لون السماء، لون الغيم، لماذا لا نطير؟...

16 كانون الثاني 2012

بين الثالثة والخامسة تنهال أسئلة الطفل على والديه يدفعه إلى ذلك فضوله ورغبته في اكتشاف كل ما يراه ويسمعه. فيطرح الأسئلة ويلحّ على الأجوبة، وكلّما كانت أجوبة الوالدين مبهمة أو معقّدة ازدادت أسئلته. فهو يحتاج إلى جواب بسيط يناسب سنه، وليس إلى نظرية علمية معقّدة.

- بابا لماذا السماء لونها أزرق؟
لون السماء الأزرق هو نتيجة انتشار نور الشمس في الجو. فإذا لم يكن نورها موجودًا فإننا نرى الفضاء عتمًا أسود ونرى النجوم ويكون الليل. فالنور الأبيض للشمس هو مزيج من كل ألوان قوس قزح، يسافر على شكل موجات مختلفة الطول، ولكل لون طول موجة، وهكذا يسافر النور بخط مباشر إلى أن يلتقي حاجزًا جويًا يرسله نحو اتجاه آخر، وعندما تدخل الإشعاعات الشمسية الغلاف الجوي، تلتقي الذرّات وجزيئات الهواء، وقطرات الماء والغبار وكل هذا يشكل الغلاف الجوّي.
وتنشر جزيئات الهواء موجات النور الأقصر، البنفسجي و النيلي والأزرق والأخضر، فيما موجات النور الطويلة الحمراء لا توزعها جزيئات الهواء.
إذاً لون السماء الأزرق هو مزيج من البنفسجي والنيلي والأزرق والأخضر واحتكاك بسيط بألوان أخرى تنتشر في كل السماء، فتعطينا اللون الأزرق الذي نراه.

- بابا لماذا الغيوم لونها أبيض؟
الغيوم بيضاء لأن قطرات المياه التي تتكون منها الغيمة تحتوي على كل ألوان الطيف الذي يعيد تشكّل النور الأبيض. ونلاحظ أن الغيم يصبح لونه رماديًا عندما لا يستطيع النور اختراقه، أو حين تظلل الغيوم بعضها.

- ماما لماذا لا تقع الغيوم على رأسنا؟
الماء الموجود في الغيم يكون عبارة عن نقاط صغيرة جدًا أو حبيبات كريستالية، وحجمها صغير جدًا، بحيث لا نراها بالعين المجرّدة، إلا إذا تجمعت بالالآف في السنتميتر المكعّب الواحد.
ويكون وزن قطرات الماء خفيفًا جدًا بحيث يستطيع الهواء حملها بسهولة ونقلها من موضع إلى آخر، وعندما تصبح كثيفة وضخمة ويصبح وزنها ثقيلاً تهبط على الأرض على شكل أمطار.

- ماما لماذا الشمس لونها أصفر؟
لأن لونها هو مزيج من كل الألوان ما عدا الأزرق. ويقول علماء الفضاء إن الشمس لونها أبيض، وهو اللون الذي كنا سنراه لو لم يكن الأزرق موزّعاً في كل الاتجاهات قبل أن يصل إلى أعيننا.

- ماما لماذا الشمس تحرق؟
الشمس كرة نار كبيرة جدًا وهي مشتعلة منذ زمن بعيد جدًا، وهي تدفئنا وترسل لنا النور. من دونها لن يوجد إنسان أو حيوان أو نبات على الأرض. ولكن يجب الانتباه إلى ضرورة وضع كريم واقٍ من الشمس خلال الصيف، وإلا تعرضنا لضربة شمس وحروق.

- ماما لماذا تنام الشمس؟
ربما تظن أن الشمس تتحرك، ولكن لا الشمس ثابتة بينما الأرض تدور، ولكن نحن سكان الأرض لا نشعر بدورانها، وأثناء دورانها تتعرّض لنور الشمس ويكون النهار، ومن ثم تتعرض للعتمة ويكون الليل.

- لماذا لا نستطيع الطيران مثل العصفور؟
لأنه ليس لدينا أجنحة مثل العصفور، كما أن وزننا ثقيل جدًا. لا تستطيع الكثير من الحيوانات الثقيلة الوزن الطيران وإن كان لديها أجنحة، فالنعامة مثلاً لديها أجنحة ولكنها لا تطير، لأنها ثقيلة جدًا. وإذا لاحظت أننا إذا بسطنا جناحي العصفور نجدهما أكبر بكثير من حجم جسده.

- ولكن الدجاجة خفيفة الوزن و لا تطير مثل العصفور؟
تستطيع الدجاجة أن تطير فقط بضعة أمتار وعلى ارتفاع منخفض، فجناحاها صغيران جدًا بالنسبة إلى وزن جسمها، مما يصعب عليها التحليق عاليًا ولكن في استطاعتها القفز أمتاراً عدة.
ويقال إنه عبر العصور فقدت الدجاجة قدرتها على الطيران مثل النعامة، وطائر الكيوي... ولكن في استطاعتها الركض سريعًا وتطير فقط لتهرب من خطر محدق بها.

- كيف يمكن طائرة كبيرة جدًا ووزنها ثقيل جدًا التحليق مثل العصفور؟
الطائرة تحلّق بفضل جناحيها، ولكن لكي تقلع تحتاج إلى قوة دفع كبيرة جدًا، لذا فإن المحركات الموجودة تحت جناحيها هي التي تعطيها القوة لتحلّق، فهذه المحركات ترسل كمية كبيرة وحارة جدًا من الوقود تجعل الطائرة تحلّق عاليًا في الفضاء الأزرق.

- ماما لماذا تبهت الشمس ألوان الثياب؟
يتعلق الأمر بظاهرة الأشعة ما فوق البنفسجية UV الصادرة من شعاع الشمس، التي تمنح بشرتنا سمرة جميلة على الشاطئ ولكنها تبهت ألوان الثياب. فالطاقة الصادرة من الشمس تحمل جزئيات لونية تعرف بالصبغية Pigments تدمرّها الأشعة ما فوق البنفسجية عندما تلمس الأقمشة والورق والبلاستيك... فمثلاً ضع ورقة ملوّنة على حافة النافذة وغطي نصفها بكرتونة، فتلاحظ بعد أسبوع أن القسم غير المعرّض للشمس لونه زاه فيما يبهت القسم المعرّض للشمس. وهكذا الثياب في كل مرة أغسلها وأعرضها للشمس تبهت ألوانها تدريجًا.

- ماما لماذا لا يختلط الماء بالزيت؟
لا يختلط الماء بالزيت لأن جزئيات الزيت مكوّنة من رأس هيدروفوب Hydrophob ( كاره الماء) ومسن هيدروفيل Hydrophile ( محب الماء)، وعندما تخلط الماء والزيت فإن رؤوس جزيئات الزيت تهرب من الماء.
ومن جهة أخرى فإن وحدة حجم الزيت أصغر من وحدة حجم الماء. فمثلاً كوب من الماء أثقل من كوب من الزيت من الحجم نفسه، لذا من الطبيعي أن يطفو الزيت على الماء.

- ماما لماذا يسبح رائد الفضاء في الفضاء؟
عندما رحل روّاد الفضاء إلى الفضاء ورأيناهم على التلفزيون بدا واضحًا أنهم يسبحون في الفضاء، لأنه لا توجد جاذبية في الفضاء مثل الأرض. فنحن ثابتون على الأرض لأن الكرة الأرضية تملك جاذبية وعندما نقفز، نعود ونسقط على الأرض، لأننا خاضعون لقانون الجاذبية الموجود فيها.
وحياة روّاد الفضاء ليست سهلة على الإطلاق، لأنهم كي يناموا عليهم التعلّق، وعليهم أيضًا تناول الطعام بطريقة محددة، كما عليهم القيام بتمارين رياضية مكثّفة كي لا تصاب عضلاتهم بالضمور.

- لماذا تقع الكرة دائمًا على الأرض؟
عندما نرمي الكرة في الهواء، بغض النظر عن قوة الدفع التي استعملناها، فهي تعود وتسقط على الأرض، لأن وزنها أثقل من الهواء وحكمًا تسقط بسبب هذه الظاهرة. وتنخفض سرعتها عندما تصل إلى الأرض، لأنها تخضع أيضًا لقانون الجاذبية.
وبما أن الكرة مصنوعة من مادة مطّاطة فإنها تقفز مرات عدة على الأرض، لكن الجاذبية تجعلها خاضعة لها إلى أن تثبت نهائيًا على الأرض.

- ماما لماذا الزجاج شفّاف؟
الزجاج خليط مكوّن من الرمل الأبيض والكربونات والصوّان والنيترات وبعض الكبريت. يوضع هذا الخليط في فرن حيث ينصهر، وتتحرك هذه الكتلة بالغاز الذي ينقّيها، ويصقل الزجاج عندما ترتفع درجة الحرارة، ويصبح الحوض شفّافًا عندما يقشط.
وإذا أُضيف إلى هذا الخليط مرة ثانية أوكسيد المعادن يتلوّن الزجاج. الزجاج إذًا وببساطة هو رمل مذوّب بحرارة مرتفعة جدًا ويتحوّل زجاجًا بفضل الحرارة.

- ماما لماذا يبدأ الماء بالغليان على حرارة 100درجة؟
يبدأ الماء بالغليان على هذه الدرجة إذا كان نقيًا ويخضع لمعدل الضغط الجوي نفسه. أما إذا أضفنا ملحًا إلى الماء فيبدأ الغليان على حرارة 120 درجة. ويجب أن تعرف أنه كلما كان الضغط الجوي مرتفعًا، يغلي الماء على درجة حرارة أعلى من 100.
وبالعكس كلما كان الضغط الجوي منخفضًا فإن غليان الماء يكون أسرع. لذا فإن الماء يغلي على حرارة 95 درجة في المناطق الجبلية، فيما يبدأ الغليان على حرارة100 درجة عندما يكون نقيًّا ومن دون ملح وعلى مستوى البحر.

- ماما لماذا يقال عن الأرض الكوكب الأزرق؟
تحمل الأرض هذا الاسم الشاعري لأن مشهدها من الفضاء يوحي أنها كوكب أزرق. وتملك الأرض هذا اللون لأنها كوكب محاط بغلاف من الغاز نسميه الغلاف الجوي المكوّن من الأزوت، والأوكسيجين والأرغون(عنصر غازي لا لون له ولا رائحة) وأوكسيد الكربون. يجعل الغلاف الجوّي وكثافة عناصره، الضوء المنعكس من الشمس على البحار والقارات الخمس والسماء والمساحات المائية هو أزرق.