سلسلة مقالات: عظمة الرحمن في مخلوقاته
*هندسة الرحمن تتجلى عظمتها في روعة مخلوقاته وتكامل أدائها فيما قدره لها, وبتصميمها العبقري الخالي من النقائص , مع إلتزامها التام بالحفاظ على (التوازن الرباني الدقيق) بين كل العناصر البيئية في الكون الفسيح.
* و (إن يشاء الله) سوف نستعرض في حلقات هذه السلسلة من المقالات, أمثلة من إبداعات الرحمن في جميع مخلوقاته الرائعه, ليتضح لنا مدي تفرد القدرة الإلاهية بإبداعاتها الربانية... والتي يستحيل أن تطاولها أي هندسة بشريه.
------------------------------------------------
34- عظمة الرحمن في خلق الكثافة بالكون
مقدمة أساسية وهامة :
- تعريف الكثافة : هي كتلة وحدة الحجوم من المادة.
- وتعتبر أنها : (وحدة الكتلة - لكل مادة ) – أو - كتلتها النوعية – أو - كتلتها الحجمية.
- وهي تساوي كمية الكتلة الموجودة في حجم مُحدد من مادة ما.
- وتُقاس عادةً بالكيلوجرام /متر3 أو بالجرام/سم3.
- وكثافة أي مادة (ثابتة) بغض النظر عن حجمها.
- وهي صفة فيزيائية (لكل مادة) خلقها الله, لتمييز كل منها عن غيرها, وبذلك تتحدد كيفية أدائها في الكون الفسيح.
- وصدق الخالق حين قال في قرآنه ,
{ إنا كُلَّ شَيْءٍ خَلَقْنَاهُ بِقَدَرٍ } (القمر - 49)
- الكثافة تعبّر عن علاقة (وحدة الحجم) مع (وحدة الكتلة) لأي مادةٍ أو جسمٍ ما.
- أي كلما ازدادت كثافة مادة ما - زادت كتلتها.
- وبصفة عام تقل كثافة المواد عند (إرتفاع درجة حرارتها أو ضغطها) - خاصة في الغازات والسوائل.
- لأنه عند إرتفاع الحرارة تقل (قوى التجاذب) بين جزيئات أي مادة, فتزداد المسافات البينية داخها, وبذلك تزداد الحركة الداخلية لجزيئاتها, فيتمدد حجمها , وبذلك تقل كثافتها النوعية.
- وعند تبريد أي مادة (يحدث العكس), فتقل كثافتها, ولذلك تطفو قطع الثلج فوق الماء الدافيء نسبيا عنه, ويطفو الجليد فوق مياة المحيطات .
- (الكثافة القياسية) لكل مادةّ = (الكثافة المطلقة), وهي تقاس عند ظروف قياسية موحدة, تضم (درجة الصفر المئوي وعند متوسط الضغط الجوي على سطح الأرض).
- عند الكثافة المطلقة يمكن تحديد وتسجيل (الخواص الطبيعية) المتواجدة بكل مادة, فإن كانت الكثافة كبيرة تكون المادة (صلبة) أساسا في الطبيعة, وإن كانت كثافتها صغيرة تكون (غازية), أما لو متوسطة فتكون أساسا (سائلة).
* ومن النادر أن توجد مادة في الطبيعة (صلبة) بينما تكون كثافتها اقل من أي (سائل).
- وحسب كثافة كل مادة بالطبيعة تتحدد هويتها وسلوكها الخاص في الطبيعة, مثل طفوها فوق الماء أو غرقها فيه، وكذلك دورها وإستخداماتها في (الهندسة والصناعة والعلوم الطبيعية). وبالذات عند قياس تركيزها في مركب كميائي ما، ويراعي ذلك عند تصميم الهياكل الإنشائية للمباني، وطريقة أدائها في أية تفاعلات, وحسب تحديد الخالق له, الذي أبدع في كل شيء.... وقدره تقديرا,
* { هَذَا خَلْقُ اللَّهِ فَأَرُونِي مَاذَا خَلَقَ الَّذِينَ مِنْ دُونِه... } ( لقمان - 11 )
قانون أرشميدس (قاعدة الطفو) :
* قوة الطفو (الدفع للأعلى) المؤثرة على جسم مغمور في سائل (أو غاز) تكون مساوية لوزن ما يزيحه من الماء.
- لذلك يطفو الجسم لو كثافته أقل من كثافة السائل – بينما يغرق إذا كانت أكثر منه - أم يعلق داخله عند تساويها.
تطبيقات على قانون أرشميدس
- السفن : تطفو فوق الماء, لأن حجم جسمها يزيح كمية كبيرة من الماء (وتتكون قوة دفع عالية)
- الغواصات :تتحكم في وزن حجمها (وكثافتها الكلية) فتغوص - تطفو- تعلق (بمليء أو إفراغ خزانات المياه داخلها).
- بالونات الهيليوم, تطير بالجو, لأنها تزيح من الهواءً حجم أثقل من وزنه (مع التحكم في إرتفاعه بتسخين الهيليوم).
- الهيدروميتر : يقيس كثافة السوائل بناءً على درجة طفو طرف المقياس فوق السائل.
أهمية كثافة المواد في حياتنا
* بعتبر تحديد كثافة المواد أداة (تشخيصية وتشغيلية) هامه, في مختلف التخصصات العلمية واليومية في حياتنا.
- تحديد قابلية المواد للطفو أو الانغماس: في (سائل أو غاز) ما, حسب كثافتها مقارنة بكثافة ذلك الوسط, فتطفو على المواد الأقل منه كثافة - وتغرق في الأعلى كثافة، وتعلق بالمساوية, وهو مبدأ هام وأساسي في الصناعات البحرية.
- تحديد هوية أي مادة ودرجة نقائها: فكل مادة (صلبة، سائلة، أو غازية) لها كثافة محددة تميزها وتحدد نقاءها.
- في الصناعة والإنتاج: لمراقبة جودة المنتجات (الغذائية والأدوية بالذات)، بقياس وتسجيل نسبة كل مكون فيها.
- عمليات التعبئة والتغليف والنقل: لحساب الوزن لحجم الشحنات بدقة شديدة, لتأمين سلامة نقلها.
- الهندسة المدنية والإنشاءات: حيث كثافة المواد الإنشائية (الخرسانة، الصلب) حاسمةً في قوة المنشآت وعزلها.
- الأهمية الطبية والبيولوجية: لأن كثافة الخلايا والسيتوبلازم تضمن وظائفها الحيوية, خاصة مع مكونات الدم.
- حالة البيئية على سطح الأرض: لتحديد حركة كتل الغازات والسوائل والملوثات بالجو والتيارات البحرية.
- حساب الوزن للحجوم: لتحديد وزن أحجام الشحنات, وهو أمر حيوي لسلامة التعبئة والتغليف والنقل.
أمثله على أهمية الكثافة
- في أعمال النقل والشحن/ لتحديد وزن البضائع بالضبط, لضمان سلامة رحلة الشحنات والعاملين عليها.
- في الطيران/ لتقدير كثافة الهواء حول الطائرة, وضمان توفر قوة رفع بالأجنحة تكفي للإقلاع والطيران والهبوط.
- في عمليات التصنيع الكيميائي/ لضبط التفاعلات الكيميائية عند خلطها أو فصلها - ولضمان كفاءة المنتجات.
- عند تدفق السوائل داخل الأنابيب/ لتحديد ضغطها المناسب ومعدل تدفقها ونوعية المضخات ووزن السائل المنقول.
- لضبط وإصحاح البيئية/ بتقدير كمية وكيفية الملوثات بالهواء أو الماء أو التربة, وعند تقييم آثارها الضارة بالبيئة.
- نفخ (كيس الهواء) بجسم السمكة، ليمتلئ بالهواء - فتقل كثافة السمكة لتطفو, او تفرغ هوائه لتغوص داخل الماء.
- نفس النظرية, إقبسها البشر في صناعة الغواصات, بملء مخازنها بالماء لتغوص, أو لإفراغها منه لتطفو.
- كثافة (الماء العذب) أقل من (المالح), لذلك قد تصل طبقة سفلية منه, لتسقي شجر بقرب البحر (مثل النخل بالعريش)
أعظم مظاهر نعمة خلق الكثافة في حياتنا
إنها المعجزة التي تجعل المراكب والبواخر الضخمة (كالجبال) والمحملة بآلاف الأطنان من مختلف الأثقال, لكنها لا تغرق في مياة البحار والأنهار, بل تطفو وتسير بسلاسة, بينما يدفعها محرك حجمه ووزنه (ضئيل للغاية) مقارنا بحمولاتها العملاقه. وهو ما نبهنا إليه الخالق في قرآنه,
{ - أَلَمْ تَرَ أَنَّ الْفُلْكَ تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِنِعْمَتِ اللَّهِ ..... } ﴿ لقمان - 31﴾
- { وَمِنْ آَيَاتِهِ ... الْجَوَارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ } (الشورى(32 –
- { وَلَهُ الْجَوَارِ الْمُنشَآتُ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ } ﴿ الرحمن - 24﴾
نعمة جريان السفن (بحجم الجبال) فوق المياه
- منذ بداية الحضارة البشرية, كان الخشب أفضل مادة لصناعة المراكب لركوب المياه، لأنه أخف منه، مع تقطيعه بشكل ألواح غير سميكة, لتزداد مساحة سطحه الملامس للمياه, وبذلك تزداد قوة رفعها للمركب (قاعدة أرشميدس)، كما كانوا يثبتون الأخشاب مع بعضها بالمسامير المعدنية, ثم تطلى (بمادة عازلة) لمنع تسرب الماء داخل المركب أو تشرب خشبها الماء, حتى لا تزداد كثافه الخشب ويتعرض للغرق. ولقد أثبت القرآن هذا التصميم, في سفينة النبي نوح,
- { وَحَمَلْنَاهُ عَلَى ذَاتِ أَلْوَاحٍ وَدُسُرٍ } (سورة القمر- 13)
كيف تطفو السفن المعدنية الضخمة :
- يتم صنع السفن الضخمة من عدة معادن (وكل منها كثافته أعلى من الماء), ومع ذلك تطفو معا بالسفيته, بينما تغرق أي قطعة صغيرة من أي معدن منفرد منها في الماء. وذلك لأن هذه السفن لها جزء ضخم مغمور (تحت مستوى الماء), ويكون حجمه متناسب مع حجم السفينة, لكنه مجوف (ومليء بالهواء الخفيف), مع بعض الشحنات المناسبة.
- لذلك تزداد قوة رفع المياه على السفينة (كلما زاد حجم الجزء المغمور)، وهي قوة تنتج من (فارق متوسط كثافة الكتل بالسفينة عن كثافة الماء), وهو ما سخره لنا الخالق, وذلك يمنع غرق السفن.
حاجة السفن لجزء ضخم مغمور
- كبر حجم الجسم المغمور من السفينة تحت سطح الماء، شرط هام وأساسي لحفظ توازنها فوق الماء.
- لذلك شبَّه القرآن الكريم ثبات السفن الضخمة وهي تجري فوق المياه (بالجبال & الأوتاد), لأن حجمها قد يكون ضخما مثل الجبال, لكنها تسير متزنة فوق سطح المياه, كمثل ثبوت الأوتاد المغروسة داخل التربة. لذلك قال سبحانه:
{ وَمِنْ آَيَاتِهِ الْجَوَارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ } (الشورى (32 -
{ أَلَمْ نَجْعَلِ الْأَرْضَ مِهَادًا (*) وَالْجِبَالَ أَوْتَادًا (*) } (النبأ 7& 6 )
- ويحدث ذلك لأن كبر حجم الجبال البارزة فوق سطح الأرض لازم لتثبيت صفائح (طبقات الأرض) الجيولوجية أسفلها, لأنها تكون طافية فوق طبقة (صهارة المعادن الملتهبة), التي تملأ كل قلب الكرة الأرضية (اللب في مركزها).
- معظم الجبال فوق الأرض كانت بالأصل (براكين ثائرة) منذ آلآف وملايين السنين, ولذلك تزايد تدريجيا حجم الجبال وإرتفاعها فوق سطح الأرض, مع تكرار تراكم (الصهارة البركانية) المندفعة خلال ثورات البركان المتتالية, وبعد خروجها تبرد وتتصلبها بعد حول الجبل وأعلاه فيما بين ثورات بركانه, وبذلك تتراكم أتقالها بمرور الدهر, حتى يخمد البركان وتتوقف ثوراته نهائيا, وعندما يصبح حجمه وثقله مثل (الوتد الضخم) والكافي لحفظ ثبات وإتزان طبقات الأرض التي يقف فوقها, ويمنع اضطرابها (بالهزات والزلازل) الأرضية , مع إنغلاق فوهة بركانه نهائيا.
- لكننا لأنرى سوى الجزء الظاهر من الجبل فوق سطح الأرض فقط, ولا نرصد إمتداده منغرسا في باطنها, مثل الأوتاد التي نرى القسمً الظاهر منهاً فوق الأرض, بينما جزء منها (الثلث على الأقل) يكون منغرسا داخلها, ليمكن الوتد من الثبات بقوة في الأرض, بعمق يكفي لثباته مع دعم الحبل المتصل به (لنصب خيمة مثلا). ولذلك قال تعالى,
{... وَأَلْقَى فِي الْأَرْضِ رَوَاسِيَ أَنْ تَمِيدَ بِكُمْ...... } )لقمان – 10)
- ولذلك فالسفن الضخمة (مثل الجبال) تحتاج لكبر حجم الجزء المغمور منها في الماء, ليكون لها كالوتد, اللكافي لحفظ توازنها وهي طافية فوق سطح الماء, وبذلك يمنع غرقها أو اضطرابها في مسيرها .
- ولذلك عندما ذكر الله (مسلات الفراعنة) بالقرآن, اسماها (الأوتاد), لأنها تكون منتصبة وثابتة في مكانها فوق الأرض (مع أنها ربما تزن عشرات الأطنان) وظلت باقية بمكانها - برغم مرورعشرات (وربما مئات الزلازل)عليها خلال آلآف السنين السابقة, لأن لها جزء (منغرس داخل الأرض) أسفلها, وله طول يناسب وزنها وطول جسمها.
- ولذلك عندما ذكر الخالق (فرعون موسي) في القرآن، جعله منسوبا لهذه المسلات الفرعونية.
- ولقد ثبت موخرا (بعد كشف أسرار اللغة الفرعونية), أن (رمسيس الثاني) كان أكثر حاكم فرعوني مصري رغبة في تسجيل إنجازات حكمه على المسلات, وأمر بصنع معظم المسلات الفرعونية الباقية سليمة حتى اليوم – من بين كل الملوك الفراعنة السابقين, وهى صفة مميزة أكدها له القرآن,
{ - وَفِرْعَوْنَ ذِي الْأَوْتَاد } ( الفجر -10(
{ - كَذَّبَتْ قَبْلَهُمْ قَوْمُ نُوحٍ وَعَادٌ ..... وَفِرْعَوْنُ ذُو الْأَوْتَادِ } ﴿ ص- ١٢﴾
- وهكذا بعد تنقلنا بحرص بين مختلف الحالات التي أبرزت أهمية (تحديد كثافة كل مادة) مما خلقها الله من حولنا بالكون, يتبين لنا أهمية تميز كل منها عن غيرها, وتأثير كل منها في حياة البشر على أرض الخالق الأوحد.
- وبذلك وجب علينا شكر الخالق على نعمة (خلق الكثافة) المحددة لخواص ومميزات كل مادة من مخلوقاته, وهو ما يسر لنا الإنتفاع بأفضل ما في كل منها, ولله كل الفضل والمنة,
* { ... فتبارك الله أحسن الخالقين. } (المؤمنون – 14)
---------------------------------------------
إعداد/ د. عبد المنعم وهبي
أستاذ بالأكاديميه الصحية بالسعودية سابقًا
سلسلة مقالات: عظمة الرحمن في مخلوقاته
3- هندسة صمامات القلب البشري والصناعي
5- هندسة الإخصاب وبدء حمل المرأة
ليصلك كل ما هو جديد ومفيد وصحي برجاء الإعجاب بصفحتنا على الـ FaceBook
