Introducere în chimie

Aici sunt câteva imagini cu ceea ce majoritatea oamenilor au în minte atunci când se gândesc la chimie. Ei își imaginează niște oameni de știință ce lucrează la o masă cu diferite flacoane ce conțin diverse substanțe. S-ar putea gândi chiar la un „om de știință nebun”. Unii dintre ei fierbând sau schimbând culori. Ar putea asocia chimia cu ecuații. S-ar putea gândi cum diferite lucruri reacționează împreună pentru a forma alte lucruri. S-ar putea gândii la modelele diferitelor molecule ce pot fi reprezentate în diferite moduri. Ar putea asocia chimia cu tabelul periodic al elementelor chimice Și toate acestea sunt o mare parte a chimiei. Ce îmi doresc însă în acest video este să realizezi adevărata esența a chimiei. Iar chimia este una dintre științe care ne ajută să înțelegem și să facem modele și predicții despre realitatea noastră. Chiar și ceva precum tabelul periodic al elementelor, pe care îl vei vedea în fața fiecărui laborator de chimie, se întâmplă să-l iei de-a gata. Însă acesta este sincer, produsul a mii de ani în care oamenii au încercat să înțeleagă toată complexitatea ce există în lume. Dacă te uiți la lumea din jurul nostru, și nu este absolut necesar să fie planeta noastră, poate fi chiar universul din jurul nostru, vei vedea toate aceste substanțe diferite ce par a fi diferite în anumite privințe. Vezi lucruri precum focul și piatra și apa. Chiar și planetele, vezi tipare meteorologice. În viață, vezi toată această complexitate și toate aceste lucruri diferite și arată de parcă ar fi un spectru infinit de diferențe. De diferite substanțe. Chiar în lucruri precum creierul nostru uman. Complexitatea și interacțiunile electrochimice. Și ți-ai putea imagina că din punct de vedere al speciei acest lucru este copleșitor. Cum să găsești sensul la toate acestea? Și nu a fost un lucru ușor, ci după mai multe mii de ani, am reușit să găsim sensul acestora. Și de ce suntem așa de norocoși să fim născuți în acest timp sau să trăim în acest timp în care ne aflăm acum. Este pentru că putem învăța chimia la nivelul unde ne aflăm acum pentru că noi găsim un răspunsul. Și este un răspuns parțial, care este deasemenea captivant pentru că încă nu vrem răspunsul complet. Însă este un răspuns parțial care ne trimite pe o cale lungă. Realizăm că tabelul periodic al elementelor, că toată această complexitate pe care o remarcăm inițial, realizăm în final că lucrurile sunt făcute din cărămizi simple. Asemănătoare celor pe care ți le imaginezi la un joc de LEGO care formează totul în final. Și nu există un număr infinit de piese de LEGO. De fapt există un număr finit din acestea. Cu timpul descoperim mai multe, nu mereu, acum elemente noi nu mai sunt descoperite așa de frecvent însă există câteva elemente din acestea ce în mod disproporționat apar în o sumedenie de lucruri pe care le vedem aici. Aceste lucruri ce par a fi așa de diferite. Ei bine, multe din acestea sunt diferite compoziții ale elementelor precum carbonul și oxigenul și hidrogenul. Și chiar și elementele sunt la rândul lor făcute din alte lucruri precum protoni și electroni și neutroni care doar sunt rearanjați în diverse forme pentru a ne da aceste elemente ce au aceste proprietăți diferite. Așa că, atunci când te gândești la chimie, da, s-ar putea vizualizezi ceva asemănător cu aceasta. Desigur, acestea sunt poze mai vechi. Însă în esență, în felul acesta realizăm modele și înțelegem modelele care descriu multe din complexitatea universului din jurul nostru. Și doar doar pentru a pune chimia să zic așa... în context cu celelalte științe, mulți oameni ar spune că la bază ai avea matematica. La matematică studiezi idei, care ar putea fi și independente, observi idei logice ce pot fi independente de orice ai observat sau experimentat. Și multă lume zice că dacă ar fi vreodată să comunicăm cu alte specii inteligente care ar fi complet diferite de noi, matematica ne-ar putea ajuta să avem un limbaj comun. Pentru că deși percepem lumea diferit și gândim diferit în anumite privințe, matematica poate fi acel limbaj comun. Însă deasupra matematicii, vom putea spune, totuși, cum este realitatea noastră structurată? La cel mai fundamental nivel, care sunt constituenții materiei și care sunt proprietățile matematice ce descriu cum reacționează ele împreună? Și atunci cum interacționează între ele? Atunci mergi un nivel mai sus, și ajungi la subiectul acestui video, care este chimia. Care este foarte apropiată de fizică. Atunci când vorbim despre aceste reacții chimice și când creăm aceste structuri moleculare, interacțiunile dintre acești atomi, acestea sunt interacțiuni mecanice cuantice pe care încă nu le înțelegem pe deplin. Însă cu ajutorul chimiei, putem începe să folosim matematica și fizica pentru a începe să ne gândim cum toate aceste „cărămizi” diferite pot interacționa pentru a explica sumedenia de fenomene. Această reacție chimică pe care o vezi aici, aceasta este combustia (arderea), Acesta este hidrogenul ce arde împreună cu oxigenul pentru a produce energie. Să producă energie. Când ne imaginăm arderea, ne gândim la foc. Însă ce este focul la cel mai fundamental nivel? Cum ajungem la... de ce percepem acest lucru de aici? Iar chimia este foarte importantă pentru că deasupra acesteia, punem biologia. Punem biologia. Și după cum vei vedea studiind toate aceste lucruri, există puncte în care acestea încep să se întâlnească. Însă biologia, să zicem, în organismul uman, sau de fapt în orice specie, este bazată pe interacțiuni moleculare. Interacțiuni între molecule, între atomi, care, în final, țin de chimie. În timp ce vorbesc, singurul motiv pentru care pot face aceasta este ... pe bune este dificil să îți imaginezi numărul de interacțiuni chimice ce au loc în mine chiar acum pentru a genera această sănătate. Să genereze acest lucru care gândește, care are conștiința propriei persoane, care vrea să facă un video despre cât de minunată și uimitoare este chimia. Iar apoi de la biologie, poți construi mai departe totul. Deci științe precum fiziologia și economia, care cu siguranță, aceste lucruri sunt strâns legate de matematică și alte lucruri. Aceasta îți oferă posibilitatea în mare să observi cum formăm și explicăm realitatea din jurul nostru. Și nici una dintre acestea este mai importantă decât cealaltă. Toate acestea studiază lucruri incredibile și fascinante care atunci când ființele umane au devenit interesate de mediul încojurător au zis, „De ce suntem aici?” „Ce este acest loc?” „De ce existăm?” „Cum existăm?” Iar chimia realizează modele pentru ca noi să înțelegem interacțiunile la o scală și o viteză pe care noi nu o putem observa direct, dar despre care totuși, putem începe să facem predicții. Deci aceasta este ceea ce e cu adevărat interesant. Atunci când studiezi chimia, nu trebuie să privești aceasta ca pe un fel de corvoadă prin care școala te forțează să treci. Există oameni care ar fi făcut orice acum 100 de ani pentru a obține răspunsurile ce se găsesc astăzi în cartea ta de chimie sau pe care le poți învăța de la profesorul tău de chimie sau pe care le poți învăța din videoul de la Khan Academy. Există oameni în lume, în trecut sau în prezent care ar face orice pentru a fi capabili să înțeleagă în profunzime ce este aceasta. Ei consideră aceasta un privilegiu să aibă oportunitatea să învețe la acest nivel. Iar apoi să se gândească unde va duce aceasta pentru că niciunul din aceste domenii nu este complet. Avem cunoștințe foarte reduse despre aceste domenii. Fără îndoială, există o infinitate de lucruri pe care le putem învăța comparativ cu ce cunoaștem. Ce este captivant este că avem un start așa de puternic. Începem să înțelegem despre ce este vorba. Să descriem cu adevărat totul din realitatea noastră.