در جستجوی خدا

نویسنده : آیت الله مکارم شیرازی

تاریخچه پرماجرای اتم

اتم سیر تاریخی طولانی دارد، شاید «دموکریت» (ذیمقراطیس) نخستین کسی بود که نظریه ترکیب موجودات را از اجزاء لایتجزی و نشکن (و بعبارت دیگر «اتم» که متأسفانه امروز شکسته شده و فقط اسمی از آن باقی مانده است!) اظهار داشت، ولی همانطور که از اسم آن پیدا است دموکریت عقیده داشت که اتم بهیچ وجه قابل شکست نیست، یعنی اصلاً اجزائی ندارد که بآنها تقسیم شود.
این نظریه مدتی مورد بحث و گفتگو بود، در ابتدا طرفدارانی پیدا کرد و بعداً از طرف دانشمندان و فلاسفه رد شد و اساساً وجود جزئی که قابل تجزیه باجزاء دیگری نباشد مردود شناخته شد.
تا سال 1919 میلادی یعنی تقریباً چهل سال پیش، خبری از شکستن اتم نبود ولی در آن سال نخستین قدم برای شکستن اتم بوسیله یکی از دانشمندان بنام «روترفورد» برداشته شد و روز بروز شکافتن اتم وارد مرحله تازه ای گردید و توانست آنقدر کسب اهمیت کند که این قرن را قرن اتم (یا صحیحتر، قرن اتم شکافی بنامند!.
ولی باید دانست اتمی که ذیمقراطیس طرفدار آن بود و فلاسفه بعد، آنرا مردود شناختند با اتمی که امروز در فیزیک مورد بحث است بیشتر در اسم شباهت دارد تا در حقیقت!

اجزای مرموز اتم

بهر حال اتم با آنهمه کوچکی و حقارت ظاهری دارای اجزاء متعددی است که عمده آن سه جزء است؛ یکی هسته اتم که از دو جزء تشکیل یافته: «پروتون» که دارای الکتریسته مثبت است و «نوترون» که فاقد هر گونه الکتریسته است، و دیگر اجزائی است که در اطراف هسته با سرعت فوق العاده زیادی درگردشند و آنرا «الکترون» یا «نگاتون» مینامند که دارای الکتریسته منفی است، دانشمندان حرکت الکترونها را بدور هسته بحرکت سیارات منظومه شمسی تشبیه کرده اند، با این تفاوت که سرعت سیر سیارات اتمی بدرجات بیشتر از سرعت سیر سیارات منظومه شمسی است، و همینهاست که حکایت از وجود یک برنامه متحد و عمومی میکند که در سراسر جهان هستی از کوچک و بزرگ اجرا میگردد(6)
سرعت حرکت الکترونها بدور هسته اتم راستی حیرت آور است، زیرا سرعت سیر آنها از سه هزار کیلومتر در ثانیه (در اتم ئیدروژن) تا 201164 کیلومتر در ثانیه (در اتم اورانیوم) میرسد! فکر کنید در این میدان بی نهایت کوچک موجودی با این سرعت که هیچ وسیله متحرکی بگرد آن نمی رسد چه وضعی بخود میگیرد، و در یک ثانیه چند مرتبه باید در گرد مرکز خود طواف کند؟!

بیابانهای هولناک درون اتم!

اما گمان نکنید همین فضای کوچک درون اتم پر است، زیرا میان الکترونها و هسته مرکزی فاصله و خلاء نسبتا وسیعی وجود دارد (البته نسبت بحجم اتم) بطوریکه اگر هسته را بصورت جسمی بشعاع یک متر فرض کنیم الکترونها در فاصله یک کیلومتری آن گردش میکنند و بقیه را خلاء تشکیل داده است، درست مانند خلاء وسیعی که در میان سیارات منظومه شمسی وجود دارد، و با این حساب روشن می شود که ماده اصلی اتم چقدر کوچک است.
بگفته «ژولیو» دانشمند معروف اگر فضای خالی میان اتمهای بدن یک انسان را از بین ببرند، یعنی اتمهای آن آنقدر فشرده شود که الکترونها بهسته مرکزی برسند بدن او آنقدر لاغر و کوچک میشود که بزحمت با میکروسکوپ دیده خواهد شد، و عجیبتر آنکه وزن آن همانست که بود، یعنی آن بدن بصورت یک ذره نامرئی بیرون میآید که 60 کیلوگرم یا بیشتر وزن دارد! زیرا وجود این فضای خالی در وزن اتم که ناشی از وزن هسته است ابداً دخالتی ندارد.
اینرا هم باید دانست که عناصر مختلف جهان با آنهمه اشکال و خواص گوناگونی که دارند سازمان اصلی ساختمان اتمی آنها یکی است؛ همه از اتم تشکیل یافته و اتم هم از الکترونها و پروتونها و نوترونها، با این تفاوت که در بعضی تعداد الکترونها فقط یکی است (مانند اتم ئیدروژن) و در بعضی بیشتر، تا میرسد باتم اورانیوم که در هر اتم «92» الکترون وجود دارد که دیوانه وار دور هسته اصلی در گردشند و بعد از آنهم عناصر دیگری کشف شده که الکترونهای بیشتری دارند.