intro-1681420496

لا تزال الثقوب السوداء المحجوبة بالغيوم والغبار تشع موجات تحت حمراء، ممكنةً الفلكيين من رصدها للمرة الأولى على الإطلاق.

اكتشف فلكيون مئات من الثقوب السوداء فائقة الكتلة المتوارية في الكون، وربما يوجد مليارات وحتى تريليونات أكثر لم نكتشفها بعد. حدد الباحثون هذه الثقوب السوداء العملاقة عبر النظر في الأشعة تحت الحمراء داخل سحب من الغبار والغاز، وهذا من قد يساعد الفلكيين في تنقيح نظرياتهم عن كيفية تطور المجرات، كما قال الباحثون.
<h3>استكشاف في العتمة</h3>
إن البحث عن الثقوب السوداء عمل صعب، فهي أكثر الأجسام قتامة في الكون، وحتى الضوء لا يمكنه الفرار من جاذبيتها. يتمكن العلماء أحياناً من (رؤية) الثقوب السوداء عندما تلتهم المادة المحيطة بها، فتتسارع المادة المحيطة بسرعة عالية حتى تبدأ بالتوهج، ولكن ليس لكل الثقوب السوداء حلقة مرئية ساطعة، لذلك فإن إيجادها يتطلب إبداعًا أكثر.

يعتقد الفلكيون بأنه يوجد مليارات وربما تريليونات من الثقوب السوداء فائقة الكتلة في الكون، كتلتها على أقل تقدير 100 ألف مرة كتلة الشمس، يكمن إحداها في مركز كل مجرة كبيرة، ولكن من المستحيل على العلماء إحصاء كل ثقب أسود فائق الكتلة. بدلًت من ذلك، يلجؤون لعمل مسح للمجرات القريبة ليقدروا عدد هذه الثقوب السوداء التي تتوارى في ركننا من الكون.

توجد مشكلة واحدة فقط، إذ إن بعض الثقوب السوداء واضحة للعيان بفضل الهالة الساطعة من المادة المحيطة بها، البعض الآخر يمر تحت الرادار دون رصد.
قد يحدث هذا لأنها تتوارى خلف سحب من الغاز والغبار التي لم تتسارع بالقدر الكافي لتتوهج، أو لأننا ننظر إليها من زاوية خاطئة. طبقاً لورقة بحثية نشرت في 30 ديسمبر 2024، تقدر أنه في حدود 35% من الثقوب السوداء فائقة الكتلة مختبئة بهذه الطريقة، هذه زيادة مهولة عن النسبة السابقة التي كانت 15 %، مع ذلك يظن مؤلفو الورقة أن العدد الحقيقي قد يكون قريباً من 50% .
<h3>التحديق داخل السحب</h3>
مع إيجاد الفلكيين طرقًا لتحديد موقعها، ما تزال السحب المحيطة بالثقوب السوداء المتوارية تبعث بعض الضوء، وهو أشعة تحت حمراء فقط عوضًا عن الطيف المرئي، ففي الدراسة الجديدة استخدم الباحثون بيانات من أداتين مختلفتين لرصد هذه الانبعاثات تحت الحمراء. كانت الأولى قمر ناسا الاصطناعي الفلكي بالأشعة تحت الحمراء إراس، الذي عمل عشرة أشهر فقط في 1983، وكان أول تليسكوب فضائي يستكشف نطاق الأشعة تحت الحمراء، وكانت الثانية مجموعة تليسكوبات الأطياف النووية نوستار، وهو تليسكوب فضائي يديره معمل ناسا للدفع النفاث في باسادينا، ويستطيع رصد الأشعة السينية عالية الطاقة المنبعثة من المواد فائقة الحرارة التي تدور حول الثقوب السوداء.

حدد الباحثون باستخدام البيانات المؤرشفة من إراس المئات من الثقوب السوداء المحتملة المختبئة، ثم استخدموا تليسكوب أرضي يعمل بالضوء المرئي ونوستار لاستبعاد بعض المرشحين وتأكيد البعض الآخر، اتضح أن بعضها كانت مجرات في طور تكوين الكثير من النجوم ولكن الكثير كانت ثقوبًا سوداء متوارية.

صرح بيتر بورمان، المؤلف المشارك بالدراسة وفيزيائي فلكي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: «يدهشني كم كان إراس ونوستار مفيدين لهذا المشروع خاصة كون إراس عاملًا منذ أكثر من أربعين عامًا».

قد يُساعد هذا الأسلوب الفلكيين على تحديد مدى شيوع الثقوب السوداء فائقة الكتلة في الكون، وما هو الدور الذي تلعبه في تكوين المجرات، هذه الخروق العملاقة في الزمكان ربما تحد حجم المجرة برسمها حول مركز الجاذبية، أو باستهلاك كميات كبيرة من الغبار المكون للنجوم، قد يساعد هذا الأسلوب العلماء في التعلم أكثر عن قلب مجرتنا درب التبانة.

قال توشاك غاندي أستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة ساوثهامبتون: «إذا لم نمتلك ثقب أسود فائق الكتلة في مجرتنا درب التبانة لكانت هناك نجوم أكثر في السماء».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d9%8a%d9%83%d8%b4%d9%81-%d8%a7%d9%84%d8%a7%d9%86%d9%81%d8%ac%d8%a7%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%b9%d8%b8%d9%8a%d9%85-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b8%d9%84%d9%85-%d8%b3%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%a7/">هل يكشف الانفجار العظيم المظلم سر المادة المظلمة؟</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: وليد محمد عبد المنعم

تدقيق: باسل حميدي

مراجعة: ميرڤت الضاهر

<a href="https://www.livescience.com/space/black-holes/astronomers-find-hundreds-of-hidden-black-holes-and-there-may-be-billions-or-even-trillions-more?fbclid=IwZXh0bgNhZW0CMTEAAR1JTsRflrDxnW1RJwV6O0Ox9fjsumuuj91zwV2Wbb3RK_UZqguPJ1o0sQM_aem_GP8XfEJK7QUKx8fa6Ze4Qw">المصدر</a>

اكتشاف مئات الثقوب السوداء المخفية ومؤشرات لوجود مليارات منها

intro-1699290125

توجد دعابة قديمة تشبه فكرة هذا المقال: الترموس يحافظ على الأشياء الساخنة ساخنة والأشياء الباردة باردة، لكن كيف؟

تكمن المفارقة في أن القائل لا يعلم كيف يعمل الترموس، مع أنه سؤال شائع الى حد بعيد. لا عيب في ألا تعلم كيف تعمل الأواني الفخارية، إضافةً إلى أن الإجابة شيقة إلى حد ما.

يعلم الجميع أن القوارير العازلة لا تعلم متى ينبغي أن تُبقي الأشياء ساخنة أو باردة، لذلك يصبح السؤال السابق: كيف تبقي القوارير العازلة الأشياء الساخنة ساخنة والأشياء الباردة باردة؟ الإجابة عن هذا السؤال تصبح أسهل قليلًا باستخدام بعض مبادئ الديناميكا الحرارية قديمة الطراز.

القوارير العازلة شائعة إلى حد ما اليوم، وتستخدم بشكل واسع للحفظ، فتبقي مثلًا الفاصولياء المطبوخة دافئة، لكن مثلما اختُرع الميكروويف أصلًا لغرض مرتبط بحيوانات التجارب، انبثقت القوارير العازلة من بحث غير مرتبط بالغذاء.

في أواخر القرن التاسع عشر، طور الكيميائي الفيزيائي الأسكتلندي جيمس ديوار آلة قادرة على إنتاج كميات كبيرة من الأكسجين السائل، إذ كانت المشكلة أن الأكسجين السائل يغلى في حدود -183 درجة مئوية، ولا توجد طريقة لحفظه باردًا لفترة كافية لدراسته.

كان يقاوم قوانين الديناميكا الحرارية -كما ينبغي له أن يفعل- خاصةً القانون الثاني الذي يفرض أن الحرارة تسري من الأماكن الأسخن إلى الأبرد، نعلم أن القانون الثاني يقول أكثر من ذلك، لكن هذا الفهم الخاص بالقرن التاسع عشر كافٍ للحديث عن الجهاز الذي يُبقي الفاصولياء دافئة.

تُفقد الحرارة في البيئة بثلاثة طرق: التوصيل، والحمل الحراري، والإشعاع. التوصيل هو انتقال الحرارة الذي يحدث بالاتصال المباشر وتنتقل الطاقة فيه بواسطة تصادمات بين الجزيئات والذرات، أما الحمل الحراري فيحدث في السوائل، إذ يصعد السائل الأسخن إلى أعلى النظام وينزل الأبرد، ما يخلق تيارات الحمل الحراري، وأما الإشعاع فيحدث بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة عندما تتحرك الذرات أو تهتز.

عندما تضع قهوة ساخنة في كوب، تُفقد الحرارة بواسطة التوصيل، لأن الذرات داخل كوبك تتصادم مع جوانبه ومع الهواء بالأعلى ناقلةً بعض طاقتها له، يساعد الحمل الحراري على إسراع الأمور، إذ ينقل السائل الأسخن للأعلى ليبرد بدوره حتى تتطابق درجة حرارة كوبك مع البيئة المحيطة.

ابتكر ديوار طريقة لإبطاء هذه العمليات بشكل ملحوظ، اقتصرت في حالته على الحفاظ على السائل باردًا، ففي 1892 ابتكر حلًا بسيطًا لكنه عبقري، فوضع ببساطة دورق معمل داخل دورق آخر، منفصلين بفراغ شبه كامل، تمنع طبقة الفراغ التوصيل والحمل الحراري داخل القارورة، واستخدم مادةً عاكسة لإبطاء الإشعاع.

يبطئ النظام تسخين أو تبريد السوائل والمواد بعزلها عن البيئة المحيطة، لم يحصل ديوار على براءة اختراع لهذا النظام الذي ابتكره، لكن سرعان ما تطورت قوارير أصغر عرفت بعد ذلك باسم الترموس، بعدما حصلت الشركة على براءة اختراع لها.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a3%d8%a8%d8%b1%d8%af-%d8%ac%d8%b2%d9%8a%d8%a1-%d9%83%d8%a8%d9%8a%d8%b1-%d8%a7%d9%84%d8%ad%d8%a7%d9%84%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%85%d9%88%d9%85%d9%8a%d8%a9/">علماء يصنعون أبرد جزيء كبير على الإطلاق، وله رابطة كيميائية غريبة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%b0%d8%a7-%d9%84%d8%a7-%d9%8a%d8%b5%d8%af%d8%a3-%d8%a7%d9%84%d8%b3%d8%aa%d8%a7%d9%86%d9%84%d8%b3-%d8%b3%d8%aa%d9%8a%d9%84%d8%9f/">لماذا لا يصدأ الستانلس ستيل؟</a>

ترجمة: وليد محمد عبد المنعم

تدقيق: تمام طعمة

<a href="https://www.iflscience.com/how-does-a-thermos-know-to-keep-hot-things-hot-and-cold-things-cold-78117?fbclid=IwY2xjawIrKRJleHRuA2FlbQIxMAABHV5PjYuqQHhUUZbnAMqRZ1zDDnUrBfdOI8aVulNDYAS063JEs-nfzhM97w_aem_g2niEjB75otTv1tDfXS7hA">المصدر</a>

كيف تعمل القارورة العازلة «الترموس»؟

Mars-surface

كان المريخ، المغبر والجاف والمكسو بالصحراء، في يوم ما غنيًا بالمياه، ليس فقط بحيرات، بل كانت فيه محيطات أيضًا، وفقًا لدراسة جديدة.

كشفت الملاحظات باستخدام رادار خارق للأرض عن تقاسيم تحت أرضية متناسقة مع شواطئ على الكوكب الأحمر منذ أربعة مليارات سنة، هذه بعض أفضل الأدلة حتى اليوم على أن المريخ كان قديمًا رطبًا جدًا لدرجة احتوائه على بحر شمالي، سماه الفريق البحثي بحر ديترونيليوس.

قال الجيولوجي بجامعة بينسلفانيا بينجامين كارديناس: «اكتشفنا أماكن بالمريخ تشبه تفاصيل شواطئ وأنهار قديمة، لقد وجدنا دليلًا على وجود رياح وأمواج ووفرة في الرمال، ما يمثل شاطئًا مناسبًا للإجازات».

تاريخ مياه المريخ لغز كبير، للوهلة الأولى يبدو الكوكب كأنه لم يشهد من قبل قطرة سائل، نظرًا إلى عواصف غباره الأسطورية.

قد يكون من السهل الاعتقاد أن المريخ كان دائمًا صخرة جافة، بيد أن مجموعة من الأدلة المتنامية والقوية تُظهر أن المريخ امتلك ليس فقط ماءً سائلًا على سطحه في وقت ما، بل كان السائل يجري بغزارة.

لا يوجد في الوقت الحاضر أي شك بشأن وجود المياه على المريخ، لكن تتمثل التساؤلات في: كم كانت كمية المياه هناك؟ وكم من الوقت مر على اختفائها؟ وكيف اختفت؟

«المحيطات مهمة على الكواكب، ولها أثر كبير في المناخ، فهي تشكل سطح الكواكب وتمثل بيئات محتملة للحياة، ومن هنا جاءت فكرة اتباع مسار الماء لاستكشاف المريخ، أكثر ما يحمسنا هو فرصة النظر تحت السطح في مكان نعتقد أنه قد كان محيطًا، لنرى ما يحتمل أن يكون رواسب شاطئية».

باستخدام بيانات مجمعة بواسطة جوالة المريخ زورونج التابعة لإدارة الفضاء القومية الصينية، توصل فريق صيني أمريكي مشترك إلى إجابة للسؤال الأول: على الأقل ما يكفي لملء محيط!

في أثناء تجوالها على سهل يوتوبيا بلانيتيا، استخدمت زورونج رادارًا خارقًا للأرض، لتأخذ قياسات للصخور بعمق يصل إلى 80 مترًا تحت سطح المريخ.

ترسل هذه التقنية موجات راديو داخل الأرض، عندما تصطدم الموجات بالمواد بمسافات متفاوتة، ترتد بأشكال مختلفة، ما يسمح بتشكيل خريطة ثلاثية الأبعاد لهياكل عميقة تحت الأرض.

وجدت دراسة سابقة مبنية على بيانات زورونج علامات تشير إلى وجود خط ساحلي، لكن هذا التفسير لم يؤكد، كشفت البيانات طبقات سميكة من المواد بطول مسار زورونج، تميل للأعلى باتجاه الساحل المفترض بزاوية مقدارها 15 درجة، مماثلة للسواحل القديمة المطمورة.

«لا تبدوا الهياكل كثبانًا رملية، بل فوهة اصطدامية، ولا تبدو تدفقات حمم بركانية، لذلك بدأنا نفكر في المحيطات».

تشبه اتجاهات تلك التقاسيم ما كانت عليه السواحل القديمة، كلاهما لديه الاتجاهات الصحيحة والميل الصحيح، ما يدعم فكرة وجود محيط لفترة طويلة من الزمن سمحت بحدوث تراكم الرمل كالشاطئ.

هذه السمات تقتضي وجود محيط سائل كبير، يتغذى بأنهار تكدس الرواسب، إضافةً إلى أمواج ومد وجزر، يقترح هذا أيضًا أن المريخ امتلك دورة مياه لملايين السنين -المدة التي تستغرقها مثل هذه الترسبات للتشكل على الأرض- لأن مثل هذه الترسبات لا تتشكل على حافة بحيرة.

«كلما كان المسطح المائي أكبر، كان المد والجزر أكبر، ووُجِدت المساحة والوقت لتشكل الرياح أمواجًا أضخم، تساعد الأمواج والمد والجزر على تشكيل الشواطئ».

لا يمتلك المريخ قمرًا مثل الأرض، إذ يمارس القمر التأثير الأكبر في المد والجزر على الأرض، لكن للشمس أيضًا تأثير في مد وجزر محيطات الأرض، لكن مد وجزر محيطات المريخ مختلف قليلًا عما اعتدناه على الأرض، لكنه موجود فعلًا، وتتولد الأمواج السطحية بواسطة الرياح التي يمتلكها المريخ بكثرة.

يعزز الاكتشاف الجديد قضية وجود ظروف الحياة التي نعرفها قديمًا على المريخ، ويقترح مكانًا للبحث عن إشارات لحياة قديمة على الكوكب الأحمر، إذا كنا نستطيع بلوغه مع المعدات الصحيحة.

«البيئة الساحلية التي تضم الماء واليابسة والغلاف الجوي كلها معًا، تُعد بيئات قابلة للحياة، وقد تساعد معرفة مكان هذه البيئات وزمانها على إرشادنا إلى المواقع التي اكتشفناها وكيفية تفسير الملاحظات الأخرى، مثل ملاحظات الأقمار الصناعية».

«السواحل هي مواقع عظيمة للبحث عن دليل لحياة ماضية، يُعتقد أن مهد الحياة على الأرض بدأ في مواقع كهذه، بالقرب من السطح الفاصل بين الهواء والمياه الضحلة».

يقترح البحث أن كثيرًا من مياه المريخ ربما ابتُلِعَت داخل جوفه، إذ تكمن اليوم في خزانات سائلة واسعة يصعب الوصول إليها، قد تكون هذه الورقة الجديدة قطعة أخرى لحل الأُحجية: وجود كمية كافية من الماء السائل لملء هذه الخزانات خلال ماضي المريخ الآسر الغامض.

الخطوة القادمة ستكون التعمق في دراسة فكرة المحيطات السائلة، ومحاولة وضع نماذج للأمواج والمد والجزر.

<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%a7%d9%84%d8%a7%d9%86%d9%82%d8%b3%d8%a7%d9%85-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b1%d9%8a%d8%ae%d9%8a-%d8%a7%d9%84%d8%ab%d9%86%d8%a7%d8%a6%d9%8a-%d8%ad%d9%84-%d8%a3%d9%87%d9%85-%d8%a3%d9%84%d8%ba%d8%a7%d8%b2/">الانقسام المريخي الثنائي: حل أهم ألغاز الكوكب الأحمر</a>

ترجمة: وليد محمد عبد المنعم

تدقيق: تمام طعمة

<a href="https://www.sciencealert.com/ancient-beaches-found-on-mars-reveal-the-red-planet-once-had-oceans?fbclid=IwZXh0bgNhZW0CMTAAAR2MJlDimaCC5UaDE2iWbfCgPMyEmbIkKuTXcKpanaKbHzCWHeeCW0HFJYQ_aem_Qgm7wdVh4bLTmUPxBww6Vg">المصدر</a>

شواطئ على المريخ: الكوكب الأحمر كان مغطى بالمحيطات!

rise-fall-string-theory-800x450-1

عندما ننظر إلى البيئة المحيطة بنا يبدو أننا نعيش على سطح مستوٍ، بفضل هذا التصور نستطيع التنقل داخل مدينة جديدة باستخدام خارطة، أي قطعة ورقية مسطحة -ثنائية الأبعاد- تعبّر عن كل الأماكن حولنا.

آمن بعض الناس في الماضي بأن الأرض مسطحة لهذا السبب، لكن يعلم معظمنا الآن أن هذا بعيد جدًا عن الحقيقة، إذ نعيش على سطح كرة عملاقة لها بعض النتوءات، كل من سطح الكرة والسطح المستوي فضاء ثنائي الأبعاد، أي إن بوسعنا المشي في أي اتجاه: الشمال والجنوب والشرق والغرب، لكن ما الفضاءات الأخرى المحتملة التي ربما نعيش فيها؟ أو ما الفضاءات ثنائية الأبعاد الأخرى حولنا؟

هنا يأتي دور مجال الطبولوجيا الهندسية، إذ يدرس علماء الرياضيات كل الفضاءات الممكنة في كل الأبعاد، ومصطلحات هذا المجال وأفكاره واسعة الانتشار في شتى المجالات، من تصميم شبكة استشعار آمنة، إلى تنقيب البيانات، أو نشر الأقمار الصناعية.
<h3>شكل الكون:</h3>
عندما نستكشف الكون الذي نعيش فيه، يبدو مثل فضاء ثلاثي الأبعاد، تمامًا كما يبدو سطح الأرض ثنائي الأبعاد. لكن إذا نظرنا إلى الكون إجمالًا، سيكون فضاءً أكثر تعقيدًا وغرابة من نسخة عملاقة ثلاثية الأبعاد.

في حين لا نحتاج إلى الطبولوجيا للتفريق بين سطح الكرة الأرضية وسطح كرة الشاطئ، فإن معرفة كل الفضاءات ثنائية الأبعاد مفيدة جدًا، منذ أكثر من قرن مضى أدرك علماء الرياضيات كل الفضاءات ثنائية الأبعاد الممكنة والكثير من خصائصها.

منذ مطلع الألفية تعلم علماء الرياضيات الكثير عن كل الفضاءات ثلاثية الأبعاد المحتملة، وبتنا نعرف الكثير مع إننا لا نملك فهمًا كاملًا لها كما في حالة الفضاءات ثنائية الأبعاد، مع هذه المعرفة يستطيع الفيزيائيون والفلكيون محاولة تحديد الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي نعيش فيه.

لا يُعرف الجواب بالكامل وتوجد الكثير من الاحتمالات المثيرة للاهتمام والمفاجئة، وتُصبح الخيارات أعقد إذا أخذنا في الحسبان الزمن بوصفه بُعدًا. إذ نلاحظ أن محاولتنا لوصف موقع شيء في الفضاء -مذنب مثلًا- تتطلب أربعة أرقام: ثلاثة تصف موقعه وواحد يصف زمن وجوده في هذا الموقع. بهذا نستطيع النظر في الفضاءات رباعية الأبعاد الممكنة وفي أي منها نعيش.
<h3>الطبولوجيا في الأبعاد العليا:</h3>
في هذه المرحلة، لا يوجد سبب للنظر في فضاءات ذات أبعاد أكثر من أربعة، فذلك هو أكبر عدد من الأبعاد قابل للتخيل يصف كوننا، لكن فرعًا في الفيزياء يسمى نظرية الأوتار يقترح أن للكون مزيدًا من الأبعاد.

توجد تطبيقات عملية للتفكير في فضاءات ذات أبعاد عليا، مثل التخطيط لحركة روبوت. لو افترضنا محاولة فهم حركة ثلاثة روبوتات تتحرك ضمن أرضية مستودع، بوسعنا وضع شبكة على الأرض تصف موقع كل روبوت بواسطة إحداثيات على الشبكة. لمّا كان كل من الروبوتات الثلاثة يتطلب إحداثيين اثنين، فنحتاج إلى ستة أرقام لوصف كل المواقع الممكنة للروبوتات. على هذا بوسعنا النظر إلى المواقع الممكنة للروبوتات بأنها فضاء سداسي الأبعاد.

تنطبق مسألة الفضاءات ذات الأبعاد العليا على أمثلة أخرى، من نمذجة حركة الكواكب والمركبات الفضائية إلى محاولة فهم شكل مجموعات البيانات الكبيرة.
<h3>عُقد مرتبطة:</h3>
يدرس الطوبولوجيون مسألة من نوع آخر: كيف يمكن لفضاء أن يستقر داخل آخر؟ إذا أمسكت مثلًا حلقة خيط معقودة، يصبح لديك فضاء أحادي الأبعاد -حلقة الخيط- داخل فضاء ثلاثي الأبعاد، غرفتك.

تُسمى هذه الحلقات: العُقد الرياضية. نمت دراسة العُقد بفضل الفيزياء أولًا، وسرعان ما أصبحت محور الطوبولوجيا، فهي ضرورية لكيفية فهم الفضاءات ثلاثية ورباعية الأبعاد، للحصول على بُنى متقنة ما زال الباحثون يحاولون فهمها. للعُقد تطبيقات كثيرة أخرى، مثل نظرية الأوتار في الفيزياء، أو تخليق الحمض النووي الريبي منزوع الأكسجين في علم الأحياء، أو عدم التناظر في الكيمياء.
<h3>في أي شكل نعيش؟</h3>
الطوبولوجيا الهندسية موضوع جميل ومعقد، وما زلنا نملك أسئلة لا حصر لها عن الفضاءات تحتاج إلى إجابات.

مثلًا، ما أبسط فضاء رباعي الأبعاد مغلق؟ كيف ترتبط العقد في الفضاءات ثلاثية الأبعاد بالأسطح في الفضاءات رباعية الأبعاد؟

الطبولوجيا مفيدة حاليًا في العلم والهندسة. الكشف عن ألغاز الفضاءات في كل الأبعاد سيكون قيّمًا جدًا لفهم العالم الذي نعيش فيه ولحل مسائل العالم الحقيقي.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الكون-ذا-البعدين/">ما مدى احتمالية أننا نعيش في كون ثنائي الأبعاد فقط؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/إن-كانت-الأبعاد-الإضافيّة-موجودة-فعلً/">إن كانت الأبعاد الإضافيّة موجودة فعلًا، فعليها أن تكون صغيرة للغاية</a>

ترجمة: وليد محمد عبد المنعم

تدقيق: محمد حسان عجك

<a href="https://www.sciencealert.com/science-of-knots-could-help-us-imagine-our-universes-weird-shape/">المصدر</a>

وليد محمد عبد المنعم

الأعمال

اكتشاف مئات الثقوب السوداء المخفية ومؤشرات لوجود مليارات منها

كيف تعمل القارورة العازلة «الترموس»؟

شواطئ على المريخ: الكوكب الأحمر كان مغطى بالمحيطات!

نظرية العُقد قد تساعدنا على تصور شكل الكون الغريب