اسأل فلكي أو عالم فيزياء
تبدأ نُدفة الثلج بالتشكل عندما تتجمد قطرات الماء شديد البرودة على جسيم غباري موجود في السماء. ويؤدي هذا الأمر إلى خلق بلورة جليدية. ومع سقوط البلورة الجليدية باتجاه الأرض، يتجمد بخار الماء ضمن البلورة الرئيسية، ليخلق بدوره بلورات جديدة –الأذرع الست لنُدفة الثلج. هذا هو الجواب…
يُشغل التجارب الست الموجودة في LHC تعاونٌ دولي مكونٌ من علماء من معاهد موجودة في كافة أرجاء العالم. تُمثل كل تجربة كيانً منفصلاً، ويُميزها وجود كاشف جسيمات فريد وخاص بها. أكبر تجربتان في سيرن هما ATLAS وCMS. وتعتمد هذه التجارب على كواشف متعددة الأغراض لتحليل العدد الضخم من…
حتى قبل تأسيس سيرن بشكل رسمي، قررت اللجنة المؤقتة لسيرن في العام 1952 أنه يجب بناء مسرعين في المختبر الجديد للبحث في تركيب النوى. ومنذ ذلك الوقت بنى سيرن سلسلة من الآلات وكلٌ منها كان أقوى استطاعة من السابق له، وأنتجت جسيمات عند طاقات أعلى وبأعداد أكبر. ومن خلال هذه الطريقة، تمكن…
قد يؤدي البحث في فيزياء الجسيمات إلى الحصول على عدد هائل من البيانات التجريبية خلال فترة قصيرة من الزمن. على سبيل المثال، تكفي كمية البيانات التي يتم تسجيلها في كل تجربة كبيرة في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) لملء نحو 100000 قرص DVD كل سنة! يُمثل تحليل هذه البيانات تحدٍ ومهمة…
الحاجة إلى بوزون هيغز يبدو أنه بالإمكان وصف كوننا باستخدام أربع قوى أساسية: الجاذبية، والكهرومغناطيسية، والقوة الضعيفة (التي تضبط الظواهر النووية مثل الاندماج داخل النجوم)، والقوة الشديدة (والتي تظهر على المقياس نوى الذرات). ومنذ مطلع القرن السابق، يحاول الفيزيائيون توحيد تلك…
يتلخص عمل الكواشف في تسجيل وتصوير انفجارات الجسيمات التي تنتج عن التصادمات في المسرعات. وتساعد المعلومات المُستنتجة عن سرعة الجسيمات، وكتلها، وشحنتها الكهربائية علماء الفيزياء على فهم هوية الجسيم. يشابه عمل فيزيائي الجسيمات لتحديد الجسيم الذي مر عبر الكاشف طريقة دراسة آثار…
اختُرعت المسرعات لتقديم الطاقة العالية للجسيمات وبالتالي المساعدة في دراسة بنية الأنوية. بعد ذلك، استُخدمت في تقصي العديد من مبادئ فيزياء الجسيمات. مهمة هذه الأجهزة هي تسريع وزيادة طاقة حزمة من الجسيمات عبر توليد الحقول الكهربائية التي تؤدي إلى تسريع الجسيمات، والحقول المغناطيسية…
مجموعة من الأسئلة التي طرحت على الدكتور اريك كريستاين (Eric Christian) اريك كريستين هو بروفسور في قسم الفيزياء في جامعة واشنطن في سانت لويس، ويعمل في مجال مختبرات الفيزياء الفلكية التجريبية ويشارك في العديد من الفرق العلمية ومهمات ناسا العلمية؛ ومن أهم المهمات التي يعمل فيها هي مستكشف…
في معظم الأحيان، تدور النجوم والغازات حول الثقوب السوداء. وبالتالي من الممكن قياس كتلة الثقوب السوداء عبر قياس سرعة المواد التي تدور حوله. افترض الحالة التي يوجد فيها ثقب أسود ونجم يدوران حول مركز عطالتهما المشترك. فعلى الرغم من عدم إمكانية رؤية الثقب الأسود، إلا أنه باستطاعتنا مشاهدة…
هنالك الكثير جدا من الثقوب السوداء في الكون، وبالتالي من المستحيل حصر عددها. يُشبه هذا السؤال التساؤل عن عدد حبيبات الرمل الموجودة على الشاطئ. لحسن الحظ، الكون واسع جدا ولا وجود لثقوب سوداء قريبة منا إلى درجة تُشكل فيها خطراً علينا. تتشكل الثقوب السوداء نجمية الكتلة…
يُصدر النجم الضوء نتيجةً لاندماج نوى الهيدروجين، وهي عملية تُطلق كميات هائلة جداً من الطاقة. تنجو النجوم لملايين أو مليارات السنين جراء التوازن الحاصل بين الضغط الناجم عن تفاعلات الاندماج النووي، وسحبها الثقالي الذي يتجه إلى الداخل. تنتهي حياة النجوم عندما تستنفذ كامل الوقود النووي.…
طالما أنه لا يمكن لأي شيء الإفلات من قوة جاذبية الثقب الأسود، اعتقد العلماء على مدار فترة طويلة من الزمن أنه من المستحيل تدمير الثقوب السوداء. لكننا نعرف الآن أن الثقوب السوداء تتبخر ببطء وتُعيد بذلك طاقتها إلى الكون. وأثبت هذا الأمر الفيزيائي والمؤلف المعروف ستيفن هاوكينغ في العام…
دعنا نفترض أنك بدأت خارج أفق حدث ثقب أسود. وأثناء نظرك إليه، سوف ترى دائرة مظلمة ومثالية. حول الثقب الأسود، ستشاهد نجوماً مألوفة لديك في سماء الليل، لكن هناك تشوه غريب في أنماطها بسبب انحناء ضوء النجوم البعيدة نتيجةً لجاذبية الثقب الأسود. مع سقوطك في اتجاه الثقب الأسود، ستتحرك بشكل…
بالاعتماد على نظرية النسبية العامة لاينشتاين، تخلق الأجسام فائقة الكتلة تشوهات في المكان والزمن. وبالقرب من ثقبٍ أسود، تُصبح هذه التشوهات قوية جدا بحيث أن الزمن يسلك طرق غير متوقعة أبدا. تخيل أننا في سفينة فضائية بالقرب من ثقب أسود، ورمينا ساعة داخله، وبعدها أجرينا مقارنة بين…
من الممكن لثقبين أسودين أن يتصادما. فعندما يقتربان من بعضهما بحيث لا يمكنهما الهرب من جاذبية بعضهما البعض، فإنهما يندمجان معا لتشكيل ثقب أسود أكبر. وسيكون هذا الحدث عنيفا جدا. حتى مع وجود إمكانية محاكاة مثل هذه الحادثة باستخدام الحواسب الفائقة، فإننا لم نستطع فهمها بشكل كامل. …
عادة ما تبدو الثقوب السوداء مختلفة عن بعضها البعض. ولكن هذا الأمر يحدث بسبب التغير الحاصل في الأحداث التي تجري في محيط الثقوب السوداء. الثقوب السوداء نفسها متطابقة، باستثناء تفردها بثلاث خواص مميزة: كتلة الثقب الأسود (ما هي كمية الأشياء المصنوع منها)، وسبين الثقب الأسود (فيما إذا…
لا يسعنا إعطاء أي لمحة عن الأشياء الموجودة داخل أفق حدث الثقب الأسود لأنه ليس بإمكان الضوء أو أي مادة أخرى من هناك الخروج. وحتى لو تمكنا من إرسال مستكشف إلى داخل الثقب الأسود، فإنه لن يستطيع الاتصال بنا على الإطلاق. تتنبأ النظريات الحالية بأن كل المادة الموجودة في الثقب الأسود…
نعم! تخضع الثقوب السوداء لكافة قوانين الفيزياء، بما فيها قوانين الجاذبية. والخواص المميزة للثقوب السوداء ما هي في الحقيقة إلا نتائج مباشرة للجاذبية. في العام 1687، برهن إسحاق نيوتن على أن جميع الأجسام في الكون تقوم بجذب بعضها البعض عبر ما نسميه بقوة الجاذبية. وفي الحقيقة، الجاذبية…
كُن حذراً إذا أردت الإنطلاق إلى جوار ثقب أسود؛ هذا ما تُخبرنا إياه الفيزياء! من الممكن أن تُوجد بالقرب من الثقب الأسود دون أن تَسقط فيه، شرط أن تتحرك بسرعة كبيرة جداً. وهذا مشابه لما يحدث في النظام الشمسي؛ فالأرض لا تسقط نحو الشمس لأنها تتحرك حول الشمس بسرعة تصل إلى 67 ألف ميل في…
تنكمش كامل المادة في الثقب الأسود (Black Holes) داخل منطقة لها حجم لا متناهي في الصغر؛ وتُدعى هذه المنطقة بالمتفرد المركزي. أما أُفق الحدث فهو عبارة عن كرة تخيلية ومقياس يُعطينا فكرة عن مدى قدرتنا على الاقتراب الآمن من المتفرد المركزي. حالما تقطع أفق الحدث، يُصبح من المستحيل بالنسبة…
