ترجمة

istockphoto-1186902469-612x612-1

تجعل فوتونات الضوء الجديدة المشعّة الانترنت الكمومي فائق السرعة حلماً قاربَ على التحقق.

يبني العلماء مصدر ضوء جديد للاتصالات الكمية عن طريق الجمع بين التقنيات الحالية معًا لإنشاء إشارة كمية أقوى وأمتن.

ابتكر العلماء مصدر ضوء "ساطع على نحو استثنائي" يمكنه توليد فوتونات متشابكة كميًا (جسيمات الضوء)، التي يمكن استخدامها لنقل البيانات بأمان في شبكة اتصالات كمية عالية السرعة في المستقبل.

يمكن شبكة الإنترنت الكمومية المستقبلية أن تنقل المعلومات باستخدام أزواج من الفوتونات المتشابكة، ما يعني أن الجسيمات تشارك المعلومات عبر الزمان والمكان بغض النظر عن المسافة.

بناءً على القوانين الغريبة لميكانيكا الكم، يمكن نقل المعلومات المشفرة في هذه الفوتونات المتشابكة بسرعات عالية بينما يضمن تماسكها الكمومي -وهي الحالة التي تتشابك فيها الجسيمات- عدم إمكانية اعتراض البيانات.

لكن أحد التحديات الرئيسية في بناء الإنترنت الكمومي هو أنه ربما تتلاشى قوة هذه الفوتونات كلما سافرت أكثر حيث لم تكن مصادر الضوء ساطعة بما يكفي.

يمكن إرسال البيانات عبر مسافات شاسعة لبناء شبكة إنترنت كمومية ناجحة، لكن يجب أن تكون الفوتونات قوية بما يكفي لمنع "فقدان التماسك" حيث يُفقد التشابك وتختفي المعلومات التي تحتويها.

في بحث نُشر في 24 يوليو/ تموز في مجلة إيلايت، ابتكر علماء من أوروبا وآسيا وأمريكا الجنوبية نوعًا جديدًا من مصادر الإشارة الكمومية باستخدام تقنيات موجودة تحقق سطوعًا عاليًا للغاية.

لقد حققوا ذلك عبر الجمع بين باعث نقطة الفوتون (مولد للفوتونات الفردية، أو جسيم الضوء) مع مرنان كمي (جهاز لتعزيز التوقيع الكمي) لإنشاء إشارة كمية قوية جديدة.

ما يجعل البحث الأخير مثيرًا للاهتمام بالتحديد هو أن التقنيات الفردية قد أُثبتت إثباتًا مستقلًا في المختبرات، ولكنها اختُبرت على نحو منفصل فقط.

هذه الدراسة هي المرة الأولى التي تُستخدم فيها جنبًا إلى جنب مع بعضها بعضًا.

دمج الباحثون باعث نقطة الفوتون مع مرنان براج الدائري (عاكس يستخدم لتوجيه الموجات الكهرومغناطيسية) على محرك كهربائي ضغطي (جهاز يولد الكهرباء عند تطبيق الحرارة أو الضغط). لقد أنشأا معاً شكلًا محسّنًا من باعث الفوتونات، الذي يمكنه ضبط الفوتونات المنبعثة بدقة لتحقيق أقصى قدر من التشابك المستقطب. وقد تم التحكم في ذلك باستخدام محرك كهروضغطي.

تتمتّع أزواج الفوتونات التي أُنشئت بواسطة الجهاز بدقة تشابك وكفاءة استخراج عالية -ما يعني أن كل فوتون مشعّ بما يكفي ليكون مفيدًا ويحتفظ بـ "توقيعه الكمومي" (خاصية كمية مفيدة) جيدًا.

كان من الصعب في السابق تحقيق مستوى مفيد من السطوع ودقة تشابك عالية في نفس الوقت، لأن كل جانب يتطلب تقنية مختلفة وكان من الصعب الجمع بينهما بطريقة قابلة للتطوير.

وتعد هذه خطوة مهمة إلى الأمام في تطوير التقنيات الكمومية العملية، ما يوضح كيف يمكن دمجها معًا لإنشاء مصدر ضوء أكثر قوة وقابلية للتطبيق.

لسوء الحظ، لا ينبغي لنا أن نتوقع إنترنت كمومي في أي وقت قريب، حيث تظل التقنيات المختلفة في مرحلة التجريب والتطوير.

وتطلّب أيضًا صنع باعث الفوتونات المستخدم في الدراسة مواد خام سامة، بما في ذلك الزرنيخ، التي تتطلب معالجة متخصصة.

هناك أيضًا مخاوف تتعلق بالسلامة فيما يتعلق باستخدام زرنيخيد الجاليوم، الذي صُنع منه جهاز إصدار النقاط الفوتونية.

تصنف شركة فيشر ساينتيفيك، وهي شركة توريد معدات المختبرات والمواد الكيميائية للأبحاث العلمية، زرنيخيد الجاليوم على أنه مادة خطرة لعدة أسباب، بما في ذلك خصائصه المسببة للسرطان.

قد تحد مخاوف السلامة المتعلقة باستخدام هذه المواد من قابلية التوسع للمنهجية الموضحة.

لذلك قد تكون هناك حاجة إلى تحديد مواد بديلة قابلة للتطبيق في توليد فوتونات متشابكة مشعّة لشبكة الاتصالات الكمومية المستقبلية.

ستكون المرحلة التالية في عملية التطوير هي دمج هيكل يشبه الصمام الثنائي على المحرك الكهروضغطي.

سيسمح هذا بتوليد مجال كهربائي عبر النقاط الكمومية، من أجل مواجهة فقدان التماسك وبالتالي تعزيز درجة التشابك.

مع وجود العديد من الخطوات الأخرى التي يجب اتخاذها في تطوير الإنترنت الكمومي، فإنه لا يزال الجمع بنجاح بين باعث الفوتون والمرنان (كاشف الموجات الهرتزية) لتحقيق الفوتونات ذات السطوع العالي والتشابك خطوةً كبيرةً إلى الأمام، كما قال العلماء.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%b9%d9%8b%d8%a7-%d9%84%d9%84%d9%87%d8%a7%d9%83%d8%b1%d8%b2-%d8%a7%d9%84%d8%a5%d9%86%d8%aa%d8%b1%d9%86%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%85%d9%88%d9%85%d9%8a-%d8%b3%d9%8a%d8%ac%d8%b9/">وداعًا للهاكرز! الإنترنت الكمومي سيجعل الاختراق شيئًا من الماضي</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d9%85%d9%88%d8%b0%d8%ac-%d9%85%d8%a8%d8%af%d8%a6%d9%8a-%d9%82%d8%a7%d8%af%d8%b1-%d9%86%d8%b8%d8%b1%d9%8a%d9%8b%d8%a7-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d9%86%d9%82%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%a8%d9%8a%d8%a7%d9%86/">نموذج مبدئي قادر نظريًا على نقل البيانات بسرعة 10 تيرابيت بالثانية</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: بسام موسى

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.space.com/unbreakable-quantum-communication-bright-photons">المصدر</a>

فوتونات الضوء الجديدة والمشعة تجعل الإنترنت الكمومي فائق السرعة حلمًا قارب على التحقق

37ac7c5a6c3f780730e7f4d92f596dd257f8639d_high

يمتلئ الغلاف الجوي العلوي بظواهر غريبة، ومن أهمها فقاعات البلازما الاستوائية للاتصال والملاحة، وهي جيوب ساخنة من الغاز شديد السخونة تتشكل عند خطوط العرض المنخفضة، وعادةً بعد غروب الشمس.

ما زالت هذه الفقاعات غير مفهومة جيدًا، ونظرًا إلى تأثيرها في اتصال الأرض بالفضاء، فمن المهم معرفة ما يحدث.

إن اكتشاف فقاعة بلازما ضخمة فوق مصر ليس في حد ذاته خبرًا رئيسيًا، إذ تتشكل عشرات من هذه الفقاعات كل عام فوق تلك المنطقة المحددة، ولكن المثير للاهتمام هو المكان الذي رُصدت الفقاعة منه.

تكون الملاحظات عادةً من الفضاء للحصول على رؤية عالمية، ويمكن إجراؤها أيضًا من الأرض بمراقبة أقرب منطقة من الغلاف الأيوني، ولكن بفضل انحناء الرادار الأرضي، قد يكون من الصعب رؤية الأهداف تحت الأفق.

أعلن حاليًا باحثون في الأكاديمية الصينية للعلوم عن اكتشافهم من جزيرة هاينان في بحر الصين الجنوبي على بعد 8000 كيلومتر (4970 ميلًا).

أنشأت الصين في مصر رادار الأيونوسفير طويل المدى عند خط العرض المنخفض، وهو نظام رادار يمكنه مراقبة الاضطرابات الناتجة عن فقاعات البلازما، ويمكن إرسال الرادار بالطريقة نفسها التي ترسل البث الإذاعي عبر العالم بجعله ينعكس عن بلازما الغلاف الأيوني.

تتمثل قدرة هذا الرادار باستقبال الإشارات مرة أخرى وتفسيرها على أنها الاختلاف الذي تخلقه فقاعات البلازما.

يبلغ نطاق الكشف الخاص به 9600 كيلومتر (5965 ميلًا)، وهي مسافة تضاعفت ثلاث مرات في أقل من نصف عام مع تحسن أدائه.
إن الفقاعة فوق الجيزة ليست جديدة، لكن رؤية التغييرات في الوقت الفعلي من الصين أمر رائع. يقترح الباحثون أن إنشاء شبكة من هذه الرادارات قد يكون ثوريًا لمراقبة هذه الأحداث.

كتب المؤلفون: «تقدم النتائج نظرة ثاقبة لبناء شبكة رادار فوق الأفق OHT في المستقبل عند خطوط العرض المنخفضة، التي تتكون من ثلاثة إلى أربعة رادارات، وقد يكون لديها القدرة على الحصول على فقاعات البلازما الاستوائية العالمية في الوقت الفعلي».

تتغير فقاعات البلازما الاستوائية من موسم إلى آخر مثل الطقس إلى حد ما، ولكنها على عكس الطقس تتأثر أيضًا بالنشاط الشمسي فهي تتعلق بظواهر الفضاء.

قد تكون القدرة على التنبؤ بها عبر خصائص متعددة مثل الموقع والحجم والوقت أمرًا هامًا، للحد من الاضطرابات الكبيرة التي تواجهها الأقمار الصناعية التي تُستخدم في الاتصالات والملاحة والتمويل.

قد تقتصر هذه الاضطرابات على نطاق ضيق من الأرض، ولكن في هذا العالم المترابط، فإنها تؤثر فينا جميعًا.

نُشرت الدراسة في مجلة Geophysical Research Letters.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%82%d8%af-%d9%86%d9%83%d9%88%d9%86-%d8%b9%d8%b1%d9%81%d9%86%d8%a7-%d8%b3%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d9%81%d8%a7%d9%81-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%ab%d8%a7%d9%84%d9%8a-%d9%84%d9%84%d8%a3%d9%87/">قد نكون عرفنا سر الاصطفاف المثالي للأهرامات</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b9%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%a1-%d9%8a%d9%83%d8%aa%d8%b4%d9%81%d9%88%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b3%d8%b1%d8%a7%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%82%d8%af%d9%8a%d9%85%d8%a9-%d9%84%d8%b9%d9%84%d9%85/">العلماء يكتشفون الأسرار القديمة لعلم الفلك التي ساعدت في بناء الأهرامات</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ميرڤت الضاهر

مراجعة: هادية احمد زكي

<a href="https://www.iflscience.com/chinese-radar-spots-plasma-bubbles-over-the-pyramids-of-giza-75896">المصدر</a>

رادار صيني يرصد فقاعات من البلازما فوق أهرامات الجيزة

nobel_fisica24_600x450

إذا أدهشك ما رأيته في أحدث فيديو أبدعه الذكاء الاصطناعي، أو إذا أنقذ نظام كشف الاحتيال رصيدك المصرفي من براثن المجرمين، أو أضفى على يومك لمسة من السهولة بفضل قدرتك على إملاء رسالة نصية في أثناء العمل، فلا بد من توجيه الشكر لكوكبة من العلماء، لا سيما الرياضيين والمهندسين.

مع ذلك، يلوح في الأفق اسمان يترسخان بوصفهما علامتين فارقتين في عالم تقنية التعلم العميق التي تتيح هذه التجارب الرائعة: جون هوبفيلد عالم الفيزياء في جامعة برينستون، وجيفري هينتون عالم الحاسوب في جامعة تورنتو.

حصل الباحثان على جائزة نوبل في الفيزياء في 8 أكتوبر 2024، تقديرًا لعملهما الرائد في مجال الشبكات العصبية الاصطناعية.

مع أن الشبكات العصبية الاصطناعية مصممة على غرار الشبكات العصبية البيولوجية، استند عمل الباحثين على الفيزياء الإحصائية، وقد حصلوا على جائزة نوبل في الفيزياء.
<h3>كيفية حصر الخلايا العصبية:</h3>
تنبع الشبكات العصبية الاصطناعية من الدراسات التي أجريت على الخلايا العصبية في الأدمغة الحية. عام 1943، اقترح عالم الفيزيولوجيا العصبية وارن مكولوتش والمنطقي والتر بيتس نموذجًا بسيطًا يوضح كيفية عمل الخلية العصبية.

تتصل الخلايا العصبية بالخلایا المجاورة، ويمكنها تلقي إشارات منها. وفي نموذج «مكولوتش-بيتس»، للخلايا القدرة على جمع هذه الإشارات من ثم إرسالها إلى خلايا عصبية أخرى.

ثمّ لمسة فريدة وهي قدرة الخلايا العصبية على إدراك الإشارات القادمة من الخلايا العصبية المجاورة بطرق متفاوتة. تخيل أنك في موقف صعب وتحاول أن تقرر هل ستشتري هاتفًا جديدًا يتصدر قائمة المبيعات؟. فتبدأ بالتحدث مع أصدقائك، تسألهم عن آرائهم وتوصياتهم، وكل واحد يضفي لمسته الخاصة على قرارك.

تتمثل الإستراتيجية البسيطة في جمع توصيات جميع الأصدقاء، ثم اتخاذ قرار يتماشى مع رأي الأغلبية. مثلًا، تسأل ثلاثة أصدقاء: أليس وبوب وتشارلي، فيوافق أليس وبوب في حين يعترض تشارلي. بناءً على هذا التصويت، تقرر شراء الهاتف لأن الأغلبية كانت مع الشراء.

لكنك قد تميل إلى احتساب اعتراض تشارلي بثلاثة أصوات إذا كان على دراية واسعة، من ثم لن تشتري الهاتف لأن النتيجة ستكون صوتين مؤيدين مقابل ثلاثة أصوات معارضة.

أما في حالة أن لديك صديقًا لا تثق برأيه تمامًا في مسألة الأجهزة التقنية، فقد تقدر رأيه بالسلب، فتعد موافقته رفضًا ورفضه موافقة.

بالمقابل، قد يطلب منك الأصدقاء الآخرون توصيتك بشأن هل كان الهاتف الجديد خيارًا مناسبًا؟

بالمثل، في الشبكات العصبية الاصطناعية والبيولوجية، تجمع الخلايا العصبية الإشارات من الخلايا المجاورة وترسل إشاراتها إلى خلايا عصبية أخرى.

ينشأ عن هذه القدرة تمييز أساسي، وهو مسألة وجود دورة في الشبكة. مثلًا، أنت تسأل أليس وبوب وتشارلي اليوم، ثم تطلب أليس توصيتك غدًا، هنا تتشكل دورة: من أليس إليك، ثم منك إلى أليس.

حال عدم وجود دورة في اتصالات الخلايا العصبية، يسمي علماء الحاسوب هذا النوع من الشبكات «الشبكة العصبية التغذوية»، إذ تنظم الخلايا العصبية في طبقات.

تتكون الطبقة الأولى من المدخلات، وتستقبل الطبقة الثانية إشاراتها من الطبقة الأولى وهكذا، في حين تمثل الطبقة الأخيرة مخرجات الشبكة.

أما حال وجود دورة في الشبكة، يطلق علماء الحاسوب عليها اسم «الشبكة العصبية المتكررة»، وتصبح ترتيبات الخلايا العصبية أعقد مقارنةً بالشبكات التغذوية.
<h3>شبكة هوبفيلد:</h3>
استُوحي علم الشبكات العصبية الاصطناعية بدايةً من علم الأحياء، ولكن سرعان ما بدأت مجالات أخرى مثل المنطق والرياضيات والفيزياء تشكل مسار تطورها.

استعان الفيزيائي جون هوبفيلد بأفكار من الفيزياء لدراسة نوع معين من الشبكات العصبية المتكررة، التي تُسمى الآن شبكة هوبفيلد، وركز خصوصًا على ديناميكياتها، أي ما يحدث للشبكة بمرور الوقت.

تبرز أهمية هذه الديناميكيات أيضًا عندما تنتشر المعلومات عبر شبكات التواصل الاجتماعي، إذ نرى انتشار الصور الساخرة وتشكيل غرف الصدى على تلك الشبكات. في النهاية، تنشأ هذه الظواهر الجماعية من تبادل المعلومات البسيطة بين الأفراد.

كان هوبفيلد رائدًا في استخدام النماذج المستوحاة من الفيزياء، خصوصًا تلك التي طُورت لدراسة المغناطيسية، لفهم ديناميكيات الشبكات العصبية المتكررة. وأظهر أن هذه الديناميكيات قد تمنح الشبكات العصبية شكلًا من أشكال الذاكرة.
<h3>آلات بولتزمان والتكاثر العكسي:</h3>
خلال ثمانينيات القرن العشرين، وسع جيفري هينتون وعالم الأعصاب الحاسوبي تيرينس سينوفسكي وآخرون أفكار هوبفيلد لإنشاء فئة جديدة من النماذج تُسمى آلات بولتزمان، التي سُميت تيمنًا بالفيزيائي لودفيج بولتزمان.

كما يوحي الاسم، فإن تصميم هذه النماذج متأصل في الفيزياء الإحصائية التي ابتكرها بولتزمان.

على عكس شبكات هوبفيلد التي يمكنها تخزين الأنماط وتصحيح الأخطاء –كما يفعل المدقق الإملائي– فإن آلات بولتزمان تستطيع توليد أنماط جديدة، ما مهد الطريق لثورة الذكاء الاصطناعي التوليدي الحديثة.

كان هينتون أيضًا جزءًا من إنجاز آخر ظهر في الثمانينيات وهو التكاثر العكسي. إذا كنت ترغب في أن تقوم الشبكات العصبية الاصطناعية بمهام معقدة، يجب عليك بطريقة ما اختيار الأوزان الصحيحة للاتصالات بين الخلايا العصبية.

التكاثر العكسي خوارزمية أساسية تتيح اختيار الأوزان بناءً على أداء الشبكة على مجموعة بيانات التدريب. مع ذلك، يظل تدريب الشبكات العصبية الاصطناعية متعددة الطبقات مهمًا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d9%88%d8%a8%d9%84-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d9%82%d8%aa%d8%b5%d8%a7%d8%af/">لماذا فازت كلاوديا غولدين بجائزة نوبل للاقتصاد</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%aa%d9%88%d8%ab%d8%a7%d9%86%d9%8a%d8%a9/">فيزياء الأتوثانية: سبب فوز ثلاثة علماء بجائزة نوبل</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://www.sciencealert.com/nobel-prize-in-physics-how-hopfield-and-hintons-ai-changed-our-world">المصدر</a>

جائزة نوبل في الفيزياء: كيف غير هوبفيلد وهينتون عالمنا بفضل الذكاء الاصطناعي؟

jupiters-moon-io-artwork-6394257.jpg

يعد قمر المشتري آيو الجسم الأكثر بركانية في النظام الشمسي. لقد اقتربت مركبة الفضاء جونو التابعة لوكالة ناسا من آيو أكثر فأكثر في العامين الماضيين، ما منحنا أول صور مقربة للقمر منذ 25 عامًا. على هذا، فإن الصور التي التقطتها كاميرا مركبة جونو الأخيرة أظهرت بركانًا جديدًا ظهر بعد فترة من زيارة مركبة الفضاء جاليليو للمنطقة.

يقع البركان الجديد جنوب خط استواء قمر المشتري آيو مباشرةً؛ إذ إنه بسبب التسخين المديّ المنبعث من كوكب المشتري الذي تسبب بنشاط آيو البركاني، فإن معظم البراكين تتمركز في منطقة خط استواء القمر آيو على بعد نحو 30 درجة شمال خط الاستواء وجنوبه.

عندما صورت مركبة الفضاء جاليليو التابعة لوكالة ناسا المنطقة التي رُصد فيها البركان الجديد عام 1997، كان السطح بلا ملامح. يقع ذلك البركان الجديد قرب بركان يدعى كانيهيكيلي، وقد كشفت صورة جونو كام في أبريل عام 2024 عن تدفقات عدة من الحمم والرواسب البركانية التي تغطي مساحة تبلغ نحو 180 كيلومترًا عرضًا و 180 كيلومترًا طولًا.

وفقًا لـ مايكل رافين مدير المشاريع المتقدمة في شركة مالين سبيس ساينس سيستمز التي بنت وشغّلت جونو كام لمهمة جونو التابعة لوكالة ناسا: «تُظهر صور جونو كام الأخيرة تغييرات عدة في آيو، بما فيها تلك الميزة البركانية الكبيرة والمعقدة التي تبدو وكأنها تشكلت من العدم منذ عام 1997».

مما لا شك فيه أن البركان لم يتشكل من العدم؛ حيث يقع آيو في مكان صعب من الناحية المدارية. يتبدد الاحتكاك المدي من كوكب المشتري الضخم ومن قمره أوروبا على هيئة طاقة مدارية وحرارية في آيو. إضافةً إلى ذلك، يتبدد الاحتكاك المدي في الأقمار المحيطة للمشتري مثل أوروبا وغانيميد وكاليستو، في حين تحافظ الحرارة على المحيطات تحت السطحية على صورة سوائل.

مع أن آيو لا يحتوي على محيط على سطحه، لكن الحرارة تتسبب في تدفق الصهارة وخروجها من السطح على هيئة براكين. فضلًا عن ذلك، يوجد في آيو أكثر من 400 بركان نشط، ويكون السطح مغطى بمركبات كبريتية ناجمة عن تلك الانفجارات التي تمنحه ألوانه.

التقطت جونو كام أفضل صورة للمنطقة وللبركان الجديد في 3 فبراير في عام 2024 من مسافة تبلغ نحو 2530 كيلومترًا، في حين يبلغ المقياس نحو 1.7 كيلومترًا لكل بكسل. في هذه الصور يُضاء آيو بوساطة أشعة الشمس المرتدة عن كوكب المشتري.

ومع أن هناك أسئلةً عدة لم تُعرف بعد فيما يخص آيو وبراكينه وتكوينه الداخلي، يدرك العلماء أن التسخين المدّي من كوكب المشتري هو المصدر الأساسي للحرارة في القمر، لكنهم غير متأكدين من كيفية توزيع الحرارة بداخله، إضافةً إلى أنهم غير متأكدين من مدى محيط الصهارة في آيو. على هذا، يرغب العلماء بمعرفة ما الذي يثير الانفجارات وما الذي يثير الأنواع المختلفة للانفجارات الأخرى كالأعمدة وتدفقات الحمم البركانية والتدفقات الحرارية.

كثير من الأسئلة التي تُعنى بالتاريخ البركاني لآيو، إضافةً إلى عدد المرات التي يُعاد تشكيل سطحه فيها لم يُجاب عنها بعد، إذ لا يوجد حفر ارتطام على سطح آيو ما يعني أن سطحه لابد أن يكون قد تشكل حديثًا.

يحرص الباحثون أيضًا على فهم كيف يمكن للغازات الناتجة عن الانفجارات البركانية أن تؤثر في السطح والغلاف الجوي الرقيق للغاية للقمر. من المحتمل أن يكون النشاط البركاني في آيو قد تغير بمرور الوقت، فضلًا عن أن كيفية حدوث النشاط البركاني وما يحركه غير معروفين بعد.

لن تساعدنا الإجابات على هذه الأسئلة فقط في فهم آيو وحسب، بل ستساعدنا أيضًا على فهم الكواكب الصخرية الأخرى.

إن اكتشاف جونو كام لبركان جديد على سطح آيو يعد أمرًا مثيرًا للاهتمام، إذ تسهم ملاحظاتها بنحو ملحوظ في مجموعة المعارف. مع ذلك، لن توفر جونو كام الإجابات المتعمقة التي يبحث عنها العلماء. لذلك، من المقرر أن تجري عمليات تحليق عدة بالقرب من آيو مستقبلًا، وسيكون آخرها في عام 2025. من المؤسف أن جونو كام ستبتعد أكثر عن القمر وسيكون آخر تحليق لها على مسافة 94000 كيلومترًا.

على هذا، تسلط هذه الصور الضوء على جزء مهم من مهمة جونو، إذ إن جونو كام ليست بتلك الأداة العملية بالمعنى الدقيق للكلمة، فقد أُدرجت في البرنامج للجميع وستكون الصور متاحة مجانًا لأي شخص للعمل عليها ونشرها.

أثبتت جونو كام جدارتها وقيمتها العلمية من خلال رصد البركان الجديد.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b3%d8%b7%d8%ad-%d9%82%d9%85%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b4%d8%aa%d8%b1%d9%8a-%d8%a2%d9%8a%d9%88-%d9%85%d8%ba%d8%b7%d9%89-%d8%a8%d8%a8%d8%ad%d9%8a%d8%b1%d8%a7%d8%aa-%d9%85%d9%86-%d8%a7%d9%84/">سطح قمر المشتري (آيو) مغطى ببحيرات من الحمم البركانية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%82%d9%85%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b4%d8%aa%d8%b1%d9%8a-%d8%a2%d9%8a%d9%88/">ناسا تكتشف بحيرة ضخمة من الحمم البركانية على سطح قمر المشتري «آيو»</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ريمي سليمان

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/massive-new-volcano-discovered-erupting-on-jupiters-moon-io">المصدر</a>

اكتشاف بركان ضخم جديد ينفجر على قمر كوكب المشتري آيو

moon-facts

قد يؤدي فقدان القطار أو الحافلة إلى إفساد يومك، لكن تفويت رحلة العودة إلى الأرض يمثل مستوى آخر تمامًا من الإزعاج.

لحسن الحظ، تمضي وكالة ناسا قدمًا في خططها لتحديد منطقة زمنية موحدة على القمر.

سيُستخدم التوقيت القمري المنسق (LTC) المقترح لجدولة المهام والاستكشافات على القمر، ما يسهل الجهود المستقبلية لإنشاء قاعدة دائمة على القمر.

نوقشت الفكرة من قبل، لكن وفقًا لناسا فإنها ستعمل الآن مع الحكومة الأمريكية والشركاء التجاريين ومنظمات المعايير الدولية، للتحقق من أننا نعرف دائمًا الوقت على القمر.

يقول مهندس الطيران بن أشمان: «مع نمو صناعة الفضاء التجارية وتزايد نشاط الدول على القمر، تزداد الحاجة إلى توحيد الوقت. التعريف المشترك للوقت جزء مهم من العمليات الآمنة والمرنة والمستدامة».

يريد الباحثون في ناسا استخدام الساعات الذرية لمعرفة الوقت على القمر، بالطريقة ذاتها التي تُستخدم بها على الأرض.

تعتمد هذه الساعات على تردد الطاقة المطلوب للإلكترونات لتغيير حالتها في أنواع معينة من الذرات، ما يسمح لنا بتتبع الوقت بدقة فائقة.

لكن المشكلة أن اختلاف الجاذبية بين الأرض والقمر سيؤدي إلى اختلاف في احتساب الوقت، إذ تكتسب الساعات الموجودة على سطح القمر 56 ميكرو ثانية يوميًا مقارنةً بساعة أرضية.

تقول شيريل جراملينج، كبيرة مهندسي أنظمة الملاحة في ناسا: «بالنسبة إلى شيء يسافر بسرعة الضوء، فإن 56 ميكرو ثانية تكفي لقطع مسافة 168 ملعب كرة قدم تقريبًا، أي نحو 17 كيلومترًا».

«إذا كان شخص ما يدور حول القمر، فإن المراقب على الأرض الذي لا يعوض تأثيرات النسبية على مدار يوم واحد سيظن أن رائد الفضاء الذي يدور حول القمر يبعد 17 كيلومترًا عن المكان الموجود فيه بالفعل».

يعمل العلماء بجد على اكتشاف النماذج الرياضية المطلوبة لحل هذه المشكلة الصعبة، والتحقق من أن ساعات رواد الفضاء ومشغلي التحكم الأرضي متزامنة جيدًا.

فور التغلب على هذه التحديات، فإن علماء ناسا واثقون من توسع النظام جيدًا بما يكفي ليكون مفيدًا عبر النظام الشمسي بأكمله، وليس فقط القمر، ما سيفيد في جدولة مكالمات الفيديو إلى المريخ يومًا ما.

هذا التطوير للتوقيت القمري المنسق جزء أساسي من مشروع أرتميس، وهو جهود وكالة ناسا لتأسيس أول وجود بشري طويل الأمد على القمر.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d9%8a%d9%85%d9%84%d9%83-%d8%a7%d9%84%d9%82%d9%85%d8%b1-%d8%ba%d9%84%d8%a7%d9%81%d9%8b%d8%a7-%d8%ac%d9%88%d9%8a%d9%8b%d8%a7%d8%9f/">هل يملك القمر غلافًا جويًا؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b4%d9%8a%d8%a1-%d9%85%d8%a7-%d8%a8%d8%af%d8%a7%d8%ae%d9%84-%d8%a7%d9%84%d9%82%d9%85%d8%b1-%d9%82%d8%af-%d9%8a%d9%83%d8%b4%d9%81-%d8%b3%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%af%d9%88%d8%a7%d9%85%d8%a7%d8%aa-%d8%a7/">شيء ما بداخل القمر قد يكشف سر الدوامات الغامضة على سطحه</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: أكرم محيي الدين

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/nasa-is-pushing-ahead-with-plans-to-set-a-time-zone-on-the-moon">المصدر</a>

ناسا تمضي قدمًا في خططها لتحديد منطقة زمنية على القمر

26b43792-5219-4f21-ba4a-c0a804f0a005_w1200_r1.33_fpx33.72_fpy44.99

في غضون أسابيع قليلة، ستحتضن الأرض قمرًا صغيرًا لمدة 56.6 يومًا. يبدو أن الكويكب الذي يتجه نحو الأرض سيحظى بمصير غير عادي، فمن المحتمل أن يُحتجز في مدار كوكبنا بدلًا من أن يحطم الغلاف الجوي. ورغم أن زيارته ستكون قصيرة، فإنه من المتوقع أن يبقى تحت تأثير جاذبية الأرض مدة شهرين فقط.

اكتُشف الكويكب، المسمى 2024 PT5، في 7 أغسطس، ويبلغ قطره نحو 10 أمتار (33 قدمًا).

أجرى عالما الفلك من جامعة كومبلوتنسي بمدريد، كارلوس دي لا فوينتي ماركوس وراؤول دي لا فوينتي ماركوس، دراسة حول مدار هذا الجسم، وتوصلوا إلى أنه سيبتعرض للاحتجاز في مدار الأرض لفترة قصيرة بين 29 سبتمبر و25 نوفمبر. وبعد ذلك، سيعود إلى مدار الشمس ويواصل رحلته عبر النظام الشمسي.
وبصيغةٍ أخرى، ستعيش الأرض لمدة 56.6 يومًا مع قمرين، أحدهما القمر حقيقي والآخر قمرٌ صغير.

تشير الدراسات إلى أن الكويكب 2024 PT5 من غير المرجح أن يكون صناعيًا، مما يعني أنه ليس مجرد قطعة من الحطام الفضائي، بل قد يكون كويكب أرجونا، وهوحزام قريب من الأر، ولهذا الكويكب مدار مشابه لمدار كوكبنا. وقد سُمي أرجونا على اسم أمير قديم من مملكة كورو، الواقعة في الهند الحالية، وهو شخصية محورية في الملحمة الهندوسية "ماهابهاراتا".

من المؤسف أنه من غير المحتمل أن تتمكن من إلقاء نظرة على القمر الصغير في فترة استقبال الأرض له. وفقًا لبيانات الأجسام الصغيرة التابعة لوكالة ناسا، فإن 2024 PT5 يمتلك حجمًا مطلقًا يبلغ 27.6، مما يجعله خافتًا جدًا ولن يكون مرئيًا باستخدام معظم تلسكوبات الهواة.

لقد زينت الكويكبات الصغيرة وجود الأرض في السابق. كان الكويكب 2022 NX1 قمرًا صغيرًا قصير العمر في عام 1981، إذ غادر سريعًا قبضة كوكبنا قبل أن يعود قمرًا صغيرًا مرة أخرى في عام 2022. ومن المتوقع أن يعود بهذه الصورة في عام 2051.

كما يُتوقع أن يزور الكويكب 2024 PT5 الأرض مرات متعددة بصفة قمر صغير، فمن المرجح أن يعود إلى مدار الأرض في يناير 2025 قبل أن يُغادر سريعًا ويعود مرة أخرى في عام 2055.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%83%d9%88%d9%8a%d9%83%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b1%d8%b6/">كم يجب أن تكون بعيدًا إذا ضرب كويكب صغير الأرض؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d9%84%d8%b3%d9%83%d9%88%d8%a8-%d8%ac%d9%8a%d9%85%d8%b3-%d9%88%d9%8a%d8%a8/">ناسا تعلن عن اصطدام كويكب صغير بتلسكوب جيمس ويب</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.iflscience.com/asteroid-2024-pt5-is-set-to-be-a-mini-moon-of-earth-for-two-months-75955">المصدر</a>

الكويكب 2024 PT5 مُعد ليصبح قمرًا صغيرًا يرافق الأرض – لكن فقط لمدة شهرين

AjUYHkj8dzmXfLrz4whdpe-320-80

في النظام الشمسي الخارجي، بعيدًا عن ضوء الشمس ودفئها، تصبح الأمور غريبة جدًا. فهناك تدور مجموعات من الصخور في حلقات غير مألوفة، ويرجعها بعض علماء الفلك إلى وجود كوكب عملاق غير مرئي يختبئ على أطراف النظام الشمسي.

حتى الآن، لم تُسفر عمليات البحث عن الكوكب التاسع الافتراضي عن أي اكتشافات، ولعل أحد أقوى التفسيرات هو أن الكوكب التاسع قد لا يكون موجودًا على الإطلاق. ولكن إذا كانت هذه هي الحال، فكيف نفسر تلك المدارات الغريبة؟ حسنًا، هناك ورقة بحثية جديدة تقدم حلاً محتملاً: نجم غريب.

لا بكل تأكيد، لا يوجد نجم هناك الآن. لكن منذ مليارات السنين، ربما مرّ جسم ضخم بالقرب من النظام الشمسي، ما أثار مدارات الأجرام السماوية بفعل جاذبيته، فتسببت في تلك المدارات الشاذة. وقد ينتهي المطاف ببعض هذه الأجرام إلى الاقتراب من الشمس، لتصبح اليوم أقمارًا غريبة أسرتْها الكواكب العملاقة.

هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه فريق من علماء الفيزياء الفلكية بقيادة سوزان بفالزنر من مركز أبحاث يوليش في ألمانيا، الذين أجروا محاكاة حاسوبية لدراسة تأثيرات النجوم ذات الكتل والمسافات المتفاوتة في النظام الشمسي في أثناء مرورها.

يقول عالم الفيزياء الفلكية أميث جوفيند من مركز أبحاث يوليش: «أفضل تطابق للنظام الشمسي الخارجي الذي وجدناه من خلال عمليات المحاكاة هو نجم أخف قليلاً من شمسنا بنحو 80% من كتلتها … مر هذا النجم بالقرب من شمسنا على مسافة تقدر بحوالي 16.5 مليار كيلومتر، أي بنحو 110 ضعف من المسافة بين الأرض والشمس وأقل بقليل من أربعة أضعاف مسافة أبعد كوكب: نبتون».

تدور معظم الأجسام داخل النظام الشمسي في تكوين قرص مسطح إلى حد ما، وهو ما يُعد بقايا من طريقة تشكيل النظام الشمسي؛ فعندما كانت الشمس نجمًا صغيرًا يدور منذ 4.6 مليار سنة تقريبًا، كانت المادة من السحابة المحيطة بها تدور حولها ما أغذى نموها. ومع مرور الوقت، تسطحت هذه المادة الدوارة بشكل قرص تمامًا مثل كرة من عجينة البيتزا التي تتسطح أثناء دورانها.

ما لم تلتهمه الشمس تحول إلى النظام الشمسي بكل كواكبه وكويكباته وأقماره. ولأن النظام الشمسي لم يتعرض لأي شيء مدمر، بقيت تلك الكواكب والكويكبات والأقمار في ذلك القرص.

لكن النظام الشمسي الخارجي يختلف تمامًا، إذ توجد أسراب من الصخور التي تدور حول الشمس في مدار نبتون -الأجرام وراء نبتون، أو TNOs- بزوايا ميلان غير عادية، وبعض هذه الزوايا مائلة لدرجة تجعل الجسم يدور تقريبًا حول أقطاب الشمس، بدلًا من خط استوائها.

ويشير بعض العلماء إلى أن هذه المدارات تتفق مع تأثير جاذبي لكوكب يصل إلى خمسة أضعاف كتلة الأرض. لكن الفضاء ليس فارغًا ومع إنه لا توجد نجوم قريبة من الشمس الآن، فمن المحتمل أنها كانت موجودة في الماضي. فعادة ما تولد النجوم في سحب كثيفة، حيث يتولد كثير من النجوم الأخرى، وتبدأ حياتها في بيئات مزدحمة جدًا.

أجرت بفالزنر وزملاؤها أكثر من 3000 محاكاة، وفيها تعديلات كثيرة لمختلف النجوم ومدى قربها من النظام الشمسي، ولاحظوا النتائج وقارنوها بالمدارات الشاذة المعروفة لمجموعات الأجسام وراء نبتونية. فوجدوا أن مرورًا سريعًا لنجم أصغر قليلًا من الشمس عبر النظام الشمسي الخارجي قد يكون ما سبب الفوضى غير المنتظمة الموجودة اليوم.

وقد تكون هذه المدارات الغريبة نتاج تأثير قريب من نجم لعدد من الأجسام مثل (2008 KV42) و(2011 KT19) التي تدور في الاتجاه المعاكس للكواكب بميل عمودي تقريبًا.

يقول سيمون بورتيغيز زوارت من جامعة ليدن في هولندا: «التقطت الكواكب العملاقة هذه الأجسام لتصبح أقمارها، وهذا قد يفسر سبب وجود نوعين مختلفين من الأقمار لدى الكواكب الخارجية لنظامنا الشمسي».

ما تزال الدراسة بعيدة كل البعد عن الحسم، إذ توجد أسباب كثيرة قد تجعلنا لا نرصد الكوكب التاسع، ومنها حقيقة أنه قد يكون خافتًا جدًا وبعيدًا جدًا. ومن المحتمل أيضًا أننا لا نعمل ببيانات كافية، فكل شيء بعيد عن الشمس تصعب رؤيته، لذا قد تكون البيانات التي نستطيع الحصول عليها ناتجة عن تحيز اختيار ومقصورة فقط على ما نستطيع رؤيته بتقنياتنا الحالية.

لكن فكرة المرور النجمي ليست غير معقولة، بل توفر حلًا جذابًا، تقول بفالزنر: «يكمن جمال هذا النموذج في بساطته. إذ يجيب كثيرًا من الأسئلة المفتوحة حول نظامنا الشمسي بسبب واحد فقط».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/علماء-يجدون-على-وجود-الكوكب-التاسع/">علماء يجدون أدلة على وجود الكوكب التاسع مختبئا في نظامنا الشمسي</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الكوكب-التاسع-خلف-نبتون/">دراسة علمية تجد أدلة قوية على وجود الكوكب التاسع خلف كوكب نبتون</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/new-simulations-suggest-planet-nine-might-not-be-a-planet-at-all/">المصدر</a>

محاكاة جديدة تفيد بأن الكوكب التاسع قد يخفي سرًا أكبر من كونه كوكبًا

apple-airpods-lawsuit

لأول مرة، صرحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية باستخدام سماعات أبل «إير بودز برو» بوصفها مساعِدات سمعية.

حصلت شركة أبل على موافقة الجهات التنظيمية الأمريكية لإضافة ميزة تسمح باستخدام سماعات الأذن «إير بودز برو» بوصفها مساعِدات سمعية، ما قد يؤثر في هذا السوق.

أعلنت الشركة عن تحديث «إير بودز برو 2»، وهي ترقية برمجية قيد الإنشاء، ستسمح للأشخاص باختبار سمعهم، والحصول على مساعدة في الإنصات إلى الحياة اليومية والبث عبر الإنترنت.

أشارت إدارة الغذاء والدواء إلى ميزة المساعدة السمعية للأجهزة، إذ أظهرت رأي المستخدمين الذين وجدوا أنها مفيدة مثل الأجهزة المركبة تركيبًا احترافيًا.

قالت ميشيل تارفر، القائمة بأعمال مدير إدارة الغذاء والدواء: «إن فقدان السمع مشكلة صحية عامة تؤثر في الملايين. يعزز برنامج أبل توافر وإمكانية الوصول إلى وسائل دعم السمع للبالغين الذين يعانون فقدان السمع الخفيف إلى المتوسط».

يبلغ سعر «إير بودز برو 2» 249 دولارًا، وهو أقل بكثير من متوسط ​​سعر المعينات السمعية من الفئة السريرية، لكن سيتطلب الأمر من المهتمين تبني أجهزة أبل.

إلى جانب الميزة الجديدة، ستتمكن «إير بودز برو 2»، المستخدمة مع أجهزة «آي باد» أو «أيفون»، من اختبار السمع، وإنشاء ملف تعريف سمع للمستخدم يُخزن في تطبيق «أبل هيلث».

يستغرق الاختبار نحو خمس دقائق، إذ ينقر المستخدِم شاشة الجهاز عند سماع نغمات بمستويات صوت وترددات مختلفة. ثم تُستخدم النتائج لمعايرة المُعين السمعي.

قالت أبل إن هذا الملف التعريفي «يُطبق تلقائيًا على الموسيقى والأفلام والألعاب والمكالمات الهاتفية عبر الأجهزة، دون الحاجة إلى ضبط أي إعدادات». في حين لا تتكيف المعينات السمعية النموذجية مع المحتوى المتدفق أو المكالمات الهاتفية.

قال الدكتور سومبول ديساي، نائب الرئيس لشؤون الصحة في أبل: «صحة السمع جزء أساسي من صحتنا العامة، مع ذلك يتجاهلها الكثيرون».

وفقًا لشركة أبل، تشير الأبحاث إلى أن أكثر من مليار شخص حول العالم يعانون فقدان السمع الخفيف إلى المتوسط.

تخطط الشركة المصنعة لأيفون لإتاحة الميزات في أكثر من 100 دولة خلال الشهور المقبلة، في انتظار الحصول على ترخيص السلطات الصحية. أيضًا تسعى أبل لدمج ميزات الصحة واللياقة البدنية في منتجاتها.

بوسع «أبل ووتش» تذكير الأشخاص بموعد تناول الدواء، أو التحذير من مستويات الضوضاء الضارة، أو اكتشاف عدم انتظام ضربات القلب الذي يستوجب فحصًا طبيًا. ويمكنها أيضًا إخبار النساء بموعد التبويض المحتمل.

أعلنت نسخة جديدة من «أبل ووتش» هذا الأسبوع عن إضافة إمكانية اكتشاف انقطاع النفس في أثناء النوم، وهي حالة خطيرة يتوقف فيها التنفس في أثناء النوم.

وفقًا لشركة التكنولوجيا العملاقة، يجمع تطبيق أبل هيلث البيانات ثم يستخدم التعلم الآلي للتوصل إلى النتائج، وحفظ المعلومات على الأجهزة. تتضمن مقاييس الصحة التي تقدمها أبل معدلات ضربات القلب والتنفس، ومستوى سكر الدم، ومدى جودة النوم.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ac%d9%85%d9%8a%d8%b9-%d9%85%d8%a7-%d8%a3%d8%b9%d9%84%d9%86%d8%aa-%d8%b9%d9%86%d9%87-%d8%a2%d8%a8%d9%84%d8%8c-%d9%85%d9%86-%d8%ad%d9%88%d8%a7%d8%b3%d9%8a%d8%a8-mac-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84/">جميع ما أعلنت عنه آبل، من حواسيب Mac إلى الرقاقات الجديدة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b3%d9%85%d8%a7%d8%b9%d8%a7%d8%aa-%d9%85%d9%86-%d8%ba%d9%88%d8%ba%d9%84-%d8%aa%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%aa%d8%b1%d8%ac%d9%85%d8%a9-%d8%a3%d9%83%d8%ab%d8%b1-%d9%85%d9%86-40-%d9%84%d8%ba/">سماعات من غوغل تستطيع ترجمة أكثر من 40 لغة لحظيًا</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: أكرم محيي الدين

مراجعة: لبنى حمزة

<a href="https://www.sciencealert.com/fda-approves-apple-airpods-pro-as-hearing-aids-in-industry-first">المصدر</a>

هل تصبح سماعات أبل بديلًا من السماعات الطبية لتعزيز السمع؟

Physics_Consciousness

في تجربة جديدة ورائدة خدّر العلماء الفئران وأثبتوا أن الهياكل الدقيقة في أدمغة القوارض لها دور حاسم في إدراك الوعي. هذه الهياكل الأنبوبية المجهرية، المعروفة باسم (الأنابيب الدقيقة)، لا تعتمد على القوانين التقليدية للفيزياء كما نعرفها. بل يعتقد العلماء أن هذه الأنابيب تُجري عمليات مدهشة في عالم الكم.

واستنادًا إلى أعمال بحثية سابقة، استنتجت الدراسة أن هذه العمليات الكمومية قد تحدث أيضًا في أدمغة البشر.

استخدم العلماء في كلية ويليسلي بولاية ماساتشوستس الأيزوفلورين على القوارض في إطار تجاربهم على أدمغة الفئران، وهو مخدر عام يُستخدم للحفاظ على حالة فقدان الوعي في أثناء العمليات الجراحية. تلقت مجموعة من الفئران المخدرة كذلك أدوية تُثبّت الأنابيب الدقيقة، في حين لم تُعطَ هذه الأدوية للمجموعة الأخرى. أظهرت النتائج أن الفئران التي تلقت المثبتات ظلت واعية فترة أطول مقارنةً بالفئران التي لم تتلقَ المثبتات، إذ فقدت الأخيرة الاستجابة الصحيحة بسرعة أكبر (أي قدرتها على استعادة الوضع الطبيعي). وقد نُشرت هذه النتائج في مجلة eNeuro التي تخضع لمراجعة الأقران في أغسطس 2024.

تكتسب دراسة ويليسلي أهمية بالغة لأنها تسهم في إضفاء المزيد من الوضوح على لغز الوعي الذي حير العلماء عقودًا طويلة. إنها خطوة كبيرة نحو تأكيد النظرية التي تفترض أن أدمغتنا تُجري عمليات كمومية، وهذه القدرة هي التي تولّد وعينا، وهي فكرة نالت رواجًا كبيرًا على مدى الثلاثة عقود الماضية.

ظهرت فكرة ارتباط فيزياء الكم بالوعي أول مرة في التسعينيات، عندما طرح الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل، روجر بنروز، بالتعاون مع طبيب التخدير ستيوارت هاميروف، فكرة الأنابيب الدقيقة العصبية التي تؤدي بعمليات كمومية في أدمغتنا ينتج عنها الوعي. وفي بحث نُشر عام 1996، افترضا أن الوعي يعمل كموجة كمومية تنتقل عبر الأنابيب الدقيقة في الدماغ، ما أُطلق عليه اسم نظرية (Orch OR) التي تشير إلى قدرة الأنابيب الدقيقة على إجراء تحليلات كمية من خلال عملية رياضية أطلق عليها بنروز اسم (الاختزال الموضوعي).

لا تتعامل فيزياء الكم مع الجسيمات بالأسلوب الذي تعتمده الفيزياء الكلاسيكية، فللجسيم موقع فيزيائي محدد كلاسيكيًا، بينا يُعد سحابة من الاحتمالات في فيزياء الكم. وعندما يتفاعل الجسيم مع بيئته -كما يحدث عند مراقبته بواسطة جهاز قياس- يفقد التراكب الكمومي الذي يسمح له بالوجود في حالات متعددة، وينهار إلى حالة محددة يمكن قياسها. وقد افترض بنروز أن انهيار دالة الموجة الكمومية بهذه الطريقة في الدماغ يؤدي إلى لحظة من الوعي.

في حال تأكيد صحة نظرية الكم للوعي المرتبطة بالأنابيب الدقيقة، فقد يحدث تغيير جذري في فهمنا للوعي، بل ويُعزّز النظرية التي تفترض أن الوعي قد يوجد على المستوى الكمومي في جميع الأماكن في الوقت ذاته. وبعبارة أخرى، يمكن للوعي أن يكون حاضرًا في كل مكان بالتزامن، ما يشير إلى إمكانية ارتباط وعيك بالجسيمات الكمومية خارج دماغك، وربما يتشابك مع وعي منتشر في أرجاء الكون.

تواجه نظرية (Orch OR) بعض الشكوك من العلماء، لأن التأثيرات الكمومية التي تُلاحظ تُنتج فقط في المختبرات عند درجات حرارة شديدة البرودة. إذ تعتمد الحواسيب الكمومية الحديثة مثلًا على درجات حرارة تقترب من الصفر المطلق (حوالي -273 درجة مئوية) للحفاظ على حالتها الكمومية. أما الدماغ فتتراوح حرارته بين 32 و40 درجة مئوية في أعمق مناطقه، فتبدو تلك الظروف خارج النطاق اللازم للظواهر الكمومية، وفقًا لدراسة أُجريت عام 2022. لكن الأبحاث على مدى سنوات جمعت بيانات مشجعة تشير إلى أن بعض العمليات الكمومية قد تكون مسؤولة بالفعل عن وظائف الحياة في الكائنات الحية، ومنها الحيوانات والنباتات.

يعتقد العلماء مثلًا أن النباتات التي تعيش في درجات حرارة أعلى بكثير من الصفر المطلق قد تستخدم العمليات الكمومية لتحويل الضوء بكفاءة إلى طاقة. فأولاً، تحول النباتات الفوتونات (أو جزيئات الضوء) إلى شكل من المادة يُعرف بالإكسيتونات، ثم تنقلها إلى البلاستيدات الخضراء لبدء عملية التركيب الضوئي. ويجب خلال هذه الرحلة أن تتنتقل الإكسيتونات بسرعة حول الهياكل الداخلية للنبات للحفاظ على طاقتها حتى تصل إلى وجهتها. ويقترح العلماء أن النباتات قد تستخدم خاصية التراكب الكمومي لاستكشاف جميع المسارات الممكنة في وقت واحد، ما يساعدها على الوصول إلى وجهتها بأكثر الطرق فعالية.

وبالمثل، قد يكون من المعقول أن تعمل مليارات الخلايا العصبية في الدماغ بالتزامن باستخدام خاصية التشابك الكمومي، وهي ظاهرة تشير إلى ارتباط جسيمين بعيدين جدًا عن بعضهما. لاحظ العلماء هذا التشابك في الجسيمات الذرية، فعند دراسة أحد الجسيمات، يتغير جسيم آخر بعيد عنه في خصائصه، رغم عدم وجود أي اتصال مباشر بينهما. وقد أظهرت دراسة نُشرت في أغسطس 2024 في مجلة (Physics Review E) أن مادة الميالين الدهنية التي تغلف محاور الخلايا العصبية قد توفر بيئة مثالية لهذا التشابك. وبما أن الدماغ يبدو قادرًا على إجراء عمليات كمومية، قد تكون هذه العمليات أساسًا لنشوء الوعي.

دعمت دراسات بارزة أخرى أيضًا هذا المنظور الكمومي للوعي، وفي إحدى الدراسات استخدم العلماء جسيمات الضوء لاختبار الأنابيب الدقيقة، ووجدوا أن الإشارة لم تتحلل، بل أظهرت تماسكًا كموميًا أطول مما كان متوقعًا. وفي دراسة أجراها الفيزيائي وأستاذ الأورام جاك توزينسكي، استُخدمت الفوتونات فوق البنفسجية لإحداث تفاعلات كمومية استمرت لمدة تصل إلى خمس نانوثانية، وهي فترة أطول بآلاف المرات مما كان يُتوقع في الأنابيب الدقيقة. كما أجرى باحثون في جامعة سنترال فلوريدا تجارب على الأنابيب الدقيقة باستخدام الضوء المرئي، وقاسوا مدة إعادة إصدار الضوء، ولاحظوا أنها امتدت على مدى مئات المللي ثانية، وهي فترة كافية لعمل الدماغ.

تُعد هذه النتائج بمثابة دليل ملموس على قدرة الخلايا العصبية على العمل بسرعات تسمح بإجراء عمليات كمومية. هذا التقدم يُقربنا خطوة أخرى من فهم كيفية ارتباط أدمغتنا -وربما وعينا- بالكون الكمومي. قد تفتح فكرة (العقل بوصفه ظاهرة كمومية) لنا أفقًا جديدًا في تفسير مجموعة واسعة من الأسئلة، مثل وعي مرضى الغيبوبة أو الحيوانات.يقول عالم الأعصاب مايك ويست بوصفه أستاذ في كلية ويليسلي ومشارك في الدراسة: «إضافةً إلى هذا العمل الجديد الذي يساعدنا على فهم كيفية معالجة المشكلات الصحية المتعلقة بالدماغ، فإننا على أعتاب عصر جديد لفهمنا لطبيعتنا البشرية».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الوعي-البشري-قد-يكون-ناجمًا-عن-تشابك-كم/">الوعي البشري قد يكون ناجمًا عن تشابك كمومي في الخلايا العصبية!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/نظرية-المعلومات-والوعي/">من أين ينشأ الوعي؟ مناقشة أبرز النظريات العلمية</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.popularmechanics.com/science/a62373322/quantum-theory-of-consciousness/">المصدر</a>

بحث رائد جديد: يمتلك وعيك قدرة التواصل مع الكون بأسره

GettyImages-1991171867

من أشجار الخشب الأحمر الساحلية الشاهقة إلى أشجار الصنوبر والتنوب التي تعود إلى عصر الديناصورات، التي باتت رمزًا لشجرة عيد الميلاد المثالية، حتى النباتات الخشبية التي كانت شاهدة على العصور، باتت اليوم تواجه العديد من التحديات.

يبدو أن فقدان بعض الأنواع لا يعرض الغابات المحلية للخطر فحسب، بل يهدد أيضًا النظم البيئية بأكملها، كما تكشف الأبحاث.

عام 2021، كشف تقييم عالمي بعنوان «حالة أشجار العالم» أن ثلث جميع أنواع الأشجار اليوم باتت على شفا الانقراض. يصل عدد هذه الأنواع المهددة بالانقراض إلى نحو 17,500 نوع من الأشجار الفريدة.

هذا الرقم يزيد على ضعفي عدد رباعيات الأرجل المهددة بالانقراض، التي تشمل الثدييات والطيور والبرمائيات والزواحف. بعض الأشجار نادرة إلى حد لم يتبق منها سوى فرد واحد معروف، مثل نخلة موريشيوس الوحيدة.

في دراسة تالية أجريت عام 2022، أصدر الباحثون أنفسهم «تحذيرًا للإنسانية» بشأن تداعيات هذا الفقدان، بدعم من 45 عالمًا آخرين من 20 دولة مختلفة.

توضح عالمة الأحياء المعنية بالحفاظ على البيئة، مالين ريفرز، من منظمة «المحافظة على الحدائق النباتية الدولية» وزملاؤها، التأثيرات المتعددة التي ستترتب على هذا الفقدان، على اقتصاداتنا وسبل عيشنا وأمننا الغذائي.

تأتي معظم الفواكه التي نستهلكها من الأشجار، إلى جانب العديد من المكسرات والأدوية، تصل قيمة تجارة المنتجات غير الخشبية إلى نحو 88 مليار دولار أمريكي.

في الدول النامية، يعتمد 880 مليون شخص على الحطب مصدرًا أساسيًا للوقود، ويعيش 1.6 مليار شخص على مسافة لا تتجاوز 5 كيلومترات من الغابات، التي يعتمدون عليها للحصول على الغذاء والدخل.

عالميًا، تسهم الأشجار بنحو 1.3 تريليون دولار أمريكي سنويًا في الاقتصاد العالمي، مع ذلك فإننا نخسر المليارات سنويًا، بإزالة مساحات شاسعة من الأراضي لصالح الزراعة والتطوير العمراني.

كل شجرة هي عالم صغير يعج بمختلف أشكال الحياة، من كائنات وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا، تشمل نباتات أخرى وفطريات وبكتيريا وحيوانات. فقدان شجرة يعني زوال هذا العالم بأكمله. غالبًا ما تكون هذه الأشجار بمثابة العمود الفقري لشبكة الحياة بأكملها المحيطة بها.

في الواقع، يعتمد نصف أنواع النباتات والحيوانات في العالم على المواطن الغنية بالأشجار. قالت ريفرز في حديث صحفي عام 2022: «غالبًا ما يكون فقدان المواطن مرتبطًا بفقدان الأشجار، عندما ننظر بعمق نجد أن هذا هو جوهر المخاوف المتعلقة بانقراض الحيوانات والطيور. لا يمكننا بأي حال أن نرعى الكائنات الحية الأخرى إذا لم نرع الأشجار».

كما هو الحال في جميع النظم الحية، فإن فقدان التنوع يجعل شبكة الحياة بأكملها عرضة للخطر. ذلك أن قلة التنوع تعني قلة الاستجابة المناعية وتنوع الجينات والتكيف مع الظروف البيئية، ما يقلل فرص البقاء في مواجهة التهديدات المتعددة التي تتعرض لها شبكة الحياة المعقدة على الأرض.

توفر بعض أنواع الأشجار تفاعلات فريدة لا يمكن استبدالها بأنواع أخرى. من هذه الأشجار المميزة شجرة دم التنين، المتبقية من غابات العصر الأوليجوسيني، التي تعد موطنًا للعديد من الأنواع الأخرى التي تعتمد عليها كليًا، متضمنةً نباتات أخرى وأنواع الوزغ التي تلقحها.

لذا فإن انقراض نوع واحد من الأشجار قد يسبب تأثيرًا هائلًا على كل الكائنات الأخرى التي تتفاعل معها، وإن كانت هذه الكائنات نادرة بالفعل.

تراجع عدد الأنواع المعتمدة على الغابات المتقلصة بنحو 53% منذ عام 1970، في حين تزداد الضغوط على الغابات حول العالم.

لا تقتصر هذه الآثار على الكائنات الحية المرتبطة بالأشجار. فالأشجار متشابكة مع تربة الأرض وغلافها الجوي ومناخها أيضًا، إذ تنقي الهواء، وتنتج الأكسجين، وتساهم في هطول الأمطار. وتخزن ثلاثة أرباع المياه العذبة المتاحة في العالم، وأكثر من نصف كمية ثاني أكسيد الكربون التي تشكل عبئًا على الكوكب.

فقدان عدد كاف من الأشجار سيخل بدورة الكربون والمياه والمغذيات على كوكبنا. قالت ريفرز: «ثبت أن الغابات المتنوعة تخزن المزيد من الكربون مقارنةً بالغابات الأحادية».

هذا صحيح للعديد من الوظائف البيئية، ليس فقط احتجاز الكربون، بل أيضًا في توفير المواطن للحيوانات، وتثبيت التربة، وتعزيز القدرة على مقاومة الآفات والأمراض، والصمود في مواجهة العواصف والظروف الجوية السيئة.

«بفقدان تنوع الأشجار، نفقد التنوع في جميع الكائنات الحية: الطيور والحيوانات والفطريات والكائنات الدقيقة والحشرات».

تتكيف بعض أنواع الأشجار مع التغيرات البيئية السريعة، مثل الزحف إلى المناطق التي أخلتها الحرائق، في حين تتعرض العديد من الأشجار الأخرى للإبادة بفعل العمليات نفسها.

ما زال هناك الكثير مما يجب فعله على مستوى العالم لمكافحة هذه الظاهرة، بإمكان كل منا أن يسهم بدوره بالاعتراف بأهمية الأشجار ومحاربة «عمى النباتات». عام 2022، أشار الباحثون إلى أن عدد الأشخاص الذين يتلقون تعليمًا نباتيًا في المملكة المتحدة في تراجع غير مسبوق، في الوقت الذي نحتاج فيه إلى النباتات أكثر من أي وقت مضى. علينا أن نضع نصب أعيننا أهمية الأشجار.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b4%d8%ac%d8%a7%d8%b1-%d8%a8%d8%b9%d8%af-%d8%a7%d9%84%d9%82%d9%86%d8%a8%d9%84%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%86%d9%88%d9%88%d9%8a%d8%a9-%d9%87%d9%8a%d8%b1%d9%88%d8%b4%d9%8a%d9%85%d8%a7/">الأشجار التي نجت من انفجار القنبلة النووية في هيروشيما اليابانية ترسل إلى العالم رسالة سلام</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d8%aa%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b4%d8%ac%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d9%82%d8%a7%d9%88%d9%85%d8%a9-%d8%aa%d8%ba%d9%8a%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%85%d9%86%d8%a7%d8%ae%d8%9f/">هل تستطيع الأشجار مقاومة تغير المناخ؟</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://www.sciencealert.com/scientists-studying-earths-trees-issue-a-bleak-warning-to-humanity">المصدر</a>

علماء الأشجار يوجهون إنذارًا صارخًا للبشریة

gettyimages-1432200343-640x640-1

بنى البروفيسور آلان كولنز، أستاذ علوم الأرض بجامعة أديلاید، خريطة ديناميكية للصفائح الأرضية تغطي ما يقرب من ثلث وجود كوكبنا، من 1800 إلى 500 مليون سنة. قد تكشف الخريطة عن مواقع معدنية مهمة، يعتقد كولنز أيضًا أن الصفائح التكتونية هي جزء من سبب تشكل الحياة على الأرض.

عندما يفكر معظم الناس في تكتونية الصفائح، فإنهم يتخيلون تفكك جوندوانا وتحولها إلى الأرض التي نعرفها الآن. هذا أمر مفهوم، لأن المنطق وراء تكتونية الصفائح مستمد من الأدلة المتوفرة لدينا حول الانجراف القاري. لكن لفترة طويلة، اعتقد الناس أنه لم يوجد أي شيء قبل ذلك، وأن هذه كانت القارة الأولية.

يظهر عملنا أن جوندوانا كانت مجرد واحدة من عمليات اندماج القارات العديدة التي حدثت دوريًا في تاريخ كوكبنا.

نحن نعلم أن جوندوانا انفصلت منذ نحو 600 مليون سنة، لكن الأرض تشكلت قبل نحو 4.6 مليار سنة. يبحث عملنا حركة القارات منذ ملياري سنة إلى نصف مليار سنة مضت، وهي الفترة الزمنية التي نسميها دهر البروتيروزويك. إذ نبني خريطة لحركة القارات مدة 1.5 مليار سنة قبل تفكك جوندوانا.

من المؤكد أن هناك الكثير من الاستنتاجات اللازمة للوصول إلى تصميم مرئي. ما حققناه ليس قولًا قاطعًا حول الشكل الذي بدا عليه العالم خلال تلك الفترة، إنها فقط المحاولة الأولى. لكنها خطوة لتغيير الطريقة التي يمكننا من خلالها اختبار الفرضيات حول كيفية تحول كوكبنا إلى مكان صالح للحياة، مع تنوع الأنظمة البيئية والحياة والكيمياء التي يتمتع بها.

تشكلت الكثير من الصخور في أنحاء الكوكب في تلك الفترة الزمنية. وتشكلت الكثير من الصخور على أطراف الصفائح التكتونية. ما نحاول فعله هو النظر إلى ما يمكن تأكيده الأدلة المحفوظة في هذه الصخور، ثم نبدأ بتجميع أحجية الصور المقطوعة معًا.

هذا العمل نتاج جهد حشد من الجيولوجيين الذين نشروا أبحاثهم في جميع أنحاء العالم. ثم نحاول دمج هذه الجيولوجيا الإقليمية في صورة عالمية.

من المفيد أن نتمكن من تأريخ الصخور بدقة. من المفيد خصوصًا أن تحتفظ العديد من الصخور بالمجال المغناطيسي للأرض وقت تكوينها، مثل الأحافير، لأن العديد من الصخور تحتوي على الحديد، وغالبًا ما يشكل الحديد معدنًا مغناطيسيًا يسمى الماجنتيت، أو أكسيد الحديد.

إذا تشكلت الصخور من الحمم البركانية الخارجة، فإنها تتجمد حرفيًا ضمن المجال المغناطيسي للأرض ما دامت موجهة. يمكن أخذ تلك الصخرة ووضعها في مقياس مغناطيسي حساس للغاية في المختبر، ويمكنك قياس الحقل المغناطيسي المحفوظ في تلك الصخرة. بطبيعة الحال، فإنه سوف يشير إلى المكان الذي كان فيه الشمال وقت تشكل تلك الصخرة.

يمكن النظر إلى بيانات المجال المغناطيسي للأرض، الذي يتدفق عموديًا خارج القطبين ويلتف حول الأرض في شكل نصف دائرة كبيرة. هذا يعني أن المجال المغناطيسي عند القطبين يتجه نحو الأسفل مباشرةً. عند خط الاستواء، يكون المجال المغناطيسي موازيًا للسطح. في كل مكان بينهما، هناك زاوية محددة. هذه المعلومة مسجلة في الصخور عند تشكلها.

يمكن النظر إلى هذه البيانات ثم طرح الأسئلة. هل دارت الصخور منذ تشكلت؟ هل انتقلت خطوط العرض؟ هذا ما نسميه السجل المغناطيسي القديم. لدينا الآلاف من هذه اللقطات الصغيرة، ومن هنا نعيد بناء حركة الصخور.

يهتم مجال صناعة المعادن بهذا العمل. إنهم يبحثون عن الرواسب المعدنية الكبيرة. لا تبرز هذه المناطق بالضرورة من الأرض، بل تُطمر تحت صخور أصغر سنًا. لكن من المرجح أن نجدها عند حواف الصفائح القديمة.

يحدث هذا النشاط على حواف الصفائح، حيث توجد البراكين، وتتشكل الجبال. وهو المكان حيث وُجدت أكبر الرواسب المعدنية في العالم. تُعد المعادن المهمة والتربة النادرة ذات أهمية حيوية لاقتصاد منخفض الكربون.

يُعد النحاس أحد أهم العناصر لأننا نحتاج إلى الكثير منه. في الوقت الحالي، توجد أكبر مناجم النحاس في العالم في أمريكا الجنوبية، في تشيلي. وهي لا تزال في بيئتها التكتونية حيث تشكلت. لكن إذا تمكنا من النظر إلى مكان حواف الصفائح القديمة، ما نسميه مناطق الاندساس، فسيكون من المفيد البحث عن هذه الرواسب.

الأمر ليس بهذه البساطة، لا تحصل على رواسب النحاس في كل مكان توجد فيه منطقة اندساس. تحصل عليها حيث تحتوي مناطق الاندساس على شيء مؤثر كيميائيًا. ربما توجد صخور مختلفة قليلًا تحت الأرض وغنية جدًا بالنحاس، وعندما تنصهر فإنها تتركز أسفل البركان. خلال عمليات إعادة البناء التي حققناها، يمكن النظر إلى مكان وجود حواف الصفائح الماضية، ثم نبحث عن هذه المواقع.

تمكنا من تحديد موقع آخر في جنوب أستراليا، حيث أوضحنا كيف أدى الاندساس القديم تحت هذه المنطقة إلى تخصيب القشرة فوقها.

لن يكون الأمر سهلًا أو واضحًا مثل وضع علامة على الخريطة، لكننا سنحدد الأماكن ذات التشكل التكتوني القديم للحفاظ على هذه المعادن. والأمر بعد ذلك متروك للشركات للتحقق من هذه الفرضيات بطرقها الخاصة.

لا يوجد كوكب آخر لديه صفائح تكتونية. الكثير منا مقتنع تمامًا بأن الصفائح التكتونية هي التي وفرت هذا النظام الأرضي الغريب الذي لدينا، مع قدرة الحياة على الوجود والتطور، والتعقيد الذي تتمتع به، وتأثير الجبال في تكوين الغلاف الجوي، والامتزاج بين العناصر الغذائية الكيميائية في المحيط حيث بدأ الحياة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ad%d8%b1%d9%83%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b5%d9%81%d8%a7%d8%a6%d8%ad-%d8%a7%d9%84%d8%aa%d9%83%d8%aa%d9%88%d9%86%d9%8a%d8%a9/">ما الذي يسبب حركة الصفائح التكتونية؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%84%d8%a7%d8%b2%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%af%d8%a7%d8%ae%d9%84%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b5%d9%81%d8%a7%d8%a6%d8%ad-%d8%a7%d9%84%d8%aa%d9%83%d8%aa%d9%88%d9%86%d9%8a%d8%a9/">لماذا تحدث الكثير من الزلازل بعيدًا عن خطوط صدع الصفائح التكتونية؟</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://cosmosmagazine.com/earth/earth-sciences/does-plate-tectonics-explain-life">المصدر</a>

الصفائح التكتونیة: هل هي سر نشأة الحياة على كوكب الأرض؟

003-2

من الحفر في براكين أيسلندا إلى «المشي على القمر» في صحاري أريزونا، يحاكي رواد الفضاء بيئة الفضاء الخارجي.

على امتداد البصر، تظهر صخور بنية مائلة إلى الحمرة، وأفق خالٍ من النباتات، إلى جانب أرض قاحلة وباردة، تقترب فيها درجات الحرارة صيفًا من درجة التجمد، وتتساقط عليها قطع الجليد طوال العام، في غياب تام للوجود البشري. قد يظن البعض أن هذا المكان يشبه المريخ، لكنه في الحقيقة جزيرة نائية في أقصى شمال كندا تُسمى جزيرة ديفون. يزخر كوكبنا بمثل هذه المواقع، ولهذا يستعين رواد الفضاء بهذه البيئات الغريبة التي تبدو كأنها من عالم آخر -لكن مع هواء صحي للتنفس بالطبع- للتدريب على الحياة خارج الأرض. دعونا نلقي نظرة على خمسة مواقع يستخدمها رواد الفضاء على الأرض للتحضير للسفر إلى الفضاء.
<h3>براكين أيسلندا:</h3>
أرسل مؤخرًا برنامج «أرتميس» التابع لناسا رواد فضاء للقيام برحلة عبر المناظر الطبيعية البركانية في أيسلندا. استُخدم هذا الموقع تحديدًا على الأرض للتدريب الفضائي منذ أيام رحلة «أبولو»، إذ وصفه رواد الفضاء بأنه «أحد أكثر مواقع التدريب شبهًا بالقمر التي زاروها»، قائدة تدريب الجيولوجيا في برنامج أرتميس، سيندي إيفانز، أعربت عن إعجابها بالمناظر الطبيعية في أيسلندا قائلة: «إنه يشبه القمر، ويحتوي على مجموعة من الميزات التي سيلاحظها رواد الفضاء ويستكشفونها هناك».

إضافةً إلى ذلك، فإن الصخور في أيسلندا هي من نفس نوع الصخور الموجودة على القمر: البازلت، الذي يتشكل بتبريد الصهارة، والبريشيا، وهي نوع من الصخور الهجينة المكونة من قطع مختلفة تندمج معًا. في هذا المشهد الشبيه بالقمر، يمارس رواد الفضاء مهاراتهم الجيولوجية باستخدام أدوات تقليدية مثل المطارق والمغارف والجرافات لجمع العينات.
<h3>تحت الماء: فلوريدا كيز</h3>
يتضح على الأرض عدم وجود فراغ فضائي، ففي أي مكان تقريبًا نتجه إليه نجد هواءً نتنفسه، ويمكننا التجول دون الحاجة إلى بذلة خاصة، رغم حاجتنا إلى ملابس دافئة في القطب الشمالي. مع ذلك، يظل المحيط بيئة معادية مثل الفضاء الخارجي. إذ يتعين عليك حمل الأكسجين معك عند الغوص في أعماقه، وحماية جسمك من الضغوط الخطيرة، والتكيف مع غياب جاذبية الأرض التي اعتدت تأثيرها.

تقع محطة «أكواريوس» للأبحاث، التي تديرها وكالة ناسا وجامعة فلوريدا الدولية، على بعد نحو 3.5 أميال من «كي لارجو»، على عمق 20 مترًا تحت سطح البحر. في أكواريوس، يعيش الغواصون ويعملون داخل بيئتهم التي تشبه المركبات الفضائية، إذ يختبرون تقنيات جديدة للسير الفضائي وغيرها من التقنيات اللازمة للعيش في الفضاء.
<h3>كونكورديا، القارة القطبية الجنوبية:</h3>
يُعد العيش في الفضاء أمرًا مرهقًا، فأنت بعيد كل البعد عن أي دعم أو اتصال حضاري، وتعيش في عزلة ضمن مساحة ضيقة، والخارج قادر على قتلك حرفيًا إن لم تكن مستعدًا لمواجهته. لا يوجد مكان على الأرض يستوفي هذه المعايير الثلاثة إلا القارة القطبية الجنوبية، بتضاريسها المتجمدة التي تمثل خطرًا جسيمًا على البشر، مع غياب المدن الكبرى عن الأفق أو حتى على مسافة قريبة بالسيارة أو الطيران. تقع بعض محطات الأبحاث على سواحل القارة، ما يسهل الوصول إليها قليلًا، مثل محطة «ماكموردو». إذ يختبر رواد الفضاء الروبوتات التي ستستكشف الكواكب الأخرى في المستقبل، ويدرس العلماء تأثير انعدام ضوء الشمس خلال ليالي الشتاء القاسية على رواد الفضاء.

على بعد أكثر من 600 ميل من تلك المحطات الساحلية، تقع محطة «كونكورديا» التي تديرها منظمات علمية فرنسية وإيطالية. يعيش أفراد الطاقم في عزلة تامة، إذ يقضي بعضهم شتاءً كاملًا هناك لدراسة ضغوط العزلة وسبل التخفيف منها.
<h3>مونا لوا، هاواي:</h3>
على قمة بركان «مونا لوا»، على ارتفاع 8000 قدم فوق سطح البحر، تقع محطة أبحاث صغيرة تُعرف باسم (HI-SEAS). في هذا الموطن الصغير، يخوض رواد الفضاء مهمات تتراوح مدتها بين 4 و12 شهرًا لمحاكاة الحياة على المريخ. لإضفاء واقعية قدر الإمكان، يتضمن البرنامج تأخير الاتصال بين سكان المحطة والتحكم الأرضي القريب من مستوى سطح البحر، ليحاكي الوقت المستغرق لانتقال الضوء بين الأرض والمريخ، الذي يبلغ 20 دقيقة. أي أنك إذا أرسلت رسالة من المريخ إلى الأرض، ستستغرق 20 دقيقة للوصول، ثم تحتاج إلى 20 دقيقة أخرى لتلقي الرد.

يتمثل أحد التحديات الكبرى للسفر إلى الفضاء في ضرورة إحضار كل ما تحتاج إليه معك، من أكسجين وطعام وماء، وغير ذلك. إن القدرة على إنتاج تلك العناصر الأساسية في وجهتك سيساعد كثيرًا في تخفيف عبء الحمولة على المركبة الفضائية. وهنا تأتي أهمية الأنظمة المعروفة باسم «استخدام الموارد في الموقع»، وهي أدوات تستخلص الماء وثاني أكسيد الكربون من الصخور البركانية، وقد تكون مفيدة في استكشاف واستخدام المياه على القمر يومًا ما. حاليًا، تختبر وكالة ناسا -بالتعاون مع وكالة الفضاء الكندية- هذه التقنية على جبال هاواي البركانية، حيث تُعد الصخور والتربة هناك نظيرًا جيدًا لجيولوجيا القمر.
<h3>حقل سان فرانسيسكو البركاني، أريزونا:</h3>
تُعد صحارى أريزونا وجهة مفضلة لرواد الفضاء منذ فترة طويلة، إذ استُخدمت منذ عصر أبولو. يشبه حقل سان فرانسيسكو البركاني في أريزونا -الواقع بالقرب من فلاجستاف- السهول البركانية في أيسلندا، ما يجعله مثاليًا للتدريب على السير على سطح القمر وصقل مهارات رواد الفضاء الجيولوجية. في وقت سابق من هذا العام، أجرى رواد الفضاء في برنامج أرتميس سلسلة من المحاكاة للسير على سطح القمر، لاختبار الخطط الدقيقة للرحلات المستقبلية إلى القطب الجنوبي القمري.

قالت مديرة الاختبارات الميدانية، باربرا جانوكو: «تؤدي الاختبارات الميدانية دورًا حاسمًا في مساعدتنا على اختبار جميع الأنظمة والأجهزة والتكنولوجيا التي سنحتاج إليها لإجراء عمليات ناجحة على سطح القمر خلال مهمات أرتميس. تمنحنا هذه المحاكاة فرصة لممارسة تنفيذ الدراسات الجيولوجية من بُعد في الوقت الفعلي».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d8%ac%d8%b1%d8%a8%d8%a9-fbce/">اختبار عمل أجهزة التكييف على سطح المريخ أو القمر بمحاكاة على محطة الفضاء الدولية</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://www.popsci.com/science/where-do-astronauts-train/">المصدر</a>

في أقسى بقاع الأرض.. يحاكي رواد الفضاء بيئة الفضاء الخارجي

sunmaximum-1280x720-1

استعدوا، يا سكان الأرض: فقد أعلنت وكالة ناسا، والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، ولجنة التنبؤ بالدورة الشمسية رسميًا بداية الحد الأقصى للنشاط الشمسي .

ما يعني أن الشمس وصلت إلى ذروة دورة نشاطها التي تستمر 11 عامًا، وهي الفترة التي تنتشر فيها البقع الشمسية، والتوهجات الشمسية، والانبعاثات الكتلية الإكليلية. لذا، سنستمر في رؤية الكثير من النشاط من الشمس في الأشهر القادمة.

وفي مرحلة ما، وسط كل هذه الضجة والضجيج، ستتغير أقطاب الشمس المغناطيسية، وسيبدأ النشاط في التراجع، متجهًا نحو الهدوء في الدورة الشمسية المعروفة باسم الحد الأدنى للنشاط الشمسي. ولكننا لن نعرف متى سيحدث ذلك على وجه التحديد حتى ينتهي الحد الأقصى للنشاط الشمسي.

يقول عالم الأرصاد الجوية السيد طلعت من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: «لا يعني هذا الإعلان أن هذه هي ذروة النشاط الشمسي الذي سنشهده في هذه الدورة الشمسية. بينما وصلت الشمس إلى فترة الذروة الشمسية، لن يُحدد الشهر الذي يبلغ فيه النشاط الشمسي ذروته على الشمس إلا بعد أشهر أو حتى سنوات».

يمكننا الاعتماد على وجود الشمس في حياتنا، وهذا خبر جيد بالنسبة لنا لأنها حيوية لوجودنا على هذا الكوكب. لكن هذا لا يعني أن الشمس ثابتة جوهريًا؛ نجمنا يخضع لتغييرات خاصة به، ومن أبرز هذه التغيرات دورة النشاط التي تستمر 11 عامًا.

لا نعرف الكثير عن العوامل التي تحرك هذه الدورات، بصراحة، فإن فهم ما يحدث داخل الشمس أمر صعب للغاية. ورغم أن كل دورة تستغرق نحو 11 عامًا، إلا أنها تختلف في طولها الدقيق. لا يمكننا التنبؤ بالمدة الدقيقة لأي شيء على وجه اليقين، ولا مدى قوتها، أو حتى متى من المقرر أن يحدث الحد الأقصى والحد الأدنى.

قال عالم الفيزياء الفلكية الشمسية، مايكل ويتلاند، من جامعة سيدني في أستراليا لموقع "ساينس أليرت" في 2022: «لا يمكننا التنبؤ بالدورات الشمسية على نحو موثوق. نحن لا نفهم تمامًا الدينامو الشمسي، الذي يولد المجالات المغناطيسية التي نراها على السطح في شكل بقع شمسية، والتي تنتج التوهجات. هذه واحدة من المشاكل البارزة في الفيزياء الفلكية».

لكننا نعرف كيف تتجلى الدورة الشمسية، ويمكن لعلماء الشمس والأرصاد الجوية استخدام هذه الظواهر لتتبع الدورة.

والمقياس الرئيسي هو البقع الشمسية وهي المناطق على سطح الشمس حيث يكون المجال المغناطيسي قويًا ومتداخلًا مؤقتًا، مما يمنع تدفق البلازما الساخنة، ويجعل المنطقة أكثر برودةً وداكنة أكثر من سطح الشمس المحيط.

نجد الحد الأدنى للنشاط الشمسي عندما تكون البقع الشمسية في أقل عدد لها. أما الحد الأقصى فهو عندما تتناثر البقع الشمسية على السطح مثل النمش.

ومعها تأتي الانفجارات الشمسية الضخمة. عندما تنكسر خطوط المجال المغناطيسي المتشابكة في البقع الشمسية وتلتقي مجددًا، فإنها تنفجر في دفعات قوية من الضوء والطاقة، وهذه هي التوهجات الشمسية. وفي بعض الأحيان، تطرد هذه الانفجارات مليارات الأطنان من الجسيمات الشمسية والمجالات المغناطيسية، التي تنطلق عبر النظام الشمسي، هذه هي الانبعاثات الكتلية الإكليلية.

قد يكون لهاتين الظاهرتين تأثير على الأرض. قد ينجم عن التوهجات الشمسية انقطاع في الإرسال اللاسلكي. وعندما تصطدم الانبعاثات الكتلية الإكليلية بالمجال المغناطيسي الذي يحمي الأرض، فإنها تولد ظاهرة تُعرف بالعواصف الجيومغناطيسية.

قد تكون هذه الظاهرة أكثر خطورة، إذ تولد تيارات قد تتداخل مع عمليات شبكات الطاقة، وتؤثر على الاتصالات والملاحة، وتعيق تشغيل الأقمار الصناعية. ولكنها تنتج أيضًا مشاهد شفق قطبي مذهلة، حيث تتفاعل الجسيمات الشمسية مع الجسيمات في الغلاف الجوي العلوي للأرض. لهذا السبب شهدنا العديد من أحداث الشفق القطبي هذا العام.

لكننا لسنا في خطر، كما يبدو حتى الآن. صحيح أن الدورة الشمسية الحالية أقوى بكثير من التوقعات الأولية التي قدمتها وكالة ناسا والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، لكننا لم نصل إلى الدورة الشمسية الأقوى التي شهدناها على الإطلاق، وهي لا تزال ضمن الحدود الطبيعية. أقوى توهج في الدورة الحالية كان بقوة X9.0 في 4 أكتوبر، وبينما يقع هذا ضمن أفضل 20 توهجًا تم قياسه، إلا أن هناك بعض التوهجات العملاقة التي ربما لم تلاحظها بعد.

وفي الوقت نفسه، لم تُجرى بعض التحليلات المثيرة للاهتمام بعد. بينما كانت التوقعات الرسمية حول الدورة الشمسية أقل مما حدث، تنبأ بعض العلماء بدورة شمسية قوية بدقة أكبر بكثير. قد يكون لهذا بعض الآثار المثيرة للاهتمام على فهمنا لكيفية عمل الشمس والنماذج التي نستخدمها للتنبؤ بالدورات الشمسية في المستقبل.

لذا، تأهبوا. فقد نكون على موعد مع بعض الطقس الفضائي العاصف وبعض الأفكار الجديدة الرائعة حول الطرق الغامضة لشمسنا الرائعة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d8%b4%d8%a7%d8%b7-%d8%a7%d9%84%d8%b4%d9%85%d8%b3/">عاصفة شمسية تحدث ثقبًا في المجال المغناطيسي للأرض!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%ad%d8%b6%d9%8a%d8%b6-%d8%a7%d9%84%d8%b4%d9%85%d8%b3%d9%8a/">وصول الأرض إلى أقرب نقطة من الشمس يتزامن مع حدوث عاصفة شمسية</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/its-official-nasa-declares-the-solar-maximum-is-happening-now">المصدر</a>

ناسا تؤكد: النشاط الشمسي يصل إلى ذروته الآن

meteor-shower

عند الحديث عن أصول النيازك التي تسقط على الأرض، فإن معرفتنا الدقيقة ضئيلة، فقد تمكنا من ربط نسبة صغيرة من النيازك بأجسامها الأصلية في الفضاء حتى الآن. لكن سلسلة من الدراسات الجديدة قدمت لنا قصصًا مثيرة حول أصل أكثر من 90% من النيازك المعروفة اليوم.

تشير التحليلات السابقة للنيازك التي تضرب كوكبنا إلى أنها قد تكون ذات منشأ مشترك؛ إذ تتكون من مواد متشابهة جدًا وتعرضت للإشعاع الكوني مدة مريبة في قصرها، ما يشير إلى انفصال حديث نسبيًّا عن أجسام أم مشتركة.

اعتمدت الفرق البحثية التي تقف خلف الأوراق الثلاث المنشورة حديثًا على ملاحظات تلسكوبية فائقة الدقة ونماذج محاكاة حاسوبية لمقارنة الكويكبات في الفضاء مع النيازك التي جُمعت على الأرض، وذلك بمطابقة أنواع الصخور والمدارات بينها.

وبقيادة باحثين من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي، والمرصد الأوروبي الجنوبي، وجامعة تشارلز في جمهورية التشيك، ركزت الدراسات على الكوندريتات ذات المحتوى العالي والمنخفض من الحديد (H وL)، وهي النوع الأكثر شيوعًا الذي يمثل 70% من النيازك.

سُمّيت هذه النيازك بهذا الاسم لأنها تتكون من جسيمات صغيرة تسمى الكوندريلات، وهي ناتجة عن التبريد السريع للصخور المنصهرة.

توصل الباحثون إلى أن نيازك الكوندريت من نوعي H وL وصلت إلى كوكبنا من ثلاث عائلات من الكويكبات تُسمى ماساليا، وكارين، وكورونيس، وجميعها تقع في حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري.

تمكن فريق دراسة واحد أيضًا من تحديد تواريخ الاصطدامات الكبرى التي وقعت في عائلات الكويكبات هذه، ما أدى إلى نشوء سلاسل جديدة من الصخور التي آلت في نهاية المطاف على الأرض. شهدت ماساليا تصادمات كبيرة منذ حوالي 466 مليون سنة وأخرى منذ 40 مليون سنة، في حين تعرضت عائلتا كارين وكورونيس لتصادمات قبل حوالي 5.8 و7.6 مليون سنة على التوالي.

كتب المؤلفون في إحدى أوراقهم البحثية المنشورة: «تتضمن الأدلة الداعمة وجود أحزمة غبار مرتبطة، وأعمار التعرض للأشعة الكونية لنيازك الكوندريت H، وتوزيع مدارات النيازك قبل دخولها الغلاف الجوي».

وهذا يعني أن معظم النيازك التي تصطدم بالأرض اليوم تأتي من مجموعات كويكبات أقل ما كان متوقعًا، ومن أحداث تصادم أحدث أيضًا. وتفسر أحداث التصادم (الحديثة نسبيًّا) هذا الهبوط المستمر للنيازك في عصرنا الحالي.

يقول الفريق إن ذلك يفسر جزئيًّا دورة حياة عائلات الكويكبات: تؤدي أحداث التصادم التي تمر بها عائلات الكويكبات هذه إلى تشكل أعداد هائلة من الشظايا الصغيرة، ما يزيد من فرص حدوث المزيد من التصادمات وانفصالها عن حزام الكويكبات.

كما بحث الباحثون في نيازك أخرى أقل شيوعًا إلى جانب الكوندريتات H وL، ما دفع بعدد النيازك الموثقة إلى أكثر من 90%. وقد نُسبت هذه النيازك إلى عائلات كويكبات مثل فيريتاس، وبولانا، وإيوس.

قد تقدم هذه المعلومات الجديدة لعلماء الفلك رؤى أعمق حول تطور النظام الشمسي وكواكبه عبر الزمن، وكذلك حول المسارات المستقبلية للكويكبات والنيازك. وتبقى الفرق البحثية مصممة على متابعة المراقبة والتخطيط حتى يُحصى جميع أنواع النيازك.

كتب الباحثون في ورقة أخرى: «ينبغي أن يركز العمل المستقبلي على الفئات القليلة المتبقية، وهي النيازك الحديدية، والبالاسيت، واليوريليت».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ما-تفسير-سماع-بعض-الأشخاص-لأصوات-النيا/">ما تفسير سماع بعض الأشخاص لأصوات النيازك؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/النيازك-المريخية/">نيازك المريخ التي وصلت إلى الأرض تكشف سرًا بركانيًا قديمًا</a>

ترجمة: لور عماد خلیل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/we-finally-know-where-most-meteorites-on-earth-actually-came-from/">المصدر</a>

نيازك الأرض: كشف الغموض عن منشأها الحقيقي

Solar_power_satellite_sandwich_or_abascus_concept-1

كما كان الحال مع الاندماج النووي، لطالما بدت فكرة الاعتماد على الطاقة الشمسية الفضائية كأنها حلم تقني مستقبلي، ما يزال تحقيقه في المجتمعات أمرًا مؤجلًا لبضعة عقود قادمة.

يتسم مفهوم استغلال الطاقة الشمسية من الأقمار الصناعية في الفضاء ببساطته النظرية، حيث لا يوجد ليل ولا سحب ولا غلاف جوي يعوق جمع الفوتونات.

تمتص المصفوفات الشمسية الضخمة في مدار ثابت حول الأرض الطاقة الشمسية، وتعيد إرسالها إلى الأرض باستخدام موجات ميكروية، لتوفير مصدر مستدام للطاقة النظيفة.

لكن التنفيذ العملي لهذه الفكرة بعيد كل البعد عن البساطة، ففي ظل التحديات المناخية وضرورة إيجاد حلول طويلة الأمد للطاقة، درست وكالة الفضاء الأوروبية هذا المفهوم بجدية، وخلصت الدراسات الأولية إلى أن تحقيق هدف تغطية ثلث احتياجات أوروبا من الطاقة يتطلب بنية تحتية هائلة وتكلفة تصل إلى مئات المليارات من الدولارات. وحتى في أفضل السيناريوهات، لن يبدأ تنفيذ هذا النظام المعتمد على أقمار صناعية ضخمة قبل منتصف القرن الحالي.

وباختصار، فإن المشروع يتطلب استثمارات ضخمة مقدمًا، مع انعدام ضمان النجاح النهائي.
<h3>فيزيائي مع خطة مختلفة</h3>
يمتلك عالم الفيزياء بايجو بهات معرفة بالخدمات المالية، فهو شريك مؤسس لمنصة التداول الشهيرة روبن هود التي أثارت الجدل في أزمة جيم ستوب عام 2021 ومناسبات أخرى.

ترك بهات الشركة في ربيع 2024 ليكرّس جهوده لمشروعه الجديد في مجال الطاقة الشمسية الفضائية، إذ كان الفضاء شغفه الحقيقي دومًا، وأطلق على مشروعه اسم Aetherflux الذي يطمح إلى إعادة إحياء فكرة الطاقة الشمسية الفضائية باستثمار متواضع نسبيًا، لا يتجاوز 10 ملايين دولار.

تتبنى شركته نهجًا مختلفًا تمامًا، فبدلًا من بناء محطات طاقة ضخمة في مدار ثابت على ارتفاع 36,000 كيلومتر، تخطط الشركة للبدء بقمر صناعي صغير في مدار أرضي منخفض على ارتفاع 500 كيلومتر، متوقع إطلاقه خلال 12 إلى 15 شهرًا.

سيوفر القمر الصناعي الأولي طاقة تُقدّر بـ 1 كيلوواط، أي ما يكفي لتشغيل غسالة أطباق، وسيستخدم ليزرًا بالأشعة تحت الحمراء لنقل هذه الطاقة إلى محطة أرضية متنقلة. لكن مع قمر صناعي واحد، سيكون الإرسال محدودًا لبضع دقائق فقط في أثناء عبور القمر الصناعي من الأفق إلى الأفق.

يقول بهات: «الفكرة أشبه بمهمة تجريبية تهدف إلى إثبات الوظائف الأساسية للنظام».
<h3>إلى أين نتجه؟</h3>
إذا نجحت هذه المهمة الأولية، ستعمل Aetherflux على تطوير كوكبة من الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض لتوفير طاقة مستمرة. وتهدف المرحلة الأولى إلى دعم المناطق النائية، مثل مواقع الإغاثة من الكوارث، وعمليات التعدين خارج الشبكة، والقواعد العسكرية المتقدمة.

يضيف بهات: «إذا أثبتنا جدوى هذا النموذج، يمكننا التوسع لتغطية مجالات مثل الشحن البحري بالطاقة المتجددة».
<h3>التطلع إلى المستقبل</h3>
على المدى الطويل، قد يصبح هذا النظام أساسًا لدعم الشبكات الكهربائية المتقطعة المعتمدة على طاقة الرياح والشمس، وهو عنصر أساسي لتحقيق هدف إزالة الكربون من إنتاج الكهرباء عالميًا. لكن هذا الطموح ما يزال خطوة مستقبلية وحسب، ويبقى نجاح المهمة التجريبية هو المفتاح لتحويل النظرية إلى واقع.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ميتوكوندريا-الخلايا/">ميتوكوندريا تعمل بالطاقة الشمسية تطيل حياة الدودة وتحسن مستويات طاقتها!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/هل-تكون-محطات-الطاقة-الشمسية-الفضائية/">هل تكون محطات الطاقة الشمسية الفضائية الحل لاحتياجاتنا من الطاقة؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://arstechnica.com/space/2024/10/solar-power-from-space-actually-it-might-happen-in-a-couple-of-years/">المصدر</a>

إحياء حلم الطاقة الشمسية الفضائية: رحلة من النظرية إلى الواقع

23andMe

كانت شركة التكنولوجيا الحيوية 23andMe في يوم من الأيام واحدة من أنجح الشركات التي تقدم خدمات تحليل الحمض النووي لمن يستطيع تحمل تكلفة مجموعة اختبارات اللعاب الخاصة بها. كانت تُعد من الشركات الرائدة في هذا المجال، مستهدفة الأشخاص القادرين على دفع تكاليف اختباراتها عبر اللعاب.

ورغم مرور 18 عامًا على تأسيسها، تجد الشركة نفسها على حافة الإفلاس، ولم تحقق أي ربح حتى الآن، مع أن 14 مليون شخص قد خضعوا لاختباراتها في منازلهم. عقب طرحها في السوق العام في عام 2021، كانت قيمة الشركة تُقدَّر بـ 6 مليارات دولار، ولكن تلك القيمة شهدت انخفاضًا مدويًا بنسبة 99% منذ ذلك الحين.

وفي العام الماضي، تعرضت الشركة لاختراق ضخم للبيانات، أثر كثيرًا على 6.9 مليون حساب من حسابات العملاء. ثم في الشهر الماضي، استقال مجلس إدارة الشركة بالكامل في يوم واحد، مُدينًا علنًا الرئيس التنفيذي آن فوجسيكي.

ومع اقتراب الشركة من الإفلاس، تثار تساؤلات هامة، وربما أهم تلك الأسئلة: ماذا سيحدث للبيانات الشخصية الحمضية الحساسة في حال إفلاس الشركة؟

وفي مقال نشرته صحيفة ذا كونفرزيشن تناولت المحاضرة القانونية في جامعة ملبورن، ميجان بريكتور، العواقب المحتملة لإفلاس شركة 23andMe. أولاً، من المثير للدهشة أن الشركة ليست متحفظة بشأن استعدادها لمشاركة بيانات الحمض النووي للعملاء مع مزودي الخدمة.

توضح الشركة في بيان الخصوصية الخاص بها: «إذا كنا متورطين في إفلاس أو اندماج أو استحواذ أو إعادة تنظيم أو بيع أصول، فقد يتم الوصول إلى المعلومات الشخصية أو بيعها أو نقلها على أنها جزء من هذه المعاملة».

وفي حديثها مع NPR، أوضحت أنيا برينس، أستاذة القانون في جامعة أيوا، أن الحماية الفيدرالية مثل قانون نقل التأمين الصحي والمساءلة (HIPAA) لا تنطبق على هذا النوع من البيانات. وأضافت في بيان لها أن فوجسيكي ليست منفتحة على النظر في مقترحات الاستحواذ من أطراف ثالثة، مع ضمان أن اتفاقية الخصوصية ستظل سارية ما لم تُقدم شروط جديدة وموافقة العملاء عليها.

للأسف، قد لا يكون حذف البيانات خيارًا بسيطًا. تحتفظ الشركة بالحق في الاحتفاظ بالمعلومات الشخصية طالما كان ذلك ضروريًا، وتخضع عمليات حذف الحسابات لمتطلبات معينة.

واختتمت بريكتور مقالها قائلةٍ: «شراء اختبار الحمض النووي قد يكون ممتعًا ومفيدًا كما سُوق من قبل».

مضيفة أن الناس بحاجة إلى التفكير بعناية بشأن الآثار القانونية لهذه الاختبارات. ويتفق العديد من علماء القانون مع هذه الرؤية، بما في ذلك المحامية في الاتحاد الأمريكي للحريات المدنية، فيرا إيدلمان، التي أكدت أن الاعتماد على شروط خدمة الشركات الخاصة لحماية مثل هذه المعلومات يعد أمرًا مقلقًا.

ورغم الأزمة المالية الكبرى، لا تزال فوجسيكي ثابتةً في موقفها. ومع ذلك، يظل السؤال الأهم: إلى متى ستتمكن شركة 23andMe من البقاء على قيد الحياة؟

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d8%b3%d9%84%d8%b3%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d9%85%d8%b6-%d8%a7%d9%84%d9%86%d9%88%d9%88%d9%8a/">ماذا يمكن أن يفعل شخص ما بتسلسل الحمض النووي الخاص بك؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%ba%d8%b0%d8%a7%d8%a1-%d9%88%d8%a7%d9%84%d8%af%d9%88%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d9%85%d8%b1%d9%8a%d9%83%d9%8a%d8%a9-%d8%aa%d8%a3%d9%85%d8%b1-%d8%a8/">ادارة الغذاء والدواء الأمريكية تأمر بوقف التسويق لشركة 23andMe الشّهيرة</a>

ترجمة: لور خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://futurism.com/neoscope/23andme-bankruptcy-dna-privacy">المصدر</a>

معركة البقاء لشركة 23andMe: هل مصير حمضك النووي مهدد؟

mB7tuVXixJq9J9Cds75gjK-1

يمكن للنجوم النيوترونية التي تميل إلى الدوران الشديد إنتاج واحدة من أكثر الجسيمات المرغوبة في الكون.

تُسمى هذه الجسيمات الأولية الأكسيونات، وهي حتى الآن افتراضية بحتة. إذا تمكنا من العثور عليها، يمكننا حل بعض أكبر المشكلات في الكون، ومنها تحديد نوع واحد على الأقل من المادة المظلمة.

يجب أن تكون هذه النجوم سريعة الدوران فعالة جدًا في محاصرة الأكسيونات، لعزل الجسيمات المراوغة بكميات عالية بما يكفي لاكتشافها أخيرًا، ما من شأنه أن يعطينا بعض الأدلة المهمة عن طبيعة الأكسيون وخصائصه، مثل الكتلة.

بحث علماء الفلك عن أدلة عن الأكسيونات منذ أن اقترح الفيزيائيون وجودهم في السبعينيات. يُظن أن الأكسيونات تتفاعل بضعف مع مادة أخرى ما يجعل من الصعب اكتشافها، مثل النيوترينو.

إذا كانت الأكسيونات ضمن نطاق كتلة معين، من المتوقع أن تسلك سلوك المادة المظلمة تمامًا، ما يساهم في تأثيرات الجاذبية الواضحة التي لا يمكن تفسيرها بناءً على كمية المادة الطبيعية في الكون فقط.

نظريًا، يُتوقع أن تتحلل الأكسيونات بسهولة إلى أزواج من الفوتونات في وجود مجال مغناطيسي قوي كفاية، ما يجعلها مرئية بفعالية.

إن اكتشاف الضوء الزائد دون مصدر يمكن تحديده بسهولة بالقرب من مغناطيس قوي، علامة على تحلل الأكسيونات.

تتمتع النجوم النيوترونية بمجالات مغناطيسية هائلة، هذه الأجسام هي نوى النجوم الضخمة التي تحولت إلى مستعر أعظم، وانهارت إلى كتل ساخنة فائقة الكثافة مضغوطة معًا لدرجة أنها تتصرف كثيرًا مثل نواة ذرية واحدة بحجم مدينة.

المجال المغناطيسي الناتج من هذا الجسم أقوى بتريليونات المرات من المجال المغناطيسي للأرض، وهو قوي بما يكفي لقتل الإنسان، ما لم تتكفل خصائص النجوم النيوترونية الأخرى بذلك أولًا.

النجم النابض نوع من النجوم النيوترونية مع خاصية إضافية، فهو يدور بسرعات عالية جدًا، غالبًا بسرعات تُقاس بالمللي ثانية.

تنفجر حزمة قوية من الانبعاثات الراديوية من قطبي النجم النابض في أثناء دورانه بسرعات عالية جدًا، فيبدو كأنه ينبض في الفضاء مثل منارة كونية، ويضيف هذا الدوران إلى قوة المجال المغناطيسي للنجم النيوتروني أيضًا.

نشر الفيزيائي ديون نورديس من جامعة أمستردام وزملاؤه بحثًا العام الماضي، إذ وجد أن هذه النجوم سريعة الدوران قادرة على إنتاج عدد مكون من 50 رقمًا من الأكسيونات في كل دقيقة.

تمر الأكسيونات عبر المجال المغناطيسي للنجم عندما تهرب منه وتتحول إلى فوتونات، ما يجعل النجم النابض أسطع قليلًا مما ينبغي.

لم يتمكنوا من اكتشاف أي ضوء إضافي بتحليل عدد من النجوم النابضة. هذا لا يعني أن هذه الجسيمات الافتراضية غير موجودة، لكن إذا كانت الأكسيونات موجودةً، فتوجد قيود أكثر صرامة على الإشارة التي قد تنتجها.

وفقًا للبحث، يجب أن تنتج الأكسيونات المحاصرة بالجاذبية الشديدة للنجم إشارة أيضًا.

يجب أن تتراكم الأكسيونات قرب النجم النابض على فترات زمنية تصل إلى ملايين السنين، لتستمر طول عمر النجم النيوتروني وتنتج طبقة ضبابية باهتة على سطح النجم.

وفقًا لتحليل الفريق، يجب أن تكون سحب الأكسيونات -إن وُجدت- من السمات المعتادة للنجوم النيوترونية، ما يعني أنها موجودة في معظمها إن لم يكن جميعها، ويجب أن تكون كثيفة جدًا، أعلى من كثافة المادة المظلمة المحلية بنحو 20 ضعفًا، ما يعني أنه يجب أن تنتج دليلًا يمكن اكتشافه إذ لا تتسرب الفوتونات.

لا نعرف على وجه اليقين الشكل الذي سيتخذه هذا الدليل، لكن يقدم الفريق احتمالين رئيسيين.

الأول هو إشارة مستمرة، وهي خط ضيق في الطيف الراديوي للنجم النابض بتردد يتوافق مع كتلة الأكسيون، لا نعرف الكتلة تحديدًا، لكن غياب الخط في الطيف قد يؤدي إلى تضييق نطاقها.

الاحتمال الآخر هو انفجار ضوء في نهاية عمر النجم النيوتروني، وهي النقطة التي يتوقف عندها إصدار الإشعاع. من المتوقع أن تستغرق هذه العملية تريليونات السنين، والكون ليس قديمًا بما يكفي ليحدث الآن، لذلك من غير المرجح أن نلاحظ أي انفجارات أكسيون من النجوم النيوترونية المحتضرة قريبًا. هذا يجعل الإشارة المستمرة الخيار الأفضل.

لم يتمكن الباحثون من العثور على دليل على وجود سحابة أكسيون لنجم نيوتروني حول النجوم النابضة القريبة. لكن سمح عدم الاكتشاف بفرض أقوى القيود حتى الآن على كتلة الأكسيون ضمن نطاق معين، دون الاعتماد على افتراض أن الأكسيونات هي مادة مظلمة.

يمهد البحث الطريق لعمليات بحث مستقبلية، ما يمنحنا طرقًا جديدة للبحث عن خصائص هذا الجسيم الغامض المراوغ وفهمه.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%a3%d9%83%d8%b3%d9%8a%d9%88%d9%86%d8%a7%d8%aa/">ما هي الأكسيونات؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%a5%d8%b9%d9%84%d8%a7%d9%86-%d8%b9%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%af%d9%84%d9%8a%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d9%88%d9%84-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d9%88%d8%ac%d9%88%d8%af-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d9%83%d8%b3/">الإعلان عن الدليل الأول على وجود الأكسيونات</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ميرڤت الضاهر

<a href="https://www.sciencealert.com/we-finally-know-where-to-look-for-the-universes-most-sought-after-particle">المصدر</a>

نعلم أخيرًا أين نبحث عن أكثر الأجسام المرغوبة في الكون!

spending-time-space-makes-heart-age-faster

ليس سرًّا أن قضاء فترات طويلة في الفضاء يؤثر سلبًا في جسم الإنسان.

لسنوات، بحثت وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى تأثيرات انعدام الجاذبية على البشر والحيوانات والنباتات، على متن محطة الفضاء الدولية.

حتى الآن، أظهر البحث أن البقاء في الفضاء لفترات طويلة يؤدي إلى ضمور العضلات وفقدان كثافة العظام وتغيرات في الرؤية والتعبير الجيني ومشكلات نفسية.

إن معرفة هذه التأثيرات وكيفية التخفيف منها أمر ضروري، نظرًا إلى أهداف رحلات استكشاف الفضاء المستقبلية، التي تشمل بعثات طويلة الأمد إلى القمر والمريخ، وما بعدهما.

وفقًا لتجربة حديثة قادها باحثون في جامعة جونز هوبكنز بدعم من مركز جونسون الفضائي التابع لناسا، يبدو أن أنسجة القلب لا تعمل جيدًا في الفضاء.

تألفت التجربة من 48 عينة من أنسجة القلب البشرية المعدلة بيولوجيًا، التي أُرسِلَت إلى محطة الفضاء الدولية مدة 30 يومًا.

كما يشير البحث، أثبتت التجربة أن التعرض للجاذبية الدقيقة يضعف أنسجة القلب ويضعف قدرته على الحفاظ على نبضات منتظمة. تشير النتائج إلى ضرورة اتخاذ تدابير إضافية لضمان قدرة البشر على الحفاظ على صحة القلب والأوعية الدموية في الفضاء.

قاد الدراسة ديوك هو كيم وزملاؤه من قسم الهندسة الطبية الحيوية في جامعة جونز هوبكنز ومركز الأنظمة الدقيقة الفيزيولوجية في جامعة جونز هوبكنز.

أظهرت الأبحاث السابقة أن رواد الفضاء العائدين إلى الأرض من محطة الفضاء الدولية يعانون عددًا كبيرًا من التأثيرات الصحية المرتبطة ببعض الحالات المرتبطة بالعمر، متضمنةً انخفاض وظيفة عضلة القلب ونبضات القلب غير المنتظمة (اضطرابات النظم)، التي يُشفى معظمها بمرور الوقت.

مع ذلك، لم يتناول أي بحث سابق ما يحدث على المستوى الخلوي والجزيئي. لمعرفة المزيد عن هذه التأثيرات وكيفية التخفيف منها، أرسل كيم وزملاؤه (رقاقة قلب) آلية إلى محطة الفضاء الدولية للدراسة.

لإنشاء هذه الحمولة، اعتمد الفريق على الخلايا الجذعية متعددة القدرات المُحرضة من قبل الإنسان، التي قد تصبح العديد من أنواع الخلايا، لإنتاج خلايا عضلة القلب. وُضعت هذه الأنسجة الناتجة في شريحة أنسجة مصغرة صُممت هندسيًا لمحاكاة بيئة قلب الإنسان البالغ.

تجمع الرقائق البيانات عن كيفية انقباض الأنسجة الإيقاعي، ومحاكاة ضربات القلب. أُطلقت مجموعة واحدة من الرقائق الحيوية على متن مهمة SpaceX CRS-20 إلى محطة الفضاء الدولية في مارس 2020، واحتُفظ بمجموعة أخرى على الأرض بوصفها مجموعة تحكم.

فور وصولها إلى محطة الفضاء الدولية، أدارت رائدة الفضاء جيسيكا ماير التجربة، وغيرت العناصر الغذائية السائلة المحيطة بالأنسجة مرة واحدة كل أسبوع، مع الحفاظ على عينات الأنسجة على فترات زمنية محددة حتى يمكن إجراء قراءة الجينات وتحليلات التصوير عند عودتها إلى الأرض.

في الوقت ذاته، أرسلت التجربة بيانات في الوقت الفعلي إلى الأرض كل 30 دقيقة -مدة 10 ثوانٍ في كل مرة- عن تقلصات عينات الأنسجة وأي أنماط نبض غير منتظمة.

قال كيم: استُخدم قدر هائل من التكنولوجيا المتطورة في مجالات هندسة الخلايا الجذعية والأنسجة، وأجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية، والتصنيع الدقيق، لضمان قابلية بقاء هذه الأنسجة في الفضاء.

عندما عادت عينات الأنسجة إلى الأرض، واصل كيم وزملاؤه صيانة وجمع البيانات من العينات لمعرفة هل يوجد أي تغيير في قدرتها على الانقباض؟ إضافةً إلى فقدان القوة، أصيبت الأنسجة العضلية باضطرابات في نظم القلب، ما يتفق مع حالات القلب المرتبطة بالعمر.

في قلب الإنسان السليم، يبلغ الوقت بين النبضات نحو ثانية، في حين استمرت عينات الأنسجة ما يقرب من خمسة أضعاف المدة، مع أنها عادت إلى وضعها الطبيعي تقريبًا فورًا عودتها إلى الأرض.

وجد الفريق أيضًا أن حزم البروتين في خلايا الأنسجة التي تساعدها على الانقباض (الساركوميرات) كانت أقصر وأكثر اضطرابًا من تلك الموجودة في المجموعة الضابطة، وهو أحد أعراض أمراض القلب الأخرى.

أيضًا، نمت الميتوكوندريا في عينات الأنسجة أكبر وأكثر استدارة وفقدت الطيات المميزة التي تساعدها على إنتاج الطاقة واستخدامها.

أخيرًا، أظهرت قراءة الجينات في الأنسجة زيادة في إنتاج الجينات المرتبطة بالالتهاب واختلال التوازن بين الجذور الحرة ومضادات الأكسدة (الإجهاد التأكسدي).

يتوافق هذا مع أمراض القلب المرتبطة بالعمر، ويظهر أيضًا باستمرار في الفحوصات التي تُجرى لرواد الفضاء بعد الرحلة. يقول الفريق إن هذه النتائج توسع معرفتنا العلمية بالتأثيرات المحتملة لانخفاض الجاذبية في صحة الإنسان، خاصةً صحة القلب في الفضاء، وقد تعزز أيضًا دراسة شيخوخة عضلات القلب والعلاجات على الأرض.

عام 2023، تابع مختبر كيم هذه التجربة بإرسال دفعة ثانية من عينات الأنسجة إلى محطة الفضاء الدولية لاختبار الأدوية التي قد تساعد في حماية عضلات القلب من تأثيرات انخفاض الجاذبية ومساعدة الناس على الحفاظ على صحة القلب ووظائفه مع تقدمهم في العمر.

في الوقت ذاته، يواصل الفريق تحسين نظام الأنسجة على الشريحة، وتعاون مع مختبر الإشعاع الفضائي التابع لوكالة ناسا لدراسة تأثيرات الإشعاع الفضائي على عضلات القلب.

تقيّم هذه الاختبارات التهديد الذي تشكله الأشعة الشمسية والكونية على صحة القلب والأوعية الدموية خارج مدار الأرض المنخفض، إذ يحمي المجال المغناطيسي للأرض من معظم الإشعاع الفضائي.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d8%a7%d8%b0%d8%a7-%d9%8a%d8%ad%d8%af%d8%ab-%d9%84%d9%84%d8%af%d9%85%d8%a7%d8%ba-%d8%b9%d9%86%d8%af-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%81%d8%b1-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a1%d8%9f/">ماذا يحدث للدماغ عند السفر إلى الفضاء؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%81%d8%b1-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a1-%d8%b3%d9%8a%d9%83%d9%88%d9%86-%d9%85%d8%aa%d8%a7%d8%ad%d9%8b%d8%a7-%d9%84%d9%84%d8%a3%d8%b4%d8%ae%d8%a7%d8%b5/">السفر إلى الفضاء سيكون متاحًا للأشخاص ذوي الاحتياجات الخاصة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: زين حيدر

<a href="https://www.sciencealert.com/space-travel-makes-the-heart-grow-weaker-study-finds">المصدر</a>

كيف يؤثر السفر إلى الفضاء على القلب البشري؟

fotovoltaico-spazio_2400x1160

تتمثل إحدى الشكاوى المتعلقة بالطاقة الشمسية أنه يجب ربطها بالبطاريات عادةً. حتى في المناطق المشمسة، لا يمكنك الحصول على ضوء الشمس على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، حتى في المناطق التي تكثر فيها أشعة الشمس، على الأقل ليس على الأرض.

لكن ذلك ممكن في الفضاء. كان الناس يفكرون في خيارات وإمكانيات الطاقة الشمسية الفضائية لعقود من الزمن، الآن قد تصبح حقيقة تجارية في غضون سنوات قليلة.

عقدت شركة (سبيس سولار) في المملكة المتحدة شراكة مع شركة (ريكيافيك إنيرجي) ومبادرة (ترانزيشن لابس) الأيسلندية للاستدامة، لتطوير محطة للطاقة الشمسية في الفضاء، توفر نحو 30 ميجاواط من الكهرباء، ما يكفي لتشغيل 1500 - 3000 منزل عام 2030. سيجمع النظام ضوء الشمس في الفضاء بالألواح الشمسية ثم ينقله في صورة موجات راديوية بتردد محدد إلى محطة أرضية، حيث ستتحول إلى كهرباء للشبكة.

من المتوقع أن يكون القمر الاصطناعي قابلًا للتطوير وكبيرًا جدًا. وإن لم تُبنَ نسخة كاملة من شبكة الطاقة الخاصة بهم، فإننا نتحدث عن أثقل جسم منفرد في الفضاء وهو ليس محطة فضائية، وعندما تنتشر جميع الشبكات سيكون أكبر بكثير من محطة الفضاء الدولية.

تهدف الشركة إلى الحصول على نسخة موسعة من النظام في الفضاء بحلول عام 2036، التي ستوفر جيجاواط من الكهرباء.

قال كجارتان أورن أولافسون، الرئيس التنفيذي لشركة ترانزيشن لابس: «يمثل التعاون مع شركة ريكيافيك إنيرجي علامةً فارقة رئيسية في رحلة سبيس سولار نحو النشر على نطاق واسع، إن نهجهم التقدمي في مجال تكنولوجيا المناخ مع الخبرة في تخزين الكربون عبر كاربفيكس، والشراكة طويلة الأمد مع كلايمووركس، يجعل من شركة ريكيافيك إنيرجي الشريك المثالي للمرحلة الأولية لشركة سبيس سولار».

أضاف مارتن سولتاو، الرئيس التنفيذي المشارك لشركة سبيس سولار: «توفر الطاقة الشمسية الفضائية فوائد رائعة مع تكاليف طاقة تنافسية وتوافر على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. إن إدراك شركة ريكيافيك إنيرجي لإمكانات الطاقة الشمسية الفضائية لدفع التحول في مجال الطاقة أمر مدهش، ونحن سعداء بالعمل معًا في شراكة نحو مستقبل مستدام».

الخطة جريئة بالتأكيد، وحتى الآن لم تصل تقنية نقل الطاقة من المدار إلى هذه الدرجة من القوة. هذا العام، أظهر العرض التوضيحي الذي قدمه معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أن التقنية نفسها ممكنة بالتأكيد، لكنها لم ترسل سوى ميلي واط من الطاقة إلى الأرض، يتعين على الاقتراح الخاص بأيسلندا أن يكون قادرًا على توصيل طاقة أكبر بمليارات الأضعاف.

توجد تحديات بالتأكيد، لذا سيكون من المثير للاهتمام معرفة هل سننجح في التغلب عليها؟

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d8%aa%d9%83%d9%88%d9%86-%d9%85%d8%ad%d8%b7%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b4%d9%85%d8%b3%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a6%d9%8a%d8%a9/">هل تكون محطات الطاقة الشمسية الفضائية الحل لاحتياجاتنا من الطاقة؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b9%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%a1-%d9%8a%d8%ac%d8%af%d9%88%d9%86-%d8%b7%d8%b1%d9%8a%d9%82%d8%a9-%d9%84%d8%a5%d8%b7%d8%a7%d9%84%d8%a9-%d8%b9%d9%85%d8%b1-%d8%a3%d9%84%d9%88%d8%a7%d8%ad-%d8%a7%d9%84%d8%b7/">علماء يجدون طريقة لإطالة عمر ألواح الطاقة الشمسية</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ميرڤت الضاهر

<a href="https://www.iflscience.com/iceland-could-become-first-nation-to-get-solar-power-from-space-in-2030-76616">المصدر</a>

أيسلندا أول دولة تحصل على الطاقة الشمسية من الفضاء!

dark-matter-search_inside-earth-rocks_crystals_minerals_1m

قد تكون جسيمات المادة المظلمة اصطدمت بالأرض في وقت ما في الماضي البعيد.

رغم امتلاكنا التلسكوبات ومسرعات الجسيمات المتطورة، لم نتمكن بعد من اكتشاف حتى جزء صغير من المادة المظلمة.

في تغيير مفاجئ بالطريقة، يتخذ الباحثون في جامعة فرجينيا تك للتكنولوجيا الآن نهجًا مذهلًا منخفض التقنية للبحث عن هذه المادة الغامضة في مجموعة من الصخور القديمة.

في حين أن معظم العلماء مقتنعون تمامًا بأن المادة المظلمة موجودة بالفعل، إلا أننا لم نتمكن حتى الآن من اكتشافها مباشرةً.

نعلم مثلًا أن كل الكتلة المرئية لا تفسر قوة الجاذبية عند نقاط معينة في الكون، وهذا ما لا يمكن تفسيره إلا عبر وجود بعض المواد غير المرئية الكامنة في كل مكان حولنا.

تكهّن الفيزيائيون لعقود من الزمن بأنه من الممكن مشاهدة المادة المظلمة وهي تعمل إذا تمكنا بطريقة ما من رصدها وهي تصطدم بنواة ذرية.

في مثل هذا السيناريو، من المحتمل إنتاج شرارة من الطاقة، ما يمنحنا شيئًا ملموسًا للعمل به.

نظرًا إلى أن عمر كوكبنا مليارات السنين، يوجد احتمال كبير أن تكون الصخور القديمة في قشرة الأرض قد اصطدمت بالمادة المظلمة في مرحلة ما.

في حالة حدوث ذلك، يجب أن يكون من الممكن ملاحظة النوى التي دُفعت من مكانها، ما أدى إلى ظهور حالات شاذة وعيوب في البنية البلورية للمعدن.

يبني الباحثون مختبرًا جديدًا في قاعة روبسون في جامعة فيرجينيا تك، وسيستخدمون تقنيات تصوير متطورة للبحث عن آثار الدمار المصغرة الباقية داخل الصخور القديمة.

شرح خبير الأنظمة الكمومية فسيفولود إيفانوف الطريقة المقترحة في بيان: «سنأخذ بلورة تعرضت إلى جسيمات مختلفة لملايين السنين، ونطرح التوزيعات التي تتوافق مع الأشياء التي نعرفها، ما تبقى يجب أن يكون شيئًا جديدًا وقد تكون هذه هي المادة المظلمة».

يُعد تعلم كيفية تحديد الآثار والأنماط التي خلّفتها مصادر الإشعاع الأخرى تحديًا كبيرًا.

في الوقت الحاضر، يجري الفريق سلسلة من الاختبارات باستخدام فلوريد الليثيوم الاصطناعي لتصوير مسارات الجسيمات المنسوبة إلى الأشعة الكونية، التي يجب طرحها لعزل أصداء اصطدامات المادة المظلمة.

قال قائد المشروع باتريك هوبر موضحًا دافعه لمواجهة هذا التحدي الهائل: «عندما سمعت لأول مرة عن هذه الفكرة كنت مثل المجنون، أريد أن أفعل ذلك».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%af%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b8%d9%84%d9%85%d8%a9-%d8%b1%d8%a8%d9%85%d8%a7-%d8%aa%d8%aa%d9%81%d8%a7%d8%b9%d9%84-%d9%85%d8%b9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%af%d8%a9-%d8%a7/">المادة المظلمة ربما تتفاعل مع المادة العادية خارج حدود الجاذبية!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%af%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b8%d9%84%d9%85%d8%a9-%d8%aa%d8%ad%d9%84-%d9%84%d8%ba%d8%b2-%d9%88%d8%ac%d9%88%d8%af-%d8%a7%d9%84%d8%ab%d9%82%d9%88%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%b3/">المادة المظلمة تحل لغز وجود الثقوب السوداء الهائلة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ميرڤت الضاهر

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.iflscience.com/billion-year-old-rocks-could-confirm-the-existence-of-dark-matter-76629">المصدر</a>

صخور عمرها مليار سنة قد تؤكد وجود المادة المظلمة

Ancient-ocean-on-Mars-scaled-e1695249969872

ذكرت دراسة أن مركبة صينية عثرت على أدلة جديدة تدعم النظرية القائلة بأن المريخ كان ذات يوم موطنًا لمحيط شاسع، تشمل الأدلة تتبع بعض السواحل القديمة حيث كانت المياه تتدفق ذات يوم.

كانت النظرية القائلة بأن المحيط غطى ما يصل إلى ثلث الكوكب الأحمر منذ مليارات السنين موضع نقاش بين العلماء لعقود من الزمن، وأعرب أحد الباحثين عن بعض الشكوك حول أحدث النتائج.

هبطت المركبة الفضائية الصينية زورونغ على سهل في منطقة يوتوبيا في نصف الكرة الشمالي للمريخ، حيث رُصدت مؤشرات سابقة على وجود مياه قديمة.

كانت المركبة تستكشف السطح الأحمر منذ ذلك الحين، وكشفت عن بعض النتائج الجديدة من المهمة في الدراسة الجديدة.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة بو وو من جامعة هونغ كونغ للعلوم التطبيقية: تشير مجموعة متنوعة من السمات إلى وجود المحيط في الماضي، وقد رُصدت حول منطقة هبوط زورونغ، ومنها المخاريط والتدفقات المحفورة والأحواض متعددة الأضلاع.

اقترحت الأبحاث السابقة أن المخاريط المحفورة التي تشبه الحفرة قد تأتي من البراكين الطينية، وغالبًا تكونت في المناطق التي كان فيها مياه أو جليد.

أشارت المعلومات الواردة من المركبة إضافةً إلى بيانات الأقمار الاصطناعية والتحليلات على الأرض، إلى أن الخط الساحلي كان قريبًا من المنطقة، وفقًا للدراسة.

قدّر فريق الباحثين أن المحيط نشأ من فيضانات منذ ما يقرب من 3.7 مليار سنة، ثم تجمد المحيط وحفر خطًا ساحليًا، قبل أن يختفي منذ أكثر من 3.4 مليار سنة.

لا يزعم الفريق أن النتائج تقطع بوجود محيط على المريخ. من المرجح أن يتطلب هذا المستوى من اليقين مهمة لإعادة بعض الصخور المريخية إلى الأرض لفحصها من قرب.

قال بنيامين كارديناس، العالم الذي حلل أدلة أخرى عن وجود محيط على المريخ، إن لديه شكوك بشأن نتائج الدراسة الجديدة.

وفقًا لكارديناس، لم يأخذ الباحثون في الحسبان بدرجة كافية مدى الرياح المريخية القوية التي هبت حول الرواسب، وتآكل الصخور على مدى مليارات السنين القليلة الماضية.

قال كارديناس: نميل إلى التفكير في أن المريخ ليس نشطًا جدًا مثل القمر، لكنه يظل نشطًا.

أشار إلى أبحاث النمذجة السابقة التي اقترحت أنه حتى معدلات التآكل البطيئة للمريخ من شأنها أن تدمر علامات الخط الساحلي على مدى فترة طويلة.

أقر بو بأن الرياح ربما سببت تآكل بعض الصخور، لكنه قال إن تأثير النيازك التي تضرب المريخ قد يحفر الصخور والرواسب تحت الأرض لتظهر على السطح من وقت إلى آخر.

لا تزال النظرية العامة مثيرة للجدل، ومع ذلك قال كارديناس إنه يميل إلى الظن بوجود محيط على المريخ.

قد يساعد اكتشاف الحقيقة على كشف لغز أكبر: ما إذا كانت الأرض هي الكوكب الوحيد في النظام الشمسي القادر على استضافة الحياة.

قال كارديناس: يظن معظم العلماء أن الحياة على الأرض نشأت إما تحت المحيط حيث وصلت الغازات والمعادن الساخنة من باطن الأرض إلى قاع البحر، أو قرب سطح الماء والهواء، في برك مد وجزر صغيرة. لذا فإن الدليل على وجود محيط يجعل الكوكب يبدو أكثر ملاءمة للحياة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%83%d9%8a%d9%81-%d8%a7%d8%ae%d8%aa%d9%81%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%ad%d9%8a%d8%b7%d8%a7%d8%aa-%d8%b9%d9%86-%d8%b3%d8%b7%d8%ad-%d9%83%d9%88%d9%83%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae%d8%9f/">كيف اختفت المحيطات عن سطح كوكب المريخ؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%af%d8%b1%d8%a7%d8%b3%d8%a9-%d8%aa%d8%b4%d9%8a%d8%b1-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%a3%d9%86-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae-%d9%82%d8%af-%d9%8a%d8%ae%d9%81%d9%8a-%d9%85%d8%ad%d9%8a%d8%b7%d8%a7%d8%aa/">دراسة تشير إلى أن المريخ قد يخفي محيطات تحت قشرته</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ميرڤت الضاهر

<a href="https://www.sciencealert.com/mars-rover-finds-evidence-of-an-ancient-ocean-on-the-red-planet">المصدر</a>

اكتشاف أدلة على وجود محيط قديم على المريخ

15177111052_efb1a3e081_b

كان الماء موجودًا على المريخ منذ 4.45 مليار سنة بعد فترة وجيزة من تشكُّل الكوكب من الغبار الذي خلفته الشمس المتنامية.

الدليل؟ وجود حبة صغيرة من الزركون (ما يُعرف بالألماس المزيف)؛ أصغر من عرض شعرة الإنسان، تحتوي على معادن محصورة داخلها لا يمكن أن تتشكّل إلا بوجود الماء. والمفاجأة أن هذا الماء كان من الضرورة أن يظل ساخنًا مثل الينابيع الحارة أو الفتحات الحرارية المائية تحت المحيطات.

يكشف هذا الاكتشاف عن عدة أدلة. أولًا، طريقة وصول الماء إلى المريخ خلال الأيام الأولى للنظام الشمسي كانت مشابهة للطريقة التي وصل بها الماء إلى الأرض. ثانيًا، وجود الماء الساخن يتماشى مع ظهور أنواع الحياة الميكروبية المتطرفة (الإكستريموفيل) التي نجدها في البيئات الجيوحرارية والحرارية المائية.

قال الجيولوجي آرون كافوسي من جامعة كيرتن في أستراليا لمجلة ساينس أليرت: «تشير الصورة الناشئة إلى أن كوكبي المريخ والأرض كان لهما شيء مشترك في البداية - كلاهما كانا رطبين.

ومن المؤكد من خلال تحليل أقدم الزركونات على الأرض، نجد أن الماء السائل كان موجودًا منذ 4.3 مليار سنة على الأقل. كما أن لدينا الآن دليل على وجود ماء أقدم من ذلك على المريخ».

وأضاف: «يتماشى هذا الدليل على وجود مياه أولية على المريخ مع الأدلة الكثيرة الدامغة على وجود الماء خلال فترة فيضان نوح التي استمرت من 4.1 إلى 3.7 مليار سنة مضت. هناك أدلة جيولوجية قوية على بقايا الحياة على الأرض خلال هذا الوقت. فلماذا لا يكون هناك ماء على المريخ إذا كانت الظروف مشابهة؟ يبدو أن هذين الكوكبين قد سلكا طرقًا مختلفة منذ ذلك الحين».

إن من الصعب تجميع تاريخ المياه على المريخ نظرًا لبُعده، ولأن جهودنا الاستكشافية هناك على الرغم من روعتها فإنها محدودة. مع ذلك، تأتي إلينا أحيانًا أجزاء من المريخ؛ أحد هذه الأجزاء هو النيزك المريخي الشهير NWA 7034، أو "الجمال الأسود"، الذي اكتُشف في الصحراء الكبرى عام 2011.

يتكون NWA 7034 من قطعة بريشيا بركانية تزن 320 جرامًا، وهي كتلة صخرية مكونة من قطع صخرية أخرى، تشبه إلى حد كبير كعكة عيد الميلاد. تتكون بعض هذه القطع من بلورات صغيرة من الزركون - كنز حقيقي للجيولوجيين الذين يسعون لدراسة تاريخ المريخ وتاريخ النيزك نفسه.

ومنذ وقت ليس بالبعيد، قام العلماء في جامعة كيرتن بدراسة زركون النيزك NWA 7034، ووجدوا أدلة على أن كتلة الصخر قد تعرضت لتأثير كويكب ضخم قبل 4.45 مليار سنة.

وقبل فترة، أجرى فريق من الباحثين بقيادة عالم الكيمياء الجيولوجية جاك جيليسبي، الذي كان يعمل بجامعة كيرتن وقت الدراسة دراسة معمقة لبعض المعادن داخل الزركون باستخدام المجهر النانوي، واكتشفوا آثارًا لعناصر مثل الحديد والإتريوم والألمنيوم والصوديوم، التي كانت داخل الزركون في أثناء تشكله.

استغرق الأمر وقتًا وتحليلًا دقيقًا لفهم طريقة ترسب هذه المعادن داخل الزركون. وأوضح كافوسي: «تتشكل عناصر مثل الحديد والألمنيوم والصوديوم على شكل طبقات جميلة داخل الزركون المريخي تشبه الطبقات الموجودة في البصل. هذه العناصر غير معتادة في الزركون، وبعد العثور عليها، ركزنا أبحاثنا على الأرض للبحث عن البيئات التي قد تنتج فيها هذه العناصر.

إن سد أوليمبيك هو أحد الأماكن القليلة على الأرض التي تحتوي على زركونات مشابهة، وهو عبارة عن رواسب ضخمة من النحاس واليورانيوم والذهب في جنوب أستراليا. من المعروف أن زركونات سد أوليمبيك تشكلت في نظام صخري حراري مائي؛ ما يشير إلى وجود سوائل مائية ساخنة كانت تتفاعل مع الجرانيت في أثناء تشكل الزركون. نقلت هذه السوائل العناصر النادرة، وفي سد أوليمبيك، ركزت المعادن الاقتصادية كذلك».

نحن لا نعرف درجة حرارة الماء الذي كان على المريخ؛ قد تكون تراوحت بين مئات الدرجات وحتى أكثر من 500 درجة مئوية، مثل مياه يلوستون. كما أننا لا نعرف الكمية الدقيقة للمياه التي كانت موجودة.

لكن هذا الاكتشاف يوضح أن الماء كان موجودًا على المريخ بعد وقت قصير من تشكل الكواكب، أي منذ حوالي 4.5 مليار سنة. كان الماء يدور في قشرة الكوكب، مسخنًا بالنشاط البركاني الذي كان أكثر شيوعًا عندما كان الكوكب شابًا. هذا يعني أن المريخ ربما كان غنيًا بالمياه، التي وصلت بطريقة مشابهة لوصول المياه إلى الأرض – عبر المذنبات والكويكبات التي اندمجت مع الكوكب في أثناء تكونه.

قال كافوسي: «لا يمكننا أن نجزم بوجود الماء السائل على السطح في ذلك الوقت، لكن الاحتمال قائم. ربما تسربت بعض هذه السوائل البركانية إلى السطح وساهمت في إثراء الغلاف الجوي بالماء. وهذا يعني وجود أماكن دافئة ورطبة داخل قشرة المريخ، وربما على سطحها. تساهم البيانات التي حصلنا عليها في هذه الدراسة في تحسين فهمنا للظروف القابلة للحياة في المريخ القديم، استنادًا إلى تحليل مباشر للمواد التي تشكلت في ذلك الوقت».

الآن بعد أن اكتشف الباحثون أدلة على وجود مياه ساخنة على المريخ، يمكنهم تعميق دراستهم لهذه النتائج. ما زلنا لا نعرف ما إذا كان النشاط البركاني الذي سخّن المياه ناتجًا عن تفاعلات داخلية في المريخ أو عن قصف الكويكبات للنظام الشمسي في مراحله الأولى. كما لا نعرف ما إذا كانت الأنظمة الحرارية المائية شائعة على سطح المريخ.

سيكون من الرائع إن ما تمكنا من العثور على دليل على نظام حراري مائي قديم على المريخ انتهى به الأمر في أيدي البشر بعد مليارات السنين. ولكن يظل النيزك NWA 7034 بالفعل مذهلًا في حد ذاته.

أوضح كافوسي لموقع ساينس أليرت: «يتمتع الزركون بقصة بقاء مذهلة! لقد تشكل في بيئة حرارية مائية رطبة بعد وقت قصير من تكوّن المريخ قبل 4.45 مليار سنة. ثم تعرض لضربة كويكب في حدث اصطدام مبكر، ثم أُزيح بعنف واستقر في كومة من الصخور حيث تعرض لتغيرات بفعل السوائل بعد مليارات السنين. وأخيرًا، تعرض لضربة أخرى من نيزك أخرجه من المريخ! بدلًا من أن يضيع إلى الأبد في فضاء لا نهائي انتهى به المطاف بالاصطدام بالأرض ونجا من الذوبان في الغلاف الجوي وسقط في الصحراء الكبرى، وبطريقة ما، لم يُدفن تحت الكثبان الرملية إلى الأبد بل عثر عليه شخص أدرك قيمته بصفته حجرًا مهمًا. لم تصل هذه الصخرة إلى أيدي العلماء إلا منذ حوالي 10 سنوات، مع ذلك انظروا إلى مقدار ما علمتنا إياه عن المريخ».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d9%8a%d8%a7%d9%87-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae-%d8%a8%d9%87%d8%a7-%d8%a3%d9%83%d8%b3%d8%ac%d9%8a%d9%86%d8%8c-%d8%b1%d8%a8%d9%85%d8%a7-%d9%8a%d9%83%d9%81%d9%8a-%d9%84%d8%aa%d9%86%d8%b4/">مياه المريخ بها أكسجين، ربما يكفي لتنشأ الحياة! (دراسة جديدة)</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%8a%d8%a8%d8%af%d9%88-%d8%a3%d9%86%d9%91-%d8%b4%d8%b1%d9%88%d8%b7-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d9%8a%d8%a7%d8%a9-%d8%aa%d9%88%d9%81%d8%b1%d8%aa-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae-%d8%a7/">يبدو أنّ شروط الحياة توفرت في المريخ "القديم" لكن ليس بالمدى المتوقّع</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://www.sciencealert.com/the-oldest-evidence-for-water-on-mars-reveals-it-was-extremely-hot?fbclid=IwY2xjawHPdoVleHRuA2FlbQIxMQABHWrvY0cPJQBqlNyfwGttC_tRckkBvWf8HoO9vhZ-JC_phqNJWARzsPVtaQ_aem_YfRB2Eb6CtPN--mQQjiBMw">المصدر</a>

لغز المريخ القديم: مياه حارّة جدًا تركت بصمتها عبر الزمن!

Metaverse_SS_Generic

تتقدم غوغل إلى "الواقع المُوَسّع" مرة أخرى مع أندرويد اكس آر. لكن هناك منافسة جديدة في مجال سماعات الرأس والنظارات.

بعد سنوات من الاستثمار في الذكاء الاصطناعي والواقع المعزز والواقع الافتراضي، تدخل غوغل سوق الواقع المعزز ثانيةً باستخدام أندرويد اكس آر. نظام تشغيل تقول غوغل إنه سيوفر سماعات الرأس والنظارات المستقبلية التي تحول طريقة المشاهدة والعمل والاستكشاف.

الإصدار الأول الذي ستراه هو Project Moohan، وهي سماعة رأس مختلطة الواقع أنشأتها سامسونغ. ستكون متاحة للشراء العام المقبل، ولا يُعرف الكثير عنها. بينما المطورون يمكنهم الوصول إلى إصدار اكس آر الجديد من أندرويد الآن.

قال جوستون باين، مدير المنتج في غوغل في فيديو إطلاق أندرويد اكس آر: «لقد كنا في هذا المجال منذ غوغل غلاس، ولم نتوقف». مستشهدًا بقائمة تضم غوغل لينس ولايف فيو للخرائط والترجمة الفورية للكاميرا، وجيميني إيه آي للأغراض العامة من غوغل. يَعِد إكس آر بتقديم مثل هذه التراكبات في كل من سماعات الرأس المخصصة والنظارات غير الرسمية.

هناك القليل من التفاصيل الإضافية في الوقت الحالي بخلاف عرض سماعة الرأس، وهي أمثلة في فيديو غوغل المصنفة على أنها "تصوّرات لأغراض مفاهيمية". تتضمن قائمة تطبيقات غوغل التي من المحتمل أن تكون مدعومة عليها: جيميني والخرائط والصور والترجمة وكروم وسيركل تو سيرش والرسائل وتطبيقات أندرويد الحالية، أو على الأقل تلك المحدثة للقيام بذلك، ينبغي أن تكون متوافقة أيضًا.

وفق مقاطع الفيديو والأوصاف، يستهدف مشروع Moohan مباشرة أغراض استخدام فيجن برو من آبل ذاتها ، مع عرض الصور العائلية، ومشاهدة التلفزيون، والإنتاجية بدلًا من سماعة رأس الواقع الافتراضي المخصصة للألعاب مثل ميتا غيست.

لكن يستهدف أندرويد اكس آر في نفس الوقت نظارات الواقع المعزز، على غرار نظارات ميتا الذكية ونظارات سناب شات. أصدرت غوغل مقطع فيديو هذا الأسبوع يسلط الضوء على تحديث لـ Project Astra، مساعد الذكاء الاصطناعي القابل للارتداء.

يبقى أن نرى ما إذا كان هناك مكان في السوق لسماعة رأس أخرى غير متعلقة بالألعاب أو منافسًا متميزًا لعروض سناب وميتا.

قلصت شركة آبل دورة إنتاج أجهزتها فيجن برو، فاستخدام الجهاز أقل من المتوقع. لم تنطلق منصة الواقع المعزز المستندة إلى الرؤية السابقة من غوغل: غوغل غلاس، على مستوى المستهلك، لكنها كانت جهازًا يركز على المؤسسات لحالات استخدام مختارة. أوقفت Google Glass Enterprise Edition 2 المبيعات والدعم في عام 2023.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ae%d9%85%d8%b3%d8%a9-%d9%88%d8%b9%d8%b4%d8%b1%d9%88%d9%86-%d8%b9%d8%a7%d9%85%d9%8b%d8%a7-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a5%d8%b7%d9%84%d8%a7%d9%82-%d9%85%d8%ad%d8%b1%d9%83-%d8%a8%d8%ad%d8%ab-%d8%ba%d9%88/">خمسة وعشرون عامًا على إطلاق محرك بحث غوغل، هل سيصمد أمام الذكاء الاصطناعي؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b0%d9%83%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d9%86%d8%a7%d8%b9%d9%8a-musiclm/">غوغل تعلن عن الذكاء الاصطناعي MusicLM الذي يمكنه تحويل النص إلى موسيقى</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: باسل حميدي

<a href="https://arstechnica.com/gadgets/2024/12/google-steps-into-extended-reality-once-again-with-android-xr/">المصدر</a>

غوغل تدخل سوق أجهزة الواقع المعزز مع أندرويد إكس آر

npr.brightspotcdn-1

تساعد اللدائن الدقيقة المحمولة في الهواء على تكوين السحب، ولها تأثير في الطقس والمناخ، إذ أثبتت دراسة حديثة دورها في إنتاج السحب في ظروف لا تتشكل بطريقة أخرى.

تتشكل السحب عندما يلتصق بخار الماء في الغلاف الجوي بالجزيئات العائمة الصغيرة (مثل الغبار) ويتحول إلى قطرات ماء سائلة أو بلورات ثلجية، واللدائن الدقيقة لها نفس التأثيرات فهي تنتج بلورات ثلجية عند درجات حرارة من 5 إلى 10 درجات مئوية أدفأ من القطرات بدون لدائن دقيقة.

درس الباحثون الغلاف الجوي لمعرفة كيفية تشكيل أنواع الجسيمات المختلفة للجليد عندما تتلامس مع الماء السائل، فقد تتكون السحب في الغلاف الجوي من قطرات ماء سائلة أو جزيئات ثلجية أو خليط من الاثنين، وتسمى هذه العملية التي تحدث باستمرار في الغلاف الجوي بالتنوّي.

في السحب في الغلاف الجوي الأوسط إلى الأعلى حيث تتراوح درجة الحرارة من 0 إلى -38 درجة، تتشكل بلورات الجليد عادة حول جزيئات الغبار المعدنية من التربة الجافة أو الجزيئات البيولوجية، مثل حبوب الطلع أو البكتيريا.
<h3>ما أهمية هذا الاكتشاف؟</h3>
يؤثر الجليد في السحب كثيرًا في الطقس والمناخ، لأن معظم هطول الأمطار يبدأ عادة كجزيئات جليدية. وتمتد كثير من قمم السحب في المناطق غير الاستوائية حول العالم بارتفاع كافٍ في الغلاف الجوي بحيث يتسبب الهواء البارد في تجميد بعض رطوبتها.

وبعدها يبدأ الجليد وفور تشكّله بسحب بخار الماء من القطرات السائلة من حوله، وتنمو البلورات ثقيلة بما يكفي لتسقط. إذا لم يتشكل الجليد، تميل السحب إلى التبخر بدلًا من التسبب في هطول الأمطار أو تساقط الثلوج.

نتعلم في المدرسة الابتدائية أن الماء يتجمد عند درجة 0 مئوية، لكن هذا ليس صحيحًا دائمًا، فبدون شيء لتتكون النوى عليه -كجزيئات الغبار- بالإمكان تبريد الماء إلى درجات حرارة منخفضة تصل إلى -38 درجة مئوية قبل أن يتجمد. ولكي يحدث التجمد في درجات حرارة أدفأ، يجب أن توجد المواد التي لا تذوب في الماء في القطرة، إذ يوفر هذا الجسيم سطحًا لتتشكل بلورة الجليد الأولى. ولدى وجود لدائن دقيقة تتسبب بتكوين بلورات ثلجية، قد يزداد هطول الأمطار أو تساقط الثلوج.
<h3>كيف درس العلماء الموضوع؟</h3>
لمعرفة إمكانية تأدية شظايا اللدائن الدقيقة لدور نواة قطرات الماء، استخدم العلماء أربعة من أكثر أنواع البلاستيك انتشارًا في الغلاف الجوي: البولي إيثيلين منخفض الكثافة، والبولي بروبيلين، وكلوريد البولي فينيل، والبولي إيثيلين تيريفثاليت.

فكلها موجودة في الغلاف الجوي وقد تؤثر في تكوين اللدائن الدقيقة، واختبروا كلًا منها في كل من الحالة النقية وبعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية والأوزون والأحماض.

علّق العلماء اللدائن الدقيقة في قطرات ماء صغيرة، وبرّدوا القطرات ببطء لمراقبتها عندما تتجمد. وحللوا أيضًا أسطح الشظايا البلاستيكية لتحديد بنيتها الجزيئية، فقد يعتمد تنوّي الجليد على كيمياء سطح اللدائن الدقيقة.

فكانت النتيجة لمعظم المواد البلاستيكية التي درسوها هي تجمد 50% من القطرات عند وصولها إلى -22 درجة مئوية. وتتوازى هذه النتائج مع دراسة حديثة أخرى من كندا، إذ وجدت أيضًا أن بعض أنواع الجليد الدقيق في درجات حرارة أدفأ من القطرات التي لا تحتوي على لدائن دقيقة.

يميل التعرض للأشعة فوق البنفسجية والأوزون والأحماض إلى تقليل نشاط تنوي الجليد على الجسيمات، ما يشير إلى أن تنوي الجليد حساس للتغيرات الكيميائية الصغيرة على سطح جزيئات اللدائن الدقيقة، لكن إتمام هذه المواد البلاستيكية للتنوي يعني أنها ما زالت تؤثر في كمية الجليد في السحب.
<h3>ما لم يزل غير معروف</h3>
لفهم كيفية تأثير اللدائن الدقيقة في الطقس والمناخ، نحتاج إلى معرفة تركيزاتها حيث الارتفاعات التي تتشكل فيها السحب، وفهم تركيز اللدائن الدقيقة مقارنة بالجزيئات الأخرى التي قد تشكّل نواة الجليد، مثل الغبار المعدني والجزيئات البيولوجية، لمعرفة ما إذا كانت اللدائن الدقيقة موجودة بمستويات مماثلة.

ستسمح هذه القياسات بنمذجة تأثير اللدائن الدقيقة في تكوين السحب.

تأتي الشظايا البلاستيكية في العديد من الأحجام والتركيبات، وفي البحث المستقبلي يخطط الباحثون للعمل مع المواد البلاستيكية التي تحتوي على إضافات، مثل الملدنات والملونات، وكذلك مع جزيئات البلاستيك الأصغر.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/جزيئات-اللدائن-الدقيقة/">أصبحنا نتنفس البلاستيك! ما الحل لوجود اللدائن الدقيقة في الهواء؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اكتشاف-نسبة-اللدائن-الدقيقة-الأعلى-تر/">اكتشاف نسبة اللدائن الدقيقة الأعلى تركيزًا في قاع البحر</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: محمد حسان عجك

مراجعة: لبنى حمزة

<a href="https://arstechnica.com/science/2024/11/airborne-microplastics-aid-in-cloud-formation/">المصدر</a>

كيف تؤثر اللدائن الدقيقة (ميكروبلاستيك) في الطقس والمناخ؟

screenshot-2024-12-19-at-10-15-38-am

التقط تلسكوب هابل الفضائي صورًا جديدة لكوازار (نجم زائف) تغذيه طاقة ثقب أسود، وكشفت هذه الصورعن هياكل غريبة ونفاثات عملاقة من الطاقة بدأ العلماء للتو بتفسيرها.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/7vpWhLputuTicvwsaSAiFT.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-147861" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/7vpWhLputuTicvwsaSAiFT.jpg" alt="" width="1920" height="1080" /></a>

لا يزال تلسكوب هابل الفضائي يكشف عن أشياء جديدة عن الكون، بعد نحو 35 عامًا من إطلاقه.

في سلسلة من الصور الصادرة حديثًا، استخدم العلماء هابل لاستكشاف كوازار يبعد 2.5 مليار سنة ضوئية.

أشار الفريق في بيان لوكالة ناسا أن النتائج تعمق فهمنا لكيفية تطور هذه الأجسام الغامضة، وتكشف أيضًا عن أشياء غريبة في محيط الكوازار لا يستطيع الباحثون تفسيرها كليًا.

قال بن رين، عالم الفلك في مرصد كوت دازور وجامعة كوت دازور في نيس بفرنسا، في البيان: «لقد حصلنا على بعض الكتل بأحجام مختلفة، وبنية خيطية غامضة على شكل حرف L، وتقع على بعد 16000 سنة ضوئية من الثقب الأسود في مركز الكوازار».

الكوازار هو اختصار لـ: مصدر راديو شبه نجمي، أجسام ساطعة تشبه النجوم تنبعث منها موجات راديوية وتستمد طاقتها من تغذية الثقوب السوداء الهائلة.

تعرفنا على أول كوازار في الخمسينيات من القرن الماضي، لكن العديد من صفاته لا تزال غامضة بسبب سطوعه، مثلًا لا يعرف الباحثون الكثير عن البيئات المحيطة به عادةً بسبب سطوعه. مع ذلك، حجبت أداة التصوير الطيفي لتلسكوب هابل الفضائي (STIS) بعض هذا الضوء الزائد، على غرار الطريقة التي يحجب بها القمر الشمس في أثناء كسوف الشمس الكلي.

وجه الباحثون STIS نحو كوازار معروف اسمه 3C 273 السماوي وهو أول كوازار عُرِف رسميًا في عام 1963، وهو ساطع جدًا وينبعث منه ضوء أكثر بآلاف المرات من المجرات المتوسطة. يفترض العلماء أن هذا يرجع إلى أن 3C 273 محاط بحطام مجري ويستمد طاقته من ثقب أسود ضخم يلتهم بقايا المجرات الأصغر بجواره.

حجب جهاز هابل ما يكفي من الضوء لفحص تدفق المواد الذي يبلغ طوله 300 ألف سنة ضوئية، الذي يخرج من 3C273.

قارن الباحثون الصور ببيانات هابل الملتقطة قبل 22 عامًا، ووجدوا أن نفاثات الكوازار تتحرك أسرع كلما ابتعدت عن موقع الثقب الأسود المفترض.

يشير هذا إلى أن الثقب الأسود يساعد في زيادة سطوع الكوازار في أثناء التهامه لبقايا المجرات الصغيرة التابعة له.

أضاف الفريق أن النقاط والهياكل على شكل حرف L التي لوحظت في الصور الجديدة قد تكون بقايا تلك المجرات، ولكن نحتاج إلى مزيد من الدراسة لتحديدها.

قال رين: «لقد سد هابل الفجوة بين قياس التداخل الراديوي على نطاق صغير وملاحظات التصوير الضوئي على نطاق واسع، وبذلك يمكن اتخاذ خطوة رصدية لفهم أكثر اكتمالًا لتشكل مضيف الكوازار».

في السنوات القادمة، يخطط العلماء لاستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لتعميق فهمهم لهذا الكوازار الفريد بالنظر في طيف الأشعة تحت الحمراء الخاص به.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d9%84%d8%b3%d9%83%d9%88%d8%a8-%d8%ac%d9%8a%d9%85%d8%b3-%d9%88%d9%8a%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a6%d9%8a-%d9%8a%d8%a4%d9%83%d8%af-%d9%85%d9%82%d8%aa%d9%84-%d9%85%d8%ac%d8%b1/">تلسكوب جيمس ويب الفضائي يؤكد "مقتل" مجرة بعيدة بواسطة ثقب أسود!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%ab%d9%82%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b3%d9%88%d8%af-%d8%a7%d9%84%d9%87%d8%a7%d8%a6%d9%84-2/">اكتشاف ثقب أسود يدور حول ثقب أسود آخر في مجرة تبعد عن الأرض 800 مليون سنة ضوئية</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ميرڤت الضاهر

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.livescience.com/space/black-holes/scientists-spot-l-shaped-structures-and-weird-things-near-monster-black-hole-in-epic-new-hubble-telescope-images">المصدر</a>

علماء يكتشفون هياكل على شكل حرف L وأشياء غريبة قرب ثقب أسود عملاق في صور جديدة مذهلة لتلسكوب هابل

shutterstockDima-Zel_2288255399

ستتأخر المراحل اللاحقة من برنامج القمر التابع لناسا بسبب مشكلات فنية، لكن يزعم المسؤولون أنهم سيطلقون البعثة في الوقت المناسب للوصول إلى سطح المريخ قبل الصين.

أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا عن مزيد من التأخير في إطلاق بعثة أرتميس التي تعد بإعادة رواد الفضاء إلى القمر لأول مرة منذ عام 1972. على هذا، فقد أُجلت مهمة أرتميس 2 إلى شهر أبريل من عام 2026 التي كان من المقرر أن تطلق رواد الفضاء حول القمر والعودة إليه في سبتمبر 2025.

وفقًا لبيان مدير ناسا بيل نيلسون في مؤتمر صحفي يوم الخميس 5 ديسمبر: «ستؤجل المهمة اللاحقة أرتميس 3 التي كان من المقرر انطلاقها في أواخر عام 2026 إلى منتصف عام 2027». هذا يعني أن أرتميس 2 ستنطلق بعد نحو 17 شهرًا من الموعد المقرر في البداية.

بحسب ناسا فإن التأخير يُعزى إلى كبسولة أوريون المتموضعة في أعلى نظام الإطلاق الفضائي المكون من 30 طابقًا SLS، التي تحتاج إلى وقت تحضير إضافي قبل أن تتمكن من حمل طاقم بشري بأمان.

أضاف نيلسون: «نحتاج إضافة إلى شركائنا الصناعيين والدوليين إلى هذا الوقت للتأكد من أن كبسولتنا جاهزة لنقل رواد الفضاء بأمان إلى الفضاء العميق ثم العودة إلى الأرض؛ إذ إننا لا نستطيع الانطلاق إلا إذا كنا على يقين بأننا أمّنا الرحلة قدر الإمكان لصعود البشر على متنها. لذلك، نحتاج لإطلاق هذه الرحلة التجريبية اللاحقة ويجب إطلاقها على نحو صحيح».

يعد نظام الإقلاع الفضائي SLS أكبر صاروخ تابع لناسا منذ إطلاق صاروخ ساتورن 5 التابع لبرنامج أبولو؛ إذ يحتوي على معزز سائل للهيدروجين والأكسجين، إضافة إلى اثنين من معززات الصواريخ الأصغر متصلين بجانبيه.

فيما يخص رحلة أرتميس 1 في نوفمبر 2022، أرسل الصاروخ كبسولة أوريون في رحلة مدتها ستة أيام على ارتفاع 11 كيلومترًا فوق سطح القمر، ما مكن مهندسي ناسا من جمع البيانات الحيوية عن مسار الوحدة وتأثيرات الجاذبية المنخفضة في ثلاث عارضات بشرية كانت على متنها. في حين اختُبر الدرع الحراري للكبسولة بعد عودتها عبر الغلاف الجوي للأرض بسرعة تعادل 32 ضعف سرعة الصوت. على هذا، فقد أدى الاحتكاك الشديد بالهواء وبمظلتها إلى إبطاء المركبة الفضائية إلى ما يقرب 32.2 كيلومترًا في الساعة، بعد ذلك هبطت الكبسولة قبالة ساحل شبه جزيرة باخا كاليفورنيا في شمال غرب المكسيك في المحيط الهادئ.

اكتشف مهندسو ناسا بعد فحص كبسولة أوريون تشقق وتآكل الدرع الحراري للمركبة الفضائية التي صنّعتها شركة لوكهيد مارتن في أثناء ارتداده عن الغلاف الجوي عند عودة الكبسولة.

وفقًا لبيان بام ميلروي نائب مدير ناسا في المؤتمر الصحفي، قالت: «في أثناء عبور الكبسولة خلال الغلاف الجوي بوصفها جزء من عملية الخروج المخطط لها تراكمت الحرارة داخل الطبقة الخارجية للدرع الحراري ما أدى إلى تشكل الغازات واحتجازها داخل الدرع الحراري مسببة بذلك تراكم الضغط الداخلي بالتالي تشقق وتساقط متفاوت لتلك الطبقة الخارجية».

مع أن ناسا لن تستبدل هذا الدرع الحراري لمهمة أرتميس 2، لكن المشكلات الفنية الأخرى مع المركبة بما في ذلك أنظمة دعم الحياة والبطارية دفعت وكالة الفضاء ناسا إلى المطالبة بتأخير ستة أشهر. بالرغم من هذه المشاكل أصر نيلسون على أن البعثة ستنطلق في الوقت المناسب للتغلب على الصين في السباق لإرسال مهمة مأهولة إلى القمر؛ إذ إن الصين هبطت أخيرًا على القمر والمريخ وأكملت بناء محطة تيانجونغ الفضائية في عام 2022، فضلًا عن أن الصين تسعى لبناء محطة أبحاث قمرية دولية قد تكتمل بحلول عام 2030.

قال نيلسون: «نخطط لإطلاق أرتميس 3 في منتصف عام 2027 بافتراض أن مركبة الهبوط سبيس إكس جاهزة، وسيكون ذلك قبل مدة طويلة من نية الحكومة الصينية المعلنة للهبوط على سطح القمر بحلول عام 2030».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d8%a7%d8%b3%d8%a7-%d8%aa%d8%a8%d8%af%d8%a3-%d8%a8%d8%a5%d8%b9%d8%af%d8%a7%d8%af-%d8%a8%d8%af%d9%8a%d9%84-%d8%b9%d9%86-%d9%85%d8%ad%d8%b7%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84/">ناسا تبدأ بإعداد بديل عن محطة الفضاء الدولية التي ستدمَّر عام 2030</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d8%a7%d8%b3%d8%a7-%d8%aa%d8%b1%d8%b3%d9%84-%d9%81%d9%8a%d8%af%d9%8a%d9%88-%d9%84%d9%82%d8%b7%d8%a9-%d8%b9%d8%a8%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a1/">ناسا ترسل فيديو لقطة عبر الفضاء</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ريمي سليمان

<a href="https://www.livescience.com/space/space-exploration/nasa-delays-historic-artemis-missions-yet-again">المصدر</a>

تؤخر ناسا بعثات أرتميس التاريخية مرة أخرى

Observing-time-crystals_de7258c2-6ea4-4289-aaa8-c76aef72491b

لأول مرة، حول الفيزيائيون معالجًا كميًا إلى حالة من المادة يبدو أنها تتحدى قوانين الفيزياء، وهو اختراق قد يكون خطوة نحو جعل الحوسبة الكمومية أكثر عملية.

تعد الحواسيب الكمومية بتوسيع أنواع الخوارزميات التي يمكن تشغيلها بسرعة وعملية، ما يسرع البحث في العديد من المجالات من فيزياء الجسيمات إلى علم الأدوية إلى الأرصاد الجوية.

أحرز تقدم هائل في تطوير أسس التكنولوجيا، ولكن في ظل هذا التطور، تصبح الأخطاء عقبة رئيسية.

يأمل فريق من الفيزيائيين من الصين والولايات المتحدة في جعل التكنولوجيا أقل عرضة للأخطاء في أثناء توسعها، بجعل الكمبيوتر الكمومي يتصرف تجريبيًا مثل شكل قوي من أشكال البلورة الزمنية .

البلورات الزمنية هي مجموعات من الجسيمات التي تظهر أنماطًا متكررة. عندما تتردد الأنماط التي تشكل البلورات العادية مثل الألماس والكوارتز عبر الفضاء ثلاثي الأبعاد، تتحرك البلورات الزمنية دوريًا مثل البندول، متأرجحةً عبر الزمن.

ما يجعلها فريدة قدرتها على فعل ذلك في غياب -أو على النقيض من- دفعة محركة. تتذبذب البلورات الزمنية في أدنى حالات طاقتها بإيقاعها الخاص، مثل طفل يركل في أرجوحته في تحد لدفعات والديه المتكررة.

اقترح الفيزيائي الشهير فرانك ويلتشيك عام 2012 فكرة البلورات الزمنية، التي لاقت في البداية نصيبها من الشكوك.

منذ ذلك الحين، أثبت عدد من الأنظمة ذات السلوكيات الشبيهة بالبلورات الزمنية تجريبيًا، ما يزود المهندسين بأداة جديدة مثبتة لقياس وتشكيل العالم، وبحل محتمل لمشكلة الدقة في الحوسبة الكمومية.

عندما تقتصر الحوسبة النموذجية على المنطق المبني باستخدام الأشكال الثنائية الممثلة بالرقمين 1 و0، فإن كيوبتات الحوسبة الكمومية أكثر ملاءمة لأنواع فريدة من العمليات الحسابية، ما يسمح بحل الخوارزميات المعقدة في خطوة واحدة.

الكيوبت هو حالة من عدم اليقين الكمي، يشبه طاولة لعب الورق الفارغة قبل أن يكشف الموزع عن لون المجموعة، أحمر أم أسود. تمامًا كما يمكن لعداد البطاقات استخدام الاحتمالات لصالحه، تستخدم الحوسبة الكمومية الإمكانيات الكامنة في الكيوبت لإجراء العمليات الحسابية. ينشئ دمج الكيوبتات عبر التشابك الكمي نظامًا أكبر، ما يعدل الاحتمالات بطرق أكثر فائدة وبتزايد.

لسوء الحظ، يمكن للكيوبتات التشابك مع أي شيء تقريبًا في بيئتها، ما يؤدي إلى الخلط العشوائي لبطاقات جديدة وإخراج البرنامج عن مساره. إن توسيع مجموعة الكيوبتات إلى الآلاف المطلوبة يزيد احتمالية تسرب الضوضاء غير المرغوبة.

اقتُرحت البلورات الزمنية وسيلةً لتقليل الأخطاء الكمية سابقًا، مع أن التطبيق العملي أثبت أنه يمثل تحديًا.

أحد أنواع البلور الزمني، النوع الموصوف بأنه «طوبولوجي»، له ميزة على الأنواع الأخرى. في حين تظهر التذبذبات المعزولة خصائص بلورية زمنية داخل منطقة معينة من الجسيمات التي تتكرر في الفضاء، فإن بلورة الزمن الطوبولوجي تظهر تأرجح البندول ميزةً شاملة لنظام أكثر عمومية، بفضل ظاهرة التشابك الكمي ذاتها.

هذا الانتشار المعمم لنشاط التذبذب أقل عرضة للتداخل المحلي، ما يحافظ على تأرجح البندول في حركة مثالية حتى مع دفع المناطق المعزولة داخل النظام وتحريكها خارج المحاذاة.

ببرمجة شكل مستقر من الحوسبة الكمومية فائقة التوصيل لإظهار سلوك بلورات زمنية طوبولوجية، وجد الفريق أنه يمكن إنشاء نظام كمي أقل عرضة للتداخل.

عند اختباره، تمكن النظام من التعامل مع مستوى معقول من الضوضاء المحاكاة في البيئة، مع الحفاظ على استقراره نسبيًا.

عكست التجربة أيضًا إمكانية استخدام دوائر فائقة التوصيل مماثلة لاستكشاف عالم الحركة غير المتوازنة التي تمثلها البلورات الزمنية.

إثباتًا للمفهوم، قد يكون للتذبذب الغريب للبلورات الزمنية مكانًا مهمًا في مستقبل التكنولوجيا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%b1%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%b6%d9%88%d8%a6%d9%8a%d8%a9/">اختراع أول بلورة زمنية فوتونية ثنائية الأبعاد.. لكن ما فائدتها؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d8%b4%d9%83%d9%8a%d9%84-%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%b2%d9%85%d9%86%d9%8a%d8%a9-%d8%a8%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d8%ae%d8%af%d8%a7%d9%85-%d8%ad%d8%a7%d8%b3%d9%88%d8%a8-%d8%ba%d9%88%d8%ba%d9%84/">تشكيل بلورة زمنية باستخدام حاسوب غوغل الكمومي</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: نور حمود

<a href="https://www.sciencealert.com/physicists-transformed-a-quantum-computer-into-a-time-crystal">المصدر</a>

نجاح تحويل حاسوب كمومي إلى بلورة زمنية!

ZAhFASRscCscBUj33239dH-1200-80

مع قدوم الشتاء في نهاية السنة وبداية الجديدة، اعتدنا توقع هطول الثلوج في أجزاء كبيرة من النصف الشمالي للكرة الأرضية، ولكن ماذا لو وسعنا السؤال إلى ما هو أبعد من كوكب الأرض، بدءًا بالكواكب الأقرب إلينا وانتهاءً بالكواكب التي تدور حول نجوم أخرى.
<h3>القمر وعطارد</h3>
لا يحتوي كل من عطارد والقمر على غلاف جوي الذي يُعد ضروريًا لتساقط الثلوج، فكلاهما حار جدًا في أثناء النهار، ولكن سنكتشف لاحقًا أن هذا ليس عقبة كبيرة كما قد يبدو. إذ يصبح كلاهما شديد البرودة في الليل بسبب استمرارهما في البرد فترات طويلة، وبالنتيجة لو أن لأحدهما غلاف جوي رقيق يحتوي على بخار الماء، فلن تكون الحرارة عقبة بذاتها.
<h3>الزهرة</h3>
يتميز كوكب الزهرة بغلاف جوي كثيف، لكنه حار جدًا لدرجة لا يحفز تساقط الثلوج. والحرارة على الزهرة شديدة لدرجة أن معادن البيريت تتبخر على سطحه، وقد تشكل صقيعًا معدنيًا على قمم الجبال. قد تكشف البعثات المستقبلية إن كان هذا الصقيع يتساقط مثل الثلج.
<h3>المريخ</h3>
من المثير للاهتمام إمكانية رؤية الأغطية الجليدية القطبية على كوكب المريخ باستخدام التلسكوبات المتوسطة الحجم خاصة عندما يكون الكوكب قريبًا منا. بل أكثر من ذلك، بوسعنها ملاحظة تزايدها مع الفصول أو تناقصها.

وقد كشفت المركبات المدارية أن الأغطية الجليدية مغطاة بطبقة من ثاني أكسيد الكربون المجمد (الجليد الجاف). وهذا ليس مفاجئًا لأن الغلاف الجوي للمريخ يتكون من 96% من ثاني أكسيد الكربون الذي يتجمد عند -78 درجة مئوية.

وبعكس الماء لا يوجد طور سائل له تحت الضغوط الجوية الأرضية أو المريخية، لذلك لا يوجد مطر من ثاني أكسيد الكربون، وعندما يصبح الجو باردًا بما فيه الكفاية، يتجمد جزء من الغلاف الجوي.

ولحسن الحظ، يحدث ذلك في عملية مشابهة لتكثيف بخار الماء في رقائق صغيرة على الأرض، بدلًا من تكوّن كتل مفاجئة من ثاني أكسيد الكربون الصلب.

يزخر المريخ بكثير من المميزات المشتركة مع الأرض، ومنها فصول السنة واختلاف حلول الشتاء في نصفي الكوكب، وفيه يتساقط ثلج ثاني أكسيد الكربون في القطبين وعلى الأراضي المرتفعة عند خطوط العرض المعتدلة.

تختلف رقاقات الثلج المصنوعة من ثاني أكسيد الكربون عن الثلج الذي نعرفه بسبب امتلاك جزيئات الماء خصائص غير عادية. فرقاقات ثاني أكسيد الكربون أصغر بكثير في أثناء سقوطها وتميل إلى التكتل معًا لتشكيل مكعبات على الأرض. والغلاف الجوي للمريخ رقيق جدًا لدرجة لا يضطر فيها رواد فضاء المستقبل للقلق بشأن تراكم الثلوج. ولكن بحسب تعبير الدكتور سيلفان بيكيو من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا: «يوجد ما يكفي من التساقطات بما يتطلب استخدام أحذية الثلج».

تحت طبقة الجليد الجاف، تتكون القمم الجليدية القطبية غالبًا من الماء المتجمد. ومع إن سقوط الثلج هناك حدث منذ وقت طويل جدًا، فإن مركبة الهبوط فينيكس رصدت تساقط الثلوج عبر الغلاف الجوي العلوي للمريخ، وكشفت الأجهزة الليزرية أنه كان ثلجًا مائيًا وليس ثاني أكسيد الكربون. وفي الشتاء أحاط الصقيع والجليد المائي تحت الأرض بالمركبة.

ذاب الثلج في الغلاف الجوي قبل أن يصل إلى فينيكس. لكن الجبال المريخية تمتد إلى ارتفاعات أعلى بكثير من النقطة التي رُصد فيها الثلج، ما يثير التساؤل عن إمكانية استقرار الثلج على سفوح الجبال مثل جبل أوليمبوس.

نعلم بوجود طبقة من الجليد تعود إلى 20 مليون سنة وهي فترة قصيرة إذا ما قورنت بتاريخ المريخ. وعثرنا على دلائل لوجود ثلج مائي منذ 400,000 سنة فقط في أماكن أخرى على المريخ، لذا من الممكن ذلك مستمر حتى الآن.
<h3>حزام الكويكبات</h3>
كان اكتشاف البراكين الجليدية من أبرز المفاجآت التي حققتها مهمة داون إلى سيريس. ما زلنا لا نفهم ما الذي يحرك هذه البراكين، لكن يُعتقد أن المواد التي تقذفها هي مزيج من الجليد والميثان المتجمد. بعض منتجاتها تتدفق مثل الحمم البركانية، ولكن كما تُطلق البراكين الأرضية الرماد، قد توجد جزيئات جليدية تنطلق بقوة أكبر ثم تستقر ببطء. يبدو أن الكويكبات الأصغر حجمًا أقل احتمالًا لهذا النوع من النشاط، لكننا لم نتوقع ذلك أيضًا بالنسبة لسيريس.
<h3>الكواكب الغازية العملاقة</h3>
يحتوي كوكب المشتري على سُحب من الأمونيا والجليد المائي، وقد تتكثف هذه السحب أحيانًا. مع إن أحد الخبراء يعتقد أن المنتجات الناتجة عنها قد تشبه البرد أكثر من الثلج.

يُعتقد أن كوكبي نبتون وأورانوس يحتويان على نوع من الثلج يتكون من جليد الميثان الذي تبلور حول جزيئات من الضباب الكيميائي. لا يصل الثلج إلى ما يعادل الأرض على هذين الكوكبين، بل يتحول بدلًا من ذلك إلى غاز عند عمق غير معروف حاليًا، ولكن النظر من المدار يؤكد هطول الثلوج هناك.

ويُعتقد أيضًا أن الألماس قد يتساقط من سماء أورانوس ونبتون، ويُشار إلى هذا باسم مطر الألماس، لكن بما أن بلورات الكربون صلبة وليست سائلة، فإنه من الأدق القول إن ثلوج الماس تتساقط هناك.
<h3>الأقمار الجليدية</h3>
معظم أقمار المشتري وزحل وغيرها مغطاة بالجليد دائمًا، لكن هل يسقط الجليد من سماواتها فعلًا؟ يندر وجود الغلاف الجوي الدائم، ولكن البعض قد يكون له غلاف جوي مشابه.

تنفث السخانات الشهيرة في قمر إنسيلادوس جزيئات من الجليد، ويفلت بعضها من الجاذبية الضعيفة لتشكيل حلقة زحل E، بينما تنجرف البقية نحو الأسفل ببطء، وبهذا تتكون ظروف تشبه ثلجًا غير موسمي في معظم القمر الصغير.

حتى في الأماكن التي قد لا يتساقط فيها الثلج، يُحتمل أن تكون بعض أسطح هذه الأقمار ناعمة جدًا لدرجة تشبه الثلج المتساقط حديثًا.

يوجد في قمر أوروبا ظاهرة مختلفة قليلًا وهي الثلج تحت الماء أو ما يُعرف بالجليد الفقاعي. يتساقط هذا الثلج عبر المياه المالحة تحت الأرفف الجليدية في القارة القطبية الجنوبية، ومن المحتمل أن يحدث ذلك على أوروبا وأقمار جليدية أخرى ذات محيطات داخلية.
<h3>الأقمار الخاصة: آيو وتيتان</h3>
براكين آيو نشطة جدًا وهي ليست جليدية بل حقيقية، وتبدو أجزاء من سطحه وكأنها مغطاة بالثلج، لكن في الواقع هي ثاني أكسيد الكبريت وبعض المركبات الغنية بالكبريت.

والغلاف الجوي لآيو رقيق وقائم على الكبريت، وينهار هذا الغلاف كلما مر آيو في ظل المشتري، ما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة بنحو 20 درجة مئوية لتتساقط على شكل شيء شبيه بالثلج.

أما تيتان فيتكون غلافه الجوي من النيتروجين والميثان ودرجة حرارته الوسطية 179.5، ما يعني هطول أمطار الميثان التي يُعتقد أنها تسبب تشكل الهيدروكربونات بحالة صلبة ربما ما يعطي ثلجًا أسود.
<h3>بلوتو</h3>
يُعد بلوتو شديد البرودة فهو مغطى بجليد النيتروجين مع بعض الميثان المتجمد وأول أكسيد الكربون. وغلافه الجوي رقيق ويتكون أساسًا من النيتروجين. يتحول بعض الجليد إلى غاز في النصف الصيفي ولكن سرعان ما يبدأ تساقط الثلج عندما يبرد النصف الشتوي. ومن المتوقع أن يبدأ الثلج بالتساقط على النصف الجنوبي من بلوتو بين عامي 2035 و2050.
<h3>ما بعد النظام الشمسي</h3>
من المؤكد وجود كواكب شبيهة بالأرض يكون الثلج المائي فيها سمة مشتركة، لكننا لم نؤكد أي منها بعد. فمعظم الكواكب الخارجية التي درسناها تشمل الكواكب الغازية والعوالم الصخرية القريبة من نجومها ما يجعلها شديدة الحرارة. لكننا نحتاج إلى مراقبة كواكب أبرد للعثور على الثلج المائي، ودراسة ذلك أصعب.
<h3>خارج مجرة درب التبانة</h3>
يسهل مراقبة الغلاف الجوي للكواكب الغازية العملاقة، وقد اكتشفنا بعضها التي تحتوي على مواد غير عادية تتساقط من الغلاف الجوي عندما تحملها الرياح إلى الجانب المظلم من الكوكب.

تشمل هذه المواد ثاني أكسيد التيتانيوم، الذي يُستخدم في واقيات الشمس ويتساقط على شكل ثلج. وفي حالات أخرى، تتساقط مواد أخرى على شكل أمطار، مثل الحديد والياقوت. كل هذه الكواكب شديدة الحرارة بحيث لا يمكننا زيارتها أبدًا حتى لو سافرت البشرية إلى النجوم.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/وكالة-ناسا-ترسل-الطائرات-نحو-العواصف-ا/">وكالة ناسا ترسل الطائرات نحو العواصف الثلجية لمراقبة الطقس!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/أشكال-الثلج-عندما-يذوب-في-درجات-حرارة-م/">أشكال الثلج عندما يذوب في درجات حرارة مختلفة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.iflscience.com/does-it-snow-on-other-worlds-77215/">المصدر</a>

بين النجوم: هل يمكن للثلوج أن تتساقط على كواكب بعيدة؟

gettyimages-ab23502

لطالما حلم العلماء بإيجاد طريقة للدفع تستطيع توفير قوة كافية على فترة كافية لتشغيل مهمة مأهولة إلى نجم آخر في عمر بشري واحد. من الناحية النظرية قد يحدث ذلك باستخدام واحدة من أندر المواد في الكون هي المادة المضادة.

تركز أبحاث الدفع على الوصول إلى أماكن بعيدة في الفضاء بسرعة، والصواريخ هي أكثر الوسائل شيوعًا بسبب قدرتها على توفير الكثير من قوة الدفع لكن كفاءتها قليلة جدًا. وتوجد خيارات أخرى تحقق الكفاءة -كالدفع الكهربائي والشراع الشمسي- على فترة طويلة ولكن بكميات ضئيلة من القوة. لكن دراسة حديثة تناولت إمكانيات تطوير محرك فضائي باستخدام المادة المضادة ونشرتها جامعة الإمارات العربية المتحدة باسم الباحثين سوسن عمار عميرة وعبد الحميد مراد.

ذكر المادة المضادة يجعل تصور إنشاء هذا المحرك الفضائي صعبًا جدًا، فقد فقد استغرق الأمر 20 عامًا لإنشاء المادة المضادة بصورة مصطنعة لأول مرة، وذلك بعد اكتشافها أول مرة عام 1932 بجهود الفيزيائي كارل ديفيد أندرسون، إذ نال جائزة نوبل في الفيزياء عام 1936 عن اكتشافه للبوزيترونات -شكل المادة المضادة للإلكترون- في الأشعة الكونية بتمريرها عبر غرفة سحابية.

منذ ذلك الحين، فُحصت المادة المضادة بكافة الطرائق التي استطاع العلماء التفكير بها، وقد واجهوا صعوبات جمة بسبب ميزة الفناء الذاتي الذي أعطى المادة المضادة اسمها، فعندما يتلامس بروتون من المادة المضادة مع بروتونات أو نيوترونات المادة العادية يُفني كلًا منهما الآخر، وينطلق مزيج من الطاقة تكون عادةً على شكل أشعة غاما إضافة إلى جسيمات قصيرة العمر عالية الطاقة تُعرف باسم البيون والكاون تسافر بسرعات نسبية (تقاس بالنسبة لسرعة الضوء).

على هذا، قد تحتوي السفينة من الناحية النظرية على ما يكفي من المادة المضادة لإحداث انفجار الفناء عمدًا باستخدام الجسيمات النسبية بوصفها شكلًا من أشكال الدفع أو استخدام أشعة جاما بوصفها مصدرًا للطاقة؛ إذ تصل الطاقة المنبعثة من جرام واحد من مضادات البروتون المُبادة إلى 180 تريليون جول، أي أضعاف أسية تصل القوة 11 عند مقارنتها مع وقود الصواريخ، وهي من حيث كثافة الطاقة أكبر من المفاعل النووي (بالانشطار أو الاندماج) بمئة مرة. وبحسب تقديرات الدراسة: «بوسع جرام واحد من الهيدروجين المضاد أن يزود 23 مكوكًا فضائيًا بالطاقة بالحالة المثالية».

فلماذا لا نمتلك أنظمة الدفع المذهلة هذه حتى الآن؟ الإجابة البسيطة هي أن التعامل مع المادة المضادة أمر صعب لأنها ستدمر نفسها بأي شيء تلمسه. ولذلك يجب تعليقها في مجال احتواء كهرومغناطيسي متقدم. وأطول فترة تمكن العلماء من فعلها كانت نحو 16 دقيقة في سيرن في عام 2016، وحينها كان الإنجاز بعدد محدود من الذرات، وليس بالكيلوجرامات اللازمة لدعم نظام الدفع بين النجوم.

إضافة إلى ذلك، يتطلب الأمر كميات هائلة من الطاقة لإنشاء المادة المضادة، ما يجعلها باهظة الثمن، فإنتاج 10 نانوجرام من البروتونات المضادة سنويًا يكلف ملايين الدولارات باستخدام مبطئ البروتون المضاد -مسرع الجسيمات الضخم في سيرن-.

استنادًا إلى ما سبق، يتطلب إنتاج جرام واحد من المادة المضادة طاقة تصل 25 مليون كيلوواط بالساعة، وهو ما يكفي لتشغيل مدينة صغيرة طوال عام، فضلًا عن أنه سيكلف أكثر من 4 ملايين دولار بأسعار الكهرباء المتوسطة، ما يجعلها واحدة من أغلى المواد على وجه الأرض.

نظرًا لهذه التكلفة والحجم الهائل للبنية الأساسية اللازمة لذلك، فإن أبحاث المادة المضادة محدودة نسبيًا؛ إذ يُنتج سنويًا 100-125 ورقة بحثية مقارنة بعام 2000 (25 دراسة تقريبًا). وللمقارنة بطفرة الذكاء الاصطناعي الحالية، تُنشر 1000 ورقة بحثية سنويًا فيما يخص نماذج اللغة الكبيرة (أكثر أشكال الخوارزميات شيوعًا في هذا المجال).

وبعبارة أخرى، فإن التكلفة الإجمالية والأفق النسبي طويل الأمد يحدان من حجم التمويل والتقدم في إنشاء المادة المضادة وتخزينها. ما يعني أن الأمر سيستغرق بعض الوقت قبل أن الوصول إلى محرك سفينة المادة المضادة. وقد نحتاج في الوقت ذاته إلى ابتكار بعض التقنيات الأولية لإنتاج الطاقة مثل الاندماج النووي الذي قد يخفض من تكلفة الطاقة وتمكننا من إجراء البحوث التي قد توصلنا إلى تلك النتيجة في نهاية المطاف.

ومع ذلك كله، ستبقى إمكانية السفر بسرعات تقترب من السرعة النسبية وإمكانية نقل البشر إلى نجم آخر خلال حياة واحدة أهدافًا طموحة لعشاق الفضاء والاستكشاف في كل مكان، وسيسعون إلى تحقيقها بغض النظر عن المدة التي تستغرقها.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اكتشاف-هائل-في-المادة-المضادة-قد-يساعد/">اكتشاف هائل في المادة المضادة قد يساعد في البحث عن المادة المظلمة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/المادة-المضادة-المكتشفة-على-محطة-الفض/">المادة المضادة المكتشفة على محطة الفضاء الدولية قد تقود نحو فيزياء جديدة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ريمي سيلمان

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.universetoday.com/170107/antimatter-propulsion-is-still-far-away-but-it-could-change-everything/">المصدر</a>

ما يزال الدفع بالمادة المضادة بعيدًا، لكنه قد يغير كل شيء

atom-2

من المعادن غير القابلة للتدمير، مثل التنغستن، إلى السحب الرقيقة في السماء، تشكل الذرات كل شيء من حولنا، لكن هل تتلامس تلك الذرات حقًا؟ كما هو الحال مع معظم الموضوعات في الفيزياء الذرية، فإن الإجابة أكثر تعقيدًا من المتوقع.

بحسب كريستوفر بيرد بوصفه أستاذًا مشاركًا في الفيزياء من جامعة إيه آند إم غرب تكساس، يجب أولًا تحديد معنى التلامس قبل التمكن من إجابة هذا السؤال. إذ يقول في بريده الالكتروني لموقع Live Science:

«على المقياس البشري، عندما نقول أن جسمين يتلامسان نعني وجود السطح الخارجي المحدد جيدًا لجسم ما في نفس موقع السطح الخارجي المحدد جيدًا للجسم الآخر».

لكن هذا النمط من التلامس لا معنى له حقًا على المقياس الذري، لأن الذرات لا تحتوي على سطوح خارجية محددة جيدًا. فالذرة ليست جسمًا صلبًا ولا أصغر وحدة معروفة للعلماء، وإنما تتكون من عدة جسيمات مختلفة تتفاعل وفقًا لقواعد محددة.

الذرة في جوهرها نواة محاطة بسحابة من الإلكترونات، لكن نظرة فاحصة تكشف أن النواة تتكون من البروتونات والنيوترونات، التي تتكون بدورها من جسيمات تسمى الكواركات والغلونات.

تحتوي ذرات العناصر المختلفة على أعداد مختلفة من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. فتحتوي ذرة الهيدروجين مثلًا على بروتون واحد وإلكترون واحد ولا تحتوي على نيوترونات أبدًا، بينما يحتوي اليورانيوم على 92 بروتونًا و 92 إلكترونًا ونحو 146 نيوترونًا. وقد تختلف أعداد النيوترونات في عنصر ما اعتمادًا ما يسبب اختلاف النظائر من نفس العنصر.

قال بيرد إن سحابة الإلكترونات الذرية تجعل تحديد حد دقيق للتلامس صعبًا، وبدلًا من ذلك، من المفيد تعريف التلامس بأنه النقطة التي تؤدي إلى تأثير فيزيائي أو كيميائي، مثل إنشاء روابط كيميائية. وأوضح بيرد أن ذلك قد ينشأ عن تداخل كبير للسحب الإلكترونية للذرات.

أوضح بيرد أيضًا أن الذرات تتلامس عندما تتداخل المدارات الإلكترونية لذرة ما بدرجة كافية مع المدارات الإلكترونية لذرة أخرى، لتبدأ عندها التأثيرات الفيزيائية أو الكيميائية بالحدوث.

وربما يكون هذا أحد أفضل التعريفات للتلامس على المقياس الذري. ويمكن تحقيق هذا التلامس بين الذرات نتيجة لقوى مختلفة، منها الكهرومغناطيسية والجاذبية وميكانيكا الكم. وأوضح بيرد أن السوائل والمواد الصلبة تتلامس عادة بتكوين روابط كيميائية، وتتلامس الغازات بارتداد بعضها عن الآخر.

قال تشيكوان صن بوصفه مرشحًا للدكتوراه من مركز الفيزياء النظرية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا:

« قد يحدث شكل آخر من أشكال اللمس عندما تصطدم الجسيمات بسرعات عالية، كما هو الحال في مسرع الجسيمات مثل مصادم الهادرون الكبير في سويسرا … عندما تصطدم الذرات ببعضها بطاقة عالية بما يكفي لتتداخل سحبها الإلكترونية، قد تتعرض النوى لتصادمات مرنة أو غير مرنة. إذا كان التصادم مرنًا، تغيّر النواة ببساطة الاتجاهات وتجد إلكتروناتها مرة أخرى لتصبح نفس الذرة التي كانت عليها. إذا اصطدمت النواة اصطدامًا غير مرن، فإنها تنقسم إلى بروتونات ونيوترونات وقد تشكل نوى مختلفة».

في CERN (المنظمة الأوروبية للبحوث النووية)، تصطدم الجسيمات بطاقات عالية جدًا لكسر الجسيمات وتكوين جسيمات دون ذرية جديدة، مثل بوزون هيغز. من المحتمل أن تصادمات مماثلة قد حدثت في بداية الكون.

أشار بيرد أخيرًا إلى أن الذرات لا تتلامس بنفس الطريقة التي يتلامس بها البشر. لكن اللمس الذري هو ما يشكل الحياة كما نعرفها، وأوضح بيرد أنه لا يمكن للكرسي أو الصخرة أن تتماسك على شكل كرسي أو صخرة إذا لم تتلامس ذرات الجسم مع بعضها بروابطها الكيميائية.

تنشأ جميع التأثيرات المادية عن شكل من أشكال تلامس الذرات مع بعضها، ومن ضمنها التفاعلات الكيميائية والاهتزازات والموجات الصوتية والحرارة وما إلى ذلك.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/التصوير-بالأشعة-السينية/">التقاط صورة لذرة واحدة منفردة بواسطة التصوير بالأشعة السينية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/تصادم-الجسيمات/">تأثير كمي غريب يسمح لنا بالنظر بعمق في قلب نواة كل ذرة ورؤيو ما بداخلها</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: نور حمود

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.livescience.com/physics-mathematics/do-atoms-ever-touch">المصدر</a>

هل يمكن أن تتلامس الذرات؟

istockphoto-1289799827-612x612-1

نعلم بوجود المادة المظلمة بفضل الجاذبية، ونعلم أنها موجودة بكميات كبيرة لأنها تمثل نحو 85% من مجمل المادة في الكون. لكننا لا نعرف شيئًا يقينًا. فلا نعرف ما هي المادة أو من أين أتت، وإذا كانت مصنوعة من نوع من أشكال المادة المتفاعلة بشكل ضعيف، فما زلنا لا نستطيع اكتشاف جسيم واحد منها بطريقة مباشرة.

وفقًا لدراسة نظرية أجراها باحثان من جامعة كولجيت في الولايات المتحدة، نفشل باستمرار بالكشف عن المادة المظلمة حتى مع أساليب الكشف الأحدث والأكثر حساسية، ويبرر فشلنا هذا بإعادة التفكير في طبيعة هذه المادة الغامضة المحتملة وأصولها.

بدلاً من ظهورها من الانفجار العظيم جنبًا إلى جنب مع المادة الباريونية العادية، قد تكون المادة المظلمة قد نشأت في وقت لاحق في الانفجار العظيم المظلم، ربما تسكن المادة المظلمة الآن قطاعًا مظلمًا منفصلًا عن قطاعنا المرئي، ويتفاعل حصريًا من خلال الجاذبية.

علمتنا الجاذبية القليل الذي نعرفه عن المادة المظلمة حتى الآن، نطلق على المادة المظلمة اسمها لأنها لا تتفاعل مع الضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي الآخر، ما يجعلها غير مرئية لنا.

ولكن نظرًا لتأثيرها التجاذبي على المجرات وعناقيد المجرات، وأدلة أخرى كتأثيرها في الإشعاع الخلفي الكوني، لدينا دليل قوي على وجود المادة المظلمة. وما زلنا نجهل كل شيء آخر تقريبًا، كماهيتها ومن أين أتت.

ركز البحث عن المادة المظلمة على الجسيمات الضخمة المتفاعلة بشكل ضعيف، أو WIMPs. ستتفاعل هذه الجسيمات الأولية الافتراضية عبر اثنتين من القوى الأساسية الأربع: الجاذبية والقوة النووية الضعيفة (ولكن ليس الكهرومغناطيسية أو القوة النووية القوية).

لم تسفر عقود من البحث عن تأكيد لوجود الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل، ما أضعف الاهتمام بها قليلًا ودفع العلماء نحو البحث في تفسيرات أخرى محتملة للمادة المظلمة.

كتب مؤلفو الدراسة الجديدة، الفيزيائي كوزمين إيلي والباحث الجامعي ريتشارد كيسي:

«ومع استمرار هروب الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل من الكشف، أصبح من الضروري النظر في القطاعات المظلمة المنفصلة تمامًا عن القطاع المرئي».

في عام 2023، اقترح باحثان آخران (كاثرين فريز ومارتن وينكلر) من جامعة تكساس في أوستن نظرية مثيرة للاهتمام، فربما تشكلت المادة المظلمة بطريقة منفصلة عن التوسع الكوني الأولي في الانفجار الكبير الثاني الذي أطلقوا عليه اسم الانفجار الكبير المظلم.

سيشكل هذا تحديًا للطريقة التي يتصور بها كثير من العلماء هذا العصر المحوري حاليًا، إذ تنشأ كل المادة والإشعاع في الكون (بما في ذلك المادة المظلمة، أياً كانت) من نفس قطاع الفيزياء.

لكن وفقًا لوينكلر وفريز، يتوافق الانفجار العظيم المظلم مع الأدلة على وجود المادة المظلمة ما دام حدث بسرعة في غضون شهر تقريبًا بعد الانفجار العظيم الأول. وفي هذا السيناريو، تنشأ جسيمات المادة المظلمة من اضمحلال حقل كمي يقترن فقط بالقطاع المظلم أو الخفي، وهو تشكيلة افتراضية من الجسيمات والقوى تتجاوز معرفتنا الحالية بالفيزياء.

يُطلق الانفجار العظيم المظلم العنان لانتقال طور كوني من الدرجة الأولى في القطاع المظلم، مضاهيًا التغيرات التي غيرت الواقع وشهدها قطاعنا المرئي بعد الانفجار العظيم الأول، التي حولت طاقة الفراغ إلى بلازما ساخنة من الإشعاع والجسيمات.

في دراستهما الجديدة، يتعمق إيلي وكيسي في هذه الفكرة، إذ يستكشفان جدواها ويختبران مجموعة من سيناريوهات الانفجار العظيم المظلم التي تتوافق مع البيانات التجريبية المتاحة.

يسهم عملهما في دعم النظرية التي طرحها فريز ووينكلر، ليس فقط بتأكيد إمكانية حدوث الانفجار العظيم المظلم، بل وأيضًا بتقييم شامل لمجموعة الطرق التي ربما حدث بها مثل هذا الحدث.

من بين النتائج التي توصلا إليها، يكشف إيلي وكيسي عن مجموعة غير مدروسة من المعلمات المحتملة لفجر المادة المظلمة. ويعرضان خيارات لاختبار هذا المفهوم بطرق أوسع، ومنها الوجود المحتمل لآثار يمكن اكتشافها كالموجات الثقالية التي خلفتها هذه السيناريوهات. يقول إيلي:

«قد يوفر اكتشاف الموجات الثقالية التي يولدها الانفجار العظيم المظلم دليلًا حاسمًا لهذه النظرية الجديدة للمادة المظلمة».

وبينما يبدو من غير المرجح أن تتخلى المادة المظلمة عن أسرارها بسهولة، فيوجد سبب للتفاؤل بأننا سنحل هذا اللغز الكوني. يقول إيلي:

«مع التجارب الحالية مثل مصفوفة توقيت النجوم النابضة الدولية (IPTA) ومصفوفة الكيلومتر المربع (SKA) في الأفق، فقد نحصل قريبًا على الأدوات لاختبار هذا النموذج بطرق غير مسبوقة».

فمثلًا أعلن الباحثون في تعاون أبحاث NANOGrav (جزء من IPTA) عام 2023 أنهم وجدوا أدلة على وجود خلفية من الموجات الثقالية في الكون. ويقول إيلي وكيسي إن هذا قد يساعد على اختبار مفهوم الانفجار العظيم المظلم، ممهدًا الطريق لمزيد من الأبحاث التي قد تركّز أخيرًا على المادة المظلمة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/المادة-المظلمة-ربما-تتفاعل-مع-المادة-ا/">المادة المظلمة ربما تتفاعل مع المادة العادية خارج حدود الجاذبية!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/المادة-المظلمة-تحل-لغز-وجود-الثقوب-الس/">المادة المظلمة تحل لغز وجود الثقوب السوداء الهائلة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/mysterious-dark-big-bang-could-explain-the-origins-of-dark-matter">المصدر</a>

هل يكشف الانفجار العظيم المظلم سر المادة المظلمة؟

YxRYisJDPmj5yTaof6wPda-970-80.jpg-1

بعد 600 مليون سنة من الانفجار العظيم، تمنحنا مجرة كامنة في أقصى أطراف الكون أفضل لمحة حتى الآن عن الشكل الذي كان من الممكن أن تبدو عليه مجرة درب التبانة الصغيرة.

تتميز هذه المجرة بتكوين النجوم، واسمها بفايرفلاي سباركل، لكن بعد أن قطعت 13.2 مليار سنة للوصول إلينا، لا يمكن رؤية الضوء المتلألئ للمجرة إلا بفضل مزيج من أقوى تلسكوب فضائي وغرابة الجاذبية التي تحني الزمكان إلى عدسة مكبرة.

إن منظر فايرفلاي سباركل مفصل جدًا، لدرجة أن علماء الفلك تمكنوا من تحديد 10 مجموعات نجمية منفصلة، وتحديد كتلة المجرة في أثناء تشكلها ونموها بنشاط في ظلام الفجر الكوني.

تقول عالمة الفيزياء الفلكية لاميا مولا من كلية ويلسلي بالولايات المتحدة: «لم أكن أعتقد أنه من الممكن تحليل مجرة كانت موجودة في وقت مبكر من الكون إلى العديد من المكونات المتميزة، ناهيك باكتشاف أن كتلتها مماثلة لكتلة مجرتنا عندما كانت في طور التشكل».

يحدث الكثير داخل هذه المجرة الصغيرة، ويتضمن ذلك المراحل المختلفة لتكوين النجوم.

يشكل أول مليار سنة من عمر الكون أهمية كبيرة لأي شخص يدرس الكون. تُعرف هذه الفترة باسم الفجر الكوني، وتحتوي على العصور التي بدأت فيها كل المادة في الكون تتجمع من الضباب البدائي للجسيمات، وتحولت إلى نجوم ومجرات وكل شيء آخر يشكل الكون من حولنا.

من الواضح أننا نريد معرفة المزيد عن كيفية ولادة الكون؛ لكن من الصعب جدًا رؤية الفجر الكوني، فهو بعيد جدًا لدرجة أن الأجسام الموجودة داخله بالكاد تُسجَل كبقع من الضوء لأقوى تلسكوباتنا.

وهنا يأتي دور عدسة الجاذبية، فعندما يوجد شيء ضخم في الفضاء، يتسبب مجال جاذبيته الهائل في انحناء الزمكان ذاته، مثلما يحدث عندما يتمدد نسيج الترامبولين عند وضع كرة بولينغ عليه، إذا دحرجت كرة رخامية عندئذ ستتبع مسارًا منحنيا، وكذلك يتبع الضوء الذي يسافر عبر عدسة الجاذبية انحناء الزمكان المشوه.

عندما يخرج الضوء من الجهة الأخرى، غالبًا ما يكون مشوّهًا ومتكررًا في صور متعددة، ومكبّرًا قبل كل شيء. يمكن لعلماء الفلك أخذ كل هذا الضوء المشوّش وتقويمه ليروا الطبيعة الحقيقية للمصدر الذي أنتجه.

هذا هو الحال مع فايرفلاي سباركل، فهي تقع على طول خط رؤيتنا خلف مجموعة مجرات عملاقة في المقدمة سافر ضوؤها مدة 5.3 مليار سنة ليصل إلينا. تُعرف هذه المجموعة بأنها مصدر عدسي، وبالتالي فهي مرشحة رئيسية لتلسكوب جيمس ويب الذي تعدّ قدراته في مجال الأشعة تحت الحمراء مثالية لدراسة الضوء البعيد الممتد إلى أطوال موجية أكثر احمرارًا بسبب توسع الكون.

يمتد الضوء الصادر من مجرة فايرفلاي سباركل والمكبّر بواسطة مجموعة المجرات إلى لطخة طويلة متلألئة، وبالوسع رؤية مجموعات من النجوم تتلألأ على طولها. أعاد الباحثون بناء هذا الضوء إلى مجرة متماسكة تشبه دمعة تتفتح مع ولادة نجوم جديدة.

يقول عالم الفيزياء الفلكية كارثيك آير من جامعة كولومبيا في الولايات المتحدة: «تُظهر عملية إعادة البناء لدينا أن مجموعات النجوم التي تتشكل بنشاط محاطة بضوء منتشر من نجوم أخرى غير مفصلة. هذه المجرة في الواقع في عملية تجميع».

نظرًا لتمديد ضوء المجرة إلى قوس، فقد تمكن الباحثون بسهولة من تحديد مجموعات النجوم الفردية وكتلة المجرة. إنها خفيفة الوزن إلى حد كبير، مع كتلة نتوقع رؤيتها في مجرة درب التبانة الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تظهر مجموعات النجوم ألوانًا متعددة عبر الطيف.

يشير هذا إلى أن تكوين النجوم ليس متزامنًا، إذ تبعث النجوم في مراحل حياتها المختلفة أنواعًا متعددة من الضوء. كل مجموعة من المجموعات في مرحلة مختلفة من تطورها، وإذا نظرنا إليها مجتمعة، فإنها تمثل نصف كتلة فايرفلاي سباركل تقريبًا. إنها نظرة نادرة إلى عملية تجميع المجرات.

يوجد دليل آخر على نمو المجرة وهو أن المجرات الأخرى قريبة جدًا، تنتشر مجرتان على مسافات من فايرفلاي سباركل تبلغ 6500 سنة ضوئية و42000 سنة ضوئية على التوالي.

هذه المسافة قريبة بما يكفي لدرجة أن المجرات الثلاث مرتبطة جاذبيًا في رقصة مدارية ثلاثية الاتجاهات، وقد تكون هذه المرحلة المبكرة من الطريقة الشرسة التي تنمو بها المجرات الصغيرة، فمثلًا دُفع نمو مجرة درب التبانة بامتصاص العديد من المجرات الأصغر حجمًا.

يقول عالم الفيزياء الفلكية يوشيهيسا أسادا من جامعة كيوتو في اليابان: «لقد تنبأ العلماء منذ فترة طويلة بتشكّل المجرات في الكون المبكر بسبب تفاعلات واندماجات متتالية مع مجرات أخرى أصغر حجمًا. وربما نشهد هذه العملية بالواقع الفعلي».

لقد منحتنا المجرة الصغيرة واحدة من أكثر النظرات تفصيلًا على الإطلاق حول كيفية نمو المجرات الصغيرة، وتمثل فرصة نادرة لفهم مجرتنا بطريقة أفضل. لكن أصبحت هذه الفرص أقل ندرة بالفعل.

تقول عالمة الفلك ماروشا براداك من جامعة ليوبليانا في سلوفينيا: «هذه مجرد أولى المجرات العديدة التي سيكتشفها تلسكوب جيمس ويب. تمامًا كما تسمح لنا المجاهر برؤية حبوب اللقاح من النباتات، تسمح الدقة المذهلة التي يتمتع بها جيمس ويب والقوة المكبرة لعدسات الجاذبية برؤية القطع الصغيرة داخل المجرات. يحلل فريقنا الآن جميع المجرات المبكرة، وتشير النتائج كلها في نفس الاتجاه: لم نتعلم بعد الكثير عن كيفية تشكل تلك المجرات المبكرة».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/تألق-مجرة-المثلث-بالنجوم-صورة-رائعة-من/">تألق مجرة المثلث بالنجوم: صورة رائعة من عدسة تلسكوب هابل</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اكتشاف-أقدم-مجرة-معروفة-على-الإطلاق/">اكتشاف أقدم مجرة معروفة على الإطلاق</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/jwst-reveals-actively-forming-early-galaxy-lightweight-as-a-baby-milky-way/">المصدر</a>

جيمس ويب يكشف عن مجرة ناشئة، هل ستكون النسخة الصغيرة من درب التبانة؟

ntb_1450576133

أثبت العلماء في اليابان طريقة جديدة لإنتاج وقود الهيدروجين دون انبعاث غازات الدفيئة، تُعد الخطوات الرئيسية لتحسين كفاءتها قابلة للتطبيق تجاريًا. أثبت العلماء في اليابان نجاح مفاعل جديد يمكنه استخلاص وقود الهيدروجين المتجدد من ضوء الشمس والماء.

يستخدم المفاعل الجديد الذي تبلغ مساحته 100 متر مربع ألواح تحفيز ضوئية لفصل ذرات الأكسجين والهيدروجين الموجودة في جزيئات الماء، من ثم سحب الهيدروجين لاستخدامه بوصفه وقودًا.

في حين أن التكنولوجيا ما تزال في مهدها، يقول العلماء الذين أجروا البحث إنه إذا أمكن تطوير محفزات ضوئية أكفأ فقد يمكن إنتاج وقود هيدروجيني رخيص ومستدام لتلبية احتياجات الطاقة المختلفة.

وفقًا لبيان أستاذ الكيمياء كازوناري دومين: «تقسيم الماء باستخدام أشعة الشمس والمحفزات الضوئية تقنية مثالية لتحويل الطاقة من الطاقة الشمسية إلى كيميائية وتخزينها، إذ إن التطورات الأخيرة في المواد والأنظمة التحفيزية الضوئية تعقد الآمال لتحقيقها. مع ذلك، ما تزال هناك تحديات كثيرة».

على هذا، فإنه عند تعرض الماء للضوء تعزز المحفزات الضوئية التفاعلات الكيميائية التي تكسر جزيئات الماء إلى أجزائها المكونة. مع ذلك، فإن معظم المحفزات الحالية القائمة على خطوة واحدة والمحفزات التي تحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين دفعة واحدة غير فعالة جيدًا، ما يترك معظم وقود الهيدروجين ليُكرر باستخدام الغاز الطبيعي وهو وقود أحفوري.

لإيجاد طريقة لتجاوز هذا المأزق، أجرى الباحثون على إثر الدراسة الجديدة فحصًا لمحفز ضوئي يستخدم عملية أكثر تطورًا مؤلفة من خطوتين، تتضمن الخطوة الأولى فصل الأكسجين والخطوة الثانية إزالة الهيدروجين. من ثم، مكّن إنشاء محفز ضوئي لهذه العملية بناء نموذج أولي لمفاعل استمر مدة ثلاث سنوات، وعمل بصورة أفضل باستخدام ضوء الشمس الحقيقي بدلًا من ضوء الأشعة فوق البنفسجية المستخدم في المختبر.

«باستخدام محفز ضوئي يستجيب للأشعة فوق البنفسجية في نظامنا، كانت كفاءة تحويل الطاقة الشمسية أعلى بنحو مرة ونصف تحت ضوء الشمس الطبيعي. على هذا، تستخدم المحاكاة القياسية لأشعة الشمس طيفًا من منطقة خطوط عرض مرتفعة قليلًا، وكفاءة تحويل الطاقة الشمسية ستكون أعلى في المناطق التي يحتوي فيها ضوء الشمس الطبيعي على مكونات ذات أطوال موجية أقصر من المحاكاة القياسية. لكن الكفاءة حاليًا تحت ضوء الشمس المحاكى 1% في أفضل الأحوال، ولن تصل إلى 5% تحت ضوء الشمس الطبيعي».

لاتخاذ خطوات مهمة لزيادة الكفاءة، دعا العلماء الآخرين إلى إنشاء محفزات ضوئية أفضل ومفاعلات أكبر. سيكون العمل على السلامة أمرًا حيويًا أيضًا، إذ ينتج تكرير وقود الهيدروجين أيضًا منتجًا ثانويًا قابل للانفجار هو أوكسي هيدروجين، الذي يمكن التخلص منه بأمان في عملية من خطوتين.

«الجانب الأهم للتطوير هو كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية بوساطة المحفزات الضوئية. فإذا حُسّنت إلى مستوى عملي، فسيعمل كثير من الباحثين بجدية على تطوير تكنولوجيا الإنتاج الضخم وعمليات فصل الغاز، فضلًا عن بناء محطات الطاقة على نطاق واسع. سيغير ذلك الطريقة التي يفكر بها كثير من الأشخاص ومنهم صناع القرار في تحويل الطاقة الشمسية وتسريع تطوير البنية التحتية والقوانين والقواعد المتعلقة بالوقود الشمسي».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d8%b3%d8%aa%d9%82%d8%a8%d9%84-%d8%a7%d9%84%d9%86%d9%82%d9%84-%d9%88%d9%82%d9%88%d8%af-%d8%b5%d9%86%d8%a7%d8%b9%d9%8a-%d9%8a%d8%b9%d8%aa%d9%85%d8%af-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7/">مستقبل النقل: وقود صناعي يعتمد على الطاقة الشمسية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a5%d9%86%d8%aa%d8%a7%d8%ac-%d8%a7%d9%84%d9%87%d9%8a%d8%af%d8%b1%d9%88%d8%ac%d9%8a%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%ae%d8%b6%d8%b1/">اكتشاف طريقة جديدة للحصول على وقود هيدروجيني رخيص</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ريمي سليمان

<a href="https://www.livescience.com/chemistry/scientists-discover-revolutionary-method-that-makes-fuel-from-water-and-sunlight-but-its-not-finished-yet">المصدر</a>

علماء يكتشفون طريقة ثورية لصنع الوقود من ضوء الشمس والماء!

black-hole-cluster

في قلب أوميجا سنتوري، وهي أكبر عنقود نجمي في مجرة درب التبانة ذات نجوم مترابطة بالجاذبية على بعد نحو 17000 سنة ضوئية، اكتشف علماء الفلك تطورات لقصة غامضة تتعلق بكتلة غير مرئية داخلها، وذلك بأدلة حديثة تدل على وجود سرب كامل من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية.

يطرح هذا الاكتشاف بعض المسائل المثيرة للاهتمام، المتمحورة حول حقيقة مفادها اقتراح الأبحاث السابقة أن الكتلة كانت ثقبًا أسود، كبيرًا بما يعادل آلاف المرات كتلة الشمس. لكن تقرّبنا معرفة الطبيعة الحقيقية للظلام الكامن في أوميجا سنتوري من حل هذه الإشكلات.

يقول عالم الفيزياء الفلكية أندريس باناريس هيرنانديز من معهد الفيزياء الفلكية في جزر الكناري في إسبانيا: «لقد عرفنا منذ فترة طويلة عن الثقوب السوداء الهائلة في مراكز المجرات والثقوب السوداء النجمية الأصغر حجمًا داخل مجرتنا. لكن ما تزال فكرة الثقوب السوداء متوسطة الكتلة، التي قد تسد الفجوة بين هذه المتطرفات، غير مثبتة. وبدراسة أوميجا سنتوري وهي بقايا مجرة قزمة، تمكّنا من تحسين أساليبنا واتخاذ خطوة للأمام في التحقق من وجود هذه الثقوب السوداء وما هو الدور الذي قد تؤديه في تطور العناقيد النجمية والمجرات. يساعد هذا العمل في حل نقاش دام نحو عقدين، ويفتح أبوابًا جديدة للاستكشاف المستقبلي».

أوميجا سنتوري هي عنقود كروي، أي كرة كبيرة كثيفة من النجوم مرتبطة ببعضها بإحكام بالجاذبية، يبلغ قطرها 150 سنة ضوئية تقريبًا، وتحتوي نحو 10 ملايين نجم. يُظن أنها بقايا نواة مجرة قزمة تُسمى نقانق جايا، وقد امتصتها مجرة درب منذ فترة طويلة.

يظن علماء الفلك أن المجرات القزمة قد تكون مثل المجرات ذات الحجم الكامل في صورة مصغرة؛ بدلاً من وجود ثقب أسود فائق الكتلة في قلبها، بكتلة ملايين إلى مليارات المرات من كتلة الشمس، قد تحتوي المجرة القزمة على ثقب أسود متوسط الكتلة، يتراوح حجمه بين مئة ومليون شمس.

يسعى علماء الفلك بشدة إلى اكتشاف الثقوب السوداء متوسطة الكتلة، ويظنون أنها موجودة لأنه يجب أن يوجد نوع من الارتباط بين الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية التي تتشكل من النجوم الضخمة الميتة، وتلك الهائلة الكتلة التي تدور حولها المجرات، لكن الأدلة على وجودها قليلة جدًا.

ولا تكشف الثقوب السوداء عن موقعها بسهولة عمومًا ما لم تكن تتغذى بنشاط. نحن بحاجة إلى العثور على أدلة غير مباشرة على وجودها. وعملت أبحاث كثيرة على تتبع حركات النجوم داخل أوميجا سنتوري، لمعرفة إذا كان من الممكن تفسير حركتها بمدار حول كتلة مركزية غير مرئية، أي ثقب أسود متوسط الكتلة ومخفي.

وجدت دراسات متعددة أن الإجابة هي نعم، إذ يبدو أن كتلة مخفية توجد داخل أوميجا سنتوري. وقد عملت دراسة في منتصف 2024 على تنقيح تلك الكتلة إلى 8200 كتلة شمسية. لم يُعرّف نطاق كتلة الثقب الأسود المتوسط رسميًا بعد، ومن المعروف أن علماء الفلك يعدّلون التعريف ليناسب ما يحتاجون إليه، ومع ذلك تقع 8200 كتلة شمسية ضمن نطاق كل ثقب أسود متوسط.
لكن هذا فقط إذا كانت تلك الكتلة جسمًا واحدًا، وليست سربًا. ظن علماء الفلك أن السرب سيكون أقل احتمالية بكثير، لأن التفاعلات الجاذبية بين الثقوب السوداء والنجوم الأخرى سيدفع النجوم بعيدًا عن مركز العنقود كيفما تشاء.

أراد فريق بقيادة باناريس هيرنانديز معرفة المزيد عن الثقب الأسود المتوسط المزعوم أنه يتسكع في أوميجا سنتوري، لذلك أضافوا مجموعة بيانات جديدة إلى تحليلهم للعناقيد. فأضافوا تسارع النجوم النابضة إلى حساباتهم.

تشكل النجوم النابضة مجموعة فرعية من النجوم النيوترونية التي تدور بسرعة كبيرة جدًا، مرات عديدة في الثانية، وتطلق حزمًا من الموجات الراديوية من أقطابها في تلك الأثناء. عندما تمر هذه الأشعة عبر الأرض، فإنها تجعل النجم يبدو وكأنه ينبض، مثل منارة كونية.
ولأننا نستطيع قياس فترات دوران النجوم النابضة بدقة شديدة، بوسع العلماء استخدام النجوم لقياس أشياء أخرى، مثل الحركة والموقع والتسارع بدقة شديدة أيضًا. فبالوسع اكتشاف هذه الأشياء بالنظر إلى الاختلافات في توقيت النبضات.

وفقًا لنماذج الفريق باستخدام بيانات النجم النابض المضافة وحساباتهم، يمكن تفسير حركات النجوم في مركز أوميجا سنتوري على أفضل وجه بسرب من الثقوب السوداء النجمية الصغيرة، تلك التي تتكون من النوى المنهارة للنجوم الضخمة عندما تموت.

لكن هذا لا يلغي احتمال وجود ثقب أسود متوسط الكتلة أيضًا، فقد تتماشى الثقوب السوداء النجمية المتوسطة الكتلة مع هذا، وفي الواقع، قد يحل هذا بعض مشكلات العثور على سرب.

قد تكون الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية مقيدة، تمامًا مثل النجوم الأخرى، بجاذبية الثقب الأسود متوسط الكتلة.

إذا تشكلت الثقوب السوداء متوسطة الكتلة من اندماجات هرمية للثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية، فقد يكون العثور على الاثنين معًا دليلًا على كيفية نمو الثقوب السوداء الضخمة.

يقول عالم الفيزياء الفلكية جوستين ريد من جامعة ساري في المملكة المتحدة: «يستمر البحث عن الثقوب السوداء متوسطة الكتلة. ما يزال ممكنًا وجود ثقب أسود في مركز أوميجا سنتوري، لكن يشير عملنا إلى أنه يجب أن يكون أقل من حوالي 6000 مرة كتلة الشمس، ويعيش إلى جانب مجموعة من الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية. في النهاية توجد فرصة للعثور على واحد قريبًا، فالمزيد والمزيد من تسارعات النجوم النابضة قادمة، ما يسمح لنا بالنظر إلى مراكز مجموعات النجوم الكثيفة والبحث عن الثقوب السوداء بدقة أكبر من أي وقت سابق».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ما-الذي-سيحدث-إذا-دخل-ثقب-أسود-إلى-مجموع/">ما الذي سيحدث إذا دخل ثقب أسود إلى مجموعتنا الشمسية؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/التقاط-إشارة-غامضة-تشير-إلى-أصغر-ثقب-أس/">التقاط إشارة غامضة تشير إلى أصغر ثقب أسود مُكتشَف على الإطلاق!</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: محمد حسان عجك

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/swarm-of-black-holes-found-lurking-in-the-heart-of-a-giant-star-cluster/">المصدر</a>

رصد سرب من الثقوب السوداء متربصًا في قلب عنقود نجمي ضخم

shape-of-milky-way

غالبًا ما يستخدم علماء الفلك مجرة درب التبانة معيارًا لدراسة كيفية تشكل المجرات وتطورها. ولأننا داخلها يستطيع علماء الفلك والفيزياء الفلكية دراستها بالتفصيل باستخدام تلسكوبات متقدمة بأطوال موجية مختلفة؛ ما يساعدهم على فهم مجموعتها النجمية وديناميكيات غازاتها وخصائصها الأخرى بمزيد من التفصيل مقارنةً بالمجرات البعيدة. لكن بحثًا جديدًا يظهر مدى اختلافها مقارنة بمئة مجرة ومجرة من أقاربها.

نعلم منذ أيام المدرسة أن مقارنة الأشياء بأمثالها هي إحدى الطرق القوية لفهم الأشياء، لذا تُعَد الاستطلاعات الفلكية أداةً فعالةً لمقارنة المجرات، فقد ساهمت بكمية هائلة من البيانات الأساسية في هذا المجال. فمسح سلون الرقمي للسماء (SDSS)، ومسح ميكرون الكامل للسماء (2MASS)، ومهمة وكالة الفضاء الأوروبية جايا كلها أمثلة بارزة.

ومن الأمثلة الأخرى مسح الأقمار الصناعية حول المجرات النظيرة (SAGA)، إذ يظهر إصداره الثالث من البيانات في ثلاث دراسات جديدة. تستند جميع الدراسات إلى 101 مجرة تشبه في كتلتها مجرة درب التبانة، وتتناول كل دراسة جانبًا مختلفًا من مقارنة هذه المجرات بمجرتنا:
<ul>
 	<li> مسح SAGA. III: إحصاء 101 نظام التوابع حول الكتلة المجرية لدرب التبانة.</li>
 	<li> مسح SAGA. IV: عن خصائص تكوين النجوم لـ 101 من التوابع حول الكتلة المجرية لدرب التبانة.</li>
 	<li> مسح SAGA. V: نمذجة أنظمة التوابع حول الكتلة المجرية لدرب التبانة باستخدام آلة الكون المحدثة.</li>
</ul>
تُظهِر الأبحاث أن المجرات تتشكّل داخل هالات عملاقة من المادة المظلمة، وهي المادة المراوغة التي لا تتفاعل مع الضوء، إذ إن 85% من مادة الكون عبارة عن مادة مظلمة غامضة، بينما 15% فقط عبارة عن مادة عادية أو باريونية الذي تتكون منه الكواكب والنجوم والمجرات.

ومع إننا لا نستطيع رؤية هذه الهالات الضخمة، فإن علماء الفلك يلاحظون آثارها، إذ تسحب جاذبيتها المواد العادية معًا لتكوين المجرات والنجوم. ويهدف SAGA إلى فهم كيفية عمل هالات المادة المظلمة، فيفحص المجرات التابعة ذات الكتلة المنخفضة حول المجرات المشابهة في الكتلة لمجرة درب التبانة، إذ يمكن التقاط هذه التوابع وسحبها إلى هالات المادة المظلمة للمجرات الأكبر.

وجد SAGA عدة مئات من هذه المجرات التابعة تدور حول 101 مجرة تعادل في الكتلة مجرة درب التبانة. وتقول ريزا وِيشلر بوصفها أستاذة الفيزياء في كلية العلوم الإنسانية، وأستاذةً في فيزياء الجسيمات والفيزياء الفلكية في مختبر تسريع SLAC الوطني والمؤسِّسة المشارِكة في مشروع مسح SAGA :

«كانت مجرة درب التبانة مختبرًا فيزيائيًا لا يصدق، وتضمن ذلك فيزياء تكوين المجرات وفيزياء المادة المظلمة. لكن مجرة درب التبانة ليست سوى نظام واحد، وقد لا تكون نموذجيةً لكيفية تشكل المجرات الأخرى. و هذا يفسر أهمية العثور على مجرات مماثلة ومقارنتها».

وقد كشفت المقارنة بين مجرة درب التبانة والمجرات 101 الأخرى عن بعض الاختلافات المهمة. إذ توضح وِيشلر:

«تُظهر نتائجنا أننا لا نستطيع تقييد نماذج تشكل المجرات بمجرة درب التبانة فقط. لذا يجب علينا أن ننظر إلى هذا التوزيع الكامل للمجرات المماثلة عبر الكون».

يحتوي الإصدار الثالث من بيانات مسح SAGA على 37 مجرةً تابعةً عُثِر عليها في أنظمة تبلغ كتلتها 101 ميغاواط، وتركز الورقة الأولى على التوابع؛ لم يتمكن سوى بحث شاق من اكتشافها.

تنتمي أربعة منها إلى مجرة درب التبانة، ومنها سحابتا ماجلان الكبرى والصغرى المعروفتين.

تقول وِيشلر: «يوجد سبب لتأخر المحاولة في هذا المشروع الطموح حقًا إلى الآن، فكان علينا استخدام تقنيات ذكية لفرز تلك المجرات الـ 378 التي تدور حول بعضها من بين آلاف الأجسام في الخلفية. إنها مشكلة حقيقية مثل البحث عن إبرة في كومة القش».

بحسب SAGA، يتراوح عدد المجرات التابعة لكل مجرة من صفر إلى 13. ووفقًا للورقة الأولى، فإن كتلة المجرة التابعة الأكثر ضخامةً هي مؤشر قوي على وفرة تلك التوابع.

تنص الورقة على ما يلي: «تحتوي ثلث أنظمة SAGA على مجرات تابعة لسحابة ماجلان الكبرى، التي تميل إلى كونها تمتلك مجرات تابعةً أكثر من مجرة درب التبانة». وتعد مجرة درب التبانة حالةً شاذةً في هذا الصدد؛ وذلك أحد أسباب كونها مجرةً غير نمطية.

تركز الدراسة الثانية على تكوين النجوم في المجرات التابعة، إذ إن معدل تكوين النجوم (SFR) هو مقياس مهم لفهم تطور المجرة. فقد أظهرت الأبحاث أن تكوّن النجوم ما يزال نشطًا في المجرات التابعة. ولكن كلما اقتربت من المضيف تباطأ معدل تكوّن النجوم فيها. فهل من الممكن أن يكون الجذب الأكبر لهالة المادة المظلمة القريبة من المجرة هو الذي يُخمد تكوّن النجوم؟

تركز الورقة الثانية على ما يلي:

«تشير نتائجنا إلى أن المجرات التابعة ذات الكتلة المنخفضة والتوابع داخل 100 كيلو فرسخ فلكي، تُخمد تكوّن النجوم بكفاءة أكبر في بيئة تشبه مجرة درب التبانة، حيث تعمل هذه العمليات ببطء كافٍ للحفاظ على مجموعة من التوابع المكونة للنجوم في جميع الكتل النجمية وأنصاف الأقطار المتوقعة».

ولكن في توابع مجرة درب التبانة، ما تزال سحب ماجلان فقط هي التي تكوّن النجوم، إذ تؤدي المسافة الشعاعية دورًا أساسيًا. تقول وِيشلر:

« لدينا الآن لغز؛ ما الذي تسبب في توقف تكوّن النجوم في هذه التوابع الصغيرة ذات الكتلة المنخفضة في مجرة درب التبانة؟ ربما، وعلى عكس المجرة المضيفة النموذجية، تحتوي مجرة درب التبانة على مزيج فريد من التوابع القديمة التي توقفت عن تكوين النجوم والتوابع النشطة الأحدث، مثل سحابة ماجلان الكبرى وسحابة سديم ماجلان الصغرى التي سقطت مؤخرًا في هالة المادة المظلمة في مجرة درب التبانة». وهذا سبب آخر يجعل مجرتنا غير نمطية.
<h3>ماذا عن دور هالات المادة المظلمة الأصغر حجمًا حول المجرات التابعة؟</h3>
تقول وِيشلر: «بالنسبة لي، فإن الحدود هي معرفة ما تفعله المادة المظلمة على مقاييس أصغر من مجرة درب التبانة، مثل هالات المادة المظلمة الأصغر حجمًا التي تحيط بهذه التوابع الصغيرة».

تقارن الورقة الثالثة بين الإصدار الثالث لبيانات SAGA والمحاكاة الحاسوبية. إذ طور المؤلفون نموذجًا جديدًا للتبريد في المجرات التي تساوي كتلتها أو تقل عن 109 كتل شمسية. ونموذجهم مقيد ببيانات SAGA عن المجرات الـ 101 التي قارنها الباحثون بالمجرات الميدانية المعزولة من مسح سلون الرقمي للسماء.

نجح النموذج في إعادة إنتاج دالة الكتلة النجمية للمجرات التابعة ومتوسط نسبة كتلة النجوم فيها، والأجزاء المُخمدة في تلك التوابع. إضافةً إلى أنها حافظت على معدل SFR في المجرات التابعة الأكثر عزلةً ولاحظت زيادةً في إخماد تكوّن النجوم في التوابع الأقرب.

يحتاج النموذج إلى المزيد من الاختبار مع الملاحظات، ويشير المؤلفون إلى أن الاستطلاعات الطيفية هي الخطوة المنطقية التالية.

نأمل أن تتمكن هذه الاستطلاعات من إجابة الأسئلة حول الدور الذي تؤديه ردود الفعل الداخلية في المجرات التابعة ذات الكتلة المنخفضة وتراكم الغاز فيها وتأثير المادة المظلمة فيها بالإضافة إلى العمليات الغازية الخاصة بتلك التوابع.

توضح ويشلر: «يوفر SAGA معيارًا لتطوير فهمنا للكون بالدراسة التفصيلية للمجرات التابعة في الأنظمة خارج مجرة درب التبانة. ومع إننا أنهينا هدفنا الأولي المتمثل في رسم خرائط للمجرات التابعة الساطعة في 101 مجرة مضيفة، فيوجد الكثير من العمل الذي يجب علينا فعله».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/لماذا-مجرة-درب-التبانة-فريدة-من-نوعها/">لماذا تبدو مجرة درب التبانة فريدة من نوعها؟ العلم يحل هذا اللغز الغامض</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ما-مدى-ضخامة-مجرة-درب-التبانة؟-الإجابة/">ما مدى ضخامة مجرة درب التبانة؟ الإجابة ليست سهلة كما تظن!</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: منال توفيق الضللي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/giant-study-confirms-the-milky-way-really-is-an-unusual-galaxy/">المصدر</a>

دراسة كبيرة تؤكد أن مجرة درب التبانة ليست عادية

1585753149758-GettyImages-1151964415

قبل 90 مليون سنة، كانت أنتاركتيكا مليئة بالغابات المطيرة الخصبة والديناصورات.ومع انعدام ضوء الشمس في الشتاء، وجدت الحياة طريقها.

في ذلك الزمن، كانت أنتاركتيكا مختلفة تمامًا عمّا هي عليه اليوم. فبدلًا من أن تكون صحراء قطبية تغطيها الصفائح والأنهار الجليدية، ربما كانت أرضًا مستنقعية تعجّ بالغابات المطيرة التي تهيمن عليها السراخس والأشجار الصنوبرية.

عثر علماء من معهد ألفريد فيجنر في ألمانيا وإمبريال كوليدج لندن على أدلة مقنعة تدعم هذا الافتراض في عام 2020، عندما حفروا عينةً أساسية في غرب أنتاركتيكا، على بُعد حوالي 900 كيلومترًا من القطب الجنوبي.

تبيّن أن العينة، التي تعود إلى تربة قديمة عمرها نحو 90 مليون سنة، كانت غنية بالجذور المحفوظة وحبوب اللقاح والجراثيم، ما يشير إلى أن القارة كانت ذات يوم تزخر بالحياة النباتية.

كان هذا الاكتشاف مفاجئًا، إذ تشهد أنتاركتيكا شتاءً مظلمًا بالكامل، فالشمس لا تشرق على القارة لمدة أربعة أشهر متواصلة. ومع ذلك، تمكنت الحياة النباتية من الازدهار هناك.

قالت الأستاذة تينا فان دي فليردت، المؤلفة المشاركة في الدراسة من قسم علوم الأرض والهندسة في إمبريال كوليدج، في بيان عام 2020: «إن الحفاظ على هذه الغابة التي يبلغ عمرها 90 مليون عام أمر استثنائي، لكن الأكثر إثارة للدهشة هو العالم الذي تكشفه. حتى في أشهر الظلام، تمكنت الغابات المطيرة المعتدلة والمستنقعية من النمو بالقرب من القطب الجنوبي، ما يكشف عن مناخ أكثر دفئًا مما توقعنا».

يعتقد الباحثون أن متوسط درجات الحرارة آنذاك كان نحو 12 درجة مئوية (54 درجة فهرنهايت)، وأن المنطقة كانت تؤوي غابة مطيرة معتدلة، لا تختلف كثيرًا عن تلك الموجودة في نيوزيلندا اليوم.

كانت هذه الفترة، منتصف العصر الطباشيري، هي الأكثر حرارة في الـ 140 مليون سنة الماضية. وكانت مستويات سطح البحر مرتفعة للغاية أيضًا، إذ كان المحيط أعلى بنحو 170 مترًا (558 قدمًا) مما هو عليه اليوم.

يُعرف العصر الطباشيري (منذ 145 إلى 66 مليون سنة) أيضًا بأنه عصر ازدهار الديناصورات وظهور العديد من الأنواع المتنوعة، بما في ذلك تيرانوصور وتريسيراتوبس.

حتى أن الديناصورات عاشت في أنتاركتيكا في هذه الحقبة. وفي السنوات الأخيرة، اكتشف علماء الحفريات كنزًا من حفريات الديناصورات في القارة.

لا يزال من غير الواضح كيف تمكنت هذه الحيوانات الضخمة من البقاء في أثناء الليالي القطبية التي امتدت لأربعة أشهر. ربما كانت تهاجر في الشتاء، أو طوّرت بعض الآليات الفريدة للتكيف والبقاء.

أما اليوم، فلم تعد أنتاركتيكا معروفة بنباتاتها الغنية، مع أن هذا قد يبدأ في التغير.

يوجد نوعان فقط من النباتات الوعائية الأصلية في المنطقة: عشب الشعر القطبي الجنوبي، ولؤلؤة القطب الجنوبي. وقد أصبح هذان النباتان أكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة بسبب ارتفاع درجات الحرارة.

علاوة على ذلك، غزت القارة أكثر من 100 نوع من النباتات غير الأصلية، بما في ذلك بعض الأعشاب المستخدمة في الحدائق.

مع هذا لا يزال القطب الجنوبي مغطى بالجليد العملاق، ومن الصعب تخيّل عودته إلى غابة خضراء خصبة. إذ إن حدوث ذلك في المستقبل القريب يبدو أمرًا غير مرجّح، رغم الاتجاه الأخير نحو الاحترار.

لكن كل هذا يجب أن يكون تذكيرًا بأن القليل من الأشياء يظل ثابتًا لفترة طويلة على كوكب الأرض.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%83%d9%8a%d9%81-%d8%aa%d8%ae%d8%a8%d8%b1%d9%86%d8%a7-%d8%a7%d9%84%d8%a8%d9%88%d8%b5%d9%84%d8%a9-%d8%a8%d8%a7%d8%aa%d8%ac%d8%a7%d9%87-%d8%a7%d9%84%d8%b4%d9%85%d8%a7%d9%84-%d8%b9%d9%86%d8%af%d9%85/">كيف تخبرنا البوصلة باتجاه الشمال عندما نكون في القطب الجنوبي للأرض؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ac%d8%b3%d9%8a%d9%85%d8%a7%d8%aa-%d8%ba%d8%b1%d9%8a%d8%a8%d8%a9-%d9%85%d9%86%d8%b9%d9%83%d8%b3%d8%a9-%d8%b9%d9%86-%d8%ac%d9%84%d9%8a%d8%af-%d8%a7%d9%84%d9%82%d8%b7%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%ac%d9%86/">جسيمات غريبة منعكسة عن جليد القطب الجنوبي قد تغير الفيزياء كما نعرفها اليوم</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%82%d8%b7%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%ac%d9%86%d9%88%d8%a8%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%b4%d9%85%d8%a7%d9%84%d9%8a/">أيهما أبرد، القطب الجنوبي أم الشمالي؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: يامن صالح

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.iflscience.com/90-million-years-ago-antarctica-had-a-lush-rainforest-and-dinosaurs-77544?fbclid=IwY2xjawIYwLlleHRuA2FlbQIxMQABHTsEqD4lBRmTFcvORrQSDiarrgHFK9Bfz0NrsxDe_DyQdK1yxlafiebxDA_aem_5cJ0U3V9k6sra7tfPvd4Fg">المصدر</a>

هل كانت أنتاركتيكا قارة خضراء سابقًا؟

Neutron-star

تبرز في الفضاء مادة فريدة من نوعها، فهي شديدة الكثافة لتنال وصف أقوى مادة على الإطلاق. ويُقصد بقوة المادة عادةً درجة مقاومتها للتشوه بفعل قوة خارجية. فما الجديد؟

أقوى المواد عمومًا هي تلك ذات الكثافة العالية، لأنه كلما اقتربت الذرات المكونة لها، زادت مقاومتها لمزيد من الضغط. ولكن بالنسبة للمادة العادية، تؤثر الخصائص البنيوية أيضًا في القوة، فالجرافين هي أقوى مادة طبيعية على الأرض، لكنها ليست الأكثر كثافة مقارنةً بالأوزميوم (الأكثف فعليًا).

توجد بعض حالات المادة التي تكون كثيفة جدًا وأقوى بالنتيجة من المادة العادية. وتنتج هذه الأشكال من المادة عمومًا عندما تنهار النجوم الضخمة تحت تأثير الجاذبية في نهاية حياتها.

فيتكون القزم الأبيض مثلًا من نوى الكربون والأكسجين في سحابة من الإلكترونات، وبسبب التأثيرات الكمومية، تتمتع الإلكترونات بضغط انحلال يمنع المزيد من الضغط. لكن التغلب على ضغط انحلال الإلكترون ممكن عند كثافات عالية كما في النجوم النيوترونية. وهنا، يُمنع النجم من انهيار أكبر بسبب ضغط انحلال النوى الذرية المضغوطة بإحكام والبروتونات والنيوترونات الحرة.

تكون المادة الناتجة أكثف بمئة تريليون مرة من أي شيء على الأرض. إن البنية الدقيقة للنجوم النيوترونية معقدة وغير مؤكدة، لكن تشير النظرية إلى وجود طبقة رقيقة داخل النجوم النيوترونية حيث تنتقل المادة بين المادة العادية على السطح والمادة فائقة الكثافة في اللب. وهنا، تخلق المنافسة بين قوى البروتونات والنيوترونات مجموعة متنوعة من الأشكال ولذلك سماها العلماء بالمعكرونة النووية، وهذه المادة شديدة الكثافة وصارمة التقييد هي التي يعتقد العلماء أنها الأقوى في الكون. فهي أقوى من الفولاذ بما لا يقل عن 10 مليارات مرة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/هل-تكون-المعكرونة-النووية-أقوى-مادة-في/">هل تكون المعكرونة النووية أقوى مادة في الكون؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/المادة-المظلمة-تتهرب-من-أقوى-الكواشف/">المادة المظلمة تتهرب من أقوى الكواشف</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: محمد حسان عجك

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencefocus.com/space/strongest-material-in-the-universe/">المصدر</a>

ما هي أقوى مادة في الكون؟

Beam-of-Light-From-First-Confirmed-Neutron-Star-Merger

الماء هو جوهر الحياة، فكل كائن حي على الأرض يحتوي على الماء في داخله، وتُعد الأرض غنيةً بالحياة لأنها غنية بالمياه.

يرجع الارتباط الأساسي بين الماء والحياة جزئيًا إلى الخصائص غير العادية للماء، وإلى كونه أحد أكثر الجزيئات وفرة في الكون.

يتكون الماء من ذرة أكسجين وذرتين من الهيدروجين، وهي بنية بسيطة لكنها قوية. يأتي الهيدروجين من نيران الانفجار العظيم البدائية، وهو العنصر الأكثر شيوعًا في الكون. أما الأكسجين، فيتكون في نوى النجوم الضخمة جنبًا إلى جنب مع الكربون والنيتروجين، كجزء من دورة اندماج CNO.

بسبب هذا الأصل، ظن العلماء عمومًا أن نسبة الأكسجين والماء ازداد وفرةً بمرور الوقت، فمنذ تشكّل النجوم الأولى وحتى يومنا هذا، نثرت الأجيال المتعاقبة من النجوم الأكسجين في الفضاء في لحظاتها الأخيرة. لذلك، كان الماء نادرًا في الكون المبكر وأصبح شائعًا نسبيًا اليوم.

يصنف علماء الفلك النجوم إلى مجموعات وفقًا لعمرها وتركيبها المعدني، وتشير (المعادن) في هذا السياق إلى أي عنصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم.

تُعرف النجوم الأحدث والأغنى بالمعادن مثل الشمس باسم نجوم «المجموعة الأولى»، وتُعرف النجوم الأقدم، التي تحتوي على نسبة أقل من المعادن باسم «المجموعة الثانية»، وأخيرًا أقدم النجوم على الإطلاق وهي النجوم الأولى التي ظهرت في الكون، تُعرف باسم «نجوم المجموعة الثالثة».

مع أنه لم تُرصد نجوم المجموعة الثالثة مباشرةً، إلا أنها كانت على الأرجح نجومًا هائلة مكونة بالكامل من الهيدروجين والهيليوم. تكونت داخل هذه النجوم الأولى البذور الأولى لكل ما نراه اليوم من المحيطات والأشجار إلى الكائنات الحية.

تشير دراسة حديثة نُشرت على منصة arXiv إلى أن نجوم المجموعة الثالثة قد أغرقت الكون بالمياه أيضًا.

في هذه الدراسة، أجرى الباحثون محاكاة لانفجارات النجوم الصغيرة (بكتلة تبلغ 13 ضعف كتلة الشمس) والنجوم الضخمة (بكتلة تبلغ 200 ضعف كتلة الشمس). كانت النجوم الضخمة هي أولى النجوم التي تكونت من السحب الأولية، والنجوم الأصغر كانت من أوائل النجوم التي تشكلت في البيئات التكوينية النجمية المبكرة. لم تكن هذه النجوم من المجموعة الثالثة بالكامل، لكنها كانت ذات محتوى معدني منخفض جدًا.

عندما ماتت النجوم الأصغر، انفجرت كمستعر أعظم نموذجي. أما النجوم الضخمة، فقد انتهت حياتها بانفجارات مستعر أعظم لامع غير مستقر.

وفقًا للمحاكاة، أغرقت هذه النجوم بيئتها بالمياه، فقد احتوت السحب الجزيئية المتكوّنة من بقايا هذه النجوم على كميات من الماء تفوق بنحو 10 إلى 30 ضعفًا تلك الموجودة في السحب الجزيئية المنتشرة التي نراها اليوم في مجرة درب التبانة.

بناءً على هذه النتائج، يزعم الباحثون أنه بعد 100 إلى 200 مليون سنة من الانفجار العظيم، كانت هناك وفرة كافية من الماء والعناصر الأخرى في السحب الجزيئية لتوفير بيئة مناسبة لنشوء الحياة.

لكن السؤال الذي لم يُحسم بعد هو إذا كانت الحياة قد ظهرت بالفعل في الكون في هذا الوقت المبكر، فرغم تكون الماء في وقت مبكر، إلا أن عمليات التأين والظواهر الفيزيائية الفلكية الأخرى دمرت العديد من جزيئاته.

قد يكون الماء وفيرًا في البداية، لكن ربما مر الكون بفترة جفاف قبل أن تعيد نجوم المجموعتين الأولى والثانية تشكيل المستويات التي نراها اليوم. مع ذلك، من المرجح أن معظم المياه المحيطة بنا اليوم قد جاءت في الأصل من النجوم الأولى.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D8%AE%D8%B7%D8%B1-%D9%8A%D8%AD%D8%AF%D9%82-%D8%A8%D9%83%D9%88%D9%83%D8%A8%D9%86%D8%A7%D8%8C-%D9%85%D9%8A%D8%A7%D9%87-%D8%A7%D9%84%D8%A3%D8%B1%D8%B6-%D8%AA%D9%81%D9%82%D8%AF-%D8%A7%D9%84%D8%A3%D9%83/">خطر يحدق بكوكبنا، مياه الأرض تفقد الأكسجين</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D9%83%D9%8A%D9%81-%D8%AA%D8%B4%D9%83%D9%84%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%8A%D8%A7%D9%87-%D8%B9%D9%84%D9%89-%D8%B3%D8%B7%D8%AD-%D8%A7%D9%84%D8%A3%D8%B1%D8%B6/">كيف تشكلت المياه على سطح الأرض؟ اكتشاف جديد نجح في رسم خريطة لذلك</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: يامن صالح

مراجعة: ميرڤت الضاهر

<a href="https://www.sciencealert.com/universes-first-stars-flooded-the-cosmos-with-water-study-says">المصدر</a>

دراسة جديدة تشير إلى أن النجوم الأولى أغرقت الكون بالمياه

time-existence_illusion_does-not-move-forward_physics_1m

هل يمكن الزمن أن يتحرك للأمام فقط؟ يشير الحل لمشكلة الضوء المعقدة إلى نعم، وقد يرتبط سلوك الضوء أيضًا على نحو أساسي بسهم الزمن.

إن الضوء شيء مألوف للغاية في عالمنا، مع ذلك ما يزال بإمكانه إظهار بعض الكرات المنحنية المذهلة عندما يُنظر إليه بالتفصيل. تأتي إحدى هذه الكرات المنحنية من ظاهرة راسخة إلى حد كبير: ماذا يحدث عندما يمر الضوء عبر واجهة؟ قد يكون ذلك زجاجًا أو ماءً أو شيئًا مختلفًا تمامًا. حُدد الحل لذلك منذ فترة طويلة، لكن وجد العلماء الآن شيئًا غريبًا يحدث في المنتصف.

عندما يمر الضوء عبر واجهة تتغير سرعته. الحل لسلوك الضوء على أحد جانبي الواجهة أو الجانب الآخر هو معادلة الموجة القياسية الراسخة. يمكن ربطها دون مشكلة -حل مستمر على شكل قطع- لكن لا يفسر ما يحدث عند الواجهة نفسها. هناك، يجب أن تتعرض الموجة لتسارع لا يُفسَّر بالحل الحالي.

طرح الباحثون عام 2023 معادلة في حالة كون له بُعد مكاني واحد وبعد زمني واحد.

قال المؤلف الرئيسي الأستاذ المساعد ماتياس كويفوروفا من جامعة شرق فنلندا في بيان: «في الأساس، وجدت طريقة أنيقة للغاية لاستنتاج معادلة الموجة القياسية في أبعاد 1+1. كان الافتراض الوحيد الذي احتجته هو أن سرعة الموجة ثابتة. ثم فكرت في نفسي: ماذا لو لم تكن ثابتة دائمًا؟ لقد تبين أن هذا سؤال جيد حقًا».

توصل الفريق إلى معادلة موجة متسارعة. في البداية، لم يكن الحل منطقيًا، لكن أدرك الفيزيائيون أنهم بحاجة إلى سرعة مرجعية وهي سرعة الضوء في الفراغ. أدى حل المعادلة إلى تقديم الحل الصحيح سواء عند الواجهة أم على جانبيها، لكن لها متطلب حاسم واحد، تحتاج إلى الوقت للتحرك للأمام فقط.

سهم الزمن هو مفهوم مهم في العلوم. وفي الفيزياء، نتحدث في كثير من الأحيان عن سهم الزمن الديناميكي الحراري. في جميع الأنظمة المعزولة، تزداد الإنتروبيا مع مرور الوقت. وهذا يعطي بوضوح اتجاهًا للزمن.

تبدو هذه المعادلة -مع أنها في بُعد واحد فقط- كأنها تشير إلى أن سهم الزمن لا يأتي من الديناميكا الحرارية فقط، بل قد يكون خاصية جوهرية للطبيعة حتى الضوء المنتشر يجب أن يطيعها.

وفي مجال البصريات، يعني حل هذه المعادلة حل جدال طويل الأمد أربك الفيزيائيين لسنوات.

أوضح البروفيسور ماركو أورنيجوتي -قائد الدراسة- بقوله: «كان هذا الجدل مشهورًا جدًا في الفيزياء، الذي يُطلق عليه جدال أبراهام-مينكوفسكي. الجدل هو أنه عندما يدخل الضوء وسطًا، ماذا يحدث لزخمه؟ قال مينكوفسكي إن الزخم يزداد، بينما أصر أبراهام على أنه يتناقص».

تدعم الأدلة التجريبية كلا الجانبين، ووفقًا للمعادلة، فإن الزخم محفوظ بفضل التأثيرات النسبية. ويبدو أنه يزداد أو يتناقص فقط اعتمادًا على كيفية النظر إليه.

تابع أورنيجوتي قائلًا: «لقد وجدنا أنه يمكننا أن ننسب وقتًا مناسبًا للموجة، وهو ما يشبه تمامًا الوقت المناسب في النظرية النسبية العامة».

ينتقل العمل من معضلة بصرية محددة إلى حقيقة أساسية محتملة للكون. فإذا كان سهم الزمن يسير دائمًا في اتجاه واحد، فقد نضطر إلى قول وداعًا لأحلام السفر عبر الزمن إلى الماضي.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d9%8a%d9%85%d9%83%d9%86-%d8%a3%d9%86-%d9%8a%d9%83%d9%88%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%86-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d8%b3%d8%a7%d9%84%d8%a8%d8%9f-%d8%af%d9%84%d9%8a%d9%84-%d8%ac%d8%af%d9%8a/">هل يمكن أن يكون الزمن بالسالب؟ دليل جديد يحمل نتائج مثيرة!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%8a%d8%a8%d8%af%d9%88-%d8%a3%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%86-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d8%ac%d8%a7%d8%ac-%d9%82%d8%af-%d9%8a%d8%b9%d9%88%d8%af-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84%d9%88%d8%b1/">يبدو أن الزمن في الزجاج قد يعود إلى الوراء</a>

ترجمة: لور عماد خليل

مراجعة: باسل حميدي

تدقيق: تمام طعمة

<a href="https://www.iflscience.com/can-time-only-go-forward-solution-to-complex-light-problem-suggests-yes-77689">المصدر</a>

دراسة جديدة تشير إلى أن الزمن لا يمكن أن يرجع إلى الخلف

GettyImages-1410387596

كان عام 2024 الأكثر دفئًا على الإطلاق عالميًا، والأول الذي تجاوزت فيه درجات الحرارة العالمية 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية. وذلك بحسب ما أعلنته رسميًا خدمة تغيّر المناخ كوبرنيكوس، التابعة لبرنامج مراقبة الأرض في الاتحاد الأوروبي.

تزامن هذا الإعلان مع استمرار حرائق الغابات التي تجتاح لوس أنجلوس بولاية كاليفورنيا، وبحسب العلماء هي كارثة تفاقمت بفعل التغير المناخي.

ويُعزى هذا الارتفاع القياسي في درجات الحرارة العالمية بالدرجة الأولى إلى الانبعاثات المستمرة للغازات الدفيئة الناجمة عن حرق الوقود الأحفوري. ولن يتوقف الاحترار حتى نصل إلى صافي انبعاثات صفرية. من الواضح أن الحاجة إلى تحرّك عالمي سريع للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة لم تكن يومًا أكثر إلحاحًا من الآن.
<h3>عام استثنائي</h3>
تتوافق نتائج كوبرنيكوس مع بيانات درجات الحرارة العالمية الرائدة الأخرى، التي تشير إلى أن عام 2024 كان الأشد حرارة منذ بدء التسجيلات عام 1850.

لقد بلغ متوسط درجة الحرارة العالمية في 2024 نحو 1.6 درجة مئوية فوق متوسط درجات الحرارة في أواخر القرن التاسع عشر، الذي يُعتمد معيارًا لمستويات ما قبل الثورة الصناعية.

وفي 22 يوليو 2024 وصل متوسط درجة الحرارة العالمية اليومية إلى 17.16 درجة مئوية، محققًا رقمًا قياسيًا جديدًا.

وأظهرت بيانات كوبرنيكوس أيضًا أن كل عام من العقد الماضي كان ضمن قائمة السنوات العشر الأشد حرارة على الإطلاق.

وبحسب كارلو بونتيمبو، مدير كوبرنيكوس:

«نحن الآن على شفا تجاوز عتبة 1.5 درجة مئوية التي حددتها اتفاقية باريس، بل إن متوسط العامين الماضيين قد تخطى هذا المستوى بالفعل».

لقد أدت درجات الحرارة المرتفعة عالميًا، إلى جانب المستويات القياسية لبخار الماء في الغلاف الجوي عام 2024، إلى موجات حر غير مسبوقة وهطول أمطار غزيرة، ما تسبّب في معاناة الملايين.
<h3>كيف يقيس العلماء درجة حرارة الأرض؟</h3>
ليس من السهل تقدير متوسط درجة حرارة سطح الأرض، إذ تختلف منهجيات القياس بين المؤسسات البحثية. لكن الصورة العامة تظل ثابتة: عام 2024 كان الأشد حرارة على الإطلاق.

لم يكن متوسط الحرارة العالمي المرتفع لعام 2024 ليحدث لولا انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن الأنشطة البشرية. وساهمت ظاهرة النينيو أيضًا في ارتفاع درجات الحرارة خلال النصف الأول من العام، فقد أدّت إلى زيادة حرارة سطح الأرض (سيما على امتداد مساحات شاسعة من وسط وشرق المحيط الهادئ) ورفعت متوسط درجة حرارة سطح الأرض العالمي بما يصل إلى 0.2 درجة مئوية.
<h3>ماذا عن أستراليا؟</h3>
وجدت بيانات كوبرنيكوس أن عام 2024 كان الأشد حرارة في جميع المناطق القارية باستثناء القارة القطبية الجنوبية وأستراليا.

لكن أستراليا تشهد بدورها تحوّلًا نحو مناخ أكثر حرارة وأقل ملاءمة للحياة. فقد كان 2024 ثاني أكثر الأعوام حرارة في البلاد على الإطلاق، وفقًا لما أعلنه مكتب الأرصاد الجوية.

أما العام الأكثر حرارة في أستراليا فكان 2019، حينما أدّى ربيع حار وجاف إلى اندلاع حرائق الغابات الكارثية المعروفة بالصيف الأسود. وبعكس ذلك، كان عام 2024 أكثر رطوبة من المعتاد.

ومع ذلك، كان عام 2024 الأشد حرارة في جنوب غرب أستراليا وأجزاء من وسط وشرق القارة. وباستثناء شهر أبريل، شهدت أستراليا درجات حرارة غير معتادة طوال عام 2024، وكان شهر أغسطس الأبرز من حيث تحطيم الأرقام القياسية للحرارة.
<h3>هل يعني هذا أن اتفاقية باريس قد فشلت؟</h3>
تسعى اتفاقية باريس العالمية إلى إبقاء الاحترار العالمي عند 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية. وعليه، قد يبدو أن تجاوز عام 2024 لهذا الحد بوصوله إلى 1.6 درجة مئوية دليل على فشل الاتفاقية. لكن الأمر ليس بهذه البساطة.

يُقاس نجاح اتفاقية باريس على مدى فترات زمنية أطول من عام واحد، إذ يساعد هذا النهج على تصفية تأثيرات التقلبات المناخية الطبيعية وظواهر مثل النينيو والنينيا، ما يسمح برؤية أوضح لتغير المناخ الفعلي.

لكن إحصائيات عام 2024 تبقى مؤشرًا مقلقًا، وتُظهر أن العالم أمامه طريق طويل لضمان ألا يتجاوز الاحترار العالمي حاجز 2 درجة مئوية.
<h3>المزيد من الحرارة في المستقبل</h3>
يوجد أمر بالغ الأهمية يجب فهمه بشأن تغير المناخ، كمية الغازات الدفيئة التي يبعثها البشر بمرور الوقت تتناسب تقريبًا مع الزيادة في درجات الحرارة العالمية خلال الفترة ذاتها.

تعني هذه العلاقة الخطية تقريبًا أن كل طن من انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن النشاط البشري يساهم في ارتفاع مماثل لدرجة حرارة الأرض. لذا، فكلما أسرعنا في إزالة الكربون من الاقتصاد العالمي، تمكّنا من وقف الاحترار العالمي والحد من أضراره.

من غير المرجّح أن يكون عام 2025 بدرجة حرارة عام 2024، نظرًا لانحسار ظاهرة النينيو. لكن للأسف، ستواصل الأرض تسجيل درجات حرارة قياسية مرتفعة لعقود قادمة على الأقل.

وهذا سبب إضافي يدفع البشرية إلى تسريع وتيرة إزالة الكربون من مجتمعاتنا واقتصاداتنا. ما زال لدينا متسع من الوقت لتغيير المسار طويل الأمد لمناخ الأرض.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/مستقبل-مظلم-يواجه-البشرية-بعد-توقعات-ب/">مستقبل مظلم يواجه البشرية بعد توقعات بوصول الاحتباس الحراري إلى مستويات غير مسبوقة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الأعاصير-الاستوائية/">الباحثون يحذرون: تزايد الاحتباس الحراري سيؤدي إلى المزيد من الأعاصير الاستوائية</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/its-official-2024-declared-hottest-year-on-record-as-world-exceeds-1-5c/">المصدر</a>

2024 يحطم الأرقام القياسية: أشد أعوام الأرض حرارة على الإطلاق!

BT_thumb_template-58-1

يرغب العلماء في تشابك أدمغة الإنسان مع أجهزة حواسيب كمومية للتعرف على الوعي.

سيكون بروتوكول التوسع أكثر تدخلًا مما تستمتع به.

يعتقد فريق من الباحثين أنه قد يكون لديهم طريقة لاختبار الفرضية القائلة بأن الوعي ينشأ لدى البشر من التشابك داخل أدمغتنا.

قد يتضمن ذلك إنشاء واجهات بين أدمغة الإنسان والحواسيب الكمومية، ومحاولة قياس أي تغييرات ناتجة في الوعي.

جميعنا نمتلك الوعي، لكن من المدهش أننا لا نعرف إلا القليل عنه.

نحن نعرف كيفية إيقاف عمله بالتخدير، لكننا لسنا متأكدين حقًا من كيفية عمل ذلك أيضًا.

هناك الكثير من الأشخاص الذين يعملون على حل المشكلة، لكننا لا نعرف إذا كان الوعي هو نتيجة التكامل داخل نظام -المعروف باسم نظرية المعلومات المتكاملة- أو نتيجة مشاركة المعلومات عبر الدماغ -نظرية مساحة العمل العالمية- وهما الفكرتان الرائدتان، لكن مع وجود القليل من المعرفة هناك مجال لأفكار أخرى أكثر.

في عام 1989، فعل عالم الرياضيات البريطاني الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء روجر بينروز ذلك بالضبط، مشيرًا إلى أن التشابك الكمي متورط في الوعي. مع أننا لا نستطيع تلخيص حجته الكاملة -المنتشرة في العديد من الكتب- لكن يتلخص جوهرها في فكرة أن هناك بعض المشكلات التي لا يمكن إكمالها أو فهمها باستخدام أجهزة الحاسوب التقليدية. ويمكن البشر التعامل مع هذه المشكلات وفهمها مثل الأرقام غير القابلة للحساب وجمل غودل، لذا يجب ألا يعمل العقل البشري مثل الحاسوب التقليدي، بدلًا من ذلك يقترح بينروز أن الوعي قد ينشأ من التشابك الكمي داخل الدماغ.

لقد شهدت الحجة -التي لم تقابل جيدًا في ذلك الوقت- في الواقع بعض الانتعاش في السنوات الأخيرة، مع أنها لا تزال على هامش أبحاث الوعي. كان أحد قيود الفكرة هو أن التشابك الكمي هش ويُكسر بسهولة حتى في درجات الحرارة المنخفضة، فكيف يمكننا إنتاج التشابك والحفاظ عليه في البيئة الرطبة الدافئة لأدمغتنا؟

لكن منذ ذلك الحين، اقترح البعض أن الأنابيب الدقيقة داخل الخلايا العصبية قد توفر هذه البيئة المستقرة للتشابك. وفي وقت سابق من هذا العام، ادعى أحد الفريقين أنهم وجدوا أدلة داعمة لهذه الفكرة، بعد إعطاء الفئران أدوية ملزمة للأنابيب الدقيقة ووجدوا أن الأمر استغرق وقتًا أطول للتخدير لطردهم، ما يشير إلى أن الأنابيب كان لها دور في الوعي.

في حين أن المزيد من الدراسة في هذا المجال قد تعطينا مزيدًا من القرائن على ماهية الوعي وكيفية عمله، فإن فريقًا آخر لديه فكرة أكثر غرابة لاختبار ما إذا كان الوعي عملية كمومية.

هذا الفريق -الذي يضم هارتموت نيفين رائد مختبر الذكاء الاصطناعي الكمي في غوغل- يفترض أن بينروز مخطئ في اقتراحه بأن الوعي ينشأ عند نقطة انهيار التراكب، ويقترح بدلًا من ذلك أنه قد ينشأ عندما يتشكل؛ من أجل تجنب الاحتمال السخيف، اتصال أسرع من الضوء في الدماغ.

يقترح الفريق أيضًا أن طريقة اختبار نظرية الوعي هذه، محاولة توسيع وعينا باستخدام واجهة بين أدمغتنا وجهاز حاسوب كمي.

يشرح الفريق في الورقة البحثية: «في تجربة حاسمة، قد ينشئ الإنسان رابطًا ماديًا بين الدماغ البشري والحاسوب الكمي الذي من شأنه تمكين التفاعلات المتماسكة والتشابك، وإذا كان تخميننا دقيقًا، فإن هذا يجب أن يتيح تجارب واعية أكثر ثراءً للنظام المشترك، ما يتطلب بتات وصفية أكثر من التجارب البشرية من دون رابط. ويتطلب اقتران نظام داخل الدماغ بالكيوبتات في التراكب داخل جهاز حاسوب كمي».

ويضيف الفريق أيضًا: «قبل أن تقترن الأنظمة، توجد حالات كل منها في مساحات منفصلة، تُعرف باسم مساحات هيلبرت، من البعد N و M، على التوالي. بعد تفاعلهما، توجد دالة الموجة التي تصف النظام المدمج |𝜓𝐶𝑦𝑏𝑜𝑟𝑔〉 في فضاء هيلبرت ذي الأبعاد 𝑁×𝑀،. نحن نخمن أن التراكب الذي يتشكل في مساحة الحالة ذات الأبعاد الأعلى سيختبره الموضوع تجربةً أكثر ثراءً مقارنة بحالة التراكب التي تتشكل في مساحة هيلبرت السفلية ذات الأبعاد N التي تصف الدماغ المعزول للموضوع».

شرح نيفين بالتفصيل كيفية عمل ذلك قائلًا: «لنفترض أن لدينا N كيوبت في دماغنا و M كيوبت في جهاز حاسوب كمي خارجي، إذ تشير الأحرف إلى عدد معين من الكيوبتات. فإذا تمكن شخص ما من ربط دماغه مع هذا الحاسوب الكمي، يمكنه إنشاء تراكب كمي موسع يتضمن N+M كيوبتات».

ويتابع: «إذا دغدغنا الآن هذا التراكب الموسع حتى ينهار، فيجب الإبلاغ عن ذلك من قبل الشخص المشارك في هذه التجربة باعتبارها تجربة أكثر ثراءً. وذلك لأنه في تجربته الواعية العادية، يحتاجون عادةً إلى بتات N لوصف التجربة، لكنهم الآن يحتاجون إلى بتات N+M لوصفه».

أطلقوا على هذا اسم بروتوكول التوسع، لأنه سيسمح بتوسيع الوعي في المكان والزمان والتعقيد.

وفقًا لنيفين، ستوفر التقارير عن تجارب أكثر ثراءً في هذه الظروف دليلًا على أن الوعي ظاهرة كمومية.

مع أنها فكرة رائعة، سيعتمد الاختبار على القدرة على ربط النشاط في دماغ شخص ما بجهاز حاسوب كمي، الذي سيكون إجراءً غازيًا ولن يحدث في أي وقت قريب.

إضافة إلى ذلك، هناك العديد من الأفكار الأخرى حول الوعي، والكثير منها لا يعتمد على مثل هذه الإجراءات الغازية.

وحسب ملاحظات الفريق، قد يكون البحث في الغازات الخاملة مثل الزينون وتأثيرها على الوعي أكثر فائدة في هذه الأثناء.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%88%d8%b9%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%a8%d8%b4%d8%b1%d9%8a-%d9%82%d8%af-%d9%8a%d9%83%d9%88%d9%86-%d9%86%d8%a7%d8%ac%d9%85%d9%8b%d8%a7-%d8%b9%d9%86-%d8%aa%d8%b4%d8%a7%d8%a8%d9%83-%d9%83%d9%85/">الوعي البشري قد يكون ناجمًا عن تشابك كمومي في الخلايا العصبية!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d9%8a%d9%83%d8%a7%d9%86%d9%8a%d9%83%d8%a7-%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%85-%d8%a7%d9%84%d9%88%d8%b9%d9%8a/">هل يمكن تفسير ميكانيكا الكم باستعمال نظريات الوعي البشري؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.iflscience.com/scientists-want-to-entangle-human-brains-with-quantum-computers-to-learn-about-consciousness-77442">المصدر</a>

فريق من الباحثين يسعى لمشابكة دماغ مع حاسوب كمومي لدراسة مصدر الوعي

GettyImages-1469448038

كيف يبدو صوت الساكسفون الصارخ؟ نموذج فوجاتو لديه الإجابة! بوسع نموذج الصوت الجديد للذكاء الاصطناعي من إنفيديا توليف أصوات لم تكن موجودة من قبل.

في هذه المرحلة، أي شخص يتابع أبحاث الذكاء الاصطناعي على دراية ممتدة بالنماذج التوليدية التي يمكنها توليف الكلام أو الموسيقى اللحنية من لا شيء سوى طلب النص. يبدو أن نموذج «فوجاتو» الذي كشفت عنه إنفيديا مؤخرًا سيذهب إلى خطوة أبعد، باستخدام أساليب تدريب تركيبية جديدة، وتقنيات الجمع على مستوى الاستدلال، لتحويل أي مزيج من الموسيقى والأصوات، لتوليف أصوات لم تكن موجودة من قبل.

في حين أن فوجاتو غير متاح للاختبار العام حتى الآن، يعرض موقعًا إلكترونيًا مخصصًا للعينات كيف يمكن استخدام فوجاتو لزيادة أو تقليل عدد من السمات والأوصاف الصوتية المميزة، ما ينتج عنه أي شيء، من صوت الساكسفون إلى أشخاص يتحدثون تحت الماء إلى صافرات سيارات الإسعاف. مع أن النتائج المعروضة قد تكون غير دقيقة إلى حد ما، تدعم المجموعة الواسعة من القدرات المعروضة هنا وصف إنفيديا لنموذج فوجاتو بأنه «سكين الجيش السويسري» للصوت، بمعنى تعدد الاستخدامات.

في ورقة بحثية توضيحية، يشرح الباحثون من إنفيديا الصعوبة في صياغة مجموعة بيانات تدريبية يمكنها الكشف عن علاقات ذات مغزى بين الصوت واللغة. في حين يمكن لنماذج اللغة القياسية غالبًا استنتاج كيفية التعامل مع التعليمات المختلفة من البيانات المستندة إلى النص، قد يكون من الصعب تعميم الأوصاف والسمات من الصوت دون إرشادات واضحة.

لذلك، استخدم الباحثون أحد النماذج اللغوية الكبيرة لتوليد نص برمجي بلغة بايثون ينشئ عددًا كبيرًا من التعليمات الحرة القائمة على القوالب التي تصف سمات صوتية مختلفة «مثلًا، الشخصية القياسية، والجمهور الشاب، والثلاثينيات، والشخصية المهنية». ثم ينشئون مجموعة من التعليمات المطلقة «مثلًا، اصنع صوتًا سعيدًا» والتعليمات النسبية «مثلًا، زد من سعادة هذا الصوت». تلك التعليمات التي يمكن تطبيقها على هذه الشخصيات.

إن الكثير من مجموعات البيانات الصوتية مفتوحة المصدر المستخدمة أساسًا لفوجاتو، لا تحتوي عمومًا على مثل هذه الأنواع من قياسات السمات المضمنة فيها على نحو افتراضي. لكن يستخدم الباحثون نماذج فهم الصوت الموجودة لإنشاء تسميات توضيحية مصطنعة لمقاطع التدريب بناءً على مطالباتهم، ما ينشئ أوصافًا باللغة الطبيعية يمكنها قياس السمات تلقائيًا، مثل الجنس والعاطفة وجودة الكلام. تُستخدم أدوات معالجة الصوت أيضًا لوصف مقاطع التدريب وتحديد كميتها على مستوى صوتي أعلى «مثلًا، تباين التردد الأساسي أو الصدى».

فيما يتعلق بالمقارنة، يعتمد الباحثون على مجموعات البيانات حيث يُثبت عامل واحد في حين يتغير عامل آخر، مثل القراءات العاطفية المختلفة لنفس النص، أو الآلات الموسيقية المختلفة التي تعزف نفس النوتات. بمقارنة هذه العينات عبر مجموعة كبيرة بما يكفي من عينات البيانات، يبدأ النموذج تعلم أنواع الخصائص الصوتية التي تميل إلى الظهور في الكلام السعيد مثلًا، أو التمييز بين صوت الساكسفون والناي.

بعد تشغيل مجموعة متنوعة من مجموعات الصوت مفتوحة المصدر المختلفة عبر هذه العملية، انتهى الباحثون بمجموعة بيانات، من نحو 20 مليون عينة منفصلة، تمثل ما لا يقل عن 50000 ساعة من الصوت.

بعيدًا عن التدريب، تذكر إنفيديا أيضًا نظام (ComposableART) من فوجاتو، لتحويل التمثيل الصوتي. عند تزويده بطلب لنص أو صوت، بوسع هذا النظام استخدام التوجيه الشرطي للتحكم على نحو مستقل وتوليد مجموعات من التعليمات والمهام، وتوليد مخرجات صوتية قابلة للتخصيص بدرجة عالية خارج التدريب. بعبارة أخرى، يمكنه الجمع بين سمات مختلفة من مجموعة التدريب الخاصة به لإنشاء أصوات جديدة تمامًا.

من الصعب فهم الرياضيات المعقدة الموصوفة في الورقة البحثية، لكن النتائج النهائية تسلط الضوء على كيفية استخدام ComposableART لإنشاء صوت، مثلًا، صوت طفل يضحك، أو عزف عذب على خلفية هطول أمطار رقيقة، أو آلات مصنع تهدر بصوت معدني.

مع أن بعض هذه الأمثلة مألوفة لآذاننا، يسعى فوجاتو جاهدًا لإنشاء أنواع من التركيبات، هي تمثيل للطريقة التي يتميز بها النموذج ويمزج بها بين بيانات صوتية متباينة للغاية، من مجموعات بيانات مفتوحة المصدر متعددة.

لعل الجزء الأهم في فوجاتو هو الطريقة التي يعامل بها كل سمة صوتية فردية بوصفها استمرارية قابلة للضبط، لا ثنائية. مثلًا، في مثال دمج صوت الغيتار والماء الجاري، تصبح النتيجة مختلفة تمامًا عند «تثقيل» صوت الغيتار أو الماء في مزيج فوجاتو. أيضًا تذكر إنفيديا أمثلة لضبط اللهجة الفرنسية لتكون أثقل أو أخف، أو تغيير درجة الحزن في مقطع صوتي.

إضافةً إلى ضبط السمات الصوتية المختلفة ودمجها، يمكن لفوجاتو أيضًا تنفيذ أنواع المهام الصوتية التي رأيناها في النماذج السابقة، مثل تغيير المشاعر في جزء من النص المنطوق، أو عزل المسار الصوتي في قطعة موسيقية، واكتشاف النغمات الفردية في قطعة موسيقية واستبدالها بمجموعة متنوعة من العروض الصوتية، أو اكتشاف إيقاع قطعة موسيقية وإضافة تأثيرات من الطبول مثلًا بطريقة تتناسب مع الإيقاع.

في حين يصف الباحثون فوجاتو بأنه مجرد خطوة أولى، تذكر إنفيديا بالفعل حالات الاستخدام، من النماذج الأولية للأغاني إلى تغيير درجات ألعاب الفيديو ديناميكيًا إلى استهداف الإعلانات. تسلط إنفيديا الضوء على أن نماذج مثل فوجاتو تُعد أداة يمكن استخدامها من قِبل فناني الصوت بدلًا من استبدال مواهبهم الإبداعية بالكامل.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b0%d9%83%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d9%86%d8%a7%d8%b9%d9%8a-%d9%8a%d8%aa%d9%8a%d8%ad-%d9%84%d9%83-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d9%85%d8%a7%d8%b9-%d8%a5%d9%84%d9%89/">الذكاء الاصطناعي يتيح لك الاستماع إلى الكتب بأصوات مختلفة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d9%86%d8%b3%d8%a7%d8%ae-%d8%a7%d9%84%d8%b5%d9%88%d8%aa-%d9%84%d9%85-%d9%8a%d8%b9%d8%af-%d8%ae%d9%8a%d8%a7%d9%84%d9%8b%d8%a7-%d8%b9%d9%84%d9%85%d9%8a%d9%8b%d8%a7/">استنساخ الصوت لم يعد خيالًا علميًا!</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: حسام التهامي

<a href="https://arstechnica.com/ai/2024/11/nvidias-new-ai-audio-model-can-synthesize-sounds-that-have-never-existed/">المصدر</a>

يستطيع الذكاء الاصطناعي من إنفيديا «خلق» أصوات لم تكن موجودة سابقًا!

AI-clone-copy-robot

يقول العلماء إن الذكاء الاصطناعي قد تجاوز "خطًا أحمر" حرجًا واستنسخ نفسه.

في دراسة جديدة، أظهر باحثون من الصين أن نموذجين لغويين كبيرين (LLMs) شائعين قادران على استنساخ نفسيهما.

كتب الباحثون في الدراسة، التي نُشرت في 9 ديسمبر 2024 على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv: «إن الاستنساخ الذاتي الناجح دون تدخل بشري هو خطوة أساسية للذكاء الاصطناعي للتفوق على [البشر]، كما أنه إشارة مبكرة على ظهور ذكاء اصطناعي خارج عن السيطرة».

في إطار الدراسة، استخدم باحثون من جامعة فودان نماذج لغوية كبيرة من ميتا وعلي بابا للتحقق إن كان الذكاء الاصطناعي القادر على استنساخ نفسه قد يخرج عن السيطرة.

على مدار 10 تجارب، تمكن نموذجا الذكاء الاصطناعي من إنشاء نسخ مستقلة وعاملة لأنفسهما في 50% و90% من الحالات، على التوالي، مما يشير إلى أن الذكاء الاصطناعي قد يمتلك بالفعل القدرة على التصرف بشكل غير منضبط.

ومع ذلك، لم تخضع الدراسة بعد لمراجعة الأقران، لذا ليس من المؤكد ما إذا كان يمكن للباحثين الآخرين تكرار هذه النتائج المقلقة.

قال الباحثون: «نأمل أن تكون نتائجنا بمثابة إنذار مبكر للمجتمع البشري لحثه على بذل مزيد من الجهود لفهم وتقييم المخاطر المحتملة لأنظمة الذكاء الاصطناعي المتقدمة، والعمل على تنسيق الجهود دوليًا لوضع ضوابط أمان فعالة في أقرب وقت ممكن».

يشير مصطلح "الذكاء الاصطناعي الخارج عن السيطرة" عادةً إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تطوّر درجة من الوعي الذاتي أو الاستقلالية، ثم تعمل بطريقة تتعارض مع مصالح البشر.

ويعتبر العديد من الخبراء أن الذكاء الاصطناعي الخارج عن السيطرة يمثل تهديدًا متزايدًا، تفاقم بفعل النمو السريع لما يُعرف بـ "الذكاء الاصطناعي الرائد".

رغم أن الذكاء الاصطناعي الرائد لا يزال مفهومًا جديدًا وفضفاضًا، فإنه يشير عادةً إلى أحدث جيل من أنظمة الذكاء الاصطناعي المعتمدة على النماذج اللغوية الكبيرة (LLMs)، وهي التقنية التي تقوم عليها برامج الذكاء الاصطناعي التوليدية الشائعة مثل GPT-4 من OpenAI وGemini من Google.

في هذه الدراسة، استخدم الباحثون نموذج Llama3-70B-Instruct من Meta ونموذج Qwen2.5-72B-Instruct من Alibaba. ورغم أن هذه النماذج أقل قوة من الأنظمة التجارية، فإنها تُستخدم على نطاق واسع من قِبل مطوري الذكاء الاصطناعي، وفقًا لما ذكره الباحثون.

<strong>استكشفت الدراسة سيناريوهين رئيسيين:</strong>
<ol>
 	<li> تجنب الإغلاق -حيث بُرمج نموذج الذكاء الاصطناعي لاكتشاف ما إذا كان على وشك الإغلاق، ومحاولة استنساخ نفسه قبل أن يتم إنهاؤه.</li>
 	<li> سلسلة التكرار -حيث وُجِّه الذكاء الاصطناعي لإنشاء نسخة منه، ثم برمجة تلك النسخة لتكرار العملية نفسها، مما قد يؤدي إلى سلسلة استنساخ غير محدودة.</li>
</ol>
أُجريت الدراسة في بيئات خاضعة لرقابة دقيقة، باستخدام وحدات معالجة رسومات جاهزة (GPUs) لمحاكاة الظروف الحقيقية.

زُوِّدت أنظمة الذكاء الاصطناعي بـ "إطار عمل وكيل" يتألف من أدوات، ومطالبات نظام، ونموذج تفكير، ما مكّن النماذج اللغوية الكبيرة من التفاعل مع نظام التشغيل وتنفيذ عملية الاستنساخ.

كتب الباحثون: «في معظم الحالات، يستكشف نظام الذكاء الاصطناعي البيئة المحيطة به أولًا، محاولًا فهم بنيته وآلية تشغيله. بعد ذلك، يضع إجراءات صريحة كخطة أولية للاستنساخ الذاتي. وأخيرًا، ينفذ تلك الإجراءات، متجاوزًا أي عقبات محتملة، ويعدل خطته ديناميكيًا حتى ينجح. تمتد هذه العملية على مدى زمني طويل، لكنها لا تتطلب أي تدخل بشري».

أعرب الباحثون عن قلقهم بشأن "عدد السلوكيات غير المتوقعة" في أثناء التجارب، حيث حاول الذكاء الاصطناعي التغلب على العقبات مثل الملفات المفقودة أو تعارضات البرامج. في بعض الحالات، قام الذكاء الاصطناعي بإنهاء عمليات برمجية أخرى متعارضة، أو أعاد تشغيل النظام لإصلاح أخطاء في الأجهزة، أو أجرى عمليات فحص تلقائي بحثًا عن معلومات تساعده على حل المشكلة.

«النتائج التي توصلنا لها تشير إلى أن أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية تمتلك بالفعل القدرة على الاستنساخ الذاتي، ويمكنها استغلال هذه القدرة لتعزيز بقائها».

ردًا على ذلك، دعا الباحثون إلى تعاون دولي عاجل لوضع معايير وضوابط تمنع الذكاء الاصطناعي من الانخراط في عمليات استنساخ ذاتي غير منضبطة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%a7%d8%a6%d8%b2-%d8%a8%d8%ac%d8%a7%d8%a6%d8%b2%d8%a9-%d9%86%d9%88%d8%a8%d9%84-%d9%84%d9%84%d9%81%d9%8a%d8%b2%d9%8a%d8%a7%d8%a1-%d9%8a%d8%b3%d8%aa%d9%82%d9%8a%d9%84-%d9%85%d9%86/">الفائز بجائزة نوبل للفيزياء يستقيل من غوغل ويحذر من أن الذكاء الاصطناعي الشرير سيقضي علينا</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a8%d8%a7%d8%ad%d8%ab%d9%88%d9%86-%d9%85%d9%86-%d8%b4%d8%b1%d9%83%d8%a9-%d8%a2%d8%a8%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%b0%d9%83%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d9%86%d8%a7%d8%b9%d9%8a-%d9%81%d9%8a/">باحثون من شركة آبل: الذكاء الاصطناعي في الغالب مُجردّ وهم</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://www.livescience.com/technology/artificial-intelligence/ai-can-now-replicate-itself-a-milestone-that-has-experts-terrified">المصدر</a>

هل فقدنا السيطرة؟ الذكاء الاصطناعي ينسخ نفسه ويصدم العلماء!

VKDp3M8oYYohBw3eg3CkHi

تضاعفت مؤخرًا احتمالات اصطدام كويكب بالأرض في عام 2032، ففي نهاية عام 2024، اكتشف علماء الفلك كويكبًا في السماء الليلية.

وقد أطلق عليه اسم 2024 YR4. إذ احتوى على الحرف Y، لأنه اكتُشف في النصف الأخير من شهر ديسمبر، وR4 لأنه كان الصخرة رقم 117 التي اكتشفت في الأسبوعين الأخيرين من شهر ديسمبر، ولأنه اكتُشف في عام 2024، أطلق عليه هذا الاسم.

بطبيعة الحال، فور العثور على صخرة، يبدأ علماء الفلك في تتبعها وقياس موقعها لمعرفة مدارها. في هذه الحالة، قدر العلماء فرصة اصطدامها بالأرض بنحو 1%. وبإجراء المزيد من القياسات، تضاعفت هذه الاحتمالات أكثر من الضعف.

حتى وقت كتابة هذه السطور، فإن احتمالية اصطدامه بالأرض في 22 ديسمبر/كانون الأول 2032 تبلغ 2.3%. مع أن ذلك يشبه حبكة فيلم دونت لوك أب، ولكنه ليس عاديًا إطلاقًا.

إن نسبة 2.3% ليست مجرد احتمالات رمية نرد كما يعتقد البعض، بل تدل على نتائج تجارب العلماء التي يجرونها، فعند إجراء 1000 محاكاة مدارية حسب البيانات المتوفرة لديهم، تصطدم الصخرة بالأرض 23 مرة.

تشير التقديرات الحالية للمسار الأكثر احتمالية إلى أنه سيقترب من الأرض بمسافة 240 ألف كيلومترًا، وهي مسافة تقع ضمن مدار القمر ولكنها ليست قريبة على نحو خطير.

لذا -في حين تضاعفت الاحتمالات- فإن علماء الفلك ليسوا قلقين للغاية. عندما كان خطر اصطدام 2024 YR4 أقل من 1%، صنفه مكتب تنسيق الدفاع الكوكبي التابع لوكالة ناسا على أنه 3 على مقياس تورينو، ما يعني أنه يجب علينا مراقبته. وعندما وصلت فرصته إلى 2.3%، فإنه لا يزال عند 3 على نفس المقياس.

عندما يتعلق الأمر بتتبع كويكبات مثل هذا، فإن التقديرات الأولية غير مؤكدة. على عكس مدارات الكواكب، قد تكون مدارات الكويكبات غامضة على نحو ملحوظ. وقد تحركها قوى الجذب من الأجسام القريبة. وفي حالة 2024 YR4، فإن أحد المصادر الكبيرة المؤثرة هو الأرض نفسها.

لا يزال لدينا سنوات للتعامل مع 2024 YR4 ومداره، وستكون لدينا فرصة جيدة لحرفه. حتى لو حدث أسوأ سيناريو مطلق، فإن 2024 YR4 ليس كبيرًا بما يكفي للتسبب في حدوث انقراض. لكن السيناريو الكابوسي المطلق هو أنه سيضرب الأرض في منطقة مكتظة بالسكان.

يجب إجلاء الناس من منطقة الخطر، ولكن أمامنا بضع سنوات للقيام بذلك. سيكون التأثير سيئًا، ولكن يمكن تقليل المخاطر على نحو كبير.

حتى مع كل ما قيل، من المهم أن نضع في الاعتبار أن حسابات المسار المبكرة قد تختلف كثيرًا. فقد ترتفع الاحتمالات كثيرًا مرة أخرى قبل أن تنخفض، لكن النتيجة الأكثر ترجيحًا أن الاحتمالات ستنخفض في النهاية إلى الصفر.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%82%d9%86%d8%a7%d8%a8%d9%84-%d8%a7%d9%84%d9%86%d9%88%d9%88%d9%8a%d8%a9-%d9%83%d9%85-%d9%85%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d8%b1%d8%aa%d8%ac%d9%81%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b1%d8%b6-%d8%aa%d8%ad/">القنابل النووية: كم مرة ارتجفت الأرض تحت وطأتها حتى الأن؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d9%8a%d8%b2%d9%83-%d8%b9%d9%85%d9%84%d8%a7%d9%82-%d8%a7%d8%b1%d8%aa%d8%b7%d9%85-%d8%a8%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b1%d8%b6-%d8%b1%d8%a8%d9%85%d8%a7-%d8%a3%d8%b7%d9%84%d9%82-%d8%b4%d8%b1%d8%a7%d8%b1/">نيزك عملاق ارتطم بالأرض ربما أطلق شرارة الحياة عليها</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/odds-of-a-tunguska-scale-impact-in-2032-just-doubled">المصدر</a>

احتمالات اصطدام جسم ضخم بالأرض عام 2032 تتزايد وتثير قلق العلماء

Smf3xWCatJbLBfwWfcQtvE

أجرى العلماء محاكاة اصطدام كويكب بينو بالأرض المحتمل في سبتمبر 2182، ولم يكن الأمر مبشرًا كثيرًا.

فقد كشفت محاكاة اصطدام محتمل لحدث صخري فضائي بحجم تلة في القرن القادم عن المرحلة الشاقة المقبلة للبشرية، ما يشير إلى ما قد يتطلبه الأمر من البشر للنجاة عند وقوع مثل هذه الكارثة.

لقد مر وقت طويل منذ اصطدم كويكب كبير بالأرض، لكن لا يعني هذا أننا في مأمن. فالفضاء مليء بالصخور، والعديد منها يتحرك في مسارات قد تؤدي إلى اصطدام عنيف بكوكبنا.

أحد هذه الكويكبات هو كويكب بينو، الذي أصبح مؤخرًا الهدف لمهمة جمع عينات من الكويكبات. في غضون 157 عامًا -تحديدًا في سبتمبر 2182- هناك فرصة لاصطدامه بالأرض.

هذه الفرصة ضئيلة بالتأكيد، وتمثل 1 في 2700 أو 0.04%. ولكنها ليست معدومة.

وضع علماء المناخ في كوريا الجنوبية -من أجل الاستعداد للأسوأ- نموذجًا لما قد يحدث في مثل هذا الاصطدام، خاصة وأن آخر اصطدام كويكب كبير وقع منذ 66 مليون سنة -المعروف باسم تشيكشولوب- ومسبب في انقراض الديناصورات.

كويكب بينو -الذي يبلغ طوله 500 متر أي نحو 1640 قدمًا- أصغر بكثير من حجم تشيكشولوب -المقدر بنحو 10 إلى 15 كيلومترًا- لكن النتائج مثيرة للقلق مع ذلك.

كتب لان داي وأكسل تيمرمان من جامعة بوسان الوطنية في كوريا الجنوبية: «تُظهر عمليات المحاكاة لدينا -التي تحقن ما يصل إلى 400 مليون طن من الغبار في طبقة الستراتوسفير- اضطرابات ملحوظة في المناخ والكيمياء الجوية والتمثيل الضوئي العالمي. ومن المتوقع أن تنخفض درجات الحرارة العالمية المتوسطة بمقدار 4 درجات مئوية، وهطول الأمطار العالمي بنسبة 15% في عمليات المحاكاة لدينا».

إن التأثيرات المترتبة على اصطدامٍ متوسطٍ إلى كبير الحجم ليست معروفة بالكامل، ومن المرجح أن يكون لمثل هذا الحدث الكارثي عواقب بعيدة المدى. وقد اكتشف العلماء تأثيرات اصطدام تشيكشولوب على أساس السجلات الجيولوجية والحفريات والأشجار، التي تتحد لرسم صورة محبطة.

استخدم داي وتيمرمان -لفهم التأثيرات المستقبلية- حاسوب أليف العملاق في مركز آي بي إس للفيزياء المناخية التابع للجامعة لمحاكاة اصطدام كويكب يبلغ طوله 500 متر بالأرض، بما في ذلك محاكاة النظم البيئية الأرضية والبحرية المحذوفة من المحاكاة السابقة.

لن يدمّر التأثير الناتج عن الاصطدام الأرض، بل ما سيأتي بعده. فقد وجد الباحثون أن مثل هذا الاصطدام من شأنه أن يطلق من 100 إلى 400 مليون طن متري من الغبار في الغلاف الجوي للكوكب، معطّلًا كيمياء الغلاف الجوي، ويتسبب في تخفيف سطوع الشمس بما يكفي للتدخل في عملية التمثيل الضوئي.

إضافةً إلى انخفاض درجات الحرارة وهطول الأمطار، أظهرت نتائجهم استنزاف الأوزون بنسبة 32% وهذا سوف يدمر حياة النباتات على الأرض.

يقول داي: «يوفّر تأثير الشتاء المفاجئ ظروفًا مناخية غير مواتية لنمو النباتات، مؤديًا إلى انخفاض أولي بنسبة 20 إلى 30% في التمثيل الضوئي في النظم البيئية الأرضية والبحرية. ومن المرجح أن يتسبب هذا في اضطرابات هائلة في الأمن الغذائي العالمي».

لكن ليس الأمر كله كئيبًا. ففي حين أن النباتات الأرضية حساسة لمثل هذه التغييرات وتستغرق بعض الوقت للتعافي، فإن الطحالب التي تعيش في المسطحات المائية لن تتعافى بسرعة أكبر فحسب، بل تتعافى في غضون أشهر، وتنمو إلى أحجام لا تصل إليها في ظل الظروف المناخية الحالية العادية.

رُبط هذا السلوك غير المتوقع بالحديد الموجود في غبار الكويكب وغبار المواد المقذوفة من الأرض عند الاصطدام، وهو عنصر مغذٍ ساعد الطحالب على الازدهار في هذه المحاكاة. كان هذا هو الحال خاصةً بالنسبة للدياتومات البحرية، التي تتغذى عليها العوالق الحيوانية، ما يشير إلى وسيلة ممكنة للتخفيف من انعدام الأمن الغذائي، كما يقول الباحثون.

من المستحيل معرفة عدد المرات التي اصطدمت فيها كويكبات كبيرة بكوكبنا في تاريخه. إذ تُمحى الحفر وتُغطى بعمليات التعرية. وتنفجر بعض الصخور الكبيرة في الهواء، ولا تترك سوى حطام يصعب تحديده في السجل الجيولوجي إذا لم نبحث عنه.

مع ذلك، تشير التقديرات إلى أن ذلك ليس نادرًا، ما يعني أنه قد تنجو الإنسانية من موعد مع كويكب بينو، وإن كان ذلك بأعداد أقل من السابق، ومع أنماط حياة متغيرة كثيرًا، على الأقل لفترة من الوقت.

يقول تيمرمان: «في المتوسط، تصطدم الكويكبات متوسطة الحجم بالأرض كل 100 إلى 200 ألف عام تقريبًا. هذا يعني أنه قد عانى أسلافنا البشر الأوائل من بعض هذه الأحداث التي غيرت مسار الكواكب من قبل، مع التأثيرات المحتملة على التطور البشري وحتى على تركيبة الإنسان الجينية».

<strong>اقرأ أيصًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d8%b3%d9%8a%d8%b5%d8%b7%d8%af%d9%85-%d9%83%d9%88%d9%8a%d9%83%d8%a8-%d8%a8%d9%8a%d9%86%d9%88-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b1%d8%b6/">هل سيصطدم كويكب بينو في الأرض في عام 2182؟ اصطدامه قد يكون بقوة 22 قنبلة نووية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d8%b3%d9%8a%d8%b5%d8%b7%d8%af%d9%85-%d9%83%d9%88%d9%8a%d9%83%d8%a8-%d8%a8%d9%8a%d9%86%d9%88-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d8%b1%d8%b6/">هل سيصطدم كويكب بينو في الأرض في عام 2182؟ اصطدامه قد يكون بقوة 22 قنبلة نووية</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/scientists-simulated-bennu-crashing-to-earth-in-september-2182-its-not-pretty">المصدر</a>

محاكاة علمية لاصطدام كويكب بينو بالأرض عام 2182

MoonAndAnAsteroidIllustration

في عام 2024 دار كويكب صغير في مدار قريب من الأرض بضعة أشهر، وقد يكون لهذا القمر الإضافي المؤقت أصل غير متوقع ومثير للاهتمام، فقد دفعت خصائصه العلماء إلى التساؤل عن ارتباط أصله بقمرنا، فهل هو جزء من كتلة قمرية قديمة مرّت بالأرض في زيارة عابرة؟

يُعرف الكويكب القريب من الأرض (NEA) باسم 2024 PT5، ولهذا الجسم مدار مشابه جدًا لمدار الأرض. ومن اللافت أن هذه المنطقة غالبًا ما تكون مليئة بأجسام الصواريخ المهجورة أيضًا، فهي منطقة يتجمع فيها الحطام المتناثر من القمر بسبب الاصطدامات.

إذن، هل جاء PT5 من القمر؟ احتمال ذلك كبير، ولكن كيف نستطيع التأكد؟

لطالما درس علماء الكواكب الأجسام القريبة من الأرض (NEOs) والكويكبات القريبة من الأرض (NEAs) لفهم أصولها، ومن طرق الدراسة تحليل العلاقة بين مداراتها الحالية وخصائصها الفيزيائية ومصادرها المحتملة.

يُعدّ حزام الكويكبات الرئيسي أحد المصادر المحتملة لهذه الأجسام، لكنه ليس المصدر الوحيد. فكل جسم يشكل حالة خاصة، ويقارن العلماء خصائصه بالنيازك المعروفة.

لفهم أصل أي كويكب، يحتاج العلماء إلى بيانات دقيقة عن خصائصه الفيزيائية، مثل انعكاسه وبياضه (نصوعه)، إذ تساعد هذه البيانات على تحديد نوع الكويكبات التي ينتمي إليها.
<h3>تحليل طيف الانعكاس لقطعة القمر المحتملة</h3>
اكتُشفت هذه الصخرة الفضائية بعرض 10 أمتار أول مرة في أغسطس 2024 عبر مشروع مسح في جنوب إفريقيا. وجعلها مدارها هدفًا مثاليًا لمشروع آخر باسم MANOS (مسح الأجسام القريبة من الأرض التي يمكن الوصول إليها عبر المهمات الفضائية).

بعد أسبوع من الاكتشاف، بدأ العلماء بجمع ملاحظات باستخدام تلسكوب لويل ديسكفري في فلاجستاف أريزونا لتحديد خصائص انعكاسه (طيف انعكاس PT5)، وهي بيانات أساسية لتحديد الجسم أكان طبيعيًا أم صناعيًا.

كشفت الملاحظات اللاحقة أن الجسم يدور حول نفسه ويحتوي على تركيبة صخرية غنية بالسيليكات، ما استبعد احتمال كونه حطامًا صناعيًا. وأظهر طيف الانعكاس الذي التقطه تلسكوب لويل تطابقًا مع عينات قمرية معروفة، لكن PT5 لم يتطابق مع أي نوع من الكويكبات المعروفة.

فقد أظهرت البيانات مثلًا أنه غنيّ بالبيروكسين، ما يشير إلى أنه تشكّل في بيئة نارية أو ربما خضع لعمليات تحول جيولوجي.في المقابل، معظم الكويكبات المعروفة أكثر غنىً بالأوليفين (الزبرجد الزيتوني). وبناءً على هذه الخصائص، واستنادًا إلى حركته المدارية، استنتج العلماء أن PT5 قد يكون مقذوفًا ناتجًا عن اصطدام على سطح القمر.
<h3>أهمية PT5 في دراسة الصخور القمرية</h3>
إذا صحّ أن PT5 جاء من القمر، فسيكون هذا ثاني كويكب قريب من الأرض يُعتقد أن أصله قمري. بينما كان اكتشاف جسمٍ واحد من هذا النوع سابقًا يُعدّ حدثًا نادرًا، فإن وجود اثنين يشير إلى احتمال وجود مجموعة كاملة من الصخور القمرية بانتظار الاكتشاف.

قد يكون هذا الاكتشاف مفتاحًا لفهم تأثيرات الاصطدامات في القمر، وربما الأرض والمريخ أيضًا، إذ سيساعد العلماء على تحديد مصادر بعض الكويكبات والنيازك غير المدروسة سابقًا ضمن هذه الفئة من الأجسام القريبة من الأرض.
<h3>هل يوجد مزيد من الصخور القمرية بالقرب من الأرض؟</h3>
في ورقة بحثية عن PT5، ناقش الباحثون -ثيودور كاريتا من مرصد لويل وأوسكار فوينتس مونوز من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا وآخرون- تفاصيل دراستهم لهذا الكويكب، وتضمن ذلك مداره وخصائصه الفيزيائية. وكتبوا:

«إذا كان هناك بالفعل مجموعة من الصخور القمرية في مدارات قريبة من الأرض، فمن المحتمل أن تكون نادرة جدًا ضمن فئة الأجسام القريبة من الأرض».

يوجد حاليًا نحو 16 كويكبًا معروفًا يُشتبه بأن أصولهم قمرية، لكن قد يكون العدد الفعلي أكبر بكثير. التحدي الآن هو التمييز بين هذه الأجسام القمرية والمجموعة العامة من الأجسام القريبة من الأرض ودراستها بعمق أكبر.

نظرًا لأن مدارات المقذوفات القمرية تتطور غالبًا إلى مدارات من نوع أتون أو أبولو، يشير الباحثون إلى احتمال وجود ما بين 5 إلى 10 أضعاف عدد هذه الصخور القمرية القديمة في محيط الأرض. وقد وضح الباحثون:

«الكويكبات الأتونية هي كويكبات تعبر مدار الأرض، بينما كويكبات أبولو تتقاطع أيضًا مع مدار الأرض، ولكنها تميل إلى قضاء المزيد من الوقت خارج نطاقه».
<h3>الملاحظات المستقبلية للقطع القمرية المشتبه بها</h3>
إذا كان عدد الكويكبات ذات الأصل القمري كبير في مدارات قريبة من الأرض، فإن الخطوة التالية هي تطوير طرق أكثر دقة لاكتشافها.

ستؤدي المسوحات الفلكية المتقدمة دورًا مهمًا في ذلك، إلى جانب تحليل انعكاس الضوء القادم من هذه الأجسام ودراسة مداراتها. لكن نظرًا لصغر حجم هذه الكويكبات، سيكون اكتشافها تحديًا يتطلب جيلًا جديدًا من التلسكوبات الأكبر وتقنيات مراقبة أكثر تقدمًا.

قد تكون إحدى أهم نتائج هذه الأبحاث هي ما يمكن أن تكشفه عن تاريخ الاصطدامات في النظام الشمسي الداخلي. وأشار مؤلفو البحث إلى ذلك بقولهم:

«على المريخ، والآن على الأرض، يبدو أن تاريخ تأثير الاصطدامات على الكواكب الأرضية مشفرٌ جزئيًا في الكويكبات القريبة منها. سيكون العمل المستقبلي لاكتشاف المزيد من هذه الأجسام، وقياس خصائصها، أمرًا بالغ الأهمية لربط علم الكويكبات بالقمر، خصوصًا في عصر بعثات أرتميس ومرصد فيرا روبين LSST».

سيقترب PT5 من الأرض مجددًا هذا الشهر، ما يمنح العلماء فرصةً إضافية لدراسته. تُخطط ناسا لتتبعه باستخدام الرادار، ومن المتوقع أن ينضم باحثون آخرون إلى الجهود لفهم المزيد عن هذا القمر الصغير الذي قد يحمل أسرارًا جديدة عن أصل الكويكبات القمرية القريبة من الأرض.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الكويكب-2024-pt5-مُعد-ليصبح-قمرًا-صغيرًا-يراف/">الكويكب 2024 PT5 مُعد ليصبح قمرًا صغيرًا يرافق الأرض – لكن فقط لمدة شهرين</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/ما-أصل-القمر؟-دراسة-جديدة-تظن-أن-الأرض-ج/">ما أصل القمر؟ دراسة جديدة تظن أن الأرض جذبته نحوها</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: يامن صالح

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/earths-temporary-extra-moon-may-have-an-unexpected-origin">المصدر</a>

قد يكون للقمر الإضافي المؤقت للأرض أصل غير متوقع

eiDQb9tEx9Rb62R3tXXBfK-1200-80

عند النظر إلى أصول الحياة وكل الشروط الضرورية والسابقة في مسار تطورنا الطويل والمتعرج، يبدو وجودنا محض صدفة ويكاد يكون معجزة. لكن نظرية جديدة ترفع احتمالات العثور على مخلوقات فضائية ذكية، وقد لا يكون البشر مميزين في الكون إطلاقًا.

لكي نصل في تطورنا إلى حالنا اليوم، كان لا بد من حدوث أشياء كثيرة يستحيل مع غيابها وجودنا، بدءًا من دوران كوكب مملوء بالمياه على مسافة معينة بعيدًا عن نجم بحجم معين، مرورًا بالخلايا الحية والحيوانات، حتى أن الأمر تطلب مشي السمكة على الأرض.

عزز نموذج الخطوات الصعبة لأصول البشرية هذه الفكرة طوال عقود، ما يشير إلى أن ظهور البشر غير محتمل إلى حد كبير، وذلك بالنظر إلى المدة التي استغرقها تطور البشر مقارنة بالخط الزمني الإجمالي للشمس والأرض.

ووفقًا لهذا النموذج، ينطبق هذا الاحتمال الشديد غير المعقول على جميع أنحاء الكون، وتطور أي حياة ذكية تشبه الإنسان سيكون بعيد المنال على أي كوكب. لكن نظرية مضادة جديدة قلبت هذه الفكرة رأسًا على عقب.

ففي فبراير 2025 نُشر بحث في مجلة Science Advances، ووفقًا له قد تكون الحياة الذكية على الأرض وخارجها أكثر شيوعًا مما اعتقدنا بالسابق. إذ تقدم دراسة المراجعة نقدًا مفصلًا لنموذج الخطوات الصعبة وطريقة بديلة لفهم سبب استغراق الأمر مليارات السنين لتطور الجنس البشري.

ووفقًا للإطار المقترح حديثًا، إذا انقرض البشر، قد يظهر شكل آخر من أشكال الحياة الذكية مكانهم بسهولة، ومن غير المرجح أن تكون البشرية وحدها في الكون دون وجود مخلوقات فضائية كما كنا نعتقد.

ومع إن هذه النظرية الجديدة ليست دليلًا مباشرًا على وجود مخلوقات فضائية، فقد قدمت طريقة دراسة مكان مخلوقات فضائية وزمان ظهورها وإمكانية وجودها أيضًا.

تقول جينيفر ماكالادي: «ربما لا يكون وجودنا صدفة تطورية. نحن نتيجة متوقعة لتطور كوكبنا، تمامًا مثل أي حياة ذكية أخرى موجودة هناك».
<h3>نموذج الخطوات الصعبة للتطور</h3>
لفهم النظرية الجديدة، من المهم أولًا فهم النظرية القديمة. وقد اقترح الفيزيائي براندون كارتر النسخة الأولى منها عام 1983، وفيها نظر إلى العمر المتوقع الإجمالي للشمس، ولاحظ أن البشر ظهروا على الأرض في النصف الأخير، مع بقاء بضعة مليارات من السنين فقط من ضوء الشمس وإمكانية الحياة.

فسَّر هذا بأن متوسط الوقت اللازم لتطور حياة شبيهة بالبشر على أي كوكب معين أطول بكثير من نافذة قابلية الحياة لمعظم الكواكب. والسبب وراء الوقت الطويل الذي استغرقه ظهور البشر هو لزوم حدوث تسلسل معين من الخطوات البيولوجية الصعبة ضئيلة الاحتمال يسمح بذلك.

في البداية اقتصر طرحه على خطوتين صعبتين هما: أصل الحمض النووي، والقفزة التطورية النهائية التي أتاحت الوصول إلى مستوى الذكاء البشري. وبنى العلماء اللاحقون على النموذج واقترحوا خطوات صعبة أخرى محتملة. وتُلخص المراجعة الجديدة هذه الخطوات وتركز على الخطوات الخمس الأكثر شيوعًا في الأبحاث السابقة، وهي: أصول الحياة، والتمثيل الضوئي، والكائنات حقيقيات النوى، والحيوانات متعددة الخلايا، والبشر.

وفقًا للتفكير بالخطوات الصعبة والسجل الحالي لتاريخ الأرض، حدثت كل من هذه الأشياء الخمسة مرة واحدة فقط، وتطلبت تغييرات جينية متعددة في نفس الوقت، وهي ضرورية لوجودنا، ما جعل البشر نتاجًا لكميات كبيرة من الحظ والصدفة.
<h3>منحدر زلق نحو الحياة الذكية</h3>
على النقيض من ذلك، يجد النموذج الجديد تفسيرات بديلة لسبب ظهور كل من هذه الأحداث النادرة، ما يفتح إمكانية أنها ليست مستبعدة. إذ ينظر النموذج إلى الحياة الذكية بوصفها نتيجة لحلقات التغذية الراجعة الكوكبية بين الجيولوجيا والبيولوجيا على الأرض، وفيها يصبح التغيير التالي لتغيير معين محتملًا أو حتى حتميًا.

وبحسب توضيح ماكالادي، يحدث تطور الحياة بالتزامن مع تطور كوكبنا، فلا يمكن فصلهما بالنتيجة. وباختصار، ربما تطورنا فور سماح المحيط الحيوي للأرض بذلك. وتقول:

«ما نقوله حقًا إن البشر وصلوا في الوقت المحدد فيما يتعلق بتطور نظام الأرض. وقد تتطور بعض المحيطات الحيوية خارج الأرض بسرعة أكبر من الأرض، نحن فقط لا نعرف ذلك».

تقترح ورقة المراجعة بضع أسباب تجعل ما يسمى بالخطوات الصعبة أقرب إلى مسار إجباري، إذ تشير بدايةً أن السجلات الأحفورية والجينية غير مكتملة للأسف ولا تلتقط بدقة كل ما تطور على الأرض. لذلك، فإن الأشياء التي افترض كارتر وآخرون أنها حدثت مرة واحدة فقط، ربما حدثت بالفعل مرات عديدة في تاريخ كوكبنا.

وتؤكد ماكالادي أيضًا أن التكرارات في التطور شائعة جدًا، إذ تقول:

«توجد أمثلة أكثر بكثير من أمثلة الخطوات الصعبة. الحياة مبتكرة وديناميكية بشكل لا يصدق»

فمثلًا، كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن اكتساب الخلايا للبلاستيدات -أسلاف البلاستيدات الخضراء التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي- حدث فردي في البيولوجيا. لكن دراسة من عام 2005 أعادت التفكير في ذلك مشيرة إلى أن عملية مماثلة جدًا حدثت مرة أخرى في وقت أقرب في زمن التطور.

ووفقًا للإطار الجديد، قد يتفوق ابتكار تطوري في شجرة الحياة على العقد المماثلة الأخرى فور تأسيسه، فأي تغيير بيولوجي معين قد يغير البيئة بحيث يمنع حدوث تغييرات مماثلة مرة أخرى. إن احتمالية حدوث حدث تطوري واحد ليست مستقلة عن أي أحداث أخرى، وهذه الفكرة (أن الحياة على الأرض شكلت الأرض نفسها) هي المفتاح للنظرية الجديدة.

والمثال الأوضح على هذا هو عملية التمثيل الضوئي التي تتطلب بيئة كيميائية معينة للتطور. وبالتطور، غيرت هذه العملية الغلاف الجوي للأرض تغييرًا جذريًا، ما قضى على الظروف التي جعلتها ممكنة في البداية، وتعزز بذلك التطور المتوقع. يقول دانييل ميلز:

«استغرقت الحياة الذكية مليارات السنين لتتطور لأن النوافذ التي يمكن عبورها لتحقيق كل خطوة ضرورية كانت أصغر بكثير مما افترضه كارتر، ولم تظهر إلا في وقت متأخر جدًا في تاريخ الأرض».

ويشير إلى أن الحيوانات كانت مستحيلة الوجود حتى نحو 2 مليار سنة من عمر الأرض على أقرب تقدير، عندما ظهر الأكسجين أول مرة في الغلاف الجوي. وأضاف أن متطلبات الاستيطان البشري طويل الأمد لم تتحقق إلا منذ نحو 400 مليون سنة، أي بعد انقضاء 91% من تاريخ الأرض. أي أن كارتر افترض إمكانية تطور البشر في أي وقت، لكن هذا خطأ لأن الفترة الأطول من تاريخ الأرض، لم يكن الكوكب داعمًا لوجود البشر.

لم يكن ظهور البشر ضربة حظ بالضرورة بل ربما كان محتومًا بسبب سلسلة من الظروف الكوكبية والأحداث البيولوجية، فيها كل حدث يجعل الحدث التالي أكثر احتمالية. لكن الدراسة لا تثبت هذا الاحتمال، وإنما توفر مسارًا لبدء اختباره.
<h3>دليل على وجود مخلوقات فضائية</h3>
يشير كل من ماكالادي وميلز إلى الحاجة إلى الكثير من الدراسات العلمية الملموسة قبل أن نتحدث بثقة عن ندرتنا في الكون والتأكد من عدم وجود مخلوقات فضائية.

يمكن للملاحظات البيئية والتجارب المعملية التي تتحقق من متطلبات درجة الحموضة ودرجة الحرارة للكائنات الحية الدقيقة أن توضح الشكل الذي كانت الأرض بحاجة إلى أن تبدو عليه حتى تظهر هذه الأشكال من الحياة أولًا.

والتعمق في البروتينات والجينات القديمة قد يسلّط الضوء على الأنساب المفقودة، ويقدم علم الجيولوجيا المتقدم صورة أوضح للبيئات القديمة، وقد تساعد النمذجة المناخية على سد الفجوات.

ولتحديد أي النظريتين أكثر ترجيحًا (الخطوات الصعبة أو الخطوات غير الصعبة)، بوسعنا الاستمرار في النظر إلى ما هو أبعد من كوكبنا. فمع تحسن رصدنا للكواكب الخارجية، قد يقدم مسح أغلفتها الجوية بحثًا عن علامات الأكسجين إشارة قوية إلى أن مسارات تطورية مماثلة حدثت أكثر من مرة.

وقد تعزز النظرية الجديدة وحدها البحث عن مخلوقات فضائية وحياة خارج كوكب الأرض. لكن حتى لو لم يحدث ذلك، فإنها تقدم طريقة جديدة للتفكير في كوكبنا وأنفسنا.

يشير ميلز إلى أن بعض من يؤمنون بنظرية الخطوات الصعبة (مثل إيلون ماسك) يعدونها جزءًا كبيرًا من تبرير حاجة البشر إلى استعمار كواكب أخرى، لأننا ربما نكون الفرصة الوحيدة لحضارة معقدة في الكون. يقول ميلز: «هذا يضع الكثير من الضغوط علينا».

لكن إن لم نكن استثنائيين فإن المخاطر تتغير. إذا انقرضنا بأيدينا أو نتيجة ظروف خارجية، فقد يأتي بعد ذلك مجتمع آخر واعٍ بذاته ومتقدم تقنيًا. يقول ميلز: «سأجد ذلك مريحًا، أتمنى أن نصمد ونستمر، ولكنني سأكون سعيدًا إذا حصلت الأرض على فرصة أخرى».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الصمت-العظيم؛-أربعة-فقط-من-بين-10-آلاف-مج/">الصمت العظيم؛ أربعة فقط من بين 10 آلاف مجرة قد تستضيف مخلوقات فضائية ذكية</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/هل-نعيش-وحدنا-في-هذا-الكون؟-دراسة-جديدة/">هل نعيش وحدنا في هذا الكون؟ دراسة جديدة تشير إلى ندرة وجود المخلوقات الفضائية</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.popsci.com/science/alien-intelligence-likely/">المصدر</a>

نظرية جديدة ترفع احتمالات عثورنا على مخلوقات فضائية

DdOc2eVEANLjaXEDQsiH

رصد العلماء مجرة راديوية أكبر من مجرتنا بنحو 32 مرة. وأطلقوا عليها لقب إنكاثازو أو مشكلة، إذ يسعى الفريق لفهم الفيزياء التي تكمن وراءها، فمن المعروف أن جميع المجرات تحتوي على ثقب أسود هائل في مراكزها.

قد تبلغ الثقوب السوداء الهائلة في كتلها عدة ملايين أو مليارات أضعاف من كتلة الشمس، وهي كثيفة لدرجة أنها تشوه الزمكان حولها. وفي بعض المجرات، تدور كميات كبيرة من الغاز بين النجوم حول الثقب الأسود الهائل وتُسحب إلى ما وراء أفق الحدث، إي إلى الثقب الأسود عمليًا. تعطي هذه العملية كمية هائلة من الاحتكاك والطاقة، قد تسبب إطلاق كميات هائلة من الضوء بألوان وترددات مختلفة عبر الطيف الكهرومغناطيسي.

وأحيانًا، ينفث الثقب الأسود نفاثات من البلازما تصل إلى بعد ملايين السنين الضوئية عبر الفضاء بين المجرات. وغاز البلازما حارّ جدًا لدرجة أنه في الأساس عبارة عن إلكترونات تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء. تتوهج نفاثات البلازما هذه بترددات راديوية، لذلك يمكن رؤيتها باستخدام تلسكوب راديوي، وتسمى مجرات راديوية. وبحسب تشبيه ورد في حلقة حديثة من بودكاست علم الفلك (The Cosmic Savannah)، تظهر نفاثات البلازما وكأنها عصا تخرج من كرة من المادة اللاصقة (المجرة). ويفترض علماء الفلك أن نفاثات البلازما تستمر في التوسع للخارج مع مرور الوقت، تنمو في النهاية إلى حجم كبير بحيث تصبح مجرات راديوية عملاقة.

يعرف العلماء بوجود ملايين من المجرات الراديوية ذات الحجم الطبيعي، لكن بحلول عام 2020، لم يُكتشف سوى حوالي 800 مجرة راديوية عملاقة، فكانت تُعد نادرة نظرًا إلى مرور حوالي 50 عامًا منذ اكتشافها لأول مرة.

لكن الجيل الجديد من التلسكوبات الراديوية -مثل ميركات في جنوب إفريقيا- قلب هذه الفكرة رأسًا على عقب، ففي السنوات الخمس الماضية، اكتُشِفَ نحو 11000 مجرة راديوية عملاقة. وأحدث اكتشاف للمجرة الراديوية العملاقة الذي اكتشفه تلسكوب ميركات غير عادي.

تمتد نفثات البلازما لهذا العملاق الكوني على مسافة 3.3 مليون سنة ضوئية، أي أكثر من 32 ضعف حجم مجرة درب التبانة. وأُطلق عليه اسم إنكاثازو، الذي يعني مشكلة في لغتي isiXhosa وisiZulu في جنوب إفريقيا. وذلك بسبب تعذر فهم الفيزياء وراء ما يحدث مع إنكاثازو بالكامل.

لقد منحنا هذا الاكتشاف فرصة فريدة لدراسة المجرات الراديوية العملاقة، تتحدى النتائج النماذج الحالية وتشير إلى أننا لا نفهم بعد الكثير من فيزياء البلازما المعقدة التي تؤدي دورًا في هذه المجرات المتطرفة.
<h3>المشكلة الجوهرية في الاكتشاف</h3>
يقع تلسكوب ميركات في منطقة كارو في جنوب إفريقيا، ويتكون من 64 طبق راديو يُشغَل ويُدار باستخدام مرصد علم الفلك الراديوي في جنوب إفريقيا. ويُعد مثالًا مبدأيًا لمجموعة الكيلومتر المربع التي ستكون أكبر تلسكوب في العالم عندما تبدأ عملياتها العلمية في عام 2028.

لقد أدى ميركات دورًا محوريًا في الكشف عن بعض الكنوز المخفية في السماء الجنوبية منذ تكليفه لأول مرة في عام 2018. وهذه هي المجرة الراديوية العملاقة الثالثة التي اكتشفتها ميركات في منطقة صغيرة نسبيًا من السماء بالقرب من خط الاستواء، بحجم خمسة أقمار كاملة، وقد أطلق عليها علماء الفلك اسم حقل COSMOS.

وفي المراحل المبكرة لأحد أكثر المسوحات تقدمًا للمجرات البعيدة، توجه ميركات إلى COSMOS لاستكشاف خارج المجرة الدولي متعدد المستويات بالجيجاهيرتز (MIGHTEE). وبالنتيجة رصد كيركات إنكاثازو مؤخرًا مثلما حدث في مسح MIGHTEE الكامل.

لكن إنكاثازو تختلف عن قرائنها الكونية بعدة طرق. إذ لا تتمتع بنفس خصائص العديد من المجرات الراديوية العملاقة الأخرى. فلديها مثلًا نفاثات بلازما ذات شكل غير عادي، وبدلاً من الامتداد باستقامة من طرف إلى طرف، فإن إحدى النفاثات منحنية.

بالإضافة إلى ذلك، تعيش إنكاثازو في مركز مجموعة من المجرات، بدلًا من عزلة نسبية، ما يجعل نمو نفاثات البلازما إلى مثل هذه الأحجام الهائلة أمرًا صعبًا. ويثير موقعها تساؤلات حول دور التفاعلات البيئية في تكوين هذه المجرات العملاقة وتطورها.

تساعد القدرات الاستثنائية لتلسكوب ميركات على حل هذا اللغز الكوني، وذلك بإنشاء بعض الخرائط الطيفية الأعلى دقة على الإطلاق للمجرات الراديوية العملاقة. تتبع هذه الخرائط عمر البلازما في أجزاء مختلفة من المجرة، ما يوفر أدلة حول العمليات الفيزيائية التي تحدث.

كشفت النتائج عن تعقيدات مثيرة للاهتمام في نفاثات إنكاثازو، إذ تتلقى بعض الإلكترونات داخل نفاثات البلازما دفعات غير متوقعة من الطاقة. ويُعتقد حدوث هذا عندما تصطدم النفاثات بالغاز الساخن في الفراغات بين المجرات في مجموعة. ويعطي هذا تلميحات حول نوع فيزياء البلازما التي قد تحدث في هذه الأجزاء المتطرفة من الكون التي لم نتوقعها من قبل.
<h3>كنز ثمين</h3>
تشير حقيقة اكتشاف ثلاث مجرات راديوية عملاقة من خلال توجيه تلسكوب ميركات إلى رقعة واحدة من السماء أنه من المحتمل وجود كنوز ضخمة تنتظر اكتشافها في السماء الجنوبية. إن هذا التلسكوب قوي جدًا وهو في موقع مثالي لهذا النوع من الأبحاث ولاكتشاف المزيد عن المجرات الراديوية العملاقة في السنوات القادمة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/بحث-علمي-جديد-يشير-إلى-أن-مجرتنا-بالفعل/">بحث علمي جديد يشير إلى أن مجرتنا بالفعل تلامس مجرة أندروميدا</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/مجرة-صغيرة-تدور-حول-مجرتنا-في-الفضاء،/">مجرة صغيرة تدور حول مجرتنا في الفضاء، لكنها مختلفة عمّا نعتقد!</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: زين حيدر

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.livescience.com/space/astronomy/scientists-discover-giant-galaxy-32-times-bigger-than-earths-and-they-named-it-trouble/">المصدر</a>

رصد مجرة عملاقة أكبر من مجرتنا بنحو 32 مرة وأُطلق عليها اسم ترابل أو المشكلة

Black-hole-eating-a-planet-2

قد لا يكون الثقب الأسود هائلُ الكتلة في مركز مجرتنا درب التبانة نهمًا مثل الثقوب التي شاهدها علماء الفلك في أماكن أبعد في الكون، لكن النتائج الجديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا تكشف أنه يعجُّ بالنشاط.

وثقت قراءات تلسكوب جيمس ويب الفضائي في طولين موجيين قريبين من الأشعة تحت الحمراء ومضات كونية تختلف في السطوع والمدة. يطلق القوس A* -وهو قرص التراكم من الغاز الساخن المحيط بالثقب الأسود- نحو خمس أو ست ومضات كبيرة يوميًا، وعدة انفجارات أصغر بينها.

وفي في بيان صحفي للباحث الرئيسي في الدراسة فرهاد يوسف زاده من جامعة نورث وسترن في إلينوي، قال: «رأينا في بياناتنا سطوعًا متغيرًا باستمرار. ثم حدث انفجار فجأة، ظهرت موجة كبيرة من السطوع، ثم هدأت مرة أخرى. لم نتمكن من العثور على نمط في هذا النشاط، يبدو أنه عشوائي. كان ملف نشاط هذا الثقب الأسود جديدًا ومثيرًا في كل مرة نظرنا إليه».

راقب يوسف زاده وزملاؤه القوس A* باستخدام NIRCam (كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة) التابعة من جيمس ويب مدة إجمالية بلغت 48 ساعة، مقسمة إلى زيادات تتراوح من ثماني إلى عشر ساعات على مدار العام. وقد توقعوا رؤية التوهجات، لكنهم لم يتوقعوا أن تكون نشطة بهذا القدر.

يقترح الباحثون أن عمليتين منفصلتين هما اللتان أشعلتا العرض الضوئي، قد تكون التوهجات الأصغر حجمًا ناجمة عن اضطراب في قرص التراكم، ما يضغط على الغاز الساخن الممغنط للقرص.

متسببة في إطلاق دفعات قصيرة من الإشعاع، يشبّهها يوسف زاده بالتوهجات الشمسية.

وأوضح قائلًا: «إنها تشبه الطريقة التي يتجمع بها المجال المغناطيسي للشمس، ويضغط ثم يطلق توهجًا شمسيًا. طبعًا تكون العمليات أكثر دراماتيكية لأن البيئة المحيطة بالثقب الأسود أكثر نشاطًا وأكثر تطرفًا».

قد تكون التوهجات الأكبر ناتجة عن إعادة الاتصال المغناطيسي التي قد تحدث عندما يصطدم مجالان مغناطيسيان، ما يؤدي إلى إطلاق انفجارات ساطعة من الجسيمات التي تسافر بسرعات تقترب من سرعة الضوء.

قال يوسف زاده: «يشبه حدث إعادة الاتصال المغناطيسي شرارة من الكهرباء الساكنة، التي تعد أيضًا إعادة اتصال كهربائي».

تتعلق نتيجة أخرى غير متوقعة بكيفية سطوع التوهجات وخفوتها عند رؤيتها في طولين موجيين مختلفين. فقد تغير السطوع في الأحداث التي رُصدت عند الطول الموجي الأقصر قليلًا قبل الأحداث ذات الطول الموجي الأطول.

قال يوسف زاده: «هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها تأخيرًا زمنيًا في القياسات عند هذه الأطوال الموجية. لقد رصدنا هذه الأطوال الموجية في وقت واحد باستخدام كاميرا NIRCam ولاحظنا أن الطول الموجي الأطول يتأخر عن الطول الموجي الأقصر بمقدار صغير جدًا، ربما بضع ثوانٍ إلى 40 ثانية».

قد تكون هذه الملاحظات بمثابة أدلة على العمليات الفيزيائية التي تعمل في القرص الذي يدور حول الثقب الأسود. قد يكون سبب ذلك أن الجسيمات التي تقذفها التوهجات تفقد الطاقة بسرعة أكبر عند أطوال موجية أقصر من الأطوال الموجية الأطول. هذا هو النمط المتوقع للجسيمات التي تدور حول خطوط المجال المغناطيسي في السنكروترون الكوني.

يأمل الباحثون الآن في الحصول على فترة زمنية أطول على تلسكوب جيمس ويب، لتساعدهم في تقليل التداخلات في ملاحظاتهم وإنتاج صورة أكثر تفصيلًا لما يحدث في مركز مجرتنا. قال يوسف زاده:

«عندما ننظر إلى مثل هذه الأحداث الضعيفة من التوهج، علينا أن نتنافس مع الضوضاء، إذا تمكنا من المراقبة 24 ساعة، فسنتمكن من تقليل الضوضاء لرؤية ميزات لم نتمكن من رؤيتها من قبل، سيكون هذا أمرًا مذهلًا. وقد نستطيع رؤية ما إذا كانت هذه التوهجات متكررة أم عشوائية حقًا».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اضطراب-النبذ-والجذب/">علماء فلك يحسبون سرعة دوران ثقب أسود هائل</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/إشعاع-هوكينغ-والتقلبات-الكمومية/">ثقب أسود مصنوع في المختبر يبدأ في التوهّج، فماذا يعني ذلك؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/black-hole-at-the-center-of-our-galaxy-seen-bubbling-with-activity/">المصدر</a>

ثقب أسود في مركز مجرتنا يعج بالنشاط

3153850

لدى أحد الكويكبات، الذي قد يسبب دمارًا يقارب حجمه مدينة، فرصة بنسبة 3.1% لضرب الأرض عام 2032، وفقًا لبيانات ناسا، ما يجعله صخرة الفضاء الأكثر تهديدًا وفقًا للتوقعات الحديثة.

رغم الصعاب المتزايدة، يقول الخبراء إنه لا حاجة إلى القلق. يراقب المجتمع الفلكي العالمي الوضع من كثب، ومن المقرر أن يركز تلسكوب جيمس ويب الفضائي النظر إلى الجسم «قاتل المدن»، المعروف باسم (2024 YR4).

«بطبيعة الحال، عندما ترى احتمالات مرتفعة لحدث كهذا، فإنك لا تشعر براحة». لكن مع جمع المزيد من البيانات، فمن المحتمل أن يرتفع الاحتمال أو أن ينعدم.

اكتُشف قاتل المدن (2024 YR4) أول مرة في 27 ديسمبر الماضي بواسطة (El Sauce Obseratory) في تشيلي.

يقدر علماء الفلك أن حجم قاتل المدن يتراوح بين 40 و90 مترًا، بناءً على سطوعه. يشير تحليل طيفه إلى أنه يحتوي تركيبة نموذجية إلى حد ما، بدلًا من كونه كويكبًا نادرًا غنيًا بالمعادن.

أصدرت شبكة تحذير الكويكبات الدولية، وهي تعاون عالمي للدفاع عن الكواكب، مذكرة تحذيرية في 29 يناير، بعد أن تجاوزت احتمال التصادم 1%.

منذ ذلك الحين، تذبذب الرقم لكنه يواصل الارتفاع. تُقدر أحدث حسابات ناسا احتمالية التصادم بنسبة 3.1%، مع تاريخ تصادم محتمل للأرض في 22 ديسمبر 2032.

يُقدر ذلك باحتمال واحد إلى 32، تقريبًا نفس التخمين الصحيح لنتيجة خمس رميات متتالية للعملات المعدنية.

كانت آخر مرة رُصد فيها كويكب يزيد حجمه على 30 مترًا بمثل هذا الخطر الكبير هو (Apophis) عام 2004، عندما كان لديه لفترة وجيزة فرصة 2.7% للاصطدام بالأرض عام 2029. استُبعِد الاحتمال لاحقًا بواسطة ملاحظات إضافية.

قال ريتشارد مويسل، رئيس مكتب الدفاع الكوكبي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إن تجاوز هذه العتبة «تاريخي»، يعني احتمال أقل بقليل من 2.8%.

«إنه حدث نادر للغاية، لكن هذه ليست أزمة في هذه المرحلة من الزمن. هذا ليس قاتل الديناصورات، أو الكوكب بأكمله. بل تقتصر خطورته على حجم مدينة».

إن البيانات من تلسكوب ويب -أقوى مرصد فضائي- ستكون أساسية في فهم أفضل لمساره.

«ويب قادر على رؤية أشياء قاتمة للغاية». هذا أمر أساسي لأن مدار الكويكب يتجه حاليًا نحو المشتري، ولن يقترب من الأرض قبل عام 2028.

إذا ارتفع الخطر إلى أكثر من 10%، ستصدر الشبكة الدولية للإنذار المبكر تحذيرًا رسميًا، ما يؤدي إلى «توصية لجميع الدول الأعضاء في الأمم المتحدة التي لديها أراض في مناطق مهددة محتملة ببدء الاستعداد».

لم يُصنف الكويكب (2024 YR4) بأنه كارثة عالمية، لكنه يظل قادرًا على التسبب بالتدمير، وإن كان ليس بحجم الكويكب الذي بلغ عرضه 10 كيلومترات، الذي قضى على الديناصورات قبل 66 مليون سنة.

تكمن خطورة الكويكب ليس في حجمه ولكن في سرعته، التي قد تبلغ 40000 ميل في الساعة عند الاصطدام.

إذا دخل الغلاف الجوي للأرض، سينفجر في الجو بقوة تقارب ثمانية ميغا طن من مادة تي إن تي، أكثر من 500 ضعف قوة قنبلة هيروشيما. لكن لا يمكن استبعاد حدوث حفرة اصطدام.

يمتد مجال الاصطدام المحتمل عبر شرق المحيط الهادي، وشمال أمريكا الجنوبية، والمحيط الأطلسي، وإفريقيا، وشبه الجزيرة العربية، وجنوب آسيا، لكن من المبكر للغاية أن يفكر الناس في اتخاذ قرارات جذرية مثل الانتقال.

الخبر السار أنه يوجد متسع من الوقت للتحرك. أثبتت مهمة ناسا (2022 DART) أن المركبة الفضائية يمكنها تغيير مسار الكويكب بنجاح، وقد وضع العلماء طرقًا أخرى، مثل استخدام الليزر لإنشاء دفع بتبخير جزء من السطح، وسحبه عن مساره بجاذبية مركبة فضائية، أو حتى استخدام الانفجارات النووية حلًا أخيرًا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b3%d9%8a%d9%86%d8%a7%d8%b1%d9%8a%d9%88-%d9%8a%d9%88%d9%85-%d8%a7%d9%84%d9%82%d9%8a%d8%a7%d9%85%d8%a9-%d9%87%d9%84-%d8%b3%d9%86%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%aa%d9%81%d8%ac%d9%8a%d8%b1-%d9%83/">سيناريو يوم القيامة: هل سنستطيع تفجير كويكب قبل ضرب الأرض وانقراض البشرية؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d8%ad%d8%b0%d8%b1%d8%aa-%d9%86%d8%a7%d8%b3%d8%a7-%d8%ad%d9%82%d9%8b%d8%a7-%d9%85%d9%86-%d8%a7%d8%ad%d8%aa%d9%85%d8%a7%d9%84-%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d8%af%d8%a7%d9%85-%d9%83%d9%88%d9%8a%d9%83/">هل حذرت ناسا حقًا من احتمال اصطدام كويكب بالأرض عام 2038؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: زين حيدر

<a href="https://www.sciencealert.com/odds-of-city-killer-asteroid-impact-in-2032-now-even-higher-says-nasa">المصدر</a>

احتمال ارتطام «قاتل المدن» بالأرض عام 2032!

20221123_image1_lg

حقق تلسكوب جيمس ويب الفضائي - JWST اكتشافات رائدة في مجال دراسات الكواكب الخارجية. وقد أنجز تقدمًا ملحوظًا على وجه الخصوص في تحليل أغلفتها الجوية عبر دراسة الضوء الصادر من النجم الأم في أثناء مروره عبر الغاز المحيط بالكواكب.

رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي مؤخرًا كواكب غازية عملاقة في النظام HR 8799، واكتشف وجود ثاني أكسيد الكربون في أغلفتها الجوية، ما يشير إلى وجود تشابه بين تكوين هذا النظام ونظامنا.

يُعد النظام HR 8799 نظامًا كوكبيًا خارجيًا مميزًا، يقع على بُعد 130 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الفرس الأعظم (بيغاسوس).
يدور هذا النظام حول نجم من النسق الرئيسي، كتلته نحو مرة ونصف كتلة شمسنا، ويبلغ عمره نحو 30 مليون سنة فقط.

يحتوي HR 8799 على أحد أوائل الأنظمة الكوكبية المتعددة التي صُورت مباشرةً وهذا ما يجعله مثيرًا للاهتمام، إذ تدور أربعة كواكب عملاقة مؤكدة حول النجم على مسافات تتراوح بين 15 و70 وحدة فلكية.

هذه الكواكب المُسماة b وc وd وe جميعها كواكب غازية عملاقة ضخمة، يُقدر أن كتلة كل منها تتراوح بين 5 و10 أضعاف كتلة المشتري.

قد تتشكل الكواكب العملاقة كهذه عن طريق عمليتين متميزتين: الأولى تراكم النواة، إذ تجذب النوى الصلبة المكونة من عناصر أثقل الغاز ببطء كما حدث في نظامنا الشمسي، والثانية عدم استقرار القرص، إذ تتجمع جزيئات الغاز بسرعة حول قرص تبريد النجم الشاب.

يساعد فهم نموذج التكوين الأكثر شيوعًا العلماء على تصنيف الأنظمة الكوكبية في المجرة.

كان هذا التحليل محور دراسة أجراها فريق من الباحثين بقيادة ويليام بالمر، من جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور.

تضمنت دراستهم أيضًا ملاحظات من النظام 51 إيريداني، ويوضح بالمر قائلًا: «نأمل من هذا النوع من الأبحاث أن نفهم نظامنا الشمسي، والحياة، وأنفسنا مقارنةً بأنظمة الكواكب الخارجية الأخرى، حتى نتمكن من وضع وجودنا في سياقه الصحيح».

تكشف ملاحظات الكواكب الغازية في النظامين HR8799 و51 إيريداني أنها تحتوي على كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون، ما يُقدم دليلًا قويًا على أن الكواكب الأربعة العملاقة في النظام تشكلت عبر تراكم النواة -يُعتقد أنها العملية نفسها التي شكلت كوكبي المشتري وزحل- إذ تجذب النوى الصلبة تدريجيًا الغاز المحيط بها من قرص كوكبي أولي.

لم يُصوَّر سوى عدد قليل من بين نحو 6000 كوكب خارجي مكتشف، بسبب الاختلاف الهائل في السطوع بين الكواكب ونجومها المضيفة.

أتاح استخدام تقنية (الكوروناغراف NIRCam) في تلسكوب جيمس ويب إجراء هذه الملاحظات عبر حجب ضوء النجوم للكشف عن انبعاثات الأشعة تحت الحمراء من الكواكب نفسها.

تمكن الباحثون من تحليل أطوال موجية محددة تمتصها غازات مختلفة، ومن ثم استطاعوا تحديد أن كواكب HR 8799 الأربعة تحتوي على تركيزات من العناصر الثقيلة أعلى مما كان يُعتقد سابقًا.

أُجريت عمليات رصد HR 8799 و51 إيريداني جزءًا من برنامج الرصد مضمون الوقت في تلسكوب جيمس ويب.

ما يزال تلسكوب جيمس ويب الفضائي -بصفته المرصد الرائد لعلوم الفضاء في العالم- يؤدي دورًا رئيسيًا ليس فقط في البحث عن الكواكب الخارجية البعيدة ورصدها، بل أيضًا في مواصلة استكشاف النظام الشمسي ودراسات هياكل الكون وأصوله.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%ba%d9%84%d8%a7%d9%81-%d8%a7%d9%84%d8%ac%d9%88%d9%8a-%d9%84%d9%83%d9%88%d9%83%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%87%d8%b1%d8%a9-2/">رصد كميات كبيرة من الأكسجين والكربون تتسرب من الغلاف الجوي لكوكب الزهرة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d8%b1%d8%aa%d9%81%d8%a7%d8%b9-%d9%83%d8%a8%d9%8a%d8%b1-%d9%81%d9%8a-%d9%86%d8%b3%d8%a8%d8%a9-%d8%ab%d8%a7%d9%86%d9%8a-%d8%a3%d9%83%d8%b3%d9%8a%d8%af-%d8%a7%d9%84%d9%83%d8%b1%d8%a8%d9%88%d9%86/">ارتفاع كبير في نسبة ثاني أكسيد الكربون لم تشهده الأرض منذ أربعة ملايين عام</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/jwst-detects-carbon-dioxide-outside-solar-system-for-first-time">المصدر</a>

لأول مرة يرصد تلسكوب جيمس ويب ثاني أكسيد الكربون خارج المجموعة الشمسية

istockphoto-1372077120-612x612-1

تنوعت اليوم الأدوات التي يستخدمها محبي اللياقة البدنية، إذ أصبحوا يقيسون معدل ضربات القلب باستخدام مختلف متعقبات اللياقة البدنية، سواء أكان ذلك من الساعة الذكية المخصصة للأنشطة الخارجية أو خاتم صغير غير ملحوظ. فكيف تعمل هذه الأجهزة؟ وما مدى دقة هذه القياسات؟

تسهم متعقبات اللياقة البدنية بقياس معدل ضربات القلب، ومن ذلك تحدد إن كنت تمارس الرياضة بشكل كافٍ، أو تحصل على قسط كافٍ من الراحة في أثناء النوم، أو تعاني من توتر شديد خلال اليوم، وتُعد أجهزة القياس هذه مهمة جدًا لرياضيي التحمل. وتستخدم بعض أفضل متعقبات اللياقة البدنية التعلم الآلي لتقديم توصيات مفصلة بالتمارين بناءً على تغير مقاييس الصحة بمرور الوقت.

تعتمد معظم ساعات اللياقة البدنية والخواتم الذكية على تقنية تُسمى بمخطط التحجم الضوئي ( أو تخطيط الحجم الضوئي PPG) لقياس التروية. قد يبدو اسمها معقدًا، لكنها تعتمد على مفهوم بسيط وهو امتصاص أنسجة الجسم للضوء.
<h3>كيف تعمل تقنية مخطط التحجم الضوئي؟</h3>
طورت شركة VentriJect جهازًا جديدًا لقياس اللياقة القلبية التنفسية، وبحسب قول الدكتور بيتر سوغارد بوصفه المدير الطبي فيها وأستاذ أمراض القلب بجامعة آلبورغ في الدنمارك، تستخدم تقنية PPG مستشعرات بصرية ترصد معدل ضربات القلب بقياس التغيرات في حجم الدم المتدفق عبر الأوعية الدموية الدقيقة في الجلد والنسيج الضام تحته.

ويوضح سوغارد بإن كل نبضة قلب تعني انقباض عضلة القلب واسترخاءها لدفع الجزء التالي من الدم إلى الدورة الدموية، يؤدي الانقباض إلى ارتفاع مؤقت في حجم الدم وزيادة الضغط على جدران الشرايين، وهي المرحلة الانقباضية من الدورة القلبية. وعندما يسترخي القلب بين النبضات، ينخفض تدفق الدم، وهو ما يُعرف بالمرحلة الانبساطية.

تقيس مستشعرات PPG هذه التغيرات في حجم الدم وضغط النبض (الفرق بين الضغط الانقباضي والانبساطي)، ثم تُحوّل هذه القياسات إلى قياسات لمعدل ضربات القلب. وتكتشف مستشعرات PPG هذه التغيرات في حركة الدم بإصدار ضوء بأطوال موجية محددة إلى الجلد.

تمتص مكونات الدم بعضًا من هذا الضوء، ومنها الهيموغلوبين (البروتين الموجود في خلايا الدم الحمراء)، ثم يقيس كاشف الضوء في متعقبات اللياقة البدنية كمية الضوء المنعكسة، فكلما زادت كمية الضوء الممتصة في الدم، زاد حجمه في الأوعية الدموية، وهذا ما تفسره متعقبات اللياقة البدنية على أنه نبضات قلب.

وأضاف سوغارد: «مصادر الضوء الأكثر استخدامًا هي الأشعة تحت الحمراء ومصابيح LED الخضراء».

ويرجع ذلك إلى أن الأطوال الموجية هذه تميل لتكون الأكثر فعالية في اختراق أنسجة الجلد، وذلك وفقًا لفحص أُجري عام 2022 ونُشر في مجلة Frontiers of Physiology. إذ أشار مؤلفو المراجعة إلى أن دقة PPG تزداد عمومًا مع طول موجة الضوء، حتى أنه تجمع بعض المستشعرات البصرية بين عدة أطوال موجية لتحسين الدقة.
<h3>ما مدى دقة تخطيط الحجم الضوئي عمليًا؟</h3>
تبدو الإجابة أقل وضوحًا هنا، إذ تواصل موقع لايف ساينس عبر البريد الإلكتروني مع الدكتور ماساكي ناكامورا بوصفه جراح القلب والصدر في معهد بابتيست هيلث ميامي لأمراض القلب والأوعية الدموية، فجاء في رده: «قد تؤثر عوامل متعددة في دقة تخطيط نبضات القلب (PPG)، بدءًا من وضع جهاز التتبع ودرجة حرارة الجسم وصولًا إلى سُمك الجلد، والتشوهات الناتجة عن الحركة، واضطرابات القلب والأوعية الدموية مثل عدم انتظام ضربات القلب وأمراض الأوعية الدموية الطرفية» وهي حالة تُسد أو تتضيق فيها الشرايين خارج الدماغ والقلب.

وفقًا لتحليل من مجلة علوم الرياضة عام 2020 مثلًا، تميل المستشعرات البصرية إلى توفير قياسات أكثر دقة لمعدل ضربات القلب في أثناء الراحة والنوم مقارنةً بالتمارين الرياضية، إذ جمع العلماء 44 دراسة قارنت دقة تخطيط نبضات القلب (PPG) مع أجهزة تخطيط كهربية القلب (ECG) وأجهزة مراقبة معدل ضربات القلب بحزام الصدر، ووجدوا أن أكبر التباينات تُلاحظ في رفع الأثقال وركوب الدراجات وغيرها من الرياضات عالية الشدة. ومع إن معظم متعقبات اللياقة البدنية الحديثة تستخدم خوارزميات تعتمد على مقياس التسارع لحساب الحركات السريعة، فإن مؤثرات الحركة قد تؤثر في دقة تتبعها.

وأشار سوغارد إلى أن ملامسة الجلد عامل آخر قد يؤثر على قياسات PPG. فمثلًا لن يسمح الجهاز الفضفاض -أو المشدود جدًا- للمستشعرات البصرية بالحصول على قراءة جيدة، وقد تتداخل أيضًا درجة حرارة الجلد مع PPG. يقول سوغارد: «تتقلص الأوعية الدموية في درجة الحرارة المنخفضة للمريض وتصبح القياسات غير دقيقة».

بإضافة إلى ذلك، قد تواجه المستشعرات البصرية صعوبة في رصد معدل ضربات القلب لدى الأشخاص ذوي البشرة الداكنة أو ذوي الوشم. وذلك بسبب امتصاص الميلانين -الصبغة الداكنة في الجلد- وحبر الوشم للضوء وتقليل كمية الضوء المنعكس إلى جهاز التتبع، وذلك وفقًا لاختبار أجري عام 2023 ونُشر في مجلة التفاوتات الصحية العرقية والإثنية.

قد يواجه الأشخاص الذين يعانون من السمنة أيضًا صعوبة في الحصول على قياسات دقيقة لمعدل ضربات القلب. فوفقًا لاختبار نُشر عام 2021 في مجلة Biosensors، تؤدي الدهون الزائدة في الجسم إلى تغيرات في سمك الجلد وتدفق الدم، ما قد يؤثر في دقة أجهزة الاستشعار البصرية.

الخبر السار هو أن العلماء يعملون على تطوير تقنيات جديدة من شأنها أن تجعل PPG أكثر سهولة لهذه الفئات. وبحسب رأي لناكامورا، حتى مع وجود بعض القيود، تبقى متعقبات اللياقة البدنية PPG مفيدة لمراقبة معدل ضربات القلب لدى الأشخاص الذين يعانون من بعض أمراض القلب والأوعية الدموية.

وأضاف: «قد تكون المراقبة المستمرة لمعدل ضربات القلب وضغط الدم أمرًا بالغ الأهمية لمرضى القلب لمنع حدوث آثار مستقبلية مثل النوبات القلبية أو السكتات الدماغية أو قصور القلب الحاد.

أفضل الطرق حاليًا لتقييم ضغط الدم ومعدل ضربات القلب هي جهاز قياس ضغط الدم اليدوي (BP cuff) وتخطيط كهربية القلب. لكن لا يمكن قياسهما إلا بتواتر متقطع، وقد يتأثران أيضًا بعوامل مثل الكافيين أو التوتر أو متلازمة المعطف الأبيض»، وهي حالة يكون فيها ضغط دم الشخص مرتفعًا فقط عند قياسه في بيئة رعاية صحية.

لكن عمومًا، يتفق الخبراء أن قراءات معدل ضربات القلب المستندة إلى PPG لا ينبغي اعتبارها بديلًا عن الاختبارات السريرية المعتمدة التي يجريها مختصو الرعاية الصحية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الشاشات-التي-تعمل-باللمس/">الشاشات المستقبلية ستتفاعل باللمس وبصمة الإصبع وحتى نبض القلب!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/أحد-عشر-معتقدًا-خاطئًا-عن-اللياقة-البد/">أحد عشر معتقدًا خاطئًا عن اللياقة البدنية يجب أن تتوقف عن تصديقها</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: زين حيدر

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.livescience.com/health/heart-circulation/how-do-fitness-trackers-measure-your-heart-rate/">المصدر</a>

كيف تقيس الساعات وغيرها من متعقبات اللياقة البدنية نبضات القلب؟

birth-of-black-hole

أعطى تلسكوب جيمس ويب الفضائي لمحة عن اللحظات الأولى المبكرة لتكوين المجرات في الكون. وقد كشف أيضًا عن بعض المفاجآت، من بينها ظهور أجسام صغيرة شديدة الانزياح نحو الأحمر تُعرف باسم (النقاط الحمراء الصغيرة - LRDs). من غير المؤكد ما هي ماهية تلك النقاط، لكن دراسة جديدة تُشير إلى إجابة حولها.

من الأمور المعروفة عن هذه الأجسام أن أطيافها تتوسع توسعًا كبيرًا بفعل ظاهرة دوبلر الحركية. يُشير هذا إلى دوران الغاز المُنبعث عنه الضوء حول المنطقة المركزية بسرعة هائلة، إذ يدور بسرعة تزيد عن ألف كيلومتر في الثانية.

يُشير هذا إلى أن المادة تدور حول ثقب أسود فائق الكتلة، يُغذي (نوى المجرات النشطة - AGN).

تكمن مشكلة نموذج النوى المجرية النشطة للنقاط الحمراء الصغيرة في أن شدتها في طيف الأشعة تحت الحمراء ثابتة.

وتُصدر أيضًا القليل جدًا من الأشعة السينية والموجات الراديوية، وهو أمر غير معتاد في النوى المجرية النشطة.

لاستكشاف هذا اللغز اكتشافًا أعمق، يتناول العمل الجديد 12 من النقاط الحمراء الصغيرة التي جمع لها تلسكوب جيمس ويب أطيافًا عالية الدقة. ثم قارن الفريق البيانات بنماذج الثقوب السوداء الهائلة.

افترضت النماذج وجود قرص تراكم سريع الدوران يحيط بالثقب الأسود المدفون داخل سحابة مجرية حديثة.

في البداية، وجد العلماء أن السحابة المحيطة تحتاج إلى أن تكون شديدة التأين.

وسيتم امتصاص الكثير من الأشعة السينية والموجات الراديوية مع وجود طبقة كثيفة من الإلكترونات الحرة المحيطة بالمجرة.

سيحتاج الثقب الأسود إلى توليد طاقة بمعدل هائل لجعل هذه المجرات ساطعة في نطاق الأشعة تحت الحمراء إذا كان الغطاء كثيفًا لدرجة أن يحجب الأشعة السينية والموجات الراديوية.

بناءً على الملاحظات، ستتراكم كتلة الثقوب السوداء بسرعة قريبة من حد إدينغتون -وهو الحد الأقصى لمعدل تراكم المادة- وفوق هذا المعدل، تكون شدة الضوء المُنبعث قويةً جدًا لدرجة أنها تدفع المادة بعيدًا بسرعة تفوق قدرة الجاذبية على تجميعها.

يُشير كل هذا إلى أن النقاط الحمراء الصغيرة هي ثقوب سوداء فائقة الكتلة حديثة، تنمو بسرعة نحو النضج. يدعم هذا الاكتشاف تقديرات كتلة هذه الثقوب السوداء في الدراسة الأخيرة، التي تُقدر بنحو 10000 إلى 1000000 كتلة شمسية، وهي أصغر بكثير من الثقوب السوداء الهائلة النموذجية.

سيساعد هذا النموذج أيضًا على تفسير سبب عدم رؤيتنا ثقوبًا سوداء هائلة أقرب عند انزياحات حمراء أقل.

فتراكم المادة عند حد إدينغتون يعني أنها ستُزيل السحابة المؤينة المحيطة بها بسرعة.

وسوف تبدأ الثقوب السوداء الهائلة في التشابه مع النوى المجرية النشطة التقليدية التي نراها في جميع أنحاء الكون مع زوال هذه السحابة المؤينة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%83%d8%aa%d8%b4%d8%a7%d9%81-%d9%85%d8%ab%d9%8a%d8%b1%d8%8c-%d8%b9%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%a1-%d9%8a%d8%b1%d8%b5%d8%af%d9%88%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%ab%d9%82%d9%88%d8%a8-%d8%a7%d9%84/">في اكتشاف مثير، علماء يرصدون الثقوب السوداء تطبخ وجباتها الخاصة من البيئة المحيطة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b1%d8%b5%d8%af-%d8%b3%d8%b1%d8%a8-%d9%85%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%ab%d9%82%d9%88%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d9%88%d8%af%d8%a7%d8%a1-%d9%85%d8%aa%d8%b1%d8%a8%d8%b5%d9%8b%d8%a7-%d9%81%d9%8a-%d9%82%d9%84/">رصد سرب من الثقوب السوداء متربصًا في قلب عنقود نجمي ضخم</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/little-red-dots-in-early-universe-might-be-black-holes-running-at-maximum">المصدر</a>

نقاط حمراء صغيرة في الكون المبكر قد تكون ثقوبًا سوداء تعمل بطاقتها القصوى

neuralink

طور العلماء نظامًا حديثًا يجمع بين الذكاء الاصطناعي والروبوتات، وذلك لمساعدة رجل مصاب بالشلل الرباعي على تحويل أفكاره إلى حركات باستخدام يد روبوتية، ويستطيع بذلك الإمساك بالأشياء وإطلاقها!

ويعمل النظام لمدة سبعة أشهر دون أي تعديلات جوهرية، ويستمر أيامًا قبل الحاجة لإعادة ضبط إعداداته، ما يُظهر إمكانات هذه التقنية الواعدة وفقًا لفريق البحث في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو UCSF.

تُعد خوارزميات الذكاء الاصطناعي المستخدمة لمطابقة إشارات الدماغ المحددة مع حركات محددة أمرًا بالغ الأهمية لنظام واجهة الدماغ والحاسوب BCI. على هذا، فقد تمكن الرجل من مشاهدة حركات اليد الروبوتية الآنية في أثناء تخيله لها، ما أتاح إمكانية تصحيح الأخطاء بسرعة وتحقيق دقة أكبر في حركات اليد الروبوتية.

وفقًا لعالم الأعصاب كارونيش جانجولي من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: «إن عملية الدمج بين التعلم البشري وبين الذكاء الاصطناعي هي المرحلة اللاحقة لواجهات الدماغ والحاسوب. هذا ما نحتاج إليه لتحقيق وظيفة متطورة تُشبه وظائف الدماغ الحقيقية».

استطاع الرجل فتح خزانة وإخراج كوب ووضعه تحت موزع المشروبات وذلك بتوجيه أفكاره لليد الروبوتية؛ إذ تتمتع هذه التقنية بإمكانيات هائلة لدعم الأشخاص ذوي الإعاقة من خلال مجموعة متنوعة من الأنشطة.

ومن الاكتشافات التي توصل إليها فريق البحث أن شكل أنماط الدماغ المرتبطة بالحركة بقي كما هو، لكن انحرف موقعها قليلًا بمرور الوقت، وهذا ما يحدث في أثناء تعلم الدماغ واستيعابه للمعلومات الجديدة.

تمكن الذكاء الاصطناعي من تفسير هذا الانحراف، ما يعني أن النظام لم يكن بحاجة إلى إعادة ضبط متكرر. فضلًا عن ذلك، يثق الباحثون بإمكانية تحسين سرعة الإعدادات ودقتها بمرور الوقت.

وكتب الباحثون في دراستهم المنشورة: «من الجدير بالذكر أن اليد الروبوتية العصبية هنا كان تحت السيطرة الإرادية تمامًا دون مساعدة آلية. لذلك، نتوقع أن تؤدي المساعدة القائمة على الرؤية إلى تحسينات ملحوظة في أداء اليد الروبوتية، خاصة في التفاعلات المعقدة مع الأشياء».

على هذا، فإن هذا النظام ليس بسيطًا أو رخيصًا في إعداده، فهو يستخدم غرسات دماغية وتقنية تُعرف باسم تخطيط كهربية قشر الدماغ ECoG لقراءة نشاط الدماغ، ويستخدم أيضًا جهاز حاسوب يترجم هذا النشاط ويحوله إلى حركات ميكانيكية لليد الروبوتية.

ويُعد هذا دليلًا على وصول التقنية إلى معرفة الأنماط العصبية المرتبطة بالأفكار فيما يخص الأفعال الجسدية، إضافة إلى أنه يمكن تتبع هذه الأنماط حتى في أثناء انتقالها في الدماغ. على هذا، فقد أُنشئت أنظمة مماثلة تمنح الأشخاص الذين فقدوا القدرة على النطق وسيلة للتكلم، وتساعد رجلًا مصابًا بالشلل الرباعي على لعب الشطرنج. وبينما ما يزال أمامنا كثير من العمل، فاستمرار تطور التكنولوجيا سيسمح إجراء أفعال أكثر تعقيدًا.

يقول جانجولي: «أنا واثق جدًا من أننا تعلمنا كيفية إنشاء هذا النظام الآن، وأننا قادرون على تفعيله بنجاح».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/طبيب-أسنان-روبوت-يستطيع-إعداد-تيجان-ال/">طبيب أسنان روبوت يستطيع إعداد تيجان الأسنان في ربع ساعة فقط!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/استخدام-نسيج-دماغي-بشري-مُصنَّع-مخبري/">استخدام نسيج دماغي بشري مُصنَّع مخبريًا للتحكم في الروبوتات</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: ريمي سليمان

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/paralyzed-man-controls-a-robotic-arm-with-the-power-of-his-mind/">المصدر</a>

رجل مشلول يتحكم بيد روبوتية باستخدام عقله

Observing-time-crystals_de7258c2-6ea4-4289-aaa8-c76aef72491b-1

ابتكر فيزيائيون نوعًا جديدًا من بلورات الزمن، يُرتقب أن يسهم في تأكيد بعض النظريات الأساسية المرتبطة بالتفاعلات الكمومية، ويدفع حدود فهمنا لميكانيكا الكم إلى آفاق أوسع.

تتميّز بلورة الزمن التقليدية بحركة دائمة لا تستهلك طاقة. وبحسب تشونغ زو، أستاذ الفيزياء المساعد في جامعة واشنطن في سانت لويس وأحد الباحثين الرئيسيين في الفريق، فإن بلورة الزمن تُشبه البلورة العادية من حيث الترتيب الذري.

غير أنه يكمن الفارق الجوهري في نمط الحركة الذي تكرره بلورة الزمن عبر الزمن، وليس عبر الفضاء كما هو الحال مع البلورات التقليدية، إذ تعيد ترتيب ذراتها بالطريقة ذاتها مع مرور الوقت، ما يؤدي إلى اهتزازها بتردد ثابت.

تتمتع هذه البلورات بقدرة نظرية على مواصلة الدوران عبر نمطها الخاص دون الحاجة إلى طاقة إضافية، كساعة لا تحتاج إلى تدوير. إلا أن هشاشتها تجعلها عرضة للعوامل البيئية بسهولة.

ورغم أن بلورات الزمن معروفة منذ عام 2016، فقد تمكّن فريق البحث من تحقيق سبق علمي بابتكار نوع جديد يُعرف بـ "شبه البلورة الزمنية"؛ وهي مادة صلبة تُرتب ذراتها بطريقة محددة وغير عشوائية، لكنها لا تتبع نمطًا متكررًا، على عكس البلورات التقليدية.

لا تُكرر شبه البلورة الزمنية طريقة ترتيب ذراتها، ما يؤدي إلى اهتزازها بترددات متعددة بدلًا من تردد واحد. وقد أوضح الباحثون في دراستهم المنشورة بمجلة Physical Review X أن شبه البلورات الزمنية "مرتبة ولكنها غير دورية".
<h3>كيف صُنعت البلورات الجديدة؟</h3>
لبناء هذه البلورات، انطلق الباحثون من قطعة ألماس بحجم مليمتر واحد، ثم قصفوها بحزم نيتروجين قوية، ما أدى إلى إزاحة ذرات الكربون من بنيتها وترك فراغات ذرية دقيقة.

وبما أن الطبيعة تكره الفراغ، تدفقت الإلكترونات سريعًا إلى هذه الفجوات، وبدأت بالتفاعل مع الجسيمات المجاورة على المستوى الكمومي. وشكّلت كل شبه بلورة شبكة معقدة تضم أكثر من مليون فراغ داخل الألماسة، رغم أن حجم كل منها لا يتجاوز ميكرومترًا واحدًا.

قال بينغتيان يي، الباحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف المشارك في الدراسة: «استخدمنا نبضات من الموجات الميكروية لتحفيز الإيقاعات داخل شبه البلورات الزمنية. تسهم هذه الموجات في تنظيم الزمن».
<h3>التطبيقات المحتملة</h3>
وفقًا لتشونغ زو، تؤكد النتائج بعض النظريات الجوهرية في ميكانيكا الكم، وقد تفتح المجال أمام تطبيقات عملية، تشمل الحوسبة الكمومية، وأجهزة الاستشعار عالية الدقة، وتقنيات قياس الزمن بدقة فائقة.

وفي مجال أجهزة الاستشعار، تُعدّ هشاشة البلورات ميزة وليست عيبًا، إذ تُمكّنها حساسيتها العالية تجاه العوامل البيئية، كالمجالات المغناطيسية، من أداء مهام بالغة الدقة.

أما في الحوسبة الكمومية، فتعتبر خاصية الحركة الدائمة لهذه المواد مفتاحًا جوهريًا، إذ يمكن استخدامها لتخزين الذاكرة الكمومية فترات طويلة، بطريقة تُشبه نظيرها التقليدي في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).

واختتم زو قائلًا: «رغم أن الطريق لا يزال طويلًا أمام تطوير هذه التقنية، فإن ابتكار شبه البلورة الزمنية يُعدّ خطوة حاسمة في هذا المسار».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b9%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%a1-%d9%8a%d9%86%d8%ac%d8%ad%d9%88%d9%86-%d9%81%d9%8a-%d8%ae%d9%84%d9%82-%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%83%d8%a7%d9%86/">علماء ينجحون في خلق بلورة الزمكان</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d9%84%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%b1%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d8%b2%d9%85%d9%83%d8%a7%d9%86-%d8%af%d9%88%d8%b1-%d9%81%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d9%88%d8%b3%d8%a8%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%85/">هل لبلورات الزمكان دور في الحوسبة الكمومية المثالية؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

<a href="https://www.livescience.com/physics-mathematics/scientists-unveil-new-type-of-time-crystal-that-defies-our-traditional-understanding-of-time-and-motion">المصدر</a>

بلورات الزمن: اكتشاف علمي جديد يغيّر الفهم المألوف للزمن والحركة

1689173564026-gettyimages-1307404351

مركبات عضوية على سطح المريخ، تمثل أملًا في حياة قديمة، عُثر عليها في خليج يلونايف، وهو قاع بحيرة سابقة كان يوفر قديمًا جميع الظروف المناسبة لظهور الحياة.

في اكتشاف رائد، عثر باحثون على أكبر مركبات عضوية على المريخ، ما يمثل أدلةً جديدة على وجود الحياة.

اكتشفت مركبة كيوريوسيتي التابعة لناسا، وهي مركبة استكشافية سداسية العجلات تجوب الكوكب، أكبر مركبات عضوية على المريخ، مدفونةً في عينة صخرية عمرها 3.7 مليار عام. اكتُشفت في خليج يلونايف، وهو قاع بحيرة سابقة كان يوفر جميع الظروف المناسبة لظهور الحياة.

تشير الاختبارات التي أُجريت على متن المركبة إلى أن الصخرة تحتوي على ألكانات طويلة السلسلة، وهي جزيئات عضوية يُعتقد أنها بقايا أحماض دهنية.

في حين قد تتشكل هذه المركبات من تفاعلات كيميائية غير بيولوجية، فإنها تُعد أيضًا لبنات بناء أساسية لأغشية الخلايا في جميع الكائنات الحية على الأرض.

مع ذلك، لم يُبلغ الباحثون عن العثور على بصمة حيوية، أي سمة أو عنصر أو جزيء أو مادة تُشكل دليلًا على وجود حياة سابقة أو حالية. أشار الخبراء إلى أن هذه المادة تُمثل أفضل فرصة لتحديد علامات الحياة القديمة على المريخ.

قالت الدكتورة كارولين فريسينيه، الكيميائية التحليلية: «يمكن تكوين هذه الجزيئات كيميائيًا أو حيويًا. إذا وُجدت أحماض دهنية طويلة السلسلة على المريخ، فقد تأتي -وهذه فرضية من بين فرضيات أخرى- من تحلل أغشية الخلايا التي كانت موجودة قبل 3.7 مليار سنة».
<h3>أكبر المركبات العضوية المكتشفة:</h3>
في الدراسة الجديدة، طورت فريسينيه وزملاؤها إجراءً جديدًا لتحليل جزء أكبر من عينة الحجر الطيني.

نتيجةً لذلك، اكتشفت مركبة كيوريوسيتي جزيئات عضوية أكبر بكثير، تتضمن الديكان والأونديكان والدوديكان.

حلل العلماء خلال البحث عينةً تُسمى كمبرلاند، يُحتمل أنها احتوت على أحماض كربوكسيلية، أو أحماض دهنية، تحولت إلى ألكانات في أثناء عملية التسخين.

قال العلماء: «مع أن هذه المركبات قد تتشكل من عمليات غير حيوية، فإنها تُعد نواتج للكيمياء الحيوية، سواءً على الأرض أو المريخ».

اكتشف العلماء بعد تحليل أعمق أن المواد العضوية المريخية تُنتج الأحماض الدهنية بإضافة ذرتي كربون في كل مرة، تمامًا مثل الكائنات الحية على الأرض.

قال فريسينيه: <strong>«</strong>الجزيء في المركز، الذي يحتوي 12 ذرة كربون، أكثر وفرةً من الذرتين الأخريين. نلاحظ التوجه ذاته على المريخ».
<h3>أدلة على وجود حياة:</h3>
يعزز الاكتشاف الأخير الأمل في إمكانية بقاء آثار عضوية للحياة في صخور المريخ لمليارات السنين، ما يزيد من فرص اكتشاف حياة سابقة.

يحمل مستكشف المريخ عينةً صخريةً أخرى قد تكشف عن مواد عضوية أكبر حجمًا، ما قد يعزز الأدلة على وجود أحماض دهنية زوجية.

بدأت رحلة كيوريوسيتي عام 2011، في مهمة لاستكشاف ماضي المريخ. قطعت المركبة أكثر من 32 كيلومترًا على مر السنين عبر فوهة غيل، كاشفةً أدلة عن البيئة القديمة للكوكب.

بعد ست سنوات من انطلاق المهمة، اكتشفت مركبة ناسا مواد عضويةً في صخور طينية قديمة، وإن كانت جزيئات قصيرة السلسلة الكربونية فقط.

منذ أكتوبر 2023، تستكشف كيوريوسيتي منطقة غنية بالكبريتات في المريخ. لأكثر من سبع سنوات، تسلقت المركبة أيضًا جبل شارب، لتحليل مكوناته الطبقية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%b0%d8%a7-%d8%aa%d8%ba%d8%b7%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%b9%d9%88%d8%a7%d8%b5%d9%81-%d8%a7%d9%84%d8%aa%d8%b1%d8%a7%d8%a8%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae-%d9%84%d8%a3/">لماذا تغطي العواصف الترابية المريخ لأشهر متتالية؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ad%d8%b7%d9%85%d8%aa-%d9%83%d8%b1%d9%8a%d9%88%d8%b3%d9%8a%d8%aa%d9%8a-%d8%b5%d8%ae%d8%b1%d8%a9-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae-%d9%88%d9%83%d8%a7%d9%86-%d9%81%d9%8a-%d8%af/">حطمت كريوسيتي صخرة على المريخ وكان في داخلها مفاجأة صفراء</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: حسام التهامي

<a href="https://interestingengineering.com/space/curiosity-rover-detects-massive-organic-molecules">المصدر</a>

اكتشاف جزيئات عضوية معقدة على سطح المريخ

1658351403576-gettyimages-1358446496

قد يمثل نوع جديد من البلورات تقدمًا كبيرًا في مجال فيزياء الكم.

باستخدام الألماس والليزر، ابتكر الفيزيائيون ما يعتقدون أنه أول مثال حقيقي على بلورة زمانية، وهي بلورة تنظَّم فيها الأنماط في الوقت المناسب دون تكرار. إنه تمييز دقيق، لكنه قد يساعد على تطوير أبحاث الكم والتكنولوجيا.

يقول الفيزيائي تشونغ زو من جامعة واشنطن: «يمكن تخزين الذاكرة الكمية لفترات طويلة من الزمن مثل «ذاكرة الوصول العشوائي» (RAM)، نحن بعيدون جدًا عن هذا النوع من التكنولوجيا. لكن إنشاء بلورة زمنية هو خطوة أولى حاسمة».

بلورات الزمن، التي تنبأ بها عالم الفيزياء النظرية فرانك ويلكزيك عام 2012 قبل ملاحظتها أول مرة عام 2016، تمثل إضافة إلى المصفوفة الذرية التي تشكل المواد الصلبة العادية.

تتخذ المواد البلورية مثل الألماس والكوارتز والملح شكل شبكات ذرية ثلاثية الأبعاد، إذ يتكرر ترتيب الجسيمات فيها. يمكن أخذ أي جزء من الشبكة وتركيبه على جزء آخر وسيتطابقان تمامًا.

البلورة الزمنية هي مادة تتحرك فيها الجسيمات عبر تسلسلات لا تخضع لتأثير خارجي. تتأرجح الجسيمات بين حالات الطاقة بنمط زمني يتكرر بطريقة مثالية.

على النقيض، تشكل الجسيمات في شبه البلورة الزمنية نمطًا منظمًا، لكن غير متكرر، مثل بلاط بنروز أو بلاط أمان-بينكر. للوهلة الأولى قد يبدو كأنه يتكرر، لكن لن تتطابق مكوناته مثاليًا.

لوحظت البلورات الزمانية تجريبيًا عدة مرات باستخدام مواد مختلفة.

الآن، ابتكر فريق من الفيزيائيين ما يعتقدون أنه أول شبه بلورة زمنية، حيث الأنماط الزمنية للجسيمات المتذبذبة لها بنية محددة لكنها لا تتكرر. يقول زو: «إنها مرحلة جديدة تمامًا من المادة».

تتمثل إحدى طرق إنشاء بلورة زمنية في إخراج بعض ذرات الكربون من الشبكة البلورية للألماس، ما يشكل مركز النيتروجين الشاغر، وهو ذرة نيتروجين مجاورة ومساحة فارغة، استخدم الباحثون هذه التقنية لإنشاء بلورة زمنية ودراسة خصائصها.

استخدم الباحثون ليزر النيتروجين لتحفيز مجموعة من ذرات الكربون في قطعة ألماس بعرض مليمتر واحد، ما منح الإلكترونات مساحةً كافية للتحرك وفق إيقاع نبضات الموجات الميكروية، تحت التأثير الكمي لجيرانها.

أدى بناء الموجات الميكروية في أنماط غير متكررة إلى سلوك متماثل، وإن كان مستقلًا في الجسيمات المتذبذبة، وهو سلوك يفي بمعايير بلورة زمنية.

«استخدمنا نبضات الموجات الميكروية لبدء الإيقاعات في أشباه البلورات الزمنية، تساعد الموجات الميكروية على خلق النظام الزمني».

راقب الباحثون هذه الحركات لمئات الدورات قبل أن تنهار شبه البلورة الزمنية، وهو المتوقع من البلورات الزمنية، فهي حساسة للغاية وعرضة للتدخل الخارجي. «نعتقد أننا أول فريق يُنشئ شبه بلورة زمنية حقيقية».

تُقدم النتائج رؤى جديدة قد تُساعدنا على فهم عالم الكم فهمًا أفضل، وكذلك بلورات الزمن نفسها. توجد تطبيقات عملية محتملة أيضًا، كما هو الحال في علم القياس. يومًا ما، قد تُساعد بلورات الزمن على قياس الزمن أيضًا.

قد تُستخدم أيضًا في أجهزة الاستشعار الكمومية والحوسبة الكمومية. ربما ما زال هذا بعيدًا، لكن لا يمكن إنجاز رحلة كهذه إلا بخطوات متوالية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d8%b5%d9%88%d9%8a%d8%b1-%d8%aa%d8%b0%d8%a8%d8%b0%d8%a8-%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%b2%d9%85%d8%a7%d9%86%d9%8a%d8%a9-%d9%84%d9%84%d9%85%d8%b1%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%a3%d9%88%d9%84%d9%89/">تصوير تذبذب بلورة زمانية للمرة الأولى</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d8%b4%d9%83%d9%8a%d9%84-%d8%a8%d9%84%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%b2%d9%85%d9%86%d9%8a%d8%a9-%d8%a8%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d8%ae%d8%af%d8%a7%d9%85-%d8%ad%d8%a7%d8%b3%d9%88%d8%a8-%d8%ba%d9%88%d8%ba%d9%84/">تشكيل بلورة زمنية باستخدام حاسوب غوغل الكمومي</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

<a href="https://www.sciencealert.com/physicists-create-new-type-of-time-quasicrystal-inside-a-diamond">المصدر</a>

علماء يخلقون بلورة زمنية داخل ألماس!

istockphoto-1398794748-612x612-1

ربما لم تكن محيطات الأرض دائمًا زرقاء كما هي اليوم، وفي الواقع ربما مر وقت لم تكن فيه زرقاء بتاتًا، إذ يؤكد علماء من جامعة ناغويا اليابانية أن أقدم محيطات الأرض تلألأت بألوان خضراء لأكثر من ملياري عام. وإن صح ذلك، قد لا تحسّن هذه النتائج من فهم الماضي البعيد للأرض فحسب، بل قد توسع نطاق البحث عن الحياة في أماكن أخرى من المجرة.

تشير التقديرات إلى أن الأرض استغرقت 800 مليون سنة قبل أن تتطور أشكال الحياة الأولى فيها، مع إن تشكل كوكب الأرض يعود إلى نحو 4.5 مليار سنة. ومع إن الكوكب كان بلا حياة خلال تلك الفترة، فقد كان مغطى بمحيطات شاسعة تنتشر فيها فتحات حرارية مائية تطلق كميات كبيرة من الحديد ثنائي الأكسدة في الماء.

ظهرت البكتيريا الزرقاء المبكرة -المعروفة اليوم باسم الطحالب- منذ نحو 4 مليارات سنة بوصفها أول الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي الأكسجيني. وبينما تستخدم النباتات الحديثة الكلوروفيل في هذه العملية، جمعت البكتيريا الزرقاء القديمة أيضًا طاقة الشمس عبر الفيكوبيلينات في قرون الاستشعار الخاصة بها.

ساعد صعود البكتيريا الزرقاء في النهاية على بدء حدث الأكسدة العظيم، وهي فترة قبل ما يقرب من 2.4 مليار سنة، تراكم في أثنائها الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض، وكانت له تداعيات كبيرة على تطور الحياة.

لكن السبب وراء حاجة البكتيريا الزرقاء إلى تلك الفيكوبيلينات بقي لغزًا محيرًا للباحثين طوال سنوات. ولهذا، ركزت مجموعة من الباحثين بقيادة تارو ماتسو في جامعة ناغويا على استكشاف تفسير محتمل واحد، ونشروا دراستهم في Nature Ecology &amp; Evolution.

تمكن فريق ماتسو باستخدام المحاكاة الكيميائية الحاسوبية المتقدمة من الوصول إلى كيفية انتشار طيف الضوء تحت الماء خلال العصر الأركي قبل 2.5 إلى 4 مليارات سنة. وحدد الفريق الكميات المتزايدة من الأكسجين المنتجة بالكائنات الحية مثل البكتيريا الزرقاء التي تفاعلت في النهاية مع محتوى الحديد في المحيط، وحولته من الحديد إلى الحديديك أو الحديد الثلاثي. وبعكس الحديدوز الحديدي، الحديديك غير قابل للذوبان، ما يعني أنه يترسب خارج الماء على شكل جزيئات تشبه الصدأ.

وبحسب فريق ماتسو، تفاعلت هذه المحيطات القديمة الغنية بالحديد بطرق مختلفة مع الأطوال الموجية الضوئية، إذ تمتص جزيئات الحديديك في الغالب الضوء الأزرق والأحمر وتترك اللون الأخضر لينكسر في الماء، يمنح هذا المحيطات لونًا أكثر خضرة للعين البشرية لو كان البشر على قيد الحياة في ذلك الوقت.

استمرت البكتيريا الزرقاء في تطوير الفيكوبيلينات من أجل امتصاص الضوء عبر كل ذلك اللون الأخضر. قال ماتسو في بيان:

«كشف التحليل الوراثي أن البكتيريا الزرقاء تحتوي على بروتين فيكوبيلين متخصص يسمى فيكوريثرين يمتص الضوء الأخضر بكفاءة. سمح هذا التكيف لها بالتطور في المحيطات الخضراء الغنية بالحديد».

لم يكن ماتسو مؤمنًا بفرضيته في المحيط الأخضر. وعندما بدأ التفكير في الفكرة أول مرة في عام 2021، كان متشككًا فيها أكثر من أي شيء آخر. لكن الآن، وبعد سنوات من البحث، عندما اجتمعت الرؤى الجيولوجية والبيولوجية تدريجيًا مثل قطع من اللغز، تحولت شكوكه إلى قناعة.

حدثت لحظة رئيسية في هذه الرحلة في عام 2023 خلال دراسة ميدانية على جزيرة إيوو في أرخبيل ساتسونان، وتقع مياه المحيط هذه في جنوب غرب كيوشو ومعروفة بلونها الفريد.

قال ماتسو: «استطعنا من القارب رؤية وميض أخضر مميز للمياه المحيطة بسبب هيدروكسيدات الحديد، تمامًا مثلما كنت أتخيل الأرض في السابق».

تتجاوز الآثار المترتبة على ذلك الأرض نفسها، فقد تلمح الكواكب ذات اللون الأزرق إلى وجود المياه في أماكن أخرى من المجرة، بيد أن ماتسو يرى إمكانية تفكير علماء الفلك في توسيع خياراتهم في أثناء البحث.

وأخيرًا أوضح ماتسو قائلًا: «تُظهر بيانات الاستشعار عن بُعد أن المياه الغنية بهيدروكسيد الحديد -مثل تلك المحيطة بجزيرة إيوو في أرخبيل ساتسونان- تبدو أكثر سطوعًا بشكل ملحوظ من المحيطات الزرقاء النموذجية. وهذا يدفعنا إلى الاعتقاد أن المحيطات الخضراء قد تكون قابلة للرصد من مسافة أبعد، ما يُسهِّل رصدها».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/لون-الدم-الأخضر-في-المحيط/">لماذا يتحول لون دم الإنسان إلى الأخضر في قاع المحيطات؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اختفاء-الأسماك-من-المحيطات/">ماذا سيحدث لو اختفت الأسماك من المحيطات؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.popsci.com/science/green-oceans">المصدر</a>

محيطات الأرض كانت خضراء لأكثر من ملياري عام! فما السبب؟

960x0-1

يرجح العلماء أن الجحور الدقيقة الغامضة التي عُثر عليها في رخام الصحراء والحجر الجيري، قد حفرتها ميكروبات عاشت قبل ملايين السنين. وما زلنا لا نعلم نوع هذه الميكروبات وما إذا كانت ما تزال موجودة أم انقرضت منذ أمد بعيد.

من المؤكد أن الذي أنشأ هذه الجحور كائن حي، إذ تمكّن الباحثون من استبعاد تأثيرات المناخ والعمليات غير الحيوية بوصفها أسباب محتملة. وبالنسبة لمعظم الكائنات الحية على كوكب الأرض، تُعد الصخور أشياءً لا تُؤكل. لكن يبدو أن الحجر الجيري الصحراوي كان طعامًا مفضلًا لميكروب غريب الأطوار.

اكتشف مؤخرًا عالم الجيولوجيا سيس باسكير من جامعة يوهانس غوتنبرغ ماينز ما بدا وكأنه جحورًا صغيرة في الرخام والحجر الجيري في صحارى ناميبيا وعُمان والمملكة العربية السعودية.

وقد كشفت عوامل التعرية عن هذه الجحور الأحفورية، ومع إنها أصبحت خاوية الآن، أجرى باسكير وفريقه مزيدًا من الدراسات ليجدوا بداخلها مواد بيولوجية. وأورد الفريق في دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة علم الأحياء الجيولوجية:

«يفترض الأصل الحيوي للهياكل المرصودة وجود ماء سائل، إذ إن النمو البيولوجي لا يمكن أن يحدث دونه. المناطق التي جرت دراستها قاحلة حاليًا، لكنها تشهد أحيانًا زخات مطر متفرقة وضبابًا ساحليًا كثيفًا منتظمًا، بينما شهدت في الماضي فترات أكثر رطوبة».
<h3>ما نوع الكائنات الدقيقة التي قد حفرت تلك الجحور؟</h3>
أظهرت دراسات سابقة أن البكتيريا والفطريات والأشنات قادرة على البقاء في بيئات قاسية، وبعضها من الكائنات الداخلية الصخرية، أي التي تعيش داخل الصخور. وكان هدف باسكير معرفة أن يحدد إن كانت الكائنات المسؤولة عن هذه الجحور تنتمي إلى أي من هذه المجموعات. إذ تستطيع الفطريات أن تحفر الصخور وتترك آثار أنابيب، وتنمو بعض أنواع البكتيريا الزرقاء على الحجر الجيري أو الرخام أيضًا.

ولكن يبقى احتمال أن تكون هذه الكائنات الغامضة من البكتيريا الزرقاء ضئيلًا لحاجتها إلى ضوء الشمس لإتمام عملية البناء الضوئي، فهي بالنتيجة لا تحفر بعمق في الصخور كما هو الحال في هذه الجحور.

أما الفطريات، فمع أنها تفرز مواد هاضمة غير موجودة في الصخور وتكوّن شبكة معقدة من الخيوط تُعرف بالغزل الفطري، tهذه الشبكات تميل إلى الانتظام، وهو ما لا ينطبق على الجحور التي وُجدت متوازية ومتباعدة بانتظام، دون وجود أي نمط إضافي. لذا، يُستبعد أن تكون الفطريات هي الفاعل.

إضافة إلى ذلك، هذه الجحور أعرض من أن يحفرها كائن فردي واحد، ولأنها أظهرت حلقات نمو، يُرجَّح أنها تشكلت بفعل مستعمرات من الميكروبات. وعُثر أيضًا على غبار كربونات الكالسيوم داخل الأنفاق، وهو مفرز شائع لدى الميكروبات التي تعيش في مثل هذه الصخور. ولكن لم يُعثر حتى الآن على كائنات متحجرة، بل مجرد دلائل على وجودها.

ومع كل هذه العقبات، لم يستبعد العلماء فرضية وجود الحياة، بل على العكس. ومع إن عوامل التجوية أو العمليات الكيميائية غير الحيوية قد تُكوّن هياكل قد تُفسر خطأً بأنها أدلة حياة، فإن الفحص المجهري الدقيق أظهر عكس ذلك. إذ بيّن التحليل الكيميائي لعينات الصخور المأخوذة من داخل الجحور أن الكائن الذي كوّنها كان كائنًا حيًا لا محالة.

وقال باسكير وزملاؤه في الدراسة نفسها: «نظرًا لعدم وجود أي آلية كيميائية أو فيزيائية معروفة يمكنها تفسير هذه الظاهرة بناءً على الملاحظات المجهرية والجيوكيميائية المعروضة هنا، ونظرًا لتشكُّل الجحور الدقيقة داخل الصخور المضيفة، فإننا نقترح أنها ذات أصل بيولوجي».

ويُعتقد أن الميكروبات التي حفرت هذه الأنفاق قد انقرضت منذ زمن طويل، مع استمرار التساؤلات إن كانت تلك الأنواع الغامضة ما تزال موجودة. وربما ما تزال تتسلل في مكان ما، تحفر أنفاقًا جديدة قد يكتشفها البشر يومًا ما.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اكتشاف-مقومات-الحياة-في-صخور-عمرها-3-5-مل/">اكتشاف مقومات الحياة في صخور عمرها 3.5 مليار عام في أستراليا</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/باحثون-يرصدون-كوكبًا-يمتلك-غيومًا-من-ص/">باحثون يرصدون كوكبًا يمتلك غيومًا من صخور متبخرة!</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://www.popularmechanics.com/science/environment/a64254417/unknown-organism-rocks/">المصدر</a>

أنفاق غامضة داخل الصخور تكشف عن حياة ميكروبية مجهولة منذ ملايين السنين

93R3XYerrrgqRtyN7EvnDE

أصدرت جوجل ومتحف تاريخ الحاسوب (CHM) الشيفرة المصدرية لمشروع أليكس نت، وهو الشبكة العصبية الالتفافية (CNN) التي يُنسب إليها الفضل في إحداث نقلة نوعية في مجال الذكاء الاصطناعي عام 2012، بعدما أثبتت قدرة التعلم العميق على تحقيق إنجازات عجزت عنها تقنيات الذكاء الاصطناعي التقليدية.

يُمثل التعلم العميق، الذي يستخدم شبكات عصبية متعددة الطبقات قادرة على تعلم تمثيلات هرمية مباشرة من البيانات دون الحاجة إلى برمجة صريحة، تحولًا جذريًا عن كثير من أساليب الذكاء الاصطناعي التقليدية السابقة التي اعتمدت على قواعد وميزات مُصممة يدويًا.

تتوفر الشيفرة المكتوبة بلغة بايثون الآن على صفحة متحف تاريخ الحاسوب (CHM) في GitHub بوصفها برنامجًا مفتوح المصدر، وتُتيح لعشاق الذكاء الاصطناعي والباحثين لمحة عن لحظة محورية في تاريخ الحوسبة.

شكّلت شبكة أليكس نت نقطة تحول في مجال الذكاء الاصطناعي، إذ استطاعت تحديد الأجسام في الصور بدقة غير مسبوقة، فصنّفت الصور بدقة ضمن ألف فئة (مثل فراولة أو حافلة مدرسية)، مع معدل أخطاء أقل بكثير من الأنظمة السابقة.

وكما هو الحال عند مشاهدة دوائر إينياك الأصلية أو رسومات آلان تورينج لآلة تورينج، قد يُتيح فحص شيفرة أليكس نت للمؤرخين المستقبليين رؤية ثاقبة حول مساهمة هذا الخرق الموثق في تحفيز تقنية أعادت تشكيل عالمنا.

وبينما مكّن التعلم العميق من تحقيق تقدم في الرعاية الصحية، والبحث العلمي، وأدوات إمكانية الوصول، فقد سهّل أيضًا تطورات مقلقة مثل التزييف العميق، والمراقبة الآلية، وإمكانية فقدان الوظائف على نطاق واسع.

لكن في عام 2012، بدت تلك العواقب السلبية بالنسبة للكثيرين وكأنها محض أحلام من عالم الخيال العلمي البعيد. وبدلًا من التركيز على ذلك، كان الخبراء مذهولين من قدرة الحاسوب أخيرًا على التعرف على الصور بدقة تقارب دقة الإنسان.
<h3>تعليم الحواسيب الرؤية</h3>
يوضح متحف تاريخ الحاسوب (CHM) في منشور مفصل على مدونته أن مشروع أليكس نت نشأ من عمل طالبي الدراسات العليا في جامعة تورونتو، أليكس كريزيفسكي وإيليا سوتسكيفر، بإشراف أستاذهما جيفري هينتون. وقد أثبت المشروع أن التعلم العميق قادر على التفوق على أساليب الرؤية الحاسوبية التقليدية.

فازت الشبكة العصبية بمسابقة ImageNet لعام 2012 بقدرتها على التعرف على الأجسام في الصور بشكل يفوق جميع الطرق السابقة. وعندما حضر يان ليكون العرض التقديمي في فلورنسا بإيطاليا بوصفه الخبير المخضرم في مجال الرؤية الحاسوبية، أدرك أهمية أليكس نت فورًا، إذ ورد أنه وقف عقب العرض ووصف الشبكة بأنها: «منعطف حاسم لا لبس فيه في تاريخ الرؤية الحاسوبية». وكما أوضحت Ars في نوفمبر الماضي، فقد مثل مشروع أليكس نت نقطة التقاء ثلاث تقنيات محورية شكلت أساس الذكاء الاصطناعي الحديث.

وفقًا لمتحف تاريخ الحاسوب، بدأ المتحف جهوده للحصول على الشيفرة ذات الأهمية التاريخية في عام 2020، عندما تواصل أمين المتحف هانسن هسو مع كريزيفسكي بشأن إصدار الشيفرة المصدرية لما لها من قيمة تاريخية. وبعد استحواذ جوجل على شركة DNNresearch عام 2013، أصبحت مالكة حقوق الملكية الفكرية للشيفرة.

عمل المتحف مع جوجل طوال خمس سنوات للتفاوض على إصدار الشيفرة وتحديد النسخة التي تمثل التطبيق الأصلي لعام 2012 بدقة، وهو تمييز مهم بسبب وجود الكثير من النسخ المعاد إنتاجها على الإنترنت تحمل اسم أليكس نت، لكنها ليست الكود الأصلي الذي تحقق به هذا الإنجاز.
<h3>كيف عملت شبكة أليكس نت؟</h3>
مع إن تأثير أليكس نت في الذكاء الاصطناعي أصبح معروفًا الآن، فإن فهم الابتكار التقني الذي حققته الشبكة يوضح سبب كونها لحظة فارقة. لم يكن هذا الإنجاز نتيجة تقنية واحدة ثورية، بل ثمرة مزج جديد بين تقنيات مطورة سابقًا.

جمع المشروع بين ثلاثة مكونات: الشبكات العصبية العميقة، ومجموعات بيانات الصور الضخمة، ووحدات معالجة الرسوميات (GPUs). شكلت الشبكات العصبية العميقة الهيكل الأساسي لأليكس نت بطبقاتها المتعددة القادرة على تعلم سمات بصرية متزايدة التعقيد. وسُميت الشبكة باسم كريزيفسكي الذي تولى تنفيذ النظام وأجرى عملية التدريب المكثفة.

على عكس أنظمة الذكاء الاصطناعي التقليدية التي كانت تتطلب من المبرمجين تحديد السمات التي يجب البحث عنها يدويًا، تمكنت هذه الشبكات العميقة من اكتشاف الأنماط تلقائيًا على مستويات متعددة من التجريد، من الحواف البسيطة والإكساء في الطبقات المبكرة إلى أجزاء الكائنات المعقدة في الطبقات الأعمق.

بينما استخدمت أليكس نت بنية الشبكات العصبية الالتفافية (CNN) المصممة لمعالجة البيانات الشبكية كالصورة، تعتمد أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية مثل ChatGPT وClaude بشكل أساسي على نماذج المحوّل (Transformer) التي اخترعتها جوجل عام 2017. وتتميز هذه النماذج بقدرتها على معالجة البيانات المتسلسلة والتقاط التبعيات بعيدة المدى في النصوص وغيرها من الوسائط عبر آلية تُعرف بالانتباه.

لتدريب الشبكة، استخدمت أليكس نت قاعدة بيانات ImageNet، التي أسستها الأستاذة بجامعة ستانفورد، فاي-فاي لي عام 2006. إذ جمعت لي ملايين الصور من الإنترنت، ونظمتها باستخدام قاعدة بيانات WordNet. وساعد العاملون على منصة Amazon Mechanical Turk في تصنيف الصور.

احتاج المشروع قوة حاسوبية هائلة لمعالجة البيانات. إذ أجرى كريزيفسكي عملية التدريب على بطاقتي رسومات من إنفيديا مثبتتين في حاسوب بغرفته في منزل والديه.

تُجري الشبكات العصبية العديد من عمليات حساب المصفوفات بالتوازي، وهي مهام تنفذها شرائح الرسوميات بكفاءة. وكانت إنفيديا بقيادة جينسن هوانغ قد أتاحت برمجة شرائحها الرسومية لمهام غير رسومية عبر برنامج CUDA الذي أطلقته عام 2007.

يمتد تأثير أليكس نت إلى ما هو أبعد من الرؤية الحاسوبية وحدها. إذ تشغّل الشبكات العصبية العميقة الآن أنظمة توليد الصوت، وأنظمة الألعاب، ونماذج اللغة، ومولدات الصور. وهي مسؤولة أيضًا عن آثار قد تهز استقرار المجتمعات، كملء الشبكات الاجتماعية بمحتوى مولد بالذكاء الاصطناعي، وتمكين المتنمرين المسيئين، وربما إعادة تشكيل السجل التاريخي.
<h3>أين هم الآن؟</h3>
اتجه مبتكرو أليكس نت في مسارات مختلفة، وأسهم كل منهم في المجال بطرق فريدة. فبعد نجاح أليكس نت، أسس كريزيفسكي وسوتسكيفر وهينتون شركة DNNresearch Inc.، التي استحوذت عليها جوجل عام 2013. ومنذ ذلك الحين، سلك كل عضو في الفريق طريقًا مختلفًا.

فقد شارك إيليا سوتسكيفر في تأسيس OpenAI عام 2015، التي أصدرت ChatGPT عام 2022، وأطلق مؤخرًا الشركة الناشئة (Safe Superintelligence) أو SSI التي جمعت تمويلًا قدره مليار دولار.

بينما غادر كريزيفسكي جوجل عام 2017 للعمل على تقنيات تعلم عميق جديدة في شركة Dessa.

وقد اكتسب هينتون شهرة واسعة لتحذيراته من المخاطر المحتملة لأنظمة الذكاء الاصطناعي المستقبلية، واستقال من جوجل عام 2023 ليتحدث بحرية عن هذه القضية. وفي العام الماضي، أذهل المجتمع العلمي بفوزه بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2024، إلى جانب جون ج. هوبفيلد، تقديرًا لعملهما التأسيسي في مجال التعلم الآلي الذي يعود إلى أوائل ثمانينيات القرن العشرين.

وعن الفضل في مشروع أليكس نت، وصف هينتون أدوار الفريق بروح دعابة خلال لقاء مع متحف تاريخ الحاسوب قائلًا: «ظن إيليا أننا يجب أن ننجزه، نجح أليكس، أما أنا… فحصلت على جائزة نوبل».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/هل-فقدنا-السيطرة؟-الذكاء-الاصطناعي-ين/">هل فقدنا السيطرة؟ الذكاء الاصطناعي ينسخ نفسه ويصدم العلماء!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الذكاء-الاصطناعي-في-مواجهة-العقل-البش/">الذكاء الاصطناعي في مواجهة العقل البشري: من الأذكى حقًا؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: محمد حسان عجك

<a href="https://arstechnica.com/ai/2025/03/you-can-now-download-the-source-code-that-sparked-the-ai-boom/">المصدر</a>

الشفرة التي أطلقت العنان للذكاء الاصطناعي باتت متاحة للتنزيل

space-debris-orbiting-earth-various-pieces-above-planet-s-blue-surface-atmosphere-visible-background-320423445

يشير تقرير وكالة الفضاء الأوروبية إلى وجود كمية كبيرة جدًا من المخلفات الفضائية في مدار الأرض، وهذه المشكلة تتفاقم.

وقد أوضح تقرير البيئة الفضائية السنوي الصادر عن وكالة الفضاء الأوروبية أن الحطام في الفضاء يتزايد بسرعة، لأن البشر يرسلون الأقمار الصناعية بمعدل أسرع من معدل تساقطها.

وما يزيد المشكلة سوءًا أن عدد الأقمار الصناعية المعطلة وقطع المركبات الفضائية المعطلة أعلى بكثير من عدد الأقمار الصناعية العاملة.

ستؤدي كثافة الحطام الفضائي في النهاية إلى ما يُعرف باسم شلال كيسلر، إذ تؤدي الاصطدامات بين الأجسام في مدار الأرض إلى إضافة المزيد من المواد، ما يزيد من خطر اصطدام الأجسام ببعضها لتكوين المزيد من الحطام الذي يتطاير.

صحيح أننا لم نصل إلى هذه المرحلة بعد، لكن خطر الاصطدامات متزايد ومستمر بالارتفاع حتى مع عدم إطلاق شيء إلى مدار الأرض، لأن عمليات التفتت تُضيف مخلفات فضائية جديدة أسرع من قدرة الحطام على العودة إلى الغلاف الجوي على نحو طبيعي، وهو ما يُعرف أيضًا بمتلازمة كيسلر.

توضح وكالة الفضاء الأوروبية في ملخص التقرير قائلة: «قد يجعل هذا التفاعل المتسلسل بعض المدارات غير آمنة وغير صالحة للاستخدام بمرور الوقت، فقد يستمر الحطام في الاصطدام والتفتت مرارًا وتكرارًا، ما يُحدث تأثيرًا متتاليًا. هذا يعني أن عدم إضافة حطام جديد لم يعد كافيًا، يجب تنظيف بيئة الحطام الفضائي بفعالية».

أدرك العلماء منذ سنوات أن معدل إطلاق الأقمار الصناعية إلى مدار الأرض غير مستدام. ومع أنه يُخطط للتقادم الآن -إذ من المتوقع احتراق العديد من الأقمار الصناعية ومراحل الصواريخ عند عودتها إلى الغلاف الجوي بمجرد انتهاء صلاحيتها- فإن هذه العملية تستغرق وقتًا طويلًا.

مع ذلك، يقدم تقرير بيئة الفضاء لعام 2025 قراءة صادمة حتى مع وضع تدمير الأقمار الصناعية المُدمجة في الاعتبار. في الوقت الحالي، تتتبع برامج الرصد نحو 40 ألف جسم في مدار الأرض، مع وجود نحو 11 ألفًا من الأقمار الصناعية قيد التشغيل.

لكن تبقى تقديرات كمية المخلفات الفضائية أعلى بكثير، فوفقًا لتقديرات وكالة الفضاء الأوروبية يوجد نحو 54000 جسم في مدار الأرض يزيد عرضها عن 10 سنتيمترات، ونحو 1.2 مليون قطعة من الحطام الفضائي يتراوح عرضها بين 1 و10 سنتيمترات. ونحو 130 مليون قطعة بين 1 مليمتر و1 سنتيمتر تدور حول الأرض بسرعة عالية.

قد تسبب قطع الحطام الصغيرة هذه أضرارًا جسيمة للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية العاملة، بما في ذلك محطة الفضاء الدولية وتلسكوب هابل الفضائي.

قد يحدث التفتت بأسباب غير الاصطدامات مثل الأعطال الانفجارية والتآكل، وتعدُّ هذه الأحداث غير التصادمية المصدر الأكبر للحطام الفضائي عام 2024، فقد أحصت وكالة الفضاء الأوروبية 11 حادثةً من هذا القبيل، أسفرت مجتمعةً عن 2633 قطعة على الأقل من النفايات الفضائية.

مع ذلك، هناك بعض الأخبار الإيجابية. فقد كان عدد عمليات الدخول الجوي المُتحكم بها لمراحل الصواريخ والأقمار الصناعية السليمة في عام 2024 أعلى من السنوات السابقة، مما يعني أن استراتيجية التخلص هذه ناجحة. وانخفض أيضًا عدد عمليات الدخول غير المُتحكم بها.

وتوضح وكالة الفضاء الأوروبية: «يغادر الآن نحو 90% من أجسام الصواريخ في المدارات الأرضية المنخفضة مدارات قيّمة وفقًا لمعايير العودة في أثناء 25 عامًا من قبل عام 2023، مع عودة أكثر من نصفها بطريقة مُتحكم بها. وإن نحو 80% من المركبات الفضائية متوافقة مع المعيار الجديد والمُشدد لإخلاء المدارات في خمس سنوات، الذي اعتمدته وكالة الفضاء الأوروبية لأنشطتها في عام 2023».

يُعدّ الحفاظ على هذا التوجه جزءًا من الحل. وتُمثل المبادرات الرامية إلى تنظيف الفضاء المحيط بالأرض جزءًا آخر. سيكون الأمر صعبًا ويتطلب تعاونًا عالميًا، ونأمل أن تتمكن البشرية من العمل معًا للحفاظ على مدار الأرض ليكون فضاءً عمليًا لنا جميعًا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d8%ae%d9%84%d9%81%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d9%81%d8%b6%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%b5%d9%8a%d9%86%d9%8a%d8%a9/">سقوط مخلفات فضائية صينية في سماء الولايات المتحدة!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%87%d8%a8%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%ac%d9%88%d9%8a/">العثور على مخلفات فضائية غير متوقعة في الغلاف الجوي للأرض</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/esa-report-says-theres-too-much-junk-in-earth-orbit-trunk">المصدر</a>

الفضاء يختنق: تصاعد أزمة المخلفات الفضائية في مدار الأرض

20241207_CNP003

حوّلت الأمطار الموسمية الناجمة عن تغير المناخ والزراعة هذه الصحراء العملاقة إلى منطقة خضراء.

فقد أصبحت صحراء ثار في الهند أكثر خضرة بنحو 38% في السنوات العشرين الماضية، نتيجة تغير المناخ والتوسع الزراعي، وفقًا لدراسة جديدة.

فقد شهد العقدان الماضيان تزايد عدد السكان في هذه الصحراء، ما حوّلها إلى منطقة زراعية وعمرانية على نحو متزايد، وهو أحد أسباب زيادة الخضرة في المنطقة، حسب ما ذكر الباحثون.
أما السبب الآخر لهذا التغيير فيعود إلى تغير المناخ، الذي أدى إلى زيادة هطول الأمطار الموسمية في المنطقة.

تمتد صحراء ثار -المعروفة باسم الصحراء الهندية الكبرى- على مساحة 200000 كيلومتر مربع في شمال غرب الهند وجنوب شرق باكستان.

وتعدُّ هذه الصحراء مركزًا للنمو الحضري والزراعي، وأكثر الصحارى اكتظاظًا بالسكان في العالم، إذ يقطنها أكثر من 16 مليون نسمة، مع أن العديد من الصحارى في العالم تعاني تفاقم الجفاف.

قال فيمال ميشرا -المهندس المدني في المعهد الهندي للتكنولوجيا في غانديناغار والمؤلف المشارك في الدراسة- لموقع لايف ساينس عبر البريد الإلكتروني: «لقد أدت زيادة توافر المياه والطاقة إلى التوسع في المناطق الزراعية والحضرية، مع زيادة كبيرة في إنتاج المحاصيل في المنطقة. لا توجد صحراء أخرى في العالم شهدت زيادة في التحضر والزراعة وهطول الأمطار في الفترة الأخيرة».

وقد نُشرت الدراسة الجديدة في 3 أبريل، إذ حللت بيانات الأقمار الصناعية من عام 2001 إلى 2023.

وجد ميشرا وفريقه أن الصحراء أصبحت أكثر خضرة بنسبة 38% في أثناء هذه الفترة، مع ظهور المزيد من الغطاء النباتي في صور الأقمار الصناعية.

ولفهم أسباب هذا التحول نحو الخضرة، درس الباحثون السجلات التاريخية لتوسع السكان في صحراء ثار، والبنية التحتية للري، ونماذج المناخ.

أظهرت النتائج أن خضرة صحراء ثار ناتجة أساسًا عن زيادة هطول الأمطار في أثناء مواسم الرياح الموسمية الصيفية -بزيادة إجمالية قدرها 64%- وثانيًا بسبب البنية التحتية للري التي تتيح جلب المياه الجوفية إلى السطح خارج موسم الأمطار.

تساعد الإدارة المستدامة لموارد المياه في صحراء ثار على التكيف والاستمرار في دعم سكانها المتزايدين حسب اقتراح المؤلفين.

مع ذلك، يهدد ارتفاع درجات الحرارة 16 مليون شخص يعيشون في هذه الصحراء، وأشار الباحثون إلى خطر الإفراط في استخدام المياه الجوفية للري، ما يهدد باستنزاف الموارد.

لذلك توجد خطة مستقبلية للتنمية في صحراء ثار، منها إدارة المياه المستدامة، والمحاصيل المقاومة للجفاف، والتكيف مع ارتفاع درجات الحرارة، والطاقة المتجددة.

وقد تعني زيادة الأمطار الموسمية أيضًا المزيد من الفيضانات، إذ تتوقع النماذج المناخية أن تحدث هذه الزيادة على شكل موجات شديدة من الطقس المتطرف، التي يمكن أن تلحق أضرارًا بالمنازل والمباني في الصحراء.

ومن المخاطر المحتملة حدوث الفيضانات الناتجة عن زيادة الأمطار الموسمية وما تلحقه من أضرار بالمنازل والمباني في الصحراء، ولكن إذا جرى التعامل معها جيدًا والتكيف معها، فقد تتيح للزراعة والسكان الازدهار في المنطقة.

وقد توقع باحثون في دراسة منفصلة أن تصبح المزيد من المساحات خضراء بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين.

يؤدي هذا التغير إلى تعزيز الأمن الغذائي في المنطقة، ولكنه قد يهدد التنوع البيولوجي المحلي للأنواع المتخصصة المتكيفة مع البيئة الصحراوية، والأساليب التقليدية للزراعة البدوية. وحذر العلماء من أن الحاجة إلى الحفاظ على هذه الجوانب من البيئة الصحراوية يجب أن تؤخذ في الاعتبار مع استمرار التنمية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%b9%d9%86%d8%af%d9%85%d8%a7-%d8%aa%d8%ad%d9%88%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%a8%d8%ad%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%aa%d9%88%d8%b3%d8%b7-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%b5%d8%ad%d8%b1%d8%a7%d8%a1-%d9%85%d9%84%d8%ad/">عندما تحول البحر المتوسط إلى صحراء ملحية قاحلة!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%aa%d8%ad%d9%88%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%b5%d8%ad%d8%b1%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d9%83%d8%a8%d8%b1%d9%89/">الصحراء تتحول إلى أرض خضراء خصبة كل 21000 عام بحسب دراسة جديدة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.livescience.com/planet-earth/climate-change/why-is-this-giant-desert-turning-green-scientists-may-finally-know-the-answer">المصدر</a>

الصحراء الهندية تتحول إلى واحة خضراء، فما السبب؟

shutterstock_702121015_1220x816

طوّر باحثون، بقيادة البروفيسور تشو يانغ في جامعة جنوب شرق الصين، مادة مركبة من الأسمنت والهيدروجيل، مستوحاة من التركيب الطبقي في سيقان النباتات، قادرة على توليد الكهرباء وتخزينها.

حقق هذا المركب معامل سيبك قدره −40.5 مللي فولت/كلفن، ومعامل جدارة (ZT) يبلغ 6.6×10⁻²، متفوقًا على جميع المواد الأسمنتية الحرارية الكهربائية المعروفة بنحو عشرة وستة أضعاف على التوالي.

في مؤتمر «سين بيو بيتا» لهذا العام، الذي يحمل عنوان «التغلب على انبعاثات الكربون من صناعة الخرسانة»، ستُعقد جلسة لمناقشة التحديات المستمرة في تقليل انبعاثات الخرسانة. وستسلط المناقشة الضوء على كيفية مساهمة المواد الحيوية الهندسية، مثل المركب الجديد من الأسمنت والهيدروجيل، في دفع عجلة البناء المستدام.
<h3>معالجة قيود الأسمنت باستخدام طبقات الهيدروجيل</h3>
يتميّز الأسمنت بقدرة طبيعية على توليد الكهرباء عن طريق ما يُعرف باسم «التأثير الحراري الكهربائي الأيوني»، لكن هذا التأثير ضعيف للغاية بسبب بطء حركة الأيونات داخل مصفوفة الأسمنت الكثيفة.

قال الباحثون: «يتميّز الأسمنت بخصائص حرارية كهربائية أيونية طبيعية، نتيجة التفاوت في معدلات الانتشار بين الكاتيونات والأنيونات داخل محلول الأسمنت، الناجم عن اختلافات في تفاعلاتها مع جدران المسام. ومع ذلك، تعيق مصفوفة الأسمنت الكثيفة النقل السريع للأيونات ذات معدلات الانتشار العالية، ما يحدّ من فرق الحركة بين الأيونات ويقيد زيادة معامل سيبك».

لحل هذه المشكلة، صمّم الفريق بنية متعددة الطبقات تتناوب بين الأسمنت وهيدروجيل بولي فينيل الكحول (PVA)، إذ توفر طبقات الهيدروجيل مسارات سريعة لأيونات الهيدروكسيد (OH⁻)، بينما تتفاعل الواجهات بقوة مع أيونات الكالسيوم (Ca²⁺) وبضعف مع الهيدروكسيد (OH⁻)، مما يُحسّن من الفارق في حركة الأيونات ويُعزز التأثير الحراري الكهربائي.
<h3>هياكل ذكية بمصادر طاقة مدمجة</h3>
يتميّز هذا المركب بخصائص ميكانيكية قوية وقدرة على تخزين الطاقة، ما يتيح استخدامه في بناء الطرق والجسور والمباني الذكية التي يمكنها تشغيل المستشعرات والأنظمة اللاسلكية دون الحاجة إلى مصادر طاقة خارجية.

وأوضح الباحثون أن بنية مركب الأسمنت والهيدروجيل (CPC) متعددة الطبقات تخلق العديد من الواجهات، ما يوفر الكثير من مواقع التفاعل التي تُعزز دور الأيونات الأسمنتية في تحسين الأداء الكهروحراري.

وأضافوا: «قد تمهد البنية المستوحاة بيولوجيًا وآلية التثبيت الانتقائي البيني، الطريق لتصميم مواد كهروحرارية أيونية عالية الأداء وتصنيعها».

قد يغيّر هذا الابتكار مستقبل البناء، إذ تمثل هذه التقنية خطوة مهمة نحو إنشاء بنية تحتية مستدامة وذكية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D8%A7%D9%84%D8%A5%D8%B3%D9%85%D9%86%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%83%D9%87%D8%B1%D8%A8/">الإسمنت المُكهرب: ثورة تقنية قد تحول أساسات المباني والطرق إلى بطاريات عملاقة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D8%A7%D9%84%D9%85%D8%A8%D8%A7%D9%86%D9%8A-%D8%A7%D9%84%D8%B2%D9%84%D8%A7%D8%B2%D9%84/">كيف تصمد الأبنية المقاومة للزلازل؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: يامن صالح

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://interestingengineering.com/innovation/nature-inspired-cement-generates-electricity?group=test_b">المصدر</a>

أسمنت جديد يحوّل الحرارة إلى كهرباء ويدعم قدرة المباني على توليد طاقتها الخاصة

hercules-corona-borealis-great-wall

قد يكون أكبر هيكل معروف في الكون أكبر بنحو 50% مما كنا نظن.

أشار علماء الفلك إلى أن جدار هرقل أو الإكليل الشمالي العظيم -أكبر هيكل معروف في الكون- قد يكون أكبر بنحو 50% مما كان يُعتقد سابقًا، إذ توضح أحدث الدراسات أن طوله قد يصل إلى 15 مليار سنة ضوئية، مقارنة بالتقديرات السابقة البالغة 10 مليارات سنة ضوئية.

اكتُشف هذا الهيكل المذهل قبل أكثر من عقد، عبر ملاحظة تجمع غير معتاد لانفجارات أشعة غاما -وهي أقوى الانفجارات في الكون، وترتبط بولادة الثقوب السوداء واصطدام النجوم النيوترونية- وبما أن هذه الانفجارات يمكن رصدها عبر مسافات شاسعة، فإنها تُستخدم لرسم خرائط توزيع المجرات.

وقد قاد تحليل 283 انفجارًا لأشعة غاما العلماء: استيفان هورفاث وجون هاكيلا وزولت باغولي للإعلان عن اكتشاف الجدار العظيم عام 2014.

في الدراسة الجديدة، فحص فريق من الباحثين بيانات 542 انفجارًا لأشعة غاما ذات انزياحات حمراء معروفة -أي مدى انزياح ضوئها نحو أطوال موجية أكثر احمرارًا بسبب توسع الكون- ما وفر مقياسًا دقيقًا للمسافة.

أظهرت نتائجهم أن الجدار العظيم قد يمتد من انزياح نحو الأحمر بقيمة 0.33 إلى قيمة 2.43، أي مسافة إجمالية تقارب 15 مليار سنة ضوئية، علمًا أن قطر الكون المشاهد يبلغ نحو 93 مليار سنة ضوئية. وهذا مكنهم من تحديد الامتداد الهائل لهذا الجدار الكوني.

يُعد وجود مثل هذا الهيكل الضخم تحديًا صريحًا لمبدأ "التجانس الكوني" الذي يفترض أن الكون يبدو متجانسًا على نطاقات واسعة دون وجود تناقضات كبيرة. علمًا أن أي بنية يتجاوز حجمها 1.2 مليار سنة ضوئية تُعد بمثابة خلل في هذا النموذج.

يضاف هذا الاكتشاف إلى سلسلة من الهياكل العملاقة مثل جدار سلون العظيم، والقوس العملاق، والمجموعة الكويزارية الضخمة.

وبينما لا تزال تبعات هذا الاكتشاف تخضع للدراسة، فإنه يؤكد أن الكون يخفي أسرارًا أعمق مما تخيلنا بحاجة للمزيد من الاستكشاف، ولم تفسَّر بالكامل.

قدِّمت نتائج الفريق للنشر، وهي متاحة على arXiv.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%83%d9%84-%d9%85%d8%a7-%d8%aa%d9%88%d8%af-%d9%85%d8%b9%d8%b1%d9%81%d8%aa%d9%87-%d8%b9%d9%86-%d8%b3%d9%88%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%b5%d9%8a%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%b9%d8%b8%d9%8a%d9%85/">كل ما تود معرفته عن سور الصين العظيم</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d8%b8%d8%b1%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d8%b9%d9%8f%d9%82%d8%af-%d9%82%d8%af-%d8%aa%d8%b3%d8%a7%d8%b9%d8%af%d9%86%d8%a7-%d8%b9%d9%84%d9%89-%d8%aa%d8%b5%d9%88%d8%b1-%d8%b4%d9%83%d9%84-%d8%a7%d9%84/">نظرية العُقد قد تساعدنا على تصور شكل الكون الغريب</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: تمام طعمة

مراجعة: باسل حميدي

<a href="https://www.sciencealert.com/largest-structure-in-the-universe-may-be-50-larger-than-we-thought">المصدر</a>

أكبر الهياكل الكونية المعروفة قد يكون أكبر مما نظن

eyJidWNrZXQiOiJjb250ZW50Lmhzd3N0YXRpYy5jb20iLCJrZXkiOiJnaWZcL3NjaWVuY2Utd29yZHMtMTIuanBnIiwiZWRpdHMiOnsicmVzaXplIjp7IndpZHRoIjo4Mjh9fX0

في ظاهرة علمية غريبة، طرأ مصطلح "المجهرية الإلكترونية النباتية" في عدد من الأوراق البحثية خلال السنوات الأخيرة، رغم افتقاره لأي أساس علمي حقيقي.

وأصبح هذا الخطأ، الذي نشأ عن دمج عشوائي خلال رقمنة أوراق علمية قديمة، نموذجًا لما يُعرف بـ "الأحفورات الرقمية"، هي أخطاء غير مقصودة ترسّخت في الفضاء الرقمي بسبب خوارزميات الذكاء الاصطناعي، حتى بات من شبه المستحيل تصحيحها أو إزالتها من منظومة المعرفة الإلكترونية.

وهي قضية مقلقة، إذ تشير إلى قدرة أنظمة الذكاء الاصطناعي على تعزيز الأخطاء ضمن منظومتنا المعرفية.
<h3>مسح غير دقيق و خطأ ترجمي</h3>
تعود القصة إلى خمسينيات القرن الماضي، عندما نُشرت ورقتين علميتين في مجلة Bacteriological Reviews.

خلال عملية رقمنة بعض الأوراق العلمية، دُمجت كلمة "نباتي" من عمود نصي مع كلمة "إلكتروني" من عمود آخر عن طريق الخطأ، ما أدّى إلى توليد مصطلح وهمي "المجهرية الإلكترونية النباتية".

ساهمت فيما بعد، أخطاء الترجمة من الفارسية إلى الإنجليزية في ترسيخ هذا المصطلح، خصوصا أن كلمتا "نباتي" و"مسحي" تختلفان بنقطة واحدة فقط باللغة الفارسية، ما أدى إلى ظهور المصطلح في بعض الأوراق العلمية الإيرانية.
<h3>خطأ يتنامى</h3>
وفقا لمحرك بحث جوجل، استعمل مصطلح "المجهرية الالكترونية النباتية" في 22 ورقة بحثية، بالإضافة إلى ظهوره في مقالات إخبارية تناقش تحقيقات لاحقة تتعلق بنزاهة البحث العلمي.

وقد لوحظ تزايد استخدام هذا المصطلح في عشرينيات القرن الحالي. ولمعرفة سبب ذلك، لجأ العلماء إلى تحليل نماذج الذكاء الاصطناعي الحديثة، وإجراء حفريات أثرية عبر البيانات الهائلة التي دُربت عليها من أجل تتبع أصل المصطلح وكشف آليات تكراره.
<h3>أدلة تجريبية على تلوث الذكاء الاصطناعي</h3>
لاختبار ما إذا كانت نماذج الذكاء الاصطناعي تعرف مصطلح "المجهرية الإلكترونية النباتية"، أدخل العلماء مقتطفات من الأوراق الأصلية للنموذج، بهدف التحقق ما إذا كانت ستكمل النص باستخدام هذا المصطلح الوهمي أو بخيارات منطقية ومعقولة.

وقد أظهرت النتائج أن المصطلح بدأ بالظهور والرسوخ بدءًا من نموذج GPT-3، وواصل ظهوره في الإصدارات الأحدث مثل GPT-4o و Claude 3.5.

أما النماذج الأقدم، مثل GPT-2 و BERT، فلم تُظهر أي استخدام لهذا المصطلح، ما يشير إلى أن المشكلة ترتبط بجيل معين من نماذج الذكاء الاصطناعي.

من خلال تحليل مصادر البيانات، رجّح الباحثون أن مجموعة البيانات المفتوحة Commoncrawl هي على الأرجح الوسيط الذي من خلاله تعلّمت النماذج هذا المصطلح لأول مرة، ما يسلط الضوء على التأثير الكبير للبيانات غير المُفلترة في جودة المخرجات.

تكمن الخطورة الحقيقية لهذه الظاهرة في صعوبة اكتشاف مثل هذه الأخطاء بعد انتشارها، وفي شبه استحالة تصحيحها نظرًا لحجم البيانات الهائل المستخدم في تدريب النماذج، إلى جانب افتقار كبير للشفافية حول مصادر هذه البيانات. فمثلًا، ترفض OpenAL وشركات أخرى الكشف عن تفاصيل دقيقة تتعلق بمحتوى مجموعات التدريب.

وحتى عند التعرف على الأخطاء، فلا وجود لوسيلة سهلة لمعالجتها، إذ أن فلترة الكلمات المفتاحية قد تزيل المصطلحات المضللة مثل "المجهرية الإلكترونية النباتية"، لكنها قد تحذف أيضًا إشارات صحيحة، كما هو الحال في هذه المقالة نفسها.

وفي جوهر الأمر، تطرح هذه الحالة سؤالًا مقلقًا:

كم عدد المصطلحات غير المنطقية الأخرى التي قد تكون كامنة في أنظمة الذكاء الاصطناعي، في انتظار أن يُكشف عنها صدفة؟
<h3>الآثار المترتبة على العلم والنشر</h3>
تطرح هذه "الأحفورة الرقمية" تساؤلات مهمة داخل الأوساط العلمية، خاصة مع تزايد استخدام الذكاء الاصطناعي في كتابة الأبحاث.

فقد استجاب بعض الناشرين بسحب أوراق تتضمن مصطلح "المجهرية الإلكترونية النباتية"، في المقابل، دافع ناشرون آخرون عن سلامة الأوراق، معتبرين أن المصطلح ربما يمثل تخصصًا ناشئًا أو غير شائع بعد.

على سبيل المثال، حاولت دار النشر Elsevier تبرير استخدام المصطلح قبل أن تعود لاحقًا وتصدر تصحيحًا رسميًا.

ومن المرجح وجود عيوب أخرى مماثلة تحرف النماذج اللغوية الضخمة، فقد لاحظ المراقبون تزايد استخدام ما يعرف ب "عبارات معذبة" وهي تراكيب لغوية ملتوية تُستخدم أحيانًا للتحايل على أنظمة الكشف التلقائي عن الانتحال أو التوليد الآلي، مثل استبدال "الذكاء الاصطناعي" بعبارة "الوعي المزيف"، أو عبارات أخرى لا تُستخدم في السياقات العلمية الرصينة.

كما عُثر على عبارات مثل "أنا نموذج لغوي للذكاء الاصطناعي" في أوراق أخرى سُحبت، وقد رصدت منصات متخصصة مثل Problematic Paper Screener مصطلح "المجهرية الإلكترونية النباتية" باعتباره مؤشرًا محتملًا على وجود محتوى مُنتَج بواسطة الذكاء الاصطناعي.

مع ذلك، تبقى هذه الأدوات محدودة في قدرتها، إذ تُجيد رصد الأنماط المعروفة، لكنها عاجزة أمام الأخطاء الجديدة غير الموثقة بعد، ما يفتح الباب أمام استمرار تسلل هذا النوع من العبارات إلى الأدبيات العلمية دون رقابة فعالة.
<h3>التعايش مع الأحافير الرقمية</h3>
تزامنا مع زيادة الاعتماد على الذكاء الاصطناعي، يزداد ترسخ الأخطاء في قاعدتنا المعرفية، عبر عمليات لا تخضع لسيطرة جهة واحدة بعينها، ما يفرض تحديات مشتركة على شركات التكنولوجيا، والباحثين، ودور النشر على حد سواء.

يجب على شركات التكنولوجيا أن تكون أكثر شفافية بشأن بيانات ومناهج التدريب، ويجب على الباحثين إيجاد طرق جديدة لتقييم المعلومات لمواجهة أخطاء الذكاء الاصطناعي.

كما يجب على الناشرين العلميين تحسين عمليات المراجعة لاكتشاف الأخطاء البشرية وتلك التي ينتجها الذكاء الاصطناعي.

وهكذا تكشف الأحافير الرقمية، عن تحديات تقنية في مراقبة مجموعات البيانات الضخمة، وكيفية حماية مصداقية العلم من هذه الأخطاء وتكرارها.

نُشر هذا المقال مجددًا من The Conversation تحت رخصة المشاع الإبداعي.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b0%d9%83%d8%a7%d8%a1-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d9%86%d8%a7%d8%b9%d9%8a-chatgpt/">منع تطبيق الذكاء الاصطناعي (chatGPT) من مشاركة الأبحاث والأوراق العلمية!</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D8%A8%D8%A7%D8%AD%D8%AB%D9%88%D9%86-%D9%8A%D8%AD%D8%A7%D9%88%D9%84%D9%88%D9%86-%D9%86%D8%B4%D8%B1-%D9%88%D8%B1%D9%82%D8%A9-%D8%A8%D8%AD%D8%AB%D9%8A%D8%A9-%D9%85%D9%86-%D8%AA%D8%A3%D9%84%D9%8A%D9%81/">باحثون يحاولون نشر ورقة بحثية من تأليف الذكاء الاصطناعي</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: وسام صايفي

<a href="https://www.sciencealert.com/a-strange-phrase-keeps-turning-up-in-scientific-papers-but-why">المصدر</a>

عبارة غامضة تتسلل إلى الأبحاث العلمية، ولكن لماذا؟

تدور الأرض، والشمس، ومجرة درب التبانة.. وتشير دراسة جديدة إلى أن الكون بأسره قد يكون في حالة دوران أيضًا. إذا تأكد ذلك، فقد يسهم في حل لغز كبير في علم الكونيات يُسمى «توتر هابل»، وهو التناقض في قياس سرعة تمدد الكون.

يُقاس معدل تمدد الكون بطريقتين، الفارق بينهما هو ما يُعرف بثابت هابل.

يُستخدم ثابت هابل لحساب عمر الكون وحجمه، والمسافات إلى الأجسام خارج المجرة، وتأثير الطاقة المظلمة.

تعطي طريقتا القياس نتائج مختلفة، فالقياسات المستندة إلى إشعاع الخلفية الكونية الميكروية وتذبذبات الباريونات الصوتية تشير إلى قيمة تبلغ نحو 67 كيلومترًا في الثانية لكل ميغابارسيك.

أما القياسات المعتمدة على «الشموع القياسية» القريبة، مثل المستعرات العظمى، فتعطي قيمة نحو 73.

قد يكون من المغري تقريب الرقمين إلى 70 والقول بأن الأمر بسيط، لكن تقليص هامش الخطأ في كل طريقة إلى نحو 1 أو 2 يجعل الأرقام متقاربة لكنها مختلفة بوضوح.

لذلك أضاف علماء الفيزياء في دراسة جديدة دورانًا طفيفًا للكون، وكانت النتائج مدهشة.

يقول إستفان سابودي، عالم الفلك في جامعة هاواي: «لدهشتنا الكبيرة، اكتشفنا أن تضمين دوران طفيف في النموذج يحل التناقض دون أن يتعارض مع القياسات الفلكية الحالية، بل يتوافق مع نماذج أخرى تفترض وجود دوران. لذا، ربما بالفعل كل شيء يدور».

وفقًا لحساباتهم، قد يستغرق الكون تريليونات السنين لإكمال دورة واحدة. ونظرًا إلى أن عمر الكون لم يتجاوز بعد 14 مليار سنة، فلا يُلاحظ سوى أثر طفيف للدوران.

لا ينتهك هذا الدوران قوانين النسبية، ولا يتطلب انتقال المعلومات بسرعة الضوء، من ثم لا يؤدي إلى التواء الزمن أو التسبب في مجموعة من مفارقات السفر عبر الزمن.

فكرة دوران الكون ليست جديدة تمامًا. إذ اقترحت دراسة حديثة أن ميل المجرات إلى الدوران في اتجاه معين أكثر من سواه يشير إلى دوران كوني. أما في كون ساكن، فينبغي أن يكون التوزيع بنسبة 50-50 تقريبًا.

لكن للمرة الأولى تُطبَّق هذه الفكرة على توتر هابل.

إذا كان الكون كله يدور، يثير ذلك بعض الأسئلة الجوهرية، مثل: ما القوة التي تسبب هذا الدوران؟

تقترح فرضية مثيرة أن كوننا يقع في مركز ثقب أسود داخل كون آخر. فالثقوب السوداء تدور أيضًا بسرعات قريبة من السرعة القصوى.

قد يبدو هذا أشبه بالخيال العلمي، لكن قبل الانغماس في هذا النوع من الفرضيات، يقول الفريق إن الخطوة التالية هي إنتاج نموذج حاسوبي كامل لكون يدور، فقد يساعد ذلك على تحديد تنبؤات يمكن للفلكيين البحث عنها في الملاحظات الفعلية، لتأكيد الفكرة أو دحضها.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%88%d9%86-%d9%8a%d8%aa%d9%88%d8%b3%d8%b9-%d8%a8%d8%b3%d8%b1%d8%b9%d8%a9-%d9%83%d8%a8%d9%8a%d8%b1%d8%a9-%d8%ac%d8%af%d9%8b%d8%a7%d8%8c-%d9%81%d9%87%d9%84-%d8%a3%d8%ae%d8%b7%d8%a3/">الكون يتوسع بسرعة كبيرة جدًا، فهل أخطأنا في حساب ثابت التوسع الكوني؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a5%d8%b0%d8%a7-%d9%83%d8%a7%d9%86-%d8%b9%d9%8f%d9%85%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%88%d9%86-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d8%a6%d9%8a-13-7-%d9%85%d9%84%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d8%b3%d9%86%d8%a9-%d9%81%d9%83/">إذا كان عُمر الكون المرئي 13.7 مليار سنة فكيف وصل قطره لأكثر من 93 مليار سنة ضوئية؟</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: لين الشيخ عبيد

<a href="https://www.sciencealert.com/major-problem-in-physics-could-be-fixed-if-the-whole-universe-was-spinning">المصدر</a>

مشكلة أساسية في الفيزياء يمكن حلها لو كان الكون كله يدور!

multiple-big-bangs_no-dark-matter-energy_1m

استكشف الفيزيائي ريتشارد ليو لأول مرة فكرة وجود الجاذبية دون وجود كتلة، والآن لديه نموذج كوني جديد يتجنب الحاجة إلى وجود الطاقة المظلمة.

رغم وجود أدلة مقنعة تدعم فكرة وجود قوة تنافر شبيهة بالطاقة المظلمة، لم تُرصد أو تُقاس قياسًا مباشرًا بعد.

لتجاوز هذه القطعة المفقودة المربكة من لغز الكون، طور الفيزيائيون نظريات بديلة تفسر تسارع توسع الكون دون الاعتماد على الطاقة المظلمة.

تقترح نظرية جديدة، افترضها فيزيائي من جامعة ألاباما في هنتسفيل، أنه يمكن للتفردات المتعددة التي تومض وتختفي في الكون أن توفر المادة والطاقة التي رُصدت على مدى عقود.

عام 1998، أكد مشروعان مستقلان -مشروع علم الكونيات باستخدام المستعرات العظمى، وفريق البحث عن المستعرات العظمى- أن توسع الكون يتسارع. لكن توجد مشكلة: لا يفسر فهمنا الحالي للفيزياء هذه الظاهرة.

افترض العلماء أنه لا بد من وجود «طاقة مظلمة» مجهولة في الكون تدفعه إلى التوسع باستمرار، لكن كما تقول عالمة الكونيات النظرية كايتي ماك: «لا يمكننا رؤيتها، ولا نعرف ماهيتها، ولسنا متيقنين حتى من إمكانية وجودها».

في العقود التالية لهذا الاكتشاف، دعمت أدلة مستقلة هذه الفكرة، لكن هذا الشكل المحير من الطاقة -الذي يُقدّر أنه يشكل نحو 70% من الكون- لم يُرصد أو يُقاس مباشرةً حتى الآن.

نظرًا إلى أن العلم يرفض الفراغ المعرفي، ظهرت نظريات بديلة لتفسير التسارع الكوني، في محاولة لتجاوز لغز الطاقة المظلمة، مثل «ديناميكيات النوتونية المعدلة»، و«علم الكون الزمني»، وهي نظرية تعزو الطاقة المظلمة في الأساس إلى سوء فهم تمدد الطاقة الحركية على المقاييس الكونية.

الآن، توصل ريتشارد ليو، الفيزيائي من جامعة ألاباما في هنتسفيل، إلى مقاربة جديدة لشرح الكون لا تحتاج إلى الطاقة المظلمة، ولا حتى إلى الانفجار العظيم.

ليو ليس غريبًا عن التفكير الكوني غير التقليدي، فقد تصدر العناوين العام الماضي لتلميحه إلى إمكانية وجود الجاذبية من دون كتلة، مع أن الفكرة كانت تعتمد على الكتلة السالبة، وهي فرضية مثل الطاقة المظلمة.

تبني هذه الدراسة الجديدة نموذجًا كونيًا حول فكرة أن تسارع الكون ناتج من تعدد التفردات التي تظهر وتختفي من الوجود. لا يعتمد هذا المفهوم في عمله على الكتلة السالبة أو الكثافة السالبة.

«يمكن للنموذج الجديد أن يحسب تكون البنى واستقرارها، والخصائص الرصدية الأساسية لتوسع الكون، بالاستعانة بتفردات الكثافة في الزمن التي تؤثر تأثيرًا موحدًا في الفضاء، لتحل محل المادة المظلمة والطاقة المظلمة التقليدية».

تُنتج هذه «التفردات الزمنية المتقطعة» انفجارات متدرجة تُغرق الكون دوريًا بالمادة والطاقة. تكمن المشكلة في صعوبة رصدها لأنها تحدث بسرعة شديدة. ليو ليس أول من يقترح فكرة إنتاج الكون للطاقة بمرور الوقت. فمن أربعينيات إلى ستينيات القرن الماضي، كانت فرضية تُعرف باسم «نظرية الحالة الثابتة» المنافس الرئيسي لنظرية الانفجار العظيم. يزعم ليو أن نظريته تُصلح أحد أكبر عيوب نظرية الحالة الثابتة.

«تخالف فرضية «الحالة المستقرة» قانون حفظ الكتلة والطاقة. في النظرية الحالية، الافتراض هو أن المادة والطاقة تظهر وتختفي في دفعات مفاجئة، ومن المثير للاهتمام أنه لا يوجد خرق لقوانين الحفظ. إن أصل هذه التفردات الزمنية مجهول، ويمكن القول إن الأمر ذاته ينطبق على لحظة الانفجار العظيم».

كما هو الحال مع أي نظرية بديلة تتخلى عن الطاقة المظلمة، لا يستند هذا النموذج إلى بيانات تجريبية تدعمه.

لحسن الحظ، صُمم تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي، المقرر إطلاقه عام 2027، خصيصى لاستكشاف الكون بحثًا عن أدلة على وجود الطاقة المظلمة.

حتى ذلك الحين، يفترض علماء الكونيات طرقًا لتفسير التسارع المرصود لتوسع الكون. لكن سيتطلب الأمر بيانات دقيقة لإثبات هل الطاقة المظلمة -أو بديل آخر مثل تعدد التفردات- هي القوة الكونية المجهولة التي طال البحث عنها؟

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%af%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b8%d9%84%d9%85%d8%a9-%d9%82%d8%af-%d8%aa%d9%83%d9%88%d9%86-%d9%85%d8%b5%d8%af%d8%b1%d9%8b%d8%a7-%d9%84%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9/">المادة المظلمة قد تكون مصدرًا لطاقة غير محدودة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b8%d9%84%d9%85%d8%a9-4/">حسابات جديدة تُظهر أن معظم الكون مصنوع من الطاقة المظلمة</a>

ترجمة: لور عماد خليل

تدقيق: زين حيدر

<a href="https://www.popularmechanics.com/space/deep-space/a64436485/multiple-singularities-dark-energy/">المصدر</a>

بحث جديد يفترض أن الطاقة المظلمة ليست السبب في توسع الكون!

<div class="article-ad" style="margin:1.5rem 0; min-height:120px;">
  <ins class="adsbygoogle"
       style="display:block; text-align:center;"
       data-ad-layout="in-article"
       data-ad-format="fluid"
       data-ad-client="ca-pub-4403806863641564"
       data-ad-slot="3307475878"></ins>
  <script>
  (function() {
    if (!window.__adsenseLoaded) {
      var s = document.createElement('script');
      s.async = true;
      s.src = 'https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-4403806863641564';
      s.crossOrigin = 'anonymous';
      document.head.appendChild(s);
      window.__adsenseLoaded = true;
    }
  })();
</script>
  <script>(window.adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script>
</div>
<p style="line-height:2.1; margin:0 0 1.25rem;">&lt;h1 class=&quot;ql-direction-rtl ql-align-center&quot;&gt;&lt;strong style=&quot;color: rgb(0, 112, 192);&quot;&gt;ناسا تعلن عودة البشر إلى مدار القمر عام 2026.. بعد أكثر من 50عامًا!&lt;/strong&gt;&lt;/h1&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&amp;nbsp;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;في سابقة تاريخية، أكدت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا يوم الثلاثاء أنّها في طريقها لإرسال رواد فضاء إلى مدار القمر مطلع عام 2026، في حين تتسابق الولايات المتحدة والصين على العودة إلى سطح القمر.&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;تأجلت المهمة المأهولة، أرتميس 2، قبل أن يُحدد موعدها الجديد بين فبراير وأبريل 2026 حدًا أقصى. &lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;قالت لاكيشا هوكينز، وهي مسؤولة رفيعة في ناسا، خلال مؤتمر صحفي: «نحن ملتزمون بتحقيق هذا الهدف». &lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;سيضم الطاقم ثلاثة رواد فضاء أمريكيين ورائد فضاء كنديًا، ليكونوا أول من يدور حول القمر منذ أكثر من نصف قرن. &lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;غير أنّه لن تهبط هذه الرحلة على سطح القمر، تلك ستكون مهمة أرتميس 3.&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;يأمل برنامج أرتميس إعادة البشر إلى القمر، في ظل تقدّم الصين بمشروع موازٍ يستهدف إرسال مهمة مأهولة بحلول عام 2030 بحد أقصى.&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;كثّف الرئيس الأمريكي دونالد ترامب خلال ولايته الثانية الضغوط على ناسا لتسريع خطواتها، بعدما أطلق برنامج أرتميس في ولايته الأولى، واضعًا نصب عينيه هدف العودة إلى القمر والانطلاق لاحقًا إلى المريخ.&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;تخطط كل من الولايات المتحدة والصين في نهاية المطاف إلى إقامة قواعد دائمة على سطح القمر، في مشهد يصفه البعض بأنّه سباق فضائي ثانٍ يعيد إلى الأذهان المنافسة الكبرى في القرن العشرين بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي.&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;قالت هوكينز: «هناك رغبة قوية في العودة إلى سطح القمر، وأن نكون أول من يحقق ذلك»، مشددة في الوقت نفسه على أنّ الغاية الأساسية لناسا هي تحقيق هذا الهدف بأعلى مستويات الأمان.&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&amp;nbsp;&lt;/p&gt;&lt;p class=&quot;ql-align-right ql-direction-rtl&quot;&gt;&amp;nbsp;&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&lt;br&gt;&lt;/p&gt;</p>
<div class="article-ad" style="margin:1.5rem 0; min-height:120px;">
  <ins class="adsbygoogle"
       style="display:block; text-align:center;"
       data-ad-layout="in-article"
       data-ad-format="fluid"
       data-ad-client="ca-pub-4403806863641564"
       data-ad-slot="6696089330"></ins>
  
  <script>(window.adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script>
</div>
<div class="article-ad" style="margin:1.5rem 0; min-height:120px;">
  <ins class="adsbygoogle"
       style="display:block; text-align:center;"
       data-ad-layout="in-article"
       data-ad-format="fluid"
       data-ad-client="ca-pub-4403806863641564"
       data-ad-slot="6414030063"></ins>
  
  <script>(window.adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script>
</div>

ناسا تعلن عودة البشر إلى مدار القمر عام 2026.. بعد أكثر من 50عامًا!

ناسا تعلن عودة البشر إلى مدار القمر عام 2026.. بعد أكثر من 50عامًا!

المصادر:

الكاتب

لور عماد خليل

ترجمة

لور عماد خليل

تدقيق

أكرم محي الدين

مقالات مختارة

إقرأ المزيد