20100305145954-1_0

<h1>باحثون يعيدون نظرية آلية التوصيل إلى الحياة</h1>

<hr />

استخدم الإنسان أجزاء كبيرة من الطيف الكهرومغناطيسي في تقنيات متنوعة، انطلاقا من الأشعة السينية وصولا إلى أجهزة الراديو، لكن جزءا صغيرا من هذا الطيف بقي بعيدا عن المتناول.

هذا ما يعرف بفجوة التيراهرتز، والتي توجد بين الموجات اللاسلكية والأشعة تحت الحمراء، بحيث نستخدم في تقنياتنا اليومية جزئين من هذا الطيف بما في ذلك الهواتف المحمولة، أجهزة تحكم التلفاز، ومحمصات الخبز.

تمكن من اقترح البروفسور الراحل فليكس بلوخ (FELIX BLOCH) من جامعة ستانفورد والحائز على جائزة نوبل، نظرية حول أن مادة منظمة بطريقة خاصة تسمح للالكترونات بالاهتزاز بطريقة معينة توصيل إشارات التيراهرتز التي نسعى خلفها.
<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>
الآن، وبعد مرور عقود على نظرية بلوخ، ربما تمكن فيزيائيون من ستانفورد من تطوير مواد تسمح بهذه الاهتزازات النظرية، والتي ستساهم يوما ما في تحسين التكنولوجيا بدءا من الخلايا الشمسية إلى ماسحات الأجسام بالمطارات.

المجموعة نشرت ما وجدته في عدد 29 سبتمبر من مجلة العلوم.
<h3>ابتكارات في المواد فائقة الشبكية</h3>
اعتقد الباحثون منذ فترة طويلة، أنه يمكن للمواد ذات الأنماط المكانية المتكررة على مقياس النانو أن تسمح باهتزازات بلوخ، لكن التكنولوجيا ليست قادرة سوى على متابعة ركب النظرية.

تتطلب مثل هذه المواد من الالكترونات أن تسافر لمسافات طويلة دون انحراف، حيث أن أصغر عيب في الوسط الذي تسافر فيه يمكن أن يبعدهم عن المسار الأصلي، مثل تيار من الرياح يحوم حول الصخور أو أوراق الأشجار المتساقطة.

يمكن للأبحاث المزدهرة في مجال المواد الثنائية الأبعاد والفائقة الشبكية أن تجعل هذه المواد حقيقة. فالمواد فائقة الشبكية عبارة عن شبه موصلات مصنوعة عن طريق تصفيف طبقات رقيقة جدا من مواد ذراتها مرتبة بطريقة دورية شبكية.

خلق الباحثون من أجل هذه الدراسة، شبكية فائقة ثنائية الأبعاد عن طريق وضع صفيحة رفيعة من الغرافين بين صفيحتين عازلتين كهربائيا من نتريد البورون.

للذرات في الغرافين ونتريد البورون مساحة تباعد مختلفة، لذلك فعندما يتم وضعها فوق بعضها البعض تخلق موجة خاصة ذات نمط متداخل تسمى ب Moiré Pattern.
<h3>استخدامات جديدة للالكترونات</h3>
محمية من الهواء والملوثات عن طريق نتريد البورون من تحت وفوق، تتدفق الالكترونات في الغرافين بطريقة سلسة في المسار دون انحراف، تماما كما اقترحته النظرية لتوصيل إشارات التيراهرتز.

تمكن الباحثون من إرسال الالكترونات عبر صفيحة الغرافين، وجمعهم في الجانب الأخر واستخدامهم من تم في الاستدلال على نشاط الالكترونات على طول المسار.

عندما يتم تطبيق جهد عبر الكريستال، عادة ما تتسارع الالكترونات باستمرار في اتجاه الحقل الكهربائي حتى تنحرف.

يقول البروفسور David Goldhaber-Gordon مؤلف مشارك في هاته الدراسة، أنّ في هذه التموجات فائقة الشبكية(Superlattice)، أظهر الباحثون أِّنّ الالكترونات ممكن أن تنحصر في مجال ضيق من الطاقة.

ينبغي أن يؤدي تجمع الانحرافات الطويلة الأمد إلى اهتزاز الالكترونات في مكان واحد وإرسال إشعاعات إلى مدى تردد التيراهرتز.

هذا نجاح رئيسي في الطريق نحو خلق إشعاعات متحكم فيها واستشعارات لترددات التيراهرتز.

بالإضافة إلى قرب جعل نظرية بلوخ حقيقة، وجد الباحثون تغيرا مفاجئا تماما في التركيب الالكتروني للمواد ذات التموجات فائقة الشبكية.
<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 البروفسور "Goldhaber-Gordon " في شبه الموصلات، كالسيلكون مثلا، يمكننا تعديل عدد الالكترونات المجمعة في هذه المواد". إذا وضعنا المزيد، ستتصرف وكأنها مشحونة سلبيا.

إذا أزلنا بعضها، فان التيار الذي يتحرك من خلال النظام سيتصرف كما لو أنه مكون من شحنات موجبة، على الرغم من أنها جميعها الكترونات.

لكن خلقت هذه المواد ذات التموجات فائقة الشبكية حيلة جديدة: إضافة المزيد من الالكترونات ينتج جزيئات ذات شحنة موجبة وإزالة المزيد منها يرجعها سالبة.

يكمن أن تأخذ التطبيقات المستقبلية لهذا التحول في طبيعة الالكترونات شكل وصلة ثنائية أكثر كفاءة، والتي تشكل اللبنة الأساسية لمعظم الأجهزة الالكترونية كشبه الموصلات، الخلايا الشمسية، الصمامات الثنائية الباعثة للضوء (LED)، الترانزستور.

إذا سلط أحد الضوء على الوصلة الثنائية، مرسلا إلكترونا واحدا لكل فوتون مستوعب فهو يعتبر أداء ممتازا. لكن هاته الوصلة الجديدة يمكن أن تنبعث منها الكترونات لكل فوتون، حاصدة طاقة الضوء بفعالية أكثر.
<h3>التيراهرتز وستانفورد، بين الماضي والحاضر</h3>
يقول Meenyoung Lee، مؤلف مشارك في هذه الدراسة بصفته طالب دراسات عليا في مجموعة Goldhaber: في حين أنّ هذا البحث الجديد لم يتمكن بعد من خلق مذبذب بلوخ، فقد حقق العلماء الخطوة الأولى في طريق إظهار أنّ الزخم وسرعة الإلكترون يمكن الحفاظ عليها لمدة ومسافة طويلة داخل هاته المواد ذات التموجات فائقة الشبكية.

يقول "Lee " نحن نطبق الدروس الأولى والأصلية لفيزياء الحالة الصلبة التي اكتشفها فليكس بلوخ منذ مدة طويلة، و اتضح أنّ بإمكاننا استخدام ذلك لقيادة ظواهر توصيل فريدة من نوعها في المواد الهندسية الجديدة.
<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>
يكمن لتقنية ترددات تيراهرتز أن يكون لها وقع ايجابي على التكنولوجيا الحالية.

عندما تفحص المطارات الامريكية الركاب عند نقاط التفتيش، فإنها تستخدم الموجات الدقيقة، التي تخترق المواد الغير المعدنية لتكشف عن المواد المعدنية المخفية.

وأوضح Goldhaber أنّ تيراهرتز له خصائص انتقال مماثلة ولكن بموجة أقصر، وربما يكتشف الأجسام الغير المعدنية المخفية بدقة عالية.

وأضاف أنّ الماسحات الضوئية التي تستخدم التيراهرتز يمكن استخدامها للكشف عن العيوب كالتجاويف مثلا في الأشياء عند خط الإنتاج.

عزز التوصيل الالكتروني النظيف الذي اثبت في هذا العمل أيضا فهم الطرق التي تتفاعل بها الالكترونات و تتدفق، وقال Goldhaber أنّ مختبره يخطط لاستخدام هذه الاكتشافات للعمل على خلق أشعة ضيقة جدا من الالكترونات وإرسالها عبر المواد ذات التموجات فائقة الشبكية.

وأطلق على هذا الميدان" الالكترونات البصرية في المواد ثنائية الأبعاد" لأن هذه الأشعة بإمكانها السفر في خط مستقيم وإطاعة قوانين الانكسار على نحو مماثل لأشعة الضوء.

يقول Goldhaber "سيمكننا هذا المجال من فتح إمكانيات جديدة" ونحن فقط في بداية استكشاف ما يمكننا فعله.

<hr />

إعداد : رشيد العناية
تدقيق: بدر الفراك
<em><span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://phys.org/news/2016-10-theorized-mechanism-life.html" target="_blank">المصدر</a></span></em>

باحثون يعيدون نظرية الية التوصيل الى الحياة

Lightelectrons_web_1024-1

<h1>أيهما يسلك في الغرافين بشكل أفضل، الضوء أم الإلكترونات؟</h1>

<hr />

<h3><strong>تأخذ الإلكترونات سلوك الضوء في الغرافين لكن بطريقة أفضل</strong></h3>
تمكن فريق علمي بقيادة كوري دين وهو أستاذ مساعد في الفيزياء بجامعة كولمبيا، ويرافقه في الفريق كل من افيك غوش أستاذ الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب بجامعة فرجينيا، وجيمس هون، وانغ فونغ-جين أساتذة الهندسة الميكانيكية بجامعة كولمبيا- من ملاحظة  الانكسار السلبي للإلكترونات التي تمر عبر الحدود بين منطقتين في مادة موصلة وبشكلٍ مباشرٍ لأول مرة.

وقد تم توقع هذه الظاهرة في سنة 2007، ولكن كان من الصعب التأكد منها بشكل تجريبي. وقد تمكن الباحثون من ملاحظة الظاهرة في الغرافين، مبينين أن الإلكترونات تأخذ سلوكًا يشبه سلوك أشعة الضوء وذلك في المواد ذات الجزيئات الرقيقة، والتي يمكن التلاعب بها عن طريق أجهزةٍ معينة كالعدسات والمواشير. وهذه النتائج التي نشرت في عدد 30 سبتمبر من مجلة العلوم، يمكنها أن تؤدي إلى تطوير أنواع جديدة من محولات الإلكترونات، مستندة على مبادئ البصريات بدلًا من الإلكترونات.

&nbsp;

<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>

يقول دين: «القدرة على التحكم في الإلكترونات في مادة موصلة مثل أشعة الضوء يفتح الطريق أمام أساليب جديدة للتفكير حول الإلكترونيات». فعلى سبيل المثال، المحوّلات التي تمكن شرائح الحاسوب من الاشتغال أو الإيقاف، وهذا يستهلك طاقة لا يستهان بها. استخدام العدسات لتوجيه الإلكترون بين الإلكترودات يمكن أن يكون أكثر كفاءة، في حل واحدة من المشاكل الحرجة لتحقيق طريقة أسرع وأكفأ في استخدام الطاقة في الإلكترونيات.

ويضيف دين: «هذه النتائج يمكن أن تفتح الطريق أمام تجارب أخرى. فمثلًا، استخدام العدسات في توجيه الإلكترونات يمكن أن يساعد بإصدار متطوّر من مجهر إلكتروني، مع القدرة على أداء التصوير والتشخيص على المقياس الذري. بالإضافة إلى مكوّنات أخرى مستوحاة من البصريات، مثل مقسم الأشعة والتداخل، يمكنها إضافة دراسات جديدة حول الطبيعة الكمية للإلكترونات في الحالة الصلبة.

في حين أن الغرافين تم استغلاله على نطاق أوسع في دعم سرعة الإلكترونات، فمن الصعب إيقاف الإلكترونات دون الإضرار بقدرتها على الحركة.

يقول غوش: «المتابعة الطبيعية هي رؤية ما إذا كنا قادرين على خلق تيار قوي في الغرافين مع تقاطعات متعددة الزوايا. وإذا ما حدث ذلك فسيكون بين أيدينا محوّل منخفض الطاقة فائق السرعة لكل الأجهزة الإلكترونية سواء التناظرية أو الرقمية منها، مع احتمالية تخفيف العديد من التحديات التي نواجهها مع التكلفة العالية للطاقة والميزانية الحرارية للإلكترونيات في يومنا هذا.

يتغير اتجاه الضوء -أو ينكسر- عندما يمرّ من مادة إلى أخرى، وهي العملية التي تسمح لنا باستخدام العدسات والمواشير لتركيز وتوجيه الضوء. وهناك كمية معروفة باسم معامل الانكسار تحدّد درجة الانحناء عند الحدود، وهي موجبة في المواد التقليدية كالزجاج.

<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>

ومع ذلك من خلال هندسة ذكية، فمن الممكن أيضًا إنشاء مواد بصرية مصنعة لا توجد في الطبيعة مع معامل سلبي، حيث زاوية الانكسار أيضًا سلبية. «هذا يمكن أن تكون له عواقب غير عادية ومثيرة»، تقول ملاحظات هون. وأضاف: «هذه المواد البصرية المصنعة سوف تمهد الطريق أمام تقنيات غريبة ومهمة كالعدسات الفائقة، والتي يمكنها التركيز خارج حدود الحيود، والعباءات البصرية، مما يجعل الأشياء غير مرئية عن طريق انحناء الضوء من حولها».

الإلكترونات التي تسافر من خلال الموصلات النقية يمكنها أن تنتقل في خطوط مستقيمة مثل الأشعة الضوئية، مما يسمح للظواهر البصرية بالظهور.

في المواد، تلعب كثافة الإلكترونات دورًا مماثلًا لمعامل الانكسار، وتنكسر الإلكترونات عندما تمرّ من منطقة كثافة معينة إلى أخرى مختلفة. وعلاوة على ذلك، ناقلات التيار في المواد يمكنها التصرّف كأنها مشحونة سلبيًا (الإلكترونات) أو مشحونة إيجابيًا (ثقوب)، اعتمادًا على ما إذا كانت تعيش في نطاق التوصيل. وفي الواقع، الحدود بين نوع الثقب ونوع الإلكترون في الموصلات، والمعروفة باسم تقاطعات بي ان (إيجابي، سلبي)، تشكل الأسس لبناء الأجهزة الكهربائية كالصمامات الثنائية والترانزستورات.

يقول هون: «خلافًا لما حدث في المواد البصرية، يشكّل إنشاء معامل سلبي تحديًا هندسيًا كبيرًا، فانكسار الإلكترونات السلبية يحدث بطريقة طبيعية في المواد ذات الحالة الصلبة في أي تقاطع بي ان».

مكّن تطوير طبقات ثنائية الأبعاد في أشباه الموصلات عالية النقاء مثل الجاليوم في العامين 1980 و1990 الباحثين من إثبات الإلكترونات البصرية بما في ذلك آثار الانكسار والعدسات. ومع ذلك، تسافر الإلكترونات في هذه المواد دون تبعثر عند درجات حرارة منخفضة جدًا، مما يحدّ من التطبيقات التكنولوجية. بل أبعد من ذلك، فإن وجود فجوة الطاقة بين نطاق التوصيل والتكافؤ يبعثر الإلكترونات في واجهات ويمنع مراقبة الانكسار السلبي في مجال شبه موصلات تقاطعات بي ان. في هذه الدراسة، استخدم الباحثون الغرافين، مادة ثنائية الأبعاد مع أداء غير مسبوق في درجة حرارة الغرفة ودون وجود فجوة الطاقة، تغلّبت على كل هذه القيود.

تم اقتراح إمكانية الانكسار السلبي في تقاطعات بي ان في الغرافين لأول مرة سنة 2007 من قبل علماء نظريين يشتغلون بكل من جامعة لانكستر وجامعة كولمبيا. ومع ذلك، مراقبة هذا التأثير يتطلب أجهزة نظيفة للغاية، بحيث تستطيع الإلكترونات السفر مثل القذيفة، دون تشتت ولمسافات طويلة.على مدى العقد الماضي، قام فريق متعدّد التخصصات في جامعة كولمبيا بما في ذلك هون ودين، جنبًا إلى جنب مع كينيث شيبرد، لاو فاميلي أستاذ الهندسة الكهربائية والهندسة الطبية الحيوية، ابهاي باسوباثي، أستاذ مشارك في الفيزياء، وفيليب كيم، أستاذ الفيزياء في ذلك الوقت (الآن في هارفارد)، بالاشتغال على تقنيات جديدة لبناء أجهزة غرافين نقية للغاية. وتوّجت هذه الجهود سنة 2013 بعرض لسفر قذيفة على نطاق يزيد عن 20 ميكرون. ومنذ ذلك الحين، بدأت محاولة تطوير عدسة فيسلاجو، والتي تركّز الإلكترونات في نقطة واحدة باستخدام الانكسار السلبي. لكنهم كانوا غير قادرين على ملاحظة مثل هذا التأثير ووجدوا النتائج محيرة.

<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>

في سنة 2015، ذكرت مجموعة من جامعة بوهانغ للعلوم والتقنيات في كوريا الجنوبية ان اول دليل على التركيز في جهاز فيسلاجو. ومع ذلك، كانت الاستجابة ضعيفة، والتي تظهر في مقسم الإشارة. قرر فريق كولمبيا أنه لكي يفهموا تمامًا لماذا كان التأثير بعيد المنال جدًا، يجب عليهم عزل وتعيين تدفق الإلكترونات عبر التقاطع. وقد استعملوا تقنية متطورة تدعى "التركيز المغناطيسي" لحقن الإلكترونات في تقاطع بي ان. عن طريق قياس الانتقال بين الأقطاب الكهربائية على الأطراف المعاكسة للتقاطعات بصفتها وظيفة من كثافة الناقل تمكنوا من رسم مسار الإلكترونات على كلا الجانبين من مفترق بي ان كما أن زاوية الحادثة تم تغييرها عن طريق ضبط الحقل المغناطيسي.

كان الدعم النظري المقدّم من طرف فريق غوش من جامعة فرجينيا حاسمًا لجهود فريق جامعة كولمبيا، حيث أنهم طوروا تقنيات محاكاة مفصلة لنمذجة قياسات فريق كولمبيا. وشمل ذلك حساب تدفق الإلكترونات في الجرافين تحت مختلف المجالات الكهربائية والمغناطيسية، باحتساب الاهتزازات المتعددة على الحواف، ونفق ميكانيكا الكمّ عند التقاطع. وقد وضّح التحليل النظري لماذا كان من الصعب جدًا قياس فيسلاجو بطريقة جيدة، والمجموعة بصدد تطوير أجهزة متعددة التقاطعات على أساس هذه الدراسة. البيانات التجريبية والمحاكاة النظرية أعطت الباحثين صورة حول الانكسار، ومكنها من أن تكون أول من يتأكد كميًا من العلاقة بين الحادث والزوايا المنكسرة (المعروف بقانون سنيل في البصريات)، وكذلك تمّ التأكد من حجم الكثافة المتنقلة بصفتها وظيفة من زاوية (والمعروفة بمعامل فرينل). يقول غوش: «من عدة أوجه، شدة التنقل عامل مهم للغاية، لأنه يحدّد احتمالية مرور الإلكترونات للحاجز، بدلًا من مجرد زواياها المنكسرة. يحدّد الانتقال في النهاية الكثير من مقاييس الأداء للأجهزة المستندة على هذه الآثار، مثل معامل الاشتغال والإغلاق (on-off) في المحوّل، على سبيل المثال.

<hr />

إعداد : رشيد العناية.
تدقيق : حسين احمد
<span style="text-decoration: underline;"><span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff; text-decoration: underline;" href="http://phys.org/news/2016-10-electrons-graphene.html" target="_blank">المصدر</a></span></span>

ايهما يسلك في الغرافين ب شكل افضل ، الضوء ام الالكترونات ؟

2-2-1

<h3>توقع الماضي</h3>
تعمل الحجج العلمية بنفس الطريقة – سواء كنا مهتمين بظاهرة مستمرة كالجاذبية أو التاريخ القديم (كأصل الحياة).

قد يبدو غريبًا في أول الأمر الخروج بتوقعات حول شئ حصل منذ مدة طويلة، لكن في الواقع، أنها لا تختلف عن التوقعات التي تستند على فرضية أو نظرية أخرى.
<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>
والمفتاح هو أن نتذكر أننا نحاول معرفة ماذا سنتوقع مما نلاحظه اليوم، إذا حصل حدثٌ معينٌ في الماضي.

تُظهر لنا هاته الأمثلة كيف أن أفكار العلماء حول أحداث الماضي يمكنها أن تنتج توقعاتٍ قابلةٍ للاختبار:

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-5.gif"><img class="aligncenter wp-image-29125 size-full" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/1-5.gif" alt="" width="215" height="184" /></a>

مثال 1: انبثق القمر من كتلة قديمة، أي أنَّ القمر تشكل من حطامٍ قذف من طرف الأرض في وقت مبكر عندما اصطدمت به كتلةٌ أكبر.

حصل هذا الحدث المقترح منذ 4.5 مليار سنة، ومع ذلك، مع قليلٍ من المنطق وبعض المعرفة الخلفية تسمح لنا بسهولة من إعطاء توقعات لاختبار هذه الفكرة.

على سبيل المثال إذا كانت هاته النظرية حقيقية، يجب أن يكون للقمر تركيبةً مشابهةً لتلك التي توجد في قشرة الأرض قبل 4.5 مليار سنة.

وتشير أفكار مؤسسة في الجيولوجيا وعلم الكواكب أن في ذلك الوقت، قد تم امتصاص الحديد والعناصر الثقيلة في الأرض من طرف النواة.

لذا فإننا نتوقع أن للقمر نقصًا في الحديد مثل قشرة الأرض، وفي الواقع، قد أكدت أحدث رحلات أبولو هذا التوقع.

نسبة الحديد في صخور القمر ضعيفة، مما يدعم النظرية.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/2-5.gif"><img class="aligncenter wp-image-29127 size-full" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/2-5.gif" alt="" width="215" height="184" /></a>
<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>
مثال 2: لقد كان معروفًا عن الحمض النووي الريبوزي ((RNA – ما مفاده أن ( (RNA نشأت قبل عدة ملايير من السنين كأول جزيءٍ ذاتي التكرار وشكلت أسس الوراثة والتمثيل الغذائي في أقدم أشكال الحياة على الأرض.

ما التوقعات التي يمكن أن تنتج عن هكذا تفاعلات كيميائية قديمة؟ حسنا، إذا كانت الفكرة دقيقة، فإننا نتوقع أن تكون قادرةً على إعادة بعض التفاعلات الكيميائية الرئيسية التي أدَّت إلى تكرار الحمض النووي الريبوزي بعد كل شيء، إذا فعلًا حدث تفاعل كيميائي على الأرض في وقت مبكر، فينبغي أن نكون قادرين على إنتاج ردِّ فعلٍ مماثل في مختبر يحاكي الظروف التي كانت عليها على الأرض من قبل.

هل تم تأكيد هاته التوقعات، مما أدى إلى دعم النظرية؟ إلى حدٍّ ما، لكن العلم في عملٍ مستمر، وقد تم اكتشاف العديد من التفاعلات الكيميائية المحتملة في هذا التسلسل، ولكن لا تزال هناك ثغرات في معرفتنا، والتي يواصل الكيميائيون في ملئها عن طريق العمل على حل هاته المشكلة المعقدة.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/3-5.gif"><img class="aligncenter wp-image-29128 size-full" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/3-5.gif" alt="" width="215" height="184" /></a>

مثال3: في فترةٍ ما لم يكن هنالك حدود، أي قبل حوالي 250 مليون سنة كل القارات التي نعرفها اليوم كانت مجتمعةً كقطع الأحجية.

كيف يمكننا أن نعرف أين تواجدت القارات؟ حسنا، من القرائن التي تركتها ورائها، بطبيعة الحال.

إذا كانت القارات مجتمعةً معا، فالحيوانات القديمة التي عاشت فيها كانت تتجول بحريةٍ فيما يعرف الآن بالسواحل القارية.

وهكذا، عندما كان التحجر مرجحًا، فإننا نتوقع إيجاد حفريات على سواحل القارات البعيدة الآن، في واقع الأمر نلاحظ هذا.

فمثلا ثم العثور على حفريات للزاحف المنقرض كلبي الفك تعود لحوالي 240 مليون سنة في كلٍّ من جنوب إفريقيا وأمريكا الجنوبية.

مما يدعم فكرة انعدام الحدود. قمنا هنا بفحص توقع واحد (وخط واحد من الأدلة)، والتي تم إنشاؤها من قبل ثلاثة أفكار علمية، لكن بطبيعة الحال، في الواقع كل هذه الأفكار تولد توقعاتٍ عديدة.
<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>
<h3>حجج كالأرجل ثابتة</h3>
أفكار علمية قوية تولد الكثير من التوقعات المختلفة، وليست واحدةً فقط. و

كمثالٍ على ذلك دعونا نعود إلى فكرة أن القارات التي نعرفها الآن كانت في وقتٍ ما مجتمعةً في قارةٍ عملاقة وقد كانت تتحرك منذ ذلك الوقت.

تولد هذه الفكرة العديد من التوقعات: كما نتوقع أن نجد:

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/4-1.gif"><img class="size-full wp-image-29130 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/4-1.gif" alt="" width="205" height="156" /></a>

الحفريات المماثلة الآن في القارات متباعدة.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/5-1.gif"><img class="size-full wp-image-29131 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/5-1.gif" alt="" width="205" height="156" /></a>

أن القارات تشكلت بطرقٍ تتناسب معًا مرةً واحدة.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/6.gif"><img class="size-full wp-image-29132 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/6.gif" alt="" width="205" height="156" /></a>

أن طبقات الصخور والخصائص الجيولوجية للقارات المتباعدة الآن تتطابق عندما كانت مجتمعةً من قبل.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/7.gif"><img class="size-full wp-image-29133 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/7.gif" alt="" width="205" height="156" /></a>

أن العلاقات التطورية بين الأنواع الغير البحرية تعكس العلاقة القارية القديمة.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/8.gif"><img class="size-full wp-image-29134 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/8.gif" alt="" width="205" height="156" /></a>

دليلٌ مباشرٌ على الحركة التكتونية الجارية من خلال أقمار اصطناعية حساسة.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/9.gif"><img class="size-full wp-image-29136 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/9.gif" alt="" width="205" height="156" /></a>

آلية منطقية عن طريقها يمكن أن تكون القارات قد تحركت.

من الحفريات القديمة إلى قياسات الأقمار الصناعية المتطورة، تم إثبات التوقعات الناتجة عن هذه الفكرة.

تشير هذه الملاحظات المتنوعة إلى فكرةٍ واحدة (في هذه الحالة، تكتونية الصفائح) تنص على أن فكرةً مدعومةً يمكن أن تصمد أمام البحث والتدقيق العلمي.

مثل طاولة مبنية على أرجل عديدة بدلًا من اثتنين منها ضعيفة.

لذلك فرضية واحدة أو نظرية غالبًا ما يرتبط بها العديد من الملاحظات المتوقعة – والتي تعكس دقتها.

فلا عجب بعد ذلك أنَّ تقييم الأفكار العلمية لاينقطع ولايجف: بعض التوقعات الناتجة عن فكرةٍ يمكن دعمها والبعض الأخر لا.
<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>
<h3>تلخيص الحجج العلمية</h3>
في هذا القسم، رأينا أن الحجج العلمية تتشكل عن طريق ما كنا نتوقع أن نلاحظه إذا كانت فكرةٌ معينةٌ حقيقيةً ومن ثم التحقق من التوقعات مع ما نلاحظه في الواقع.

يؤدي التطابق بين التوقعات والملاحظات إلى دعم الفكرة، في حين الاختلاف يعني دحض الفكرة.

هذه هي بساطة – لكنها فعالة – صلب الحجج العلمية.

وينطبق هذا على جميع المجالات، سواء كنا نحقق في آليات صغيرة لدرجة لا يمكن ملاحظتها عن طريق المجهر، بعيدةً جدا لدرجة لا يمكن رؤيتها عن طريق التلسكوب، قديمةً جدًّا في الزمن بحيث لم يكن يوجد أي إنسان ليشهد عليها آو شائعةً لدرجة يستوجب معها العمل على ملاحظة كل شيء.

بينما التخصصات العلمية تختلف في موضع الدراسة، فجميعها تتخذ نفس النهج في تشكيل الحجج.

<a href="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/10.gif"><img class="size-medium wp-image-29137 aligncenter" src="http://172.104.145.106:8080/ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/10-300x283.gif" alt="" width="300" height="283" /></a>

الحجج العلمية مبنية من خلال التفاعلات داخل المجتمع العلمي. لمعرفة المزيد حول دور المجتمع في العلم، اقرأ...

<hr />

إعداد: رشيد العناية
تدقيق: بدر الفراك
تحرير: يمام اليوسف

<span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://undsci.berkeley.edu/article/0_0_0/coreofscience_03" target="_blank">المصدر الأول</a></span>

<span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://undsci.berkeley.edu/article/0_0_0/coreofscience_04" target="_blank">المصدر الثاني</a></span>

<span style="color: #0000ff;"><a style="color: #0000ff;" href="http://undsci.berkeley.edu/article/0_0_0/coreofscience_05" target="_blank">المصدر الثالث</a></span>

رشيد العناية

الأعمال

باحثون يعيدون نظرية الية التوصيل الى الحياة

ايهما يسلك في الغرافين ب شكل افضل ، الضوء ام الالكترونات ؟

الحلقة الرابعة عشرة من سلسلة "فهم العلم" توقّع الماضي وتلخيص الحجج العلمية