اسأل فلكي أو عالم فيزياء

من باطن الأرض نحو الفضاء

من باطن الأرض نحو الفضاء

 كهف ديفيز The Davis Cavern  الواقع في المستوى 4850 في مرفق سانفورد لبحوث تحت الأرض الملجأ لراي ديفيز Ray Davis الحائز على جائزة نوبل لتجربة النيوترينو الشمسي. وقد تم توسيع الكهف، ورش الجدران بالخرسانة (shotcrete) وغدا ملائماً لتجربة الزينون الكبيرة تحت الأرض Large…

ما فائدة الكوكبات النجمية؟

ما فائدة الكوكبات النجمية؟

استخدم البشر الكوكبات النجمية لأسباب متعددة ومختلفة، وتغيرت هذه الأسباب على مر التاريخ. يعد الفلك أقدم العلوم الإنسانية، وذلك لأنه حتى رجال الكهوف الأوائل كانوا ينظرون عالياً إلى السماء ويتساءلون عما يحركها، وقد أدرك أولئك الناس أن حركة النجوم كانت منتظمة ومتوقعة.  من المحتمل…

حلم النظرية الموحدة العظمى ما زال بعيد المنال

حلم النظرية الموحدة العظمى ما زال بعيد المنال

لقد فشل الفيزيائيون في العثور على بروتونات متحللة، مما يضع في طي النسيان النظرية الحبيبة بأن قوى الطبيعة كانت متحدة في بداية الزمن. لمدة عشرين عاماً، راقب فيزيائيون يابانيون خزاناً بطول مبنى مكون من 13 طابقاً ممتلئاً بماء نقي ومعزول في أعماق منجم مهجور للزنك؛ آملين في مشاهدة بروتونات…

ماهو الفرق الحقيقي بين القنابل الذرية والقنابل الهيدروجينية؟

ماهو الفرق الحقيقي بين القنابل الذرية والقنابل الهيدروجينية؟

سحابة عيش الغراب (أو سحابة الفطر) التي تظهر من الاختبار الأول للقنبلة الهيدروجينية "إيفي مايك" Ivy Mike كما صُورت في جزيرة الإينويتاك Enewetak، وهي جزيرة مرجانية في المحيط الهادي، عام 1952. مصدر الصورة: رويترز Reuters. ادّعت كوريا الشمالية إطلاقها لقنبلة هيدروجينية وذلك…

هل سنصل إلى نجم آخر؟

هل سنصل إلى نجم آخر؟

هناك جزءان منفصلان من دماغك أودّ التكلم معهما اليوم. أولاً، أريد أن أتحدث إلى الجزء المُتحكِّم بالقرار الذي يتعلق بالشخص الذي ستصوت له، أو بمقدار المبلغ الذي ستؤمن به على سيارتك، أو كيفية التعامل مع فكرة أن عدم دفعك للضرائب سيرسل بك إلى السجن. سندعو هذا الجزء من الدماغ "كيفن".…

ما هي أشعة الموت؟

ما هي أشعة الموت؟

تحدث عنه العلماء وباحثو المستقبل وكتّاب الخيال العلمي لما يزيد عن قرن من الزمن، و تخيل وجوده محبو الخيال العلمي والمهتمون بالمستقبل طوال فترة مماثلة. إنه السلاح المتنقل الموجه للطاقة والقادر على إخفاء أعدائك أو تحويلهم إلى كومة من الرماد. تكررت الفكرة كثيراً على مدى العقود الماضية…

الجاذبية الكمومية قد تكشف الطبيعة الحقيقية للزمن

الجاذبية الكمومية قد تكشف الطبيعة الحقيقية للزمن

تواجه محاولات العلماء في توحيد ميكانيكا الكم مع النسبية الخاصة في نظريةٍ شاملة للجاذبية الكمومية مشكلةً تعرف باسم "مشكلة الزمن". في ميكانيكا الكم، الزمن كوني ومطلق، وهو دقات منتظمةٌ في عقارب الساعة تملى على التشابكات الناشئة بين الجزيئات. ولكن في النسبية العامة (نظرية الجاذبية…

مصفوفة محاكاة العالم: نماذج الجسيمات

مصفوفة محاكاة العالم: نماذج الجسيمات

يشكل بناء النماذج جوهر العديد من مجالات البحوث العلمية والهندسية. والنموذج أساسا، هو تمثيل لنظام معقّد تم تبسيطه بطرق مختلفة للمساعدة في فهم سلوكه. فمهندس الطيران مثلا، قد يبني نموذجاً مادياً مصغراً لطائرة مقاتلة لاختبارها في نفق الرياح.   في العصر الراهن، يتم تنفيذ غالبية النماذج…

كيف تهرب المركبات الفضائية خارج الأرض؟

كيف تهرب المركبات الفضائية خارج الأرض؟

سرعة الإفلات escape velocity هي أقل سرعة يجب أن يمتلكها الجسم المقذوف لكي يفلت من حقل الجاذبية اﻷرضية أي الهروب من اﻷرض دون السقوط مرة أخرى. حيث سيتمكن جسم يمتلك هذه السرعة على سطح اﻷرض من الإفلات من حقلها الجاذبي دون الحاجة ﻷي قوى إضافية، وتفسر فيزيائيا على أنها السرعة التي…

التحليل الطيفي النيوتروني: الجزء الثاني

التحليل الطيفي النيوتروني: الجزء الثاني

رسم توضيحي لهندسة معادلة براج. تحدثنا في الجزء الأول عن أنواع النيوترونات وَفْقًا لطاقاتها، وأيضًا عن أسس التحليل الطيفي ومفهوم عملية التشتُّت. وسنتناول في هذا المقال أنواع التشتُّت النيوتروني. ∗ تشتُّت النيوترونات المرن أحد التطبيقات لتشتُّت النيوترونات المرن هو حُيُود (انعراج)…

التحليل الطيفي النيوتروني: الجزء الأول

التحليل الطيفي النيوتروني: الجزء الأول

سنتعرف في هذه السلسلة المكونة من جزأين واحدةً من أهمّ طرق التحليل الطيفي المستخدمة لسبر ودراسة الموادّ، إضافة إلى عديد من التطبيقات الأخرى.  نعرف جميعنا، شكليًّا على الأقلّ، أن الضوء (أو الإشعاع الكهرومغناطيسي electromagnetic radiation) ليس المستكشف الوحيد الممكن للمادَّة وسلوكها،…

تحسين قدرة بطاريات المركبات الفضائية النووية باستخدام مواد جديدة

تحسين قدرة بطاريات المركبات الفضائية النووية باستخدام مواد جديدة

يمسك مهندس المواد في JPL صمد فردوسي Samad Firdosy وحدة كهروحرارية متكاملة مصنوعة من أربع مزدوجات حرارية، وهي أجهزة تساعد في تحويل الحرارة إلى كهرباء. وتُستخدم المزدوجات الحرارية في تجهيزات التسخين المنزلية، وأيضا في أنظمة الطاقة في المركبات الفضائية. حقوق الصورة: NASA/JPL-Caltech…

كيف يمكننا قراءة وتحليل صور مسبار ستيريو؟

كيف يمكننا قراءة وتحليل صور مسبار ستيريو؟

بنفس الطريقة التي تمنح بها العين البشرية إدراكاً ثلاثي الأبعاد للعالم من حولنا، فإن المركبة الثنائية لمهمة مرصد العلاقات الشمسية والأرضية التابعة لناسا Solar Terrestrial Relations Observatory، أو اختصاراً ستيريو STEREO، تمكننا من فهم الشمس بالأبعاد الثلاثية. ويعود الفضل لهذه البعثة…

جمال معادلات لابلاس المفتاح الرياضي لكل شيء!

جمال معادلات لابلاس المفتاح الرياضي لكل شيء!

تملك الفيزياء أحجار الرشيد الخاصة بها. إنها شيفرات، تُستخدم لترجمة الأنظمة التي تبدو متفاوتة في الكون. إنها تربط بالرياضيات البحتة بأي فرع من فروع الفيزياء الذي تريده. وهذه واحدة منها: \(\nabla ^2 \varphi=0\)   نراها في الكهرباء، والمغناطيسية، وفي ميكانيك الموائع، وفي الجاذبية،…

ألياف بصرية مرنة تغير لونها مستوحاة من الطبيعة

ألياف بصرية مرنة تغير لونها مستوحاة من الطبيعة

الألياف المرنة القابلة لتغيير لونها  حقوق الصورة: (Mathias Kolle, Laboratory for Bio-inspired Photonic Engineering (LBPE إن العديد من التصميمات العلمية مستوحاة من عناصر الطبيعة، وأحد هذه العناصر هو بشرة ثمار Margaritaria nobilis ذات اللون الأزرق المخضر الرائع (وتسمى أيضاً bastard…

ماذا حدث لكل الهيدروجين الأصلي في كوننا بعد بزوغ الفجر الكوني

ماذا حدث لكل الهيدروجين الأصلي في كوننا بعد بزوغ الفجر الكوني

عندما انفجر الكون لحيز الوجود بالانفجار العظيم Big Bang قبل نحو 14 مليار عام، كان يبدو بشكل مختلف تمامًا عما هو عليه اليوم. فبدلاً من الكواكب، والنجوم، والمجرات كانت هناك كرة متضخمة من البلازما الساخنة. برَدَ الكون وهو يتمدد، وبمرور الوقت تجمدت مكونات كوننا المختلفة مع تدني درجات…

الاستماع إلى الكون

الاستماع إلى الكون

أداة جديدة تتيح للفلكيين الاستماع إلى الكون للمرة الأولى. عندما قدم غاليليو التلسكوب لأول مرة في القرن السابع عشر، اكتسب الفلكيون القدرة على إبصار أجزاء من الكون كانت غير مرئية بالعين المجردة. قاد هذا إلى قرون من الاكتشافات، فبتطور التلسكوبات كشفوا كواكب ومجرات جديدة وحتى لمحة…

لماذا الطاقة تساوي مضروب الكتلة بمربع سرعة الضوء؟

لماذا الطاقة تساوي مضروب الكتلة بمربع سرعة الضوء؟

عندما يتعلق الأمر بجوهر معادلة أينشتاين، فهي قوية ومعقدة وفي نفس الوقت بسيطة. حقوق الصورة: David Franklin / Shutterstock.com بول سوتر Paul Sutter عالم فيزياء فلكية في جامعة ولاية أوهايو وكبير علماء مركز COSI للعلوم. سوتر أيضًا مستضيف برنامجي Ask a Spaceman وRealSpace على الراديو،…

كم عدد الكلاب التي سافرت إلى الفضاء؟ - الجزء الثاني

كم عدد الكلاب التي سافرت إلى الفضاء؟ - الجزء الثاني

كنا قد تحدثنا في الجزء الأول من هذه السلسلة عن الحيوانات التي أرسلت إلى الفضاء، وتحديداً في رحلات شبه مدارية، وسنتابع في هذا المقال الحديث عن الرحلات المدارية والحيوانات العظيمة التي ساعدتنا كثيراً في استكشاف الفضاء.  الرحلات المدارية بحلول نهاية خمسينات القرن العشرين،…

كم عدد الكلاب التي سافرت إلى الفضاء؟ - الجزء الأول

كم عدد الكلاب التي سافرت إلى الفضاء؟ - الجزء الأول

أن تُصبح رائد فضاء، هو شرفٌ نادر الحدوث، فذلك يتضمن نظام الاختيار الصارم وعمليات التدريب الصعبة، وبعد ذلك.. شرف الذهاب إلى الفضاء!  يتمتع قلةٌ من الأشخاص بالمزايا التي تخولهم لاختبار هذه التجربة، لكن ماذا عن الأنواع الأخرى من الحيوانات التي ذهبت إلى الفضاء؟ أليس من الغرور أن…