Εισαγωγή στη Χημεία

Εδώ έχουμε μερικές φωτογραφίες που οι περισσότεροι συνδέουν με τη Χημεία, Σκέφτονται επιστήμονες σε πάγκο εργαστηρίου με διαφορετικά φιαλίδια με χημικές ουσίες. Ίσως σκεφτούν ένα τρελό επιστήμονα. Ουσίες να βράζουν και να αλλάζουν χρώματα. Ίσως συνδέσουν τη Χημεία με τις χημικές εξισώσεις. Πως διαφορετικά πράγματα αντιδρούν μεταξύ τους για σχηματίσουν νέα. Ίσως σκεφτούν μοντέλα διαφορετικών μορίων που απεικονίζονται με διαφορετικούς τρόπους. Μπορεί να τη συνδέσουν με τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Όλα αυτά είναι μεγάλο μέρος της Χημείας. Αυτό που θέλω να κάνω στο βίντεο αυτό είναι να αποδώσω την ουσία της Χημείας. Είναι μια από τις επιστήμες που βοηθούν να κατανοήσουμε και να κάνουμε μοντέλα και προβλέψεις για την πραγματικότητα. Ακόμα και κάτι όπως ο περιοδικός πίνακα των στοιχείων που βλέπουμε σε κάθε τάξη Χημείας, και τον έχουμε ως δεδομένο. Είναι δημιούργημα ειλικρινά, προσπάθειας χιλιάδων ετών των ανθρώπων να κατανοήσουν την πολυπλοκότητα του κόσμου. Αν δούμε τον κόσμο γύρω μας, και όχι απαραίτητα τον πλανήτη μας, μπορεί να είναι το σύμπαν γύρω μας, θα δούμε διάφορες ουσίες που φαίνονται διαφορετικές με κάποιο τρόπο. Βλέπουμε πράγματα όπως η φωτιά, η πέτρα και το νερό. Ακόμα και στους πλανήτες, έχουμε μετεωρολογικά μοτίβα. Στη ζωή, έχουμε την πολυπλοκότητα και όλα αυτά τα διαφορετικά και φαντάζει ως άπειρο φάσμα διαφορετικότητας εκεί έξω. Διαφορετικών ουσιών. Ακόμα και στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η πολυπλοκότητα και οι ηλεκτροχημικές αλληλεπιδράσεις. Ως είδος φαντάζει συναρπαστικό. Πως βγάζουν νόημα όλα αυτά; Δεν ήταν εύκολη πορεία, αλλά μέσα από χιλιάδες χρόνια, αρχίσαμε να τα κατανοούμε. Είμαστε τυχεροί που γεννηθήκαμε αυτή τη περίοδο ή ζούμε αυτή την περίοδο. Να μπορούμε να μάθουμε Χημεία και να βρούμε τις απαντήσεις. Δεν είναι πλήρεις απαντήσεις αλλά αυτό είναι το συναρπαστικό, επειδή δεν έχουμε την πλήρη εικόνα. Είναι μια μερική απάντηση που μας προχωρά μπροστά. Κατανοούμε ότι ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων, όλη η πολυπλοκότητα που βλέπουμε, στο τέλος της ημέρας, όλα είναι φτιαγμένα από τα ίδια βασικά δομικά στοιχεία. Όπως με τα legos που φτιάχνουν τα πάντα. Και δεν υπάρχει άπειρος αριθμός legos. Είναι πεπερασμένο το πλήθος τους. Ανακαλύπτουμε περισσότερα διαρκώς, όχι διαρκώς ακριβώς, πλέον δεν βρίσκουμε νέα στοιχεία τόσο συχνά, αλλά υπάρχουν μερικά στοιχέια που εμφανίζονται δυσανάλογα σε πολλά από όσα βλέπουμε εδώ. Αυτά που φαίνονται τόσο διαφορετικά. Πολλά είναι διαφορετικές συνθέσεις από στοιχεία όπως ο άνθρακας, το οξυγόνο και το υδρογόνο. Ακόμα και τα ίδια τα στοιχεία αποτελούνται από πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια που διευθετούνται με διαφορετικούς τρόπους για να μας δώσουν αυτά τα στοιχεία με τις διαφορετικές ιδιότητες. Όταν σκέφτεστε τη Χημεία, μπορεί οπτικά να είναι κάπως έτσι. Αυτές προφανώς είναι παλιές φωτογραφίες. Αλλά στην ουσία, πως κάνουμε τα μοντέλα και κατανοούμε τα μοντέλα που περιγράφουν αρκετή από την πολυπλοκότητα του σύμπαντος γύρω μας; Για να εισάγω τη Χημεία, μπορείτε να πείτε, σε περιεχόμενο με άλλες επιστήμες, πολλοί άνθρωποι θα πουν σε βασικό επίπεδο, θα έχουμε τα μαθηματικά. Με τα μαθηματικά μελετάμε ιδέες, που φαίνονται ανεξάρτητες, βλέπουμε λογικές ιδέες μπορεί να είναι ανεξάρτητες από όσα έχετε δει ή βιώσει. Και πολλοί λένε ότι αν κάποτε επικοινωνήσουμε με άλλα νοήμονα όντα εντελώς διαφορετικά από εμάς, τα μαθηματικά θα είναι η κοινή μας γλώσσα. Διότι αν και αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο διαφορετικά και σκεφτόμαστε διαφορετικά, τα μαθηματικά ίσως είναι η κοινή μας γλώσσα. Αλλά μαζί με τα μαθηματικά, ξεκινάμε και διερωτόμαστε, πως δομείται η πραγματικότητά μας; Στο πιο βασικό επίπεδο, ποια είναι τα δομικά στοιχεία της ύλης και ποιες οι μαθηματικές ιδιότητες που περιγράφουν τις αλληλεπιδράσεις; Και μετά, ή αντιδρούν μεταξύ τους; Μετά πάμε ένα επίπεδο πάνω, στο θέμα του βίντεο αυτού, που είναι η Χημεία. Που συνδέεται στενά με τη φυσική. Όταν μιλάμε για χημικές εξισώσεις και δημιουργούμε αυτές τις μοριακές δομές, τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων, είναι κβαντομηχανικές αλληλεπιδράσεις που δεν κατανοούμε πλήρως και σε βάθος ακόμα. Αλλά με τη Χημεία, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα μαθηματικά και τη φυσική για να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε πως τα διαφορετικά δομικά σωματίδια αλληλεπιδρούν για να εξηγήσουν τα διαφορετικά φαινόμενα. Η χημική εξίσωση που βλέπουμε εδώ, είναι μια καύση. Είναι υδρογόνο που καίγεται με οξυγόνο για να παραχθεί πολύ ενέργεια. Να παράγουμε ενέργεια. Όταν φανταζόμαστε την καύση, σκεφτόμαστε τη φωτιά. Αλλά τι είναι η φωτιά σε θεμελιώδες επίπεδο; Πως παίρνουμε, πως αντιλαμβανόμαστε αυτό εδώ; Η Χημεία είναι πολύ σημαντική επειδή πάνω της βασίζεται η Βιολογία. Δομούμε τη Βιολογία. Καθώς θα τα μελετάτε όλα αυτά, υπάρχουν σημεία που γίνονται ένα. Αλλά η Βιολογία σε έναν ανθρώπινο ον, ή σε κάθε είδος, βασίζεται σε μοριακές αλληλεπιδράσεις. Αλληλεπιδράσεις μεταξύ μορίων, μεταξύ ατόμων, που τελικά αυτό είναι η Χημεία. Ο μόνος λόγος που μπορώ να σας μιλώ είναι επειδή, δύσκολο να σκεφτούμε το πλήθος των χημικών αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν σε μένα τώρα για να παράγω ήχο. Που δημιουργούν ένα πράγμα που σκέφτεται ότι υπάρχει και θέλει να κάνει ένα βίντεο για το πόσο συναρπαστική είναι η Χημεία. Και μετά από την Βιολογία μπορείτε να φτιάξετε όλα τα άλλα. Επιστήμες όπως η ψυχολογία και τα οικονομικά, που βεβαίως εμπλέκονται με τα μαθηματικά και άλλα πράγματα. Σας δίνει μια αίσθηση πως δομούμε και πως εξηγούμε την πραγματικότητα γύρω μας. Κανένα δεν είναι πιο σημαντικό από τα υπόλοιπα. Όλα μελετούν συναρπαστικά πράγματα που ως άνθρωποι αρχίσαμε να σκεφτόμαστε για το περιβάλλον μας, γιατί είμαστε εδώ; "Τι είναι αυτό το μέρος;" "Γιατί υπάρχουμε;" "Πως υπάρχουμε;" Η Χημεία φτιάχνει μοντέλα για να κατανοήσουμε τις αλληλεπιδράσεις σε κλίμακα και ταχύτητα που δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε απευθείας, αλλά μπορούμε να κάνουμε προβλέψεις. Αυτό είναι το ωραίο. Όταν μελετάμε τη Χημεία, μην τη δείτε σαν ένα ακόμα μάθημα στο σχολείο που σας επιβάλλεται. Υπάρχουν άνθρωποι που θα έκαναν τα πάντα 100 χρόνια πρίν για να έχουν τις γνώσεις που είναι στα βιβλία Χημεία σήμερα ή που μπορείτε να μάθετε από έναν καθηγητή Χημείας ή από τα βίντεο της Ακαδημίας Khan. Υπάρχουν άνθρωποι κατά το παρελθόν και σήμερα που θα έκαναν τα πάντα για να κατανοήσουν πλήρως τι είναι αυτό. Το θεωρούν προνόμιο να μπορούν να μάθουν σε αυτό το επίπεδο. Και που μπορεί να τους οδηγήσει επειδή κανένα από τα πεδία αυτά δεν είναι πλήρη. Έχουμε μερική γνώση αυτών των πεδίων. Υπάρχουν άπειρα που μπορούμε να μάθουμε ακόμα σε σχέση με όσα ξέρουμε ήδη. Το ενθαρρυντικό είναι ότι έχουμε κάνει ένα καλό ξεκίνημα. Αρχίζουμε να κατανοούμε. Να περιγράφουμε την πραγματικότητά μας.