ناسا تطلق مسبار الفضاء باركر إلى حدود الشمس !

0

ناسا تطلق مسبار الفضاء باركر إلى حدود الشمس !


لِلمرَّةِ الأُولى، سَتنطَلِقُ مَركبةٌ فضائيَّةٌ تابعةٌ لِناسا لِتُلامِس الشَّمس، وسَيَدورُ المِسبارُ باركر 24 مرَّةً حول نجم الشَّمس- قبلَ أن يَختَرِقَ الجُزءَ الأبعدَ مِنْ غِلافِ الشَّمسِ الجويِّ، المعروفِ بالكُورونا (corona) أو الهَالَة، وذَلِكَ كَي يَدرُس الشَّمسَ عَنْ قُرب، وسَيُحلِّقُ المِسبارُ الشَّمسيِّ "باركر" على بُعْدِ 3.7 مليون ميل (6 مليون كيلومتر) مِنْ سَطحِ الشَّمسِ عِندَ أَقرب نُقطَةٍ - أَقرَب ثَماني مرَّاتٍ مِنْ أيَّةِ مَركَبةٍ فَضائيَّةٍ ومِن عُطارِد أيضاً، وسَيدرُس كيفيَّةَ تَحرُّك الحَرارة والطَّاقةِ خِلال الهالةِ الشَّمسيِّةِ وسيكشف ما الذي يُعجِّل الرياحِ الشمسيَّةِ التي تُؤثِّرُ على الأرضِ والكواكبِ الأُخرى.

انطلقَ المسبار في الحَادي عَشَرَ مِنْ شهر أغسطُس الحالي 2018 ، من كيب كانافيرال فِي فلوريدا، وسُمّي المِسبارُ على اسم يوجين باركر؛ الذي كانَ أوَّل مَن افترضَ هُروب الموادَ عاليَّةِ السُّرعةِ والمغناطيسيَّةِ باستمرارٍ من الشَّمسِ، وتأثيرَها على الكواكبِ والفضاءِ في جميعِ أنحاءِ مَجموعتِنا الشمسيَّةِ في ظاهرة تُعرَفُ الآنَ باسمِ الرياحِ الشمسيَّةِ.

الشَّمسُ هيَ المصدر الأساسيُّ لضوءِ الأرضِ وحرارتها، ولكن هذه ليست الطَّريقة الوحيدة التي تُؤثِّرُ بها على كَوكَبِنا، فالرياحُ الشمسيَّةُ هيَ مجموعةٌ مِنَ الجُّسيماتِ المَشحونةِ الَّتي تَتَدفَّقُ مِنَ النَّجمِ وتمرُّ بِجانبِ الأرضِ بِسُرعَةٍ تَزيدُ على مليونِ ميلٍ في السَّاعةِ (400 كيلومتر في الثانية)، وفقاً لوكالةِ نَّاسا. يُمكن أن تُؤدي اضطراباتُ الرياحِ الشمسيَّةِ إلى هزِّ الحقلِ المغناطيسيِّ لكوكبنا وضخِّ طَاقةٍ إلى الحزمِ الإشعاعيَّةِ، مُسبِّبَةً مجموعةً من التَّغييراتِ المعروفةِ باسم الطقسِ الفضائيِّ. يُمكن أن يؤثِّر الطقسُ الفضائيُّ على الأقمارِ الصناعيَّةِ عبرَ تغييرِ مداراتِها أو تَداخُلها مع أجهِزَتِها الإلكترونيَّةِ و تقصيرِ عُمرِها، ولغرضِ حمايةِ هذهِ الأجهزةِ القيِّمة ينبغي علينا فَهمُ كيفيَّة عملِ الرِّياحِ الشمسيِّة والطقس الفضائيّ.

الأرضُ لَيست الكَوكبَ الوحيدَ الَّذي يتأثَّرُ بالرِّياحِ الشَّمسيَّةِ بَل عَوالِمُ النِّظامِ الشَّمسيِّ كلَّها وصولاً إلى بلوتو تتأثَّرُ بِتدفُّقِ الجُّسيماتِ المشحونةِ. المرِّيخُ بشكلٍ خاصٍّ مُتأثِّرٌ بشكلٍ كبيرٍ بِسبَبِ شِبهِ انعدامِ غِلافهِ الجَّويِّ. روَّادُ الفضاءِ على متنِ مَحطَةِ الفضاءِ الدوليَّةِ يحمونَ أنفُسهم بالفعلِ من آثارِ الرِّياحِ الشَّمسيَّة. يُعتبرُ فهمُ البيئةِ المتأثِّرةِ بالرِّياحِ الشَّمسيَّةِ محورياً لأنَّ البشرَ يتطلّعونَ إلى استكشافِ القمرِ والمرِّيخِ والفضاءِ العميقِ.


المسبار باركر سيحلُّ ألغازاً عُمرُها عُقودٌ مِنَ الزَّمنِ !

يقولُ العالِمُ نيكولا فوكس (Nicola Fox) مِن مُختبَرِ الفيزياءِ التَّطبيقيَّة في جامعة ِجون هوبكينز (John Hopkins):
"إنّها مركبةٌ فضائيَّةٌ مُحمَّلةٌ بتقنيَّاتٍ مُتطوِّرةٍ ستحلُّ عدداً مِن أكبَرِ الألغازِ عن نجمِنا، ومِن ضمنِها لغزُ كون حرارة هالة الشمس أكبر بكثيرٍ من حرارةِ سطحها. نحنُ فخورونَ بشدَّةٍ لِحملِنا اسمَ العالمِ يوجين معنا في هذه الرحلة الاستكشافيَّة الرَّائِعة."

يسعى هذا المِسبارُ إلى حلِّ لُغزَينِ عَن غِلافِ الشَّمسِ الجَّويِّ بشكلٍ رئيسٍ:

الأوَّلُ يتعلَّقُ بالهالة الشمسيَّةِ، حيثُ تكونُ درجاتُ الحرارةِ أعلى من الموجودةِ على سطحِ الشَّمسِ، شيءٌ يَبدو أنَّهُ يُخالِفُ قوانينَ الطَّبيعةِ، كما قالت العالمة فوكس. شبَّهت فوكس الشَّمسَ بنارِ المُخيَّمِ، ولكن عندما تبتعدُ عن النَّار، تشعرُ بأنَّكَ أسخنُ عِوضاً عن أبرَد. تظلُّ درجةُ الحرارةِ المُرتفعةِ لُغزاً بعدَ مُرورِ أكثرَ مِن 60 عاماً على قياسها لأوَّل مرَّةٍ.

اللُّغزُ الثَّاني يتعلَّقُ بالرِّياحِ الشَّمسيةِ. تُطلِقُ الرِّياحُ السَّريعةُ والحارَّةُ جسيماتٍ مشحونةٍ يبقى مصدرها غير معروفٍ. تهبُّ الرِّياحُ بِسرعةٍ لا تُصدَّقُ لِتضرِبَ الأرضَ على الرُّغمِ من عدَمِ وجودِ أيَّةَ رياحٍ بالقُربِ من سَطحِ الشَّمسِ. هُناكَ عامِلٌ مَجهولٌ يُعجِّلُ الرِّياحَ في مكانٍ مَا بينَ الأرضِ والشَّمسِ. يأمَلُ العلماءُ أن تُساعد المهمَّةُ الجديدةُ في تحديدِ القوَّةِ الدافعةِ.

وقال ليكا جوهاتاكورتا (Lika Guhathakurta) عالمُ البرامجِ في مقرِّ ناسا عام 2008: "لحلِّ هذه الألغاز سيدخلُ المِّسبارُ الشمسيُّ الهالةَ بالفعلِ". وقال "هذا هو المكانُ الَّذي يَكونُ فِيهِ العَملُ".

ما هي الأدوات التي يحملها مسبار الشمس باركر ؟


تَحمِلُ المَركبَةُ الفَضائيَّةُ أَربَعةَ أدواتٍ:
الأُولى: أداةُ استكشافِ الكتروناتِ وجسيماتِ ألفا وبروتوناتِ الرِّياحُ الشَّمسيَّة ِ(SWEAP).
ستقومُ بحسابِ أكثر الجسيماتِ وفرةً في الرِّياح الشَّمسيَّة، وقياسِ خصائصِ الإلكتروناتِ والبروتوناتِ وأيُّوناتِ الهيليوم.

الثَّانيةُ: أداةُ التَّصويرِ ذات المجال الواسع (WISPR) هي تلسكوب يُعطي صوراً ثلاثيَّةُ الأبعادِ لِهالَةِ الشَّمسِ والغلاف الجَّويِّ الداخليِّ ليمكِّننا من "رؤية" الرّياح الشّمسيّةِ وتوفيرِ صورٍ ثلاثيَّة الأبعادِ للصدماتِ والأشكالِ الأُخرى أثناء سَفَرِها.

الثَّالثةُ: أداةُ استكشاف الحقولِ الكهرومغناطيسيِّةِ (FIELDS) ستقومُ بقياساتٍ مباشرةٍ لموجاتِ الصدمةِ الَّتي تمرُّ عبرَ بلازما الغلافِ الجَّويِّ للشَّمسِ.

الرَّابعةُ: جهازُ الاستكشافِ العلميِّ المُتكاملِ للشَّمس ِ(IS◉IS) يتكوَّنُ من أداتينِ ستخزِّنان العناصر من الغلاف الجَّويِّ الشَّمسيِّ باستخدام مطياف الكتلة لدراسة الجسيماتِ المشحونةِ بالقُرب من المسبارِ.

النَّار والجليد

سيصلُ المسبارُ الشَّمسيِِّ باركر في نوفمبر من العام الجاري ليقضي 7 سنوات في دراسة النَّجم -الشمس- مِن على بعد 3.7 مليون ميل (6 مليون كيلومتر) بينما يتموضَع عُطارد في أقرب نقطةٍ له من مداره الإهليلجيِّ على بعد 29 مليون ميل (47 مليون كيلومتر) من الشَّمسِ. المركبةُ الفضائيَّةُ ستدور 24 مرَّة حول الشَّمس مستفيدةً من الزُّهَرَة 7 مراتٍ كمساعدٍ جذبويٍّ.

سيأخذُ المسبارُ مجموعةً من القياساتِ والصوَّرِ للمساعدةِ في إحداث ثورةٍ في فَهمنا للهالةِ ولتوسيعِ مَعرفتنا بنشوءِ الرِّياحِ الشَّمسيِّة. ستواجهُ مقدِّمةُ الدِّرعِ الشَّمسيِّ درجة حرارة تقتربُ من 2500 درجة فهرنهايت (1.377 درجة مئوية) وسيتمُّ حمايتها بواسطةِ درعٍ حراريٍّ سيحفظُ مُعظمَ الأدواتِ في درجةِ حرارةٍ تقتربُ من درجةِ حرارةِ الغُرفةِ،

وقالَت العالِمة لوكوود في جامعة جونز هوبكنز: "سَتَعمَلُ خَلايا الطَّاقةِ الشَّمسيَّةِ للمسبارِ في بيئةٍ قاسيةٍ لم تُضارِعها بعثاتٌ أُخرى مِن قَبل". درجاتُ الحرارةِ العاليةِ خطرةٌ على هذهِ الخلايا مما اضطرَّنا إلى ابتكارِ تقنيَّةِ تبريدٍ جديدةٍ هي الأُولى من نَوعِها. سيتوجَّبُ على المَركبَةِ الفضائيَّةِ المرور عبر الفضاء الباردِ جدَّاً قبل الوصولِ إلى الشَّمسِ.

وقالت لوكوود ( Lockwood) "أحد أكبر التحديَّاتِ الَّتي تُواجِهُنا في اختبارِ ذلك هو التَّحوُّلات من البردِ الشَّديدِ إلى السُّخونةِ العاليَّةِ في فترةٍ قصيرةٍ مِنَ الزَّمَن."

لَقَد تبيَّن أنَّ الماءَ المضغوطَ هو أفضلُ سائلٍ مبرِّدٍ للأدواتِ عندَ وصولِ المركبةِ الفضائيَّةِ إلى الشَّمسِ. يجبُ على سائلِ التَّبريدِ أن يعملَ بينَ درجة الحرارة 50 فهرنهايت (10 درجة مئوية) و 257 فهرنهايت (125 درجة مئوية) لأنَّ المِسبارَ سيُسافِرُ عبرَ درجاتِ الحرارةِ الباردةِ للفضاءِ قبلَ أن يَّصل إلى البيئةِ الشمسيَّةِ الغليانيَّةِ، بعضُ السَّوائل يُمكِنها تَحمُّل هذا النِّطاق مثل الماء وإنّ زيادةَ الضغطِ يرفعُ درجةَ غليانها.

وقالت لوكوود " كانَ الماءُ هُوَ الحلُّ لِمدى درجاتِ الحرارةِ والكتلةِ المطلوبتين".

بعد الإقلاع، ستؤثِّرُ تقلُّباتُ درجة الحرارةِ على الماءِ. أولاً، ستنخفضُ درجة حرارة الخلايا الشَّمسيَّة ومشعَّات نظامِ التَّبريدِ إلى أقلّ من 220 فهرنهايت (140 درجة مئوية) قبل أن تُسخَّنَ بواسطةِ الشَّمسِ. بعدَ أقلّ من ساعةٍ، ستنفصلُ المركبةُ الفضائيَّةُ عن مركبةِ الإطلاقِ وتبدأُ تسلسلاً معقَّدًا بعد الإنفصالِ إذ سيقومُ المِسبارُ بالدَّورانِ عدَّةَ مرَّاتٍ وسيتدفَّقُ الماءُ من خزَّانِ التَّجميعِ المُدفَّأ إلى اثنينِ من المُشعَّاتِ وسيتمُّ شحنُ البطاريَّاتِ بالطاقةِ.

ستحتاجُ المركبةُ الفضائيَّةُ إلى إجراءِ المزيدِ من المُعايراتِ دونَ مساعدةِ المهندسينَ على الأرضِ عندَ وصولِها إلى الشَّمسِ. يستغرِقُ الضَّوءُ والإشارات اللاسلكيَّة حوالي ثماني دقائقٍ للسفرِ من الشَّمس إلى الأرضِ وهذا يعني أن التَّعديلاتِ المعقَّدةِ الَّتي تحتاجُ إليها المركبةُ الفضائيَّةُ لحمايةِ نفسِها ستتمُّ بشكلٍ مستقلٍ وستساعدُ البرمجيَّاتُ الجديدةُ المركبةَ الفضائيَّةَ على تغييرِ اتجاهِها على الفورِ لزيادة الحمايَةِ من الشَّمسِ.

"يُمكِنُ لتغييراتٍ صغيرةٍ جداً في زاوية ميلِ الخلايا الشمسيَّة أن تُغيِّرَ سعةَ التَّبريدِ إلى حدٍّ كبيرٍ عندَ مُواجهَة الشَّمسِ" وقالت لوكوود إنَّ تغيُّرَ درجةٍ واحدةٍ في زاويةِ ميلِ الخليَّةِ الشمسيَّة سيتطلَّبُ طاقةَ تبريدٍ أكثرَ بنسبةِ 35 في المائة.

تقول "هَذا كُلُّهُ جَدِيدٌ".

تمَّ اقتراحُ المهمَّة في عام 1958، مضَت فترةٌ طويلةٌ لجعلِها حقيقة، "ليس لأنَّنا لم نكن مُتحمِّسين" أخبر فوكس الصحفيين، "ولكن لأنَّنا اضطُرِرنا إلى الانتظارِ لمدَّة 60 عامًا حتَّى تلحق التكنولوجيا بأحلامنا".

قال باركر "إنَّ المسبار الشَّمسيَّ يذهبُ إلى منطقةٍ منَ الفضاء لم يتمَّ استكشافُها بعد"..."إنَّهُ لمِنَ المثير جداً أن نَّحظى بنظرةٍ أخيراً. نودُّ أن نحصلَ على قياساتٍ أكثر تفصيلاً لما يحدثُ في الريَّاح الشَّمسيَّةِ. أنا متأكد من أنه ستكون هناك بعض المفاجآت، دائماً هناك".

المصدر
space.com

أشهر خرافات علمية شائعة يصدقها الناس !

0

أشهر خرافات علمية شائعة يصدقها الناس !

إعداد: نسرين دشراوي


بفضل التقدم العلمي المستمر، والأبحاث العلمية والجهود المتواصلة للعلماء، يتم دحض العديد من المعلومات التي كانت تعد يوماً ما حقائق علمية، ليتم تصنيفها لاحقاً على أنها خرافات لا أساس لها من الصحة، ولكن الغريب أن العديد من هذه الخرافات لا تزال شائعة حتى يومنا هذا، ويعتقد الكثيرون صحتها، فلنتعرف على عشر خرافات شائعة ومشهورة منها:

الخرافة الأولى: اللقاحات تسبب مرض التوحد !

لا تتوافر أي معلومات موثقة تثبت العلاقة بين أي من اللقاحات التي يتلقاها الأطفال وبين الإصابة بمرض التوحد، خلافاً لِما هو متداول بكثرة كأنه حقيقة علمية.

الخرافة الثانية: قانون الثواني الخمس

يُقصَّد بقانون الثواني الخمس أنه إذا سقط بعض الطعام على الأرض لا يتلوث بالجراثيم إلا بعد مرور خمسِ ثوانٍ، أي بعبارة أخرى لو نجحنا في التقاطه قبل مرور خمس ثوان فهو آمن وصالح للأكل. هذا القانون هو عبارة عن خرافة محضة فالجراثيم والبكتيريا تلتصق بالطعام الذي يسقط أرضا مباشرة بمجرد تماسه مع الأرض.

الخرافة الثالثة: لون الدم في الأوردة أزرق !

عندما ينظر بعض الناس إلى جسمه ويرى لون الأوردة تحت الجلد أزرقاً مائلاً للأخضر، فانتشر الاعتقاد بأن لون الدم بالأوردة فعلاً أزرق، لكن هذا منافٍ للصحة طبعاً، بل لون الدم أحمر سواء في الأوردة أو الشرايين، لكن اللون الذي نراه بسبب انعكاس الضوء فالجلد لا يمتص موجات اللون الأزرق بنفس السرعة التي يمتص بها الأحمر فتنعكس الموجات الزرقاء، ولذلك نراها بلون أزرق !

الخرافة الرابعة: نبات دوار (عباد) الشمس يتبع الشمس ويتوجه نحوها !

نبات دوار الشمس لا يتبع الشمس رغم أن اسمه يوحي بذلك مما يجعل الكثيرين يعتقدون هذا الاعتقاد الخاطئ، إلا أن نبات دوار الشمس لا يتوجه دوماً نحو الشمس، بل هو يتجه نحو الشرق وحركته تنبع من نظام داخلي في النبات مثل الساعة البيولوجية، وليست متأتية من ضوء الشمس.

الخرافة الخامسة: النجم القطبي هو أكثر النجوم لمعاناً

الحقيقة هي أن النجم القطبي غير مصنف حتى في ترتيب النجوم العشر الأكثر لمعاناً عند المشاهدة من الأرض، فالنجم سيريوس (بعد الشمس) هو الأكثر لمعاناً في الحقيقة.

الخرافة السادسة: خلايا الدماغ لا تتجدد بعد تلفها !

ساد الاعتقاد مُدةً طويلة أن خلايا الدماغ العصبية لا تتجدد؛ لكن هذا غير صحيح، والحقيقة المثبتة الآن أن خلايا الدماغ للشخص البالغ تنقسم وتتجدد طيلة حياته، وقد اكتُشِف ذلك في سنة 1998، ومثَّلَّ أملاً كبيراً للمصابين بأمراض الدماغ مثل ألزهايمر.

الخرافة السابعة: القمر له وجهٌ مظلم

يسود اعتقادٌ بأن القمر له نصف مظلم لا تضيئه الشمس وهذا الاعتقاد بسبب ظاهرة تسمى tidal locking))، والحقيقة هي أن كل القمر تضيئه الشمس بصفة متساوية لكننا لا نرى سوى جانباً أو وجهاً واحداً للقمر (59 بالمئة تقريباً) منه؛ على الدوام بسبب قوة جاذبية الأرض المسلطة عليه لذلك نعتقد أن الجانب غير المرئي منه مظلماً.

الخرافة الثامنة: الشعر والأظافر تستمر في النمو حتى بعد الموت

ليتحقق هذا يستوجب أن تبقى الخلايا نشطة وحيّة بعد الموت تستهلك طاقة وتتغذى عبر الدم؛ وهذا مستحيل طبعاً.

الخرافة التاسعة: الخفافيش عمياء !

طائر الخفاش أو الوطواط كائنٌ ليليٌّ يصطاد فرائسه ليلاً ومصمم ومزوَّد بقدرة خاصة تمكنه من التعرف على الأجسام المتحركة في الظلام دون الحاجة للإبصار؛ فيرصد الذبذبات بنظام شبيه بالرادار، ولكن هذا لا يعني أنه لا يرى، بل هناك أنواع تُبصِر جيداً ليلاً أو نهاراً ولا تحتاج لتلك الخاصية.

الخرافة العاشرة: شركات الأدوية و منظمة الغذاء و الدواء العالمية (FDA) تمنع أو تأخر صدور أدوية السرطان الجديدة !

منظمة الغذاء و الأدوية تحتاج إلى التأكد من فعالية الأدوية الجديدة وأمانها، قبل المصادقة عليها وذلك يتطلب وقتاً ولا مصلحة لها أو لغيرها حقيقةً في منع أدوية فعالة، بل هي تعمل لصالحك.

مراجعة وتدقيق: فراس كالو


المصادر
كتاب "أشهر خمسين خرافة في علم النفس" ص 49-51
https://www.webmd.com/
http://time.com/15628/top-10-science-myths/
https://www.ranker.com/list/top-ten...science-myths/nicolebreanne
https://wonderopolis.org/wonder/if-blood-is-red-why-are-veins-blue
https://www.ulyces.co/news/on-vous-a-menti-les-chauves-souris-ne-sont-pas-aveugles/

جائزة نوبل؛ الموت والسلام !

0
 جائزة نوبل؛ الموت والسلام, جائزة نوبل

جائزة نوبل؛ الموت والسلام !


لعلها إحدى مفارقات الحياة العديدة ، عاش حياته ليحتفل بإحياء الموت في مختبراته، مخترعاً لنا الديناميت، ويتركنا بعد مماته لنحتفل بموت السلام مبتكراً لنا جائزته للسلام، نوبل..الموت والسلام..!

إنه السويدي ألفرد عمانوئيل نوبل، العالِم ابنُ العالِم؛ الذي ولد عام 1833 في ستوكهولم. بدأ والده حياته كمهندسٍ مدني بارع في إنشاء الطرق، والجسور، وتوالت نجاحاتُ عمانوئيل إلى أن تكللت باكتشافه الألغام البحرية، والتي بفضلها تمكنت روسيا من كسب حرب القرم أمام فرنسا، وبريطانيا، وقد كان هذا حافزاً كبيراً لعمانوئيل لتشجيع أبنائه ودفعهم نحو عالم المتفجرات والهندسة الكيمائية!

حينها بدأت رحلة نوبل الإبن مع الهندسة الكيميائية، فزار عدة دول من العالم، وإنخرط في العديد من التجارب العملية على المواد المتفجرة، بدءاً من سائل النيتروجين، وحتى تمكن من تركيب مادة النتروغليسيرين شديدة الانفجار، في مصنعه الذي أعده له والده في ستوكهولم، وقد نجح المصنع في إنتاج كميات جيدة من المادة، ورغم أن حادثة انفجار المصنع ومقتل الأخ الأصغر له، مع عدد كبير من الكيمائيين والعمال، وتدمير عدة مصانع في السويد والنمسا أدى لإصدار عدة حكومات دولية بمنع استعمال هذه المادة، أو تصنيعها أو نقلها في أراضيها.

إلا أن ذلك لم يوقفه بل شكَّل حافزاً أكبر لألفرد نوبل لمتابعة أبحاثه على النيتروغليسيرين وجعلها أكثر أماناً واستقرارا.
فَواصَلَّ تجاربه في جزيرة نائية، وتمكن من تحويل النتروغليسيرين من الشكل السائل إلى الشكل الصلب، وتوصل إلى الاختراع الجديد "الديناميت" واستحوذ على لقب "ملك المتفجرات" !

حقيقةً لقد عُدَّ اختراع نوبل للديناميت اختراعاً عظيماً، لولاه ما حُفِرت قنواتٌ دولية كقناة بنما، ولا نُسِفت صخور الهلغات في نيويورك، ولا تمت السيطرة على نهر الدانوب، وغير ذلك من الخدمات العظيمة، كحفر المناجم واستخراج الثروات الباطنية، وحفر الأنفاق وشق الطرق لتسهيل التجارة والاتصالات، بين البشر والتي كانت أغراض سلمية في مجملها.

الوجه الآخر لنوبل !

ولكن سرعان ما بدأت الأمور تتغير من الاستخدامات السلمية؛ وذلك عندما بدأت السياسة تُسخِر هذه المادة لأغراضها العسكرية، وإدخالها إلى مصانع الأسلحة؛ فقفزت أدوات الحرب من الشكل اليدوي، إلى أشكال ميكانيكية رهيبة أكثر فتكاً، وتدميراً، وحصل عندئذٍ الطلاق بين العلم والأخلاق.

ومع ذلك تابع ألفرد أبحاثه في حقل المتفجرات، وتوصل في عام 1887 إلى اختراع مادة الـ TNT، والتي استخدمت في الحروب العالمية الأولى والثانية وماتلاها من حروب.

وقد أحدثت اختراعات نوبل من المواد المتفجرة ثورة هائلة للبشرية في شتى مجالات الحياة، وكَوَنَت ثروةً ماديةً هائلةً له، ولكن ذلك على حساب البشر أحياناً.

الوصية الأخيرة: جائزة نوبل !

وفي عام 1895 وقع ألفرد نوبل وصيته الأخيرة؛ التي أوصى فيها بالجزء الأكبر من ثروته للاستثمار في مشروعات ربحية يتم بالاعتماد على ريعها منحُ خمسُ جوائزَ سنوية لأكثر من أفاد البشرية، في خمسةِ مجالاتٍ حددها: في الفيزياء، والكيمياء، والطب، والأدب، والسلام وأُضيف إليها فيما بعد العلوم الإقتصادية، وسميت الجائزة هذه بـ"جائزة نوبل".

وقد أوصى نوبل بأن تقوم الأكاديمية السويدية للعلوم باختيار الفائز في مجال الكيمياء والفيزياء، وأن يقوم معهد كارولينكا بستوكهولم باختيار الفائز في مجال الطب، والفيزيولوجيا، ويقوم البرلمان النرويجي بانتخاب خمسة أشخاص ليختاروا الفائز بجائزة السلام العالمي.

كما أوصى نوبل برغبته في أن يكون الاختيار للجوائز نزيهاً وأن تُمنح الجوائز لأكثرها استحقاقاً بها بغض النظر عن جنسيته سواء كان سويدياً أو لم يكن.

وإلى اليوم لازال الجدل حول ألفريد نوبل قائماً؛ هل هو رجل حرب أم صانع سلام ؟!

المصادر
nobelprize.org

الخُشام؛ لماذا نفقد حاسة الشم ؟

0

الخُشام؛ لماذا نفقد حاسة الشم ؟


معظم الناس يعتبرون الإحساس الشمّي الفعّال شيئاً بديهياً ومفروغاً منه، حتّى يفقدوه، ويُعرف فقدان حاسّة الشم باِسم الخُشام (anosmia)، فلا يقتصر تأثيره على قدرتك على الشمّ فحسب؛ بل وأشار العديد من الأفراد إلى انخفاض نوعية حياتهم في كلا حالتي فقدان حاسة الشم: الخشام المؤقت أو الدائم.

إن إحساسك بالرائحة مرتبطٌ بشكلٍ مباشر بقدرتك على التذوق، فعندما لا تستطيع أن تشتم أو تتذوق طعامك، فعلى الغالب قد تفقد شهيتك، كما أن الرائحة قد تكون إنذاراً من أخطارٍ معينة كحدوثِ حريقٍ والشخصُ نائم مثلاً، إذاً فقدان حاسة الشم سيؤثر سلباً على نمط حياتِك إجمالاً.

ولكن ماهي أسباب فقدان القدرة على الشم ؟ 


قد يكون الخشام مؤقتاً أو دائماً، و تشمل الأسباب الشائعة ما يلي:
• الأرجيّة (فرط الحساسية).
• الزكام أو الإنفلونزا.
• الاحتقان المزمن.

وهناك حالاتٌ أخرى و التي يمكن أن تؤثر على حاسة الشم وهي :
• انسداد الممر الأنفي، مثل الزوائد اللحمية.
الشيخوخة.
• مرض الزهايمر.
• داء السكري.
• التعرض للمواد الكيميائية.
• الإشعاعات أو المعالجة الكيميائية.
• إصابات الدماغ الرضية أو جراحة الدماغ.
• حالات وراثية معينة، مثل متلازمة كلافنتر أو كالمان تصلب متعدد.
• أُم الدم الدماغية.
• ويمكن لبعض الأدوية أو النقص الغذائي أن يؤثرا أيضاً على مدى قدرتك على الشم.

المصدر
healthline.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

ما سر رائحة المطر الزكية؟ ولماذا نحب رائحة المطر ؟

0
ما اسم رائحة المطر, سر رائحة المطر, لماذا نحب رائحة المطر, سبب رائحة المطر, رائحة المطر

ما سر رائحة المطر الزكية؟ ولماذا نحب رائحة المطر ؟


رائحة المطر تلك الرائحة الزكيَّة التي تنبعث من الأرض بعد هطول الأمطار، فتبعث في النفس راحةً وانتعاشاً غريباً؛ فما سر رائحة المطر؟ ولماذا نحبها؟ تعرفوا معنا في هذا المقال على الإجابة..

ما اسم رائحة المطر ؟

بدايةً تسمى رائحة المطر باِسم بتريكور (petrichor) أو عطر الأرض (Earth perfume).

ما سر رائحة المطر؟

رائحة المطر ليست رائحة واحدة كما يظن الكثيرون، بل يكمن سرها في أنها مركبة من عدة روائح، إذ تقوم النباتات خلال فترة الجفاف أو الصيف بإفراز زيوت عطرية تخفف من تبخر الماء من أوراقها، وتبقى هذه الزيوت العطرية على الأوراق أو يتساقط بعضها على التربة، فتؤخر نمو البذور الموجودة في التربة إلى حين هطول المطر.

أضف على ذلك أن بعض البكتيريا التي تعيش في التربة واسمها الشعّيّة أو الشعاعية (actinomycetes)، تنتج مركبات كيميائية معينة (Geosmin).

وعندما تهطل الأمطار فإن المركبات الكيميائية التي تنتجها هذه البكتيريا تنتشر في الجو مع الزيوت العطرية التي تنتجها النباتات؛ على شكل فقاعات صغيرة جداً تسمى (aerosols).

وهناك رائحة ثالثة أيضاً تضاف إلى الرائحتين السابقتين وهي رائحة الأوزون القادم من طبقات الجو العليا مع  المطر؛ وتكون أقرب إلى رائحة الكلور المخفف، فخلال العواصف الرعدية يتشكل الأوزون في طبقة الأتموسفير، وتحمله قطرات المطر إلى الأرض.

إذاً في المرة القادمة عندما تمشي تحت المطر وتستنشق تلك الرائحة المنعشة؛ تذكَّر مكوناتها وهي:
رائحة الزيوت العطرية للنباتات + رائحة المركبات الكيميائية لبكتيريا التربة + رائحة الأوزون !

لماذا نحب رائحة المطر؟

يعتقد العلماء أننا ورثنا محبة رائحة المطر من أجدادنا، لأن الأمطار ضرورية لريَّ المحاصيل والمزروعات، وتوفر مياه الشرب، وبالتالي فهي مرتبطة بالخصوبة والخير.

المصادر:
earthsky.org
livescience.com

لماذا يدوَّن تاريخ انتهاءِ الصلاحية على عبوات و قوارير المياه؟

0

لماذا يدوَّن تاريخ انتهاءِ الصلاحية على قوارير المياه؟


هل لاحظتَ يوماً عند انتهائك من تناولِ قارورة المياه المعدنية؛ تاريخَ انتهاء الصلاحية المدوَّن على القارورة ؟ نعم!

بل ربما كان ذلك التاريخ قد مرَّ عليه أيامٌ أو أسابيعَ وبالرغم من ذلك لم تعبأ به، اعتقاداً منك أن الماء لا يفسد. ولكن هل هذا صحيح؟
وإذا كان صحيحاً، فلماذا يُكتب تاريخ الصلاحية على القوارير؟

هناك بعض الأسباب التي من أجلها يتمُّ تدوين تاريخ الصلاحية على قوارير المياه، ولكنَّ السبب الرئيسي يعود إلى بيروقراطية الأنظمة الاقتصادية، حيث يعتبر الماء سلعةً استهلاكيةً وبذلك فهو يخضعُ للقوانين التي تخضع لها بقية السلع الاستهلاكية.

إحدى هذه القوانين هو أنه لابد لأي سلعة متدوالة من تاريخ لانتهاء الصلاحية حتى لو كانت هذه السلع عبارة عن منتجات غير قابلة للهلاك أو غير معرضة للفساد.

وحتى يتسنى أيضاً الربح للجهة المصنعة؛ فعند علم المستهلك أن تاريخ صلاحية المنتج الذي بين يديه قد شارف على الانتهاء بالرغم من عدم حاجته لهذا المنتج في الوقت الحالي لن يكون أمامه إلا أن يعرض هذا المنتج للفساد بانتهاء الصلاحية ومن ثم سيضطر لشراء المزيد منه مرةً أخرى.


على الرغم أن الماء ذاته لا يفسد، إلا أن المواد الكيميائية الداخلة في تصنيع البلاستيك المستخدم لتعبئة المياه من الممكن أن يتسرب جزء منها إلى المياه مما يجعل طعم المياه عرضةً للتغير، وليس بالضرورة أن تصبح المياه سامةً في هذه الحالة، فمن الوارد جداً أن يتسرب جزء من المواد الكيميائية إلى المياه حديثة التعبئة أيضاً.

من الأسباب أيضاً، أن العديد من شركات تصنيع قوارير المياه تقوم بتصنيع زجاجات المياه الغازية والمشروبات الأخرى إلى جانب المياه وتستخدم لذلك نفس الآلة لطباعة تاريخ انتهاء الصلاحية لجميع أنواع هذه المشروبات المختلفة.
ويعتبر من الأيسر على الجهة المصنعة طباعة تاريخ انتهاء الصلاحية على جميع القوارير بغض النظر عن أهمية تاريخ الصلاحية لبعضها بدلا من شراء آلةٍ أخرى خصيصا لقوارير المياه.

أخيراً، بالرغم من الأسباب العديدة التي تنطوي على مصلحة الجهات المصنعة. إلا أنه يبدو أن هناك فائدةً من طباعة تاريخ الصلاحية، حيث يعتبر من المعلومات الهامة التي تستخدم في تعقب مصادر الأخطاء المحتلمة أثناء عمليات التصنيع أو التعبئة أو حدوث تلوثٍ للمياه.

المصدر:
livescience.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

كيف يتم تحويل الكتب الورقية إلى كتب رقمية ؟

0

كيف يتم تحويل الكتب الورقية إلى كتب رقمية ؟



هذه الصورة المتحركة من مختبرات إيشيكاوا أوكو- جامعة طوكيو في اليابان، توضح التقنية الخاصة التي تسمح بتصوير 250 صفحة من الكتب الورقية في الدقيقة وتحويلها إلى كتب رقمية PDF!

البلازما الحالة الرابعة للمادة !

0
 

البلازما الحالة الرابعة للمادة !


تعريف البلازما فيزيائياً:

من المعروف أن حالات المادة في درجات الحرارة العادية ثلاث وهى الغازية والسائلة والصلبة، ولكن حينما تتعرض المادة لدرجة حرارة عالية جداً مثل باطن الشمس، فإن الالكترونات التي تدور حول النواة تكتسب طاقة هائلة فتتحرر من جذب النواة لها وتبقى النواة بدون بعض إلكتروناتها؛ وتسمى حالة المادة هنا "البلازما Plasma".

إذاً نعني بالبلازما الحالة الرابعة للمادة وتختلف في طبيعتها عن حالات المادة الثلاث في أن الالكترونات تكون منفصلة تماماً عن أنويتها، وبذلك يتضح لنا أنها مزيج من الشحنات الموجبة والشحنات السالبة، وعلى الرغم من نسبتها القليلة على الارض إلا أن معظم الكون في حالة البلازما، حسب اعتقاد العلماء.

والبلازما تعتبر أحيانًا غاز أيوني، ولكن يجب ملاحظة أنه لكي يحدث تفاعل اندماجي نووي لابد أولاً أن تكون الأنوية عارية من الالكترونات حتى يسهل اندماجها أي تكون في حالة البلازما (كما يحدث في التفاعل الاندماجي في باطن الشمس بين أنوية الهيدروجين).

أما التعريف الأكثر دقة للبلازما :

يعتبر وصف البلازما على أنها وسط متعادل من الجسيمات السالبة والموجبة الشحنة، يعتبر وصفاً فقيراً تعوزه الدقة وذلك أن التعريف لابد أن يتضمن ثلاثة معايير وهي:
1- تقارب الجسيمات المشحونة في البلازما في صورة قوية يعمل على التأثير فيما بينها، ولا يحدث هذا التأثير إلا إذا توافر عدد كبير من الالكترونات مشكلةً ما يُعرف بِكرة ديبى Debye (أو كرة الالكترونات). نصف قطرها هو طول ديبى Deby length، متوسط عدد الجسيمات المشحونة في هذه الكرة هو عامل البلازما.
2- حجم التفاعلات في البلازما؛ حيث إن نصف قطر ديبى Debye صغير بالمقارنة بالحجم الطبيعي للبلازما الموجودة في الكون.
3- تردد البلازما: تردد الالكترونات في البلازما هو كبير بالمقارنة بتردد الإلكترون في الحالات الأخرى.

اكتشاف حالة البلازما:

في عام 1879 اكتشف العالم السير "وليام كروكس" البلازما وأطلق عليها آنذاك المادة الإشعاعية؛ ودرس العالم "طومسون" خصائص وطبيعة البلازما، ويرجع الفضل في تسمية البلازما إلى العالم "ايرفنج" في عام 1928 ربما لأنه رأى أنها تشبه بلازما الدم!
يظن العلماء بأن البلازما تشكل نسبة 99% من المادة الكونية بين النجوم والمجرات، وبعض الكواكب تشكل البلازما أغلب مادتها حيث يعتبر كوكب المشتري كتلة هائلة من البلازما.

خصائص ومعاملات البلازما:

يعتمد تكون البلازما على بعض العوامل الرئيسية وهي:
معامل درجة التأين، معامل درجة الحرارة، كثافة البلازما وكذلك المجال المغناطيسي.
كتلة البلازما لها أهمية كبيرة عنها على حواف البلازما آخذين في الاعتبار تأثير ما يحيط بالبلازما في الوسط المحيط بها.

التطبيقات الصناعية للبلازما:

توجد البلازما في أشكال أخرى فيستفاد من هذه الحالة في الصناعات الالكترونية في شاشات التليفزيون، وفى لمبات النيون، وفي الأبحاث الخاصة بطاقة الانصهار، و كذلك في اللحام، والعديد من المجالات الصناعية وتوجد حالة البلازما كذلك في الغلاف الجوي في طبقة الأيونوسفير وأيضا في ظاهرة الشفق القطبي!

تستخدم البلازما ذات درجات الحرارة المنخفضة في العديد من المجالات الهامة على سبيل المثال، في صناعة الدوائر الالكترونية المتكاملة، فمعظم الدوائر المتكاملة المعقدة جداً والتى تدخل في تركيب كل جهاز الكتروني، هذه الدوائر الالكترونية تحتوي على عشرات الآلاف من الترانزستورات والمكثفات موصلة ببعضها البعض بواسطة أسلاك قطرها في حدود 0.1 ميكرومتر.
هذا النوع من التكنولوجيا الدقيقة والمعقدة تصنع باستخدام البلازما، حيث تقوم البلازما بنحت الدوائر الالكترونية على شريحة السليكون بناء على القناع المعدني الموضوع أمام الشريحة.

في هذه العملية يكون النحت على شريحة السليكون كالآتي:
حيث أن الالكترونات داخل البلازما حرة الحركة وطاقتها أعلى من الأيونات الموجبة فإنها تصل إلى أطراف البلازما بسرعة وتقوم بدورها بجذب الايونات الموجبة اتجاهها وتعجلها باتجاه الشريحة وعند اصطدام الايونات الموجبة بالمناطق المكشوفة على الشريحة تقوم بنحتها، وبعدها يستبدل القناع المعدني بآخر مطبوع عليه الدوائر الكهربية الخاصة بالطبقة الثانية وهكذا بالنسبة للطبقة الثالثة والرابعة...الخ؛ حتى تتم عملية النحت.

هنالك طريقة أخرى متبعة وهى تعتمد على استخدام مركب Carbon tetra fluoride CF4 كمصدر لإنتاج حالة البلازما، وعندها يتحول هذا المركب إلى أجزاء أخرى منها ذرات الفلورين.
هذه الذرات تتفاعل مع ذرات السليكون المكونة للشريحة وتكون مركب جديد هو Silicon tetra fluoride والذي يمكن إزالته أثناء عملية الضخ.
يتضح مما سبق أن هذه الطريقة هي عملية كيميائية تقوم فيها ذرات الفلورين بالتهام السليكون المراد إزالته. وهذه العملية أسرع من عملية النحت المذكورة سابقاً.

وتجدر الإشارة إلى أن البحث والتطوير جاري منذ عام 1980 وحتى الآن للحصول على بلازما منتظمة لتغطى أكبر مساحة ممكنة حيث كانت شريحة السليكون المستخدمة قديما تبلغ 2سم مربع أما الآن فهي تصل إلى 20سم2، وهذه البلازما لها استخدامات عديدة فهي تستخدم في شاشات أجهزة الكمبيوتر المتنقلة (Notebook computer) كمصدر ضوئي، والتي أدت إلى تطور كبير لاحقاً في مجال تكنولوجيا شاشات العرض.

وقد سعى العلماء للحصول على شاشة مساحتها 1متر مربع وسمكها لا يزيد عن 4-5 سم لاستخدامها كشاشة تلفزيون يمكن تعليقها في المنازل والمحلات دون أن تشغل حيزاً من الغرفة، وهذا ما تحقق فعلاً انطلاقاً من تكنولوجيا البلازما.

البلازما والبيئة!

تستخدم البلازما حاليا في العديد من الدول المتقدمة في التخلص من المواد السامة الملوثة للبيئة معتمدين على العمليات الكيميائية الفريدة التي تتم داخل البلازما.
حيث يمكن أن تقوم البلازما بتحويل المواد السامة المنبعثة من مداخن المصانع ومن عوادم السيارات مثل غاز أكسيد الكبريت (SO) وأكسيد النيتريك (NO) إلى مواد غير سامة.

فعلى سبيل المثال غاز NO قبل إن يخرج من المدخنة إلى الغلاف الجوى، توجه عليه حزمة من الالكترونات ذات طاقة عالية من جهاز مثبت في منتصف المدخنة تعمل على تأيين الغازات الموجودة (المادة السامة NO والهواء) أي تحولها إلى حالة بلازما.
وقبل خروجها إلى الجو تكون مرحلة التأيين قد انتهت وتتكون جزيئات النيتروجين والأكسجين نتيجة لعملية إعادة الاتحاد، وبهذا نكون قد حولنا الغازات الملوثة إلى غازات نافعة وبتكاليف قليلة.

يجدر الإشارة هنا أنه تم حديثا التوجه إلى معالجة الغازات المنطلقة من عوادم السيارات، حيث تم تركيب جهاز بلازما في عادم السيارة ليعالج الغازات السامة قبل خروجها إلى الجو.
كذلك أجريت تجارب عديدة على الفضلات الصلبة والسائلة حيث تستخدم بلازما عند درجات حرارة عالية تصل إلى 6000 درجة مئوية تعمل على تبخير وتحطيم المواد السامة وتحولها إلى غازات غير سامة، وفى نهاية العملية يكون ماتبقى من مواد صلبة في صورة زجاج.

وتم في أمريكا التخلص من حوالي 4000 مستودع يحتوى على فضلات صلبة وملوثة للبيئة بواسطة البلازما.
وقد كانت هذه الفضلات تدفن في باطن الأرض مما كانت تسبب أخطار تلوث لكن باستخدام البلازما يمكن حالياً التخلص من 200 كيلو جرام من المواد السامة في الساعة بشكل آمن.

المصادر :
1- روعة الكيمياء، تأليف : كاثي كوب و مونتي فثيتيرولف، ترجمة : فايقة جرجس.
2- فيزياء الجسيمات، تأليف: فرانك كلوس، ترجمة : محمد فتحي خضر.

مراجعة وتعديل: فراس كالو

عقدة الثعبان!

0


عقدة الثعبان!
إعداد: مصطفى السعيد

ما تشاهدونه في الصورة هو ثعبان التف على نفسه بشكل عقدة بسبب حالة مرضية تسمى (Inclusion Body Disease) المعروفة اختصاراً باسم (IBD)، يعتقد أن المسؤول عن هذه الحالة فيروس ارتجاعي يصيب الجهاز العصبي للثعبان مسبباً له أضرار عصبية وحركية إذ يصبح الثعبان غير قادر على التحكم بحركات جسمه كما ينخفض تفاعله مع المؤثرات الخارجية، هذه الحالة تنتهي بموت الثعبان!

العلماء يكتشفون سر تلون الحرباء !

0

العلماء يكتشفون سر تلون الحرباء !

كيف يتغير لون الحرباء ؟


اعتقد العلماءُ لعشرات السنين أنَّ الحرباءَ تستطيع تغيير لونها عن طريق التحكم في تجمُّعات بعض الصباغ المُلونة المدفونة في طبقات جلدها.

ولكن ما أظهرته نتائج الدراسات الحديثة يكشف عن استراتيجيةٍ أكثر تعقيداً، حيث وُجِد أنها تعتمد بالأساس على تغيير تراكيب جلدية والتي تقوم بدورها بامتصاص الضوء ثم عكسه مرةً أخرى لتظهر هذه الكائنات بألوانها الخلاّبة.

قام الباحثون من جامعة جنيف بدراسة مجموعة من الذكور و الإناث في مرحلة البلوغ إلى جانب مجموعة من الصغار غير البالغين، وتمت هذه الدراسة على نوع الحرباء الموجودة في جزيرة مدغشقر، فوجدوا أن جلد الحرباء يحتوي على طبقتين متراكبتين من حاملات الصباغ القزحية تقعان تحت خلايا البشرة، وحاملات الصباغ القزحية هي خلايا تحتوي على الصباغ تقوم بامتصاص الضوء ثم تُقزِّحه أو تعكسه.
تحتوي حاملات الصباغ على بلوراتٍ نانويةٍ بأحجامٍ وأشكالٍ وتنظيماتٍ مختلفةٍ، هذه البلورات تعمل كمرايا انتقائيةٍ حيث تقوم بامتصاص أطوالٍ موجيةٍ معينةٍ ثم تُعيد انعكاسها.

فعندما يكون الحيوانُ في حالةِ استرخاءٍ فإن هذه البلورات تكون قريبةً جداً من بعضها مما يتيح لها فرصةَ عكس أضواء ذاتِ أطوالٍ موجيةٍ قصيرةٍ مثل الطول الموجي للون الأزرق. على الجانب الآخر، عند إثارة خلايا الجلد –كما يحدث في حالة مواجهة ذكر الحرباء لذكرٍ آخر مما يجعله في حالة تأهُّبٍ - فإن المسافة بين البلورات النانوية تزداد مما يُمكِّنها من عكسِ ألوانٍ ذات أطوال موجية عالية مثل الأصفر والبرتقالي والأحمر، واللون الأخضر هو حالة خاصة حيث أنه يظهر نتيجة انعكاس خليط من الأطوال الموجية للّونين الأزرق والأصفر معاً.


علاوةً على كلِّ هذا فقد اكتشفَ الباحثونَ طبقةً أخرى من الجلد أكثر سماكةً وعمقاً، هذه الطبقةُ لها القدرةُ على أن تعكسَ كميةً كبيرةً من الأطوال الموجية القريبة من الأشعة تحت الحمراء الصادرة من الشمس، ولكن يبدو أن هذه الخلايا ليس لها دورٌ في تغيير لون الجلد بقدر ما تَكمُن أهميتها في عكس الحرارة العالية والحفاظ على البرودة.

للتأكد من هذه المعلومات قام الباحثون بمعاملة خلايا حاملات الصباغ القزحية بمحاليل مختلفة التركيز لتؤثر على الخلايا بالانكماش أو الانتفاخ تبعا لتركيز المحلول، وكما توقع العلماء فإن انكماشَ أو انتفاخَ الخلايا أدى إلى تغييرِ المسافةِ بين البلوراتِ التي تحتويها هذه الخلايا وبالتالي تغيِّر لونها.

في نهايةِ المقالِ نودُّ أن نُنبِّه على أن ذكورَ الحرباءِ البالغينَ فقط هم من لهم القدرةُ على تغييرِ اللون، أما الإناثُ والصغارُ فإن الطبقةَ العُلويَّةَ لخلايا حاملاتِ الصباغِ عندهم تكونٌ مختزلةً.

المصدر:
livescience.com

تدقيق لغوي: محمد طحان

ما هو تأثير دوبلر وما علاقته بعلم الفلك ؟

0

ما هو تأثير دوبلر وما علاقته بعلم الفلك ؟


إذا كنت قد سمعت قطاراً أو مركبة إسعافٍ ذات صوتٍ صاخبٍ تمر بالقرب منك؛ فأنت بالتأكيد لاحظتَ تأثير دوبلر؛ فعندما تقترب منكَ المركبةُ، تسمع صوتاً قوياً ثم يبدأ الصوت بالانخفاض تدريجياً كلما ابتعدت المركبة، فما هو تأثير دوبلر؟

تأثير دوبلر (Doppler effect)

هو تغير ظاهري في التردد (الاهتزاز) وطول الموجات الصادرة عن جسم متحرك بالنسبة لمراقب، وكان أول من قام بدراسته الفيزيائي النمساوي يوهان دوبلر؛ فسُمي باسمه.

يوهان دوبلر


إذاً كيف نستفيد من هذا التأثير في دراسة الفلك والنجوم؟

نفس تأثير دوبلر على الصوت ينطبق على الضوء؛ فمثلاً ضوء النجوم؛ إذا كان هناك نجمةٌ تتحرك باتجاهنا، فإن موجات الضوء التي تبثها ستكون أقصر قليلاً بسبب قربها لنا؛ أما إذا كانت هذه النجمة تبتعد عنا، فتبدو موجات الضوء أطول.

فأطوال موجية أقصر للضوء تعني أن الضوء منزاحٌ نحو الأزرق، والأطوال الموجية الأطول تعني أن الضوء منزاحٌ نحو الأحمر؛ هذا التأثير ليس كبيراً لمعظم النجوم.

ولتبسيط الفكرة أكثر افترض أنك عامل في محطة القطارات وتعلم نغمة صفاراتها بدقةٍ، ويمكنك تحديد قطارٍ معينٍ من صفارته.
الآن افترض أن القطار كان يتحرك باتجاهك أو مبتعداً عنك؛ حتى وإن كانت عيناك مغلقتين يُمكنك معرفة ما يفعله القطار؛ لأنه يمكنك سماع الصفارة بنغمةٍ أعلى أو أخفض مما يجب أن تكون، ويمكنك تقدير سرعة تحرك القطار باتجاهك أو مبتعداً عنك!

يمكننا فعل ذات الشيء مع ضوء النجوم؛ إذا نظرت إلى كل الألوان المختلفة الآتية من نجمٍ ما ستلاحظ أنماطاً معينةً من الضوء (تسمى خطوط الطيف المضيئة والسوداء).

تلك الأنماط أُنتِجَت بواسطة العناصر والجزيئات في غلاف النجوم الجوي؛ ويمكننا صناعة هكذا أنماط هنا على الأرض، فيمكننا معرفة اللون الذي يجب أن يكون عليه كل نمط، فإذا كانت هذه الأنماط منزاحة نحو الأزرق في ضوء النجوم، نعرف أن النجم يتحرك نحونا؛ أما إذا كان النمط منزاح نحو الأحمر، فالنجم يتحرك مبتعداً عنا.


في الحقيقة أول من لاحظ هذا التأثير فلكياً هو الفلكي الأمريكي إدوين هابل عام 1929، فاكتشف أن المجرات وبعض النجوم تتحرك مبتعدةً عنا، وقد صاغ عليه قانونه (قانون هابل) الذي ينص على أن السرعة التي تبتعد بها مجرة من المجرات عنا تتناسب تناسباً طردياً مع المسافة بينها وبين الأرض.

وطريقة الإنزياح هذه يستعملها الفلكيون كثيراً لحساب سرعات النجوم والمجرات في الكون، ويمكن استخدامها أيضاً لاكتشاف النجوم المختبئة؛ وقد مكنت العلماء من معرفة سرعة ابتعاد المجرات عن الأرض من خلال قياس مقدار الانزياح الأحمر الذي نجده عند قياس أطياف تلك المجرات، والتي أثبتت أن الكون يتمدد ما أدى إلى إثبات حدوث نظرية الانفجار العظيم قبل 13.7 مليار سنة ونشأة الكون!

المصادر:
1- البعلبكي، منير (1991)؛ موسوعة المورد. موسوعة شبكة المعرفة الريفية.
2- الموسوعة العربية الميسرة، 1965
3- Malcolm S Longair (2006). The Cosmic Century. Cambridge University Press. صفحة 109
4- Peter Coles, الناشر (2001). Routledge Critical Dictionary of the New Cosmology. Routledge. صفحة 202
5- https://briankoberlein.com/2013/09/05/doppler-effect/

مراجعة علمية وتعديل: فراس كالو
تدقيق لغوي: محمد طحان

كافة الحقوق محفوظة لموقع © مقالات بالعربي