SX-2

إذا كنت تشعر بالعجز أمام فيروس كورونا الجديد المنتشر في أنحاء العالم فيمكنك مساعدة العلماء على إيجاد العلاج بأسرع ما يمكن، بتبرعك بالوقت الذي يكون فيه حاسوبك غير نشط. للقيام بذلك، عليك تحميل برنامج على حاسوبك، يعمل هذا البرنامج في الخلفية عندما لا تستعمل الحاسوب ويجري حسابات معقدة ليمنح الخبراء معلومات أكثر عن مرض COVID-19.

طور هذا التطبيق باحثون في جامعة ستانفورد، يسمى Folding at Home، وهو متواجد لنظامي ويندوز وماك. في الحقيقة يُستخدم هذا التطبيق في مجال الأمراض وأبحاث الأدوية منذ نحو 20 سنة حتى الآن.

<a href="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/scasd.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-82912" src="https://ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/scasd.png" alt="كيف يمكن لحاسوبك الشخصي مساعدة باحثي ستانفورد في محاربة فيروس كورونا؟ - معلومات أكثر عن مرض COVID-19 - عملية طي البروتين - فيروس الصين" width="800" height="500" /></a>

الهدف الرئيسي لهذا المشروع هو عملية طي البروتين protein folding، وهي العملية البيولوجية التي ينتظم فيها شكل البروتين داخل الخلية، إذ إن معرفة المزيد عن هذه العملية -التي تحصل في جزيئات البروتين الحيوية- ستساعد على تطوير علاج للعديد من الأمراض.

في حالة COVID-19، تصاب الرئتان بالالتهاب عندما يرتبط البروتين الشوكي spike protein بالمستقبل ACE2. قد يستطيع العلماء إيقاف المرض عن طريق منع الاتصال بين هذا البروتين والمستقبل، ويمكن إجراء ذلك بعدة طرق منها النمذجة الحاسوبية computer modelling.

بالنسبة للفيروسات، لا تكفي معرفة شكل البروتين فقط؛ بل يجب أن نفهم كيف تكوّن هذا الشكل وذلك هو المقصود من طي البروتين. فهم آلية طي البروتين ضروري لتطوير أدوية فعالة ضد فيروس كورونا الجديد، وهو ما نريده بأسرع وقت. سيساعدنا وقت حاسوبك الفائض على الوصول لهدفنا بسرعة.

يقول البيولوجي غريغ بومان، المسؤول عن البحث: «إن البيانات التي ستساعدنا أنت بالحصول عليها ستنشر بسرعة وتتاح للجميع، وستشكل جزءًا من تعاون علمي بين عدة مختبرات حول العالم لتطوير أدوية تنقذ الأرواح».

قد يبدو ذلك معقدًا بعض الشيء لكن التطبيق هو الذي سيؤدي المهمة الصعبة. ليس عليك أن تفعل أي شيء سوى تحميل هذا البرنامج، وإذا أردت أن تساعد العلماء في البحث عن علاج لفيروس COVID-19 اختر "Any Disease" من قائمة الخيارات في واجهة البرنامج. يمكنك إيقاف وتشغيل التطبيق عندما ترغب، ويمكنك إيقافه مؤقتًا ثم تشغيله تلقائيًا في الوقت الذي يكون فيه الحاسوب غير نشط (أي غير مستخدم).

إذا شعرت باليأس بسبب الأخبار المقلقة عن فيروس كورونا، تذكر أنك تستطيع مساعدة الجهود التي تنوي هزيمة هذا الفيروس عن طريق تحميل تطبيق Folding at Home.

يقول بومان: «هذه الحسابات ضخمة جدًا وأي مساعدة صغيرة ستنفعنا. يشبه تنفيذ المحاكاة شراء بطاقة يانصيب؛ كلما زاد عدد البطاقات زادت فرصة الفوز والحصول على الجائزة».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=82802">آخر الأخبار حول تطوير لقاح فيروس كورونا</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=81937">قد يتحول فيروس كورونا الجديد إلى مرض موسمي مستوطن يعاود الظهور كل سنة!</a>

ترجمة: م. زيد عبد الرحمن الحسيني

تدقيق: غزل الكردي

<a href="https://www.sciencealert.com/help-scientists-beat-coronavirus-by-lending-them-your-unused-computing-power/amp?fbclid=IwAR3XUPH5OBgl5XeQM04tSGZJmUHgyjAN_kzIDKFDdAqC5JV3xsCKZuNJQT4">المصدر</a>

كيف يمكن لحاسوبك الشخصي مساعدة باحثي ستانفورد في محاربة فيروس كورونا ؟

20191121_STD003_1440

سيفعل الذكاء الاصطناعي ما نريد، وتلك هي المشكلة!

external-content.duckduckgo.com_-1

تخيل أنك تتنزه في الشارع صباح يوم الأحد وتسمع الموسيقى المفضلة لديك بسعادة، لكن فجأة تمتلئ السماء بالغيوم وتهطل الأمطار الغزيرة، والمسافة إلى منزلك تستغرق نحو 15 دقيقة من المكان الذي أنت به. ماذا ستفعل الآن؟ هل ستجري إلى المنزل أم ستمشي بهدوء؟

إلى الذين يقرؤون هذا المقال وهم عالقون تحت الأمطار، سأعطيكم الإجابة بسرعة: الجري أفضل!

تعتمد كمية البلل الذي يصيبك فقط على الوقت الذي تقضيه تحت المطر ، إذا ركضت إلى وجهتك ستقلل من الوقت الذي تقضيه تحت الأمطار وبذلك ستقلل من البلل الذي سيصيبك.

إذا كان هذا الشرح البسيط غير مقنع بالنسبة لك، أكمل القراءة!

توصلت كل التجارب والحسابات إلى الاستنتاج نفسه، لتقليل تعرضك للبلل والرطوبة (إذا لم تكن تحمل مظلة) عليك أن تتحرك بأسرع ما يمكن! هذه التجربة البسيطة ستوضح لكم أكثر.

تجربة الإسفنجة

تخيل أنك تقف تحت الأمطار ومعك إسفنجة، إذا كنت ستستغرق 15 دقيقة للوصول إلى المنزل مشيًا فستتعرض الإسفنجة للمطر لمدة 15 دقيقة، أما إذا ركضت ستصل إلى البيت خلال 10 دقائق وبذلك ستواجه الإسفنجة المطر لمدة 10 دقائق. أي الإسفنجتين امتصت كمية أكبر من مياه الأمطار؟ منطقيًا، الإسفنجة التي تعرضت للمطر مدة أطول ستكون معرضة لمياه أمطار أكثر ولذلك ستحتوي على ماء أكثر.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/sax.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-84736" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/sax.jpg" alt="المشي أم الجري ما هو الأفضل لك عند مواجهة المطر - الركض تحت المطر - الهروف من الأمطار - البلل الذي سيصيبك عندما تمشي في الشتاء" width="800" height="542" /></a>

ومع ذلك، يقول بعض النقاد إن تجربة الإسفنجة تعتبر أن المطر يسقط عموديًا فقط، لكن المطر الذي يصيبك من الأمام سيعطي نتائج مختلفة لأنه يغطي مساحة سطحية أكبر من المساحة التي تغطيها الأمطار المتساقطة من الأعلى. في البرنامج الرائج MythBusters على قناة Discovery، عرض المقدمون الفكرة التي تقول إنك ستتبلل أكثر إذا ركضت خلال الأمطار لأن القطرات ستصيبك أكثر في كل ثانية وبذلك سيزداد معدل إصابتك بالبلل، يبدو هذا منطقيًا أليس كذلك؟

لكن الفيزيائي في مركز Winnipeg دوغ كرايكن Doug Craigen قدم لنا تفسيرًا بسيطًا ينقض هذه الخرافة، فسواءً اخترت المشي أو الجري فإن هنالك عددًا محدودًا من قطرات الأمطار المتساقطة ضمن المسافة بينك وبين المكان المقصود. إذا ركضت سيصيبك المطر بمعدل أسرع وستجمع ماءً أكثر خلال كل ثانية، أما إذا مشيت سيصيبك المطر ببطء وبذلك ستمتص نسبة أقل خلال كل ثانية، لكن إذا ركضت ستقطع المسافة بسرعة أكبر أي سيقل عدد الثواني التي تتعرض للمطر فيها. فمع أنك تمتص قطرات أقل عند المشي لكنك تزيد من عدد الثواني التي تتعرض فيها للمطر ولذلك تزداد بللًا. وهكذا نستنتج أن الجري أفضل من المشي.

هل أثبتت التجارب أن الجري خلال المطر أفضل؟

أجريت تجربة جديدة من قبل ثوماس بيترسون Thomas Peterson وبيتر والس Trevor Wallis (عالمان في مركز قاعدة بيانات المناخ الدولية في Asheville)، إذ رسموا مسارًا طوله 100 متر تقريبًا وارتدوا سترات رياضية مصنوعة من القطن وخرجوا تحت المطر الغزير، قرر والس الجري خلال المسار أما بيترسون اختار المشي، وفي نهاية المسار قيس وزن السترات الرياضية ووجد أن سترة بيترسون أثقل بنسبة 40% من سترة والس. اعتُبر أن السترتين هي إسفنجات وكلتا السترتين عند تعرضها لمياه الأمطار ستمتص نسبة معينة منها، لذا فإن سترة الشخص التي امتصت ماءً أكثر أصبحت أثقل.

هل يمكن إثبات هذه الفكرة بالمعادلات الرياضية؟

لنفترض أن شخصًا يتحرك ضمن مسار بسرعة V وقطرات المطر تسقط بسرعة u ومساحة سطح رأس الشخص هي At ومساحة السطح الأمامي للشخص هي Af وعدد قطرات المطر المتساقطة خلال المتر المكعب الواحد في الهواء هي ثابت يمثله n.

سيعطى معدل امتصاص قطرات المطر للجزء العلوي والجزء الأمامي حسب المعادلات التالية:
<ul>
 	<li>Rtop = n x u x At</li>
 	<li>Rfront= n x V x Af</li>
</ul>
إذا استخدمنا المعادلات أعلاه سنصل إلى استنتاجات خاطئة (إذا قللنا السرعة V فإن معدل الامتصاص والبلل سيقل) لكن هذه الاستنتاجات ترتكز على معلومات غير كافية لأنها لا تشمل عامل متغير الزمن t.

t = distance /speed =&gt; d/V (أي أن الزمن يساوي المسافة مقسمة على السرعة)

تمثل هذه المعادلات كمية المطر التي تصيب الشخص خلال الزمن t:
<ul>
 	<li>N = (Rtop + Rfront) x t</li>
 	<li>(N = [(n x u x At) + (n x V x Af)] x (d/V</li>
 	<li>N = [(n x u x At d) / V] + (n x Af x d)</li>
</ul>
نلاحظ أن N في المعادلة 3 ترتبط بعلاقة عكسية مع V وبالنتيجة فإن كمية قطرات الأمطار التي ستصيب الشخص تزداد عند نقصان السرعة، أما متغيرات كمية الأمطار التي تصيب الشخص من الأعلى والأمام ليس لها تأثير على معامل السرعة V. وبذلك نجد أنك إذا ركضت سيقل عدد القطرات ما يثبت كلام الفيزيائي دوغ كرايكن.

في الختام، إذا كنت عالقًا تحت الأمطار الغزيرة دون مأوى تلجأ إليه، فإن أفضل خيار هو الجري بأسرع ما يمكنك!

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=27190">فرضية جديدة قد تشرح اخيرا الفيزياء التي تفسر حركة قطرات الماء</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=75629">أظهرت دراسة جديدة أن النباتات تصاب بالذعر أثناء المطر</a>

ترجمة: م.زيد عبد الرحمن الحسيني

تدقيق: غزل الكردي

مراجعة: تسنيم المنجد

<a href="https://www.scienceabc.com/eyeopeners/stand-still-or-run-in-rain.html?fbclid=IwAR1lDcKYzRJjb9v_zfSF0vYVOzeJVkAzu-JabkyTNrWReXyaiL_wxdNl3iM">المصدر</a>

المشي أم الجري؟ ما هو الأفضل لك عند مواجهة المطر

0e926e7695604132e0ac680156bcc384

إذا أردنا نحن البشر أن نعيش على سطح القمر ، وهذا ما نخطط لفعله، فسنحتاج إلى شيء فعلي للعيش بداخله، مع أن منصات الهبوط الصغيرة أدت غرضها في الفترات الوجيزة لبعثات أبوللو، لكن البقاء لفترات أطول سيحتاج إلى شيء أكثر استدامة.

ولما كان شحن مواد البناء إلى القمر كابوسًا لوجستيًا مكلفًا جدًا، تبحث وكالات الفضاء إمكانية استخدام المواد الموجودة هناك بالفعل، وأدركوا أن إحدى هذه المواد قد توجد في البول.

تحديدًا اليوريا في بول رواد الفضاء قد يُستعمل لملدنة الخرسانة المستعملة لبناء الهياكل على سطح القمر، ما يجعلها أقل هشاشة وأكثر مرونة، فنحصل على مبان صلبة قوية.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/mon-base.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-85570" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/mon-base.jpg" alt="قد يكون بول رواد الفضاء أفضل مادة لبناء قواعد القمر المستقبلية - منصات الهبوط الصغيرة على سطح القمر - الحطام الصخري - الخرسانة الجيوبوليمرية " width="700" height="525" /></a>

يقول عالم المواد رامون باميس: «لكي نصنع الخرسانة الجيوبوليمرية علينا أن نستعمل ما هو موجود هناك، مثل الحطام الصخري (مواد مفككة توجد على سطح القمر) والماء من الجليد الموجود في بعض المناطق».

توضح الدراسة أن المنتجات المهدورة عديمة الفائدة مثل بول الطاقم الذي يشغل قواعد القمر قد تُستخدم، فالبول يتكون أساسًا من الماء واليوريا، وهي جزيئات تسمح بتحلل روابط الهيدروجين ومن ثم تقلل من لزوجة المحاليل المائية المختلطة.

ينجز العلماء هنا على الأرض تجارب لتحديد أي من المواد يمكن استخدامها لبناء قاعدة جيدة على سطح القمر.

لكن يجب الحذر من مشكلة تفاوت درجات الحرارة، إذ تتراوح درجات الحرارة على القمر من 120 درجة سيليزية إلى سالب 130 درجة سيليزية ليلًا، وتكون أبرد عند القطبين، إذن لا بد أن تتسم مواد البناء بتحمل هذا التغير الكبير في درجات الحرارة، مع عزل الجو في الداخل.

يتعرض القمر إلى كميات كبيرة من الإشعاعات لعدم وجود غلاف جوي، ولا هواء لحرق النيازك المتساقطة، إذ يضرب الأرض 44 ألف كيلوغرام من النيازك يوميًا، لذلك يوجد الكثير من القصف المحتمل الذي يجب على الهياكل القمرية أن تتحمله.

ولأن خصائص اليوريا معروفة جيدًا، وتوجد حيثما وجد الإنسان، فقد قرر فريق البحث عمل محاكاة ببناء هياكل صغيرة مكونة من الحطام الصخري القمري واليوريا باستعمال طابعة ثلاثية الأبعاد، وصمموا أسطوانات من هذا الخليط لبحث فعالية اليوريا بوصفها مادة مُلدنة.

صمم الفريق أيضًا أسطوانات من الحطام الصخري مع الكاربوكسيل المتعدد، والملدنات القوية المكونة من النفثالين، وأسطوانة تحكم دون أي ملدنات، وذلك لإجراء مقارنة عبر تعريض الأسطوانات لسلسلة من اختبارات المتانة، تضمنت 8 دورات من التجمد والذوبان لمحاكاة تقلب درجات الحرارة على القمر.

كان أداء الخليط الذي يحوي اليوريا، وكذلك ملدنات النفثالين القوية جيدًا، مع العلم أنه ناتج من طابعة ثلاثية الأبعاد، وكان الخليط لينًا كفاية ليكوِّن هيكًلا دون تشوهات ملحوظة، ومع أن عينة النفثالين تشققت قليلاً في أثناء عملية الصب، لكنها تحملت الأحمال الثقيلة بعد طباعتها بفترة قصيرة دون أن يتغير الشكل كثيرًا.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سؤسش.png"><img class="aligncenter size-full wp-image-85571" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سؤسش.png" alt="" width="1024" height="415" /></a>

أما عينات خليط التحكم، والكاربوكسيل المتعدد فقد تصلبت جدًا ما صعَّب تشكيلها بالشكل المرغوب، وولّدت شقوقًا بسبب الضغط الهائل، مع أنها حافظت على شكلها مع وضع أثقال قليلة عليها.

فحص الفريق أيضًا قوة الضغط في العينات بعد سلسلة دورات التجمد والذوبان، ووجدوا أن خليط اليوريا أظهر زيادةً طفيفة ومستمرة في قوة الانضغاط.

إذن يبدو استخدام بول رواد الفضاء ممكنًا. يتطلب الأمر المزيد من التجارب، لكن قد يكون استعمال البول دون الحاجة إلى فصل اليوريا ممكنًا.

تقول عالمة المواد آنا كونيكسن: «لن نبحث طرق فصل اليوريا من البول حتى نتحقق من كون هذه العملية ضرورية فعلًا، إذ قد يكون من الممكن استعمال البول بكامل مكوناته لتشكيل الخرسانة الجيوبوليمرية».

يمكن استعمال الماء الموجود في البول بالفعل لتكوين الخليط، أو استخدام الماء الذي يمكن الحصول عليه من القمر، أو مزيج من الاثنين. وبالمناسبة يوجد خزان كامل من البول موجود حاليًا فوق سطح القمر تركه رواد فضاء بعثة أبوللو.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=63696">ما الذي يسبب لون البول العكر ؟</a>

<a href="https://ibelieveinsci.com/?p=46364">الجهاز البولي: حقائق ووظائف وأمراض</a>

ترجمة: م. زيد عبد الرحمن الحسيني

تدقيق: عبد الله كريم

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/future-moon-bases-could-be-made-out-of-astronaut-wee?fbclid=IwAR226Nitx0dMv7IwHXwcKJrvzBrA1fyV4v14h5PhcoCTiOyh_igoceb6BjY">المصدر</a>

زيد عبد الرحمن الحسيني

الأعمال

كيف يمكن لحاسوبك الشخصي مساعدة باحثي ستانفورد في محاربة فيروس كورونا ؟

سيفعل الذكاء الاصطناعي ما نريد، وتلك هي المشكلة!

المشي أم الجري؟ ما هو الأفضل لك عند مواجهة المطر

قد يكون بول رواد الفضاء أفضل مادة لبناء قواعد القمر المستقبلية