00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
مدار الليل والنهار
03:30 GMT
149 د
مدار الليل والنهار
06:00 GMT
183 د
مدار الليل والنهار
14:00 GMT
183 د
ملفات ساخنة
القاهرة توقع اتفاقا مع واشنطن يهدف لتحقيق نمو اقتصادي ملموس في مصر
17:03 GMT
29 د
المقهى الثقافي
17:43 GMT
17 د
مدار الليل والنهار
20:00 GMT
60 د
مدار الليل والنهار
21:00 GMT
90 د
مدار الليل والنهار
04:30 GMT
150 د
لبنان والعالم
البرنامج الصباحي
07:00 GMT
123 د
مرايا العلوم
علاقة الحياة خارج الأرض بالأمعاء وتأثيرات التعبير الجيني للنباتات
09:30 GMT
29 د
من الملعب
مصير حسام حسن مع منتخب مصر.. ودوري أبطال أوروبا يشتعل
10:03 GMT
29 د
موزاييك
القهوة وصحة الكبد... علاقة إيجابية أوضحتها الدراسات
10:33 GMT
12 د
عرب بوينت بودكاست
في يناير نقرر وفي فبراير ننسى… ما سر اختفاء قرارات رأس السنة بعد أسابيع قليلة؟
10:45 GMT
14 د
خطوط التماس
علماء جبل عامل... جسر الفقه الإمامي إلى إيران الصفوية
11:03 GMT
45 د
موزاييك
ظاهرة "ماكسينغ": أبعادها وتأثيرها على تطوير الذات
11:48 GMT
12 د
نبض افريقيا
رسوم تمييزية.. أزمة امام الطلاب الأفارقة بعد مضاعفة فرنسا الرسوم خلال العام الحالي
12:03 GMT
29 د
عرب بوينت بودكاست
مهمة التليسكوب الهائل جيمس ويب في اكتشاف تاريخ الكون لا تزال في بدايتها
12:33 GMT
8 د
مرايا العلوم
مصانع بروتين خارج الخلية الحية للمرة الأولى وسديم الجبار المفسر لدورة ولادة النجم
12:42 GMT
18 د
الإنسان والثقافة
أدب الأطفال في روسيا .. بين متعة القراءة وغرس القيم الإنسانية في سن مبكر
13:03 GMT
29 د
عرب بوينت بودكاست
بين العرفي والمتعة والمسيار زواج على صفيح من نار... زواج خارج المحاكم ضحاياه القاصرات
13:34 GMT
25 د
ع الموجة مع ايلي
البرنامج المسائي
14:00 GMT
183 د
شؤون عسكرية
خبير: إسرائيل عاجزة عن قصف إيران مباشرة.. ولبنان هو الهدف القادم
17:03 GMT
29 د
المقهى الثقافي
الحوار مع الاديبة السورية الدكتورة ثريا الفرا
17:34 GMT
25 د
صدى الحياة
من الإنفاق الاجتماعي إلى السلاح.. كيف يمول تفكيك المجتمعات على حساب النساء؟
19:00 GMT
29 د
أمساليوم
بث مباشر
 - سبوتنيك عربي, 1920
مجتمع
تابع آخر الأخبار عن القضايا الاجتماعية والفعاليات الثقافية في دول الوطن العربي والعالم. تعرف على آخر أخبار المجتمع، قصص إنسانية، وتقارير مصورة عن حياة المجتمع.

علماء روس يطورون طريقة أوضح لرؤية وقياس الروابط الكيميائية

© Photo / NUST (MISIS) العلماء الروس يبتكرون مادة مقاومة للحرارة للطيران والملاحة الفضائية
 العلماء الروس يبتكرون مادة مقاومة للحرارة للطيران والملاحة الفضائية - سبوتنيك عربي, 1920, 10.08.2026
تابعنا عبر
قدّم باحثون من معهد سكولتك، وجامعة سبير، ومعهد ميخائيل ميخيف لفيزياء المعادن، وجامعة الأورال الفيدرالية، طريقةً متطورةً لتحليل الروابط الكيميائية داخل المواد الصلبة، يجمع هذا النهج بين دقة حسابات ميكانيكا الكم ومفاهيم كيميائية مثل الشحنة الذرية، وانتقال الإلكترونات، والأيونية، وقوة الروابط الفردية، ما يساعد العلماء على فهم ما يحدث داخل البلورة.

لماذا يصعب وصف الروابط الكيميائية؟

على المستوى الكمي، يمكن وصف سلوك الإلكترونات باستخدام دالة موجية متعددة الإلكترونات مُستمدة من معادلة شرودنغر. قد يكون هذا الوصف دقيقًا للغاية، لكن الدقة لا تجعله بالضرورة سهل الفهم.

حتى الحسابات الدقيقة لنظام يحتوي على 10 إلكترونات فقط تنتج كائنًا رياضيًا موجودًا في فضاء ثلاثي الأبعاد، ويمكن للعلماء استخدامه لحساب خصائص قابلة للقياس، إلا أنه لا يجيب بشكل مباشر على أسئلة كيميائية بديهية مثل: أي الذرات تتشارك الإلكترونات، وما مدى قوة رابطة معينة، أو ما إذا كانت هذه الرابطة أقرب إلى التفاعل الأيوني أم التساهمي.

عادةً ما يجيب الكيميائيون على هذه الأسئلة باستخدام المدارات، وانتقال الشحنة، والكهرسلبية، والأيونية، والتساهمية، لكن تطبيق هذه المفاهيم المألوفة يصبح أكثر صعوبة داخل البلورات.

مشكلة الإلكترونات في البلورات

في الجزيء، يستطيع العلماء غالبًا وصف الإلكترونات باستخدام مدارات موضعية نسبيًا مرتبطة بذرات أو روابط معينة، أما داخل البلورة، فتمتد الحالات الإلكترونية عبر العديد من الذرات المتكررة، مُشكلةً نطاقات طاقة متصلة.
تصبح الإلكترونات "منتشرة" رياضيًا عبر البلورة، ما يجعل من الصعب الإشارة إلى حساب واحد والقول: "هذا يُمثل الرابطة بين هاتين الذرتين". يظل الوصف الكمومي دقيقًا، لكن الكثير من الصورة الكيميائية البديهية يختفي.

تحويل الحالات الكمومية المعقدة إلى روابط مفهومة

يركز الباحثون على أدوات رياضية تسمى "دوال وانير"، والتي طُرحت عام ١٩٣٧، تحوّل هذه الحالات الإلكترونية المُنتشرة إلى دوال مُتمركزة حول ذرات مُحددة.

يطوّر الفريق منهجًا يتم فيه إسقاط "دوال وانير" على المدارات الذرية، ما ينتج دوالًا متمركزة تحافظ أيضًا على تناظر الحالات الذرية الأصلية، وتكمن الفائدة العملية في أن العلماء يمكنهم البدء بحسابات دقيقة من المبادئ الأولى، ثم ترجمة النتيجة إلى شكل يشبه اللغة الكيميائية المُستخدمة في الكتب الدراسية والمختبرات.

كما يوضح البروفيسور أرتيم أوجانوف من معهد سكولتك، فإن هذا يُتيح مناقشة حسابات الحالة الصلبة المُعقدة من حيث انتقال الشحنة، والأيونية، والتساهمية، دون التخلي عن دقة الحساب الكمومي الأساسي.
كيوبت كمومي - سبوتنيك عربي, 1920, 09.04.2026
مجتمع
علماء صينيون يبتكرون نوعا جديدا من المواد فائقة التوصيل

قياس الروابط الفردية داخل البلورة

بالاستناد إلى طريقة اقترحها البروفيسور فلاديمير أنيسيموف، يمكن استخدام هذا النهج لحساب الشحنات التي تحملها الذرات الفردية، وعزل رابطة محددة داخل البلورة، وتقدير طاقتها، وتحديد مقدار التفاعل الناتج عن الروابط الأيونية والتساهمية. يتيح هذا للباحثين أداةً بالغة الأهمية، فبدلاً من مجرد التنبؤ بالخصائص العامة للمادة، يُمكنهم دراسة التفاعلات المجهرية المسؤولة عن تلك الخصائص.

قد تظهر الحسابات أن البلورة مستقرة، أو ذات خصائص كهربائية غير اعتيادية، أو قوية ميكانيكيًا، بينما يُساعد تحليل الروابط في تفسير التفاعلات الذرية المسؤولة عن هذا السلوك.

تفسير لغز كيميائي في "فوسفيد البورون"

يُبرهن الباحثون على أهمية هذه الطريقة باستخدام "فوسفيد البورون"، وهي بلورة ذات توزيع غير اعتيادي للشحنة الكهربائية.
استنادًا إلى المنطق المعتاد للكهرسلبية، كان من المتوقع أن يجذب الفوسفور كثافة الإلكترونات نحوه ويصبح سالب الشحنة، إلا أن التجارب والحسابات السابقة أظهرت عكس ذلك، حيث تحمل ذرات البورون الشحنة السالبة. كانت هذه النتيجة غير المألوفة معروفة مسبقًا، لكن الحسابات التقليدية لم تقدم تفسيرًا كيميائيًا بديهيًا لها.

باستخدام منهج "دالة وانير"، أصبح بإمكان العلماء الآن وصف إعادة توزيع الإلكترونات بطريقة تربط النتيجة الكمية الكمومية بمفاهيم مألوفة للروابط الكيميائية،مما يساعد في تفسير سبب حدوث هذا التوزيع المتناقض للشحنة ظاهريًا.

علماء روس - سبوتنيك عربي, 1920, 25.06.2026
مجتمع
علماء روس يطورون بطارية ذرية تدوم لأكثر من 15 عاما

تبسيط فهم الكيمياء الكمية

تكمن أهمية هذا النهج في الربط بين منهجين مختلفين لدراسة المادة؛ إذ توفر ميكانيكا الكم تنبؤات عددية دقيقة للغاية، بينما تقدم الكيمياء التقليدية مفاهيم بديهية تساعد الباحثين على فهم هذه التنبؤات وتفسيرها.
وبدمج هذين المنهجين، يستطيع العلماء دراسة البلورات بدقة تضاهي دقة الفيزياء الحاسوبية الحديثة، مع الاستمرار في طرح أسئلة كيميائية مألوفة حول حركة الإلكترونات، والذرات المرتبطة، وقوة هذه الروابط، وما إذا كانت طبيعتها أيونية أم تساهمية في الغالب.
لا تقتصر النتيجة على تحسين تقنية التصوير فحسب، بل تتعداها إلى توفير طريقة أكثر قابلية للتفسير لدراسة الروابط الكيميائية، مما قد يساعد الباحثين على فهم المواد غير المألوفة وتفسير السلوكيات التي كانت واضحة في الحسابات ولكن يصعب وصفها كيميائيًا.
المصدر: | بوابة روسيا العلمية |
شريط الأخبار
0
للمشاركة في المناقشة
قم بتسجيل الدخول أو تسجيل
loader
المحادثات
Заголовок открываемого материала