العرب اليوم/ 29/5/2012
أ.د. محمد باسل الطائي
مع بداية القرن العشرين كان الفلكيون يتصورون أن الكون يتألف من جزيرة نجومية كبيرة جداً تعرف باسم درب التبانة أو الطريق اللبني. يظهر جزء منها للناظر إلى السماء في ليلة حالكة الظلام كتجمّع كبير من النجوم، تتخلله سُحب ضبابية، ويمتد من الشمال الشرقي إلى الجنوب الغربي. لكن الفلكيين تمكنوا مع بداية العقد الثاني من القرن العشرين من تشخيص سحب سديمية، ظنوها أول الأمر جزءً من المجرة، لكنهم ما لبثوا أن اكتشفوا أنها ليست كذلك، بل تقع خارجها. وعندما وجدوا أن هذه السحب تحتوي نجوما كثيرة أدركوا أنها يمكن أن تكون مجرات أخرى تقع خارج مجرتنا. وكانت هذه المجرات حتى ذلك الحين تسمى السدم الحلزونية Spiral Nebulae . وكان العرب يسمونها (لطخات سحابية). فقد أشار اليها عبدالرحمن الصوفي في كتابه "صور الكواكب الثمانية والأربعين" كما أشار اليها أبو الريحان البيروني في كتاب "القانون المسعودي" وكتاب "التفهيم لأوائل صناعة التنجيم".
في عشرينيات القرن الماضي رصد الأمريكيّان لويل سلفر وإدوين هَبِل هذه المجرات، التي لم يكن عدد ما نراه منها يتجاوز عشرين مجرة؛ سميت لاحقاً الزمرة المحلية. ومن خلال تحليل أطياف الضوء الواصلة الينا من هذه المجرات لاحظا إنحيازاً في خطوط العناصر في هذه الأطياف مقارنة بالخطوط الطيفية للعناصر نفسها التي على الأرض، ما يدل على حركة هذه المجرات، بموجب ظاهرة دوبلر. وقد لوحظ أن لمعظم المجرات انحيازا طيفيا نحو الجهة الحمراء من الطيف، ما دل على أنها تبتعد عنا. وعند حساب الانحياز الطيفي ومقارنته مع البعد، اكتشف هبل قانوناً يقول أن سرعة ابتعاد المجرة عنا تتناسب طردياً مع بعدها عنا.
صورة تقريبية لحالة توسع الكون مع الزمن
وهكذا بدا الكون وكأنه سطح بالون ثلاثي الأبعاد في فضاء رباعي الأبعاد ينتفخ باستمرار. وبمزيد من الرصد تأكد قانون هبل هذا، ما دعى الفلكيين إلى الاعتقاد بأن هذه المجرات ربما كانت مجتمعة على بعضها في وقت ما، ثم انبثقت متباعدة عن بعضها. وهذا ما سُمّي توسّع الكون.
وهذا ما دعا القسّ الهولندي لاميتر Lameter في ثلاثينيات القرن الماضي أن يضع نموذجاً كونياً، جعل الكون فيه ينطلق مما سماه البيضة الكونية، متوسعاً على نحو سريع حتى وصل إلى ما هو عليه الآن. لكن لاميتر لم يقدم الكثير من التفاصيل بما يخص المحتوى المادي للكون في نموذجه هذا، ولا عن كيفية انبثاق المادة والطاقة الأولى في الكون.
بقيت مسألة وجود بداية أو عدم وجود بداية لهذا الكون في حيز الجدل والنقاش حتى نهاية الأربعينيات من القرن الماضي؛ إذ سادت لفترة ما نظرية الفلكي فرد هويل وجماعته، التي تقول أن الكون يمثل حالة أبدية مستقرة ولا بداية له. لكن الفيزيائي جورج غامو وجد أمراً آخر.
الخميس، 31 مايو 2012
أحلام قد تتحقق قريبا
م. حسام جميل/ العرب اليوم، 1/6/2012
لا شك أننا محظوظون لنعيش في هذا العصر، عصر الانفجار المعرفي والفيض المتواصل من منتجات الابتكار والتطوير. وعلى الرغم من أننا لا نشارك من قريب أو بعيد في هذا الجهد الإبداعي، إلا أننا نتلقّى ثماره التكنولوجية ونستخدمها دون قيود حكومية أو مجتمعية أو نفسية. ولمجرد الدلالة على الزخم المتزايد للاختراعات، نذكر أن المانيا مثلا تمنح سنويا قرابة خمسين ألف براءة اختراع.
وقد أوردت مجلة العلم والحياة الفرنسية في عددها الصادر بتاريخ 1/2012 عشرة انجازات علمية منتظرة قريبا. نستعرض بعضها باختصار فيما يلي:
1- العيش بقلب اصطناعي
نعلم أن أمراض القلب هي أحد المسببات الرئيسية للوفاة في العالم. فلماذا لا نزرع قلبا اصطناعيا بدل القلب المعطوب ما دامت وظيفته الرئيسية هي ضخ الدم. في عام 1967 قام كرستيان برنار، من جنوب افريقيا، بأول عملية لزراعة قلب. وفي عام 1969 أجريت أول عملية لزراعة قلب اصطناعي، لكنه لم يعمل سوى ثلاثة أيام قبل أن تحصل مضاعفات، فنقل للمريض قلب طبيعي. وفي هذا العام، 2012، ينوي ألن كربننتيه زراعة قلب اصطناعي مصم لأن يواصل النبض خمس سنوات أو أكثر. يبلغ وزن هذا القلب 900 غ مقابل 300 غ للقلب الطبيعي. ويستمد طاقته من بطارية تعمل على غاز الهيدروجين وتكفي لمدة 12 ساعة، لكن وزنها كبير، إذ يبلغ 3 كغ.
2- ابتكار لقاح ضد الملاريا
قتلت الملاريا قرابة ثمانمئة ألف شخص عام 2009. وكان يُعتقد قديما أن سببها هو الهواء الفاسد فوق المستنقعات. وهذا هو مصدر اسمها (مَل: فاسد، آريا: الهواء). في عام 1817 جرى استخلاص الكينا واعتمادها لمعالجة الملاريا. وفي عام 1898 توضّح دور البعوض في هذا المرض. وفي عام 2012 سيجرب لقاحان على عدد كبير من الناس. طورت اللقاحين المؤسسة الصيدلانية البريطانية الكبيرة ESK ومعهد باستور الفرنسي.
بالإضافة الى اللقاحين، تجرى حاليا تجربة كبرى لإطلاق ذكور بعوض معدلة جينيا لتصبح عقيمة لا تنجب (أنظر مقال الجين المدمر، مجلة العلوم، عدد آذار/نيسان 2012).
3) الكشف عن حياة من نوع آخر
في عام 1977 اكتشفت كائنات حية حول الينابيع الساخنة جدا على عمق 2300 م في المحيطات. كما اكتشفت أنواع من البكتيريا تعيش في مياه البحر الميت البالغة الملوحة. لكن ما يسعى اليه الروس حاليا هو استكشاف أنماط الحياة على عمق أربعة كيلومترات تحت جليد القارة القطبية الجنوبية، قاعدة فوستوك وهي أنماط عزلت عن باقي العالم قبل 35 مليون سنة.
4- انتاج اللحم في المختبر
ليس المقصود هنا انتاج لحم اصطناعي من بروتينات مشتقة من أصول غير حيوانية، وإنما زراعة خلايا مأخوذة من الأبقار في المختبر لتتكاثر وتعطي لحما بقريا يمكن أن تُصنع منه النقانق أو الهمبرغر.
5- استكشاف عالم ضديد المادة
في عام 1932 رصد اندرسُن أول ضديد للمادة بعد 4 سنوات من توقع ديراك لوجوده، بناء على حسابات نظرية. وفي عام 1933 وضع زْفِكي فرضية المادة المعتمة، بعد أن اكتشف أن المجرات لا بد أن تحتوي على مادة أكثر بكثير من المادة المرئية.
والآن يضع الفيزيائيون أملهم في المرصد الفضائي AMS، الذي احتضنته المحطة الفضائية الدولية منذ أيار 2011، وهدفه استكشاف الجسيمات المادية الكونية من أجل التوصّل الى فهم كنه المادة المعتمة و"المادة الغريبة" في الكون.
Science et Vie No. 1132
لا شك أننا محظوظون لنعيش في هذا العصر، عصر الانفجار المعرفي والفيض المتواصل من منتجات الابتكار والتطوير. وعلى الرغم من أننا لا نشارك من قريب أو بعيد في هذا الجهد الإبداعي، إلا أننا نتلقّى ثماره التكنولوجية ونستخدمها دون قيود حكومية أو مجتمعية أو نفسية. ولمجرد الدلالة على الزخم المتزايد للاختراعات، نذكر أن المانيا مثلا تمنح سنويا قرابة خمسين ألف براءة اختراع.
وقد أوردت مجلة العلم والحياة الفرنسية في عددها الصادر بتاريخ 1/2012 عشرة انجازات علمية منتظرة قريبا. نستعرض بعضها باختصار فيما يلي:
1- العيش بقلب اصطناعي
نعلم أن أمراض القلب هي أحد المسببات الرئيسية للوفاة في العالم. فلماذا لا نزرع قلبا اصطناعيا بدل القلب المعطوب ما دامت وظيفته الرئيسية هي ضخ الدم. في عام 1967 قام كرستيان برنار، من جنوب افريقيا، بأول عملية لزراعة قلب. وفي عام 1969 أجريت أول عملية لزراعة قلب اصطناعي، لكنه لم يعمل سوى ثلاثة أيام قبل أن تحصل مضاعفات، فنقل للمريض قلب طبيعي. وفي هذا العام، 2012، ينوي ألن كربننتيه زراعة قلب اصطناعي مصم لأن يواصل النبض خمس سنوات أو أكثر. يبلغ وزن هذا القلب 900 غ مقابل 300 غ للقلب الطبيعي. ويستمد طاقته من بطارية تعمل على غاز الهيدروجين وتكفي لمدة 12 ساعة، لكن وزنها كبير، إذ يبلغ 3 كغ.
2- ابتكار لقاح ضد الملاريا
قتلت الملاريا قرابة ثمانمئة ألف شخص عام 2009. وكان يُعتقد قديما أن سببها هو الهواء الفاسد فوق المستنقعات. وهذا هو مصدر اسمها (مَل: فاسد، آريا: الهواء). في عام 1817 جرى استخلاص الكينا واعتمادها لمعالجة الملاريا. وفي عام 1898 توضّح دور البعوض في هذا المرض. وفي عام 2012 سيجرب لقاحان على عدد كبير من الناس. طورت اللقاحين المؤسسة الصيدلانية البريطانية الكبيرة ESK ومعهد باستور الفرنسي.
بالإضافة الى اللقاحين، تجرى حاليا تجربة كبرى لإطلاق ذكور بعوض معدلة جينيا لتصبح عقيمة لا تنجب (أنظر مقال الجين المدمر، مجلة العلوم، عدد آذار/نيسان 2012).
3) الكشف عن حياة من نوع آخر
في عام 1977 اكتشفت كائنات حية حول الينابيع الساخنة جدا على عمق 2300 م في المحيطات. كما اكتشفت أنواع من البكتيريا تعيش في مياه البحر الميت البالغة الملوحة. لكن ما يسعى اليه الروس حاليا هو استكشاف أنماط الحياة على عمق أربعة كيلومترات تحت جليد القارة القطبية الجنوبية، قاعدة فوستوك وهي أنماط عزلت عن باقي العالم قبل 35 مليون سنة.
4- انتاج اللحم في المختبر
ليس المقصود هنا انتاج لحم اصطناعي من بروتينات مشتقة من أصول غير حيوانية، وإنما زراعة خلايا مأخوذة من الأبقار في المختبر لتتكاثر وتعطي لحما بقريا يمكن أن تُصنع منه النقانق أو الهمبرغر.
5- استكشاف عالم ضديد المادة
في عام 1932 رصد اندرسُن أول ضديد للمادة بعد 4 سنوات من توقع ديراك لوجوده، بناء على حسابات نظرية. وفي عام 1933 وضع زْفِكي فرضية المادة المعتمة، بعد أن اكتشف أن المجرات لا بد أن تحتوي على مادة أكثر بكثير من المادة المرئية.
والآن يضع الفيزيائيون أملهم في المرصد الفضائي AMS، الذي احتضنته المحطة الفضائية الدولية منذ أيار 2011، وهدفه استكشاف الجسيمات المادية الكونية من أجل التوصّل الى فهم كنه المادة المعتمة و"المادة الغريبة" في الكون.
Science et Vie No. 1132
الاثنين، 28 مايو 2012
ما هو العدد الكامل
-
يعرف العدد الكامل في نظرية الأعداد ، أو في الحساب، بأنه العدد الذي يساوي مجموع عوامله الخاصّة، أي الأعداد التي يقسم عليها، باستثناء العدد نفسه. أصغر عدد كامل هو 6. وعوامله الخاصّة هي: 1،2،3، ومجموعها يساوي 6، أي العدد نفسه. الأعداد الكاملة الثلاثة التالية هي: 28، 496، 8128، وقد عرفها الرياضيون اليونان. ومنذ عصر النهضة، عُرفت أعداد كاملة أخرى: 33550336، 8589869056، و137438691328
هل ترغب في التحقق من كونها كاملة؟ وهل يمكنك التوصّل للإجابة عن سؤال محيّر: هل توجد أعداد كاملة فردية؟
يعرف العدد الكامل في نظرية الأعداد ، أو في الحساب، بأنه العدد الذي يساوي مجموع عوامله الخاصّة، أي الأعداد التي يقسم عليها، باستثناء العدد نفسه. أصغر عدد كامل هو 6. وعوامله الخاصّة هي: 1،2،3، ومجموعها يساوي 6، أي العدد نفسه. الأعداد الكاملة الثلاثة التالية هي: 28، 496، 8128، وقد عرفها الرياضيون اليونان. ومنذ عصر النهضة، عُرفت أعداد كاملة أخرى: 33550336، 8589869056، و137438691328
هل ترغب في التحقق من كونها كاملة؟ وهل يمكنك التوصّل للإجابة عن سؤال محيّر: هل توجد أعداد كاملة فردية؟
الكسَندَر فْلِمِنغ – مكتشف البنسلين 1955 – 1881
Alexander Fleming
شخصيّات علميّة (6)
م. سائد مدانات
يمكننا، بلا مبالغة، أن ندّعي أن الدواء الذي اكتشفه فْلِمِنْغ قد أنقذ حياة مئات الملايين من البشر. وقد استحق على ذلك جائزة نوبل في الطب / الفسيولوجيا عام 1945 بالاشتراك مع فلوري وتشين، اللذين عملا على تطوير اكتشافه.
ولد فلمنغ في اسكتلندا، درس أولا في معهد البوليتكنيك الملكي في لندن ثم غيّر اتجاهه ليحذو حذو شقيقه الأكبر ويدرس الطب. وأصبح مساعد بحث ثم أستاذا في علم البكتيريا في جامعة لندن عام 1928.
أثناء مشاركته كطبيب في معارك الحرب العالمية الأولى داخل الأراضي الفرنسية، شاهد جنودا عديدين يموتون بسبب التهاب جراحهم وتعفنها. وكانت المطهرات المستخدمة تؤذي جسم المريض وجهازه المناعي أكثر مما تؤذي البكتيريا المسببة للالتهاب. وقد نشرت له المجلة الطبية لانسِت أثناء الحرب مقالا يفسّر فيه هذه الظاهرة؛ فالمواد المطهرة تقتل البكتيريا الجيدة المفيدة التي كان بإمكانها أن تساعد الجسم في محاربة البكتيريا المسبّبة للالتهاب. ورغم ذلك واصل أطباء الجيش استخدام المطهرات في علاج الجروح.
اكتشاف يتحقق بفضل الإهمال والصدفة
أجرى فلمنغ بحوثا كثيرا ونشر نتائجها في المجلات العلمية. وفي عام 1923 اكتشف انزيما يدعى ليسوزايم. وفي عام 1927 كان فلمنغ يجري تجارب على بكتيريا المكوّرات العنقودية. وأصبح معروفا كباحث خبير في هذا المجال. لكنه أيضا كان يُتّهم بسوء الترتيب في المختبر. في آب من عام 1928 غادر فلمنغ وعائلته في إجازة الصيف. وترك عدة أطباق زرع فيها البكتيريا على زاوية رفّ في مختبره. وعندما عاد من إجازته لاحظ أن أحد الأطباق قد تلوث بالفطريات، ولفت نظره أن البكتيريا المجاورة للفطريات قد ماتت. واصل تجاربه على هذا الفطر، وهو من جنس البنسليوم، وأطلق على إفرازاته القاتلة للبكتيريا، اسم البنسلين.
بيّنت تجاربه التالية أن البنسلين يقتل البكتيريا موجبة الغرام، كالتي تسبب الالتهاب الرئوي والدفتيريا والحمى القرمزية والسحايا، لكن ليس البكتيريا السالبة الغرام، مثل المسببة للتفوئيد.
في عام 1929 نشر خلاصة اكتشافه في المجلة البريطانية لعلم الأمراض التجريبي، دون أن يحظى باهتمام كافٍ. واصل تجاربه، وواجه صعوبات في تنمية الفطر، وفي الحصول على كميات كافية من البنسلين، ما جعله يعتقد أن هذه المادة لن تكون مهمة في علاج الالتهابات. ولم تنجح التجارب على المرضى نظرا لوضع البنسلين سطحيا، على الجروح، وليس عن طريق حقنه في الجسم.
بعد عشر سنوات، وبعد أن يئس فلمنغ من انتاج بنسلين نقيّ وفعال ووافر، بدأ باحثان من اكسفورد يجريان تجارب لانتاج البنسلين بكميات كبيرة، ودفعت الحرب العالمية الثانية الحكومتين الأمريكية والبريطانية إلى دعم هذه الأبحاث ماليا.
في عام 1945 شارك هذان الباحثان: هوارد فلوري، وارنست شين، شاركا فلمنغ في جائزة نوبل في الطب تقديرا لهديتهم الرائعة للإنسانية: البنسلين. لقد غير البنسلين وجه الطب. وتبعه اكتشاف وتصنيع مضادات حيوية كثيرة.
في عام 2000 اعتبرت 3 مجلات سويدية بارزة أن البنسلين هو أهم اكتشاف خلال الألف سنة الماضية. وقدرت إحداها أن البنسلين قد أنقذ حياة 200 مليون انسان. وأخيرا نذكر أن بريطانيا قد كرّمت فلمِنغ مؤخرا إذ وضعت صورته على الورقة النقدية من فئة خمسة جنيهات.
شخصيّات علميّة (6)
م. سائد مدانات
يمكننا، بلا مبالغة، أن ندّعي أن الدواء الذي اكتشفه فْلِمِنْغ قد أنقذ حياة مئات الملايين من البشر. وقد استحق على ذلك جائزة نوبل في الطب / الفسيولوجيا عام 1945 بالاشتراك مع فلوري وتشين، اللذين عملا على تطوير اكتشافه.
ولد فلمنغ في اسكتلندا، درس أولا في معهد البوليتكنيك الملكي في لندن ثم غيّر اتجاهه ليحذو حذو شقيقه الأكبر ويدرس الطب. وأصبح مساعد بحث ثم أستاذا في علم البكتيريا في جامعة لندن عام 1928.
أثناء مشاركته كطبيب في معارك الحرب العالمية الأولى داخل الأراضي الفرنسية، شاهد جنودا عديدين يموتون بسبب التهاب جراحهم وتعفنها. وكانت المطهرات المستخدمة تؤذي جسم المريض وجهازه المناعي أكثر مما تؤذي البكتيريا المسببة للالتهاب. وقد نشرت له المجلة الطبية لانسِت أثناء الحرب مقالا يفسّر فيه هذه الظاهرة؛ فالمواد المطهرة تقتل البكتيريا الجيدة المفيدة التي كان بإمكانها أن تساعد الجسم في محاربة البكتيريا المسبّبة للالتهاب. ورغم ذلك واصل أطباء الجيش استخدام المطهرات في علاج الجروح.
اكتشاف يتحقق بفضل الإهمال والصدفة
أجرى فلمنغ بحوثا كثيرا ونشر نتائجها في المجلات العلمية. وفي عام 1923 اكتشف انزيما يدعى ليسوزايم. وفي عام 1927 كان فلمنغ يجري تجارب على بكتيريا المكوّرات العنقودية. وأصبح معروفا كباحث خبير في هذا المجال. لكنه أيضا كان يُتّهم بسوء الترتيب في المختبر. في آب من عام 1928 غادر فلمنغ وعائلته في إجازة الصيف. وترك عدة أطباق زرع فيها البكتيريا على زاوية رفّ في مختبره. وعندما عاد من إجازته لاحظ أن أحد الأطباق قد تلوث بالفطريات، ولفت نظره أن البكتيريا المجاورة للفطريات قد ماتت. واصل تجاربه على هذا الفطر، وهو من جنس البنسليوم، وأطلق على إفرازاته القاتلة للبكتيريا، اسم البنسلين.
بيّنت تجاربه التالية أن البنسلين يقتل البكتيريا موجبة الغرام، كالتي تسبب الالتهاب الرئوي والدفتيريا والحمى القرمزية والسحايا، لكن ليس البكتيريا السالبة الغرام، مثل المسببة للتفوئيد.
في عام 1929 نشر خلاصة اكتشافه في المجلة البريطانية لعلم الأمراض التجريبي، دون أن يحظى باهتمام كافٍ. واصل تجاربه، وواجه صعوبات في تنمية الفطر، وفي الحصول على كميات كافية من البنسلين، ما جعله يعتقد أن هذه المادة لن تكون مهمة في علاج الالتهابات. ولم تنجح التجارب على المرضى نظرا لوضع البنسلين سطحيا، على الجروح، وليس عن طريق حقنه في الجسم.
بعد عشر سنوات، وبعد أن يئس فلمنغ من انتاج بنسلين نقيّ وفعال ووافر، بدأ باحثان من اكسفورد يجريان تجارب لانتاج البنسلين بكميات كبيرة، ودفعت الحرب العالمية الثانية الحكومتين الأمريكية والبريطانية إلى دعم هذه الأبحاث ماليا.
في عام 1945 شارك هذان الباحثان: هوارد فلوري، وارنست شين، شاركا فلمنغ في جائزة نوبل في الطب تقديرا لهديتهم الرائعة للإنسانية: البنسلين. لقد غير البنسلين وجه الطب. وتبعه اكتشاف وتصنيع مضادات حيوية كثيرة.
في عام 2000 اعتبرت 3 مجلات سويدية بارزة أن البنسلين هو أهم اكتشاف خلال الألف سنة الماضية. وقدرت إحداها أن البنسلين قد أنقذ حياة 200 مليون انسان. وأخيرا نذكر أن بريطانيا قد كرّمت فلمِنغ مؤخرا إذ وضعت صورته على الورقة النقدية من فئة خمسة جنيهات.
القاموس العلمي (4)الحديد
تحدثنا في العدد 28 (8/5/2012) من صفحتنا هذه عن الذهب. وهو معدن قليل الفائدة وغالي السعر، فما رأيكم أن نتحدث عن معدن نقيض: مفيد للغاية ورخيص للغاية، على الأقل مقارنة بالذهب، ولعل لهذين المعدنين مثيلهما في المجتمع!!.
تخيل حال العالم وحضارة البشر لولا الحديد! إنه حولنا ومعنا في كل مكان. لكن ماذا تعرف عنه؟ بل ماذا يجب أن نعرف عنه حتى نحسن التعامل معه والمحافظة عليه. لاحظ أيضا أن الحديد مكون أساسي لخضاب الدم في أجسامنا؛ فهو ينقل الأكسجين من الرئتين إلى مختلف خلايا الجسم. لكن جميع الحديد في جسمنا لا يتجاوز وزنه 3 أو 4غ.
بدأ الانسان بصنع الأدوات من الحجارة؛ فكان العصر الحجري. ثم تلاه العصر النحاسي فالبرونزي فالحديدي قبل 3300 سنة (لماذا لا نتحدث عن عصر فضي أو ذهبي رغم معرفة البشر لهذين المعدنين قبل النحاس والحديد؟) لكن ما السر في تأخر استخدام البشر للحديد؟ السبب بسيط، فالحديد لا يتوافر على سطح الأرض عنصرا حرا، وإنما متحدا مع عناصر أخرى. ويتطلب استخلاصه من مركباته حرارة عالية ووسائل لم يعرفها الانسان إلا متأخرا نسبيا.
إذا اعتبرنا الكرة الأرضية بقشرتها ووشاحها ونواتها، فإن الحديد يحتل المرتبة الأولى من حيث الوزن. وإذا اعتبرنا القشرة الأرضية فقط، فالحديد هو الرابع بين أكثر العناصر توافرا، وهو سادس العناصر وفرة في الكون. فما السر في وفرته هذه؟
يرى علماء الفيزياء والفلك أن الحديد هو آخر السلسلة في التفاعلات النووية المطلقة للحرارة في النجوم، بعد النيكل مباشرة، وهو ينتج عن اندماج نوى العناصر في النجوم الثقيلة عند درجة 2,5 مليار كلفن، في المرحلة الأخيرة من "حياة" النجم المستعر الأعظم قبل أن ينفجر. لاحظ أن لون المريخ الأحمر يعزى للحديد على سطحه. وقد يتواجد الحديد في النيازك على شكل عنصر حر، بسبب غياب الأكسجين هناك. ويتميز حديد النيازك بوجود النيكل معه بنسبة 7,5%. بينما حديد الأرض لا يحتوي على النيكل. وقد عثر في مصر على خرز حديدي صنع من حديد النيازك قبل 5500 سنة.
بدأ العصر الحديدي في الأناضول (تركيا) وفي بلادنا قبل 3300 سنة. وتطلب ذلك ابتكار أفران تسخن مركبات الحديد الخام مع الفحم. وتكرار ذلك ، للحصول على حديد أو فولاذ بالصفات المطلوبة.
أنواع الحديد:
يطلق على الحديد بعد استخلاصه من مركباته، وقبل الوصول للناتج النهائي المطلوب، الحديد الغُفل، الذي يحتوي على نسب عالية من الكربون وشوائب أخرى كالكبريت والسلكون والفسفور. ثم يعاد تسخين الحديد الغفل ومعالجته لنحصل على النوع المطلوب. فالحديد الزهر (أو السبك أو الصبّ) تصنع منه أدوات غير معرضة للصدمات، مثل أنابيب الماء. والحديد المطاوع تصنع منه قضبان تسليح المباني، وبه نسبة كربون أقل من 0,25%. والصلب أو الفولاذ موجه لصناعة الجسور وسكك الحديد والسيارات؛ ونسبة الكربون به أقل من 2%. وقد يكون الصلب صامدا، أي لا يصدأ. كما يمكن وقاية الحديد من الصدأ بطلائه أو غلفنته.
الحديد النقي لدن، بل إنه أطرى من الألمنيوم. ويمكن تقسيته ألف مرة بالمعالجة الصحيحة. وبهذه الطريقة تمكن أجدادنا من صنع السيوف الدمشقية والمشرفية الخ.. وعندما قالت العرب: لا يفلّ الحديد إلا الحديد، كانت تعتبره الأقسى والأصلد.
من خواصّه الكيميائية والفيزيائية: العدد الذري للحديد 26، أي أن نواته تحوي 26 بروتونا موجب الشحنة. ذرياته (تكافؤه) من سالب 2 إلى +8، لكن أكثرها شيوعا +2، +3. الحديد الأكثر وجودا على سطح الأرض ذو وزن ذري يساوي 56. درجة انصهار الحديد النقي 1538 س ويغلي عند 4862 س. حرارته النوعية 450 جول/كغ. كلفن في حين أن الحرارة النوعية للماء تساوي 4200؛ ولهذا السبب يسخن الحديد ويبرد أسرع من الماء.
الدول المنتجة: في عام 2010، بلغ انتاج العالم من الحديد 24 مليار طن. انتجت الصين منها 900 مليون، وتلتها: استراليا، البرازيل، الهند ، روسيا... وحلت موريتانيا في المرتبة 15 بانتاج 11 مليون طن، والجزائر في المرتبة 22 ثم مصر في المرتبة 23 بانتاج 1,8 مليون طن.
تخيل حال العالم وحضارة البشر لولا الحديد! إنه حولنا ومعنا في كل مكان. لكن ماذا تعرف عنه؟ بل ماذا يجب أن نعرف عنه حتى نحسن التعامل معه والمحافظة عليه. لاحظ أيضا أن الحديد مكون أساسي لخضاب الدم في أجسامنا؛ فهو ينقل الأكسجين من الرئتين إلى مختلف خلايا الجسم. لكن جميع الحديد في جسمنا لا يتجاوز وزنه 3 أو 4غ.
بدأ الانسان بصنع الأدوات من الحجارة؛ فكان العصر الحجري. ثم تلاه العصر النحاسي فالبرونزي فالحديدي قبل 3300 سنة (لماذا لا نتحدث عن عصر فضي أو ذهبي رغم معرفة البشر لهذين المعدنين قبل النحاس والحديد؟) لكن ما السر في تأخر استخدام البشر للحديد؟ السبب بسيط، فالحديد لا يتوافر على سطح الأرض عنصرا حرا، وإنما متحدا مع عناصر أخرى. ويتطلب استخلاصه من مركباته حرارة عالية ووسائل لم يعرفها الانسان إلا متأخرا نسبيا.
إذا اعتبرنا الكرة الأرضية بقشرتها ووشاحها ونواتها، فإن الحديد يحتل المرتبة الأولى من حيث الوزن. وإذا اعتبرنا القشرة الأرضية فقط، فالحديد هو الرابع بين أكثر العناصر توافرا، وهو سادس العناصر وفرة في الكون. فما السر في وفرته هذه؟
يرى علماء الفيزياء والفلك أن الحديد هو آخر السلسلة في التفاعلات النووية المطلقة للحرارة في النجوم، بعد النيكل مباشرة، وهو ينتج عن اندماج نوى العناصر في النجوم الثقيلة عند درجة 2,5 مليار كلفن، في المرحلة الأخيرة من "حياة" النجم المستعر الأعظم قبل أن ينفجر. لاحظ أن لون المريخ الأحمر يعزى للحديد على سطحه. وقد يتواجد الحديد في النيازك على شكل عنصر حر، بسبب غياب الأكسجين هناك. ويتميز حديد النيازك بوجود النيكل معه بنسبة 7,5%. بينما حديد الأرض لا يحتوي على النيكل. وقد عثر في مصر على خرز حديدي صنع من حديد النيازك قبل 5500 سنة.
بدأ العصر الحديدي في الأناضول (تركيا) وفي بلادنا قبل 3300 سنة. وتطلب ذلك ابتكار أفران تسخن مركبات الحديد الخام مع الفحم. وتكرار ذلك ، للحصول على حديد أو فولاذ بالصفات المطلوبة.
أنواع الحديد:
يطلق على الحديد بعد استخلاصه من مركباته، وقبل الوصول للناتج النهائي المطلوب، الحديد الغُفل، الذي يحتوي على نسب عالية من الكربون وشوائب أخرى كالكبريت والسلكون والفسفور. ثم يعاد تسخين الحديد الغفل ومعالجته لنحصل على النوع المطلوب. فالحديد الزهر (أو السبك أو الصبّ) تصنع منه أدوات غير معرضة للصدمات، مثل أنابيب الماء. والحديد المطاوع تصنع منه قضبان تسليح المباني، وبه نسبة كربون أقل من 0,25%. والصلب أو الفولاذ موجه لصناعة الجسور وسكك الحديد والسيارات؛ ونسبة الكربون به أقل من 2%. وقد يكون الصلب صامدا، أي لا يصدأ. كما يمكن وقاية الحديد من الصدأ بطلائه أو غلفنته.
الحديد النقي لدن، بل إنه أطرى من الألمنيوم. ويمكن تقسيته ألف مرة بالمعالجة الصحيحة. وبهذه الطريقة تمكن أجدادنا من صنع السيوف الدمشقية والمشرفية الخ.. وعندما قالت العرب: لا يفلّ الحديد إلا الحديد، كانت تعتبره الأقسى والأصلد.
من خواصّه الكيميائية والفيزيائية: العدد الذري للحديد 26، أي أن نواته تحوي 26 بروتونا موجب الشحنة. ذرياته (تكافؤه) من سالب 2 إلى +8، لكن أكثرها شيوعا +2، +3. الحديد الأكثر وجودا على سطح الأرض ذو وزن ذري يساوي 56. درجة انصهار الحديد النقي 1538 س ويغلي عند 4862 س. حرارته النوعية 450 جول/كغ. كلفن في حين أن الحرارة النوعية للماء تساوي 4200؛ ولهذا السبب يسخن الحديد ويبرد أسرع من الماء.
الدول المنتجة: في عام 2010، بلغ انتاج العالم من الحديد 24 مليار طن. انتجت الصين منها 900 مليون، وتلتها: استراليا، البرازيل، الهند ، روسيا... وحلت موريتانيا في المرتبة 15 بانتاج 11 مليون طن، والجزائر في المرتبة 22 ثم مصر في المرتبة 23 بانتاج 1,8 مليون طن.
شريط موبْيَص Mobius strip
خذ شريطا من الورق، مثلا بطول 20 أو 25سم، وبعرض 4 أو 5سم. ألصق طرفيه البعيدين معا بلاصق. لكن بعد أن تفتل أو تلوي الشريط نصف لية، أي بزاوية 180 درجة. ستحصل عندئذ على جسم ذي خصائص غريبة حقا. أولها أن هذا الشريط اصبح ذا وجه أو سطح واحد!
لإثبات ذلك عيّن بالقلم نقطة على أحد سطحي الشريط، ونقطة في الموقع نفسه، لكن على الخلف، على السطح الآخر. والآن ارسم خطا من النقطة الأولى، على طول الشريط. ستجد أنك ستصل النقطة الأخرى بهذا الخط. وهذا الأمر مستحيل طبعا على أية ورق عادية. فلو عينت نقطة على سطح الورقة ونقطة مقابلها على الجهة الخلفية، فلا يمكنك أن تصل بينهما بخط واحد. فالورقة لها سطحان منفصلان، ولو تمكنت من وصل النقطتين معا لكانتا على سطح واحد. وهذا هو حال شريط موبيَص.
الآن خذ مقصّا، وقصّ شريط موبيَص طوليا من النصف. ماذا سينتج لديك؟
لو فعلت هذا لحلقة عادية، لانقسمت الى حلقتين أرفع. لكن شريط موبْيَص سيبقى حلقة واحدة بعد قصّه!
وإذا كررت العملية أي القص الطولي للحلقة الجديدة ستحصل على حلقتين متداخلتين!
يجدر بالذكر أن هذا الشريط أفاد في عدة تطبيقات تقنية، مثل حزام ناقل لا يتعرّض لاهتراء جهة دون الأخرى، وشريط تسجيل حاسوبي مضاعف السعة، ومقاومة كهربائية لا تسبب ظاهرة الحثّ. (بإمكانك معرفة المزيد عن شريط موبيص، وعن قنينة كلاين، وغيرهما من الأجسام الطبولوجية، على موقع غوغل على الإنترنت).
لإثبات ذلك عيّن بالقلم نقطة على أحد سطحي الشريط، ونقطة في الموقع نفسه، لكن على الخلف، على السطح الآخر. والآن ارسم خطا من النقطة الأولى، على طول الشريط. ستجد أنك ستصل النقطة الأخرى بهذا الخط. وهذا الأمر مستحيل طبعا على أية ورق عادية. فلو عينت نقطة على سطح الورقة ونقطة مقابلها على الجهة الخلفية، فلا يمكنك أن تصل بينهما بخط واحد. فالورقة لها سطحان منفصلان، ولو تمكنت من وصل النقطتين معا لكانتا على سطح واحد. وهذا هو حال شريط موبيَص.
الآن خذ مقصّا، وقصّ شريط موبيَص طوليا من النصف. ماذا سينتج لديك؟
لو فعلت هذا لحلقة عادية، لانقسمت الى حلقتين أرفع. لكن شريط موبْيَص سيبقى حلقة واحدة بعد قصّه!
وإذا كررت العملية أي القص الطولي للحلقة الجديدة ستحصل على حلقتين متداخلتين!
يجدر بالذكر أن هذا الشريط أفاد في عدة تطبيقات تقنية، مثل حزام ناقل لا يتعرّض لاهتراء جهة دون الأخرى، وشريط تسجيل حاسوبي مضاعف السعة، ومقاومة كهربائية لا تسبب ظاهرة الحثّ. (بإمكانك معرفة المزيد عن شريط موبيص، وعن قنينة كلاين، وغيرهما من الأجسام الطبولوجية، على موقع غوغل على الإنترنت).
الجمعة، 25 مايو 2012
حتى لا يتحول التثقيف العلمي إلى تجهيل
المحرر العلمي/ العرب اليوم:
يجدر بنا أولا أن نعبّر عن تقديرنا لمن يكتب، خاصة إذا كان ما يكتبه موجّها للأطفال. والكتابة العلمية للطفل صعبة. عليك أن تختار موضوعا جذابا، وأن تعرضه بلغة سهلة سلسة وواضحة معا. وأن لا يكون ذلك على حساب صحة المعلومة أو دقتها. وخير دليل على هذه الصعوبة ندرة المواد المطبوعة الموجهة للطفل، علمية كانت أم عامة.
قد يجرّنا البسيط المقصود إلى مزالق أحيانا. وقد تدفعنا الرغبة في التشويق وإضفاء الطرافة على ما نكتب إلى تشويه الحقائق. وهذا ما لا يرغبه أو يقبله أحد. لكن يبدو أن بإمكان أي شخص لدينا أن يصدر كتابا يحتوي أية معلومات يريدها دون وجود من يضبط هذه المعلومات قبل النشر، أو يحاسب عليها بعد النشر. فهل أن مهمة الجهات الرسمية المسؤولة عن التصريح بالنشر لا تتعدى تحصيل الرسوم المطلوبة؟
هذا الأمر خطر، وخطورة مثل هذه الكتب كبيرة عندما تُوجّه للأطفال.
وفيما يأتي مثالان يوضّحان ما نودّ قوله:
المثال الأول، كتاب وقع تحت يدي صدفة. عنوانه: البحر (الميت X)الطيب (شُطبتْ كلمة "الميت") من سلسلة مدارج الطفولة: قصص وحكايات للأطفال (9 – 14 سنة). 1993.
نقرأ في الكتاب عبارات طريفة للغاية:
- ثم لمسنَ الماء بأكفّهن الصغيرة لثوانٍ وأخرجنها فرأين الملح يثريها بلونه الأبيض (؟) (الصفحة 12). هل يتبخر الماء خلال جزء من الثانية؟
- نزلن للسباحة في مياه البحر غير عابئات بالملوحة التي لسعت عيونهن. هذه الملوحة لا تضر العيون بتاتا بل تقتل جراثيمها وتشد أعصابها، فتصفو الرؤية بعد دقيقة من خروجهن من البحر (؟؟؟) (ص 12). كل من سبح في البحر الميّت يعرف مدى الألم والأذى الذي تعانيه العين من مائه المالح؛ حتى لو كان قطرة صغيرة.
- وعلى شاطىء البحر مياه عذبة يغتسلن بها وهي مياه دافئة بفعل الجو (؟) (ص 12). نعلم أن مياه الزارة العذبة تأتي من حمامات ماعين الجوفية الحارة. وهذا هو السرّ في دفء هذه المياه وليس الجوّ.
- كثافة هذه المياه تحول دون الغرق (؟) (ص 13). هذه عبارة مضللة، فكثيرا ما غرق أشخاص في البحر الميت.
- اين ذهبت أسماكه؟ انتشرت في غيره من البحار العذبة والأنهار الجارية والبحيرات، إذ ماتت فور وصولها اليه (؟؟؟) (ص 15).
- دلّت المكتشفات الأثرية في سبعينيات هذا القرن أن مدن قوم لوط (سدوم وعمورة) حين أصاب الجفاف وادي الأردن وانحسرت مياه البحر عن آثارهم المدفونة تحت المياه ظهرت وثائق حضارتهم البائدة والتي تحتفظ بها دائرة الآثار الأردنية وسرقت اسرائيل بعضها (؟) (ص 15). إذا كان الكاتب يعني مخطوطات قمران، فهذه كانت داخل كهوف وليس تحت الماء.
المثال الثاني: كتيب بعنوان "جورج أوم" واضع قانون أوم في الدائرة الكهربائية، من سلسلة "عباقرة خالدون"/دار الإسراء.
يكفي أن نقرأ الفقرة التالية في الصفحة 15:
أقرّ المقياس العالمي للأوم عام 1893، فقد عُرّف على أنه كمية المقاومة لتيار كهربائي موحد (؟). الصحيح: (المقاومة لوحدة شدة التيار الكهربائي) معطى من (؟) خيط زئبقي به منطقة مقطعية في شكل صليب (؟؟؟) لحجم (؟) مليمتر مربع واحد...(الصحيح: "مساحة" مقطعه العرضي 1 مم²).
لقد فهم المترجم العبارة: cross section بأنها تعني منطقة مقطعية في شكل صليب. وهذا كلام بلا معنى، وسوء فهم مأساوي.
يجدر بنا أولا أن نعبّر عن تقديرنا لمن يكتب، خاصة إذا كان ما يكتبه موجّها للأطفال. والكتابة العلمية للطفل صعبة. عليك أن تختار موضوعا جذابا، وأن تعرضه بلغة سهلة سلسة وواضحة معا. وأن لا يكون ذلك على حساب صحة المعلومة أو دقتها. وخير دليل على هذه الصعوبة ندرة المواد المطبوعة الموجهة للطفل، علمية كانت أم عامة.
قد يجرّنا البسيط المقصود إلى مزالق أحيانا. وقد تدفعنا الرغبة في التشويق وإضفاء الطرافة على ما نكتب إلى تشويه الحقائق. وهذا ما لا يرغبه أو يقبله أحد. لكن يبدو أن بإمكان أي شخص لدينا أن يصدر كتابا يحتوي أية معلومات يريدها دون وجود من يضبط هذه المعلومات قبل النشر، أو يحاسب عليها بعد النشر. فهل أن مهمة الجهات الرسمية المسؤولة عن التصريح بالنشر لا تتعدى تحصيل الرسوم المطلوبة؟
هذا الأمر خطر، وخطورة مثل هذه الكتب كبيرة عندما تُوجّه للأطفال.
وفيما يأتي مثالان يوضّحان ما نودّ قوله:
المثال الأول، كتاب وقع تحت يدي صدفة. عنوانه: البحر (الميت X)الطيب (شُطبتْ كلمة "الميت") من سلسلة مدارج الطفولة: قصص وحكايات للأطفال (9 – 14 سنة). 1993.
نقرأ في الكتاب عبارات طريفة للغاية:
- ثم لمسنَ الماء بأكفّهن الصغيرة لثوانٍ وأخرجنها فرأين الملح يثريها بلونه الأبيض (؟) (الصفحة 12). هل يتبخر الماء خلال جزء من الثانية؟
- نزلن للسباحة في مياه البحر غير عابئات بالملوحة التي لسعت عيونهن. هذه الملوحة لا تضر العيون بتاتا بل تقتل جراثيمها وتشد أعصابها، فتصفو الرؤية بعد دقيقة من خروجهن من البحر (؟؟؟) (ص 12). كل من سبح في البحر الميّت يعرف مدى الألم والأذى الذي تعانيه العين من مائه المالح؛ حتى لو كان قطرة صغيرة.
- وعلى شاطىء البحر مياه عذبة يغتسلن بها وهي مياه دافئة بفعل الجو (؟) (ص 12). نعلم أن مياه الزارة العذبة تأتي من حمامات ماعين الجوفية الحارة. وهذا هو السرّ في دفء هذه المياه وليس الجوّ.
- كثافة هذه المياه تحول دون الغرق (؟) (ص 13). هذه عبارة مضللة، فكثيرا ما غرق أشخاص في البحر الميت.
- اين ذهبت أسماكه؟ انتشرت في غيره من البحار العذبة والأنهار الجارية والبحيرات، إذ ماتت فور وصولها اليه (؟؟؟) (ص 15).
- دلّت المكتشفات الأثرية في سبعينيات هذا القرن أن مدن قوم لوط (سدوم وعمورة) حين أصاب الجفاف وادي الأردن وانحسرت مياه البحر عن آثارهم المدفونة تحت المياه ظهرت وثائق حضارتهم البائدة والتي تحتفظ بها دائرة الآثار الأردنية وسرقت اسرائيل بعضها (؟) (ص 15). إذا كان الكاتب يعني مخطوطات قمران، فهذه كانت داخل كهوف وليس تحت الماء.
المثال الثاني: كتيب بعنوان "جورج أوم" واضع قانون أوم في الدائرة الكهربائية، من سلسلة "عباقرة خالدون"/دار الإسراء.
يكفي أن نقرأ الفقرة التالية في الصفحة 15:
أقرّ المقياس العالمي للأوم عام 1893، فقد عُرّف على أنه كمية المقاومة لتيار كهربائي موحد (؟). الصحيح: (المقاومة لوحدة شدة التيار الكهربائي) معطى من (؟) خيط زئبقي به منطقة مقطعية في شكل صليب (؟؟؟) لحجم (؟) مليمتر مربع واحد...(الصحيح: "مساحة" مقطعه العرضي 1 مم²).
لقد فهم المترجم العبارة: cross section بأنها تعني منطقة مقطعية في شكل صليب. وهذا كلام بلا معنى، وسوء فهم مأساوي.
لماذا يمثل الشمال الجغرافي في أعلى الخرائط؟
سؤال وجواب (2)
إنه مجرد تقليد اعتباطي دون أي مبرر علمي. على الرغم من وجود تفسيرات عرقية ودينية تاريخية. فعندما رسم بطليموس خريطة العالم المعروف لديه قبل ألف وتسعمئة سنة. كان يعتقد أن بلده، مصر، هي قلب العالم، لكن بما أن مصر كانت تتبع اليونان – بعد أن كان قد احتلها الاسكندر، فإنه وضع اليونان فوق مصر في الخريطة، أي إلى الأعلى، ليعطيها مكانة أرفع. ونعلم أن اليونان تقع إلى الشمال من مصر.
لكن هذا التوجه لم يستمر دائما. ففي القرون الوسطى كان الأوروبيون بعد أن اعتنقوا المسيحية، يعتبرون القدس هي المكان الأسمى فوضعوا بلاد الشام، وضمنها القدس في أعلى الخريطة، وبما أن القدس تقع شرق أوروبا، فقد اصبح الشرق يرسم في أعلى الخريطة.
لكن بعد أن بدأ عهد النهضة في أوروبا، وعثروا على التراث اليوناني القديم، ومنه خرائط بطليموس، فإنهم عادوا لوضع الشمال في أعلى الخرائط. وهكذا نجد أن استراليا مثلا تقع في أسفل خرائط العالم الحالية. ولهذا السبب يطلق على استراليا بالانجليزية The Land down under لكن الاسترالي ستوارت مكارثر ثار على هذا التقليل من قيمة بلده، ونشر عام 1979 خريطة معكوسة للعالم. جعل استراليا في أعلاها.
إنه مجرد تقليد اعتباطي دون أي مبرر علمي. على الرغم من وجود تفسيرات عرقية ودينية تاريخية. فعندما رسم بطليموس خريطة العالم المعروف لديه قبل ألف وتسعمئة سنة. كان يعتقد أن بلده، مصر، هي قلب العالم، لكن بما أن مصر كانت تتبع اليونان – بعد أن كان قد احتلها الاسكندر، فإنه وضع اليونان فوق مصر في الخريطة، أي إلى الأعلى، ليعطيها مكانة أرفع. ونعلم أن اليونان تقع إلى الشمال من مصر.
لكن هذا التوجه لم يستمر دائما. ففي القرون الوسطى كان الأوروبيون بعد أن اعتنقوا المسيحية، يعتبرون القدس هي المكان الأسمى فوضعوا بلاد الشام، وضمنها القدس في أعلى الخريطة، وبما أن القدس تقع شرق أوروبا، فقد اصبح الشرق يرسم في أعلى الخريطة.
لكن بعد أن بدأ عهد النهضة في أوروبا، وعثروا على التراث اليوناني القديم، ومنه خرائط بطليموس، فإنهم عادوا لوضع الشمال في أعلى الخرائط. وهكذا نجد أن استراليا مثلا تقع في أسفل خرائط العالم الحالية. ولهذا السبب يطلق على استراليا بالانجليزية The Land down under لكن الاسترالي ستوارت مكارثر ثار على هذا التقليل من قيمة بلده، ونشر عام 1979 خريطة معكوسة للعالم. جعل استراليا في أعلاها.
هل يمكن أن تكتسب البكتيريا مناعة ضد الصابون؟
سؤال وجواب (1)
لا! إن الصابون لا يهاجم البكتيريا مباشرة، لكنه ينزعها عن السطح الذي كانت ملتصقة عليه. سواء كان هذا السطح اليدين أو الملابس أو أواني الطعام... الخ.
نعلم أن الماء وحده عاجز عن إذابة الدهون وإزالتها، لكن الصابون يجعل الدهون تمتزج مع الماء على شكل مستحلب. وبما أن جدار البكتيريا يتكون من مادة دهنية، فإن الصابون ينزعها عن السطح الذي تكون ملتصقة به، لتمتزج مع الماء، ثم تتخلص منها عندما يشطف الصابون بالماء. وهذا يعني أن الصابون لا يقتل البكتيريا، كما أنه لا يمنع التصاق البكتيريا بالسطح المغسول ثانية إذا تعرض لها ونموها وتكاثرها عليه. وبعد غسل اليدين مثلا بالصابون، يمكن مسحهما بمعقم أو مطهر لقتل أية بكتيريا متبقية. وعلى خلاف الصابون، فإن البكتيريا قد تتطور لديها مناعة ضد المعقمات والمضادات الحيوية. فالأفراد القليلة من البكتيريا التي لا يقتلها المعقم أو المضاد، قد تكتسب مناعة تجاهه، فتنمو وتتكاثر.
لهذا السبب يخشى من أن انتشار استخدام المعقمات والمطهرات قد يكسب بعض أنواع البكتيريا مقاومة تجاهها، وربما ايضا تجاه المضادات الحيوية في المستقبل. ويبقى الصابون بأنواعه هو الحل الأفضل.
لا! إن الصابون لا يهاجم البكتيريا مباشرة، لكنه ينزعها عن السطح الذي كانت ملتصقة عليه. سواء كان هذا السطح اليدين أو الملابس أو أواني الطعام... الخ.
نعلم أن الماء وحده عاجز عن إذابة الدهون وإزالتها، لكن الصابون يجعل الدهون تمتزج مع الماء على شكل مستحلب. وبما أن جدار البكتيريا يتكون من مادة دهنية، فإن الصابون ينزعها عن السطح الذي تكون ملتصقة به، لتمتزج مع الماء، ثم تتخلص منها عندما يشطف الصابون بالماء. وهذا يعني أن الصابون لا يقتل البكتيريا، كما أنه لا يمنع التصاق البكتيريا بالسطح المغسول ثانية إذا تعرض لها ونموها وتكاثرها عليه. وبعد غسل اليدين مثلا بالصابون، يمكن مسحهما بمعقم أو مطهر لقتل أية بكتيريا متبقية. وعلى خلاف الصابون، فإن البكتيريا قد تتطور لديها مناعة ضد المعقمات والمضادات الحيوية. فالأفراد القليلة من البكتيريا التي لا يقتلها المعقم أو المضاد، قد تكتسب مناعة تجاهه، فتنمو وتتكاثر.
لهذا السبب يخشى من أن انتشار استخدام المعقمات والمطهرات قد يكسب بعض أنواع البكتيريا مقاومة تجاهها، وربما ايضا تجاه المضادات الحيوية في المستقبل. ويبقى الصابون بأنواعه هو الحل الأفضل.
مجلة العلوم – الترجمة العربية لمجلة سَينتِفِك أمريكان – العددان 3 – 4 مارس، ابريل 2012.
من مكتبتنا العلمية
نعرِض فيما يلي لأبرز محتويات العدد الأخير المزدوج من هذه المجلة القّيّمة والمرموقة، بهدف الرجوع إلى المجلة نفسها إذا أثار اهتمامك عنوان أحد مواضيعها. (ثمن العدد 1,80 دينار أردني).
* أفكار تغير العالم: عشر تقانات جديدة سوف تبدّل حياة البشر:
(لم تورد المجلة سوى 8 تقانات، وليس عشرا)
1- مراقب الصحة الأزلي: يمكن للهاتف الذكي الذي تحمله أن يراقب المؤشرات الحيوية لجسدك في الوقت الحقيقي. لينذرك بأولى علامات المرض.
(أخطأ المترجم في استخدامه كلمة الأزلي كمقابل للكلمة الانجليزية Forever فالأزل يعني "أول الزمان؟ وكان حريّ به أن يقول مراقب الصحة الدائم أو الأبدي).
2- شيبة Chip تفكر كما يفكر الدماغ: الحواسيب العصبونية (النورونية)neural ستتفوق في جيع المهام التي تخفق الحواسيب الاعتيادية في إنجازها.
(نستخدم عادة كلمة "رقاقة" بدلا من "شيبة".)
3- المحفظة في جلدك: انسَ منظومات الدفع بالهاتف المحمول – كل ما عليك القيام به هو التلويح بيدك لدفع ثمن مشترياتك.
4- حواسيب لا تتوقف عن العمل: يمكن للبشر أن ينظموا أوقاتهم، فلمَ لا تحذو الحواسيب حذوهم؟ ستمكّن برمجيات جديدة الحواسيب من العمل دون توقف.
5- نقود بلا حدود: أول عملة رقمية في العالم تتجاوز الوسطاء وتبقي مستخدمها مجهول الهوية.
6- تعدين ميكروبي: تستخرج البكتيريا المعادن من مناجمها ثم تزيل التلوث الناجم.
7- محاصيل لا تحتاج إلى إعادة زرعها: محاصيل على مدار السنة يمكنها أن تثبت التربة ، وتزيد الغلال، بل ويمكنها الإسهام في محاربة تبدّل المناخ.
8- وقود سائل من أجل السيارات الكهربائية: صنف جديد من البطاريات قد يستعيض عن الوقود المستحاثي Fossil fuels بوقود خام نانوتقني nanotech crude.
* العلاج الأفضل: ثورة هادئة في أبحاث مقارنة الفعالية قد توقف تصاعد التكاليف الطبّيّة.
* اختراق الشبكة يطفئ الأنوار: نجحت فيروسات حاسوبية في تعطيل منظومات تحكّم صناعي معززة. وقد تكون شبكة توليد الطاقة الكهربائية هي الهدف التالي.
* الجين المدمِّر: سلالة جديدة من البعوض المعدل جينيا تحمل جينا يحدِث إعاقة في نسله.
* حليف جديد ضدّ السرطان: وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية مؤخرا على أول لقاح علاجي للسرطان.
* في انتظار جسيم هِغز
* خبيرة بتقدير سلامة الخلية: بناء على أبحاثها حول وظيفة الخلية التي نالت عليها جائزة نوبل، تحاول بلاكبرن أن تجد مقياسا بسيطا للمخاطر التي تهدد صحة الإنسان.
* الحقيقة حول التصديع الهيدرولي: هذه التقنية المستخدمة لاستخراج الغاز الطبيعيّ قد تلوّث المياه الجوفيّة.
* كيف يمكن تنشئة متعلّم أفضل: تعرض دراسات الدماغ طرقا جديدة لتحسين القراءة والكتابة والحساب، وكذلك المهارات الاجتماعية.
نعرِض فيما يلي لأبرز محتويات العدد الأخير المزدوج من هذه المجلة القّيّمة والمرموقة، بهدف الرجوع إلى المجلة نفسها إذا أثار اهتمامك عنوان أحد مواضيعها. (ثمن العدد 1,80 دينار أردني).
* أفكار تغير العالم: عشر تقانات جديدة سوف تبدّل حياة البشر:
(لم تورد المجلة سوى 8 تقانات، وليس عشرا)
1- مراقب الصحة الأزلي: يمكن للهاتف الذكي الذي تحمله أن يراقب المؤشرات الحيوية لجسدك في الوقت الحقيقي. لينذرك بأولى علامات المرض.
(أخطأ المترجم في استخدامه كلمة الأزلي كمقابل للكلمة الانجليزية Forever فالأزل يعني "أول الزمان؟ وكان حريّ به أن يقول مراقب الصحة الدائم أو الأبدي).
2- شيبة Chip تفكر كما يفكر الدماغ: الحواسيب العصبونية (النورونية)neural ستتفوق في جيع المهام التي تخفق الحواسيب الاعتيادية في إنجازها.
(نستخدم عادة كلمة "رقاقة" بدلا من "شيبة".)
3- المحفظة في جلدك: انسَ منظومات الدفع بالهاتف المحمول – كل ما عليك القيام به هو التلويح بيدك لدفع ثمن مشترياتك.
4- حواسيب لا تتوقف عن العمل: يمكن للبشر أن ينظموا أوقاتهم، فلمَ لا تحذو الحواسيب حذوهم؟ ستمكّن برمجيات جديدة الحواسيب من العمل دون توقف.
5- نقود بلا حدود: أول عملة رقمية في العالم تتجاوز الوسطاء وتبقي مستخدمها مجهول الهوية.
6- تعدين ميكروبي: تستخرج البكتيريا المعادن من مناجمها ثم تزيل التلوث الناجم.
7- محاصيل لا تحتاج إلى إعادة زرعها: محاصيل على مدار السنة يمكنها أن تثبت التربة ، وتزيد الغلال، بل ويمكنها الإسهام في محاربة تبدّل المناخ.
8- وقود سائل من أجل السيارات الكهربائية: صنف جديد من البطاريات قد يستعيض عن الوقود المستحاثي Fossil fuels بوقود خام نانوتقني nanotech crude.
* العلاج الأفضل: ثورة هادئة في أبحاث مقارنة الفعالية قد توقف تصاعد التكاليف الطبّيّة.
* اختراق الشبكة يطفئ الأنوار: نجحت فيروسات حاسوبية في تعطيل منظومات تحكّم صناعي معززة. وقد تكون شبكة توليد الطاقة الكهربائية هي الهدف التالي.
* الجين المدمِّر: سلالة جديدة من البعوض المعدل جينيا تحمل جينا يحدِث إعاقة في نسله.
* حليف جديد ضدّ السرطان: وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية مؤخرا على أول لقاح علاجي للسرطان.
* في انتظار جسيم هِغز
* خبيرة بتقدير سلامة الخلية: بناء على أبحاثها حول وظيفة الخلية التي نالت عليها جائزة نوبل، تحاول بلاكبرن أن تجد مقياسا بسيطا للمخاطر التي تهدد صحة الإنسان.
* الحقيقة حول التصديع الهيدرولي: هذه التقنية المستخدمة لاستخراج الغاز الطبيعيّ قد تلوّث المياه الجوفيّة.
* كيف يمكن تنشئة متعلّم أفضل: تعرض دراسات الدماغ طرقا جديدة لتحسين القراءة والكتابة والحساب، وكذلك المهارات الاجتماعية.
شخصيات علمية (5)فرانسيس كريك/حين تتعاون الفيزياء والبيولوجيا لكشف سر الحياة
(8/6/1916 – 4/7/2004) (جائزة نوبل 1962)
م. سائد مدانات
ولد كريك (تلفظ كُرِك) F. Crick في نورثمبتون في انجلترا، وحصل على البكالوريوس في الفيزياء من الكلية الجامعية/لندن عام 1937. بدأ الأبحاث للحصول على الدكتوراه واضطر أن يقطعها عام 1939 عندما نشبت الحرب العالمية الثانية. التحق عندئذ بسلاح البحرية، وتركه عام 1947 ليغير مجال تخصصه من الفيزياء إلى علم الأحياء! حصل على الدكتوراه من جامعة كيمبرج، وكانت رسالته بعنوان حيود الأشعة السينية: متعددات الببتيد والبروتينات.
في عام 1947 كان كريك لا يكاد يعرف شيئا عن علم الأحياء أو الكيمياء العضوية أو البلورات. وهكذا أمضى السنوات القليلة التالية في دراسة أسس هذه المواضيع. وحسب قوله، لم يكن بالأمر السهل التحول من الفيزياء، المتميزة "بأناقتها وبساطتها العميقة"، إلى الآليات الكيميائية الحيوية المعقدة، التي تطوّرت بفعل الانتقاء الطبيعي عبر مليارات السنين. وصف كريك هذا الانتقال بقوله: "إني اشعر كأني أولد من جديد! لقد
علمتني دراسة الفيزياء شيئا مهما: الثقة الكبيرة بالنفس. وتأصلت لدي قناعة بانه كما أن الفيزياء تشهد نجاحات متميزة، فكذلك العلوم الأخرى، مثل علم الأحياء، يجب أن تشهد اختراقات وانجازات كبيرة."
يعتقد كريك بأن شعوره هذا قد شجعه على التصرف بجرأة أكبر، مقارنة مع علماء الأحياء النمطيين أو التقليديين. درس الخواص الفيزيائية للسيتوبلازم، وسعى إلى تطوير نظرية حيود الأشعة السينية في الأجسام اللولبية، قبل أن يتحول إلى دراسة تركيب الحمض النووي دنا، في مختبر كافندش في كيمبرج، تحت إشراف لورنس براغ الذي كان قد حاز على جائزة نوبل عام 1915.
استخدم كريك تعبير "المبدأ المركزي" ليلخّص الفكرة القائلة بأن المعلومات الجينية تنتقل بين الجزيئات الكبيرة في اتجاه واحد: من دنا إلى رنا إلى البروتين.
ساهم في وضع أسس البيولوجيا الجزئية، مميّزا بين أشياء ثلاثة: المادة موضوع البحث، والطاقة اللازمة، وتدفّق المعلومات. وقد ركّز على العنصر الثالث: المعلومات.
كان عام 1951 حاسما في حياة كريك عندما تعرّف إلى جيمس واطسُن، الذي كان عندئذ شابا في الثالثة والعشرين. وفي عام 1953 اقترح الباحثان التركيب اللولبي المزدوج للجزيء الوراثي دنا DNA؛ ثم اقترحا نظرية عامة لبناء الفيروسات الصغيرة. بحث كريك بعد ذلك في مسألة تكوّن الجنين، ثم سعى لفكّ تشفير الكودة الجينية، وكيفية تنظيم دنا في الكائنات الراقية. وتركزت أبحاثه فيما بعد على بيولوجيا الأعصاب وعلى الوعي الانساني.
حصل كريك على العديد من الجوائز، وأهمها جائزة نوبل في الفسيولوجيا/الطب، التي منحت له عام 1962بالاشتراك مع واطسن وموريس وِلكنز، تقديرا لكشفهم تركيب الحمض النووي، دنا، الذي يحمل الصفات الوراثية للكائنات الحية. وكانت روزَلِند فرانكلِن شريكتهم في تحقيق هذا الإنجاز، لكنها كانت قد توفيت عام 1958، قبل منحهم الجائزة.
من الطريف أن المنزل الذي سكنه كريك مع عائلته يدعى اللولب الذهبي، إشارة الى التركيب اللولبي لدنا. وقد وُصِف كريك بأنه عالم حتى الممات؛ إذ كان يحرر بحثا علميا وهو على سرير الموت.
م. سائد مدانات
ولد كريك (تلفظ كُرِك) F. Crick في نورثمبتون في انجلترا، وحصل على البكالوريوس في الفيزياء من الكلية الجامعية/لندن عام 1937. بدأ الأبحاث للحصول على الدكتوراه واضطر أن يقطعها عام 1939 عندما نشبت الحرب العالمية الثانية. التحق عندئذ بسلاح البحرية، وتركه عام 1947 ليغير مجال تخصصه من الفيزياء إلى علم الأحياء! حصل على الدكتوراه من جامعة كيمبرج، وكانت رسالته بعنوان حيود الأشعة السينية: متعددات الببتيد والبروتينات.
في عام 1947 كان كريك لا يكاد يعرف شيئا عن علم الأحياء أو الكيمياء العضوية أو البلورات. وهكذا أمضى السنوات القليلة التالية في دراسة أسس هذه المواضيع. وحسب قوله، لم يكن بالأمر السهل التحول من الفيزياء، المتميزة "بأناقتها وبساطتها العميقة"، إلى الآليات الكيميائية الحيوية المعقدة، التي تطوّرت بفعل الانتقاء الطبيعي عبر مليارات السنين. وصف كريك هذا الانتقال بقوله: "إني اشعر كأني أولد من جديد! لقد
علمتني دراسة الفيزياء شيئا مهما: الثقة الكبيرة بالنفس. وتأصلت لدي قناعة بانه كما أن الفيزياء تشهد نجاحات متميزة، فكذلك العلوم الأخرى، مثل علم الأحياء، يجب أن تشهد اختراقات وانجازات كبيرة."
يعتقد كريك بأن شعوره هذا قد شجعه على التصرف بجرأة أكبر، مقارنة مع علماء الأحياء النمطيين أو التقليديين. درس الخواص الفيزيائية للسيتوبلازم، وسعى إلى تطوير نظرية حيود الأشعة السينية في الأجسام اللولبية، قبل أن يتحول إلى دراسة تركيب الحمض النووي دنا، في مختبر كافندش في كيمبرج، تحت إشراف لورنس براغ الذي كان قد حاز على جائزة نوبل عام 1915.
استخدم كريك تعبير "المبدأ المركزي" ليلخّص الفكرة القائلة بأن المعلومات الجينية تنتقل بين الجزيئات الكبيرة في اتجاه واحد: من دنا إلى رنا إلى البروتين.
ساهم في وضع أسس البيولوجيا الجزئية، مميّزا بين أشياء ثلاثة: المادة موضوع البحث، والطاقة اللازمة، وتدفّق المعلومات. وقد ركّز على العنصر الثالث: المعلومات.
كان عام 1951 حاسما في حياة كريك عندما تعرّف إلى جيمس واطسُن، الذي كان عندئذ شابا في الثالثة والعشرين. وفي عام 1953 اقترح الباحثان التركيب اللولبي المزدوج للجزيء الوراثي دنا DNA؛ ثم اقترحا نظرية عامة لبناء الفيروسات الصغيرة. بحث كريك بعد ذلك في مسألة تكوّن الجنين، ثم سعى لفكّ تشفير الكودة الجينية، وكيفية تنظيم دنا في الكائنات الراقية. وتركزت أبحاثه فيما بعد على بيولوجيا الأعصاب وعلى الوعي الانساني.
حصل كريك على العديد من الجوائز، وأهمها جائزة نوبل في الفسيولوجيا/الطب، التي منحت له عام 1962بالاشتراك مع واطسن وموريس وِلكنز، تقديرا لكشفهم تركيب الحمض النووي، دنا، الذي يحمل الصفات الوراثية للكائنات الحية. وكانت روزَلِند فرانكلِن شريكتهم في تحقيق هذا الإنجاز، لكنها كانت قد توفيت عام 1958، قبل منحهم الجائزة.
من الطريف أن المنزل الذي سكنه كريك مع عائلته يدعى اللولب الذهبي، إشارة الى التركيب اللولبي لدنا. وقد وُصِف كريك بأنه عالم حتى الممات؛ إذ كان يحرر بحثا علميا وهو على سرير الموت.
الثلاثاء، 22 مايو 2012
أحدث الإنجازات العلمية
- نبات برازيلي يقتنص الديدان: اكتشف باحثون في جامعة ساو باولو أن نباتا يدعى Philcoxia يصطاد الديدان الأرضية ويتغذى عليها، لأنه يعيش في تربة فقيرة. فهو يرسل أغصانا بمحاذاة التربة، تحمل أوراقا بالغة الصغر ودبقة، تلتصق بها الديدان (العلم والحياة، S.V-4/2012)
- الحمام يحسِن العدّ: قبل 14 سنة تبين من تجربة أجريت على قرود المكاك أنها تدرك قيمة العدد. تضمنت التجربة النقر بالترتيب على مجموعات تحتوي على قطع عددها من 1 إلى 9. ومؤخرا كرر دميان سكارف من جامعة دوتاغو في نيوزيلندة التجربة على الحمام وحصل على نتائج مشابهة (S.V -4/2012).
- لماذا يفتقر عطارد للمجال المغناطيسي؟ يقترح د. هاينر من جامعة بْرُنسفك الألمانية أن السبب هو رياح شمسية قوية يتعرض لها هذا الكوكب الأقرب للشمس. تتألف هذه الرياح من طوفان من الجسيمات المشحونة، وهي تخترق الكوكب لتبلغ قلبه المعدني، وتلغي مغناطيسيته. (S.V-4/2012).
- مذنّب يغوص في الشمس: أول مرة نشاهد فيها مذنبا ينجذب نحو الشمس، لينصهر داخل هالتها. تابع الفلكيون اقتراب مذنب من الشمس لمدة 11 دقيقة وحللوا طيف أشعته للتعرف على مكوناته ومعرفة ما يحصل لها داخل الشمس.
- بطارية المستقبل جزء لا يتجزأ من الجهاز. بهدف تخفيض وزن الأجهزة، خاصة تلك التي يحملها الجنود، تجري ابحاث لجعل قطبي البطارية مجرد طلاء مكون من النيكل أو الليثيوم على سطح الجهاز، بحيث يمكن إعادة شحنه.
- خطوة نحو تفادي السكري (2): جرى تحديد جزيئين يتحكمان في عملية تصنيع السكر في الكبد، وإذا أمكن تنشيطهما فقد ننجح في معالجة السكري من النوع الثاني، الذي يصيب البالغين. علما أن السكري يستشري في بلادنا وبين سكان دول الجزيرة العربية، بتكاليف مادية ومعنوية باهظة.
- بندقية ليزرية لقتل البعوض. تنتجها شركة أمريكية وتحتوي على برمجية حاسوبية قادرة على تمييز البعوض من بين الحشرات الأخرى وتوجيه أشعة نحوه لقتله فورا.
- أحيل المكوك الفضائي الأمريكي دسكفري (الاكتشاف) على التقاعد بعد أن قام بتسع وثلاثين مهمة في الفضاء، ودار حول الأرض 5830 مرة.
- خلايا كهرشمسية نانوية. تواصل تقنية النانو إدهاشنا. ومن أحدث تطبيقاتها خلايا نانوية ابتكرت في جامعة جنوب كليفورنيا. قطر الخلية 4 نانومترات أي أنه يمكن صف 250 مليون خلية منها في 1مم. ويمكن طباعتها على سطوح بلاستيكية بطريقة مماثلة لطباعة الكلمات على سطح الصحيفة.
- الاستماع للبكتيريا: ابتكر الفيزيائي اندري لوتش من جامعة ميونخ الألمانية سماعة نانوية تلتقط أصواتا تبثها البكتيريا والفيروسات أثناء حركتها وقيامها بأنشطتها الحيوية المتنوعة.
- بصمة البشر على الماء العذب: ابتكر باحثان في جامعة Twente الهولندية مؤشرا أطلقا عليه اسم "بصمة البشر على الماء العذب في العالم". وانتجا خريطة تظهر نتائج إحصاءات المياه خلال السنوات العشر الأخيرة. تحسب البصمة بقسمة كمية الماء الملوث أو المستهلك خلال سنة على مساحة البلد. وكما هو متوقع، فإن أكبر قيمة للبصمة هي في أمريكا الشمالية وأوربا والهند والصين. من الأراقام التي تعطيها الدراسة:. متوسط بصمة الأمريكي 2842م³/سنة. 92% من الماء العذب في العالم تستهلكه الزراعة.
- طلاء المعلبات من الداخل قد يسبب السمنة والسكري . تطلى المعلبات بمادة تدعى بسفينول إي (BPA). وتشير دراستان صينية واسبانية إلى أن هذه المادة تثبط انتاج خلايا البنكرياس للأنسولين.
- حددت الجينات المسؤولة عن وراثة أمراض القلب والشرايين من الأب للأبناء. وتبين أن موقعها على الجين الذكري ص أو (واي). وهذا قد يفسر إصابة الرجال بهذه الأمراض أكثر من النساء.
- كشف أساسي: بعد أن نشأت الحياة على الأرض، كيف تطورت الخلايا المنفردة لتتعاون مع الخلايا الأخرى ثم لينشأ منها كائنات عديدة الخلايا: هذا ما حققه باحثون في جامعة منسوتا الأمريكية في تجربة على خلايا الخميرة التي تحولت إلى الحياة الجماعية خلال شهرين من بدء التجربة.
- ساتل لتنظيف الفضاء: يوجد في الفضاء 22000 جسم كبير (ساتل معطل، طابق من صاروخ لإطلاق السوتل...) عدا عن ملايين الفتات المتناثر. هذه الفضلات خطرة وقد تدمر السواتل الحالية والمستقبلية. وقد أعلن باحثون سويسريون في لوزان عن خطة لاطلاق سواتل لتنظيف الفضاء. يوجه الساتل نحو الحطام الكبير. فيحتضنه ثم يعود معه إلى جو الأرض ليتحطّما ويتناثرا معا.
- الحمام يحسِن العدّ: قبل 14 سنة تبين من تجربة أجريت على قرود المكاك أنها تدرك قيمة العدد. تضمنت التجربة النقر بالترتيب على مجموعات تحتوي على قطع عددها من 1 إلى 9. ومؤخرا كرر دميان سكارف من جامعة دوتاغو في نيوزيلندة التجربة على الحمام وحصل على نتائج مشابهة (S.V -4/2012).
- لماذا يفتقر عطارد للمجال المغناطيسي؟ يقترح د. هاينر من جامعة بْرُنسفك الألمانية أن السبب هو رياح شمسية قوية يتعرض لها هذا الكوكب الأقرب للشمس. تتألف هذه الرياح من طوفان من الجسيمات المشحونة، وهي تخترق الكوكب لتبلغ قلبه المعدني، وتلغي مغناطيسيته. (S.V-4/2012).
- مذنّب يغوص في الشمس: أول مرة نشاهد فيها مذنبا ينجذب نحو الشمس، لينصهر داخل هالتها. تابع الفلكيون اقتراب مذنب من الشمس لمدة 11 دقيقة وحللوا طيف أشعته للتعرف على مكوناته ومعرفة ما يحصل لها داخل الشمس.
- بطارية المستقبل جزء لا يتجزأ من الجهاز. بهدف تخفيض وزن الأجهزة، خاصة تلك التي يحملها الجنود، تجري ابحاث لجعل قطبي البطارية مجرد طلاء مكون من النيكل أو الليثيوم على سطح الجهاز، بحيث يمكن إعادة شحنه.
- خطوة نحو تفادي السكري (2): جرى تحديد جزيئين يتحكمان في عملية تصنيع السكر في الكبد، وإذا أمكن تنشيطهما فقد ننجح في معالجة السكري من النوع الثاني، الذي يصيب البالغين. علما أن السكري يستشري في بلادنا وبين سكان دول الجزيرة العربية، بتكاليف مادية ومعنوية باهظة.
- بندقية ليزرية لقتل البعوض. تنتجها شركة أمريكية وتحتوي على برمجية حاسوبية قادرة على تمييز البعوض من بين الحشرات الأخرى وتوجيه أشعة نحوه لقتله فورا.
- أحيل المكوك الفضائي الأمريكي دسكفري (الاكتشاف) على التقاعد بعد أن قام بتسع وثلاثين مهمة في الفضاء، ودار حول الأرض 5830 مرة.
- خلايا كهرشمسية نانوية. تواصل تقنية النانو إدهاشنا. ومن أحدث تطبيقاتها خلايا نانوية ابتكرت في جامعة جنوب كليفورنيا. قطر الخلية 4 نانومترات أي أنه يمكن صف 250 مليون خلية منها في 1مم. ويمكن طباعتها على سطوح بلاستيكية بطريقة مماثلة لطباعة الكلمات على سطح الصحيفة.
- الاستماع للبكتيريا: ابتكر الفيزيائي اندري لوتش من جامعة ميونخ الألمانية سماعة نانوية تلتقط أصواتا تبثها البكتيريا والفيروسات أثناء حركتها وقيامها بأنشطتها الحيوية المتنوعة.
- بصمة البشر على الماء العذب: ابتكر باحثان في جامعة Twente الهولندية مؤشرا أطلقا عليه اسم "بصمة البشر على الماء العذب في العالم". وانتجا خريطة تظهر نتائج إحصاءات المياه خلال السنوات العشر الأخيرة. تحسب البصمة بقسمة كمية الماء الملوث أو المستهلك خلال سنة على مساحة البلد. وكما هو متوقع، فإن أكبر قيمة للبصمة هي في أمريكا الشمالية وأوربا والهند والصين. من الأراقام التي تعطيها الدراسة:. متوسط بصمة الأمريكي 2842م³/سنة. 92% من الماء العذب في العالم تستهلكه الزراعة.
- طلاء المعلبات من الداخل قد يسبب السمنة والسكري . تطلى المعلبات بمادة تدعى بسفينول إي (BPA). وتشير دراستان صينية واسبانية إلى أن هذه المادة تثبط انتاج خلايا البنكرياس للأنسولين.
- حددت الجينات المسؤولة عن وراثة أمراض القلب والشرايين من الأب للأبناء. وتبين أن موقعها على الجين الذكري ص أو (واي). وهذا قد يفسر إصابة الرجال بهذه الأمراض أكثر من النساء.
- كشف أساسي: بعد أن نشأت الحياة على الأرض، كيف تطورت الخلايا المنفردة لتتعاون مع الخلايا الأخرى ثم لينشأ منها كائنات عديدة الخلايا: هذا ما حققه باحثون في جامعة منسوتا الأمريكية في تجربة على خلايا الخميرة التي تحولت إلى الحياة الجماعية خلال شهرين من بدء التجربة.
- ساتل لتنظيف الفضاء: يوجد في الفضاء 22000 جسم كبير (ساتل معطل، طابق من صاروخ لإطلاق السوتل...) عدا عن ملايين الفتات المتناثر. هذه الفضلات خطرة وقد تدمر السواتل الحالية والمستقبلية. وقد أعلن باحثون سويسريون في لوزان عن خطة لاطلاق سواتل لتنظيف الفضاء. يوجه الساتل نحو الحطام الكبير. فيحتضنه ثم يعود معه إلى جو الأرض ليتحطّما ويتناثرا معا.
قاموس التكنولوجيا (1)الفِلكْرو – النشّاب
م. سائد مدانات
لعلك، عزيزي القارئ لم تسمع بهذا المصطلح، الفلكرو Velcro، ولنسمّه بالعربية النشّاب (أو المشلبك أو العلّيق). (لاحظ أن الفعل "نشب" يعني علق). لكنك بلا شك قد استخدمته لربط حذاء أو سترة أو حقيبة. ويستخدم النشاب خاصة لتثبيت فوط الأطفال الرضع.
فما هو هذا النشاب، وما قصة اختراعه وتطويره؟ هل كانت قصة سهلة أم تطلبت سنوات من الأبحاث والعرق والجهد والمال؟
الاختراعات البسيطة هي الأهم
تحفل منازلنا وأماكن عملنا بعشرات، بل مئات الأدوات والنبائط والأجهزة البسيطة والبالغة الفائدة في الوقت نفسه. ونحن نعتبرها أمورا مسلما بها، وكأنها وجدت منذ الأزل. من ذلك وسائل جمع جزئي القماش أو الملابس معا، كالأزرار والعروة، أو السحّاب، أو الكبّاس أو موضوع مقالنا هذا، النشاب، الذي يعتبره البعض ضمن أفضل عشرين اختراعا في القرن العشرين!.
تقليد الطبيعة
إذا خرجت في نزهة ربيعية – في ربيع بلدنا الذي يدوم أسبوعين، الى مناطق الخلاء أو الغابات، فقد تلاحظ عند عودتك للمنزل بذورا صغيرة شائكة burr عالقة في ملابسك. تثبّت هذه البذور نفسها بما تلامسه من أجسام الحيوانات والبشر، حتى تنتقل من مكان لآخر، فتنتشر وتتكاثر. ومن النباتات التي تعطي مثل هذه البذور نبات من الفصيلة المركّبة يدعى الأرقطيون أو البردُك (burdock).
في أربعينيات القرن الماضي استحوذت هذه البذور الشائكة على اهتمام السويسري جورج دو مسترال، فأمضى نحو عشر سنوات في أبحاث مضنية لتقليد هذه التقنية الطبيعية (يطلق على أسلوب النسخ من الطبيعة في الانجليزية تعبير bionics أو biomimesis .)
في عام 1951 طلب دو مسترال براءة لاختراعه هذا في سويسرا، ومنح البراءة عام 1955. ثم اتفق مع شركة بريطانية في منشِسْتر لانتاج اختراعه على المستوى الصناعي وتسويقه، تحت اسم فِلكرو، وهي كلمة منحوتة من كلمتين فرنسيتين (Velours Crochet أي العلاقة المخملية).
كلّابات وحلقات
بعد أن درس دو مسترال البذور النشّابة أو المشلبكة، توصّل الى تصميمه الذي يهدف الى ربط جزيء الملابس معا: غطى سطح أحد الجزئين بحلقات صغيرة وغطّى سطح الجزء الآخر بكلابات. وعندما يتلامس السطحان، فإنهما يتشابكان معا، وتدخل الكلابات في الحلقات فيحكم الربط. صُنعت الحلقات والكلابات من النايلون والبولستر. وقد توصّل إلى صنع الكلابات بتعريض خيوط النايلون، أثناء خياطتها على سطح القماش، للأشعة تحت الحمراء.
مزايا النشاب
يتميز الفلكرو أو النشاب بأنه سهل الاستخدام، وآمن وسهل الصيانة، ولا تقل فعاليته مع مرور الزمن إلا قليلا. ويمكن اعتبار الصوت الصادر عن فك الطرفين مفيدا ضد محاولات النشل. كما يمكن استخدام النشاب لإزالة الشعر والخيوط عن الملابس. ومن سلبياته أنه قد يتراكم عليه الشعر والغبار، وقد يمتص الرطوبة أو العرق إذا لامس الجلد.
يجدر بالذكر أخيرا أن رواد الفضاء يستخدمون النشاب بفضل سهولة التعامل معه. ومن ذلك أنهم يلعبون الشطرنج برقع وقطع تتشابك معا. إذ نعلم أن حالة انعدام الجاذبية تجعل الأجسام تطفو في هواء المركبة الفضائية إذا لم تثبت بوسيلة أو بأخرى.
لعلك، عزيزي القارئ لم تسمع بهذا المصطلح، الفلكرو Velcro، ولنسمّه بالعربية النشّاب (أو المشلبك أو العلّيق). (لاحظ أن الفعل "نشب" يعني علق). لكنك بلا شك قد استخدمته لربط حذاء أو سترة أو حقيبة. ويستخدم النشاب خاصة لتثبيت فوط الأطفال الرضع.
فما هو هذا النشاب، وما قصة اختراعه وتطويره؟ هل كانت قصة سهلة أم تطلبت سنوات من الأبحاث والعرق والجهد والمال؟
الاختراعات البسيطة هي الأهم
تحفل منازلنا وأماكن عملنا بعشرات، بل مئات الأدوات والنبائط والأجهزة البسيطة والبالغة الفائدة في الوقت نفسه. ونحن نعتبرها أمورا مسلما بها، وكأنها وجدت منذ الأزل. من ذلك وسائل جمع جزئي القماش أو الملابس معا، كالأزرار والعروة، أو السحّاب، أو الكبّاس أو موضوع مقالنا هذا، النشاب، الذي يعتبره البعض ضمن أفضل عشرين اختراعا في القرن العشرين!.
تقليد الطبيعة
إذا خرجت في نزهة ربيعية – في ربيع بلدنا الذي يدوم أسبوعين، الى مناطق الخلاء أو الغابات، فقد تلاحظ عند عودتك للمنزل بذورا صغيرة شائكة burr عالقة في ملابسك. تثبّت هذه البذور نفسها بما تلامسه من أجسام الحيوانات والبشر، حتى تنتقل من مكان لآخر، فتنتشر وتتكاثر. ومن النباتات التي تعطي مثل هذه البذور نبات من الفصيلة المركّبة يدعى الأرقطيون أو البردُك (burdock).
في أربعينيات القرن الماضي استحوذت هذه البذور الشائكة على اهتمام السويسري جورج دو مسترال، فأمضى نحو عشر سنوات في أبحاث مضنية لتقليد هذه التقنية الطبيعية (يطلق على أسلوب النسخ من الطبيعة في الانجليزية تعبير bionics أو biomimesis .)
في عام 1951 طلب دو مسترال براءة لاختراعه هذا في سويسرا، ومنح البراءة عام 1955. ثم اتفق مع شركة بريطانية في منشِسْتر لانتاج اختراعه على المستوى الصناعي وتسويقه، تحت اسم فِلكرو، وهي كلمة منحوتة من كلمتين فرنسيتين (Velours Crochet أي العلاقة المخملية).
كلّابات وحلقات
بعد أن درس دو مسترال البذور النشّابة أو المشلبكة، توصّل الى تصميمه الذي يهدف الى ربط جزيء الملابس معا: غطى سطح أحد الجزئين بحلقات صغيرة وغطّى سطح الجزء الآخر بكلابات. وعندما يتلامس السطحان، فإنهما يتشابكان معا، وتدخل الكلابات في الحلقات فيحكم الربط. صُنعت الحلقات والكلابات من النايلون والبولستر. وقد توصّل إلى صنع الكلابات بتعريض خيوط النايلون، أثناء خياطتها على سطح القماش، للأشعة تحت الحمراء.
مزايا النشاب
يتميز الفلكرو أو النشاب بأنه سهل الاستخدام، وآمن وسهل الصيانة، ولا تقل فعاليته مع مرور الزمن إلا قليلا. ويمكن اعتبار الصوت الصادر عن فك الطرفين مفيدا ضد محاولات النشل. كما يمكن استخدام النشاب لإزالة الشعر والخيوط عن الملابس. ومن سلبياته أنه قد يتراكم عليه الشعر والغبار، وقد يمتص الرطوبة أو العرق إذا لامس الجلد.
يجدر بالذكر أخيرا أن رواد الفضاء يستخدمون النشاب بفضل سهولة التعامل معه. ومن ذلك أنهم يلعبون الشطرنج برقع وقطع تتشابك معا. إذ نعلم أن حالة انعدام الجاذبية تجعل الأجسام تطفو في هواء المركبة الفضائية إذا لم تثبت بوسيلة أو بأخرى.
السبت، 19 مايو 2012
هل يمكن أن تصاب بالحساسية في أي عمر؟
نعم! رغم أن الحساسية تصيب الأطفال عادة. فهي قد تظهر في أي سن، وقد تزداد شدة أو تخف شدتها، أو تختفي وتظهر من جديد في أية لحظة. ومع تقدم العمر تتراجع عادة مظاهر الحساسية الغذائية والجلدية، لكن قد تظهر حساسية تجاه الأدوية أو حبرب اللقاح (غبار الطلع، أي حساسية الربيع.
أحيانا تظهر الحساسية بسبب الإفراط في تناول مواد غذائية معينة مثل المشروبات الغازية والعصائر الملونة، أو الشكولاطه.
وقد يكون لتغيير نمط الحياة تأثير في ذلك. فالمتقاعد الذي يترك المدينة الى الريف، قد يكون حساسا تجاه حبوب لقاح بعض النباتات. كما أن زيادة تلوث الهواء في المدن ومواد التنظيف الكيماوية داخل البيوت ودخان السجائر تمثل أسبابا أخرى مهمة.
أحيانا تظهر الحساسية بسبب الإفراط في تناول مواد غذائية معينة مثل المشروبات الغازية والعصائر الملونة، أو الشكولاطه.
وقد يكون لتغيير نمط الحياة تأثير في ذلك. فالمتقاعد الذي يترك المدينة الى الريف، قد يكون حساسا تجاه حبوب لقاح بعض النباتات. كما أن زيادة تلوث الهواء في المدن ومواد التنظيف الكيماوية داخل البيوت ودخان السجائر تمثل أسبابا أخرى مهمة.
لماذا ينضج الطعام بسرعة في طنجرة الضغط؟
لأن الماء تحت الضغط يغلي على درجة أعلى، ولأن البخار تحت الضغط يتخلل أجزاء الطعام بشكل أفضل ويعطيه حرارة أكثر.
نعلم أن الماء يغلي على درجة مئة سلسيوس عند سطح البحر وعلى درجة أقل من مئة في المناطق الجبلية العالية، مثل عمان. ومهما واصلت التسخين فلن يسخن أكثر من ذلك، وهذا يطيل الوقت اللازم لنضج الطعام.
لكن طنجرة الضغط أو طنجرة البخار قد تصل درجة حرارتها إلى 120 سلسيوس، والبخار الساخن المضغوط ينضج الطعام أسرع.
ابتكر هذه الفكرة الفرنسي ببان عام 1679، لكنها لم تنتشر وتدخل مطابخ العالم إلا مع طنجرة الضغط من انتاج برستو عام 1939. وهي تقلل من وقت الطبخ ومن الطاقة المستهلكة وتحافظ على فيتامينات الطعام ونكهته، لكن من سلبياتها أنها غالية الثمن، وقد يتلف صمام تسريب البخار فيها إذا لم تكن الصيانة جيدة.
نعلم أن الماء يغلي على درجة مئة سلسيوس عند سطح البحر وعلى درجة أقل من مئة في المناطق الجبلية العالية، مثل عمان. ومهما واصلت التسخين فلن يسخن أكثر من ذلك، وهذا يطيل الوقت اللازم لنضج الطعام.
لكن طنجرة الضغط أو طنجرة البخار قد تصل درجة حرارتها إلى 120 سلسيوس، والبخار الساخن المضغوط ينضج الطعام أسرع.
ابتكر هذه الفكرة الفرنسي ببان عام 1679، لكنها لم تنتشر وتدخل مطابخ العالم إلا مع طنجرة الضغط من انتاج برستو عام 1939. وهي تقلل من وقت الطبخ ومن الطاقة المستهلكة وتحافظ على فيتامينات الطعام ونكهته، لكن من سلبياتها أنها غالية الثمن، وقد يتلف صمام تسريب البخار فيها إذا لم تكن الصيانة جيدة.
جبس: نظام التوضيع العالمي (GPS)
القاموس العلمي
م.سائد مدانات
قبل ايام، توجهتُ مع زملاء لأداء واجب العزاء في إحدى قرى البلقاء. لم يكن أي منا يعرف الطريق جيدا، وبالطبع فإن لوحات الاتجاهات على الطرق لا تفيد كثيرا. لكن المهمة كانت سهلة عندما اتبع السائق تعليمات تصدر عن هاتف خلوي يحمله زميل مساح: خذ أول طريق إلى اليمين؛ واصل للأمام مسافة 2 كم.. الخ.
إنه نظام "جي بي إس"، أو "جبس"، الذي يوجهك بدقة لتصل الى هدفك في أي مكان في العالم. فما هو هذا النظام المعجز؟
جبس: Global Positioning System (GPS) هو نظام لتحديد الموقع وللملاحة، يوفر معلومات عن الموقع وعن التوقيت لمن يملك المستقبِل (جهاز الاستقبال) الخاص بالنظام، مهما كان موقعه على الأرض أو في الجو، بشرط تلقي إشارات مباشرة من أربعة سواتل (أقمار صناعية) على الأقل.
لمحة تاريخية
عندما أطلق السوفيات ساتلهم الأول سبوتنِك، إلى الفضاء عام 1957، أخذ فيزيائيان أمريكيان على عاتقهما مهمة التقاط الإشارات التي يبثها الساتل؛ وبفضل هذه الإشارات حددا مداره بدقة اعتمادا على ما يُعرف بظاهرة دوبْلر؛ واستخدما لهذا الغرض الحاسوب الضخم " يُنيفاك". فوجىء السوفيات بالمعلومات التي أعلنتها أمريكا عن مدار ساتلهم، إذ أنهم أنفسهم كانوا عاجزين عن حساب هذا المدار بدقة.
ثم سعى العالمان إلى حل المشكلة العكسية: تحديد موضعك أو موقعك على الأرض إذا علمت مدار الساتل بدقة. أثمرت هذه الأبحاث عام 1960 في ولادة نظام أطلق عليه اسم ترانزيت Transit، وهو أول نظام للملاحة وتحديد الموقع، اعتمادا على خمسة سواتل.
قُدّر أن تطوير هذه الأنظمة يحتاج مليارات الدولارات؛ ولم يخصص الكنغرس الأمريكي الأموال اللازمة إلاّ بهدف توفير الدقة لنظام الردع النووي، أثناء الحرب الباردة مع الاتحاد السوفياتي.
ظهرت فكرة النظام عام 1967، لأغراض عسكرية. وولد المشروع نفسه في البنتاغون عام 1973 وأطلق عليه اسم نافستار. وتطلب تطوير نظام التوقيت على السواتل. وتحقق ذلك عام 1974 عندما أطلق أول ساتل يحمل ساعة توقيت ذرية.
في عام 1983 أسقط السوفيات طائرة ركاب كورية، لأنها "ضلّت" الطريق وحلقت فوق منطقة محظورة، فأصدر الرئيس الأمريكي قرارا بتزويد الجهات المدنية بنظام تحديد المواقع بعد تطويره . ثم أطلق 24 ساتلا للنظام خلال الفترة 89-1994.
في البداية حُصر استخدام الإشارات الدقيقة بالعسكريين، وأدخلت تشويهات مقصودة على الإشارات المتاحة للمدنيين. لكن الرئيس كلِنتون ألغى هذا التمييز في أول أيار عام 2000، فتحسنت دقة تحديد الموقع المتاحة للمدنيين من 100م إلى 20م. علما أن الجيش الأمريكي قادر على وقف هذه الخدمة عن أية جهة في أية لحظة.
وقد تبنّى الاتحاد الأوروبي إنشاء نظام مشابه أطلق عليه اسم غليليو، سيكون جاهزا عام 2014؛ وأنشأ الروس أيضا نظامهم "غلوناس" لتعيين المواضع؛ وبالمثل فيما يتعلق بالصين والهند واليابان.
مبدأ عمل جبس
يحسب مستقبِل جبس (أي الجهاز الذي يستقبل إشارات هذا النظام) موضعه بدقة عن طريق التوقيت الدقيق للإشارات التي تطلقها السواتل. يبثّ كل ساتل باستمرار معلومات عن زمن إطلاق الإشاراة، وعن موقع الساتل في تلك اللحظة.
عندئذ يَحسب المستقبِل الزمن الذي استغرقته كل إشارة حتى وصلته، ويحسب بُعدَ كلّ ساتل عنه. وبناء على مبادىء التثليث المساحي، يحدد المستقبل موقعه، ويعرض هذا الموضع على خريطة تظهر على الشاشة، أو على شكل إحداثيات جغرافية (خط طول وخط عرض) أو إحداثيات تربيعية حسب نظام إحداثيات معين. يلزم عادة توافر اتصال مع أربعة سواتل من أجل حساب الموضع. لكن يمكن الاكتفاء بثلاثة سواتل إذا توافرت معلومات أخرى مخزنة في الجهاز المستقبل، مثل ارتفاعه عن سطح البحر.
فوائد جبس
لن يمضي وقت طويل قبل أن يصبح هذا النظام جزءا لا يتجزأ من كل سيارة، ومن كل هاتف خلوي. يفيد جبس في تحديد الموضع المطلق، والحركة النسبية، والزمن الدقيق. وبإمكان الدفاع المدني والشرطة أن يحددوا موقع أي شخص يرسل رسالة استغاثة بواسطة الخلوي بفضل نظام جبس.
كما يمكن لعلماء الطيور والحيوان أن يتابعوا حركة طير أو حيوان إذا ثبتوا على جسمه جهاز تحديد الموقع بواسطة جبس. وبالمثل فيما يتعلق بمتابعة المسنين المصابين بألزهايمر، حتى نعثر عليهم إذا ضلوا طريقهم.
وأخيرا لا شك أن نظام جبس يقدم خدمة لا تقدر بثمن في مجال الملاحة الجوية والبحرية والبرية، وأيضا للمساحة الطبغرافية والعقارية على السواء.
م.سائد مدانات
قبل ايام، توجهتُ مع زملاء لأداء واجب العزاء في إحدى قرى البلقاء. لم يكن أي منا يعرف الطريق جيدا، وبالطبع فإن لوحات الاتجاهات على الطرق لا تفيد كثيرا. لكن المهمة كانت سهلة عندما اتبع السائق تعليمات تصدر عن هاتف خلوي يحمله زميل مساح: خذ أول طريق إلى اليمين؛ واصل للأمام مسافة 2 كم.. الخ.
إنه نظام "جي بي إس"، أو "جبس"، الذي يوجهك بدقة لتصل الى هدفك في أي مكان في العالم. فما هو هذا النظام المعجز؟
جبس: Global Positioning System (GPS) هو نظام لتحديد الموقع وللملاحة، يوفر معلومات عن الموقع وعن التوقيت لمن يملك المستقبِل (جهاز الاستقبال) الخاص بالنظام، مهما كان موقعه على الأرض أو في الجو، بشرط تلقي إشارات مباشرة من أربعة سواتل (أقمار صناعية) على الأقل.
لمحة تاريخية
عندما أطلق السوفيات ساتلهم الأول سبوتنِك، إلى الفضاء عام 1957، أخذ فيزيائيان أمريكيان على عاتقهما مهمة التقاط الإشارات التي يبثها الساتل؛ وبفضل هذه الإشارات حددا مداره بدقة اعتمادا على ما يُعرف بظاهرة دوبْلر؛ واستخدما لهذا الغرض الحاسوب الضخم " يُنيفاك". فوجىء السوفيات بالمعلومات التي أعلنتها أمريكا عن مدار ساتلهم، إذ أنهم أنفسهم كانوا عاجزين عن حساب هذا المدار بدقة.
ثم سعى العالمان إلى حل المشكلة العكسية: تحديد موضعك أو موقعك على الأرض إذا علمت مدار الساتل بدقة. أثمرت هذه الأبحاث عام 1960 في ولادة نظام أطلق عليه اسم ترانزيت Transit، وهو أول نظام للملاحة وتحديد الموقع، اعتمادا على خمسة سواتل.
قُدّر أن تطوير هذه الأنظمة يحتاج مليارات الدولارات؛ ولم يخصص الكنغرس الأمريكي الأموال اللازمة إلاّ بهدف توفير الدقة لنظام الردع النووي، أثناء الحرب الباردة مع الاتحاد السوفياتي.
ظهرت فكرة النظام عام 1967، لأغراض عسكرية. وولد المشروع نفسه في البنتاغون عام 1973 وأطلق عليه اسم نافستار. وتطلب تطوير نظام التوقيت على السواتل. وتحقق ذلك عام 1974 عندما أطلق أول ساتل يحمل ساعة توقيت ذرية.
في عام 1983 أسقط السوفيات طائرة ركاب كورية، لأنها "ضلّت" الطريق وحلقت فوق منطقة محظورة، فأصدر الرئيس الأمريكي قرارا بتزويد الجهات المدنية بنظام تحديد المواقع بعد تطويره . ثم أطلق 24 ساتلا للنظام خلال الفترة 89-1994.
في البداية حُصر استخدام الإشارات الدقيقة بالعسكريين، وأدخلت تشويهات مقصودة على الإشارات المتاحة للمدنيين. لكن الرئيس كلِنتون ألغى هذا التمييز في أول أيار عام 2000، فتحسنت دقة تحديد الموقع المتاحة للمدنيين من 100م إلى 20م. علما أن الجيش الأمريكي قادر على وقف هذه الخدمة عن أية جهة في أية لحظة.
وقد تبنّى الاتحاد الأوروبي إنشاء نظام مشابه أطلق عليه اسم غليليو، سيكون جاهزا عام 2014؛ وأنشأ الروس أيضا نظامهم "غلوناس" لتعيين المواضع؛ وبالمثل فيما يتعلق بالصين والهند واليابان.
مبدأ عمل جبس
يحسب مستقبِل جبس (أي الجهاز الذي يستقبل إشارات هذا النظام) موضعه بدقة عن طريق التوقيت الدقيق للإشارات التي تطلقها السواتل. يبثّ كل ساتل باستمرار معلومات عن زمن إطلاق الإشاراة، وعن موقع الساتل في تلك اللحظة.
عندئذ يَحسب المستقبِل الزمن الذي استغرقته كل إشارة حتى وصلته، ويحسب بُعدَ كلّ ساتل عنه. وبناء على مبادىء التثليث المساحي، يحدد المستقبل موقعه، ويعرض هذا الموضع على خريطة تظهر على الشاشة، أو على شكل إحداثيات جغرافية (خط طول وخط عرض) أو إحداثيات تربيعية حسب نظام إحداثيات معين. يلزم عادة توافر اتصال مع أربعة سواتل من أجل حساب الموضع. لكن يمكن الاكتفاء بثلاثة سواتل إذا توافرت معلومات أخرى مخزنة في الجهاز المستقبل، مثل ارتفاعه عن سطح البحر.
فوائد جبس
لن يمضي وقت طويل قبل أن يصبح هذا النظام جزءا لا يتجزأ من كل سيارة، ومن كل هاتف خلوي. يفيد جبس في تحديد الموضع المطلق، والحركة النسبية، والزمن الدقيق. وبإمكان الدفاع المدني والشرطة أن يحددوا موقع أي شخص يرسل رسالة استغاثة بواسطة الخلوي بفضل نظام جبس.
كما يمكن لعلماء الطيور والحيوان أن يتابعوا حركة طير أو حيوان إذا ثبتوا على جسمه جهاز تحديد الموقع بواسطة جبس. وبالمثل فيما يتعلق بمتابعة المسنين المصابين بألزهايمر، حتى نعثر عليهم إذا ضلوا طريقهم.
وأخيرا لا شك أن نظام جبس يقدم خدمة لا تقدر بثمن في مجال الملاحة الجوية والبحرية والبرية، وأيضا للمساحة الطبغرافية والعقارية على السواء.
الاثنين، 14 مايو 2012
كيف يفكر لاعبا الشطرنج : الهاوي والمحترف
هل يمكن أن يختلف موقع النشاط داخل الدماغ، وبالتالي نوعية التفكير، بين لاعب محترف وآخر هاو عندما يلعبان الشطرنج؟
انكبّ على دراسة هذا الموضوع خمسة باحثين المان من جامعة كنستانس، واستخدموا طريقة التصوير المغنطيسي للدماغ، حيث قارنوا النشاط الدماغي لعشرين لاعبا، محترفين وهواة ذوي مستوى عال، ويلعب كل منهم الشطرنج منذ أكثر من عشر سنوات. جرت الدراسة على اللاعبين أثناء مواجهتهم الحاسوب. وكان دماغ كل منهم يمشط أو يصور مغنطيسيا خلال الثواني الخمس التالية لحركة الخصم (الحاسوب). ثم رسمت خريطة لنشاط الدماغ ضمن طيف الموجات غاما ( بتردد 20-40 ذبذبة في الثانية).
كشفت الدراسة عن أن نشاط الفص الصدغي الأوسط، المسؤول عن ترميز وتحليل المعلومات الجديدة، كان أشد وأوضح لدى اللاعبين الهواة، في حين تركز النشاط الذهني لدى المحترفين في القشرة الجدارية والأمامية (الجبهية) المسؤولة عن الذاكرة القديمة العهد.
تدل هذه النتائج على أن الفرق بين هواة الشطرنج ذوي المستوى العالي، والمحترفين – الأساتذة الكبار – لا يقتصر على مدى معرفة كل منهم في نظرية الشطرنج، وإنما يشمل أيضا كيفية تنظيم هذه المعرفة في الدماغ وكيفية الرجوع اليها. فالهاوي يحلل كل حركة لخصمه وكأنها حركة جديدة غير متوقعة، بينما يستعين المحترف الاستاذ بذاكرته التي تحتوي على مئات الآلاف من الحركات المخزنة على مدى أكثر من عشر سنوات من التدريب المكثف.
انكبّ على دراسة هذا الموضوع خمسة باحثين المان من جامعة كنستانس، واستخدموا طريقة التصوير المغنطيسي للدماغ، حيث قارنوا النشاط الدماغي لعشرين لاعبا، محترفين وهواة ذوي مستوى عال، ويلعب كل منهم الشطرنج منذ أكثر من عشر سنوات. جرت الدراسة على اللاعبين أثناء مواجهتهم الحاسوب. وكان دماغ كل منهم يمشط أو يصور مغنطيسيا خلال الثواني الخمس التالية لحركة الخصم (الحاسوب). ثم رسمت خريطة لنشاط الدماغ ضمن طيف الموجات غاما ( بتردد 20-40 ذبذبة في الثانية).
كشفت الدراسة عن أن نشاط الفص الصدغي الأوسط، المسؤول عن ترميز وتحليل المعلومات الجديدة، كان أشد وأوضح لدى اللاعبين الهواة، في حين تركز النشاط الذهني لدى المحترفين في القشرة الجدارية والأمامية (الجبهية) المسؤولة عن الذاكرة القديمة العهد.
تدل هذه النتائج على أن الفرق بين هواة الشطرنج ذوي المستوى العالي، والمحترفين – الأساتذة الكبار – لا يقتصر على مدى معرفة كل منهم في نظرية الشطرنج، وإنما يشمل أيضا كيفية تنظيم هذه المعرفة في الدماغ وكيفية الرجوع اليها. فالهاوي يحلل كل حركة لخصمه وكأنها حركة جديدة غير متوقعة، بينما يستعين المحترف الاستاذ بذاكرته التي تحتوي على مئات الآلاف من الحركات المخزنة على مدى أكثر من عشر سنوات من التدريب المكثف.
الثلاثاء، 8 مايو 2012
الفصل الثالث، التكنولوجيا، المجلد الثالث: العلوم الأساسية والتكنولوجيا، حصاد القرن
مقتطفات من كتاب
حصاد القرن
المنجزات العلمية والإنسانية في القرن العشرين
العرب اليوم 4/5/ 2012
المحرر العلمي
تحقق هذا العمل الموسوعي بفضل دعم سخي من مؤسسة عبد الحميد شومان. وقد صدر المجلد الثالث عام 2011. عن المؤسسة العربية للدراسات والنشر. وتوزعه في الأردن دار الفارس للنشر والتوزيع.
شارك في إعداد مادة المجلد الثالث اثنا عشر مختصا من أساتذتنا الأفاضل. وكان التحرير والمراجعة والاشراف للأستاذ الدكتور همام غصيب.
هذا المشروع، بمجلداته الثلاثة، موجه للقارىء العام أو المثقف غير المتخصص وهو يهدف الى التوعية الجماهيرية. كما أنه منجم أفكار للشباب والناشئة كما يقول أ.د. فهمي جدعان في تمهيده.
وقد اخترنا لك، عزيزي القارىء، الفصل الثالث من المجلد الثالث، بعنوان التكنولوجيا، وهو بقلم أ.د. منير نايفة. وقد كتبه بالانجليزية، وترجمه الى العربية أ.د. وهيب الناصر، وم. حيدر المومني. يقع الفصل في 24 صفحة، نستعرضها لك في ما يعادل صفحتين أو ثلاثا فيما يأتي، مدركين أن هذا لا يغني بأية حال عن قراءة النص الأصلي.
يستعرض الفصل الثالث مختلف جوانب التطور التكنولوجي الذي أنجز خلال القرن العشرين؛ ونعرضها لك فيما يأتي:
أولا: تكنولوجيا الموارد
الكهرباء: غدت الطاقة الكهربائية القوة المحركة للعالم الحديث في الصناعة والاتصالات والمنازل والمستشفيات.
الطاقة والإنارة: كان الفحم النباتي أو الحجري مصدر الطاقة شبه الوحيد حتى ظهر النفط مع بداية القرن العشرين ليصبح مصدر الطاقة الأساسي. ثم ظهرت المفاعلات النووية المولدة للكهرباء. وفي النصف الثاني من القرن تزايدت أبحاث الطاقة المتجددة مثل الكهرشمسية والريحية. وابتكرت لمبات إضاءة عالية الكفاءة لتحل محل اللمبات المتوهجة التي اخترعها أديسون في أواخر القرن التاسع عشر.
النقل: حلت السيارة محل العربة والحصان وأصبحت السيارة الخاصة من مستلزمات كل عائلة. ثم اخترعت الطائرة فاختصرت المسافات وقربت بين الشعوب. وشهد العقدان الأخيران تطوير القطارات فائقة السرعة واستخدامها في عدو دول.
ثانيا: تكنولوجيا الخدمات:
تطورت المعلوماتية والإلكترونيات والحواسيب ووسائل الاتصال كالإذاعة والتلفزة سواء بالبث المباشر أو عبر الكبول أو الأقمار الصناعية.
الغذاء والصحة: إمدادات المياه. ُطورت تقنيات كلورة المياه ومدت الشبكات لتزود المنازل بمياه الشرب. وزادت المكننة، أي استخدام الآلات مثل الجرارات، من فاعلية الانتاج وجودة المنتجات الزراعية. وساهم اختراع الثلاجة في حفظ الطعام في المنازل وأثناء نقله. وتحققت انجازات مذهلة في التشخيص الطبي والمواد الصيدلانية والأجهزة الطبية، ما رفع متوسط العمر المتوقع من 47 سنة عام 1900 الى 77 سنة عام 2000.
ثالثا: تكنولوجيا المواد عالية الأداء:
ابتكرت آلاف المواد غير الموجودة في الطبيعة. مثل المطاط الصناعي وألياف الكربون، والسبائك المعدنية المتنوعة والمواد المولفة، حيث تعزز مادة بجسيمات أو ألياف أو صفائح من مادة أخرى، مثل الزجاج الليفي. وطورت رقائق الحاسوب والألياف الضوئية والمواد شبه الموصلة.
أوجه التقدم الحديثة:
عام 1965 تنبأ غوردن مور أن عدد الترانزستورات على رقاقة الحاسوب سيتضاعف كل عام. وقد تحقق ذلك إلى حد كبير. فزادت سرعة الحواسيب وصغر حجمها وانخفضت تكاليف صنعها وزادت موثوقيتها.
الأدوات الرقمية: الساعات الرقمية والحواسيب المحمولة والألعاب الإلكترونية وتسجيلات الفيديو والموسيقى هي بعض مجالات استخدام المعالِجات الدقيقة الرقمية.
أمن الحاسوب: مع اتساع نطاق استخدام الحاسوب والانترنت، ظهرت اختراقات للخصوصية وأعمال تخريب وتطفّل، ما فرضَ السعي لمكافحة هذه الأفعال.
الرؤية الحاسوبية: ُتعد فرعا من الذكاء الاصطناعي، وتهدف إلى تزويد الحاسوب بما يشبه حاسة الإبصار لدى الإنسان. ولهذه التقنية تطبيقات مهمة مثل الأتمتة والروابيط والطب الحيوي.
نظام الموقع الجغرافي، جبس GPS ونظام المعلومات الجغرافي، نمج GIS: حقق هذان النظامان تطورا كبيرا في مجال المساحة وتطبيقاتها في الاتصالات والملاحة وإدارة الموارد الطبيعية.
تكنولوجيا الفراغ: وهي ضرورية لتقنيات متقدمة مثل أشباه الموصلات وأبحاث الفضاء والفيزياء.
تكنولوجيا الإطارات: استخدمت حشوات نانوية وألياف تسليح لزيادة الفاعلية وتخفيض الكلفة.
الالكترونيات الطبية: طورت عدة تقنيات في التشخيص الطبي مثل الرنين المغنطيسي والأمواج الصوتية والنظائر المشعة والتصوير المحوري المحوسب والتصوير المقطعي، إضافة إلى العلاج بالأشعة أو بالحرارة.
الجينوميات: تم رسم الخريطة الجينية للانسان ولعدة كائنات حية.
رقع الدواء الجلدية: طورت وسائل إعطاء الدواء بواسطة رقع تلصق على الجلد.
العظام الاصطناعية: تؤخذ من المرجان ومن مواد مصنعة.
التحكم بالخصوبة: طورت وسائل للحد من النسل وطبقت في عدة دول. (وأيضا وسائل معالجة العقم مثل تقنية أطفال الأنابيب).
الاستنساخ: وسيلة تكاثر غير جنسي. وقد استنسخت النعجة دولي ثم عدة أنواع من الحيوانات، لكن الأفراد المستنسخة تعاني عادة من اختلالات وتلف في الدماغ.
معالجة الغذاء، والتغليف.
منتجات العناية بالبشرة.
تخزين الطاقة والمواسِعات. طورت مواسعات تفوق البطاريات في قدرتها التخزينية.
إنارة الحالة الصلبة. يعتبر اختراع الثنائي الباعث للضوء، اللد LED ، في الستينيات، وسيلة مبتكرة للإنارة، دون فقدان الطاقة على شكل حرارة. وقد وجد اللد تطبيقات متنوعة، في شاشات العرض مثلا.
حصاد القرن
المنجزات العلمية والإنسانية في القرن العشرين
العرب اليوم 4/5/ 2012
المحرر العلمي
تحقق هذا العمل الموسوعي بفضل دعم سخي من مؤسسة عبد الحميد شومان. وقد صدر المجلد الثالث عام 2011. عن المؤسسة العربية للدراسات والنشر. وتوزعه في الأردن دار الفارس للنشر والتوزيع.
شارك في إعداد مادة المجلد الثالث اثنا عشر مختصا من أساتذتنا الأفاضل. وكان التحرير والمراجعة والاشراف للأستاذ الدكتور همام غصيب.
هذا المشروع، بمجلداته الثلاثة، موجه للقارىء العام أو المثقف غير المتخصص وهو يهدف الى التوعية الجماهيرية. كما أنه منجم أفكار للشباب والناشئة كما يقول أ.د. فهمي جدعان في تمهيده.
وقد اخترنا لك، عزيزي القارىء، الفصل الثالث من المجلد الثالث، بعنوان التكنولوجيا، وهو بقلم أ.د. منير نايفة. وقد كتبه بالانجليزية، وترجمه الى العربية أ.د. وهيب الناصر، وم. حيدر المومني. يقع الفصل في 24 صفحة، نستعرضها لك في ما يعادل صفحتين أو ثلاثا فيما يأتي، مدركين أن هذا لا يغني بأية حال عن قراءة النص الأصلي.
يستعرض الفصل الثالث مختلف جوانب التطور التكنولوجي الذي أنجز خلال القرن العشرين؛ ونعرضها لك فيما يأتي:
أولا: تكنولوجيا الموارد
الكهرباء: غدت الطاقة الكهربائية القوة المحركة للعالم الحديث في الصناعة والاتصالات والمنازل والمستشفيات.
الطاقة والإنارة: كان الفحم النباتي أو الحجري مصدر الطاقة شبه الوحيد حتى ظهر النفط مع بداية القرن العشرين ليصبح مصدر الطاقة الأساسي. ثم ظهرت المفاعلات النووية المولدة للكهرباء. وفي النصف الثاني من القرن تزايدت أبحاث الطاقة المتجددة مثل الكهرشمسية والريحية. وابتكرت لمبات إضاءة عالية الكفاءة لتحل محل اللمبات المتوهجة التي اخترعها أديسون في أواخر القرن التاسع عشر.
النقل: حلت السيارة محل العربة والحصان وأصبحت السيارة الخاصة من مستلزمات كل عائلة. ثم اخترعت الطائرة فاختصرت المسافات وقربت بين الشعوب. وشهد العقدان الأخيران تطوير القطارات فائقة السرعة واستخدامها في عدو دول.
ثانيا: تكنولوجيا الخدمات:
تطورت المعلوماتية والإلكترونيات والحواسيب ووسائل الاتصال كالإذاعة والتلفزة سواء بالبث المباشر أو عبر الكبول أو الأقمار الصناعية.
الغذاء والصحة: إمدادات المياه. ُطورت تقنيات كلورة المياه ومدت الشبكات لتزود المنازل بمياه الشرب. وزادت المكننة، أي استخدام الآلات مثل الجرارات، من فاعلية الانتاج وجودة المنتجات الزراعية. وساهم اختراع الثلاجة في حفظ الطعام في المنازل وأثناء نقله. وتحققت انجازات مذهلة في التشخيص الطبي والمواد الصيدلانية والأجهزة الطبية، ما رفع متوسط العمر المتوقع من 47 سنة عام 1900 الى 77 سنة عام 2000.
ثالثا: تكنولوجيا المواد عالية الأداء:
ابتكرت آلاف المواد غير الموجودة في الطبيعة. مثل المطاط الصناعي وألياف الكربون، والسبائك المعدنية المتنوعة والمواد المولفة، حيث تعزز مادة بجسيمات أو ألياف أو صفائح من مادة أخرى، مثل الزجاج الليفي. وطورت رقائق الحاسوب والألياف الضوئية والمواد شبه الموصلة.
أوجه التقدم الحديثة:
عام 1965 تنبأ غوردن مور أن عدد الترانزستورات على رقاقة الحاسوب سيتضاعف كل عام. وقد تحقق ذلك إلى حد كبير. فزادت سرعة الحواسيب وصغر حجمها وانخفضت تكاليف صنعها وزادت موثوقيتها.
الأدوات الرقمية: الساعات الرقمية والحواسيب المحمولة والألعاب الإلكترونية وتسجيلات الفيديو والموسيقى هي بعض مجالات استخدام المعالِجات الدقيقة الرقمية.
أمن الحاسوب: مع اتساع نطاق استخدام الحاسوب والانترنت، ظهرت اختراقات للخصوصية وأعمال تخريب وتطفّل، ما فرضَ السعي لمكافحة هذه الأفعال.
الرؤية الحاسوبية: ُتعد فرعا من الذكاء الاصطناعي، وتهدف إلى تزويد الحاسوب بما يشبه حاسة الإبصار لدى الإنسان. ولهذه التقنية تطبيقات مهمة مثل الأتمتة والروابيط والطب الحيوي.
نظام الموقع الجغرافي، جبس GPS ونظام المعلومات الجغرافي، نمج GIS: حقق هذان النظامان تطورا كبيرا في مجال المساحة وتطبيقاتها في الاتصالات والملاحة وإدارة الموارد الطبيعية.
تكنولوجيا الفراغ: وهي ضرورية لتقنيات متقدمة مثل أشباه الموصلات وأبحاث الفضاء والفيزياء.
تكنولوجيا الإطارات: استخدمت حشوات نانوية وألياف تسليح لزيادة الفاعلية وتخفيض الكلفة.
الالكترونيات الطبية: طورت عدة تقنيات في التشخيص الطبي مثل الرنين المغنطيسي والأمواج الصوتية والنظائر المشعة والتصوير المحوري المحوسب والتصوير المقطعي، إضافة إلى العلاج بالأشعة أو بالحرارة.
الجينوميات: تم رسم الخريطة الجينية للانسان ولعدة كائنات حية.
رقع الدواء الجلدية: طورت وسائل إعطاء الدواء بواسطة رقع تلصق على الجلد.
العظام الاصطناعية: تؤخذ من المرجان ومن مواد مصنعة.
التحكم بالخصوبة: طورت وسائل للحد من النسل وطبقت في عدة دول. (وأيضا وسائل معالجة العقم مثل تقنية أطفال الأنابيب).
الاستنساخ: وسيلة تكاثر غير جنسي. وقد استنسخت النعجة دولي ثم عدة أنواع من الحيوانات، لكن الأفراد المستنسخة تعاني عادة من اختلالات وتلف في الدماغ.
معالجة الغذاء، والتغليف.
منتجات العناية بالبشرة.
تخزين الطاقة والمواسِعات. طورت مواسعات تفوق البطاريات في قدرتها التخزينية.
إنارة الحالة الصلبة. يعتبر اختراع الثنائي الباعث للضوء، اللد LED ، في الستينيات، وسيلة مبتكرة للإنارة، دون فقدان الطاقة على شكل حرارة. وقد وجد اللد تطبيقات متنوعة، في شاشات العرض مثلا.
المسابقة العلمية رقم (2): الإجابات والفائزون
العرب اليوم 4/5/2012
السؤال الأول - ترتبط البكتيريا والفيروسات والفطريات في أذهاننا بالأمراض التي تسببها لنا. لكن بعضها مفيدة أو ضرورية. أذكر 3 فوائد أو استخدامات لكل منها.
من فوائد البكتيريا
1. معالجة المياه العادمة، وتحليل القمامة لانتاج الطاقة، وتسهم مع الفطريات في تحليل الجثث، فتخصّب التربة.
2. البكتريا السيانية (الخضراء المزرقة) تثبّت النيتروجين الجوي في خلايا جذور البقول مثل الفول.
3. في الصناعات الغذائية، كالخـلّ واللبن الرائب وبعض أنواع الجبن.
4. في إنتاج مركبات صيدلانية ( فيتامين "ب"، و"ك"؛ هرمون الأنسولين عن طريق هندسة الجينات؛ مضادات حيوية حديثة.
5. تساعد في هضم بعض المواد الدهنية والسليلوز داخل أمعاء الانسان والحيوان.
من فوائد الفيروسات
1. في الهندسة الوراثية لإحلال الجينات السليمة بدلاً من المعطوبة.
2. إضافة الفيروسات الى اللحوم لمنع نمو البكتيريا فيها .
3. استخدمت فيروسات الانفلونزا لتصنيع اول بطارية كهربائية بيولوجية!
4. تستخدم الفيروسات الملتهمة للبكتيريا لعلاج الأمراض البكتيرية، خاصة في دول أوروبا الشرقية، منذ بدايات القرن الماضي.
من فوائد الفطريات
1- تُحلل المواد العضوية إلى مواد بسيطة تمتصها النباتات.
2- بعض أنواعها، مثل الكما والفقع، غذاء للإنسان.
3- تساعد الخميرة، وهي فطر وحيد الخلية، في صناعة الخبز وبعض الأدوية.
4- إنتاج مضادات حيوية مثل البنسلين.
5- تلعب دوراً في ثبات نسب مكوّنات الغلاف الجوي.
6- تساهم في صناعة بعض أنواع الجبن والألبان فتكسبها قوامًا ومذاقًا خاصًا.
السؤال الثاني - دُبٌّ تحرّك جنوبا ثم شرقا ثم شمالا (لكن ليس غرباً) وقطع 1 كم في كل اتجاه فوجد نفسه في نقطة انطلاقه. ما لون الدب؟ وما تفسير ذلك؟
النقطة الوحيدة التي تحقق المطلوب هي القطب الشمالي، أي مركز القطب تماما (النقطة السوداء في الرسم التوضيحي)، وفي القطب الشمالي تعيش الدببة القطبية البيضاء، فلا بُـدَّ أن يكون هذا الدب أبيض اللون.
فإذا اتجهنا جنوبا لمسافة 1 كم (أي خط من خطوط الطول الصفراء) ثم اتجهنا شرقا
(أو غربا)، فنحن نسير على دائرة (المسار الأحمر)، وبالسير بعدئذ 1 كم شمالا نعود للقطب. وهكذا يشكِّل مسارنا مثلثاً كرويا، لأن خطوط الطول (اتجاه الشمال) ليست متوازية وإنما تلتقي في القطبين.
السؤال الثالث - إذا حبست نملة في قنينة فإنها تموت خلال يومين أو ثلاثة (حتى لو وفرت لها الماء والغذاء)؛ مع أنها تعيش عادة بضعة أشهر أو حتى سنة. لماذا؟
إذا فصلت نملة عن جماعتها، فإنها لا تكف عن الحركة والدوران حتى تموت من الإنهاك. أما القول باختناقها، فهذا أمر غير وارد، لأن الأكسجين الموجود في القنينة يكفيها بضعة أشهر.
السؤال الرابع - ما التفسير الأرجح لاعتبار أيام الأسبوع سبعة ؟
جعل الكلدانيون والبابليون عدد أيام الأسبوع مساويا لعدد الأجرام السماوية المتحركة، المعروفة لديهم، وهي خمسة كواكب، إضافة للشمس والقمر. لاحظ أسماء أيام الأسبوع في الإنجليزية أو الفرنسية!
(يرى القارئ جمال هلسة أن العدد 7 يمثّل رُبع الشهر القمري. كما قد يكمن التفسير في أصول أسطورية، أو دينية؛ فحسب التوراة، خلق الله العالم في ستة أيام، واستراح في اليوم السابع).
السؤال الخامس - تعلّمنا أنّ للمادة حالاتٍ ثلاثا: الصّلابة والسّيولة والغازّية. لكن العلماء يعتبرون أن للمادة حالاتٍ أو أنواعا أخرى. أذكر ثلاثا من الحالات الأخرى، مع تعريف مختصَر لكلّ منها.
البلازما : غاز متأين تكون فيه الإلكترونات حرة وغير مرتبطة بالذرات أو بالجزيئات.
كُثافة بوز اينشتاين :(BEC): حالة تتجمع فيها الجسيمات المكوّنة للمادة في مستوى طاقيّ واحد، عادة في درجات حرارة بالغة الانخفاض. وأصبحت هذه الحالة مدار بحث مكثف في "الغازات الذرّية" منذ عام 1995. الجدير بالذكر أن نضيف إلى هذه الحالات الحالة النشاز للمادة حين تكون تحت ظروف متطرفة كثيرا؛ كأن تكون درجة الحرارة أو الضغط أو المجال المغنطيسي عاليا جدا.
الميوعة الفائقة: اكتشفت عام 1911 في سائل الهيليوم-4 عند درجة حرارة 2.17 كلفن وما دونها؛ عندئذ يتصرف هذا السائل وكأن لزوجته تساوي صفرا في الحركة الانتقالية. ثم اكتُشفت هذه الحالة في موائع أخرى، بما في ذلك سائل الهيليوم-3 والمادة النووية والنيوترونية والهادرونية (الموجودة أيضا في النجوم).
نستطيع هنا ذكر المادّة المكثّفة الطرية أو الناعمة، التي تضم الأغشية والمستحلبات والرغوة.
الفائزون حسب القرعة :
1:- صفاء عبدالرزاق ذبّاح الجمل: الجائزة الأولى 100 دينار.
2:- جمال كامل هلسة: الجائزة الثانية 50 دينارا.
واشتراك سنة في "العرب اليوم" لكل من:
3:- ميساء محمد أبو سل
4:- فداء فؤاد مدانات
5:- أحمد محمد السوادحة
نهنئ الفائزين، ونقدّر مشاركة كافة الإخوة والأخوات الذين بذلوا جهدا كبيرا للتوصل إلى الإجابات. ننوّه هنا بإجابة السيد هشام عاطف المعايعة، التي وقعت في قرابة 2000 كلمة، بمعلومات وافية وصياغة محكمة أغرتنا بأن نقتطف منها جانبا كبيرا من الإجابة النموذجية أعلاه.
السؤال الأول - ترتبط البكتيريا والفيروسات والفطريات في أذهاننا بالأمراض التي تسببها لنا. لكن بعضها مفيدة أو ضرورية. أذكر 3 فوائد أو استخدامات لكل منها.
من فوائد البكتيريا
1. معالجة المياه العادمة، وتحليل القمامة لانتاج الطاقة، وتسهم مع الفطريات في تحليل الجثث، فتخصّب التربة.
2. البكتريا السيانية (الخضراء المزرقة) تثبّت النيتروجين الجوي في خلايا جذور البقول مثل الفول.
3. في الصناعات الغذائية، كالخـلّ واللبن الرائب وبعض أنواع الجبن.
4. في إنتاج مركبات صيدلانية ( فيتامين "ب"، و"ك"؛ هرمون الأنسولين عن طريق هندسة الجينات؛ مضادات حيوية حديثة.
5. تساعد في هضم بعض المواد الدهنية والسليلوز داخل أمعاء الانسان والحيوان.
من فوائد الفيروسات
1. في الهندسة الوراثية لإحلال الجينات السليمة بدلاً من المعطوبة.
2. إضافة الفيروسات الى اللحوم لمنع نمو البكتيريا فيها .
3. استخدمت فيروسات الانفلونزا لتصنيع اول بطارية كهربائية بيولوجية!
4. تستخدم الفيروسات الملتهمة للبكتيريا لعلاج الأمراض البكتيرية، خاصة في دول أوروبا الشرقية، منذ بدايات القرن الماضي.
من فوائد الفطريات
1- تُحلل المواد العضوية إلى مواد بسيطة تمتصها النباتات.
2- بعض أنواعها، مثل الكما والفقع، غذاء للإنسان.
3- تساعد الخميرة، وهي فطر وحيد الخلية، في صناعة الخبز وبعض الأدوية.
4- إنتاج مضادات حيوية مثل البنسلين.
5- تلعب دوراً في ثبات نسب مكوّنات الغلاف الجوي.
6- تساهم في صناعة بعض أنواع الجبن والألبان فتكسبها قوامًا ومذاقًا خاصًا.
السؤال الثاني - دُبٌّ تحرّك جنوبا ثم شرقا ثم شمالا (لكن ليس غرباً) وقطع 1 كم في كل اتجاه فوجد نفسه في نقطة انطلاقه. ما لون الدب؟ وما تفسير ذلك؟
النقطة الوحيدة التي تحقق المطلوب هي القطب الشمالي، أي مركز القطب تماما (النقطة السوداء في الرسم التوضيحي)، وفي القطب الشمالي تعيش الدببة القطبية البيضاء، فلا بُـدَّ أن يكون هذا الدب أبيض اللون.
فإذا اتجهنا جنوبا لمسافة 1 كم (أي خط من خطوط الطول الصفراء) ثم اتجهنا شرقا
(أو غربا)، فنحن نسير على دائرة (المسار الأحمر)، وبالسير بعدئذ 1 كم شمالا نعود للقطب. وهكذا يشكِّل مسارنا مثلثاً كرويا، لأن خطوط الطول (اتجاه الشمال) ليست متوازية وإنما تلتقي في القطبين.
السؤال الثالث - إذا حبست نملة في قنينة فإنها تموت خلال يومين أو ثلاثة (حتى لو وفرت لها الماء والغذاء)؛ مع أنها تعيش عادة بضعة أشهر أو حتى سنة. لماذا؟
إذا فصلت نملة عن جماعتها، فإنها لا تكف عن الحركة والدوران حتى تموت من الإنهاك. أما القول باختناقها، فهذا أمر غير وارد، لأن الأكسجين الموجود في القنينة يكفيها بضعة أشهر.
السؤال الرابع - ما التفسير الأرجح لاعتبار أيام الأسبوع سبعة ؟
جعل الكلدانيون والبابليون عدد أيام الأسبوع مساويا لعدد الأجرام السماوية المتحركة، المعروفة لديهم، وهي خمسة كواكب، إضافة للشمس والقمر. لاحظ أسماء أيام الأسبوع في الإنجليزية أو الفرنسية!
(يرى القارئ جمال هلسة أن العدد 7 يمثّل رُبع الشهر القمري. كما قد يكمن التفسير في أصول أسطورية، أو دينية؛ فحسب التوراة، خلق الله العالم في ستة أيام، واستراح في اليوم السابع).
السؤال الخامس - تعلّمنا أنّ للمادة حالاتٍ ثلاثا: الصّلابة والسّيولة والغازّية. لكن العلماء يعتبرون أن للمادة حالاتٍ أو أنواعا أخرى. أذكر ثلاثا من الحالات الأخرى، مع تعريف مختصَر لكلّ منها.
البلازما : غاز متأين تكون فيه الإلكترونات حرة وغير مرتبطة بالذرات أو بالجزيئات.
كُثافة بوز اينشتاين :(BEC): حالة تتجمع فيها الجسيمات المكوّنة للمادة في مستوى طاقيّ واحد، عادة في درجات حرارة بالغة الانخفاض. وأصبحت هذه الحالة مدار بحث مكثف في "الغازات الذرّية" منذ عام 1995. الجدير بالذكر أن نضيف إلى هذه الحالات الحالة النشاز للمادة حين تكون تحت ظروف متطرفة كثيرا؛ كأن تكون درجة الحرارة أو الضغط أو المجال المغنطيسي عاليا جدا.
الميوعة الفائقة: اكتشفت عام 1911 في سائل الهيليوم-4 عند درجة حرارة 2.17 كلفن وما دونها؛ عندئذ يتصرف هذا السائل وكأن لزوجته تساوي صفرا في الحركة الانتقالية. ثم اكتُشفت هذه الحالة في موائع أخرى، بما في ذلك سائل الهيليوم-3 والمادة النووية والنيوترونية والهادرونية (الموجودة أيضا في النجوم).
نستطيع هنا ذكر المادّة المكثّفة الطرية أو الناعمة، التي تضم الأغشية والمستحلبات والرغوة.
الفائزون حسب القرعة :
1:- صفاء عبدالرزاق ذبّاح الجمل: الجائزة الأولى 100 دينار.
2:- جمال كامل هلسة: الجائزة الثانية 50 دينارا.
واشتراك سنة في "العرب اليوم" لكل من:
3:- ميساء محمد أبو سل
4:- فداء فؤاد مدانات
5:- أحمد محمد السوادحة
نهنئ الفائزين، ونقدّر مشاركة كافة الإخوة والأخوات الذين بذلوا جهدا كبيرا للتوصل إلى الإجابات. ننوّه هنا بإجابة السيد هشام عاطف المعايعة، التي وقعت في قرابة 2000 كلمة، بمعلومات وافية وصياغة محكمة أغرتنا بأن نقتطف منها جانبا كبيرا من الإجابة النموذجية أعلاه.
شخصيات علمية (رِتشرد فاينمن (1918-1988)3)
م. سائد مدانات
العرب اليوم 8 / 5 / 2012
يُعدّ فاينمن R. Feynman من أشهر فيزيائيي القرن العشرين. ولا تتعلق شهرته حصرا بإنجازاته كفيزيائي مبدع، وانما أيضا بفضل تبسيطه للفيزياء وسعيه لنشرها "وشعبنتها"، إضافة إلى روحه المرحة وحسّ الفكاهة الدائم لديه.
مُنح جائزة نوبل عام 1965، بالاشتراك مع شفنغر وتومنغا، تقديرا لجهوده في تطوير الديناميكا الكهربائية الكمومية. (كانت حصته من الجائزة عندئذ خمسة وخمسين ألف دولار، في حين أن قيمة الجائزة كاملة حاليا تفوق المليون دولار).
كان متفوقا في الرياضيات في المدرسة. وفي سنته النهائية فاز بمسابقة الرياضيات لجامعة نيويورك بفارق كبير عن التالين له. ومع ذلك فإنه لم يُقبل في جامعة كولومبيا، فدرس في معهد مساشوستس للتكنولوجيا المرموق (إم أي تي)، حيث سجل بجميع مساقات الفيزياء المتوفرة، حتى تلك الخاصة بمستوى الماجستير، وهو بعد في سنته الثانية في الجامعة، ثم حصل على الدكتوراه من جامعة برِنستون عام 1942.
التحق وهو في الجامعة بمشروع منهاتن السري في لوس الاموس، الذي كان يهدف الى انتاج القنبلة الذرية. وهو يبرر مشاركته في هذا المشروع بأنه كان يشعر بضرورة أن يسبقوا الألمان في إنتاج القنبلة الذرية. لكن بعد هزيمة المانيا النازية عام 1945، فإنه يرى أنه أخطأ في استمراره في هذه الأبحاث. وقد عانى بالفعل من شعور بالإحباط لفترة من الزمن بعد القاء القنبلة على هيروشيما ثم نغزاكي.
بعد الحرب رفض عرضا للعمل في معهد الدراسات المتقدمة في برنستون/نيوجيرسي، رغم وجود علماء متميزين فيه، من قبيل غودل، وفون نيومان، وآينشتاين. وفسّر ذلك بأنه يرغب في التدريس، وليس في حصر نشاطه في الأبحاث، فالطلاب برأيه يمثّلون مصدر الهام.
أطلِق على فاينمن لقب "الشارح العظيم"؛ فقد اشتهر باهتمامه بتقديم شرح مبسّط رائع لطلابه. وعبر عن فلسفته هذه بقوله: إذا تعذر توضيح أي موضوع لطالب السنة الأولى في الجامعة، فهذا يعني أن الموضوع غير مفهوم جيدا.
كانت محاضراته في الفيزياء جذابة ومفيدة لدرجة دفعت بعض طلابه لجمعها وإصدارها في ثلاثة مجلّدات لاقت رواجا كبيرا. ألّف عام 1959 كتابا عن النانو تكنولوجيا، إضافة إلى كتابين يُعّدان، جزئيا، سيرة ذاتية له، وهما: " لا شك أنك تمزح سيّد فاينمن" ، و"هل يهمّك ما يعتقد الآخرون؟"
في استفتاء أجرته المجلة البريطانية لعالَم الفيزياء عام 1999، حل فاينمن ضمن أعظم عشرة في تاريخ الفيزياء.
شارك في لجنة التحقيق في انفجار المكوك الفضائي تْشلِنجر، وكان رائدا في مجال الحوسبة الكمومية، وتقديم مفهوم النانو تكنولوجيا.
توفيت زوجته الأولى بالسلّ، ولم يدم زواجه الثاني طويلا. وقد كتبت زوجته الثانية في طلب الطلاق: إنه يبدأ التفكير بمسائل الحسبان (التفاضل والتكامل) بمجرد أن ينهض من النوم، ويواصل ذلك وهو يقود السيارة، وهو يتناول طعامه، وحتى وهو مستلق في سريره ليلا.
لم يقتصر اهتمامه على الفيزياء والرياضيات، فقد مارس هوايات الرسم والعزف، ودرس الرقص البرازيلي، بل إنّه شارك بدور صغير في فلم عنوانه: "الساعة المضادة".
كان والده من أصل روسي ووالدته بولندية. وكلاهما من اليهود الأشكناز. لكن فاينمن كان يرفض أن يُعدّ يهوديا. وعندما أعدّت تينا لِفيتان كتابها " اليهود الفائزون بجائزة نوبل" رفض فاينمن أن يدرج اسمه في هذا الكتاب. وقال في رسالته لها: " إذا قبلنا واستحسنّا عناصر خاصة نعدّها تميّز العرق اليهودي، فإن هذا يفتح الباب لكافة أنواع الهراء الذي تتضمنه النظرية العرقية". وأضاف: "في سن الثالثة عشرة لم أعد يهوديا، إضافة إلى أني لم أعد أصدق بأي وجه من الوجوه أن الشعب اليهودي هو الشعب المختار".
العرب اليوم 8 / 5 / 2012
يُعدّ فاينمن R. Feynman من أشهر فيزيائيي القرن العشرين. ولا تتعلق شهرته حصرا بإنجازاته كفيزيائي مبدع، وانما أيضا بفضل تبسيطه للفيزياء وسعيه لنشرها "وشعبنتها"، إضافة إلى روحه المرحة وحسّ الفكاهة الدائم لديه.
مُنح جائزة نوبل عام 1965، بالاشتراك مع شفنغر وتومنغا، تقديرا لجهوده في تطوير الديناميكا الكهربائية الكمومية. (كانت حصته من الجائزة عندئذ خمسة وخمسين ألف دولار، في حين أن قيمة الجائزة كاملة حاليا تفوق المليون دولار).
كان متفوقا في الرياضيات في المدرسة. وفي سنته النهائية فاز بمسابقة الرياضيات لجامعة نيويورك بفارق كبير عن التالين له. ومع ذلك فإنه لم يُقبل في جامعة كولومبيا، فدرس في معهد مساشوستس للتكنولوجيا المرموق (إم أي تي)، حيث سجل بجميع مساقات الفيزياء المتوفرة، حتى تلك الخاصة بمستوى الماجستير، وهو بعد في سنته الثانية في الجامعة، ثم حصل على الدكتوراه من جامعة برِنستون عام 1942.
التحق وهو في الجامعة بمشروع منهاتن السري في لوس الاموس، الذي كان يهدف الى انتاج القنبلة الذرية. وهو يبرر مشاركته في هذا المشروع بأنه كان يشعر بضرورة أن يسبقوا الألمان في إنتاج القنبلة الذرية. لكن بعد هزيمة المانيا النازية عام 1945، فإنه يرى أنه أخطأ في استمراره في هذه الأبحاث. وقد عانى بالفعل من شعور بالإحباط لفترة من الزمن بعد القاء القنبلة على هيروشيما ثم نغزاكي.
بعد الحرب رفض عرضا للعمل في معهد الدراسات المتقدمة في برنستون/نيوجيرسي، رغم وجود علماء متميزين فيه، من قبيل غودل، وفون نيومان، وآينشتاين. وفسّر ذلك بأنه يرغب في التدريس، وليس في حصر نشاطه في الأبحاث، فالطلاب برأيه يمثّلون مصدر الهام.
أطلِق على فاينمن لقب "الشارح العظيم"؛ فقد اشتهر باهتمامه بتقديم شرح مبسّط رائع لطلابه. وعبر عن فلسفته هذه بقوله: إذا تعذر توضيح أي موضوع لطالب السنة الأولى في الجامعة، فهذا يعني أن الموضوع غير مفهوم جيدا.
كانت محاضراته في الفيزياء جذابة ومفيدة لدرجة دفعت بعض طلابه لجمعها وإصدارها في ثلاثة مجلّدات لاقت رواجا كبيرا. ألّف عام 1959 كتابا عن النانو تكنولوجيا، إضافة إلى كتابين يُعّدان، جزئيا، سيرة ذاتية له، وهما: " لا شك أنك تمزح سيّد فاينمن" ، و"هل يهمّك ما يعتقد الآخرون؟"
في استفتاء أجرته المجلة البريطانية لعالَم الفيزياء عام 1999، حل فاينمن ضمن أعظم عشرة في تاريخ الفيزياء.
شارك في لجنة التحقيق في انفجار المكوك الفضائي تْشلِنجر، وكان رائدا في مجال الحوسبة الكمومية، وتقديم مفهوم النانو تكنولوجيا.
توفيت زوجته الأولى بالسلّ، ولم يدم زواجه الثاني طويلا. وقد كتبت زوجته الثانية في طلب الطلاق: إنه يبدأ التفكير بمسائل الحسبان (التفاضل والتكامل) بمجرد أن ينهض من النوم، ويواصل ذلك وهو يقود السيارة، وهو يتناول طعامه، وحتى وهو مستلق في سريره ليلا.
لم يقتصر اهتمامه على الفيزياء والرياضيات، فقد مارس هوايات الرسم والعزف، ودرس الرقص البرازيلي، بل إنّه شارك بدور صغير في فلم عنوانه: "الساعة المضادة".
كان والده من أصل روسي ووالدته بولندية. وكلاهما من اليهود الأشكناز. لكن فاينمن كان يرفض أن يُعدّ يهوديا. وعندما أعدّت تينا لِفيتان كتابها " اليهود الفائزون بجائزة نوبل" رفض فاينمن أن يدرج اسمه في هذا الكتاب. وقال في رسالته لها: " إذا قبلنا واستحسنّا عناصر خاصة نعدّها تميّز العرق اليهودي، فإن هذا يفتح الباب لكافة أنواع الهراء الذي تتضمنه النظرية العرقية". وأضاف: "في سن الثالثة عشرة لم أعد يهوديا، إضافة إلى أني لم أعد أصدق بأي وجه من الوجوه أن الشعب اليهودي هو الشعب المختار".
قيمة الذهب بين العلم والتقاليد
م. حسام جميل مدانات
العرب اليوم / 8 / 5 / 2012
معدن لا يصدأ، لكنه يجعل الضمائر تصدأ.
منذ فجر التاريخ يحظى الذهب بمكانة مرموقة ويتوق الناس لامتلاكه، في مختلف البلاد والحضارات. وتسعد النساء بارتدائه حليا وجواهر.
فما السر في هذه المنزلة المميزة للذهب؟ هل هو أكثر فائدة للبشر من الحديد أو النحاس أو القصدير الخ؟ الإجابة الواضحة هي لا. وإذا كانت الميزة هي لونه الأصفر اللامع الجذاب في الحلي، فإن مواد وطلاءات أخرى تتفوق عليه في هذه الصفة.
أما قيمته المالية، فهي أمر اتفاقي واعتباطي جرى عليه العرف منذ آلاف السنين حين صنعت النقود من الذهب اللامع.
الذهب يساهم في تقدم العلم
يظهر الذهب على شكل شذَرات حرة لامعة في الطبيعة. لكن كميتها قليلة جدا. لهذا السبب فكر الانسان منذ القدم بتحويل المعادن الأخرى الى ذهب. ومن هنا ظهر تعبير حجر الفلاسفة. لم تنجح هذه المحاولات، لكنها بلا شك أسهمت في تقدم علم الكيمياء.
مصدر الذهب
يعتقد أن مصدر الذهب هو نجوم المستعرات العظمى، السوبرنوفا. وعندما تشكلت شمسنا وكواكبها، تراكمت معظم العناصر الثقيلة كالحديد والذهب في نواة الأرض، والقليل منها في قشرتها. ثم أدت العمليات الجيولوجية كالبراكين، إلى صهر معادن قشرة الأرض وإعادة توزيعها. وبفضل كثافة الذهب العالية وخموله كيميائيا، تجمع في مناطق معينة من قشرة الأرض.
معلومات تهمك عن الذهب
- يقدر أن ما أنتجه العالم من الذهب منذ خمسة آلاف سنة يصل إلى مئة وسبعين ألف طن. ولو جمعنا هذه الكمية معا لشكلت مكعبا ضلعه أكبر قليلا من عشرين مترا!
- يبلغ الانتاج العالمي حاليا نحو ألفين وسبعمئة طن سنويا. وتأتي الصين في المرتبة الأولى ثم جنوب افريقيا، الولايات المتحدة، استراليا، روسيا، بيرو.
- يستخدم نصف الانتاج السنوي من الذهب كحلي، وأربعة أعشاره لصنع ألواح وأونصات للاستثمار، حيث يشتريها الناس تحسبا للتضخم وانخفاض سعر العملة. ويبقى عُشره لأغراض الصناعة.
- نصف الذهب المستخدم للحليّ يباع في الهند. ويليها في ذلك الصين، أمريكا، تركيا، السعودية، روسيا، الإمارات، مصر، إندونيسيا ودول الخليج العربي الأخرى.
- يعتبر تعدين الذهب اقتصاديا إذا كانت نسبته في الصخور 1- 5 أجزاء من بليون. وتقلّ نسبته في ماء المحيط عن هذه النسبة بألف مرّة؛ فتعدينه منه غير اقتصادي إذاً.
- وصل أعمق مناجم الذهب في جنوب افريقيا الى 3777 مترا.
- يقاس نقاء الذهب بالقيراط. فالذهب النقيّ هو من عيار 24 قيراطا. وتصنع النقود الذهبية البريطانية منذ القرن السادس عشر بعيار 22 قيراطا.
- الذهب ليس له طعم أو رائحة. وإذا ابتلعته فإنه لن يضرّك لأنه لا يتأين ولا يتفاعل. ولهذا السبب فهو يصلح للأسنان الاصطناعية.
- توضع أسلاك من الذهب في الأجهزة الالكترونية المستخدمة داخل الماء أو المعرضة للتآكل، لأن النحاس والفضة يتأثران بهذه الظروف.
الذهب في العلم
لا شك أن الذهب يتميز بخصائص طبيعية فريدة الى حد ما. إذ لديه قابلية فائقة للطَّرق كصفائح، وللسحب كأسلاك.
يمكن مثلا طرق غرام واحد منه وبسطه لتصبح مساحته مترا مربعا. كما يمكن سحب غرام منه لصنع سلك طولة 3 كم. وهو موصل جيد للكهرباء، لكن الفضة والنحاس يتفوقان عليه في هذا المجال. وحتى لو كان أفضل العناصر توصيلا للكهرباء، فإن ندرته تعيق انتشار استخدامه في الصناعات الكهربائية والإلكترونية.
العدد الذري للذهب يساوي 79، أي أن نواته تحوي 79 بروتونا موجب الشحنة. ونظيره الطبيعي ذو وزن ذري 197 . لكن أمكن انتاج 36 نظيرا له أوزانها بين 169 و 205. وكافة هذه النظائر المصطنعة مشعة وغير مستقرة. والذهب كثيف ثقيل، وزنه النوعي 19,3، مقارنة مع للماء. وهو عنصر نبيل لا يتفاعل مع الأحماض أوالقواعد أو مع الهواء الجوي. لكنه يتفاعل مع محاليل السيانيد القاعدية التي تستخدم لاستخلاصه من مناجمه. وهذه المادة سامة جدا وتلوّث البيئة قرب المناجم. كما أنه يتحد مع الزئبق مشكّلا مَلغما. والزئبق أيضا يلوث البيئة عند استخدامه في تعدين الذهب.
يتأثر الذهب كيميائيا بمزيج من حامضين، ويدعى هذا المزيج الماء الملكي. كما أن الكلور الحر يتفاعل معه.
العرب اليوم / 8 / 5 / 2012
معدن لا يصدأ، لكنه يجعل الضمائر تصدأ.
منذ فجر التاريخ يحظى الذهب بمكانة مرموقة ويتوق الناس لامتلاكه، في مختلف البلاد والحضارات. وتسعد النساء بارتدائه حليا وجواهر.
فما السر في هذه المنزلة المميزة للذهب؟ هل هو أكثر فائدة للبشر من الحديد أو النحاس أو القصدير الخ؟ الإجابة الواضحة هي لا. وإذا كانت الميزة هي لونه الأصفر اللامع الجذاب في الحلي، فإن مواد وطلاءات أخرى تتفوق عليه في هذه الصفة.
أما قيمته المالية، فهي أمر اتفاقي واعتباطي جرى عليه العرف منذ آلاف السنين حين صنعت النقود من الذهب اللامع.
الذهب يساهم في تقدم العلم
يظهر الذهب على شكل شذَرات حرة لامعة في الطبيعة. لكن كميتها قليلة جدا. لهذا السبب فكر الانسان منذ القدم بتحويل المعادن الأخرى الى ذهب. ومن هنا ظهر تعبير حجر الفلاسفة. لم تنجح هذه المحاولات، لكنها بلا شك أسهمت في تقدم علم الكيمياء.
مصدر الذهب
يعتقد أن مصدر الذهب هو نجوم المستعرات العظمى، السوبرنوفا. وعندما تشكلت شمسنا وكواكبها، تراكمت معظم العناصر الثقيلة كالحديد والذهب في نواة الأرض، والقليل منها في قشرتها. ثم أدت العمليات الجيولوجية كالبراكين، إلى صهر معادن قشرة الأرض وإعادة توزيعها. وبفضل كثافة الذهب العالية وخموله كيميائيا، تجمع في مناطق معينة من قشرة الأرض.
معلومات تهمك عن الذهب
- يقدر أن ما أنتجه العالم من الذهب منذ خمسة آلاف سنة يصل إلى مئة وسبعين ألف طن. ولو جمعنا هذه الكمية معا لشكلت مكعبا ضلعه أكبر قليلا من عشرين مترا!
- يبلغ الانتاج العالمي حاليا نحو ألفين وسبعمئة طن سنويا. وتأتي الصين في المرتبة الأولى ثم جنوب افريقيا، الولايات المتحدة، استراليا، روسيا، بيرو.
- يستخدم نصف الانتاج السنوي من الذهب كحلي، وأربعة أعشاره لصنع ألواح وأونصات للاستثمار، حيث يشتريها الناس تحسبا للتضخم وانخفاض سعر العملة. ويبقى عُشره لأغراض الصناعة.
- نصف الذهب المستخدم للحليّ يباع في الهند. ويليها في ذلك الصين، أمريكا، تركيا، السعودية، روسيا، الإمارات، مصر، إندونيسيا ودول الخليج العربي الأخرى.
- يعتبر تعدين الذهب اقتصاديا إذا كانت نسبته في الصخور 1- 5 أجزاء من بليون. وتقلّ نسبته في ماء المحيط عن هذه النسبة بألف مرّة؛ فتعدينه منه غير اقتصادي إذاً.
- وصل أعمق مناجم الذهب في جنوب افريقيا الى 3777 مترا.
- يقاس نقاء الذهب بالقيراط. فالذهب النقيّ هو من عيار 24 قيراطا. وتصنع النقود الذهبية البريطانية منذ القرن السادس عشر بعيار 22 قيراطا.
- الذهب ليس له طعم أو رائحة. وإذا ابتلعته فإنه لن يضرّك لأنه لا يتأين ولا يتفاعل. ولهذا السبب فهو يصلح للأسنان الاصطناعية.
- توضع أسلاك من الذهب في الأجهزة الالكترونية المستخدمة داخل الماء أو المعرضة للتآكل، لأن النحاس والفضة يتأثران بهذه الظروف.
الذهب في العلم
لا شك أن الذهب يتميز بخصائص طبيعية فريدة الى حد ما. إذ لديه قابلية فائقة للطَّرق كصفائح، وللسحب كأسلاك.
يمكن مثلا طرق غرام واحد منه وبسطه لتصبح مساحته مترا مربعا. كما يمكن سحب غرام منه لصنع سلك طولة 3 كم. وهو موصل جيد للكهرباء، لكن الفضة والنحاس يتفوقان عليه في هذا المجال. وحتى لو كان أفضل العناصر توصيلا للكهرباء، فإن ندرته تعيق انتشار استخدامه في الصناعات الكهربائية والإلكترونية.
العدد الذري للذهب يساوي 79، أي أن نواته تحوي 79 بروتونا موجب الشحنة. ونظيره الطبيعي ذو وزن ذري 197 . لكن أمكن انتاج 36 نظيرا له أوزانها بين 169 و 205. وكافة هذه النظائر المصطنعة مشعة وغير مستقرة. والذهب كثيف ثقيل، وزنه النوعي 19,3، مقارنة مع للماء. وهو عنصر نبيل لا يتفاعل مع الأحماض أوالقواعد أو مع الهواء الجوي. لكنه يتفاعل مع محاليل السيانيد القاعدية التي تستخدم لاستخلاصه من مناجمه. وهذه المادة سامة جدا وتلوّث البيئة قرب المناجم. كما أنه يتحد مع الزئبق مشكّلا مَلغما. والزئبق أيضا يلوث البيئة عند استخدامه في تعدين الذهب.
يتأثر الذهب كيميائيا بمزيج من حامضين، ويدعى هذا المزيج الماء الملكي. كما أن الكلور الحر يتفاعل معه.
الاشتراك في:
الرسائل (Atom)