phpLR1xtV

<h1 class="ql-align-center ql-direction-rtl">عالم كمي في حجم قبضة اليد: جائزة نوبل في الفيزياء 2025</h1> ما الحد الأقصى لحجم النظام الذي قد تظهر فيه التأثيرات الكمية؟ يُعد هذا السؤال أحد الأسئلة الكبرى في الفيزياء. أجرى الحاصلون على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025 تجارب على دائرة كهربائية تمكنوا من خلالها من إثبات ظاهرتي النفق الكمي، وتكميم مستويات الطاقة في نظام كبير بما يكفي ليُمسك باليد. تسمح ميكانيكا الكم للجسيم بالمرور مباشرةً عبر حاجز، في عملية تُعرف باسم النفق الكمي. لكن عندما يتعلق الأمر بعدد كبير من الجسيمات، فإن التأثيرات الكمية عادةً ما تغدو مهملة وغير ملحوظة. أظهرت تجارب العلماء الفائزين هذا العام أن الخصائص الكمية يمكن جعلها ملموسة حتى على المقياس الكبير.&nbsp; عامي 1984 و1985، أجرى جون كلارك وميشيل ديفوريه وجون مارتينيس سلسلة من التجارب باستخدام دائرة إلكترونية مكونة من مواد فائقة التوصيل، وهي مكونات يمكنها نقل التيار الكهربائي دون أي مقاومة. كانت أجزاء هذه الدائرة مفصولة بطبقة رقيقة من مادة عازلة وفقًا لترتيب يُعرف باسم وصلة جوزيفسون. بتعديل تصميم الدائرة وقياس خصائصها الدقيقة، تمكن الباحثون من التحكم في نمطها ودراسة الظواهر الفيزيائية التي ظهرت عند تمرير التيار عبرها. تبين أن الجسيمات المشحونة المتحركة داخل الموصل الفائق تتصرف كما لو كانت جسيمًا واحدًا ضخمًا يملأ الدائرة بأكملها. في البداية، يكون هذا النظام –الذي يتصرف جسيمًا واحدًا– في حالة يتدفق فيها التيار دون وجود أي جهد كهربائي -صفر فولت- وكأنه محبوس خلف حاجز لا يستطيع عبوره. لكن في التجربة، أظهر النظام سلوكه الكمي عندما تمكن من عبور هذا الحاجز بفضل ظاهرة النفق الكمي، منتقلًا من حالة صفر فولت إلى حالة جديدة، وقد كُشف عن هذا الانتقال بظهور جهد كهربائي في الدائرة. تمكن العلماء الفائزون أيضًا من إثبات أن النظام يتصرف تمامًا كما تتنبأ به ميكانيكا الكم، أي أنه مكمم (quantized)، فلا يمكنه امتصاص أو إصدار الطاقة إلا بكميات محددة وثابتة. أعرب أولي إريكسون، رئيس لجنة نوبل للفيزياء: «من الرائع أن نحتفل بالطريقة التي لا تزال بها ميكانيكا الكم تقدم لنا مفاجآت جديدة باستمرار بعد مرور قرن على اكتشافها. وهي مفاجآت مثمرة للغاية أيضًا، إذ تُعد ميكانيكا الكم الأساس الذي قامت عليه جميع التقنيات الرقمية».&nbsp; تُعد الترانزستورات في رقائق الحواسيب مثالًا على التقنية الكمية الراسخة التي تُحيط بنا اليوم. أما هذا الاكتشاف الجديد، فقد فتح آفاقًا واسعة لتطوير الجيل القادم من التكنولوجيا الكمية، متضمنةً التشفير الكمي، والحواسيب الكمية، وأجهزة الاستشعار الكمية.

عالم كمي في حجم قبضة اليد: جائزة نوبل في الفيزياء 2025

phpy4w9T2

<h1 class="ql-direction-rtl ql-align-center">عالم كمي في حجم قبضة اليد: جائزة نوبل في الفيزياء 2025</h1> &nbsp;ما الحد الأقصى لحجم النظام الذي قد تظهر فيه التأثيرات الكمية؟ يُعد هذا السؤال أحد الأسئلة الكبرى في الفيزياء. أجرى الحاصلون على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025 تجارب على دائرة كهربائية تمكنوا من خلالها من إثبات ظاهرتي النفق الكمي، وتكميم مستويات الطاقة في نظام كبير بما يكفي ليُمسك باليد. تسمح ميكانيكا الكم للجسيم بالمرور مباشرةً عبر حاجز، في عملية تُعرف باسم النفق الكمي. لكن عندما يتعلق الأمر بعدد كبير من الجسيمات، فإن التأثيرات الكمية عادةً ما تغدو مهملة وغير ملحوظة. أظهرت تجارب العلماء الفائزين هذا العام أن الخصائص الكمية يمكن جعلها ملموسة حتى على المقياس الكبير. عامي 1984 و1985، أجرى جون كلارك وميشيل ديفوريه وجون مارتينيس سلسلة من التجارب باستخدام دائرة إلكترونية مكونة من مواد فائقة التوصيل، وهي مكونات يمكنها نقل التيار الكهربائي دون أي مقاومة. كانت أجزاء هذه الدائرة مفصولة بطبقة رقيقة من مادة عازلة وفقًا لترتيب يُعرف باسم وصلة جوزيفسون. بتعديل تصميم الدائرة وقياس خصائصها الدقيقة، تمكن الباحثون من التحكم في نمطها ودراسة الظواهر الفيزيائية التي ظهرت عند تمرير التيار عبرها. تبين أن الجسيمات المشحونة المتحركة داخل الموصل الفائق تتصرف كما لو كانت جسيمًا واحدًا ضخمًا يملأ الدائرة بأكملها. في البداية، يكون هذا النظام –الذي يتصرف جسيمًا واحدًا– في حالة يتدفق فيها التيار دون وجود أي جهد كهربائي -صفر فولت- وكأنه محبوس خلف حاجز لا يستطيع عبوره. لكن في التجربة، أظهر النظام سلوكه الكمي عندما تمكن من عبور هذا الحاجز بفضل ظاهرة النفق الكمي، منتقلًا من حالة صفر فولت إلى حالة جديدة، وقد كُشف عن هذا الانتقال بظهور جهد كهربائي في الدائرة. تمكن العلماء الفائزون أيضًا من إثبات أن النظام يتصرف تمامًا كما تتنبأ به ميكانيكا الكم، أي أنه مكمم (quantized)، فلا يمكنه امتصاص أو إصدار الطاقة إلا بكميات محددة وثابتة. أعرب أولي إريكسون، رئيس لجنة نوبل للفيزياء: «من الرائع أن نحتفل بالطريقة التي لا تزال بها ميكانيكا الكم تقدم لنا مفاجآت جديدة باستمرار بعد مرور قرن على اكتشافها. وهي مفاجآت مثمرة للغاية أيضًا، إذ تُعد ميكانيكا الكم الأساس الذي قامت عليه جميع التقنيات الرقمية». تُعد الترانزستورات في رقائق الحواسيب مثالًا على التقنية الكمية الراسخة التي تُحيط بنا اليوم. أما هذا الاكتشاف الجديد، فقد فتح آفاقًا واسعة لتطوير الجيل القادم من التكنولوجيا الكمية، متضمنةً التشفير الكمي، والحواسيب الكمية، وأجهزة الاستشعار الكمية.&nbsp;&nbsp;&nbsp;

phpnEQYJp

<h1 class="ql-align-right ql-direction-rtl">تغيير طفيف في عاداتك المسائية قد يمنحك طاقة أكبر لممارسة الرياضة</h1> &nbsp;إذا أردت تسجيل دقائق إضافية من التمارين غدًا، فاذهب إلى النوم مبكرًا الليلة. هذا ما تقترحه دراسة جديدة حللت العلاقة بين مواعيد النوم ومستويات النشاط البدني في اليوم التالي.&nbsp;قاد الدراسة باحثون من جامعة موناش الأسترالية، ورغم أنها لا تثبت قطعًا أن النوم المبكر يؤدي بالضرورة إلى ممارسة المزيد من التمارين، فإنها تكشف عن ارتباط وثيق بين الأمرين.&nbsp;وجمعت الدراسة حجمًا هائلًا من البيانات عن طريق أجهزة قابلة للارتداء لنحو 19,963 شخصًا على مدار عام كامل، بما وفّر ما يقارب ستة ملايين نقطة بيانات حول النوم والنشاط. يقول عالم النفس جوش ليوتا من جامعة موناش: «تحمل هذه النتائج دلالات مهمة للصحة العامة. فبدلًا من الترويج للنوم والنشاط البدني كل على حدة، يمكن حملات التوعية أن تشجع على النوم المبكر لتعزيز نمط حياة أكثر نشاطًا طبيعيًا».&nbsp;أظهرت النتائج أن النوم المبكر ارتبط بزيادة النشاط البدني المعتدل إلى الشديد في اليوم التالي. إذ سجل من ناموا عند التاسعة مساءً في المتوسط 30 دقيقة إضافية من التمارين مقارنة بمن ناموا عند الواحدة صباحًا. وسجلوا أيضًا 15 دقيقة أكثر من أولئك الذين خلدوا للنوم عند الحادية عشرة مساءً (وهو متوسط وقت النوم لجميع المشاركين).&nbsp;أشارت البيانات أيضًا إلى أن كمية النوم أدت دورًا مهمًا: إذ سجل من ناموا 5 ساعات فقط 41.5 دقيقة إضافية من التمارين مقارنة بمن ناموا 9 ساعات، مع أن الحرمان من النوم قد ينعكس سلبًا على الصحة ويُبطل بعض فوائد التمارين.&nbsp;ومن بين النتائج الملفتة للنظر أن الأفراد الذين ناموا أبكر من المعتاد، مع الحفاظ على نفس عدد ساعات النوم، حققوا مستويات أعلى من النشاط في اليوم التالي.&nbsp;يقترح الباحثون عدة تفسيرات: فقد يشير النوم المتأخر إلى زيادة انشغال الأشخاص أو قد يعني أنهم أقل احتمالًا للاستيقاظ باكرًا والنشاط في النهار. كما أن الروتين التقليدي من التاسعة إلى الخامسة قد يتعارض مع طبيعة الأشخاص "الليليين"، ما يؤدي إلى اضطراب الساعة البيولوجية، وسوء جودة النوم، وزيادة النعاس، ومن ثمّ قلة الدافع لممارسة التمارين.&nbsp;ومع قوة البيانات، يوضح الباحثون أن الدراسة تبقى ارتباطية، ما يعني أن عوامل أخرى -مثل كون الفرد "ليلي الطبع" بطبيعته- قد تكون وراء كل من السهر وانخفاض النشاط.&nbsp;لكن تبقى الرسالة الأساسية واضحة: كلٌ من النوم والرياضة عنصران أساسيان للحياة الصحية، وتقديم موعد النوم قليلًا قد يبدو تدخّلًا بسيطًا وفعّالًا لتعزيز النشاط البدني. وتؤكد عالمة النفس إليز فايسر-تشايلدز من جامعة موناش ذلك قائلة: «تشير نتائجنا، التي ثبتت عبر مجموعات مختلفة، إلى أنه إذا استطعت النوم أبكر مع الحفاظ على مدة نومك المعتادة، فقد تكون أكثر عرضة لزيادة نشاطك البدني في اليوم التالي».&nbsp;

تغيير طفيف في عاداتك المسائية قد يمنحك طاقة أكبر لممارسة الرياضة

phpNqgkQN

<h1 class="ql-align-right ql-direction-rtl">إيطاليا تبهر العالم: أطول جسر معلق يتحدى الزلازل!</h1>&nbsp; &nbsp;منحت الحكومة الإيطالية الموافقة النهائية على بناء جسر مضيق ميسينا، في خطوةٍ تمهد لإنشاء أطول جسر معلق في العالم يزيد طوله قليلًا على ميلين، ليربط البر الرئيسي لإيطاليا بجزيرة صقلية.&nbsp;يمتد المشروع، الذي تبلغ كلفته نحو 16 مليار دولار ويُموَّل من القطاع العام، عبر المضيق الوعر بسطح جسر معلق متصل بكابلات تمتد بين برجين ارتفاع كل منهما 400 متر تقريبا، في ما وصفه وزير النقل الإيطالي ماتيو سالفيني بأنه "أكبر مشروع للبنية التحتية في الغرب". &nbsp;وتنقل الكابلات وزن سطح الطريق إلى البرجين، ومنهما إلى الأرض تحتهما. ما يُغني عن الحاجة إلى دعامات إضافية في المياه. ويبلغ الطول الكامل للجسر 3.54 كيلومترًا، سيُعلق منها 3.22 كيلو مترًا.&nbsp;وإذا اكتمل المشروع، فسيُزيح بسهولة جسر "جاناكالي 1915" في تركيا — البالغ طوله 2.03 كيلو مترًا والمُشيَّد عام 2023 — من صدارة أطول الجسور المعلقة في العالم.&nbsp;&nbsp;طُرح مشروع الجسر بصيغ مختلفة على مدى عقود بصفته مشروع بناء ملموس بتقنيات حديثة، غير أن الفكرة أقدم من ذلك بكثير. فقد روى بليني الأكبر أسطورة عن جسر مؤقت نُقل عليه فيلة حربية عبر المضيق عام 251 قبل الميلاد. &nbsp;وكتبت الحكومة الإيطالية في بيان: «يشكّل الجسر جزءًا استراتيجيًا من البنية التحتية لتنمية كلٍّ من ميزوجيورنو والأمة بأكملها، فضلًا عن أهميته الوطنية البارزة في استكمال شبكات النقل عبر أوروبا».&nbsp;لكن المشروع لا يخلو من معارضين سياسيين يركّزون على كلفته العالية، وتأثيره البيئي، وإزالة 550 منزلًا لإفساح المجال أمامه، فضلًا عن المخاوف من نفوذ المافيا، وقد تعهّدت الحكومة بإبقاء الجريمة المنظمة بعيدة عن المشروع. وتبرز إلى جانب ذلك عقبات عملية عديدة.&nbsp;أظهرت الأبحاث أن صعوبة الملاحة في الممرّ تعود إلى التقاء خطَّي صدع جعلا المنطقة عُرضة للزلازل ومؤثرة في جيولوجيتها، ومن ثم في هندسة أي جسر محتمل.&nbsp;&nbsp;ووثّق فريق البحث كيف تحوّل المضيق بمرور الزمن مع انحدار قاع البحر بين الصدوع، مما زاد اضطراب القناة الديناميكية. وكتب الباحثون، بقيادة المؤلفة المشاركة ريبيكا دورسي، أن هذا النمط أدى إلى تضييق تكتوني للممرّ بمرور الوقت نتيجة الهجرة الداخلية للصدوع العادية المواجهة، والارتفاع السريع الناتج عن حركة الوشاح.&nbsp;&nbsp;وقالت دورسي في بيان سابق: «يجب إدراج تفاعلات الصدوع النشطة وانتقال الإجهاد في تحليل المخاطر الزلزالية. هذا مشهد متغيّر وديناميكي، والمخاطر فيه كبيرة».&nbsp;إذا نجح المهندسون في تجاوز هذه التحديات اللوجستية، فستشمل الخطة ستة مسارات للسيارات، ومسار طوارئ، ومسارين للخدمة، وأرصفة، ومسارين للسكك الحديدية. وسيرتبط الجسر في النهاية بـ 40 كيلومترًا من الطرق وخطوط السكك الحديدية الجديدة، وثلاث محطات قطارات تحت الأرض (اثنتان في البر الرئيسي وواحدة في صقلية)، إضافةً إلى عشرات الأنفاق، إذ تقع 80% من الطرق الجديدة تحت الأرض، وعشرة جسور علوية. ومن المقرر أن يبدأ البناء الكامل عام 2026، على أن يُفتتح الجسر في 2033.&nbsp;وصف بييترو ساليني، الرئيس التنفيذي لشركة الهندسة الإيطالية (ويبيلد) التي تتولى المشروع، الجسر بأنه نقلة نوعية للبلاد بأكملها، مضيفًا أن مشروع البنية التحتية الضخم سيمتد عبر مواقع متعددة لتحفيز النمو والتوظيف والنظام في أنحاء جنوب إيطاليا، وسُيجهّز بأحدث تقنيات السلامة والصيانة.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;

مؤمن محمد حلمي

الأعمال

عالم كمي في حجم قبضة اليد: جائزة نوبل في الفيزياء 2025

عالم كمي في حجم قبضة اليد: جائزة نوبل في الفيزياء 2025

تغيير طفيف في عاداتك المسائية قد يمنحك طاقة أكبر لممارسة الرياضة

إيطاليا تبهر العالم: أطول جسر معلق يتحدى الزلازل!