Search This Blog

Theme images by Storman. Powered by Blogger.

Popular Posts

Pages

About Me

My photo
physicist and mother from Jordan :)
Menu :

Friday, January 22, 2016

لماذا تملك القطط هذه العيون (غريبة) الشكل؟

- No comments


لماذا تمتلك القطط هذه العيون ( غريبة ) الشكل؟

cats vertical pupils

تمتلك القطط واحدة من اكثر العيون تميزاً وغرابةً في عالم الحيوان: فبدلاً من أن تمتلك بؤبؤاً دائرياً مثلما الحال مع البشر، فإن الجزء الأسود في مركز عينيها يشكّل ما يشبه الشق العمودي، مما يجعله سريع التكيف وسهل التحكم مثل غالق الكاميرا تماماً. لكن، لماذا تمتلك القطط هذه العيون المميزة؟

توضح دراسةٌ تم نشرها في آب من عام 2015 في مجلة العلوم المتقدمة بعد تحليل 214 نوع مختلف من الحيوانات البرية أن شكل البؤبؤ وحجمه يتحكم في كمية الضوء الداخل إلى العين - وهذا شيء معروف لدى الجميع - وبعدها يترجم الدماغ هذا الضوء إلى صورة للمحيط الذي نراه من حولنا. وفي الظلام يتمدد البؤبؤ ويتوسع ليسمح لأكبر كمية من الضوء بالدخول لتساعدنا على الرؤية، والعكس يحدث عندما تكون الأجواء مشرقة؛ حيث يصغر البؤبؤ ليحمي العين من فرط حساسية الضوء.

عيون القطط ليست استثناءً من آلية الرؤية هذه، لكنها تفعلها ( ببراعة ) أكبر.

تقترح هذه الدراسة أن الشق العمودي في عيون قطط المنزل الاليفة وغيرها من الحيوانات المفترسة يسمح لعضلات عينيها بمدىً أوسع من الحركة وبالتالي ادخال كمية أكبر من الضوء إلى العين.

الشقوق الطولية في عيون القطط - وعلى عكس البؤبؤ الدائري - تسمح بإحداث تغيرات هائلة في حدود التوسع والتضيق في حجم البؤبؤ، وهذا يتضمن أن بؤبؤ عين القطط قد تصل فيه التوسعات إلى حدود 135 - 300 ضعف، بينما بؤبؤ عين البشر لا يستطيع التوسع بأقصى من 15 ضعف فقط.

ولأن القطط كائنات ليلية ومعظم أنشطتها تكون أثناء الظلام، فإن هذا الشكل يمنحها ميزةً متقدمة أثناء عمليات الصيد؛ حيث تستطيع عندها القطط ان تفتح بؤبؤها على اتساعه فيتحول من شكله العمودي إلى شكل دائري تماما في اقصى حدود التوسع مما يسمح لأقل شعاع من الضوء بالدخول متيحاً لها الرؤية في الليالي المظلمة، ويسمح للبؤبؤ أيضا بأن يضيق ليصبح شقاً عمودياً رفيعاً ليس إلا في الصباحات المشرقة.


وبعكس الإنسان الذي يمارس معظم نشاطاته نهاراً فإن بؤبؤ العين البشرية ليس مضطراً للتعامل مع الاختلافات الواسعة في الضوء الساقط على العين.

وعلى الجانب الآخر هناك مجموعة كبيرةٌ من الحيوانات مثل الماعز والغزلان والأحصنة تمتلك أعيناً ذات بؤبؤ مشقوق عرضياً!. وفي الدراسة التي أشرنا إليها استطاعت برامج المحاكاة الكمبيوترية التوصل إلى أن هذا الشكل يمنح الحيوان رؤية شاملة Panoramic View  حتى عندما يخفض الحيوان رأسه أثناء تناول الطعام.

في البداية تحتاج هذه الحيوانات العاشبة إلى تحديد مصدر الخطر من المفترسات، والتي تأتي سيراً على الأرض بطبيعة الحال، ولهذا فإنها بحاجة لمجال رؤية شامل يغطي الأرض المحيطة وبأقل قدر من النقاط العمياء.

وما تحتاجه تالياً - بعد تحديد مكان المفترس - هو تحديد النقطة التي ستفر منها أو إليها، وهذا يعني أنها بحاجة لرؤية موسعة حتى للمناطق التي تقع في زاوية العين البعيدة.

توصل فريق البحث أن البؤبؤ المشقوق أفقيا يحدد كمية ضوء الشمس القادم من الأعلى، وهذا يمنح الحيوان قدرة أفضل على رؤية الأرض. وقد وجد الفريق أيضا أنه حتى كرة العين في مثل هذه الحيوانات لها القدرة على الحركة لتحافظ على بؤبؤ العين في مستوى ً متوازٍ مع سطح الأرض .




وهناك بعض الحيوانات التي تمتلك بؤبؤاً عمودي الشق مثل التماسيح والأفاعي، يعتقد العلماء أن هذا الشكل يمنحها القدرة على تحديد مكان الفريسة بدقة.

وهذه الدراسة تفتح باب التساؤلات أمام العلماء والجماهير على حد سواء لأنها لا تنطبق على جميع المفترسات، أو على جميع العاشبات، لكنها تبقى قطعة صغيرة في حل هذه الأحجية الكبيرة.




Tuesday, January 19, 2016

دونات الثلـــــج... ما هي وكيف تتكون؟

- No comments



دونــــات الثلج… ما هي وكيف تتكون؟


snow donuts snow rollers


دونات الثلج Snow Donutsٍ او لفائف الثلج Snow Rollers كما يسميها البعض هي ظاهرة جوية نادرة للغاية، ويعود السبب في ندرتها إلى انها تحتاج إلى اجتماع عدة عوامل معاً وفي ذات الوقت حتى تتكوّن؛ وهي الرياح، ودرجة الحرارة، والثلج، والجليد، والرطوبة.



على عكس الكرات الثلجية Snow Balls التي يصنعها الإنسان عادة - الكروية - تظهر دونات الثلج ( والدونات هي نوع من الحلوى ) على شكل اسطوانات مجوفة او ملفوفة مثل حلوى( السويس رول Swiss Roll ) تم دحرجتها بفعل الرياح القوية او الجاذبية، وهي مجوفةٌ عادةً لأن الطبقات الجليدية الداخلية  - وهي اول الطبقات تكوناً بالطبع - تكون هشة ورقيقة وضعيفة مقارنةً مع الطبقات الخارجية مما يجعل من السهولة بمكان أن تبعثرها الرياح فتتطاير صانعة فجوة في منتصف الاسطوانة.


ويترواح حجم الدونات الثلجية من صغير ككرة تنس إلى احجام كبيرة للغاية قد تصل إلى حجم سيارة.

 
  كيف تتشكّل الدونــــات الثلجية :


يبدأ تشكل دونات الثلج بلوح سميك من الجليد، طبقته العلوية ذات درجة حرارة قريبة جداً من درجة انصهار الثلج. هذا يعني ان الجو يجب أن يكون مشرقاً ومشمساً بما فيه الكفاية ليجعل الطبقة العلوية من الثلج رطبة ومفككة وغير مترابطة، لكنها ليست دافئة كفايةً لتجعل الثلج ينصهر.


الآن، تصبح الطبقة العلوية لاصقة نوعاً ما نتيجةً لهذه الظروف، لكن، يجب ان يكون ما تحتها ليس لاصقاُ؛ مثل الثلج الهش او الجليد.


Swiss Roll
ما نحتاجه الآن هو هبوب رياحٍ قوية، قوية بما يكفي ( لتدحرج ) الثلج لكنها ليست عاصفةً لدرجة تكفي لبعثرته، وهذا يجعل اللوح الجليدي يلف ويدور متدحرجاً فيلتصق به الثلج الهش الذي تحته ويصنع ما يشبه اللفافة.


نستطيع أن نتخيل الأمر مثل صنع حلوى السويس رول: هناك طبقة من الكيك الاسفنجي ، يُدهن احد وجهيها بالكراميل الدبق مثلا، ثم نلفها كأسطوانة على بعضها مما يجعل الجزء غير المدهون يلتصق بما فوقه.


وبالمثل، قد تتسبب الجاذبية الأرضية بإحداث أثرٍ مماثل لما تحدثه الرياح القوية في صنع اللفائف، وهذا ما يجعل معظم الدونات التي تم رصدها قريبةً من مناطق التلال المنحدرة.



ويعتمد شكل الدونات وحجمها على قوة الرياح، ونعومة سطح الثلج، وكم المسافة التي يُسمح للفافة بأن تتدحرج فيها، وهذا يجعل تكوّن دونات ثلج ذات حجم كبير أمراً صعباً للغاية؛ لأنه كلما ازداد حجم الدونات أصبح من السهل على الرياح بعثرة الجزء الثلجي الجديد لضعف التصاقه باللفافة.









Saturday, January 16, 2016

ما هي النصال الجليدية؟ وكيف تتكون ؟

- No comments


ما هي النصال الجليدية؟ وكيف تتكون ؟

ice spikes penitents



النصال الجليدية،أو القمم الجليدية المدببة، او كما هو اسمها الأصلي Penitents، هي تركيب جليدي يتواجد في المناطق المرتفعة الباردة والجافة فقط. يأخذ شكل نصل (حد السيف ) طويل وقاس ورفيع من الثلج او الجليد، وتكون قريبةً من بعضها على شكل حقولٍ مترامية الأطراف من النصال، و تتجه كل قممها نحو الشمس.


   لمـــــاذا سميت Penitents ؟

كلمة Penitents  هي كلمةٌ اسبانية في الأصل ومعناها ( التائبون ). وقد أُخذت هذه الكلمة نسبةً إلى الاسبوع المقدس الاسباني؛ حيث تركع جماهير التائبين لأداء شعائر التكفير عن الذنوب والتوبة. وعادةً ما يرتدي من ينتمي إلى الأخوية الاسبانية ملابس مميزة لها قبعةٌ طويلة ذات رأس مدبب ( قديماً كانت القبعات ذات لون أبيض لكن اللون لم يعد مهماً في الوقت الحالي ) في شكل مشابهٍ لتلك التراكيب الجليدية التي وجدت لأول مرة في جبال الانديز.

تتواجد عادةً هذه النصال الجليدية أو الثلجية في المناطق الجافة والمرتفعة الباردة مثل منطقة جبال الانديز على ارتفاع يفوق 4000 متر،ويتراوح حجمها بين سنتيمتراتٍ قليلة إلى ارتفاع قد يصل إلى 5 امتار طولاً.

   كيف تتكون الـ Penitents ؟

في البداية كان أول وصف لهذا التركيب هو ما تحدث عنه تشارلز دارون في احدى محاضراته العلمية عام 1835، حيث كان يعبر ممراً بين تشيلي والأرجنتين وكان مغطىً بالنصال الجليدية التي يشاهدها اول مرة. وقد فسر الأمر في محاضرته كما يعتقد السكان المحليون ( حتى الآن! ) بأن هذه التراكيب هي بفعل الرياح الشديدة التي تمر على جبال الانديز .

لكن الحقيقة مختلفة عن هذا …
التفسير ابسط من هذا بكثيرٍ أيضاً…

تحدث هذه الظاهرة كما أسلفنا في المناطق الجافة والمرتفعة المغطاة بالثلوج، حيث يمكن لأشعة الشمس أن تحوّل الجليد إلى بخارٍ مباشرةً دون صهره، أي دون أن يمر بالحالة السائلة وهذا ما نعرفه جميعاً باسم "التسامي".

في البداية عندما يتسامى الثلج الهش الخارجي، ولأن العملية ليست منتظمة - أي ان معدل التسامي ليس متساوياً في جميع المناطق - فإن هناك مناطق يتبخر فيها الجليد بمعدل اسرع من مناطق أخرى، مما يُنشئ أماكن منخفضة أكثر من غيرها في الطبقة الجليدية.

هذه المناطق المنخفضة ذات المنحنيات تركّز طاقة الشمس فيها أكثر وأكثر، وهذا لأن شعاع الشمس ( يُحبس ) داخلها فيتعرض لأنعكاسات متتالية مما يجعلها وكأنها " جسم أسود " يشع حرارة فيما حوله مما يسرّع في معدل التبخر. وهذا يترك وراءه مناطق مرتفعة لم تتعرض للتبخر فتنشأ مشكلّةً قمماً مثل قمم الأشجار في الغابات.

ولا يعتمد تكوّن النصال الجليدية على نسبة رطوية الجو - في حدود 70% - وإنما على درجة الحرارة، حيث لو ارتفعت درجة الحرارة عن -4°س فإن معدل تكوّن هذه النصال يقل بشكل ملحوظ.

Tuesday, January 12, 2016

لمــاذا يضيء الناس الشموع للموتى؟

- No comments



لماذا يضيء الناس الشمـــوع للموتى؟


light candles for dead


تطالعنا في الكثير من الأخبار والأحداث والصور مشاهد العديدين وهم يضيئون الشموع في الصلوات وبعد وفاة أعزاء عليهم او اقرباء لهم.

ما أصل هذه العادة؟ وما معناها؟ وهل هي مجرد تقليد أم أن لها أصولاً دينية واجتماعية؟


معبد أبولو
إن استعمال الشموع له جذور قديمة للغاية في الكثير من الحضارات ذات الأصول الوثنية وحتى ما قبل المسيحية؛ حيث شاع استعمال الشموع في الشعائر - ومنها حرقها بعد الوفاة - في الكثير من الصلوات الوثنية التي سادت أوروبا ودخلت هذه العادة إلى المسيحية بعدما انتشرت في القارة وإن اكتسبت معنىً دينياً مختلفاً.

ولو أجرينا المزيد من البحث سنجد أن لإضاءة الشموع - مع اختلاف الشعيرة - اصولا في اليونانية والرومانية القديمة حيث كانوا يدفنون الشموع مع الموتى - وهي غير مضاءة بالطبع - وذلك حتى تنير للموتى الطريق إلى الدار الآخرة. كما كان معبد أبولو في الحضارة اليونانية مضاءً دائماً وله كاهنات عذراوات وظيفتهن الوحيدة هي العمل على ابقاء النار مشتعلة في المعبد، حيث لم تكن النار رمزية وإنما نذر للتقرب إلى الآلهة في السماء.

وفي الهندوسية تعتبر اضاءة النار - وليس فقط الشموع - طقساً يومياً له مكانة في كل شعائرهم وطقوس حياتهم، حيث ترمز الأضاءة وبقوة إلى قوى التنوير والأمل والازدهار.

وفي البوذية تعتبر اضاءة الشموع ومصابيح الزيت من الطقوس التقليدية وليس فقط بعد وفاة احدهم؛ حيث تضاء دائماً في معابدهم وصوامعهم قريباً من اوثان بوذا وصوره كتعبير عن الاحترام والتقدير.

وحتى في اليهودية تضاء الشموع ليلة السبت عادة كميلادٍ لأسبوع جديد، وهناك يوم في التقويم العبري يدعى ليلة الأرواح أو Yahrtzeit تُضاء فيه الشموع لمدة 24 ساعة متواصلة لإظهار المحبة والذكرى للموتى.

وحتى في العصور الوسطى كان لإضاءة الشموع معانٍ مختلفة، حيث كان الشمع نفسه يرمز لمريم العذراء وكانت أضواء الشموع هي الدليل إلى السماوات.

وعلى سبيل المثال تلعب الشموع دوراً كبيراً في معظم القداسات والصلوات في المسيحية الكاثوليكية، ففي المعتقدات الكاثوليكية يمثل النور المسيح نفسه كما يدل النص في الانجيل " أنا نور هذا العالم".

ويعتقد البعض أن اضاءة الشموع يعطي رسالة للراحلين بأننا لا زلنا نذكرهم وأنه بامكانهم الرحيل - فضلاً عن التجوال بغير هدىً - إلى منزلهم في الدار الآخرة.

على حين يعتبر بعض المسيحين أن حرق الشموع هي بمثابة صلوات مستمرة للرب والقديسين والموتى على حد سواء.


ويظن البعض أن النار - حتى ولو كانت من مصدر بسيط مثل الشمعة - لها القدرة على فصل أرواح الموتى وطاقة اجسادهم عن عالمها الأرضي وتسهيل انتقالها إلى الدار الآخرة.

وهناك من يؤمن أن انوار الشموع تُرسل اشارة إلى الموتى بأن أهل الأرض لا زالوا يذكرونهم ويحبونهم ويرسلون إليهم بصلواتهم، كما يعتقد في المسيحية ان نور الشموع هو تجسيد بسيط للمسيح نفسه الذي يمثل النور النقي في العالم، ويرسل برسالة حب للموتى لتستكين أرواحهم.

Friday, January 8, 2016

كيف انجبت الطبيعة الصخور المتوازنة المهتزة؟

- No comments


صخور (لوجان) أو الصخور المتوازنة والمهتزة..كيف أنجبتها الطبيعة؟






الصخور المتوازنة، الصخور المهتزة، صخور لوجان كما يحلو لبعض الانجليز تسميتها..ما هي، وكيف تكونت، وما أصل هذه التسمية الغريبة؟

ببساطة، الصخور المتوازنة - صخور لوجان Logan Stones - هي تركيب جيولوجي غريب، نجد فيه صخرة متوازنة على صخرة أخرى وتكفي قوة بسيطة - تختلف باختلاف حجم الحجر المعلق العلوي - لجعلها تتحرك ذهاباً وإياباً.

قبل أن نتحدث عن أصل التكوين الجيولوجي، دعونا نعد إلى أصل التسمية.

قبل أن يتبين العلماء سبب التكوين العلمي لهذا التركيب في القرن التاسع عشر، كان الاعتقد السائد أن هذا التركيب الجيولوجي هو بناءٌ قام به كهنة وسحرة إلدرويد القدماء التابعين لديانة السلت المعروفة. ولغرابة هذا التركيب الجيولوجي فقد نُسبت إليه الكثير من القوى الخارقة وفوق الطبيعية خاصة فيما يتعلق بالسحر والساحرات.
كان يقال أن بعض هذه الصخور لا تتحرك إلا في منتصف الليل عند اجتماع الساحرات حولها، وبعض الناس في القرون الوسطى كانوا يعتقدون أنه إذا دققت هذه الصخور تسع مرات فإنك ستتحول إلى ساحر. إحدى هذه الاساطير المدونة أدبياً -  تقول ان هناك عملاقاً قد حمل احد هذه الجلاميد ووضعه بتلك الطريقة حتى يهتز تحته لينام.

كلمة لوجان Logan هي كلمة غريبة على اللغة الانجليزية وأصلها غير محدد بدقة، يُظن أن أصلها هو كلمة Log  بمعنى (يهز)، بينما يعتقد البعض أن للكلمة أصولاً دانيماركية من كلمة Lorge  بمعنى ( يهز ذيله ).

لكن، ما سبب اهتزاز هذه الصخور؟ ما أصل تكوينها؟

هناك عدة نظريات لتفسير أصل هذا التركيب الجيولوجي الغريب؛ أحد هذه النظريات يفترض أن صخور الأرض تعرضت لعمليات تجوية وتعرية بفعل الرياح ومياه الامطار، وبسبب اختلاف كثافة وصلابة طبقات الصخور فإن طبقات الصخور الأدنى - الاقل كثافة وصلابة - تتعرض للنحت أكثر من طبقات الصخور العلوية، مما يُبقي عنقا صغيراً من الصخور لا يلبث ان ينفصل ويتعلق فوق الصخرة الأصلية وتكفي أي قوة بسيطة خارجية لتحريكه وجعله يهتز.

احدى النظريات تشرح علاقة الانهار الجليدية بالصخور المتوازنة.



كانت الكثير من الجبال المعروفة محاطة ومغطاة بالانهار والجداول الجليدية، وعملت هذه الانهار على صقل وتدوير صخور هذه الجبال، ومع مرور الوقت اضمحلت هذه الانهار تاركةً وراءها مئات البرك والبحيرات. وتعتبر صخور اللوجان افرازاً طبيعياً لما كانت تقوم به الانهار الجليدية من تجوية وتعرية لصخور الجبال، وفي بعض الحالات فإن الانهار الجليدية كانت السبب في (حمل) هذه الصخور من مكانها ثم تركها معلقة فوق صخور أخرى في وضع متوازن قبل أن تجف تاركةً وراءها هذا التركيب الجيولوجي الغريب.

بعض النظريات الأخرى المتعلقة بالصخور الهزازة الجرانيتية تتحدث عن عمليات تجوية معينة ( رياح، امطار، صقيع) لصخور الجرانيت، استمرت حتى مرحلة تم فيها فصل بعض الصخور عن الصخرة الأم وأصبحت اي قوة - حتى قوة شخص واحد بالغ - قادرة على هزها وتحريكها حركة الارجوحة الشهيرة.

لكن هذا لا يعني ان كل هذه الصخور التي نراها معلقة هنا وهناك هي من صنع الطبيعة، هناك شواهد تاريخية كثيرة على تدخل الانسان بتحريك بعض الصخور ونقلها من مكان إلى آخر.






Tuesday, January 5, 2016

لغز " صخور وادي الموت المتحركة "

- No comments



كيف تتحرك الصخور في " وادي الموت " ؟


sailing rocks in death valely



لسنواتٍ طوال، حيرت صخور وادي الموت المتحركة العلماء.

وادي الموت هو وادٍ مشهور شرقي ولاية كاليفورنيا الامريكية، يشتهر بأنه اكثر المناطق جفافاً، وحرارة واخفض البقع في قارة امريكيا الشمالية. لاحظ العلماء - والزوار على حد سواء - وجود صخور مختلفة الاحجام - ابتداءً من الحصى وانتهاء بالجلاميد الصخرية العملاقة - تتحرك ببطئ شديد تاركة وراءها مسارات مستقيمة احيانا او مائلة بزوايا احياناً أخرى.

تسمى تلك المنطقة ( Racetrack Playa )، ولعقود كان الجيولوجيون اشبه بمن يطارد شبحاً.

نشر أول تحليل، علمي، للموضوع في عام 1948 واقترح واضعوه أن المسؤول عن تحريك هذه الصخور هو (شياطين الرمال)!، وعلى مر الزمن، اتُهم الكثير بأنهم وراء تلك الحركة غير المفهومة ابتداءً من الشياطين وانتهاءً بقوىً من الفضاء الخارجي وغرباء عن كوكبنا الأم.

وحديثاً، اقترح عالمان امريكيان ان رياحاً بقوة اعصار قد تكون المسؤولة عن تحريك هذه الصخور، لكنها لم تستطع تفسير تحريك جلاميد صخرية تفوق كتلتها الـ 300 كغم في تلك المسارات.

لكن التفسير كان اقرب مما يتصوره أحد…

    سر حركة صخور " وادي الموت " :

المشكلة التي واجهت العلماء أن هذه الصخور قد تمضي عقوداً واكثر دون ان تتحرك قيد أنملة.

نُشرت دراسة عام 2014 أوضحت ان لغز حركة هذه الصخور قد تم حله على يد العالمين جيمس وريتشارد نوريس، تضمنت الدراسة متابعة حركة 60 حجراً باستخدام نظام تحديد المواقع GPS ونظام التصوير الزمني.

قام الدكتور برايان كورن وفريق عمله الجامعي بتجربة محاكاة لمعرفة كيف تتحرك هذه الصخور. أوضحت هذه التجارب ان هذه الحركة تتطلب اجتماعاً نادراً لمجموعة عوامل معاً:

في البداية يجب ان تمتلئ تلك البحيرة الجافة بالماء، ويجب ان تكون كمية الماء كافية لتصنع طبقة طافية من الجليد لكنها ضحلة كفاية أيضا لتبقي جزءاً من الصخور مكشوفاً.
عندما تنحفض درجات الحرارة ليلاً - وخاصة في الشتاء - فإنها تصنع طبقة جليدية عملاقة طافية؛ رفيعة بما فيه الكفاية لتطفو وتتحرك، لكنها سميكة أيضا لتحتفظ ببعض الزخم والقوة لتحرك ما أمامها.

عندما تشرق الشمس في النهار وترتفع درجة الحرارة فإن الجليد يبدأ بالانصهار ويتكسر إلى قطع كبيرة طافية، ويكفي عندها أن تهب رياح خفيفة - او حتى نسيم - لتحرك تلك القطع الجليدية، التي تدفع أمامها تلك الصخور العملاقة تاركةً وراءها ذلك الذيل المستقيم حينا ( لو كانت الصخرة ملساء) والمتعرج المائل ( لو كانت الصخور خشنة ) حيناً آخر ، ويساهم الماء في تقليل قوة الاحتكاك بين الصخرة والارض

كان التفسير اقرب مما يتصور العلماء؛ لأن هذه هي الآلية التي تتحرك بها الجلاميد العملاقة في البحر المتجمد في انتاركتيكا.

يقول جيمس نوريس " كنت مذهولاً بمدى السخرية في كل هذا … ".

ففي منطقة لا يتجاوز معدل الهطل السنوي فيها 5سم طوال العام، نكتشف أن الصخور تتحرك فيها بنفس الطريقة التي تتحرك فيها الجلاميد في المنطقة المتجمدة، الغارقة بالماء.

Friday, January 1, 2016

هل عباءة الإخفاء..حقيقة؟

- No comments


ما العلم المخبئ وراء أجهزة الإخفاء؟


cloaked device and hiding things

لسنوات طوال، ظل الجدل قائماً حول ما إذا كانت عباءة الاخفاء، أو جهاز الاخفاء الذي ظهر في سلسلة حلقات المسلسل العلمي الشهير ( ستار ترك Star Trek ) ممكنة علمياً أم لا؛ حيث كان جهاز الاخفاء يخفي سفينة فضاء كاملة عن الانظار، او حتى عباءة هاري بوتر التي تُظهره وكأنه غير موجود.

اعتقد العلماء أن بامكانهم صنع مواد لها معامل انكسار سالب ( على الرغم من الاعتقاد بأن هذا مخالف لقوانين الفيزياء المعروفة)، وهذا ما قام به علماء من جامعة دوك حيث صنعوا ما يسمى بـ ( ما وراء المادة MetaMaterials ) او ما يترجمه بعض المعرّبين بلفظة (المواد الخارقة)، وهي مواد لها القدرة على (ثني الضوء) حولها ثم يجتمع وراءها وكأنها غير موجودة بالفعل، وهذا ما تم فقط على أشعة الميكروويف (ذات الطول الموجي الكبير).

لكن، ما هي المواد الخارقة (ما وراء المادة MetaMaterial )؟


   " المواد الخارقة هي مواد ذكية مصنّعة - غير موجودة في الطبيعة - يظهر تميزها في هندسة بنيتها التركيبية وليس في خواصها الكيميائية. يتم تصنيعها من تركيب مجموعة من المواد المعدنية او البلاستيكية؛ وعادة ما تترتب بحيث تتخذ نمطاً مكرراً، وبحجم اقل من الطول الموجي الذي صممت للتعامل معه. واعتماداً على شكلها الهندسي، وترتيبها، وحجمها، وطريقة دورانها فإن لها خاصية التعامل مع الأشعة الكهرومغناطيسية بصدها، او امتصاصها او ثنيها لنحصل على خواص ومميزات غير ممكنة في المواد الطبيعية".

ببساطة يوضع الجسم المراد اخفاؤه داخل ما يشبه الاسطوانة محاطة بالمواد الخارقة حيث تصنع بمقاييس صغيرة تتناسب والضوء المراد التعامل معه. فعلى سبيل المثال كانت دارات النحاس التي استخدمها فريق جامعة دوك ذات قطر 3ملم بينما الطول الموجي لأشعة الميكروويف هو 4سم (أي أن المسافة بين قمم الموجات اكبر من حجم الدارة فلا تستطيع "رؤيتها").

تعمل المواد المنفذة للضوء - الموجودة في الطبيعة - على كسر الضوء (إلى الأمام) حيث تتعامل هذه المواد جميعها مع الجزء الكهربائي من الضوء المرئي.
يتكون الضوء المرئي من مجال كهربائي متعامد على مجال مغناطيسي، وكل المواد في الطبيعة تتعامل مع الجزء الكهربائي فقط من الضوء. لكن ما يميز (ما وراء المواد) بأن لها القدرة على التعامل مع المجال المغناطيسي للضوء المرئي، وهذا يمنحها ميزات لا تملكها المواد العادية؛ مثل معامل انكسارها السالب الذي يجعلها تبدو وكأنها تكسر الضوء (إلى الداخل) وليس (إلى الامام).

لكن، ما يخفى على كثير من الناس - وهو عكس ما يظهر في المسلسلات والافلام - أن من يكون داخل منطقة الاخفاء لن يكون قادراً على رؤية أي شيء في الخارج لأن الضوء المرئي ينثني حوله. سيكون لا مرئياً لكنه، سيكون أعمىً كذلك!.




مختـــــارات