اسأل فلكي أو عالم فيزياء

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…

جانيميد: قمر المشتري الأكبر!

جانيميد: قمر المشتري الأكبر!

في عام 1610 نظر غاليليو غاليلي Galileo Galilei إلى السماء في الليل مستخدماً تلسكوباً من تصميمه الشخصي ليرصد كوكب المشتري. لاحظ حينها وجود العديد ممّا يشبه "العناصر المضيئة" محيطةً بالكوكب، واعتقد في البداية أنّها نجومٌ فحسب. مع مرور الوقت، لاحظ أنّ هذه العناصر المضيئة شبيهة…

99.9999999% منك مكوّن من الفراغ

99.9999999% منك مكوّن من الفراغ

ربما ينتابك الإحساس أحيانًا بأنك إنسان مهم. ربما لديك الكثير من الأصدقاء، أو عمل هام، أو سيارة فارهة. لكن ربما إن علمت أن الفراغ يشكل 99.9999999% من حجم كل تلك الأشياء -أصدقائك، ومكتبك، وسيارتك الفارهة، وأنت نفسك، أو حتى كل شيء في هذا الكون الرائع- ستصبح متواضعًا. إليك المسألة. حسب…

ما هي الجزيئات؟

ما هي الجزيئات؟

شغل التساؤل عن ماهية الحياة ومكوناتها الأصلية تفكير العلماء على مدى آلاف السنين. فوفقًا لمعظم الثقافات القديمة، تشكلت الحياة وكل الوجود من العناصر الأساسية في الطبيعة -التراب والهواء والرياح والماء والنار. وبمرور الزمن، طرح العديد من الفلاسفة فكرةً مفادها أنّ كل الأشياء تتألف من…

سر تباطؤ الزمن

سر تباطؤ الزمن

 الزمن والساعات المتحركة الزمن لا يبدو كما نريده أبداً. فهو لا يكون كافياً على الإطلاق إذا ما تأخرنا عن العمل أو المدرسة، ولكنه يكون طويلاً جداً في يوم يشتد فيه هطول المطر ونحن بانتظار الحافلة. وبعيداً عن كل تلك الإزعاجات فإن الزمن يبدو كأنه يتدفق بسلاسة لا يعكر نسقه أي تغير،…

هل يمكنك شراء أرض على القمر؟

هل يمكنك شراء أرض على القمر؟

 أوضحت وكالة الفضاء الأوربية ESA مؤخراً خطتها بإنشاء قاعدة قمرية بحلول عام 2030. حقوق الصورة: ESA / Foster + partners هل سمعت من قبل بأن من الممكن أن تشتري عقاراً على القمر؟  لربما قد أخبرك أحدهم بذلك، وبفضل ثغرات معينة في النظام القانوني، فمن الممكن أن تشتري قطعة خاصة…

لِم لن يتكرر رجل كأينشتاين؟

لِم لن يتكرر رجل كأينشتاين؟

عندما تعاقدتُ مع معهد ستيفنز للتكنولوجيا "Stevens Institute of Technology" منذ عقد من الزمن، عينني المعهد لعدة شهور في قسم الفيزياء حيث كان لديهم مكتب إضافي، وفي نهاية الردهة حيث كان مكتبي أطلت ملامح أينشتاين بشعره المكهرب في منشور دعائي "للسنة العالمية للفيزياء 2005"،…