التجربة الأولى: الساحرة والماء

لقد كان يجري بعض الحسابات بلا توقف طيلة أيام لكنها كانت جميعها بلا جدوى … وقد خلص أخيرًا إلى أن الطريق الوحيد لإثبات ذاته هو أن يخوض النيران … وأن يراقب خطواته ليكتشف فضائلها وزلاتها … ولكي يحصل على إجابة للسؤال الذي يحيره ينبغي أن يكون لديه اللهيب والدماء والخطر، حتى إنه ككيميائي ينبغي أن  يتمتع بهذه وتلك وغيرها شارة الشجاعة الحمراء » ستيفن كران ١٨٩٥ في كتابه خذ ملعقة بلاستيكية وحكها في شعرك أو في سترة صوفية إلى أن تكتسب الملعقة شحنة كهربية إستاتيكية، ويمكن الاستدلال على ذلك بجذب الملعقة للشعر أو الخيوط التي على السترة، ثم افتح الصنبور قليلًا حتى يكون هناك سيل رفيع من الماء وقرب الملعقة منه تجد أن سيل الماء ينحرف، ماذا حدث إذن؟ لقد حدث انتقال للإلكترونات؛ لأن الاحتكاك يسبب انتقال الإلكترونات من مادة إلى أخرى، إذا كان لإحداها قدرة أكبر على جذب الإلكترونات. معظم المواد البلاستيكية لديها قدرة قوية على جذب الإلكترونات أكبر من قدرة الشعر والملابس، لذلك يكون اتجاه الانتقال غالبًا من شعرك أو من السترة الصوفية إلى الملعقة حيث يُسمح للملعقة أن تكتسب شحنة سالبة.  وقد تكون الشحنة موجبة إذا كان الانتقال في الاتجاه الآخر، لكن سيكون له التأثير عينه على سيل الماء، فالماء يتكون من ذرات من الهيدروجين والأوكسجين اللذين يحتويان على إلكترونات سالبة في السحب الإلكترونية المحيطة بالنواة المشحونة بشحنة موجبة. ولأسباب سوف نكتشفها بعد قليل نجد أن السحابة الإلكترونية المحيطة بالنواة تتصف بتوزيع غير منتظم للإلكترونات، فأحد طرفي جزيء الماء يكون أكثر سالبية من الطرف الآخر، ولما كانت الشحنات المختلفة تتجاذب والمتشابهة تتنافر، فإنه عند الاقتراب من المجال الإلكتروني السالب للملعقة البلاستيكية تنحرف أطراف جزيء الماء السالبة بعيدًا عن الملعقة، أما الأطراف الموجبة فتنحرف نحو الملعقة وهو ما يجذب الماء والملعقة معًا.

ولكي ترى فكرة الإلكترونات الساحرة، واصل القراءة.