تابوت العهد لم يكن من الممكن أن يكون مكثفًا: الفيزياء لا تدعم ذلك

تابوت العهد هو قطعة أثرية ممتعة من التاريخ. أحد مواضيع العديد من نظريات المؤامرة هو موضوع عزة ، الرجل الذي مات صعقًا عند لمس التابوت. تكهن البعض بأن تابوت العهد كان في الواقع مكثفًا مشحونًا للغاية ، مما أدى إلى صدمة كهربائية مميتة. لكن هل تصمد هذه الفكرة أمام تدقيق الفيزياء؟ الجواب القصير هو لا.

غالبًا ما تسير هذه النظريات على هذا النحو ،

• يجلس التابوت في قاع هرم لفترة طويلة
• يتراكم شحنة
• عزة هو أول مسكين يلمسه ويصعق حتى الموت في وهج من المجد الإلهي. (kyrie eleison)

قصة عزة

تظهر قصة عزة في الكتاب المقدس ، في 2 صموئيل 6: 6-7. بينما كان بعض الناس ينقلون التابوت ، سقط ؛ حاول عزة الإمساك به وصعق حتى الموت. يصف 2 صموئيل هذا بأنه تدخل الله ، ولكن كيف حدث ذلك؟

للإجابة على هذا ، نحتاج إلى إلقاء نظرة على المكثفات وآليات تراكم الشحنات.

لأكون واضحًا ، أنا لا أقول أن تابوت العهد كان مكثفًا ، حتى لو كان كذلك ، فهذا لا يتعارض بالضرورة مع النص على أي حال ، إنه مجرد آلية عمل.

ما هو المكثف؟

المكثف هو جهاز يخزن الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي. يتكون من لوحين موصلين يفصل بينهما مادة عازلة (عازل). عند تطبيق جهد ، تتراكم الشحنة على الألواح ، وتخزن الطاقة.

يتم إعطاء كمية الشحنة التي يمكن أن يحملها المكثف بهذه المعادلة البسيطة:

$ Q = C \cdot V $

أين:

• $ Q $ هي الشحنة ،
• $ C $ هي السعة (مقياس لقدرة المكثف على تخزين الشحنة) ،
• $ V $ هو الجهد عبر الألواح.

يوصف العهد بأنه خشب مطلي بالذهب. من الناحية النظرية ، يمكن أن تعمل طبقات الذهب كألواح موصلة ، والخشب كعازل.

السؤال المطروح

لتحديد ما إذا كان التابوت يمكن أن يعمل كمكثف قادر على قتل عزة ، نحتاج إلى الإجابة على بعض الأسئلة:

1. ما مقدار التيار الذي يتطلبه قتل شخص عادي؟

   • عتبة التيار القاتل عبر جسم الإنسان هي $ I \approx 10 \ \text{A} $.
   • يعتمد الجهد المطلوب على مقاومة الجسم ، المقدرة بـ $ R = 1,000 \ \Omega $ للجلد الرطب.

2. كيف يتم الاحتفاظ بالتيار على مكثف بمرور الوقت؟

   • تفقد المكثفات شحنتها بمرور الوقت بسبب التسرب ، الموصوف بالاضمحلال الأسي: $ Q(t) = Q_0 e^{-t / (RC)} $

3. كيف يعمل التيار المستحث؟

   • يمكن أن يؤدي المجال المغناطيسي المتغير إلى إحداث تيار في موصل. يتم إعطاء القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (EMF) بواسطة قانون فاراداي: $ \mathcal{E} = \frac{d\Phi_B}{dt} = A \cdot \frac{dB}{dt} $

4. هل يمكن للتغيرات في توزيع كتلة الأرض أن تولد تيارًا مستحثًا كافيًا؟

   • يمكن للعمليات البطيئة مثل التحولات التكتونية أو ذوبان الأنهار الجليدية أن تغير المجال المغناطيسي ، لكن معدلاتها صغيرة للغاية.

5. كم من الوقت سيستغرق تراكم شحنة كافية لقتل عزة؟

   • نحسب هذا بناءً على معدلات واقعية لتغير المجال المغناطيسي.

تحليل رياضي

التيار القاتل

عتبة التيار القاتل للموت الفوري حوالي $ 10 \ \text{A} $. لحساب الجهد المطلوب ، نستخدم قانون أوم:

$ V = I \cdot R $

لمقاومة الجسم $ 1,000 \ \Omega $:

$ V = 10 \ \text{A} \cdot 1,000 \ \Omega = 10,000 \ \text{V} $

من الممكن أن تكون مقاومة الجسم أقل من ذلك إذا كانت يداه متعرقتين أو شيء من هذا القبيل نظرًا لحرارة الصحراء والعمل المتضمن ، لكن هذا لن يؤدي إلا إلى خفض الأمبيرات المطلوبة لقتل عزة.

للمقياس ، من المهم أن نتذكر أن منفذًا منزليًا نموذجيًا هو $ 120 \ \text{V} $ وبطارية سيارة هي $ 12 \ \text{V} $. كلاهما أقل بكثير من الجهد والتيار المطلوبين هنا ، لكنهما لا يزالان خطيرين! لا يتطلب الأمر الكثير من التيار ليكون خطيرًا.

ملاحظة جانبية حول الحجم

ليس من الواضح أن التابوت كان يمكن أن يخزن شحنة كافية لقتل عزة لمجرد المواد ووضع مواد ذهبية عالية التوصيل. يوصف تابوت العهد في الكتاب المقدس بأنه يبلغ أبعاده حوالي 2.5 ذراعًا طولًا و 1.5 ذراعًا عرضًا و 1.5 ذراعًا ارتفاعًا (خروج 25:10). باستخدام عامل التحويل 1 ذراع = 0.45 متر ، تكون الأبعاد بالأمتار:

$ L = 1.125 \ \text{m}, \ W = 0.675 \ \text{m}, \ H = 0.675 \ \text{m} $

حجم التابوت إذن:

$ V = L \cdot W \cdot H = 1.125 \cdot 0.675 \cdot 0.675 \approx 0.513 \ \text{m}^3 $

لتقييم ما إذا كان هذا الحجم يمكن أن يخزن شحنة كافية ، نبدأ بمعادلة طاقة المكثف:

$ E = \frac{1}{2} C V^2 $

لسعة $ C = 1 \ \mu\text{F} $ وجهد $ V = 10,000 \ \text{V} $:

$ E = \frac{1}{2} \cdot 10^{-6} \cdot (10,000)^2 = 50 \ \text{J} $

50 جولًا مهمة ولكنها ليست غير عادية. للحفاظ على صدمة مميتة ، كان على التابوت أن يطلقها كلها مرة واحدة (وهو ما يمكن أن يحدث!). بالإضافة إلى ذلك ، كان سيتم تخزين هذه الطاقة في حجم 0.513 $ \text{m}^3 $ على الرغم من أن هذا صغير نسبيًا مقارنة بالمكثفات الحديثة لهذا النوع من الأغراض. (ربما يمكننا أن نعطي الكتاب المقدس تمريرة في ذلك).

الطاقة المنبعثة في صدمة مميتة من هذا النوع ستكون $ E = I^2 R t $ ، مما يوفر بعض الوقت هنا سيكون كافياً.

الشحنة المطلوبة

الشحنة المطلوبة للوصول إلى هذا الجهد على مكثف واحد ميكروفاراد ($\mu\text{F}$) هي:

$ Q = C \cdot V $

لسعة $ C = 1 \ \mu\text{F} = 10^{-6} \ \text{F} $:

$ Q = 10^{-6} \cdot 10,000 = 0.01 \text{Coulombs} $

التيار المستحث

عندما يتحرك موصل عبر مجال مغناطيسي ، يتم إحداث قوة دافعة كهربائية (EMF). يوصف هذا بقانون فاراداي:

يعتمد معدل تراكم الشحنة على التدفق المغناطيسي المتغير:

$ \frac{dQ}{dt} = I = \frac{\mathcal{E}}{R} = \frac{A \cdot \frac{dB}{dt}}{R} $

بالنسبة للتابوت ($ A = 1 \ \text{m}^2 $, $ R = 10 \ \Omega $) وتغير المجال المغناطيسي لـ:

$ \frac{dB}{dt} = k_M \cdot \frac{dM}{dt} $

الآن هنا علينا أن نفعل بعض … التلاعب. غالبًا ما تفترض هذه النظريات أن تابوت العهد جلس دون إزعاج في قاع هرم لبعض الوقت الطويل. الشيء الذي يجب أن تسأله عن هذا هو “إذن ما الذي شحنه؟”.

الجواب المعقول الوحيد هو التيار المستحث عن طريق التغيرات في المجال المغناطيسي للأرض.

هنا البصيرة الرئيسية ، يتم إنشاء المجال المغناطيسي للأرض عن طريق حركة الحديد المنصهر في اللب الخارجي. هذه الحركة مدفوعة بالحرارة من اللب وتبريد الأرض. المجال ليس ثابتًا ، لكنه يتغير ببطء بمرور الوقت بسبب التحولات التكتونية وذوبان الأنهار الجليدية والعمليات الجيولوجية الأخرى.

يمكن أن يؤدي هذا التغيير في المجال المغناطيسي إلى إحداث تيار في موصل. ليس كبيرًا! ولكن بالنظر إلى الوقت الكافي نظريًا يمكن أن يشحن التابوت. في هذا المثال ، سنستخدم معدل ذوبان الأنهار الجليدية كبديل لمعدل التغير في المجال المغناطيسي للأرض فقط لتوضيح الفكرة.

معدل تراكم الشحنة إذن:

حيث $ k_M \approx 10^{-8} \ \text{T/(kg/s)} $ و $ \frac{dM}{dt} \approx 3.17 \times 10^4 \ \text{kg/s} $ (معدل ذوبان الأنهار الجليدية) ، نحصل على:

$ \frac{dB}{dt} = 3.17 \times 10^{-4} \ \text{T/s} $

القوة الدافعة الكهربائية المستحثة هي:

$ \mathcal{E} = A \cdot \frac{dB}{dt} = 1 \cdot 3.17 \times 10^{-4} = 3.17 \times 10^{-4} \ \text{V} $

التيار المستحث هو:

$ I = \frac{\mathcal{E}}{R} = \frac{3.17 \times 10^{-4}}{10} = 3.17 \times 10^{-5} \ \text{A} $

لتجميع $ Q = 0.01 \ \text{C} $:

$ t = \frac{Q}{\frac{dQ}{dt}} = \frac{0.01}{3.17 \times 10^{-5}} \approx 315 \ \text{seconds} \ (\sim 5 \ \text{minutes}). $

قبل أن تسأل ، لا ، خصائص الهرم لم تكن لتساعد في شحن التابوت. أو تعديل المجال المغناطيسي بأي طريقة كانت ستساعد. علاوة على ذلك ، كانت الأهرامات الأصلية في الجيزة ، بما في ذلك الهرم الأكبر ، مغطاة في الأصل بغلاف من الحجر الجيري الأبيض المصقول من طرة. يتكون الحجر الجيري من طرة بشكل أساسي من كربونات الكالسيوم ($ CaCO_3 $) ، وهو عازل أكثر من كونه موصلًا للكهرباء. ليس له خصائص مغناطيسية متأصلة ولا يتفاعل بقوة مع المجالات المغناطيسية أو الكهربائية. الموصلية للمادة تافهة $ 2.7 \frac{W}{m·K} $.

لذا فإن أي هراء “رنين مغناطيسي” لهرم حجري مستبعد.

تراكم طويل الأجل

بالنسبة للتغيرات المغناطيسية الأرضية الواقعية ($ \frac{dB}{dt} \sim 10^{-6} \ \text{T/s} $):

$ t = \frac{Q}{\frac{dQ}{dt}} = \frac{0.01}{10^{-6}} \approx 10^4 \ \text{years}. $

وبالتالي ، في ظل هذه الافتراضات الواقعية ، سيستغرق الأمر ما يقرب من 10000 عام لتجميع 0.01 كولوم فقط من الشحنة ، بافتراض استمرار التغير المغناطيسي الأرضي وعدم وجود خسائر. (على سبيل المثال ، جلس التابوت في قاع هرم دون إزعاج طوال هذا الوقت كما هو موضح في هذه “النظريات”).

هل كان من الممكن أن يشحن البرق التابوت؟ على الأقل هذا أكثر منطقية

على الرغم من أنني لا أصدق ذلك ، يجب أن أذكر أيضًا نظرية المؤامرة الأخرى القائلة بأن التابوت يجمع الشحنة بشكل أسرع عن طريق ضربة صاعقة أو شيء من هذا القبيل ، لكننا سنحتاج إلى معرفة أنه كان في مكان ما بالخارج.

كان التابوت محفوظًا في خيمة الاجتماع ، التي كانت خيمة. كانت بمثابة ملاذ متنقل لبني إسرائيل أثناء خروجهم من مصر إلى أرض الموعد. كانت هذه الخيمة مغطاة بجلود الحيوانات وكان التابوت محفوظًا في غرفة تسمى قدس الأقداس. كان التابوت مغطى أيضًا بقطعة قماش وكانت الخيمة مغطاة بقطعة قماش. (خروج 40: 20-21)

حتى لو ضرب البرق هذه الخيمة ، لكان قد تم تأريضها بجلود الحيوانات والقماش. من المحتمل أن يكون التابوت معزولًا في الغالب عن الأرض بالخشب والذهب.

ومع ذلك ، يمكن أن يخلق البرق جهدًا هائلاً وكان سيعمل بالتأكيد. يتم إعطاء الطاقة المخزنة في مكثف التابوت بواسطة:

$ E = \frac{1}{2} C V^2 $

بافتراض $ ( C = 1 , \mu\text{F} )$ و $( V = 10^6 , \text{V} ) $ (جهد عالٍ من ضربة صاعقة) ، نحصل على $ 500 \text{J} $ صغير جدًا لشحن المكثف.

$ E = \frac{1}{2} \cdot 10^{-6} \cdot (10^6)^2 = 500 , \text{J}. $

هذا جزء صغير من 5 مليارات جول من الطاقة في ضربة صاعقة متوسطة.

تحليل تاريخي

الجدول الزمني للتابوت

الآن بعد أن قمنا بالحسابات ، دعنا نلقي نظرة على التاريخ. وجدنا أن التابوت يمكن أن يجمع نظريًا شحنة كافية لقتل عزة ، ولكن متى كانت ستتاح له الفرصة للقيام بذلك؟

يقدم الكتاب المقدس جدولًا زمنيًا مفصلاً إلى حد ما لتحركات التابوت:

• شيد في زمن موسى (حوالي 1446 قبل الميلاد).
• حمل أثناء غزو كنعان (حوالي 1400 قبل الميلاد).
• استولى عليه الفلسطينيون وأعادوه (حوالي 1100 قبل الميلاد).
• وضع في هيكل سليمان (حوالي 960 قبل الميلاد).
• اختفى بعد تدمير الهيكل (586 قبل الميلاد).

كان التابوت متنقلًا ويستخدم بنشاط في الطقوس أو الحرب. لم يجلس أبدًا دون إزعاج لمدة $ 10^4 \ \text{years} $ المطلوبة لتجميع شحنة مميتة بشكل طبيعي.

استنتاج

فكرة أن تابوت العهد كان مكثفًا قادرًا على إحداث صدمة مميتة لعزة لا تصمد. الفيزياء والتاريخ لا يدعمان ذلك:

• التغيرات المغناطيسية الأرضية الطبيعية ضعيفة جدًا وبطيئة جدًا لتجميع شحنة كافية في أطر زمنية واقعية.
• يعني تاريخ التابوت النشط أن فكرة جلوسه دون إزعاج لآلاف السنين كانت مستحيلة.

هذه فكرة ممتعة ، لكن فتك التابوت يظل أفضل تفسيرًا بغضب الله بدلاً من مبادئ الفيزياء.

على الرغم من أنه من الجيد وضع هذا السؤال في نصابه ، إلا أنه لسوء الحظ يبدو أن قلة قليلة من الناس يهتمون ، وبالتالي قد لا يكون لمنشور مدونتي التأثير الذي كنت أتمناه. آه حسنا.

src

يجب أن أشيد بـ هذا المنشور الرائع حول هذا الموضوع بقلم ديف كوفمان حيث توصل في الواقع إلى استنتاج معاكس ، مدعيا أن التابوت جمع شحنة عن طريق البرق والتراكم الحراري.