Drugo Poglavlje: Struktura Atoma

Vazduh, voda, planine, životinje, biljke, naše telo, stolica na kojoj sedimo, ukratko, sve što vidimo, dodirujemo i osećamo, od najtežeg do najlakšeg, formirano je od atoma. Svaka strana knjige koju držimo u rukama sadrži milijarde atoma. Atomi su toliko sićušne čestice da ih je nemoguće videti čak i uz pomoć najsnažnijih mikroskopa. Prečnik atoma je svega reda veličine jednog milionitog dela milimetra.

Ljudskom biću nije moguće da zamisli tu veličinu. Prema tome, pokušajmo da je objasnimo jednim primerom:

Evo još jednog primera da bismo lakše shvatili tu malu veličinu i to da je sve i svuda ispunjeno atomima:

Šta se onda nalazi u toj maloj strukturi?

Uprkos svojoj krajnjoj maloj veličini, postoji jedinstven, složen i savršen sistem unutar atoma koji se po prefinjenosti strukture može uporediti sa sistemom koji zapažamo u svemiru.

Svaki atom sačinjen je od jezgra i izvesnog broja elektrona koji se po orbitama kreću na velikim rastojanjima od jezgra. Unutar jezgra postoje druge čestice koje se zovu protoni i neutroni.

U ovom poglavlju, razmotrićemo neobičnu strukturu atoma koji sačinjava osnovu svega živog i neživog, i videćemo kako se atomi kombinuju da bi formirali molekule i konačno materiju.

a) Atom b) Protoni i elektroni izgrađeni su od grupa od po tri kvarka. c) Skup od tri kvarka, koji sačinjava jedan proton, ima niti u svom jezgru.

Moć sakrivena u jezgru

Jezgro je smešteno tačno u središtu atoma i sačinjeno je od izvesnog broja protona i neutrona što zavisi od osobina atoma. Poluprečnik jezgra iznosi oko desetohiljaditog dela poluprečnika atoma. Da izrazimo to u brojevima, poluprečnik atoma je 10^-8 (0,00000001) cm, poluprečnik jezgra je 10^-12 (0,000000000001) cm. Prema tome, zapremina jezgra jednaka je desetomilijarditom delu zapremine atoma.

Pošto ne možemo da zamislimo i predstavimo ovu prostranost (bolje je reći, majušnost), obratimo se primeru sa trešnjom. Potražimo jezgro unutar atoma koje smo zamislili kao da je veličine trešnje, kada je ključ u našoj ruci bio uvećan do veličine Zemlje. Međutim, takva potraga bi bila nedovršena, jer čak i na toj razmeri, apsolutno je nemoguće da vidimo jezgro koje je i dalje kranje malo. Ako stvarno želimo da ga vidimo, onda bismo morali ponovo da promenimo razmeru. Trešnja koja predstavlja naš atom mora ponovo da se proširi i postane velika lopta prečnika 200 m. Čak i u pri ovoj neverovatnoj razmeri, jezgro našeg atoma ne bi postalo ništa veće od veoma malog zrnca prašine.15

Kada poredimo prečnik jezgra i prečnik atoma, dolazimo do sledećeg rezultata: ako pretpostavimo da je atom sfera, ako bismo želeli da jezgrima u potpunosti ispunimo tu sferu, onda bi nam bilo potrebno 1015 (1.000.000.000.000.000) jezgara da bismo ga ispunili.16

Pa ipak, postoji nešto što još više iznenađuje: iako njegova veličina predstavlja desetomilijarditi deo veličine atoma, masa jezgra sadrži 99,95% mase atoma. Kako to da nešto sadrži skoro celokupnu datu masu, dok, u isto vreme, zauzima skoro nikakav prostor?

Razlog je u gustini koju ima masa atoma i koja nije podjednako rasproređena širom celog atoma. To jest, skoro celokupna masa atoma akumulirana je u jezgru. Recimo, na primer, da imamo kuću od 10 milijardi kvadratnih metara i da sav nameštaj u kući moramo da stavimo u sobu od jednog kvadratnog metra. Da li možemo to da učinimo? Naravno da ne možemo. Ipak, atomsko jezgro je u mogućnosti da to uradi zahvaljujući ogromnoj sili koja nije ni nalik na jednu drugu silu u svemiru. Ova sila je "jaka nuklearna sila", jedna od četiri osnovne sile u svemiru koje smo spomenuli u prethodnom poglavlju.

Napomenuli smo da ta sila, najjača sila u prirodi, održava jezgro atoma čitavim i čuva ga od raspadanja. Svi protoni u jezgru imaju pozitivna naelektrisanja i odbijaju se jedni od drugih delovanjem elektromagnetne sile. Međutim, usled jake nuklearne sile, koja je sto puta jača od odbojne sile protona, elektromagnetna sila postaje nedelotvorna i tako se protoni održavaju zajedno.

Da ponovimo, postoje dve jake sile koje međusobno deluju unutar atoma koji je toliko mali da ga ne možemo videti. Jezgro je u mogućnosti da ostane kao celina zahvaljujući tačno određenim vrednostima tih sila.

Kada uzmemo u obzir veličinu atoma i broj atoma u svemiru, nemoguće je ne primetiti da postoje ravnoteža i dizajn. Sasvim je jasno da su osnovne sile u svemiru bile stvorene na veoma poseban način akcijom velike mudrosti i moći. Jedini akt, na koji se pozivaju oni koji odbacuju religiju, je ništa drugo nego tvrdnja da je sve to nastalo kao rezultat "slučajnosti". Međutim, račun verovatnoće naučno iznosi da je verovatnoća da je ravnoteža u svemiru formirana "slučajno" jednaka nuli. Sve ovo je jasan dokaz postojanja Tvorca i savršenosti Njegove tvorevine.

Prostor u atomu

Kao što je ranije napomenuto, veći deo atoma sastoji se od praznog prostora. Sve ovo navodi na isto pitanje: Zašto postoji takav prostor? Razmislimo. Jednostavno rečeno, atom se sastoji od jezgra oko koga kruže elektroni. Ne postoji ništa drugo osim jezgra i elektrona. Ta mikroskopska daljina "u kojoj ništa ne postoji" u stvari je veoma velika na atomskoj razmeri. Na sledeći način možemo da prikažemo primer te razmere: ako mali kliker, od jednog centimetra u prečniku, predstavlja elektron najbliži jezgru, jezgro će biti jedan kilometar udaljeno od tog klikera.17 Možemo da navedemo i sledeći primer da bismo razjasnili stepen veličine:

Prostor između protona i elektrona atoma kiseonika, u kome je proton veličine glave čiode, širok je kao oblast označena na gornjoj mapi.

Sada već shvatamo da postoji sličnost između najvećih i najmanjih prostora poznatih u svemiru. Kada upravimo pogled prema zvezdama, opet vidimo prazninu sličnu onoj u atomima. Postoje praznine koje obuhvataju milijarde kilometara i između zvezda i između galaksija. Ipak, u obe ove praznine, vlada red koji prevazilazi shvatanje ljudskog uma.

Unutar jezgra: protoni i neutroni

Do 1932. godine, smatrano je da se jezgro sastoji samo od protona i elektrona. Tada je otkriveno da u jezgru nema elektrona već neutrona koji se nalaze pored protona. (Poznati naučnik Čedvik (Chadwick) je dokazao 1932. godine postojanje neutrona u jezgru i bio je nagrađen Nobelovom nagradom za svoje otkriće.) Čovečanstvo je upoznalo stvarnu strukturu atoma tek u skorašnjem vremenu.

Ranije smo napomenuli koliko je malo jezgro atoma. Veličina protona koji može da se smesti u jezgro atoma je 10-15 metara.

Moglo bi se pomisliti da tako mala čestica ne može da ima bilo kakav značaj u nečijem životu. Međutim, te čestice koje su toliko male da se ne mogu shvatiti ljudskim umom formiraju osnovu svega što vidimo oko sebe.

Izvor raznovrsnosti u svemiru

Postoji 109 hemijskih elemenata koji su do sada otkriveni. Ceo svemir, naša Zemlja i sve živo i neživo u našem svetu formirano je raspoređivanjem tih 109 elemenata u različitim kombinacijama. Do sada smo videli da su svi elementi izgrađeni od atoma koji su slični jedni drugima, i koji su sačinjeni od istih čestica. Prema tome, ako su svi atomi koji sačinjavaju elemente izgrađeni od istih čestica, šta onda čini da se elementi razlikuju jedni od drugih i šta je uzrok formiranja beskrajno različitih supstanci?

Broj protona u jezgru atoma suštinski odvaja elemente jedne od drugih. Postoji jedan proton u atomu vodonika, najlakšem elementu, dva protona u atomu helijuma, drugom najlakšem elementu, 79 protona u atomu zlata, 8 protona u atomu kiseonika i 26 protona u atomu gvožđa. Ono što čini razliku između zlata i gvožđa, i gvožđa i kiseonika je jednostavno različit broj protona u njihovim atomima. Vazduh koji dišemo, naše telo, biljke i životinje, planete u svemiru, živo i neživo, gorko i slatko, čvrsto i tečno, sve... sve ovo je izgrađeno od protona, neutrona i elektrona.

Kvarkovi - granica fizičkog postojanja

1) 10-9m molecule 2) 10-10m atom 3) 10-14m atomic nucleus 4) 10-15m proton 5) 10-18m electron 6) 10-18m kuark

Ono što stvara razliku između elemenata je broj protona u jezgru njihovih atoma. Ta razlika je ono što čini da gore prikazani materijali izgledaju toliko različiti jedni od drugih.

Do pre dvadeset godina smatrano je da su najmanje čestice koje sačinjavaju atome bili protoni i neutroni. Ipak, nedavno je otkriveno da postoje mnogo manje čestice u atomu koje formiraju gore pomenute čestice.

Otkriće je dovelo do razvoja nove grane fizike, zvane "fizika čestica" koja istražuje "subčestice" u okviru atoma i njihova kretanja. Istraživanja koja su vršili fizičari koji se bave fizikom čestica otkrili su da su protoni i neutroni koji sačinjavaju atom u stvari formirani od subčestica zvanih "kvarkovi".

Dimenzija kvarkova koji formiraju proton, koji je tako sićušan da prevazilazi mogućnosti ljudske imaginacije, još više je zapanjujuća: 10^-18 (0,000000000000000001) metara.

The protons and neutrons in the nucleus of the atom are formed from smaller particles called quarks.

Kvarkovi unutar protona ne mogu nikada da budu odvojeni jedni od drugih u najvećoj meri zbog "jake nuklearne sile" koja i ovde deluje i koja je odgovorna za održavanje čestica u zajednici unutar jezgra. Ova sila služi kao gumena traka između kvarkova. Kako razdaljina između kvarkova raste, isto tako raste i ova sila, tako da dva kvarka ne mogu da postanu udaljeni jedni od drugih više od trilionitog dela metra. Ove gumene trake između kvarkova formiraju se pomoću gluona koji se odlikuju posedovanjem jake nuklearne sile. Kvarkovi i gluoni imaju izrazito snažno međusobno dejstvo. Međutim, naučnici još uvek nisu uspeli da otkriju kako se ovo međusobno dejstvo ispunjava.

U oblasti "fizike čestica" vrše se istraživanja sa ciljem da se otkrije svet subatomskih čestica. Ipak, uprkos svom intelektu, svesti i znanju koje čovečanstvo poseduje, tek smo odnedavno bili u mogućnosti da otkrijemo same osnovne čestice koje formiraju sve, uključujući i nas same. Štaviše, što se više bavimo ovim česticama, predmet postaje sve detaljniji, ostavljajući nas u mraku na granici od 10^-18 m dimenzije kvarka. Šta onda leži izvan tih granica?

Danas naučnici daju različite hipoteze o ovom predmetu, ali kao što je ranije napomenuto, ta granica je najudaljenija tačka do sada dostignuta u materijalnom svemiru. Sve izvan te tačke može da se izrazi samo kao energija, ne kao materija. Zaista je značajna činjenica da čovek, na mestu koje je jedva uspeo da otkrije uz pomoć svih tehnoloških sredstava koja ima na raspolaganju, pronalazi veličanstenu ravnotežu i zakone fizike koji vrlo precizno deluju. Štaviše, ta lokacija nalazi se unutar atoma, koji predstavlja gradivni blok celokupne materije u svemiru, kao i ljudskih bića.

Čovek je tek počeo da postaje svestan savršenog mehanizma koji savršeno funkcioniše u organima i sistemima sopstvenog tela. Njegova otkrića ustrojstva ćelija, koje formiraju te strukture, učinjena su tek u zadnjih nekoliko decenija. Vrhovno stvaranje u atomima koji se nalaze u osnovi ćelija, protona i neutrona u atomima, i kvarkova u tim česticama, očigledno je toliko savršeno da zapanjuje svakoga, bio on religiozan ili ne. Glavna stvar koju ovde treba istaći ogleda se u savršenim mehanizmima koji svake sekunde tokom čovekovog života rade po utvrđenom redosledu, bez njegovog bilo kakvog posredovanja, i u potpunosti izvan njegove kontrole. Očigledna činjenica za svakoga koji pravilno koristi svoju svest i mudrost jeste istina da je sve ovo stvorio Tvorac, koji raspolaže superiornom moći i znanjem, i koji sve to održava.

Everyone in the heavens and earth requests His aid. Every day He is engaged in some affair. So which of your Lord's blessings do you then deny? (Surat ar-Rahman: 29-30)

1) topaz 2) pyrite 3) titanium 4) limestone 5) yellow sapphire 6) blue sapphire	7) calcite 8) talc 9) copper 10) fluoride 11) topaz 12) emery stone	13) iron 14) coal 15) galena 16) quartz 17) barium sulfate 18) feldspar	19) diamond 20) apatite 21) feldspar 22) quartz 23) rock salt 24) gold
Protoni i neutroni u atomskom jezgru formirani su od manjih čestica poznatih kao kvarkovi.

Elektroni - druga odlika atoma

Elektroni su čestice koje kruže oko jezgra atoma slično Zemlji koja se obrće oko sopstvene ose dok istovremeno kruži oko Sunca. Ta rotacija, kao i ona koju čine planete, ostvaruje se neprekidno i u savršenom redu po putanjama koje zovemo orbite. Ipak, proporcija veličine Zemlje i Sunca veoma je različita od atomskih razmera. Da načinimo poređenje između veličine elektrona i veličine Zemlje: ako uvećamo atom do veličine Zemlje, elektron bi bio veličine jabuke.19

Od strukture atoma do strukture kvarka, moguće je primenom savremenih akceleratora analizirati najmanje čestice koje formiraju atom. Gore prikazan dijagram ilusrtuje njihov odnos na progresivan način.

Desetine elektrona koji kruže u oblasti toliko maloj da je nevidljiva čak i pod najmoćnijim mikroskopima, stvaraju veoma složen saobraćaj unutar atoma. Elektroni koji okružuju jezgro, kao oklop izgrađen od električnog naelektrisanja, nikada ne doživljavaju ni najmanji udes, i to je saznanje koje zadivljuje. U stvari, bilo kakav mali sudar unutar atoma prouzrokovao bi katastrofu za taj atom. Međutim, takvi slučajevi nikada se ne dešavaju. Cela operacija savršeno se odvija. Elektroni koji kruže oko jezgra neverovatnom brzinom od 1.000 km/s nikada se ne sudaraju. Podstiče na razmišljanje činjenica da ti elektroni, koji se ne razlikuju jedni od drugih, prate različite orbite, i to očigledno predstavlja rezultat "svesnog stvaranja". Kada bi imali različite mase i brzine, moglo bi da bude prirodno da se rasporede po različitim orbitama oko jezgra. Na primer, redosled planeta u Sunčevom sistemu prati tu logiku. Planete koje imaju potpuno različite mase i brzine prirodno su raspoređene po različitim orbitama oko Sunca. Međutim, slučaj sa elektronima u atomu je potpuno drugačiji od onog koji prepoznajemo među planetama. Elektroni su u potpunosti slični, ali imaju različite orbite oko jezgra: kako oni prate te putanje bez greške, kako se ne sudaraju iako imaju neverovatno male dimenzije i kreću se neverovatnim brzinama? Ova pitanja vode nas do jedinstvene suštine: jedina istina sa kojom se suočavamo u ovom jedinstvenom redu i osetljivoj ravnoteži je savršeno stvaranje koje je izvršio Tvorac.

Elektroni su sićušne čestice, veličine skoro dvehiljaditog dela veličine neutrona i protona. Atom ima isti broj elektrona kao i protona, i svaki elektron nosi negativno (-) naelektrisanje koje je jednako pozitivnom (+) naelektrisanju koje nosi svaki proton. Ukupno pozitivno (+) naelektrisanje u jezgru i ukupno negativno (-) naelektrisanje elektrona poništavaju jedno drugo i atom postaje neutralan.

Električno naelektrisanje koji oni nose obavezuje elektrone da poštuju određene fizičke zakone. Jedan od tih fizičkih zakona široko je poznat: "Ista električna naelektrisanja međusobno se odbijaju, a suprotna privlače".

Prvo, u normalnim okolnostima očekuje se da se elektroni, negativno naelektrisani, poštujući pravila, međusobno odbijaju, i izleću daleko od jezgra. Ipak, to se ne dešava. Kada bi elektroni bili rasuti daleko od jezgra, onda bi se svemir sastojao od nekorisnih protona, neutrona i elektrona koji lutaju u praznom prostoru. Drugo, očekuje se da pozitivno naelektrisano jezgro privlači negativno naelektrisane elektrone, a to bi učinilo da se elektroni prilepe za jezgro.

Međutim, nijedna od tih pojava se ne dešava. Pomenute neobične brzine kretanja elektrona (1.000 km/s), sila odbijanja koju oni ispoljavaju jedni prema drugima i sila privlačenja kojom jezgro deluje prema elektronima, zasnovane su na tako preciznim vrednostima da ta tri kontradiktorna faktora savršeno uravnotežavaju jedan drugi. Rezultat se ogleda u tome što ovaj izvanredni sistem unutar atoma deluje i ne raspada se. Čak kada bi se samo jedna od tih sila koje deluju u atomu, malo više ili manje ispojila nego što treba da bude, atom ne bi postojao.

Ako sile jezgra koje povezuju neutrone i protone u jezgru ne bi postojale, protoni koji imaju jednaka naelektrisanja nikada ne bi mogli da se približe jedni drugima, još manje bi se vezivali zajedno u jezgru. Na isti način, neutroni nikad ne bi mogli da se zalepe za jezgro. Rezultat ove pojave pokazao bi se u postojanju jezgra, a prema tome i atoma.

Svi ovi delikatni proračuni ukazuju na činjenicu da čak nijedan atom nije besposlen, već deluje praćen savršenom kontrolom Tvorca. U suprotnom, bilo bi neizbežno da svemir u kom živimo doživi kraj pre nego što je i započeo. Međutim, svemoćni Tvorac je uspostavio veoma preciznu ravnotežu unutar atoma kao što je uspostavio i ravnotežu u svemiru, zahvaljujući kojoj atom nastavlja da postoji u savršenom redu.

Naučnici su tokom godina ulagali velike napore težeći da otkriju tajnu te ravnoteže koju je uspostavio Tvorac, a završili su samo davanjem izvesnih imena uočenim fenomenima kao što su "elektromagnetna sila", "jaka nuklearna sila", "slaba nuklearna sila" i "sila privlačenja mase"... Ipak, kao što je napomenuto u uvodnom delu knjige, niko nije odgovorio na pitanje "Zašto". Zašto te sile deluju pri određenim intezitetima i pod određenim pravilima? Zašto oblasti koje su određene za delovanje tih sila, pravila koja poštuju i njihov intezitet ukazuju tako veliku usklađenost? Naučnici su zapadali u očajanje pred svim ovim pitanjima, jer sve što mogu u tom smislu da učine je da nagađaju redosled kojim su se događaji odigrali. Međutim, njihovo istraživanje je otkrilo neospornu stvarnost. Svaka tačka u svemiru otkriva delovanje vlasnika intelekta i volju onoga koji ne ostavlja čak nijedan atom besposlenim. Jedinstvena moć svojim postojanjem drži sve sile zajedno i u skladu, a to je Tvorac, koji poseduje i upravlja takvom moći. Celokupan svemir, od najmanjeg atoma do beskrajnih galaksija, može da nastavi svoje postojanje samo zahvaljujući Božjoj volji i očuvanju. Do sada nijedan naučnik nije uspeo da objasni uzrok i izvor sila koje postoje i deluju u atomu, a prema tome i u svemiru, i zašto neke sile deluju u određenim prilikama. Nauka samo vrši posmatranja, merenja i određuje im "imena".

Takva "imenovanja" smatraju se velikim otkrićima u svetu nauke. U stvari, ono što naučnici čine nije pokušaj da formiraju novu ravnotežu u svemiru ili izgrade novi sistem, već samo napor da shvate i otkriju tajnu očigledne ravnoteže u svemiru. Ono što uglavnom mogu da čine je da posmatraju jedno od bezbrojnih čuda Božjeg delovanja u svemiru i određuju mu ime. Naučnici koji otkrivaju nadmoćne sisteme ili strukture stvorene od strane Tvorca, dobijaju različite nagrade, a ljudi im se dive i odaju počasti. U ovom slučaju, onaj koga bi stvarno trebalo slaviti je, izvan svake sumnje, Tvorac, koji je stvorio taj sistem kada ga nije bilo, uredio ga da deluje u veoma osetljivoj ravnoteži i dalje beskrajno stvara izuzetna čuda nalik na ova.

Na dijagramu levo vidimo četiri različita tipa orbita koje izgrađuju elektroni, i što zavisi od talasnog kretanja. Elektroni prate orbite na sličan način kao što planete kruže oko Sunca, a to zavisi od osobina njihovih čestica. Ova različita kretanja elektrona sprečavaju njihovo precizno određivanje.

In the Qur'an, Allah states that there is no power but Him and He announces the punishment of those who, unaware of this, assume that the powerless beings (animate or inanimate) He created have power and strength independently of Him, and attribute divine characteristics to them.

So far no scientist has yet been able to explain the cause and source of the forces in the atom and therefore in the universe, and why certain forces come into play on certain occasions. What science does is only to make observations, take measurements and designate "names" for them.

Such "namings" are regarded as great discoveries in the world of science. In fact, what scientists do is not an attempt to form a new equilibrium in the universe or build a new system but just an effort to comprehend and unravel the secret of the evident equilibrium in the cosmos. What they mostly do is simply observe one of the countless wonders of Allah's creation in the universe and assigning a name to it. Scientists detecting a superior system or structure created by Allah are awarded various scientific prizes, honoured and admired by other people. In this case, the one who really should be honoured is, without doubt, Allah, the Most Gracious, the Most Merciful, Who brought that system into being when it was not, furnished it with exceedingly delicate balances, and endlessly creates extraordinary miracles the like of them.

Ubrzane čestice / Akceleratori i komore za sudaranje

The CERN particle physics laboratory is an international research centre located on the Swiss–French border and formed by a membership of 19 European nations. The research subject of this laboratory is the basic structure of matter and the main particles forming this structure. About 3,000 physicists, engineers, technicians and administrative personnel are employed in the laboratory, which is visited by over 6,000 member physicists for research purposes.

Proučavanje čestica, gradivnih blokova materije, omogućeno je istraživanjem čestica koje su milionima puta manje od atoma. Istraživanja tih krajnje sićušnih čestica mogu da budu vršena samo korišćenjem velikih i složenih aparatura za eksperimentalnu fiziku čestica. Takvi veoma složeni eksperimenti mogu da budu kontrolisani samo širokom primenom kompjutera. Fizika čestica visoke energije je oblast nauke koja proučava gradivne blokove materije i interakcije između njih. Skorašnji eksperimenti izvršeni uz pomoć novih visokih tehnologija omogućavaju nam da brzo proširimo svoje znanje o sastavu materije. Istraživanje u fizici čestica obavlja se u laboratorijama - akceleratorima čestica koje imaju kilometarske prečnike. U akceleratorima se naelektrisane čestice - uglavnom protoni i elektroni - ubrzavaju do velikih brzina u elektromagnetnom polju i usmeravaju u posebne komore. Ubrzane čestice zatim se sudaraju ili sa fiksiranim metama ili jedne sa drugima. Čestice koje se rasipaju kao rezultat tih sudara ispituju se različitim detektorskim sistemima.

Akceleratorske i detektorske tehnologije, čija je preciznost u velikoj meri napredovala od pedesetih godina 20. veka, omogućile su mogućim sudare velikih energija. Istraživanje tih sudara naprednim detektorskim sistemima otvorilo je put otkriću da protoni i neutroni, koji su poznati kao osnova materije, imaju podstrukture sastavljene od čestica zvanih kvarkovi. Merenja vršena na nivou visokih energija dala su naučnicima mogućnost da istražuju sastav materije na daljinama koje su veličine stotog dela poluprečnika protona. Akceleratorske laboratorije osnovane su samo u nekoliko centara u svetu, jer su njihovo osnivanje i rad veoma skupi. Najznačajniji su CERN (Ženeva), DESZ (Hamburg), Fermilab-FNAL (Čikago) i SLC (Kalifornija).

CERN's physicists carry out experiments using several enormous underground particle accelerators, the largest of which is 27 km (17 mi) in circumference.

Fizičari učestvuju u eksperimentalnim istraživanjima u ovim centrima u velikim grupama i proučavaju tajne atoma. Među tim laboratorijama, SLC je 3 km u prečniku, a CERN 27 km. Međutim, šampion u takmičenju u veličini je američki projekat SSC koji počinje da se konstruiše u centru Teksasa, sa prečnikom od oko 85 kilometara. Cena uređaja raste u direktnoj proporciji sa veličinom (za SSC ta cifra iznosiće približno šest milijardi dolara).20

Orbite elektrona

Desetine elektrona, koji se obrću i kruže u oblasti koja se ne može opaziti čak ni uz pomoć najmoćnijih mikroskopa, stvaraju veoma složen saobraćaj unutar atoma, kako smo već napomenuli. Međutim, taj saobraćaj je toliko uređen da se ne može uporediti ni sa najbolje uređenim gradskim saobraćajem. Elektroni se nikada ne sudaraju jedni sa drugima, jer svaki elektron ima odvojenu orbitu i te orbite nikada se ne podudaraju.

Postoji sedam elektronskih ljuski oko jezgra atoma. Broj elektrona u ovih sedam elektronskih ljuski koji se nikad ne menja određen je matematičkom formulom: 2n². Maksimalan broj elektrona koji može da bude prisutan u svakoj elektronskoj ljusci oko atoma fiksiran je tom formulom. (Slovo n u formuli pokazuje broj elektronske ljuske).

Elektroni u službi čovečanstva

Elektricitet je jedan od najznačajnijih učesnika u našem životu. Mi bez njega, očigledno, ne možemo ništa da radimo. Naš život povezan je sa elektricitetom kada jedemo, gledamo TV, idemo sa jednog mesta na drugo ili čistimo. Pritisnemo dugme i sve oko nas se osvetli. Pritisnemo drugo dugme i svi električni uređaji započnu svoj rad. Ovaj oblik elektriciteta koji svakodnevno koristimo u našem životu naziva se električna struja. Ono što omogućava postojanje ove struju jesu elektroni koje istražujemo još od početka ove knjige. Elektricitet je naelektrisana struja formirana kao rezultat kretanja negativno (-) naelektrisanih elektrona i jona. Uređaji kao što su televizor i hladnjak, prilikom uobičajene upotrebe koriste 1-2 ampera elektriciteta. Šta ta količina znači? Struja od jednog ampera u sekundi predstavlja prenos šest milijardi puta milijardu elektrona sa datog dela po sekundi. Ovaj broj je milion puta veći za jednu munju.

Elektroni koji kruže oko jezgra nalaze se u veoma osetljivoj ravnoteži, kao i planete koje kruže oko Sunca.

Pošto se beskrajan broj elektronskih ljuski atoma, koji sačinjavaju svemir, drži tačno istog broja prateći formulu 2n2, ukazuje na red. To da se haos ne javlja unutar atoma, iako se elektroni neverovatnim brzinama kreću oko njega, takođe ukazuje na taj jedinstveni red. To je red koji nikako ne može biti pripisan slučajnosti. Jedino objašnjenje za postojanje tog reda je da je Tvorac stvorio sve kao izraz svoje moći u svemirskom redu i harmoniji.

As the verses reveal, Allah, the Lord of all the worlds, is He Who creates everything in perfect proportion, measure and order. This proportion and measure cover the entire realm of beings from the smallest sub-atomic particle to the gigantic celestial bodies in space: solar systems, galaxies and everything between them. This is the outcome of the endless and infinite might, knowledge, artistry and wisdom of Allah. Allah introduces His attributes to human beings in the perfect measure, order, and equilibrium in the beings and systems He creates. He displays His endless power before our very eyes. This is the truth to which all scientific research and calculations must lead man.

Talas ili čestica?

Kada su elektroni prvi put otkriveni, smatrano je da su to čestice kao protoni i neutroni pronađeni u jezgru. Međutim, u eksperimentima koji su usledili otkriveno je da oni pokazuju karakteristike talasa kao i svetlosne čestice, to jest fotoni. Zatim su kvantni fizičari došli do zaključka da je svaka čestica istovremeno talasni oblik sa sopstvenom karakterističnom frekvencom.

Signs from The Qur'an

When studying the subject of electron shells, one must also think over a verse pointing to this subject in the Qur'an. There are 7 electron shells around the nucleus of the atom. On each shell are electrons in fixed numbers. Could it be that the expression "the seven heavens" used in the Qur'an to describe the layers forming the heavens, may also be pointing to the orbits electron shells that are as if the heavens of the atom?

He Who created the seven heavens in layers. You will not find any flaw in the creation of the All-Merciful. Look again – do you see any gaps? (Surat al-Mulk: 3)

This figure never changes. It never becomes 6 or 8. Here, the really miraculous thing is that this figure of seven electron shells is in total harmony with the verse.

Poznato je da se svetlost širi na način sličan talasima nastalim na površini vode kada bačeni kamen dospe u jezero. Međutim, svetlost nekada poseduje karakteristike čestice materije i uočena je u formi povremenih, isprekidanih puliranja kao kada kišne kapi padaju na prozorsko okno. Ovakva dvojna priroda utvrđena je takođe i kod elektrona, što je dovelo do velike zabune u svetu nauke. Sledeće reči Ričarda P. Fejnmana (Richard P. Feynman), istaknutog profesora teorijske fizike, uklonile su zbunjenost:

Pošto naučnici nisu bili u stanju da objasne ponašanje elektrona, kao rešenje dali su mu ime: "kvantno mehaničko kretanje". Navedimo opet profesora Fejnmana koji sledećim rečima izražava njegovu izuzetnu prirodu i strahopoštovanje koje oseća:

Ipak, slepa ulica na koju se Fejnman ovde poziva u stvari nije takva. Razlog zbog koga neki ljudi ne mogu nikad da otkriju rešenje te dileme je taj da uprkos značajnim dokazima, ne mogu da prihvate da su ti neverovatni sistemi i ravnoteža stvoreni od strane uzvišenog Tvorca. Situacija je kranje jasna: Tvorac je stvorio svemir kada ga nije bilo, uredio ga izvanrednom ravnotežom i stvorio ga bez bilo kakvog prethodnog primera. Odgovor na pitanje naučnika "kako to može da bude tako", koje nikada ne može da bude rešeno, niti shvaćeno, nalazi se u činjenici da je Tvorac sve stvorio i da sve postoji samo zahvaljujući Njemu.

To Him is due the primal origin of the heavens and the earth. When He decides on something, He just says to it, 'Be!' and it is. (Surat al-Baqarah: 117)

Svet boja i elektroni

Da li ste ikada razmišljali kako bi bilo živeti u svetu bez boja? Pokušajte da zamislite da je vaše telo, ljudi oko vas, more, nebo, drveće, cveće, ukratko sve, samo u jednoj boji - crnoj. Nikada ne biste želeli da živite u takvom svetu, zar ne?

Šta Zemlju čini raznobojnom? Kako nastaju boje, koje naš svet čine tako neobično lepim?

Izvesne karakteristike prisutne u prirodi materije omogućavaju nam uočavanje predmeta u boji. Boje se formiraju kao prirodan rezultat izvesnih kretanja elektrona unutar atoma. Mogli biste da pomislite: "Šta kretanje elektrona ima sa bojama?" Objasnimo ukratko taj odnos:

Elektroni se obrću samo u elektronskim ljuskama. Upravo smo spomenuli da postoji sedam elektronskih ljuski. Svaka elektronska ljuska ima određen nivo energije, koji varira u skladu sa udaljenošću ljuske od jezgra. Što je elektronska ljuska bliža jezgru, njeni elektroni imaju manje energije, a što je dalja od jezgra, njeni elektroni imaju veću energiju.

70% zraka koji stižu na našu Zemlju sa Sunca odgovorni su za postojanje života na Zemlji.

Svaka elektronska ljuska ima "podljuske", u okviru kojih se elektroni te ljuske neprestano kreću.

Elektron mora da primi spoljašnju energiju da bi mogao da putuje između ljuski. Izvor te energije je "foton".

Najprostije rečeno, foton je "svetlosna čestica". Svaka zvezda u svemiru je izvor fotona. Sunce je najznačajniji izvor fotona za naš svet. Fotoni se rasipaju širom svemira od Sunca brzinom od 300.000 kilometara u sekundi.

1) Radio Waves 2) Micro Waves 3) Infrared rays 4) Visible light 5) Ultra violet rays 6) X Rays 7) Gama Rays

Raznovrsni Sunčevi zraci stižu na Zemlju sa Sunca. Kao što se sa elektromagnetnog spektra levo može videti, mi vidimo samo veoma mali deo tih zrakova.

Kada ti fotoni, dolazeći na Zemlju sa Sunca, pogode atome u predmetima na Zemlji, elektroni u atomu ponekad započinju svoj put. Ako se elektroni koji mogu da putuju pomoću energije podignu do ljuske više energije, a onda vrate do svoje sopstvene ljuske, emituju foton koji će formirati boju koju će sresti naše oko. Svaki od ovih procesa, ukratko iznetih u nekoliko rečenica, nepogrešivo se odvija od početka stvaranja. Svaki korak odigrava se u okviru velikog plana i reda. Kada samo jedan deo ovog međudejstva između elektrona i fotona ne bi radio, to bi prouzrokovalo bezbojan, mračan svemir.

Navedimo ponovo ove korake koji funkcionišu po planu i redu za formiranje svemira sa bojama.

• Svetlost koja dolazi sa Sunca na Zemlju rasipa se u obliku fotonskih čestica. Te fotonske čestice, rasejane širom Zemlje, pogađaju atome materije.
• Fotoni ne mogu da putuju daleko unutar atoma. Oni pogađaju elektrone koji kruže oko jezgra.
• Elektroni apsorbuju te fotone koji ih pogađaju.
• Kada elektroni prime energiju fotona koje apsorbuju, oni dospevaju na drugu ljusku koja ima viši nivo energije.
• Ti elektorni pokušavaju da se vrate u svoje prvobitno stanje.
• Pošto se vraćaju do svojih prvobitnih ljuski, emituju fotone određene energije.
• Fotoni koje emituju elektroni određuju boju tog predmeta.

Da zaključimo, boja objekta sastoji se u stvari od mešavine tih svetlosnih čestica koje su bile apsorbovane, a onda emitovane od strane tog predmeta i tako stižu do naših očiju. Boja predmeta koji ne emituje svetlost već odbija svetlost koju prima sa Sunca, zavisi i od svetlosti koju prima i od promene koju čini na toj svetlosti. Ako predmet osvetljen belom svetlošću izgleda "crven", to je zbog toga što on apsorbuje veliki deo mešavine boja koja stiže do njega od sunčevih zraka, a emituje samo crvenu. Kada kažemo "apsorbuje", mislimo sledeće:

Kao što smo napomenuli, svaka ljuska ima podljuske i elektroni putuju između tih podljuski. Svaka ljuska odgovara specifičnom nivou energije, a elektroni nose energiju koliko god je maksimalno dozvoljeno energetskim nivoom ljuske u kojoj kruže. Ljuske udaljenije od jezgra imaju veću energiju. Kada prostor za jedan elektron postane dostupan u gornjoj ljusci, elektron iznenada nestaje, a onda se ponovo pojavljuje u toj podljusci sa višim energetskim nivoom. Ipak, da bi to izveo, elektron mora da povisi svoj energetski nivo do nivoa potrebnog od strane te ljuske na koju skače. Elektron povećava svoj energetski nivo apsorbovanjem (gutanjem) fotonske čestice koja dolazi sa Sunca.

Ove prilike možemo da objasnimo malo bolje sledećim primerima. Razmotrimo izgled jednog leptira. Njegovi pigmenti apsorbuju celokupnu Sunčevu svetlost ponovno emitujući samo plavu boju. Kada svetlosna čestica za tu odbijenu boju stigne do mrežnjače u oku, ona je prevodi u električne signale uz pomoć ćelija čepića u mrežnjači na takav način da bude uočena kao plava boja i zatim se otprema do mozga. Na kraju, u mozgu se formira plava boja.

To znači da boja predmeta zavisi od karaktera svetlosti koja je emitovana od svetlosnog izvora i količine iste svetlosti koja je ponovno emitovana od strane predmeta o kome se radi. Na primer, boja dresa nije ista pod sunčevom svetlošću i u radnji. Ako je neki predmet uočen kao crn od strane našeg mozga, to znači da taj predmet, ne odbijajući ništa, apsorbuje svu svetlost koja dolazi od Sunca. Na isti način, ako predmet odbija celokupnu svetlost koja dolazi od Sunca i ne upija ništa od nje, onda je naš mozak prepoznaje kao belu boju. U tom slučaju, tačke koje treba pažljivo razmotriti su sledeće:

1. Boja predmeta zavisi od osobina svetlosti koju emituje svetlosni izvor.
2. Boja predmeta zavisi od reakcije elektrona molekula u njegovoj strukturi, to jest od toga koju će svetlost ti elektroni apsorbovati, a koju ne.
3. Boja predmeta zavisi od toga kako će naš mozak prepoznati foton koji pogađa mrežnjaču.

Zastanimo ovde za trenutak i razmislimo još jednom.

Elektroni koji neverovatnim brzinama kruže oko atomskog jezgra, koje je previše malo da bi se moglo uočiti okom, iznenada nestaju iz sopstvenih ljuski i skaču na drugo mesto koje se zove podljuska. Na toj podljuski takođe mora da postoji raspoloživ prostor za taj skok. Oni obezbeđuju energiju koja im je potrebna u procesu apsorbovanja fotona. Oni se zatim vraćaju do sopstvenih orbita. Tokom te radnje formiraju se boje koje uočava ljudsko oko. Štaviše, atomi u broju koji se izražava u milijardama, nastavljaju tako da deluju svakog trenutka, a zahvaljujući tome možemo da posmatramo neprekinutu "sliku".

Superiorni dizajn u formiranju boja dovodi nas do jedinstvene činjenice: svemir je stvoren u velikom skladu i redu od svojih najmanjih pa sve do najvećih čestica. Umetnost koja se vidi u bojama jedan je od znakova Božjeg savršenog stvaranja.

Ovaj veličanstveni mehanizam nije moguće uporediti sa radom bilo kakve mašine koju je načinio čovek. Na primer, časovnik ima veoma složen mehanizam, a svi delovi časovnika (zupčanici, diskovi, zavrtnji, itd) moraju da zauzmu pravo mesto i na pravi način da bi časovnik mogao pravilno da radi. Najmanji problem koji bi nastao u tom mehanizmu ometao bi rad časovnika. Ipak, kada razmišljamo o strukturi atoma i o tome kako gore pomenuti mehanizam elektrona funkcioniše, jednostavnost strukture časovnika može se bolje shvatiti. Kao što smo rekli, mehanizam elektrona je previše složen i savršen, i nemoguće ga je uporediti sa bilo kakvim sistemom koji je čovek stvorio. Definitivno, sistem koji ima tako zaprepašćujuću složenost i deluje tako savršeno nije mogao spontano da nastane, kao rezultat slučajnosti, kako tvrde materijalistički usmereni naučnici. Postavimo sledeće pitanje: Ako biste videli časovnik na zemlji dok šetate pustinjom, da li biste pomislili da se čistim slučajem formirao od prašine, peska, zemljišta i stena? Niko to ne bi pomislio, jer su dizajn i mudrost u časovniku previše očigledni. Međutim, dizajn i mudrost u samo jednom atomu su, kao što je gore pomenuto, neuporedivo nmaadmoćniji u odnosu na bilo koji čovekov mehanizam. Vlasnik te mudrosti je Tvorac, koji raspolaže savršenim znanjem, koji zna, koji vidi i koji sve stvara.

Tvorac je stvorio i ono što možemo i ono što ne možemo da vidimo, i kao neuporedivi Umetnik dao nam bezbrojna dobra da njima raspolažemo, bez obzira da li smo toga svesni ili ne. Pitanje boja, o kome ranije nismo ništa znali i nismo imali potrebe da znamo, otkriven nam je napretkom nauke u svim detaljima i složenosti. Ne može se poreći da naučni razvoj i napredak treba da doprinese da svako ko koristi svoju mudrost i svest veruje u postojanje Tvorca. Međutim, još uvek postoje ljudi koji ignorišu superiornu umetnost i mudrost koja se može zapaziti u svakoj tački svemira. Luj Paster (Louis Pasteur), poznati naučnik, izneo je zanimljivu napomenu o ovom predmetu na sledeći način: "Malo nauke udaljava nas od Boga, ali nas mnogo nje vodi Njemu."23

Kako čovek više uči o primerima stvaranja koji ga okružuju, on mnogo bolje shvata da ga Tvorac okružuje sa svih strana. On upravlja svim procesima na nebu i na Zemlji i sve drži pod kontrolom. Čovek tada shvata odgovornost za ono što mu je povereno na ovoj Zemlji. Kako religiozan čovek postaje upoznatiji sa bezbrojnim fenomenima koji se odigravaju oko njega, njegovo divljenje prema Božjoj mudrosti sve više raste. To divljenje je veoma značajan korak na putu shvatanja beskonačne Tvorčeve moći.

Do you not see that Allah sends down water from the sky and by it We bring forth fruits of varying colours? And in the mountains there are streaks of white and red, of varying shades, and rocks of deep jet black. And mankind and beasts and livestock are likewise of varying colours. Only those of His slaves with knowledge have fear of Allah. Allah is Almighty, Ever-Forgiving. (Surah Fatir: 27-28)