studyhelpspr

<h1>دراسة يمكنها إثبات نظرية تطور المجرات!</h1>

<hr />

[caption id="attachment_22547" align="aligncenter" width="855"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/studyhelpspr.jpg"><img class=" wp-image-22547" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/studyhelpspr-300x180.jpg" alt="" width="855" height="513" /></a> مشهد خلاّب لمصفوفة مرصد آتاكاما المليمتري وما دون المليمتري الكبير (آلما ALMA)، التقط من ارتفاع 5.000 متر فوق مستوى سطح البحر في منطقة ألتيبلانو في تشيلي، وسط سلسلة جبال الأنديز. كانت مجرة درب التبانة في أوجها في تلك اللحظة بالذات، كما يمكن رؤية ضوء بروجي (وهج مخروطي الشكل) في الجزء السفلي من الصورة، يظهر من خلاله سطوع لكوكب الزهرة. تُعزى هذه الصورة إلى (يوري بالاتسكي)، مراصد كارنيجي.[/caption]

يقول عالم الفلك (كيسي بابوفيتش) من جامعة تكساس: »لكل منا رؤيته الخاصة للأحداث، حتى لمجرة درب التبانة. لكن الصورة ليست جذابة على الدوام كما تطفو على السطح في كثير من وسائل التواصل الاجتماعي«.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
يلاحظ بابوفيتش أن المجرات القرصية الكبيرة كمجرة درب التبانة، لم تكن على الدوام بنيات حلزونية منتظمة الشكل _على النحو التي نراه في الكون اليوم_ كمجرة دولاب الهواء. بل على العكس من ذلك، يعتقد بابوفيتش وغيره من الخبراء الدوليين _المتخصصين في تشكيل المجرات وتطورها_ أن أسلاف المجرات سواء كانت مجرة درب التبانة، المجرات القرصية، المجرات الحلزونية المماثلة، أو أي منها كانوا أصغر حجمًا وأقل تنظيمًا، بيد أنهم كانوا نشطين للغاية في أطوار شبابهم، قبل حوالي 8 إلى 10 مليار سنة.

في البحث المُشار إليه آنفا، الذي مولته (الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء الأمريكية_NASA)، و(مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية_NSF)، أوضح بابوفيتش وزملاؤه أن هذه الأنواع الفتية لمثل هذه المجرات كانت تَمور بنجوم جديدة بمعدل أسرع من أي فترة أخرى في فترات حياتها، ما يشير إلى أنها لابد أن تكون ثرية بالمواد المكوِّنة للنجوم بشكل مثير للدهشة. لدى العلماء الآن أدلة مُقنعة تُعد بمثابة أدلة قاطعة في سياق علم الفلك المجري.

مصفوفة (مرصد آلما ALMA) _التابع للمرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي_ هي مصفوفة من المَقارب الراديوية الضخمة والمتطورة للغاية، تقع على ارتفاع 16.500 قدم فوق مستوى سطح البحر في صحراء آتاكاما شمالي تشيلي. استخدمها فريق من علماء الفلك بقيادة بابوفيتش في دراسة أربعة أنواع من المجرات الفتية للغاية والمماثلة لمجرة درب التبانة، تبعد عنا حوالي 9 مليارات سنة ضوئية. أي أن هذا الفريق تمكن من رصدها كما بدت قبل 9 مليار سنة ضوئية. اكتشف الفريق أن كل مجرة من هذه المجرات كانت ثرية _بشكل مدهش_ بغاز أول أكسيد الكربون، وهو مادة تعقب رئيسية معروفة تُستخدم للكشف عن الغاز الجزيئي الذي يعد وقودًا لتشكيل النجوم.

أُعلنت نتائج الدراسة _التي توصل إليها الفريق_ في ورقة علمية أُرسلت لموقع (آرخايف الإلكتروني arXiv.org) التابع لمكتبة جامعة كورنيل، وتقرر نشرها في العدد الافتتاحي الخاص بعلم الفلك من مجلة الطبيعية في يناير/ كانون الثاني.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
يقول بابوفيتش، المؤلف الرئيسي للورقة العلمية، وعضو في معهد (جورج فيدياس وسينثيا وودز ميتشل) للفيزياء الأساسية وعلم الفلك التابع لجامعة تكساس: «استخدمنا مصفوفة مرصد آلما للكشف عن أنواع فتية من المجرات المماثلة لمجرة درب التبانة، ووجدنا أن هذه المجرات تحتوي بالفعل على كميات من الغاز الجزيئي أعلى بكثير من غيرها، وهو الغاز الذي من شأنه تأجيج تشكُّل النجوم بسرعة». يضيف قائلا: «إنني أُشبِّه هذه المجرات بالفتية المراهقين الذين يستهلكون كميات هائلة من الطعام اللازمة لنموهم خلال سِنِيّ مراهقتهم».
فضلا عن بابوفيتش، فإن فريق البحث يشمل أيضًا زميلي جامعة تكساس عالم الفلك (رايان كوادري)، وعالمة الفلك (كيم- في واي تران)، علاوة على علماء فلك من كل من: مرصد (ليدن) في هولندا، جامعتي (سوينبرن وماكواري) الاستراليتين، المراصد الوطنية لعلم الفلك البصري_NOAO، جامعة (تكساس) الأمريكية، مرصد (ليون) في فرنسا، ومعهد (ماكس بلانك) لعلم الفلك في ألمانيا.

[caption id="attachment_22548" align="aligncenter" width="858"]<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-studyhelpspr.jpg"><img class=" wp-image-22548" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-studyhelpspr-300x180.jpg" alt="" width="858" height="515" /></a> صورة مُرَكبَّة التقطها مِقراب هابل الفضائي للغاز الجزيئي _مُشارًا إليه باللون الأحمر_ لأربع مجرات فتية شبيهة بمجرة درب التبانة. درسها عالم الفلك كيسي بابوفيتش من جامعة تكساس وزملاؤه باستخدام مصفوفة مرصد آلماALMA_. الصور المُلتقطة للغاز الجزيئي بمِقراب هابل أكثر وضوحًا بكثير من تلك المُلتقطة من مرصد آلما. لذا، حين يبدو الغاز هنا كهالة، فإن بابوفيتش يقول: »من المرجح أن يكون ذلك بسبب تداخله مع ضوء النجوم الموجود في المجرات«.<br />تُعزى هذه الصورة إلى المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي.[/caption]

على الرغم من أن الوفرة النسبية للغاز المُشكِّل للنجوم تبلغ ذروتها في هذه المجرات، إلا إن بابوفيتش يعتقد بأن تشكيلها لم يكتمل بعد، وأنها أصغر نسبيًا من مجرة درب التبانة كما نراها اليوم. تشير معطيات مرصد آلما الجديدة إلى أن النسبة العظمى من كتلة هذه المجرات تكون في الغاز الجزيئي البارد بدلًا من النجوم، على عكس الحالة الراهنة لمجرة درب التبانة؛ حيث تفوق الكتلة الموجودة في النجوم الكتلة الموجودة في الغاز بنسبة 10 إلى 1. من شأن هذه الملاحظات المساهمة في تكوين صورة كاملة لكيفية تطور المادة في المجرات المماثلة لحجم لمجرة درب التبانة، وكيفية تشكُّل مجرتنا، على حد تعبيره.

يقول بابوفيتش، عضو هيئة تدريس في قسم الفيزياء والفلك في جامعة تكساس منذ عام 2008، ويشغل منصب أستاذ في الفيزياء التجريبية: «توجد معظم النجوم اليوم في مجرات مماثلة لمجرة درب التبانة، لذا فإننا من خلال دراسة كيفية تشكل المجرات المماثلة لمجرة درب التبانة، قد نصل إلى فهم لمواقع النجوم الأكثر مثالية في الكون».

ويضيف قائلا: «يتضح من أبحاثنا الحالية أن المجرات المماثلة في كتلتها لمجرة درب التبانة تكدس معظم الغاز الموجود فيها لمليارات السنين القليلة الأولى من تاريخها. حيث إنها تمتلك في تلك المرحلة معظم الوقود الذي تحتاجه لإنتاج النجوم التي ستحتوي عليها لاحقًا».
يُؤكد وجود احتياطيات كبيرة من الغاز ملاحظات الفريق السابقة، حيث قدمت أول صور ملموسة تعرض قصة تطور مجرة درب التبانة التي لم تكن معروفة من قبل على الإطلاق. من بين تفاصيل أخرى، كشفت دراستهم النقاب عن أن معدل مواليد النجوم هو أعلى 30 مرة مما هو عليه الحال في مجرة درب التبانة في الوقت الحاضر؛ حيث يبلغ المعدل قرابة نجم كل سنة مقارنة بحوالي 30 نجم في السنة، قبل 9.5 مليار سنة.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
يقول بابوفيتش: «بفضل مصفوفة مرصد آلما والآليات المتقدمة الأخرى _التي تسمح لنا إمعان النظر فيما كان قبل نحو تسع مليارات سنة، لتحليل المجرات التي يحتمل أن تكون على غرار سلف مجرة درب التبانة_ يمكننا بالفعل إثبات ما تشير إليه ملاحظاتنا».

مُنح بابوفيتش وفريقه في الآونة الأخيرة المزيد من الوقت بمرصد آلما، لإحراز تقدم ملموس في دراسة درجة حرارة وكثافة الغاز المُكوّن للنجوم، الذي يساعد في قياس ورسم تحولاتها وأطوارها المختلفة، ووضع تصور للتأثيرات ذات الصلة داخل المجرات. يقول بابوفيتش: «إن هذا سوف يكشف لنا الطريقة التي شكَّلت بها هذه المجرات النجوم التابعة لها بهذه الوتيرة السريعة مقارنة بالظروف الحالية».

يُعدُّ بابوفيتش، كوادري وتران من بين قلة قليلة من علماء الفلك في أنحاء العالم الذين قضوا سنوات في دراسة مجرات بعيدة مُختارة بعناية، مماثلة في كتلتها لكتلة سلف مجرة درب التبانة، التي كُشِف عنها النقاب في مشروعين لدراسة أعماق سماء الكون، هما: (مشروع المُجَمَّع الكوني لدراسة خارج المجرة العميق بالأشعة تحت الحمراء القريبة) و(مشروع دراسة تطور أربع من المجرات النجمية). تجاوز الفريق نطاق مرصد آلما؛ إذ استخدم في بحثه الملاحظات الواردة من مِقرابي هابل وسبيتزر الفضائيين التابعين لناسا، ومِقراب هيرشل الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوربية. كما وفرت صور هابل _المُلتقطة من مشروع المُجمَّع الكوني لدراسة خارج المجرة العميق بالأشعة تحت الحمراء القريبة_ معلومات تفصيلية حول أحجام المجرات، وكيفية تطورها. بينما ساعدت عمليات الرصد بالأشعة تحت الحمراء _البعيدة الصادرة عن مِقرابي سبيتزر وهابل_ علماء الفلك على تتبع معدل تكوين النجوم.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
يمكن الإطلاع على الورقة العلمية للفريق على الإنترنت تحت عنوان:«احتياطيات الغاز الجزيئي الكبيرة الموجودة في أسلاف المجرات المماثلة في كتلتها لمجرة درب التبانة قبل 9 مليارات سنة» "Large Molecular Gas Reservoirs in Ancestors of Milky Way-Mass Galaxies 9 Billion Years Ago"، بالإضافة إلى الصور والتعليقات ذات الصلة.

<hr />

ترجمة: د. خالد أبو زهرة
تدقيق: آلاء أبو شحوت

<span style="color: #0000ff;"><em><a style="color: #0000ff;" href="http://m.phys.org/news/2016-12-galaxy-evolution-theory.html" target="_blank">المصدر</a></em></span>

دراسة يمكنها اثبات نظرية تطور المجرات !

Quantum_Physicsdreamstime_xxl_60222747

هناك معضلة رياضياتية مستعصية الحل على الإطلاق كامنة وراء القضايا الأساسية في فيزياء الجسيمات وفيزياء الكم، طبقًا للعلماء العاملين في كلية لندن الجامعية University College London (UCL)، وجامعة كمبلوتنسي في مدريدUniversidad Complutense de Madrid (UCM) - معهد العلوم الرياضياتية Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT)، وجامعة ميونخ التقنية Technical University of Munich (TUM).

وهي المعضلة الرئيسية الأولى في الفيزياء التي يمكن فيها إثبات قيد أساسي من هذا القبيل.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وتُعد النتائج التي تم التوصل إليها ذات أهمية بالغة؛ لأنها تُظهر أنه حتى ولو كان هناك وصفًا كاملًا وتامًا للخصائص المجهرية الميكروسكوبية- microscopic للمادة، فإن ذلك ليس كافيًا للتنبؤ بسلوكها العياني الماكروسكوبي- macroscopic.

والفجوة الطيفية spectral gap الصغيرة- وهي الطاقة اللازمة لنقل الإلكترون من حالة الطاقة الأدنى إلى الحالة المُثارة- هي السمة الرئيسية لأشباه الموصلات- semiconductors.

وبطريقة مماثلة، تلعب الفجوة الطيفية دورًا هامًا في العديد من المواد الأخرى.

فعندما تصبح هذه الطاقة صغيرةً جدًا، أي عندما تُغلق الفجوة الطيفية، يصبح من الممكن انتقال المادة إلى حالة مختلفة تمامًا.

وخير مثال على ذلك: عندما تصبح المادة ذات موصلية فائقة.

ومن الناحية الرياضياتية، يُعدُّ التعميم الاستقرائي المنطلق من وصف مجهري للمادة عمومًا إلى المادة على المستوى العياني أحد الأدوات الرئيسية المستخدمة في البحث عن المواد التي تُظهر موصلية فائقة في درجة حرارة الوسط المحيط، أو غيرها من الخصائص المرغوبة.

ومع ذلك، تُشير إحدى الدراسات المنشورة اليوم في مجلة الطبيعة Nature إلى القيود الحاسمة لهذه المقاربة.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وباستخدام الرياضيات المتطورة، برهن المؤلفون على أنه: حتى ولو كان هناك وصف مجهري كامل لإحدى المواد الكمومية، فإن مسألة تحديد ما إذا كان لها فجوة طيفية أم لا هي في الواقع مسألة غير قابلة للدحض أو الإثبات.

وقال د. توبي كوبيت - Toby Cubitt المؤلف المشارك من قسم علوم الحاسوب بكلية لندن الجامعية: «يُشتهر آلان تورنج Alan Turing بدوره في فك الشيفرة السرية التي تنتجها آلة إنجماEnigma Machine .

ولكنه يُعدُّ الأكثر شهرة من بين علماء الرياضيات وعلماء الحاسوب بالبرهنة على أن قضايا رياضياتية معينة ’لا يمكن إثباتها أو دحضها‘، فهذه القضايا ليست صادقة أو كاذبة، ولكنها أبعد من أن تتناولها الرياضيات.

وما أوضحناه هو: أن الفجوة الطيفية هي إحدى هذه القضايا التي لا يمكن إثباتها أو دحضها.

وهذا يعني أنه لا يمكن أن تكون هناك طريقة عامة لتحديد ما إذا كان للمادة التي تصفها ميكانيكا الكم فجوة طيفية أم لا؛ مما يحد من المدى الذي يمكننا فيه التنبؤ بسلوك المواد الكمومية، بل وربما فيزياء الجسيمات الأولية».
<h3>جائزة المليون دولار!</h3>
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
والمعضلة الأكثر شهرة المتعلقة بالفجوات الطيفية هي ما إذا كانت النظرية التي تحكم الجسيمات الأولية للمادة ذاتها- أي النموذج العياري لفيزياء الجسيمات- تتضمن فجوة طيفية أم لا (تخمين يانج- ميلز عن فجوة الكتلة).

وتشير تجارب فيزياء الجسيمات- كما في التجارب التي جرت في مختبرات المنظمة الأوربية للأبحاث النووية (سيرن) CERN- والحسابات الرقمية التي جرت على الحواسيب الفائقة إلى وجود فجوة طيفية.

وعلى الرغم من رصد معهد كلاي للرياضيات Clay Mathematics Institute جائزة قدرها مليون دولار لمن يتمكن من إثبات ذلك رياضياتيًا باستخدام معادلات النموذج العياري، فإن أحدًا لم يتمكن من إثبات ذلك حتى الآن.

وأضاف د. كوبيت قائلًا: «من الممكن أن تكون معضلة ما قابلة للحل في حالات بعينها، وحتى عندما لا تكون المعضلة العامة قابلة للإثبات أو للدحض؛ وحينذاك قد يفوز شخص ما بجائزة المليون دولار المرصودة.

بيد أن النتائج التي توصلنا إليها تكشف عن إمكانية أن تكون بعض من هذه المعضلات الكبرى المُثارة في الفيزياء النظرية مستعصية الحل على الإطلاق.»

وأردف المؤلف المشارك البروفسور مايكل وولف- Michael Wolf من جامعة ميونخ للتقنية قائلًا: «كنا نعلم بإمكانية وجود المعضلات التي ليست قابلة للإثبات أو للدحض من حيث المبدأ منذ أعمال تورنج وغودل في ثلاثينات القرن المنصرم.

ولكن هذه المعضلات لم تكن تتعلق سوى بالزوايا المجردة للغاية لعلم الحاسوب النظري والمنطق الرياضياتي حتى الآن.

ولم يكن أحد قد حمل إمكانية وجودها بحق في قلب الفيزياء النظرية على محمل الجد من قبل.

بيد أن النتائج التي توصلنا إليها أدت إلى تغيير هذه الصورة.

ومن منظور فلسفي، فإنها تتحدى أيضًا وجهة النظر الاختزالية- reductionism، باعتبار أن العقبة الشاقّة تكمن على وجه التحديد في اشتقاق الخصائص العينية من الوصف المجهري».
<h3>أنباء واعدة</h3>
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
قال المؤلف المشارك البروفسور ديفيد بيريز جارسيا- David Pérez-García من جامعة كمبلوتنسي في مدريد، ومعهد العلوم الرياضياتيّة: «وعلى الرغم من ذلك، فليست الأخبار كلها سيئة.

ويرجع سبب استحالة حل هذه المعضلة عمومًا إلى أن النماذج تُبدي سلوكًا غريبًا للغاية عند هذا المستوى، وهو السلوك الذي يُحبط بالأساس أية محالة لتحليلها.

بيد أن هذا السلوك الغريب يتنبأ أيضًا بمولد فيزياء جديدة وغريبة للغاية، والتي لم يسبق لها مثيل من قبل.

وعلى سبيل المثال، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن إضافة ولو جسيم واحد لكتلة من المادة- أيًّا كان عِظمُ حجمها- يمكن من حيث المبدأ أن يؤدي إلى تغيير خصائصها بصورة مثيرة.

وكثيرًا ما تُستغل مثل هذه الفيزياء الجديدة في التكنولوجيا بعد حين من الدهر».

ويتفكر الباحثون الآن فيما إذا كانت نتائجهم التي توصلوا إليها تتجاوز نطاق النماذج الرياضياتية الصورية الناتجة عن حساباتهم إلى مواد كمومية أكثر واقعية يمكن التحقق منها في المختبر.

<hr />

<ul>
 	<li>ترجمة: د. خالد أبو زهرة</li>
 	<li>تدقيق: رؤى درخباني</li>
 	<li>تحرير: ناجية الأحمد</li>
 	<li><a href="https://phys.org/news/2015-12-quantum-physics-problem-unsolvable-godel.html" target="_blank" rel="noopener">المصدر </a></li>
</ul>

إثبات أن معضلة فيزياء الكم مستعصية على الحل

1489615804-teleportation

أصبح النقل الآني الكمومي عن بُعد حقيقيا بفضل التشابك الكمومي.

يقع النقل الآني عن بُعد Teleportation في صميم نطاق الخيال العلمي science fiction. وقد لا نكون قادرين على نقل الأشياء أو الأشخاص من مكان لآخر في غمضة عين، إلا أن هناك سيناريوهات يمكن فيها تحقيق ذلك.

وليس النقل الآني عن بُعد ممكنا فقط، بل إنه يتحقق على أرض الواقع بالفعل في مختبرات الفيزياء في كافة أرجاء العالم.

ويجب علينا بالطبع أن نكون حذرين بشأن ما نعنيه بالضبط بمصطلح «النقل الآني عن بُعد»، فهناك ثلاثة أنواع مختلفة من النقل الآني عن بُعد، أولها النقل الآني عن بُعد عبر ثقب دودي wormhole، أو شيء من هذا القبيل، حيث يُنقل جسدك إلى مكان آخر ببساطة.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وهناك نوع آخر من النقل الآني عن بُعد كالموجود في فيلم «الهجرة إلى النجوم» Star Trek، حيث تتفكك الجزيئات التي يتكون منها جسدك، ثم تُرسل في حزمة من الأشعة إلى مكان آخر ليُعاد تجميعها بالطريقة ذاتها.

وهناك نوع ثالث من النقل الآني عن بُعد، وهو النوع الذي يثير معضلة فلسفية، حيث يجرى مسح لجسدك بجهاز للأشعة، ثم تُرسل المعلومات إلى مكان آخر لتُستخدم هذه المعلومات في بناء جسد جديد كلية من مواد مختلفة، وسنتحدث الآن عن النوع الأخير.

تبين أن هذا النوع من النقل الآني عن بُعد، والذي يتضمن مسحًا بالأشعة وإعادة التجميع، ممكن فعلا بفضل خاصية من خصائص ميكانيكا الكم تُدعى «بالتشابك الكمومي» Quantum Entanglement.

ويحدث التشابك الكمومي عندما يجبر جسيمين أو أكثر على البقاء في حالات تبادل حصري Mutually Exclusive؛ أي أن معرفة حالة أحدهما يقود آنيًا إلى معرفة حالة الآخر.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
والآن، فكر في الأمر كما لو كنت تطلب وجبة جاهزة في مطعم للوجبات السريعة.

فإذا طلبت شطيرة لحم مشوي وشطيرة دجاج مشوي، فإنك لا تعرف أيهما لحم مشوي وأيهما دجاج مشوي قبل فتح العلبتين.

ولكن بمجرد أن تفتح أحدهما، فإنك ستعرف على الفور ما بداخل العلبة الأخرى دون النظر إليها.

وهذا الأمر صحيح بغض النظر عن مدى بُعد العلبة الثانية.

ويصدق الأمر ذاته على الجسيمات الكمومية.

فإذا كان لديك جسيمان في حالة تشابك، فإن معرفتك بحالة أحدهما ستخبرك تلقائيا بحالة الجسيم الآخر أيضًا.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وكما هو الحال مع الوجبة السريعة بالضبط، فإن هذا الأمر لا يعتمد على المسافة، ما يعني أن بإمكاننا استخدام التشابك كطريقة لانتقالنا آنيا عن بُعد.

من هنا، والباقي بسيط.

فإذا أخذنا جسيمين، وجعلناهما في حالة تشابك، وأرسلنا أحدهما إلى القمر، فيمكننا استخدام خاصية التشابك تلك لنقل شيء ما بينهما آنيا عن بُعد.

بالمثل، إذا كان لدينا جسيم نريد نقله آنيا عن بُعد، فإن كل ما يلزمنا القيام به هو جعل ذلك الجسيم في حالة تشابك.

وتتطلب العملية الفعلية اللازمة للقيام بذلك قدرا قليلا من الرياضيات وبعض الإعدادات والملاحظات الدقيقة.

وبعد ذلك، فإن الأمر لا يزيد عن ملاحظة للجسيم الذي تريد نقله آنيا عن بُعد، والذي يُرسل تلك المعلومات للجسيم الآخر المتشابك معه على سطح القمر.

وبهذه البساطة، فإن الجسيم يكون قد جرى نقله آنيا عن بعد، بافتراض أن لديك ما يكفي من المواد الخام على الجانب الآخر.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
بيد أن عملية نقل الأجسام الكبيرة أو الأشخاص آنيا عن بُعد لن تحدث في وقت قريب على ما يبدو؛ إذ أن طريقة الإبقاء على الجسيمات في حالة تشابك لفترة طويلة من الزمن، أو ديمومة وجودها على هذه الحال عبر مسافات طويلة- ناهيك عن الأجسام الأكبر من بضع ذرات- تتجاوز نطاق التكنولوجيا الحالية.

غير أن هذه التجربة قد أُجريت عدة مرات على جسيمات صغيرة، وقد تمكن العلماء من نقل كثير من الإلكترونات والفوتونات، بل وجزيئات بأكملها، عشرات الأميال آنيا عن بُعد. ولعل هذه التكنولوجيا نفسها سوف تُستخدم لإرسالك أو لإرسال أحفادك إلى القمر ذات يوم.

<hr />

<ul>
 	<li>ترجمة: د. خالد أبو زهرة</li>
 	<li>تدقيق: إبراهيم صيام</li>
 	<li>تحرير : رغدة عاصي</li>
 	<li><a href="http://www.popularmechanics.com/science/a25699/how-quantum-teleportation-works/" target="_blank" rel="noopener">المصدر</a></li>
</ul>

ما آلية عمل النقل الآني الكمومي عن بعد؟

LadyBajaji.11498

صورة حديثة التقطها مِقراب هابل الفضائي تُبين الحجم والتنوع المُذهلين لعنقود المجرات أيبل 370 Abell.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-98.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-34310" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-98.jpg" alt="" width="623" height="608" /></a>

يا إلهي، إن عنقود المجرات أيبل 370 زاخر بالمجرات!

تُعزى هذه الصورة إلى: الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا NASA)، ووكالة الفضاء الأوربية (إيسا ESA)، وجي. لوتز J. Lotz، وفريق مِقراب هابل HFF Team لاستكشاف أقاصي الكون.

هناك حوالي 100 بليون نجم في مجرة درب التبانة، وهي المجرة التي تتبع لها مجموعتنا الشمسية.

ويعد ذلك تقديرًا متحفِّظا، والذي يعتمد على كتلة المجرة.

(وتشير تقديرات أخرى إلى أن عددها في أي مكان يصل إلى 400 بليون نجم).
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
ومجرتنا ليست المجرة الوحيدة في السماء.

واعتقد علماء الفلك لفترة طويلة، واستنادًا إلى تحليل لحقل هابل العميق Hubble Deep Field- صورة تعريض طويلة جدًا لمساحة صغيرة من السماء، والزاخرة أساسًا بالمجرات البعيدة- أنه ربما كان هناك 200 بليون مجرة، وتحتوي كل منها على بلايين البلايين من النجوم.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وفي العام 2016، أدرك علماء الفلك أنه يجب أن يكون هناك أيضًا الكثير من المجرات التي كانت خافتة وبعيدة جدًا، والتي تظهر في حقل هابل العميق، وهو ما يعني أن العدد الإجمالي للمجرات ربما كان أعلى بعشر مرات على الأقل مما سبق، مما يجعل عددها 2 تريليون مجرة.

(وإذا كنت مستمرًا في العد، فإن عدد النجوم في الكون من شأنه أن يصل في المنطقة المجاورة لنا إلى حوالي مائتي بليون تريليون نجم، أي 2 وأمامها 23 صفر).

ولا تُظهر الصورة التي التقطها مِقراب هابل الفضائي أعلاه، سوى جزءًا صغيرًا جدًا من تلك المجرات: عنقود المجرات أبيل 370، والذي يبعد عن الأرض حوالي 4 بليون سنة ضوئية.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
وترتبط هذه المجموعة من المجرات ببعضها البعض على نحو غير محكم عن طريق قوى الجذب التثاقلية المتبادلة بينها.

ويمكنك أن ترى أن العديد من المجرات تبدو ممطوطة أو مُشوَّهة نتيجة للتأثير العدسي التثاقلي gravitational lensing، والذي يحدث عندما تؤدي الكتلة الهائلة للعنقود المجرّي إلى تشويه مسارات الضوء الآتية من وراءه.
<div class="custom-ads-5-6"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script><ins class="adsbygoogle ibis-ads-1256" style="display: inline-block;" data-ad-client="ca-pub-1014613170440504" data-ad-slot="7083709560"></ins><script>(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});</script></div>
بل إن بعضها يظهر في أكثر من موضع بسبب شكل التموجات في الزمكان.

ويحتوي العنقود المجري أيبل 370 على عدة مئات من المجرات فحسب، وهو ما يعني أنه لا يزال هناك الكثير مما يتعين على هابل رصده.

<hr />

<ul>
 	<li>ترجمة: د. خالد أبو زهرة</li>
 	<li>تدقيق: أسمى شعبان</li>
 	<li>تحرير:عيسى هزيم</li>
 	<li><a href="https://cosmosmagazine.com/space/a-universe-full-of-galaxies" target="_blank" rel="noopener">المصدر</a></li>
</ul>

خالد أبو زهرة

الأعمال

دراسة يمكنها اثبات نظرية تطور المجرات !

إثبات أن معضلة فيزياء الكم مستعصية على الحل

ما آلية عمل النقل الآني الكمومي عن بعد؟

كون زاخر بالمجرات