الإشعاع الكهرومغناطيسي: مفتاح فهم الطاقة والضوء

حين نسمع كلمة “إشعاع”، يتبادر إلى أذهاننا الخطر والسرطان والطاقة النووية. لكن الحقيقة أن الإشعاع هو ظاهرة طبيعية تحيط بنا في كل لحظة. وتشكل الأساس الذي تقوم عليه الاتصالات، والضوء، وحتى الطهي. هناك طيف واسع من الإشعاعات، بعضها آمن وبعضها يتطلب الحذر.. يأخذك هذا المقال في رحلة مبسطة وعلمية لفهم الإشعاع الكهرومغناطيسي: أنواعه، وتأثيراته، ومتى يكون الخوف منه مبررًا… ومتى لا يكون كذلك.

ما هو الإشعاع الكهرومغناطيسي؟

لا يشير الإشعاع فقط إلى الإشعاع النووي، بل يشمل مجموعة واسعة من الموجات التي تعد مسؤولة عن معظم تقنياتنا الحديثة. الضوء المرئي، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية، وموجات الراديو، والميكروويف، وأشعة غاما، والموجات المستخدمة في بث التلفاز، كلها موجات كهرومغناطيسية تشكل جزءً من طيف متصل لم نبدأ في فهمه إلا خلال القرن ونصف الأخير.

وضع الفيزيائي الإسكتلندي جيمس ماكسويل النظرية الكهرومغناطيسية الأساسية في منتصف القرن التاسع عشر، موضحًا أن مجموعة من الظواهر التي كانت تلاحظ بشكل مستقل في الكهرباء والمغناطيسية والبصريات ما هي إلا تجليات لظاهرة واحدة، هي المجال الكهرومغناطيسي، المؤلف من موجات تنتقل بسرعة الضوء. وتُحدد هذه الموجات بطولها الموجي وترددها، وهما مرتبطان عكسيًا ببعضهما البعض.

الطيف المغناطيسي

تعد الصورة التقليدية للموجات التي تتولد عند إلقاء حجر في بركة ساكنة مثالًا مثاليًا لفهم الموجات الكهرومغناطيسية. جميع الموجات التي نعرفها، مثل موجات الصوت، والموجات الزلزالية، وتلك التي تنتقل في الأوتار وغيرها، تتبع سلوكًا مشابهًا. تُرتب الموجات الكهرومغناطيسية من الأطول إلى الأقصر طولًا موجيًا (ومن الأقل إلى الأعلى ترددًا)، مشكّلة ما يعرف بالطيف الكهرومغناطيسي. يقاس التردد بالهرتز، أي عدد الدورات في الثانية. على سبيل المثال، الموجات في الطرف الأدنى من الطيف، والتي تعرف بالتردد المنخفض جدًا، لها تردد يبلغ 3 هرتز (أي تحدث ثلاث مرات في الثانية)، وطول موجي قدره 100 ميغامتر (مئة مليون متر)، وتنقل طاقة ضئيلة جدًا.

أما في الطرف الآخر من الطيف، فنجد أشعة غاما، ذات تردد يبلغ 300 إكساهرتز (أي 300,000,000,000,000,000,000 مرة في الثانية)، وطول موجي صغير جدًا لا يتجاوز 0.000000000001 متر (أصغر من الذرة)، وتنقل طاقة هائلة.

بين هذين الطرفين، يمتد الطيف الكهرومغناطيسي من الموجات المستخدمة في الاتصالات الهاتفية العادية، إلى موجات الراديو والتلفزيون، والميكروويف (بما فيها موجات الرادار). ثم تأتي الأشعة تحت الحمراء، تليها الشريحة الضيقة من الطيف التي نعرفها باسم الضوء المرئي، والذي يمتد من الأحمر (الأقل ترددًا) إلى البنفسجي (الأعلى ترددًا).

الضوء المرئي هو الجزء الوحيد من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يمكننا إدراكه بحواسنا. وإن كانت بعض الحيوانات مثل بعض الثعابين والزواحف تستطيع إدراك الأشعة تحت الحمراء. وبعض الحشرات كالنحل تستطيع “رؤية” الأشعة فوق البنفسجية ذات التردد الأعلى.

أين يبدأ الخطر؟ لحظة عبور خط التأين

تمثل الأشعة فوق البنفسجية نقطة فاصلة مهمة في الطيف الكهرومغناطيسي، لأنها تحمل طاقة كافية لتغيير المادة المعرضة لها. أي أنها قادرة على نزع إلكترون من الذرة وتحويله إلى أيون موجب (عملية التأين). ومن هنا نبدأ الحديث عن الإشعاع المؤيّن.

أما من حيث تأثيرها على الحياة على كوكب الأرض، فإن هذه الأشعة قادرة على التسبب في السرطان ومشاكل وراثية لا يمكن التنبؤ بها. ولهذا السبب ننصح باستخدام واقي الشمس عند التعرض لأشعة الشمس؛ فإلى جانب الضوء والحرارة، تبعث الشمس أيضًا أشعة فوق بنفسجية. تمتص جزء من هذه الأشعة بواسطة طبقة الأوزون الموجودة في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. لكن جزءً آخر يصل إلى سطح الأرض، والتعرض المفرط أو المتكرر له يشكل خطرًا.

الأشعة السينية وأشعة غاما

بعد الأشعة فوق البنفسجية، تأتي الأشعة السينية، التي تصلنا طبيعيًا من الفضاء كجزء مما يعرف بـ”الإشعاع الطبيعي الخلفي” الذي نتعرض له أينما كنا. وهي تنتج أيضًا في أجهزة التصوير الطبي لتكوين صور شعاعية. ثم نصل إلى أشعة غاما، والتي يمكن أن تلحق أضرارًا جسيمة، بل ومميتة، حتى بعد فترات تعرض قصيرة. ولهذا تستخدم في تطبيقات مثل تعقيم الأدوات الطبية وقتل البكتيريا في الأغذية. ومن المهم التنويه إلى أن أشعة غاما، مثل بقية الإشعاعات الكهرومغناطيسية، لا “تبقى” في الأجسام أو تجعلها “مشعة” بعد تعرضها لها. تقوم بعملها وتختفي، تمامًا كما يختفي الضوء حين نطفئ المصباح.

الإشعاع غير المؤين

أما من الضوء المرئي نزولًا إلى موجات الراديو والميكروويف، فإن هذه الإشعاعات تعد غير مؤيّنة. أي لا تملك طاقة كافية للتأثير في الحمض النووي. ومع ذلك، يدّعي بعض الأشخاص، دون تقديم أدلة علمية قوية، وجود صلة بين هذه الإشعاعات غير المؤيّنة وبعض الأمراض، ويتهمون بها موجات البث الإذاعي، وخطوط الكهرباء، وشاشات التلفاز والكمبيوتر، والهواتف المحمولة، بل وحتى أفران الميكروويف.

لكن الدراسات التي أجريت على مدى عقود لم تتمكن من إثبات وجود علاقة كهذه، خاصة في ظل التدابير الاحترازية البسيطة المتبعة لتنظيم هذه الأجهزة، لا سيما الهواتف المحمولة. وتكرار النتائج المتشابهة في دراسات أجرتها مجموعات وبلدان مختلفة يشير إلى أنه حتى لو وجد خطر، فهو ضئيل جدًا إلى حد يجعل رصده صعبًا، بخلاف المخاطر المعروفة والمثبتة للمواد المسرطنة.

في الواقع، تتفق أبرز المؤسسات العالمية المعنية بمكافحة السرطان على أن “مستويات الانبعاثات ليست ضارة للسكان”. وإن كانت توصي باتباع الحيطة المعقولة والمراقبة المستمرة. وتؤكد أحدث الدراسات، التي تابعت أكثر من 5,000 حالة سرطان و7,000 حالة تحكم سليمة في عدة دول على مدى 12 عامًا، أنه لا توجد بيانات تدعم فرضية أن الإشعاع غير المؤيّن يشكل خطرًا على الصحة، رغم أن هذا النوع من المعلومات لا يحظى عادة بنفس مستوى التغطية الإعلامية التي تحظى بها النظريات المثيرة والمقلقة.

تجارة الخوف.. الربح من جهل الناس

لقد ازدهرت العديد من الأنشطة التجارية التي لا تستند إلى أساس علمي عبر الترويج للخوف من الإشعاع الكهرومغناطيسي غير المؤيّن، من خلال بيع واقيات سحرية يزعم أنها تمتص الإشعاعات.. أو تقديم استشارات بشأن “التلوث الكهرومغناطيسي” غير المثبت علميًا، وغالبًا ما تقرن هذه الممارسات بطقوس باطنية مثل الفينغ شوي أو أشكال مختلفة من التنجيم، بغرض إثارة خوف غير عقلاني يدر عليهم أرباحًا مالية. وهي، بكل أسف، طريقة مؤسفة لاستغلال الجهل.

إن الفهم العلمي الدقيق للإشعاع الكهرومغناطيسي يساعدنا على التمييز بين ما هو مفيد وآمن، وما يستدعي الحذر الحقيقي. وبينما تبقى بعض أنواع الإشعاع مؤينة وخطرة إذا أسيء استخدامها، فإن كثيرًا مما يشاع حول “الإشعاع غير المؤين” لا يعدو كونه تهويلًا يستثمر في جهل الناس. إن العلم لا يسعى فقط لحمايتنا، بل أيضًا لتمكيننا من استخدام ما حولنا بطريقة عقلانية وآمنة. ومتى ما امتلكنا المعرفة، زال الخوف، وبدأت الحكمة.