.jpg)
هل سبق لك أن شاهدت بناء منزل؟ يبدأ النجارون بتشييد الهيكل الأساسي باستخدام أعمدة خشبية. ثم يثبتون ألواح التغطية، وعادةً ما تكون من الخشب الرقائقي، على هذه الأعمدة لتشكيل الجدران. تحتوي معظم الجدران على فتحة نافذة، تحمل لوحًا زجاجيًا داخل إطار. تُضفي النوافذ على المنزل شعورًا بالضوء والدفء والترحاب لأنها تسمح بدخول الضوء. ولكن لماذا يجب أن تكون النافذة الزجاجية أكثر شفافية من الخشب المحيط بها؟ فكلاهما مادتان صلبتان، وكلاهما يحجب المطر والثلج والرياح. ومع ذلك، فإن الخشب معتم ويمنع الضوء تمامًا، بينما الزجاج شفاف ويسمح لأشعة الشمس بالمرور دون عائق.
ربما سمعت بعض الأشخاص - حتى بعض كتب العلوم - يحاولون تفسير ذلك بالقول إن الخشب مادة صلبة حقيقية، وأن الزجاج سائل شديد اللزوجة. ثم يجادلون بأن ذرات الزجاج متباعدة أكثر، وأن هذه الفجوات تسمح للضوء بالمرور. قد يشير البعض إلى نوافذ المنازل القديمة، التي غالبًا ما تبدو متموجة وغير متساوية السماكة، كدليل على أن النوافذ قد "انصهرت" عبر السنين كما ينساب دبس السكر ببطء في يوم بارد.
في الواقع، الزجاج ليس سائلًا على الإطلاق. إنه نوع خاص من المواد الصلبة يُعرف بالمواد الصلبة غير المتبلورة. وهي حالة من حالات المادة تكون فيها الذرات والجزيئات ثابتة في مكانها، ولكن بدلًا من تشكيل بلورات منتظمة ومرتبة، فإنها تترتب عشوائيًا. ونتيجة لذلك، يتمتع الزجاج بصلابة ميكانيكية كالمواد الصلبة، ولكنه يتميز بترتيب جزيئي غير منتظم كالسوائل. تتشكل المواد الصلبة غير المتبلورة عندما تُصهر مادة صلبة في درجات حرارة عالية ثم تُبرد بسرعة - وهي عملية تُعرف بالتبريد السريع.
يشبه الزجاج الخزف في نواحٍ عديدة، إذ يمتلك جميع خصائصه: المتانة، والقوة، والهشاشة، والمقاومة العالية للكهرباء والحرارة، وانعدام التفاعل الكيميائي. يتمتع الزجاج المؤكسد، كالزجاج التجاري المستخدم في صناعة الألواح الزجاجية والحاويات والمصابيح الكهربائية، بخاصية مهمة أخرى: فهو شفاف لمجموعة من الأطوال الموجية المعروفة بالضوء المرئي. لفهم السبب، يجب أن نلقي نظرة فاحصة على التركيب الذري للزجاج، وأن نفهم ما يحدث عندما تتفاعل الفوتونات - أصغر جسيمات الضوء - مع هذا التركيب.
المصدر: