lundi 23 septembre 2019

ماذا سيحدث لو اصطدم كويكب ضخم بسطح الأرض ؟

بالحديث عن الكويكبات التي تقترب من الأرض كل عام ، وبعضها قد يكون قريباً جداً ، قد يكون الامر مربكاً ومخيفاً في كثير من الأحيان ...

ولكن الخبر المطمئن هنا : هو أن علماء الفضاء يعملون على الإلمام بكل ما يمكن معرفته عن آثار اصطدام كويكب بالأرض حتى يمكن تجنب ذلك في وقت ما .
فكما جاء في مقال في 2019 في Live Science ، تقوم وكالة الفضاء الأوروبية وناسا بتنسيق تدريبات عالمية حول التأهب لاصطدام كويكب بالأرض مرتين كل عام ، حيث تُجرى عمليات محاكاة لما قد يحدث إذا اقترب أحد الكويكبات من الارض .
ومع كل سيناريو جديد أصبحنا أفضل في معرفة كم الأشرار الفضائية التي قد يجلبها كويكب ما قد يصطدم بالأرض ، وما الذي يجب فعله حيال ذلك .
الآن تصطدم العديد من الكويكبات الصغيرة بالغلاف الجوي للأرض طوال الوقت ، ويتم حرق معظمها بفضل الاحتكاك الناتج عن مقاومة الهواء الجوي ، ولكن بعضها قد يُثير بعض المشاكل ، وإليك  على ذلك ..
في عام 2018 تحطم كويكب طوله 10 أقدام يُدعى "2018 LA" في الأجواء فوق جنوب إفريقيا وبوتسوانا ، مما تسبب في وقوع العديد من الانفجارات والموجات الصدمية عندما سقطت شظايا من صخور الكويكب على الأرض .. أمر مخيف بالتأكيد - لكنه في النهاية كان حادثًا بسيطًا.
ولكن ماذا لو كان الكويكب اكبر
في عام 1908 ، اصطدم نيزك ضخم بالأرض في جزء بعيد من سيبيريا ( الكويكب عند دخوله الخلاف الجوي يُطلق عليه نيزك او حجر نيزكي ) - ووفقاً لعلماء ناسا ، فقد تحول على الفور 800 ميلاً مربعاً من الغابات إلى شظايا خشبية محترقة ؛ كانت الطاقة المنبعثة من الإصطدام تعادل تأثير إلقاء 185 قنبلة كنقبلة هايروشيما ، كما ارتفعت درجة حرارة الهواء إلى أكثر من 40.000 درجة فهرنهايت ، وقُدر حجم تلك القطعة الصخرية الفضائية ما بين 160 و620 قدماً وفقاً لمسارها .

أما السيناريو الأسوء في كل الحالات كالآتي :
دعنا نقول أن كويكباً ما بطول 10 كم عبر الغلاف الجوي ليصدم بسطح كوكب الأرض ، سيكون وقتها التأثير الوقائي لغلافنا الجوي أشبه بمن يحارب بسكين بلاستيكي في معركة حقيقية بالأسلحة النارية ! - سيعبر الكويكب الغلاف الجوي كما لو لم يكن شيئاً ، وسوف يتلاشى تأثيره ، وسيؤدي الانفجار إلى إحراق الكثير من الأكسجين ، وكل الكائنات الحية الغير مختبأة بأمان تحت الأرض ستتعرض للحرق .
فضلاً عن ذلك الرعب ، سيحيط الأرض غلافاً كثيفاً من البخار ، والذي سيمنع بدوره كل ضوء الشمس من الوصول إلى الارض لمدة عام على الأقل .
ببساطة ،يعتقد العلماء أن كويكب بهذا الحجم كان السبب في قتل الديناصورات عندما اصطدم بالأرض قبل 65 مليون سنة ، ولكن فرصة وجود كويكب بهذا الحجم يضرب الأرض في المستقبل ، فرصة بعيدة للغاية .

نحن نعيش في نظام شمسي لا يمكن التنبؤ به ، فعندما يتعلق الأمر بالتنبؤ بما قد يحدث إذا اصطدم صخر فضائي بالأرض ، فإن الحجم مهم جدا بالتأكيد ، فقد يخلق نيزك صغير بضع انفجارات صوتية باردة ، ويتسبب في بعض الأضرار الطفيفة ، ويمكن أن يتسبب نيزك ضخم بحدوث انقراض جماعي ، ولكن هذا السيناريو الأخير غير مرجح حالياً .



 .

علوم الأبطال الخارقين : الرجل العنكبوت Spider man

قد يكون الرجل العنكبوت spider man  شخصية خارقة خيالية , ولكن قوانين الفيزياء والبيولوجيا قد لعبت دوراً مهماً في قوى بيتر باركر , ولعل أول شيء يمكننا الحديث عنه هو لدغة العنكبوت المعدل وراثيا ً ..
 هل يمكن أن تنتقل قوى خارقة عن طريق عنكبوت خارق معدل وراثياً يجمع بين 3 أنواع مختلفة من العناكب ؟
هل يمكن لعضته أن تحول إنساناً بين عشية وضحاها إلى إنسان خارق يحمل كل صفات العنكبوت ؟
- الحقيقة أن التغيرات التي حدثت لبيتر باركر غير معقولة .. فعلى الأرجح ربما كان ما سيحدث له من تغيير هو مجرد نمو الشعر على قدمه ! .. وهذا لن يحدث أيضا إلا تحت ظروف معينة .
فدعونا نشرح ذلك ..
- الحمض النووي DNA  الأجنبي أو الدخيل ( الحمض النووي للعنكبوت ) يمكن إدخاله إلى الجسم فقط عن طريق ما يسمى بالناقلات الفيروسية .
فعلماء البيولوجيا الجزيئية عادة ما يستخدمون ناقلات فيروسية لإدخال المادة الوراثية في الخلايا , ليقوم بعد ذلك الحمض النووي الجديد بالسيطرة على الحمض النووي الأصلي وإجباره على التوليف والتغيير , وفي هذه الحالة فلابد من أن تكون في لدغة العنكبوت فيروساً قوياُ لإدراج الجينوم الخاص به داخل خلايا بيتر باركر .
- ولكن لتغيير الحمض النووي في كل خلية من خلايا بيتر باركر , يحب أن يحقن الفيروس في مرحلة البويضة المخصبة "الزيجوت " , وفي هذه الحالة يجب أن ننتظر 20 عامً حتى تكون تلك التغييرات ممكنة , وعلى الأرجح ستكون النتيجة " بيتر باركر ذو قدم مشعرة كالعنكبوت " فقط ! 
ولعل الأبرز والأكثر تميزاً في الرجل العنكبوت هو قدرته على إطلاق الخيوط من رسغه ..
فهل هذا ممكن ..
يجي أن نعرف ان العنكبوت لا يطلق الخيوط من أرجله حتى .. بل تفرزها أنثى العنكبوت بواسطة ثلاثة مغازل أسفل البطن، متصلة بغدد صغيرة ، تفرز المادة التي تتشكل منها الخيوط الحريرية .
ولكن في الحقيقة وجد العلماء طريقة لإنتاج خيوط العنكبوت من كائن آخر - ليس بشرياً - فقد تمكنت مجموعة من الباحثين في جامعة وايومنغ في عام 2010  من دمج جينات العناكب المسؤلة عن إنتاج الحرير في الحمض النووي لحيوان آخر أكثر طواعية.. كالماعز , وكانت النتيجة الصادمة هي إنتاج خيوط من الحرير في حليب أمهات الماعز .
فهل سيكون من السهل مستقبلاً تجربة تلك التقنية على البشر ؟ .. لننتج بالفعل رجل العنكبوت الحقيقي ؟

من المعروف أن خيوط العنكبوت هي أقوى الألياف الطبيعية المعروفة , بل أقوى من الفولاذ ( المقارنة مجرد نسبة وتناسب ) .. فهل يمكن ببساطة أن تتحمل تلك الخيوط بيتر باركر , بل هل يمكن أن تتصدى هذه الخيوط لوزن قطار .. بل ومحاولة إيقافه ..كما شاهدنا في إحدى أجزاء الرجل العنكبوت .
الحقيقة وجد العلماء أنه من الممكن أن يكون الحرير المغزلي للعنكبوت قوي فعلا بما يكفي لوقف القطار .
- في هذا المشهد عندما تمكن الرجل العنكبوت من إيقاف قطار مكون من أربع عربات ومنعه من الإنحدار في النهر بواسطة خيوطه , قد وجد فريق مكون من 3 طلاب في جامعة ليستر بالمملكة المتحدة , أن بعض أنواع العناكب تنتج بالفعل حريراً قوياً بما يكفي لوقف قطار متحرك , وتم نشر تلك النتائج في مجلة مواضيع الفيزياء الخاصة Physics Special Topics .
أولا قام الفريق بحساب عدد عربات القطار في مدينة نيويورك التي قد تضم 984 شخصاً , والتي تزن حوالي 200 ألف كيلو جرام , ثم بعد ذلك قاموا بحساب سرعة سير القطار ( 24 متراً / الثانية , أو حوالي 53 ميلاً / الساعة ) , وكذلك مقدار المقاومة ( والتي لا تكاد تُذكر ) , ومن هنا يمكن أن يحددوا مقدار القوة المطلوبة لوقف القطار , والتي بلغت حوالي 300 ألف نيوتن , وبعد النظر في الشكل الهندسي النسبي للقطار والمباني المحيطة المستخدمة في تثبيت خيوط الحرير , قام الفريق بحساب كمية الصلابة أو قوة الشد المطلوبة لحمل القطار في مكانه دون أن ينفلت , وتُعرف تلك القيمة بـمعامل يونغ  ( وهو مقياس الصلابة في المواد المرنة ) , واستنتج الفريق ان قوة الشد المطلوبة تساوي 3.12 جيغاباسكال .
وتبين أن العناكب الغازلة المدارية تُنتج الحرير الذي تتراوح قيمة معامل يونغ له من 1,5 إلى 12 جيجاباسكال - وهذا يعني أنه بالفعل كان بإمكان الرجل العنكبوت أن يوقف قطاراً متحركاً عن طريق إلقاء خيوطه اللزجة عليه .
وجدير بالذكر أنه من قبيل الصدفة , كانت خصائص الحرير التي أطلقها بيتر باركر في فيلم الرجل العنكبوت مشابهة لذلك النوع من العناكب التي ذكرها فريق البحث والمسماه ( Caerostris darwini ) وهي عناكب تعيش في مدغشقر وتُنسج واحدة من أكبر شبكات العنكبوت المعروفة , فأحياناً تتدلى الخيوط لطول 25 متراً


ماذا تفعل الحشرات خلال فصل الشتاء ؟


عندما يحل الشتاء فإن معظم الحشرات تهاجر أو تختبيء زمناً حتى يمر فصل الشتاء ، لكن البعض منها يُصبح أكثر إدهاشاً .
نحن البشر نستطيع أن ننجو من برودة الشتاء بارتداء المعاطف الدافئة وتشغيل الدفيات الكهربائية او إشعال الحطب وغيره من وسائل التدفئة 

الحشرات - لديها أيضاً بعض الاستراتيجيات الأكثر إبداعاً لمقاومة برد الشتاء ، فسواء كانت البروتينات الخاصة التي تفرزها أجسامها والتي تعمل كمواد التي تمنع التجمد في سيارتك ، أو سوائل الجسم التي تعمل كوقود يساعدها على السير لمسافات طويلة حتى الأجواء الأكثر دفئاً ، يبدو أن هذه الحشرات القوية قد طورت قدراتها لمواجة المشكلات البيولوجية التي يجلبها الشتاء .

من المحتمل أن تكون سمعت عن أحد أكثر الطرق شيوعاً التي تتبعها الحشرات عند المرور بهذا الموسم الأكثر ظلمة وبرودة وهي الهجرة أو البيات الشتوي حيث تنام اغلب الحشرات طوال فصل الشتاء .
فمن أجل البقاء على قيد الحياه في فصل الشتاء حيث ينقص الغذاء وينعدم الدفء ، تميل الثدييات مثل الدببة والسناجب إلى السبات ، وعلى الرغم من أن السبات في كثير من الأحيان يُعتبر نوماً عميقاً ، إلا أنه في الواقع عبارة عن حالة سكون مميزة بيولوجياً ؛ فالحيوانات تُخزن الطعام وتقلل عملية الأيض من خلال عمليات بيولوجية مازالت غير مفهومة تماماً ، حتى ان باحثي وكالة ناسا للفضاء يبحثوا في تقنيات السبات تلك لاستخدامها في إمكانية إخضاع البشر للسبات خلال رحلات الفضاء الطويلة .
الحشرات لديها نسختها الخاصة أيضاً من تلك العملية البيولوجية ، فعلى غرار السبات عند الحيوانات الثديية ، تقوم الحشرات بنوع من البيات الشتوي ، بالبحث عن مأوى من البرد ، فغالباً ما تلجأ الحشرات في فصل الشتاء إلى البحث عن مساكن تحت الأرض أو في جذوع الأشجار أو تحت الصخور للإختباء من البرد - فضع في اعتبارك انه في فصل الشتاء قد تكون هناك مئات الحشرات نائمة على بعد بوصات فقط أسفل قدميك . !

تمكنت بعض الحشرات مثل حشرة حفار الذرة الأوروبي European corn borer من إحباط المزارعين وعلماء الحشرات ، حيث وجدت ريقة لعيش فوق سطح التربة في فصل الشتاء !

samedi 21 septembre 2019

حقائق لا تعرفها عن أينشتاين

الجميع يعرف "ألبرت أينشتاين" ذو الشعر المنفوش, العبقري الذي احدث ثورة فيزيائية , ووصل إلى حجر الاساس في نظرياته إعتماداً على تجاربة الذكية , ومحاولاته العديدة, ولكن هل تعلم أنه كان ايضاً غريب الاطوار, فهو لم يحب ابداً إرتداء الجوارب , كما انه هرب من الخدمه العسكرية الألمانية, ورفض التقاليد الإجتماعية , وكان بحاراً متحمساً ولكن من الدرجة الثالثة...

وإن اردتم معرفة المزيد , فإقرأوا معنا هذا المقال..

1- تأخره في الكلام
اينشتاين لم يتكلم حتى وقت متاخر نسبياً من طفولته , وبقى غير مستعداً للكلام حتى سن السابعه من عمره , وهذا الامرإرتبط بتفكيره المتفاني في الفيزياء, كما انه كان موهوباً في الموسيقى , كل هذا وعوامل أخرى أدى إلى الإعتقاد بأن أينشتاين  كان يعاني من متلازمة "أسبرجر" وهو إضطراب طيف التوحد , ويؤثر في تطور اللغة والسوكيات عند الأطفال , وتفاعلهم مع المجتمع.

2- لم يحصل على علامات سيئة
في الواقع نحن نحب تداول الحقائق الساخرة عن الناس الشهيرة , وخاصة في ثقافة الإنترنت , فأينشتاين لم يفشل في الرياضيات ولم يفشل في إمتحان قبول الجامعات , في الحقيقة أنه برع في الرياضيات والفيزياء منذ سن مبكرة , ودرس التفاضل والتكامل في الثانية عشر من عمرة فقط.
- لم يفشل أينشتاين في الجولة الأولى من إمتحانات القبول, ولكنه كان لا يملك ما يعادل الشهادة الثانوية , وعلاوة على ذلك فإن النظام التعليمي الصارم في المعهد لم يكن سيقبله نظراً لخلفيته في اللغة الفرنسية والإنجليزية وفي علم البيلوجيا , غير أنه قد حقق درجات عالية في الفيزياء والرياضيات , ولذلك قبلت به الجامعة على شرط أن يستكمل دراسه الثانوية بعد فترة وجيزة .

3- ابنه غير شرعية ذات مصير مجهول


عندما كان أينشتاين يحضر دروسه في جامعة زيوريخ , وقع في الحب مع طالبة أكبر منه تدرس الفيزياء أيضاً , كان إسمها "ميلفا ماريك" , وهي التي أصبحت فيما بعد زوجته الأولى , وكانت ماريك غمرأة رائعة ,تغلبت على العقبات الإجتماعية في اواخر القرن التاسع عشر في أوروبا , لتصبح المراة الخامسة التي تم قبولها في جامعة مرموقة,ولكن لسنوات بعد التخرج لم يستطع أينشتاين أن يتزوج من ماريك , نظراً لرفض والديها لأن اينشتاين كان فقيراً , وعلاوة على ذلك رفض والدي اينشتاين لان ماريك كانت كبيرة في السن , وكانت مسيحسة أرثوذكسية.
- ولكن قبل زواجهما أنجبا ابنه كان إسمها "ليسيرل" , وذهبت مع والدتها ماريك إلى منزل العائلة في المجر, ولكنها لم تعد مرة أخرى , ولم يتحدث الزوجان عنها مرة اخرى أمام أي شخص , حتى الأصدقاء, ولا يزال مصير "ليسيرل" مجهولاً حتى وقتنا هذا , ولكن من بين الغعتقادات السائدة , انها ربما ماتت نتيجة إصابتها بالحمى القرزية أو أنه تم التخلي عنها.

4- لم تكن حياته الشخصية بقدر عبقريته


شدة إنشغاله بتجاربه وابحاثه العلمية لدرجة جعلته بقصر بحق عائلته وأولاده لا بل ينسى وجودهم في حياته.

وفي العام 1914، وصلت العلاقة بين العالم وزوجته الاولى ميليفا ماريك، التي انجبت له نجليه هانس ألبرت و إدوارد، إلى حائط مسدود بسب إهماله لها. ولكنهما قررا البقاء متزوجين لأجل ولديهما الصغيرين. ولكن بالمقابل، فرض أينشتاين على زوجته مطالب عديدة جعلتها تشعر بانها مجرد خادمة وليست زوجة.
ولم يتفاجا احد من افراد العائلة والاصدقاء القلائل بفشل الزواج، حيث تركت ميليفا منزل الزوجية لمدة خمسة سنوات وحصلت بعدها على الطلاق أي في العام 1919.
ما لبث أينشتاين ان حصل على زوجة ثانية، ليست إلا ابنة عمه إلسا، التي لم تعيش معه حياة زوجيه سعيدة بسبب سفره الدائم وغيابه
والأهم من ذلك كله انه قد قام بخيانتها عدة مرات.

5- إينشتاين لم يحصل على نوبل بسبب النسبية


كما هو الحال مع معظم الثورات العلمية , لم تنشا افكار نظرية "النسبية الخاصة" 1905 من فراغ عند إينشتاين , ولكنه كان نتاج عمل وإستكمال لعمل العلماء السابقين مثل  هنري بوانكاريه وهندريك لورنتز , حيث أنشأ أينشتاين نظرية جديدة موحدة وازال  الاحتكاك بين الفيزياء النيوتونية ونظرية جيمس كلارك ماكسويل للضوء.
- نشرت نظرية النسبية العامة في عام 1916 , إستكمالاً للنسبية الخاصة, والتي وصف فيها وصفاص هندسياً للجاذبية والمكان والزمان " خاصية الزمكان" , ولكنه لم يشتهر حتى عام 1919م , عندما صرح علماء الفلك عن صدق ملاحظاته في إنحناء النجوم الذي لاحظوه في كسوف الشمس , وبعد 3 سنوات منحت لجنة نوبل جائزتها في الفيزياء لاينشتاين عام 1921 بأثررجعي عام 1922م
, فقد حصل على نوبل في الفيزياء نتيجة إكتشافه قانون التأثير الكهروضوئي.


- اينشتاين وإختراع الثلاجة
.

عندما سمع أينشتاين خبر موت عائلة بسبب تسممهم بغاز بغاز ديوكسايد الكبريت المنبعث من ثلاجة منزلهم , أراد غختراع ثلاجة آمنة تعمل عن طريق الكحول لحماية الناس من التسمم بغاز ديوكسايد الكبريت , وبالفعل إخترع البرت إينشتاين الثلاجة بسماعدة العالم الشاب آنذاك "ليو زيلارد" وهو طالب سابق تعرف عليه أينشتاين أثناء الدراسة , وحصلا على براءة الإختراع في 11 نوفمبر عام 1930م , غير ان إكتشاف غاز الفيرون الذي تعمل به الثلاجات المنزلية الآن , جعل من ثلاجة اينشتاين غختراعاً عديم القيمة.

7- اينشتاين والسياسة


وصول القائد النازي أدولف هتلر إلى السلطة في العام 1933 تزايدت الكراهية تجاه أينشتاين فاتهمه القوميون الاشتراكيون (النازيون) بتأسيس "الفيزياء اليهودية"، كما حاول بعض العلماء الألمان النيل من حقوق أينشتاين في نظرياته الأمر الذي دفع أينشتاين للهرب إلى الولايات المتحدة الأمريكية والتي منحته بدورها إقامة دائمةً.
- لم يكن موقف أينشتاين، في بداية حياته على الأقل، رافضاً للصهيونية. فقد نشأ وتعلَّم في ألمانيا. ولذا، فقد كان يؤمن بفكرة الشعب العضوي، وبأن السمات القومية سمات بيولوجية تُوَّرث وليست سمات ثقافية مكتسبة. فقد صرح بأن اليهودي يظل يهودياً حتى لو تخلى عن دينه. وقد عبَّر أينشتاين في عدة مناسبات عن حماسه للمشروع الصهيوني وتأييده له، بل واشترك في عدة نشاطات صهيونية[9]. ولكن موقف أينشتاين هذا لم يكن نهائياً، إذ عَدَل عن هذه المواقف فيما بعد، فقد صرح بأن القومية مرض طفولي، وبأن الطبيعة الأصلية لليهودية تتعارض مع فكرة إنشاء دولة يهودية ذات حدود وجيش وسلطة دنيوية. وأعرب عن مخاوفه من الضرر الداخلي الذي ستتكبده اليهودية، إذا تم تنفيذ البرنامج الصهيوني، وفي هذا رَفْض للفكر الصهيوني ولفكرة التاريخ اليهودي الواحد.
- والشيء الذي أزعج أينشتاين وأقلقه أكثر من غيره هو مشكلة العرب. ففي رسالة بعث بها إلى وايزمان عام 1920، حذر أينشتاين من تجاهل المشكلة العربية، ونصح الصهاينة بأن يتجنبوا «الاعتماد بدرجة كبيرة على الإنجليز »، وأن يسعوا إلى التعاون مع العرب وإلى عَقْد مواثيق شرف معهم. وقد نبه أينشتاين إلى الخطر الكامن في الهجرة الصهيونية. ولم تتضاءل جهود أينشتاين أو اهتمامه بالعرب على مر السنين.

8- لم يحصل على عمل بسهولة 



في عام 1905 , نشر أينشتاين 4 ورقات هزت وجهات النظر العلمية المعاصرة , وغيرت  نظرة العلم إلى خاصية المكان والزمان والكتلة والطاقة , ومهد الطريق أمام علم الفيزياء الحديث , وذلك حينما كان يكتب اطروحة الدكتوراه , ويعمل فاحصاً من الدرجة الثالثة في مكتب براءات الإختراع السويسري
- وبعد التخرج تقدم أينشتاين للعمل في العديد من المناصب الأكاديمية ولكن مدرسة بعد مدرسة كانت ترفض طلبه للعمل , وذلك بسبب خطاب توصية من دكتور "هينريك ويبر" , منعه من العمل في تلك المدارس , وذلك لأنه كان يكرهه بسبب عدم حضور اينشتاين لحصصه في الجامعه وكان يفضل ان يذاكر وحيداً , وهذا الأمر أدى إلى إضعاف فرصته للإلتحاق بعمل.

9- شارك في عملية إطلاق سراح رهائن

- شارك أينشتاين في عملية إطلاق سراح رهائن في أعقاب الحرب العالمية الثانية, بعدما قام عدد من الطلاب المتطرفين في جامعة برلين بخطف بعض الأساتذة ورئيس الجامعة , فقام اينشتاين بمساعدة بعض زملائه الفيزيائيين بالتفاوض وتم إطلاق سراح الرهائن.

10- سرقة مخ إينشتاين


في 18 أبريل 1955 تُوفي وحُرِقَ جثمانه في مدينة "ترينتون" في ولاية "نيو جيرسي" ونُثر رمادهُ في مكان غير معلوم، وحُفظ دماغ العالم أينشتاين في جرّة عند الطبيب الشرعي "توماس هارفي" الذي قام بتشريح جثته بعد موته, غير انه قام أثناء عملية التشريح بإزالة المخ والإحتفاظ به دون إذن من أسرته، بغرض دراسته من قبل علماء الأعصاب ومعرفة سر ذكاء أينشتاين , كما قام بغزالة مقل عينيه , وقيل انه توارى عن الأنظار بعد ذلك.