ماذا يحصل عندما يتحطم قانون نيوتن الثالث؟ في تجارب جديدة، ترتفع طبقتين من الجسيمات الميكروية على علوّين مختلفين فوق الكترود (قطب مشحون)، وسمحت تلك الجسيمات للباحثين بتحري الميكانيكا الإحصائية للتفاعلات غير المتبادلة ( nonreciprocal interactions)، وهذا ينتهك قانون نيوتن الثالث. حتى لو لم تعرفه عن طريق اسمه، فقانون نيوتن الثالث مألوف لكل شخص، فهو القائل: لكل فعل، هناك رد فعل يساويه بالقيمة ويعاكسه بالاتجاه. يمكن أن ترى هذه الفكرة في العديد من الحالات اليومية -مثلاً عند المشي، حيث تضغط قدم الشخص على الأرض والأرض بدورها تدفع القدم بقوة مساوية ومعاكسة. قانون نيوتن ضروري أيضاً للسيارات المتطورة والطائرات والصورايخ والمراكب والعديد من التقنيات الأخرى. وبالرغم من أنه أحد القوانين الأساسية في الفيزياء، إلّا أنَّه قد يُنتهك في حالات محددة وغير متوازنة ( nonequilibrium situations). عندما يَنتهك جسمان أو جسيمان القانون الثالث، تسمّى التفاعلات الحاصلة بالتفاعلات غير المتبادلة (nonreciprocal interactions). قد تحصل تلك الانتهاكات عندما تشترك البيئة في التفاعل الحاصل بين جسيمين بطريقة ما، مثلاً عندما تتحرك البيئة بالنسبة لجسيمين.
وبالطبع، لايزال قانون نيوتن صحيحاً بالنسبة لنظام "جسيمات+البيئة". بالرغم من وجود الكثير من التجارب التي درست الجسيمات في التفاعلات غير المتبادلة، إلّا أنَّه ليس معروفاً وإلى حدٍ بعيد ماذا يحدث على المستوى المجهري في الميكانيكا الإحصائية لهذه الأنظمة. وفي ورقة علمية جديدة نُشرت في مجلة "Physical Review X"، درس اليكسي إفليف ( Alexei Ivlev) وآخرون الميكانيكا الإحصائية للأنواع المختلفة للتفاعلات غير المتبادلة، واكتشفوا بعض النتائج المفاجئة، مثل إمكانية نشوء تدرجات حرارية شديدة ( extreme temperature gradients) عند مستوى مكافئ لحجم الجسيم. يقول إفليف، وهو العالم في معهد ماكس بلانك لفيزياء العوالم الخارجية في غارشينغ-ألمانيا: "أعتقد أن الأهمية الأعظم لعملنا تكمن في برهاننا وبصرامة أنّ بعض تلك الأصناف المحددة من الأنظمة غير المتوازنة يمكن وصفها باستخدام الميكانيكا الإحصائية لحالة التوازن، بمعنى آخر من الممكن استنتاج الهاملتوني الزائف ( pseudo-Hamiltonian) الذي يصف مثل هذه الأنظمة". ويتابع: "من بين أحد أكثر النتائج إذهالاً هي إمكانية الرصد التفصيلي لمزيجٍ من سائلين موجودين في حالة توازن، وعلى الرغم من ذلك يبقى لكل سائل درجة حرارته الخاصة".
3% كربون، وفولاذ متوسط يحتوي على نسبة كربون تتراوح ما بين 0. 3% إلى 0. 6%، وفولاذ عالي الكربون يحتوي على نسبة تزيد عن 0. 6% كربون. الفولاذ السبائكي: يتم إنتاج الفولاذ السبائكي بنسب متفاوتة من عناصر السبائك مثل المنغنيز والسيليكون والنيكل والتيتانيوم والنحاس والكروم والألمنيوم، حيث تساعد هذه النسب على معالجة خصائص الفولاذ كالصلابة والقوة وقابلية التشكيل والليونة وغيرها. الفولاذ المقاوم للصدأ: يتم إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ بإضافة ما بين 10 إلى 20% من الكروم كعنصر رئيس للسبيكة، ويقسم هذا النوع من الفولاذ إلى ثلاثة مجموعات وهي الفولاذ الأوستنيتي والفولاذ المارتنسايتي والفولاذ الحديدي. فولاذ العِدد: يتم إنتاج فولاذ العِدد من خلال إضافة التنغستن والموليبدينوم والكوبالت والفاناديوم بكميات مختلفة لزيادة مقاومة الحرارة والمتانة، حيث يعد هذا النوع من الفولاذ جيد لقطع ومعدات الحفر، كما تشيع استخدامات الفولاذ هذا في قطاعات السيارات والبناء والسفن. أبرز استخدامات الفولاذ ما هو مجال استخدام الفولاذ منخفض الكربون؟ يعد الفولاذ الكربوني أكثر أنواع الفولاذ استخدامًا، حيث يستخدم الفولاذ منخفض الكربون في تصنيع هياكل وبعض مكونات السيارات، ويستخدم الفولاذ متوسط الكربون في مختلف أنواع البناء، ويستخدم الفولاذ عالي الكربون في قضبان السكك الحديدية، بينما يمكن تغيير خصائص الفولاذ لتلبية احتياجات خاصة لا يمكن تلبيتها باستخدام الفولاذ الكربوني، وفي ما يأتي سيتم الحديث عن بعض أشكال استخدامات الفولاذ الأخرى: [٣] يستخدم الفولاذ منخفض السبائكية عالي المقاومة في خطوط أنابيب النفط والغاز والسفن والمنشآت البحرية وخزانات التخزين.
نوضح ماهية الفولاذ وكيف يتم تصنيعه وأشكال هذه السبيكة المعدنية. بالإضافة إلى خصائصه واستخداماته المختلفة والمزيد. الصلب مادة مهمة جدا في الصناعات البشرية. ما هو الفولاذ؟ ومن المعروف باسم الصلب أ مجموعة من سبائك الحديد (Fe) مع عناصر أخرى ، بشكل أساسي الكربون (C) ، ولكن أيضًا الزنك (Zn) أو السيليكون (Si) أو الألومنيوم (Al). تغير هذه السبائك خصائص المعدن النقي ، والحديد في هذه الحالة ، ويتم الحصول على مادة أكثر مقاومة أو أقل قابلية للأكسدة. الصلب مادة مهمة جدا في الصناعات البشرية. يستخدم على نطاق واسع كمواد بناء وكمواد خام لمختلف الأدوات والأجزاء الميكانيكية. يكون حالة سبيكة معدنية نموذجية. تتكون السبائك من مزيج من العناصر الكيميائية يكون أحدها بالضرورة معدنًا. وبالتالي ، يتم دمج خصائصها والحصول على مادة جديدة لها خصائص محددة لتطبيقات مختلفة. انظر أيضا: الذهب تاريخ الصلب يعود تاريخ الأدلة الأولى لصلب ووتز (الفولاذ البدائي) إلى 300 أ. ج. اسم الفولاذ إنها تأتي من اللاتينية أكياريوس ، والتي تشير إلى المواد التي صنعت منها الأسلحة ذات الحواف في العصور القديمة. من الصعب أن تعرف بالضبط متى اكتشفت البشرية إمكانية صهر الحديد لبناء الأدوات.
مكملات الموليبدينوم مع زيادة مقاومة التآكل. يتم استخدامه في الديكور ، وتصنيع الآلات ، والسلع البيضاء ، وصناعة الكيماويات وتصنيع بالوعة. 400 سلسلة من الحديد - السبائك: 405 ، 409 ، 429 ، 430 ، 434 ، 436 ، 442 ، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ في هذه السلسلة على الكروم. فهي قابلة للقياس ولكن لا تعالج بالحرارة. عموما لا يحتوي على الكروم عالية الفولاذ المقاوم للصدأ الحديد تحتوي على النيكل (من 30٪ إلى 12٪)، والموليبدينوم والتيتانيوم وهياكل من الحديد مثل بناة الفاناديوم كربيد هو مجموعة تحتوي على عناصر الفولاذ المقاوم للصدأ صناعة السبائك يجعلها مستقرة. عادةً ما يوفر محتوى الكروم العالي الذي تحتوي عليه مقاومة عالية جدًا للتآكل للأحواض الفحمية. أكثر ارتباطا مع الخواص الميكانيكية والفيزيائية على مقربة من خصائص الكربون الصلب غير القابل للصدأ الحديد الفولاذ هي على النقيض المغناطيسي الأوستنيتي لا يخضع للمعالجة الحرارية بسبب محتوى منخفض الكربون، ويمكن بسهولة أن تدحرجت. المعالجة بالحرارة الصلب هي العملية الوحيدة التي يمكن تطبيقها على هذا الفولاذ. فهي ليست مناسبة لتشكيل