content_article_profile_image_6f9d121915b0d6f0365d52f60813d43430568212_5747_1825x1190

تدور البقعة الحمراء العظيمة بكوكب المشتري منذ مئات السنين، لكن يظل مصدر لونها الأحمر المميز لغزًا محيرًا.‏ ستعمل التجارب المخبرية الحديثة على كوكب الأرض على محاولة إنتاج ذلك اللون، وغيره من الألوان المتواجدة بقمم السُحب ‏فوق العاصفة العظمى بالمشتري، وقد وجد الباحثون أن درجة الحرارة ‏والإشعاع يلعبان دورًا محوريًا في تغيير ألوان بعض المواد الشفافة المتواجدة في السحب فوق تلك ‏البقعة.‏ يعتبر مركب "بيكبريتيد الأمونيوم" هو السبب الأول المشتبه به في منح سُحب المشتري ذلك ‏اللون، وهو نوع من الأملاح يتكون من الأمونيوم المتأين والكبريتات الثنائية. لكنه يتحلل سريعًا في ‏ظروف الغلاف الجوي للأرض ودرجة حرارته؛ الأمر الذي يجعل فحصه والعمل على اكتشاف خصائصه ‏تحديًا كبيرًا.‏

‏ «أثبتت النماذج أن بيكبريتيد الأمونيوم هو ثالث أكثر مكونات سُحب المشتري تواجدًا بعد الأمونيا والمياه». هذا ما قاله (مارك لويفلر-Mark Loeffler) المتخصص في الكيمياء الفلكية بجامعة شمال أريزونا عبر رسالة بريدية لموقع Space.com، ويعمل لويفلر مع زميل أبحاثه الكيميائي (ريجي هادسون- Reggie Hudson) العامل بمركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في ‏ماريلاند على تصنيع ذلك اللون المميز لسحب المشتري معمليًا على ‏الأرض‏.

[caption id="attachment_61852" align="aligncenter" width="650"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/CcvvksEybNFcUJ2GP9DSDm-650-80.jpg"><img class="size-full wp-image-61852" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/CcvvksEybNFcUJ2GP9DSDm-650-80.jpg" alt="البقعة الحمراء" width="650" height="519" /></a> البقعة الحمراء[/caption]

أجرى العالمان ما يقارب الـ200 تجربة على بيكبريتيد الأمونيوم في محاولة لمطابقة لون البقعة الحمراء، بعد اصطدام الملح بمحاكاة الأشعة الكونية قارنا المشاهدات المرصودة بمشاهدات تليسكوب ‏هابل الفضائي.‏ ‏قال لويلفر: «تطلَّب ذلك العمل بعض الوقت؛ لأنه لم يُنشر الكثير من قبل عن هذا المُركب، كما يبدو أنه ما زال أمامنا ‏الكثير لنصل إليه».‏

مع رياحٍ تبلغ سرعتها 644 كم/ساعة بدأت تتشكل بقعة المشتري العظمى لمدة قاربت ‏الـ150 عامًا على الأقل.‏ في مطلع القرن السابع عشر، عام 1600 رصد علماء الفضاء مَعلمًا ضبابيًا ضخمًا على المشتري، ما قد ‏يكون هو البقعة ذاتها، غير أن العلماء غير متأكدين ما إذا كانت هي نفس العاصفة التي نرصدها نحن في ‏أيامنا الحالية أم لا.‏

[caption id="attachment_61851" align="aligncenter" width="650"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/fhbrJZXLdAZYWv4sx7vp6o-650-80.jpg"><img class="size-full wp-image-61851" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/fhbrJZXLdAZYWv4sx7vp6o-650-80.jpg" alt="كوكب المشتري" width="650" height="543" /></a> كوكب المشتري[/caption]

بدأت العاصفة في الآونة الأخيرة بالانكماش والتقلص حتى بلغت عرض كوكب أرضٍ واحد، ‏بينما كانت تُقدر سابقًا بمساحة ثلاثة كواكب من كوكبنا في اصطفافٍ عرضي جنبًا إلى جنب.‏ وفي ذات الوقت قد بينت المشاهدات أن لون تلك البقعة آخذٌ بالتغير؛ مفترضين وجود تحولٍ ما ‏في مكوناتها.‏ يقول لويفلر: ‏«إن بيكبريتيد الأمونيوم يتواجد في غلاف المشتري الجوي. ولا يوجد في حالة غازية حرة؛ إنما يكون مكثفًا ومضغوطًا على هيئة حبيبات ملحية تكون ‏مختلطة أو مُغلفة بمواد أخرى»‏.

إن بيكبريتيد الأمونيوم بذاته شفاف عديم اللون، غير أنه في سحب المشتري لا يوجد منفردًا؛ فالأشعة الكونية -الإشعاعات عالية الطاقة المسافرة عبر الفضاء- تقوم بقصف كوكب ‏المشتري وما فيه من سحب باستمرار.‏ تلك الأشعة القادمة من خارج نظامنا الشمسي وأيضًا من خارج مجرة درب التبانة باستطاعتها تغيير ‏ألوان العديد من الأملاح كما أظهرت التجارب مؤخرًا.‏

ولتحديد كيفية تفاعل بيكبريتيد الأمونيوم مع الإشعاعات قام لوليفر وهادسون بتبريد حامل ‏العينة لدرجة حرارة تُحافظ على صلابة الملح، وقاما بنثر الأمونيا المتأينة وكبريتيد الهيدروجين ‏فتفاعل كلا المكونين لتكوين الملح المطلوب.‏ بعد ذلك استخدما "مسرع الجسيمات" لصدم العينة مع البروتونات بسرعة عالية لتمثيل تأثير الأشعة الكونية على سحب المشتري.‏

وخلال هذه العملية تابعا ورصدا الجليد وجمعا كل المشاهدات في الأطياف المرئية ‏وفوق البنفسجية، وغالبية تكرارات العملية قد استغرقت ما وصفه لويلفر بـ "يومٍ ‏شاق"، واستمر بعضها طول الليل.‏ غير أنه قد جمع تلك الخطوات كلها باختصار في «كان هذا ممتعًا».‏

وجد العلماء أن تباين واختلاف درجات حرارة الأشعة الكونية يؤثر وبشدة في لون الملح؛ فعند درجات الحرارة المنخفضة مثل -263 درجة سيليزية و-223 درجة ‏سيليزية تحوَّل الملح إلى اللون البرتقالي، أو البرتقالي المائل للحمرة.‏ وعند الدرجات المرتفعة كـ -153 درجة سيليزية و-113 درجة سيليزية يتحول الملح إلى اللون الأخضر.‏ عزا العلماء تلك الصبغة الخضراء لوجود الكبريت، بالرغم من أنه لم يكتشف إلّا قدر ضئيل منه في تلك السحب، أقل من تلك التي تُنتج معمليًا.‏

قال لويلفر: «‏إن هذا يمثل تحديًا مثيرًا. يُعتقد أن درجة حرارة البقعة الحمراء هي التي تُنتج الأملاح خضراء اللون، وعلى الرغم من ذلك فإن لونها أحمر نقي كما نراه‏. سيكون رائعًا أن تكون تلك الألوان الحمراء التي نراها في درجات الحرارة المنخفضة مسؤولة عن ‏لون البقعة الحمراء على المشتري، ولكن يبدو أنها باردة أكثر من الواقع».

إذن ما الدور الذي يلعبه بيكبريتيد الأمونيوم في تكوين ألوان عاصفة المشتري الأسطورية؟ ما زال العلماء غير متأكدين.‏ يتحدد اللون المرئي لبيكبريتيد الأمونيوم -الأحمر أو الأخضر أو ما بينهما- عبر ‏‏الطول الموجي للضوء المنبعث من مكوناته، لكن الصورة الكاملة للضوء المنبعث من تلك المكونات ‏تحتوي أطوالًا موجية تتجاوز النطاق المرئي.‏

‏ ‏

[caption id="attachment_61849" align="aligncenter" width="970"]<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/r4yBAMGMJ74sDKhF3D5F3b-970-80.jpg"><img class="size-full wp-image-61849" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/r4yBAMGMJ74sDKhF3D5F3b-970-80.jpg" alt="البقعة الحمراء العظيمة الأمونيوم" width="970" height="710" /></a> البقعة الحمراء العظيمة[/caption]

لذلك فالباحثون يقومون بمقارنة جميع الصور الكاملة للأطوال الموجية لبيكبريتيد الأمونيوم في درجات ‏الحرارة المختلفة وبكميات مختلفة بتلك الصورة الكاملة للضوء القادم من بقعة المشتري.‏ على الرغم من كون جليد بيكبريتيد الأمونيوم عند درجات الحرارة المنخفضة والكميات القليلة يعطي ‏تطابقًا مُرضيًا مع ما رُصِد على الكوكب عند بعض الأطوال الموجية فهو لا يطابق جميع ‏الأطوال الموجية التي اكتشفها العلماء في عاصفة المشتري العظيمة.‏

الجليد المشع عند درجات الحرارة العالية يعطي تطابقًا شاملًا أفضل، ولكن الأطوال الموجية المكونة للون ‏الأخضر تظهر عدم تطابق واضح مع ما رصده تليسكوب هابل.‏ قال العلماء في ذلك الشأن: «بعد المقارنة بالبيانات الجديدة لدرجات الحرارة المنخفضة يظهر بوضوحٍ أن التطابق الأفضل ‏لبيكبريتيد الأمونيوم المنفرد هو الذي يتعرض للإشعاع ثم يُدفأ عند درجات حرارة مرتفعة ‏لإزالة جزيئات الكبريت الخضراء».

يقول لويلفر مشيرًا إلى دراساته التي عمل عليها في 2016 إن تدفئة العينات الخضراء عند درجات ‏حرارة مماثلة للموجودة في طبقة السحب النقية يؤدي لتخلص بيكبريتيد الأمونيوم غير المشع من ‏أيونات الكبريت الحرة والمسببة للون المائل للاخضرار. تلك الدراسة بالتوازي مع ورقة بحثية أخرى من عام 1976 قد ركزتا على درجة حرارة منفردة وحيدة عند ‏إشعاع العينة، وبالتوازي مع الدراسة الجديدة التي سوف تظهر في عدد شهر مارس من journal Icarus هي الأبحاث الوحيدة التي بلغت نتائج التجارب المعملية على بيكبريتيد الأمونيوم.‏

يقول لويفلر: «إن عدم التوازن بين الأملاح يجعل من التعامل معها تحديًا كبيرًا؛ فتلك المواد لها روائح كريهة أشبه بالبيض الفاسد وسوائل التنظيف.‏ ولزيادة الأمان فإن المواد الزائدة تُخرج من الغرفة حتى لا يستنشقها أحد. والأسوأ من ذلك أن تلك العينات لها ‏تأثير مدمر على محتويات المعمل؛ إنها بالفعل ليست المواد الأفضل للتعامل معها».

‎لكن كل هذا لا يردع العلماء؛ فالآن وبعد دراسة كيفية تفاعل بيكبريتيد الأمونيوم وتغيّره باختلاف ‏درجات الحرارة وكمياته، يخطط العالمان لتضمين مركبات أخرى في تجاربهما، والتي من الممكن أن ‏يكون لها إسهام ما في معرفة سبب لون البقعة العظيمة الحمراء بكوكب المشتري.
<h3>اقرأ أيضًا:</h3>
<ul>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=16650">بقعة المشتري الحمراء العظيمة هي في الواقع مصدر هائل للحرارة</a></strong></li>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=14369">البقعة الحمراء العملاقة في المشتري تصغر في الحجم</a></strong></li>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=14065">وصول رحلة مركبة الفضاء Juno إلى نهايتها على كوكب المشتري في الرابع من يوليو القادم</a></strong></li>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=15252">ما هي وجهة ناسا بعد المشتري؟</a></strong></li>
</ul>
<a href="https://www.space.com/39590-jupiter-great-red-spot-color-still-a-mystery.html">المصدر</a>

ترجمة: محمد وسيم
تدقيق: براءة ذويب

‎ما الذي يمنح البقعة الحمراء العظيمة على المشتري لونها الأحمر ؟

Sun-dies-what-happens-star-death-planetary-nebula-white-dwarf-957826

كيف ستبدو شمسنا بعد موتها؟ توصل العلماء إلى تنبؤات جديدة حول كيفية نهاية نظامنا الشمسي، ومتى ستحين. وأن البشر لن يكونوا متواجدين ليشهدوا ذلك الحدث النهائي. اعتقد الفلكيون مسبقًا بأن شمسنا ستتحول إلى سديمٍ كوكبي -كفقاعة مضيئة متكونة من الغازات والتراب الكوني- حتى أشارت الأدلة إلى أنها يجب أن تكون أضخم من ذلك قليلًا. أعاد فريق دولي من الفلكيين إحياء تلك الفكرة من جديد، معتقدين بأن السديم الكوكبي هو بالفعل التوقع الأقرب لما ستبدو عليه جثة الشمس.

يُقدَّر عمر الشمس بحوالي 4.6 مليارات سنة، قياسًا بأعمار عناصر نظامنا الشمسي الأخرى والتي تكونت فى ذات الحقبة الزمنية، وبناءً على الملاحظات المبنية عن رصد النجوم فقد توقع العلماء انتهاء عمر الشمس وموتها بعد 10 مليارات عام. بالطبع هنالك الكثير من الأشياء سوف تحدث خلال تلك الفترة. فخلال 5 مليارات عام وبسبب تحول الشمس إلى عملاق أحمر سينكمش قلب الشمس ويتقلص، بينما تتمدد طبقاتها الخارجية حتى تصل إلى مدار المريخ مبتلعة بذلك كوكبنا. إن كان ما يزال موجودًا.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/64884main_image_feature_211_jwfull.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-63379" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/64884main_image_feature_211_jwfull.jpg" alt="متى ستموت الشمس كيف ستموت الشمس عمر شمسنا عمر النظام الشمسي مصير شمسنا في المستقبل مصير النجوم في الكون مستقبل النجوم الكون المرئي" width="1024" height="768" /></a>

لدينا شيء واحد مؤكد، مع الوقت لن نظل متواجدين، في الواقع لا تملك البشرية أكثر من مليار سنة للحياة إلّا إذا وجدت طريقًا آخر للحياة خارج هذه الصخرة التي نحيا عليها؛ وذلك لكون سطوع الشمس يزداد بنسبة 10% كل مليار عام. قد لا يكون هذا واضحًا، لكن زيادة سطوع الشمس سيترتب عليه انتهاء الحياة فوق الأرض؛ ستتبخر المحيطات، وتكون الأرض حارة جدًا الأمر الذي سيمنع تكوُّن المياه.

بخصوص ما بعد التحول إلى عملاق أحمر فذلك قد ثبت أنه من الصعب تحديده بدقة. توصلت العديد من الدراسات السابقة إلى أن سطوع السديم الكوكبي يستلزم تواجد كتلة في ضعف كتلة شمسنا مرتين ليتواجد. والآن قد استخدم فريق دولي من علماء الفضاء المحاكاة الحاسوبية لتحديد ذلك، ومثل 90٪؜ من النجوم فإن شمسنا سوف تتقلص بعد أن تصل مرحلة العملاق الأحمر من جديد حتى تصبح قزمًا أبيض، وتنتهي بعدها كسديم كوكبي.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/326928-sun-big4547_650_021915060306.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-63380" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/326928-sun-big4547_650_021915060306.jpg" alt="متى ستموت الشمس كيف ستموت الشمس عمر شمسنا عمر النظام الشمسي مصير شمسنا في المستقبل مصير النجوم في الكون مستقبل النجوم الكون المرئي" width="650" height="371" /></a>

«عندما يموت النجم فإنه يطرد كتلة ضخمة من الغازات والتراب الكوني (تُعرف بغلاف النجم) إلى الفضاء، يمكن لذلك الغلاف أن يصل إلى نصف كتلة النجم، وهذا ما يكشف قلب النجم ويفقد عند تلك النقطة ما تبقى من وقوده اللازم للحياة، وينطفئ في نهاية المطاف قبل موته النهائي.

فقط عندما يتسبب قلب النجم في سطوع أغلفته بشكلٍ برّاق لحوالي عشرة آلاف سنة -وهي مدة ضئيلة جدًا فلكيًا- يكون السديم الكوكبي مرئيًا وواضحًا، بعضها يكون ساطعًا حتى يمكننا رؤيته عبر مسافات شاسعة تصل إلى عشرات الملايين من السنين الضوئية، في حين يكون النجم ذاته شديد الضآلة لرؤيته»، هذا ما وضحه آلبيرت زيلسترا- Albert Zijlstra الفيزيائي الفلكي بجامعة مانشستر بالمملكة المتحدة، وأحد المشاركين في الدراسة.

يتنبأ نموذج البيانات الذي أنشأه الفريق بدورات الحياة لنجومٍ مختلفة ليتمكن من قياس درجات سطوع السدم الكوكبية وعلاقتها بالكتل النجمية المختلفة. إن السدم الكوكبية منتشرة نسبيًا في الكون المرئي، وبعضها مشهور جدًا كسديم هيليكس، وسديم عين القط، وسديم الخاتم، وسديم الفقاعة.
<h3>سديم عين القط</h3>
لقد سُمِّيت بالسدم الكوكبية ليس لأن لها أي علاقةٍ بالكواكب لكن لأنها عندما اكتُشفت أول مرة على يد ويليام هيرشيل- William Herschel في القرن الثامن عشر كانت تظهر تمامًا كالكواكب عبر مناظير تلك الحقبة.

خلال الـ25 سنة الماضية لاحظ العلماء شيئًا مثيرًا، السدم الكوكبية الأكثر سطوعًا في كل مجرة متساوية تقريبًا في درجات السطوع، وهذا ما يخبرنا بأنه بشكلٍ نظري يستطيع الفلكيون عبر رصد السدم الكوكبية في المجرات الأخرى تحديد المسافة التي تبعدها عنا تلك المجرات. أكدت البيانات صحة الأمر، ولكن النماذج التجريبية لم تفعل. الأمر الذي كان محبطًا جدًا للعلماء من يوم معرفته.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/sun-planetary-nova-1.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-63381" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/sun-planetary-nova-1.jpg" alt="متى ستموت الشمس كيف ستموت الشمس عمر شمسنا عمر النظام الشمسي مصير شمسنا في المستقبل مصير النجوم في الكون مستقبل النجوم الكون المرئي" width="616" height="347" /></a>

«النجوم المُسنّة صغيرة الكتلة يجب أن تكون سدمًا كوكبية أصغر من تلك التي تكوِّنها النجوم الشابة ذات الكتلة الكبيرة»، أصبح هذا هو مصدر الصراع طوال الـ25 سنة الماضية.

«تشير البيانات لإمكانية الحصول على سديم كوكبي ساطع من نجم له كتلة صغيرة كالشمس. لكن النماذج وضحت بأن ذلك غير ممكن، وأن أي نجم له كتلة أصغر من ضعفي كتلة الشمس سيكون سديمًا كوكبيًا بالغ الصغر لرؤيته». وقد حلت النماذج تلك المشكلة حاليًا؛ إذ أظهرت بأن الشمس تقع تقريبًا على الحد الأدنى من الكتلة التي تمكنها من تكوين سديم كوكبي واضح.

في حالة نجم يملك كتلة أقل بنسبة 1,1 من كتلة شمسنا فإنه لن يتمكن من تكوين سديم كوكبي مرئي، والنجم الذي يملك كتلة ثلاثة أضعاف كتلة شمسنا سيكون سديمًا كوكبيًا أشد سطوعًا ولمعانًا. وبقية النجوم بين هذين النطاقين فإن سطوعها المتنبأ به متقاربٌ جدًا مما رُصِد ووُضِّح مسبقًا.

وقال زيلسترا: «إنها نتيجة رائعة، ليس لدينا الآن فقط طريقة لقياس تواجد النجوم في العصور المختلفة وعبر مسافات تقدر بملايين السنين الضوئية، والتي ليس من السهل تحديدها، ولكننا اكتشفنا أيضًا ما ستفعله الشمس عند موتها».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>
<ul>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=35718">السباق بين الشمس ودب الماء، من سيموت أولًا؟</a></strong></li>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=12424">ماذا سيحدث للأرض عندما تموت الشمس؟</a></strong></li>
</ul>
ترجمة: محمد وسيم نبيل

تدقيق: براءة ذويب

<a href="https://www.sciencealert.com/what-will-happen-after-the-sun-dies-planetary-nebula-solar-system">المصدر</a>

حدد العلماء متى وكيف ستموت الشمس.. وأنها ستكون ملحمة

17504b04f48926a015ea5fd31da34686

<h3>اكتشاف حقل هيغز</h3>
حقل هيغز هو الحقل النظري الذي يتخلل الكون، طبقًا للنظرية التي نشرها عالم الفيزياء النظرية الاسكتلندي «بيتر هيغز-Peter Higgs» في عام 1964. اقترح "هيغز" ذلك المجال كتفسير محتمل لكيفية اكتساب الجسيمات الكونية الأساسية لكتلتها؛ لأن النموذج القياسي للجسميات الكمية والذي نُشرَ في 1960 لم يتمكن من إيجاد السبب وراء تواجد الكتلة نفسها. لذلك اقترح "هيغز" بأن ذلك المجال يوجد خلال الكون بأكمله وتكتسب تلك الجسيمات كتلها الخاصة عبر تفاعلها معه.

على الرغم من عدم وجود إثبات تجريبي للنظرية في البداية، أصبحت مع مرور الوقت يُنظر إليها باعتبارها التفسير الوحيد للكتلة فقد كان هذا التفسير متوافقًا بشكلٍ واسعٍ مع «النموذج القياسي للجسيمات- the Standard Model». وبالرغم من غرابتها، تم قبول آلية هيغز -كما يطلق أحيانًا على حقل هيغز- بشكل كبير من معظم الفيزيائيين إلى جانب بقية النموذج القياسي.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/CMS_Higgs-event.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-64606" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/CMS_Higgs-event.jpg" alt="ما هو حقل هيغز كيف يكتسب الجسم كتلته الجسيمات الفيزيائية الفيزياء النظرية مصادم الهادرونات النموذج المعياري بوزونات هيغز بوزون" width="1024" height="944" /></a>

كانت إحدى نتائج النظرية أن حقل هيغز يمكن أن يتجلى كجسيمٍ، تمامًا مثل باقي المجالات في فيزياء الكم والتى يتم التعامل معها كجسيمات. تسمى تلك الجسيمات «بوزون هيغز- the Higgs boson»، وأصبح الكشف عن بوزونات هيغز هدفًا رئيسيًا من أهداف الفيزياء التجريبية، ولكن المشكلة أن النظرية لم تستطع التنبؤ فعليًا بكتلة بوزون هيغز.

إن قمت بجعل جسيمات تتصادم ببعضها في مسرع جسيمات باستخدام طاقةٍ مناسبة فإنك ستتمكن من الحصول على بوزون هيغز، لكن الفيزيائيين ليسوا واثقين من مقدار الطاقة الواجب استخدامها خلال التصادم وهذا بسبب عدم معرفتهم بمقدار الكتلة التي يبحثون عنها.

كانت إحدى الآمال المرجوة أن «مصادم الهادرونات العظيم-Large Hadron Collider (LHC)» في سيرن سيملك الطاقة المناسبة لتوليد بوزونات هيغز اختباريًا؛ إذ أنه يملك طاقة أكبر بكثير من أي مسرع جسيمات آخر. في 4 يوليو 2012 أعلن فيزيائيو مصادم الهادرونات الكبير بأنهم توصلوا إلى نتائج تتوافق مع بوزونات هيغز.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/higgsfield.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-64604" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/higgsfield.jpg" alt="ما هو حقل هيغز كيف يكتسب الجسم كتلته الجسيمات الفيزيائية الفيزياء النظرية مصادم الهادرونات النموذج المعياري بوزونات هيغز بوزون" width="1024" height="576" /></a>

على الرغم من احتياج المزيد من الملاحظات لإثبات الأمر ولمعرفة الخصائص الفيزيائية لبوزونات هيغز، فإن الدليل على حقيقة النظرية قد أصبح أقوى، لدرجة أن جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2013 تم منحها لبيتر هيغز و«فرانسوا إنليجرت -Francois Englert». إذا استطاع الفيزيائيون تحديد الخصائص الفيزيائية لبوزونات هيغز، سيساعدهم ذلك على فهم الخصائص الفيزيائية لحقل هيغز نفسه.

واحد من أفضل التوضيحات لمجال هيغز كان ذلك الذي قاله «براين جرين-Brian Greene» فى حلقة التاسع من يوليو لبرنامج "PBS" لـ «تشارلي روز-Charlie Rose show»عندما ظهر على الشاشة مع عالم الفيزياء التجريبية «مايكل تفتس-Michael Tufts» لتوضيح اكتشاف بوزونات هيغز: «الكتلة هي المقاومة التي يُظهرها الجسم عند تغيير سرعته»

لنفترض أنك تمسك بكرة القاعدة «بيسبول» بين يديك، وعندما تقوم برميها فإن ذراعك تشعر بالمقاومة، تنطلق الكرة ثم تشعر أنت بتلك المقاومة. الأمر ذاته مع الجسيمات، من أين تأتي المقاومة ؟

اقترحت النظرية بأنه من المحتمل أن الفضاء ممتلىءٌ ب«شيءٍ» غير مرئي، «شيءٍ» غير مرئي يُشبه المولاس "الكراميل"، وعندما تحاول الجسيمات المرور خلال ذلك المولاس فإنها تتعرض للمقاومة، واللزوجة. تلك اللزوجة هي مصدر تواجد الكتلة، هي تُنشىء الكتلة. إنه «شيءٌ» مراوغٌ وغير مرئي، لا يمكنك رؤيته، عليك العثور على طريقةٍ لتتمكن من التوصل إليه.

وكبعض المقترحات والتي يبدو أنها بدأت تعطي ثمارها، تتمثل في أنه عند صدم بروتونين -جسيمات أخرى كبيرة نسبيًا- بسرعة عالية جدًا جدًا، كما يحدث في مصادم الهادرونات العظيم، إذا صدمت البروتونات بسرعة عالية قد يُحدث هذا في بعض الأحيان نفضًا وخلخلةً لنسيج المولاس، ويمكن أن تخرج فى بعض الأحيان أيضًا بعض النقاط الصغيرة من خلاله، هذه النقاط هي جسيمات هيغز. لذلك فقد بحث الناس كثيرًا عن تلك النقطة الصغيرة التي هي جسيم هيغز بوزون، والآن يبدو أنها وجدت».

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/higgs-head-640x353.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-64605" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/higgs-head-640x353.jpg" alt="ما هو حقل هيغز كيف يكتسب الجسم كتلته الجسيمات الفيزيائية الفيزياء النظرية مصادم الهادرونات النموذج المعياري بوزونات هيغز بوزون" width="640" height="353" /></a>
<h3>مستقبل حقل هيغز</h3>
لو صدقت نتائج مصادم الهادرونات العظيم ونجحت، فإننا حينها سنحدد طبيعة مجال هيغز، وسنحصل أيضًا على صورةٍ أكثر اكتمالًا حول طبيعة تصرف فيزياء الكم في كوننا. سنتوصل تحديدًا إلى فهمٍ أفضل للكتلة، والذي بدوره سيمنحنا فهمًا أفضل للجاذبية. حاليًا، النموذج القياسي لفيزياء الكم لا يأخذ الجاذبية بعين الاعتبار (لكنه يشرح باقي القوى الأساسية بشكل كامل).

هذا الإرشاد التجريبي قد يساعد علماء الفيزياء النظرية على السير قُدمًا نحو النظرية الخاصة بالجاذبية الكمية المتعلقة بكوننا. وقد يساعد حتى علماء الفيزياء على فهم المادة الغامضة في كوننا والتي تسمى «الطاقة المظلمة- Dark Energy»، والتي لا يمكن رصدها إلا بالتأثير الجاذبي أو احتماليًا، قد يوفر فهمٌ أكبر لحقل الهيغز بعض الأفكار عن الجاذبية التنافرية الموضحة من قبل الطاقة المظلمة التي تبدو كأنها تتغلغل في كوننا المرئي.
<h3>اقرأ أيضًا:</h3>
<ul>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=2989">هوكينغ يعتقد أن مجال هيغز سيمحي الكون، فهل علينا القلق؟</a></strong></li>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=49443">ضربة حظ قد تكون تاريخية: مصادم الهادرونات الكبير يكتشف بوزون هيجز مرة أخرى</a></strong></li>
 	<li><strong><a href="https://ibelieveinsci.com/?p=10406">5 أسباب تجعل من الفيزياء علم مثير للفضول</a></strong></li>
</ul>
ترجمة: محمد وسيم

تدقيق: بوغوص حنا يوسيف

<a href="https://www.thoughtco.com/what-is-the-&lt;/p&gt; &lt;blockquote&gt;&lt;p&gt;higgs-field-&lt;/p&gt;&lt;/blockquote&gt; &lt;p&gt;2699354">المصدر</a>

ما هو حقل هيغز ؟

aaa-14

الجيود هو مقياس مستوى سطح البحر الساكن بعد إهمال حركة الأمواج المضطربة، فالمستوى الذي تستقر عنده المياه يُعرف بالجيود. إذا أردت حساب مقياس الجيود فكل ما عليك فعله هو قياس نسبة مستوى المحيط، وستحصل عليه.

لكن، ماذا بالنسبة لو كنت على اليابسة؟ لنفترض أنك قمت بحفر قناة مائية بعيدًا عن المحيط داخل الأرض، فالمستوى الذي تستقر عنده مياهها هو مستوى سطح البحر.

الجيود هو المقياس الافتراضي لمستوى سطح البحر دون حفر القناة المائية، ويستخدمه مهندسو المساحة في إجراء القياسات الدقيقة لارتفاع الأسطح باعتباره النقطة صفر للمسقط الرأسي.

هل تسقط جميع الأجسام على الأرض بمعدل الجذب ذاته 9.81 متر/ثانية للأس 2 ؟ ماذا عن ثبات الجاذبية بمختلف المناطق على الأرض؟ هل هي ثابتة دائمًا عند ذات القيمة 9.81 متر/ثانية للأس (والتي تعني مترًا لكل ثانية، لكل ثانية)، أو أنها تختلف باختلاف مكان تواجدك؟

من الواضح أن الجاذبية معتمدة بشكل كلي على المكان، وبالاعتماد على النموذج الجيودي فإنها تختلف من مكان لآخر. إذًا يمكننا اعتبار الجاذبية كدلالة للكتلة. على سبيل المثال، تمتلك الجبال كتلة أكبر من الوديان؛ وبالتالي فإن الجاذبية عند الجبال الصخرية تكون أقوى نسبيًا عما هي عليه عند المناطق الأخرى من الأرض.

تتراوح قيمة الجاذبية فوق سطح الارض بين 9.7639 متر/ثانية للأس عند "بيرو" و 9.8837 متر/ثانية للأس عند القطب الشمالي.
وهذا يعني أيضًا بأن كوكبنا وعر جدًا وغير متناسق، وكما ترى بالصورة ثلاثية الأبعاد المرفقة للرؤية الجيودية فإن كوكبنا ليس أملس كامل الاستدارة كما تظن الغالبية من الناس.

[caption id="attachment_65074" align="aligncenter" width="678"]<img class="size-full wp-image-65074" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/aaa-14.png" alt="جيود الأرض" width="678" height="325" /> جيود الأرض[/caption]

* الأرض تنتفخ عند خط الاستواء بسبب قوى الدوران، ما يعني بأن الاختلاف بين مركز الأرض وسطحها يكون أقل عند القطبين مما هي عليه عند خط الاستواء.

* إن تركيب المواد المكونة لكوكب الأرض مختلف والمادة ليست متوزعة بشكل متساوٍ؛ ما يجعل فهمنا للجاذبية أكثر تعقيدًا.

زوج الأقمار الصناعية "توم آند چيري"

كيف يمكنك قياس الجيود (مستوى سطح البحر)؟ إذا أردت قياس مستوى سطح البحر فبإمكانك استخدام المد والجزر. ومع الوقت، يمكنك حساب متوسط النتائج. وبالتأكيد فإن النسبة التي ستحصل عليها هي مستوى سطح البحر.

ولكن لفعل هذا ستحتاج العديد من المدود والجزور بمختلف أرجاء الكوكب بأكمله، وهذا هو السبب الذي يجعل الأقمار الصناعية مثل الذي بمهمة ناسا (NASA GRACE mission) والتي تمثل اختصارًا لجملة "تحصيل الجاذبية واختبارات المناخ"، و (ESA’s GOCE mission) التي تمثل هي الأخرى اختصارًا لجملة "مستكشف حقل الجاذبية ودورة استقرار المحيطات" تقوم بحساب حقل جاذبية كوكبنا بدقة لم يسبق لها مثيل.

[caption id="attachment_65075" align="aligncenter" width="425"]<img class="size-full wp-image-65075" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/ccc-1.png" alt="قمر صناعي" width="425" height="287" /> قمر صناعي[/caption]
<h3>كيف تعمل تلك الأقمار الصناعية؟</h3>
مهمة GRACE هي عبارة عن زوج من الأقمار الصناعية يدوران بنفس المدار على مسافة 220 كيلومترًا تقريبًا. وعندما تزداد سرعة القمر الصناعي الرائد فهذا يعني بأن هناك دفعة جاذبة أكبر من المعتاد، وعندما تقل سرعته فهذا يعني بالتبعية بأن هناك دفعة أقل من الجاذبية.

تلك الدفعات والسحبات يتم قياسها عبر نبضات أشعة ميكرونية صغيرة من أحد القمرين الصناعيين إلى الآخر. ويتم تثبيت موقع كل واحد من القمرين الصناعيين عبر تقنية ال GPS. والنتيجة النهائية هي أدق قياس لاختلاف الجاذبية على الأرض حتى الآن.

<h3>لماذا ندرس الجيود ؟</h3>
بما أن الجاذبية هي أحد العناصر الأساسية في مجال الجيود، فإن العلماء يستخدمون نتائج المهمتين GRACE و GOCE لدراسة بعض التطبيقات الأساسية على الأرض.

تطبيقات الجيود تتضمن التنبؤات بحال الطقس، التنبؤ بحالات الجفاف والقحط، دقة الدراسات الإقصائية، دورة المياه على الأرض، الفقد في كتلة جليد القطبين وأي شيء له علاقة بتغيرات الكتل على الأرض.
<h3>إليك بعض التطبيقات التفصيلية لـ الجيود :</h3>
فيما يتعلّق بباطن الأرض - فالعلماء الآن أقرب من أي وقت مضى في التنبؤ بحدوث الزلازل، فنحن باستطاعتنا الحصول على نسب اختلافات الجيود، تلك التنبؤات الأولية تكون تمامًا كالحصول على إمضاء الزلزال. اختلافات مقاييس الجيود ترتبط بنسبة 98% مع الزلازل ذات قوة 9 درجات وما أعلى، وبنسبة 60% مع الزلازل ذات قوة 8.8، وبنسبة 40% مع ذات القوة 8.6، وبنسبة 33% مع ذات القوة 8.3.

فيما يتعلق بتقلبات الطقس - دورات المحيط، المد والجزر ومستويات البحار... لو أن كل الجليد قد ذاب، فإن علماء الطقس سوف يقومون بقياس التغيرات عبر ارتفاع مستوى سطح البحر والمد والجزر.

المهمة GRACE تقوم بقياس التغيرات في كتل الجليد عند القطب الشمالي، هذا سيساعدنا على فهم ما سيحدث إذا تغيرت دورة المحيطات وما سيكون لذلك من تأثير على تقلبات المناخ.

إذا قمت بالسير حول الأرض فإن وزنك سيختلف بالزيادة قليلًا أو النقصان اعتمادًا على المكان الذي أنت فيه. وذلك في الحقيقة يقدم دليلًا على كمية الكتلة المتواجدة أسفلك.

مقاييس الجيود التي نحصل عليها من مهمتي GRACE و GOEC يمكنها استشعار كمية الكتل تلك.

نحن نحب تطبيقات الاستشعار عن بعد، ولكن القائمة أطول بكثير من الاتساع لسرد تلك المهمات الفريدة والممتعة للأقمار الصناعية.

تنبؤات الزلازل، نماذج التقلبات المناخية، ودورات المياه ليست إلا بعض الأجزاء التي يساعدنا الجيود في فهمها وفهم كيفية عمل كوكبنا، كما أن قائمة تطبيقات المهمة GRACE لا تتوقف عند هذا الحد.

<h3>اقرأ أيضًا</h3>
<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=56003">انزلاق جبل إلى البحر قد يؤدي لنتائج كارثية</a>
<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=22121">الأرض ليست كروية بل أقرب لحبة البطاطا</a>

ترجمة محمد وسيم - تدقيق رزوق النجار

<a href="https://gisgeography.com/geoid-mean-sea-level/?fbclid=IwAR1zcSyIzeLcAK8SLSXjK1zR5vfGvvOYK9gp7Z9qHlowRt2NNDcgtmfVWYU">المصدر</a>

محمد وسيم

الأعمال

‎ما الذي يمنح البقعة الحمراء العظيمة على المشتري لونها الأحمر ؟

حدد العلماء متى وكيف ستموت الشمس.. وأنها ستكون ملحمة

ما هو حقل هيغز ؟

الجيود - ما هو الجيود ؟