ما حجم أنغستروم؟

الأنغستروم وحدة طول تساوي جزءًا من عشرة مليارات من المتر: أي 0.1 نانومتر بالضبط، أو 100 بيكومتر. وهو ليس جزءًا من النظام المتري الحديث، أي النظام الدولي للوحدات (SI)، لكن العلماء ما زالوا يستخدمونه في قياس أحجام الذرات وأطوال الروابط بينها والأطوال الموجية للضوء. ورمزه Å، وقد سُمّي تكريمًا للفيزيائي السويدي أندرس يوناس أنغستروم.

التعريف

يدرج المكتب الدولي للأوزان والمقاييس (BIPM)، الذي يتولى إدارة النظام الدولي للوحدات، الأنغستروم ضمن الوحدات غير التابعة للنظام الدولي. ويعرّف 1 أنغستروم بأنه 0.1 نانومتر، ويضعه مع أسماء تاريخية أخرى لمضاعفات وأجزاء عشرية من وحدات النظام الدولي، مثل اللتر. والنانومتر جزء من مليار من المتر، والبيكومتر جزء من تريليون.

وفي الولايات المتحدة يدرج المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) الأنغستروم ضمن الوحدات غير التابعة للنظام الدولي التي لا يزال يجوز استخدامها إلى جانبه. وقد سمحت بذلك عام 1978 اللجنة الدولية التي تشرف على النظام الدولي، لأن الوحدة كانت راسخة في بعض المجالات. ومع ذلك لا يزال المعهد يثني مؤلفيه عن استخدام الأنغستروم، ويقول إنه لا ينبغي إدخاله في المجالات التي لا تستخدمه أصلًا. ويحتفظ المعهد بالتهجئة السويدية ångström.

مقارنات الحجم

• يبلغ عرض ذرة هيدروجين نحو 1 أنغستروم: 1.06 أنغستروم، مقيسًا بوصفه ضعف نصف قطر بور.
• يفصل في المتوسط 1.54 أنغستروم بين ذرتي كربون ترتبطان برابطة أحادية، من المركز إلى المركز. وتقرّبهما الرابطة المزدوجة إلى 1.34 أنغستروم، والرابطة الثلاثية إلى 1.20.
• للضوء المرئي أطوال موجية تبلغ 4,000–7,000 أنغستروم، من البنفسجي إلى الأحمر.
• يبلغ عرض شعرة الإنسان 800,000–1,000,000 أنغستروم.
• لو جرى تكبير أنغستروم واحد إلى 1 مليمتر، لبلغ عرض الشعرة 0.8–1 كيلومتر، ولبلغ ارتفاع شخص طوله 1.7 متر 17,000 كيلومتر، أي نحو مرة وثلث عرض الأرض.

من يستخدم الأنغستروم

يبلغ طول الرابطة بين الذرات عادةً 1–2 أنغستروم، ولذلك تظهر المسافات على مقياس الذرات في هذه الوحدة أعدادًا صغيرة ومريحة. وما زالت كتب الكيمياء الدراسية تسرد أطوال الروابط بالأنغستروم.

ويذكر الباحثون في المجهر الإلكتروني درجة وضوح صورهم بالأنغستروم أيضًا في أحيان كثيرة. فالمجهر TEAM 0.5، الذي كُشف عنه في مختبر لورنس بيركلي الوطني عام 2008، بُني لتمييز تفاصيل يفصل بينها نصف أنغستروم. ويستخدم علماء الفلك الذين يدرسون الضوء المرئي الأنغستروم والنانومتر معًا لقياس أطواله الموجية.

أصل الاسم

أصبح أندرس يوناس أنغستروم (1814–1874) أستاذًا للفيزياء في جامعة أوبسالا في السويد عام 1858. وكان أحد مؤسسي التحليل الطيفي، وهو دراسة ألوان الضوء التي تبعثها المواد أو تمتصها. وكان كذلك أول من درس طيف الشفق القطبي الشمالي.

وفي عام 1868 نشر أنغستروم دراسة مفصلة عن طيف الشمس بعنوان Recherches sur le spectre solaire («أبحاث في الطيف الشمسي»)، ظلت زمنًا طويلًا عملًا مرجعيًا. وقد أدخل وحدة لقياس الأطوال الموجية للضوء، اعتُمدت لاحقًا على المستوى الدولي وسُمّيت الأنغستروم تكريمًا له.

المصادر

• The International System of Units (SI). 9th edition, version 4.01. BIPM, 2026.
• NIST Guide to the SI, Chapter 5: Units Outside the SI. NIST.
• Anders and Knut Ångström. Uppsala University.
• Strengths of Ionic and Covalent Bonds. In Chemistry 2e. OpenStax, 2019.
• Electron Microscope Detector Achieves Record Resolution. Cornell University College of Arts and Sciences, 2018.
• Debut of TEAM 0.5, the World's Best Microscope. Lawrence Berkeley National Laboratory, 2008.
• Electromagnetic Spectrum: Introduction. NASA Imagine the Universe, 2013.
• Bohr Radius. NIST, CODATA 2022.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• Earth Fact Sheet. NASA, 2024.