كيف تصنع روبوتاً؟

كيف تصنع روبوتاً؟

كما تصور لنا الأفلام عادة، فبعد بضع عشرات من السنين قد نعتمد في حياتنا المستقبلية على الروبوتات، وربما خطر في بالك تلك الروبوتات التي تتحدث وتبدو كالبشر، هذه الروبوتات بالذات تسمى أندرويدAndroids، وهي لغاية الآن غير موجودة إلا في أفلام الخيال العلمي.

معظم الروبوتات حالياً هي روبوتات بسيطة وعملية. آلات البقالة التي تضع فيها العملة النقدية لتحصل على مشروب غازي مثلاً هي روبوتات بسيطة. الأذرع الآلية في المصانع، الألعاب التي تتحرك بجهاز التحكم. بالطبع هناك روبوتات أعقد بكثير مثل روبوتات وكالة ناسا الفضائية التي تكتشف سطح الكواكب مثلاً.

لكن، ماهو الروبوت تحديداً؟

قد يبدو السؤال مباشراً، لكن الاجابة صعبة بعض الشيء، أنت كمن يطلب من احدهم أن يعرف الفن.

يعرّف بعض العلماء الروبوتات بأنها أجهزة ميكانيكية لها القدرة على أداء بعض المهام تبعاً لما تبرمج عليه.

بإمكان الروبوتات أن تكون جدّ مفيدة؛ فهي قادرة على القيام بالأعمال الخطرة، والمملة، والصعبة بكفاءة قد تفوق كفاءة الإنسان بمراحل.

اذا أردت بناء روبوت فهناك أربع أمور أساسية يجب أن يحويها أي روبوت. وهي تتضمن الاحساس، والحركة، والطاقة، والذكاء.

يجب أن تمتلك الروبوتات القدرة على الاحساس. فبدلاً من العين والأذن والأنف فإن الروبوتات تصنّع بمجسات sensors لها القدرة على الاحساس بالضوء والضغط والمواد الكيميائية والصوت وغيره.

وجيب أن يكون للروبوت القدرة على الحركة، سواء عن طريق عجلات، أو اقدام، أو أي طريقة أخرى. وبالطبع تحتاج الحركة إلى طاقة، لذا يجب تزويد الروبوت بمصدر طاقة مثل البطاريات أو الخلايا الشمسية.

والشرط الأخير يتضمن الذكاء. يجب أن يمتلك الروبوتات نمطاً خاصاً من الذكاء الصناعي، وهذا يأتي عن

طريق برمجة الروبوتات لأداء مهمات معينة.

هل تريد أن تصنع روبوتات بسيطاً لا يكلفك أكثر من 10 دولارات؟ ادخل هنا

لماذا يبقى لب الأرض صلباً على الرغم من درجة الحرارة المرتفعة؟

لماذا يبقى لب الأرض صلباً على الرغم من درجة الحرارة المرتفعة؟

على الرغم من أن درجة الحرارة في باطن الأرض أعلى من درجة حرارة سطح الشمس إلا أن بلورات الحديد في لب الأرض تبقى، صلبة.

في دراسة جديدة من KTH الملكية في السويد فإن نظرية جديدة تفسر هذه الظاهرة جنباً إلى جنب مع تفسير لماذا تنتقل الموجات الزلزالية أسرع بين الأقطاب وليس على خط الاستواء.

(BCC)

كما في كل المعادن، فإن التركيب البلوري للحديد ( المكون الأساسي للب باطن الأرض Core ) يختلف باختلاف درجة الحرارة والضغط الذي تتعرض له الذرة. تتجمع الذرات لتشكل تركيباً بلورياً بأشكال مختلفة، مثل شكل المكعب أو السداسي مثلاً.

في درجة حرارة الغرفة والضغط المعتاد فإن بلورات الحديد تأخذ ما يُعرف بطور BCC - Body Centered Cubic phase ، حيث تترتب ذرات الحديد في رؤوس المكعب الثمانية وفي منتصفه. لكن، عند مستويات الضغط المرتفعة للغاية فإن التركيب البلوري للحديد يختلف ويتحول إلى الشكل السداسي الذي تترتب فيه 12 ذرة فيما يعرف بطور HCP - Hexagonal Closed phase .

في باطن الأرض، حيث الضغط أكبر 3.5 مليون مرة من الضغط على سطح الأرض ودرجة الحرارة أعلى من 600 درجة مئوية، افترض العلماء أن التركيب البلوري للحديد يجب أن يكون سداسياً. وعلى مدار 30 عاماً من البحث والنقاش كان طور BCC مبعداً بسبب الاعتقاد أنه ليس مستقراً في تلك الظروف من الحرارة والضغط.

لكن هذه الدراسة خلُصت إلى أن الترتيب البلوري في باطن الأرض، هو بالضرورة BCC.

يتكون 96% من لب الأرض من الحديد، بالاضافة إلى النيكل وبعض المعادن الأخف الأخرى.

(HCP)

جمع العلماء البيانات المتعلقة بهذا الموضوع لمدة 3 سنوات، ثم تم ادخالها إلى حاسوب متطور في السويد لتنفيذ عملية المحاكاة.

توصلت المحاكاة أنه وعند ارتفاع درجات الحرارة للغاية فإن الطور السداسي المستقر عادة يبدأ بالتفكك؛ حيث تنزلق المستويات البلورية خارجاً ليبقى في النهاية الطور الأساسي الابسط وهو طور المكعب BCC.

يجافظ طور المكعب على استقراره في درجات الحرارة والضغط الهائلين، حيث ترتفع الانتروبي للجزيئات وارتفاع الطاقة هذا يجعل التركيب مستقراً. ومن الواضح أن  هذا التركيب يجعل الحديد، صلباً.

هذا التركيب المميز للحديد هو الذي يجعل لب الأرض ذو خواص متجانسة تجعل بلورة الحديد تستجيب لأي اجهاد وبسرعة، ولهذا تنتقل الموجات الزلزالية أسرع بين الأقطاب.

لماذا يُمنع وضع المواد المعدنية داخل أفران الميكروويف؟

لماذا يُمنع وضع المواد المعدنية داخل أفران الميكروويف؟

من منا لا يعرف الميكروويف. ذلك الجهاز الذي يوجد في أغلب البيوت، ويستخدم لتسخين الطعام بسرعة فائقة.

وبغض النظر عن فوائده ومضاره، فإن كنت ممن يستعملونه فإنك تتذكر التحذير الأهم الذي جاء معه قبل الاستخدام : لا تضع مواد معدنية داخل الميكروويف، ابداً.

لكن، لمـــــــــاذا؟

الغريب في هذا التحذير هو أنك لو نظرت إلى داخل الميكروويف لوجدت أن جدرانه مصنوعة من المعدن، وهناك ما يشبه الشبكة المعدنية أيضاً.

اذن، لماذا لا يمكننا وضع مادة معدنية داخله؟

كما نعلم جميعاً، تعتبر أشعة الميكروويف جزءاً من الطيف الكهرومغناطيسي يتم توليدها عن طريق ما يسمى المغنطرون Magnetron، وهو أنبوب تتحرك فيه اليكترونات يتم التحكم فيها عن طريق مجال مغناطيسي خارجي فتتولد موجات ميكروويف.

تُصنع جدران الميكروويف من المعدن لأغراض السلامة؛ حيث تعمل كسطح عاكس يمنع موجات الميكروويف من الخروج و ( طبخ ) أي شيء يقع أمامها، حتى أنت!.

تعكس الجدران أشعة الميكروويف وتركزها في نقطة معينة ( مكان وضع الطعام ). تمتص جزيئات الماء والدهون موجات الميكروويف التي تمنحها الطاقة، تتحول الأخيرة إلى طاقة حركية تزيد من سرعة جزيئات الماء والدهون مما يولد طاقة حرارية تطبخ الطعام كله بكفاءة وسرعة.

المغنطرون

تعد المواد المعدنية مثل الملاعق والشوك وغيرها مواداً موصلة للكهرباء بسبب احتوائها على اليكترونات حرة الحركة بالطبع. عندما تسقط أشعة الميكروويف على هذه المواد فإنها تنعكس عنها مسببة أضراراً.

عندما لا يوجد مادة كافية لامتصاص الموجات المنعكسة فإن تفريغاً قد يحدث بين المادة المعدنية واجزاء الميكروويف الأخرى، وهذا ما يشبه ضربة برق مصغرة. قد يتسبب هذا في أضرار هائلة، مثل اشعال النار في الفرن، حرق جدرانه، تدمير المغنطرون او احتراق الاليكترونيات الحساسة في الداخل.

ما الذي يجعل حب الشباب في بشرتك أسوأ؟

ما الذي يجعل حب الشباب في بشرتك أسوأ؟

1. المناشف غير النظيفة : غير النظيفة لا تعني ( قذرة ) بل تعني ( مستعملة )!.

نعم، اذا كنت ممن يعانون من حب الشباب فعليك استعمال منشفة نظيفة في كل مرة تغسلين فيها وجهك. بعد استخدام الأقنعة والكريمات المنظفة للبشرة ثم تجفيفها، هذا لا يعني أن بشرتك أصبحت خالية من البكتيريا 100%، وهذا يتضمن أن جزءاً من هذه البكتيريا سينتقل إلى المنشفة، وعند استعمال المنشفة مرة أخرى فإنك تعيدين هذه البكتيريا إلى بشرتك لتعود الدورة من جديد.

2. فراشي المكياج : إذا كنت ممن يستعملون الفرشاة بانتظام لتوزيع المكياج وكريم الأساس وغيره فإن عليك غسلها بانتظام ( امسحيها يومياً واغسليها مرة في الأسبوع وذلك بنقعها في شامبو الشعر وماء دافيء) وذلك لتفادي نمو البكتيريا عليها.
   
   
   
   
3. المنتجات القديمة : في الحقيقة يُنصح بتغيير كل منتجات التجميل التي تستعملينها ( كريمات الأساس، الآيلانر، البوردة، اقلام الشفاه ) مرة كل 6 أشهر !. وذلك لأنه بعد فتحها فإن تعرض مكوناتها للهواء يتسبب في اكسدتها مما يزيد من احتمالية تسببها في تكوّن الرؤوس السوداء وحب الشباب.
   
   
   
   
4. التسمير : هناك اشاعة مفادها أن التسمير Tanning وبغض النظر عن الطريقة يعالج حب الشباب. في الحقيقة قد يُعتقد للوهلة الأولى أن التسمير قد ( يجفف ) حب الشباب، لكن هذا مؤقت، حيث أن التسمير يدفع البشرة إلى انتاج المزيد من الدهون لمواجهة الجفاف، وهذا يعني أنك ستمتلكين بشرة جافة ومشققة وسمراء ومزيداً من الدهون، أي مزيداً من حب الشباب.
   
   
    
5. التقشير الخشن : ينصح الكثير من خبراء البشرة أن يتم تقشيرها بشكل منتظم للتخلص من الجلد الميت، لكن التقشير الخشن قد يحفز خلايا البشرة - خاصة الحساسة منها -  على انتاج المزيد من الدهون، لهذا، قشري بلطف وليس أكثر من مرة أسبوعياً.

لماذا لا نشعر بدوران الأرض؟

لماذا لا نشعر بدوران الأرض؟

بالتأكيد خرجت يوماً ما في رحلة في الهواء الطلق : أن تفرد الغطاء وتتناول الطعام مع الأهل والأصدقاء ثم تريح ظهرك على الأرض لتشاهد غيوم السماء، وربما نجومها.

قد يتبادر إلى اذهاننا أن الأرض ساكنة نتيجة لانعدام احساسنا بحركتها، لكن الأمر ليس كذلك.

كرتنا الأرضية - والتي كانت عبارة عن غبار وغاز كوني استمر في الدوران حول مركزه حتى تكاثف وتصلب وبرُد. هذه الكرة المغطاة الآن بالصخور والرمال والماء لا تتوقف عن الحركة. انها تدور حول نفسها، وتدور حول الشمس وبسرعة ثابتة، ومع كل ذلك فإننا لا نشعر بها.

لكن، لماذا؟

هل حواسنا البشرية غير قادرة على التقاط حركة مثل هذه الحركة الدورانية؟ أم ربما لأن سرعة دوران الأرض ليست بالقدر الكافي الذي يمكننا من الشعور بها، خاصة مع حجمنا الصغير مقارنة مع حجم الكرة الأرضية الهائل؟

لا…….

أرضنا تدور بسرعة كافية لتجعل البشر يشعرون بها - تقريباً سرعة سفينة الملاهي الدوارة! - ناهيك أن حواسنا البشرية قادرة قطعاً على التقاط سرعة دوران مماثلة.

اذن، ما الذي يحدث؟

هناك عدة أسباب تفسر هذا…

في البداية علينا أن نعرف أن كل شيء يدور في هذا الكون، الأرض والكواكب والشمس والنجوم وحتى المجرات، وهناك نوع من الدوران يطلق عليه علمياً الغزل (  دوران الجسم حول محوره Spin ).

معدل غزل الأرض هو 1609كم/ساعة، وهذا سريع!، بل سريع للغايــــــة!.

وعلى الرغم من هذه السرعة فإننا لا نشعر بها.

السبب الرئيسي هو أننا - بالإضافة إلى كل شيء على سطح هذه الأرض - نتحرك معها وندور بنفس السرعة. والسبب الثاني هو طبيعة حركة الأرض الناعمة والسلسة.

لو كنت في سيارة على الطريق السريع، فإنك ستكسب نفس سرعتها - إذا كنت تركب سيارة

تسير بسرعة 80كم/ساعة فهذا يعني ضمناً أن كل ركاب السيارة يتحركون بنفس السرعة، معها - .

وإذا كانت حركة السيارة سلسلة - بلا عوائق ولا مطبات ولا عقبات على الطريق - فإنك لن تشعر بها وهي تتحرك. ستشعر بها فقط أن اسرعت او ابطأت او واجهت عقبة او تعرضت لعائق ما.

ولأن الأرض لا تسرع ولا تبطىء ولا يعيق حركتها شيء فإننا لا نشعر بها، مطلقاً.

لماذا نرش الملح أو الرمل على الطرقات في فصل الشتاء؟

لماذا نرش الملح أو الرمل على الطرقات في فصل الشتاء؟

بالتأكيد شاهدت أو سمعت أن المناطق الباردة التي يمتاز شتاؤها بثلجه وصقيعه الغزيرين ترش الطرقات بالملح أو الرمل لتجنب الحوادث.

لكن، لماذا؟ ما الذي يفعله الرمل أو الملح لمنع ذلك؟

كلنا يعلم أن جزئيات الماء في حالتها السائلة تكون حرة وسريعة الحركة مما يساعدها على أخذ شكل الوعاء الذي توضع فيه. وكلما انخفضت درجة الحرارة فإن حركة الجزيئات تصبح ابطأ فأبطأ بسبب انخفاض طاقتها وتتقارب من بعضها في عملية تسمى التجمد.

عندما نضيف الملح إلى الثلج فإن جزيئات الماء السائلة الموجودة على السطح والتي لم تتجمد بعد تذيب جزءاً من الملح فيتكون ما ندعوه بالمحلول الملحي ( Brine ). يمنع المحلول الملحي هذا جزيئات الماء من التجمد.

وكلما ازدادت سرعة بعض جزيئات الماء وتحررت من وضع التجمد ذاب المزيد من الملح فيها مما يمنع تجمدها مرة أخرى.

لماذا يحدث ذلك؟

يعمل الملح على خفض درجة انجماد الماء. يتجمد الماء عند درجة الصفر المئوي،وبإضافة الملح فإن درجة الانجماد تقل. فلو أنك أضفت ما نسبته 10% من المحلول الملحي إلى الماء فإن درجة الانجماد تنخفض إلى -6.7 درجة مئوية بدلاً من الصفر.

تستطيع رؤية هذا عملياً في فصل الشتاء أمام منزلك. انثر بعض الملح على الممر المغطى بالثلج، وسترى ان الثلج بدأ بالانصهار حالاً. وبعدما ينصهر الثلج بالكامل ويبقى الملح تساهم حبيباته في زيادة الاحتكاك مما يجعل الحركة أكثر سهولة وأماناً.

ولسوء الحظ، إذا انخفضت درجة الحرارة إلى ما دون العشرة تحت الصفر فإن الملح لا يستطيع اداء المهمة لوحده؛ يحتاج الملح إلى الماء ليبدأ عمله. حيث ان تجمد الثلج بالكامل في درجات الحرارة المنخفضة هذا يمنع الملح من الذوبان والتحول إلى محلول ملحي. وهنا يلجأ العمال إلى الرمل.

لكن هذا لا يعني أن الرمل يؤدي نفس مهمة الملح. كل ما يفعله الرمل هو زيادة الاحتكاك، حيث تعمل بلورات الملح على الاحتكاك وبقوة مع اطارات السيارات مما يمنعها من الانزلاق على الطرقات ويجعل القيادة اكثر أمناً.

وبإمكان الرمل منع تكوّن المزيد من الجليد على الطرقات؛ حيث تتسبب حركة بلورات الرمال المستمرة نتيجة حركة السيارات او حتى الهواء على منع جزيئات الماء من التقارب والوصول إلى وضع الانجماد.

وعلى الرغم من أن الرمل ليس له القدرة على منع الانجماد بشكل تام إلا أنه يؤخره ويجعل تكونه امراً أصعب من المعتاد.

 

هل من الطبيعي أن يبكي طفلي طوال الوقت ؟

هل من الطبيعي أن يبكي طفلي طوال الوقت ؟

نعـــــم!

وعلى افتراض أنك قد قمت بكل ما يلزم - أخذته إلى الطبيب للتأكد من صحته - فالكثير من الأطفال يبكون بلا توقف.

وللإطمئنان، فالبكاء الناتج عن المرض يختلف في صوته عن البكاء الناتج عن الجوع، او حتى الضيق والاحباط. وفي بعض الأحيان فإن الأطفال يبكون رغم أنهم ليسوا مرضى، ولا جوعى أو متضايقين ولا يحتاجون إلى تغيير الحفاض.

يزداد معدل البكاء عند الاطفال بازدياد العمر. تبدأ وتيرته في الارتفاع من عمر 2 - 3 أسابيع ويصل إلى القمة في عمر الشهرين، ثم ينخفض بعدها إلى أقل مستوى في عمر الأربعة أشهر تقريباً. وغالباً يزداد البكاء في فترة ما بعد الظهيرة وأول الليل، وكأن الطفل يفرغ التوتر الذي عاشه خلال اليوم.

يعاني بعض الأطفال من المغص Colic، لكن بكاء المغص يختلف عن البكاء العادي، فهو حاد ومرتفع ومستمر، ولحسن الحظ فإنه بكاء مؤقت يتوقف بزوال مسببه.

وعلى الرغم من أن المغص يتعب الوالدين أكثر من الطفل نفسه بسبب الصراخ والضغط العصبي المستمر، إلا أنه لا يسبب ضرراً على الطفل فيما بعد. وغالباً يتوقف المغص بعد الشهر السادس من العمر.

ومهما يكن : لا تفرغ غضبك على الطفل بهزه بعنف مثلاً. بعض الحركات الخاطئة مع هز الطفل قد تتسبب في أضرار جسيمة وقد يموت الطفل، وهذا ما يُعرف بمتلازمة هز الطفل Shaken Baby Syndrome .

لو شعرت أنك محبط للغاية، ضع الطفل في مهده واتركه يصرخ، غادر المكان وحاول التقاط انفاسك. لو وجدت أحدا لمساعدتك فلا ضير في ذلك.

لماذا تبدو الأشياء أصغر كلما ابتعدنا عنها؟

لماذا تبدو الأشياء أصغر كلما ابتعدنا عنها؟

بالتأكيد لاحظت هذه الملاحظة : ترى مبناً من بعيد فتحسبه صغيراً، لكنك كلما اقتربت منه اكتشفت ان حجمه يزداد، والعكس صحيح قطعاً.

فعلياً، حجم الأشياء لا يتغير، لكن لماذا تختلف رؤيتنا له باختلاف بعدنا عنه؟

تعتمد الإجابة على عدة عوامل منها : منظور الشخص الرائي، والنسبة بين حجم الشيء الحقيقي وحجمه الظاهري.

تحدث هذه الظاهرة بسبب آلية رؤية العين للأشياء وكيف تنعكس أشعة الضوء عن الأجسام باتجاه أعيننا.

على سبيل المثال : لو كنا نتحدث عن مبنى مدرستك الابتدائية، فإن حجمها الأصلي يمكن حسابه بالأمتار - وهو لا يتغير طبعاً - بينما الحجم الظاهري يعتمد على زاوية رؤيتنا للمبنى، وهذا يمكن قياسه بالدرجات.

تُحسب زاوية الرؤية هذه بأنها رأس المثلث؛ حيث تكون العين في رأس المثلث، وقاعدة المثلث هي

نهايات الجسم المراد رؤيته.

كلما اقتربنا من الجسم فإن الزاوية هذه تزداد،لذا يبدو الجسم أكبر، وكلما ابتعدنا فإن الزاوية تقل مما يجعل الأشياء تبدو أصغر فأصغر.

رياضياً، فإن الارتفاع الظاهري للجسم يتناسب عكسياً مع بعد الناظر اليه. وكما في المعادلة المعروفة

الارتفاع الظاهري = الارتفاع الحقيقي/المسافة. أي انه كلما ازدادت المسافة ( ابتعدنا عن الجسم المراد رؤيته ) قل الارتفاع الظاهري للجسم.

وربما تذكرت كلمة التحذير المكتوبة على مرايا السيارات الجانبية : (الأجسام في المرآة تبدو أبعد مما هي عليه في الواقع ).

يعود هذا إلى أن مرايا السيارات الجانبية هي مرايا محدبة، وهي مرايا لها القدرة على ( ضغط الأجسام)؛ أي جعلها تبدو اصغر وابعد وهذا لمنح السائق مدى رؤية اوسع.

وعلى الرغم من ان الصور تبدو اقرب مما هي عليه، إلا انها تسمح للسائق بمدى رؤية اكبر. ولأسباب تتعلق بالأمان فان ترى اكثر، يعتبر أفضل بالتأكيد.

هل اللعثمة واللثغة طبيعية لطفل في الرابعة من عمره؟

طفلي يتلعثم … هل اللعثمة واللثغة طبيعية لطفل في الرابعة من عمره؟

 

في عمر الرابعة يعرف الطفل الكثير من الكلمات، لكن معرفة الكثير لا تعني بالضرورة معرفة نطقها وتهجئتها بالشكل الصحيح.

لا يستطيع الكثير من الاطفال اتقان بعض مخارج الاحرف حتى السابعة والثامنة من عمرهم، ومن الضروري عدم الاصرار على على التصحيح طوال الوقت حتى لا ينتبه الطفل لمشكلته؛ فبعضهم يصر عليها حتى يلفت الانتباه رغم قدرته على نطق الحرف بشكله الصحيح فيما بعد.

يعاني بعض الاطفال من اللعثمة ( التأتأة ) على الرغم من عدم وجود سبب عضوي أو نفسي، أو حتى مؤثر خارجي ( احدهم يتلعثم أمامه من العائلة أو الاقارب ).

تكثر هذه الظاهرة خاصة عند الأطفال الذين يتحدثون كثيراً، أو الذين لديهم الكثير من المفردات خاصة لو كان الأهل يتحدثون معهم كثيراً أو يقرؤون لهم القصص بشكل دوري. هذا يزيد حصيلة الطفل اللغوية ويمنحه قدراً أكبر من الافكار.

لكن في عمره الصغير لا يستطيع الطفل ترتيب الأفكار بنفس السرعة والكفاءة التي يتمتع بها البالغون، لذا تصبح عباراته المتسارعة عبارة عن ( آآآآآ بببـ … ). هو هنا يفكر في الكلمة المناسبة أكثر منه يعاني صعوبة في لفظها.

تستطيعين مساعدة الطفل بأن تطلبي منه أن يصمت، ويفكر قليلاً فيما يريد قوله،عندها سيتحدث بطلاقة.

لكن، اذا لاحظ الاهل أن هناك مشكلة حقيقية مستمرة فإن عرضه على أخصائي نطق أمر لا بد منه.