yE4M3QQdXzxvjsiTFUn765

أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا أن عام 2020 كان أشد الأعوام التي سُجلت على كوكب الأرض حرارةً، متفوقًا على عام 2016 بعُشر درجة مئوية. درجات الحرارة قريبة بما يكفي لتقع ضمن هامش خطأ العلماء؛ لذلك اعتبروها العلماء علاقة احصائية.

وجد علماء وكالة ناسا أن متوسط درجات الحرارة العالمية في عام 2020 كان أكثر دفئًا مما كان عليه في متوسط 30 عامًا بين عام 1951 و1980 بمقدار درجة مئوية واحدة.

وجدت دراسة أخرى عن الاحتباس الحراري أجرتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أن عام 2020 كان في الواقع ثاني أدفأ عام على الإطلاق، بعد عام 2016؛ وربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن باحثي الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي قارنوا متوسط درجة الحرارة السنوي بمتوسط 100 عام بين 1901 و2000.

رغم ذلك قد تساعد البيانات في تفسير السبب وراء ارتفاع أزمة المناخ إلى مستويات جديدة في عام 2020، وخاصةً في الولايات المتحدة.

لا يستطيع العلماء تحديد ما إذا كانت عاصفةً فرديةً أو حريقًا سبَّبه تغير المناخ مباشرةً؛ لأن العديد من العوامل تساهم في كل حدث. لكن الخبراء يتفقون أن الطقس يزداد تطرفًا مع ارتفاع درجة حرارة الأرض.

ذكر جافين شميدت، مدير معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لوكالة ناسا في بيان صحفي: «إن السنوات السبع الماضية كانت أدفأ سبع سنوات مسجلة، دالة على اتجاه الاحترار المستمر والدراماتيكي».
<h3>يرتبط الطقس المتطرف بارتفاع درجات الحرارة</h3>
قد لا يكون من قبيل المصادفة أن الأعوام الأشد حرارة على كوكب الأرض كانت مبتلاة بطقس غريب.

اندلعت حرائق الغابات في شرق أستراليا في يناير، وفي أمريكا الجنوبية اشتعلت النيران في أوسع الأراضي الرطبة الاستوائية على الأرض، وضرب إعصار غوني الفلبين برياح مستمرة بلغت 195 ميل في الساعة (313 كم/ساعة) ما يجعله أقوى إعصار استوائي يضرب اليابسة في التاريخ، وقد انفصل نهر جليدي ضخم عن جرف جليدي في غرينلاند وانجرفت إلى البحر.

أظهرت الأبحاث أن تغير المناخ يساهم في زيادة قوة الأعاصير، وموجات الحرارة الشديدة، وحرائق الغابات الأكبر والأكثر تدميرًا، وهطول الأمطار الغزيرة التي يمكن أن تسبب الفيضانات.

قال جيم كوسين، عالم الغلاف الجوي في الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي، لصحيفة الجارديان: «إن الاحترار العالمي لن يؤدي بالضرورة إلى زيادة تكوين العواصف المدارية عمومًا، ولكن عندما نحصل على عاصفة فمن المرجح أن تصبح أقوى، والعواصف القوية هي ما يهمنا حقًا».

ربطت بعض الدراسات بين ارتفاع درجة حرارة المناخ ووصول الدوامة القطبية المألوف الآن عند خطوط العرض المعتدلة. حتى إن ارتفاع درجات الحرارة قد يؤدي إلى هبوب عواصف رعدية وتولّد أعاصير.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/14847541198082.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-98071" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/14847541198082.jpg" alt="عام 2020 كان الأشد حرارة على الأرض منذ بدء السجلات - متوسط درجات الحرارة العالمية في عام 2020 - ارتفاع درجة حرارة الأرض" width="428" height="321" /></a>

خسرت الولايات المتحدة 95 مليار دولار أمريكي في أضرار الكوارث المناخية

لا يوجد جزء من الولايات المتحدة نجا من كارثة في العام الماضي، فموجات الحرارة جفَّفت الغرب، ودوامة قطبية برَّدت الشمال الشرقي. وأجبرت حرائق الغابات في شمال غرب المحيط الهادئ وروكي عشرات الآلاف من الناس على إخلاء منازلهم في أواخر الصيف.

حُرِقت أربعة ملايين فدان في كاليفورنيا -أكثر من ضعف الرقم القياسي السابق للولاية- وتسببت الحرائق في مقتل 31 شخصًا على الأقل في كاليفورنيا، وتسعة في أوريغون، وواحد في واشنطن.

وشهدت كولورادو أيضًا ثلاثة من أكبر أربعة حرائق في تاريخ الولاية. ذكر الصحفي إريك هولثاوس أن المنطقة لم تشهد حريقًا على هذا النطاق منذ ألف عام.

في الوقت نفسه، كان عدد الأعاصير التي انهالت على طول الخليج والسواحل الجنوبية الشرقية أكثر من أي عام آخر في التاريخ المسجل.

بحيرة تشارلز، لويزيانا لم يكن لديها الوقت للتعافي من إعصار واحد قبل الضربة التالية. دمر إعصار لورا المنازل برياح بسرعة 150 ميل/ساعة (240 كم/ساعة). وبعد ستة أسابيع، أغرق إعصار دلتا أكثر من 38 سم من الأمطار.

وقد عانى وسط الولايات المتحدة القارية من عواصف وفيضانات قياسية والأعاصير.

وفي الإجمال، شهدت الولايات المتحدة 22 كارثة من كوارث الطقس والمناخ في عام 2020 كلفت البلاد مليار دولار أميركي من الأضرار أو أكثر، حتى أنها حطمت رقمًا قياسيًا سنويًا سابقًا بلغ 16 كارثة في عام 2017.

وطبقًا للإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي، فإن الكوارث الـ22 ارتبطت سبع منها بالأعاصير المدارية، و13 بعواصف شديدة، وواحدة بالجفاف، وواحد بحرائق الغابات، وبلغت الخسائر 95 مليار دولار أميركي.
<h3>لا مكان للاختباء</h3>
إن ارتفاع حرارة الأرض بمرور الوقت يوضح أمرًا واحدًا على نحو متزايد: فقريبًا، إن لم يكن بالفعل، لن يكون هناك مكان للاختباء من العواقب المدمرة لسلوك البشر في تغيير المناخ.

والواقع أن الحرارة الشديدة قد تجعل بعض المناطق في مختلف أنحاء الولايات المتحدة، والشرق الأوسط، وأستراليا غير صالحة للعيش في الصيف. ويتوقع العلماء أن تسوء العواصف والحرائق الشديدة أيضًا. كل ذلك يمكن أن يؤدي إلى أزمة قوية في إنتاج الغذاء.

من المتوقع أيضًا أن تنفد المياه من بعض المدن. إذ يتوقع الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ انخفاضات حادة في الموارد المائية تؤثر على 8٪؜ من سكان العالم من 2021 إلى 2040.

غابات الأمازون المطيرة، والشعاب المرجانية على مستوى العالم، والغطاء الجليدي في جرينلاند، كلها معرضة لخطر الانهيار. والقطب الشمالي في طريقه إلى خسارة المزيد من الجليد هذا القرن مقارنة بأي نقطة منذ العصر الجليدي الأخير. وبحلول عام 2100، قد يبتلع ارتفاع مستويات سطح البحر مدنًا، مثل: نيو أورليانز وبوسطن وفينس ولاجوس وجاكرتا؛ فيدفع بذلك موجات من اللاجئين إلى الداخل.

قال شميدت: «سواء كان عام واحد رقمًا قياسيًا أم لا، فهو ليس بهذه الأهمية حقًا فالأشياء المهمة ذات اتجاهات طويلة الأجل. مع هذه الاتجاهات، ومع تزايد التأثير البشري على المناخ، علينا أن نتوقع استمرار تحطيم الأرقام القياسية».

نشرت هذه المقالة من قبل Business lnsider.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=80352">حرائق الغابات الأسترالية مرعبة.. والأسوأ لم يأت بعد</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=52954">دراسة: البشر سيموتون بأعداد هائلة بسبب موجات الحر</a>

ترجمة: محمد أيمن زيدان

تدقيق: حنين سلَّام

<a href="https://www.sciencealert.com/nasa-says-2020-was-basically-the-hottest-year-on-earth-since-records-began">المصدر</a>

عام 2020 كان الأشد حرارة على الأرض منذ بدء السجلات

astronautfallinginblackhole

لحل ألغاز الثقوب السوداء، على الإنسان أن يغامر بالدخول إلى أحدها. ومع ذلك، توجد شروط معقدة إلى حد ما. يمكن الإنسان القيام بذلك فقط إذا كان الثقب الأسود هائل الحجم ومعزولًا، وإذا كان الشخص الذي يدخل الثقب الأسود لا يتوقع الإبلاغ عن النتائج لأي شخص في الكون بأكمله.

درس الفيزيائيون الثقوب السوداء، وإن كان ذلك من مسافة آمنة جدًا. الثقوب السوداء من بين أكثر الأجسام الفيزيائية الفلكية وفرةً في الكون.

هذه الأجسام المثيرة تبدو عنصرًا أساسيًا في تطور الكون، من الانفجار العظيم حتى يومنا هذا. ربما كان لها تأثير في تشكل الحياة البشرية في مجرتنا.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-7.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-98508" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-7.jpg" alt="شخص يسقط في ثقب أسود و يتمدد" width="575" height="203" /></a>
<h3>نوعان من الثقوب السوداء</h3>
الكون حديقة حيوان واسعة تنتشر بها أنواع مختلفة من الثقوب السوداء.

قد تختلف من حيث الحجم وتكون مشحونة كهربائيًا، مثل الإلكترونات أو البروتونات في الذرات. بعض الثقوب السوداء في الواقع تدور. للثقوب السوداء نوعان، يرتبطان بموضوعنا.

النوع الأول لا يدور، محايد كهربائيًا -أي لا يحمل شحنة موجبة أو سالبة- وله كتلة مثل كتلة الشمس. النوع الثاني هو ثقب أسود لديه كتلة هائلة، من ملايين إلى مليارات ضعف كتلة الشمس.

إلى جانب فرق الكتلة، يختلف النوعان في المسافة من المركز إلى أفق الحدث، وهي قياس يُسمى «المسافة الشعاعية».

[caption id="attachment_98507" align="aligncenter" width="576"]<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-4.jpg"><img class="size-full wp-image-98507" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture2-4.jpg" alt="شخص يسقط إلى ثقب أسود هائل الكتلة، سينجو علي الارجح" width="576" height="536" /></a> شخص يسقط إلى ثقب أسود هائل الكتلة، سينجو علي الارجح[/caption]

أفق حدث الثقب الأسود هو نقطة اللا عودة. أي شيء يتخطى هذه النقطة يبتلعه الثقب الأسود ويختفي للأبد من عالمنا المعروف.

عند أفق الحدث، جاذبية الثقب الاسود تكون قوية جدًا، فلا توجد أي قوة ميكانيكية يمكنها التغلب عليها أو صدها. حتى الضوء -أسرع شيء متحرك في الكون- لا يمكنه الهرب، ومن هنا جاء مصطلح «الثقب الأسود».

«الحجم الشعاعي» لأفق الحدث يعتمد على كتلة الثقب الأسود، وهي مفتاح نجاة شخص يسقط في الثقب. في ثقب أسود له كتلة الشمس، أفق الحدث سيمتلك قطرًا أقل من 3.2 كيلومتر.

[caption id="attachment_98506" align="aligncenter" width="576"]<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-4.jpg"><img class="size-full wp-image-98506" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture3-4.jpg" alt="شخص يقترب من أفق حدث لثقب أسود بحجم الشمس" width="576" height="369" /></a> شخص يقترب من أفق حدث لثقب أسود بحجم الشمس[/caption]

أما الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا درب التبانة فتبلغ كتلته نحو 4 ملايين كتلة شمسية، ولديه أفق حدث بنصف قطر يبلغ 7.3 مليون ميل، أي 17 نصف قطر شمسي.

وعلى هذا، فإن أي شخص يسقط في ثقب أسود بحجم النجم سيقترب جدًا من مركز الثقب الأسود قبل عبور أفق الحدث، عكس السقوط في ثقب أسود هائل.

وهذا يعني -نظرًا إلى قرب مركز الثقب الأسود- أن قوة سحب الثقب الأسود لشخص تختلف بعامل 1000 مليار ضعف بين الرأس وإصبع القدم، اعتمادًا على أي منهما يؤثر في السقوط الحر.

بعبارة أخرى، إذا كان الشخص يسقط بقدميه أولًا، عندما يقترب من أفق الحدث لثقب أسود ذي كتلة نجمية، فإن سحب الجاذبية لقدميه سيكون هائلًا مقارنةً بسحب الثقب الأسود لرأسه.

سيتعرض الشخص لأثر السباجيتي، وعلى الأرجح لن ينجو من تمدده إلى شكل طويل ورقيق يشبه المعكرونة.

الشخص الذي يسقط في ثقب أسود فائق الضخامة سيصل إلى أفق حدث بعيد جدًا عن المصدر المركزي لسحب الجاذبية، ما يعني أن الفرق في سحب الجاذبية بين الرأس وأصابع القدم يقترب من الصفر.

وعلى هذا، فإن الشخص يمر عبر أفق الحدث دون أن يتأثر، لن يتمدد إلى شكل طويل ورقيق كالمعكرونة، وسيبقى على قيد الحياة ويطفو دون ألم بجوار أفق الثقب الأسود.
<h3>اعتبارات أخرى</h3>
معظم الثقوب السوداء التي نلاحظها في الكون محاطة بأقراص ساخنة جدًا من المواد، معظمها تتكون من الغاز والغبار، أو أشياء أخرى مثل النجوم والكواكب التي اقتربت جدًا من الأفق وسقطت في الثقب الأسود.

تُسمى هذه الأقراص: الأقراص التراكمية، وهي ساخنة جدًا ومضطربة. هي بالتأكيد ليست مضيافة وستجعل السفر إلى الثقب الأسود خطرًا للغاية.

كي تدخل ثقبًا أسود بأمان، يجب أن تجد ثقبًا أسود فائق الكتلة معزولًا تمامًا ولا يتغذى على المواد أو الغاز أو النجوم المحيطة به.

إذا وجد شخص ثقبًا أسود عملاقًا ومعزولًا مناسبًا للدراسة العلمية وقرر المغامرة بدخوله، كل شيء يُرصد أو يُقاس داخل الثقب الأسود سيكون محصورًا داخل أفق حدث الثقب الأسود.

علمًا بأن لا شيء يستطيع الهرب من الجاذبية وراء أفق الحدث، فإن الشخص الداخل لن يستطيع إرسال أي معلومات عن النتائج التي توصل إليها خارج هذا الأفق. رحلته ونتائجه ستُفقد إلى الأبد، لكنه سيستمتع بالمغامرة، إن نجا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=8443">ماذا سوف يحدث لك في حالة سقوطك في ثقب اسود؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=142">ثقب اسود يدفع برفيق جديد له بسرعة 2,000,000 كم/ساعة</a>

ترجمة: محمد أيمن زيدان

تدقيق: مازن النفوري

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/what-would-happen-if-a-human-tried-to-enter-a-black-hole-to-study-it?fbclid=IwAR2fNYJYn5c8hipKP2_NdCmWZw3WqAAOXb4o4ss2LlzTFaLcDFT43Q4eT0g">المصدر</a>

طريقة واحدة تمكن الإنسان من دخول الثقب الأسود بأمان

artificial-light-for-photosynthesis

يمكن أن تنمو النباتات في الضوء الاصطناعي، لكن قوة الضوء الاصطناعي ليست بقوة ضوء الشمس، وضوءها الأحمر والأزرق أضعف من تلكما في ضوء الشمس. مصابيح الليد LED التي تستعمل خاصَةً في غرف النمو الداخلية تخفّض الفارق بين الضوء الاصطناعي وضوء الشمس، ويمكن أن تساعد النباتات على النمو بشكل أفضل.

لدى النباتات قوة خارقة -عملية البناء الضوئي- تسمح لها بصناعة غذائها من النشاء. فكل ما تحتاجه هو ثاني أكسيد الكربون وبعض الماء. لدعم هذا العمليات، يحتاج النبات إلى بعض الطاقة يحصل عليها من ضوء الشمس.

مع الأسف، الشمس لا تشرق بشكل كامل على مدار السنة في جميع أنحاء الكوكب، فعند القطبين في دول مثل آيسلندا وفنلندا في الشمال، أو في أنتاركتيكا في الجنوب، ينخفض وجود الشمس ليصل إلى 8 ساعات في اليوم فقط.

وإلى جانب التغيرات الموسمية، تشكّل المدن مشكلة للنباتات المنزلية، فالمباني العالية وناطحات السحاب يمكن أن تمنع وصول ضوء الشمس إلى المساكن. لذا، علينا تشغيل المصابيح!
<h3>ما الذي تحتاجه النباتات للنمو؟</h3>
في الواقع من غير الصحيح القول إن النباتات تحتاج إلى الشمس من أجل البناء الضوئي. بالمناسبة، إن تعبير البناء الضوئي أصله يوناني يوازي: "photo" للضوء، و"synthesis" إلى البناء. بكلمات أخرى، تحتاج النباتات في الحقيقة إلى الضوء للبناء الضوئي لا إلى ضوء الشمس على وجه الخصوص.
ولنكن أدقَّ، لنقل إنها تحتاج إلى الفوتونات.

إن الفوتونات هي الجزيئات التي تكوّن الضوء، وكل فوتون يملك جزءًا معينًا من الطاقة، وتسمى طاقة الفوتون. عندما يصطدم الفوتون بجسم، مثل النبات، يمنح طاقته لذلك الجسم عند الاصطدام به.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/How-to-Grow-Houseplants-in-Artificial-Light.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-98683" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/How-to-Grow-Houseplants-in-Artificial-Light.jpg" alt="هل زراعة النباتات في الضوء الاصطناعي ممكنة - هل يمكن أن تنمو النباتات في الضوء الاصطناعي - الفارق في نمو النباتات بين الضوء الاصطناعي وضوء الشمس" width="733" height="452" /></a>

أشعة الشمس هي مصدر فوتونات مجاني وُجدت مع انطلاق الحياة. وتطورت الحياة لتستعمل هذا المصدر الوافر من الطاقة بغية الاستمرار؛ والنباتات هي جزء من الكائنات هذه التي تطورت من طحالب البناء الضوئي المبكرة.

بعد مليارات السنين، وبعد تطور أول أشكال حياة البناء الضوئي، تدخل الإنسان في ذلك المشهد، واكتشف كيفية صناعة ضوئنا الخاص. فالنار كانت أولًا، ثم اخترعنا مصابيح الضوء الساطعة.

الفيزياء لا تميز إذا كان الضوء ناتجًا عن اندماج ضوئي حراري أو عن مادة كميائية؛ فكل ضوء يتكون من فوتونات. وهكذا يمكّن الضوء الاصطناعي النباتات من النمو!
<h3>ضوء الشمس مقارنة بالضوء الاصطناعي</h3>
يقال إن هناك بعض التحفظات على إشعال ضوء الكشاف على النبات من أجل أن ينمو بصحة وقوة.

فبالرغم من أن الضوء الاصطناعي سيساعد، هناك بعض الاختلافات بين ضوء الشمس والضوء الناتج عن مصباح اصطناعي.
<ul>
 	<li> الطول الموجي للضوء: لقد تعلمنا أن الضوء الأبيض يتكون من ألوان الضوء جميعها، بيد أنه ومع الضوء الأبيض، توجد اختلافات واضحة في تركيب الطول الموجي بين الطبيعي والاصطناعي. فالضوء الاصطناعي لا يحوي ضوءًا أزرق وأحمر كما تحويه الشمس. والفوتونات مختلفةُ الأطوال الضوئية الموجية تختلف أيضًا من حيث كميات الطاقة فيها. فمثلًا، تمتص النباتات الخضراء الطاقة معظمها من الطولَين الضوئيين الأحمر والأزرق الموجيين، فيما تعكس هذه النباتاتُ معظم الطولَين الضوئيين الأصفر والأخضر (لذلك نرى النباتات خضراء).</li>
 	<li> شدة الضوء:إن ضوء الشمس أشد من أي ضوء اصطناعي، إذ إن شدة الشمس العالية هي الأفضل ملاءمة للنباتات. والشدة العالية أيضًا تعني أن النبات سوف يصطدم به عدد أكبر من الفوتونات، مما يفعّل إتمام عملية البناء الضوئي.</li>
</ul>
طيف الامتصاص لجُزَيْءِ الكلوروفيل، الذي يسمح للنباتات بتسخير طاقة الشمس. الرسم البياني لجزيئي كلوروفيل مختلفين مع تركيبات كيميائية مختلفة قليلاً. يبلغ الامتصاص ذروته في المرئي من طيف المناطق الحمراء والزرقاء. (مصدر الصورة: دانييل بوليزي/ويكيميديا كومنز)
<h3>الضوء الاصطناعي الذي يساعد النباتات على النمو في الأماكن المغلقة</h3>
ما يقال بالضبط فيما نشاهده هنا إن "الحَاجة أم الاختراع"، فحاليًا، يصمم الضوء الاصطناعي بخاصةٍ ليساعد النباتات على النمو كما لو أنها تتمتع بضوء الشمس.

ومن بين أنواع الضوء الاصطناعي، مصابيح الليد LED (اختصار: الثنائية الباعثة الضوء) هي الأفضل. وهي الأكفأ في بعث الضوء بجزيئين الطيف الأحمر والأزرق، ولها كثافة أعلى من مصابيح الفلورسنت. والأهم من ذلك، هي أيضًا أكفأ في استهلاك الطاقة.

زراعة النباتات في الضوء الاصطناعي باستعمال غرف النمو (مصدر الصورة: تصوير أندري آنا/ شاترستوك)

إن هذا اعتبار مهم للبحث وإنتاج المحاصيل. فمع ضغوط تغير المناخ وزيادة السكان على الزراعة، أصبح نمو النباتات في الأماكن المغلقة متزايد الأهمية للإنتاج الغذائي المستدام.
<h3>تأثير الضوء الاصطناعي على النباتات</h3>
من ناحية البناء الضوئي، قد يسد الضوء الاصطناعي احتياجات النبات، ولكن النباتات أيضًا تستعمل الإشارات الضوئية لمراقبة وظائفها ونموها. فالنباتات، مثل الحيوانات، لديها ساعة بيولوجية داخلية موقتة وفقًا لحركة الشمس على مدار اليوم. وهذه الساعة البيولوجية مسؤولة عن دوّار الشمس الذي يتبع الشمس طوال النهار، أضف إليه مسؤولية توقيت تفتح الأزهار وتحديد طول نمو النباتات.

وقد أظهرت الأبحاث التي أجريت على الخس أنه عند نموه في ضوء الليد الأحمر، نما جذعه أكثر مما فعل في الضوء الأبيض. كما أن نمو الساق عملية تعتمد على الضوء، وقد وجد الباحثون أيضًا أن إضافة بعض الضوء الأزرق يمنع الساق من أن ينموَ أكثر.

إلى جانب النمو، تتأثر الجزيئات التي تحتاج إليها النباتات للبناء الضوئي بالضوء الاصطناعي. فالكلوروفيل هو الجزيء الرئيس الذي تستخدمه النباتات من أجل التقاط طاقة الفوتونات، ويعتمد تراكمها في الخلية على الضوء. ووجدت البحوث أن الكلوروفيل يتراكم ببطء تحت ضوء الليد الأبيض وضوء الليد الأحمر، على عكس ضوء الليد الأزرق، إذ لا يتأثر به إنتاج الكلوروفيل.

وبصرف النظر عن الأخير، تتأثر أيضًا الجزيئات من النبات غير المشاركة في عملية البناء الضوئي. فيُنتج النبات هذه الجزيئات لأداء وظائف أخرى مختلفة، مثل مضادات الأكسدة أو الهرمونات. تسمى هذه الجزيئات المستقلبات النباتية الثانوية، وهي غالبًا ما تكون عناصر مهمة لتغذية الحيوان.

وأظهرت الأبحاث التي أجريت على النبات الطبي المعروف ب "شوارب القط" (Orthosiphon stamineus) أنه عندما يتعرض النبات إلى ضوء اصطناعي ذي درجة عالية من الإشعاع (قياس كمية الطاقة التي ينبعث منها الضوء)، تنخفض المستقلبات الثانوية الهامة. وهذا يشير إلى أن الإشعاع قد يكون عاملاً مهمًا يجب أخذه بعين الاعتبار.
<h3>الاستنتاج</h3>
تخطو البحوث خطوات متقدمة في فهم كيفية تأثير المصابيح على نمو النبات. ونأمل أن يؤدي هذا الفهم الأفضل إلى تكنولوجيا أفضل تساعد ذات يوم في معالجة مشاكلنا الغذائية.

وبالنسبة إلى أولئك الذين يعيشون منا في شقق لا تتلقى قدرًا وافيًا من أشعة الشمس، فهناك غرف نمو صغيرة ذات أسعار معقولة قد تعمل بجودة عمل الشمس. يجب الحذر فقط من إطالة الإضاءة، لأن الضوء الكثير يضر النبات!

بيد أنه في أفضل الأحوال، لا تغني الخيارات الاصطناعية عن ضوء الشمس، مصدر الضوء الأفضل للنباتات. لذا حاول إخراج نباتاتك للتشمس ما استطعت!

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=95572">تربة ذاتية الري تجمع الماء من الهواء وتغذي النباتات ستغير مفهوم الزراعة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=65328">ما هي الزراعة المستدامة ؟</a>

الترجمة: محمد أيمن زيدان

التدقيق: جورج حلبي

<a href="https://www.scienceabc.com/nature/can-you-grow-plants-in-artificial-light.html">المصدر</a>

هل زراعة النباتات في الضوء الاصطناعي ممكنة؟

Magnetism-Concept

درسنا في طفولتنا أن العالم له ثلاثة أبعاد فيزيائية. هذا صحيح، في حالات كثيرة، لكنه يتجاهل شيئًا مذهلًا للغاية، العالم الغريب ثنائي الأبعاد من المواد النانوية، مثل الجرافين، المادة المدهشة.

تعتبر المواد الذرية -المواد التي لا يتجاوز سمكها ذرة واحد- مواد ثنائية الأبعاد وموجدة في بعدين، لكن الجرافين وأشباهه من المواد ذات الطبقة الواحدة تعتبر ثلاثية الأبعاد، أي موجودة في أبعادٍ ثلاثة، حتى وإن كان سمكها لا يتجاوز الذرة الواحدة، وهيكليته تلك تضفي عليه جميع أنواع القوى الغربية.

وُجدت في الجرافين قوة هائلة جدًا، وأيضًا له قابلية توصيل عاليةً جدًا، وتصبح الأمور أكثر غرابةً عندما يُكوّن الجرافين صداقات، فوجود صفائح مكدسة من الجرافين -المادة ثنائية الأبعاد- على صورة شطيرة ثلاثية الطبقات، كشف نوعًا نادرًا من الحوامل المغناطيسية.

في دراسة جديدة بقيادة الفيزيائيين من جامعة كامبريدج، أنتج العلماء التأثير المغناطيسي نفسه من مادة مختلفة ثنائية الأبعاد تسمى ثلاثي سلفيد فسفور الحديد (FePS3).

[caption id="attachment_99677" align="aligncenter" width="569"]<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-62.png"><img class="size-full wp-image-99677" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/Picture1-62.png" alt="رسم توضيحي للبنية المغناطيسية لثلاثي سلفيد فوسفور الحديد (FePS3)، وهي مادة ثنائية الأبعاد تخضع للانتقال من عازل إلى معدن عند ضغطها." width="569" height="378" /></a> رسم توضيحي للبنية المغناطيسية لثلاثي سلفيد فوسفور الحديد (FePS3)، وهي مادة ثنائية الأبعاد تخضع للانتقال من عازل إلى معدن عند ضغطها.[/caption]

ثلاثي سلفيد فسفور الحديد FePS3 ليس مثل الجرافين -الذي يتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون- ولكن غالبًا ما يطلق عليه اسم «الجرافين المغناطيسي»، بسبب قدراته الغامضة ذات الأبعاد والطبقات الرقيقة جدًا.

وجدت دراسةٌ سابقة أجراها بعض الباحثين أنه عند تعرض الطبقات المهشمة من FePS3 إلى مستوى ضغط عالٍ، فإن المادة تتحول من عازلة، تعوق تدفق الإلكترونات، إلى حالة معدنية موصلة للإلكترونات.

لكن الباحثين لم يفهموا تحديدًا ما وراء السلوك المغناطيسي لهذا «الجرافين المغناطيسي» تحت الضغط، كما كان من المتوقع أن تتوقف الخصائص المغناطيسية لـ FePS3 في الحالة المعدنية.

وعبر عالِمُ فيزياء الكم ماثيو كوك: «يبقى اللغز محيرًا، مع وجود المغناطيسية».

«عدم وجود تقنيات تجريبية قادرة على فحص الآثار المغناطيسية في هذه المادة تحت ضغط عالٍ جدًا أوجب على فريقنا الدولي أن يطور التقنيات الجديدة ويختبرها، لجعلها ممكنة».

وفقًا للبحث الجديد، FePS3 يحتفظ بخصائصه المغناطسية تحت ضغط عالٍ للغاية، بسبب نوع من المغناطيسية المكتشفة حديثًا التي ما تزال موجودة خلال المرحلة المعدنية.

يوضح الباحث والفيزيائي البارز سيدهارت ساكسينيا، رئيس فريق في مختبر كافنديش في كامبريدج: «لدهشتنا، وجدنا أن المغناطيسية ما تزال باقية وتزداد قوة، على عكس المتوقع، لأن الإلكترونات الحديثة التي تجوب بحرية في مادة موصلة حديثًا لا يمكن أن تظل حبيسة ذرات الحديد الأم، ما يولد لحظات مغناطيسية هناك ما لم يكن التوصيل آتيًا من مصدر غير متوقع».

في حين أننا لم نحصل بعد على جميع الإجابات على ما يحدث هنا، خلال الضغط، يبدو أن دوران الإلكترونات في المادة هو مصدر المغناطيسية، ويمكن ضبطها اعتمادًا على مقدار الضغط الذي يتعرض له FePS3.

تتناقض النتائج مع الملاحظات السابقة حول كيفية تصرف هذه المواد، لكن تشير المفاجآت الموجودة هنا إلى أننا قد نكون قادرين على تعديل الجرافين المغناطيسي وأمثاله أكثر من ذلك، يُحتمل العثور على المواد التي تدعم التوصيل الفائق، بسبب هذه الأشكال الغريبة من المغناطيسية التي لم نفهمها بعد.

تقول ساكسينا: «نحن لا نعرف بالضبط ما يحدث على المستوى الكمي، ولكن في نفس الوقت، يمكننا التعديل عليه. إنها مثل المجهولات الشهيرة. لقد فتحنا بابًا جديدًا لخصائص المعلومات الكمومية، ولكننا لا نعرف بعد ماهية تلك الخصائص».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=41185">خاصية فريدة للجرافين توفر طاقة نظيفة لا محدودة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=78356">التمويه بالمواد الكمومية قد يخفيك عن كاميرات الأشعة تحت الحمراء!</a>

ترجمة: محمد أيمن زيدان

تدقيق: محمد أبو دف

<a href="https://www.sciencealert.com/physicists-discover-strange-new-form-of-magnetism-within-magnetic-graphene">المصدر</a>

محمد أيمن زيدان

الأعمال

عام 2020 كان الأشد حرارة على الأرض منذ بدء السجلات

طريقة واحدة تمكن الإنسان من دخول الثقب الأسود بأمان

هل زراعة النباتات في الضوء الاصطناعي ممكنة؟

اكتشاف شكل غريب للمغناطيسية ضمن الجرافين المغناطيسي