علماء يابانيون يصنعون زجاجاً لا يُكسر !

علماء يابانيون يصنعون زجاجاً ( لا يُكسر) !

جامعة طوكيــــو

قام علماء يابانيون من فريق بحثي في جامعة طوكيو باختراع نوع جديد من الزجاج يقولون أنه قوي مثل الفولاذ، وهذا ليس فقط حتى يُستعمل في افلام الحركة، وإنما كزجاج لهاتفك النقال مثلاُ أو اجهزتك وأدواتك الاليكترونية مما يجعلها متينة وتدوم لفترةٍ طويلة.

ولو حاولنا التفكير في الأماكن التي نستعمل فيها الزجاج في حياتنا اليومية، فإن الموضوع يصبح - نوعاُ ما - ممتعاً: تخيل زجاج سيارة لا يكسر عند التصادم، مبانٍ زجاجية بقوة الفولاذ، وحتى زجاجة الزيت التي نستعملها في المطبخ.

وعلى كل، أن تصنع الزجاج الخارق هذا في المختبر هو شيء، وأن تقوم بتصنيعه بشكل تجاري واقتصادي هو شيء مختلف تماماً. وهذا ما يحاوله فريق العمل الياباني.

المكون الرئيسي في هذا العمل هو أكسيد الالمنيوم، وهو مركب يستخدم في صناعة البلاستيك والدهانات وهو مشهور بصلابته، حيث يقع أسفل الماس في مقياس موس للصلابة Mohs Scale.

Levitation Technique

وبمزج أكسيد الالمنيوم مع ثاني اكسيد السيليكون، يصبح عندها الزجاج أشد قساوة، المشكلة هنا في كيفية المزج؛ حيث أن هذا المزيج يتبلور بصورة سريعة لا يمكن تشكيلها او الاستفادة منها في اللحظة التي يلمس فيها الوعاء، وهنا كان الابتكار الياباني في تخليق هذه المادة عن طريق خلطها في الهواء، وهو ما يعرف بالارتفاع الديناميكي الهوائي Aerodynamic Levitation Technique .

وكما قلنا، كانت الفكرة في التخلص من الوعاء وخلط المادة في الهواء لمنعها من التبلور، وكانت النتيجة زجاجاً شفافاً، 50% منه اكسيد الالمنيوم، وقساوته تقارب قساوة الفولاذ  والحديد.

ومن أهم مميزات هذا الزجاج أنه بالامكان الحصول على مادة زجاجية قاسية جداً، ولكنها ليست سميكة كما هو مفترض، وهذا في صالحنا إذا فكرنا في استخدامه في هواتفنا المحمولة وأجهزتنا الاليكترونية المحمولة.

نُشرت نتائج هذه الدراسة في The Journal Scientific Reports ، ووصفت خصائص الزجاج الناتج بالجيدة من الناحية الميكانيكية، والشفافية العالية، والقدرة الكبيرة على كسر الضوء.

ولا زال امام العلماء شوط طويل لاخراج هذا المنتج من حيز المختبر إلى خط التصنيع.

لكن في هذا المنتج سلوى للأشخاص المعتادين على وقوع هواتفهم المحمولة، أرضاٌ! :)

لماذا نرى انفسنا في الصور ( أقبح ) مما نحن عليه في الواقع؟

لماذا نرى انفسنا في الصور ( أقبح ) مما نحن عليه في الواقع؟

جميعنا - تقريباً - مر بحالةٍ مشابهة: انت تقف امام المرآة فتشعر بأنك جذاب وجميل وذو مظهر مقبول، لكن ما إن تأخذ صورة سيلفي او حتى صورة رسمية لأوراقٍ مهمة فإن شيئاً ما يحدث: أنت لست أنت كما ترى نفسك دائماً!؛ هناك ظلال وبقع تُظهرك قبيحاً!، ثم إنك لا ترى نفسك بهذا السوء…

ما الذي يحصل؟ ولماذا نرى أنفسنا بهذه الصورة؟

في الواقع، لا يوجد إجابة واحدة لهذا الموضوع، فكلٌ يرى الموضوع من جهة مختلفة..

حديثاً، يتفق فريق من الباحثين أن العقل البشري ( معتاد ) على رؤية الشخص نفسه في المرآة من زاوية معينة، وهي الظاهرة النفسية المعروفة بـ Mere - ُExposure Effect ، حيث يرى الشخص نفسه بزاوية معينة، ومقلوب جانبياُ ( كما هو الحال في كل المرايا؛ فأنت ترفع يدك اليمنى فترفع صورتك في المرآة يدها اليسرى )، واعتيادك على رؤية نفسك مقلوباُ جانبياُ وبزاوية معينة يجعلك ترى نفسك غريباً في الصورة المأخوذة بالكاميرا..

ولا تنسى!؛ الصورة مسطحة وذات بعدين فحسب، بينما أنت ترى نفسك في المرآة بثلاثة أبعاد وبكل الزوايا التي اعتدت عليها…

فريق آخر يرى أن رؤيتنا لأنفسنا يحكمها عدة عوامل: فنحن تحت رحمة وسائل الاعلام التي تُرينا نمطاً وحيداً من الشكل باعتباره النموذج الوحيد للجمال.وبغض النظرعن الآعيب الفوتوشوب أو عجائب الميك أب فإننا قد نختلف قليلاً أو كثيراً عن هذا النموذج فنرى أنفسنا في فئة ( مغايرة ) لفئة الجمال المعتاد.

حتى خبراء التصوير لهم وجهة نظر أخرى؛ فنوعية الكاميرا، وحتى الفلاش المستخدم وشدة اضائته، ومحاولتنا افتعال ابتسامة زائفة، وزاوية التقاط الصورة، كلها عوامل تؤثر في نوعية الصورة وابراز جمالياتها.

فالكاميرا مثلاً قد تأخذ نفس كمية الضوء التي تأخذها العين للرؤية، لكن الضوء فيها يمر عبر مرشحات وعدسات مختلفة قد تعطيك نتيجة مختلفة عما أنت معتاد عليه.

وبعض خبراء التصوير يقلبون الصورة جانبياً - أي كما نرى انفسنا في المرآة - باستخدام أجهزة الحاسوب حيث أن معظم الناس يفضلونها هكذا.

إذن، السر في المرآة، وفي الكاميرا، وفيك أنت نفسك!.

 الصورة أدناه توضح أثر المسافة والزاوية على الصورة النهائية للشخص نفسه

 

لماذا تملك القطط هذه العيون (غريبة) الشكل؟

لماذا تمتلك القطط هذه العيون ( غريبة ) الشكل؟

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.

دونات الثلـــــج... ما هي وكيف تتكون؟

دونــــات الثلج… ما هي وكيف تتكون؟

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.

 

ما هي النصال الجليدية؟ وكيف تتكون ؟

ما هي النصال الجليدية؟ وكيف تتكون ؟

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.

لمــاذا يضيء الناس الشموع للموتى؟

لماذا يضيء الناس الشمـــوع للموتى؟

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.