الـمُـختـبـر الـعـلـمـي | Science Lab
1.41K subscribers
234 photos
9 videos
68 files
46 links
Download Telegram
تحويل غاز Co2 الضار، إلى نموذج جديد ذو قيّمة وكفاءة عالية.


-معَ تسارع تغيير المناخ وإشتداد الإحتباس الحراري بسبب غاز ثُنائي أكسيد الكربون Co2، فكر العُلماء في معهد غوانغجو للعلوم والتكنولوجيا، كوريا الجنوبية مايو 2025، في تحويل هذا الغاز إلى كحول ذو إحتياجات غنية وكفاءة عالية، بإستخدام تقنية الكهروكيميائي التي هيَ تقنية تجمع بين الكهرباء والكيمياء، وتُعزز التفاعلات الكيميائية وتدفعها بإستخدام تيار كهربائي، وتعد هذه التقنية واحدة من أفضل النماذج في تحويل المواد الضارّة إلى غنية ومُفيدة.
-كيف تم تحويل CO2 إلى كحول
مُفيد وغني؟

-إستخدم العُلماء خلية واحدة من تقنية الكهروكيميائي، التي تشمل قطب الكاثود السالب وقطب الأنود الموجب في الغشاء، وعلى الكاثود السالب وضعوا مُحفز نحاس فوسفيدي Cup2 وهذا المُحفر هو الأساس في التقنية الكهروكيميائية لأنه يمسك جزيئات Co2 القادمة ويوجه التفاعلات ويسهل إختزال الكربون، وفيما بعد مرروا تيار كهربائي لكي تذهب الإلكترونات لتشكل مركبات وسطية التي تعيد ترتيب نفسها لتكوين ما يُسمى "كحول الأليل" الغني بالإستعمالات.
-ما هوَ كحول الأليل؟ C2H60

هوَ كحول ناتج من تحويل غاز Co2 الضار إلى نموذج مُفيد على شكل كحول، يستخدم كمادة خام أساسية في مختلف الصناعات مثل البلاستيك والمواد اللاصقة والمعقمات والعطور، وبفضل مُحفز النحاس الفوسفيدي. نجحت كفاءة فارادي إلى نسبة تصل 66.9% لأول مرة، بالمحاولات السابقة كانت نسبتها لا تتجاوز 15%.
-هذه التجربة علميًا تثبت أن التحكم في التفاعلات الكهروكيميائية تنتج مركبات عضوية مُعقدة ذو كفاءات عالية، من غاز بسيط فقط.
By : Ray

قسم اخبار المختبر العلمي
7🔥1👏1😢1
قبل قرأة هذا المنشور يجب عليك قرأة الشرح السابق شرودنجر وكلاين غوردن
بول ديراك – المحاولة الثالثة

بعد صياغة شرودنغر لمعادلة موجية ناجحة في حالة السرعات البطيئة، ثم محاولة كلاين وغوردن لتعميمها نحو النسبية الخاصة، بقي الحلم هو إيجاد معادلة موجية نسبية تصف الجسيمات بطريقة متوافقة تمامًا مع مبادئ ميكانيكا الكم والنسبية الخاصة. لكن معادلة كلاين-غوردن واجهت مشكلتين أساسيتين

1 ) حلول الطاقة السالبة
عند حل معادلة كلاين-غوردن رياضيًا، تظهر حلول تحمل طاقة سالبة، في ذلك الوقت، لم يكن هناك أي تفسير فيزيائي مقبول لهذه الحلول، مما أثار ارتباكًا كبيرًا بين الفيزيائيين (التفسير الصحيح سيأتي لاحقًا في إطار معادلة ديراك).

2 ) المشتقة الثانية بالنسبة للزمن
معادلة كلاين-غوردن تحتوي على مشتقة زمنية من الدرجة الثانية. من منظور ميكانيكا الكم، كان التعامل مع المشتقة الأولى في الزمن أكثر ملاءمة، لأنها تتوافق مباشرة مع معادلة شرودنغر في صيغة التطور الزمني. أما المشتقة الثانية فتفرض صعوبات حسابية وفلسفية، خاصة في تعريف المؤثر الزمني وتفسير الدالة الموجية.
بداية الثورة

بول ديراك انطلق من معادلة آينشتاين–دي برولي للطاقة النسبية حتى يشتق معادلته الموجية
E² = P²C²+ m²C⁴
اراد بول ديراك معادلة من الدرجة الاولى فقام بجذر الطرفين واضافة اليها معاملات رياضية لموازنة المعادلة
المعاملات الرياضية التي ادخلها العالم بول ديراك كانت على شكل مصفوفات، حيث أدخلها في معادلته الموجية لتكون بدائل عن الثوابت العددية، بهدف جعل المعادلة خطية في الطاقة والزخم مع الحفاظ على التوافق مع معادلة النسبية الخاصة تتميز هذه المصفوفات بأنها تحقق علاقات جبرية خاصة تُسمى علاقات التبدد واعطاها الرمز الفا ( Alpha α ) و بيتا ( Beta β )
الصيغة النهائية

بعد العلميات الرياضية واضافة المصفوفات المكونة من سبينور رباعي اصبحت المعادلة كالاتي
iħ ∂ψ/∂t = (-iħ c α. ∇ + β m c²) ψ
وهي معادلة موجية خطية تحترم مبادئ النسبية العامة

• عند صياغة بول ديراك لمعادلته، واجه تحدي في وصف الجسيمات ذات سبين 1/2 بطريقة متوافقة مع النسبية الخاصة, و الحل السحؤي كان استخدام السبينور، وهو نوع خاص من الدوال الموجية المختلف قليلا عن الدالة الموجية في معادلة شرودنجر

• ما هو السبينور؟
السبينور هو دالة موجية تتكون من عدة مكونات ،بدلا من قيمة واحدة فقط كما في دالة شرودنغر العادية. فكل مكون يمثل حالة مختلفة للجسيم، اتجاه السبن (up/down) والطاقة (موجبة/سالبة)

وعدد المكونات في معادلة ديراك
السبينور رباعي المكونات

1) سبين للأعلى مع طاقة موجبة
2) سبين للأسفل مع طاقة موجبة
3) سبين للأعلى مع طاقة سالبة
4)سبين للأسفل مع طاقة سالبة

• أهمية السبينور
يسمح السبينور بوصف السبن بشكل طبيعي دون فرضه خارجيًا، يجمع في آن واحد المعلومات عن موقع الجسيم، طاقته، واتجاه سبنه، خاصية السبينور تفسر سلوك الجسيمات ذات سبين بشكل متوافق مع ميكانيكا الكم والنسبية الخاصة.

• ومن مميزاته الرياضية هو انهُ
عند دوران الجسيم 360°، مكونات السبينور لا تعود كما كانت، بل تحتاج 720° لتعود للحالة الأصلية، وهذا يميز جسيمات سبين 1/2 عن غيرها
❤‍🔥53
Spinor - Oxford.pdf
295.8 KB
ملف PDF من جامعة اوكسفورد يُشرح فيه السبينور بشكل علمي رياضي وفيزيائي
👏42
اشتقاق معادلة ديراك.pdf
114.3 KB
ملف PDF يتم فيه توضيح كيف اتسطاع بول ديراك صياغ معادلته رياضيا
3👏1
بعد هذه المحاولة الاخير من بول ديراك في صياغة معادلة موجية نسبية أصبح التركيز بعدها على الحقول الكمومية فبدلا من اخذ الجسيمات كحالة فردية او كيانات فردية اصبح التركيز على مجموعة من الجسيمات في الحقول

وبصراحة هذا ابسط شرح ممكن اقدمه لان الموضوع بعد بي هواي تفاصيل رياضية صعب اشرحها ببوست تليجرام لذلك التعمق بها أصبح واجب لمن يريد التعلم
👏41
بعد النجاح الكبير اللي حققته معادلة بول ديراك في توحيد النسبية الخاصة وميكانيكا الكم، بدأ اهتمام الفيزيائيين يتوجه نحو فكرة جديدة، فبدل ما يركزون على جسيم واحد أو اثنين، صار التركيز على مجموعة جسيمات تتفاعل مع بعضها البعض.

أول شرارة انطلقت كانت نظرية الكهروديناميكا الكمومية، أو ما تسمى بـQuantum Electrodynamics – QED.

بس قبل ما نشرح الكهروديناميكا الكمومية، لازم نرجع شوي بالزمن ونتعرف على بداية الظواهر والقوانين اللي تخص الكهرباء والمغناطيسية، وبدايةً من نشر قانون كولوم
❤‍🔥63
دائماً ما يتردد مصطلح كولوم في الدراسة المتوسطة والإعدادية، ودائماً ما يتم ربط هذا المصطلح بالكهرباء والشحنات. لكن من هو كولوم؟ وهل هو شخص حقيقي؟
قانون كولوم في حساب قوة الشحنات

في القرن الثامن عشر، لاحظ العلماء أمراً غريباً يتعلق بالتجاذب والتنافر بين الشحنات، حيث لاحظوا أن الشحنات من النوع نفسه (موجب + موجب) تتنافر، بينما الشحنات مختلفة النوع (موجب + سالب) تتجاذب. بقي العلماء في حيرة من أمرهم، وبقيت الأسئلة تتردد، لماذا؟ وكيف يمكننا حساب هذه القوة؟ وهل هي فعلاً قوة؟

لم يستطع أحد الإجابة على هذه الأسئلة لمدة من الزمن، إلى أن جاء العالم شارل أوغستين كولوم المعروف بـقانون كولوم للشحنات، استخدم كولوم طريقة التجربة في اشتقاق قانونه المشهور.
الاكتشاف

كولوم لم يكتشف القانون بشكل نظري من الصفر، بل اعتمد على التجربة المباشرة، حيث استخدم أداة اسمها ميزان التوتر الكهربائي، وهي أداة بسيطة لقياس قوة جذب أو تنافر الشحنات، وقام بتجارب دقيقة على شحنات نقطية صغيرة ووضعها على نهايات خيط رفيع، ثم لاحظ انحراف الخيط بسبب القوة بين الشحنات.
الأساس الذي اعتمد عليه

1) لاحظ أن القوة تتناسب مع مقدار الشحنات، كلما زادت الشحنات، زادت القوة

2) لاحظ أن القوة تتناقص مع المسافة بشكل مربع عكسي أي كلما ابتعدت الشحنتان عن بعضهما، قلت القوة بسرعة كبيرة.

بناءً على هذين الملاحظتين التجريبيتين، صاغ القانون الرياضي لقوة الشحنات الذي أصبح يعرف اليوم باسم قانون كولوم. هذه الطريقة تجريبية بحتة، وليست استنتاجاً نظرياً، لكنها وفرت أول وصف دقيق للتفاعل الكهربائي بين الشحنات. العالم شارل اوغستين كولوم لم يشتق قانونه من المفاهيم الرياضية التجريدية بل صاغ قانون من خلال التجربة والملاحظة
❤‍🔥8👍2
نظرية المعرفة عند أفلاطون

تقول إن الإنسان غالبًا يعيش حياته وهو يحمل اعتقادات عن الأشياء من حوله، أحيانًا تكون هذه الاعتقادات صحيحة، لكنها تظل سطحية لأنها لا تأتي مع فهم الأسباب الحقيقية وراء صدقها. المعرفة الحقيقية ليست مجرد معرفة أن شيئًا ما صحيح، بل تتطلب أن يفهم العقل سبب صحته. أفلاطون يرى أن الحواس تعطي الإنسان مجرد ظلال عن الواقع، وهي ما يشبه الاعتقاد، أما العقل فهو الطريق للوصول إلى الحقيقة الكاملة، إلى عالم المثل الثابت والأبدي، حيث تتجلى كل فكرة في صورتها المثالية. التعلم الحقيقي، بحسب أفلاطون، هو في جوهره تذكّر الروح لما عرفته قبل أن تتجسد، والسعي وراء المعرفة الحقيقية ليس فقط لفهم العالم، بل ليعيش الإنسان حياة فاضلة متماشية مع الخير والعدالة. وهكذا يصبح العقل هو البوابة التي تميّز بين الظل والحقيقة، بين الاعتقاد السطحي والمعرفة العميقة، بين مجرد العيش والوعي الحقيقي
-وهــب
13❤‍🔥3🔥3👏2
البلازار يكشف لنا سر كوني !
اضغط لقرأة الشرح
8
كيف تسقط القطط من مناطق مرتفعة دون حدوث اي ضرر لها ؟

من البديهيات في هذه الحياة أن كل ما يسقط على الأرض من مسافة عالية سواء كان كائن حي او حتى جماد فهو سيتحطم ويتعرض لضرر كبير ، ولكن هذه القاعدة لا تطبق على القطط لأن القطط تمتلك قدرة ميكانيكية وعصبية تعرف باسم منعكس تعديل وضعية الجسم والذي يساعدها على الهبوط على اقدامها فوراً دون أي ضرر ، تعتمد هذه القدرة بشكل كامل على الجهاز الدهليزي ومرونة العمود الفقري ، والجهاز الدهيلزي هو عبارة عن قنوات مليئة بالسوائل والشعيرات الحسية تستشعر الحركة والأتجاه ، والذي يصدر أشارت للدماغ والذي بدوره يرسل أوامر للعضلات لتتمكن بدورها تحاول منع الأرتطام من خلال التفاف رأسها نحو الأرض مع ثني الخصر ودوران النصف الأمامي من جسدها بشكل مستقيم والجزء الخلفي يدور بعكس الاتجاه ثم تثني القطة ارجلها الأمامي وفي نفس الوقت تمد ارجلها الخلفية وفي النهاية تمد أطرافها الاربعة قبل الهبوط لزيادة مقاومة الهواء وتقليل الصدمات عند النزول .
10❤‍🔥4👍2🔥1
العلماء يكتشفون سلوك كمي جديد في مادة فائقة التوصيل غير عادية!! 🎉


- اكشتفوا علماء من جامعة "رايس" ادلة مباشرة على وجود نطاقات إلكترونية مسطحة نشطة في موصل كاغومي فائق التوصيل..

- ماذا تعني بفائقة التوصيل؟

المادة فائقة التوصيل هي مادة تكدر تنقل الكهرباء بدون مقاومة يعني ماتفقد طاقة اثناء مرور التيار الكهربائي كمثال تخيل سلك كهربائي والكهرباء تكدر تمر بي الى ما لا نهاية بدون مايسخن او يضعف التيار!

- اوكي بس هنا المادة فائقة التوصيل المذكورة غير عادية شنو معنى هلشي!!
ببساطة اكو عادية وغير عادية العادية كهرباء تنتقل بدون مقاومة مثل ماكلتلك قبل شوي. والغير عادية؟ ايضًا الكهرباء تنتقل بدون مقاومة بس السلوك الإلكتروني معقد ويؤدي لظواهر كمومية، "غريبة"

- زين شنو هاي المادة الي تكول عنها فائقة التوصيل وغير عادية؟

اسمها موصل كاغومي؛ مادة ذراتها مرتبة بشبكة من مثلثات متشابكة ثنائية الابعاد هذا الترتيب ينطي للمادة خصائص إلكترونية غريبة ويجعل النطاقات المسطحة تتفاعل مع الالكترونات

- وشنو النطاقات الالكترونية المسطحة النشطة الي تقصدها؟


النطاقات الالكترونية المسطحة مناطق بالمادة تتحرك بيها الالكترونات بشكل محدود على مسطحات محددة باختصار تخيل الإلكترونات تتحرك على ارضية مسطحة بدل ان تتحرك بحرية.

وشنو فوائد هذا الخبر؟


أهمية الاكتشاف أنه يمثل أول دليل تجريبي مباشر على وجود نطاقات إلكترونية مسطحة نشطة، وهو ما كان العلماء يتوقعوه نظريًا من سنوات!!، فوائد آخرى مثل؛ تصميم مواد فائقة التوصيل أفضل!، والعديد منها تكدر تشوفها بالمصدر..

- تم نشر الخبر العلمي في وسائل الاعلام العلمي 16 اغسطس عام 2025

- 𝓢𝓬𝓲𝓮𝓷𝓽𝓲𝓼𝓽𝓼 𝓯𝓲𝓷𝓭 𝓷𝓮𝔀 𝓺𝓾𝓪𝓷𝓽𝓾𝓶 𝓫𝓮𝓱𝓪𝓿𝓲𝓸𝓻 𝓲𝓷 𝓾𝓷𝓾𝓼𝓾𝓪𝓵 𝓼𝓾𝓹𝓮𝓻𝓬𝓸𝓷𝓭𝓾𝓬𝓽𝓲𝓷𝓰 𝓶𝓪𝓽𝓮𝓻𝓲𝓪𝓵
8❤‍🔥2🔥2
💯7🕊21👏1
هل تساءلتَ يومًا لماذا الكواكب كروية والمجرات مسطّحة؟


تكون الكواكب كروية بسبب الجاذبية في الكون وتوجيه المادة إلى مركز كتلتها، فإذا كانت المادة ذات كتلة كبيرة تكون قوة الجاذبية كبيرة، وبذلك تتكوّن الكواكب كروية بسبب الضغط بفعل الجاذبية.
أمّا المجرات فتكون مسطّحة بسبب دوران النجوم والكواكب داخلها، حيث تكون في حالة توازن بين الجاذبية والزخم الزاوي.
16👍3🔥1👏1🕊1
-المُوسيقى تُعتبر علاجًا تكامليًا يجمع بين الصحة النفسية والجسدية🎶.


-نُشِرَت عدة دراسات حديثة في 2025، على أن الإستماع إلى المُوسيقى تؤدي إلى تحفيز أفراز هرمون الدوبامين المسؤول عن السعادة والتحفز، وهرمون الأوكسيتوسين المسؤول عن الحُّب وتعزيز العلاقات الإجتماعية، وهما ناقلان عصبيان يؤديان إلى تخفيف القلق وتحسين المزاج وزيادة المرونة العاطفية، لهذا السبب عندما تستمتع إلى مقطع مُوسيقي تشعر بالقشعريرة والمُتعة والشعور بالإنتماء عند الغِناء أو العزف مع الآخرين أو مع نفسك، فضلًا على دعم صحة القلب بالإنعاش القلبي وتنظيمه وتحسين المناعة في الجسم.

-المُوسيقى والصحة النفسية

-الموسيقى ليست وسيلة ترفيهية فقط، على مر التاريخ إستخدم البشر الموسيقى لمعالجة العواطف وتعزيز العلاقات الإجتماعية والتواصل مع بعضهم البعض، حيثُ يعتقد العلماء على أنها تطورت جنبًا مع اللُغة لتحسين التواصل مع المجموعات، وفقًا لعِلم النفس اليوم فأن العزف على البيانو أو الطبول وإنتاج الأدوات الموسيقية تُقدم فوائد نفسية وتقلل من الإكتئاب وتُحسن الذاكرة بسبب زيادة تحفيز إفراز المواد الكيميائية والهرمونات، التي تُحفز مسارات مُكافأة للدماغ من خلال إستجابات الجهاز العصبي الذاتي، لهذا تعتبر علاجًا مثاليًا للصحة النفسية لأنها تقلل من نسبة الخَرَف وتُعزز المزاج والنفسية والإجتماعية.

-المُوسيقى والصحة الجسمية

-كذلك تلعب دورًا في الصحة الجسمية التي تتضمن صحة القلب، التي تدعم تنظيم عمل القلب من خلال تقليل مُعدلات ضربات القلب في حالات الإسترخاء عند العزف أو الإستماع، وترفع من مرونة الأوعية الدموية عبر تحفيز الجهاز العصبي، فعند إجراء الضغطات الصدرية إثناء الإنعاش يجب أن يكون الأيقاع 100-120 ضغطة في الدقيقة، لذلك بدأ الأطباء في إستخدام أغانِ وموسيقى ذات أيقاع مضبوط مع هذا المعدل، لتحسين جودة الإنعاش القلبي الرئوي CPR، يرتبط هذا مع الجهاز العصبي عند الإنعاش فيساعد الدماغ على تنظيم الحركة وتقليل التوتر عند الشخص.

By : Ray

المصدر

المصدر
❤‍🔥85👏1
12❤‍🔥2🤔1
بين الحروب العالمية وقبل اختراع الرادار، تم استخدام المرايا الصوتية المكافئة كأجهزة إنذار مبكر للكشف عن طائرات العدو القادمة، من خلال الاستماع لصوت محركاتها.

©fermatslibrary .
❤‍🔥75👏2🤯2
الدماغ كنظام فيزيائي
الأحلام نتاج نشاط كهربائي في شبكة الأعصاب حيث تنتقل الإشارات بسرعة كبيرة والزمن فيها ليس منفصلًا عن الزمن الفيزيائي بل إدراك خاص يعتمد على سرعة المعالجة فكلما تسارعت بدت الأحداث أطول وكلما تباطأت قصرت وهذا يشبه نسبية الزمن لكن السبب هنا عصبي لا مرتبط بالزمكان

مراحل النوم وإدراك الوقت
في مرحلة حركة العين السريعة REM ذات النشاط العالي تتشكل الأحلام الأوضح بينما في NREM تكون أقل ترابطًا ووفق فرضيات علمية يطلق جذع الدماغ نبضات عشوائية تترجمها القشرة لصور ومشاهد لكن الأبحاث الحديثة تكشف أن الأحلام ليست فوضى عصبية فقط بل أداة لتنظيم العاطفة وترسيخ الذاكرة ففي REM تنشط مراكز الانفعال وتنخفض مراكز المنطق لتنتج أحلامًا مشبعة بالمشاعر وغير منطقية أحيانًا
زيفروس
12🤔5👍3👏1🏆1