استعادة كبسولة فضائية لـ كاوا كالو

هل هي جسيمات حقاً؟ وكيف يمكن وصفها؟الجسيمات الأولية
 
تتشكل مادة الكون من مجموعة من الجسميات الأساسية. ما قصة اكتشاف هذه الجسيمات؟

لقد اهتم الانسان منذ القديم بالمكونات الأساسية للكون. وكان لوسيبوس الميلي هو أول من قال بأن الذرة هي العنصر الأكثر أولية في الطبيعة. ثم جاء بعده ديمقريطس، وثبّت مفهوم الذرة غير المنقسمة والقاسية وغير المنضغطة. وكانت هذه الذرات تختلف في شكلها وترتيبها وتخضع لحركة مستمرة وأبدية وشواشية. وتؤلف هذه الذرات كل شيء بما في ذلك النفس. وأضاف لها أبيقور خاصة جديدة هي نوع من الثقالة. وتكون حركتها وفقه منتظمة وموجهة نحو الأسفل إنما يمكن أن تكون منحرفة قليلاً. وقد جوبهت هذه النظرية الذرية في العصور الوسطى بالموروث الأرسطي الذي يتألف العالم وفقه من أربعة صفات أولية، هي الحرارة والبرودة والرطوبة والجفاف، بالاضافة إلى مادة خاصة متواجدة في كل شيء هي الأثير. ولم تُطرَح النظرية الذرية بقوة إلا في مطلع القرن العشرين مع اكتشاف الالكترون، وكان تتويجاً لأعمال تمت في العديد من الدول الأوروبية بين عامي 1890 و 1900. وفي عام 1905 اقترح أينشتين في الوقت الذي كان يطرح فيه نظريته النسبية أن يكون الضوء مثل دفق من الجسيمات الأولية، أو كمات من الطاقة المعينة في نقاط من الفضاء. وقد سميت هذه الكمات فيما بعد بالفوتونات. وأًثبت وجود هذه الجسيمات في عام 1923 على يد كومبتون. وكان رزرفورد قد برهن قبل ذلك بعشر سنوات، ابتداء من معطيات تجريبية ترتكز على قذف ورقة ذهبية بذرات الهليوم الموجبة الشحنة، أنه يوجد في مركز الذرة نواة موجبة الشحنة وصغيرة جداً. وسمى رزرفورد في عام 1920 شحنة النواة الموجبة هذه بروتوناً. وبعد ذلك باثنتي عشرة سنة اكتشف شادويك جسيماً متعادلاً كهربائياً في قلب النواة، وسماه النترون. وتوقف الأمر عند هذا الحد حتى عام 1964 عندما اقترح كل من جيل مان وزويغ كل بمفرده مفهوم الكوارك، حيث تؤلف الكواركات العناصر الأولية للبروتونات والنترونات. ولم يثبت وجودها إلا في السبعينات.


هل هي جسيمات حقاً؟ وكيف يمكن وصفها؟


لا يمكن تمثيل الجسيم الاولي بكرية صغيرة كما هو شائع. فهذا التشبيه صحيح عندما نتحدث عن الميكانيك الكلاسيكي، ذلك أن الفيزيائيين يمثلون المادة كمجموعة من النقاط المادية، وهي نقاط تتركز فيها الكتلة. أما في الكهرطيسية، فيمكن وصف حركات هذه النقاط بفضل مفهوم الحقل الذي أدخله فاراداي في منتصف القرن التاسع عشر. وهو بنية لانهائية ممتدة على كامل المكان والزمان، وقد أصبح مع مرور الوقت مفهوماً أساسياً لفهم المادة. لكنه طرح مشكلة في الواقع. فكيف يمكن ملاءمة مفهوم يرتكز على معادلات تعتمد على الاستمرارية مع مفهوم الجسيم وهو متقطع في الجوهر؟ وقد حَلَّت المعضلة نظرية الميكانيك الكمومي التي طُرحت عام 1930. فوفق الميكانيك الكمومي لا يكون السؤال ما هو وضع الجسيم وما هي سرعته وطاقته، بل يكون السؤال على الشكل التالي: هذه كافة الحالات التي يمكن أن تشغلها أو لا تشغلها الجسيمات في إطار تفاعل ما، فكيف يكون توزعها؟ إن الحقول الكمومية هي مؤثرات تملأ أو تفرغ هذه الحالات. والملء هو خلق جسيم، والإفراغ هو إنهاء وجوده. فالجسيم ليس بالتالي نقطة مادية بل عينة وامتداداً للحقل الكمومي المعرّف لنمط معين من التفاعلات. ويشبه الجسيم بشكل ما لغة الواحد أو الصفر في برنامج معلوماتي. ويمكن لعينات الحقل أن تشكل مركبات المادة فتسمى بالفرميونات، أو تكون معاملات التفاعل فتسمى البوزونات. وللبوزونات والفرميونات خصائص مختلفةجداً. فاللف الذاتي للبوزونات معدوم أو صحيح في حين أنه يكون كسرياً عند الفرميونات. والفرميونات لا يمكن أن تتجمع في مكان واحد، فالمادة لا تتراكب. أما البوزونات فيمكن أن تتواجد في النقطة ذاتها، فالفوتون هو بوزون والأشعة الضوئية تتراكب.


ما هي الأسس الفيزيائية التي توصف وتصنف وفقها هذه الجسيمات؟

في الحقيقة لا يمثل النظري والتجريبي الجسيم بالطريقة ذاتها. فالجسيم بالنسبة للنظري هو امتداد للحقل، وبالتالي فإن المفهوم الأساسي بالنسبة له هو الحقل وليس الجسيم. وتُحدَّد طبيعة الحقول الكمومية بواسطة التفاعلات الرئيسية الأربعة وبالتناظرات التي تحافظ عليها. ولتفسير ذلك نأخذ مثالاً كهرمغنطيسياً. فلوصف تفاعل كهرمغنطيسي يستخدم الفيزيائي مفهوم الكمون. ويسمح له اشتقاق بالنسبة لاحداثيات المكان بالانتقال إلى كمون الحقل. وكما أن مجموعة غير منتهية من المستقيمات المتوازية لها الميلان نفسه، فهناك لانهاية من الكمونات التي تعطي الحقل نفسه. وكافة هذه الكمونات متطابقة إلى حد ما. فإذا حولنا أحد الكمونات إلى كمون آخر فإن المعادلات لا تتأثر. ويستخدم الفيزيائيون في الميكانيك الكمومي مصطلح تناظر جوج لوصف هذا النمط من التحول. والواقع أن التفاعلات الأساسية الأربعة والمعادلات التي تصفها تحافظ على هذا النوع من التناظر، دون أن يستطيع العلماء تفسير ذلك حتى الآن تماماً. ولهذا انعكاس على الحقول الكمومية المرتبطة بالتفاعلات وبالتالي بالجسيمات. وهكذا فإن مفاهيم الجسيمات والتناظر والتفاعلات والحقول مرتبطبة عند الفيزيائي النظري. أما الجسيم بالنسبة للتجريبيين فهو ليس أكثر من أثر لنمط معين من الكواشف. وفي حين ان النظري يرمز لهذه الجسيمات في معادلاته بكمونات تابعة لمتحولات المكان والزمان، فإن التجريبي يشير إليها بحروف، مثل z , t, e , الخ.


هل أمكن اكتشاف هذه الجسيمات كلها وكيف؟

هناك بين الجسيمات المعروفة ما يوجد في الطبيعة مثل الالكترون، وهو جسيم مكون لذرات المادة، والنيوترينو، وهو جسيم حيادي الشحنة موجود في الأشعة الكونية. وهناك جسيمات أخرى لم توجد إلا في اللحظات الأولى من عمر الكون ولا يمكن اكتشافها إلى بواسطة مسرعات أو مصادمات هائلة. فلو تخيلنا أننا نريد اكتشاف بنية تحتية في بنية أكبر منها مثل البروتون، يمكننا أن نفعل ذلك بسبر هذه البنية بإرسال جسيم أو جسيمات سابرة عليها. وكان لويس دو بروي قد حدد عام 1923 طول الموجة المرتبط بهذه الجسيمات السابرة بحسب ثنائية الموجة الجسيم. لكننا نعرف أن الظاهرة الموجية لا تندمج إلا مع أجسام ذات أبعاد أكبر من طول موجتها. ومن أجل سبر الأجسام الصغيرة يجب إذن إرسال جسيمات سابرة عليها بطول موجة قصير جداً، أي بطاقة عالية جداً. وتبنى المسرعات أو المصادمات على هذا المبدأ. ففي المسرع تسير حزمتان من الجسيمات ذات الطاقة العالية باتجاهين مختلفين. ويؤدي تصادم جسيمين من الحزمتين إلى انتاج جسيمات أخرى بحسب مبدأ التكافؤ بين الكتلة والطاقة الناتج عن النظرية النسبية الخاصة. وكلما كانت طاقة الصدم أكبر، تكون الجسيمات الناتجة أكبر كتلة. وهذا لا يعنى أنها أكبر حجماً على الاطلاق! بل على العكس، فكلما كانت كتلتها وبالتالي طاقتها أكبر فإن حجمها أو بشكل أدق طول الموجة المرتبط بها يكون أصغر. ويكون عمر هذه الجسيمات قصيراً جداً، بحيث لا يمكن لأي جهاز أن يرصد أو يصور مباشرة حادثة الصدم. وما يكشفه المجربون هو الآثار الباقية من تحلل هذه الجسيمات. وهم يضعون العديد من الكواشف حول نقطة الصدم من أجل تحديد موضعها وطاقتها.

تشكل الجسيمات الأولية البنية الأساسية للمادة في الكون. ما هي الصلات القائمة فيما بينها؟

تقسم الجسيمات إلى عائلتين هما الفرميونات التي تشكل المادة والبوزونات التي تنقل التفاعلات بين الجسيمات. وهناك نمطان من الجسيمات في مجموعة الفرميونات: فمن جهة هناك اللبتونات التي لا تشارك في التفاعلات الشديدة، ومن جهة أخرى الكواركات المختلفة النكهات والألوان والتي تشارك في كافة التفاعلات. وتحدد شحنات النكهة (وعددها ست) واللون (وعددها ثلاث) للكواركات سلوكها تبعاً للتفاعل الضعيف والقوي. إن البوزونات، وهي موجهات التفاعلات الأساسية الأربعة، هي الفوتون بالنسبة للتفاعل الكهرطيسي، والغليونات للتفاعل الشديد وهي تربط الكواركات فيما بينها، والبوزونات حاملات التفاعل الضعيف، وأخيراً الغرافيتون ناقل الجاذبية. وقد صُنفت الفرميونات والبوزونات في ثلاث مجموعات في النموذج المعياري، وهو نظرية تذهنية تسمح بالتنبؤ بكافة الظاهرات التي تنتج عن التفاعلات الأساسية باستثناء الجاذبية. ويمكن استنتاج المجموعتين الأخيرتين من الأولى إذ لا يتميز الجسيم فيهما عن جسيمات المجموعة الأولى إلا بالكتلة. فالميون ليس سوى الكترون إنما أثقل قليلاً، وكذلك التون هو ميون أثقل منه قليلاً. فكما لو كانت الطبيعة قد قد بنت المادة وفق ثلاث مراحل. ويقبل الفيزيائيون بأن النموذج المعياري كان يمكن أن يكون صحيحاً بمجموعة واحدة من الجسيمات.

لماذا لا يوجد مجموعة واحدة أو خمس مجموعات مثلاً من الجسيمات؟

إنه أحد الأسئلة الكبيرة المطروحة حالياً في الفيزياء. ولا بد من العودة إلى مفهوم التناظر لفهم جوانب هذه المسألة. فنظرية الحقول الكمومية تقتضي وجود تناظر يقال له CTP، وهو نتاج تناظرات الشحنة C (حيث نستبدل الشحنة بشحنة معاكسة)، والفراغ P (حيث نستبدل إشارات الاحداثيات الفراغية)، والزمن T (حيث نعكس اتجاه الزمن). أن عدم تغير الفيزياء عبر التناظر CPT يمكن أن يجعلنا نعتقد أنه يوجد أيضاً ثبات فيزيائي بالنسبة لـ C و P و CP و T بشكل منفصل. لكن التفاعل الضعيف يشرخ هذا المبدأ: فهو ليس ثابتاً بالنسبة للتناظر CP. ويعني ذلك عملياً أنه ضمن صيرورات من التحلل الاشعاعي، فإن تغيير شحنة جسيم بشحنة معاكسة والنظر إلى النتيجة بالمرآة (أي عكس الاحداثيات) هو صيرورة ليس لها الاحتمال نفسه الذي لصيرورة البدء. فانكسار التناظر CP هذا يمكن أن يفسر غلبة المادة في الكون على المادة المضادة التي تحمل دوماً الشحنة المعاكسة لشحنة المادة. وقد توصل الفيزيائيون إلى تبيان أن الانكسار في إطار النموذج المعياري ليس ممكناً إلا إذا كان يوجد ثلاث مجموعات حصراً من الجسيمات.

هل توجد الجسيمات المضادة حقاً؟

إنها موجودة طالما تم رصدها‍! فقد عُثر عليها أولاً في الاشعة الكونية، ثم في المسرعات والمصادمات. لكن ديراك كان قد افترض وجود الجسيمات المضادة في نهاية العشرينات قبل أن يمكن رصدها. فمن أجل موافقة الميكانيك الكمومي والنظرية النسبية تخيل وجود جسيم موجب الطاقة تساوي كتلته كتلة الالكترون إنما يعاكسه بالشحنة. وقد أُثبت وجود هذه الازدواجية من الجسيمات والجسيمات المضادة بشكل تجريبي في عام 1932. وقد تم اليوم اكتشاف كافة الجسيمات المضادة للجسيمات الأولية. ويملك الجسيم المضاد الكتلة نفسَها واللف الذاتي نفسَه اللذين للجسيم الذي يحمل الاسم نفسه ويختلف بالشحنات. والشحنات بصيغة الجمع هنا إذ توجد أنواع مختلفة منها. فكل جسيم أو جسيم مضاد يحمل في الواقع عدداً من الشحنات (الشحنة الكهربائية، والشحنة اللونية، والعدد الباريوني، وشحنة النكهة... إلخ). وهذه الأرقام هي نوع من المميزات التي تحدد سلوك الجسيم أو الجسيم المضاد في التفاعلات. إن أحد الألغاز الكبرى في الفيزياء الحديثة هو نقص هذه المادة المضادة المقاس في الكون.

هل يمكن رصد كافة الجسيمات الأولية؟

يمكن ذلك من حيث المبدأ. لكن يصعب رصد بعضها أكثر من غيره، مثل النيوترينو وهو جسيم من اللبتونات متعادل كهربائياً. وكان باولي قد تنبأ بوجود هذه الجسيمات المتعادلة في عام 1932. وبعد نحو عشرين عاماً تم اكتشاف النيوترينو. ومن الصعب رصد هذه الجسيمات لأنها غير مشحونة ولا تشارك إلا في التفاعل الضعيف: وبالتالي فإن احتمال تفاعلها مع المادة شبه معدوم. وتزيد هذه الخاصية أيضاً تعقيد مسألة قياس الكتلة التي ربما تكون صفراً. كذلك فإن كشف الكواركات صعب حتى ولو كانت هذه الفرميونات تشارك في التفاعلات كلها. إن الكوارك لا يمكن أن يُلحظ مباشرة لأنه ينتقل دائماً بشكل حزمة، إن مع كواركين آخرين أو مع كوارك مضاد. ونعرف إضافة إلى ذلك أنه توجد ثلاثة ألوان مختلفة لكوارك واحد، ولكن هذه الألوان تعطي إذا امتزجت مع بعضها ما يشبه الأجسام البيضاء، وهذه الأجسام هي وحدها التي يمكن رؤيتها بحسب نظرية القوة الشديدة. فنحن لا يمكننا إذن أن نرصد مباشرة سوى تجمعات الكواركات وليس الكواركات المعزولة أبداً.

لماذا للجسيمات الكتلة التي تملكها؟

الحق أن الفيزيائي لا يستطيع الإجابة على هذا السؤال. إنه يستطيع أن يتنبأ بفضل النموذج المعياري بعدد معين من المتحولات ولكن ليس بالقيم الدقيقة لكتل الجسيمات. وبحسب ا لنموذج المعياري الحالي يجب أن تكون كتلة كافة الجسيمات معدومة. فقد رأينا أن التفاعلات الرئيسية الأربعة تحافظ على التناظرات، وهذه التناظرات هي التي تفرض على جسيمات التفاعل، أي البوزونات، أن تكون معدومة. وهذا هو حال الفوتونات بالنسبة للتفاعل الكهرمغنطيسي والغليونات بالنسبة للتفاعل الشديد، لكنه ليس حال بوزونات التفاعلات الضعيفة ذات الكتلة الكبيرة والتي تصل إلى ثمانين ضعف كتلة البروتون. ومن أجل تفسير هذه الظاهرة اخترع الفيزيائيون حقلاً كمومياً جديداً هو حقل هيغز، هو مولّد الكتلة، وتفاعلاً جديداً مرتبطاً به هو آلية هيغز. وبحسب النموذج المعياري فقد جعل حقل هيغز كافة الجسيمات ثقيلة ما عدا الفوتون والغليون. ويفسر النموذج المعياري ذلك بأن شرخاً آنياً حدث في تناظر حقل هيغز في الحالة المستقرة الأساسية التي هي الفراغ. ويشبه ذلك وضع كرية في قعر زجاجة محدبة من الأسفل، فتكون الحالة المستقرة هي وجود الكرية على يمين أو يسار قعر الزجاجة (وهي حالة غير متناظرة) وليس في وسطها (وهي حالة متناظرة). فإذا كانت آلية هيغز صحيحة يجب عندها تصور وجود جسيم ثقيل يسمى بوزون هيغز. ويبحث العلماء عن هذا البوزون الآن. وعدم العثور عليه حتى الآن يرجع إلى كتلته الكبيرة جداً. ويعلق العلماء على بناء المصادم العملاق التابع لمركز الأبحاث النووية الأوروبي أملاً كبيراً من أجل اكتشاف بوزون وآلية هيغز. ويرى علماء كثيرون أن صورة المادة المبنية من كواركات ولبتونات وبوزونات ربما ليست سوى صورة مبسطة للواقع. وبالمقابل فإن تصور بنية أكثر أولية للجسيمات في إطار النموذج المعياري يتطلب طاقات أعلى بآلاف المرات من الطاقات التي سمحت بإثبات وجود الكواركات.

من أين يأتي الإلكترون بالطاقة لكي يتحرك بهذه السرعة الكبيرة؟
 
الالكترونات جسيمات مشحونة. بمعنى إنها تمتلك شحنة كهربية. ولهذا السبب فإنها تتأثر بالمجال الكهربي وبدقة أكثر فان المجال الكهربي يؤثر على الإلكترون بقوة تجعله يتسارع في المجال الكهربي. ولان كتلة الإلكترون صغيرة جدا بالمقارنة بكتلة الأجسام الأخرى فان الالكترونات تتسارع وتصل لسرعات كبيرة جدا حتى في وجود مجال كهربي ضعيف.
الآن الإلكترون يدور حول نواة الذرة بسرعة كبيرة جدا تصل لأكثر من مليون متر في الثانية وهذا يعود للمجال الكهربي الناتج عن النواة الموجبة.
فحوص جديدة تكشف أدلة على أن الماء وجد على القمر
 قال علماء ان كرات زجاجية دقيقة خضراء وبرتقالية جلبها رواد الفضاء من القمر منذ نحو 40 عاما كشفت أدلة على ان الماء وجد هناك في البدايات الأولى.استخدم العلماء طريقة جديدة لتحليل عناصر في عينات الرمل القمرية لاكتشاف ادلة قوية على وجود الماء هناك قبل ثلاثة مليارات عام.

ويمكن للدراسة ان تدعم أدلة على ان الماء وجد في فوهات البراكين المعتمة على سطح القمر وان الماء قد يكون أصيلا في القمر ولم ينتقل إليه مع المذنبات.
ويعتقد اغلب العلماء ان القمر تشكل عندما اصطدم جسم بحجم كوكب المريخ مع الأرض قبل 4.5 مليار سنة مضت.
ومن المفترض ان ينجم عن هذا الاصطدام العظيم انهمار كتل منصهرة إلى المدار المحيط بالأرض.
ونظريا التحمت هذه الكتل المنصهرة في آخر المطاف مع القمر لكن حرارة الاصطدام بخرت العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين والأكسجين اللازمين لتكون الماء.
طور اريك هاوري من معهد كارنيجي للعلوم في واشنطن تقنية يطلق عليها اسم مقياس الطيف الثانوي للكتلة الأيونية والتي يمكن ان ترصد كميات دقيقة من العناصر في العينات.

واستخدم فريقه هذه التقنية للبحث عن دليل لوجود الماء في الغلاف المنصهر للأرض.وقال البرتو سال من جامعة براون والذي ساهم في قيادة الدراسة"تساءلت يوما لماذا لا نجربها "التقنية" على زجاج القمر؟*"
وأضاف "استغرقنا ثلاثة أعوام لإقناع إدارة الطيران والفضاء الأميركية "ناسا" بتمويلنا."
وكانت الوكالة متمنعة أيضا عن التخلي عن اي من العينات الثمينة التي جلبها إلى الأرض رواد الفضاء خلال مهام أبوللو في السبعينات.
واستطاع سال وهاوري وزملاؤهم ان يحصلوا على نحو 40 عينة من الفقاعات الزجاجية الصغيرة وكسروها الى اجزاء لتحليلها.
وقلب ما توصلوا إليه النظرية السائدة بان القمر جاف.

 
ألبسة معطٌرة إلى الأبد
 
كم يسرنا ارتداء ألبسة معطرة وكأنها خرجت للتو من الغسالة، نظيفة باهرة. قريباً، ستتحول هذه الرغبة إلى حقيقة بفضل جهود فريق من الباحثين البرتغاليين. وتتمحور التقنية حول زرع بعض الكبسولات الميكروسكوبية(يتراوح حجم كل منها بين 1 و100 ميكرومتراً)، المصنوعة من رغوة خاصة مستخرجة من مادة البولي يوريثان Polyurethane، في أنسجة الألبسة. تعمل هذه الكبسولات على تحرير الروائح المعطرة باستمرار.
في السابق، حاول العلماء تحقيق هذه الرغبة بواسطة تصنيع مادة اتضح لاحقاً أنها سامة للإنسان والبيئة معاً. لكن بفضل هذه المادة البلاستيكية الرغوية المستخرجة من البولي يوريثان (تدعى كيميائياً polyurethaneurea) أضحت التقنية أكثر صديقة للبيئة وغير ضارة بالصحة. وستسبب التقنية الجديدة تغييراً جذرياً في العادات وصناعة الألبسة والأزياء. في بداية ترويجها، ستستعمل رائحة الليمون بيد أن الصناعيين سيختارون روائح أخرى، حسب الطلب والضرورة.

تقاوم هذه الكبسولات الميكروسكوبية جيداً الغسيل بالغسالة. والطريقة الأنسب لاستعمالها هي زرعها في الألبسة المصنوعة من الصوف والبوليستر. وستكون هذه الألبسة ذات منافع متعددة لا سيما في الأماكن الحاشدة أين تطغى رائحة العرق الشنيعة على رائحة العطور.
 
هاتف المستقبل - هل يعمل دون بطارية؟
 
المستقبل البعيد، قد يمكن تشغيل الهاتف الجوال دون الحاجة إلى بطاريات..
وتطبيقات هذه التقنية وإن كانت مازالت محدودة حتى الآن نظراً للكمية الصغيرة من الطاقة التي يمكن توليدها، إلا أنه مع الأخذ بالاعتبار التطورات التي تحدث على الدوائر الكهربائية، والتي تجعلها أكثر كفاءة، يمكن تخيل أن تستخدم هذه التقنية في عدد أكبر من الأنظمة. الأمر الذي يؤكده شبيس قائلاً إنه في المستقبل القريب يمكن تخيل الاستغناء تماماً عن البطاريات في بعض الأجهزة أو الاحتياج إلى شحنها بمعدلات أقل.
ومن بين الأجهزة التي يمكن مستقبلاً أن تعتمد على تلك التقنية، جهاز الهاتف الجوال، وإن كان هذا الأمر في رأي شبيس مازال حلماً بعيداً، حيث يقول: "الأمر أصعب فيما يتعلق بالهواتف النقالة، لأنها تحتاج حتى الآن إلى كمية كبيرة من الطاقة لتشغيلها، لكن بفضل التطور التقني في تصنيعها، والذي يعمل على تخفيض كمية الطاقة اللازمة لتشغيها بشكل كبير، يمكن أن نتخيل أن يتحقق هذا الأمر في المستقبل البعيد".
 
 
ما هو المسح الطبقي بواسطة انبعاث البوزيترونات PET؟
 
تقنية المسح الطبقي بواسطة انبعاث البوزيترونات هي ترجمة لـ Positron Emission Tomography وتعرف أكثر باختصارها PET. وأحيانا تسمع الأطباء يقولون مسح PET أو صورة PET وهذا نوع من أنواع التصوير المستخدم في الطب النووي. حيث إن الطب النووي احد أفرع الطب التي تعتمد على العلاج الإشعاعي حيث يتم استخدام جز بسيط من المواد المشعة في التشخيص أو في العلاج من بعض الأمراض التي تحدث تطورات غير طبيعية في جسم الإنسان.

تصوير جسم الإنسان بواسطة المواد المشعة يعتبر من الفحوصات الطبية التي يعتمد عليها الأطباء في تشخيص الحالة المرضية والمواد المستخدمة في عملية التصوير تعرف باسم radiopharmaceutical أو radiotracer.

وطبقا لنوع الفحص الطبي النووي الذي يقوم به المريض فان نوعا محددا من المواد المشعة radiotracer يحقن في الوريد أو يتناوله المريض عن طريق الفم أو في بعض الحالات يستنشق عبر الأنف، وفي النهاية يتجمع في المنطقة المراد فحصها، حيث تصدر هذه المواد طاقة تحملها أشعة جاما. هذه الطاقة يتم رصدها بواسطة أجهزة خاصة تعرف باسم كاميرا جاما gamma camera، ومجس أو ماسح PET. هذه الأجهزة تعمل مع بعضها البعض ويتحكم بها كمبيوتر لقياس كمية المواد المشعة التي امتصها الجسم لتمكن بعدها من تكوين الصورة بتفاصيل دقيقة عن تركيب الأعضاء الداخلية للجسم ووظائفها.

في بعض المراكز المتخصصة في الطب النووي يتم الدمج بينها وبين تقنيات أخرى مثل التصوير المقطعي الطبقي CT computed tomography أو مع التصوير بالرنين المغناطيسي magnetic resonance imaging MRI للحصول على المزيد من المعلومات لإجراء فحوصات دقيقة من عملية المقارنة والتحليل والتفسير والربط بين الصور الناتجة عن التقنيات المختلفة. وهذا بالتأكيد يقود إلى الحصول على معلومات واضحة ويجعل عملية التشخيص أكثر دقة.

فحص PET يقيس وظائف الجسم المهمة مثل تدفق الدم ومقدار الأكسجين والسكر (الجليكوز) المستخدم في عمليات الايض metabolism، وهذه معلومات في غاية الأهمية تمكن الطبيب من تقييم جسم الإنسان وقياس وظائف الأعضاء والأنسجة المسئولة عن ذلك في جسم الإنسان.


ما هي الاستخدامات الشائعة للـ PET؟

(1) تستخدم تقنية مسح PET في

(2) الكشف عن الخلايا السرطانية.

(3) تحديد مقدار انتشار الخلايا السرطانية في جسم الإنسان

(4) مساعدة الطبيب في وضع خطة فعالة لعلاج السرطان

(5) معرفة ما إذا كان السرطان قد عاد للجسم مرة أخرى بعد مرحلة العلاج

(6) تحديد مقدار تدفق الدم في عضلة القلب

(7) تحديد سبب حدوث النوبة القلبية

( تحديد المناطق في عضلة القلب التي سوف تستفيد من عملية القسطرة للشريان التاجي

(9) تحديد النشاط الغير طبيعي للدماغ مثل الكشف عن الأورام أو مشاكل في الذاكرة أو أي مشاكل تخص الجهاز العصبي

(10) تستخدم أيضا لرسم لدماغ الإنسان الطبيعي وفحص وظيفة القلب.


ما هي الخطوات الواجب اتخاذها للاستعداد والتجهيز لفحص PET؟

(1) من الممكن أن يطلب من المريض قبل أن يدخل في إجراءات فحص PET أن يرتدي معطف خاص ومن الممكن أن يسمح له بان يدخل الفحص بملابسه العادية.

(2) يجب على المريض أن يخبر الطبيب بأي أدوية يتناولها حتى لو كانت فيتامينات أو أعشاب طبيعية أو مكملات غذائية. كذلك إذا كان لديه حساسية من أي نوع. ويجب أن يخبر الطبيب بأي مرض حديث أصيب به ويطلعه بتفاصيل حالته الصحية.

(3) التخلص من المجوهرات والكماليات قبل الفحص حيث إنها من الممكن أن يؤثر على نتائج الفحص.

(4) في العادة يعطى المريض تعليمات محددة حسب نوع الفحص الذي سيخضع له، كما إن مرضى السكر يكون لهم تعليمات خاصة يجب التحضير لها قبل الفحص.

كيف تبدو الأجهزة والمعدات؟

يشبه جهاز التصوير الطبقي بانبعاث البوزيترونات PET في الشكل جهاز التصوير الطبقي الذي يستخدم أشعة اكس والمعروف باسم CT. ويكون داخل الحلقة عدد من أجهزة رصد أشعة جاما الصادرة عن المواد المشعة التي حقن بها المريض.

كما يوجد جهاز كمبيوتر يقوم بتكوين الصورة من البيانات التي يحصل عليها من أجهزة الرصد (كاميرا جاما).
كيف تتم عملية الفحص PET؟

في الفحوصات التي تتم باستخدام أشعة اكس يتم الحصول على الصورة عن طريق مرور أشعة اكس من مصدر خارج جسم الإنسان. أما في التصوير باستخدام الطب النووي فان الفحص يبدأ بإعطاء المريض جرعة محددة من المادة المشعة والتي تتجه إلى العضو في جسم الإنسان المراد فحصه، تصدر المواد المشعة أشعة جاما. تقوم كاميرا جاما بالتقاط هذه الأشعة وتحولها إلى إشارة كهربية يستقبلها الكمبيوتر ويحللها ويكون الصورة.

وللعلم فان الصورة التي نحصل عليها من PET لا تكون واضحة المعالم بالمقارنة بالصور التي تنتجها أجهزة أشعة اكس حيث تعبر الصورة عن التغيرات في النشاط الكيميائي لجسم الإنسان والمناطق في الصورة التي تحتوي على بقع مضيئة تسمى hot spot تشير إلى كمية كبيرة من المواد المشعة في هذا المكان من جسم الإنسان حيث يكون النشاط الكيميائي اكبر ما يمكن. والمناطق الأقل نشاطا تظهر كبقع باردة cold spots وتشير إلى كمية قليلة من المواد المشعة في ذلك المكان ونشاط كيميائي اقل.
من الذي يقوم بقراءة نتائج الفحص؟

أخصائي الأشعة المتخصص والمتدرب في مجال الطب النووي يقوم بتفسير الصور وارسال التقريب للطبيب المختص.



ما هي فوائد ومخاطر تقنية PET

لنبدأ أولا بالفوائد

(1) المعلومات التي يحصل عليها الطبيب من فحوصات الطب النووي فريدة وغالبا لا يمكن الحصول عليها بتقنيات أخرى.

(2) للكثير من الأمراض التشخيص بالطب النووي يعطي أفضل المعلومات التي يحتاج إليها الطبيب ليحدد العلاج المناسب.

(3) لا يشعر المريض المعالج بالطب النووي بألم مقارنة بالعمليات الجراحية البديلة.

(4) من خلال التعرف على التغيرات في الجسم على مستوى الخلية، فان صور الـ PET تكشف المرض في بداياته قبل أن يكشفه أي فحص أخر مثل الـ CT أو MRI.



ثانياً المخاطر

(1) تعتبر جرعة المواد المشعة التي يحقن بها المريض صغيرة نسبياُ ولا تعرضه لخطر يذكر بالمقارنة بالفوائد التي يحصل عليها.

(2) الطب النووي يستخدم منذ أكثر من 50 عاماً ولهذا تم التحقق من عدم وجود أثار جانبية على المدى البعيد نتيجة الجرعة البسيطة من المواد المشعة التي تناولها.

(3) من الممكن أن يكون هناك نوع من الحساسية في جسم بعض الأشخاص للمواد المشعة ولكن هذه تعتبر حالات نادرة جداً.

(4) حقن الجسم بالمواد المشعة قد يسبب آلام مؤقتة.

(5) يجب على المرأة الحامل أو المرضعة أخبار الطبيب بذلك قبل أن يتخذ قراره بإجراء فحص PET.



ما هي عيوب فحص PET؟

(1) كثرة الاستعدادات المتعلقة بالطب النووي تستنزف الكثير من الوقت، وذلك لان وصول المادة المشعة للجزء المراد فحصه وتصويره قد يأخذ في بعض الأحيان ساعات وأحيانا أخري يتوجب الانتظار لأيام.

(2) القدرة التحليلية للصور التي أخذت بتقنيات الطب النووي اقل من التقنيات الأخرى مثل الـ CT و MRI. ولكن المعلومات التي نحصل عليها من الطب النووي لا يمكن الوصول لها بأي تقنية تشخيص أخرى.

(3) المسح بتقنية PET يمكن أن يؤدي إلى نتائج مضللة في حالة أن يكون الاتزان الكيميائي في الجسم غير طبيعي بمعنى أن نتائج الفحوصات لمسح PET لشخص مصاب بمرض السكر أو لشخص تناول وجبة غذائية قبل الفحص بساعات معدودة فان النتائج سوف تتأثر بشدة بتغير مستوى السكر في الدم أو مستوى الأنسولين في الدم.

(4) بسبب الاضمحلال السريع للمواد المشعة فإنها ستكون مؤثرة لفترة محدودة من الزمن، ولهذا من المهم للمريض أن يكون متواجد في الموعد المحدد ليتناول المادة المشعة في الزمن المدرج والمخصص له. ولهذا فان أي وصول المريض متأخرا عن الموعد قد يطلب منه المتخصص حجز موعد أخر.
 
الذبذبة جهاز استشعار،
 
وتُسمَّى، كذلك، الاهتزاز. حركة تَرَجُّحِيَّة لجسم ما، جيئةً وذهاباً. جميع الأشياء تتذبذب، ولكن بدرجات متفاوتة. ومن الممكن أن تكون الذبذبات ضعيفة جداً، أو سريعة جداً، أو بطيئة جداً إلى حدّ، يصعب كشفه. تحدث الذبذبة عند وقوع الزلازل، وذلك بسبب تذبذب الجسيمات الصغيرة، في باطن الأرض. كما تتولد الذبذبات عند تحرك أمواج البحر، علواً وانخفاضاً، مسببةً المد والجزر. وتتذبذب السيارة نتيجة للانفجارات المتكررة في أسطوانات محركاتها. وينتج الكثير من الأصوات عن تذبذب الأجسام.

تُستغل الذبذبات في الكثير من الأعمال النافعة؛ فبنقرة خفيفة للملاَّحة، وهي وعاء صغير، يوضع فيه الملح على مائدة الطعام ـ توّلد ذبذبات تجعل الملح يتحرك. ويستعمل عمال الطرق أجهزة معينة في توليد الذبذبات، التي تدك التربة. وفي الطب، تُستعمل الذبابات في علاج أوجاع العضلات.
في الوقت نفسه، من الممكن، أن تجلب الذبذبات كثيراً من المتاعب، للبشر والآلات. فإذا تجاوز معدل الذبذبات وشدتها حدّاً معيناً، على سبيل المثال، فإنها تُسبب كثيراً من الإزعاج للناس. كما تؤدي ذبذبات الضوضاء، والذبذبات الكثيرة جداً، إلى فقدان البشر القدرة على التركيز، وتولِّد لديهم الشعور بالمرض. أما بالنسبة إلى الآلات، فإن ذبذباتها القوية، قد تتسبب بإحداث الضجيج، وتصيبها بالتأكُّل والكسر.
ابتكر المهندسون عدة وسائل للتخلص من مشاكل الذبذبات والاهتزازات. فقد استعانوا بالمواد والزنبركات على تقليل تأثيرها؛ فزُوِّدت العربات، مثلاً، بإطارات غازية (إطارات تنفخ بالهواء المضغوط)، تمكنها من امتصاص الاهتزازات الناتجة من السير فوق طرقات غير معبدة؛ ورُكِّبت مراوح التهوية في المباني، على زنبركات فولاذية لينة. والواقع أن المهندسين يحاولون التخلص من مشاكل الذبذبات، عند هندستهم أي آلة.
توصف الذبذبات بناءً على الاتساع أو التردد. والاتساع هو المسافة، التي يقطعها جسم متذبذب، من نقطة سكونه. أما التردد، فهو عدد الذبذبات الكاملة، التي قطعها الجسم، أثناء فترة زمنية محددة، عادة ثانية واحدة. ويقاس التردد بوحدة، تُسمى هرتز. ويسمع معظم الناس الذبذبات، عندما يراوح مقدار ترددها بين 20 و20 ألف هرتز.

والذبذبات نوعان: حرة وقسرية. وتقوم فكرة هذا التصنيف على أساس، هل القوة الخارجية، هي التي تُبقي استمرارية الذبذبات أو لا؟ فعلى سبيل المثال، يهتز وتر القيثارة، بحرِّيَّة، عند نقره؛ ولكن ذبذبة وتر الكمان، تكون قسرية، عندما يمرر القوس فوقه. ويعتمد معظم آلات الموسيقى، في علو أصواتها، على ظاهرة، تسمى الرنين؛ وهو يتأتى من تناغم القوة المولّدة للذبذبة، مع تردد تذبذب الجسم الحر


العمل في مجال الصوت
 
قياس الصوت


يستخدم العلمـاء وحدة، تسمى الديسيبل، في قياس مستوى شدة الصوت. والنبرة البالغ ترددها 3 آلاف هرتز، ومستوى شدتها صفر ديسيبل، هي فاصل عتبة السمع، أي ضعف صوت، تستطيع الأُذن البشرية الطبيعية أن تسمعه. ومستوى شدة الصوت، البالغ 140 ديسيبلاً، هو مؤشر عتبة الألم. ولا تُحدث الأصوات ذات 140 ديسيبلاً، أو أكثر، إحساساً بالسمع في الأذن، وإنما تُحدث إحساساً بالألم. ويبلغ الهمس نحو 20 ديسيبلاً، والمحادثة العادية نحو 60 ديسيبلاً. أما موسيقى الرقص الصاخبة، فقد تعطي نحو 120 ديسيبلاً.
وهنالك وحدة، تسمى الفون، كثيراً ما تستخدم في قياس مستوى ارتفاع النبرات. ويساوي مستوى الارتفاع بوحدة الفون، لأي نبرة، مستوى الشدة بالديسيبل لنبرة ذات تردد ألف هرتز، تبدو في مثل ارتفاعها. فارتفاع النبرة، التي شدتها ديسيبلين، وترددها ألف هرتز، على سبيل المثال، هو 20 فوناً. وأي نبرة أخرى، تبدو بالارتفاع نفسه، بغض النظر عن ترددها وشدتها، ستعطي مستوى الارتفاع 20 فوناً. فالنبرة التي شدتها 80 ديسيبلاً، وترددها 20 هرتز، مثلاً، سيكون ارتفاعها 20 فوناً، إذا بدت في مثل ارتفاع النبرة، التي شدتها ديسيبلين، وترددها ألف هرتز.


التحكم في الصوت


يُعنَى علم الصوتيات بالصوت وتأثيراته في الناس. وعلم الصوتيات البيئي أحد فروع علم الصوتيات، الذي يهتم بالتحكم في التلوث الضجيجي، والتخفيف من آثاره.
ومصادر الضجيج عديدة، مثل: الطائرات ومواقع البناء والصناعات والسيارات والأجهزة المنزلية. والأفراد الذين يتعرضون للضجيج المرتفع، لفترات طويلة، قد يعانون فقدان السمع، المؤقت أو الدائم. كما أن الأصوات المرتفعة قصيرة المدى، مثل صوت طلقة البندقية، أو فرقعة الألعاب النارية، يمكن أن تضر بالأُذن. والضجيج المتواصل، حتى لو لم يكن صاخباً، يمكن أن يسبب الإرهاق والصداع، وفقدان السمع، والتوتر والغثيان.
ويمكن التحكم في تلوث الضجيج بعدة طرق. فقد طوَّر مهندسو الصوتيات وسائل لتقليل الضجيج، الصادر عن كثير من الأجهزة. فكاتم الصوت، على سبيل المثال، يجعل محركات السيارات أهدأ. وفي المباني، يمكن استخدام الجدران السميكة الثقيلة، والأبواب والنوافذ، التي يمكن إحكام إغلاقها، وطرق مختلفة أخرى، لمنع تسرب الضجيج إلى الداخل. أما عمال المصانع والأفراد الآخرون، الذين يتعرضون لضجيج مكثف، فيجب أن يضعوا على آذانهم أجهزة حماية الأذُن لحماية أنفسهم من فقدان السمع.

ويُعنَى علم الصوتيات، كذلك، بتهيئة ظروف جيدة، لإنتاج الحديث والموسيقى وسماعهما، في قاعات الاجتماعات وصالات الموسيقى وما شابهها. فعلى سبيل المثال، يسعى مهندسو الصوتيات للتحكم في ارتداد الصدى، وهو انعكاسات الصوت، إلى الخلف وإلى الأمام، من السقف والجدران والأرضية والسطوح الأخرى، في المجالس. وارتداد بعض الصدى ضروري لإنتاج أصوات سارة، ولكن كثرته يمكن أن تشوش الحديث أو الموسيقى. ويستخدم المهندسون الأشياء الماصة للصوت، مثل البلاط الخاص بالصوتيات والسجاد والستائر، والأثاث الداخلي المبطن، من أجل التحكم في ارتداد الصدى.


استخدام الصوت


للصوت استخدامات كثيرة، في العلم، وفي الصناعة. فكثيراً ما يستخدم الجيوفيزيائيون الصوت، في التنقيب عن المعادن والنفط. ومن ذلك أنهم يجرون تفجيراً صغيراً، على سطح الأرض، أو تحت سطحها بقليل، فترتدّ موجات الصوت، الناتجة من طبقات الصخور تحت الأرض. وتدلُّ طبيعة الصدى، والفترة الزمنية، التي تستغرقها الموجات لبلوغ السطح، على نوع الطبقة الصخرية الموجودة وسمكها. وبهذه الكيفية، يستطيع الجيوفيزيائيون تحديد موقع التشكيلات الصخرية، التي يحتمل أن تكون غنية بالمعادن أو النفط. وهناك جهاز، اسمه السونار يستخدم موجات الصوت، في الكشف عن الأجسام الموجودة تحت الماء. وتستطيع السفن الحربية، باستخدامه، تحديد مواقع غواصات العدو. كما تستخدمه قوارب الصيد، في الكشف عن تجمعات الأسماك.

يسمى الصوت، الذي يكون تردده أعلى من مدى السمع البشري، الموجات فوق الصوتية. وهي تُستخدم في تنظيف الساعات والأجهزة الدقيقة الأخرى، وفي اختبار المعادن واللدائن ومواد أخرى، في المصانع، وفي تشخيص أورام الدماغ وأمراض الكبد، والكشف عن الحصى في الحويصلة الصفراوية والكُلى، وأمراض أخرى. كما تهيئ الموجات فوق الصوتية، وسيلة مأمونة، نسبياً، للوقوف على نمو الجنين.

وقد طوَّر العلماء والمهندسون عدة أجهزة، لتسجيل الصوت وإعادة إنتاجه. وتشمل هذه الأجهزة الميكروفون والسماعة (مكبر الصوت) والمضخِّم. ويحوّل الميكروفون موجات الصوت إلى إشارات كهربائية، تقابل نمط هذه الموجات. وتحوّل السماعة الإشارات الكهربائية، مثل تلك التي ينتجها الميكروفون، مرة أخرى، إلى صوت. أما المضخِّم، فيستخدم في معظم نُظُم إعادة إنتاج الصوت، لتقوية الإشارة الكهربائية، وتمكينها من تشغيل السماعة. ونحتوي كل نُظُم الخطاب العام والمذياع والفونوغراف والمسجل الصوتي والتليفزيوني، على الأقل، على مضخم واحد.

وعند تسجيل الموسيقى، يعمد المهندسون، أحياناً، إلى إعداد تسجيلَين أو أكثر، من مكبرات صوت موضوعة في عدة أماكن، حول المصدر. فإذا شُغِّلت هذه التسجيلات معاً بطريقة صحيحة، لإعادة إنتاج الصوت، فإنها تعطي صوتاً مجسَّماً. وللصوت المجسَّم خصائص العمق والاتجاه، التي يتمتع بها الأصل. ولإعادة إصدار الصوت المجسم، عند الاستماع، يلزم أن يكون للجهاز مضخم وسمّاعة، لكل تسجيل على حِدة.

 
لو وجدت نقطة ارتكاز لرفعت الأرض هذا ما قاله أرشميدس والذي يعود إليه الفضل إلى معرفة قانون العتلة وأستطاع بحجة قوية أن يثبت القدرة على تحريك أي ثقل بواسطة العتلة حتى الأرض بشرط وجود أرض أخرى غير هذه الأرض ليقف عليها ويرفع منها والسبب ببساطة أن القوة المؤثرة في هذه الحالة هي قوة العزوم التي يمكن حسابها بضرب قوة الجسم في ذراع المقاومة وبالتالي يمكن رفع أي وزن بقوة أضعف منه بشرط وجود ذراع "عتلة" وهذا السبب الذي يجعل الضربة الدائرية عند الملاكمين أقوى من المستقيمة .والآن لنفترض أن أرشميدس وجد أرضا ثانية وكذلك نقطة الارتكاز التي يبحث عنها ولكن أولا لنعرف كتلة الأرض انه ذلك الرقم 6000000000000000000000 طن فإذا كان الإنسان يستطيع ان يرفع مباشرة 60 كجم فانه سيحتاج لذراع "عتلة " طولها 100000000000000000000000 مرة ليرفع الأرض وفي هذه الحالة إذا ارتفعت الأرض سم واحد سيكون الطرف الثاني للعتلة رسم طريقا طوله 1000000000000000000 كم لابد على أرشميدس أو علينا إذا جربنا رفع الأرض سم واحد أن نقطع هذا الطريق لرفع الأرض سم واحد وهكذا بحساب بسيط لرفع 60 كجم إلى ارتفاع 1 متر في ثانية فلرفع الأرض 1 سم نحتاج إلى زمن 1000000000000000000000 بمعنى 30 بليون سنة وحتى لو كانت سرعتنا تعادل سرعة الضوء 300000 كم / ثانية لأحتجنا إلى 10 مليون سنة تقريبا لرفع الأرض.. هذه هي النتائج هل من مجرب؟؟؟؟ يتحدث كاتب الفيزياء المسلية عن العملاق "ماتيفو" الذي تمكن من إنقاذ سفينة كادت تنقلب على الرصيف وحمد الناس الله على وجود العملاق ماتيفو بعضلاته الضخمة والتي لولا وجوده لحدثت كارثة وانقلبت السفينة ولكن الكاتب يوضح ان الأمر أبسط من ذلك وليس هناك حاجة للعملاق ماتيفو فطفل صغير في العاشرة يمكنه ان يؤدى نفس المهمة التي تحدث عنها كاتب القصة الخيالية ونكتشف ذلك من علم الميكانيكا لأنه عند انزلاق الجبل الملفوف على ركيزة اسطوانية تصل قوة الاحتكاك إلى قيمة كبيرة وكلما زاد عدد اللفات زاد الاحتكاك (كذلك الحال في حبل المرساة الخاص بالسفن) وهكذا يمكن إيقاف البواخر التي تقترب من السفن عندما يمسك طفل الحبل الملفوف على عمود ثابت إذا كان عدد اللفات أكثر من 3 لفات والسبب هنا ليس قوة الطفل ولكن الاحتكاك بين الحبل والوتد والقانون الرياضي لذلك ق = ق1 هـ ك @ق = القوة التي نحاول التغلب عليها بالجهد العضلي ق1 الجهد العضلي هـ = أساس اللوغاريم الطبيعية 2.728 ك معامل الاحتكاك بين الحبل والوتد@ زاوية اللف أي نسبة طول القوس الذي يشغله الحبل إلى نصف قطر ذلك القوس (هذه الرموز ليس بالضرورة المستخدمة في قوانين الفيزياء)نفترض وزن السفينة 50 طن وميل المنزلق 1/10 وفي هذه الحالة يكون الوزن المؤثر على الحبل عشر وزن السفينة لا الوزن كله بمعنى 5000 كجم ونفترض ك 1/3 وللحصول على @ من هذه المعادلة 3 × 2 ط نق / نق = 6 ط وبعد التعويض في هذا القانون المذكور بأعلى ق = ق1 هـ ك @نحصل على 5000 = ق 1 (2.72) أساس 6 ط × 1/3 = ق 1 (2.72) 2 ط وبالحصول على المجهول ق 1 أي مقدار القوة العضلية اللازمة نجد ان لو5000 = لو ق1 + 2 ط لو 2.72واخيرا ق1 = 9.3 كجم وهكذا ففي القصة الخيالية لم يكن العملاق ماتيفو في حاجة إلا إلى 10 كجم لشد السفينة 50 طن لتصحيح المعادلات يمكنك الاستعانة بمدرس الفيزياء وللتأكد كذلك من سلامة النظرية. 
مادة مخبرية جديدة ... تشبه الثقوب السوداء في امتصاصيتها للضوءقام فريق بحثي من جامعة بوسطن وجامعة دوك في الولايات المتحدة الأمريكية ببناء وتصميم مادة وسيطية Metamaterial عالية الدقة والتقنية التصنيعية، وباستطاعة هذه المادة امتصاص كل الضوء الساقط عليها بشكل كامل، كما أفاد التقرير.
تعتمد هذه المادة على سطح هندسي دقيق وبالغ في الصغر (كغيرها من المواد المصنعة نانوياً)، وباستطاعتها التقاط كامل الخواص المميزة للحقلين الكهربائي والمغناطيسي للضوء والأشعة المايكروية وتجميعها في نقطة داخلها تكون الامتصاصية فيها أعظمية ومساوية لمجمل طاقة الأمواج.
أفاد الباحث في الفريق والفيزيائي Willie Padilla من جامعة بوسطن: إن الضوء باصطدامه بأي مادة خاضع لـ 3 احتمالات، فهو إما أن ينعكس كالمرآة من سطحها، أو ينتقل عبرها كالزجاج الشفاف، أو يمتص من قبلها ويحول إلى طاقة حرارية، وقد صممت هذه المادة بحيث يكون مجموع طاقة الأمواج المنعكسة والمنتشرة عبر المادة مساوياً إلى الصفر، وتصبح طاقة الأمواج بمجملها طاقة ممتصة ومتحولة إلى حرارة داخل المادة، وتظهر هذه المادة أنه بالإمكان تصميم مادة وسيطية تستطيع امتصاص كل الفوتونات الموافقة لتردد محدد من خلال سطحها.
و أعضاء الفريق البحثي بالإضافة إلى Padilla:
Nathan Landy, Professor.David Smith, Researcher Soji Sajuyigbe & Jack Mock.

استخدم الفريق عمليات المحاكاة الحاسوبية المبنية على نتائج سابقة لأبحاث متقدمة في تصميم المجاوبات resonators القادرة على التعرض للحقول الكهربائية والمغناطيسية وامتصاص طاقتها الإشعاعية كاملة، (وهنا تبرز أهمية اعتماد البحث على نتائج الأبحاث السابقة، وهو ما يغفل عنه كثير من طلاب الدراسات العليا - المترجم)، ولأن المواد الأساسية المشكلة للمادة الوسيطية تمتص المركبات الأساسية للحقول الكهربائية والمغناطيسية المعرضة لها، فقد أمكن وصف المادة بـ(المادة الماصة للضوء المثالية) لما أبدته من امتصاصية مثالية ضمن نطاق ترددي فوتوني معين.
تتألف هذه المادة من عناصر فلزية بحتة، وهي تخالف بذلك كل المواد الماصة التي سبق تركيبها والتي تمتعت بإشابات مختلفة، وبالتالي، تتمتع هذه المادة بمرونة عالية في تطبيقات التحسس للضوء والتصوير الضوئي ( التي تتطلب نقاءً معدنياً في المادة الماصة ).

أضافت المادة الوسيطية بشكل عام خيارات واسعة في عالم تصميمها وتطويرها لتلتقي مع مختلف التطبيقات، وبما أنها قادرة على التغيير من خصائصها الفيزيائية بمجرد التعديل في خصائصها البنيوية الهندسية، فقد فتحت الآفاق أمام تصميم مواد جديدة توافق العمل ضمن أطياف كهرومغناطيسية وقادرة على الاستجابة للإشعاع بالشكل المطلوب.

المصدر الأجنبي: جامعة بوسطن.

 
يعكف الخبراء في شركة "mempile" على إنتاج أقراص مدمجة بسعة 1 تيرابايت (1000 جيجابايت)، اعتماداً على تقنية جديدة كلياً أثبتت الاختبارات نجاحها وقدرتها على الظهور في الأسواق بحلول العام 2010.

وتعتمد الأقراص الجديدة التى أطلق عليها "TeraDisk" على تقنية جديدة في استخدام الليزر الذي يستخدم في الكتابة و القراءة من الأقراص المدمجة، خاصة وأن أي زيادة السعة التخزينية في الأسطوانات المدمجة تتم عن طريق إضافة طبقات ضوئية إضافية إليها، والحد الأقصى لعدد هذه الطبقات المضافة في الوقت الحالي والمستخدم في أسطوانات الBlu Ray هو 8 طبقات حيث إن زيادة العدد عن هذا الحد يؤدي إلى تشتت أشعة الليزر المستخدمة، و بالتالي عدم إمكانية الكتابة أو القراءة من الأسطوانة، و لكن التقنية الجديدة التي تزعم شركة mempile تطويرها تسمح بزيادة عدد الطبقات الضوئية إلى 200 طبقة كل طبقة تستطيع استيعاب 5 جيجابايت من البيانات.

وتأتي هذه التقنية فى الوقت الذى انتهى فيه الصراع بين تكنولوجيا الـ"HD DVD" و الـ"Blu Ray"، بعد أن قررت شركة توشيبا اليابانية لصناعة الإلكترونيات إعادة النظر في صنع أقراص الدي في دي التي تعمل بنظام HD-DVD مما يضع نهاية للتنافس مع شركة سوني التي تعمل بنظام Blu-ray.

وتخطط شركة توشيبا للتوقف عن صنع أقراص HD-DVD والاعتراف بفوز نظام سوني، وكانت شركة Wal-Mart أكبر سلسلة متاجر في الولايات المتحدة قد قررت دعم نظام Blu-ray أسوة بأكبر ستوديوهات هوليوود.

ومن المتوقع أن يلقى هذا التطور ترحيباً في أوساط المستهلكين نظراً لأنهم يقعون في حيرة حينما يريدون شراء جهاز دي في دي ذي درجة الوضوح العالية لأنهم لا يستطيعون أن يجزموا أي النظامين المذكورين سيكونان أكثر انتشاراً في أوساط صناعة الأفلام.

 ناسا تطلق مركبة فضائية لتصوير الشمس بثلاثة ابعاد
 
اطلقت وكالة الفضاءالامريكية ناسا مركبة فضاء مزدوجة الاربعاء من محطة كيب كانافيرل بولاية فلوريدا.
وتهدف المهمة المسماة "ستيريو" والتي سيتطلب انجازها عامين تقديم اول قياسات ثلاثية الابعاد للشمس وانبعاثاتها الغازية.
وقالت ناسا ان مركبة الفضاء المزدوجة اطلقت على متن صاروخ من طراز دلتا 2. وقد أجلت الوكالة اطلاق المركبة عدة مرات هذه السنة بسبب مشاكل تقنية.
وأضافت ناسا ان المهمة ستدرس العواصف الشمسية المعروفة باسم " كتل تاج الشمس المنبعثة".
ويأمل العلماء فى ان تكشف هذه المهمة الكثير منا لمعلومات عن الانشطة الشمسية مثل كتل تاج الشمس المنبعثة، التى تعد اعنف الانفجارات فى نظامنا الشمسي والتى ستفجر مليار طن من البلازما الشمسية الى الفضاء.
وبامكان كتل تاج الشمس المنبعثة ان تشكل خطرا على الارض اذا ما انطلقت صوبها، حيث قد تدمر الاقمار الصناعية وتؤدي الى انقطاع الاتصالات.

استعادة كبسولة فضائية
 
حلق مسبر فضائي عل مسافة تتجاوز مليون كيلومتر عن الأرض وبقي هناك لأكثر من ثلاثين شهراً حيث التقطت الأدوات التي حملت على متنه عينات من العواصف الشمسية. اقترب المسبر من الأرض وأسقط في الغلاف الجوي الكبسولة التي تضم العينات الفضائية. أطلقت الكبسولة صاروخها كي تندفع داخل الغلاف الجوي ثم فتحت مظلة خاصة لتخفيف السرعة. حلقت عدة طائرات هليوكوبتر في المنطقة حيث استطاعت التقاط الكبسولة قبل أن تسقط على الأرض خشي العلماء من تحطم الكبسولة إن هي سقطت على الأرض ومن التلوث الذي قد يعقب السقوط.
 
نشأة الحياة
 
يعرف العلماء اليوم أنه بإضافة طاقة على شكل حرارة أو كهرباء إلى مزيج من المواد الشبيه بالمواد التي كانت سائدة في الغلاف الجوي المبكر للأرض يُمكن انتاج جزيئات من النمط الذي نجده في النسج الحية ويعرفون أيضاً أن بمقدور هذه العمليات في زمن جيولوجي صغير أن نحول محيطات العالم إلى مزيج من الجزيئات الغنية بالحساء البدئي المعروف. يتركز البحث اليوم على محاولة لفهم كيف سببت هذه نشوء خلية توالدية مكتفية بذاتها. وربما ينجح العلماء في وقت ليس ببعيد بإنتاج شيء مماثل في المختبر.
 
السلوك والوراثة
 
يبحث العلماء عن رؤية معقولة وواقعية لدوافع السلوك البشري رؤية تخرج البيئو والوراثيات بطرائق معقدة وغير متوقعة. يقول بعض العلماء إن العوامل الورائية تفسر ما تتراوح نسبته من 30-70% من السمات السلوكية عند البشر وفي كثير من الحالات تكون نسبة السببية الوراثية للعلل الفيزيائية أعلى. لقد تراجعت إلى حد كبير وجهة النظر القائلة إن البيئة والظروف الموضوعية هما المحرك للسلوك وبات على العلماء اليوم أن يحددوا الدور المحدود لهما في السلوك.
 
أبحاث الوعي المعاصرة
 
ماذا يعني بالنسبة للكائن البشري أن يكون واعياً يفكر ويشعر بالعواطف وأن تكون له تجربة ذاتية مع العالم. يقول علماء البيولوجيا أن كامل التجربة الذاتية ليست أكثر من سلوك مجموعة واسعة من الخلايا العصبية وجسيماتها المرافقة. أما علماء الميكانيك الكوانتي فيقولون إننا لن نفهم الدماغ قبل أن نكوّن فهماً أساسياً للجسيمات الأولية ربما تنشأ المشاعر والوعي. يقول فريق أخر من العلماء إننا لن نفهم أبداً ماهية الوعي. تستمر الأبحاث دون توقف وربما نشهد اضافة جديدة إلى هذه الآراء.
 
اكتشاف كوازار بعيد
 
اكتشف الفلكيون كوازار بعيد يقع على مسافة 11 ألف ميلون سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة التي تنتمي إليها الشمس. رصد العلماء أربعة أخيلة تعود لنفس الكوازار. يعزى ذلك إلى وجود مجرة غير مرئية استطاعت أن تسدد ضوء الكوازار وأن تكون الأخيلة الأربعة فيما يعرف بالعدسية الثقالية. كان بمقدور أحد النجوم في المجرة أن يكبر وفق نفس الآلية واحد من الأخيلة بما سمح للعلماء أن يروا الخيال مكبراً 50000 ألف مرة. نذكر أن فعل العدسية الثقالية أشبه بفعل العدسات العادية ويرد إلى النسبية العامة.
 
وأخيراً... على تيتان !
 
في 14 كانون الثاني بدأ السابر الأوروبي هيغنز Huygens بالدخول في الغلاف الجوي لتيتان، أكبر أقمار زحل. ما الذي سوف يكتشفه؟ وهل سوف يفضي إلى معلومات جديدة حول تشكل النظام الشمسي، أو حول بدايات تشكل الحياة؟

إن هذا اليوم يعتبر يوماً مميزاً في تاريخ علم الفلك، لأنه نهاية جهد تقني وعلمي رفيع دام منذ أكثر من 25 سنة، ويمكن للمهتمين متابعته ساعة بساعة على موقع Science et Vie Junior كما ومن خلال وصلات علم الفلك الأخرى التي في قائمة مواقع الانترنت في موقعنا.


http://www.cidehom.com/astronomie.php?_a_id=289

http://www.scienceetviejunior.fr


زحل قريباً من الأرض:

في 13 كانون الثاني 2005، كان زحل قريباً جداً من الأرض، الأ/مر الذي لم يتحقق منذ سنين طويلة. راجع حول الموضوع ومن أجل رصده في الليالي التالية موقع الناسا:


http://science.nasa.gov/headlines/y2005/12jan_saturn.htm?list796869

هل تغيرت سرعة دوران الأرض وميلان محورها؟

هل أدت موجة تسونامي التي ضربت أندونيسيا في 26 كانون الأول من عام 2004 إلى تغير سرعة دوران الأرض وميلان محورها؟ راجع حول هذا الموضوع ما نشره موقع الناسا


http://science.nasa.gov/headlines/y2005/10jan_earthquake.htm?list796869
 
 
 
نظرية نهائية عن الكون

مضت أكثر من ستة عقود وما زال الفيزيائيون يحثون الخطى باحثين عن معادلة واحدة أو نظرية مختزلة محكمة هي المسؤولة عن كل القوى الكونية, على الرغم من آلاف الأبحاث التي قدمت في هذا السياق وعن وجهات النظر المختلفة وفي كثير من الأحيان المتناقضة, فإن التقدم المنشود لم يتحقق, يقول بعض العلماء إن الاختصار إلى التجربة في هذا السياق هو السبب. إن الأفكار كثيرة بينما التجارب المطلوبة لدحضها أو تأييدها غير ممكنة إذ تحتاج إلى معجل جسيمي هائل قد يتجاوز في امتداده المجموعة الشمسية.
 
أقمار جديدة لكوكبي زحل ونبتون
 
أدى اكتشاف أقمار من أصل جديدة لكوكبي زحل ونبتون إلى رفع عدد أقمار زحل من 31 إلى 33 وعدد أقمار نبتون من 12 إلى 17 يمتد كل من قمري زحل الجديدين حوالي أربعة كيلو مترات ويدور كل منهما حول زحل في عدة أيام. يبلغ امتداد كل قمر من الأقمار الجديدة لنبتون حوالي 50 كيلو متراً ويدور حول نبتون في مدة تتراوح بين 5 إلى 25 سنة أرضية ساعدت المركبة كاسيني في اكتشاف قمري زحل الجديدتين.
معلومات جديدة عن الثقوب السوداء
 
تأكد العلماء من أن الثقوب السوداء تحاط وعلى مسافة بعيدة عنها بسحب كثيفة من الغاز والغبار في شكل قرص هائل ممتد, أتى الاكتشاف الهام في هذا السياق من المجرة المعروفة باسم NGC4388 والتي تبعد 65 مليون سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة التي تضم الشمس. لقد أحاط قرص من النمط المذكور بثقب أسود يقبع في تلك المجرة, يعكف العلماء الآن على فهم الآلية المسؤولة عن تكوين مثل هذا القرص

رصد سدم كونية عملاقة
   
التقط التلسكوب الفضائي سبيترز صورة لسدم كونية تظهر فيها مراحل صيرورتها وهي تتكون من مواد كونية محترقة وتظهر بداخلها تشكيلات من النجوم حديثة التكوين. التقطت الصورة في قطاع الأشعة تحت الحمراء. كان تلسكوب هابل قد التقط صورة مماثلة بالأشعة الضوئية عام 1995 دعيت السدم آنذاك بأعمدة الخلق، لكن الأعمدة الجديدة أكبر بكثير من الأعمدة القديمة.
 
تلسكوب عملاق لسبر ماضي الكون
 
جهز العلماء في جنوب أفريقيا تلسكوباً ضخماً لسبر أغوار الماضي البعيد للكون. إن الضوء المرصود من الأرض يكشف عن ماضي الكون لأنه لا يصل إلاّ بعد ألوف وملايين ومليارات السنوات. إن الموقع المختار للمرصد هو من
أفضل الأماكن على وجه لرصد العوالم البعيدة. يستطيع المرصد التقاط من 10 إلى 20 لقطة في الثانية. يبلغ قطر التلسكوب 11 متراً.
 
فوهة نيزكية مزدوجة على سطح المريخ
 
يبدو أن نيزكاً متوسط الحجم قد انقسم إلى جزئين قبل اصطدامه مباشرة بسطح المريخ. كشفت الصور التي بثتها المركبات المريخية عن وجود فوهتين متماستين نجمتا عن صدم جزئي النيزك لسطح المريخ تمتد كل فوهة حوالي 3.2 كم. أدت موجات الصدم إلى تشكل حد مستقيم يفصل الفوهتين وإلى انتثار الغبار والحصى إلى مسافات بعيدة.
 
خطة فضائية مستقبلية
 
اجتمعت لجنة من العلماء لدراسة الخطط المستقبلية الخاصة بدراسة التخوم الخارجية للمجموعة الشمسية. خلصت اللجنة إلى ضرورة دراسة المحيطات المائية تحت جليد أوروبا تابع المشتري وكذلك رأت اللجنة ضرورة زيارة حزام كيوبر للمذنبات بعيد كوكب بلوتو.
 
هطل شهابي في المريخ
 
عندما يجتاز كوكب الأرض سحابة من غبار خلفها أحد المذنبات ، تصطدم حبيبات الغبار بالغلاف الجوي للأرض محدذة هطلاً شهابياً. صورت إحدى المركبات المريخية هطلاً شهابياً مماثلاً في سماء المريخ التقطت المركبة أكثر من ومضة في سماء المريخ. تبين فيما بعد أنها شهب تجمعت عن اصطدام حبيبات الغبار من بقايا أحد المذنبات بالغلاف الجوي.
 
استخلاص الماء من الضباب
 
كان سكان أمريكا الأصليون ينشرون قطع النسيج الكبيرة في الفجر ويستخلصون الماء منها عند استيقاظهم. أعاد العلماء تطبيق هذه الطريقة خاصة في المناطق الصحراوية. تبلغ مساحة شبكة النسيج الاصطناعي حوالي 40 متراً مربعاً وتكاليفها زهيدة. يحيط بالشبكة إطار معدني وتثبت الشبكة بما يضين عدم تحركها من مكانها بسبب الرياح. توفر الشبكة حوالي 200 لتر من ماء الشرب.
 
ثقب أسود في مركز المجرة 
 
أثبت العلماء في الصين أن ثقباً أسود يقبع في مركز مجرة درب التبانة. تبلغ كتلة الثقب أربعة ملايين ضعف كتلة الشمس ويمتد حوالي 300 مليون كيلو متر في الفضاء. يعد العلماء الآن برنامجاً للإفادة من هذا الاكتشاف في محاولة لتوفير دليل جديد على صحة نظرية النسبية العامة لإينشتاين؟
 
طلاب يطلقون تابعاً صنعياً
 
أطلق عدد من الطلاب تابعاً صنعياً إلى الفضاء ، يتبع هؤلاء الطلاب إلى 23 جامعة من 12 دولة أوروبية. تساوي كتلة التابع 62 كغ ويكافىء حجمه حجم منضدة متوسطة ، أطلق التابع من شمال روسيا بواسطة صاروخ صغير. يدور التابع حول الأرض على ارتفاع حوالي 700 كم ويحمل ثلاثة توابع صغيرة كتلة كل منها 1 كغ.
 
مسابقة لتصميم مصاعد فضائية
 
نظم العلماء مسابقة لتصميم روبوتات تنطلق نحو الأعلى بكبلات تشبه الحبال المتينة. إنها المحاولات الأولى لأفكار تبدو خيالية وتنطوي على مد الكابلات بين الأرض والقمر تتحرك عليها روبوتات . أبرز الأفكار في هذا المجال فكرة لتابع صنعي يظل يدور حول الأرض فوق نقطة ثابتة يتدلى منه كاب تتدحرج عليه مركبات روبوتية نازلة وصاعدة.
 
كتلة من الجليد على المريخ
 
التقطت المركبة مارس اكسبريس صورة لفوهة كبيرة على المريخ في المناطق الواطئة من نصف الكرة المريخية الشمالي. بدت في الصورة كتلة هائلة من الجليد تتوضع في قلب الفوهة. تمتد الكتلة حوالي 12 كم بسماكة وسطية قدرها مئتي متر تظهر الصورة بقعاً جليدية متناثرة على جدران الفوهة.
 
اكتشاف كوكب جديد في المجموعة الشمسية
 
أعلنت وكالة الفضاء الأميركية (ناسا) أن العلماء اكتشفوا كوكبا جديدا أضخم من كوكب بلوتو يدور حول الشمس في مناطق الأطراف من النظام الشمسي.

وقالت ناسا إن عالم الكواكب مايك براون من معهد التكنولوجيا بباسادينا في ولاية كاليفورنيا الذي تمول بحثه جزئيا، اكتشف جرما سماويا يزيد حجمه مرة ونصف المرة عن حجم كوكب بلوتو ويدور في مدار يبعد نحو 14.5 مليار كلم عن الشمس.

وقال الفلكي براون إن الكوكب الجديد الذي عرف باسم 2003 يو.بي313 أصبح أكثر الأجسام البعيدة التي تدور حول الشمس وصنف على أنه الكوكب العاشر ضمن المجموعة الشمسية، وهو ثالث أكثر الإجرام ضياء في حزام كويبر.

وأشار إلى أن الكوكب الجديد عبارة عن جسم من الصخور والثلج تم اكتشافه في يناير/كانون الثاني الماضي بواسطة تلسكوب مرصد بالومر قرب سان دييغو بولاية كاليفورنيا.

وأوضح براون أن الكوكب الجديد لم يتم اكتشافه من زمن بعيد نظرا لأن مداره كان يميل بزاوية 45 درجة عن الاستواء المداري الخاص بالكواكب الأخرى، وأنه يدور حول الشمس مرة كل 560 عاما.

وقام بالاكتشاف براون مع زميليه تشاد تروجيلو من مرصد جيميني في ماونا كي بهاواي وديفد رابينوويتز من جامعة يالي بمدينة نيو هافن بولاية كونيكتيكت.

وكان العلماء الثلاثة صوروا الكوكب الجديد يوم 31 أكتوبر/تشرين الأول 2003، إلا أنه كان بعيدا جدا لدرجة أن حركته لم تكتشف حتى أعادوا تحليل المعلومات في يناير/كانون الثاني من العام الحالي



يمكن متابعة تفاصيل هذا النبأ على الرابط التالي لوكالة ناسا

http://science.nasa.gov/headlines/y2005/29jul_planetx.htm?list118741

تتكون معظم أنابيب الهواء من نيتروجين وأوكسجين بنسبة أربعة إلى واحد. والنيتروجين غاز لا يتمتع بأي نشاط كيميائي يمر في الجسم أثناء التنفس دون أن يسبب أي تغيير كيميائيي أو تأثيرات لاحقة.

إلا أن ضغط الماء يزداد كلما ازداد العمق، وللمحافظة على تنفس الغواص بشكل طبيعي يجب أن يزداد ضغط مزيج الهواء الذي يتنشقه. وعلى عمق نحو ثلاثين مترا، مثلا، سيحتاج الغطاس إلى تنشق هواء يزيد ضغطه أربعة أضعاف الضغط الجوي، وإذا كان هذا المزيج هواء عاديا، يجب أن تقوم أنسجة الشحم في جسم الإنسان بامتصاص النيتروجين بسرعة اكبر مما يظهر في بقية أنسجة الجسم. وبما أن الدماغ والجهاز العصبي المركزي يتكونان من الدهن والشحم بنسبة 60 بالمئة. لذا يؤثر فيهما الغاز بشكل قوي، ويعيق حركتهما العادية. وتكون النتيجة تخدير الغواص بالنيتروجين، وهي حالة مشابهة كثيرا للثمل الناتج من شرب مادة مسكرة.

والخطر الآخر المرتبط بتنشق مزيج النيتروجين في أعماق البحار هو مرض نقص الضغط (الانحناءات). فإذا نزل الغطاس بسرعة كبيرة إلى عمق البحر، سيتمدد النيتروجين الموجود في أنسجة الدهنية ويكون فقاعة في الدماغ أو الحبل الشوكي أو المفاصل، ويسبب عددا من الأعراض المرضية من ضمنها الشلل والألم الشديد. ويمكن للغطاسين تجنب هاتين الحالتين عبر تنشق مزيج الهليوم والأوكسجين بدلا من الهواء. والهليوم أيضا غاز خامل غير نشيط، لا يتفاعل مع أنسجة الجسم ونسبة امتصاصه أقل من نسبة امتصاص النيتروجين. إلا أنه، يولد حرارة أكبر وأسرع من النيتروجين الأمر الذي يؤدي إلى فقدان حرارة جسم الغطاس نسبة إلي درجة حرارة الماء المحيط به، لذا فإن الغطاس الذي يتنشق مزيج الهيليوم والأكسجين مضطر آلي ارتداء بزة غطس ساخنة . وأخيرا هناك سيئة أخرى لغاز الهليوم هو تأثيره في الصوت حيث يصبح صوت متنشقه كصوت دونالد داك .. وذلك لفترة مؤقتة.
 
تجارب مسليه و بسيطة
أعزائي أرجوا ان تنال هذه المشاركة أعجابكم و ان تكون جديدة و غير مكررة هنا لأني بصراحة لم أتمكن من قراءة جميع المشاركات هنا و لهذا لا أعلم أذا تم ذكرها سابقا أم لا و شكرا

***لون معي بالثلج****
الفكرة العلمية:- تداخل جزيئات المواد.
الأدوات والمواد المستخدمة:-
كأس ـ ماء ـ أحد الألوان الرئيسية ( الأحمر ـ الأصفر ـ الأزرق) ـ ثلج ملون بأحد الألوان الرئيسية .
خطوات عمل التجربة:-
(1) ـ وضع الماء بالكأس وتلوينه باللون الأصفر مثلا.
(2) ـ يوضع عليه ثلج ملون باللون الأزرق ماذا تلاحظ؟
(3) ـ جرب اللون ( الأصفر + الأحمر) أو (الأحمر+ الأزرق) ماذا تلاحظ؟
التفسير العملي:-
يوجد بين جزيئات المادة السائلة مسافات جزيئيه لذا عند وضع مكعب الثلج الأزرق بالماء الأصفر فإن جزيئات اللون الأزرق تتداخل بين جزيئات اللون الأصفر فينتج لون جديد هو اللون الأخضر.
الاحتياطات اللازم مراعاتها:- اختيار الألوان الرئيسية لنجاح التجربة.
الجانب المسلي
الشكل الرائع لتداخل الجزيئات وتكوين ألوان جديدة.
*** الحبر السحري***
الفكرة العلمية:- اختلاف درجة اشتعال المواد.
الأدوات والمواد المستخدمة:-
كلوريد الكوبلت ـ ورق ـ أعواد القطن ـ كأس ماء ـ شمعة ـ عود ثقاب
خطوات عمل التجربة:-
(1) ـ وضع كمية قليلة من كلوريد الكوبلت وتخفيفها في كأس الماء.
(2) ـ نستخدم أعواد القطن في غمسها بكلوريد الكوبلت المخفف وكتابة أي عبارة على الورقة.
(3) ـ ننتظر حتى تجف الورقة تماما ثم نقربها من شمعة مشتعلة ماذا تلاحظ؟
التفسير العملي:-
يتمتع محلول كلوريد الكوبلت بدرجة حرارة اشتعال أقل من درجة حرارة اشتعال الورق .
الاحتياطات اللازم مراعاتها
تحريك الورقة باستمرار على الشمعة دون توقيفها حتى لا تحترق و تخفيف كلوريد الكوبلت بالماء.
الجانب المسلي:- ممكن رسم أي صورة أو كتابة أي عبارة وإظهارها كمفاجأة
زجاج ينظف نفسه بالشمس
 
زجاج بلكينغتون أكتيف مغطى بطبقة رقيقة للغاية من أكسيد ميكروكرستالين التيتانيوم الذي يستجيب لضوء النهار. وهذا التفاعل يفصل الأقذار عن الزجاج، من دون الحاجة إلى استخدام الماسحات، وعندما تسقط عليه المياه، يحدث التفاعل الذي يؤدي إلى انزلاق الأوساخ والمياه من على سطح الزجاج. وهذا الابتكار هو أحد أربعة ابتكارات وصلت إلى نهائيات جائزة ماكروبرت الهندسية. وهذه الجائزة تمنحها الأكاديمية الملكية البريطانية للهندسة لتشجيع الابتكارات التكنولوجية والهندسية.
وقال دكتور كيفين ساندرسون، أحد أفراد الفريق الذي عمل على تطوير زجاج أكتيف في مركز أبحاث بيلكينغتون: «بلكينغتون أكتيف قائم على ثاني أكسيد التيتانيوم، وهي مادة تستخدم في المواد الغذائية ومعجون الأسنان، وكريمات البشرة المانعة لأشعة الشمس».
وقال: «ولكنها في العادة مادة على شكل مسحوق، مما يؤدي إلى حجب الرؤية إذا ما وضعت على الزجاج، لذلك استخدمنا طبقة رقيقة من هذه المادة، سمكها 15 نانومترا، وبذلك يبدو الزجاج طبيعيا تماما».
وعلى الرغم من أن هذه التكنولوجيا ليست تكنولوجيا التفاعلات المتناهية في الدقة، إلا أن التغطية الخاصة للزجاج، والتفاعلات الكيميائية التي تحدث، تجري على مستوى دقيق للغاية (واحد على ألف مليون من المتر).
وقال دكتور ساندرسون إن طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم التي تغطي الزجاج لها صفتان تميزانها. فهي أولا تمتص أشعة الشمس، الأشعة فوق البنفسجية، وخلال هذه العملية، تتفاعل الطبقة العازلة مع الأوساخ العضوية بحيث تفتتها. وثانيا، الطبقة العازلة تؤدي إلى جعل الزجاج أكثر جاذبية للمياه، وهو ما يعني أن الماء عندما يلامس سطح الزجاج، ينجذب إلى بعضه فيتحول إلى ما يشبه الشريحة بدلا من أن يتحول إلى قطرات. وقال دكتور ساندرسون: «هذا الابتكار الجديد يدمر الأوساخ العضوية، ويؤدي إلى سقوطها على الأرض، كما أنه يقلل من المواد التي تلتصق بها الأوساخ الأخرى.
من الفيزياء المسلية هيا نرفع الأرض!!
 
لو وجدت نقطة ارتكاز لرفعت الأرض هذا ما قاله أرشميدس والذي يعود إليه الفضل إلى معرفة قانون العتلة وأستطاع بحجة قوية أن يثبت القدرة على تحريك أي ثقل بواسطة العتلة حتى الأرض بشرط وجود أرض أخرى غير هذه الأرض ليقف عليها ويرفع منها والسبب ببساطة أن القوة المؤثرة في هذه الحالة هي قوة العزوم التي يمكن حسابها بضرب قوة الجسم في ذراع المقاومة وبالتالي يمكن رفع أي وزن بقوة أضعف منه بشرط وجود ذراع "عتلة" وهذا السبب الذي يجعل الضربة الدائرية عند الملاكمين أقوى من المستقيمة .والآن لنفترض أن أرشميدس وجد أرضا ثانية وكذلك نقطة الارتكاز التي يبحث عنها ولكن أولا لنعرف كتلة الأرض انه ذلك الرقم 6000000000000000000000 طن فإذا كان الإنسان يستطيع ان يرفع مباشرة 60 كجم فانه سيحتاج لذراع "عتلة " طولها 100000000000000000000000 مرة ليرفع الأرض وفي هذه الحالة إذا ارتفعت الأرض سم واحد سيكون الطرف الثاني للعتلة رسم طريقا طوله 1000000000000000000 كم لابد على أرشميدس أو علينا إذا جربنا رفع الأرض سم واحد أن نقطع هذا الطريق لرفع الأرض سم واحد وهكذا بحساب بسيط لرفع 60 كجم إلى ارتفاع 1 متر في ثانية فلرفع الأرض 1 سم نحتاج إلى زمن 1000000000000000000000 بمعنى 30 بليون سنة وحتى لو كانت سرعتنا تعادل سرعة الضوء 300000 كم / ثانية لأحتجنا إلى 10 مليون سنة تقريبا لرفع الأرض.. هذه هي النتائج هل من مجرب؟؟؟؟ يتحدث كاتب الفيزياء المسلية عن العملاق "ماتيفو" الذي تمكن من إنقاذ سفينة كادت تنقلب على الرصيف وحمد الناس الله على وجود العملاق ماتيفو بعضلاته الضخمة والتي لولا وجوده لحدثت كارثة وانقلبت السفينة ولكن الكاتب يوضح ان الأمر أبسط من ذلك وليس هناك حاجة للعملاق ماتيفو فطفل صغير في العاشرة يمكنه ان يؤدى نفس المهمة التي تحدث عنها كاتب القصة الخيالية ونكتشف ذلك من علم الميكانيكا لأنه عند انزلاق الجبل الملفوف على ركيزة اسطوانية تصل قوة الاحتكاك إلى قيمة كبيرة وكلما زاد عدد اللفات زاد الاحتكاك (كذلك الحال في حبل المرساة الخاص بالسفن) وهكذا يمكن إيقاف البواخر التي تقترب من السفن عندما يمسك طفل الحبل الملفوف على عمود ثابت إذا كان عدد اللفات أكثر من 3 لفات والسبب هنا ليس قوة الطفل ولكن الاحتكاك بين الحبل والوتد والقانون الرياضي لذلك ق = ق1 هـ ك @ق = القوة التي نحاول التغلب عليها بالجهد العضلي ق1 الجهد العضلي هـ = أساس اللوغاريم الطبيعية 2.728 ك معامل الاحتكاك بين الحبل والوتد@ زاوية اللف أي نسبة طول القوس الذي يشغله الحبل إلى نصف قطر ذلك القوس (هذه الرموز ليس بالضرورة المستخدمة في قوانين الفيزياء)نفترض وزن السفينة 50 طن وميل المنزلق 1/10 وفي هذه الحالة يكون الوزن المؤثر على الحبل عشر وزن السفينة لا الوزن كله بمعنى 5000 كجم ونفترض ك 1/3 وللحصول على @ من هذه المعادلة 3 × 2 ط نق / نق = 6 ط وبعد التعويض في هذا القانون المذكور بأعلى ق = ق1 هـ ك @نحصل على 5000 = ق 1 (2.72) أساس 6 ط × 1/3 = ق 1 (2.72) 2 ط وبالحصول على المجهول ق 1 أي مقدار القوة العضلية اللازمة نجد ان لو5000 = لو ق1 + 2 ط لو 2.72واخيرا ق1 = 9.3 كجم وهكذا ففي القصة الخيالية لم يكن العملاق ماتيفو في حاجة إلا إلى 10 كجم لشد السفينة 50 طن لتصحيح المعادلات يمكنك الاستعانة بمدرس الفيزياء وللتأكد كذلك من سلامة النظرية.

تبين دراسات حديثة أن كوكب المشتري، أكبر كواكب المجموعة الشمسية، كان قد نشأ في مكان أبعد من موضعه الحالي بالنسبة للشمس، وأنه يغير مكانه مقترباً ببطء من شمسنا،

اقرأ حول الموضوع:
http://www.CyberSciences.com/Cyber/3.0/N3534.asp

يعرف العلماء اليوم أنه بإضافة طاقة على شكل حرارة أو كهرباء إلى مزيج من المواد الشبيه بالمواد التي كانت سائدة في الغلاف الجوي المبكر للأرض يُمكن انتاج جزيئات من النمط الذي نجده في النسج الحية ويعرفون أيضاً أن بمقدور هذه العمليات في زمن جيولوجي صغير أن نحول محيطات العالم إلى مزيج من الجزيئات الغنية بالحساء البدئي المعروف. يتركز البحث اليوم على محاولة لفهم كيف سببت هذه نشوء خلية توالدية مكتفية بذاتها. وربما ينجح العلماء في وقت ليس ببعيد بإنتاج شيء مماثل في المختبر.

الذرة في اليونانية ATOMS تعني غير قابل للتجزئة وتتألف الذرة من النواة والتي تتمركز فيها كل شحنة وكتلة الذرة وهي ذات شحنة موجبة وتدور حولها الإلكترونات ELECTRONS ذات الكتلة Me=0.000548(u) حيث((u الواحدة الذرية المتبعة في تقدير كتل الجسيمات في الفيزياء النووية )) وشحنةهذه الإلكترونات سالبة وذلك لتأمين استقرار الذرة وهذا ما يعرف بالنموذج الكواكبي الذي فرضه رذرفورد عام 1912 وفسره نيلزبور من بعده .

نعلم أن النواة هو جسيم غير متمركز يتكون من النيوترونات وهي جسيمات غير مشحونة وبروتونات ذات شحنة موجبة لذلك يتبادر فوراً إلى الأذهان السؤال المنطقي التالي ..

كيف يمكن للنواة أن تتماسك بهذا الشكل برغم من تراص البروتونات جنباً إلى جنب و دون تنافر ((مع وجود الشحنة الموجبة))........؟؟؟؟؟؟؟؟؟ لنرى :

إن القوة التي تتمتع بها النواة تعمل على ربط أجزاء النواة في نقطة واحدة وذلك بغض النظر عن عدد البروتونات الموجودة في النواة و تعتبر هذه القوة واحدة من أقوى أربع قوى في الطبيعة * .*[ صنفت القوى الأساسية في الطبيعة إلى أربع قوى هي : القوى النووية الشديدة - القوى النووية الضعيفة - القوى الكهرطيسية - القوى الثقالية ] تسمى هذه القوة بالقوة النووية nuclear force وهي من النوع الشديد ألا أن هذه القوة ذات مدى صغير للغاية ويقدر بالفيرمي(F) – وهي وحدة قياس الأبعاد النووية حيث :1F=10^-13(cm)=10^-15(m)

وتجدر الإشارة أنه بعد هذه المسافة أي ( 2F ) كحد أقصى تصبح القوة التنافرية repulsive force هي المسيطرة والتي تعمل كحاجز كولوني يصد اقتراب أي جسيم من النوة .

إذاً القوة النووية تعمل على جذب النكليونات معاً وهذه القوة مستقلة عن نوع النيكلون سواءً كان بروتون أو نيوترون , وإن الأجزاء غير المتلامسة لا تؤثر على بعضها أبداً.

إن القوة النووية الشديدة تختلف من نواة إلى أخرى , فتكون هذه القوة من اجل النوى المتوسطة (( Z>25 وz<70 )) ومن أجل النوى الثقيلة تكون أقل.

إذاً نستنتج انه بزيادة عدد البروتونات في النواة يؤدي إلى زيادة قوى التنافر وذلك على حساب القوى النووية وتسمى هذه القوى التنافرية بالقوى الكولونية coulomb force وهي تعاكس في اتجاهها القوى النووية وهي تتناقص مع البعد الوسطي بين البروتونات ,هذا البعد يلاحظ بزيادة عدد النيوترونات حول البروتون

وأنه من اجل كل نواة ذرة ذات عدد محدد من البروتونات هنالك عدد أصغري من النيوترونات لكي لا تصبح قوة كولون كبيرة وبالتالي يؤدي إلى تحطم النواة.

أطلق المسبر الفضائي Deep Space1 في مهمة استكشافية نحو المريخ وحزام الكويكبات بين المريخ والمشتري, يستخدم المسبر الطاقة الشمسية لتأمين ذرات غاز الكزينون , يتم قذف الأيونات من المسبر بواسطة طاقة الاكترونية كثيفة مما يؤدي إلى دفع المسبر وتوجيهه صوب الهدف, أن كفاءة هذا المحرك أقل من كفاءة المحرك الذي يعتمد الوقود الكيميائي, لكنه يتحرر بشكل كامل من الكتلة الكبيرة للمكونات الكيميائية بما يسمح للمسبر بالاندفاع بسرعة للوصول إلى الهدف.

يقع نجم النسر الواقع على مسافة 27 سنة ضوئية من الشمس, يحيط بالنجم قرص كبير من الغبار والشظايا مختلفة الأحجام, اكتشف العلماء ضمن القرص كوكباً ,بحجم كوكب نبتون يطوف حول النسر الواقع في مدار يكافئ بدوره مدار نبتون حول الشمس. يعتقد العلماء أن الكوكب المكتشف يبتعد بشكل مطرد عن النسر الواقع وأنه في غضون 56 مليون سنة سيغدو على مسافة من النسر الواقع أكبر من المسافة التي تفصل بلوتو عن الشمس, لا يستبعد العلماء أن يكون الكوكب المكتشف عضواً في أسرة كويكبات تابعة لنجم النسر الواقع أشبه بالمجموعة الشمسية.يقع نجم النسر الواقع على مسافة 27 سنة ضوئية من الشمس, يحيط بالنجم قرص كبير من الغبار والشظايا مختلفة الأحجام, اكتشف العلماء ضمن القرص كوكباً ,بحجم كوكب نبتون يطوف حول النسر الواقع في مدار يكافئ بدوره مدار نبتون حول الشمس. يعتقد العلماء أن الكوكب المكتشف يبتعد بشكل مطرد عن النسر الواقع وأنه في غضون 56 مليون سنة سيغدو على مسافة من النسر الواقع أكبر من المسافة التي تفصل بلوتو عن الشمس, لا يستبعد العلماء أن يكون الكوكب المكتشف عضواً في أسرة كويكبات تابعة لنجم النسر الواقع أشبه بالمجموعة الشمسية.

حلق مسبر فضائي عل مسافة تتجاوز مليون كيلومتر عن الأرض وبقي هناك لأكثر من ثلاثين شهراً حيث التقطت الأدوات التي حملت على متنه عينات من العواصف الشمسية. اقترب المسبر من الأرض وأسقط في الغلاف الجوي الكبسولة التي تضم العينات الفضائية. أطلقت الكبسولة صاروخها كي تندفع داخل الغلاف الجوي ثم فتحت مظلة خاصة لتخفيف السرعة. حلقت عدة طائرات هليوكوبتر في المنطقة حيث استطاعت التقاط الكبسولة قبل أن تسقط على الأرض خشي العلماء من تحطم الكبسولة إن هي سقطت على الأرض ومن التلوث الذي قد يعقب السقوط.

اكتشف الفلكيون كوازار بعيد يقع على مسافة 11 ألف ميلون سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة التي تنتمي إليها الشمس. رصد العلماء أربعة أخيلة تعود لنفس الكوازار. يعزى ذلك إلى وجود مجرة غير مرئية استطاعت أن تسدد ضوء الكوازار وأن تكون الأخيلة الأربعة فيما يعرف بالعدسية الثقالية. كان بمقدور أحد النجوم في المجرة أن يكبر وفق نفس الآلية واحد من الأخيلة بما سمح للعلماء أن يروا الخيال مكبراً 50000 ألف مرة. نذكر أن فعل العدسية الثقالية أشبه بفعل العدسات العادية ويرد إلى النسبية العامة.

اكتشف مسبر فضائي على سطح كوكب المريخ شاطئاً مريخياً قديماً. تأكد العلماء أن الشاطئ كان لبحر ذي مياه مالحة. وهناك ما يشير إلى أن معظم سطح كوكب. المريخ كان مغموراً بالمياه. يعني ذلك أن حياة مكروبية قد سادت كوكب المريخ في وقت ما . تتميز المنطقة التي درسها المسبر بكونها شبيهة بمناطق الصخور الرسوبية على الأرض, احتوت الصخور على كميات متفاوتة من الملح والتي تخلفت عن جفاف البحر القديم. يقدر العلماء أن سرعة جريان الأنهار المريخية القديمة كانت بحدود 50 سم / ثانية

يطلق العلماء بعد مدة مسبراً خاصاً في مدار حول الأرض لقياس انحناء المتصل الزماني المكاني الناجم عن وجود الأرض ولمعرفة الآلية التي تجربها الأرض هذا المتصل سيتم الاختبار بمقارنة تغير اللف لجيروسكوب خاص والناجم عن الأثرين المذكورين على خلفية رصد نجم بعيد هو Im pegasi إن متابعة هذا النجم ليست عملية صعبة إذ يمكن تحقيقها بتطبيق تقنيات التداخل على أساس قاعدة طويلة وبالاستناد إلى مجموعة من الكوازارات البعيدة جد , ينتظر العلماء بلهفة التأكيد الجديد للنسبية العامة.

يخطط العلماء لبناء تلسكوب خاص بالتقاط جسيمات النيوترينو على عمق حوالي 2.4اً كم تحت سطح الماء في البحر الأبيض المتوسط قبالة الشاطئ الجنوبي لفرنسا. سيحاول العلماء بواسطة هذا التلسكوب التقاط جسيمات النيو ترينو الخاصة بالميون والقادمة من أعماق الكون تبنى مراصد جسيمات النيوترينو تحت الأعماق تماشياً للتداخل الممكن من الجسيمات الأخرى

بيير آلان دوك Pierre-Alain Duc، الأخصائي في المجرات القزمة الناتجة عن تصادم المجرات العملاقة، طرح خلال مؤتمر حول تصادم المجرات عقد في أستراليا في تموز الماضي، نتائج أبحاثه حول تصادم مجرة درب التبانة مع الأندروميدا. وفي رأيه فإنه يبدو أن تصادم المجرات يلعب دوراً أساسياً في ولادة النجوم أو في تغذية الثقوب السوداء العملاقة بالغازات. إن المجرات الصغيرة الحجم التي تتولد عند حصول مثل هذه التصادمات، والتي نكتشفها على تخوم المجرات الكبيرة وعلى أطراف أذرعها، يمكن أن تقدم لنا معلومات كثيرة حول الهالات المجرية التي تخترقها وحول المادة السوداء الموجودة في المجرات. ومن جهة أخرى، يقول هذا العالم إنه يبدو أن تصادم المجرات لعب دوراً أساسياً في تشكل الكون كما نعرفه حالياً. ووفق حسابات هذا العالم فإن مجرة الأندروميدا الكبيرة سوف تختلط بمجرتنا بعد نحو ثلاثة مليارات سنة، أي قبل وقت طويل من موت الشمس. فما هي الآثار التي يتركها ذلك على الأرض؟

أطلقت وكالة الفضاء الأوربية هاتين التسميتين الروائيتين على مركبتين فضائيتين مخصصتين لدراسة النيازك والكويكبات القريبة من الأرض. تنطلق المركبة سانشو في العام 2011 وتقترب من النيزك الهدف وتحلق حوله. يصطدم مسبر آخر بنفس النيزك بينما تتابع سانشو مراقبتها له بعيد الاصطدام. تهدف المركبتان لمعرفة البنية الفيزيائية للأجسام المقصودة وكذلك أثر الاصطدام في تغيير مدارات النيازك تمهيداً لتحاشي الضربات النيزكية التي قد تقع في المستقبل

يبحث العلماء عن رؤية معقولة وواقعية لدوافع السلوك البشري رؤية تخرج البيئو والوراثيات بطرائق معقدة وغير متوقعة. يقول بعض العلماء إن العوامل الورائية تفسر ما تتراوح نسبته من 30-70% من السمات السلوكية عند البشر وفي كثير من الحالات تكون نسبة السببية الوراثية للعلل الفيزيائية أعلى. لقد تراجعت إلى حد كبير وجهة النظر القائلة إن البيئة والظروف الموضوعية هما المحرك للسلوك وبات على العلماء اليوم أن يحددوا الدور المحدود لهما في السلوك.

كما أن هناك عظماء ونبلاء ومناضلين ومفكرين قتلوا من أجل مواقفهم النبيلة ، هناك أيضا ًكثيراً من العلماء الذين قتلوا أو تعرضوا للأذى أثناء إجراء تجارب عادت بالخير على البشرية جمعاء ، ونحن نعرف أن العالم العربي عباس بن فرناس لقي حتفه بعد أن سقط على قفاه نتيجة محاولته الطيران وبيني وبينك أنا شخصياً تعرضت للصعق الكهربائي أثناء محاولتي اكتشاف.... !

حسناً لن أخرج عن الموضوع !! فمن أشهر الحوادث التي تستحق الذكر في هذا المجال وفاة الكيميائي السويدي كارل شيل عام 1786 فهذا العالم الذي اكتشف عدداً كبيراً من العناصر الكيميائية اعتاد أن يشم أو يتذوق كل ما يكتشفه .. وكانت نهايته حين جرب سم الزئبق ! (حب استطلاع.. تذوق!!) . حتى الفيزيائيين لم يسلموا من الخطر فقد توفي الفيزيائي الفرنسي جان روزيه عام 1785 م حين سقط أرضاً أثناء محاولته الطيران بمنضاد من اختراعه ، وكانت هذه أول تجربة عملية له بعد أن أصيب بانهيار عصبي نتيجة فشل جهاز صممه لتنفس عمال المناجم .وكان أيضاً الفيزيائي الشهير مايكل فارداي مبتكر المحرك الكهربائي قد تعرض لضرر في عينة نتيجة انفجار كلوريد النيتروجين . وبعد ذلك عانى من آثار تسمم كيميائي مزمن حتى توفي عام 1867م . أما الكيميائي روبرت بانس فرغم أنه تعرض إلى محاولتي اغتيال فاشلتين من قبل سم الزرنيخ إلا أنه أصيب في عام 1843 بانفحار كيميائي شوه أماكن كبيرة من جسمه وتسبب بفقده للعين اليمنى ثم ما لبث أن توفي بعد ذلك نتيجة لمضاعفات تعرض لها خلال ستة وخمسين عاماً من إجراء التجارب ..!

وكان الإنكليزي همفري دافي يعمل مع مايكل فاردي حين انفجر بهما كلوريد النيتروجين عام 1812 فأصيبت عيناه بتلف كبير ، وكان هذا العالم بالذات قد طرد من الجمعية الملكية للعلوم بسب كثرة انفجارا ته وقد توفي عام 1829 بعد أن أدى تنشقه للغازات الكيميائية إلى إصابته بالعجز طوال العقدين الأخيرين من حياته .

أما غاليلو فبسبب تحديقه المستمر بالشمس أصيب بالعمى ، حيث كان يراقبها بالتلسكوب الذي كان أول من استعمله لهذا الغرض !!؟ .وبعد معاناة وطول ألم توفيت مدام كوري مكتشفة الراديوم عام 1934 بسب تعرضها المستمر للنشاط الإشعاع ومن المضحك المبكي أن هذه المرأة كرست حياتها للبحث عن إمكانية استخدام النشاط الإشعاعي لمعلجة الأورام الخبيثة !.

التجربة الأولى :
المعادن التي تطفو على سطح الماء :
املأ طبقا ً عميقا ً بماء الصنبور ضع فوق ورقة نشاف بعضا من المواد المعدنية الصغيرة ثم الاستعانة بشوكة ضع الورقة بما عليها باحتراس على سطح الماء ... بعد مرور بضع لحظات تلاحظ غرق ورقة النشاف بعد امتصاصها لكثير من الماء.. ومن المعلوم أن المعادن أثقل من الماء ولذلك من المنطقي أن تغوص المعادن كلها في الماء .
تتماسك جزيئات الماء معا بواسطة قوة خاصة تعرف باسم التوتر السطحي تلك التي تمنع غوص المواد المعدنية.
وباستعمال الصابون يمكنك تدمير تأثير التوتر السطحي.
- التجربة الثانية :
سفن الاستطلاع السريعة :
اصنع شقا في الطرف النهائي الخالي من المواد الكبريتية لعود الثقاب ثم ادهن هذا الشق بقليل من الصابون ... عند وضع هذا العود الخشبي الصغير في طبق عميق مملوء بماء الصنبور تلاحظ :
تقدم العود بسرعة إلى الأمام .. ويمكن إجراء هذه التجربة بوضع أعداد كبيرة من العيدان في بانيو عميق مملوء بالماء حيث تشاهد مهرجاناً كبيراً و سباقاً هائلاً بين هذه الأعواد.
يقوم الصابون الذي يذوب رويدأ في الماء بالتدمير التدريجي لتأثير التوتر السطحي للماء حيث تنشط حركة الجزيئات للخلف وبالتالي تندفع الأعواد إلى الأمام.
وعند استعمال محلول منظف بدلاً من الصابون تصبح حركة الأعواد سريعة كسرعة البرق.
- التجربة الثالثة :
رماد في الفضاء :
هل تراهن؟ أنك تستطيع أن تجعل الرماد يسبح في الهواء .
الإجراء : أنت بحاجة إللى ورق خفيف الوزن , مقص, مادة لاصقة مطاطية, صحن ألمنيوم .
قص الورق إلى مستطيل طوله 20 سم وعرضه 12 سم.

لف المستطيل وشكل اسطوانه ارتفاعها 20سم وقطرها 5 سم .
الصق الاسطوانة بالمادة اللاصقة المطاطية , ضع الاسطوانة وسط صحن الألمنيوم , بحيث أنها تبدو وكأنها مدخنة صغيرة .

أشعل الاسطوانة من الأعلى وسوف تسري النار في الاسطوانة بسرعة وتصل إلى كل أجزائها.

وعندما يقترب من أسفلها ستقفز الاسطوانة الرمادية السوداء في الهواء وترتفع قليلاً عن سطح الصحن.
التعليل : يتسبب الشكل الاسطواني في عامود الهواء الساخن سوف يسحب الرماد الخفيف إلى الأعلى.

من المعروف أن تزييف اللوحات الفنية ظهر مع ظهور سوق لبيع وشراء هذه اللوحات ، و بأسعار
مرتفعة جداً في بعض الأحيان ، فنشأت طرق عديدة للتزيف خلال مئات السنين الماضية ، و مع
ذلك فإن اللوحات التي زيفت و نسبت إلى فنان ما بعد مدة طويلة من وفاته كانت تكشف بطرق
مختلفة منها الطرق التقليدية كملاحظة الفرق بين الأزياء الموجودة في اللوحة و أزياء
العصر الذي عاشه ذلك الفنان أو من خلال اسلوب المعالجة و البراعة الفنية . وحديثاً من
خلال معرفة تركيب المواد الداخلة في رسم اللوحة و يستخدم لهذا الغرض عدة طرق كالتحليل
الكيميائي للألوان المستخدمة أو التصوير بالأشعة السينية أو بالأشعة تحت الحمراء و
أخيراً التنشيط الإشعاعي بالنترونات للوحات و الذي سوف نعرض له في مقالتنا هذه . اكتشف
العالم ( شادويك ) النترون في عام (1932) وكان لهذا الإكتشاف أهمية كبيرة على مستوى علم
الإشعاع النووي ، فالنترون معتدل كهربائياً لا يملك أي شحنة و بالتالي يمكنه إختراق
الحقول الكهربائية للذرات و النويات بسهولة ، و لذلك يتم إستخدم النترونات في تشعيع
المواد ( أي تحويل نوياتها إلى نوى مشعة ) أو مايسمى التنشيط الإشعاعي .للتنشيط
الإشعاعي بالنترونات استخدامات كثيرة ولكن واحد من المجالات غير المتوقعة لهذا التنشيط
هو عالم الفن ، كإكتشاف اللوحات المزيفة ، أو إكتشاف أسرار في اللوحات الأصلية ماكانت
لتكشف بغير هذه الطريقة ويتم ذلك وفق المراحل التالية :A- تُعرّض اللوحة إلى سيل من
النترونات ذات الطاقة المنخفضة لمدة ساعة تقريباً .B- تتحول نويات العناصر المختلفة
الداخلة في تركيب اللوحة إلى نويات مشعة لها أنصاف أعمار مختلفة ، فبعضها يتحلل بشكل
أسرع من بعض و يتولد في اللوحة نشاط إشعاعي منخفض المستوى .C- نتيجة هذا النشاط
الإشعاعي تصدر اللوحة أشعة بيتا ، و يوضع فيلم حساس أمام هذه الأشعة فيتأثر بها و نحصل
على صورة لللوحة .D- يتم الحصول على عدة صور لللوحة وفي فترات زمنية مختلفة ، كل صورة
تختلف عن الأخرى بسبب تناقص عدد النويات المشعة مع مرور الزمن ، فالنويات التي تعطي
إشعاعاً أسرع ( نويات مشعة لها أنصاف أعمار أقصر ) تظهر فقط في الصور التي تؤخذ بعد
عملية التنشيط مباشرة ، أما النويات التي لها نصف عمر أطول ستظهر في الصور التي تؤخذ
بعد أن يتوقف خروج الإشعاعات من العناصر الأقصر منها عمراً .تعتمد طريقة اكتشاف التزييف
على حقيقة أن الألوان المختلفة في اللوحة تحتوي على عناصر مختلفة و بالتالي تظهر في
أوقات محددة في الصور المأخوذة بعد عملية التنشيط الإشعاعي . و الصور المأخوذة لأي لوحة
معروفة النسب يمكن مطابقتها بالصور المأخوذة لأي لوحة مشكوك فيها ، وفي الواقع فإن على
المزيف أن يتأكد أن الألوان التي يستعملها تماثل في التركيب العنصري الدقيق ( و بالتالي
أنصاف أعمار النويات المنشطة إشعاعياً ) تلك الألوان التي إستخدمها الفنان الأصلي من
مئات السنين لأنه بهذه الطريقة يمكن تحديد نوع العناصر الموجودة حتى و لو كانت بكميات
ضئيلة جداً ( جزء من مئة مليون من الغرام ) .و أكثر من ذلك يمكن لطريقة التنشيط
الإشعاعي أن تكشف لوحة كاملة طمست تماماً بلوحة أخرى و ذلك من خلال الصور المسجلة لهذه
اللوحة في فترات زمنية محددة .فهناك لوحة موجودة في متحف ( المتروبوليتان ) الشهير في
مدينة نيويورك رسمها الفنان ( سـير أنتوني فان دايك ) (1599-1641) للقديسة روزالي تلتمس
فيها الرحمة بسبب الطاعون الذي إجتاح باليرمو ، أُخذت لها صورة بالأشعة السينية فظهرات
إشارات مبهمة لوجه كان موجداً في الأصل على قماش اللوحة و لكن الفنان رسم فوقه اللوحة
الحالية .بينت نتائج التحليل بالأشعة السينية أن الظلال الموجودة في الصورة هي نتيجة
لوجود لون مستعمل في أصل اللوحة أساسه عنصر الرصاص ، و لكن الألوان الأخرى الموجودة في
اللوحة هي شفافة بالنسبة للأشعة السينية فلا تظهر في الصور ، و لكنها تظهر بشكل جيد بعد
عملية التنشط الإشعاعي بالنترونات .و سجلت صورة أخرى للوحة بعد عدة ساعات من التنشط ظهر
فيها عنصر المنغنيز الموجود في لون الـ Umber الذي يملئ قماش اللوحة ، أما المساحات
البيضاء في تلك اللوحة هي المساحات التي إضافتها لاحقاً بلون لا يحتوي على عنصر
المنغنيز ، و بذلك نستنتج أن الملاك الموجود في اللوحة الأصلية خلف القديسة قد أضيف
أخيراً إلى اللوحة لأنه لم يظهر في خلفية الصورة التي التقطت للأصل .

بدأت الموصلات الفائقة العاملة عند درجات الحرارة العالية تجد لنفسها استخدامات في عالم الواقع على مدى عدة أشهر في سنة 1987 ، بدا كما لو أن العالم على وشك أن يتغير .فالقطارات يمكن أن تطير على وسائد مغنطيسية ، و الحواسيب ستكون أسرع ، و الطاقة الكهربائية أرخص ، و الماسحات الطبية medical scanners ستنتشر في مكاتب الأطباء ، وغير ذلك كثير .

و السبب وراء هذه التفاؤلات كان اكتشاف نوع جديد من الموصلات الفائقة من قبل باحثين في الشركة IBM بزوريخ . و هذا النوع من الموصلات هو مادة تكاد تكون أعجوبة ، إذ توصل الكهرباء دون أي فقد في الطاقة .كانت الموصلات الفائقة موجودة منذ عام 1911 ، لكن جميع الأنواع المعروفة كانت تعمل عند درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق ، مما جعلها عديمة الجدوى لجميع التطبيقات ما عدا تلك البالغة التخصص .

أدى هذا الاكتشاف إلى مجموعة من الموصلات الفائقة الأكسيدية تعمل عند درجة حرارة أعلى كثيراً من درجة حرارة النتروجين السائل . فالنتروجين السائل يغلي عند درجة الحرارة 77 كلفن ، مما يجعل إنتاجه أرخص كثيراً و التعامل معه أسهل كثيراً من الهليوم السائل الذي يبرّد الموصلات الفائقة المعتادة .و حاليّاً ، بعد أكثر من عقد من اكتشافهم ، هاهم يدخلون سوقين أكثر قرباً للمستهلكين ، هما خطوط نقل الطاقة و الاتصالات اللاسلكية .

تكمن العقبة الكبرى في تصنيع الكبلات التجارية الفائقة الموصلية التي تعمل عند درحات الحرارة العالية في أن المواد خزفية (سيراميكية ) ، و لذلك فهي هشة جداً .و في عام 1987 أدرك خبير المعادن <G. يوريك > [من معهد ماساتشوستس للتقانة ] أنه مثلما يمكن بسهولة سحب الزجاج القابل للكسر للحصول على خيوط رفيعة لصنع ألياف بصرية مرنة ، فإن الشيء نفسه يمكن عمله بالنسبة إلى الموصلات الفائقة .

إن فكرة يوريك الأساسية هي وضع حبيبات صغيرة من المادة الفائقة الموصلية قي أنبوبة فضية قطرها نحو قطر ربع الدولار تقريباً . ثم تسحب هذه إلى خيوط رفيعة تضم إلى بعضها و توضع في أنبوبة فضية أخرىو هذه تسطح لتصبح شريطاً فائق الموصلية يكون مرناً إلى حد معقول و لكنه لا يشبه مطلقاً السلك النحاسي في قابليته للثني .

يتكون الكبل من أنبوبة مجوفة يسري فيها مبرّد النتروجين السائل . و تحيط به طبقات من الأسلاك الفائقة الموصلية ، إضافة إلى عوازل ، و كلها محتواة ضمن زجاجة حافظة للحرارة ذات جدار مزدوج . يبلغ قطر المجموعة كلها خمس بوصات ، و لكنها ستكون أرفع في النماذج الإنتاجية .و مع ذلك فهو أرفع من سلك نحاسي يحمل التيار نفسه ، و هذا هو المهم . و لدى تساوي جميع الظروف فإن الوفر المتحقق باستخدام كبل فائق الموصلية ذي كفاءة أعلى ليس في العادة كبيراً لدرجة تجعله يستحق النفقات . و لكن المكسب الأساسي يكمن في إمكانية دفع كمية ضخمة من الطاقة خلال الموصل الفائق بسبب انعدام الناقلية فيه فهو إذاً يحل المشكلة العويصة التي تواجه مهندسي الطاقة في المدن ، و هي أين يمكن و ضع الأسلاك إن لم يكن في قنوات الكبلات المكتظة . من التطبيقات الأخرى المميزة في مجال الطاقة : المنظومة الفائقة الموصلية لتخزين الطاقة المغنطيسية التي يمكن أن تحد من الاضطرابات في شبكات الكهرباء ، و من ثم المحركات و المحولات الخفيفة الوزن .

بدأت الأدوات الفائقة الموصلية تجد طريقها كذلك كمرشحات في الاتصالات اللاسلكية . فالمرشح المثالي يمرر تردداً واحداً فقط ، و لكن في الواقع فإن المقاومة الكهربائية تجعل المرشحات تمرر مجالاً صغيراً من الترددات . أما المرشحات الفائقة الموصلية فهي أكثر انتقائية بكثير بسبب عدم وجود مقاومة كهربائية فيها . أضف إلى ذلك أن جزءاً أصغر من الإشارة يضيع بين الهوائي و المستقبل ، مما يجعل هذه المرشحات شديدة الحساسية . وهذان العاملان أكثر أهمية في الاتصالات الهاتفية الخلوية التي يجب أن تعمل في طيف راديوي مزدحم إلى أقصى حد ،و أن تلتقط الإشارات من أجهزة إرسال ذات قدرة ضعيفة .

حتى الآن لم تحقق أية شركة ربحاً من الموصلات الفائقة التي تعمل عند درجات الحرارة العالية ، و يظل السعر عقبة أمام القبول الواسع . و لكن مع التقدم المطرد في السوق يمكن أن تصل إلى 30 بليون دولار بحلول عام 2020 فإن تلك الموصلات الفائقة قد تبرر التفاؤل الشديد الذي شهده عام 1987 .

نظرية الأبعاد التسعة وإنشاء البوابات الزمنية

  * المكان - الزمان :

تقع ضمن هذه الفئة جميع الأبعاد التي نتآلف معها ، ونستخدمها في حياتنا ، ألا وهي أبعاد المكان x ، y و z ، التي تمثل الأبعاد المتعامدة للطول ، العرض ، والعمق على الترتيب .
* أما البُعد الرابع ، الزمن t، فهو البُعد المعامد للأبعاد الثلاثة السابقة ، وهو يتميز بخاصية فريدة ، ألا وهي أنه يسمح بالسير ضمنه في اتجاه واحد فقط ؛ من الماضي إلى المستقبل .
ـ يتميز بُعد الزمن بأنه ليس خطًا مستقيمًا كالأبعاد الأخرى ، أو كما يتخيله الكثيرون ، بل هو مُنْحنىً مداري حلزوني يدور حول نفسه بشكل أشبه بالنابض (الزنبرك) ، بحيث تمثل قاعدته الماضي ، وتمثل قمته المستقبل ، وعلى هذا يظهر هذا البُعد من الأعلى بشكل دائري ، يُطلق عليه اسم المحيط الزمني .
ويتميز هذا البُعد بأن كل بداية لحلقة زمنية ، تتضمن تحويل الحلقة السابقة لها إلى ما يعرف بـالصدى الزمني أو البعد الزمني المُوازي ، وبالتالي لا توجد حدود لعدد الأبعاد الزمنية المتوازية الفريدة ، التي يمكن أن توجد في فترة زمنية محددة .

   * الانتقال الزمني :

بعد أن تعرفنا إلى الأبعاد الأربع التي يعرفها معظمنا ، فلنتعرف إلى الأبعاد الأخرى التي لا يعرفها إلا القليل منا ، ولنبدأ بالبُعد الخامس r ، الذي يمثل نصف القطر الزمني ، والذي يمكن أن نتخيله بأنه طول العمود الممتد من نقطة مركز الحلزون الزمني ، والتي تتقاطع مع أحد مسارات الحلزون الزمني في نقطة زمنية معينة .
دعونا نتخيل دائرة نصف قطرها r بمحيط زمني مقداره t=1 ، فتكون هي ممثلة للتدفق الزمني القياسي ، ولنتخيل شخصًا يسافر بعيدًا عن مركز الحلزون الزمني بحيث يزداد نصف القطر الزمني r بحيث يصبح المحيط الزمني t=2 ، فعندها يكون قد ضاعف مقدار الزمن السائر في حلقة زمنية واحدة ، وبالتالي قام بتسريع الزمن إلى ضعف نسبته الطبيعية ، وتدعى هذه الظاهرة بالتسارع الزمني . ولنتخيل وجود جهازٍ قادر على تحقيق هذه الظاهرة ، فسيكون هذا الجهاز قادرًا على تسريع الزمن في منطقة معينة ، مما يعود بفائدة هائلة في التجارب التي تحتاج إلى بيئة متسارعة ، كما في تجارب الهندسة الوراثية مثلاً ، بحيث لا يُضطر العلماء إلى انتظار مرور الزمن بشكله الطبيعي كي يروا نتاج تجاربهم ، بل يخفضون الزمن اللازم لتحقيقها بشكل كبير .
لكن ماذا عن السير نحو مركز الحلزون بدلاً من الابتعاد عنه ؟ سيؤدي ذلك كما يمكنكم أن تستنتجوا إلى إنقاص المحيط الزمني t، مما يؤدي بالضرورة إلى إنقاص المسار الزمني في الحلقة الزمنية ، ونجد أنفسنا أمام ظاهرة أخرى تدعى بالركود الزمني أو التباطؤ الزمني . وبالتالي ، يمكن للأجهزة التي تستطيع تحقيق نظرية الركود الزمني ، إبطاء الزمن في مناطق معينة ، ولهذا فوائده الهائلة في مجالات تخزين الأنسجة العضوية ، أو في إبقاء رواد الفضاء في حالة من الركود الزمني في رحلات الفضاء الطويلة .
كي نستطيع فهم طبيعة البعدين الرابع والخامس ، يمكننا تشبيههما بأسطوانة فونوغراف ، بحيث تمثل المسارت في الأسطوانة تدفق الزمن ، ويمثل نصف القطر من مركز الأسطوانة وحتى النقطة المطلوبة من المسار المطلوب البعد الخامس r ، وبحيث يمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة ابتعادًا عن المركز زيادة في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة التسارع الزمني) ، ويمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة اقترابًا من المركز نقصًا في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة الركود الزمني) .

  * السفر عبر الزمن :

  * الانتقال الآني :

تسمح البوابات الزمنية بالسفر بين حلقتين زمنيتين متشابهتين في المسارات الزمنية المختلفة، وذلك من خلال البعد السادس. ولإنشاء بوابة زمنية مستقرة، يجب علينا اتباع عدة إجراءات، أولها أن تكون البوابة الزمنية في منطقة مستقرة جيولوجيًا، وأن تكون محاطةً بمادة مصمتة سميكة وكثيفة؛ وكمثال على ذلك يمكننا التفكير في كهف عميق، ذو جدران حجرية، بحيث تكون المادة المصمتة السميكة المحيطة بمعدات البوابة الزمنية قديمة زمنيًا، كي تكون موجودة في نفس المكان على طرفي البوابة الزمنية. بعبارة أخرى، أن تكون المادة المحيطة بمعدات البوابة الزمنية متواجدةً في كلا الزمنين، الحاضر والماضي، كي تسمح بالسفر بينهما.
يعود ذلك إلى استقلالية البعد الزمني عن البعد المكاني، فإذا افترضنا مكانًا بين (المريخ) و(الزهرة) في تاريخ محدد، وقام مسافر بالسفر عبر الزمن من خلال بوابة زمنية في هذا المكان بحيث يعود عشرة أعوام إلى الماضي، فهل سينتقل إلى هذا المكان بالضبط قبل عشرة أعوام؟ أم سيظهر في نقطة مكانية بين (المريخ) و(الزهرة)؟ أم سيظهر في ذلك الجزء من الكون (الذي تتحرك فيه الأنظمة الشمسية باستمرار) بالضبط قبل عشرة أعوام؟ إن توضع جميع النقاط في الفضاء نسبي فيما بينها، وهو يتغير باستمرار بمرور الزمن، لهذا لا يمكن بناء البوابة الزمنية بشكل عشوائي في أي مكان في الفضاء الخالي، بل يجب ربطها إلى بروتونات وذرات معينة، وهذه بدورها تملك خواصًا مثل المادة، الجاذبية، والمكان الذي تشغله. إذ يتميز (البروتون) بأن خواصه لا تتغير بمرور الزمن، لهذا يكون الفضاء في المستوى دون الذري ثابتًا ومستقرًا على مدى الأزمنة الطويلة (يُعرف هذا المبدأ بمبدأ الاستمرارية البروتونية).
ما أن يتم تحديد بيئة مستقرة ومناسبة، يمكن البدء في إنشاء البوابة الزمنية، وذلك بتثبيت مسرع (تاكيوني) بحيث يمكنه إصدار تدفق (تاكيوني) ثابت على عدسات جذب هائلة الكثافة، والتي تقوم بتركيز الحقل (التاكيوني) على شكل سطح مفرد ضمن مادة بروتونية مستقرة ((التاكيونات) عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الثاني، الرابع، والسادس، والتي لا تزال في حيز الدراسة النظرية الغير ممكن إثباتها عمليًا، نتيجة خواصها الطورية البعدية الفريدة).

تتألف عدسات الجذب من مادة صناعية هائلة الكثافة، تنتج عن القصف المستمر بواسطة تدفق جذبي من مسرع جذبي يميل بزاية قائمة عن المسرع (التاكيوني)، بحيث تتقاطع (التاكيونات) وتدفقات (الجرافيتونات) في مركز عدسات الجذب. ((الجرافيتونات) عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الخامس، السابع، والتاسع، وتشترك بالكثير من الصفات مع (البروتونات) لكن في طور بُعدي مختلف، وبهذا تستطيع (الجرافيتونات) اختراق المواد المصمتة بعكس (البروتونات)).

تجب المحافظة على عدسات الجذب في درجة حرارة منخفضة جدًا تقترب بكثير من درجة الصفر المطلق، بحيث تكون حركة الذرات في حدها الأدنى، مما يلعب دورًا أساسيًا في الحفاظ على تدفق (تاكيوني) مستقر. وتُستخدم عدسات الجذب أساسًا في المساهمة في انكسار التدفق (التاكيوني) على طول محور البعد السادس؛ وتحدد درجة الانكسار عدد الحلقات الزمنية التي يمكن أن تمتد البوابة الزمنية إليها إلى الماضي. لهذا تتطلب العودة إلى زمن أبعد في الماضي إلى درجة أكبر من انكسار التدفق (التاكيوني)، والذي يعني بدوره كثافة جاذبية أكبر في عدسات الجذب.

تعتمد كثافة وتردد التدفق (التاكيوني) على قُطر البوابة الزمنية، وبهذا تحتاج بوابة زمنية قُطر فتحتها عدة أمتار إلى ملايين من الطاقة (التاكيونية) لإبقائها مفتوحةً مقارنةً بالطاقة المصروفة لإبقاء بوابة زمنية بقطر من المستوى الذري مفتوحة.

وعندما تفتح البوابة، تبدو على شكل سطح دائري، وتؤدي التأثيرات البُعدية والجذبية إلى إنشاء نوع من التأثير البصري فيما يشبه دوامة قوس قزح في البوابة، في حين تبدو فجوة البوابة وكأنها تنسحب إلى داخلها؛ وتعود هذه الظاهرة البصرية إلى تأثير انكسار البعد السادس للتدفق (التاكيوني). وبعد أن تتكون البوابة الزمنية، ويتم اختيار درجة وقُطر البعد السادس، يمكن للمسافر عبر الزمن أن يدخل الفجوة عبر الجانب المقابل للمسرع (التاكيوني)، بمعنى أن المسرع (التاكيوني) وعدسات الجذب تصبح خلف البوابة الزمنية. وفي خط زمن الماضي، يخرج المسافر من الطرف الآخر لسطح البوابة الزمنية، بحيث تصبح عدسات الجذب في خط زمن المستقبل.

في واقع الأمر، إن السفر عبر بوابة الزمن ليس بسهولة تجاوز مدخل باب عادي، إذ يجب أن تكون فجوة البوابة الزمنية على سطح مادة (بروتونية) صلبة، والعثور على مادة (بروتونية) مستقرة في سطح ثنائي الأبعاد رقيق لدرجة تسمح بالعبور عبره في الطبيعة، لهو أمر في منتهى الصعوبة؛ لهذا فمن الصروري أن يستخدم مسافرو الزمن آلية اقتطاع للتوجه عبر المادة الصلبة التي تم إنشاء البوابة الزمنية داخلها.

إن تأثير الانتقال المكاني في البوابة الزمنية يؤدي إلى سماكة تقارب عشرة أقطار ذرية، وبالتالي يمكن إنشاء فجوة في المادة في أحد طرفي البوابة الزمنية، وغالبًا هو طرف المستقبل، بشكل مباشر عبر المادة في الطرف الآخر من البوابة الزمنية في طرف الماضي، لكن سطح المادة (البروتونية) (الذي تم إنشاء البوابة الزمنية عليه) سيحوي مادة ملاصقة تدعمه في كلا الطرفين.

بعد أن يتم تجهيز المعدات وإنشاء البوابة الزمنية المستقرة، يمكن عندها للمسافر أن يستخدم البوابة الزمنية لاجتياز البعد السادس إلى حلقة زمنية في الماضي.
هناك بعض الحدود التي تجب ملاحظتها في بوابات الزمن عبر البعد السادس، فمثلاً ستوجد نقطة في الزمن الماضي لم تكن فيها المادة التي تم إسقاط البوابة الزمنية عليها موجودة، إذ أن أعمق كهوف الأرض قد نشأت في وقت من التاريخ الجيولوجي للأرض، وبهذا تكون الحدود العملية لأية بوابة على الأرض أقل من بليون عام في الماضي، وللرجوع إلى ماضٍ أبعد من هذا لابد من إنشاء البوابة الزمنية ضمن مادة أكثر قدمًا واستقرارًا جيولوجيًا، مثل (القمر)، (المريخ)، أو أي من أقمار الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

كما يجب أن يقتصر السفر عبر الزمن إلى نقاط زمنية تسبق إنشاء البوابة الزمنية، باعتبار أن البوابة الزمنية قد تبقى في نفس المكان مفتوحة لعدة سنوات، وقد يقوم مسافرون عبر الزمن - من المستقبل هذه المرة - بفتح بوابة زمنية في نفس مكان معدات البوابة التي ننوي فتحها، مما سيقود إلى حالٍ عسيرة إذا اضطروا لمواجهة أنفسهم في الأزمنة الماضية!

لهذا، فمن المفضل أن تُفتح البوابة الزمنية إلى الماضي في مكان خاص ومنعزل بحيث لا يرى أحد وصول مسافري الزمن، وبالتالي نحافظ على انحراف زمني في حده الأدنى، ويملك المسافرون السيطرة شبه المطلقة على أنفسهم في هذه الحالة.

إن البوابة الزمنية لوحدها لن تكون كافية من أجل استكشاف الماضي، فالبوابة الزمنية العميقة في كهف ما، قد توصل المسافر إلى منطقة خالية مظلمة في الماضي، عديمة الفائدة لأي نوع من الأبحاث الزمنية أو التاريخية. لهذا، يمكن استخدام أداة مفيدة جدًا إلى جانب معدات البوابة الزمنية، ألا وهي الناقل الآني الداخلي، والذي يجب أن يكون سهل الحمل والنقل عبر البوابة الزمنية إلى خط الزمن الماضي.

لابد من وضع الناقل الآني على منصة ممتدة أمام البوابة الزمنية، بحيث يمكن تمديده عبر الفجوة الزمنية المفتوحة، وما أن يصبح الناقل في الطرف الآخر للبوابة (الزمن الماضي) حتى يصبح بإمكان المسافر أن يستخدمه في التنقل إلى أي موقع يريده في الماضي، وبهذا نكون قد استفدنا من الانتقال الزمني للعودة إلى الماضي، ومن الانتقال المكاني للتنقل ضمن هذا الماضي.

بالإضافة إلى الناقل الآني، قد يحتاج المسافر إلى أدوات أكثر ملائمة للتنقل من جهاز الانتقال الآني، كعربة أو مركبة صغيرة، يستخدمها في التنقل ضمن الماضي، ومن البديهي أن ازدياد عدد المعدات التي يأخذها معه المسافر يكافئ ازدياد حجم الفجوة الزمنية، والتي تحتاج بدورها إلى طاقة أكبر لإبقائها مفتوحة.

من أجل الرحلات الطويلة إلى الماضي، يمكن تصغير الفجوة الزمنية بعد أن يعبرها المسافر إلى قطر أصغر، ولدى رغبة المسافر بالعودة، يقوم ببث إشارة (تاكيونية) عن طريق مولد نبضات (تاكيوني)، يتم اكتشافها بواسطة معدات البوابة الزمنية على الطرف الآخر من الفجوة الزمنية، فيزداد قطر البوابة كي يسمح بعودة المسافر إلى عصره. وبالطبع تساعد هذه الطريقة كثيرًا في توفير الطاقة اللازمة لإبقاء البوابة الزمنية مفتوحة بقطر صغير بدلاً من قطرها الأساسي.

يبقى التحذير الهام والأساسي في هذه البوابات، وهو أن إغلاق البوابة الزمنية يؤدي إلى فقد الاتصال بين الخطين الزمنيين إلى الأبد، وكل فتحٍ لبوابة زمنية، حتى لو كان إلى نفس الفترة الزمنية، سينشئ اتصالاً إلى خط زمني جديد كليًا، فإذا كان مسافر زمني في الجانب الماضي لبوابة زمنية لدى إغلاقها، فسيبقى هذا المسافر حبيس خط الزمن الماضي إلى الأبد .

منقول ومترجم من كتاب اوكسفور للجامعة

كاوا كــالو

kalo88kalo@hotmail.com

لقمان عفرين / lokman shamo kalo

2008/8/26

  HOME   l   SYRIA   l   AFRIN   l   CONTACT   l   LOKMAN AFRIN

BACK TO HOME PAGE