الكيمياء الكموميَّة:


الكيمياء الكموميَّة أو كيمياء الكم (Quantum chemistry)‏؛ هو فرع من الكيمياء النظريّة يقوم بتطبيق ميكانيكا الكم ونظرية الحقل الكموميّ وتقريب بورن-أوبنهايمر لحل قضايا ومسائل في الكيمياء. أحد تطبيقات الكيمياء الكموميّة هي دراسة سلوك الذرّات والجزيئات فيما يخص قابليَّتها للتَّفاعل.
تقع الكيمياء الكموميّة على الحدود بين الكيمياء والفيزياء ويشارك بها مختصّون من كلا الفرعين.

سبب تسميته بهذا الاسم يرجع إلى الأعداد الكميَّة الّتي هي عبارة عن أعداد تظهر كنتيجة رياضيّة منطقيّة تحدد أحجام وأشكال المجالات الإلكترونيّة.
يعتمد الكيميائيّون الكمّيّون التجريبيّون بشكل كبير على المطيافيَّة (التحليل الطيفي) الذي يمكن من خلاله الحصول على المعلومات المتعلقة بتكميم الطّاقة على المقياس الجزيئي. الأساليب الشائعة هي التحليل الطيفي بالأشعّة تحت الحمراء (IR)، والرّنين المغناطيسي النووي الطيف(NMR) ، والفحص المجهري بالمسبار الماسح.

ما الأهميَّة العلميَّة من دراسة الكيمياء الكميَّة؟
تسعى كيمياء الكم النظريّة (والّتي تصنَّف اعمالها ايضًا تحت فئة الكيمياء الحاسوبيّة) إلى إيجاد تنبؤات النظرية الكمية حيث أنَّ الذّرات والجّزيئات تملك طاقات منفصلة، ونظرًا لأنَّ هذه المهمَّة تسبِّب عند تطبيقها على الأنواع متعدِّدة الذّرات مُعضِلة الاجسام المتعدِّدة لذلك يتم اجراء هذه الحسابات باستخدام أجهزة الحاسوب.

ينطوي ذلك على تفاعل عميق بين الأساليب التجريبيَّة والنظريَّة. ويقوم الكيميائيُّون الكمِّيون بهذه الطّريقة بالتَّحقيق في الظواهر الكيميائيَّة.

تدرس كيمياء الكم الحالة القاعيَّة للذّرات والجزيئات الفرديّة، والحالات المثارة، والحالات الانتقاليّة الّتي تحدث أثناء التَّفاعلات الكيميائيَّة.

هذا التمثيل اللوني يمثّل سحابة الاحتمالات..

اللون الأبيض يتمثّل بالنسبة العالية لتواجد الالكترون حول النواة ويتدرّج الاحتمال من الاعلى حسب اللون (ابيض-->بنفسجي-->ازرق-->أسود) والأسود يمثّل نسبة ٠٪
لكل مستوى طاقة معيّن للنواة يكون اكو شكل وعدد ضخم جدا من الاحتمالات المتاحة لتواجد الالكترون حول النواة، وكل هذا على مستوى دون ذرّي وبأوقات اذا قسناها على واقعنا كبشر ممكن تكون لحظة بدايتها نفسها نهايتها..

وهذا تفسير اوّلي ونظري عن سحابة احتمالات ديراك ونظرية الكم الحديثة حسب ديراك

شنو التّفسير الفيزيائي من مشهد الصّورة؟ @InScBot

مبدأ دوبلر أو ظاهرة دوبلر أو الأنزياح الاحمر والأزرق:

هي ظاهرة فيزيائيّة ونوع من أنواع السرعة الشعاعيَّة، تتعامل بالدرجة الأساس مع الأطوال الموجيّة للاجسام المتحرّكة، أي تولّد الموجات الكهرومغناطيسيَّة.

لون الجسم القادم ينزاح نحو الأزرق (الأنزياح الأزرق) ويميّز الأجسام المقتربة بالدرجة الأساس كالأجسام المبتعدة بسرعة معيّنة أو السيّارة[¹] بطريقة ما أو أيّ جسم يسير بسرعة معيّنة يولّد حوله انزياح لوني بنسبة معيّنة، أمّا عن سؤال.. [هو شمعنى الجسم المقترب يولّد موجة زرقاء تحديدًا؟ ] فجوابه في أن الأجسام المقتربة تتولّد حولها موجات كهرومغناطيسيَّة صغيرة وطولها الموجي قليل

بينما الجسم المبتعد يتلوّن بالأحمر (الأنزياح الأحمر) وهو أكثر فعاليَّة من الأنزياح الأزرق بسبب رؤية الأجرام والنجوم في السَّماء وهي تبتعد، فهو فعّال جدًّا في الفلك والفيزياء الفلكيَّة، ويتمثَّل بظاهرة ازدياد تلك الموجة الكهرومغناطيسيَّة المتولّدة حول الأجسام وبالتالي تولّد طول موجّي عالي يمثِّله الّلون الأحمر *أمّا عن سؤال ليش وشمعنى الأحمر فما داع إعادة نفس السبب*


[¹] السيّارة مثال صحيح فيزيائيًّا، لكن مبتعد بالصيغة العمليَّة نوعًا ما لصعوبة أمساك أنظارنا بطول موجة السيّارة، لأن الطول الموجي لأيَّ جسم بعلاقة عكسيَّة مع كتلة وسرعة نفس الجسم (λ=h/mv)

في أيّ صورة فيزيائيّة تحقّق الشكل ١+١=١ ؟ @Answer

‏الشيء الوحيد الحقيقي الّذي إذا جمعته مع نفسه يساوي نفسه هو سرعة الضوء!

- كتاب النّظريَّة النّسبيَّة الخاصّة والرِّجال الِّذين صنعوها - يوسف البنّاي.

الأمواج الثُّقاليَّة:

هي تموِّجات في انحناء الزَّمكان تنتشر على شكل أمواج، منتشرة من المصدر إلى الخارج. تنبأت نظرية النَّسبيَّة العامّة لألبرت أينشتاين عام ١٩١٦ بوجودها أوّل مرّة. تنقل الأمواج الثُّقاليَّة الطّاقة على شكل موجة تسمّى بالموجة الثُّقاليَّة. حيث الأمواج الثُّقاليَّة هي أمواج عرضيَّة (أي أنَّ التّردّد هو في طريق انتشار الموجة) ذات طاقة معيّنة تنتقل عبر الزَّمكان.
طبقاً لنظرية النَّسبيَّة، فإنَّ كلُّ جسم ذي كتلة يحدث تغيّرًا في شكل الزَّمكان (تمدّد وتقلّص).

فــ(يمكن للأجسام على هذا الأساس أن تحدث اهتزازات في الزّمكان تسمّى أمواج ثُقاليَّة)

هذه الأمواج، حسب النظريَّة، أمواج ضعيفة جدًّا؛ مما يجعل من الصّعوبة قياسها.
فحركة الأرض حول الشّمس مثلاً تنتج أمواجًا ثُقاليَّة تعادل في طاقتها ٢٠٠.٠٠٠ واط تقريبًا وهي طاقة صغيرة جدًّا بالمقارنة بطاقة الأرض النّاشئة عن كتلتها.

حتّى شهر مارس ٢٠١٨ قام مرصد ليغو في الولايات المتَّحدة برصد ستَّة موجات ثُقاليَّة، الرصدات الخمسة الأولى ناشئة عن تصادم ثقبين أسودين. أما الرصد السادس، ويُرمز له بالرمز GW170817، تمّ رصده في يوم ١٧ أغسطس ٢٠١٧، وهو أوّل رصد لتصادم بين نجمين نيوترونيَّين ، وصدر عن هذا الاصطدام في نفس الوقت إشارات ضوئيَّة أستطاعت المراصد على الأرض تسجيلها.

"‏الحقيقة أعظم من أن يتم احتكارها بالعلم أو الفلسفة أو الفن أو الأديان أو أي شيء آخر.. علينا أن نتحرّك ذهابًا وإيابًا بين جميع المعارف حتّى نلتقط -ولو لمرّة واحدة- لمحة من أسرار هذا الهيكل المدهش للوجود."

إن اكتشاف قوانين الفيزياء يشبه محاولة جمع قطع أحجيه كل في مكانها الصحيح. لدينا كل تلك القطع المختلفة. الكثير من هذه القوانين لازال غامضًا ولا يمكن تركيبها مع القوانين الأخرى. كيف نعرف أنهم ينتمون لبعضهم البعض؟ كيف لنا أن نتأكد بأنهم جميعًا جزء من صورة واحدة غير مكتملة بعد؟ نحن لسنا متأكدين.. وهو أمر يقلقنا إلى حدٍ ما، ولكننا نحصل على تشجيع من خلال الخصائص المشتركة بين هذه القطع المتفرقة. كلها تظهر السماء زرقاء، أو كلها مصنوعة من نفس نوع الخشب. إن جميع القوانين الفيزيائية المختلفة خاضعة لنفس مبادئ الحفظ.
| طبيعة القانون الفيزيائي • ريتشارد فاينمان

صورة نادرة جميلة تجمع نخبة من فيزيائي العالم في زمانهم. يقف في هذه الصورة شخص اكتشف فوتونات الضوء وآخر اكتشف ميكانيكا الكم وثالث بنى رياضيات ميكانيكا الكم، وهناك يقف شخص قاس شحنة الإلكترون وبقية ساهموا بطرقهم في بناء الفيزياء النظرية.