الموسوعة الفيزيائية

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:00 pm

هى موسوعة فيزيائية ولكن بعيدة كل البعد عن القوانين
والنظريات والمسائل النظرية وإنما نجمع فيها قصص علماء الفيزياء وقصص
الاختراعات والظواهر الفيزيائية في الحياة اليومية وإلى ما هنالك من
معلومات وطرائف وألغاز فيزيائية .

فأرجو من جميع رواد المنتدى المساهمة سواء بمساهماتهم أو آراءهم واقتراحاتهم والكلمة الطيبة صدقة

إبداع مهندس
لاحظ أحد المهندسين المكلفين بالعمل
على أحد المعدات الجديدة التي تعمل بالرادار في رايثيون أن أصابع
الشيكولاته ذابت في جيوبه عندما اقترب من الرادار النشط , ثم ذهب بعد أن
شغلته هذه الظاهرة وأحضر بعض الفيشار فوجد أن أشعة الرادار بإمكانها طهو
هذا أيضا . وفي الشهور القليلة التالية لهذا اكتشف هذا المهندس وزملاؤه من
المهندسين تدريجيا كيفية الوصول للصورة النهائية للمنتج الذي يباع اليوم
بالملايين والذي يسمى بفرن الميكروويف .

السير إسحاق نيوتن (1643 – 1727 )
السير إسحاق
نيوتن فيزيائي إنجليزي عمل أستاذا في جامعة كمبريدج (1669 – 1704 ) ،
ويعتبر من أعظم العلماء على مر العصور . فأفكاره واكتشافاته في الفيزياء
والرياضيات وعلم الفلك هي أساسيات العلم الحديث .
من إنجازات نيوتن
تجاربه على تحليل الضوء و تركيبه بالمنشور الزجاجي , وابتكاره التكامل
والتفاضل . لكن إنجازاته الكبرى كانت في قوانينه الثلاثة للحركة وقانون
الجاذبية العام الذي ينص على أن (( جميع الأجسام تتجاذب وأن قوة التجاذب
بين أي جسمين تتناسب طرديا مع مضروب كتلتيهما وعكسيا مع مربع المسافة
بينهما )) . من أعمال نيوتن الفذة الأخرى كتابه (( المباديء الرياضية
للفلسفة الطبيعية )) " اسم الفيزياء قديما " في سنة 1687 والذي يعتبره
الكثيرون أعظم مؤلف علمي على الإطلاق . وتقديرا لأعماله اختير نيوتن رئيسا
للجمعية الملكية بلندن ومنح لقب (( سير )) عام 1708 .
المصدر: موسوعة التطبيقات العلمية الميسرة – العلوم , الفيزياء والكيمياء _ مكتبة لبنان _ أحمد الخطيب , يوسف سليمان .

غرائب الجسيمات
عام 1920 , اعتقد العلماء أن
الذرات تحوي ثلاثة أنواع من الجسيمات : البروتونات والنيوترونات في النواة
والإلكترونات حولها . وبتحطيم الذرات اكتشف العلماء مئات الجسيمات الأخرى
. ورغم أن هذه الجسيمات الحديثة الاكتشاف لحظية البقاء . فإن وجودها يؤكد
أن البروتونات والنيوترونات ليست نهاية النهايات في وحدات بناء الكون
الأساسية كما كان يظن سالفا . ويميل العلماء اليوم إلى الاعتقاد أن هنالك
فقط نوعين من الجسيمات الأساسية :الكواركات واللبتونات , وأن الكواركات
تؤلف البروتونات والنيوترونات بينما تؤلف اللبتونات الإلكترونات ومثيلاتها
من الجسيمات الدقيقة , وأن ترابط هذه الكواركات واللبتونات يتم بواسطة ضرب
ثالث من الجسيمات يدعى البوزونات المعيارية .
المصدر : موسوعة التطبيقات العلمية الميسرة .

قياس شدة الصوت
تعتمد جهارة الصوت على مقدار
الطاقة في الأمواج الصوتية . فالأمواج الكبيرة (العالية الطاقة ) تحرك
طبلتي الأذنين مدى أبعد فتبدو جهيرة , بينما الأمواج الصغيرة تحركهما مدى
أقل فتبدو خافتة .وتقاس طاقة الصوت أو (( شدته )) أحيانا ((بالبل)) " نسبة
إلى المخترع الأميركي ألكسندر غراهام بل " وغالبا بالديسيبل (0.1 بل ) .
ومقياس الديسيبل لوغاريتمي , أي إن الصوت الذي شدته 2 ديسيبل ليس ضعفي .
بل عشر مرات أشد من صوت شدته ديسيبل واحد . والصوت الذي شدته 20 ديسيبلا
هو 100 مرة أشد من صوت شدته 10 ديسيبل . ونذكر أن الأصوات التي تتجاوز
شدتها حوالي 120 ديسيبلا تسبب آلاما مبرحة أو طرشا .

البلازما .....
كلمة بلازما لدى معظم الناس تعنى
فقط أنها الحالة الرابعة من المادة وهى توجد فقط فى التفاعلات النووية
التى تحدث فى اعماق النجوم وعلى اسطحها أو تلك التى تحدث فى المفاعلات
النووية حيث درجات الحرارة العالية والضغط المرتفع، ولكن هناك العديد من
الصناعات التكنولوجية المعقدة جدا تعتمد اعتمادا كليا على استخدام
البلازما المصنعة فى المختبر، من هذه الصناعات صناعة الدوائر الالكترونية
المتكاملة وتصنيع الماس وعمل رقائق واسلاك من المواد فائقة التوصيل
للكهرباء وكذلك فى تحويل الغازات السامة إلى غازات نافعة هذا فضلا عن
دراسة وفهم اسرار الكون الفسيح. فى هذا المقال سوف نلقى الضوء على
البلازما واستخداماتها.

معظم المواد فى الطبيعة توجد فى ثلاث
حالات هى، الحالة الصلبة والحالة السائلة والحالة الغازية ويمكن تحويل
المادة من حالة إلى اخرى اما بتغيير درجة الحرارة أو الضغط، وفى كل هذه
الحالات تكون ذرات المادة محتفظة بالكتروناتها مرتبطة بها بقوى تجاذب
كهربية. ولكن هناك حالة رابعة للمادة وهى تكون على صورة غاز ولكن هذا
الغاز يحتوى على خليط من أعداد متساوية من الايونات موجبة الشحنة
والكترونات سالبة. هذا الخليط يسمى بالغاز المتأين أو البلازما Plasma،
وحيث أن البلازما حالة غير مستقرة فإن قوة التجاذب الكهربية تعمل على
اعادة اتحاد الشحنات الموجبة والسالبة مع بعضها البعض، وتكون نتيجة اعادة
الاتحاد هو انطلاق ضوء ذو تردد معين يعتمد على مستويات الطاقة للذرات
المكونة لمادة البلازما.

أين توجد البلازما؟

غالبا
معظم المواد الموجودة فى هذا الكون الفسيح توجد على شكل بلازما. هذه
البلازما تكون عند درجات حرارة عالية وكثافة عالية ايضا، وتتغير هذه
الظروف من مكان إلى آخر، فعلى سبيل المثال تبلغ درجة حرارة مركز الشمس
عشرة ملايين درجة مئوية بينما على سطحها فإن درجة الحرارة تصل إلى ستة
الاف درجة مئوية، ومن هنا فإن البلازما داخل الشمس تختلف تماما عن خارجها.
ولكن على الكرة الأرضية حيث توجد المادة غالبا فى الحالة الصلبة، وطبقات
الغلاف الجوى عبارة عن غاز غير متأين، أى أنه لا يوجد حالة بلازما طبيعية
على سطح الأرض. ولكن هل يمكن عمل بلازما فى المختبر؟ إذا كنت تقرأ هذا
المقال تحت ضوء مصباح فلورسنت (النيون) فإن مصدر هذا الضوء هو عبارة عن
بلازما مصنعة، فعند مرور التيار الكهربى داخل غاز (غاز الزئبق) تحت ضغط
منخفض فإنه يعمل على تأين الغاز مخلفا خليطا من الأيونات الموجبة
والالكترونات، ما تلبث ان تتحد مع بعضها البعض وتكون النتيجة انبعاث الضوء
الساطع، وتستمر هاتان العمليتان (التأين والاتحاد) طالما استمر التيار
الكهربى فى السريان. هذا مثال على مصدر بلازما ذات درجة حرارة منخفضة
موجود فى بيتك.

لكن قديما وحتى يومنا هذا اهتم علماء الفيزياء
الفلكية بكشف اسرار الكون وفهم ماذا يحدث على سطح الشمس والنجوم الاخرى.
لذلك حاول العلماء تصنيع نفس البلازما الموجودة فى النجوم داخل المختبر،
ولصنع هذه البلازما طور العلماء اجهزة مختلفة قادرة على توليد طاقة هائلة
لانتاج بلازما بنفس ظروف البلازما الموجودة فى الطبيعة، كان احد هذه
الاجهزة هو جهاز التحديد المغناطيسى Magnitec-confinment devices. وتمت
معرفة معلومات كثيرة عن تركيب وفهم السطح الخارجى للغلاف الشمسى. ولكن
ماذا عن البلازما الموجودة داخل الشمس ذات درجات الحرارة العالية جدا.
كيف يمكن تصنيعها فى المختبر؟

فى الحقيقة وحتى عهد قريب
وبتطور اجهرة الليزر اصبح بالامكان الحصول على بلازما مشابهة لتلك
الموجودة على اى نجم سواء داخله أو خارجه.

الحصول على بلازما بواسطة اشعة الليزر؟

نعلم
أن الضوء هو عبارة عن تذبذب مجالين متعامدين احدهما كهربى والاخر
مغناطيسى. والليزر ما هو الا عبارة عن ضوء له خصائص مميزة تجعل شدة
اشعاعه (الطاقة لكل وحدة مساحات لكل وحدة زمن) تزداد بزيادة المجال
الكهربى والمغناطيسى لموجاته.

ولكن هل يمكن أن يكون
الضوء الناتج من اشعة الليزر أقوى من الأجسام الصلبة؟ إن شدة المجال
الكهربى لشعاع الليزر تبلغ 5x1011v/m عندما تكون شدة اشعاعه 3x1020W/m2،
وفى أيامنا هذه تصل شدة اشعاع بعض انواع الليزر إلى مايقارب 1022W/m2.
وبالمقارنة بشدة اشعاع مصباح كهربى عادى (60Watt) على بعد متر او مترين
فهى لا تزيد عن 0.1W/m2. حيث أن المجال الكهربى لهذه الاشعة يفوق بكثير
المجال الكهربى الذى يربط ذرات المواد الصلبة بعضها ببعض وبذلك فإن المجال
الكهربى لشعاع الليزر سوف يؤثر على الكترونات المواد الصلبة ويفصلها عن
الذرات تاركا أيونات موجبةـ وبهذا يحول الليزر جزء من المادة الصلبة إلى
حالة بلازما. يتضح مما سبق أنه يمكن استخدام اشعة الليزر المركزة لانتاج
بلازما عند درجات حرارة عالية جدا داخل المختبر وبتكلفة قليلة. يوضح شكل
(1) كيفية تصنيع بلازما فى المختبر باستخدام الليزر.

ولهذا النظام
العديد من التطبيقات الهامة فى مجال الفيزياء الفلكية حيث يتم اختيار نوع
مادة الهدف وتصميمه بشكل هندسى معين حتى تكون البلازما الناتجة فى المختبر
مشابهة لظروف البلازما الحقيقية للنجم المراد دراسته. بالاضافة إلى إلى
ذلك فإن البلازما تستخدم فى العديد من الصناعات.

التطبيقات الصناعية للبلازما

صناعة الدوائر الالكترونية المتكاملة

تستخدم
البلازما ذات درجات الحرارة المنخفضة فى العديد من المجالات الهامة على
سبيل المثال، معظم الدوائر المتكاملة المعقدة جدا والتى تدخل فى تركيب كل
جهاز الكترونى، هذه الدوائر الالكترونية تحتوى على عشرات الالاف من
الترانزستورات والمكثفات موصلة ببعضها البعض بواسطة اسلاك قطرها فى حدود
0.1 ميكرومتر، هذا النوع من التكنولوجيا الدقيقة والمعقدة تصنع باستخدام
البلارما، حيث تقوم البلازما بنحت الدوائر الالكترونية على شريحة
السيليكون بناءا على القناع المعدنى الموضوع امام الشريحة.

فى هذه العملية يكون النحت على شريحة السليكون كالاتى:-

حيث
أن الالكترونات داخل البلازما حرة الحركة وطاقتها اعلى من الايونات
الموجبة فإنها تصل إلى اطراف البلازما بسرعة وتقوم بدورها بجذب الايونات
الموجبة اتجاهها وتعجلها باتجاه الشريحة وعند اصطدام الايونات الموجبة
بالمناطق المكشوفة على الشريحة تقوم بنحتها، وبعدها يستبدل القناع المعدنى
باخر مطبوع عليه الدوائر الكهربية الخاصة بالطبقة الثانية وهكذا بالنسبة
للطبقة الثالثة والرابعة ...... والخ حتى تتم عملية النحت.

هنالك
طريقة اخرى متبعة وهى تعتمد على استخدام مركب Carbon tetrafluoride CF4
كمصدر لانتاج البلازما، وعندها يتحول هذا المركب إلى اجزاء اخرى منها ذرات
الفلورين. هذه الذرات تتفاعل مع ذرات السيليكون المكونة للشريحة وتكون
مركب جديد هو Silicon tetrafluoride والذى يمكن ازالته اثناء عملية الضخ.
يتضح مما سبق أن هذه الطريقة هى عملية كيميائية تقوم فيها ذرات الفلورين
بالتهام السليكون المراد ازالته. وهذه العملية اسرع من عملية النحت
المذكورة سابقا.

وتجدر الاشارة إلى أن البحث والتطوير جارى منذ عام
1980 وحتى الأن للحصول على بلازما منتظمة لتغطى اكبر مساحة ممكنة حيث كانت
شريحة السيليكون المستخدمة قديما تبلغ 2سم2 اما الأن فهى تصل إلى 20سم2،
وهذه البلازما لها استخدامات عديدة فهى تستخدم فى شاشات اجهزة الكمبيوتر
المتنقلة Notebook computer كمصدر ضوئى، والتى ادت إلى تطور كبير فى مجال
تكنولوجيا شاشات العرض. ويسعى العلماء حاليا للحصول على شاشة مساحتها
1متر مربع وسمكها لايزيد عن 4-5 سم لاستخدامها كشاشة تلفزيون يمكن تعليقها
فى المنازل والمحلات دون ان تشغل حيز من الغرفة، وهذا سوف يتحقق بالوصول
إلى بلازما متجانسة على مساحة 1متر مربع.

حافظة على نظافة البيئة

تستخدم
البلازما حاليا فى العديد من الدول المتقدمة فى التخلص من المواد السامة
الملوثة للبيئة معتمدين على العمليات الكيميائية الفريدة التى تتم داخل
البلازما. حيث يمكن ان تقوم البلازما بتحويل المواد السامة المنبعثة من
مداخن المصانع ومن عوادم السيارات مثل غاز اكسيد الكبريت (SO) واكسيد
النيتريك (NO) إلى مواد غير سامة. فعلى سبيل المثال غاز NO قبل ان يخرج
من المدخنة إلى الغلاف الجوى، توجه عليه حزمة من الالكترونات ذات طاقة
عالية من جهاز مثبت فى منتصف المدخنة تعمل على تأيين الغازات الموجودة
(المادة السامة NO والهواء) أى تحولها إلى حالة بلازما. وقبل خروجها إلى
الجو تكون مرحلة التأيين قد انتهت وتتكون جزيئات النيتروجين والاكسجين
نتيجة لعملية اعادة الاتحاد. وبهذا نكون قد حولنا الغازات الملوثة إلى
غازات نافعة وبتكاليف قليلة.

يجدر الاشارة هنا أنه تم حديثا التوجه
إلى معالجة الغازات المنطلقة من عوادم السيارات، حيث تم تركيب جهاز بلازما
فى عادم السيارة ليعالج الغازات السامة قبل خروجها إلى الجو.

كذلك
اجريت 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 فى صورة زجاج. وتم فى امريكا العام الماضى التخلص من حوالى
4000 مستودع يحتوى على فضلات صلبة وملوثة للبيئة بواسطة البلازما. وقد
كانت هذه الفضلات تدفن فى باطن الارض مما كانت تسبب اخطار تلوث.
وباستخدام البلازما يمكن حاليا التخلص من 200 كيلو جرام من المواد السامة
فى الساعة.

كيف تصنع بلازما فى المختبر

لكى نصنع
بلازما تحت ضغط منخفض لغاز ما، فإن كل ما يلزم هو مفرغة هواء بارتفاع متر
وعرض نصف متر تقريبا، وكذلك مصدر تغذية للتيار المتردد، (فى الصناعة يكون
مصدر التيار فى مجال ترددات الراديو 13.56MHz وحديثا يمكن استخدام اجهزة
الميكرويف ذات ترددات اعلى 2.45GHz). فى الواقع يمكن عمل بلازما باى شكل
ولكن الاكثر استخداما فى الصناعة هو الموضح فى شكل (2)، ويحتوى على قرصين
معدنيين نصف قطرهما حوالى 15 سم والمسافة الفاصلة بينهما من 4-5سم. بعد
ضخ الهواء بواسطة المفرغة يدخل الغاز المراد تحويلة إلى حالة بلازما وقد
يكون خليط من الغازات، وبمجرد مرور التيار الكهربى (~200Watt) يبدأ الغاز
فى التوهج مصدرا ضوءا ساطعا لونه يعتمد على نوع الغاز.

المصدر : الموقع التعليمي للفيزياء

الوقوف على ساق واحدة - حركة مستحيلة
يقع مركز
الثقل فيك بالقرب من مركز ثقل جسدك ويجب أن يكون الخط الرأسي المار
منه إلى الأرض داخل المنطقة المحصورة بين القدمين وإلا فإن الإنسان يقع
ويختل توازنه .
يمكنك اختبار ذلك بالوقوف وإحدى ذراعيك وجانب إحدى
قدميك مسنودان بقوة إلى الحائط وإذا حاولت الآن رفع ساقك اخرى بعيدا عنك
فإنك لا تستطيع أبدا فعل ذلك دون أن تقع على الأرض .

صاروخ كروز .....

نسمع في النشرات الإخبارية
عن صواريخ توماهوك كروز Tomahawk cruise التي يستخدمها الأمريكان في قصف
مدن العراق، هذه الصواريخ تستخدم للهجمات الخاطفة في الحرب ولها اثر
تدميري كبير وهنا سوف نلقى الضوء عن هذه الصواريخ وكيف تعمل
صاروخ
الكروز في الأساس صغير الحجم نسبياً ويبلغ طوله 2.61 متر وقطره 0.5 متر
وهو ذاتي الدفع ويحتوي على محرك نفاث تيربو ويستطيع التحليق على ارتفاعات
تصل إلى 805-1610 كيلومتر حسب تصميمه. ويحمل صاروخ كروز مايزيد عن 450
كيلوجرام من المواد المتفجرة ويصل وزن الصاروخ كاملاً 1450 كيلوجرام، منها
600 لتر من الوقود وتبلغ سرعة الصاروخ بعد اطلاقه 880 كيلومتر في الساعة.
تبلغ تكلفة الصاروخ الواحد ما بين 500000 دولار إلى 1000000 دولار.
تصنع صوارخ كروز باشكال مختلفة ويمكن ان تطلق من الطائرات الحربية والبوارج الحربية والغواصات والمدفعيات الأرضية.
مما
يميز صواريخ كروز دقة اصابتها للهدف حيث انها تستطيع اصابة هدف بحجم سيارة
كما ان ما يميزه انه يصعب التقاطه بواسطة اجهزة الرادار حيث انه يطير
بالقرب من الأرض في مجال بعيد عن مرئى اجهزة الرادار
يستخدم صاروخ كروز اربعة انظمة لتوجيهه تجاه الهدف:
نظام التوجيه الرئيسي IGS - Inertial Guidance System
نظام رصد خطوط الكنتور Tercom - Terrain Contour Matching
نظام تحديد الموضع GPS - Global Positioning System
نظام مطابقة الرؤية الرقمية DSMAC - Digital Scene Matching Area Correlation
هذه
الأنظمة الأربعة للتوجيه تعد من أكثر الوسائل الحديثة المتطورة في توجيه
الصاروخ لاصابة الهدف المحدد له فنظام التوجيه IGS يعتمد على تسارع
الصاروخ ليبقي الصاروخ على مساره، اما نظام Tercom يستخدم قاعدة بيانات
ثلاثية الأبعاد مخزنة في الجزء الأمامي من الصاروخ لخطوط الكنتور الجغرافي
للمنطقة التي يحلق فوقها ومرتبطة مع نظام الرادار على الصاروخ ليتمكن من
مقارنة الخريطة الثلاثية الابعاد المخزنة مع البيانات الواردة له من
الرادار اثناء الطيران تجاه الهدف ويمكن للصاروخ تجنب المرتفعات التي
تواجهه اثناء طيرانه. أما نظام التوجيه GPS فهو يستخدم نظام شبكة الأقمار
الصناعية المخصصة لنظام GPS الحربية لترسل لجهاز الـ GPS المستقبل المثبت
في الصاروخ موقعه على الكرة الأرضية ليرشده إلى الموقع المراد بدقة عالية.
عندما
يقترب الصاروخ من الهدف فإن الصاروخ يستخدم نظام DSMAC الذي يستخدم كاميرا
رقمية مثبتة على الصاروخ لتلتقط صورة الهدف وتقارنها بصورة المخزنة مسبقا
في ذاكرة الصاروخ ليتمكن من ايجاد الهدف. (وهذا ما دفع العراقيين إلى حرق
البترول لتشويش الرؤية من خلال الدخان الاسود الكثيف فلا يتمكن الصاروخ من
استخدام نظام التوجيه DSMAC ليصل إلى هدفه).
تقنيات المستقبل : ــ
ـــــــــــــــــــــــــــ
تتواصل عملية تحسين تقنيات صاروخ كروز، وتسعى الولايات المتحدة إلى إدخال أنواع أكثر تطورا إلى ترسانتها مع حلول عام 2003.
ووفقا
لذلك فإنه سيكون بمقدور صاروخ كروز الجديد الالتفاف حول الهدف وإرسال صور
حية إلى قاعدة انطلاقه. وإذا توصل القادة العسكريون إلى قناعة بأن الهدف
قد سبق ضربه وتدميره بصورة كافية، فسيكون بمقدورهم إعادة توجيهه إلى مكان
بديل مبرمج سلفا، أو تحميله خرائط جديدة للتوجه نحو هدف آخر

المصدر : الموقع التعليمي للفيزياء

رحلة رخيصة ومريحة.......

ظهر على صفحات
الجرائد الباريسية، في يوم ما، إعلان يعرض على كل قارئ طريقة للقيام برحلة
رخيصة ومريحة، لا تكلفه أكثر من 25 سنتيماً (أي ربع فرنك).
وقد صدق بعض
المغفلين ذلك الإعلان، وحولوا المبلغ المطلوب. وبعد ذلك استلم كل منهم
رسالة جوابية جاء فيها: سيدي، يرجى أن تبقى هادئاً في سريرك، وتذكر أن
الأرض تدور، فعند الخط 49 - الذي تقع عليه باريس - تقطع سيادتك في اليوم
الواحد أكثر من خمسة وعشرون ألف كيلومتر. وإذا كنت من عشاق المناظر
الجميلة، أزح ستائر النافذة وافتتن بالسماء المرصعة بالنجوم.
وعندما
قدّم المتهم بتدبير هذه الحيلة إلى المحكمة، وسمع الحكم الصادر بحقه ودفع
الغرامة المستحقة عليه، وقف وقفة مسرحية وراح يردد كالمنتصر، الجملة
الشهيرة التي هتف بها غاليليو:

ومع ذلك فإن الأرض تدور

لقد
كان المتهم محقاً، كما هو معروف، لأن كل من يقطن الكرة الأرضية لا "يتجول"
بالدوران حول محور الأرض فحسب، بل تنقله الأرض بسرعة أكبر عند دورانها حول
الأرض.

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:06 pm

لغز النيوترينو......

بدأت قصة جسيمنا الغريب
عام 1931م حين كان العالم باولي يدرس إشعاع بيتا فوجد من خلال طاقة
الجسيمات الناتجة طاقة مفقودة لم يستطع تحديدها حتى عام 1933م حين أعاد
اكتشاف سر هذه الطاقة العالم أنريكو فيرمي ليطلق عليها اسم النيوترينو
وليطلق معه لغز جديد .
النيوترينو واحد من الجسيمات الأساسية و الأولية
التي تشكل الكون ينتمي لمجموعة الليبتونات والتي يضم أيضاً الإلكترون
والميون وجسيم تاو الليبتوني ومضادات هذه الجسيمات. للنيوترينو سبين
يساوي (1\\2) و كتلة سكونية تساوي الصفر ولا يملك أي شحنة كهربائية وهذا ما
يجعل النيوترينو لا يتأثر بالقوة الكهرطيسية (بعكس الإلكترون الذي يتأثر
بهذه القوة) لكنه يتأثر بالقوة النووية الضعيفة فقط وهذا ما جعله من فئة
الليبتونات وليس من فئة الهادرونات والتي تتأثر بالقوة النووية الشديدة
إضافة للقوة الكهرطيسية والنووية الضعيفة ( تعد الكواركات نواة هذه الفئة
والجسيم الأولي فيها). _نعني بمصطلح الأولية في هذا السياق أن أياً من هذه
الجسيمات لا يتكون من جسيمات أدنى منه .
ينتج النيوترينو عندانحلال
(انحطاط) بعض الجسيمات مثل النترون والبروتون والميزون وتصدره أيضاً
النجوم بغزارة وكثافة عالية وبما أنها لا تأبه إلا نادراً لوجود الجسيمات
الأخرى فهي بذلك صعبة الالتقاط وهنا ظهرت أهمية هذه الجسيمات .
إن هذه
الكثافة العالية لجسيمات النيوترينو في الكون تجعل منها مرشحاً لأن تكون
المادة المظلمة التي تشكل الجزء الأعظم من الكون وتمسك الكون بكتلتها
الهائلة وبالتالي تمتلك سر تحديد نهاية الكون ومصيره سواء كانت هذه
النهاية بتمدد الكون واستمرار تمدده حتى تفلت زمام الأمور من القوة
الثقالية (في هذه الحالة كتلة المادة المظلمة كاملة لا تكفي لتماسك الكون
وضبط توسعه) أو كانت بتمدد الكون لحد معين ثم تقلصه من جديد ليعود كما
كانت لحظة ولادته (المادة المظلمة في هذه الحالة كافية لكبح جماح التوسع
وقوة الجاذبية تعمل عملها) .
كما يمكن أن تشارك جسيمات النيوترينو
بشكل كبير في الحلقة التي توحد القوى الكونية الأربعة (النووية الشديدة
والكهرطيسية والنووية الضعيفة والثقالة) في قوة واحدة وفي قالب نظرية
موحدة للكون هذه النظرية التي كان يعمل العالم أينشتاين على إيجادها في
أواخر حياته لينتقل هذا العمل إلى هدف لكل عالم فيزيائي يبحث عن معادلة
تفسر الكون من الانفجار العظيم (Big Bang) حتى نهاية الكون .
إن لغز النيوترينو يكمن في الإجابة عن عدد من الأسئلة منها :
هل للنيوترينو كتلة ؟ هل النيوترينوات تسير بسرعة الضوء ؟ هل هناك نيوترينو مضاد وفقاً لمبدأ ديراك؟
استطاع العلماء حتى الآن الإجابة عن سؤال واحد حين اكتشفوا أن هناك ثلاثة أنواع
للنيوترينوات هي نيوترينو الكترون و نيوترينو ميون و نيوترينو تاو .
إن
نيوترينو إلكترون يمثل أهم هذه الأنواع حيث يمكن القول عن الزوج نيوترينو
إلكترون أنه يهتز وأنه يتحول لأحد الأنواع الأخرى نيوترينو ميون و
نيوترينو تاو

الناتجان من إشعاع الميون والتاو (وهما جسيمين
أوليين كما ذكرنا ) ورافق هذا الاكتشاف العثور على الأضداد الثلاثة لهذه
النيوترينوات أي مضاد نيوترينو إلكترون ومضاد نيوترينو ميون ومضاد
نيوترينو تاو.
لكن بما أن ليس للنيوترينو شحنة فكيف يوجد مضاد نيوترينو؟

إن
مضاد النيوترينو لا يمتلك شحنة كهربائية لكنه يختلف عن النيوترينو بالرقم
الليبتوني الذي يعتبر دليل للجسيمات الليبتونية (من فئة الليبتونات) ويأخذ
هذا الرقم القيمة (+1) للجسيمات و (-1) للجسيمات المضادة وهذا الرقم
افتراضي رياضي بحت وجد لتسهيل حل معادلات إشعاع الجسيمات و تفككها هذا
الرقم يشبه ما كنا نقوم به من عمليات حسابية لموازنة معادلات التفاعلات
الكيميائية وهذا الرقم خاص لفئة الجسيمات الليبتونية وهو يأخذ القيمة صفر
للجسيمات الأخرى (الجسيمات من فئة الهادرونات وجسيمات بوز) وبالمثل يوجد
الرقم الهادروني الخاص بالجسيمات الهادرونية ويأخذ القيمة صفر من أجل
الجسيمات الليبتونية .

لكن ما يزال السؤال الأكبر لم يجد الإجابة:هل للنيوترينو كتلة ؟

إن
السؤال عن كتلة النيوترينو الخفي يرتبط ارتباطاً وثيقاً بفرضية اهتزازات
النيوترينو فإذا كان للنيوترينو كتلة صغيرة خلافاً لافتراضات النموذج
القياسي لفيزياء الجسيمات لأمكن للنيوترينو بأن يتحول إلى أحد النوعين
الآخرين نيوترينو ميون و نيوترينو تاو فقد قام بعض العلماء بتجربة متميزة
في هذا المجال بينت أن النيوترينوالكترون يقضي ردحاً من حياته في صورة
نيوترينوميون بل حتى نيوترينوتاو مما دفع العلماء لاستجرار مبادئ علم جديد
هو الميكانيك النسبوي إلى ساحة هذه التجربة مما نتج عن ذلك وجود كتلة
للنيوترينو هذه الكتلة بالغة الضآلة لا تتجاوز واحد من عشرة ملايين جزء من
كتلة البروتون ولعل ضآلة هذه الكتلة أخر اكتشافها لكن هذا لا يؤكد امتلاك
النيوترينو للكتلة لوجود تجارب أخرى تثبت أن النيوترينو لا كتلة له فما
زال الموضوع مفتوحاً ولم يعطي العلم الجواب النهائي بعد لأن إمكانية تفسير
هذا السؤال تجريبياً في هذا الوقت اعتمادا على المسرعات الموجودة غاية في
الصعوبة بسبب عدم توفر التكنولوجيا المناسبة و الطاقة العالية وحتى
نستطيع الإجابة عن هذا السؤال سيبقى النيوترينو لغز من ألغاز كوننا العظيم
......
بقلم :المهندس محمد العصيري

المصدر : موقع الجمعية الكونية السورية

لماذا يطفئ الماء النار؟

أولاً: عندما يلمس
الماء جسماً ملتهباً، فإنه يتحول إلى بخار ويمتص بذلك كمية كبيرة من حرارة
الجسم الملتهب. ولتحويل المائ المغلي إلى بخار، نحتاج إلى كمية من الحرارة
تزيد خمسة أضعاف الحرارة اللازمة لتسخين نفس الكمية من الماء البارد إلى
100ْ سيليزية.

ثانياً: إن حجم الأبخرة المتكونة أثناء ذلك يزيد على
حجم الماء الناتجة عنه بمئات المرات. وعندما تحيط الأبخرة بالجسم الملتهب،
تمنع وصول الأكسجين إليه، وبدون أكسجين لا يحدث احتراق. ولزيادة قوة اطفاء
الماء للنار، يضاف إلى الماء أحياناً قليل من البارود ! قد يبدو هذا
التصرف غريباً، ولكنه معقول تماماً، ذلك لأن البارود يحترق بسرعة، ويحرر
كمية كبيرة من الغازات غير المحترقة التي تحيط بالجسم الملتهب وتعرقل
احتراقه فيما بعد.

تكنولوجيا الغد: "أين أنا على الأرض"

إنه لا
يخفى على أحد مدى تأثير التقدم التكنولوجى على حياتنا فعلى سبيل المثال
جهاز بحجم الآلة الحاسبة يجعلك متصلا مع جميع أنحاء العالم، فهو يمكنك من
إرسال وإستقبال مكالماتك الهاتفية ورسائل الفاكس أيضا.
إن الموضوع الذى
سوف نتحدث عنه في هذا المقال ليس هذا الجهاز العجيب فقد أصبح منتشرا
ومعروفا ولكن قريبا جدا سوف ينتشر بيننا جهاز مستقبل من نوع آخر يستخدم
لتحديد موقعنا في أى مكان على الكرة الأرضية.
جهاز تحديد الموقع هو جزء
من نظام كامل متكامل أستخدم في حرب الخليج منذ ثلاث سنوات هذا الجهاز الذى
جعل من الحرب بالنسبة للعدوان الأمريكى والحلفاء أسهل وأقل خطورة. فقد
مكنهم من مهاجمة أهداف معينة بدقة متناهية وأقل خطورة على قواتهم. فعلى
سبيل المثال كلنا يعلم كيف كانت الصواريخ الموجهة على أماكن محددة في
مدينة بغداد كانت تذهب الى هدفها كأنها ترى وتعرف ماذا تفعل وكذلك كانت
هناك فرق عسكرية تتحرك في الصحراء بسرعة تحت غطاء الظلام الدامس -وبدون
الحاجة إلى مرشد- متجهة الى مواقع حساسة لتدمرها وتعود إلى مواقعها قبل أن
تكتشف.

كان هذا ممكنا بالاستعانة بنظام معقد يعتمد على شبكة عمل
تربط بين عدة أقمار صناعية Sophisticated network of satalites تدور حول
الأرض على ارتفاع يقارب 20200 كيلومترا وتعرف باسم GPS وهذا باختصار
Global Positioning System وباستعمال هذا النظام يمكن تحديد موقع أى جسم
على الأرض وبدقة عالية ليس على بعدين فقط ولكن على الأبعاد الثلاثة وتصل
دقة هذا النظام في تحديد الموقع من ارتفاع 20200 كيلو مترا إلى عدة أمتار
قليلة وتصل الى بضعة سنتيمترات.

فكرة عمل نظام الــــ GPS

لقد
تم تطوير هذا النظام على مدار عشرين سنة في الولايات المتحدة الأمريكية
منذ 1973 وبميزانية تقارب عشرات المليارات من الدولارات. نظام الـ
GPSيتكون من مرسل ومستقبل أما المرسل فهو عبارة عن شبكة عمل أقمار
صناعية تدور حول الأرض على ارتفاع 20200 كيلو متر مرتين في كل 23 ساعة و56
دقيقة.
هذه الأقمار موزعة على 6 مستويات دوران كل مستوى يصنع 55 درجة مع المستوى الآخر ويوجد في كل مستوى ثلاثة أقمار صناعية.
كل
قمر من الأقمار الــ 18 يرسل باستمرار على نفس التردد إشارة كهرومغناطيسية
محملة على موجة ترددها 1575MHz كل قمر صناعى له شفرة معينة Code خاصة به
ترسل مع الإشارة الحاملة وبالتالى يمكن لأى قمر صناعى يلتقط هذه الشفرة أن
يحدد مكان وزمان تواجد هذا القمر.
أما المستقبل فهو جهاز في حجم راديو
صغير يحتوى على دوائر إلكترونية معقدة يتحكم بها ميكروبروسسر
Microprocessor متطور يقوم المستقبل بتحديد الموقع بإستخدام طريقتين
مختلفتين الأولى تعتمد على إزاحة دوبلر Doppler Shift للاشارات
الكهرومغناطيسية المرسلة من الأقمار الصناعية وهذه الإزاحة تكون ناتجة عن
السرعة النسبية بين الأرض والأقمار الصناعية.

أما الطريقة الثانية وتعتمد على قياس التأخير الزمنى بين الإشارات الكهرومغناطيسية الواصلة من الأقمار الصناعية.
هذه
المعلومات المستقبلة من الأقمار الصناعية تدخل إلى الميكروبروسسر وتتحد مع
المعلومات المخزنة عن كل قمر صناعى من حيث مداره وسرعته وموقعه وبعد عدة
عمليات حسابية يحدد المستقبل موقعه على سطح الأرض ويظهر النتائج على شاشة
العرض.
ولدقة حساب الموقع فإنه يجب إدخال العديد من العوامل في
الاعتبار على سبيل المثال تأثير الغلاف الحيوى على الإشارات المرسلة وكذلك
تأثير مجال الجاذبية الأرضية على الإشارات حيث أن الجاذبية الأرضية تعمل
على ازدياد ترددها كلما اقتربت من الأرض، ولهذا فإن نظام الــ GPS يعتمد
وبشكل كبير على عمليات حسابية معقدة جدا قبل أن يخبرنا بالموقع وهذه
العمليات ينفذها الميكروبروسسر

إستخدامات نظام الــ GPSالحالية والمستقبلية.
كثيرون
جدا الذين يستخدمون هذا النظام مثل البواخر الكبيرة وحتى القوارب الخاصة
تستعين بالــ GPS لتحديد موقعها في البحار والمحيطات كذلك شركات النقل
تستخدم هذا النظام لتحديد مواقع سياراتها فمثلا شركات السيارات الأجرة في
أوربا تستخدم الـــ GPS حتى ترسل أقرب سيارة متواجدة بجوار صاحب الطلب.
قريبا
جدا سوف يثبت في كل سيارة جهاز مستقبل يقوم بإرشاد السائق الى أسهل الطرق
ليصل الى مقصده وهذا الجهاز مزود بخرائط الكترونية لشوارع العالم وعن طريق
المعلومات التى يستقبلها من الأقمار الصناعية يمكن معرفة الشوارع المزدحمة
وتجنبها وحاليا يجرى في اليابان تطوير سيارات تستعين بالــ GPS والخرائط
الالكترونية في تمكين السيارة من معرفة الطريق دون الحاجة الى قائد
السيارة عن طريق مجس الكترونى مثبت في السيارة وقد نجحوا في تحقيق هذا
الهدف ولكن عند سرعة لا تزيد عن 15 كيلومتر في الساعة.
أما في مجال
الطائرات فاستخدام هذا النظام يمكن التحكم في حركة الطائرات في الجو
والسماح للطائرات بالطيران على مسافات متقاربة من بعضها البعض للتخفيف من
الازدحام الملحوظ في المطارات.
وفي النهاية أتمنى أن أكون قد أوضحت
فكرة تحديد الموقع بالأقمار الصناعية ومدى تأثيرها على حياتنا فى السنوات
القادمة من حيث زيادة الكفاءة وتقليل المخاطر في جميع أنواع المواصلات
وكذلك مراقبة كل التحركات على الأرض سواء كانت بشرية أو حتى تغيرات في
الظروف المناخية أو حركة الزلازل.
كلمة أخيرة إذا كان هذا نتاج أبحاث
جرت منذ عام 1973 فماذا ياترى الأبحاث التى تجرى الآن وإذا كان هذا في
مجال الاستخدامات السليمة فماذا يا ترى في المجال الحربى؟؟!![[

المصدر : الموقع التعليمي للفيزياء

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:13 pm

لماذا لا تنطفيء الشعلة من تلقائها ؟

إذا
فكرنا مليا في عملية الاحتراق , سيتبادر إلى أذهاننا السؤال التالي ،
بصورة لا إرادية : لماذا لا تنطفيء الشعلة من تلقائها ؟ إن نواتج الاحتراق
تتكون من غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء , وهما لا يحترقان ولا
يساعدان على الاحتراق . إذن يجب أن تحاط الشعلة في اللحظة الأولى
لاحتراقها , بمواد لا تحترق ، تعرقل وصول تيار الهواء إلى الشعلة ولما كان
استمرار الاحتراق بدون هواء يعتبر أمرا مستحيلا إذن يجب أن تنطفيء الشعلة .
ولكن
لماذا لا يحدث ذلك ؟ ولماذا يستمر الاحتراق إلى أن ينتهي احتياطي الوقود
بأجمعه ؟ إن هذا يعود إلى شيء واحد فقط , وهو أن الغازات تتمدد بالتسخين
, وبالتالي تصبح أخف مما كانت عليه قبل تسخينها , وبفضل ذلك وحده لا تبقى
نواتج الاحتراق الساخنة في المحل الذي تكونت فيه بجوار الشعلة مباشرة بل
تطرد في الحال إلى الأعلى من قبل الهواء النقي . ولو كان قانون أرخميدس لا
ينطبق على الغازات ( أو لولا وجود الجاذبية ) لاحترقت كل شعلة لوهلة قصيرة
ثم انطفأت من تلقائها .
ويمكن بسهولة التأكد من التأثير الماحق الذي
تحدثه نواتج الاحتراق بالنسبة للشعلة . وكثيرا ما يلجأ القاريء إلى
الاستفادة من هذا التأثير عندما يريد إطفاء شعلة مصباح الغاز دون أن
يلتفت إلى ذلك . كيف نطفيء شعلة مصباح الغاز ؟ ننفخ فيها من الأعلى أي
نجعل نواتج الاحتراق تهبط إلى الأسفل نحو الشعلة فتنطفيء من تلقائها بعد
أن نمنع تيار الهواء من الوصول إليها بحرية .

كيف يسبح الحبار ؟
سيندهش القاريء عند سماعه
بوجود عدد من الكائنات الحية التي تصبح مسألة ((رفع الجسم ذاتيا من الشعر
)) بالنسبة إليها طريقة عادية للسباحة في الماء .
إن الحيوان البحري
المسمى بالحبّار ومعظم الرخويات بصورة عامة تتحرك في الماء بالطريقة
التالية : تسحب الماء إلى خياشيمها من خلال شق جانبي وقمع خاص في مقدمة
الجسم ثم تقذفه إلى الخارج بقوة فينفث على هيئة نافورة من خلال ذلك القمع
. وبهذا العمل تندفع إلى الوراء _ حسب قانون رد الفعل _ بقوة كافية لجعل
القسم الخلفي من الجسم يتحرك سريعا إلى الأمام ، في داخل الماء . وبهذه
المناسبة فإن الحبّار يستطيع توجيه فتحة القمع إلى أحد الجوانب أو إلى
الوراء وينفث منها الماء بقوة ليتحرك في الاتجاه المطلوب . وحركة قنديل
البحر مبنية على نفس المبدأ , حيث أنه بتقلص عضلاته يعمل على نفث الماء من
تحت جسمه , الذي يشبه الجرس ، فيندفع بذلك في الاتجاه المعاكس . وهناك
أنواع أخرى من الحيوانات البحرية التي تستخدم نفس الطريقة المذكورة عندما
تسبح في الماء . وهذه الوقائع لا تترك مجالا للشك في وجود مثل هذه الطريقة
للحركة .

هذه سيرة العالم الكبير الدكتور محجوب عبيد طه رحمه الله

· الاسم : محجوب عبيد طه
· الجنسية : سوداني
· ولادته ووفاته : ولد بمدينة الدويم بالسودان سنة 1937م وتوفى بمدينة الرياض بالمملكة العربية السعودية في 26/8/2000م – 26/5/1421هـ
· تعليمه : جميع مراحل التعليم قبل الجامعي بالسودان
- بكالوريوس العلوم ( رياضيات ) بمرتبة الشرف الأولى من جامعة درهام ( بريطانيا ) ( 1964 )
- دكتوراه في الفيزياء من جامعة كامبردج ( بريطانيا ) ( 1967 )
· أعماله : محاضر ثم أستاذ مشارك ثم أستاذ الفيزياء بجامعة الخرطوم حتى عام 1976م
- أستاذ الفيزياء بجامعة الملك سعود حتى وفاته
- عين عميداً لكلية العلوم بجامعة الخرطوم عام 1974م
- اختير زميل أبحاث في كلية داوننج بكامبردج عام 1966م
- عين زميلاً في معهد الدراسات المتقدمة ببرنستون عام 1967م
- عين زميل ابحاث في المركز العالمي للفيزياء النظرية بتريست 1968م
- عين زميلاً أول بالمركز العالمي للفيزياء النظرية بتريست 1975م
- كان عضواً للجمعية الفيزيائية الأمريكية
- كان عضواً في لجنة الطاقة الذرية السودانية
- كان عضواً في العديد من المجالس الجامعية بجامعتي الخرطوم والملك سعود
- مثل جامعتي الخرطوم والملك سعود في العديد من المؤتمرات العالمية
- كان عضواً في هيئات تحرير العديد من المجلات العلمية المتخصصة ورأس تحرير مجلة كلية العلوم بجامعة الملك سعود
- أشرف على العديد من رسالات الماجستير والدكتوراه بجامعتي الخرطوم والملك سعود
· الانجازات العلمية :
-
قدم أول تعميم نسبوي ( relativistic generalization ) لمعادلات فاديــيف
لتصادمات ثـلاثة جسيمـات مع ثلاثة جسيمات في نطاق نظرية مصفوفة التشتت
-
قدم طريقة رياضية جديدة ( سميت بطريقة طه Taha Method ) لتحليل التكاملات
( على متغيرات الاندفاع ) في التفاعلات الكهرومغناطيسية والتفاعلات
الضعيفة 0 كما ابتكر " قواعد جمع طه " " Taha Sum Rules " التي برهنت
صحتها في نظرية الاضطراب
- اثبت تكافؤ مدخلين للتحليل النظري في
الفيزياء والجسيمات الأولية مدخل " الجبرا الوقت الواحد " Equal-time
Algebra " ومدخل " متبادلات مخروط الضوء " ( Light Cone Commutators )
-
اكتشف ( مع زملائه في المجموعة النظرية في الخرطوم ) قانون جمع جديد ( Sum
rule ) في تفاعل البروتون والالكترون وذلك في اطار موضوع السببية في نظرية
الجسيمات الأولية
- حقــــق نتـائج هـامة في موضوع " زمـرة اعـادة التطبيع" ( renormalization group )
- نشر أكثر من ستين بحثاً في مجلات علمية عالمية مرموقة
· الاهتمامات الثقافية والفلسفية :
قدم
العديد من المحاضرات وكتب العديد من المقالات في فلسفة العلوم ، وبنية
النظريات العلمية ، ومفهوم القوانين الطبيعية ، ومفهوم الزمن وبداية الكون
والاعجاز العلمي للقرآن ، واتساق الايمان والعلم الطبيعي.
وهذه أبحاثه :

Professor Mahjoub Obeid Taha
List of Publications
1. A Model For Final State Interactions
Nuovo Cimento 42, 207, (1966).
2. Reduced - Amplitude Equations For Two and Three Particle Systems I
Nuovo Cimento 44, 561 (1966).
3. Reduced - Amplitude Equations For Two & Three Particle Systems II
Nuovo Cimento 44, 849 (1966).
4. Coupled Equations For Scattering Amplitudes And Hadronic Currents
Phys. Rev. 152, 1507 (1966) (With E.Y.C.Lu).
5. Approach To Currents and the Derivation of Current Algebra
Phys. Rev. 158, 1623 (1967).
6. General Sum Rules and the Form of the Equal-Time Commutator
Phys. Rev. 162 1694 (1967).
7. Parity - Conserving Hyperon Decays In Su(3)
Phys. Rev. 169, 1182 (1968).
8. Parity - Conserving Hyperon Non-Leptonic Decays In SU(3)
Phys. Rev. 171, 1481 (1968).
9. A Method and Some Results in Current Identities
Nuovo Cimento 60, 651 (1969).
10. Sum Rules And High Energy Behaviour
Nuovo Cimento 60, 663 (1969).
11. Continous Parameter Sum Rules
Nuclear Physics 10B, 656 (1969).
12. Extension of Sugawara's Theory of Currents
Phys. Rev. 188, 2517 (1969) (with M.A. Ahmed).
13. Sum Rules From Sugawara's Theory of Currents
Phys. Rev. D1, 1764 (1970).
14. Pion Electromagnetic From Factor and the Veneziaro Model
Phys. Rev. D1, 2147 (1970) (with A. Amatya).
15. On the Off-Shell pp Veneziano Amplitude
Progr. Theoret: Physics 44, 444, (1970) (with M.A. Ahmed).
16. Veneziano Amplitude for pA, Scattering
Progr, Theoret: Physics 44, 448 (1970) (with M.A. Ahmed).
17. Cross-Duality Model
Lett. Al Nuovo Cimento 3, 861 (1970).
18. Direct - and Cross - Duality Amplitudes, Physics
Phys. Rev. D3, 498 (1971).
19. Superconvergence Sum Rules and Exchange Degeneracy in Cross Duality Model
Phys.Rev. D3, 1461 (1971).
20. Regge Behaviour, Crossing Symmetry and Unitarity In the Nakanishi Representation
Phys. Rev. D4, 3768 (1971).
21. Dual Amplitudes with Mandelstam Analyticity
Lett. Nuovo Cimento 2U, 290 (1971).
22. Dual Amplitudes with Arbitrary Trajectories
Phys. Rev. D5, 1015 (1972) (with R. Ramachandran).
23. An Analytic pp Dual Amplitude
Nuovo Cimento 13A, 679 (1973) (with A. Tahir).
24. The Kl3 Decay in Light-Cone Algebra
Nuovo Cimento 16A, 209 (1973) (with A.M.A. Rahman).
25. Connection Between Equal-Time and Light-Cone commutators
Phys. Rev. 8D, 491 (1973) (with A.M.A. Rahman).
26. Causality And Scaling Restrictions On The Electromagnetic Equal-Time Commutators
Nucl. Phys. B66, 245 (1973).
27. Equal-Time Algebra and Light-Cone Commutators
Nuovo Cimento 18A, 663 (1973).
28. Causality, Current Algebra and Fixed Poles
Phys. Rev. D9, 2349 (1974) (with A.M.A. Rahman & M.A. Ahmed).
29. Remarks On Vanishing Longitudinal Cross - Sections and Operator Schwinger Terms
30. New Sum Rule In Electroproduction
Lett. Al. Nuovo Cimento, 13, 645 (1975).
31. Regge Expansion of a Causal Spectral Function
Nuovo Cimento 30A, 212 (1975) (with M.A. Ahmed).
32. Causality, Equal-Time Algebra and Light-Cone Commutators
Phys, Rev. D11, 924 (1975) (with A.M.A. Rahman).
33. Convergent Fixed-Mass Sum Rules From Current Algebra
Nuovo Cimento 30A, 144 (1975).
34. Causality and Asymptotic Behaviour in Electroduction
Phys. Rev. D14, 189 (1976).
35. Causality and the Proton-Neutron Mass Difference
Phys. Rev. D15, 2472 (1977) (with A.M.A. Rahman).
36. Causal Basis of the Dual-Yan-West relation
Phys. Rev. D18, 2332 (1978).
37. Periodic Solutions to Classical Field Equtions
Physica Scripta 20, 447 (1979).
38. Remarks on Causality and Electromagnetic Mass Shifts
Phys. Rev. D21, 2708 (1980) (with A.M. A. Rahman).
39. Integral Representatin of Green's Functions for Asymptotically Free Field Theories
Phys. Rev. D25, 387 (1982).
40. Asymptotic Behaviour of The Effective Potential
Phys. Rev. D26, 2766 (1982).
41. Transformation foThe Renormalized Coupling Constant
Phys. Rev. D29, 253 (1984).
42. Spontanous Symmetry Breaking In The Effective Potential
Phys. Rev. D33, 1108 (1986).
43. A Possible Solution To The Main Cosmological problems
Phys. Letts. B171, 363, (1986) (with M. Ozer).
44. A Model Of The Universe Free of Cosmological problems
Nucl. Physics B287, 776 (1987) (with M. Ozer).
45. The Higgs Boson Mass in Standard Electroweak Theory
Z. phys. C36, 639 (1987) (with H. Hendi and M. Ozer).
46. Noether's theorem and local gauge invariance
Am. J. Phys. 59, 363 (1991) (with H.A. Al-Kuwari).
47. The Effective Potential and the Renormalization Group Equation
Europhys. Lett. 15, 827 (1991) (with A. Alhendi).
48. Application of the renormalization group to the Decay of the False Vacuum
Phys. Lett. B279, 250 (1992) (with H.A. Al-Kuwari).
49. Asymptotic Behavior Of The Higgs Coupling In SU(2) X U(1) Theory
Phys. Rev. D46, 428 (1992) (with H. Alhendi & M.Ozer).
50. Exact Solutions In String-Motivated Scalar-Field Cosmology
Phys. Rev. D45, R997 (1992) (with M. Ozer).
51. Remarks On The Fixed-Point Hypothesis For Fermion Masses
Il Nuovo Cimento 105A, 445 (1992).
52. Massless f4 Theory is not asymptotically Free
Phys. Lett. B300, 373, (1993) (with A. Alhendi).
53. Reliability Of One-Loop Spontanous Symmetry Breaking
J. phys. G. Nucl. Part. Phys. 19, 385 (1993) (with H.A. Al-Kuwari).
54. Application Of The Renormalization Group To Asymptotic Behaviour in The Mass Parameter
Int. J. Mod. Phys. A9, 2283 (1994) (with H.A. Al-Kuwari).
55. Cosmology Of General Relativity Without Energy-Momentum Conservation
G.R.G. 28, 935 (1996) (with A.S. Al-Rawaf).
56. A. Resolution Of The Cosmological Age Puzzle
Phys. Lett. B366, 69 (1996) (with A.S. Al-Rawaf).
57. Asymptotic Behaviour Of Massive f4 Theory
Mod. Phys. Lett. (1997).
58. spontanous Decay Of The Effective Cosmological Constant
Mod. Phys. Lett. A13, 571 (1998) (with M. Ozer).
59. An Upper Bond On the Higgs Boson Mas From A Positivity Condition On the Mass Matrix
Mod. Phys. Lett. A13, 753 (1998) (with Ali Al-Naghmoush & M.Ozer).
60. The Higgs Mass From A Positivity Condition At Finite Temperaure
Mod. Phys. Lett. A14, 2629 (1999) (with A. Al-Naghmoush & S.S. Al-Thoyaib).
61. On Proper Time In General Relativity

المصدر : شبكة الفيزيائيين العرب

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:19 pm

بحر لا يغرق فيه أحد (خواص السوائل) :ـ

سأل
الطالب هل هناك بحر لا يغرق فيه أحد فعلاً يا أستاذ فقال المعلم نعم يقع
هذا البحر في الأرض المحتلة فلسطين و يسمى البحر الميت و لكن ما تفسير ذلك
علميا؟

إن مياه البحر الميت مالحة جداً لذا فإن مياهه أثقل من مياه البحار الأخرى و هذا سبب استحالة الغرق فيه

الهواء يتحدى ستة عشر حصاناً (الضغط الجوي) :ـ

قال
هذه العبارة المعلم فما انتظر الطالب حتى اعترض بقوله معقول ؟ فقال المعلم
جرى ذلك في مدين ريجنسبرج بالمانيا و بحضور الامبراطور و أمراءه حيث
شاهدوا عرضا عجيباً ستة عشر حصاناً تحاول و بكل قوتها ان تفصل نصفي كرة
من النحاس ملتصقتين ببعضهما ـ فسأل الطالب و لكن ما هي المادة اللاصقة و
هل هي موجودة عندنا؟

فأجاب المعلم نعم انها الهواء الذي يعتبره
الكثير لا شيء علماً أن له وزن و له قوة ضغط كبيرة على كل الأشياء
الموجودة على سطح الأرض .

أيها الصوت ما أعجبك ( انتقال الصوت) :ـ

سوأل : ـ من يسمع الصوت أولاً الجالس أمام المتحدث في قاعة محاضرات مثلاً
أم الذي يجلس في بيته واضعا سماعة الراديو في أذنه ؟ نجد أن المستمع من
بيته يسمع أولاً و لكن كيف نعم لأن الموجات الكهرومغناطيسية التي تحمل
الصوت إلى المذياع تسبق مليون مرة تقريبا الصوت المنتقل من المتحدث الى
مستمع يجلس أمامه في القاعة

سوأل :ـ عندما يبطئ الصوت خطاه

ماذا
تتوقع أن يحدث لوسار الصوت بسرعة أقل من سرعة الشخص الماشي على قدمية ـ
نعم أعتقد بأنني سوف أقول كلمة ثم أسبقها لأستمع إليها من الطرف الأخر و
أتوقع أن تتداخل الأصوات فلا نستطيع التمييز بينها

برق ... للبيع:ـ موضوع الدرس الطاقة الكهربائية

عند وميض البرق نرى الشوارع الزاخرة بالحركة في لحظات الوميض خالية من الحركة تماماً . هل تعرف لهذه الظاهرة تفسيراً ؟

إن
سبب توقف الحركة الظاهر يتلخص في ظآلة الوقت الذي يستغرقة حدوث البرق و هو
ضئيل جداً لا يمكن قياسه بالأجهزة العادية و هو يتراوح بين 0.001 -0.02
ثانية . و لهذا فإننا لا نستطيع ملاحظة أو الإحساس بالحركات التي يقل زمن
حدوثها عن جزء من ألف من الثانية و كل إطار من إطارات العجلات السريعة لا
يمكن أن يتحرك خلال هذه الفترة إلا لمسافة جزء من المليمتر لدرجة يمكن
اعتباره صفر بالنسبة للعين . علماً بأن تأثير الصورة على شبكية العين يدوم
لفترة تزيد بكثير عن الفترة التي يستغرقها وميض البرق

هل تستطيع
حساب ثمن البرق حسب تسعيرة شركة الكهرباء ؟ إذا علمت أن جهد تفريغ شحنة
الصاعقة حسب ما تشير إليه أحدث البيانات هو خمسين مليون فولت ، كما تقدر
شدة التيار القصوى في هذه الحالة 200 ألف مليون أمبير و بحساب القدرة
الناتجة بالواط (الجهد × شدة التيار) علماً بأن الجهد هو الجهد المتوسط
لأن الجهد يصل إلى الصفر أثناء التفريغ و هكذا فإن القدرة هي خمسة مليارات
كيلو واط و بما أن الفترة الزمنية التي يستمر فيهاالبرق قصيرة جداً 0.001
ثانية فإن الطاقة المستهلكة بالكيلو واط /ساعة أي حوالي 1400 كيلو واط /
ساعة فإذا كان سعر الكيلو واط / ساعة 5 هللات فإن فإن ثمن البرق هو 1400×5
= 5200 هللة = 52 ريال

هل تصدق هذه النتيجة المدهشة لحساب ثمن وميض البرق الذي يستغرق جزء من ألف من الثانية و يضيء المدينة كلها بنور أبيض لامع جميل

أنت المسئول ... أيها القصور الذاتي

تخيل
أحد الطلاب أنه قفز قفزة عجيبة في الهواء و بقي محلقاً لبضع دقائق ثم هبط
على الأرض مرة أخرى و لكن يا للمفاجئة لقد نزل في منطقة أخرى لا يعرفها
هذا مدهش كيف حدث ذلك لا أدري قال الطالب لنفسة إنها طريقة سهلة للسفر و
السياحة . فهل هذا معقول يا أستاذ هل يمكن أن يحدث ذلك فقال له الأستاذ /
لا بد أنك كنت تحلم فقط لأننا إذا أرتفعنا عن الأرض لا نكون في الواقع
منفصلين عن الأرض بل نحن مرتبطين بغلافها الغازي و معلقين بجوها الذي
يساهم بدوره في حركة دوران الأرض حول محورها . إن الهواء ، و على الأخص
طبقاته السفلى الأكثر كثافة ، يدور مع الأرض و يجعل كافة الأسياء الواقعة
ضمنه ، مثل الغيوم و الطائرات و الطيور و الحشرات الطائرة و غيرها ، تدور
هي الخرى مع الأرض . هذا يعني أننا عندما نبتعد عن سطح الأرض الدوارة ،
فإننا بدافع القصور الذاتي نستمر في حركتنا بنفس السرعة و عندما نهبط على
الأرض نجد انفسنا في نفس المكان الذي انفصلنا عنه سابقاً

و قال الطالب يا أستاذ ماذا يحدث لو توقفت الأرض عن الدوران فجأة؟ ماذا يحدث

قال
الأستاذ/ يحدث شيء خطير لن تكون هناك منازل أو أشجار أو حياة على الأرض
لأن القصور الذاتي سوف يلقي بها بعيداً عن ذلك السطح و تطير بسرعة الرصاصة
على خط مماس لسطح الأرض و بعدها تسقط و تتحطم

طيب لقد خطر لي
خاطر :ـ لو كنت راكب طائرة و أحبت في القاء رسالة على منزل صديقي الذي
أعرف موقعه على الأرض فتسقط الرسالة في حديقة منزله مثلا.قال المعلم على
مهلك يا أبني فالرسالة لن تقع في الحديقة أبداً كما تظن لأنه سوف يسقط
أمام منزل زميلك بمسافة كبيرة لأن الرسالة و لو ربطها بثقل سوف تحافظ على
مكانها تحت الطائرة و كأنها مربطة إليها بخيط و تفسير ذلك أن الرسالة
عندما كانت في الطائرة كانت تسير بنفس سرعتها و عندما انفصلت عنها لم تفقد
سرعتها الإبتدائية و إنما تابعت حركتها أثناء الهبوط في نفس اتجاه الحركة
العمودية و الأفقية و نتيجة لذلك تسقط الرسالة إلى أسفل بخط منحني مع
بقاءها تحت الطائرة

بئر ... ما لها قرار:- الجاذبية الأرضية

من
المعروف أن أعمق بئر لا تمتد في باطن الأرض إلىأكثر من 7.5 كم و لكن لنفرض
أن هناك بئر تمتد بطول محور الأرض ، أي من قطب إلى آخر (نصف قطر الأرض
6400 كم) و أن هناك شخصاً قد سقط في هذه اليئر التي ليس لها قرار فماذا
يمكن أن يحدث لهذا الشخص إذا ما تجاهلنا مقاومة الهواء ؟

قال الطالب : إنه سوف يصطدم بالقاع و يتهشم أو يستقر في مركز الأرض

قال
المعلم : لا ، ذلك لأنه عند وصوله إلى المركز تكون سرعة سقوطه قد بلغت
حداً كبيراً جداً (8 كم/ث) مما يجعل وقوفه في تلك النقطةأمراً مستحيلاً و
هذا يعني أنه سوف يستمر في سقوطه إلى أسفل مع تخفيف سرعة السقوط تدريجياً
إلى أن يصل إلى مستوى حافات فتحة البئر المقابلة ، و هنا يجب أن يتشبث
قوياً بحافة البئر و إلا سقط فيها مرة ثانية و عاد أدراجه إلى الفتحة
الأولى

و هذا ما تؤكده قوانين الميكانيكا مثل قانون نيوتن للجذب
الكوني و سوف تستغرق عملية السقوط ذهاباً و ايابا 84 دقيقة 24 ثانية
بالتحديد

البطيخة ... القنبلة:- الطاقة الحركية

قال المعلم
بيدك تستطيع أن تمسك بالرصاصة المنطلقة فسمع همهمة التلاميذ فقال أحدهم إن
هذا أمر يخرج عن نطاق المعقول لأن سرعة الرصاصة عالية و حرارتها عالية

حدث
ذلك فعلا لطيار فرنسي كان يحلق على ارتفاع 2 كم حيث شاهد شيئاً صغيراً
يتحرك على مقربة من وجهه فما كان منه إلا أن التقطه فوجد أنه رصاصة منطلقة
! ولكن ما هو تفسير ذلك

فقال المعلم إن الرصاصة لا تبقى دائماً
منطلقة بسرعتها الإبتدائية التي تتراوح بين 800 و 900 م/ث ، إذ نتيجة
لمقاومة الهواء تقلل الرصاصة من سرعتها تدريجياً و عند نهايتها تهبط
سرعتها إلى 40 م/ث فقط و بمثل هذه السرعة كانت تطير الطائرة في ذلك الوقت
و هذا ما جعل الرصاصة تبدو كأنها ساكنة بالنسبة للطيار فأمكنه التقاطها
بكل سهولة

قال المعلم لنستمع لهذه القصة : أثناء سباق السيارات
الذي جرى في عام 1924 م بين مدينتين سوفيتيتين رحب فلاحو القرى القوقازية
بالسيارات المارة بالقرب منهم و عبروا عن ترحيبهم بقذف المتسابقين بالبطيخ
و الشمام و التفاح و قد ظهر بعد ذلك أن تأثير تلك الهدايا البسيطة كان
كبيراً على المتسابقين حطم سياراتهم و أصابهم بجروح خطيرة فما السبب ؟
لقد أضيفت سرعة السيارة إلى سرعة البطيخة أو الشمامةأو التفاحة المرميةو
حولتها إلى قذائف خطيرة مدمرة لأن الطاقة الحركية للبطيخة التي تزن 4 كجم
مثلا هي نفسها بالنسبة للرصاصة التي تزن 10 جم و التي قذفت بها السيارة
المنطلقة بسرعة 120 كم/ساعة ولكن في مثل هذه الظروف لا يمكن مقارنة
التأثير الذي تحدثة البطيخة بتأثير الرصاصة لأن صلادة البطيخة أقل كثيراً
من صلادة الرصاصة

نظرة ... من تحت الماء :- انكسار الضوء

ما هو شكل العالم الخارجي إذا ما رمقناه بنظرة من تحت الماء ؟

على منصة الميزان

ليس في استطاعتك أن تجد
وزنك الصحيح بالضبط ، إلا إذا وقفت على منصة الميزان دون أن تتحرك البتة .
فإذا انحنيت فسيقل وزنك حالما تفعل ذلك . لماذا ؟
لأن العضلات التي
تحني النصف السفلي من الجسم تعمل في نفس الوقت على رفع النصف العلوي من
الجسم إلى الأعلى مقللة بذلك الضغط الذي يؤثر به الجسم على القاعدة . وعلى
العكس من ذلك ففي اللحظة التي ينتصب فيها جسمك تعمل العضلات على دفع كلا
نصفي الجسم أحدهما بعيدا عن الآخر وهنا يشير الميزان إلى زيادة ملحوظة في
الوزن بناء على زيادة ضغط النصف السفلي من الجسم على منصة الميزان .وهكذا
حتى أن رفع اليد يجب أن يؤدي إلى تذبذب مؤشر الميزان الحساس طبقا للزيادة
القليلة التي تطرأ على الوزن الظاهري للجسم . إن العضلات التي ترفع اليد
إلى الأعلى ترتكز على الكتف وبالتالي فإنها تدفعه مع الجسم إلى الأسفل
وبذلك يزداد الضغط على منصة الميزان . وعندما نتوقف عن رفع اليد تتحرك
العضلات المقابلة التي ترفع الكتف إلى الأعلى محاولة تقريبه من طرف اليد
وبذلك يقل وزن الجسم أي يقل الضغط المؤثر على القاعدة .
وعلى العكس من
ذلك عندما نخفض اليد إلى الأسفل فإننا نقلل من وزن جسمنا أثناء تلك الحركة
فنزيده حالما نتوقف عن خفض اليد . وباختصار ، فإننا نستطيع بتأثير القوى
الداخلية ، أن نزيد أو نقلل من وزننا ،الذي نعني به الضغط المؤثر على
القاعدة .

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:32 pm

شاهين.. عربي يعتلي قمة ناسا

عندما بدأت في
صياغة أفكاري لكتابة هذا الموضوع اجتمعت على ذهني ذكريات قديمة، تتعلق
بسلسلة روايات بوليسية كنت أتداولها مع مجموعة من أصدقائي، تدور أحداثها
حول شخص يقوم بأعمال بطولية خارقة، ولم أستطع مقاومة هذه الذكريات؛ حيث إن
الشخصية التي سيدور عنها الموضوع لعالم من ذلك الطراز البطولي الفريد.
فعالمنا الجليل الذي بدأ رحلته مع الحياة عام 1935 عربي الأصل قطع آلاف
الأميال من أم النبع في بيروت ليصل لولاية كاليفورنيا الأمريكية، حيث
وكالة ناسا الفضائية.. أكبر مركز لدراسات الفضاء في العالم.

وعلى
الرغم من طول ومشقة السفر انطلق إلى آفاق شاسعة في كوننا الفسيح ربما تعجز
عقولنا عن احتوائها. ومع ذلك أيضًا لم ينس الأرض التي نما عليها، فراح
يشخص أمراضها من خلال أكبر مشروع عالمي لرصد بيئتها من الفضاء.

إنجازاته تفوق سنوات عمره

يعد
شاهين من العلماء المجهولين في عصر الفضاء، وذلك على الرغم من أنه أحد أهم
الشخصيات العلمية التي أسهمت بجهدها البحثي والفكري والإداري في إعادة
كتابة علوم الفلك، وتحقيق انقلاب كامل في معرفتنا بالأرض والكون.

حصل
"شاهين" على درجة الدكتوراة في فيزياء الموائع عام 1960 من جامعة بيركلي
التي تعتبر من أهم الجامعات الأمريكية، حيث كان يناهز من العمر 25 سنة،
وقد التحق بعدها مباشرة بمختبر الدفع النفاث JPL بوكالة ناسا.

ومن
المعروف أن عصر الفضاء الأمريكي ولد عام 1958، عندما أطلق هذا المختبر
-الذي يعتبر الأكبر بين مختبراتها العديدة- أول قمر صناعي أمريكي أطلق
عليه اسم "إكسبلورر"، ويعني بالعربية المستكشف.

قضى
شاهين فترة الـ 15 سنة الأولى من عمله في القسم التقني للمختبر، حيث جرى
تصميم معظم الرحلات الفضائية الآلية غير المأهولة بالبشر، والتي تضم قائمة
المركبات والمسابر الفضائية التي صممت آنذاك، وقد انخرط شاهين بشكل مباشر
ومكثف في نظريات وتجارب الاستشعار عن بُعد داخل المختبر، حيث كان باختصار
صاحب الدور الرئيسي كباحث ومصمم ومطور ومحلل في كل تجارب الاستشعار عن
بُعد التابعة لوكالة ناسا.

وطور طريقة فيزيائية يطلق عليها the
Physical Relaxation Method وهي تقنية مسئولة عن قياس حرارة وتركيب مناخ
الكواكب، ثم قام بعد ذلك بصياغة مفهوم "مضاهاة الطيف المتعدد" باستخدام
أجهزة الاستشعار عن بُعد، حيث توضع بالسحب وتعمل بالأشعة تحت الحمراء،
معتمدًا على بيانات الأشعة تحت الحمراء وأشعة الميكروويف.

وتعد
هاتان التقنيتان من أحدث وسائل قراءة أحوال المناخ والطقس باستخدام بيانات
الأقمار الصناعية. وقد طبقت تقنيات التحليل المعلوماتي هذه بنجاح منذ عام
1990 لإنتاج التوزيع العالمي الأول لدرجة حرارة سطح الأرض، باستخدام
بيانات أجهزة الاستشعار عن بُعد HIRS / MSU .

اشترك شاهين في وضع
أسس عمل جهاز الإسبكتروميتر "AIR" الحالي وهو جهاز حساس يمكنه قياس حرارة
الأرض من الفضاء بدقة كبيرة جدًّا؛ وهو ما يسمح بتوقعات دقيقة للمناخ.
ويمتلك الجهاز القدرة على الفصل الضوئي الذي يضمن بيان جو الأرض من سطحها
حتى ارتفاع 30 ميلاً، ويشرف شاهين الآن على المركبة التي أرسلتها وكالة
ناسا مؤخرًا إلى كوكب المريخ لانتقاء عينات من سطح الكوكب وجلبها للأرض
لتحليلها.

شاهين.. ووسام القيادي البارز

قلدت ناسا شاهين
وسام القيادي البارز في عام 1984 تتويجًا له على جهوده في القيادة والتي
استمرت لقرابة 30 عامًا متواصلة. فقد ترأس شاهين في الفترة ما بين 1975
و1978 الدائرة الخاصة بدراسة الأحوال الجوية للكواكب، تلا ذلك تأسيسه "قسم
علوم الأرض والفضاء" في مختبر الدفع النفاث، والذي لعب دورًا مهمًا في
أحداث فضائية كبرى. وقد تولى في الفترة من عام 1978 وحتى عام 1986 رئاسة
هذا القسم، حيث كان المسئول عن تأسيسه وإدارة الأنشطة المختلفة لباحثيه
الذين قدر عددهم بـ 400 باحث.

وخلال 17 عاما تقريبًا تولي شاهين
منصب رئيس العلماء بمختبر الدفع النفاث الذي يعد أهم مؤسسة فضائية للبحث
والتطوير في العالم، وواصل القيادة العلمية في سنوات التسعينيات الصعبة
التي تم فيها تقليص موازنات الفضاء، وعلى الرغم من ذلك شهدت هذه الفترة
تحقق منجزات فضائية فريدة، كإطلاق المرصد الفضائي "هابل" ومرصد "أشعة
جاما" اللذين يعتبرهما العلماء علامة فاصلة في تاريخ استكشاف الفضاء.

وترأس
شاهين خلال العقدين الأخيرين من القرن الماضي أعلى هيئة علمية لدراسة دورة
الماء والطاقة في الطبيعة "جيوكس GEWEX"، وهي هيئة مسئولة عن تحليل
البيانات الخاصة بالأقمار الصناعية التي ترصد الإشعاع الشمسي وحركة الرياح
والغيوم ومستويات البحار والمحيطات وتركيب جو الأرض، وكذلك رصد النشاطات
البشرية التي تؤثر على كل ذلك، بالإضافة إلى مشروع "أكوا" .. وهو قمر
صناعي مصمم لمراقبة النظام المناخي لكوكب الأرض بمستوى لم يسبق لم مثيل من
التفصيلات والدقة.

البحث عن الحياة خارج الأرض

يعتقد
شاهين بوجود حياة أخرى عاقلة خارج كوكب الأرض، وهو يستند في ذلك إلى عدة
مبررات أولها أن كوكبنا بالنسبة للكون بمثابة قطرة في محيط كبير، فليست
الأرض سوى عضو في منظومة شمسية تتألف من مجموعة من الكواكب والتوابع التي
تدور في فلك نجم واحد هو الشمس، وليست الشمس سوى نجم واحد من مليارات
النجوم في مجرة درب التبانة، ومجرة درب التبانة هي الأخرى واحدة من
المجرات ضمن مليارات المجرات الموجودة في الكون، وبالتالي فالاعتقاد بأن
الأرض وحدها القادرة على توفير ظروف الحياة لهو أمر ينبئ عن مدى غرور سكان
هذا الكوكب، حسب رأيه. ويقول في هذا الصدد: لعل وقفة بسيطة عند الحسابات
العلمية التي أجريت حول هذا الأمر، والتي تقول بوجود 400 ألف حضارة شبيهة
بحضارة الأرض في مجرتنا وحدها فقط لكفيلة بمحو هذه النظرة المغرورة.

وكما
ذكر في حديثه مع الأستاذ محمد عارف، والذي تم نشره في مجلة العربي
الكويتية في عدد مارس من عام 2000، فإنه إذا كان عمر الأرض قد تجاوز 3
مليارات من السنين، بينما عمر تكنولوجيا الفضاء لم يتخط 100 عام فقط، فليس
من المتوقع أن يكون البشر قد تمكنوا من صناعة وسائل اتصال تستطيع أن تصل
إلى حضارات أخرى عاقلة في هذا الكون.

وأخيرًا فإن الظروف
الضرورية لقيام الحياة على الأرض قد تكون هي نفسها المطلوبة لنشأة الحياة
في أي مكان آخر، ومن ثم تطورها إلى الأشكال الموجودة على الأرض في وقتنا
الحالي. ويجدر الذكر أن أي رسالة من الأرض تحتاج إلى 500 عام على الأقل
لكي تصل إلى أقرب المواقع في الكون التي من المحتمل وجود حضارات أخرى
مماثلة للأرض فيها.

في العلم والسياسة

لا شك أن شخصية
مثل شاهين يمكنها أن ترى ما لا يراه الآخرون؛ فعلى خلاف التصور السائد عن
العلم ومدى تطوره السريع بشكل يصفه البعض بعدم القدرة على ملاحقته، يراه
شاهين وهو العالم الكبير.. بطيء الحركة، كثير التردد، براهينه غير قاطعة
على الدوام. كما يعتقد أنه على الرغم من أهمية العلم وقدرته على أن يلعب
دورًا مهمًا في السياسة، فإن السياسة ما زالت هي الموجه للعلم وليس العكس،
ويدلل على ذلك بحظر التدخين، فقد استمر الجدل حول مدى تأثيره على الصحة
عقدين كاملين، بينما لم يحسم هذه القضية سوى القرار السياسي. ويتكرر الأمر
الآن مع ، التي تضغط بعض الدول مستخدمة ثقلها السياسي للهروب من أعباء
الالتزام بما يمليه العلم للحفاظ على بيئة الأرض والحد من ظاهرة تغير
المناخ العالمي.

عودة إلى الجذور

ما زال شاهين حريصًا
على قراءة العربية على الرغم من ابتعاده عنها طيلة ما يزيد عن 40 عامًا،
وفي هذا يقول: "للعربية جمال خاص، فهي مبنية على أساس أربعة آلاف جذر من
الأفعال، وقد انقطعت عنها سنوات طوالا، ربما نشأت خلالها آلاف من الكلمات
الجديدة، ومع ذلك أستطيع أن أعرف الكلمة الجديدة عن طريق ردها إلى جذورها
بسهولة، هذا يجعلني أتلذذ بالقراءة، لكنني مع ذلك لا أستطيع أن أستخدم
الكلمات مباشرة مع أنني أقرأ العربية بشكل جيد، وأقرأ الصحف العربية التي
أجدها في أكشاك الجرائد في باسادينا، كما أقرأ الرسائل التي تأتيني
بالعربية.. مرتين، الأولى لأعرف محتواها، والثانية لأتذوق العربية".

وشاهين
ليس فقط من أصل عربي، وإنما صاحب أسرة عربية؛ فزوجته الدكتورة "مارينا
البندق"، بنت بيت لحم في فلسطين، وهي أستاذة للعلوم السياسية، وقد أنجب
الزوجان ولدين، هما توفيق (طبيب عيون)، وسليم (محام).

المصدر : موقع ( اسلام أون لاين )

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:38 pm

مسك رصاصة منطلقة باليد
أثناء الحرب العالمية
الأولى ، كما جاء في الصحف ، صادفت طيارا فرنسيا حادثة غير متوقعة بالمرة
. عندما كان الطيار يحلق على ارتفاع كيلومترين لاحظ شيئا صغيرا يتحرك على
مقربة من وجهه . وما كان من الطيار إلا أن التقط ذلك الشيء بيده وهو يظن
أنه حشرة . لنتصور الآن دهشة الطيار عندما ظهر له أن الشيء الذي التقطه هو
رصاصة ألمانية منطلقة .
ألا يذكرنا هذا بالقصص الخرافية الأسطورية للبارون مونهاوزن الذي ادعى أنه أمسك بيديه قذيفة منطلقة من مدفع ؟
أما
في قصة الطيار الذي التقط بيده رصاصة منطلقة فلا يوجد شيء مستحيل . إن
الرصاصة لا تبقى دائما منطلقة بسرعتها الابتدائية التي تتراوح بين 800/
900 م/ثانية . فنتيجة لمقاومة الهواء تقل الرصاصة من سرعتها تدريجيا وعند
نهاية طريقها تهبط سرعتها إلى 40 م / ثانية فقط . وبمثل هذه السرعة
الأخيرة كانت تحلق الطائرات في ذلك الوقت . وهذا يعني أنه يمكن أن تتساوى
سرعة الرصاصة المنطلقة مع سرعة الطائرة بكل سهولة . عندئذ ستصبح الرصاصة
بالنسبة للطيار ساكنة أو متحركة حركة بطيئة للغاية . وسوف لا يتعرض الطيار
إلى أي خطر إذا ما التقط الرصاصة بيده خاصة إذا كان يرتدي القفاز لأن
الرصاصة تسخن بشدة وهي تنطلق في الهواء .

أيهما أثقل : طن خشب أم طن حديد ؟
هناك سؤال هزلي
معروف لدى الجميع هو : أيهما أثقل ، طن من الخشب أم طن من الحديد ؟ وعادة
يأتي الجواب بلا تفكير بأن طن الحديد أثقل الأمر الذي يثير الضحك بين
السامعين .
وربما يتعالى ضحك الناس الظرفاء إذا أتى الجواب بأن طن
الخشب أثقل من طن الحديد . يبدو أن هذا الجواب لا يصدق مطلقا ولكنه صحيح
بكل معنى الكلمة .
وتفسير ذلك هو أن قانون أرخميدس لا ينطبق على
السوائل فقط بل وينطبق على الغازات أيضا . إن كل جسم موجود في الهواء يفقد
من وزنه مقدارا يساوي وزن الهواء الذي يزيحه الجسم . وبالطبع ، فإن الخشب
والحديد أيضا ، يفقدان جزءا من وزنيهما في الهواء . ولكي نحسب وزنيهما
الحقيقيين يجب إضافة الفقدان . وهكذا ، فإن الوزن الحقيقي للخشب في هذه
الحالة يساوي 1 طن + وزن الهواء الذي يزيحه الخشب ، والوزن الحقيقي للحديد
يساوي 1 طن + وزن الهواء الذي يزيحه الحديد . ولكن طن من الخشب يشغل حجما
أكبر بكثير من الحجم الذي يشغله الحديد بــ 15 مرة . ولذلك فإن الوزن
الحقيقي لطن من الخشب أكبر من الوزن الحقيقي لطن من الحديد ! وإذا أردنا
التعبير الدقيق لوجب علينا أن نقول بأن الوزن الحقيقي للخشب الذي يزن في
الهواء طنا واحدا أكبر من الوزن الحقيقي للحديد الذي يزن في الهواء طنا
واحدا أيضا . وبما أن طن الحديد يشغل حجما قدره 1\\8 متر مكعب ، بينما يشغل
طن من الخشب حوالي 2 متر مكعب ، فإن الفرق بين وزني الهواء المزاح في
الحالتين يجب أن يساوي 2.5 كجم تقريبا . وهكذا يكون الوزن الحقيقي لطن
الخشب أكبر من الوزن الحقيقي لطن الحديد بمقدار 2.5 كجم .
؟ وعادة يأتي الجواب بلا تفكير بأن طن الحديد أثقل الأمر الذي يثير الضحك بين السامعين .
وربما
يتعالى ضحك الناس الظرفاء إذا أتى الجواب بأن طن الخشب أثقل من طن الحديد
. يبدو أن هذا الجواب لا يصدق مطلقا ولكنه صحيح بكل معنى الكلمة .
وتفسير
ذلك هو أن قانون أرخميدس لا ينطبق على السوائل فقط بل وينطبق على الغازات
أيضا . إن كل جسم موجود في الهواء يفقد من وزنه مقدارا يساوي وزن الهواء
الذي يزيحه الجسم . وبالطبع ، فإن الخشب والحديد أيضا ، يفقدان جزءا من
وزنيهما في الهواء . ولكي نحسب وزنيهما الحقيقيين يجب إضافة الفقدان .
وهكذا ، فإن الوزن الحقيقي للخشب في هذه الحالة يساوي 1 طن + وزن الهواء
الذي يزيحه الخشب ، والوزن الحقيقي للحديد يساوي 1 طن + وزن الهواء الذي
يزيحه الحديد . ولكن طن من الخشب يشغل حجما أكبر بكثير من الحجم الذي
يشغله الحديد بــ 15 مرة . ولذلك فإن الوزن الحقيقي لطن من الخشب أكبر من
الوزن الحقيقي لطن من الحديد ! وإذا أردنا التعبير الدقيق لوجب علينا أن
نقول بأن الوزن الحقيقي للخشب الذي يزن في الهواء طنا واحدا أكبر من الوزن
الحقيقي للحديد الذي يزن في الهواء طنا واحدا أيضا . وبما أن طن الحديد
يشغل حجما قدره 1\\8 متر مكعب ، بينما يشغل طن من الخشب حوالي 2 متر مكعب ،
فإن الفرق بين وزني الهواء المزاح في الحالتين يجب أن يساوي 2.5 كجم
تقريبا . وهكذا يكون الوزن الحقيقي لطن الخشب أكبر من الوزن الحقيقي لطن
الحديد بمقدار 2.5 كجم .

الجليد الساخن

تعودنا على التفكير بأن الماء
لا يمكن أن يوجد في حالة صلبة عند درجة حرارة تزيد على درجة الصفر المئوي
. إلا أن أبحاث الفيزيائي الإنكليزي بيرجمان أثبتت خطأ هذا التفكير . إن
الماء يتحول إلى حالة الصلابة عندما يتعرض لضغط كبير جدا ويبقى على تلك
الحالة عند درجة حرارة تزيد على الصفر المئوي بكثير . وبصورة عامة أثبتت
أبحاث بيرجمان أنه قد تكون هناك عدة أنواع من الجليد لا نوعا واحدا فقط .
إن ذلك النوع من الجليد الذي أطلق عليه اسم (( الجليد رقم 5 )) يتكون تحت
ضغط هائل يقدر بــــ 20600 ضغط جوي ، ويبقى على حالته الصلبة عند حرارة
قدرها 76 درجة مئوية ويمكنه أن يحرق الأصابع التي تلمسه في هذه الحالة .
ولكن لمس هذا الجليد غير ممكن وذلك لأن الجليد رقم 5 يتكون تحت مكبس قوي
في وعاء صنعت جدرانه من أشد أنواع الفولاذ صلابة .
ومن الطريف أن
الجليد الساخن يكون أكثف من الجليد العادي بل وحتى من الماء أيضا حيث يبلغ
وزنه النوعي 1.05 ولهذا يمكن أن يغطس مثل هذا الجليد في الماء في حين يطفو
الجليد العادي على سطح الماء .

مسألة من المتحف

كثيرا
ما تدعو الحاجة خبراء المتاحف إلى مراجعة وقراءة بعض المخطوطات القديمة
جدا والمهترئة التي تتمزق عند أقل محاولة لتقليب صفحاتها وفصلها عن بعضها
. كيف يمكن القيام بفصل الصفحات عن بعضها في هذه الحالة ؟
يوجد في
أكاديمية العلوم السوفيتية _ سابقا _ مختبر لتجديد الوثائق تحل فيه مثل
هذه المسائل . وفي مثل حالتنا السابقة يقوم الفنيون في هذا المختبر
باستخدام الكهرباء لفصل صفحات تلك المخطوطات القديمة عن بعضها كما يلي :
يمرر التيار الكهربائي في المخطوطة المراد تقليب صفحاته وعندئذ تتنافر
الصفحات المشحونة بشحنات متماثلة وتنفصل عن بعضها بكل هدوء بدون أن تصاب
بأي تمزق . وبعد ذلك يستطيع الشخص الخبير أن يفصل الأوراق عن بعضها بسهولة
ويلصقها على ورق مقوى .

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:41 pm

بطارية من البطاطس:ـ
أغرز
قطعة من سلك نحاس و قطعة من الزنك ( التوتياء) في حبة بطاطس عادية نيئة ،
و الأن لو أخذت سماعة تلفون عادي و جعلت طرفي السلك الموجود فيها يلامسان
قطعتي السلك المغروزتين في البطاطس لسمعت صوت طقة واضحة عند اجراء التلامس.
التفسير
:ـ هذا الصوت ناجم عن وجود تيار كهربائي حاصل في حبة البطاطس تماماً كما
يحدث في البطارية الصغيرة عند ضعفها خاصة و نعلل ذلك كيميائياً بتأثير
عصير أو سائل حبة البطاطس على كل من قطعتي السلكين المعدنيين مما يسبب
حصول طاقة كهربائية ـ و تسمى هذه العملية بعملية غلفنة أو طلي العناصر
كهربائيا .
تيار من المعادن :
خذ قطعة معدنية عملة ( عملة نقدية ما
مثلاً) من معدن النحاس و كذا قطعاً مناسبة من معدن الزنك ثم قص قطع من ورق
النشاف المغموس بالماء المالح و رتب القطع النحاسية و قطع الزنك و ورق
النشاف بحيث يكون بين قطعتين مختلفتين و بذلك تحصل على طاقة كهربائية .
و
يتبين لنا ذلك إذا أخذنا سلك نحاس رفيع و لفيناه حول بوصلة ( 50 لفة
تقريبا) و أخذنا الطرف الأول منه ليلامس قطعة الزنك في الأعلى و الطرف
الثاني ليلامس قطعة النحاس في الأسفل نلاحظ تحرك ابرة البوصلة دليل على
وجود تيار كهربائي في السلك تحت تأثير السائل الملحي على المعادن و منه
ينتج مرور التيار الكهربائي في طرفي السلك .
هل للتيار أثر مغناطيسي:ـ
خذ
سلك معدني رفيع ناقل للكهرباء و ثبته على قاعدة كأس زجاجي بواسطة شريط
لاصق بحيث يشكل منحنياً أو قوس و ضع تحت القوس بوصلة و الآن حرك الكأس حتى
تكون إبرة البوصلة موازية لسلك القوس تماماً ، فإذا وصلت طرفي السلك
المعدني ببطارية جافة فإنك تلاحظ فوراً تحرك إبرة البوصلة لتصبح بوضع
متعامد على الوضع السابق .
التفسير :ـ عند مرور التيار الكهربائي في
السلك تتشكل قوة مغناطيسية تكون من طرف القوس قطباً مغناطيسياً شمالياً و
أخر جنوبي فتنتج حركة البوصلة عن وجود مجال ( حقل ) مغناطيسيا مصدره
التيار الكهربائي .
المغناطيس الكهربائي:ـ
لف سلك نحاسي رفيع و
معزول بطول (1 أو 2 م ) على محور من الحديد (مسمار) ثم أوصل قطبي السلك
ببطارية و عندها تلاحظ بأن المحور الحديدي يجذب الأشياء العدنية ـ و
السبب هو أن مرور التيار الكهربائي في السلك و خاصة حول المحور ينتج مجال
مغناطيسي يكسب المحور خاصية المغنطة فيتكون فيه قطباً شمالياً و أخر جنوبي
ـ فإذا كان المحور من الحديد الخفيف النوعية فإن المغنطة تزول منه بسرعة
فور قطع التيار الكهربائي ، أما إذا كان المحور مصنوع من الفولاذ فإن
المغنطة تبقى فيه رغم قطع التيار الكهربائي .
الناقل الجرافيتي:ـ
خذ
قلماً رصاصياً و ثبت في عقبه لمبه صغيرة و أوصل رأس القلم بقطب بطارية ثم
أحضر مقصاً و أوصل طرفه الأول بجسم اللمبة المعدني و الطرف الآخر للمقص
بقطب البطارية الثاني ، و عندها تضيء اللمبة حيث يمر التيار الكهربائي
عبر فحم الجرافيت إلى اللمبة مسبباً اضاءتها حيث أن مادة الجرافيت ناقل
جيد للكهرباء فلو أنك رسمت على ورقة كتابة عادية خطاً ثقيلاً بقلم الرصاص
الغرافيتي فإن هذا الخط ينقل التيار الكهربائيكأنه سلك و يمكن التحقق من
ذلك باستخدام سماعة هاتف ـ
المذياع المصغر:ـ
خذ علبة كبريت فارغة (
الدرج الذي يحتوي على العيدان فقط) و أدخل فيها قضيبين من قلم رصاص بحيث
تكونان متوازيتان و ضع قضيب آخر صغير بصور عرضية فوقهما ثم أوصل القضيب
الأول بقطب بطارية و القضيب الثاني بسماعة هاتف و الطرف الثاني من السماعة
بقطب البطارية الثاني ، و الأن إذا وضعت السماعة في غرفة بعيدة ثم تكلمت
في علبة الكبريت لسمع كلامك في السماعة .
التفسير :ـ أن اهتزازات
الصوت توثر على حركة القضيب العرضي الذي يوصل التيار بذبذبات و اهتزازات
تتناسب مع ذبذبات و اهتزازات الكلام التي تتحول بالتالي إلى كلام مماثل
في سماعة المكبر .
اشكال المجال المغناطيسي:ـ
ضع قطعة من الورق
المقوى (الكرتون) و مرر من منتصفه سلكاً نحاسياً ثم ضع الطبق المذكور
أفقياً بالاستعانة بكأسين متماثلين مثلاً ـ وصل طرفي السلك ببطارية و رش
على أعلى الورقة برادة حديدية فنجدها قد شكلت دوائر عجيبة و جميلة متداخلة
مركزها الثقب الذي يمر منه السلك .

ثانياً: الكهرباء الساكنة :ـ

البالون المكهرب:ـ
انفخ
عدة بوالين هوائية و اربط فوهتها بإحكام و قم بدعكها بقطعة قماش صوفية ثم
قربها من زاوية سقف الغرفة فتلاحظ أنها تبقى في مكانها فترة طويلة و كأنها
عالقة . و السبب في ذلك أنه عند دعك البالونات بقطعة الصوف تكتسب شحنات
كهربائية و هذا يعني بأن البالونات قد حصلت على شحنات كهربائية سالبة من
قطعة الصوف ، هذه الشحنات تسمى الإلكترونات و بقاء البالونات في زاوية سقف
الغرفة عالقة سببه هو اجتماع الإلكترونات السالبة من البالونات
بالبروتونات الموجبة في سقف الغرفة و التي تجذب الإلكترونات السالبة .و
الإلكترونات الموجودة في سقف الغرفة تتجول فيها حتى تتعادل إلكترونا ته و
تتوازن و يكون السقف سيئ أو رديء التوصيل الكهربائي لعدة ساعات عندما يكون
هواء الغرفة جافاً .
التجاذب و التنافر:ـ
انفخ بالونين هوائيين و
أغلق فوهة كل منهما بخيط ثم ادعك البالونين بقطعة قماش صوفية و أمسك طرفي
خيطي البالونين فتلاحظ أنهما قد تباعدا عن بعضهما البعض بدلاً من
اقترابهما من بعضهما كما هو متوقع . و بسبب الدعك اكتسب البالونان
إلكترونات سالبة من القماش الصوفي الذي أصبح يحتوي على إلكترونات موجبة و
لهذا تجد أن البالونان قد تباعدا عن بعضهما البعض لإحتوائهما على شحنتين
متشابهتين بينما نجد أن البالونات تقترب و تنجذب إلى القماش الصوفي الذي
يحتوي على البروتونات الموجبة و هكذا
انحناء مسار سيلان الماء :ـ
خذ
ملعقة من البلاستيك و ادعكها عدة مرات على قطعة قماش صوفية ثم افتح حنفية
الماء قليلاً حتى يسيل منها الماء سيلاناً خفيفاً و حاول أن تقرب الملعقة
البلاستيكية يعد دعكها كما ذكرنا من مسيل الماء فتلاحظ فوراً كيف ينحني
سيلان الماء و يميل مقترباً من الملعقة . فالشحنات الكهربائية التي
اكتسبتها الملعقة نتيجة الدعك أثرت على جزيئات الماء و سببت في جذبها
نحوها . و إذا وصل سيلان المياه إلى الملعقة تحررت شحناتها فوراً و تلاشت
وعاد سيلان المياه إلى التساقط عمودياً كالمعتاد و السبب في ذلك هو ان
المياه افقدت الملعقة من شحناتها المكتسبة .
فرز الملح عن الفلفل المطحون:ـ
أخلط قليلاً من الملح المطحون غير الناعم مع قليل من الفلفل الناعم . فكيف نعمل لفرز الفلفل عن الملح ؟
خذ
ملعقة صغيرة من البلاستيك المستعملة عادة في الأكل و ادعكها على قطعة صوف
و ضع الملعقة المدعوكة فوق الخليط فتلاحظ فوراً قفز و ارتفاع الفلفل
ليلتصق بالملعقة . و السبب في ذلك هو ان الدعك يكسب الملقة شحنات كهربائية
تؤدي إلى جذب الخليط إلى الملعقة . و إذا وضعت الملعقة على بعد كافي غير
قريبة من الخليط تلاحظ أن الفلفل الناعم هو الذي ينجذب إلى الملعقة لأنه
اخف من الملح و إذا رغبت بجذب الملح أيظاً فما عليك إلا أن تقرب الملعقة
من الخليط أكثر فأكثر .
الكتروسكوب بسيط :ـ
خذ قارورة فارغة و أثقب
غطاءها من منتصفه و أدخل في هذا الثقب قضيباً نحاسياً مطعوجاً على شكل
خطاف و أحكم سد الثقب الذي يمر منه القضيب أو السلك بصورة جيدة بواسطة
مادة عازلة تفصل السلك عن الغطاء و تعزله عنه و علق على الخطاف صفيحة
رقيقة مستطيلة معدنية من الألمنيوم مثنية من منتصفها بشكل متماثل . و الأن
قم بشحن قلم ذو غلاف بلاستيكي بدعكه على قماش صوفي دعكاً جيداً كي يكتسب
الشحنات الكهربائية الكافية و إذا لم يتيسر لديك قلم استعمل مشط بلاستيكي
أو ما شابه و قرب القلم من رأس القضيب أو السلك فتلاحظ على الفور تباعد
قسمي الصفيحة الألمنيوم عن بعضها البعض فعند ملامسة القلم لطرف السلك
تنتقل الإلكترونات عن طريق السلك إلى قسمي صفيح الألمنيوم حيث يتم شحن
قسميها بصورة متساوية مما يؤدي إلى تباعد القسمين عن بعضهما تبعاً لقوة
الشحنات التي يتمتع بها القلم

ثالثاً: تجارب في المغنطة :ـ

حطوط القوة المغناطيسية :ـ
خذ
ورقة طباعة A4 مثلاً و ضعها على مغناطيس على شكل U ثم احضر مصفاة صغيرة
ناعمة و ضع فيها برادة حديدية ناعمة و انخلها بالتساوي فوق الورقة مع هزها
بشكل خفيف و ستشاهد عندئذ تشكل صورة مطابقة للمغناطيس و خطوط حولها من
ذرات برادة الحديد التي توضعت وفق مسارات فعاليات المغنطة و التي تظهر لك
خطوط متناسقة جميلة
و لكي تثبت هذا المنظر أعد التجربة و لكن على
ورقة وضع عليها الشمع المذاب و بعد تكون تلك الخطوط من برادة الحديد قرب
مكواة حامية منها حتى يبدأ الشمع بالانصهار ثم اتركها حتى تبرد فتتكون
لديك صورة جميلة و وسيلة مساعدة للشرح .
القلم الرصاص المتحرك:ـ
خذ
قلماً رصاصياً مضلعاً و ضعه على الطاولة ثم خذ قلماً آخر طويلاً دائري
المقطع و ركزه معامداً القلم الأول ثم قرب من رأس القلم مغناطيس جيد
فتلاحظ كيف ينجذب القلم الرصاص للمغناطيس
لأن الغرافيت الموجود داخل
قلم الرصاص يتمتع بقابلية التمغنط إلا أنه لا يتمتع بنفس المزايا التي
يتمتع بها الحديد في قابليته للتمغنط .
الميلان باتجاه القطب :ـ
خذ
دبوسين فولاذيين كبيرين و أجعلهما ممغنطين جيداً ، ثم خذ قطعة من الاسفنج
الصناعي بطول و عرض قلم كتابة تقريباً ثم مرر من منتصف القطعة إبرة بصورة
متوازنة و ضع هذه القطعة للتوازن بين كأسين و إجعل إتجاه القطعة بنفس
اتجاه جنوب ـ شمال فتلاحظ أن القطعة تميل نحو الشمال و تختلف زاوية
الميلان هذه من بلد إلى أخر و من مكان إلى مكان و في منطقة القطب
المغناطيسي للأرض يكون إتجاه الإبرة الممغنطة عمودياً .
البطات الممغنطة :ـ
قص
قطعة من الورق المقوى الرقيق على شكل بطة من نسختين و ألصقهما مع بعضهما
البعض و أغرز بين النسختين دبوساً ممغنطاً ثم قص نموذجاً أخر مشابهاً
للأول و ضع فيه دبوساً مماثلاً و ثبت كل نموذج داخل غطاء فلين أو قرص فلين
مستدير و أترك النموذجين في صحن يحتوي على ماء فتلاحظ كيف يجتمع النموذجان
من ناحية الرأس أو من ناحية الذيل باتجاه جنوب ـ شمال و فقاً لمغنطة
الدبوسين
و حركة النموذجين من البطات يسببان قوى و فعاليات مختلفة :
جذب كل من القطبين غير المتساويين ، التأثير المتنافر للقطبين المتساويين
و فعالية المغنطة الأرضية

المصدر : الفيزياء بهجة العلوم الطبيعية

السماء الزرقاء
هل
تستطيع تفسير ذلك التنوع الجميل في شفق السماء عند الغروب و ذلك اللون
الأزرق الجميل و ما هو جزء السماء الأكثر زرقة و لماذا لا يكون لون السماء
جميعها منتظماً و لماذا لا تكون السماء زرقاء في الليل ؟
يرتكز تعيين
لون السماء على العلاقة بين الطول الموجي لضوء الشمس و استطارته بجزيئات
الهواء طبقا لنموذج رايلي للاستطارة ـ التشتت ـ فيعمل المجال الكهربي
للضوء الساقط على تذبذب الالكترونات في الجزيئات ، التي تعيد بالتالي
اشعاع الضوء ، فتنحرف الأطوال الموجية القصيرة أو النهاية الزرقاء للطيف
المرئي عن اتجاهها الأصلي بمقدار أكبر مما تنحرف به الأطوال الموجية
الطويلة أو النهاية الحمراء و بذلك تكزن السماء التي تعلو المشاهد زرقاء
في غالبيتها ، عندما تكون الشمس قريبة من الأوفق و تقل زرقة أجزاء السماء
التي يزيد بعدها عن الشمس على 90درجة و ذلك لأن ضوء الشمس الذي يضيء هذه
الأجزاء من السماء عليه أن يقطع مساراً طويلاً خلال الجو فينفد بذلك بعض
ما يحتوي عليه من الضوء الأزرق أما السماء القريبة من الشمس و هي على
الأفق فتظهر حمراء أو صفراء لأن الضوء الذي يضيئها يقطع مسافات طويلة خلال
الجو فينفد اللون الأزرق .

نقل الماء في الغربال...
يتضح أنه يمكن بالفعل نقل الماء في الغربال ، ولا تنحصر هذه العملية في القصص الخيالية فقط .
ومعرفة
علم الفيزياء تساعدنا على القيام بمثل هذا العمل الذي يبدو في الظاهر
مستحيلا ولإجراء ذلك نأخذ غربالا سلكيا بقطر قدره 15سم بحيث لا تكون ثقوبه
رفيعة جدا (حوالي 1مم ) ونغطس شبكته في البارافين المسال ( المائع) ثم
نرفع الشبكة من داخل البارافين فنرى أنها مغطاة بطبقة رقيقة من البارافين
لا تكاد ترى بالعين إلا بصعوبة .
إن الغربال لم يتغير - فهو يحتوي على
فتحات يمكن للدبوس أن يمر خلالها بسهولة - ولكن نستطيع الآن نقل الماء في
الغربال بالمعنى الحرفي لهذه العبارة . ويمكن أن يحتوي هذا الغربال على
كمية كبيرة نسبيا من الماء دون أن يسيل من خلال الثقوب ويجب عند ذلك صب
الماء في الغربال بحذر تام مع المحافظة على عدم رج الشبكة .
والآن
لماذا لا يسيل الماء ؟ لأن البارافين الذي لا يتبلل بالماء يكّون في ثقوب
الغربال ، طبقات رقيقة جدا محدبة إلى الأسفل تعمل على حبس الماء .
ويمكن
جعل مثل هذا الغربال البارافيني يطفو على سطح الماء أي يمكن استخدام
الغربال في العوم على صفحة الماء بالإضافة إلى استخدامه في نقل الماء .
وتوضح
هذه التجربة غير المألوفة عددا من الظواهر العادية التي اعتدنا عليها جدا
بحيث لم نفكر في سبب حدوثها . إن طلي البراميل والقوارب بالقار وتزييت
السدادات والجلب بالشحم والطلي بالأصباغ الزيتية ، وبصورة عامة ، عندما
نغطي كافة الأشياء والحاجيات التي لا نريد أن ينفذ إليها الماء بطبقة من
المواد الدهنية وكذلك عند معالجة ( طلي أو تشريب ) الأقمشة بالمطاط كل ذلك
لا يخرج عن كونه عملية إعداد غربال ، شبيه بالذي تحدثنا عنه الآن . إن
حقيقة الأمر واحدة في كلتا الحالتين ، ولكنها في حالة الغربال ، تبدو
بصورة غير مألوفة .

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:45 pm

الطباشير ذو الصرير :ـ

لماذا
تحدث قطعة الطباشير صريراً بشعاً إذا أنت أمسكتها بطريقة غير سليمة ؟ و ما
السبب في اهمية الإتجاه في ذلك ؟ لماذا تحدث بعض الابواب صريراً و لماذا
تحدث إطارات السيارات صريراً أثناء زحفها على الأرض بعد توقفها المفاجئ

ينتج
الصرير الذي يسمع في هذه الحالات المتعددة من عملية الإلتصاق و الإنزلاق
فالطباشير الممسوك بطريقة خاطئة مثلاً ، يلتصق أولاً بالسبورة ، ثم ينزلق
فجأة عندما يثنيه الشخص الذي يكتب به بالقدر الكافي ، فيهتز اهتزازاً
دورياً ضارباً على السبورة و محدثاً الصرير الذي نسمعه
و عندما تقل الاهتزازات يزيد الاحتكاك بين الطباشير و السبورة إلى أن يتلاصقا مرة أخرى

إذا قلت سرعة الصوت ...
إذا
انتشر الصوت في الهواء ، بسرعة تقل كثيرا عن سرعته المعروفة ، وهي 340م/ ث
لزاد عدد الانطباعات السمعية المخادعة بمقدار كبير جدا .
لنتصور مثلا
بأن الصوت يقطع في الثانية الواحدة 340مم بدلا من 340م أي يتحرك أبطأ من
الشخص الماشي . ولنتصور بأننا نجلس على مقاعد الغرفة ونستمع إلى حديث صديق
ما تعوّد على الكلام وهو يذرع الغرفة ذهابا وإيابا . إن تحرك هذا الصديق
على هذا الشكل لا يؤثر على سمعنا بتاتا في الظروف العادية . ولكن ، عندما
تقل سرعة الصوت إلى ذلك الحد فإننا لا نفهم تماما حديث هذا الصديق . وسبب
ذلك هو أن الأصوات التي أصدرها في بداية حديثه ستلحق بالأصوات الجديدة
وتختلط بها الأمر الذي يؤدي إلى حدوث اضطراب في الأصوات لا يفهم منه أي
شيء .
وبهذه المناسبة ففي اللحظات التي يقترب فيها ذلك الصديق من أحد
الأشخاص الجالسين في الغرفة نرى بأن كلماته تصل إلى ذلك الشخص بترتيب عكسي
وذلك بأن تصل في البداية الأصوات الصادرة عنه ويبقى في مقدمتها طوال الوقت
مع استمراره في إصدار أصوات جديدة .
المصدر : الفيزياء المسلية ج2 - ياكوف بيريلمان

الجليد الذي لا يذوب في الماء المغلي
نأخذ
أنبوبة اختبار ونملؤها بالماء ثم نغمر فيها قطعة من الجليد ، ولكي لا تطفو
القطعة فوق الماء ( الجليد أخف من الماء ) ، نثقلها بقطعة من الرصاص أو
النحاس وغير ذلك . ولكن يجب عند ذلك أن يصل الماء إلى قطعة الجليد بحرية .
والآن نقرب أنبوبة الاختبار من مصباح كحولي بحيث يلامس لهبه القسم العلوي
لأنبوبة الاختبار فقط .
يبدأ الماء بالغليان في الحال وتخرج من
الأنبوبة سحب من البخار . ونلاحظ هنا شيئا غريبا هو عدم ذوبان الجليد
الموجود في أسفل الأنبوبة . أليس ذلك أعجوبة صغيرة ؟ جليد لا يذوب في
الماء المغلي !
إن ما لدينا هنا , هو (( جليد تحت الماء المغلي ))
وليس (( جليد في الماء المغلي )) . وعندما يتمدد الماء بتأثير الحرارة ،
يصبح خفيفا ولا يهبط إلى الأسفل ، بل يبقى في أعلى الأنبوبة . كما أن
تيارات الماء الحار وانزياح طبقاته تحدث في القسم العلوي من الأنبوبة فقط
، ولا تمتد إلى الطبقات السفلى ، الأكثر كثافة . ويمكن انتقال الحرارة إلى
الأسفل عن طريق الموصلية الحرارية فقط ، ولكن الموصلية الحرارية للماء
قليلة للغاية .

مسألة حول شروق الشمس

لنفرض
أننا قمنا بمراقبة شروق الشمس في الساعة الخامسة صباحا بالضبط . ولكن
المعروف أن الضوء لا ينتشر في لمح البصر بل تحتاج أشعته إلى بعض الوقت
لكي تصل من مصدر الضوء إلى عين المراقب . ولذلك يمكن أن نطرح السؤال
التالي : في أية ساعة بالضبط كنا سنشاهد ذلك الشروق بالذات ، لو كان الضوء
ينتشر في لمح البصر ؟
إن الضوء يقطع المسافة بين الشمس والأرض في 8
دقائق . يظهر من ذلك أنه عند انتشار الضوء في لمح البصر كنا سنشاهد شروق
الشمس قبل موعده ب8 دقائق أي في الساعة الرابعة والدقيقة الثانية والخمسين
.
وربما استغرب الكثير من الناس إذا ما علم بأن الإجابة السابقة غير
صحيحة مطلقا . إن الشمس تشرق لأن الكرة الأرضية تدور لتواجه الفراغ المضاء
سابقا . ولهذا السبب فعند انتشار الضوء في لمح البصر كنا سنشاهد شروق
الشمس في نفس اللحظة أي في الساعة الخامسة صباحا بالضبط .
ويختلف الأمر
إذا ما قمنا بمراقبة ظهور نتوء ما على حافة الشمس بالتلسكوب إذ أننا في
حالة انتشار الضوء في لمح البصر كنا سنشاهده قبل 8 دقائق .
المصدر : الفيزياء المسلية ج1 - ياكوف بيريلمان

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:49 pm

تيار هواء من نافذة مغلقة

كثيرا
ما تهب تيارات الهواء من نافذة مقفلة بإحكام وخالية من أية شقوق . ألا
يبدو هذا الأمر غريبا ؟ ولكن بهذه المناسبة ، ليس هناك ما يدعو إلى
الاستغراب . إن هواء الغرفة لا يعرف السكون مطلقا ، إذ تحدث فيه تيارات
خفية ، ناتجة عن سخونة وبرودة الهواء . فبتأثير الحرارة يتخلخل الهواء ،
ويصبح بالتالي أخف مما هو عليه . إن الهواء الخفيف الذي تمت تدفئته بواسطة
أجهزة التدفئة المركزية الموجودة في الغرف ، أو بواسطة المواقد ، يطرد إلى
الأعلى نحو السقف ، بواسطة الهواء البارد . أما الهواء البارد الثقيل
الموجود قرب النوافذ والجدران الباردة ، فيندفع إلى الأسفل نحو أرض الغرفة
.
ويمكن اكتشاف تيارات الهواء في الغرفة بسهولة ، وذلك بواسطة البالون
الهوائي الذي يلهو به الأطفال حيث يعلق فيه ثقل بسيط ليمنعه من الالتصاق
بالسقف ويجعله يحوم في جو الغرفة بحرية ,وإذا طيرنا هذا البالون بالقرب من
الموقد الدافيء سنرى أنه يحوم في جو الغرفة متأثرا بتيارات الهواء الخفية
: ينطلق من ناحية الموقد تحت السقف إلى النافذة ومنها يهبط إلى أرض
الغرفة ثم يعود إلى الموقد لكي يستأنف تحليقه في جو الغرفة .
ولهذا
نشعر في الشتاء بتيارات الهواء الآتية من النافذة وخاصة عند إقدامنا بالغم
من إقفال النافذة بإحكام الأمر الذي لا يدع مجالا لمرور الهواء الخارجي من
الشقوق .

الحجر العاشق
لقد أطلق
الصينيون على المغناطيس الطبيعي اسم(( الحجر العاشق )) ويقول الصينيون بأن
هذا الحجر ( تشو - شي ) يجذب الحديد كما تستميل الأم الحنون أطفالها
الصغار ومن الجدير بالذكر أن الفرنسيين - الشعب الذي يعيش في القسم الآخر
من العالم القديم - كانوا يطلقون على هذا الحجر اسما مشابها للاسم الصيني .
إن
قوة هذا الحب عند المغناطيس الطبيعي ليست كبيرة ولهذا فإن التسمية
الاغريقية للمغناطيس تعتبر ساذجة جدا حيث أطلقوا عليه اسم حجر هرقل . وإذا
كان الاغريقيون القدماء قد بهتوا لقوة الجذب المعتدلة للمغناطيس الطبيعي
فما الذي كان الاغريقيون القدماء سيقولونه لو رأوا المغناطيس الذي يرفع
كتلا يصل وزنها إلى عدة أطنان في المصانع الحديثة ! وفي الحقيقة أن هذا
المغناطيس ليس طبيعيا ولكنه مغناطيس كهربائي أي عبارة عن كتل حديدية
ممغنطة بواسطة تيار كهربائي يمر في ملف يحيط بتلك الكتل . إلا أن القوة
الطبعية المؤثرة في كلتا الحالتين هي المغناطيسية وحدها .
ولا يجب
التفكير بأن المغناطيس يؤثر على الحديد فقط حيث يوجد عدد من المواد الأخرى
التي تتأثر بالمغناطيس القوي ولو لم يكن بنفس الدرجة التي يتأثر بها
الحديد .
ويؤثر المغناطيس تأثيرا ضعيفا على المعادن التالية : النيكل
والكوبلت والمنجنيز والبلاتين والذهب والفضة والالومنيوم . والأغرب من ذلك
خواص المواد المسماة بالأجسام الدايامغناطيسية مثل الزنك والرصاص والكبريت
والبزموث . إن هذه المواد تتنافر بتأثير المغناطيس القوي !
والغازات
والسوائل تتأثر هي الأخرى بالمغناصيس فإما أن تنجذبة أو أن تنفر ولكن
بدرجة ضعيفة جدا ويجب أن يكون المغناطيس قويا جدا كي يكون بإمكانه التأثير
على هذه المواد بشكل ظاهر . ويمكن على سبيل المثال جذب الأكسجين بواسطة
المغناطيس ، فإذا ملأنا فقاعة صابون بالأكسجين ووضعناها بين قطبي مغناطيس
كهربائي قوي لرأينا بأن الفقاعة تمتط بوضوح من قطب إلى آخر متأثرة بالقوى
المغناطيسية الخفية .

عصام حجي .. تحليق في آفاق العلم
وكأن
العالم الإسلامي يغلي بالأفكار والطاقات الجديدة.. دعوات هنا وهناك ونماذج
تتفتح بسخاء تريد الخير لهذه الأمة.. والأهم أنها "تسعى" بجد واجتهاد رغم
كل المعوقات.. هذا ما شعرت به بعد انتهائي من الحوار مع "عصام محمد حجي"
العالم الجيولوجي المصري في وكالة ناسا للفضاء العامل الآن مع فريق المكوك
"سبيريت".. في رحلة اكتشاف المياه على كوكب المريخ. وهو شاب يافع، لم
يتجاوز الثلاثين عامًا.. مثقف ووطني ومتدين.. عصام ببساطة شديدة شاب يفرح
القلب..

ورد المدارس

حصل عصام على الشهادة الابتدائية من
مدارس ليبيا، بعدها سافر الوالد محمد حجي إلى تونس، ومن هناك حصل عصام على
الإعدادية.. والد عصام فنان تشكيلي معروف، وكان يعمل بتونس في مشروع ضخم
لترميم بعض الآثار الإسلامية هناك.. بينما كان يحلم عصام بترميم الكثير من
الأوضاع المقلوبة، ويرى أننا لا نستحق أن نكون حضارة بهذا الضعف والهشاشة
والتصدع.

يقول: إن نظام التعليم العربي به العديد من المشاكل،
ولكن الأخطر من ذلك هو واقعية الشباب لدرجة البؤس في تعاملهم مع مشاريعهم
وأحلامهم.. لماذا لا نحلم؟!

ويضيف أنه تعامل مع النظام التعليمي
العربي في 3 دول هي: ليبيا وتونس ومصر، ولم يدرس في مدرسة خاصة، ولم يدفع
نقودًا للذهاب إلى جامعة مميزة.. كان يجلس على نفس الأدراج المهشمة في
مدارسنا، ويذهب بنفس المواصلات، ويفهم من نفس الأساتذة الذين نعرفهم
ونحملهم مسئولية فشلنا وقلة حيلتنا... [
عودة الابن الضال

يقول
عصام: في أوربا وأمريكا المئات من العلماء ذوي الأصول العربية الإسلامية..
الرجل لا يخون أحدا، ولكن يشعر -كما نشعر- بتخاذل البعض، وأحيانًا رعونتهم
في رد الجميل والدَّين الذي في أعناقهم.

"نحن أمة مشغولة جدًّا
بصورة الآخرين عنها وغير مشغولة تمامًا بصورتها عن نفسها"، هكذا يرى
مشكلتنا، ويرى الحل في العمل بجدية وحماس، وثقة في أن تاريخنا مشرف، وبه
الكثير من النقاط المضيئة التي يجب أن نبدأ منها وننطلق لنتجاوز عنق
الزجاجة الحضاري الذي ننحشر فيه الآن.

إذا طالبنا بتطوير التعليم
فهذا لا يعني أن نقبل بتعليم أمريكي أو فرنسي أو ألماني أو... أو...، ولكن
يجب أن نبدأ من أنفسنا.. لماذا ترفع الحكومات العربية شعار الاستثمار في
كل شيء ولم ترفع شعار الاستثمار في مجال التعليم؟ عصام حجي يرى أن هذه هي
الثروة الحقيقية التي يجب تنميتها وإنضاجها لكي نعالج من خلالها الخلل
الحضاري ونعدل به ميزان القوة لصالحنا.. .

صراع على المريخ!

سألته
عن الصراع العلمي الخفي بين أوربا وأمريكا في الوصول إلى المريخ، وما هو
شعوره وهو بمفرده وسط هذه الدول الكبرى والمؤسسات الضخمة التي تتسابق
للوصول إلى المريخ وتحقيق السبق قبل غيرها؟ فقال: البحث العلمي لا يتدخل
في شكل الحياة في المستقبل ولا الماضي، كل ما يعني العلم هو اللحظة
الحاضرة.. لماذا صار المريخ بلا حياة الآن رغم وجود المياه؟! هذه هي
الأسئلة التي يبحث عنها العلم بغض النظر عن طموحات السياسيين في احتلال
المريخ وفرض السيطرة عليه من قبل الدول الأخرى المتنافسة..
البيت

والد
عصام -كما قلنا- فنان موهوب، والأهم من ذلك أنه فنان أصيل حتى في رسوماته،
ينهل من البيئة الشعبية والتراث القديم.. وبالطبع أب بهذا الشكل يريد من
ابنه أن يصير نموذجًا مشرفاً لوطنه.. والرجل أعد لابنه عصام –له ابن آخر
هو أسامة متخصص في علوم الحاسب الآلي– كل ما هو متاح ليتفوق في عمله،
والأهم أن يكون صاحب حلم من البداية.. لذلك إذا دخلت منزلهم تشعر أنك عبرت
إلى زمن آخر وإلى حضارة كنت أعتقد أنها أثر ولّى بغير رجعة.

بيت
جميل مصنوع بعناية ورقة.. لوحات هنا وهناك.. مكتبة ضخمة.. تطريزات عربية
وتشكيلات إسلامية.. تشعر أن هناك من يشكل المحيط الذي يعيش فيه بوعي؛
ليكون معبرًا بشكل أصيل عن ثقافته وتاريخه وحضارته.. كل هذا بدون تدخل في
توجيه أبنائه إلى مسارات يراها هو الأفضل، أو مسارات مشابهة لمساراته
الشخصية.. رغم أن الرجل يتحدث "بلطف" عن أنه كان يتمنى أن يصبح أحد أبنائه
رسامًا مثله..

بقايا كوب الشاي

هكذا تعلمت أن الجزء
"السخي" من الحوار يأتي بعد إغلاق أجهزة التسجيل والكاميرا.. يخف توتر
الضيف وتوترك وتشعر أن العمل أنجز.. لكن عصام حجي يفاجئك دائمًا.. بعد
التسجيل –يا للحسرة بعد التسجيل– قال: إنه مطلوب للتحقيق في جامعة القاهرة
بسبب عدم حضوره امتحانات الفصل الدراسي الأول.. لقد كان مع فريق متابعة
المكوك سبيريت.. بينما إدارة الجامعة لا تعرف سبيريت ولا يحزنون(!!) كل ما
تعرفه أن يأتي هذا "العقل" ليمارس دوره الأهم -في نظرهم- من تفتيش ومراقبة
الطلاب أثناء الامتحان حتى لا يخرج أحدهم ورقة بها إجابات أو ينقل آخر من
زميله بطرف عينه معلومة نسيها أو لم يذاكرها من الأساس.

هذا كله
لم يغضب عصام، ولكن غضبه الحقيقي كان عندما تدخل أهل الخير لحل المشكلة
وإلغاء التحقيق مع عصام.. هؤلاء نصحوه بالكذب وتقديم شهادة طبية تفيد بأنه
كان مريضًا في هذا الوقت(!!)

ويتحدث والحيرة تأكله: هل شهادة
مرضية كاذبة أفضل عند الجامعة من المشاركة في رحلة علمية بهذا الشكل وبهذه
الأهمية التي تحدثت عنها كل وسائل الإعلام؟؟!!.. منطق غريب..

قبل كتابة هذا الموضوع أرسل لي عصام بريدًا إلكترونيًّا يخبرني فيه أنه استقال من جامعة القاهرة.. هنأته وأنا أذوب من الحسرة
من موقع اسلام أون لاين

شادية حبال .. عربية تغزو الشمس

تخصصت
في دراسة فيزياء الشمس، وهي الآن واحدة من أشهر العلماء المتخصصين في هذا
المجال. وتصف مجلة "ساينس" الأمريكية الشهيرة التي تعد من كبريات المجلات
المتخصصة بحوث د. شادية وزملائها بأنها بمثابة "القنابل المتفجرة"؛ فقد
أحدثت هذه الأبحاث ردود أفعال متباينة لدى العلماء، حتى إن البعض اعتبرها
نوعا من الهرطقة العلمية، في حين وصفها آخرون بأنها ثورية، وأنها تمثل
خطوة عملاقة إلى الأمام.

بدأ حب شادية للعلم منذ الطفولة، عندما
جذبها أسلوب شرح مدرستها لمادة العلوم وقت أن كانت في الصف التاسع، وكانت
هذه المدرسة تحرص على تناول القضايا العلمية بأسلوب فيه من المتعة
والحيوية ما يجذب التلاميذ إليه.

وقد دفعها حبها للفيزياء إلى
اختيارها كتخصص أساسي في الجامعة، فحصلت على درجة البكالوريوس في الفيزياء
والرياضيات من جامعة دمشق، ثم انتقلت إلى بيروت لكي يتسنى لها الحصول على
الماجستير في الفيزياء النووية من الجامعة الأمريكية.

وفي عام
1973 قامت بخطواتها الأولى لدراسة فيزياء الفضاء، عندما سافرت إلى ولاية
أوهايو الأمريكية لاستكمال دراسة الدكتوراه في جامعة سنسناتى. بعدها
التحقت للعمل كباحثة لمدة عام واحد في المركز الوطني للأبحاث الجوية في
بولدر، ثم انتقلت لجامعة هارفارد الأمريكية منذ ذلك التاريخ، ولمدة 22
عاما متواصلة.

وفي سبتمبر من عام 2000 عرضت عليها جامعة ويلز
البريطانية منصب أستاذ كرسي في علوم الفضاء، وذلك مع الاحتفاظ بمنصبها في
جامعة هارفارد، وبالفعل وافقت، وظلت في ذات الوقت حريصة على الذهاب إلى
هارفارد كل عام في فصل الصيف لكي تباشر مع زملائها هناك الأبحاث الخاصة
بمجال تخصصها.

وبالإضافة إلى ذلك تترأس د. شادية تحرير المجلة
الدولية الخاصة بأبحاث فيزياء الفضاء، ويشاركها في ذلك عالمان، أحدهما
صيني الجنسية والآخر يحمل الجنسية الأمريكية.

عربية مثابرة

تقدم قصة حياة شادية حبال البرهان على قدرة المرأة العربية على تحقيق
المستحيل إذا ما توافرت لها الظروف المواتية. وعلى عكس ما يعتقد البعض من
أن الغرب دائما ينصف المرأة، فقد عانت د. شادية كثيرا من التفرقة بين
المرأة والرجل، حيث كانت تتقاضى راتبا أقل من زملائها الرجال الذين يعملون
في نفس التخصص ويقومون بنفس العمل، حتى عندما كانت تعد رسالة الماجستير في
الجامعة الأمريكية ببيروت، وكانت حاملا، فكان أستاذها الأمريكي المشرف على
الرسالة دائما يوجه إليها سؤاله قائلا، كيف ستكملين أطروحتك للدكتوراة؟!
ورغم الحمل أكملتها وسلمتها في الميعاد المحدد.

وعن مشوارها
الصعب تقول د. شادية: "لقد عانيت من الوحدة كثيرا، فنسبة وجود النساء في
مجال الفيزياء لا تزيد على 20%، وعلى الرغم من كل ذلك فينبغي للمرأة
المثابرة أن تثق بقدراتها. وإذا ما أرادت المرأة العاملة أن تكون أما
فينبغي عليها التضحية، فأنا كنت شديدة الحرص على تنظيم وقتي باستمرار حتى
لا أقصر تجاه أولادي، وبرغم كل أعبائي فقد كنت أتابع لهم دروسهم خطوة
بخطوة".

جمعت د. شادية بين متطلبات الأمومة -فهي أم لطفلين-
وقيادة حركة أكاديمية لنساء العلم تعرف باسم "النساء المغامرات"، والعمل
الأكاديمي، وقيادة الفرق العلمية في مختلف أرجاء الأرض سعيا وراء التقاط
ولو صورة واحدة للشمس تساعد على حل ألغازها التي مازالت تستعصي على بني
البشر الذين يعيشون على الأرض.

دراسات وأبحاث ثورية

أحدثت
اكتشافات د. شادية حول الرياح الشمسية ضجة عندما قالت بأن الرياح الشمسية
التي تشد الكرة الأرضية هي ملاءة جبارة تحمى الحياة من الأشعة الكونية
المهلكة. فقد تركزت هذه الأبحاث على استكشاف مصدر الرياح الشمسية،
والتوفيق بين الدراسات النظرية ومجموعة واسعة من عمليات المراقبة التي
أجرتها المركبات الفضائية وأجهزة الرصد الأرضية.

وكانت النظرة
السائدة عن الرياح الشمسية هي أنها تنقسم إلى نوعين، سريعة وبطيئة، الأولى
تنطلق من الشمس بسرعة 800 كم في الثانية، والأخرى ثقيلة الحركة تأتي من
المنطقة الاستوائية للشمس.

وقد أطاحت أبحاث د. شادية وزملائها
بهذه الافتراضات؛ حيث أماطت اللثام عن حقائق تفيد أن الرياح الشمسية تأتي
من كل مكان على سطح الشمس، وأن سرعتها تعتمد على الطبيعة المغناطيسية
للمناطق القادمة منها. وجاءت النتائج التي توصلت إليها ثلاث مركبات فضائية
تولت رصد الشمس -وهى "سوهو" و"جاليليو" و "يوليسيس"- لتؤكد ما كشفته أبحاث
د. شادية.

فقد أوقفت د. شادية جانبا كبيرا من أبحاثها لدراسة
الطبيعة الديناميكية للانبعاثات الشمسية في مناطق الطيف الراديوية، والضوء
المرئي، والمنطقة القريبة من أمواج الطيف تحت الحمراء، وفوق البنفسجية،
وما يليها. كما قامت بدراسة الرياح الشمسية لتحديد العوامل الفيزيائية
المسئولة عن خواصها، وركزت بشكل مكثف على دراسة سطح الشمس، وثورته التي
تمتد إلى ما بين كواكب مجموعتنا الشمسية.

وعن هذا الإنجاز، تقول
د. شادية: إن الفريق العلمي الذي تم تشكيله تحت قيادتها في جامعة ويلز
تمكن خلال السنوات الماضية من تطوير واحدة من أعقد الشفرات أحادية البعد
للرياح الشمسية. كما أنها من خلال التعاون مع عدد من الجامعات الأمريكية
العاملة في نفس المجال استطاعت الحصول على برنامج مستمر يتضمن كافة
الملاحظات العلمية عن كل ظواهر الكسوف الشمسية، وهو ما ساعدها هي وفريقها
على بلورة نتائجها حول أصل الرياح الشمسية.

أول مركبة تصل إلى الشمس

تشارك
د. شادية فريقا من علماء الفضاء المتخصصين في الإعداد لأول رحلة فضائية
تصل إلى الشمس، وبالتحديد لطبقة الهالة الشمسية التي تمثل الجزء الخارجي
من الغلاف الشمسي، ولا يمكن للبشر رؤية هذه المنطقة إلا أثناء كسوف الشمس،
حيث تشاهد كلؤلؤة بيضاء محيطة بالشمس.

وقد لعبت د. شادية دورا
أساسياَ في تصميم المركبة المنوط بها القيام بهذه المهمة. ويتمثل المشروع
الذي بدأ منذ عام 1995 في تصنيع وتصميم "روبوتات" للاستكشافات الفضائية
ومركبة فضائية يمكنها الدوران حول الشمس، حيث تحاول هذه المركبة الدوران
حول الشمس من الشمال إلى الجنوب لأخذ صور دقيقة لها.

وتخطط وكالة
ناسا لإرسال المركبة إلى أقرب نقطة يمكن الوصول إليها من الشمس، حيث من
المفترض أن يكون الدوران على بعد يتراوح بين 2 إلى 10 أقطار شمسية من
سطحها. وعلى الرغم من تأجيل المشروع أكثر من مرة فقد تقرر القيام بالرحلة
المنتظرة عام 2007.

الجهد الوفير شعارها

وتمتاز د. شادية
بالجهد العلمي الوفير، فقد تقدمت بحوالي 60 ورقة بحث لمجلات التحكيم
العلمية، وشاركت بثلاثين بحثا في المؤتمرات العلمية، كما أنها عضوة في
العديد من الجمعيات العلمية مثل: الجمعية الفلكية الأمريكية، والجمعية
الأمريكية للفيزياء الأرضية، وجمعية الفيزيائيين الأمريكيين، وجمعية
النساء العالمات، والجمعية الأوروبية للجيوفيزياء، والاتحاد الدولي
للفلكيين، وتتمتع الدكتورة شادية بدرجة الزمالة في الجمعية الملكية
للفلكيين، كما أنها تترأس لجنة جائزة هالي التابعة لقسم الفيزياء الشمسية
في الجمعية الفلكية الأمريكية. وقد تم تكريمها مؤخرا بمنحها درجة أستاذة
زائرة في جامعة العلوم والتقنية في الصين

من طرف mohamed89 الأحد 12 أكتوبر 2008, 7:50 pm

العلم يتعلم من الطبيعة

يزداد
اهتمام العلماء بدراسة آليات عمل الكائنات في الطبيعة لأنهم يستمدون منها
أفكاراً لتحقيق المزيد من الإنجازات التقنية والصناعية. ما هي آخر
الاكتشافات في هذا المضمار؟

إن البنى المنتظمة هي أساس العديد من
الإنجازات التقنية. فشاشة الحاسوب مثلاً تشتمل على شبكة دقيقة من النقاط
الفوسفورية التي تضيء عندما تصدمها حزمة إلكترونية. وخلفها يوجد واقي يحمي
كل من هذه النقاط من الالكترونات المخصصة للنقطة المجاورة. وفي عمق
الحاسوب هناك المعالج أو الدماغ إن صح التعبير ويتألف من مركبات إلكترونية
موزعة بشكل منتظم على رقائق. ونجد هذا النموذج في الطبيعة. فنجد في
الطبيعة العديد من الأمثلة على بنى على شكل شبكة من الثقوب والنقاط. وهي
حالة القواقع المجهرية أو النقاط الحساسة من أعين الحشرات. وبعض الحراشف
التي تغطي أجنحة الفراشات محاطة بأهداب دقيقة تنشر الأشعة الضوئية مما
يعطيها مظهرها المشع والملون. ولكن على عكس شبكة الحاسب، فإن هذه النتائج
ليست ناجمة عن عملية إعداد مبرمج. فقد تجمعت من نفسها عبر سنين طويلة
جداً. ومن هنا اهتمام العلماء بالظاهرات الطبيعية، لأن الحاجة المتزايدة
إلى الدقة والصغر في الحجم في الصناعات الالكترونية وغيرها يتطلب مزيداً
من المعرفة التي حصلتها الطبيعة بشكل أو بآخر في رحلة تطورها الطويل. وليس
الفيزيائيون وحدهم معنيون بذلك. فمنذ وقت طويل يستخدم علماء البتروكيمياء
مادة الزيوليت، وهي عبارة عن معادن طبيعية تملك على المستوى الذري بنى
تنتظم فيها ذرات الألمنيوم والسيليسيوم والأكسجين في أشكال هرمية،
والشبكات المنتظمة التي تؤلفها هذه المعادن تشكل ثقوباً لا تترك سوى
جزيئاً واحداً من الهيدروكربورات يمر فيها. وفي الثلاثينات وجد
الكيميائيون وسيلة لتصنيع معادن زيوليتية لا ينفك العلماء يحسّنونها حتى
الآن وهي لا تزال مستخدمة بشكل أساسي في الصناعات البتروكيميائية.

لاحظ
الفيزيائيون في السنوات الأخيرة أن المواد ذات الثقوب المتباعدة بشكل
منتظم عن بعضها بعضاً يمكن أن تستخدم كبلورات فوتونية توقف الأشعة
الضوئية. عندما يكون للثقوب نفس الحجم والتباعد لأطوال الموجات الضوئية
فإنها تدفعها بالضبط كما يحصل في لعبة كرات البليارد الكهربائية التي
تصطدم بحواجز وكرات أخرى. وتمنع هذه الظاهرة الأشعة الضوئية من اجتياز
عتبة الصف الأول من الثقوب. ويمكن لعازل للضوء من هذا النمط أن يستخدم على
سبيل المثال في تلبيس الألياف الضوئية. يمكن أيضاً للبلورات الفوتونية أن
تقود الأشعة الضوئية باتجاه نقطة محددة أو مخرج كهربائي مثلاً. وبذلك يمكن
تصنيع مدارات كهربائية تعمل بالتيار الضوئي بدلاً من التيار الكهربائي، أو
تصنيع أنواع جديدة من اللايزر أكثر اقتصادية. لكن شبكة البلورات الفوتونية
يجب أن تكون مجهرية الحجم. ومن المستحيل على هذا المستوى حتى الآن إنجاز
ثقوب. ولكن العلماء تعلموا خلال السنوات القليلة الماضية كيف يتعلمون من
الطبيعة في حل مثل هذه الصعوبات. وتشتمل إحدى الطرق على ترك كريات
السيليسيوم الدقيقة تنجذب أو جزيئات البوليستيرين المعلقة في سائل. فإن
كان لجميع الكريات الحجم نفسه، فإنها سوف ستتراكم بشكل منتظم تقريباً يشبه
تراكم الفواكه عند أحد البقالين. ويمكن عندها جعل السائل يتصلب في
الفراغات ما بين الكرات. ويكفي عندها حرق أو حل هذه الكريات للحصول على
شبكة ذات ثقوب.

نجد المظاهر المنتظمة في كافة أشكال الطبيعة
الحية. فالكائنات الحية تشتمل على الكثير من البنى الهندسية غير الظاهرة
دائماً إنما التي يمكن التعرف عليها إذا ما درسناها عن قرب وبتمعن. فأوراق
نبتة ما تتوزع بانتظام على الساق، بحيث تتتالى غالباً بأزواج يسار ـ يمين
وأمام ـ وراء. بالمثل فإن خطوط الحمار الوحشي او النمر تمثل هندسة وإن
معقدة. ولا شك أن أفضل الأمثلة على الهندسة الطبيعية نجدها في الكائنات
البحرية، وخاصة في القواقع التي تغلف الكائنات الحية الهلامية. وبعض هذه
الكائنات يصنع هذه القواقع من الرمل والكوارتز، وبعضها من كربونات
الكالسيوم. ونجد نماذج متعددة من هذه القواقع ومنها أشكال النجوم أو
الأسطوانات المثقبة. لم يبدأ العلماء بفهم الهندسة الطبيعية وبالتالي
بإمكانية استثمارها إلا في بداية القرن العشرين، عندما وضع البيولوجي
دارسي تومسون تفسيراً للطريقة التي تتشكل بها بعض القواقع البحرية. وفي
عام 1952، اقترح عالم الرياضيات ألان تورينغ نظرية تفسر الظهور المتزامن
للأشكال (مثل بقع أو خطوط جلود الحيوانات)، وذلك من خلال مزيج كيميائي
تنتثر فيه الجزيئات وتتفاعل آنياً فيما بينها. وأشار تورينغ إلى أنه إذا
كان نوع من الخلايا الناتجة خلال التفاعل يمنع التفاعل من الاستمرار في
حين أن نوعاً آخر من الخلايا يعمل على استمرار التفاعل، فإن المزيج ينقسم
إلى قسمين مختلفين في التركيب الكيميائي. وبعد ذلك تم البرهان أن هاتين
المنطقتين تشكلان بقعاً أو خطوطاً ذات مسافات وأبعاد متساوية تقريباً كما
نرى في شكل حمار الوحش. أما المزيج الكيميائي الذي يُنتج فعلياً هذه
التخطيطات والبقع الذي اقترحه تورينغ أو توقع وجوده بشكل رياضي بحت فلم
يُكتشف فعلياً إلا في عام 1990. وبعد خمس سنوات تم البرهان على هذه
الصيرورة بشكل فعلي في الطبيعة على أحد الكائنات البحرية. ويقدر عدد من
البيولوجيين حالياً أنه خلال نمو الجنين عند الحيوانات التي لديها بعض
التشكيلات الجميلة مثل حمار الوحش فإن جزيئات تسمى المورفوجينات أو
الجينات الشكلية تنتشر تحت البشرة متفاعلة فيما بينها ومنتجة العلامات على
شكل هندسي. وهذه العلامات تنطبع في مكانها لتظهر فيما بعد على جلد
الحيوان. إن الآلية التي طرحها تورينغ شائعة جداً. وهذه الآلية كما يعتقد
العلماء هي التي تعطي البنية التخطيطية لبعض أنماط المعادن مثل العقيق أو
اليشب. إن كافة تشكيلات الطبيعة تتميز بأنها تتشكل آنياً، وهذه هي الآلية
التي يعمل المهندسون والعلماء في كافة المجالات على تقليدها اليوم.

عن جريدة لوموند الفرنسية، بتصرف

من موقع الجمعية الكونية السورية

تم النقل من شيكة العلوم العربية

الموسوعة الفيزيائية

الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية

رد: الموسوعة الفيزيائية