أسئلة كُبرى

ما هي اللبنة الكونية؟ من الزمان والمكان إلى الزمكان

ما هي اللبنة الكونية؟ من الزمان والمكان إلى الزمكان

بأسلوبي الخاص أمتلك السلطة على المكان، يمكنني اختيار المكان الذي أريد أن أكون فيه، البقاء في السرير في لندن، أو الصعود على متن طائرة في رحلة عبر الكوكب لرؤية عائلتي في أستراليا. الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي نعيش فيه بإمكاني التحرك عبره واستكشافه بإرادتي، ضمن قيود التنقّل والتكنولوجيا…

الأبعاد الإضافية والجرافيتون والثقوب السوداء الصغيرة

الأبعاد الإضافية والجرافيتون والثقوب السوداء الصغيرة

تبدو الأبعاد الإضافية مثل الخيال العلمي ،لكنها قد تفسر ضعف الجاذبية. لماذا تعتبر الجاذبية أضعف بكثير من القوى الأساسية الأخرى؟. يمكن لمغناطيس خاص بثلاجة صغيرة أن يولد قوة كهرومغناطيسية أكبر من قوة سحب الجاذبية الأرضية. إحدى الإجابات المحتملة، هي أننا لا نشعر بكل تأثيرات الجاذبية،…

17 معادلة غيرت مسار التاريخ

17 معادلة غيرت مسار التاريخ

الرياضيات تحيط بنا، وقد شكلت فهمنا للعالم بطرق لا تُعد في 2013، نشر الرياضي والمؤلف العلمي إيان ستيورات Ian Stewart كتابًا عن 17 معادلةً غيرت العالم. لقد صادفنا هذا الجدول المتناغم على حساب الدكتور بول كوكسون Dr. Paul Coxon's على تويتر وهو مدرس الرياضيات، والمدون لاري فيليبس…

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…

النفوذ الواسع للأوتار

النفوذ الواسع للأوتار

في الجزء الأول من هذا المقال تحدثنا عن روعة نظرية الأوتار والرياضيات الكامنة وراءها، وسنكمل الحديث في هذا المقال حول توسع النظرية وارتباطها بالعديد من المجالات العلمية الأخرى.   قد تكون الرياضيات نفسها هي المجال الذي كسب الكثير من ازدهار نظرية الأوتار. ويوضح كلاي كوردوفا Clay…

أساسيات الطيران الفضائي: المدارات الكوكبية

أساسيات الطيران الفضائي: المدارات الكوكبية

الفصل الخامس: المدارات الكوكبية الأهداف عند الانتهاء من هذا الفصل سوف تكون قادرًا على وصف خصائص مختلف المدارات الكوكبية بشكلٍ عام وكذلك المفاهيم العامّة وإيجابيات المدارات المتزامنة مع الأرض، والمدارات القطبيّة، والمدارات المتحرّكة، والمدارات المتزامنة مع الشمس وبعض المتطلّبات للوصول…

هل سبق وسمعت بسائل كمومي؟ ما هي السوائل الكمومية المغزلية؟

هل سبق وسمعت بسائل كمومي؟ ما هي السوائل الكمومية المغزلية؟

تعتبر الخاصية المغناطيسية إحدى أقدم خواص المواد التي تم التعرف إليها، فمنذ العصور القديمة، تصف سجلاتٌ من القرن الثالث قبل الميلاد كيفية استخدام الحجر المغناطيسي (lodestone)، والذي هو عبارةٌ عن حديدٍ خامٍ ممغنط، يتواجد طبيعياً في البوصلات المغناطيسية البدائية.  ونفهم اليوم -بفضل…

ﻣﻦ ﺃﻳﻦ ﺗﺄﺗﻲ ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻥ؟

ﻣﻦ ﺃﻳﻦ ﺗﺄﺗﻲ ﻛﺘﻠﺔ ﺍﻟﺒﺮﻭﺗﻮﻥ؟

 ﻧﻤﻮﺫﺝ ﺍﻟﺒﻨﻴﺔ ﺍﻟﺪﺍﺧﻠﻴﺔ ﻟﻠﺒﺮﻭﺗﻮﻥ ﻭﺍﻟﻤﺠﺎﻻﺕ ﺍﻟﻤﺮﺍﻓﻘﺔ. مصدر الصورة: Brookhaven National Laboratory. ﺇﺫﺍ ﺃﺭﺩﺕ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻜﻮِّﻥ ﺟﺴﻤﻚ ﺇﻟﻰ ﺃﺟﺰﺍﺀ ﺃﺻﻐﺮ ﻓﺄﺻﻐﺮ، ﺳﺘﺠﺪ ﻓﻲ ﻛﻞ ﺧﻄﻮﺓٍ من هذه العملية -ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻗﻞ ﻣﻦ ﻧﺎﺣﻴﺔ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ- ﺃﻥّ ﺍﻟﺠﺴﻢ ﺑﺄﻛﻤﻠﻪ ﻳﺴﺎﻭﻱ ﻣﺠﻤﻮﻉ ﺃﺟﺰﺍئه. ﺇﺫﺍ ﻓﺼﻠﺖ ﺟﺴﻤﻚ ﺇﻟﻰ…

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…

بناء كون داخل حاسوب

بناء كون داخل حاسوب

 محاكاة بوساطة مشروع EAGLE للنمذجة، تظهر كيف تساعد الثقوب السوداء في تشكيل المجرات. حقوق الصورة: EAGLE تساعد النمذجة الحاسوبية علماء الكون على حل لغز كيفية التطور التدريجي للكون! يواجه علماء الفلك مشكلةً فريدة، فبينما يمكن للعلماء في معظم حقول المعرفة إجراء التجارب -كعلماء فيزياء…

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…

ﺍﻟﺒﺤﺚ ﻋﻦ ﺟﺴﻴﻤﺎﺕ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻟﻠﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ

ﺍﻟﺒﺤﺚ ﻋﻦ ﺟﺴﻴﻤﺎﺕ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻟﻠﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ

ﺗُﺸﻜﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ غير المرئية %85 ﻣﻦ ﻛﻞ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻮﺟﻮﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﻮﻥ، ﻣﺆﺛﺮﺓً ﻋﻠﻰ ﺣﺮﻛﺔ ﺍﻟﻤﺠﺮﺍﺕ، ﺣﺎﻧﻴﺔً ﻣﺴﺎﺭ ﺍﻟﻀﻮﺀ، ﻭﻣﺆﺛﺮﺓً ﻋﻠﻰ بنية ﺍﻟﻜﻮﻥ ﺑﺄﻛﻤﻠﻪ. ﻭﻣﻊ ﺫﻟﻚ، ﻻ ﻧﻌﺮﻑ ﺍﻟﻜﺜﻴﺮ ﻋﻦ ﻃﺒﻴﻌﺔ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ. تبحث ﻣﻌﻈﻢ ﺗﺠﺎﺭﺏ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﺍﻟﻤﻈﻠﻤﺔ ﻋﻦ ﻧﻮﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ ﺗُﻌﺮﻑ ﺑﺎﻟﺠﺴﻴﻤﺎﺕ عالية ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﺿﻌﻴﻔﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ،…

عشرة أشياء قد لا تعرفها عن المادة المضادة!

عشرة أشياء قد لا تعرفها عن المادة المضادة!

تعتبر المادة المضادة (Antimatter) مادةً خامًا للخيال العلمي. ففي كتاب وفيلم ملائكة وشياطين يحاول البروفسور لانغدون Langdon حماية مدينة الفاتيكان من قنبلة المادة المضادة. وفي مركبة "ستار تريك" فإن المركبة تستخدم  الدفع الناتج عن إفناء المادة والمادة المضادة لبعضهما…

صحة التطور تضاهي صحة الجاذبية

صحة التطور تضاهي صحة الجاذبية

 لقد أوجد التطور حيواناتٍ رائعة كهذا الترسير الفيليبيني.    ما يزال الناس في أغلب الأوقات يقلّلون من شأن التطور في النقاشات العامة باعتباره "مجرد نظرية" وهم مخطئون في ذلك، وللأسف يعزى هذا جزئياً إلى فهم خاطئ لما تعنيه كلمة "نظرية" في العلم…

القوانين مقابل الفوضى في الطبيعة

القوانين مقابل الفوضى في الطبيعة

كنت سيئاً جداً بالفيزياء عندما كنت في المدرسة، وجزء من هذا لأني لم أكن أصدق المعلم أو الكتب، فكلاهما أكد أن الكثير من العالم حولنا يمكن وصفه باستخدام معادلات قصيرة وبسيطة نسبياً؛ فكيف لهذا أن يكون إذا كان الكون الذي نشاهده معقداً بهذا الشكل المذهل؟ خلصت إلى أن المعلمين والكتب ربما…

خمس حقائق عن الانفجار العظيم

خمس حقائق عن الانفجار العظيم

يعد الانفجار العظيم حجر الأساس بالنسبة لعلم الكون لكن عما يدور ؟ في بداية القرن العشرين اكتشف عالما الفلك إيدوين هابل Edwin Hubble وميلتون هيوماسون Milton Humason أن المجرات تتحرك مبتعدة عن مجرة درب التبانة، إضافة إلى أن كل مجرة تتحرك مبتعدة عن كل مجرة أخرى بنسبة معينة، وهذا يعني…

تعرف على الأسرار المذهلة للمراحل المبكرة من عمر الكون

تعرف على الأسرار المذهلة للمراحل المبكرة من عمر الكون

تخيل لو كان بمقدور عينيك رؤية جميع الفوتونات، وليس فقط تلك الموجودة في الجزء المرئي من الطيف (spectrum)، عندها ستكون قادراً على رؤية ما بين المجرات والنجوم اللامعة، ورؤية ضوء الخلفية الخافت المؤلف من أمواج ميكروية (microwaves) تنتشر في أرجاء الكون، وتتدفق نحوك قادمةً من كل الاتجاهات…