phpxbQP62

<h1 class="ql-direction-rtl ql-align-center">علماء يصنعون أول كيوبت من المادة المضادة!</h1> &nbsp;مع أن الكيوبت المصنوع من المادة المضادة لن يُستخدم في الحوسبة الكمومية، فإنه سيُستخدم لاختبار الفروقات بين المادة والمادة المضادة. نجح فيزيائيون في منظمة سيرن -مقر مصادم الهادرونات الكبير- لأول مرة في تصنيع كيوبت من المادة المضادة، وذلك بالاحتفاظ بجسيم بروتون مضاد في حالة من التراكب الكمومي مدةً تقارب دقيقة كاملة. تحقق الإنجاز بفضل جهود علماء تعاون (بيس)، اختصار لتجربة تناظر الباريون-أ، الذي يهدف إلى قياس العزم المغناطيسي للبروتونات المضادة، أي مدى قوة تفاعلها مع الحقول المغناطيسية. مع أن الكيوبتات غالبًا ما ترتبط بالحوسبة الكمومية، سيُستخدم الكيوبت المصنوع من البروتون المضاد في هذه الحالة لاختبار الفروقات المحتملة بين المادة العادية والمادة المضادة. وسيساعد تحديدًا في البحث عن تفسير لكون المادة العادية هي المهيمنة على كوننا، رغم تساوي كميات المادة والمادة المضادة عند حدوث الانفجار العظيم. لكل من البروتون والبروتون المضاد الكتلة ذاتها لكن بشحنات متعاكسة. في الفيزياء، يُشار إلى خواص التناظر بين المادة والمادة المضادة بمصطلح تناظر الشحنة-التكافؤ-الزمن .ينص هذا المبدأ على أن الجسيم ونقيضه يخضعان لنفس القوانين الفيزيائية بطريقة متماثلة، ما يعني أن كل منهما يختبر الجاذبية أو الكهرومغناطيسية بالقوة نفسها، مثلًا. وقد اختُبر هذا فعليًا، إذ ثبت أن البروتونات المضادة تسقط بنفس معدل سقوط البروتونات العادية. على هذا –نظريًا- عند نشوء الكون، كان من المفترض أن تكون هناك فرصة متساوية لإنتاج الجسيمات، مادةً أو مادةً مضادة. لكن، بطريقة غير مفهومة، لم يحدث ذلك. وهو أمر غريب. ومع ذلك، مكّن الجهاز المستخدم في تجربة بيس الفيزيائيين من اتخاذ خطوة أبعد. مغامرات البروتون المضاد عندما تتلامس المادة والمادة المضادة، تفني إحداهما الأخرى في ومضة من فوتونات أشعة غاما. لذا، يجب على بيس إبقاؤهما منفصلين. لتحقيق ذلك، يستخدم الباحثون ما يُعرف بمصائد بيننغ ،التي تُبقي الجسيمات المشحونة في موضعها باستخدام توزيع دقيق للحقول الكهربائية والمغناطيسية. يحتوي جهاز بيس على مصيدتين رئيسيتين: الأولى تُسمى مصيدة التحليل، التي تقيس السبق المغزلي للعزم المغناطيسي حول مجال مغناطيسي، والثانية هي مصيدة الدقة، التي تستطيع قلب اللف المغزلي الكمومي للجسيم وقياس تذبذبه ضمن المجال المغناطيسي. تُخبرنا فيزياء الكم أن الجسيمات تولد في حالة من التراكب الكمومي. مثلًا خاصية اللف المغزلي الكمومي، وهي واحدة من غرائب العالم الكمومي. رغم التسمية، فإن اللف المغزلي لا يشير إلى دوران فعلي للجسيم، بل يصف خاصية تشبه الدوران. كيف نعلم أنه ليس دورانًا فعليًا؟ لأن خصائص اللف الكمومي تعني، إن كان حقيقيًا، أن الجسيمات ستدور بسرعات تتجاوز سرعة الضوء، وهو أمر مستحيل. لذا، فإن للجسيمات الأساسية مثل الإلكترونات والبروتونات والبروتونات المضادة قيمًا محددة للّف المغزلي، وإن لم تكن تدور فعليًا. يمكن التعبير عن هذه القيم أعدادًا صحيحة أو كسور. تبلغ قيمة اللف المغزلي للبروتون والبروتون المضاد ±½، وهو ما يولد العزم المغناطيسي للجسيم. بفضل سحر التراكب الكمومي، الذي يصف وجود جميع الحالات الكمومية الممكنة بتزامن في دالة الموجة الكمومية للجسيم، يمكن للبروتون أو البروتون المضاد أن يملك لفًا مغزليًا قيمته +½ و–½ في الوقت ذاته. على الأقل حتى قياسه، ما يؤدي إلى انهيار دالة الموجة إلى قيمة واحدة فقط. هذا من غرائب العالم الكمومي، فللجسيمات جميع الخواص الممكنة في آن واحد إلى أن تُرصد، تمامًا كما في تجربة قطة شرودنغر التي تكون حية وميتة في الوقت ذاته داخل صندوق، حتى يُفتح الصندوق. في الواقع، أي تفاعل مع العالم الخارجي يؤدي إلى انهيار دالة الموجة، في عملية تُعرف باسم فقدان الترابط الكمومي. أما سبب حدوث ذلك فما زال محل جدل كبير بين مختلف تفسيرات ميكانيكا الكم. مع ذلك، بإعطاء بروتون مضاد موضوع بدقة في مصيدة الدقة كمية محددة من الطاقة، تمكن العلماء من الحفاظ عليه في حالة تراكب كمومي دون أن يفقد ترابطه مدةً تصل إلى 50 ثانية، وهو رقم قياسي للمادة المضادة. (تحقق ذلك سابقًا مع جسيمات من المادة العادية مدةً أطول بكثير). وبهذا، كوّنوا كيوبتًا من البروتون المضاد.&nbsp;

علماء يصنعون أول كيوبت من المادة المضادة!

phpuLwj5t

<h1 class="ql-direction-rtl ql-align-center">هل لدوران الأرض علاقة بوجود الأكسجين على كوكبنا؟</h1>&nbsp;كانت الأرض تدور بسرعة أكبر بكثير مما هي عليه اليوم، منذ تكونت قبل نحو 4.5 مليار سنة، لكن تباطأ دورانها تدريجيًا بمرور الزمن، ما أدى إلى زيادة طول النهار على الكوكب. مع أن هذا التباطؤ غير ملحوظ بمقاييس الوقت المعروفة، فإن تأثيراته عبر الأزمنة كانت عميقة، وربما من أبرزها ارتباط طول النهار بعملية أكسجة الغلاف الجوي للأرض، وفقًا لدراسة نُشرت عام 2021. تشير النتائج إلى أن الطحالب الزرقاء المخضرة (السيانوبكتيريا) التي ظهرت وانتشرت قبل نحو 2.4 مليار سنة، أصبحت قادرة على إنتاج كميات أكبر من الأكسجين ناتجًا ثانويًا لعملياتها الأيضية، بفضل زيادة طول النهار. يقول عالم الأحياء الدقيقة غريغوري ديك من جامعة ميشيغان «إن السؤال الدائم في علوم الأرض هو: كيف حصل الغلاف الجوي على الأكسجين؟ وما العوامل التي تحكمت في توقيت حدوث هذه الأكسجة؟ تشير أبحاثنا إلى أن معدل دوران الأرض -أي طول النهار- قد أدى دورًا مهمًا في نمط هذه الأكسجة وتوقيتها». <h3 class="ql-align-right ql-direction-rtl">المكونان الرئيسيان للقصة:</h3><h3 class="ql-align-right ql-direction-rtl"> </h3><h3 class="ql-align-right ql-direction-rtl">1- تباطؤ دوران الأرض:</h3> السبب الرئيسي في تباطؤ دوران الأرض هو تأثير الجاذبية المتبادلة مع القمر، إذ يؤدي السحب القمري إلى إبطاء دوران الكوكب تدريجيًا مع ابتعاد القمر شيئًا فشيئًا عن الأرض. تُظهر السجلات الأحفورية أن طول اليوم قبل 1.4 مليار سنة كان 18 ساعة فقط، وكان أقصر بنصف ساعة من اليوم الحالي قبل 70 مليون سنة فقط. وتشير الأدلة إلى أننا نكسب نحو 1.8 ميلي ثانية في طول اليوم كل قرن. <h3 class="ql-align-right ql-direction-rtl">2. حدث الأكسجة العظيم:</h3> هو المرحلة التي ارتفعت فيها مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي ارتفاعًا كبيرًا نتيجة تكاثر السيانوبكتيريا على نطاق واسع. ويعتقد العلماء أنه لولا هذا التحول لم تكن لتظهر الحياة المعقدة كما نعرفها الآن. ومع ذلك، ما زال هناك الكثير من الأسئلة المفتوحة، مثل: لماذا حدثت هذه الأكسجة في ذلك الوقت تحديدًا، ولم تحدث في وقت أبكر من تاريخ الأرض؟ وجد العلماء في الحفرة الوسطى ببحيرة هورون ميكروبات حصيرية تشبه إلى حد بعيد السيانوبكتيريا المسؤولة عن حدث الأكسدة العظيم. تتكون هذه المجتمعات من بكتيريا بنفسجية تقوم بعملية التمثيل الضوئي وإنتاج الأكسجين، وأخرى بيضاء تعتمد على استقلاب الكبريت. في الليل، تصعد البكتيريا البيضاء إلى السطح لتستهلك الكبريت. وعندما تشرق الشمس، تتراجع هذه البكتيريا تدريجيًا، وتصعد السيانوبكتيريا البنفسجية لتبدأ بعملية التمثيل الضوئي وإنتاج الأكسجين. مع ذلك، يستغرق الأمر بضع ساعات قبل أن تبدأ فعليًا، فهناك تأخير طويل في الصباح. يبدو أن البكتيريا الزرقاء تستيقظ متأخرًا أكثر من كونها من محبي الاستيقاظ المبكر. هذا يعني أن فترة النهار التي تستطيع البكتيريا الزرقاء خلالها ضخ الأكسجين محدودة للغاية، ما دفع عالم المحيطات برايان آربك للتساؤل: هل لطول النهار المتغير عبر تاريخ الأرض تأثير مباشر في معدلات التمثيل الضوئي وإنتاج الأكسجين؟ أوضحت كلات: «من المحتمل أن نوعًا مشابهًا من التنافس بين الميكروبات ساهم في تأخر إنتاج الأكسجين على الأرض في بدايتها». أجرى الفريق تجارب ميدانية ومخبرية، إضافةً إلى نماذج رياضية تربط بين شدة ضوء الشمس وإنتاج الأكسجين بواسطة الميكروبات، ثم بين هذا الإنتاج وتاريخ الأرض. وتبين أن العلاقة ليست بسيطة كما قد يبدو بديهيًا. يوضح عالم البحار أرجون تشينو من مركز لايبنيز لأبحاث البحار الاستوائية «يشير المنطق إلى أن يومين بطول 12 ساعة يعادلان يوم واحد بطول 24 ساعة. يرتفع ضوء الشمس وينخفض بسرعة مضاعفة، ويتبعه إنتاج الأكسجين بنفس السرعة. لكن إنتاج الأكسجين من الحصائر البكتيرية لا يتبع هذا المنطق، إذ تحدّه سرعة انتشار الجزيئات. هذا الاختلاف الطفيف في التوقيت هو جوهر الآلية». عندما أدخل العلماء النتائج في نماذج عالمية لمستويات الأكسجين، وجدوا أن إطالة النهار مرتبطة بارتفاع الأكسجين في الغلاف الجوي. ليس فقط خلال حدث الأكسجة الأعظم، بل أيضًا في حدث أكسجة آخر عُرف باسم «حدث الأكسجة النيوبروتيروزوي» قبل نحو 550 إلى 800 مليون سنة. يقول شينو: «ربطنا قوانين الفيزياء على مقاييس مختلفة تمامًا، من انتشار الجزيئات في الحصائر الميكروبية إلى ميكانيكا الكواكب. إنه أمر مدهش أن نرى كيف ترتبط حركة الميكروبات بحركة كوكبنا وقمره».

هل لدوران الأرض علاقة بوجود الأكسجين على كوكبنا؟

phptLCbt1

<h1 class="ql-direction-rtl ql-align-center">ناسا تعلن عودة البشر إلى مدار القمر عام 2026.. بعد أكثر من 50عامًا!</h1> &nbsp;في سابقة تاريخية، أكدت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا يوم الثلاثاء أنّها في طريقها لإرسال رواد فضاء إلى مدار القمر مطلع عام 2026، في حين تتسابق الولايات المتحدة والصين على العودة إلى سطح القمر. تأجلت المهمة المأهولة، أرتميس 2، قبل أن يُحدد موعدها الجديد بين فبراير وأبريل 2026 حدًا أقصى. قالت لاكيشا هوكينز، وهي مسؤولة رفيعة في ناسا، خلال مؤتمر صحفي: «نحن ملتزمون بتحقيق هذا الهدف». سيضم الطاقم ثلاثة رواد فضاء أمريكيين ورائد فضاء كنديًا، ليكونوا أول من يدور حول القمر منذ أكثر من نصف قرن. غير أنّه لن تهبط هذه الرحلة على سطح القمر، تلك ستكون مهمة أرتميس 3. يأمل برنامج أرتميس إعادة البشر إلى القمر، في ظل تقدّم الصين بمشروع موازٍ يستهدف إرسال مهمة مأهولة بحلول عام 2030 بحد أقصى. كثّف الرئيس الأمريكي دونالد ترامب خلال ولايته الثانية الضغوط على ناسا لتسريع خطواتها، بعدما أطلق برنامج أرتميس في ولايته الأولى، واضعًا نصب عينيه هدف العودة إلى القمر والانطلاق لاحقًا إلى المريخ. تخطط كل من الولايات المتحدة والصين في نهاية المطاف إلى إقامة قواعد دائمة على سطح القمر، في مشهد يصفه البعض بأنّه سباق فضائي ثانٍ يعيد إلى الأذهان المنافسة الكبرى في القرن العشرين بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي. قالت هوكينز: «هناك رغبة قوية في العودة إلى سطح القمر، وأن نكون أول من يحقق ذلك»، مشددة في الوقت نفسه على أنّ الغاية الأساسية لناسا هي تحقيق هذا الهدف بأعلى مستويات الأمان.&nbsp;&nbsp;

ناسا تعلن عودة البشر إلى مدار القمر عام 2026.. بعد أكثر من 50عامًا!

php0BPe4R

<h1 class="ql-direction-rtl ql-align-justify">كويكب بينو القريب من الأرض يحتوي على غبار نجمي أقدم من نظامنا الشمسي&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</h1> في 22 أغسطس 2025، أظهرت ثلاث دراسات جديدة أن كويكب بينو القريب من الأرض يحتوي على غبار نجمي أقدم من النظام الشمسي نفسه، إضافةً إلى مواد عضوية وجليد قادم من الفضاء بين النجمي. وصلت بعثة أوزيريس-ركس (OSIRIS-REx) التابعة لوكالة ناسا إلى كويكب بينو، فحلقت بجواره قبل الهبوط عليه للحظات في عام 2020، ثم جلبت عينات منه إلى الأرض وبدأ العلماء حول العالم بدراستها منذ 2023. تكشف هذه النتائج لمحة عن الظروف السائدة في الكون قبل نشوء نظامنا الشمسي قبل 4.6 مليار سنة، وتوضح أيضًا معلومات إضافية عن الجسم الذي نشأ منه كويكب بينو الذي يبلغ قطره نحو 500 متر. <h3 class="ql-direction-rtl ql-align-justify">ماضٍ عنيف</h3> نُشرت الدراسة الأولى في مجلة Nature Astronomy، وأشارت إلى أن السلف الأصلي لكويكب بينو تحطم في تصادم عنيف بعد تاريخ معقد. فقد احتوى ذلك الجسم الأكبر على مواد نشأت في بيئات متعددة تضمنت مناطق قرب الشمس، ومناطق بعيدة داخل النظام الشمسي، وحتى خارج النظام الشمسي في الفضاء بين النجمي. توصّل العلماء إلى هذه النتيجة بتحليل النظائر في غبار كويكب بينو، إذ أظهرت النظائر القادمة من النظام الشمسي تركيبة مغايرة لتلك القادمة من الغبار النجمي بين النجوم. وقالت آن نغوين بوصفها عالمة الكواكب في مركز جونسون الفضائي التابع لناسا في هيوستن&nbsp;وباحثة مشاركة في الدراسة: «نُقلت كل هذه المكونات لمسافات بعيدة جدًا إلى المنطقة التي تشكل فيها الجسم الأم لكويكب بينو». ويُرجّح العلماء أن الجسم الأم قد تشكّل في النظام الشمسي الخارجي، على الأرجح خلف مداري كوكبَي المشتري وزحل. ثم وقع حدث كارثي بحسب جيسيكا بارنز بوصفها الأستاذة المشاركة في مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا: «نعتقد أن هذا الجسم الأم تعرض لاصطدام بكويكب وارد، ما أدى إلى تحطمه … الأجزاء الناتجة عن التحطم أعادت التجمع عدة مرات» إلى أن تشكّل منها كويكب بينو في صورته الحالية. <h3 class="ql-direction-rtl ql-align-justify">بينو في مواجهة ريوغو</h3> نُشرت الدراسة الثانية في مجلة Nature Geoscience، وقد قارنت بين عينات كويكب بينو والنيازك البدائية، وكذلك عينات الكويكب ريوغو التي جمعتها بعثة هايابوسا2 التابعة لوكالة الفضاء اليابانية. ووفقًا لبيان ناسا، تشير النتائج إلى أن الأجسام الأم لكل من ريوغو، وكويكب بينو، والنيازك نشأت في: «منطقة متشابهة وبعيدة من النظام الشمسي المبكر». لكن كويكب بينو يختلف عن هذه الأجسام في بعض الجوانب، ما يوحي بأن تلك المنطقة إما تغيّرت بمرور الوقت أو لم تختلط مكوناتها بالقدر الذي كان يعتقده العلماء. وأظهرت الدراسة أن المواد المكونة للجسم الأم لكويكب بينو تغيّرت كثيرًا عندما تفاعلت مع الماء. وقال توم زيغا، المؤلف المشارك في الدراسة وأستاذ علوم الكواكب بجامعة أريزونا: «جمع الجسم الأم لكويكب بينو الجليد والغبار. وفي النهاية ذاب الجليد، وتفاعلت السوائل الناتجة مع الغبار لتشكّل ما نراه اليوم: عينة تحتوي على 80% من المعادن الحاملة للماء … نعتقد أن الجسم الأم تراكمت فيه كميات كبيرة من المواد الجليدية القادمة من النظام الشمسي الخارجي، وكل ما احتاج إليه هو قليل من الحرارة لإذابة الجليد وإحداث تفاعل بين السوائل والمواد الصلبة». <h3 class="ql-direction-rtl ql-align-justify">النيازك الدقيقة</h3> كشفت الدراسة الثالثة التي نُشرت في مجلة Nature Geoscience أيضًا، عن أدلة على اصطدام النيازك الدقيقة مرارًا بكويكب بينو، مخلفةً وراءها حفرًا مجهرية وآثار صخور منصهرة بالتصادم على سطح العينات. ورصد الباحثون آثار الرياح الشمسية في المواد المأخوذة من كويكب بينو، وهي التدفق المستمر للجسيمات القادمة من الشمس. وقال ليندسي كيلر، العالم في مركز جونسون الفضائي والباحث المشارك في الدراسة: «تحدث التجوية السطحية على كويكب بينو بسرعة أكبر بكثير مما كنا نظن، ويبدو أن آلية الانصهار الناتج عن الصدمات هي المسيطرة، خلافًا لما كنا نتوقعه». ومع إنه لا حياة على كويكب بينو، فإن هذه الدراسة قد تساعد العلماء على فهم كيفية نشوء الحياة على كوكب الأرض، بحسب ميشيل تومسون، المؤلفة الثانية في الدراسة وأستاذة مشاركة في جامعة بوردو والمتخصصة في التجوية الفضائية. وقالت تومسون: «الكويكبات هي بقايا النظام الشمسي المبكر، إنها أشبه بكبسولات زمنية. بوسعنا استخدامها لدراسة أصل نظامنا الشمسي وفتح نافذة على أصل الحياة على الأرض».

لور عماد خليل

الأعمال

علماء يصنعون أول كيوبت من المادة المضادة!

هل لدوران الأرض علاقة بوجود الأكسجين على كوكبنا؟

ناسا تعلن عودة البشر إلى مدار القمر عام 2026.. بعد أكثر من 50عامًا!

كويكب بينو القريب من الأرض يحتوي على غبار نجمي أقدم من نظامنا الشمسي