نموذج جديد قد يجيب على خمسة أسئلة فيزيائية عصيّة الحل

نموذج جديد قد يجيب على خمسة أسئلة فيزيائية عصيّة الحل

 محاكاة لبوزون هيغز. حقوق الصورة: CERN ابتكر الباحثون نموذجاً جديداً يقولون بأنّه سيحل خمسة أسئلة مازالت بلا إجابة في الفيزياء الحديثة. يفسر هذا النموذج غرابةَ المادة المظلمة (Dark Matter‏)‏، وتذبذبات النيوترينو، ونشأة الباريونات (Baryogenesis‏)‏، والتضخم الكوني…

الحياة الغريبة الأخرى لنظرية الأوتار

الحياة الغريبة الأخرى لنظرية الأوتار

فشلت نظرية الأوتار حتى الآن بإتمام وعدها بأن تكون طريقة لتوحيد ميكانيكا الكم والجاذبية. ومن جهة أخرى، ازدهرت في مجموعة من أكثر أدوات العلوم نفعاً. اختالت نظرية الأوتار على الساحة منذ ما يقارب الثلاثين عاماً على أنها الكمال ذاته، وكواعدة على الحصول على الحل البسيط الأنيق الذي تقوم…

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء السادس

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء السادس

كما تابعنا في الاجزاء الخامسة (الاول، الثاني، الثالث، الرابع، الخامس) من السلسلة عن مصام الهادرونات الكبير نقدم لكم الجزء السادس.  يا للهول! أمِلَ العلماء بوضع مصادم الهادرونات الكبير في الخدمة عام 2007، لكن فشل مغناطيس رئيسي أبطأ من سير الأمور، فقد عانى مغناطيس ضخم صنعه مختبر…

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء الخامس

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء الخامس

كما تابعنا في الاجزاء الاربعة (الاول، الثانى، الثالث، الرابع) من السلسلة عن مصام الهادرونات الكبير نقدم لكم الجزء الخامس.    المزيد من الجسيمات  ستنتج عن التجارب داخل مصادم الهادرونات الكبير أيضاً فوتونات (جسيمات الضوء) وبوزيترونات (جسيمات مضاة للإلكترونات) والميونات…

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء الثالث

كيف يعمل مصادم الهادرونات الكبير: الجزء الثالث

سنتعرف في هذا الجزء على آلية عمل مصادم الهادرونات الكبير، بعد أن تعرفنا في الجزء الأول عليه بشكل عام، وفي الجزء الثاني تعرفنا على بعض النظريات التي سيساعدنا على التحقق من صحتها، أو خطئها.   كل ما تعرفه خاطئ!  أقر العديد من العلماء العاملين في مشروع مصادم…

ما وراء الفيزياء: ما هو السر وراء حياة الجسيمات طويلة العمر!

ما وراء الفيزياء: ما هو السر وراء حياة الجسيمات طويلة العمر!

قد تجيب أنواع نظرية من الجسيمات -إن تمكن العلماء من اكتشافها- عن كل الأسئلة المتعلقة بالكون تقريباً.  الكون غير مستقر!  الجاذبية (gravity) ضعيفة جداً، لكنّ القوة الضعيفة (weak force) -التي تسمح للجسيمات بالتفاعل والتحول- فائقة القوة، وكتلة بوزون هيغز (Higgs boson) صغيرة…

ما فائدة الفيزياء النظرية؟

ما فائدة الفيزياء النظرية؟

لا داعي لتكون عالماً حتى تتحمس بشأن التطورات في الفيزياء النظرية، فاكتشافات من قبيل الموجات الثقالية gravitational waves وبوزون هيغز Higgs boson يمكن أن تلهمك للتعجّب حول جمال هذا الكون المعقد مهما قلّ فهمك لها حقاً. لكن يسأل بعض الناس دوماً عن سبب وجوب الاهتمام بالتطورات العلمية…

ما هي الغرافيتونات؟ ولماذا لا يمكننا رؤيتها؟

ما هي الغرافيتونات؟ ولماذا لا يمكننا رؤيتها؟

الغرافيتونات (Gravitons) هي جسيمات صغيرة تحمل "قوة" الجاذبية. وهي ما يعيدك إلى سطح الأرض عندما تقفز. إذاً لماذا لم يسبق لنا رؤيتها، ولم هي معقدة جداً لدرجة إننا بحاجة إلى نظرية الأوتار (string theory) لفهمها؟  الفوتونات، الغلونات والغرافيتونات ينبعث الضوء إلينا على…

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الثاني

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الثاني

في الجزء الأول من هذا المقال قمنا بمراجعة الجسيمات الأولية والقوى التي تشعر بها. وسوف نقوم الآن باكتشاف بعض الألغاز حول فيزياء الجسيمات والتي لا تزال مفتوحة.  فيزياء النيوترينو تعد "فيزياء النيوترينو" (Neutrino physics) أحد أكثر المجالات إثارةً في فيزياء الجسيمات…

ما هي مخططات فاينمان؟ وكيف تُستخدم؟

ما هي مخططات فاينمان؟ وكيف تُستخدم؟

تُعتبر مخططات فاينمان طريقةً للبقاء على المسار، فالفيزيائيون ليسوا عباقرة أو أي شيء آخر، وغالبا ما يضلون بسهولة كبيرة. عندما تحاول حساب احتمالية تفاعل محدد لجسيم ما، فإنك ستجد نفسك تقوم بإضافة كل موقع وكمية حركة (زخم) محتملين لكل جسيم موجود في الدراسة. وأكثر من ذلك، فعندما يوجد عدة…

لماذا ميكانيكا الكم مهمة؟

لماذا ميكانيكا الكم مهمة؟

مع نهاية القرن التاسع عشر اعتقد الناس أنّ معرفتنا العلمية في الفيزياء قد اقتربت من الكمال. حيث وصفت النظريات الرائعة كل الظواهر الطبيعية التي رصدها العلماء ولم يتبقى سوى ترتيب بعض التفاصيل الصغيرة، لكن خلال العقود القليلة التالية بدأت مؤشرات مثيرة للقلق بالظهور داخل النظرية. فقد…

أول حاسوب كمومي قابل لإعادة البرمجة

أول حاسوب كمومي قابل لإعادة البرمجة

يستخدم فخ الأيونات ذو الأربعة أقطاب في محاصرة سلسلة خطية من الأيونات الذرية من أجل معالجة المعلومات الكمومية.  المصدر: Emily Edwards وفقًا لدراسة جديدة، اخترع العلماء أول حاسب آلي كمومي قابل للبرمجة وإعادة البرمجة. ويمكن أن توصلنا هذه التقنية إلى حقبة الحوسبة الكمومية التي طال…

نقاط بسيطة حول فيزياء الكم

نقاط بسيطة حول فيزياء الكم

الضوء كطبيعة موجية ومادية حقوق الصورة: Fabrizio Carbone/EPFL ستة أشياء عليك معرفتها عن فيزياء الكم جرت العادة على تهويل الفيزياء الكمية منذ بداياتها، إنها ضرب من الغرابة ويمكن أن تبدو غير بديهية، حتى بالنسبة للفيزيائيين الذين يتعاملون معها يومياً . لكنها ليست عصية على الإدراك، إذا…

ما فائدة الفيزياء النظرية واكتشافات كالأمواج الثقالية؟

ما فائدة الفيزياء النظرية واكتشافات كالأمواج الثقالية؟

ليس من الضروري أن تكون عالماً لتستمتع بإنجازات الفيزياء النظرية، فاكتشافاتٌ مثل الأمواج الثقالية (gravitational waves) وبوزونات هيغز (Higgs boson) يُمكنها أن تثير التساؤل عن جمالية تعقيد الكون بصرف النظر عن فهمنا المحدود لها. لكن سيتساءل البعض لماذا عليهم الاهتمام بالتطورات…

لاتناظر المادة-المادة المضادة

لاتناظر المادة-المادة المضادة

يُفترض أن الانفجار العظيم (big bang) أوجد كمياتٍ متساويةٍ من المادة والمادة المضادة في بداية الكون. لكن الآن، كل ما نراه ابتداءً من أصغر أشكال الحياة على الأرض وانتهاءً بالأجسام النجمية الكبيرة مصنوعٌ بالكامل من المادة. بالمقارنة، لايوجد هناك المزيد من المادة المضادة للعثور عليها،…

ما هي معادلة شرودينجر؟

ما هي معادلة شرودينجر؟

إليك مسألة نموذجية: لديك سيّارة نفذ منها الوقود، ما هو مقدار القوة اللازمة لدفع السيّارة لتتسارع وصولاً إلى سرعة معينة؟ تأتي الإجابة من قانون نيوتن الثاني (قانون الحركة):  \(F=ma\) حيث a هو التسارع، وF القوة، وm الكتلة. يسمح لك هذا القانون البسيط جداً والمذهل بوصف حركة كل الأنواع…

كيف تنشأ الفوتونات وتفنى؟

كيف تنشأ الفوتونات وتفنى؟

إن أبسط إجابة على هذا السؤال هي أنه عندما يتم امتصاص الفوتون من قبل الإلكترون يتم تدمير الفوتون بشكل كامل، كما يتم نقل طاقته بالكامل إلى الإلكترون، الذي يقفز بدوره إلى مستوى جديد من الطاقة، وهكذا لا يعود هنالك فوتون. وفي المعادلات التي تتحكم بهذا التفاعل، يكون لدى جانب واحد من المعادلة…

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الأول

فيزياء الجسيمات الأولية: الجزء الأول

تتحدث هذه السلسلة المؤلفة من جزأين (الجزء الثاني) عن فيزياء الجسيمات الأولية.   مثّل إدراك حقيقة أن التنوع العظيم الموجود في العالم ينتج عن حفنة من الجسيمات أولية الموجودة تحت تأثير مجموعة صغيرة من القوى الأساسية انتصاراً لفيزياء القرن العشرين.   وحتى حصل علماء الفيزياء…

ما هو اللاشيء، وهل وُلد الكون من لا شيء؟

ما هو اللاشيء، وهل وُلد الكون من لا شيء؟

هل يُوجد مكان ما في الكون، حيث لا وجود لشيء فيه حقاً؟ خذ على سبيل المثال الفجوات بين النجوم والمجرات؟ أو الفجوات بين الذرات؟ ما هي خواص اللاشيء؟ أريد منك أن تأخذ ثانية وتفكر حول اللاشيء. أغلق عينيك، وتصور الأمر في عقلك. ركز، وركز جداً على اللاشيء... من الصعب جداً القيام بذلك، أليس…

الحاسوب الكمومي... ماهو وكيف يعمل؟

الحاسوب الكمومي... ماهو وكيف يعمل؟

طاقة المعالجة الهائلة التي نملكها اليوم والتي أنتجها صانعوا الحواسيب في العالم لم تروِ عطشنا للسرعة والقدرة الحسابية بعد. ففي العام 1947، قال مهندس الحواسيب الأمريكي هاوارد إيكين (Howard Aiken) أن ستة حواسيب رقمية إلكترونية ستكون كافية لتحقيق الاحتياجات الحسابية للولايات المتحدة.…