البيئة والمناخ

قد يكون الجليد موجودًا في كل مكان، لكننا مازلنا نكتشف أشياءً عنه

 كان الجليد في يوم من الأيام معجزة، لكنه لم يعد استثنائيًا هذه الأيام. ولكن في فصل الشتاء عندما يصل الجليد البحري في القطب الجنوبي إلى أدنى مستوى تاريخي، فمن الواضح أننا يجب أن نعتز به أكثر، كما يقول ماكس ليونارد

في العام الماضي، اكتشفنا نوعًا جديدًا تمامًا من الجليد. عادة ما يوجد الماء المتجمد مع ذراته مرتبة في شبكة رباعية السطوح منتظمة. لكن إذا قمت بتبريده إلى -200 درجة مئوية وقصفته بكرات فولاذية صغيرة، يصبح الجليد مضطربًا وغير متبلور.

في الواقع، هناك نوعان آخران من الجليد غير المتبلور (كثافة عالية ومنخفضة الكثافة - هذا النوع الجديد ذو كثافة متوسطة، تقريبًا نفس كثافة الماء)، ونعرف أيضًا ما لا يقل عن 18 "أطوارًا" بلورية بخلاف الجليد العادي ، تكوينات غريبة توجد هاربة تحت ضغط عالٍ في ظروف المختبر، في عباءة الأرض أو في الفضاء. ولم يتم وصف أحدثها بالكامل إلا في عام 2021. يتم اقتراح المزيد من المراحل وسيتم العثور عليها بلا شك.

قد يبدو غريبًا أننا ما زلنا نكتشف أشياء جديدة حول الجليد، ولكن من الغريب والملائم إلى حدٍ ما أن H2O لا يزال غير مفهوم جيدًا. الماء، أساس الحياة كلها، هو مادة استثنائية. ومنذ بداية تاريخ البشرية، كان يُنظر إلى الجليد على أنه معجزة. يُقال إن الناسك سيبالدوس الذي عاش في القرن التاسع قد قام بمعجزة وأشعل نارًا من رقاقات ثلجية في طريقه ليصبح قديس نورمبرغ. وهناك لغز ساكسوني من القرن العاشر يقول: "الموجة، فوق الموجة، شيء غريب رأيته، / مصنوعًا، ومزخرفًا بشكل رائع: / أعجوبة على الموجة - الماء يصبح عظمًا".

بحلول هذه الفترة، كان من المعروف منذ ألف عام في الصين أن رقاقات الثلج لها شكل سداسي الجوانب (ربما اكتشف الناس ذلك باستخدام عدسات مكبرة)، لكن هذه الحقيقة مرت دون أن يلاحظها أحد في الغرب حتى بزغت ومضات الثورة العلمية في القرن السابع عشر. في كتيبه De Nive Sexangula عام 1611، تساءل يوهانس كيبلر عما إذا كان هذا الشكل السداسي متأصلًا، واعتبر ترتيب البذور داخل ثمرة الرمان نموذجًا محتملاً لما كان يحدث على نطاق أصغر بشكل غير مرئي. لقد كانت، كما يمكن القول، أول لمحة لنا عن الوحدات البنائية للكون.

لم يكن كيبلر وحده في فضوله. كما درس رينيه ديكارت رقاقات الثلج، بينما كتب فرانسيس بيكون: "من يريد أن يكون باحثًا في الطبيعة، فليلجأ إلى المعهد الموسيقي للثلج أو الجليد". وفي وقت لاحق، في منتصف القرن السابع عشر، كشف روبرت هوك عن الجمال الصارخ لهذا العالم الخفي باستخدام مجهره.

لكن روبرت بويل المعاصر لهوك هو الذي كان اهتمامه بالجليد هو الأكثر تنويرًا. وفي تجارب أجريت على مدى عقد أو أكثر، استخدم الثلج كأداة للتحقيق في ظاهرة البرد. من السهل إنتاج الحرارة، لكن تفسير البرودة أو استحضارها أصعب بكثير. كما قام بويل بتجميد مواد مختلفة، بما في ذلك الطعام والشراب - فقد وجد أن البيرة المثلجة "تثبط الروح مثل البلغم"، وهي تجارب تنذر بممارسة معينة. وهذا أمر حيوي للعالم الحديث.

في هذه الأيام، لم يعد الثلج بالطبع استثنائيًا: فهو سلعة نزرعها بهدوء في صندوق صغير في زاوية المطبخ ونستهلكها حسب الرغبة. مادة أصبحت الآن غير مرئية تقريبًا بالنسبة لنا مجازيًا وحرفيًا. ومع ذلك، كما تظهر الاكتشافات الجديدة، لا يزال هناك الكثير لنتعلمه.

جاءت الأخبار حول الجليد غير المتبلور متوسط الكثافة وسط موسم الشتاء في القطب الجنوبي، حيث وصل الحد الأقصى لحجم الجليد البحري إلى أدنى مستوى تاريخي. هذه الحقائق ليست مرتبطة ببعضها البعض، ولكن بالنسبة لي، على الأقل، فإنها ترمي بعضها البعض بشكل واضح. لقد كان الجليد رفيقنا عبر التاريخ في محاولاتنا للعيش في العالم وفهمه، وهو أمر حاسم لتقديرنا لكل من غرابة الكون ونظامه الأساسي. ماذا لو خسرنا أكثر مما يمكننا أن نعرفه؟

ربما ينبغي علينا جميعًا أن نحاول أن نرى، في مكعبات الثلج العادية التي تصدر صوت قعقعة في مشروباتنا، شيئًا من الرهبة والتصوف اللذين رافقا لقاءاتنا الأولى مع الجليد، حتى نتمكن من الاعتزاز به وحمايته بشكل أفضل.

المصدر

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية