Search This Blog

Theme images by Storman. Powered by Blogger.

Popular Posts

Pages

About Me

My photo
physicist and mother from Jordan :)
Menu :

Friday, February 19, 2016

كرات البلازمـــا ... ما هي وكيف تعمل؟

- No comments


كرات البلازمــــا … ما هي وكيف تعمل؟


plasma ball glowing


الكهرباء في كل مكان حولنا، ولأنها شائعة للغاية فإننا وبحق لا نفكر كثيراً بها؛ كيف تعمل وما هي عجائبها. ولو أردت مزج المرح والاثارة بالكهرباء فلا بد لك من الحديث عن كرات البلازما!.

ما هي كرات البلازمــــا بالضبط؟
قبل أن نجيب عن هذا السؤال علينا أن نعرف ما هي البلازمـــا في البداية.

قد يبدو غريباً أن نعرف أن البلازما هي أكثر اشكال المادة شيوعاً في الكون!، إنها موجودة اكثر من أية مادة صلبة، او سائلة، او غازية أخرى في هذا الكون الفسيح.

يعرّف معهد الأبحاث الجنوبي الغربي The Southwest Research Institute بأنها " غاز متأين ساخن، يحتوي تقريبياً كميات متساوية من الأيونات المشحونة بشحنة موجبة، والاليكترونات سالبة الشحنة ".

يعتبر العلماء أن البلازما هي الحالة الرابعة من المادة، جنباً إلى جنب مع الحالة الصلبة، والسائلة، والغازية.

كرة البلازما هي عبارة عن كرة زجاجية شفافة مملوءة بمزيج من غازات نبيلة تحيط بقطب كهربائي ذو فرق جهد مرتفع في المركز. تمتد البلازما من القطب المركزي وحتى الكرة الزجاجية عندما تزوّد الكرة الكهرباء مما ينتج اشكالا بديعة وملونة من الضوء.

ملــــف تســــلا
اخترع كرة البلازمــا في المقام الأول العالم الامريكي الشهير نيكولا تسلا عندما كان يجري تجربة باستخدام تيارات كهربائية عالية التردد داخل انبوب زجاجي مفرغ. ولهذا يسمى عادة القطب الكهربائي في مركز الكرة بملف تسلا Tesla Coil ، بينما الشكل الحديث المتعارف عليه والمستخدم لأغراض تعليمية او ترفيهية الآن لكرة البلازما فكان من تصميم شخص يدعى بيل باركر.

يطلق القطب الكهربائي في منتصف الكرة تياراً متناوباً بتردد وفرق جهد مرتفعين، يسري هذا التيار داخل الغازات التي تملأ الكرة فيأينها محولاً اياها لبلازما مسبباً توهجها بأضواء ملونة، وتعتمد هذه الألوان على نوع الغاز النبيل المستخدم داخل الكرة، حيث يستخدم عادة غاز النيون، الآرجون، الزينون، الكريبتون.

وعندما تضع اصبعك على سطح الكرة الزجاجية فإن شعاعاً من الضوء ينشأ من المركز باتجاه اصبعك وهذا يحدث بسبب الخواص الموصلة التي يتمتع بها الجسم البشري، حيث يسبب ملامسة الاصبع للكرة انتاج منطقة تفريغ للشحنة ذات مقاومة اقل مما يحيط بها من غازات وزجاج، فتتجه نحوها البلازما المتوهجة.

اثبات : أنابيب بلازمـــا عملاقـــة تطفو فوق الأرض

- No comments


اثبات : أنابيب بلازمـــا عملاقـــة تطفو فوق الأرض

plasma tubes in megnetoshepre


بعد سنواتٍ طوال، تمكن رواد فضاء من التقاط أدلة مرئية على وجود تراكيب أنبوبية من البلازمــا في الطبقات الداخلية من الطبقة الجوية المغناطيسية المحيطة بالأرض.

يعتقد العلمـــاء منذ ما يقرب من 60 سنة أن هذه التراكيب موجودة ولكن دون أي دليل مرئي على وجودها، ولكن انتقلت هذه التخيلات من خانة الرؤى إلى عالم الحقيقة بعد رصد دلائل تؤكد وجودها وذلك حسب قسم الفيزياء في جامعة سيدني.

ويعتبر هذا الاكتشاف مهماً لاعتقاد الباحثين بأن مثل هذه التراكيب هي السبب في الكثير من التشويش الذي تتعرض له الأقمار الصناعية العادية والعسكرية مما يُحدث ارباكاً ملموساً في انظمة ملاحتها.

تسمى المنطقة من الفضاء التي يظهر فيها آثار المجال المغناطيسي الأرضي بـ Magnetoshere ، وهي منطقة من الفضاء مملوءة بالبلازمــــا التي نتجت من تأين الهواء الجوي بفعل أشعة الشمس.

لكن، ما هي البلازما على أية حال؟


البلازما - وبشكل بسيط -  هي أكثر اشكال المادة شيوعاً في الكون، وهي عبارة عن غاز حار متأين يحوي - تقريباً - كميات متعادلة من الايونات الموجبة والاليكترونات السالبة.

تيلسكوبات راديوية
وتُعرف الطبقة الداخلية من الماجنيتوسفير باسم الأيونوسفير، وفوقها تنتشر طبقة من البلازمـــا تحوي تركيبات غريبة بلازمية منها الأنابيب.

تمكن فريق العمل من تحديد مكان تلك الأنابيب على ارتفاع 600 كم فوق سطح الأرض ( الطبقة العليا من الأيونوسفير ).

وباستخدام التيلسكوب الراديوي في صحراء استراليا استطاع فريق العمل تصوير اماكن واسعة في السماء احتوت على بلازما انبوبية وذلك بتقنية التصوير السريع، مما سمح لهم بتصنيع فيلم فيديو قصير من الصور المتتابعة يُظهر حركة فعلية للبلازمـــا في السماء.



السكر يسبب ضرراَ دماغياَ يماثل ما تحدثه الضغوط النفسية الهائلة!

- No comments


السكر قد يسبب ضرراً دماغياً يماثل ما تحدثه الضغوط النفسية والاعتداءات!


how sugar affect brain cells


 كلنا يعرف أن شرب الكولا والعصائر المحلاّة صناعياً يؤثر سلباً على محيط الخصر  - لمن يهتمون بشكلهم الخارجي - وصحة اسناننا، لكن آخر الدراسات التي أجريت على الفئران القت ظلالاً حول الضرر الذي تسببه هذه المشروبات والعصائر على الدماغ، حيث لوحظ أن التغييرات التي طرأت على مناطق الدماغ المسؤولة
عن التحكم في العواطف والسلوك والوظائف الادراكية كانت اسوأ مما يُحدثه التعرض لضغوط نفسية هائلة في مراحل عمرية مبكرة.

من المعروف أن التعرض لخبرات سلبية في المراحل الاولى من العمر - مرحلة الطفولة - مثل الضغوطات النفسية والاعتداءات بأنواعها تزيد خطر الاصابة بالأمراض النفسية والعقلية وتؤثر على سلامة وصحة العقل وخلاياه الدماغية.

ان تعرض الطفل للضغوط النفسية بأنواعها - حوادث، مشاهدة العنف بأنواعه، الكوارث الطبيعية التي تؤثر على الاسرة والمحيط وتورث الرعب والذكريات السيئة، الاعتداءات الجسدية والعاطفية والجنسية، ان يكون الطفل ضحية لجرم ما أو ان يكون طرفاً مشاركاً في الاعتداء - كل هذا يرفع من نسبة هرمون التوتر الأساسي؛ الكورتيزون.

وهناك دلائل معروفة على أثر سوء المعاملة اثناء فترة الطفولة على تقليل حجم الدماغ وما يرتبط به من تغيرات على صحة العقل، ومستوى الذكاء، وارتفاع مستوى القلق والتوتر.

أُجريت تجربة ذات ابعاد متقدمة على مجموعة فئران - اختيرت اناث الفئران لمعرفتنا أن الاناث أكثر عرضة للخبرات السلبية والتجارب السيئة في الحياة اليومية - وتم تعريضهم لمؤثرات تسبب التوتر والقلق في مراحل عمرية مبكرة ( بعد الفطام )، وكانت المجموعة الأخرى قد اعطيت سوائل تم تحليتها بالسكر لتغذيتها بعد الفطام.

التجربة بحق معقدة ومليئة بالتفاصيل، لكن ما يهمنا هو أن فحص خلايا الدماغ اظهر مستوى تدمير مماثل في الحالتين وربما أسوأ في حالة التغذية التي احتوت على معدلات سكر مرتفعة.
Hippocampus

توصلت الدراسة إلى أن أثر النظام الغذائي ذو محتوى السكر المرتفع له آثار ضارة مريعة في الفئات العمرية ( 9 - 16 عاماً ). حيث أن التعرض للضغوط النفسية في مراحل مبكرة من العمر، وشرب المشروبات الغازية والعصائر المحلاة يؤثر بشكل متشابه على نمو الدماغ وبالتالي كافة اشكال الذكاء والسلوك، وذلك بسبب تأثيره على منطقة الدماغ التي تُسمى Hippocampus ( يُترجمها البعض بالحُصين نسبة إلى حصان البحر الذي اخذ الاسم منه لتشابههما شكلياً ) حيث يجعل حجمها أصغر مؤثراً بذلك على السلوك والذكاء ومستوى التوتر.

Tuesday, February 16, 2016

ما سبب "كرة النار الغريبة " التي ظهرت في سماء البرتغال؟

- No comments


ما سبب "كرة النار الغريبة " التي ظهرت في سماء البرتغال؟

hand of God cloud


في أواخر كانون الثاني عام 2016، نزلت غيمة مخضبة باللون الذهبي وعبرت سماء جزيرة ماديريا Maderia  البرتغالية.

تم تصوير تلك الغيمة الغريبة عن طريق مدون الطقس البرتغالي روجيرو باتشيكو، والذي وصفها بأنها " كرة نار"، على الرغم من أن الكثير من التعليقات حول الصورة وصفتها بأنها ( يد الإلـــه ).

بعد الفحص والتمحيص، وُجد أن هذه الظاهرة ليست بنفس المستوى من الدراما المطروح على الشبكة العنكبوتية، لكن العلم البسيط وراءها ما زال مدهشاً.

في الواقع، ظهور هذه الغيمة بهذا الشكل وبتلك الألوان المميزة هو نتاج اجتماع عدة عوامل غير معتادة أثرت في غيوم عادية تماماً، والمدهش هنا أنه تم التقاط الصورة في الوقت الصحيح بالضبط؛ حيث أنه لو تأخر المصور في التقاط الصورة لما رآها احد هكذا؛ كانت ستختفي بعد بضعة دقائق.

في البداية، الظلال الذهبية والحمراء يمكن تفسيرها بسهولة : إنها أشعة شمس الشروق التي صبغت الغيمة بتلك الألوان في الوقت المناسب فحسب.

لكن، ما سبب هذه الظلال المعتمة والألوان القاتمة في اعلى الغيمة؟

التفسير كان بسيطاً أيضاً : يعود ذلك الى اختلاف نوعيّ الغيوم التي شكلت تلك الكرة العملاقة في السماء، وبالتالي اختلاف ارتفاعاتها، مما أدى إلى تكوين ظلال مختلفة ومتنوعة.

والذي حدث بالضبط هو أن الغيوم المعتمة الظاهرة في أعلى الغيمة كانت عبارة عن غيوم طبقية والتي تتكوّن عادة على ارتفاع يتراوح ما بين 2400م و 6100م، اختلطت مع غيوم ركامية عادية في الطبقة السفلى، تتكوّن عادة على ارتفاع 1000 م فوق سطح الأرض.

اختلاف الألوان الواضح هنا جاء من اختلاف ارتفاعات الغيوم؛ ففي الأوقات العادية يكون اللون الرئيسي هو
الرمادي ودرجاته، لذا لا تستطيع العين التمييز بينهما، لكن في هذه الحالة ولأن أشعة الشمس سقطت على الغيوم، في وقت معين، وزاوية معينة فإن ظلالاً ملونة غطتها وأظهرت اختلافها.

ولم تكن هذه هي الغيوم الوحيدة التي تم تصويرها هذا العام؛ حيث أظهر فيديو رائع تم تصوير الغيوم فيه بتقنيةتسريع الزمن في جورجيا الأميريكية المدينة وكأنها تحت الماء.






هل استخدام الأذن اليسرى لاستقبال المكالمات الخلوية أكثر أمنا؟

- No comments


هل حقاً استخدام الأذن اليسرى أكثر أمنا من استخدام الأذن اليمنى عند استقبال مكالمات الهاتف الخلوي؟


phone call using left ear



انتشر في كثير من المواقع الاليكترونية ووسائل التواصل الاجتماعي أنه من الآمن للدماغ وكطريقة لحمايته من الأورام السرطانية الدماغية استخدام الأذن اليسرى لاجراء المكالمات الهاتفية الخلوية.

   لكن، هل هذا صحيح؟ واذا كان كذلك، لمــاذا؟ ما الفرق؟

في البداية، دعونا لا ننسى أن الأشخاص الذين يستعملون يدهم اليمنى - 90% من سكان العالم - يعتمدون في الاغلب على جانب دماغهم الأيسر لتسيير امورهم، والعكس صحيح.

هناك بحث جديد نشرته مستشفى هنري فورد في ديترويت، قسم جراحة الرأس والعنق، توصلت إلى أن ( معظم ) من يستعملون اذنهم اليسرى لاستقبال مكالماتهم الهاتفية هم ممن يستعملون جانب دماغهم الأيمن، والعكس صحيح أيضاً.

قد يسأل احدهم : ما المهم في هذا؟. تقول الدراسات التي قام بها قسم جراحة الأعصاب في نفس المستشفى أن هذه الاختلافات في حد ذاتها تخلق الكثير من الآثار المترتبة عليها.

يعتقد أطباء الاعصاب أن معرفة أي جهة يفضل الشخص أن يستعمل عندما يستقبل مكالماته سيوفر الكثير من الوقت والجهد والمال على الاطباء لتحديد أي جهة من الدماغ هي المسؤولة عن الكلام واللغة، وهذا بدلاً من حقن مادة في الشريان السباتي لوضع الجهة غير المستخدمة من الدماغ في حالة سبات عند رسم خريطة انشطة الدماغ Brain Activity Map .

ما يهمنا نحن، أنه ( لا علاقـــــــة ) مطلقاً بين استقبال المكالمات على احد الأذنين دون غيرها وبين نسبة الأورام السرطانية في الدماغ، او ألرأس، أو الرقبة.

وقد يفضل الكثيرين استخدام اليد اليسرى لاستقبال المكالمات مما يساعدهم على أداء الكثير من المهام باليد اليمنى أثناء اجراء المكالمة.

ما قد يؤثر فقط هو ألا تضع الهاتف قريباً من اذنك أثناء الاتصال ( Dialing ) وذلك لأن الهاتف عندها يستخدم اقصى طاقته أثناء محاولته الاتصال والتي تعادل 2 واط وهذا ما يكافئ 33 dBi  ( مقياس لكفاءة هوائي الاتصال، له علاقة بنسبة الأشعة الكهرومغناطيسية المرسلة والمستقبلة باتجاه معين )، و كمية الاشعاع هذه تؤثر بشكل كبير على خلايا الدماغ وتدمرها.

علامـــات الولادة..كيف تعرفين أن موعد ولادتك قد حــــان؟

- No comments


علامـــات الولادة..كيف تعرفين أن موعد ولادتك قد حــــان؟


labor time signs


بشكل عام، لا يستطيع أحد أن يحدد موعد الولادة الطبيعية بالضبط، وحتى لو لاحظت بعض العلامات التي تشير إلى اقتراب موعد الولادة، فإنها قد تحدث بعد يوم، أو أيام، او حتى اسابيع.

يبدأ استعداد الجسم للولادة قبل شهر من موعد الولادة الفعلي، ولهذا قد تلاحظين علامات تدل على اقتراب موعد ولادتك :

  1. خفة الحركة وسهولتها : اذا كان هذا حملك الأول، فلربما تلاحظين ما يسميه البعض " خفة " في الاسابيع الأخيرة قبل موعد الولادة، وذلك لأن الجنين قد تحرك ليأخذ مكانه اسفل الحوض، وهذا يُشعرك بأن الضغط على صدرك وحجابك الحاجز قد اصبح اقل مما يجعل التنفس اسهل.


  1. زيادة معدل انقباضات براكستون Braxton Hicks Contractions : تزداد وتيرة تقلصات براكستون المعروفة في الحمل وذلك يعني أن عنق الرحم بدأ يصبح أرق واعرض تمهيداً للولادة. بعض النساء يعانين من آلام مشابهة للآلام التي كن يشعرن بها مع الدورة الشهرية.


  1. يبدأ عنق الرحم بالتغيّــــر : قبل أيام، او حتى اسابيع من الولادة تبدأ تغيرات في الانسجة الضامة الموجودة في عنق الرحم مما يجعله أكثر رقة، ونعومة واتساعاً. وقريباً من موعد الولادة المتوقع فإن طبيبتك او القابلة ستجري لك ما يسمى بالفحص الداخلي لقياس مدى التوسع في عنق الرحم.


  1. زيادة كمية الافرازات المخاطيـــــة أو ظهور علامات دموية : عندما يتوسع عنق الرحم بشكل ملحوظ قبل الولادة فإن كمية من المخاط السميك التي كانت تسد قناة عنق الرحم في التسعة اشهر الأخيرة تخرج. وقد تخرج هذه الكمية على شكل كتلة واحدة او على شكل افرازات مهبلية كثيفة لعدة ايام قبل موعد الولادة. قد يخرج المخاط بنياً، او زهريا واحيانا بلون الدم. هناك نساء يلاحظن كمية قليلة من الدم تخرج، هنا يجب الاتصال بالطبيب؛ هذا يعني انه اما ان موعد الولادة سيكون بين 6 - 72 ساعة، او ان الأم قد تعرضت لاجهاد بدني زائد. وهذا ما يحدده الطبيب حسب لون الدم.


  1. ازدياد حدة التقلصــــات : التقلصات المتعلقة بالولادة ليست مثل المغص العادي؛ وانما تبدأ من اسفل الظهر نزولاً إلى الحوض، وتكون متباعدة بداية ثم تتقارب وتيرتها وتزداد حدتها ( يمكن للأم تحديد الفترة الزمنية بين كل تقلص والآخر على الساعة )، ولا تزول او تخف حدتها مع مرور الوقت مثل المغص.


  1. نزول مــــاء الرأس : عندما يتمزق الغشاء المحيط بالجنين يبدأ السائل بالتسرب من المهبل. وسواءً كانت كمية السائل كبيرة ام صغيرة فإن هذا يعني قطعاً ان موعد الولادة بات قريباً.

Saturday, February 13, 2016

آينشتاين كان محقا! : أخيراً، موجات الثقالة حقيقية

- No comments


آينشتاين كان محقا! : أخيراً، موجات الثقالة حقيقية


LIGO gravitational waves


بعد 100 عام من البحث المستمر، أعلن فريق فيزيائيين دولي أن موجات الثقالة التي تحدث عنها آينشتاين وتنبأت بها النسبية العامة، حقيقية، بل وتم رصدها أيضاً.

وهذا يعتبر واحداً من أهم كشوف علم الفلك في القرن، وذلك لأنه لن يزيدنا معرفة بكيفية عمل الكون فحسب، بل سيفتح آفاقاً جديدة لفهم ودراسة كيف يحدث كل شيء في كوننا الفسيح.

تم رصد موجات الثقالة عن طريق فيزيائيين يعملون في LIGO في سيبتمبر 2015، وتم نشر الخبر صباح يوم 11 فبراير 2016، مما دفع الخبراء إلى القول أن جائزة نوبل في الفيزياء قد تحدد مسارها.

تعتبر موجات الثقالة Gravitational Waves  من الأمور المثيرة لأنها آخر التنبؤات الرئيسية التي تحدثت عنها النسبية العامة General Relativity ، واكتشافها ورصدها سيتيح فهماً أوسع حول كيف يتحدد شكل الكون اعتماداً على كتلة المادة الموجودة فيه.

لكن، ما هي موجات الثقالة على أية حال؟

استناداً إلى النسبية العامة لآينشتاين فإن نسيج الزمكان ( الزمان - المكان ) الذي نعيش فيه ( يتحدب ) و (ينثني ) اعتماداً على كتلة الموجودات داخله ( وهذا تم رصده فعلاً حيث رصد العلماء انثناء شعاع الضوء عند مروره قريباً من الشمس ).

SuperNova
عند حصول احداث جسام في الكون، مثل اندماج ثقبين اسودين أو انفجار نجم ( سوبر نوفا )، فإن هذه الانحناءات في نسيج الزمكان من الممكن أن يتموج بها الكون على شكل موجات - ثقالية - وكأن احدهم رمى حجراً في بركة فيتموج الماء امتداداً من مركز السقوط حتى الاطراف.

وحتى تصل هذه التموجات الينا  في كوكب الأرض ستكون صغيرة جداً ( حوالي واحد من مليار جزء من قطر الذرة! )، وهذا ما يفسر معاناة العلماء على مدى عقود من الزمن لرصد مثل هذه التموجات في نسيج الكون.

ولكن، شكرا لـِ LIGO - the Laser Interferometer Gravitational wave Observatory - مرصد الليزر لقياس تداخل الموجات الثقالية، والذي استطاع أخيراً رصد هذه الموجات.

تعمل مختبرات ( اليغو ) على موجات ليزرية متذبذبة ذهاباً واياباً في انبوبين فراغيين على شكل حرف L طول كل منهما 4كم، مما يسمح للعلماء رصد أي تغير ولو كان بسيطاً في الفراغ.

رصد العلماء في 14 سبتمبر 2015 تغيراً واضحا على الشاشات في النسيج الفراغي في مرصدهم في لويزيانا، ثم بعدها بسبعة ميلي ثانية تم رصد نفس التغير في مرصدهم في واشنطن على بعد 4000كم من المرصد الأول، وكان التفسير المقترح الوحيد هو أن موجة ثقالة عبرت الكرة الأرضية.


موجة الثقالة التي رصدت في مرصدي لويزيانا وواشنطن


استطاع العلماء تحديد مصدر الموجة، وكان اندماج ثقبين اسودين قبل 1.3 مليار سنة!.

هذا الحدث - والذي يعتبر حدثاً استثنائياً بحد ذاته؛ حيث أن احداً لم يستطع رصد اندماج ثقبين اسودين أوليين من قبل - كان ضخماً للغاية وهائلاً لدرجة أن نسيج الكون تحدب وانثنى منتجاً موجات جاذبية استطاعت ان تعبر الكون حتى وصلتنا بعد حدوثها  - بأكثر من مليار سنة -  العام الماضي فقط.

وكما نستطيع معرفة الأخبار من الاستماع إلى موجات الراديو، سنستطيع أخيراً أن نفعل المثل بموجات الجاذبية؛ سيخبرنا الكون كل ما يستطيع، ونحن سنستمع له في شغف.




مختـــــارات