةِ البالغةِ صورةَ الذَّراتِ في المادةِ، ويمكنُ استنباطُ مواقعَ الذَّراتِ من الكيفيةِ التي تنعكسُ بها الأشعةُ.
فتوحاتٌ علميَّةٌ في المجالِ الطبيّ اهتمَّ الأطباءُ دائمًا بمعالجةِ الأمراضِ والوقايةِ منها، وتحقَّقَ أطباءُ العصرِ الحديثِ من أن الجراثيمَ سببُ كثيرٍ من الأمراضِ، وقد بدأ الربطُ بين الجراثيمِ والأمراضِ في الخمسينياتِ من القرنِ التاسعِ عشر، ويمكنُ للأطباءِ الآن معالجةُ الأمراضِ بالعقاقيرِ المسمَّاةِ بالمضاداتِ الحيويةِ، كما يمكنهم العملُ على تجنّبها أو الوقايةِ منها باللقاحاتِ والمطهّراتِ.
اللقاحِ
كان إدوارد جنر أوَّلَ من أعدَّ لقاحًا، فقد لاحظَ أنَّ الحلاباتِ لا يُصبن بالجُدري مطلقًا (وهو مرضٌ تسبّبَ في وفاةِ الملايينِ في ما مضى)، وإن كُنَّ يُصبن بمرضٍ أخفَّ منه وهو جُدري البقر، وهداهُ تفكيرُه إلى أن جُدري البقر هو الذي حماهُنَّ من الإصابةِ بالجُدَريّ، فَعَمِد إلى نقلِ جدري البقرِ إلى صبيٍّ سليمٍ عن طريقِ الدمِ، فوجدَ الصبيَّ لم يُصَبْ بعد ذلك أبدًا بالجدري. فأدركَ حينذاكَ أن جدريَّ البقرِ قد جعلَ جسمَ الصبيِّ يُنتجُ موادّ كيميائية تُسمى «الأجسام المضادة»، وهي التي ساعدتْ جسمه على الوقايةِ من المرضِ.
نجاح استمر جنر في إعطاءِ اللقاحِ لكثيرٍ من الناسِ بعد تجربتِهِ الناجحةِ مع الصبي.
المطهرات لاحظَ عالمُ الكيمياءِ الفرنسيُّ «لويس باستير» أنَّ الكائناتِ الحيةِ الدقيقةِ التي يُطلق عليها الجراثيم، والتي توجَد في اللبنِ، سببُ فسادِهِ، وقد أدَّت هذه الملحوظةِ إلى تفسيرِ ما يحدث لدم الكثيرين من تلوّث حين يُجرحون أو يَجرون عمليات جراحية.
الكربوليك قاتل الجراثيم حِمْض الكربوليك مُطهر يقتلُ الجراثيمَ ويمنعُ الإصابةَ بالمرضِ، وقد استعمله الجرَّاحُ الإنجليزيُّ «جوزيف ليستر» في العملياتِ الجراحيةِ، وهو ما أدّى إلى إنقاذِ حياةِ كثيرٍ من الناس.
النسبيَّةُ والضوءُ والصوتُ كانَ «ألبرت أينشتاين» عالمُ الفيزياءِ الألماني المولدِ مُتَّقِد الذكاءِ - نشرَ نظريتَه النسبية الخاصة في العام 1905، ثم نشرَ نظريةَ النسبيةِ العامةِ في العام 1916، وعليهما قامت شهرتُُهُ، وبهما معًا فتح للعلماءِ طريقًا جديدًا للنظرِ في الزمنِ والفضاء والجاذبيةِ.
تجاربُ فكر إن نظرياتِ «أينشتاين» قائمةٌ على ما يسمى «تجاربُ فكر»، وهي تجاربُ تتم داخلَ الرأسِ أو باستخدامِ الرياضياتِ، ثم تأتي التجاربُ العمليةُ لتُبرهنَ على صحتِها.
الزمنُ يبطئ تُقرِّرُ نظريةُ النسبيةِ الخاصة أن الزمنَ يبطئُ عند السرعاتِ العاليةِ، وقد ثبتتْ صحةُ هذه الفكرةِ في تجربةٍ أُجريت على طائرةٍ عند خليجٍ تشيسابيك بأمريكا، فقد طارتْ حول العالمِ، ثم عادتْ في وقتٍ أقلّ مما تَمَّ التنبؤ به.
الفضاءُ والجاذبيةُ تُفسِّرُ النسبيةُ العامةُ الجاذبيةَ بالقولِ بأنَّ الفضاءَ حولَ شيء يكونُ «مَحْنِيًا» تمامًا مثلما يحدثُ لرقعةِ مطَّاطٍ مشدودةٍ إذا ما وُضِع عليها شيءٌ.
الأرض.. الشمس.. القمر الكسوفُ الشمسيُّ: تمَّ قياسُ الضوءِ المنبعثِ من نجمٍ أثناء كسوفِ شمسيٍّ حدثَ في العام 1919، وتبيَّنَ أنه قد انحنى وهو يمرُّ حولَ الشمسِ مثلما تنبأت النظريةُ العامةُ لأينشتاين.
توماس أديسون مخترعُ أمريكيٌّ، أسهمَ في العديدِ من الاختراعاتِ المهمةِ في المائة السنة الماضيةِ، وحصلَ على أكثر من ألف براءةِ اختراعٍ - (وبراءةِ الاختراع وثيقةٌ يدوِّنُ فيها الشخصُ أنَّ الاختراعَ قائمٌ على فكرةٍ من عندِه)، وهذا يعني أن الغيرَ لا يستطيعُ أن يستخدمَ هذا الاختراعَ أو ينتفعَ به من غيرِ إذنِ صاحبِه.
الضوءُ الكهربائي اخترعَ اثنان - كلٌّ منهما منفردًا - المصباحَ الكهربائيَّ، وهما «أديسون»، و«جوزيف سوان» الإنجليزي.
تسجيل الصوتِ كانَ «أديسون» أوَّل مَن سجَّلَ الصوتَ، واستمعَ إليه بعد تسجيلِهِ مباشرةً، باستخدام الاختراعِ المسمَّى «فونوغراف» ومعناه «الكتابة المسموعة».
معملُ بحث أقام «أديسون» معملاً جيدَ التجهيزِ، حيثُ عَمِل هو ومستخدموه في الاختراعاتِ الجديدةِ. السفرُ والاتصال لقد تغيّرَ العالمُ على نحوٍ مثيرٍ في المائتي سنة الماضيتين، وكثيرٌ مما نقومُ به في الوقت الحاضر (مثل التحدّث في التليفونِ ومشاهدةِ التلفزيونِ والسفرِ بالطائرةِ) أصبحَ ممكنًا بفضلِ جهودِ كثيرٍ من العلماءِ والمخترعين.
الغرفةُ المظلمةُ صورةٌ مقلوبةٌ لشخصٍ أُسقِطتْ على الحائطِ الخلفي للصندوقِ المُظْلم.
التصويرُ الضوئي زوَّدنا التصويرُ الضوئيُّ بوسيلةٍ مهمةٍ للاتصال، وذلك عن طريقِ استخدامِ الصورِ، وقد تطورتْ آلاتُ التصويرِ الضوئيِّ - التي صُنِع أولها في الثلاثينياتِ من القرنِ التاسعِ عشر - عن طريقِ ما يُسمى «الغرفةُ المظلمةُ»، وهي جهازٌ كان يُساعد الفنانين على صُنعِ رسومٍ دقيقةٍ.
التليفون كان التلغرافُ (قبل اختراع التليفون) أسرعَ وسيلةٍ للاتصالِ بالآخرين الذين يَبعدون عنَّا كثيرًا، وكان هذا يستلزمُ إرسالُ نبضاتٍ كهربائيةٍ عبر الأسلاكِ بطريقةِ مورس، فلما اختُرِع التليفونُ استطعنا أن نكلِّمَ أناسًا يبعدون عنَّا مئاتٍ، بل آلاف الكيلومترات.
اختراعُ مَنْ؟ في يومٍ واحدٍ من شهر فبراير في العام 1876 تقدَّمَ كلٌّ من «ألكسندر جراهام بل» و«إليشا جراي» لنيل براءةِ اختراعِ التليفونِ، ولكنَّ الأولَ هو الذي فازَ بها.
الأخوان لومير أسهم كثيرونَ في اختراع الصورِ المتحركةِ - السينما، وقدَّم الأخوان لومير أوَّلَ عرضٍ عام لفيلم في العام 1895، وهو فيلم يُظهرُ أناسًا وهم يغادرونَ مصنعًا، وقد أبدى جمهورُ المشاهدين دهشتهم لرؤيةِ الصورِ وهي تتحرَّكُ على الشاشةِ.
التلفزيون اختُرِع التلفزيون، كما هي الحال بالنسبةِ للسينما، من خلالِ العملِ الجماعي لكثيرٍ من الناسِ، وقد قامَ المخترعُ الأسكتلنديُّ «جون لوجي بيرد» بنقلِ الصورِ التلفزيونية لأوَّل مرةٍ في العام 1926.
السكك الحديدية أصبحَ السفرُ أكثرَ سهولةٍ وسرعةٍ باختراع القطارِ البخاري في الثلاثينيات من القرنِ التاسعِ عشرِ، وكانَ الناسُ قبل ذلك يركبونَ الخيلَ أو يسافرونَ في عرباتٍ تجرُّها الخيلُ، و«الصاروخُ» واحدٌ من أوائلِ القطاراتِ التي قامتْ بنقلِ الناسِ.
السيارة كان لاختراعِ محركِ الاحتراقِ الداخلي أثرُه في ظهورِ السياراتِ وجعله حقيقةً ملموسةً، وكان المهندسُ الألمانيُّ «كارل بنز» أَوَّل شخصٍ يبيعُ سيارةً في العام 1885.
الهليكوبتر قام الألمانيُّ «هنريخ فوك» بتركيبِ أوَّل هليكوبتر في العام 1936.
النشاطُ الإشعاعيُّ والذرَّة كانتِ اليونانُ القديمةُ أوَّلَ موطنٍ لفكرِ أنَّ المادةَ مكونةٌ من جسيماتٍ دقيقةٍ تسمى الذرَّات، وسادَ الاعتقادُ على نطاقٍ واسعٍ بوجود تلك الذرَّاتِ في أوائلِ القرنِ التاسعِ عشر، وكانَ يظُن حتى العام 1897 أنها أصغرُ جسيماتِ المادةِ إلى أن ثبتَ العكسُ باكتشافِ الإلكترونِ والنشاطِ الإشعاعي المنبعثِ من نواة الذرّة.
اكتشاف الإلكترون في العام 1897 اكتشفَ «جوزيف جون تومسون» جسيمًا جديدًا أسماهُ «الإلكترون»، وكانَ هذا الجسيم أوَّل شيءٍ أصغر من الذرّة يتمُّ اكتشافُهُ.
فلق الذرة تتكوَّن الذرَّة من بروتوناتٍ ونيتروناتٍ، وقد قامَ «كوككُروفت» و«والتون» برشقِ البرتوناتِ الموجودةِ في الأنوية بالنارِ، وشاهدا ما يحدث للأنوية من تغيرٍ، فوجدا أنها تنشقُّ في كثيرٍ من الحالاتِ إلى نصفينِ، وأنَّ كلا منها يُكوِّن نواتين أصغر.
القنبلة الذرية أدَّى اكتشافُ «والتون» و«كوككُروفت» إلى صُنع القنبلةِ الذريِّةِ أثناءَ الحرب العالمية الثانية، وهذا مثالٌ لاكتشافٍ مدمّر أثارَ القلقَ والاهتمام.
داخل الذرَّة المادة كلُّها مكونةٌ من ذرّاتٍ، والذرّات أصغرُ من أن تُرى، وكلٌّ منها يتكونُ من إلكترونات تدورُ حول نواةٍ مركزيةٍ - وجمعها أنوية- وتحتوي النواة على معظمِ كتلةِ الذرّة، وينطلقُ منها إشعاعٌ إذا تمَّ تحطيمُها.
ماري كوري تصبحُ الذرّاتُ مشعَّةً حين يتمُّ تحطيمُ أنويتها، ويمكنُ أن يسبِّب الإشعاعُ المنبعثُ منها ضررًا، وقد بحثتْ «ماري كوري» عالمةُ الذرِّةِ الفرنسيةِ موضوعَ النشاطِ الإشعاعيِ، وكشفتْ الكثيرَ من خفايا الذرَّةِ، على أنها أُصيبتْ بالسرطانِ نتيجة تعرُّضِها للإشعاعِ، وتوفَّيت في أعقابِ ذلك.
العلماءُ والمخترعون في العصرِ الحديثِ بحثَ العلماءُ كلَّ أنواعِ الموضوعاتِ المخصصةِ في العصرِ الحديثِ، وأصبحَ الكمبيوترُ أداةً أساسيةً لكلِّ العلماءِ تقريبًا، ويحتاجُ معظمُ المخترعينَ في الوقتِ الحاضرِ إلى فهمِ نظرياتِ العلمِ وضرورةِ استيعابِها، لأنَّ معظمَ الاختراعاتِ المطلوبةِ معقدةٌ إلى حَدٍّ بعيدٍ، ومع ذلك تُعدُّ بعضُ الاختراعاتِ البسيطةِ جدًا من أفضلِ الاختراعاتِ وأحسنِها.
العملُ بالكمبيوترات يستخدمُ معظمُ العلماء الكمبيوتراتِ لتساعدَهم على البحثِ، وعلى تحليلِ وعرضِ المعلوماتِ التي يجمعونها من التجاربِ، وكذلك يستخدمُها كثيرٌ من المخترعينِ لتساعدهم على تصميمِ اختراعاتِهم.
صور الكون اهتمَّ العلماءُ منذ زمنٍ طويلٍ بمعرفةِ كيف بدأَ الكونُ، وقامتْ تليسكوباتٌ خاصة بالبحثِ في أعماقِ الفضاءِ، وأرسلت المعلوماتُ التي تلقتها إلى كمبيوتراتٍ كبيرةٍ، وعرضَتْ هذه صورًا، وهي صورٌ تساعدُ على التحقّقِ من صحةِ النظرياتِ التي يقدّمُها العلماءُ عن الكونِ.
تليسكوبات في الفضاء تدورُ حولَ الأرضِ أقمارٌ اصطناعيةٌ، وهي تحملُ تليسكوباتٍ خاصةً، وتعلو الغلافَ الجويَ المحيطَ بالأرضِ، كي ترى ما في الفضاءِ بوضوحٍ أكثر ممَّا تراه التليسكوباتُ الموجودةُ على الأرضِ، وتقومُ تلك التليسكوباتُ الخاصة بجمعِ المعلوماتِ وإرسالِها إلى الأرضِ مثل إشاراتِ الراديو، وتساعدُ هذه المعلوماتُ رجالَ الفلكِ على التحقّقِ من صحةِ نظرياتهم عن كيفيةِ نشوءِ الكون.
هويتنا في الـ «DNA» الـ«د.ن.أ» مادةٌ كيميائيةٌ موجودةٌ في كلِّ الكائناتِ الحية، والـ«د.ن.أ» عند كلِّ إنسانٍ يختلفُ عمَّا هو موجود عند غيرهِ، ويَمكنُ تحديدُ هوية الفردِ بتحليل تركيبِ الـ«د.ن.أ» عنده، وتُسمى هذه العملية بصمة الـ«د.ن.أ»، وقد استخدمتها أجهزةُ الشرطةِ بنجاح. وهذا مثالٌ طيّبٌ لما يُمكنُ أَنْ تسهمَ به الاختراعاتُ العلميةُ الحديثةُ في خدمةِ أمن المجتمع.
حقائق مدهشة عن العلماء والمخترعين
· معنى كلمة «ذرّة»: جاءتْ كلمة «ذرّة» من كلمةٍ يونانية معناها «الشيء الذي لا يُمكن تقسيمُه». · نظرياتٌ غريبة: إلى ما يقرب من مائتي سنة مَضَتْ كانَ الناسُ يعتقدون أنَّ الكهرباءَ والضوءَ والمغناطيسيةَ سوائلُ - كالماءِ - تتخلَّلُ الأشياءَ، أمَّا الآن فَقد عُرف بأنَّها جميعًا أنواع مختلفةٌ من الطَّاقة. · الاكتشافات بالصدفة: تَمَّت كثيرٌ من الاكتشافاتِ بغيرِ قصدٍ أصلاً، مثالُ ذلك اكتشاف «ألكسندر فلمنج» للبنسلين في العام 1928 بطريقِ الصدفةِ، فقد لاحظَ أنَّ شيئًا من الفِطْرِ تكوَّن على طبقٍ بمعملهِ، فأدَّى إلى قَتْل بعضِ الجراثيم. · المجلاتُ والصحفُ العلميةُ: من المهم أن يوصِّل العلماءُ أفكارَهم إلى بعضِهِم البعضِ، وهُم كثيرًا ما يكتبونَ عن نتائجَ تجاربِهم في المجلاتِ والصحفِ العلمية، وقد كانَ هنالك حوالي عشرُ مجلاتٍ وصحفٍ علمية تُطبَع بانتظام في العام 1750، كذلك كانَ يُوجد 300 صحيفة ومجلة علمية في العام 1830، أما الآن فيزيدُ العددُ على 4000 صحيفة ومجلة. · اكتشافاتٌ ثمينةٌ: يحقِّق المخترعون من تسجيلِ براءاتِ الاختراعِ أمرين، أحدهما نسبةُ الاختراعِ إلى صاحبهِ وأنه يخصُّه وحده دونَ منازع. والآخر أنَّ من حقِّ صاحبِ هذا الاختراعِ المطالبةُ بحقِّه المالي فيه حين يُباع أو يُرادُ الانتفاعُ به، وربَّما كانَ أقيمُ براءةِ اختراعٍ في التاريخِ البراءةِ التي نالها «ألكسندر جراهام بل» حين اخترعَ التليفون. · النظريةُ الموحدةُ الكبرى: يحاولُ بعضُ العلماءِ في الوقتِ الحاضرِ التوصَّلَ إلى نظرية موحدة تفسِّر كلَّ شيءٍ في الكون، وهذه النظريةُ الجامعةُ الواحدةُ يُطلق عليها «النظريَّةُ الموحدةُ الكبرى». ------------------------- * «أوريكا»: كلمةٌ يونانيةٌ معناها «وجدتُها». |
|
|
