يقدم هذا التقرير العلمي الذي يسلط الضوء على الحقيقة الدقيقة وراء تغير لون الحرباء، بعيدًا عن الشائعات والمفاهيم الخاطئة، موضحًا الآلية البيولوجية والفيزيائية لهذه الظاهرة بأسلوب مختصر، و يقدم التقرير طرحًا يربط بين علم الخلايا والفيزياء الضوئية لفهم أعمق لإحدى أكثر الظواهر تميزًا في عالم الأحياء.

قراءة ممتعة.

تعلن إدارة المختبر العلمي عن صدور بحث علمي بعنوان:

"امكانية جعل تمثيل BitNet 1.58 اكثر كفاءة (scientific research on how to make BitNet 1.58 more efficient)"
والذي أعدّه قسم التكنولوجيا التابع لمركز الأبحاث العلمية.

شارك
في إعداد هذا البحث كلٌّ من:
• نبأ حازم ستار
• حسين عباس فاضل
• دلتا (باحث)
• وبتصميم المبدعة زهراء محمد خليفة

و بإدارة المختبر العلمي

يُعد هذا العمل بمثابة إنجاز علمي متميّز يعكس المستوى العالي من التميز العلمي والدقة في إعداد البحوث العلمية الخاصة بالمختبر العلمي

يابة طلع اكو واحد مفقود بالبحث 🤣
اسفين حسين امسحها بوجه الادارة

يستعرض هذا التقرير ظاهرة تأثير كازيمير كدليل مادي مباشر على وجود طاقة النقطة صفر (𝒁𝒆𝒓𝒐-𝑷𝒐𝒊𝒏𝒕 𝑬𝒏𝒆𝒓𝒈𝒚) و كيف تؤدي التذبذبات الكمية في الفراغ الكهرومغناطيسي إلى نشوء قوة تجاذب ميكانيكية بين الأجسام المحايدة مع استعراض الصيغة الرياضية المستنحة من تقارب دالة زيتا.

1. 𝑻𝒉𝒆𝒐𝒓𝒆𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝑭𝒓𝒂𝒎𝒆𝒘𝒐𝒓𝒌:
في الفيزياء الكلاسيكية يعرف الفراغ بأنه حالة خالية تماماً من المادة والطاقة ومع ذلك وفقاً لنظرية الحقل الكمي (𝑸𝒖𝒂𝒏𝒕𝒖𝒎 𝑭𝒊𝒆𝒍𝒅 𝑻𝒉𝒆𝒐𝒓𝒚) فإن الفراغ ليس سكوناً محضاً.استناداً إلى مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ في صيغته (الطاقة×الزمن):
𝜟𝑬 ⋅ 𝜟𝒕 ≥ ℏ / 2
هذا يعني أن الفراغ يضج بتذبذبات طاقية مستمرة حيث تظهر وتختفي جسيمات افتراضية (𝑽𝒊𝒓𝒕𝒖𝒂𝒍 𝑷𝒂𝒓𝒕𝒊𝒄𝒍𝒆𝒔) في فترات زمنية متناهية الصغر.

2. الآلية الفيزيائية (𝑻𝒉𝒆 𝑷𝒉𝒚𝒔𝒊𝒄𝒔 𝒐𝒇 𝑪𝒂𝒔𝒊𝒎𝒊𝒓)
عند وضع لوحين معدنيين متوازيين تفصلهما مسافة نانومترية d فإن هذه الألواح تعمل كقيود حدودية (𝑩𝒐𝒖𝒏𝒅𝒂𝒓𝒚 𝑪𝒐𝒏𝒅𝒊𝒕𝒊𝒐𝒏𝒔).
داخل الفجوة: لا يمكن إلا للموجات التي تمتلك أطوالاً موجية محددة أن توجد.
خارج الفجوة: توجد كافة الأطوال الموجية الممكنة دون قيود.
هذا التفاوت في كثافة الأنماط الموجية يؤدي إلى فرق ضغط إشعاعي يدفع اللوحين للتقارب.

3. الاشتقاق الرياضي (𝑴𝒂𝒕𝒉𝒆𝒎𝒂𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝑫𝒆𝒓𝒊𝒗𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏)
لحساب القوة يتم طرح طاقة الفراغ اللانهائية في الحالة الحرة من طاقة الفراغ المحصورة باستخدام تقنية 𝒁𝒆𝒕𝒂 𝑭𝒖𝒏𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏 𝑹𝒆𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓𝒊𝒛𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏 لتجاوز القيم اللانهائية، تعطى قوة كازيمير لكل وحدة مساحة (الضغط) بالعلاقة الشهيرة:
𝑷𝒄 = −𝝅² ℏ 𝒄 / 240 𝒅⁴
حيث أن:
ℏ: ثابت بلانك المختزل (1.054 × 10⁻³⁴ J⋅s)
𝒄: سرعة الضوء (3 × 10⁸ m/s)
𝒅: المسافة بين اللوحين

4. الإثبات التجريبي (𝑬𝒙𝒑𝒆𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒍 𝑽𝒆𝒓𝒊𝒇𝒊𝒄𝒂𝒕𝒊𝒐𝒏)
ظلت هذه القوة نظرية حتى عام 1997 عندما استطاع الفيزيائي ستيف لامورو (𝑺𝒕𝒆𝒗𝒆 𝑳𝒂𝒎𝒐𝒓𝒆𝒂𝒖𝒙) قياسها بدقة باستخدام بندول التواء (𝑻𝒐𝒓𝒔𝒊𝒐𝒏 𝑷𝒆𝒏𝒅𝒖𝒍𝒖𝒎) وأثبت صحة التنبؤ بنسبة خطأ لم تتجاوز 5%.

المصادر العلمية المعتمدة:
𝟏. 𝑴𝒊𝒍𝒐𝒏𝒏𝒊, 𝑷. 𝑾. (𝟏𝟗𝟗𝟒). 𝑻𝒉𝒆 𝑸𝒖𝒂𝒏𝒕𝒖𝒎 𝑽𝒂𝒄𝒖𝒖𝒎: 𝑨𝒏 𝑰𝒏𝒕𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒕𝒊𝒐𝒏 𝒕𝒐 𝑸𝒖𝒂𝒏𝒕𝒖𝒎 𝑬𝒍𝒆𝒄𝒕𝒓𝒐𝒅𝒚𝒏𝒂𝒎𝒊𝒄𝒔.

𝟐. 𝑩𝒐𝒓𝒅𝒂𝒈, 𝑴., 𝑴𝒐𝒉𝒊𝒅𝒆𝒆𝒏, 𝑼., & 𝑴𝒐𝒔𝒕𝒆𝒑𝒂𝒏𝒆𝒏𝒌𝒐, 𝑽. 𝑴. (𝟐𝟎𝟎𝟏). 𝑵𝒆𝒘 𝒅𝒆𝒗𝒆𝒍𝒐𝒑𝒎𝒆𝒏𝒕𝒔 𝒊𝒏 𝒕𝒉𝒆 𝑪𝒂𝒔𝒊𝒎𝒊𝒓 𝒆𝒇𝒇𝒆𝒄𝒕.

ظاهرة البرينكل (Brinicle)

تعرف أحيانا بـ"إصبع الموت".
البرينكل هو عمود جليدي يتكون تحت الماء وينزل من الجليد السطحي نحو قاع البحر وكأنه أنبوب من الثلج يتشكل داخل الماء نفسه.

كيف تتكون هذه الظاهرة؟

عندما تتسرب المياه الغنية بالملح من الجليد البحري فإنها تغوص في البحر وقد تشكل أحيانا «أصابعاً جليدية» غريبة تعرف باسم «البرينيكل». توضح دراسة حديثة كيف تتشكل هذه «الأصابع الجليدية» الغريبة وكيف يمكن أن تكون المياه المالحة الموجودة داخل الجليد البحري بيئة رئيسية تطورت فيها الحياة.

تشير الدراسة التي نُشرت في مجلة لانغموير التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية أن البرينكل تتشكل بنفس الطريقة التي تتشكل بها الفتحات الحرارية المائية إلا أن العملية تكون معكوسة. الفتحات الحرارية المائية هي أبراج شوكية الشكل في قاع المحيط حيث تتدفق المياه المغلية الغنية بالمواد الكيميائية من قاع البحر.

آلية التكوّن

تتم عملية تكوّن البرينكل على النحو التالي: عندما يتجمد الجليد البحري في القطبين الشمالي والجنوبي يتم استبعاد الملح والأيونات الأخرى الموجودة في الماء من بلورات الماء وفقاً لما ذكره مؤلف الدراسة برونو إسكريبانو الباحث في مركز الباسك للرياضيات التطبيقية في إقليم الباسك شمال إسبانيا. ويتراكم هذا المحلول الملحي عالي التركيز في الشقوق والمجالات داخل الجليد البحري.

ومع ذلك لا مفر من أن يتشقق الجليد البحري فيتسرب المحلول الملحي إلى الخارج والمحلول الملحي نفسه أبرد من درجة تجمد مياه البحر لأن المياه الغنية بالملح تتجمد عند درجات حرارة أقل (وهذا هو السبب الذي يجعل الناس يضعون الملح على الأرصفة الجليدية في الشتاء مما يسمح للجليد بالبقاء سائلاً عندما تكون درجة الحرارة أقل من درجة التجمد) كما أوضح إسكريبانو لموقع «OurAmazingPlanet».

ونظرًا لأن تركيز الماء في المحلول الملحي أقل منه في المحيط والماء ينتقل من التركيزات العالية إلى المنخفضة عن طريق التناضح فإن الماء ينجذب إلى المحلول الملحي لكن المحلول الملحي بارد جدًا لدرجة أن الماء يتجمد مكوناً أنبوبا جليدياً هابطاً كما قال إسكريبانو.

التشابه مع الفتحات الحرارية المائية

تتشكل الفتحات الحرارية المائية بطريقة مشابهة حيث تنبثق المياه الساخنة الغنية بالأيونات من قاع البحر ثم تبدأ في الذوبان لتشكل غلافاً معدنياً مسامياً يمتد إلى الأعلى بعد ذلك تندفع المياه إلى الداخل متحركة من منطقة التركيز العالي إلى منطقة التركيز المنخفض مما يؤدي إلى تمزق الغشاء ودفع المزيد من المياه الغنية بالمعادن إلى الانبثاق وبالتالي إطالة الأنبوب وتكرار العملية.

وقال إسكريبانو إن كلاهما مثالان على "الحدائق الكيميائية" وهي نوع من العمليات الكيميائية واسم لتجربة شائعة في مجموعات الكيمياء التي تعمل وفقًا لنفس المبادئ وتشكل أنابيب من البلورات التي تتخذ أشكالًا تشبه النباتات.

علاقة الظاهرة بنشأة الحياة

وأضاف إسكريبانو أن الحجرات الغنية بالمحلول الملحي داخل الجليد البحري تتمتع ببعض الخصائص التي ربما ساعدت في نشأة الحياة. وقال: "داخل هذه الحجرات داخل الجليد توجد تركيزات عالية من المركبات الكيميائية كما توجد دهون تغطي الجزء الداخلي من الحجرة". "ويمكن أن تعمل هذه الدهون كغشاء بدائي وهو أحد الشروط الضرورية للحياة". وأضاف أنها تحتوي أيضًا على مزيج من المكونات الحمضية والقاعدية التي يمكن أن توفر الطاقة اللازمة لتكوين جزيئات أكثر تعقيدًا وربما حتى الحمض النووي.

خلاصة!!!

ظاهرة البرينكل هي عمود جليدي يتكوّن تحت البحر في المناطق القطبية عندما يهبط محلول ملحي شديد البرودة من الجليد إلى الأسفل. أثناء نزوله يقوم بتجميد الماء المحيط به، فيتشكل أنبوب جليدي يشبه “إصبع الموت” لأنه قد يقتل الكائنات البحرية عند ملامسته.

المصادر

[1] Live Science, “How Brinicles Form in the Ocean,” 2012. [Online]. Available: https://www.livescience.com/29085-how-brinicles-form.html⁠

الناشر : علي عطا عبد الملك

إن كنتَ تبتغي علمًا راسخًا وفكرًا محرَّرًا من التهويم،فأدعوك للإلتحاق بـ لواء العلم.
هنا يُبسط المعقّد، ويُمحَّص القول، وتُعرض المسائل بعقلٍ ناقد ولسانٍ مبين.
عندنا علومٌ تُشرح، وفلسفةٌ تُفكَّك، وفنٌّ يُقرأ قراءة فهمٍ لا ترديد.
فادخل معنا، تكن من أهل النظر لا من أهل التقليد.

https://t.me/heandus

من بغداد إلى الفضاء 🚀

ديانا السندي مهندسة عراقية من مواليد بغداد عام 1990، تُعد من الكفاءات العراقية البارزة في مجال هندسة الفضاء والدفع الصاروخي، وواحدة من الشخصيات العراقية التي وصلت للعمل ضمن مشاريع مرتبطة بقطاع الفضاء في الولايات المتحدة.

حياتها ومسيرتها العلمية

انتقلت إلى الولايات المتحدة الأمريكية وهي في الرابعة عشرة من عمرها، حيث أكملت دراستها الثانوية، وواجهت في بداياتها تحديات تتعلق بتعلم اللغة الإنجليزية، لكنها تمكنت من تجاوزها خلال فترة قصيرة.

في عام 2014 حصلت على زمالة أكاديمية في الرياضيات والعلوم والفيزياء من كلية كوياماكا، ثم واصلت دراستها في تخصص الهندسة الكيميائية، لتحصل على درجة البكالوريوس من جامعة كاليفورنيا عام 2017.

مسيرتها المهنية

بين عامي 2017 و2021 عملت في Virgin Orbit، حيث شغلت مناصب هندسية في تطوير نظم الدفع الصاروخي للمرحلة الأولى، بدءًا من منصب مساعدة مهندس تطوير، وصولًا إلى مهندسة تطوير نظم الدفع.

وفي الفترة بين 2021 و2022 شغلت منصب مهندسة دفع صاروخي في Boeing.

كما قادت فريق الدفع وشغلت منصب مديرة العمليات في منظمة SEDS UCSD بين عامي 2015 و2017.