Page Home
من طرف 
بقلم: حسن يوسف شهاب الدينأستاذ فيزياء
قال الله تعالى: ﴿ اللَّهُ الَّذِي خَلَقَ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ وَأَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَخْرَجَ بِهِ مِنَ الثَّمَرَاتِ رِزْقًا لَكُمْ وَسَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ لِتَجْرِيَ فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ وَسَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهَارَ﴾ [سورة إبراهيم {32}].
فتحت هذه الكلمات الربانية كتاب الكون على مصراعيه، وتضمنت سطوره امتنان الله علينا بنعم لا تعد ولا تحصى، لتجعلنا نقف مذهولين قائلين:
الحمد لله الذي خلق السماوات والأرض وأنزل من السماء ماءاً فأنبت به الأشجار، وأنزل الحديد وسائر الآلات، وأرسل الرياح رحمةً منه وزودها بالحركات القوية وجعلها آية لأولي النهى والأبصار، ووسع الأنهار، وجعل عمقها وحالها مقدراً بمقدار، تجري بها الفلك بأمره، وننتفع من كل هذه النعم، فنشكر المنعم وندعوه آناء الليل وأطراف النهار.
أول من صنع السفن
كان أول من صنع السفن نبي الله نوح عليه السلام، فقال الله جلَّ وعلا: ﴿ وَيَصْنَعُ الْفُلْكَ وَكُلَّمَا مَرَّ عَلَيْهِ مَلَأٌ مِنْ قَوْمِهِ سَخِرُوا مِنْهُ قَالَ إِنْ تَسْخَرُوا مِنَّا فَإِنَّا نَسْخَرُ مِنْكُمْ كَمَا تَسْخَرُونَ ﴾ [ سورة هود {38}]. فسخر منه قومه لأنه بالأمس كان نبياً يدعوهم لدين الله وبعد ذلك يصبح نجاراً يصنع السفن التي لم تكن مألوفةً لهم، وكانت هذه التجربة بأمرٍ من الله تعالى ووحي منه، فعُلِّمَ صناعتها والشروط التي تضمن لها الطفو، فقال الله سبحانه وتعالى: ﴿ وَاصْنَعِ الْفُلْكَ
بِأَعْيُنِنَا وَوَحْيِنَا وَلَا تُخَاطِبْنِي فِي الَّذِينَ ظَلَمُوا إِنَّهُمْ مُغْرَقُونَ ﴾ [ سورة هود {37}]. وكانت أفضل مادة لصناعتها الخشب، لأنه أخف من الماء، ويجب أن تُنشر على شكل ألواح ليزداد سطحها وبالتالي تزداد القوة الضاغطة عليها ( دافعة أرخميدس)، وأن تثبت بالمسامير وتطلى بمادة عازلة تمنع تسرب الماء إليها مما يجعلها قادرة على ركوب البحر ولا تغرق، فقال سبحانه: ﴿وَحَمَلْنَاهُ عَلَى ذَاتِ أَلْوَاحٍ وَدُسُرٍ ﴾ [ سورة القمر{13}].
لماذا لا تغرق السفن:
كثيراً ما يتبادر إلى الذهن سؤال مفاده، كيف تطفو السفن ولا تغرق رغم أنها مصنوعة من معادن كثافتها أعلى من كثافة ماء البحر ورغم حجمها الكبير؟ ولماذا تغرق قطعة صغيرة من الحديد؟. ...... لا تغرق السفن لأنها تبنى ضمن شروط يحددها البحر، فيجب أن يكون الجزء المغمور منها ضخم الحجم وأجوف لذا فإن قوة دفع مياه البحر تزداد بزيادة الحجم، ولذلك جاءت كلمة (سخَّر) والتي تعني: ذلَّل وأخضع. فسخر الله سبحانه البحار وجعلها تتمتع بقوة تؤثر على السفن، وفق قانون ( دافعة) أرخميدس: وهي قوة شاقولية تتجه إلى الأعلى وتؤثر على الأجسام غير الذوابة في السائل، وتساوي أيضاً وزن السائل المزاح، وتعطى بالعلاقات التالية:
حيث f: قوة ضغط السوائل (قوة أرخميدس)، ρ : كثافة السائل (الماء).
V : حجم الجسم المغمور في السائل،
: تسارع الجاذبية الأرضية.[1].
حاجة السفن إلى الجسم المغمور
نلاحظ من القانون: أن دافعة أرخميدس تزداد بزيادة حجم الجسم المغمور في الماء، لذلك يكون حجم السفينة كبير، وهو شرط من شروط توازنها، فشبَّه القرآن الكريم السفن في البحر بالجبال، وهنا نجد دقة اللفظ القرآني من الناحية العلمية، فقال سبحانه: ﴿ وَمِنْ آَيَاتِهِ الْجَوَارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ ﴾ [ سورة الشورى: {32}]. فالجبال مثل الأوتاد التي نرى قسماً منها ظاهراً فوق الأرض والآخر يكون أسفلها، فقال الله تعالى: ﴿ وَالْجِبَالَ أَوْتَادًا ﴾ [ سورة النبأ: {7}]. ويتبين لنا أن الجبال في الأرض تحفظ لها التوازن والاستقرار وتمنعها من الاضطراب، من خلال أوتادها، فكذلك السفن تحتاج مثل الجبال إلى الجزء المغمور في الماء ليحفظ لها التوازن ويمنعها من الغرق والاضطراب، وهذا ما يدل عليه قول الله تعالى: ﴿ خَلَقَ السَّمَوَاتِ بِغَيْرِ عَمَدٍ تَرَوْنَهَا وَأَلْقَى فِي الْأَرْضِ رَوَاسِيَ أَنْ تَمِيدَ بِكُمْ وَبَثَّ فِيهَا مِنْ كُلِّ دَابَّةٍ وَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَنْبَتْنَا فِيهَا مِنْ كُلِّ زَوْجٍ كَرِيمٍ﴾ [ سورة لقمان: {10}].
الحجم: تزداد دافعة أرخميدس بزيادة الحجم ويزداد الحجم بزيادة السطح وبالتالي تزداد قوة الضغط لأن الضغط يتناسب عكسياً مع السطح وفق العلاقة:
كان أول من صنع السفن نبي الله نوح عليه السلام، فقال الله جلَّ وعلا: ﴿ وَيَصْنَعُ الْفُلْكَ وَكُلَّمَا مَرَّ عَلَيْهِ مَلَأٌ مِنْ قَوْمِهِ سَخِرُوا مِنْهُ قَالَ إِنْ تَسْخَرُوا مِنَّا فَإِنَّا نَسْخَرُ مِنْكُمْ كَمَا تَسْخَرُونَ ﴾ [ سورة هود {38}]. فسخر منه قومه لأنه بالأمس كان نبياً يدعوهم لدين الله وبعد ذلك يصبح نجاراً يصنع السفن التي لم تكن مألوفةً لهم، وكانت هذه التجربة بأمرٍ من الله تعالى ووحي منه، فعُلِّمَ صناعتها والشروط التي تضمن لها الطفو، فقال الله سبحانه وتعالى: ﴿ وَاصْنَعِ الْفُلْكَ
بِأَعْيُنِنَا وَوَحْيِنَا وَلَا تُخَاطِبْنِي فِي الَّذِينَ ظَلَمُوا إِنَّهُمْ مُغْرَقُونَ ﴾ [ سورة هود {37}]. وكانت أفضل مادة لصناعتها الخشب، لأنه أخف من الماء، ويجب أن تُنشر على شكل ألواح ليزداد سطحها وبالتالي تزداد القوة الضاغطة عليها ( دافعة أرخميدس)، وأن تثبت بالمسامير وتطلى بمادة عازلة تمنع تسرب الماء إليها مما يجعلها قادرة على ركوب البحر ولا تغرق، فقال سبحانه: ﴿وَحَمَلْنَاهُ عَلَى ذَاتِ أَلْوَاحٍ وَدُسُرٍ ﴾ [ سورة القمر{13}].لماذا لا تغرق السفن:
كثيراً ما يتبادر إلى الذهن سؤال مفاده، كيف تطفو السفن ولا تغرق رغم أنها مصنوعة من معادن كثافتها أعلى من كثافة ماء البحر ورغم حجمها الكبير؟ ولماذا تغرق قطعة صغيرة من الحديد؟. ...... لا تغرق السفن لأنها تبنى ضمن شروط يحددها البحر، فيجب أن يكون الجزء المغمور منها ضخم الحجم وأجوف لذا فإن قوة دفع مياه البحر تزداد بزيادة الحجم، ولذلك جاءت كلمة (سخَّر) والتي تعني: ذلَّل وأخضع. فسخر الله سبحانه البحار وجعلها تتمتع بقوة تؤثر على السفن، وفق قانون ( دافعة) أرخميدس: وهي قوة شاقولية تتجه إلى الأعلى وتؤثر على الأجسام غير الذوابة في السائل، وتساوي أيضاً وزن السائل المزاح، وتعطى بالعلاقات التالية:
حيث f: قوة ضغط السوائل (قوة أرخميدس)، ρ : كثافة السائل (الماء).
V : حجم الجسم المغمور في السائل،
: تسارع الجاذبية الأرضية.[1].حاجة السفن إلى الجسم المغمور
نلاحظ من القانون: أن دافعة أرخميدس تزداد بزيادة حجم الجسم المغمور في الماء، لذلك يكون حجم السفينة كبير، وهو شرط من شروط توازنها، فشبَّه القرآن الكريم السفن في البحر بالجبال، وهنا نجد دقة اللفظ القرآني من الناحية العلمية، فقال سبحانه: ﴿ وَمِنْ آَيَاتِهِ الْجَوَارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ ﴾ [ سورة الشورى: {32}]. فالجبال مثل الأوتاد التي نرى قسماً منها ظاهراً فوق الأرض والآخر يكون أسفلها، فقال الله تعالى: ﴿ وَالْجِبَالَ أَوْتَادًا ﴾ [ سورة النبأ: {7}]. ويتبين لنا أن الجبال في الأرض تحفظ لها التوازن والاستقرار وتمنعها من الاضطراب، من خلال أوتادها، فكذلك السفن تحتاج مثل الجبال إلى الجزء المغمور في الماء ليحفظ لها التوازن ويمنعها من الغرق والاضطراب، وهذا ما يدل عليه قول الله تعالى: ﴿ خَلَقَ السَّمَوَاتِ بِغَيْرِ عَمَدٍ تَرَوْنَهَا وَأَلْقَى فِي الْأَرْضِ رَوَاسِيَ أَنْ تَمِيدَ بِكُمْ وَبَثَّ فِيهَا مِنْ كُلِّ دَابَّةٍ وَأَنْزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَنْبَتْنَا فِيهَا مِنْ كُلِّ زَوْجٍ كَرِيمٍ﴾ [ سورة لقمان: {10}].
الحجم: تزداد دافعة أرخميدس بزيادة الحجم ويزداد الحجم بزيادة السطح وبالتالي تزداد قوة الضغط لأن الضغط يتناسب عكسياً مع السطح وفق العلاقة:
حيث
: الضغط. وƒ : القوة الضاغطة. وS : سطح الجسم الذي تؤثر عليه القوة. 
كثافة السائل في البحار: تزداد دافعة أرخميدس بزيادة كثافة السائل، وهنا تجدر الإشارة إلى دور ملوحة البحار في هذه القوة، لأنه كلما كبرت نسبة الملوحة كبرت الكثافة، فمثلاً البحر الميت نسبة ملوحته أكبر بكثير من غيره، ودافعة أرخميدس فيه أكبر، لذا سماه علماء الفيزياء (البحر الذي لا يغرق فيه أحد)، وبالتالي تطفو السفينة عندما يكون الوزن الحجمي للسائل أكبر من الوزن الحجمي لها، أي: (أن يكون وزن نفس حجم الجسم من السائل أكبر من وزن الجسم).[2].
كثافة السائل في الأنهار: تتمتع مياه الأنهار بكثافة أقل من كثافة ماء البحار لأنها عذبة ونسبة ملوحتها أقل من ملوحة البحار، لذا فكثافة ماء البحار أكبر، والنهر في اللغة: الأنهار من السعة، ولا تسمى الساقية نهراً، بل العظيم منها هو النهر، ومنه جاء في قول الله تعالى: ﴿ وَسَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهَارَ ﴾. نجد الأنهار معطوفة على البحار، ولكي تجري السفن فيها يجب أن تكون الأنهار واسعة وعميقة، لتزداد قوة الضغط، ونزيد حجم السفينة بما يتلائم مع الكثافة، لتحقق شروط الطفو.
ويجب أن يكون أجوف: وهذا سِرٌ من أسرار الله سبحانه وتعالى في مخلوقاته ولمعرفة هذا السر فلننظر إلى الكيس الهوائي في جسم السمكة، فعندما يمتلئ بالهواء يزداد حجمها وبالتالي تقل كثافتها عن كثافة الماء فتطفوا، ( وهذا هو الغرض من وجود كيس هوائي في جسم السمكة)، فمن أجل هذا تصنع السفينة مجوفة.[3].
كيف تجري السفن؟
العلم الذي يدرس هذا النوع من الحركة يسمى علم التحريك: وهو يدرس الحركة من حيث مسبباتها، أي القوى المؤثرة عليها، فحركة السفن في البحار
تخضع لمبدأ العطالة ( قانون نيوتن الأول)، ونميز حالتين:
1 - الجسم الساكن يبقى ساكناً ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تؤدي لتحريكه.
2 – يبقى الجسم محافظاً على سرعته ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغيرها.
والقوة : هي كل ما يؤثر على الأجسام فتغير من شكلها أو سرعتها أو طبيعتها.
العلاقة بين الرياح وحركة السفن
السفن القديمة ومنها (الشراعية) تسير تحت تأثير قوة الرياح، وهي القوة التي كانت معتمدة في زمن رسول الهة صلى الله عليه وسلم، وللرياح دور كبير في تحريك السفن وهذا واضح في قول الله تعالى: ﴿وَمِنْ آَيَاتِهِ الْجَوَارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ* إِنْ يَشَأْ يُسْكِنِ الرِّيحَ فَيَظْلَلْنَ رَوَاكِدَ عَلَى ظَهْرِهِ إِنَّ فِي ذَلِكَ لَآَيَاتٍ لِكُلِّ صَبَّارٍ شَكُورٍ ﴾.[ سورة الشورى: {32-33}]. فتبقى السفينة ساكنة ما لم تؤثر عليها قوة تحركها وقوة الرياح هي المسؤولة عن إعطاءها قوة الدفع والتي تجعلها تتحرك بسرعة متناسبة مع هذه القوة، فإذا كانت هذه القوة معدومة سكنت، أما السفن الحديثة فتجري تحت تأثير قوة تقدمها محركاتها، فإذا انعدمت ركدت. فسبحان الذي سخر لنا الفلك وما كنا لها مقرنين، وإنا إلى ربنا لمنقلبون.
وجه الإعجاز
الإعجاز التاريخي
أخبرنا الله تعالى عن العصر الذي صنعت فيه السفن، معلناً اسم النبي الذي صنعها وأعدها لتجري في البحر ضمن شروط تحفظها من الغرق.
الإعجاز العلمي
1 – تجلى إعجاز القرآن الكريم في أن السفن تبقى ساكنة، ما لم تؤثر عليها قوة تحركها.
2 – تشبيه السفن بالجبال، والجبال أوتاد، فمنها قسم لا نراه يسكن في باطن الأرض، يحفظ لها التوازن وتمنعها من الاضطراب، كذلك السفن فمنها قسم مغمور في الماء لا نراه، يؤمن لها التوازن ويحفظها من الغرق.
3 – تسخير مياه البحار والأنهار وجعلها ذات كثافات مناسبة لتحمل على ظهرها السفن.
4 – استخدام الخشب لصناعة السفن لأنه أخف من الماء، ومسامير لتثبيت الألواح الخشبية ذات السطح الكبير، مما يزيد من القوة الضاغطة، ويمنع تسرب الماء إلى داخلها.
كثافة السائل في الأنهار: تتمتع مياه الأنهار بكثافة أقل من كثافة ماء البحار لأنها عذبة ونسبة ملوحتها أقل من ملوحة البحار، لذا فكثافة ماء البحار أكبر، والنهر في اللغة: الأنهار من السعة، ولا تسمى الساقية نهراً، بل العظيم منها هو النهر، ومنه جاء في قول الله تعالى: ﴿ وَسَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهَارَ ﴾. نجد الأنهار معطوفة على البحار، ولكي تجري السفن فيها يجب أن تكون الأنهار واسعة وعميقة، لتزداد قوة الضغط، ونزيد حجم السفينة بما يتلائم مع الكثافة، لتحقق شروط الطفو.
ويجب أن يكون أجوف: وهذا سِرٌ من أسرار الله سبحانه وتعالى في مخلوقاته ولمعرفة هذا السر فلننظر إلى الكيس الهوائي في جسم السمكة، فعندما يمتلئ بالهواء يزداد حجمها وبالتالي تقل كثافتها عن كثافة الماء فتطفوا، ( وهذا هو الغرض من وجود كيس هوائي في جسم السمكة)، فمن أجل هذا تصنع السفينة مجوفة.[3].
كيف تجري السفن؟
العلم الذي يدرس هذا النوع من الحركة يسمى علم التحريك: وهو يدرس الحركة من حيث مسبباتها، أي القوى المؤثرة عليها، فحركة السفن في البحار
تخضع لمبدأ العطالة ( قانون نيوتن الأول)، ونميز حالتين: 1 - الجسم الساكن يبقى ساكناً ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تؤدي لتحريكه.
2 – يبقى الجسم محافظاً على سرعته ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تغيرها.
والقوة : هي كل ما يؤثر على الأجسام فتغير من شكلها أو سرعتها أو طبيعتها.
العلاقة بين الرياح وحركة السفن
السفن القديمة ومنها (الشراعية) تسير تحت تأثير قوة الرياح، وهي القوة التي كانت معتمدة في زمن رسول الهة صلى الله عليه وسلم، وللرياح دور كبير في تحريك السفن وهذا واضح في قول الله تعالى: ﴿وَمِنْ آَيَاتِهِ الْجَوَارِ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلَامِ* إِنْ يَشَأْ يُسْكِنِ الرِّيحَ فَيَظْلَلْنَ رَوَاكِدَ عَلَى ظَهْرِهِ إِنَّ فِي ذَلِكَ لَآَيَاتٍ لِكُلِّ صَبَّارٍ شَكُورٍ ﴾.[ سورة الشورى: {32-33}]. فتبقى السفينة ساكنة ما لم تؤثر عليها قوة تحركها وقوة الرياح هي المسؤولة عن إعطاءها قوة الدفع والتي تجعلها تتحرك بسرعة متناسبة مع هذه القوة، فإذا كانت هذه القوة معدومة سكنت، أما السفن الحديثة فتجري تحت تأثير قوة تقدمها محركاتها، فإذا انعدمت ركدت. فسبحان الذي سخر لنا الفلك وما كنا لها مقرنين، وإنا إلى ربنا لمنقلبون.
وجه الإعجاز
الإعجاز التاريخي
أخبرنا الله تعالى عن العصر الذي صنعت فيه السفن، معلناً اسم النبي الذي صنعها وأعدها لتجري في البحر ضمن شروط تحفظها من الغرق.
الإعجاز العلمي
1 – تجلى إعجاز القرآن الكريم في أن السفن تبقى ساكنة، ما لم تؤثر عليها قوة تحركها.
2 – تشبيه السفن بالجبال، والجبال أوتاد، فمنها قسم لا نراه يسكن في باطن الأرض، يحفظ لها التوازن وتمنعها من الاضطراب، كذلك السفن فمنها قسم مغمور في الماء لا نراه، يؤمن لها التوازن ويحفظها من الغرق.
3 – تسخير مياه البحار والأنهار وجعلها ذات كثافات مناسبة لتحمل على ظهرها السفن.
4 – استخدام الخشب لصناعة السفن لأنه أخف من الماء، ومسامير لتثبيت الألواح الخشبية ذات السطح الكبير، مما يزيد من القوة الضاغطة، ويمنع تسرب الماء إلى داخلها.
وأخيراً: فإن الرسول الكريم محمد صلى الله عليه وسلم النبي الأمي، ما كان ينطق عن الهوى، بل وحي من الله سبحانه وتعالى الذي يُعَلِّمُ من يشاء من عباده ويصطفي من ارتضى.
المراجع:
1 - سلسلة الفيزياء للجميع، ج1، ص356.
2 - الفيزياء المسلية، لياكوف بيريلمان، ج2، ص108.
3 – المرجع السابق، ج2، ص145
1 - سلسلة الفيزياء للجميع، ج1، ص356.
2 - الفيزياء المسلية، لياكوف بيريلمان، ج2، ص108.
3 – المرجع السابق، ج2، ص145
مـــ ماجده ـلاك الروح
