تخيل أنك واقف في حقل كهربائي ثابت، ولا يوجد مجال مغناطيسي. إذا بدأت بالتحرك بسرعة قريبة من الضوء، ما الذي سيشاهده جهاز قياس الحقول في إطارك الجديد؟ هل يظهر حقل كهربائي فقط، أم يظهر حقل مغناطيسي أيضًا؟ ولماذا؟

تحويلات لورنتز وأهميتها في النسبية الخاصة

تُعدّ تحويلات لورنتز من الركائز الأساسية لنظرية النسبية الخاصة التي قدّمها العالم ألبرت أينشتاين عام 1905، حيث غيّرت هذه التحويلات الفهم الكلاسيكي لمفاهيم الزمن والمكان. ففي الفيزياء التقليدية كان يُنظر إلى الزمن والمكان على أنهما كميتان مطلقتان لا تتأثران بحركة الراصد، إلا أن التجارب الفيزيائية، وخاصة تلك المتعلقة بسرعة الضوء، أظهرت الحاجة إلى وصف جديد أكثر دقة.

تنطلق تحويلات لورنتز من مبدأين أساسيين في النسبية الخاصة: أولهما أن قوانين الفيزياء هي نفسها في جميع الأطر المرجعية العطالية، وثانيهما أن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة ولا تعتمد على حركة المصدر أو الراصد. ونتيجة لهذين المبدأين، لم يعد من الممكن استخدام تحويلات غاليليو الكلاسيكية، بل كان لا بد من استبدالها بتحويلات رياضية جديدة تضمن ثبات سرعة الضوء.

تصف تحويلات لورنتز العلاقة بين إحداثيات الزمان والمكان لحدث ما كما يراها مراقبان يتحرك أحدهما بسرعة ثابتة بالنسبة للآخر. فإذا اعتبرنا إطارًا مرجعيًا ساكنًا وآخر متحركًا بسرعة منتظمة على محور مستقيم، فإن إحداثيات المكان والزمن في الإطار المتحرك تعتمد على كلٍّ من المكان والزمن في الإطار الساكن، وذلك من خلال عامل يُعرف بعامل لورنتز، والذي يعتمد بدوره على سرعة الحركة مقارنة بسرعة الضوء.

أدّت هذه التحويلات إلى نتائج فيزيائية غير مألوفة، من أبرزها ظاهرة تمدد الزمن، حيث يتباطأ الزمن في الإطار المتحرك مقارنة بالإطار الساكن، وكذلك ظاهرة انكماش الطول، إذ يقصر طول الأجسام في اتجاه الحركة عند قياسها من إطار ساكن. كما تبيّن من خلالها استحالة وصول أي جسم مادي إلى سرعة الضوء، إذ تتطلب هذه السرعة طاقة لا نهائية.

لا تقتصر أهمية تحويلات لورنتز على الجانب النظري فحسب، بل تمتد إلى تطبيقات عملية عديدة. فأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GPS) تعتمد على تصحيحات نسبية دقيقة ناتجة عن تمدد الزمن، كما تلعب هذه التحويلات دورًا أساسيًا في فيزياء الجسيمات، حيث تتحرك الجسيمات بسرعات قريبة من سرعة الضوء داخل المعجّلات.

أما بالنسبة للتاريخ، فقد سُميت هذه التحويلات نسبةً إلى هندريك أنتون لورنتز ،عالم الفيزياء الهولندي الذي قام بتطويرها في أواخر القرن التاسع عشر أثناء دراسته للكهرومغناطيسية وحركة الإلكترونات. كان لورنتز يحاول تفسير نتائج تجربة مايكلسون ومورلي (1887)، التي أظهرت أن سرعة الضوء ثابتة ولا تعتمد على حركة الأرض. لاحقًا، استخدم أينشتاين هذه التحويلات كأساس في نظرية النسبية الخاصة، مع تفسير فيزيائي أعمق بأن الزمن والمكان متغيران نسبيًا، وليس مجرد ظاهرة تأثير مادي كما اعتقد لورنتز

ينص قانون الاستمرارية للشحنات الكهربائية على أن الشحنة الكهربائية محفوظة محليًا، فهي لا تُخلق ولا تُفنى من العدم ، وإنما تنتقل فقط من مكان إلى آخر.
وهذا يعني أنه إذا أخذنا حجم صغير جدًا من الفضاء، مثل مكعب تفاضلي، وكان يحتوي على شحنة كهربائية، فإن هذه الشحنة لا يمكن أن تختفي أو تُخلق داخل هذا الحجم. فأي نقصان في كمية الشحنة داخل المكعب لا بد أن يكون ناتج عن خروج الشحنة عبر سطوحه، وأي زيادة فيها لا بد أن تكون بسبب دخول شحنة إليه من الخارج.

وبالتالي، يمكننا التعبير عن هذا الكلام كالاتي: التغير الزمني في كثافة الشحنة داخل أي حجم معين يكون مرتبطًا بشكلٍ مباشر بتدفق الشحنة عبر حدوده، وهو ما يعبّر عنه رياضيًا بمعادلة الاستمرارية للشحنات الكهربائية

مكانيكا الكم وتطوير الرعاية الصحية
والتنبؤ بالأمراض قبل ظهورها وتعزيز عمليات التشخيص 🔭🩺.

يمكن أن تساعدنا الهياكل الرياضية القائمة على وصف انتقال الخلايا العصبية في جميع أنحاء الدماغ والعقل على نطاق كمي على فهم الأمراض العصبية لدى المرضى بشكل أفضل
يمكن لميكانيكا الكم أن تقدم تفسيرات معقولة للتغيرات الدقيقة في الحمض النووي وحتى انخفاض التيلومير لدى المرضى الذين يصابون بالسرطان
إن استخدام نظرية الكم في مجال الطب يمكن أن يساعد في فهم وتطبيق العلاجات لعدد كبير من الأمراض المختلفة
مثل مرض الزهايمر أو أنواع مختلفة من السرطان
وحتى التوسع في التشخيص الفعال والموثوق في البيئات السريرية
تعد فيزياء الكم مجالًا متقدمًا قد يكون له تأثير كبير على توسيع الرعاية الطبية والعلاج في المستقبل القريب .

يقدّم هذا العمل عرضًا مبسّطًا لمفهوم النيوترينوات العَقيمة، بوصفها إحدى الفرضيّات التي برزت في الفيزياء الحديثة لمحاولة تفسير ظواهر ما تزال خارج نطاق الفهم الكامل. يركّز العمل على توضيح الفكرة وخلفيّتها العلميّة وأهميّتها المحتملة،
يَتَنَاوَلُ العَمَلُ

دورها في الانفجار العظيم والكون المبكر

دورها المحتمل في المادة المظلمة

ماهي النيوترينوات العقيمة؟

علاقتها بالتناظر CP

أنواع النيوترينوات العقيمة

لماذا نعتقد أنها موجودة أصلاً؟

بِالتَّعَاوُنِ مَعَ
Science Lab & Atlantis

عودة طيور الفلامنغو إلى الأهوار العراقية

شهدت الأهوار والمسطحات المائية في عدد من مناطق العراق عودة طيور الفلامنغو خلال الفترة الأخيرة، في مشهد بيئي لافت يعكس تحسنا نسبيا في الواقع البيئي وتوفر الظروف الملائمة لهجرة هذه الطيور.

وأوضح مختصون في الشأن البيئي أن ظهور الفلامنغو يُعد مؤشرا إيجابيا على تحسن نوعية المياه وتوفر الغذاء، لاسيما في الأهوار الجنوبية التي تُعد محطة مهمة للطيور المهاجرة القادمة من مناطق مختلفة خلال مواسم الهجرة.

و شهدت بحيرة حمرين، الواقعة في ناحية العظيم بمحافظة ديالى والمحاذية للحدود الإدارية لمحافظة صلاح الدين، انتعاشاً لافتاً خلال الأسابيع الأخيرة بعد موجات السيول القادمة من المرتفعات الشرقية، والتي أسهمت في رفع منسوب المياه داخل البحيرة وإعادة الحياة إلى مناطق واسعة جفّت خلال السنوات الماضية.
المصدر

الـــــبـــــريــــــونـــــــات

البريونات هي بروتينات مشوهة تعتبر من أكثر العوامل المسببة للأمراض غرابة وتعقيدًا في علم الأحياء. تختلف البريونات عن الفيروسات والبكتيريا التقليدية في كونها لا تحتوي على مادة وراثية، بل هي مجرد بروتين قادر على التحول إلى شكل مرضي والتسبب في أمراض تنكسية عصبية قاتلة. البروتين الطبيعي المرتبط بالدماغ يُعرف باسم PrP^C، وهو موجود في أغشية الخلايا العصبية ويفترض أن له دورًا في نقل الإشارات العصبية وحماية الخلايا. عند تحوله إلى شكله المرضي المعروف باسم PrP^Sc، يحدث تغير في بنيته ثلاثية الأبعاد، حيث تزيد نسبة البيتا-شيتس مقارنة بالألفا-هيليكس، مما يجعل البروتين غير قابل للذوبان وأكثر مقاومة للتحلل بواسطة إنزيمات البروتياز.

آلية تكاثر البريونات غير تقليدية، فهي لا تعتمد على نسخ الحمض النووي، بل تتم من خلال التفاعل المباشر مع البروتين الطبيعي. البروتين المشوه يلتصق بالبروتين السليم ويجبره على إعادة ترتيب هيكله ليصبح نسخة مشوهة مشابهة. هذه العملية تتكرر بشكل تسلسلي، حيث يتحول كل بروتين طبيعي جديد إلى بروتين مرضي قادر على تحويل آخر، مما يؤدي إلى تراكم البروتينات المشوهة في الدماغ وتشكيل لويحات ليفية تتسبب في تلف الخلايا العصبية تدريجيًا

المصدر : Science Dirct

اشعة الميكروويف

ثاني اكبر الاشعة الكهرومغناطيسية ويتراوح بين تردد 300 MHz و 300 ,GHz أو طول موجي يتراوح من 100cm-0.1cm ويشار الى هذا الاشعاع باسم أفران الميكروويف.

تسقط اشعة الميكروويف في الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة الحمراء والموجات الراديوية.

مصادر الميكروويف

يعد إشعاع الخلفية الكونية هو مصدر طبيعي للميكروويف, وتتم دراسته لفهم الانفجار العظيم, وتعد النجوم بما ضمناها الشمس كلها تعد مصادر طبيعية لأشعة الميكروويف.

في الظروف المناسبة يمكن للجزيئات او الذرات اصدار اشعة ميكروويف, ووفي ما ذلك المصادر التي تتم صناعتها من قبل الانسان كالمستخدمة في أفران الميكروويف, والموجهات, وأبراج الاتصالات.

ويمكن انتاج الميكروويف عن طريق أجهزة الحالة الصلبة كال(masers) ومطلق الدايود, والترانزسنورات ذات التأثير الموضعي وغيرها.

الآثار الصحية

لا يعتبر الميكروويف اشعاع مؤين بطبيعته ومع ذلك تشير بعض الدراسات إن التعرض له على المدى الطويل قد يكون بمثابة مادة سرطانية.

كما يمكن للتعرض الى الى الموجات الصغرية في اعتام عدسة العين؛ التسخين الكهربائي قد يهدد بروتينات عدسة العين, في حين أن جميع الانسجة تكون عرضة للتدفئة, وتكون العين ضعيفة بشكل خاص؛ تحتوي على أوعية دموية لتعديل درجة الحرارة.

كما يرتبط إشعاع الميكروويف مع التأثير السمعي له, حيث ينتج عن التعرض للميكرويف أصوات الازمات والنقرات, وذلك يحدث بسبب التمدد الحراري داخل الاذن الداخلية.

يمكن أن تحدث حروق الموجات الصغرية في أنسجة أعمق ، وليس فقط على السطح ، لأن الموجات الميكروية تمتص بسهولة أكبر بواسطة الأنسجة التي تحتوي على الكثير من الماء. ومع ذلك ، فإن مستويات التعرض المنخفضة تنتج حرارة دون حروق, ومن الأمثلة على ذلك تجربة جيمس لوفلوك في عام 1955 الذي قام بإعادة الفئران المجمدة للحياة باستخدام الموجات الصغرية للاشعة الميكروويفية.

eferrit - تعريف الإشعاع الميكروي

Radiation: Electromagnetic fields

Microwaves - NASA Science

الكاتب: يوسف

ماهي خاصية الـSpin للجسيمات وفقًا لفهمكم الخاص؟
(نرى العديد من الفيديوهات المنتشرة التي تشوه هذا المفهوم الفيزيائي)