modern_physics_mag13

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪1‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪2‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪3‬‬

‫من مقاالت هذا العدد‬ ‫‪ ‬نظرة حول نظرية الفوضى في الفيزياء والعلم الحديث‬

‫‪22‬‬

‫‪ ‬الحوسبة الكمومية‬

‫‪33‬‬

‫‪ ‬ثورة الكوانتم‬

‫‪33‬‬

‫‪ ‬كيف يعمل الميكروسكوب النفقي الماسح‬

‫‪44‬‬

‫‪ ‬أسباب هجرة العلماء والباحثين العرب إلى الغرب‬

‫‪44‬‬

‫‪ ‬التعدس الجذبي‪ :‬تلسكوب الكون‬

‫‪11‬‬

‫‪ ‬دراسة أطياف األفالم الرقيقة السليكيونية الالبلورية المهدرجة مختلفة المكونات‬

‫‪15‬‬

‫‪ ‬الخاليا الجذعية‬

‫‪53‬‬

‫‪ ‬سحر اللوغاريتمات‬

‫‪31‬‬

‫‪ ‬ذريات ‪ -‬المقال الثاني‬

‫‪32‬‬

‫‪ ‬عن سيرة حياة الدكتور علي مصطفى مشرفة‬

‫‪32‬‬

‫‪ ‬النظرية النسبية ألينشتاين‬

‫‪23‬‬

‫‪ ‬كيف تصبح عبقريا – الجزء الثالث‬

‫‪23‬‬

‫‪ ‬زراعة السيارات‬

‫‪43‬‬

‫‪ ‬تطبيقات هواتف ذكية لألغراض الطبية‬

‫‪43‬‬

‫أقرأ في األبواب الثابتة‬ ‫أخبار علمية مترجمة‬

‫حوار مع‬

‫سيرة حياة وتجارب مفيدة‬

‫باقة متنوعة من األخبار العلمية‬ ‫المترجمة عن مواقع علمية عديدة‬

‫عالم الفلك الفلسطيني الدكتور‬ ‫سليمان بركة‬

‫حوار مع مشرف منتدى مناهج‬ ‫الفيزياء العراقي أ‪ .‬احمد غنام جميل‬

‫‪52‬‬

‫‪21‬‬

‫‪8‬‬

‫لقاء مع موهوب‬

‫قضية وحوار‬

‫سلسلة بدون معلم‬

‫الشاب المخترع يوسف محمد احمد‬

‫ساعدنا بخبرتك في سبيل النجاح والتفوق‬

‫الدرس السابع في برنامج اإلكسيل‪:‬‬ ‫استخدام الدالة الشرطية ‪IF‬‬

‫‪42‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪32‬‬

‫‪24‬‬

‫‪4‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪1‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية هي مجلة علمية فيزيائية متخصصة تصدر في‬ ‫صورة إلكترونية لتصل لكل أبناء األمة العربية‪ ،‬تهتم المجلة بنشر العلوم‬ ‫الفيزيائية الحديثة والعلوم ذات صلة في صورة أخبار ومقاالت ومواضيع‬ ‫وتغطي المجلة جوانب عديدة في مجال التكنولوجيا من خالل أبوابه المتعددة‪،‬‬ ‫تستمد المجلة مادتها العلمية من مشاركات األعضاء في منتدى الفيزياء‬ ‫التعليمي وكذلك من مشاركات أساتذة الجامعات في مختلف البالد العربية‬ ‫واألجنبية‪ ،‬جاءت فكرة المجلة لتلبي حاجة القارئ العربي لتوفير مجلة علمية‬ ‫متخصصة تصل لكل قرائها في أي مكان‪ ،‬بصورتها اإللكترونية أو من خالل‬ ‫موقعها على شبكة األنترنت ‪ .www.modernphys.com‬تعتبر مجلة الفيزياء‬ ‫العصرية مجلة القارئ العربي الذي يبحث عن المعلومة الجديدة والمفيدة‪.‬‬

‫أهداف مجلة الفيزياء العصرية‬ ‫منذ أن بدأت فكرة المجلة وضعنا أمام أعيننا العديد من األهداف التي تصب‬ ‫في مصلحة القارئ العربي ومن هذه األهداف ما يلي‪:‬‬ ‫(‪ )1‬نشر العلوم الفيزيائية والتكنولوجية باللغة العربية‪.‬‬ ‫(‪ )2‬توفير مصدر علمي للقارئ العربي‪.‬‬ ‫(‪ )3‬تشجيع األعضاء على االبتكار واإلبداع والمشاركة بالمواضيع الفريدة‪.‬‬ ‫(‪ )4‬نقل المعلومات العلمية خارج أسوار المنتديات لتصبح في متناول الجميع‪.‬‬ ‫(‪ )5‬توفير حلقة وصل بين األساتذة والمتخصصين مع طالبهم‪.‬‬ ‫(‪ )6‬العمل على مساعدة الباحثين الفيزيائيين في تحقيق أهدافهم وطموحاتهم‬ ‫ومساعدتهم من خالل أساتذة متخصصين‪.‬‬ ‫المادة العلمية التي تنشر في المجلة هي المواضيع والمقاالت واألخبار‬ ‫والحوارات واألسئلة واالستفسارات التي تم طرحها في المنتديات المشاركة‬ ‫في أعداد المجلة‪ ،‬وكذلك من المقاالت والمواضيع التي ترسل لعنوان المجلة‬ ‫من قبل المتخصصين والكتاب العرب العلميين من حملة الدرجات العلمية‬ ‫وذو الخبرات التقنية‪ ،‬وقد وضعت هيئة تحرير المجلة مجموعة من النقاط‬ ‫والشروط األساسية الختيار مادتها العملية‪ ،‬لتخرج المجلة تحمل بين طياتها‬ ‫باقة متنوعة من المواضيع العلمية الشيقة والمفيدة‪.‬‬ ‫تفتح هيئة تحرير مجلة الفيزياء العصرية أبوابها لتستقبل كل من يرغب في‬ ‫االنضمام لها للعمل معنا بروح الفريق لتحرير ومونتاج صفحات المجلة‪ ،‬كما‬ ‫ونوجه الدعوة ألصحاب المنتديات العلمية الراغبين في المشاركة في األعداد‬ ‫القادمة من المجلة من خالل نشر أخبار منتدياتهم ونشاطاتهم وتزويد المجلة‬ ‫بالمقاالت العلمية والمفيدة التي ساهم بها أعضاء المنتديات ويسعدنا أن نستقبل‬ ‫رسائلكم بالخصوص على عنوان المجلة ‪.info@modernphys.com‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪5‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪3‬‬

‫زراعة شبكية بيولوجية تعمل بالليزر تمنح الرؤية لفاقدي نعمة البصر‬ ‫ترجمة د‪ .‬حازم سكيك‪ :‬تسمح زراعة عين صناعية للمصابين بفقدان البصر بالتعرف على االوجه ومشاهدة التلفاز وحتى‬ ‫القراءة‪ .‬الشبكية النانوية ‪ )Bio-Retina( Nano Retina‬هي واحدة من محاولتين حديثتين لمساعدة مرضى مصابين‬ ‫بضمور البقعة الصفراء في الشبكية الناتج عن التقدم في العمر والتي تؤثر على ما يقارب من ‪ 1.5‬مليون شخص في امريكا‪.‬‬ ‫بالرغم من ان زراعة مشابهة تعرف باسم الرؤية الثانية (‪ )second sight‬متوفرة في االسواق االوربية منذ عام تقريبا‬ ‫ولكنها تتطلب عملية جراحية لمدة تزيد عن أربع ساعات تحت تخدير كامل للمريض وذلك ألنها تشتمل على انتينا الستقبال‬ ‫الطاقة والصور من اجهزة خارجية‪ .‬اما زراعة الشبكية البيولوجية ‪ Bio-Retina‬فهي اصغر ألنها ال تمتلك انتينا‪ .‬حيث‬ ‫تقوم العين الصناعية تلك بالتقاط الصور مباشرة من العين‪ ،‬ويقوم ليزر اشعة تحت حمراء بتشغيل العين االصطناعية عن‬ ‫بعد‪ .‬ويمكن زراعة هذه العين بدون تخدير كامل في عملية زراعة تستغرق ‪ 33‬دقيقة فقط‪ .‬تتمكن الشبكية البيولوجية ‪Bio-‬‬ ‫‪ Retina‬من توليد صور رمادية بدقة ‪ 576‬بكسيل‪ .‬وسوف تكون او تجربة عملية في العام القادم‪.‬‬ ‫فكرة عمل الشبكية البيولوجية هي على النحو الموضح في الصورة ادناه وتشير االرقام على الشكل إلى ما يلي‪:‬‬ ‫‪ .1‬النظارات‬ ‫نظارات تبدو عادية المظهر‬ ‫تحتوي على بطارية وليزر‬ ‫وعدسة (لتساعد على التغلب على‬ ‫مشاكل الرؤية مثل قصر البصر‬ ‫واالستجماتيزم)‪.‬‬ ‫‪ .2‬تسليط شعاع ليزر‬ ‫يصدر شعاع ليزر تحت احمر من‬ ‫جهاز الليزر المثبت على النظارة‬ ‫ويسقط بدون ان يسبب ضرر على‬ ‫العين على خلية فوتوفولتية مثبتة‬ ‫على العين المزروعة ليزودها‬ ‫بمقدار ‪ 3‬ملي وات من الطاقة‪.‬‬ ‫الضوء غير مرئي وبالتالي لن‬ ‫يتداخل ويشوش على الرؤية‪.‬‬ ‫‪ .3‬التقاط الصور‬ ‫يمرر مستقبل الضوء المعلومات‬ ‫الضوئية لمعالج صور يقوم‬ ‫بترجمة كل بكسيل من بكسيالت‬ ‫الصورة إلى مجموعة من‬ ‫النبضات الكهربية التي تمثل‬ ‫درجة محددة من درجات‬ ‫الرمادي‪.‬‬ ‫‪ .4‬اثارة واستهداف الخاليا العصبية‬ ‫عدد من االلكترودات االبرية يصل عددها لستمائة الكترود تخترق الشبكية‪ .‬وكل الكترود يمثل بكسيل واحد‪ ،‬يرسل نبضات‬ ‫كهربية الستحثاث خاليا العين العصبية والتي تنقل الصورة إلى الدماغ‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/technology/article/2012-06/bio-retina-implant-could-give-sight-blind‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪2‬‬

‫البشر والرجال اآلليون يعملون أفضل معا عبر "التدريب المتبادل"‬ ‫ترجمة يونس لمساوي‪ :‬يمكن لقضاء يوم‬ ‫كامل مكان شخص آخر مساعدتنا على‬ ‫اكتشاف ما يؤ ّدي إلى "خدشه"‪ ...‬اآلن نفس‬ ‫المقاربة أضحت مستخدمة إليجاد تفاهم‬ ‫أفضل بين اإلنسان والروبوت‪ ،‬لتمكينهما‬ ‫من العمل معا كفريق‪ .‬تستخدم الروبوتات‬ ‫على نحو متزايد في الصّناعات التحويلية‬ ‫للقيام بمه ّمات تضعها في كل مرّة أقرب من‬ ‫اإلنسان‪ .‬لكن في الوقت الذي تبذل فيه‬ ‫جهود كبيرة من أجل ضمان عمل‬ ‫الروبوتات والبشر جنبا إلى جنب بك ّل‬ ‫أمان‪ ،‬يجب بذل المزيد من الجهود لجعل‬ ‫الروبوتات ذكية بما فيه الكفاية للعمل‬ ‫بفاعلية مع البشر‪ ،‬يقول ‪ Julie Shah‬أستاذ المالحة الج ّوية والفضائية المساعد في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا ‪MIT‬‬ ‫والمسؤول عن مجموعة الروبوتية التفاعلية في مختبر علوم الحاسب والذكاء االصطناعي (‪.(CSAIL‬‬ ‫"البشر ليسوا مثل الرّوبوتات‪ ،‬فهم ال يقومون بعمل األشياء بنفس الطّريقة في ك ّل مرة‪ "،‬يقول ‪" .Shah‬لذلك فهناك تباين بين‬ ‫أن نبرمج الروبوتات إلنجاز مه ّمات على نفس المنوال تماما ك ّل مرّة‪ ،‬ولفعل ما نحتاج منها كي تشتغل بانسجام مع البشر‪.‬‬ ‫البحث األكثر إثارة حول تحسين روح عمل الفريق لدى الروبوتات‪ ،‬ينبني على تص ّور "التّقييم التفاعلي"‪ ،‬والذي يمنح‬ ‫المدرّب(رجل) من خالله تقييما إيجابيا أو سلبيا في ك ّل مرّة ينجز فيها الروبوت مه ّمة ما‪.‬‬ ‫بيد ّ‬ ‫أن دراسات أجرتها العسكرية األمريكية تثبت أن مجرّد إخبار مجموعة من األشخاص بأنّهم قاموا بمه ّمة ما بطريقة جيّدة‬ ‫أو سيّئة‪ ،‬هو طريقة غير كفأة بتاتا لتشجيعهم على العمل الجيّد كفريق‪.‬‬ ‫لذلك بدأ ‪ Shah‬وطالب الدكتوراه ‪ Stefanos Nikolaidis‬بمعاينة إذا ما كان للتقنيات التي أثبتت نجاحها في تدريب‬ ‫األشخاص أن تطبّق على فرق عمل تجمع الرّوبوتات والبشر‪ .‬إحدى هذه التّقنيات‪ ،‬والمعروفة بالـ ‪ cross-training‬أو‬ ‫التدريب المتبادل‪ ،‬تقوم على تبادل األدوار بين أعضاء الفريق خالل بضعة أيّام ‪" ...‬يسمح ذلك لألشخاص بأخذ نظرة أفضل‬ ‫عن كيفية تأثير األدوار التي يقومون بها على شركائهم‪ ،‬وكيف تؤثّر أدوار شركائهم عليهم" يقول ‪.Shah‬‬ ‫في ورقة بحث يقدمانها خالل المؤتمر العالمي للتفاعل بين الروبوتات والبشر‪ ،‬المقام شهر مارس بمدينة طوكيو‪ ،‬سيقوم‪Shah‬‬ ‫و‪ Nikolaidis‬بعرض نتائج التجارب التي قاما بها مع مجموعات مختلطة من البشر والروبوتات‪ ،‬للبرهنة على أن منهجية‬ ‫التّدريب المتبادل تمثّل أداة جد فعّالة لبناء روح الفريق‪.‬‬ ‫من أجل تمكين الرّوبوتات من المشاركة في تجارب التدريب المتبادل‪ ،‬كان على الثنائي أوال تصميم خوارزمية للسّماح لهذه‬ ‫األجهزة باالستفادة من تجارب تبديل األدوار‪ .‬لذلك قاما بتعديل خوارزميات ‪-‬موجودة سلفا‪ -‬خاصة بتقوية التّعلّم‪ ،‬لتمكين‬ ‫الروبوتات من التعلّم ليس فقط عن طريق التقييم اإليجابي أو السّلبي‪ ،‬بل أيضا من خالل المعلومات المستقاة عبر التّجارب‪.‬‬ ‫بهذه الطريقة‪ ،‬وعبر مشاهدة كيفية تبادل شركائهم البشر لألدوار أثناء القيام بعملهم‪ ،‬ستكون الروبوتات قادرة على معرفة‬ ‫متى ينتظر البشر منها إنجاز نفس المه ّمة‪.‬‬ ‫يعمل كل فريق "روبوت‪-‬إنسان" على مه ّمة ت ّمت محاكاتها داخل بيئة افتراضية‪ ،‬بحيث يستخدم نصف عدد الفرق مقاربة‬ ‫التقييم التفاعلي‪ ،‬والنصف اآلخر تقنية الـ ‪ cross-trainin‬لتبادل األدوار وسط العمليّة‪ .‬ووحده الفريق الذي نجح في إكمال‬ ‫هذه ال ّدورة التّدريبية االفتراضية‪ ،‬سيطلب منه العمل على المه ّمة في العالم الحقيقي‪ ،‬لكن على أن يقوم ك ّل منهم هذه المرّة‬ ‫بدوره الخاص فقط‪.‬‬ ‫وجد ‪ Shah‬و ‪ Nikolaidis‬أن الفترة التي سيعمل فيها البشر والروبوتات معا في نفس الوقت ‪-‬المعروفة بالعمل المتزامن‪-‬‬ ‫أكبر بـ ‪ 71‬بالمائة لدى فرق العمل التي اعتمدت على التّدريب المتبادل‪ ،‬بالمقارنة مع فرق التّقييم التّفاعلي‪ .‬كما جدوا أن الم ّدة‬ ‫الزمنية التي يقضيها األشخاص دون عمل أي شيء –مثال‪ ،‬حينما ينتظرون انتهاء الروبوتات من مرحلة ما من المه ّمة‪-‬‬ ‫تنخفض بـ ‪ 41‬في المائة‪.‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪4‬‬

‫ماذا أيضا‪ ،‬خالل دراسة الثنائي للرجال اآلليين أنفسهم‪ ،‬وجدوا ّ‬ ‫أن خوارزميات التعلّم سجّلت مستوى أقل بكثير من "االرتياب"‬ ‫حول ما كان شركاؤهم البشر ليقوموا به في نفس الحالة –قياس يعرف باسم مستوى األتروبيا‪ -‬بالنسبة للروبوتات التي‬ ‫خضعت للتدريب المتبادل‪.‬‬ ‫أخيرا‪ ،‬وخالل إجابتهم على استبيانه بعد التّجربة‪ ،‬كان المشاركون (البشريون بالطّبع) في التّدريب المتبادل أقرب للقول بأن‬ ‫الرّوبوتات عملت على المه ّمة وفق توقعاتهم‪ ،‬من العاملين في مجموعات التّقييم التفاعلي‪ ،‬كما وضعوا ثقتهم بدرجة أكبر في‬ ‫زمالئهم اآلليين‪" .‬هذا أول دليل على ّ‬ ‫أن فرق العمل المك ّونة من البشر واآلليين يمكن الرّفع من إمكانياتها إذا ما تدرّب البشر‬ ‫واآلليّون معا عبر تبادل األدوار‪ ،‬بأسلوب يحاكي طرق التدريب الفعّالة الخاصّة بمجموعات من البشر" يقول ‪.Nikolaidis‬‬ ‫يعتقد ‪ّ Shah‬‬ ‫بأن هذا التّحسّن في أداء الفريق يمكن أن يعزى إلى تد ّخل الطّرفين معا في عملية التدريب المتبادل‪" .‬عندما يقوم‬ ‫شخص ما بتدريب رجل آلي باعتماد عملية التّقييم التفاعلي‪ ،‬هناك طريقة واحدة‪ :‬إما أن يقول الشخص 'روبوت جيّد' أو أن‬ ‫يقول 'روبوت سيء'‪ ،‬وهذه طريقة جد محدودة لنقل المعلومة‪ .‬يقول ‪" .Shah‬أما عندما تبادل األدوار‪ ،‬فإن الشخص يكون‬ ‫ّ‬ ‫نظن أن هذا التّأقلم من جانب‬ ‫أكثر قدرة على التّأقلم مع إمكانيات الروبوت‪ ،‬ويعرف تقريبا ما يجب فعله في ك ّل حالة‪ ،‬لذا‬ ‫األشخاص هو ما يقود إلى أداء أفضل للفريق‪".‬‬ ‫يبين هذا العمل ّ‬ ‫أن االستراتيجيات النّاجحة في تحسين القدرة التّفاعلية بين البشر يمكنها العمل في أغلب األحيان على البشر‬ ‫ّ‬ ‫والرّوبوتات‪ ،‬يشير ‪ ،Kerstin Dautenhahn‬أستاذ الذكاء االصطناعي بجامعة ‪ Hertfordshire‬في المملكة المتّحدة‪.‬‬ ‫"يمكن للنّاس بسهولة منح الرّجل اآللي مجموعة من الخصائص البشريّة‪ ،‬والتعامل معه بطريقة اجتماعية‪ ،‬لذا فإنه ليس من‬ ‫المفاجئ تماما أن هذا النّقل من مجال إنساني ‪-‬إنساني إلى آخر إنساني ‪-‬آلي ال يجعل من الفريق أكثر كفاءة فقط‪ ،‬بل يع ّزز‬ ‫أيضا تّجربة المشاركين‪ ،‬من حيث ثقتهم في الروبوت‪ "،‬يقول ‪.Dautenhahn‬‬ ‫‪http://web.mit.edu/newsoffice/2013/humans-robots-interaction-cross-training-0211.html‬‬

‫أول قطع الكترونية للبلع‬ ‫حبوب رقمية تراقبك من الداخل‬ ‫ترجمة د‪ .‬حازم سكيك‪ :‬مهما كانت سرعة شركات األدوية في انتاج‬ ‫عقاقير لمنع االصابة بالمرض او عالجه‪ ،‬اال ان التأمين الصحي ال‬ ‫يغطي تكاليف شخص ليتبعك في كل مكان ويذكرك بتناول ادويتك‪.‬‬ ‫لذا فقد صادقت ‪ FDA‬على حبوب تقوم بذلك ألجلك من خالل‬ ‫مراقبتك داخلك وتزويد وحدة العناية الصحية بالمعلومات الالزمة‪.‬‬ ‫تم تصنيع وانتاج هذه الحبوب بواسطة شركة ‪Proteus Digital‬‬ ‫‪ ،Health‬تمتلك رقائق سليكون بحجم حبة الرمل مع كميات قليلة من الماغنيسيوم والنحاس عليها‪ .‬بعد ان تبتلع هذه الشرائح‬ ‫فإنها تولد فرق جهد كهربي عند تالمسها مع عصارة الجهاز الهضمي‪ .‬هذه االشارات الكهربية تظهر على جلد الشخص‬ ‫وترسل رسالة نصية عبر الهاتف الجوال إلى مركز الرعاية الصحية‪ .‬لقد تم المصادقة على هذه الحبوب الرقمية لالستخدام‬ ‫كدواء وهمي في الوقت الحالي‪ ،‬لكن الشركة تأمل ان تتم المصادقة لالستخدام مع االدوية االخرى (وهنا تكون فائدتها‬ ‫القصوى)‪.‬‬ ‫حتى مع وجود ممانعة نفسية تجاه تناول حبوب دوائية تراقبك فإنها تساعد في حل مشاكل تواجه بعض المرضى الذين ال‬ ‫يتناولون حبوب الدواء باألخص اولئك المصابون بأمراض مزمنة‪ ،‬لذا فهي تعد خطوة من عدة خطوات في اتجاه المستقبل‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/technology/article/2012-07/fda-approves-digital-pills-track-your-prescription-intake‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪13‬‬

‫الرؤية من خالل الجدران من خالل راوتر الواي فاي ‪ Wi-Fi‬الالسلكي‬ ‫التجسس من خالل الواي فاي ‪ Wi-Fi‬عبر الجدران‬ ‫ترجمة د‪ .‬حازم سكيك في الثالثينات من القرن العشرين تعثر باحثون في البحرية االمريكية بناء على مبدأ عمل الرادار‬ ‫عندما الحظوا ا ن الطائرات المحلقة والتي تمر عبر برج راديو تعكس امواج الراديو‪ .‬طبق العلماء في يومنا هذا نفس المبدأ‬ ‫لعمل اول جهاز يتتبع اشارة الواي فاي ‪ Wi-Fi‬للتجسس على الناس من خالل الجدران‪.‬‬ ‫توجد اشارات امواج راديو الواي فاي ‪ Wi-Fi‬في ما يقارب ‪ %61‬من منازل الواليات المتحدة االمريكية وما يقارب ‪%25‬‬ ‫في كل مكان في العالم‪ ،‬لذلك قام باحثون من ‪ ،Karl Woodbridge and Kevin Chetty‬في جامعة لندن بتصميم كاشف‬ ‫يستخدم هذه االشارات الموجودة في كل مكان‪ .‬عندما تنعكس امواج الراديو عن جسم متحرك فان ترددها يتغير وهذه الظاهرة‬ ‫معروفة وتعرف باسم ظاهرة دوبلر ‪ .Doppler effect‬لقد قاموا بتصميم رادار يتعرف على التغيرات في التردد للكشف‬ ‫عن االجسام المتحركة‪ .‬انه في حجم حقيبة يد ويحتوي على مستقبل اشارات راديو مزودة بـ ‪ 2‬انتينا ووحدة معالجة االشارات‪.‬‬ ‫في االختبارات االولية استخدمت هذا الرادار في تحديد موقع الشخص وسرعته واتجاه حركته حتى من خالل جدران تصل‬ ‫سماكتها إلى ‪ 12‬سم تقريبا‪ .‬والن جهاز الرادار هذا ال يرسل أي امواج راديو فانه ال يمكن كشفه‪.‬‬ ‫يمكن استخدام رادار الواي فاي في التطبيقات المنزلية من االمساك بالسارقين وحتى مراقبة االطفال أو كبار السن‪ .‬وقد يكون‬ ‫لها تطبيقات عسكرية ايضا‪ .‬قامت وزارة الدفاع البريطانية بتمويل هذا البحث لدراسة وتحديد إذا ما كان باإلمكان استخدام‬ ‫هذا الجهاز في مسح االبنية في حالة حدوث حرب مدن‪ .‬مع المزيد من التحسينات يقول العالم وودبريدج ‪Woodbridge‬‬ ‫يمكن ان يكون الجهاز حساس بما فيه الكفاية اللتقاط الحركات الحساسة مثل حركة القفص الصدري اثناء التنفس‪ ،‬والتي‬ ‫سوف تسمح للرادار بالكشف عن الناس الواقفين او الجالسين في المكان من خلف الجدران‪.‬‬ ‫انظر للشكل الموضح اعاله للتعرف على فكرة عمله حسب األرقام المدونة على الشكل والتي تشير إلى ما يلي‪:‬‬ ‫‪ .1‬جسم متحرك‬ ‫عندما ترتد امواج راديو الواي فاي ‪ Wi-Fi‬عن جسم متحرك‪ ،‬يحدث تغير في ترددها‪ .‬على سبيل المثال اذا تحرك الشخص‬ ‫نحو مصدر الواي فاي ‪ Wi-Fi‬فان تردد االمواج المنعكسة سوف تزداد‪ .‬وإذا تحرك الشخص بعيدا عن مصدر الواي فاي‬ ‫فان تردد االمواج المنعكسة سوف يتناقص‪.‬‬ ‫‪ .2‬الراوتر‬ ‫راوتر االنترنت الواي فاي ‪ Wi-Fi‬يوجد في كل‬ ‫غرفة ويمألها بأمواج الراديو بتردد محدد عادة‬ ‫ما يكون ‪ GHz 2.4‬أو ‪.GHz 5‬‬ ‫‪ .3‬االشارة االساسية‬ ‫تتبع انتينا واحدة اشارة الراديو االساسية في‬ ‫الغرفة‪.‬‬ ‫‪ .4‬االشارة المزاحة‬ ‫االنتينا الثانية ترصد امواج الراديو المنعكسة عن‬ ‫االجسام المتحركة والتي يتغير ترددها‪.‬‬ ‫‪ .1‬الرصد والحسابات‬ ‫بمقارنة اشارة االنتينتين يقوم الكمبيوتر بحساب‬ ‫موضع الجسم بدقة ويحدد سرعته واتجاه حركته‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/technology/article/2012-07/seeing-through-walls-wireless-router‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪11‬‬

‫دليل على أنَّ المغناطيسية‬ ‫الحس المغناطيسي لدى الحيوانات‪ :‬أو ُل ٍ‬ ‫مسقط رأسها‬ ‫تُسا ِع ُد أسما َك السلمون على إيجا ِد طريقها الى‬ ‫ِ‬ ‫ترجمة أ‪ .‬عبد الرحمن المشعل‬ ‫بكالوريوس اللغة اإلنجليزية من سوريا ويعمل في نفس المجال في المملكة السعودية‬ ‫المحيط ث َم وبع َد عدة سنين تُبح ُر عائدةً‬ ‫عكس‬ ‫يقارب ‪ 4333‬ميل ُمهاجرةً في ميا ِه‬ ‫تسبح أسما ُك السلمون األحمر عادةً ما‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫أسماك‬ ‫والناس العاديون عن مقدر ِة‬ ‫التيار الى النه ِر الذي ولِدَت فيه لتض َع بيوضها‪ .‬ولطالما تساءل العلما ُء والصيادون‬ ‫ُ‬ ‫ِ‬ ‫السلمون على ايجا ِد طريقِها الى األنها ِر التي ولِدَت فيها بع َد تِلكَ الرحل ِة الملحمية‪.‬‬ ‫كيف يفعل السلمون ذلك؟‬ ‫تقتر ُح ِدراسةٌ جديدةٌ نُ ِش َرت في عد ِد هذا األسبوع من ‪ Current Biology‬و ُم ّولَت بشكل جزئي من الجمعية الوطنية للعلوم‬ ‫اس ِه باإلشار ِة المغناطيسي ِة‬ ‫النهر الذي ولِ َد فيه عن‬ ‫يج ُد‬ ‫َ‬ ‫طريق اح َس ِ‬ ‫(‪ )National Science Foundation‬أن السلمون ِ‬ ‫ِ‬ ‫الفريد ِة للنهرْ ‪.‬‬ ‫رق‬ ‫كجُز ٍء من ال ِدراسة استعمل الباحثون بيانات تعو ُد ألكث َر من ست ٍة وخمسينَ عاما" من مصائ ِد السلمون للتعر ِ‬ ‫ُف على الطُ ِ‬ ‫ُ‬ ‫جزر الوشيان (‪)Aleutian Islands‬‬ ‫رب آالسكا أو‬ ‫التي يسلُ ُكها قا ِدما" ِمن وجهته في أقاصي ال َشمال والتي‬ ‫تكون غالبا" قُ َ‬ ‫ِ‬ ‫النهر الذي ولِدوا فيه وهو نهر فرايزر في مقاطعة بريتش كولومبيا في كندا ( ‪Fraser‬‬ ‫ب‬ ‫حيط الهادئ‪ ،‬نَح َو َم َ‬ ‫ص ِ‬ ‫في ال ُم ِ‬ ‫ِ‬ ‫الحقل المغناطيسي للكر ِة األرضية‬ ‫ت مع كثاف ِة‬ ‫‪ ،) Canada ،River in British Columbia‬وقاموا بمقارن ِة هذه البيانا ِ‬ ‫ِ‬ ‫للطريق الذي يسلُ ُكهُ السلمون المهاجر‪.‬‬ ‫في المناطق المحورية‬ ‫ِ‬ ‫لل ُكر ِة األرضي ِة حق ٌل مغناطيسي يَضع ُ‬ ‫رور‬ ‫ُف كلما اقتربنا من ِ‬ ‫خط االستواء وابتعدنا عن القطبين ويتغي ُر تدريجيا" مع ُم ِ‬ ‫بشكل‬ ‫موقع من الكرة األرضية هي كثافةٌ فريدة تختلف عن أي موقِ ٍع أخ َر وتتغي ُر‬ ‫السنين‪ ،‬ولذلك فإن الكثافة المغناطيسية ألي‬ ‫ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫بسيط من سن ٍة الى أُخرى‪.‬‬ ‫ب‬ ‫قابل مص ِ‬ ‫تق ُع جزيرةُ فانكوفر ( ‪ )Vancouver Island‬بالضبط ُم ِ‬ ‫نَهر ِ فرايزر وبالتالي فهي تحجُبُ أ َّ‬ ‫باشر إليه من جهة ال ُمحيط‬ ‫ي طري ٍ‬ ‫ق ُم ٍ‬ ‫الهادئ‪ ،‬على ايَّ ِة حال فإن أسماك السلمون تنزل ُ‬ ‫ق خلف جزيرة فانكوفر‬ ‫مضيق كوين شارلوت‬ ‫ب النهر من الشمال عبر‬ ‫وتص ُل الى مص ِ‬ ‫ِ‬ ‫عبر مضيق ِ خوان دي‬ ‫( ‪ )Queen Charlotte Strait‬أو من الجنوب ِ‬ ‫فوكا (‪.)Juan De Fuca Strait‬‬ ‫تُظه ُر نتائ ُج ال ِدراسة أن كثافةَ‬ ‫بشكل‬ ‫الحقل المغناطيسي هي التي تُحد ُد‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫ف الذي تسلُ ُكهُ اسما ُ‬ ‫حول جزيرةِ فانكوفر‪ ،‬ففي‬ ‫ك السلمون‬ ‫َ‬ ‫نعط ِ‬ ‫كبير ال ُم ِ‬ ‫ُ‬ ‫ي سنة يسل ُ‬ ‫الحقل المغناطيسي األكثر َشبَها"‬ ‫ك السلمون ال ُمنعطَفَ ذو‬ ‫أ ِّ‬ ‫ِ‬ ‫لنهر فرايزر في السنين التي قبلها حينَ غاد َر نهر‬ ‫بالحقل المغناطيسي‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫تجها" الى المحيط الهادئ‪.‬‬ ‫م‬ ‫فرايزر‬ ‫ُ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫باحث حائ ٌز على شهاد ِة الدكتوراه في جامعة واليةِ اوريجون ( ‪)Oregon State University‬‬ ‫يقو ُل ناثان بوتمان‪ ،‬وهو‬ ‫ُ‬ ‫والمؤلف الرئيسي لهذه الدراسة ‪ " :‬تتوافق نتائ ُج الدراس ِة مع فكر ِة أن أسماك السلمون صغيرةَ السنِّ تطب ُع في ذاكرتها التوقي َع‬ ‫للنهر الذي ولِ ْ‬ ‫طريق عودتها مهاجرةً لتضع بيوضها"‪.‬‬ ‫الحقل المغناطيسي في‬ ‫دت فيه ومن ثُ َم تبحث عن هذا‬ ‫المغناطيسي‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫نتائج هامة‪:‬‬ ‫ت تستخد ُم عادةً‬ ‫لتوجهَ نفسها وتتبع طريقا"‬ ‫الحقل المغناطيسي للكرة األرضي ِة‬ ‫ِمنَ المعروف ُمن ُذ فتر ٍة طويل ٍة أن‬ ‫َ‬ ‫َ‬ ‫بعض الحيوانا ِ‬ ‫ِ‬ ‫مباشرا"‪ .‬ولكن على ايَّ ِة حال لم يوث ُ‬ ‫الحقل المغناطيسي بدال" من‬ ‫فهم وتعلُّ ِم‬ ‫ِ‬ ‫ق العلما ُء من قب ُل أبدا" قدرةَ هذ ِه الحيوانات على ِ‬ ‫موقع ُمحدد‪.‬‬ ‫وراثة هذه المعلومات بكل بساطة واستخدامها إليجا ِد‬ ‫ٍ‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪12‬‬

‫وفهم‬ ‫دليل تجريبي على قدر ِة الحيوانات على طباع ِة‬ ‫تُعطي هذه الدراسةُ أو َل‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫علم األحيا ِء السلوكي‬ ‫المغناطيسية األرضية وتمث ُل اكتشافَ ظاهر ٍة جديد ٍة وهام ٍة في ِ‬ ‫(‪.)Behavioral Biology‬‬ ‫أسماك‬ ‫ت‬ ‫ِ‬ ‫وباإلضاف ِة الى ذلك فإن هذه الدراسة تقترح أنَّهُ من الممكن التنب ُؤ بتحركا ِ‬ ‫مجال‬ ‫باستخدام نما ِذ َج للمغناطيسي ِة األرضية وهو تطو ٌر لهُ آثا ٌر هامةٌ في‬ ‫السلمون‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫التحك ِم في مصائ ِد األسماك‪.‬‬ ‫الخروج على الخريطة‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫يعرفون بالضبط متى تبدأ اسما ُ‬ ‫بالتحقق من‬ ‫ك السلمون‬ ‫يقو ُل بوتمان أن ال ُعلَما َء ال‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الل ِرحالتها عائدةً الى‬ ‫الحقل المغناطيسي األرضي لمعرف ِة مواقِعها الجُغرافية ِخ َ‬ ‫المحيط‬ ‫مسقط رأسها‪ ،‬ولكن ليستطي َع السلمون االنطالق في رحلتِ ِه من َمواق َع في و َس ِط‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ً‬ ‫ت ُمبكر‬ ‫الهادئ تبعد ‪ 4333‬ميل يحتا ُج ان يختار مسارا" صحيحا لبد ِء الهجرة في وق ٍ‬ ‫الحقل‬ ‫المحتمل أنهُ يستعم ُل‬ ‫ق يبدأ ِرحلَتَهُ‪ ،‬لذلك فمنَ‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫وأن يعرفَ من أي طري ٍ‬ ‫المغناطيسي‪.‬‬ ‫ى‬ ‫حيط وقو ً‬ ‫يُتاب ُع بوتمان‪ " :‬بع َد أن يبدأ السلمون ِرحلَتهُ في ذلك المسار فإنَ تياراتَ الم ِ‬ ‫مسار ِه وبالتالي فمن األرجح انه يحتا ُج أن يتحقق من موق ِع ِه‬ ‫خر ُجهُ عن‬ ‫ِ‬ ‫أخرى قد تُ ِ‬ ‫يق الصحيح‪ .‬وما إن‬ ‫خالل هجرته ليبقى في‬ ‫ت‬ ‫يقترب منَ‬ ‫المغناطيسي ِعدةَ مرا ٍ‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫الطر ِ‬ ‫ِ‬ ‫الساحل فإنه يحتاج أن يشحذ قدرته ويركز أكث َر على هدفه‪ ،‬لذلك فمنَ األرجح انه‬ ‫يتحقق عد ًد أكث َر من المرات في هذ ِه المرحلة من الهجرة‪.‬‬ ‫يقول بوتمان أنه حالما تص ُل أسما ُ‬ ‫النهر الذي ولِدَت فيه فإنها تستعمل‬ ‫ك السلمون الى‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫حاسةَ‬ ‫حيث ولِدَت‪ .‬على ايَّ ِة حال فإن‬ ‫النهر‬ ‫الشم لديها إليجا ِد راف ٍد محد ٍد من‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الروائح في الرحالت ذات المسافات الطويلة‪،‬‬ ‫المغناطيسية هي وسيلةٌ مفيدةٌ أكث َر من‬ ‫ِ‬ ‫آالف األميال من المحيط‬ ‫عبر‬ ‫فالمغناطيسيةُ على عكس الروائح يمكن العثو ُر عليها‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫المفتوح‪.‬‬ ‫رحلةٌ طويلةٌ وغريبة‪:‬‬ ‫ضهُ في قيعان‬ ‫كباقي‬ ‫أنواع السلمون في المحيط الهادئ‪ ،‬يض ُع السلمون األحمر بيو َ‬ ‫ِ‬ ‫تفقس البيوضُ تخر ُج أسما ُ‬ ‫ك السلمون‬ ‫والجداول المفروشة بالحصى وبع َد أن‬ ‫األنهار‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫هاج ُر‬ ‫ت‬ ‫م‬ ‫ث‬ ‫ة‬ ‫العذب‬ ‫ه‬ ‫الميا‬ ‫في‬ ‫ثالث‬ ‫أو‬ ‫سنتين‬ ‫ما‬ ‫مضي‬ ‫ت‬ ‫و‬ ‫النهر‬ ‫قاع‬ ‫من‬ ‫الصغيرة‬ ‫يقاربُ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ َ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫مع التيار الى ال ُمحيط‪.‬‬ ‫ُ‬ ‫رأسه بحثا ً عن الغذاء في‬ ‫النهر‬ ‫يساف ُر السلمون بعد ذلك آالفَ األميال من‬ ‫حيث مسقَطُ ِ‬ ‫ِ‬ ‫حيط الهادئ لسنتين أُخ َريين ثم تعو ُد اسماك السلمون البالغة المتخمة بالغذاء‬ ‫شمال ال ُم ِ‬ ‫القيعان المفروشة بالحصى التي ولدت فيها‪.‬‬ ‫مهاجرةً الى نفس‬ ‫ِ‬ ‫وبالعكس عن َد اإلياب‪،‬‬ ‫يهاج ُر السلمون فإنه ينتق ُل من المياه العذب ِة الى ميا ِه البحر‬ ‫حين‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫انسالخ يقو ُل عنها بوتمان أنها تشبِهُ من‬ ‫خالل هذا االنتقال يخض ُع السلمون لعملي ِة‬ ‫ٍ‬ ‫ب وتحولِ ِه الى فراشة‪ .‬تتضمن عمليةُ‬ ‫الناحية الدراماتيكية عملية انسالخ اليعسو ِ‬ ‫ُ‬ ‫التوازن‬ ‫الحفاظ على‬ ‫االنسالخ هذه استبدال أنسجة الخيشوم التي تمكن السمكة َ من‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الصحيح للملح في بيئتها فالسلمون يحتفظُ‬ ‫ُ‬ ‫يكون في الميا ِه العذب ِة ويضخه‬ ‫بالملح عندما‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫خارجا ً عندما ينتق ُل الى الميا ِه المالِحة‪.‬‬ ‫تقو ُم أسما ُ‬ ‫ك السلمون عادةً بهجرتها التي فرضتها عليها الطبيعةُ ذهابا ً وإيابا ً والتي قد‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫تموت عادةً بع َد أن تض َع‬ ‫حيث‬ ‫تصل مسافتها الى ‪ 0333‬ميل مرةً واحدةً في حياتها‪،‬‬ ‫ضها‪.‬‬ ‫بيو َ‬ ‫‪http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪13‬‬

‫ألول مرة اكتشاف ما يحدث داخل البطارية‬ ‫اثناء عملها باستخدام اشعة اكس‬ ‫مشاهدة داخل البطارية بواسطة مايك توني ‪ Mike Toney‬وجونا‬ ‫نيلسون ‪ Johanna Nelson‬باستخدام ميكروسكوب اشعة اكس النافذ‬ ‫في ‪ SLAC‬الذي يعد جهاز قوي يقوم بالتقاط صور على المقياس‬ ‫النانوي للتفاعالت الكيميائية داخل البطارية اثناء عملها‪.‬‬ ‫ترجمة د‪ .‬حازم سكيك‪ :‬صور اشعة اكس تبين ألول مرة ماذا يحدث داخل‬ ‫بطارية اثناء تفريغ شحنتها المخزنة اثناء عملها‪ ،‬وقد يؤدي هذا إلى تطوير‬ ‫انواع جديدة من البطاريات تخزن الطاقة بشكل أفضل وبتكلفة اقل‪.‬‬ ‫السيارات الكهربية واالجهزة والتقنيات االخرى التي تستخدم بطاريات‬ ‫ايونات الليثيوم‪ ،‬والتي تعد مصدر مفيد للطاقة لكثافة الطاقة العالية التي‬ ‫تخزنها‪ .‬وقد تحتوي بطاريات الكبريت والليثيوم االقل تكلفة على كثافة‬ ‫تخزين اعلى للطاقة ألنها تتوقف عن العمل بعد عدة دورات شحن وتفريغ‬ ‫قليلة‪ .‬بحاثون في مركز ‪ SLAC‬يعملون على تحسين ادائها‪.‬‬ ‫استخدمت الباحثة جوانا نيلسون ‪ Johanna Nelson‬حيود اشعة اكس‬ ‫وميكروسكوب اشعة اكس النافذ اللتقاط صور على المقياس النانوي‬ ‫لمكونات البطارية المكونة من انود من الليثيوم وكاثود من الكربون –‬ ‫الكبريت محاط بمحلل كهربي‪ .‬لقد قامت بالتقاط صور لجسيمات الكبريت‬ ‫قبل واثناء وبعد تفريغ البطارية ووجدت نتائج غير متوقعة‪.‬‬ ‫بينت بحوث سابقة على هذه االنواع من البطاريات ان الكبريت والليثيوم‬ ‫تشكل مركبات محددة عندما تتفاعل‪ ،‬وتحصر الكبريت في مركبات جديدة‬ ‫دائمة‪ .‬تشكل هذه المركبات ما يعرف باسم الكبريت المتعدد ‪polysulfides‬‬ ‫الذي يعمل على موت البطارية بعد ‪ 13‬دورات شحن وتفريغ‪ .‬وهذا ليس‬ ‫باألمر الجيد ألي تقنية تستخدمها مثل السيارة الكهربية‪ .‬لكن البحث الجديد‬ ‫يوضح ان االمر ليس سيئا إلى هذا الحد‪ .‬حيث اكتشف ان عددا بسيطا من‬ ‫مركبات الكبريت المتعدد يذهب إلى المحلل الكهربي بشكل اقل بكثير من ما‬ ‫اظهرته البحوث االخرى‪ .‬هذا يعني انه ليس من الصعب ان يتم حصرها‬ ‫عند الكاثود ومنعها من التسرب إلى المحلل الكهربي والتسبب في ضرر‬ ‫للبطارية‪ .‬تقول نيلسون ‪" Nelson‬انه إذا اراد العلماء حقيقة ان يعرفوا‬ ‫ماذا يحدث داخل البطارية عليهم ان يستخدموا طرقا تحليلية غير تقليدية‪،‬‬ ‫انهم بحاجة إلى تقنية تخبرهم بكامل القصة"‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/technology/‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪14‬‬

‫كيلوغرام واحد من هذه المادة البوليميرية الجديدة يمكنه تحويل‬ ‫مسبح إلى هالم‬ ‫ترجمة أ‪ .‬يونس لمساوي‪ :‬قام مجموعة من الباحثين الهولنديين بتطوير مادة بوليميرية جيلية‪ ،‬فعالة لدرجة أن رش كيلوغرام‬ ‫واحدا منها في مسبح أولمبي يكفي لتحويل جميع مياهه إلى هالم‪ .‬على األقل هذه هي الطريقة التي يصفون بها خصائص‬ ‫‪ ،polyisocyanide‬الما ّدة التي كشفوا النقاب عنها للعالم مؤخرا‪ ،‬من خالل مجلة ‪ nature‬األمريكية‪.‬‬ ‫يصفها أالن روان‪ ،‬بروفيسور علم‬ ‫المواد في جامعة نيميك الهولندية‪ ،‬ب‬ ‫"أفضل بوليمير لتشكيل الهالم في‬ ‫العالم"‪ ،‬بمردودية ال مثيل لها‪ ،‬كل ما‬ ‫عليك فعله هو إضافة القليل من‬ ‫الحرارة‪ .‬األمر رائع من عدة جوانب‪.‬‬ ‫ابتداءا‪ ،‬مع أن العلماء لم يقوموا بعد‬ ‫بالتجربة على مسبح أولمبي حقيقي‪،‬‬ ‫فإن هذه القدرة على تحويل ك ّميات‬ ‫مه ّمة من الماء إلى جيالتين وبسرعة‪،‬‬ ‫ستجد لنفسها بالتّأكيد ع ّدة تطبيقات‬ ‫عندما يتعلّق األمر بخدع "حفالت‬ ‫الكوكتيل" أو جديد األفكار التّخريبية‬ ‫للمراهقين‪.‬‬ ‫أما من وجهة نظر علم الموا ّد‪ ،‬فإن‬ ‫إظهار البوليمير لخواص فريدة‬ ‫ومثيرة يجعل منه بالفعل طفرة‬ ‫حقيقية‪ ،‬على األقل إن كنت من النوع‬ ‫الذي تثيره خواص الموا ّد‪.‬‬

‫بوليمير لتحويل مسبح إلى هالم‪ ،‬مثل ‪ Vonnegut'sIce-Nine‬لكن بنتائج‬ ‫هالمية‪ .‬على اليسار‪ :‬بنية البوليمير مص ّورة عن طريق مجهر الق ّوة ّ‬ ‫الذ ّريّة‪ .‬على‬ ‫اليمين‪ :‬قاعدة البوليمير اللولبية واألذيل التي ترتبط بخيوط بوليمير آخر‪.‬‬

‫من جهة أولى‪ ،‬معظم الجيالت األخرى تتش ّكل عبر التبريد وليس التسخين‪ ،‬ما سيفتح له الباب أمام تطبيقات محتملة مه ّمة‪.‬‬ ‫من جهة أخرى‪ ،‬فإن ‪ polyisocyanide‬هو أول من يتمتّع بصالبة تعادل ما تتميّز به المكوثرات الحيوية ذات األصل‬ ‫الطّبيعي‪ .‬فتقريبا‪ ،‬تمتلك جميع هذه األخيرة نوعا من الصالبة الخاصّة (الذاتية)‪ ،‬األمر الذي تفتقده ببساطة البوليمرات‬ ‫الصناعية‪ .‬لكن بوليمير البروفيسور روان يشكل استثناء لذلك‪.‬‬ ‫خيوط البوليمير خاصّته (روان) ترتكز على قاعدة لولبية محاطة بأدرع بيبتيدية قصيرة تخرج من الجوانب‪ ،‬تتّصل كل من‬ ‫هذه األدرع بدورها تباعا بشريط طويل من سالسل األوكسيجين والكربون المتكرّرة‪ ،‬والمنسجمة بينها لإلمساك بجزيئات‬ ‫الماء‪ ،‬لتجعل منه قابال للذوبان تماما‪.‬‬ ‫لكن ما إن يذوب‪ ،‬يجبر التسخين األشرطة على دفع جزيئات الماء بعيدا واالرتباط بأشرطة تخصّ قواعد بوليمير آخر‪ ،‬مش ّكلة‬ ‫بسرعة بنية بوليميرية "عن طريق" الماء المحصور بينها‪.‬‬ ‫النتيجة‪ :‬الحصول على جيل ما إن يصل الخليط إلى درجة حرارة معيّنة‪( ،‬ال نعلم بالضّبط ما هي درجة الحرارة الالزمة‪،‬‬ ‫والتي يمكنها أن تتغيّر وفق بعض العوامل الخارجية)‪.‬‬ ‫بعيدا عن خدمته في يتعلّق بمسبحنا األولمبي‪ ،‬يمكن استغالل سرعة تختّر مثل هذا الخليط في س ّد الجروح المفتوحة بسرعة‪،‬‬ ‫إذ يكفي وضع قليل من الخليط البارد على موضع الجرح‪ ،‬وترك حرارة الجسم تتكفّل "بتجميده"‪ ،‬ويمكن بسهولة إزالة هذا‬ ‫"الضماد البوليميري" الحقا بمجرد وضع القليل من الثّلج عليه‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/science/articl...ing-pool-jelly‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪11‬‬

‫لحها‬ ‫رك‬ ‫العالم ُملوحةً ِم َ‬ ‫العلماء يكتشفون من اين تستم ُد أش ُد بِ ِ‬ ‫ِ‬ ‫ترجمة أ‪ .‬عبد الرحمن المشعل‬ ‫بكالوريوس اللغة اإلنجليزية من سوريا ويعمل في نفس المجال في المملكة السعودية‬

‫ُ‬ ‫تكون بِركةُ دون خوان في القار ِة القُطبي ِة الجنوبية ُمسطَحا ً مائيا ً فريداً من نو ِع ِه على وج ِه األرض فهي تق ُع وس ِط برود ِة‬ ‫قد‬ ‫وديان ماكموردو الجافة ( ‪ ،)McMurdo Dry Valleys‬والشي ُء الوحي ُد الذي يمنعُها من أن تتَجم َد وتُن َسى هو احتوائها‬ ‫ِ‬ ‫على نسب ٍة عالي ٍة من ال ِملح ( على األغلب هي النسبةُ‬ ‫سطح الكوكب )‪.‬‬ ‫ت المائي ِة على‬ ‫األعلى بينَ ال ُمسطحا ِ‬ ‫ِ‬ ‫أما اآلن فقد اكتشف فري ُ‬ ‫ث بقياد ِة علما ِء جيولوجيا‬ ‫ق بح ٍ‬ ‫من جامعة براون)‪ (Brown University‬كيف‬ ‫تحص ُل بِركةُ دون خوان على الميا ِه المالحة التي‬ ‫تحتاجُها لتبقى موجودةً‪.‬‬ ‫باستخدام التصوير بتقني ِة الفاصل‬ ‫أظه َر‬ ‫الباحثونَ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫ت أخرى كيفَ ًّ‬ ‫أن المياهَ التي تمتصُها‬ ‫الزمني وبيانا ٍ‬ ‫التربةُ المالحةُ العطشى من الجو هي المصد ُر الذي‬ ‫بالمحلول الملحي الذي يمنعها‬ ‫يزو ُد بِركةً دون خوان‬ ‫ِ‬ ‫دمج هذا مع بعض الميا ِه العذب ِة التي‬ ‫من التجم ِد‪ِ .‬ب ِ‬ ‫ق نتيجةَ‬ ‫تتدف ُ‬ ‫ذوبان الثلوج نحص ُل على بِرك ٍة قادر ٍة‬ ‫ِ‬ ‫األماكن برودةً‬ ‫السائل في أش ِد‬ ‫على البقا ِء في شكلِها‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫وجفافا ً على وج ِه األرض‪ .‬ونتيجةً للتشابه بين ِمنطقة ‪ 7‬فبراير ‪ – 2013‬جم َع جاي ديكسون وجيم هيد الصو َر التي صوروها‬ ‫الوديان الجافة ( ‪ )Dray Valleys‬والصحراء‬ ‫ت أُخرى حو َل موضوع‬ ‫بتقنية‬ ‫الفاصل الزمني ( ‪ )Time-lapse‬وبيانا ٍ‬ ‫ِ‬ ‫المتجمدة في كوكب المريخ فإن لهذه االكتشافات آثا ٌر‬ ‫ملوح ِة برك ِة دون خوان في القار ِة القطبي ِة الجنوبية التي تُعتَبَ ُر أكث َر‬ ‫جريان الميا ِه على سطح ِ الكوكب األحمر‬ ‫هامة على‬ ‫المناطق الطبيعي ِة ُملوحةٌ على وج ِه األرض‪ .‬تقتر ُح اكتشافاتهم التي‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫في الماضي وربما في الحاضر‪.‬‬ ‫نُ ِش َرت على االنترنت في موقع تقارير علمية ( ‪)Scientific Reports‬‬ ‫أن ِمث َل هذه ال ِب ْ‬ ‫َّ‬ ‫ُ‬ ‫ب المريخ‪.‬‬ ‫تكون موجودةً على‬ ‫رك قد‬ ‫سطح كوك ِ‬ ‫ِ‬ ‫نُ ِشرت الدراسةُ التي قام بِها جيمس ديكسون وجايمس‬ ‫هيد من جامعة براون ( ‪)Brown University‬‬ ‫وجوزيف ليفي من جامعة اوريجن ( ‪ )Oregon University‬ودايفد ميرشانت من جامعة بوسطن ( ‪Boston University‬‬ ‫) في مجل ِة تقارير علمية اإللكترونية ( ‪ )Scientific Reports‬التي تنشرها مجموعةُ الطبيعة للنشر (‪Nature Publishing‬‬ ‫‪. )Group‬‬ ‫ث التي أُجريت حو َل بِر َك ِة دون خوان‪ ،‬يقو ُل ديكسون‬ ‫يحتوي هذا البحث على‬ ‫بين البحو ِ‬ ‫أكثر ال ُمشاهدا ِ‬ ‫ت دقةً وتفصيالً من ِ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫مدار شهرين ونرى‬ ‫النهج الذي اتخذهُ فريقهُ‪ " :‬لقد كانت فِكرة بسيطة‪ ،‬دعونا نلتقِط ‪ 16333‬صورة للبرك ِة على‬ ‫ُمتحدثا ً عن‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫االتجاه الذي يتدف ُ‬ ‫بكل‬ ‫ق فيه الماء‪ .‬وقمنا‬ ‫ِ‬ ‫بالتقاط الصور وربطناها ببعض القياسات التي أجريناها ومن ثم اكتشفنا األم َر ِ‬ ‫بساطة"‪.‬‬ ‫ُ‬ ‫ت الحرار ِة إلى قمتها‬ ‫تتزامن مع‬ ‫ت‬ ‫ت الميا ِه في البرك ِة تتزاي ُد على‬ ‫شكل نبضا ٍ‬ ‫وصول درجا ِ‬ ‫ما تظهره الصور هو أن ُمستويا ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الثلوج التي َرفَ َع ْ‬ ‫ت شمسُ الظَهيرةَ حرارتها بما يكفي لكي تذوب‪.‬‬ ‫بشكل جزئي من‬ ‫بشكل يومي‪ ،‬مما يولِ ُد الظن بأن المياه تأتي‬ ‫ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫َ‬ ‫َ‬ ‫َ‬ ‫الملح في البحر الميت‪.‬‬ ‫ة‬ ‫نسب‬ ‫من‬ ‫ت‬ ‫مرا‬ ‫بثماني‬ ‫أعلى‬ ‫هي‬ ‫والتي‬ ‫ركة‬ ‫ب‬ ‫ال‬ ‫في‬ ‫للملح‬ ‫ة‬ ‫العالي‬ ‫ة‬ ‫النسب‬ ‫ر‬ ‫س‬ ‫ف‬ ‫ي‬ ‫ال‬ ‫ة‬ ‫العذب‬ ‫ه‬ ‫الميا‬ ‫ق‬ ‫تدف‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫ِّ‬ ‫َ‬ ‫ولكنَ‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ثان للسوائل تم توثيقُهُ في الصور‪.‬‬ ‫النظر في‬ ‫وللح‬ ‫ُصول على هذا التفسير أمعنَ الباحثونَ‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫مصدر ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫ٌ‬ ‫دراسات سابقة َّ‬ ‫أن‬ ‫ب من البٍركة‪ .‬وقد أظهرت‬ ‫ب الرخوة تق ُع إلى جه ِة الغر ِ‬ ‫يأتي المصد ُر الثاني للسوائل من قنا ٍة من الرواس ِ‬ ‫ب‬ ‫ص َ‬ ‫لح البِركة نَ َ‬ ‫ملح كلورايد الكالسيوم‪ .‬ولمعرفة فيما إذا كان هذا هو مصد ُر ِم ِ‬ ‫هذه الرواسب تحتوي على نسب ٍة عالي ٍة من ِ‬ ‫ت تم الحصول عليها من‬ ‫الباحثونَ جها َز‬ ‫تصوير أخ َر يعم ُل بتقني ِة الفاصل الزمني لمراقب ِة القناة ومزامن ِة الصور مع بيانا ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫األحوال الجوية‪.‬‬ ‫محط ٍة قريب ٍة لرص ِد‬ ‫ِ‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪15‬‬

‫تُظ ِه ُر الصو ُر شرائطَ قاتمة من الرُطوبة تُ َس ّمى مسارات المياه تتشكل في التربة‬ ‫ٌ‬ ‫مسارات مشابهةٌ في واجه ِة‬ ‫ُكلّما ارتفعت نِسبةُ الرطوب ِة في الهواء‪ .‬كما تتشكل‬ ‫هضب ٍة تق ُع إلى ِجه ِة الشمال من البِركة‪ .‬ما يُ َسبِبُ تَ َش ُك َل هذه المسارات َّ‬ ‫لح‬ ‫أن ال ِم َ‬ ‫ي رُطوب ٍة موجود ٍة في الهواء وهي عمليةٌ‬ ‫بامتصاص أ َّ‬ ‫الذي في التربة يقو ُم‬ ‫ِ‬ ‫تُ َس ّمى ال َت َميُّع‪ .‬ث َّم تتقط ُر هذه المياهُ ال ُمشبَعةُ بالملح عب َر التربة الرخوة لتص َل إلى‬ ‫عبر‬ ‫الطبق ِة ال ُمتَ َجمدة في األسفل وتبقى هنا َ‬ ‫الثلوج الذائبة َ‬ ‫ك حتى تجرفها مياهُ‬ ‫ِ‬ ‫القنا ِة ومنها إلى البِركة‪.‬‬ ‫عندما شاه َد الفري ُ‬ ‫ت‬ ‫ق بينَ‬ ‫ق الترابُطَ الوثي َ‬ ‫ت المياه ومؤشرا ِ‬ ‫ظهور مسارا ِ‬ ‫ِ‬ ‫الرطوبة أدركوا أن هذه المسارات تشكلت نتيجةً لعملي ِة التَ َميُّع َّ‬ ‫وأن هذه العملية‬ ‫هي المفتا ُح لملوح ِة البِركة مما يحافظُ على استمرارها‪.‬‬ ‫ض ْ‬ ‫ُ‬ ‫أصل برك ِة دون خوان فمن ُذ‬ ‫حول‬ ‫االكتشافات التفسي َر السائ َد‬ ‫ت هذ ِه‬ ‫َ‬ ‫َد َح َ‬ ‫ِ‬ ‫ق ُمعظ ُم الباحثين ّ‬ ‫أن مياهها المالحة تأتي من‬ ‫اكتشاف هذه البرك ِة عا َم ‪ 1661‬اتف َ‬ ‫ِ‬ ‫دليل على َّ‬ ‫أعماق األرض بينما لم تُظ ِهر الصو ُر الجديدةُ أ َّ‬ ‫أن المياه‬ ‫مصدر في‬ ‫ي ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫الجوفية تُساه ُم في تغذي ِة البِركة‪.‬‬ ‫التطبيقات على كوكب المريخ‪:‬‬ ‫بشكل رئيسي أكث َر ِمن دراس ِة جيولوجيا‬ ‫درس هيد وديكسون جيولوجيا األجسام‬ ‫َ‬ ‫ٍ‬ ‫األرض لذلك فإن القار ِة القُطبي ِة الجنوبية كانت بالنسب ِة لهم نموذجا ً مشابها ً‬ ‫ب المريخ‪ .‬ما استطاعوا معرفتَهُ من دراس ِة برك ِة‬ ‫للصحرا َء البارد ِة والجافة لكوك ِ‬ ‫ب المريخ‪ ،‬في‬ ‫دون خوان يفتح االحتمال أمام وجو ِد ميا ٍه ُمتدفق ٍة على‬ ‫سطح كوك ِ‬ ‫ِ‬ ‫الماضي والحاضر‪.‬‬ ‫َ‬ ‫يقو ُل الباحثون َّ‬ ‫أن صو َر المسارات المائي ِة التي التقِطت في بِرك ِة دون خوان‬ ‫ُ‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫ب المريخ تُ َس ّمى خطوطَ‬ ‫تُشبِهُ كثيراً صورا تم التقاطها حديثا لعناص َر على كوك ِ‬ ‫ب المريخ كشرائ َ‬ ‫ط قاتم ٍة تبدو‬ ‫االنحدار المتكررة‪ .‬تَظهَ ُر هذه العناص ُر على كوك ِ‬ ‫ً‬ ‫وكأنها تتدف ُ‬ ‫نفس األماكن وفي‬ ‫ت الهضاب وتظه ُر غالبا في‬ ‫ق منحدرةً على واجها ِ‬ ‫ِ‬ ‫ت منَ السنة ومن هُنا جاءت تسميتها‪ .‬يعتق ُد بعضُ العلماء َّ‬ ‫أن هذه‬ ‫نفس األوقا ِ‬ ‫ِ‬ ‫ٌ‬ ‫دليل‬ ‫على‬ ‫ر‬ ‫مؤش‬ ‫هي‬ ‫الشرائط‬ ‫نوع ما ِمنَ‬ ‫المحاليل ال ِملحية ال ُمتَدفقة وهو أقوى ٍ‬ ‫ِ‬ ‫ٍ‬ ‫ب المريخ في يو ِمنا‬ ‫على‬ ‫ة‬ ‫جاري‬ ‫ه‬ ‫ميا‬ ‫د‬ ‫ٍ‬ ‫سطح كوك ِ‬ ‫ِ‬ ‫حتى اآلن على إمكاني ِة وجو ِ‬ ‫ِ‬ ‫الحاضر‪.‬‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫تدع ُم األبحاث التي أجريَت في القار ِة القطبي ِة الجنوبية ِوجهَةَ‬ ‫النظر القائل ِة َّ‬ ‫بأن‬ ‫ِ‬ ‫ب المريخ تش ّكلت بالفعل نتِيجةَ‬ ‫السوائل‬ ‫جريان‬ ‫ك ال ُخطوط على‬ ‫تل َ‬ ‫سطح كوك ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الملحية‪ .‬كما َّ‬ ‫سطح المريخ يشي ُر إلى وجو ِد‬ ‫أن الصقي َع الذي ت َّم مالحظتهُ على‬ ‫ِ‬ ‫ً‬ ‫بخار الماء في هوا ِء الكوكب‪ .‬كما تم التحق ُ‬ ‫ق من وجو ِد‬ ‫نسب ٍة ولو كانت قليلة من‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫بنفس عملي ِة التَ َميُّع التي تح ُدث في القار ِة‬ ‫أمالح حامل ٍة للكلورايد تستطي ُع القيا َم‬ ‫ِ‬ ‫ٍ‬ ‫القطبي ِة الجنوبية‪ .‬واأله ُم من ذلكَ كله أن العمليات التي تجري في برك ِة دون‬ ‫ي ميا ٍه جوفية والتي ال يُعتَقَ ُد بوجو ِدها حاليا ً في المريخ‪.‬‬ ‫خوان ال تحتا ُج إلى أ ِّ‬ ‫نوع‬ ‫نفس‬ ‫ت الالزمة لعملي ٍة هيدرولوجي ٍة من‬ ‫" بصور ٍة عامة‪ ،‬جمي ُع المكونا ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫العملي ِة التي تجري في بِرك ِة دون خوان تتواف ُر في المريخ" يقول ديكسون‪ .‬من‬ ‫األرجح عد ُم وجود مياه كافي ٍة حاليا ً في المريخ لتشكيل البِرك‪ ،‬أما في الماضي‬ ‫فمن الممكن َّ‬ ‫أن مياها ً جاريةً قوية قد َش َكلت بِركا ً شبيهةً ببركة دون خوان‪.‬‬ ‫يقو ُل هيد‪ " :‬إن بِركةَ دون خوان هي حوضٌ مغل ٌ‬ ‫ت‬ ‫ق وقد قُمنا‬ ‫بتوثيق مئا ِ‬ ‫ِ‬ ‫ك فإن ما وجدناه في القارة المتجمدة‬ ‫األحواض ال ُمغلقة على‬ ‫سطح المريخ‪ ،‬لذل َ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ً‬ ‫ُ‬ ‫المريخ األولى‪،‬‬ ‫أيام‬ ‫في‬ ‫البحيرات‬ ‫ل‬ ‫م‬ ‫ع‬ ‫كيفية‬ ‫لمعرفة‬ ‫ا‬ ‫مفتاح‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫الجنوبية‬ ‫َ‬ ‫َ ِ‬ ‫ِ‬ ‫سطح الكوكب اليوم "‬ ‫وأيضا ً كيف تطفو الرطوبةُ على‬ ‫ِ‬

‫‪http://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130207131711.htm‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫اصابع الكترونية ذكية يمكن‬ ‫ان تزود الروبوتات واالطباء‬ ‫بلمسة افتراضية‬

‫ترجمة د‪ .‬حازم سكيك‪ :‬اصابع ذكية من الممكن في‬ ‫المستقبل القريب ان تجلب لنا تطبيقات اللمس الحقيقي‬ ‫عن بعد؟ الروبوتات المستخدمة في الجراحة او‬ ‫االطباء يمكنهم ان يمتلكوا شعورا افتراضيا بدرجة‬ ‫حرارة االسطح والخصائص االخرى من خالل‬ ‫قفازات ذكية صممت لجعل الدماغ يعتقد بانه يشعر‬ ‫بالشيء‪.‬‬ ‫عالم المواد جون روجرز ‪ John Rogers‬وزمالؤه‬ ‫في جامعة إلينوي ‪ Illinois‬صمموا أطراف اصابع‬ ‫كمستشعرات (مجسات ‪ )sensors‬مرنة تلصق على‬ ‫الجلد مصنوعة من شرائح رقيقة جدا من السليكون‪.‬‬ ‫خطوط الذهب الموصلة تشكل الدائرة الكهربية‪،‬‬ ‫ويدمج المستشعر بالكامل في مادة بوليمرية مرنة‬ ‫تعرف باسم بوليميد ‪ .polyimide‬تصب هذه المادة‬ ‫في شكل يالئم طرف االصبع‪ .‬يزود المستشعر‬ ‫بمعلومات عن االشياء التي لمسها من خالل التيارات‬ ‫الكهربية التي تتولد عند الضغط على شيء ما‪ .‬تنتقل‬ ‫التيارات الكهربية إلى جلد االنسان‪.‬‬ ‫في التجارب االولية التي اجراها روجرز وزمالئه‬ ‫على لمس اجسام مسطحة‪ .‬ترجمت التيارات الكهربية‬ ‫الناتجة الى احساس بوخز طفيف على أطراف‬ ‫االصبع‪ .‬هذه خطوة في اتجاه توليد اشارات كهربية‬ ‫يمكن ان تفسر بالنظام العصبي حيث يمكن توليد‬ ‫نماذج اشارات كهربية مختلفة يمكن ان تترجم من‬ ‫احساس بدرجة الحرارة إلى االحساس بالنسيج او‬ ‫التركيب‪.‬‬ ‫كما يمكن ان تزود االصابع االلكترونية بمستشعرات‬ ‫اضافية لترصد الحركة أو االهتزاز‪ .‬يقول الباحث‬ ‫روجرز ان هذه المستشعرات يمكن ان تستخدم في‬ ‫االجهزة الطبية وربما في اجهزة التصوير باألمواج‬ ‫فوق الصوتية او حتى في اجهزة التبخير واالنتزاع‪.‬‬ ‫تخيل امكانية االحساس بالخواص الكهربية لألنسجة‬ ‫وبدقة ازالة هذا النسيج من خالل التبخير الموضعي‬ ‫كل هذا بواسطة باستخدام قفازات طبية ذكية‪.‬‬ ‫يمكن لمستشعرات االصابع هذه ان تصمم بحيث‬ ‫تناسب أي جزء من الجسم لتعطي احساس مثل القلب‬ ‫حيث يتم استشعار انقباض وانبساط عضالته‪ .‬سينشر‬ ‫البحث بالتفصيل في مجلة تكنولوجيا النانو‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/technology/article/2012-‬‬

‫‪13‬‬

‫رياضيون يكتشفون أكبر عدد أ ّولي معروف حتّى اآلن‬ ‫ترجمة أ‪ .‬يونس لمساوي أعلن مجموعة من‬ ‫ال ّرياضيين عن اكتشاف األكبر بين جميع‬ ‫األعداد األوليّة المعروفة لغاية اليوم‪ .‬بـ‬ ‫ّ‬ ‫مؤخرا‬ ‫‪ 17.425.170‬رقما‪ ،‬قام ‪M48‬‬ ‫سابق الذي كان‬ ‫بتحطيم الرقم القياسي ال ّ‬ ‫يحتوي على ‪ 12.978.189‬رقما‪.‬‬ ‫العدد ال يمكن استيعابه حتى في صفحة من‬ ‫برنامج وورد‪ ،‬مع ذلك‪ ،‬فقد شد االكتشاف‬ ‫مج ّددا أحاسيس ع ّشاق الرياضيات‪ :‬قام العلماء‬ ‫للتّ ّو بتحديد عدد أ ّولي جديد يحتوي على‬ ‫‪ 17.425.170‬رقما‪ .‬ما كان كفيال بتتويجه‬ ‫بصفة العدد األولي األكبر الجديد الذي تم‬ ‫اكتشافه‪.‬‬ ‫الفائز السّابق ت ّم تحديده في ‪ 2330‬ويتوفر على‬ ‫‪ 12.978.189‬رقم‪ .‬أي أنّه ت ّم تجاوزه بمسافة‬ ‫طويلة من طرف العدد الجديد‪ ،‬والذي يمكن‬ ‫‪.‬‬ ‫التعبير عنه رياضيا بـ‬ ‫هذا األخير تم اكتشافه من طرف رياضي‬ ‫بجامعة ميسوري بفضل شبكة من الحواسيب‬ ‫التي تمت تعبئتها في إطار برنامج معتمد من‬ ‫طرف ‪ ،GIMPS‬برنامج البحث عن طريق‬ ‫اإلنترنيت عن أكبر عدد ميرسين أولي‪ .‬الشبكة‬ ‫الشهيرة ال تق ّل قدرتها عن ‪ 360.000‬معالج تنجز‪ 150‬تريليون عمليّة حسابية في الثانية‪.‬‬ ‫بفضله‪ ،‬هذه هي المرّة الثالثة التي يتم ّكن فيها الرّياضي المعني باألمر‪ ،‬كورتيس كوبر‪ ،‬من اكتشاف عدد أ ّولي أكبر من‬ ‫سابقه‪" .‬يماثل ذلك صعود جبل إفريست" يصف جورج وولتمان‪ ،‬العالم الذي قام بوضع برنامج ‪ .GIMPS‬يتعلّق األمر في‬ ‫الحقيقة بمباراة الكتشاف العدد األ ّولي األكبر‪" .‬الناس يحبّون مباراة مثل هذه من أجل تح ّدي إيجاد شيء لم يسبق اكتشافه من‬ ‫قبل" يضيف نقال عن ‪.Live Science‬‬ ‫‪ 33‬يوما من الحساب وعمليّتا مراجعة‬ ‫لكن قبل الذهاب بعيدا‪ ،‬لنتذ ّكر جميعا ما هو العدد األولي‪ .‬العدد األولي هو عدد صحيح طبيعي ال يقبل إال قاسمين اثنين‪1 :‬‬ ‫والعدد نفسه‪ .‬الرقم ‪ 3‬مثال ال يقبل القسمة الصحيحة ّإال على ‪ 1‬و‪ 3‬بدون الحصول على فاصلة‪ .‬العدد المكتشف حديثا إذن‬ ‫بدوره ال يمكن قسمته سوى على ‪ 1‬ونفسه‪ .‬أما عن عدد ميرسين صحيح (من اسم رياضي فرنسي من القرن السابع عشر)‬ ‫‪.‬‬ ‫فهو ك ّل عدد أ ّولي يمكن كتابته على شكل حيث ‪ p‬نفسه عدد أ ّول ّي ‪--‬‬ ‫منذ أن ت ّم تعريف أعداد ميرسين‪ 2 ،‬مرفوعا للقوة ‪ 57.885.161‬هو الثامن واألربعون بين األعداد األ ّوليّة المكتشفة‪ ،‬ما‬ ‫يفسّر تسميته ‪ .M48‬وقد تطلب ‪ 37‬يوما من الحساب وتم التّحقّق منه مرّتين قبل أن يت ّم اعتماده من طرف باحثين آخرين‬ ‫يستعملون حواسيب أخرى مختلفة‪ .‬بفضل هذا االكتشاف يمكن لكوبر اآلن الحصول على جائزة قدرها ‪ 3333‬آالف دوالر‪.‬‬ ‫‪http://www.maxisciences.com/math%E9matique/des-mathematiciens-decouvrent‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪12‬‬

‫غوغل ترغب في استبدال كلمات المرور بخاتم إلكتروني‬ ‫ترجمة أ‪ .‬يونس لمساوي‪ :‬يطمح خبراء الحماية في شركة غوغل إلى مشروع يهدف تعويض جميع كلمات المرور‬ ‫المستخدمة في الولوج إلى خدمات الشبكة‪ ،‬ببطاقة صغيرة ذات امتداد ‪ USB‬أو بخاتم إلكتروني‪ .‬نظام مركزي للتّعريف‬ ‫سرقة المحتملة لكلمات‬ ‫يمكن مقارنته بمفتاح تشغيل السيارة‪،‬‬ ‫وموجه لتسهيل حياة المستخدمين‪ .‬حل لحمايتهم أيضا ضد ال ّ‬ ‫ّ‬ ‫المرور‪.‬‬ ‫مع مجيء الخدمات أونالين‪ ،‬تع ّود المستخدمون على التعامل مع كلمات المرور المفترض أنّها تؤ ّمن الولوج إلى حساباتهم‬ ‫البريد‬ ‫عناوين‬ ‫الشخصية‪.‬‬ ‫اإللكتروني‪ ،‬مواقع التواصل‪،‬‬ ‫الخدمات البنكية أو اإلدارية‪،‬‬ ‫الصحة‪ ،‬تخزين البيانات الشخصية‬ ‫أونالين‪ ،‬إلخ‪ .‬مجموعة من‬ ‫الخدمات التي تتطلّب اعتماد كلمة‬ ‫مرور‪.‬‬ ‫من غير البديهي تذ ّكر كل ذلك القدر‬ ‫من المعلومات‪ ،‬خصوصا عندما‬ ‫يبلغ بنا الحذر استخدام كلمة مرور‬ ‫مختلفة لكل خدمة‪ .‬عند غوغل‪،‬‬ ‫يعمل باحثون في مجال الحماية‬ ‫على خيار قد يسهّل حياة‬ ‫المستخدمين بشكل ملحوظ‪ .‬الفكرة‬ ‫تهدف إلى استبدال كلمات المرور‬ ‫بأكسسوار يستخدم كمفتاح لفك‬ ‫الولوج لجميع الحسابات ال ّشخصيّة‬ ‫انطالقا من أ ّ‬ ‫ي حاسوب كان‪ .‬من‬ ‫نموذج لميكروكارد (بطاقة صغيرة) ‪ ،USB YubiKey Nano‬والتي تص ّور خبراء‬ ‫دون هذا المفتاح‪ ،‬ال ّدخول مستحيل‪.‬‬ ‫صتهم انطالقا منها‪ ،‬النّظام الذي يطمحون أن يحلّم مكان‬ ‫غوغل نظاما المصادقة خا ّ‬ ‫استعمال كلمات المرور من أجل تسجيل الدّخول إلى الخدمات أونالين‪Yubico © .‬‬ ‫أصبحت كلمات المرور تش ّكل هدفا‬ ‫ممتازا لقراصنة المعلوميات الذين‬ ‫ّ‬ ‫يكثّفون الهجمات ضد خوادم المواقع‪ ،‬ويختلسون البيانات الشخصيّة لألعضاء‪ .‬مظهر آخر من مظاهر الجرائم االفتراضية‬ ‫المشاهدة‪ :‬شركات االصطياد اإللكتروني الواسعة‪ .‬ال زلنا نتذ ّكر الهجمة التي تعرّضت لها شركة ‪PlayStation Network‬‬ ‫التّابعة ل‪ ،Sony‬حينما تم استهداف ع ّدة ماليين من حسابات المستخدمين‪ .‬الجمعة‪ ،‬األ ّول من شهر فبراير ‪ ،2313‬كان موقع‬ ‫تويتر بدوره ضحيّة لهجمة ت ّم خاللها اختراق قرابة ‪ 253333‬من حسابات المشتركين‪ .‬بعد عملية القرصنة هذه‪ ،‬تم تحديث‬ ‫جميع كلمات المرور التي يعتقد بأنّها لم تعد آمنة (مه ّمة أسندت لموقع ‪.)microblogging‬‬ ‫حساب‪ ،‬كلمة مرور‬ ‫نظريّا‪ ،‬تنص قاعدة أساسية على اعتماد كلمة مرور وحيدة‪ ،‬طويلة وقوية (تجمع األرقام والحروف‪ ،‬الكبيرة والصّغيرة) لك ّل‬ ‫خدمة‪ ،‬لتفادي كارثة رقمية إذا ما نجح أحد القراصنة في االستيالء عليها‪ .‬يجب مع ذلك االعتراف بأن ذلك يكون مزعجا حقّا‬ ‫عندما ندخل على ال ّدوام إلى العديد من الخدمات التي يجب تذ ّكر كلمة المرور الطّويلة والمعقّدة لكل منها‪ .‬الح ّل األسهل يقضي‬ ‫باستعمال نفس كلمة المرور للعديد من الحسابات‪ .‬ر ّدة فعل مفهومة‪ ،‬لكن فيها مخاطرة بالنّظر لما يمكن أن يقع في حالة‬ ‫القرصنة‪.‬‬ ‫"كلمات المرور والمعرّفات على شاكلة ‪ cookies‬لم تعد كافية لحماية المستخدمين" كتب ذلك ‪( Eric Grosse‬نائب رئيس‬ ‫خدمة الحماية لدى غوغل) و‪( MayankUpadhyay‬مهندس) في ورقة بحث ت ّم نشرها في مجلّة ‪IEEE Security‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪14‬‬

‫‪ .&Privacy‬يقومون اليوم بتجربة حل يعتمد على بطاقة ذكيّة مشفّرة ذات امتداد ‪( USB‬ماركة ‪ )Yubico‬والتي‪ ،‬مباشرة‬ ‫بعد إدخالها للحاسب‪ ،‬تؤمن تلقائيا ولوج المستخدم إلى حسابه على غوغل‪ .‬ال يتطلّب األمر أي تنصيب مسبق لبرنامج ما‬ ‫على الجهاز‪ ،‬وحده متصفّح األنترنيت (غوغل كروم‪ ،‬في الوقت الحالي) ت ّم تعديله للتعرّف على البطاقة‪ .‬هذه األخيرة تعمل‬ ‫مثل مفتاح تشغيل السيارة‪ .‬عندما يتم توصيلها بالحاسوب‪ ،‬تتيح ال ّدخول لجميع الخدمات أونالين التي تم تسجيلها سلفا‪ .‬وعندما‬ ‫نسحبها ينقطع االتّصال بجميع الحسابات‪ .‬انتهى عهد كلمات المرور التي يجب تذ ّكرها وبيانات التّعريف من نوع ‪cookies‬‬ ‫المخ ّزنة في الحاسب‪.‬‬ ‫حلقة لوضعها معا‬ ‫خبراء غوغل يطمحون للذهاب أبعد من ذلك باستخدام اتّصال السلكي من نوع ‪،)NFC( nearfield communication‬‬ ‫أو االتصال قريب المجال (لجعل النّظام أكثر شفافية للمستخدم‪ " .‬نريد أن يجعلكم هاتفكم ّ‬ ‫الذكي أو خاتم مز ّود ببطاقة ذكيّة‬ ‫قادرين على فتح حساباتكم بمجرّد لمسة بسيطة للحاسب‪ ،‬بما في ذلك الحاالت التي ال يستقبل فيها هاتفكم الشبكة الخلويّة"‪،‬‬ ‫يشرح الباحثون الذين لم ينجحوا بعد في وضع مهلة قبل خروج الفكرة للواقع‪ .‬مع أنّه مثير لالهتمام على األوراق‪ ،‬يثير هذا‬ ‫المفهوم على ك ّل حال بعض التّساؤالت‪.‬‬ ‫ما العمل في حال ضياع أو سرقة أداة االتّصال (بطاقة ‪ ،USB‬هاتف ذك ّي‪ ،‬خاتم‪ ،‬إلخ‪).‬؟ هل يجب ربّما التفكير في تعزيز‬ ‫النظام عبر تقنية بيومترية للتعريف للتّأ ّكد من كون المستخدم هو فعال المالك؟ أو لالطمئنان أكثر‪ ،‬اللّجوء إلى كلمة مرور‬ ‫قويّة واحدة يجب إعطاؤها عند إدخال المفتاح‪ .‬حاجز آخر‪ :‬لكي تفرض نفسها‪ ،‬يجب أن يت ّم تبنّي هذه التكنولوجيا من طرف‬ ‫مجموع مط ّوري متصفّحات اإلنترنيت وأغلبية مواقع الويب‪ .‬من أجل هذا‪ ،‬قالت غوغل بأنها ط ّورت بروتوكوال لن يتطلّب‬ ‫أي برنامج خاصّ ‪ ،‬والذي سيسمح لموقع "ثالث" بقبول التّعريف عبر مفتاح‪ .‬هذا وستبقى خصوصيّة المستخدمين محترمة‪،‬‬ ‫حيث يمنع النظام مواقع الويب من تحديد مواقعهم‪.‬‬ ‫حسب ‪ ،Yubico‬هذا البروتوكول‬ ‫الذي نجهل اسمه لح ّد السّاعة‬ ‫يعتمد على معايير ‪open source‬‬ ‫وت ّم التفكير فيه بحيث يدمج في‬ ‫أجهزة مختلفة (بطاقة ‪ ،SIM‬خاتم‬ ‫الكتروني‪ ،‬مفتاح‪ ،‬إلخ‪ .).‬كيفما‬ ‫كان شكلها‪ ،‬سيمكن شراء هذه‬ ‫المفاتيح من األسواق‪ ،‬مثل‬ ‫البطاقات مسبقة ال ّدفع‪" .‬المفتاح لن‬ ‫يت ّم تسليمه‪ ،‬أو مراقبته‪ ،‬أو‬ ‫استضافته من طرف حكومة أو‬ ‫مو ّزع للخدمة"‪ ،‬يشرح شريك‬ ‫غوغل‪ .‬الهدف بالنّسبة للعمالق‬ ‫األمريكي هو القيام بالتّجربة مع‬ ‫أكبر عدد ممكن من المواقع حتى‬ ‫تتأ ّكد كفاءة النّظام‪.‬‬ ‫باحثوا غوغل لم يجعلوا من األمر‬ ‫سرا‪ ،‬فاعتماده على مستوى واسع‬ ‫ّ‬ ‫سيمكن هذا االبتكار‬ ‫هو وحده ما‬ ‫من النّجاح‪.‬‬

‫مفتاح مز ّود بشريحة‪ ،‬هاتف ذك ّي‪ ،‬خاتم إلكتروني‪ ،‬تضع غوغل أملها في جميع هذه‬ ‫الحلول لتعويض‪ ،‬مع مرور الوقت‪ ،‬العشرات من كلمات المرور التي يجب على زبنائها‬ ‫التّعامل معها يوميّا‪ .‬بفضل تكنولوجيا ‪ NFC‬الالسلكية‪ ،‬سيكفي لمس الحاسوب بمفتاح‬ ‫صتك لفك الولوج إلى الخدمات المختلفة التي تستعملها ‪© Yubico‬‬ ‫التّعريف خا ّ‬

‫‪http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/internet/d/google-veut-remplacer‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪23‬‬

‫االستمطار بواسطة الليزرات القوية‬ ‫ترجمة د‪ .‬حازم سكيك‪ :‬في العام ‪ 2336‬على سبيل المثال‬ ‫استخدمت الحكومة الصينية اساليب للتحكم في الجو لجلب‬ ‫عاصفة ثلجية إلى العاصمة بكين‪ ،‬ولم يكونوا لوحدهم من‬ ‫حاول القيام بذلك‪ .‬لكن ما يعرف باسم تقنيات االستمطار‬ ‫(‪ )cloud seeding‬كوسيلة مثيرة للجدل النزال المطر‪،‬‬ ‫فبعض االنتقادات تقول انها طرق غير فعالة وضارة‬ ‫للبيئة‪ .‬الطريقة االفضل هو إطالق اشعة الليزر‪.‬‬ ‫في العام الماضي نشر بحث علمي في مجلة ‪Nature‬‬ ‫‪ Communications‬بين انه باإلمكان تكون جسيمات‬ ‫ماء باستخدام الليزرات‪ .‬هذا ال يقابل تكوين االمطار‪ ،‬فان‬ ‫جسيمات الماء كانت أصغر بحوالي ‪ 133‬مرة من‬ ‫قطرات المطر‪ .‬لكن جسيمات الماء هذه كانت اثباتا لنجاح‬ ‫المبدأ‪ ،‬وفي بحث علمي حديث نشر في ‪Journal of‬‬ ‫‪ Physics D: Applied Physics‬وضح ان استخدام‬ ‫الليزر في االستمطار في تحسن‪.‬‬ ‫فكرة االستمطار بأشعة الليزر على التحلل الضوئي‬ ‫‪ .photodissociation‬وفي هذه التقنية تقوم الفوتونات‬ ‫بتكسير مركبات الغالف الجوي والتي تنتج االوزون‬ ‫واكاسيد النيتروجين‪ .‬هذا يتسبب في تكون جسيمات‬ ‫حمض النتريك‪ ،‬وهذه تعمل على ربط جزيئات الماء مع‬ ‫بعضها البعض مما يشكل في النهاية قطرات المطر‪.‬‬ ‫التحدي امام العلماء هو الكشف عن تفاصيل العملية‪ ،‬لكن‬ ‫هناك فوائد ومزايا اساسية بالمقارنة مع الطرق‬ ‫الكيميائية‪ ،‬مثل ارسال جسيمات يوديد الفضة إلى السحب‪.‬‬ ‫من االسهل ان يتم تصميم تجربة باستخدام الليزرات ألنه‬ ‫يمكن التحكم في تشغيلها وايقافها وفحص فعاليتها‪ .‬طرق‬ ‫االستحثاث بالليزر ليس لها تأُثير ضار على الجو المحيط‪.‬‬ ‫اننا نرى هذه التقنية على انها وسيلة حيوية في االعوام‬ ‫القادمة‪ .‬وهناك الكثير من الحكومات التي تنتظر تقدم هذه‬ ‫التقنية لتستثمر فيها‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/science/‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪21‬‬

‫مصادم الهدرونات الكبير يحقق رقما ً قياسيا ً في االقتراب‬ ‫من نهاية لعبة تعجيل الجسيمات‬ ‫ترجمة م‪ .‬يسري نجم‬ ‫ال مكان لالختباء‪ :‬مصادم الهدرونات الكبير يحقق رقما ً قياسيا ً في االقتراب من نهاية لعبة تعجيل‬ ‫الجسيمات للوصول لما يعرف بــ”الذرة اإللهية“‬ ‫‪‬‬

‫فيضي البروتونات المتصادمة عالية الطاقة تصل لمعدالت تسارع قياسية (أعلى مستويات الطاقة)‬

‫‪‬‬

‫بداية عام من التجارب إلثبات وجود (أو استبعاد) جسيمات “بوزن هيجز” األولية‬

‫‪ ‬اكتمال نظرية أينشتين في حال إثبات وجود جسيمات “بوزن هيجز”‬ ‫أعلن مؤخراً فريق علماء الفيزياء في‬ ‫المنظمة األوروبية لألبحاث النووية‪،‬‬ ‫سيرن‪ ،‬أن فيضي البرتونات المتسارعة‬ ‫(ال ٌمعجلة) داخل مصادم الهدرونات‬ ‫الكبير سجلت أعلى معدالت الطاقة‬ ‫المعروفة في مثل هذه التصادمات حتى‬ ‫اآلن‪ ،‬لذا فإن طاقة الــ ‪ 0‬تيرا إلكترون‬ ‫فولت الناتجة تنبئ بقرب نهاية لعبة‬ ‫مصادم الهدرونات الكبير ومحاولة‬ ‫العثور على جسيمات “بوزن هيجز”‬ ‫األولية أو ما يسمى بــ ”الذرة اإللهية”‬ ‫والتي من شأنها ( في حال إثبات‬ ‫وجودها) أن تدفع في اتجاه إكمال نظرية‬ ‫آينشتين حول نشأة الكون‪ .‬ووفقا ً لما أعلنه‬ ‫فريق العلماء بــ (سيرن) أن استقرار هذه‬ ‫الحزم (الفيوضات) من الجسيمات عند‬ ‫هذه المعدالت العالية للطاقة تشير الى بداية عام من التجارب المثيرة والتي من شأنها إثبات وجود جسيمات “بوزن هيجز”‬ ‫أو استعبادها نهائياً‪.‬‬ ‫ومن المقرر أن يستمر تشغيل مصادم الهدرونات الكبير حتى نهاية العام الجاري (‪ 2312‬م)‪ ،‬قبل أن يتم إغالقه لمدة طويلة‬ ‫للمرة األولى ويرى معظم فريق العلماء العاملين بالمشروع أن هناك تفاؤالً كبيراً بإمكانية إثبات وجود جسيمات “بوزن‬ ‫هيجز” قبل ذلك‪.‬‬ ‫ومن جانبه‪ ،‬فقد أوضح ستيف مايرز –مدير التقنية والمعجالت في سيرن – أن تجربة عامين من التشغيل الجيد لــ ‪ 3.5‬تيرا‬ ‫إلكترون فولت من الطاقة لكل حزمة (فيض) من البرتونات كفيلة بأن تعطينا الثقة لزيادة طاقة التعجيل للبرتونات المتصادمة‬ ‫بهذا العام دون أدني مخاطر محتملة أو أضرار على جهاز مصادم الهدرونات الكبير‪ .‬وأكد مايرز ذلك قائالً بأنه قد حان اآلن‬ ‫وقت االستفادة القصوى من تجاربنا حول أهم االكتشافات العلمية التي نبحث عنها‪.‬‬ ‫جسيمات “بوزن هيجز” – في حال إثبات وجودها ‪ -‬يمكن أن تتكون بغزارة في ظل معدل طاقة الــ ‪ 0‬تيرا إلكترون فولت‬ ‫بدالً من ‪ 7‬تيرا إلكترون فولت وهي طاقة تشغيل ال ُمعجل في التجارب السابقة‪ ،‬ولكن هذا سيتطلب مزيد من العمليات األخرى‬ ‫في آليات توليد اإلشارات الدالة على جسيمات “بوزن هيجز” وهذا يعني أن تشغيل سنة كاملة سيكون ضروريا ً لمعالجة‬ ‫إشارات محيرة ظهرت بالتجارب السابقة في عام ‪ 2311‬م للوصول الى اكتشاف ماهيتها أو استعباد النموذج القياسي‬ ‫لجسيمات “بوزن هيجز تماماً‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪22‬‬

‫صرح سيرجيو برتولوتشي‪ ،‬مدير األبحاث‬ ‫في سيرن‪ ،‬بأن زيادة طاقة مصادم‬ ‫الهدرونات الكبير هي لتعظيم فرصة‬ ‫الوصول الى االكتشافات المطلوبة‪ ،‬لذا فهو‬ ‫يرى بأن عام ‪ 2312‬م سيكون عاما ً رائعا ً‬ ‫لفيزياء الجسيمات األولية‪.‬‬ ‫ووفقا ً لفريق الباحثين بالمشروع فإنهم يرون‬ ‫أن استقرار حزم البرتونات المتصادمة عند‬ ‫هذه الطاقة يعكس مؤشراً جيداً لبداية عام من‬ ‫التجارب التي قد تساعد في العثور على‬ ‫جسيمات “بوزن هيجز” أو استبعاد وجودها‬ ‫نهائياً‪ .‬وبالتالي فإنه قد تقرر تشغيل مصادم‬ ‫الهدرونات الكبير حتى نهاية عام ‪ 2312‬م‬ ‫ثم يتم ايقاف تشغيله للمرة األولى لمدة طويلة‬ ‫لتجهيزه كي يعمل بطاقة ‪ 6.5‬تيرا إلكترون‬ ‫فولت لكل حزمة متسارعة من البرتونات‬ ‫وذلك اعتبارا من أواخر عام ‪ 2314‬م مع‬ ‫التحضير للهدف النهائي أال وهو إعادة‬ ‫تصميم جهاز مصادم الهدرونات الكبير‬ ‫ليعمل بطاقة ‪ 7‬تيرا إلكترون فولت بما‬ ‫يتماشى مع أهداف التجربة‪ .‬وقد صرح‬ ‫سيرجيو أيضا ً في وقت سابق أنه حتى هذا‬ ‫الحين – توقف المصادم بحلول نهاية هذا‬ ‫العام ‪ -‬سيكون بمقدورنا معرفة ما إذا كانت‬ ‫جسيمات “بوزن هيجز” موجودة فعالً أم‬ ‫أنها محض خيال‪.‬‬ ‫وفي جميع األحوال‪ ،‬سواء أثبتنا وجود‬ ‫نموذج “بوزن هيجز” القياسي أم ال ستمثل‬ ‫هذه التجارب إنجازاً علميا ً وتقدما ً كبيراً في‬ ‫مجال استكشاف الطبيعة‪ ،‬وتجعلنا أكثر قربا ً‬ ‫من فهم كيف حصلت الجسيمات األولية على كتلتها‪ ،‬معلنين فصالً جديداً في فيزياء الجسيمات األولية‪.‬‬ ‫‪http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2125456/Nowhere-hide-Large-Hadron-Collider-hits‬‬‫‪world-record-beams-switched-endgame-hunt-Higgs.html#ixzz1sInpr9jR‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪23‬‬

‫عن المؤسسة اإلعالمية‬ ‫لشبكة الفيزياء التعليمية‬ ‫د‪ .‬حازم فالح سكيك‪ :‬في كل مرة أقوم فيها بالتجهيز لفكرة‬ ‫جديدة تكون كل مالمحها واضحة وجلية في ذهني واستمر في‬ ‫العمل عليها لتحويلها لواقع ُمنتج وعندما بدأت في تأسيس‬ ‫المؤسسة اإلعالمية لشبكة الفيزياء التعليمية اختلف االمر‬ ‫حيث جاء اسم الفكرة بعد ان انتهيت من تأسيس موقع كنت‬ ‫انوي ان يكون بمثابة واجهة إعالمية لشبكة الفيزياء التعليمية‬ ‫التي تتضمن العديد من المواقع التي تقدم خدمات في مجال‬ ‫تعليم الفيزياء في الوطن العربي وعندما قاربت من االنتهاء‬ ‫من الشكل النهائي للموقع وبدأت في وضع اللمسات األخيرة‬ ‫وجدت ان هذا الموقع يجب ان يكون له هدف اكبر من ذلك‬ ‫وهو خدمة االعالم العلمي ودوره في نشر العلم بين أبناء امتنا‬ ‫العربية واإلسالمية فجاء اسم الموقع "المؤسسة اإلعالمية‬ ‫لشبكة الفيزياء التعليمية" والذي سوف يخصص جزء منه‬ ‫لتغطية الفعاليات واألنشطة المتعددة التي تقدمها مواقع شبكة‬ ‫الفيزياء التعليمية والجزء اآلخر سوف يركز على دور‬ ‫االعالم العلمي في النهوض بالفكر العلمي في المجتمع العربي‬ ‫والسعي لجعل الجمهور العربي شغوفا بمتابعة االخبار‬ ‫العلمية‪.‬‬

‫‪www.hazemsakeek.net‬‬

‫لقد أدركت الدول الغربية أهمية االعالم العلمي المتخصص منذ بداية القرن الثامن عشر من خالل تأسيس جمعيات علمية‬ ‫كان لها سبق المبادرة في تناول القضايا العلمية عبر عشرات من الدوريات والمجالت والصحف‪ ،‬وكان هذا االهتمام يأخذ‬ ‫دوره بمحاذاة الثورة العلمية التي انطلقت مع باكورة الثورة الصناعية في أوروبا وأمريكا‪ ،‬وقد وصف أحد الصحفيين العلميين‬ ‫بان الكتابة عن العلوم‪ ،‬هي فن االختيار الدقيق لمفردات التعبير في الصحافة العلمية‪.‬‬ ‫في عالمنا العربي يوجد اهتمام في اإلعالم العلمي ولكن ليس بالدرجة المطلوبة التي تقارن مع االعالم السياسي او الرياضي‬ ‫او الفني وتفرد معظم وسائل االعالم صفحات لإلعالم العلمي والتكنولوجي ولكنها تركز في األكثر على المنتجات االستهالكية‬ ‫كاالتصاالت والسيارات والتي تعتبر أحد وسائل الدعاية لهذه المنتجات‪ .‬لقد أصبحت هناك حاجة ماسة لتغيير نظرة مجتمعاتنا‬ ‫العربية للعلم وتنشئة مواطن يمارس التفكير العلمي في جميع مجاالت حياته اليومية‪ ،‬ويدرك أن اإلنجازات العلمية‬ ‫والتكنولوجية ليست ترفاً‪ ،‬بل هي الطريق نحو المستقبل‪ ،‬ولن يتم هذا إال من خالل إعالم علمي قوي ال يقوم فحسب على نقل‬ ‫وعرض أخبار العلم والتكنولوجيا‪ ،‬وإنما يجب أن يقدمها بأسلوب يساعد األفراد على فهم طبيعة العلم وأهميته‪.‬‬

‫"تنبع أهمية دور االعالم العلمي في نقل المعرفة العلمية من المتخصصين‬ ‫الى الجمهور من خالل تبسيط النص العلمي"‬ ‫ان الدور الذي ترى فيه المؤسسة اإلعالمية لشبكة الفيزياء التعليمية هو أداة نقل المعلومات والحقائق العلمية ومن ثم تحليلها‬ ‫وتفسيرها وإيصالها لتكون بذلك الوسط الذي ينقل المنجزات العلمية التي تتم في الجامعات والمراكز البحثية إلى الجمهور‬ ‫العربي من خالل إتباع أساليب ومناهج علمية محددة للتأكد من صحة الخبر أو المعلومة واالستفادة من وسائل التقنية في‬ ‫التحليل والتفسير‪ .‬نأمل بان تضيق الهوة بين الثقافة العامة والمعرفة العلمية التخصصية‪ ،‬التي ظلت مدة طويلة حكراً على‬ ‫المتخصصين في مجالها‪ .‬سوف نحرص على تقديم إعالم علمي متميز من خالل كوادر متخصصة ستكون في المرحلة‬ ‫األولى مقروءة وسوف نتجه تدريجيا نحو االعالم المرئي من خالل بث تسجيالت عبر موقع اليوتيوب‪.‬‬ ‫سأحرص بإذن هللا تعالى على ان يكون للمؤسسة اإلعالمية لشبكة الفيزياء التعليمية شأن عظيم في تحقيق األهداف المرجوة‬ ‫منها وان يكون من المواقع المفيدة وسيتم افتتاح العديد من األقسام الضرورية تباعا وأتمنى التواصل مع الراغبين في‬ ‫االنضمام لفريق العمل ‪.www.hazemsakeek.net‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪24‬‬

‫عمل في وكالة ناسا ولديه التلسكوب الوحيد في القطاع‬ ‫الدكتور سليمان بركة‪ ..‬عالم فلسطيني يؤسس لحياة فلكية في غزة‬ ‫عمل عالم الفلك الفلسطيني سليمان بركة في وكالة ناسا األميركية‪ ،‬وكان ضمن طاقم كفيزيائي لحل بعض المشاكل المتعلقة‬ ‫بتأمين بيئة فضائية سليمة للمركبات الفضائية من نشاطات إشعاعية شمسية كهربائية مفاجئة‪ ،‬وحماية رجال الفضاء من‬ ‫هذه اإلشعاعات الكونية أو الشمسية بالكهرباء‪ ،‬يبدي اهتماما كبيرا لتطوير علم الفلك الفلسطيني‪.‬‬ ‫عالم فلك فلسطيني جاء لبناء وتأسيس علم الفلك في فلسطين‪ ،‬فهو أول من أدخل التلسكوب إلى غزة‪ ،‬اختار المركز الفرنسي‬ ‫محطة له كنوع من الحم اية لهذا المشروع‪ .‬حلمه إنشاء مرصد فلكي في غزة بعد سنوات أمضاها في الدراسة والقراءة‬ ‫والبحث واالجتهاد‪ .‬ما زال طالب علم‪ .‬استشهد ابنه و ُدمر بيته في مدينة خانيونس‪ .‬يأسف ألن العلماء الفلسطينيين بال وطن‬ ‫وموزعة أسماؤهم على جنسيات في دول تتلقفهم كأبنائها ‪.‬‬ ‫التقت اسرة تحرير مجلة الفيزياء العصرية عالم الفلك البروفسور سليمان بركة وكان الحوار التالي ‪:‬‬ ‫جامعة بنسلفانيا عام ‪،1660‬‬ ‫ودرست ماجستير في الجامعة‬ ‫اإلسالمية عام ‪ ،2333‬وعملت‬ ‫الدكتوراه في الفيزياء الفلكية في‬ ‫جامعة بيير وماري كوري في‬ ‫باريس عام ‪. 2337‬‬ ‫كيف درست الفلك؟‬

‫من هو الدكتور سليمان بركة‪..‬؟‬ ‫عمري ‪45‬عاما‪ ،‬محاضر في جامعة األقصى الحكومية في‬ ‫غزة‪ ،‬ودرست البكالوريوس في كلية العلوم والتكنولوجيا‬ ‫في جامعة أبو ديس في القدس‪ ،‬وعملت دراسات عليا في‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫كيف درست الفلك يأتي من أين‬ ‫بدأ الفلك في دماغي كفكرة‪ ،‬لقد‬ ‫بدأ علم الفيزياء مبكرا في‬ ‫الثانوية العامة‪ ،‬وطبيعة تركيب‬ ‫دماغي أقرب إلى علم الفيزياء‪،‬‬ ‫وميزة الفيزياء أنها توسع‬ ‫المدارك واآلفاق‪ ،‬ومن ثم يتسع‬ ‫الخيال‪ ،‬وكما قال "ألبرت‬ ‫أينشتاين" "الخيال أهم من المعرفة" لذلك عندما يكون‬ ‫الخيال خصبا تكون األفكار أعمق‪ ،‬ويكون اإلدراك أوسع‪،‬‬ ‫ويكون الفهم أنضج وأدق‪ ،‬فالفيزياء كانت من المهارات‬ ‫التي جعلت لإلنسان خياال واسعا‪ ،‬وبالتالي إذا كان هناك‬ ‫‪21‬‬

‫حلم لصاحب هذا الخيال أصبحت الطرق مضاءة بشكل‬ ‫أوسع‪ ،‬والرؤية أوضح‪ ،‬فاالنطالق إليها يمحو المستحيل من‬ ‫قاموس اإلنسان في تعامله وأدائه أو في إنجازه من أجل‬ ‫الوصول إلى هدف‪.‬‬ ‫ما الذي دفعك لدراسة الفلك؟‬ ‫أقول دائما بأن هذا الكون مبني على فكرة‪ ،‬وفكرة اإلنسان‬ ‫تحدد رؤيته عن أي شيء وعن مراده‪ .‬األهم أن اإلنسان‬ ‫مخلوق في هذا الكون من مخلوقات هللا غير المحدودة‪ ،‬من‬ ‫الذرة وما دونها إلى المجرة وما بعدها‪ ،‬المجرة والتعمق في‬ ‫األفالك والفضاء يؤديك إلى الماضي الذي بدأ منه الكون‪،‬‬ ‫والتعمق داخل النواة في الذرة يؤدي لك بنتيجة إلى‬ ‫المستقبل‪ ،‬وحاضر هذا الكون هذا اإلنسان‪ ،‬وميزة هذا‬ ‫اإلنسان عن مخلوقات الرحمن هو العقل‪ ،‬ومدركات العقل‬ ‫وإثبات وجوده وحضوره هو الخيال‪ ،‬وأهمية وجود اإلنسان‬ ‫على األرض يحددها حلمك‪ ،‬فيجب أن يكون لنا أحالم حتى‬ ‫نتميز عن مخلوقات هللا األخرى‪ ،‬وإذا استطاع اإلنسان أن‬ ‫يجعل له حلما فال يكون هناك مستحيل‪ ،‬وأحالم الناس تحدد‬ ‫ماهية وجودها‪ ،‬وكل إنسان سخر لما خلق له‪ ،‬من أهم النعم‬ ‫على اإلنسان أن يعرف ماهية وجوده في هذا الكون‪.‬‬ ‫إدراكي المطلق هو أننا خلقنا من الفناء إلى الوجود‪ ،‬وسنعود‬ ‫إلى الفناء‪" ،‬خلق الموت والحياة ليبلوكم" فجاء الموت قبل‬ ‫الحياة‪ ،‬فاألصل فينا أننا خرجنا من الموت إلى الحياة موقتا‬ ‫وسنعود‪ ،‬لنعيش‪ ،‬لنختبر‪ ،‬لنعاني‪ ،‬لنترك بصمة‪ .‬إدراكي‬ ‫لهذه األشياء والكليات‪ ،‬والتفاصيل في هذه الكليات يجعلك‬ ‫تعتقد أن هناك مهمة على عاتقك‪ ،‬فهذه األفكار سواء كانت‬ ‫مرتبة أو حسب أولوياتها ولكنها األفكار ذاتها التي‬ ‫حددت أين أذهب في هذا الموضوع‪.‬‬

‫أعيش وكي أعود له‪ ،‬يجب علي أن أفعل شيئا على األربعين‬ ‫على الثالثين أو على السبعين‪ ،‬ما دمت حيا فيجب أن أفعل‬ ‫شيئا وهذا جزء من منظومة أفكاري‪.‬‬ ‫في أي الوكاالت مارست الفلك؟‬ ‫الفلك ليس ممارسة‪ ،‬بل هو كعلم عملية عمل وتأمل وتطوير‬ ‫وأيضا مراجعة دائمة على المستوى الشخصي أو على‬ ‫مستوى العلم‪ ،‬ألن علماء الفلك يقولون إنهم لم يكتشفوا أكثر‬ ‫من ‪ 5‬إلى ‪ 7‬بالمئة من الكون‪ ،‬فكثير من مسائل الكون ما‬ ‫زالت مجهولة‪ ،‬وهي تدعو العلماء والمتأملين تعالوا فأنقذونا‬ ‫فاكتشفونا‪.‬‬ ‫أنا أعمل على حل بعض المشاكل الفنية في فيزياء الفضاء‪،‬‬ ‫فهناك بعض المشاكل المستعصية منذ ‪ 33‬عاما تقريبا‪ ،‬فأنا‬ ‫أخذت التحدي منذ ‪ 20‬شهر وحتى اآلن ما زلت أعمل على‬ ‫حل تلك المشاكل ‪.‬‬ ‫كنت في وكالة ناسا األميركية للفضاء‪ ،‬ماذا فعلت هناك؟‬ ‫كنت أعمل ضمن طاقم كفيزيائي لحل بعض المشاكل‬ ‫المتعلقة بتأمين بيئة فضائية سليمة للمركبات الفضائية من‬ ‫نشاطات إشعاعية شمسية كهربائية مفاجئة‪ ،‬وحماية رجال‬ ‫الفضاء من هذه اإلشعاعات الكونية أو الشمسية بالكهرباء‪،‬‬ ‫واستمر عملي لمدة عام واحد فقط‪.‬‬ ‫لماذا فكرت بالعودة إلى قطاع غزة؟‬ ‫األحداث التي حصلت من استشهاد ابني وهدم بيتي ومكتبتي‬ ‫وتيلسكوبي عجلت بأن ال أفكر في األمر أكثر مما فكرت‬

‫أين بلورت فكرة الفلك‪ ،‬في أي الجامعات؟‬ ‫األفكار تبلورت من التأمل والقراءة واالحتكاك‬ ‫والنظر‪ ،‬في الجامعات مارست هذه الفكرة ولم أبلورها‪،‬‬ ‫فهذه األفكار بنتها ساعات وأيام وأشهر من التأمالت‬ ‫والقراءة والتجربة والخطأ واإلنصات لألصوات‬ ‫الداخلية لإلنسان واألصوات الخارجية في الكون‪،‬‬ ‫وتعاقب األحداث وتواليها‪ ،‬وإعادة ميالدها أو موتها‪،‬‬ ‫فأصبح لديك فكرة‪ ،‬هذه أفكارك هي ملكك‪ ،‬تذهب‬ ‫لتختبرها في التجارب بمكان ما في الميدان‪ ،‬وهذا‬ ‫الميدان أردت أن أعمل به دكتوراه في الفيزياء بوقت‬ ‫متأخر‪ ،‬غيبتني األحداث في فلسطين والوضع السياسي‬ ‫‪ 14‬سنة عنها‪ ،‬ولكن الـ ‪ 14‬سنة ليست مدة طويلة تستطيع‬ ‫أن تمحو حلما إذا كان الحلم عندك‪ ،‬وتعلم أين تذهب‪ ،‬وقد‬ ‫استطعت وبتوفيق من هللا وتسهيل وتسخير أن أنجز هذا‬ ‫الحلم حتى وقت متأخر‪ ،‬فأنا بدأت الدكتوراه على عمر ‪36‬‬ ‫سنة وهذا وقت ال يذهب فيه أحد للدراسة‪ ،‬وأنا لم أكن هناك‬ ‫لعمل مؤهل‪ ،‬فأنا ال أحتاج لمؤهل وال راتب‪ ،‬ولكن أنا لدي‬ ‫رسالة في هذا الكون‪ ،‬في الفترة التي خلقني فيها هللا كي‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫قبل الخروج لمدة عام‪ ،‬حيث االحتكاك وتطوير القدرات‬ ‫والعودة‪ ،‬فعندما فتحت لي الدنيا أبوابها‪ ،‬أغلقت أبوابها‬ ‫وعدت إلى هنا ألفتح أبواب دنيتي في غزة‪ ،‬ونعمل عندما‬ ‫تصبح الحياة مستحيلة‪ ،‬هنا في غزة ألن هوية اإلنسان أقرب‬ ‫شيء له‪.‬‬ ‫أميركا بلد عظيم وقوي وكبير‪ ،‬ولكنك حتى تقوم بإنجاز‬ ‫يسجل لك‪ ،‬تحتاج العمل لمدة ‪ 4‬سنوات‪ ،‬أما هذا البلد فهناك‬ ‫‪25‬‬

‫أناس يعملون في هذا المجال‪ ،‬لذلك أحببت القدوم إلى هنا‬ ‫ألحرض الناس وخاصة الشباب والشابات المتحمسين‬ ‫والمتميزين في العلوم والرياضيات‪ ،‬لعلي أستطيع في عدة‬ ‫سنوات أن أبني بنية تحتية فلكية‪ ،‬أو في علوم الفضاء‪ ،‬وهذا‬ ‫سهل جدا ألنني من هذا البلد وعشت ظروفها وتعلمت في‬ ‫مدارسها‪ ،‬وبالتالي حتى يتميز اإلنسان في وجوده عن‬ ‫المخلوقات األخرى حتى الكواكب والنجوم يجب أن يعمل‬ ‫على إعمال العقل‪ ،‬ويبحث عن مهمة وجود العقل‪ ،‬وهذه‬ ‫المهام التي رأيت من خاللها أين سأتجه‪.‬‬ ‫هل جئت إلى غزة للنهوض بعلم الفلك؟‬ ‫ليست نهضة‪ ،‬وإنما هي عملية زراعة‪ ،‬ألنه ال يوجد شيء‬ ‫من األساس‪ ،‬فجئنا لنبني ونغرس من البداية‪ ،‬ألنه ال يوجد‬ ‫وضع قائم وال بنية تحتية للفلك في فلسطين‪.‬‬

‫افتتاح له يجعل منا شهداء في أول دقيقة‪ ،‬فقلت أفضل شيء‬ ‫أن نضعه في ظل وجود ممثل للحكومة الفرنسية في غزة‬ ‫كنوع من الحماية لهذا المشروع الوليد والمهم باعتقادي‪.‬‬ ‫هل شعرت أن الفلسطينيين وخاصة أهالي غزة متقبلين‬ ‫لفكرة الفلك؟‬ ‫كنت في قمة سعادتي حتى أبكاني تدافع األطفال‪ ،‬ألنهم‬ ‫يعرفون المجموعة الشمسية وأسماءها ومسافاتها‪ ،‬فألول‬ ‫مرة يضع الطفل عينه على التلسكوب ليرى الفضاء‬ ‫وخاصة األطفال الذين هم في سن أبنائي‪ ،‬فهذا شيء جميل‪،‬‬ ‫وهذه أحد األهداف التي أسعى إليها‪ ،‬فقد أردت أن أكسر‬ ‫الصورة النمطية‪ ،‬وأن أغير نظرة أن الموت يأتي من‬ ‫السماء‪ ،‬فاألطفال الذين عرفوا أن صديقهم قتل من السماء‬ ‫يجب أن ينظروا إلى السماء ليجدوا شيئا جميال‪.‬‬

‫زراعة وتأسيس علم الفلم في قطاع غزة يعني أن التاريخ‬ ‫سيكتبك يوما ما؟‬

‫هل حاولت بعض الوكاالت الدولية المتخصصة في علوم‬ ‫الفضاء استقطابك للعمل لديها؟‬

‫إذا كان خير فمن هللا‪ ،‬وأن يكتب هللا على أيدينا هذا الخير‬ ‫للناس وخاصة لألطفال‪ ،‬ولكن ال تفرق كثيرا إن كتبني‬ ‫التاريخ أو غفلني‪ ،‬المهم أن نعمل شيئا ونترك بصمة قبل‬ ‫أن نغادر إلى األصل وهو الفناء‪.‬‬

‫أنا لست ألبرت أينشتاين‪ ،‬فأنا إنسان بتعريفي البسيط ما زلت‬ ‫طالب علم‪ ،‬ومجتهدا‪ ،‬وأحاول دائما أن أعرف طريق‬ ‫واستحقاق النجاح‪ ،‬وليس في وضعي وال قناعاتي أن‬ ‫يستقطبني أحد‪ ،‬فأنا استقطب مكاني وزماني‪ ،‬ولست في‬ ‫حاجة أن أكون موضع استقطاب من أحد‪.‬‬

‫قمنا بإدخال أول تلسكوب لرؤية الكواكب‪ ،‬وهي خطوة‬ ‫أولى وسيتبعها إدخال مجموعة كبيرة من التلسكوبات في‬ ‫الفترة القادمة بما يخدم مجال الفلك في فلسطين‪ ،‬وسنقوم‬ ‫بإدخال قبة فلكية متحركة حوالى ‪ 5‬أمتار وتظهر كل‬ ‫تفاصيل السماء‪ ،‬سيدخل الطالب واألطفال بها فتشرح لهم‬ ‫عن السماء بإصبعك‪ ،‬واآلن أعمل مع زميلة في جامعة ليدن‬ ‫في هولندا على جلبه إلى فلسطين وقمنا بكتابة خطة حول‬ ‫ذلك وهي خطوة ثانية‪ ،‬أما الخطوة األخرى فهي المنهج‬ ‫الفلكي في الجامعات الفلسطينية‪ ،‬فقد كتبنا اقتراحا إلنشاء‬ ‫أقسام فلك في تلك الجامعات ونأمل أن يتبنوه‪ ،‬أما الجانب‬ ‫اآلخر فنقوم بإعداد محاضرات تأملية عن الكون وخلقه في‬ ‫القرآن والكتب المقدسة والعلم‪ ،‬وكذلك حلمي إنشاء مرصد‬ ‫فلكي لغزة بقبة فلكية متحركة كالموجودة في كثير من‬ ‫الدول‪ ،‬ولكني سأقوم بتطبيق النموذج الفرنسي ألني جربته‬ ‫هناك‪.‬‬

‫هل هناك علماء فلسطينيون فلكيون غيرك خارج وداخل‬ ‫فلسطين؟‬

‫ما هي مشاريعك وخططك القائمة والمستقبلية في غزة؟‬

‫لماذا اخترت المركز الثقافي الفرنسي كمكان لوضع‬ ‫التلسكوب فيه؟‬ ‫آثرت أن يكون االفتتاح هنا لدور فرنسا في مساعدتنا في‬ ‫تعزيز مكتبتنا في جامعة األقصى ببعض الكتب وأمور‬ ‫أخرى‪ ،‬وأيضا ألننا في وضع احتالل‪ ،‬وال أعرف كيف‬ ‫يفهم الطيار اإلسرائيلي شكل التلسكوب‪ ،‬فربما في أول‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫هناك العديد‪ ،‬وال يعلم الكثير من العرب والفلسطينيين أن‬ ‫الدكتور عصام األشقر وهو فلسطيني من مدينة جنين كان‬ ‫آخر من وقع ووافق على خروج أول مركبة فضائية‬ ‫"أبولو" المشهورة التي خرج على متنها أرمسترونج عام‬ ‫‪ ،1666‬فالفلسطينيون من اهم العلماء الذين شاركوا في‬ ‫النهضة الفلكية للفضاء حول العالم‪ ،‬ولكن لألسف ألنهم بال‬ ‫وطن‪ ،‬موزعة أسماؤهم على جنسيات في دول تتلقفهم‬ ‫كأبنائها‪.‬‬ ‫رسالتك كعالم فلك إلى الطالب والمؤسسات المحلية‬ ‫والدولية؟‬ ‫رسالتي للطالب هو أن النجاح مقرون بالعمل‪ ،‬وحتى الذكاء‬ ‫ال يشكل أكثر من ‪ 5‬بالمئة في اإلنجاز‪ ،‬العمل ثم العمل ثم‬ ‫االستراحة ثم العمل‪ ،‬وبالنسبة للمؤسسات فأنا ال أرجو وال‬ ‫أتوقع كثيرا منها‪ ،‬وكل أملي وهدفي أن نصبح نحن في غزة‬ ‫منارة‪ ،‬ومن هذا الركام من الحطام والمصائب نستطيع أن‬ ‫نزرع وردا وزيتونا وقمحا‪ ،‬وأنا أعتقد أن هذه ليست أحالما‬ ‫ولكنها حقائق‪.‬‬

‫‪23‬‬

‫نظرة حول نظرية الفوضى في الفيزياء والعلم الحديث‬ ‫أ‪ .‬محمد ابراهيم‬ ‫كيف ضاعت احالم السير اسحق نيوتن؟ وما الذي قدمته نظرية الفوضى؟ ما العوامل التي‬ ‫أدت الي االعتقاد بعدم قدرة الميكانيكا الكالسيكية على التنبؤ بظواهر متعددة كاألمر في‬ ‫الحركة الذرية وغيرها؟ ما االعتقاد الذي ساد حول الفيزياء قبل القرن العشرين؟ كيف‬ ‫تبددت اعتقادات السير اسحق نيوتن حول امكانية التنبؤ المباشر بالقياسات الدقيقة وأطيح‬ ‫بأفكاره حول امكانية التوقع المحكم والمحتم في القياس؟‪.‬‬ ‫كان القرن العشرين واحدا من اهم القرون علي المستوي‬ ‫العلمي فقد تظافرت فيه عوامل التقدم العلمي وحدثت فيه‬ ‫نهضة في العلم لم تسبقها اي نهضة في العصور السابقة‬ ‫وفى الفيزياء ظهرت العديد من النتائج والنظريات واالفكار‬ ‫واالكتشافات الجديدة التي لم نكن ندركها ولعله كان من‬ ‫أبرزها ثالث نظريات هامة وهي النظرية النسبية للعالم‬ ‫الكبير ألبرت اينشتاين واهم النتائج‬ ‫التي توصلنا الي معرفتها من خالل‬ ‫النظرية النسبية هي نسبية المكان‬ ‫والزمان ونسيج الزمكان العجيب‬ ‫واالبعاد االربعة وادخال مفهوم‬ ‫الزمن كبعد مؤثر ولقد أطاحت‬ ‫النظرية النسبية وهم نيوتن في‬ ‫الميكانيكا الكالسيكية عن الزمن‬ ‫والمكان المطلقين‪ ،‬اما النظرية‬ ‫الثانية فكانت هي النظرية الكمومية‬ ‫(ميكانيكا الكم) والتي عنت بدراسة‬ ‫الظواهر في الجسيمات الذرية‬ ‫وتحت ذرية وما يحدث في العالم‬ ‫الكمومي الذي ال تنطبق عليه االفكار‬ ‫ومسرح االحداث في المستوي‬ ‫الكوني الذي تصفه النظرية النسبية‬ ‫ولقد بلغ حد الجنون بالنظرية‬ ‫الكمومية ان وقف اينشتاين يوما‬ ‫معترضا قائال “ال يمكن ان يكون هللا يلعب النرد “وقد بددت‬ ‫النظرية الكمومية حلم نيوتن في التوصل الي القياسات‬ ‫الدقيقة الحاسمة نتيجة لواحد من أهم المبادئ في الفيزياء‬ ‫الكمومية وهو مبدأ الشك (الاليقين) للعالم األلماني‬ ‫هايزنبرج الذي ينص ان تحديد مكان وسرعة االلكترون‬ ‫(الجسيم) معا في وقت واحد يستحيل عمليا وانما يمكن أن‬ ‫نقول من المحتمل بقدر كبير أو صغير وجود االلكترون‬ ‫(الجسيم) في هذا المكان أو ذاك طبقا لمفهوم السحابة‬ ‫االلكترونية التي تفسر منطقة الاليقين في حالة االلكترونات‬ ‫التي تدور حول النواة ويمكن التعبير عن مبدأ الاليقين‬ ‫رياضيا بحاصل ضرب دالتين احداهما تعبر عن عدم اليقين‬ ‫في الطاقة وتعبر األخرى عن عدم اليقين في الزمن‪ ،‬اما‬ ‫ثالث النظريات فهي نظرية الكايوس “نظرية الفوضي ”‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫والتي تتميز بانها تتناول العالم المباشر الذي نحسه ونراه‬ ‫وتنظر الي أشياء علي مقياس االنسان وقد بددت تلك‬ ‫النظرية خيال نيوتن وخصوصا تلميذه انطوان البالس عن‬ ‫امكانية التوقع المحكم والمحتم ومن بين تلك النظريات‬ ‫الثالث التي يمكن أن نطلق عليها ثورات علمية تتميز‬ ‫نظرية الكايوس بانها تمثل الواقع كما ذكرنا وتبحث في‬ ‫النظم التي تتفاعل بشكل مباشر مع‬ ‫االنسان ويمكنه ادراكها بحواسه‬ ‫المختلفة‪.‬‬ ‫ولو قمنا بمقارنة بين النسبية التي‬ ‫تبحث في المقياس الكبير (الكون)‬ ‫مع ما تبحثه ميكانيكا الكم في‬ ‫المقياس االصغر (الذرة والجسيمات‬ ‫التحت ذرية) سنجد ان االختالف‬ ‫جذري بشكل كبير حيث تمثل‬ ‫االولى النظرة الي الكون الشاسع‬ ‫واالحداث التي تقع فيه ومكوناته من‬ ‫مجرات وكواكب واسدمة وكويكبات‬ ‫وغيرها والثانية الكمومية تبحث في‬ ‫الجسيمات االولية والحركة داخل‬ ‫الذرة والجسيمات التحت ذرية‬ ‫وتصف االحداث والوقائع ضمن‬ ‫أسلوب ومنهج مختلف عن المقياس‬ ‫االكبر الذي تنطبق عليه النظرية‬ ‫النسبية واما الكايوس فتتأمل في االحداث والتجارب اليومية‬ ‫والعادية للبشر فلوقت طويل‪ ،‬ساد شعور غائم لم يعبر عن‬ ‫نفسه دائما بوضوح‪ ،‬بأن الفيزياء النظرية ابتعدت عن العالم‬ ‫‪،‬كما يعرفه االنسان ويقيسه بالحس والبداهة المباشرين‬ ‫وكأن نظرية الكايوس عودة الي ما تركته الفيزياء طويال‪.‬‬ ‫ولقد أطلت علينا الدراسات االولى لنظرية الفوضى من‬ ‫هوامش علم الفيزياء خاصة الفيزياء النظرية في القرن‬ ‫العشرين ففي هذا الوقت‪ ،‬ساد االنشغال بفيزياء الجسيمات‬ ‫(فيزياء الطاقة العالية) التي تستكشف أصغر اللبنات في‬ ‫المادة التي تكون العالم مع مستويات مرتفعة باستمرار من‬ ‫الطاقة (القنبلة الذرية كمثال ونموذج)‪ ،‬كما تهتم بالمادة على‬ ‫المقياس االصغر فاألصغر وبالوقت االقصر فاألقصر‪.‬‬ ‫‪22‬‬

‫النجوم وأجروا بحوثا على الحواسيب الشخصية العادية‬ ‫وخوارزميات الجدولة لنظم التشغيل للحاسبات الشخصية‬ ‫وليس فقط دراسة الحواسيب الكمومية او الحواسيب‬ ‫الفائقة ”‪”Super-Computers‬وتضمنت مقاالتهم االولى‬ ‫أفكارا عن تقافز الكرة عن الطاولة وفى االلعاب المختلفة‬ ‫مثل تنس الطاولة وغيرها‪ ،‬وذلك على قدم المساواة مع‬ ‫الشروح المتصلة بالفيزياء الكمومية‪.‬‬ ‫لقد الحظ ستيفن هوكينج عالم الفيزياء النظرية الشهير أن‬ ‫فهم قوانين الطبيعة من خالل فيزياء الجسيمات ال يحمل‬ ‫االجابات عن تطبيق تلك القوانين على أشياء أكثر بساطة‪،‬‬ ‫اذ يختلف شأن القدرة على التوقع بحسب السياق‪ ،‬فمثال ال‬ ‫تحمل االشياء الداللة عينها عندما ترصد تصادم جسيما‬ ‫على سبيل المثال في مسرع ذري‪ ،‬أو حينما تراقب رقرقة‬ ‫السوائل في حوض االستحمام وأحوال الطقس ودماغ‬ ‫االنسان وغيرها من الظواهر‪.‬‬ ‫ومع استمرار القفزة والثورة التي احدثتها نظرية الكايوس‬ ‫فقد وجد أفضل الفيزيائيين أنفسهم مشغولين‪ ،‬ومن غير أدني‬ ‫شعور بالحرج في الخبرات الحياتية اليومية التي تجري‬ ‫على المقياس االنساني العادي‪ ،‬فدرسوا الغيوم بدال من‬

‫وقد تبين ان النظم البسيطة شديدة الصعوبة‪ ،‬من حيث عدم‬ ‫القدرة على التنبؤ بمساراتها وفى المقابل هناك ثمة انتظام‬ ‫ينبثق في قلب تلك النظم التي بدا أنها تجمع الفوضى والنظام‬ ‫في آن واحد وكان من أجل ذلك وهي خالصة هذا‬ ‫الموضوع انه طبقا للمعطيات السابقة فانه تطلب نشوء علم‬ ‫جديد لسد الثغرة بين ما يعرفه العلم عن عمل “شيء مفرد”‬ ‫وبين عمل “الماليين من الشيء نفسه” فمثال ثمة ضرورة‬ ‫لتجسير المعرفة بين معرفة عمل الخلية العصبية‪ ،‬التي‬ ‫يعرف عنها العلماء الكثير وبين عمل الماليين منها في‬ ‫الدماغ والجهاز العصبي‪ ،‬وكذلك بين جزيء الماء‬ ‫وتياراته‪ ،‬علم ليعبر الجسر الفاصل بين المعرفة عن الشيء‬ ‫المفرد وبين الكلي المتألف من مجموعات من الشيء عينه‬ ‫‪.‬‬

‫خمس حقائق عن المخ‬ ‫اعداد‪ :‬نرمين زغلول ابراهيم‬ ‫درب التبانة‪ :‬هناك نحو ‪ 133‬مليار من الخاليا العصبية في المخ البشري وهي‬ ‫نفس عدد النجوم الموجودة في مجرتنا حيث انها تشبه درب التبانة‪.‬‬ ‫أبقراط (ابو الطب)‪ :‬وهو صاحب القسم الذي يؤديه االطباء قبل ممارسة المهنة_‬ ‫كان رائدا في وقت مبكر جدا في عمليات المخ‪.‬‬ ‫زيادة الطلب‪ :‬بالرغم من أن مخ االنسان يزن ‪ %2‬فقط من وزن الجسم إال أنه‬ ‫يستهلك ‪ %23‬من طاقة الجسم‪.‬‬ ‫الوزن‪ :‬يزن مخ االنسان ‪ 1.333‬جرام بينما مخ الفيل يصل الى ‪ 6333‬جرام ومخ‬ ‫القط ‪ 33‬جرام فقط‪.‬‬ ‫الطول‪ :‬يتراوح طول الخاليا العصبية في المخ من ‪1‬مليمتر الى ‪ 1‬متر وبهذا‬ ‫تكون اطول من الخلية العصبية التي تمتد من الحبل الشوكي إلى العضالت في‬ ‫القدم‪.‬‬ ‫‪http://www.howitworksdaily.com/science/top-five-facts-brain-surgery‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪24‬‬

‫سبة ال ُكمو ِمية ‪Quantum Computing‬‬ ‫الح ّو َ‬ ‫َ‬ ‫م‪ .‬يسري نجم‬

‫تع ُدنا ال َح ّو َسبة ال ُكمو ِمية بأنظمة ‪u tum‬‬ ‫)‪ Systems‬ذات قدرات فائقة بشكل أُسي‬ ‫‪ Exponentially Powerful‬بمعنى أن نظاما ً‬ ‫كموميا ً يحتوى ‪ 533‬جسيم تكون قدرته الحسابية هي ‪2‬‬ ‫مرفوعة ألس ‪ 533‬أي ‪ 5002‬وهذا يعني مزيد من‬ ‫المعالجة المتوازية ‪ ،Parallelism‬فلو تأملنا العدد‬ ‫‪ 5002‬فسنجده أكبر بكثير من عدد الجسيمات بالكون‬ ‫المرئي بالنسبة لنا ومن جهة اخرى‪ ،‬يمثل هذا العدد‬ ‫‪ 5002‬قيمة أكبر بكثير من عمر هذا الكون بالفيمتو ثانية‬ ‫مما يوحي بالسرعة الفائقة لهذه األنظمة‪ ،‬ومن هاتين‬ ‫المالحظتين كانت البداية لعلم الحوسبة الكمومية‪.‬‬ ‫وبالتالي كان التفكير‬ ‫بتسخير هذه القدرات‬ ‫الهائلة لحل مشاكل‬ ‫التقليدية‬ ‫الحوسبة‬ ‫‪Classical‬‬ ‫‪ Computing‬وذلك‬ ‫المسائل‬ ‫بانتقاء‬ ‫للحل‬ ‫المناسبة‬ ‫باستخدام هذه األنظمة‪،‬‬ ‫فليست كل المسائل يمكن حلها بها على األقل حتى اآلن‬ ‫ثم تصميم الخوارزميات الكمومية ‪Quantum‬‬ ‫‪ Algorithms‬التي تعمل على الحل‪ .‬فعلى سبيل‬ ‫المثال – هناك مثاالً شهير لذلك – مسألة تحليل عدد الى‬ ‫عوامله األولية ‪ ،Factoring‬هب أن لدينا عددا‬ ‫صحيحا ً ‪ N‬ونريد أن نحلله الى عوامله األولية مثال ً‬ ‫هذا النوع من المسائل ال تسطيع الحواسيب العادية حله‬ ‫بسهولة‪ ،‬وقس على ذلك عمليات فك الشفرات المستخدم‬ ‫فيها خوارزمية التشفير الشهيرة‪ RSA .‬عند بنائنا‬ ‫لنظام حاسب كمومي ‪Computer Quantum‬‬ ‫سنتمكن من حل مثل هذه المسائل التي من الصعب حلها‬ ‫بالحوسبة التقليدية على سبيل المثال‪ ،‬خوارزمية شور‬ ‫الكمومية لتحليل األعداد الصحيحة الى عواملها األولية‬ ‫وخوارزميات فشك تشفير ‪ RSA‬تعد من األمثلة على‬ ‫ذلك‪ ،‬في الواقع تستطيع الخوارزميات الكمومية كسر‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫كافة آليات التشفير باستخدام المفتاح العام ‪Public-‬‬ ‫‪Key Encryption‬‬ ‫نخلص مما سبق الى أن األنظمة الكمومية تمتاز‬ ‫بالسرعة الفائقة والقدرة العالية على المعالجة المتوازية‬ ‫وذلك بشكل يتناسب أُسيا ً مع عدد الجسيمات المكونة‬ ‫للنظام‪ ،‬وللحصول على هذه الميزات الفائقة يجب أن‬ ‫نختار المسائل الحسابية المناسبة ذات الهيكل الصحيح‬ ‫لتمثيلها بخوارزمية كمومية‪ ،‬فليست كل مسألة لها هذا‬ ‫الهيكل‪ ،‬فالحاسبات الكمومية ليست قادرة على حل كافة‬ ‫أنواع المسائل‪ ،‬وبالتالي فإن لها أيضا ً أوجه قصور‪.‬‬ ‫حتى نتمكن من‬ ‫تصميم‬ ‫الخوارزميات‬ ‫الكمومية علينا أوالً‬ ‫أن نفهم بعضا ً من‬ ‫المبادئ األساسية‬ ‫الكم‬ ‫لميكانيكا‬ ‫‪Quantum‬‬ ‫‪.Mechanics‬‬ ‫وهي إحدى فروع‬ ‫علم الفيزياء الحديث وتعتبر نظرية أساسية من نظريات‬ ‫تفسير الطبيعة والمهتمة بتفسير سلوك الجسيمات دون‬ ‫الذرية‪ .‬ميكانيكا الكم‪ ،‬هي نظرية غير بديهية بشكل‬ ‫كبير وهو ما تؤكده المقولة الشهيرة للفيزيائي‬ ‫الدانمــاركي نيــلز بـور "من لم يُصدم بميكانيكا الكم‬ ‫أثناء دراسته لها‪ ،‬فإنه لم يفهمها جيداً"‪ ،‬ولذا فالحوسبة‬ ‫الكمومية تحتوي جميع المظاهر الغير بديهية لميكانيكا‬ ‫الكم وعليه وحتى تستطيع فهم الحوسبة الكمومية بشكل‬ ‫جيد‪ ،‬يجب عليك أوالً أن تتعرف على مدخل ولو بسيط‬ ‫لميكانيكا الكم والوحدات البائية األساسية للحوسبة‬ ‫الكمومية مثل الكويبتات ‪ Qubits‬والبوابات الكمومية‬ ‫‪ Quantum Gates‬باإلضافة إلى التعرض للكثير من‬ ‫التناقضات والصور غير البديهية لميكانيكا الكم‪.‬‬

‫‪33‬‬

‫جائزة نوبل للفيزياء لعام‬ ‫‪2012‬‬ ‫أ‪ .‬عالء حسين علوان مشرف منتدى‬ ‫الفيزياء التعليمي‬ ‫فاز الفرنسي سيرج اروش واالميركي‬ ‫ديفيد واينالند بجائزة نوبل للفيزياء ‪،2312‬‬ ‫وهما خبيران في علم البصريات الكمية‬ ‫تفتح اعمالهما الباب امام اجهزة كمبيوتر فائقة القوة واجهزة لقياس الوقت متناهية الدقة‪.‬‬ ‫وقالت لجنة نوبل في بيانها ان العالمين كوفئا "لطرقهما االختبارية الرائدة التي تسمح بقياس انظمة كمية فردية‬ ‫والتحكم بها‪".‬‬ ‫واوضحت االكاديمية الملكية السويدية للعلوم في البيان ان "الفائزين فتحا الطريق امام حقبة جديدة من‬ ‫االختبارات في الفيزياء الكمية من خالل المراقبة المباشرة لجزئيات كمية فردية من دون تدميرها‪".‬‬ ‫وكان سيرج اروش (‪ 60‬عاما) المولود في الدار البيضاء عندما كانت تحت نظام الحماية الفرنسية‪ ،‬االول في‬ ‫دفعته في كلية بوليتكنيك‪ .‬وهو باحث في المركز الوطني للبحث العلمي واستاذ في كوليج دو فرانس وفي‬ ‫"ايكول نورمال سوبريور" ودرس كذلك في كلية بوليتكنيك وفي جامعة باريس‪( 6-‬بيار وماري كوري)‪.‬‬ ‫وقال للجنة التي اتصلت به من ستوكهولم للحصول على رد فعله االول "كنت مارا في الشارع (عندما تلقيت‬ ‫نبأ الفوز) قرب مقعد فتمكنت من الجلوس فورا‪".‬‬ ‫وتمكن مع زميله جان ميشال ريمون في العام ‪ 2330‬من مراقبة االنتقال من الفيزياء الكمية الى الفيزياء‬ ‫الكالسيكية على مجموعة صغيرة من الضوئيات (فوتون) وهي ذرات ضوء‪ ،‬تحت اعينهم مباشرة‪.‬‬ ‫وخالل هذا االختبار استخدما تجويفة مكسوة بالمرايا قادرة على احتجاز الضوئيات ألطول فترة ممكنة فضال‬ ‫عن طريقة لمراقبة هذه الضوئيات ال تثيرها اال قليال‪.‬‬ ‫وبهذه الطريقة تمكنا من مراقبة انتقال الضوئيات من حالة ال نموذجية في العالم الكمي الى حالة تتماشى كليا‬ ‫مع الفيزياء الكالسيكية‪.‬‬ ‫وتصف الفيزياء الكمية تصرف الذرات والجزئيات بطريقة جديدة بالكامل اعتبارا من القرن العشرين‪ .‬والفيزياء‬ ‫الكمية علم منطقي بالكامل على الورق اال انها خالفا للفيزياء الكالسيكية غالبا ما تكون غير معقولة في‬ ‫انعكاساتها الملموسة‪.‬‬ ‫وعمل ديفيد واينالند (‪ 60‬عاما) حامل شهادة الدكتوراه واالستاذ في جامعة هارفرد بشكل منفصل عن اروش‪.‬‬ ‫واوضحت اكاديمية العلوم "ثمة الكثير من النقاط المشتركة في اساليبهما‪ .‬فديفيد واينالند يحتجز الذرات‬ ‫المشحونة كهربائيا او األيونات من خالل التحكم بها ويقوم بقياسها بفضل الضوء او الفوتون (ضوئيات)‪.‬‬ ‫وتابعت تقول ان "سيرج اروش يعتمد نهجا معاكسا فهو يتحكم بالضوئيات الملتقطة او جزئيات الضوء ويقيسها‬ ‫من خالل احتجاز الذرات في مكان ضيق‪".‬‬ ‫وقالت اللجنة ان اكتشافاتهما سمحت بالقيام "بخطوات اولى نحو بناء نوع جديد من اجهزة الكمبيوتر فائقة‬ ‫السرعة تستند الى الفيزياء الكمية‪".‬‬ ‫واضافت االكاديمية ان ابحاثهما ادت الى "بناء اجهزة لقياس الوقت متناهية القوة وقد تشكل قاعدة مستقبلية‬ ‫لمعايير جديدة للوقت مع دقة تفوق بمئة مرة الساعات الحالية بالسيزيوم‪".‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪31‬‬

‫موضوع مفتوح للحوار‪ ...‬ساعدنا بخبراتك‬ ‫شارك فيه أعضاء منتدى الفيزياء التّعليمي‬ ‫اعداد وتجميع أ‪ .‬يونس لمساوي‬ ‫"ساعدنا يخبراتك" هو عنوان الموضوع الذي فتحته "محبة ال ّرسول"‪ ،‬لدعوة األسماء األكثر تميّزا بالمنتدى‬ ‫إلى مشاركة نصائحهم وتجارهم مع الطّ ّالب ومحاولة وضع الخطوط العريضة لخطّة النّجاح كما يتص ّورونها من‬ ‫خالل عيشهم تجربة ّ‬ ‫الطالب في مرحلة من مراحل حياتهم‪ ،‬ومعايشتهم للطّ ّالب في المرحلة الحالية‪ ...‬واقتراح‬ ‫معالجات لبعض العوائق التي تواجه الدّارسين خصوصا في مجال الفيزياء‪ ...‬وهو الموضوع الذي جعلنا منه‬ ‫ربورتاج العدد‪.‬‬ ‫اجتمع أغلب المشاركين حول نقطة وضوح الغاية والهدف‪ ،‬ورسم الطريق إلى تحقيقه‪ ،‬وحول ضرورة الج ّد‬ ‫ي مرتبة عالية‪ ،‬لكن أيضا على أنّ ذلك هو ما يجعل لحياة اإلنسان وسعيه وتعبه معنى‪،‬‬ ‫والتّعب للوصول إلى أ ّ‬ ‫حيث تحضر أمام عينه دائما تلك المرتبة التي يأخذ العمل لبلوغها الكثير من أفكاره ووقته‪.‬‬ ‫البداية كانت من األستاذ‬ ‫مح ّمد أبو زيد –مشرف‬ ‫منتدى الفيزياء الحديثة‬ ‫والنّظريّة النسبية الذي كان‬ ‫له حديث خاص بمنهجيّات‬ ‫ح ّل المسائل‪ ،‬إذ أشار إلى‬ ‫ّ‬ ‫أن استراتيجية التّفكير هي‬ ‫العامل األساس في نجاح‬ ‫تلك العمليّة‪" :‬البد ان تضع لنفسك خطة (استراتيجية)‬ ‫لكل موضوع على حدة‪ ،‬مثال كيف تحسب تزايد‬ ‫وتنافص الدالة والقيم العظمى والصغرى‪ ،‬ال بد ان‬ ‫يكون بعقلك أفكار أساسية لطريقة الحل بغض النظر‬ ‫عن اختالف التمارين‪.‬‬ ‫تجميع االفكار االساسية المتشابهة بالمنهج بغضا‬ ‫النظر عن ترتيبها بهذه الطريقة فيه‪ ،‬مثال في‬ ‫االستاتيكا‪ ،‬القوى‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫المتوازية هي فكرة وحدها‪،‬‬ ‫فما الذي يجب فعله في القوى‬ ‫المتوازية وما هي حاالتها‬ ‫المختلفة؟‬ ‫ماذا أفعل هو الفكرة‬‫االولى‪ ،‬وما هي حاالتها‬ ‫المختلفة هي الفكرة الثانية‪،‬‬ ‫أ ّما الفكرة الثالثة فهي ان تقوم‬ ‫بسؤال نفسك عن جميع االحتماالت الممكنة في‬ ‫الموضوع‪ ،‬والتي يمكن ان تتجدد من فترة الى اخرى‪.‬‬ ‫االعتماد على نفسك في فهم الموضوع بتعدد مصادر‬‫البحث‪.‬‬ ‫حاول تبسيط الموضوع لنفسك وقم بسؤال نفسك وال‬‫تخف‪.‬‬ ‫وعلى مستوى اعلى‪:‬‬ ‫ستجد نفسك تبتكر افكار جديدة نابعة من هذه االسئلة‬ ‫يمكن اختبارها رياضياتيا وفيزيائيا‪.‬‬ ‫‪32‬‬

‫فقم بها مثال وانت تستعرض الكهرباء السّاكنة لتحصل‬ ‫على قانون إليجاد القوة الناتجة عن عدد من الشحنات‪.‬‬ ‫ث ّم تتساءل ما الذي يمنع أن تنطبق نفس القاعدة على‬ ‫الكتل (أي أن تصبغ مفاهيم موضوع على موضوع‬ ‫اخر)‪.‬‬ ‫أو مثال في اإلحصاء‪ ،‬ستجد تعريف الفضاء‪ ،‬فماذا إذا‬ ‫أخذت هذا الفضاء وجعلته رباعيا تبعا للنسبية‬ ‫الخاصة‪ ،‬وما معنى التوقع والتباين واالنحراف‬ ‫المعياري في هذه الحالة؟‬ ‫وأيضا تغيير الفروض األساسية التي توجد في أحد‬ ‫العلوم ثم اتباع نفس الخطوات الموجودة في نفس العلم‬ ‫دون تغيير ستنتج علما جديدا ّ‬ ‫ألن الفروض االصلية‬ ‫اختلفت‪.‬‬ ‫مثال نعرف ان الكميات الفيزيائية االساسية هي‬ ‫الطول‪ ،‬ال ّزمن‪ ...‬وهي تسمى باألبعاد الفيزيائية‪ ،‬فماذا‬ ‫إذا كانت هذه األبعاد الفيزيائية هي نفسها األبعاد‬ ‫الرياضية خاصة وان الطول والزمن هما بالفعل‬ ‫بعدان رياضيان‪ ...‬فتعيد صياغة النسبية بناء على‬ ‫ذلك‪.‬‬ ‫أو زيادة األبعاد في فرع معين مثال عند استعراضك‬ ‫للهندسة التفاضلية‪ ،‬يمكنك اتباع نفس الخطوات‬ ‫وجعلها في أبعاد أكثر وهكذا‪"...‬‬ ‫محمد عريف ‪-‬مراقب عام المنتدى ومشرف منتدى‬ ‫الفيزياء الذرية والجزيئية ومنتدى الفيزياء‬ ‫الكالسيكية ‪-‬أشار إلى أنّه ال يمكن وضع استراتيجيّة‬ ‫مح ّددة تصلح لجميع األشخاص‪ ،‬لوجود فروق فردية‬ ‫حتّى بين أصحاب التّخ ّ‬ ‫صص نفسه‪ ،‬الختالف‬ ‫ثقافاتهم‪ ،‬ميولهم وعاداتهم‪ .‬فالواجب أن يبحث ك ّل منّا‬ ‫في نفسه عن تلك الشيفرة الخاصّة التي يستطيع من‬ ‫خاللها الفهم واالستيعاب بأكبر قدر من الفاعليّة؛ لكنّه‬ ‫حاول مع ذلك‪ ،‬ومن خالل تجربته وضع بعض النّقط‬ ‫األساسية التي يمكن أن يستفيد منها أكبر عدد من‬ ‫األشخاص‪ ،‬أه ّمها أن يجتهد ك ّل منّا في البحث عن‬ ‫طريقة يدرس فيها الفيزياء بسالسة وراحة يحصّل‬ ‫فيها أكبر قدر من الفهم والمعرفة‪ ،‬وبما ّ‬ ‫أن الفيزياء في‬ ‫األصل علم يحرّكه الفضول والسؤال واإلبداع في‬ ‫البحث عن األجوبة‪ ،‬فالواجب على ك ّل منّا تنمية ملكة‬ ‫الخيال والتص ّور والتّأ ّمل‪ ،‬تارة بمالحظة الظواهر‬ ‫األكثر البساطة التي تحيط بنا وتارة بمحاولة تفسيرها‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫بما نتوفّر عليه من معارف‪ ،‬ثم البحث عن الجواب في‬ ‫الكتب والمراجع‪ ،‬وال يه ّم حينها مدى صحّة التفسير‬ ‫بقدر ما يه ّم القيام بالعملية نفسها واالستفادة من‬ ‫األخطاء المرتكبة في ك ّل مرّة‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫أشار كذلك إن ّ‬ ‫أن كون أحدنا طالب فيزياء‪ ،‬يتطلب‬ ‫منه ع ّدة مهارات‪ ،‬أه ّمها اإللمام بضوابط حل المسائل‬ ‫وإتقان الرياضيات بصفتها لغة الفيزياء التي ال تفهم‬ ‫من دونها‪.‬‬ ‫هذا وأ ّكد مح ّمد عريف على أن تكون المسائل حاضرة‬ ‫في أذهاننا وأن نخلق ألنفسنا على ال ّدوام تح ّديات‪،‬‬ ‫لكن ّ‬ ‫حتى إن أخذت منّا وقتا طويال قبل حلّها‪ّ ،‬‬ ‫كال منها‬ ‫سيكون خطوة لألمام في الفهم المطلوب للفيزياء‪.‬‬ ‫كما ش ّدد على االهتمام بالمحاضرات واالعتماد على‬ ‫النفس في كتابتها إلى جانب المالحظات واألفكار‬ ‫الشخصية ألن ذلك يضمن استعادتها الحقا عند الحاجة‬ ‫إليها‪ ،‬والمه ّم أنّه خالل كل يوم يمرّ‪ ،‬ال بد أن يكون‬ ‫لدينا استيعاب لما درسناه في الكلية‪.‬‬ ‫ونصح ّ‬ ‫طالب الفيزياء خاصّة‪:‬‬ ‫بالعودة المراجع الفيزيائية‪ ،‬وإنشاء مكتبة في البيت‬‫لذلك‪.‬‬ ‫ التقرّب من العلماء الدكاترة والباحثين‪.‬‬‫ التّوسّع في المنهج وإغناؤه بالبحث في المراجع‬‫والكتب الفيزيائية القيّمة‪ ،‬واالطّالع على مستج ّدات‬ ‫الفيزياء ومناقشة األساتذة في ذلك‪.‬‬ ‫ االهتمام بالجانب العملي في الفيزياء‪ ،‬كيفية عمل‬‫األشياء‪ ،‬وحينما يتعلّق األمر باألجهزة حاول رسمها‬ ‫نفسك‪.‬‬ ‫ ال يوجد مستحيل‪ ،‬وما تفعله اليوم إن لم يعد عليك‬‫اليوم يعود غدا‪.‬‬ ‫ ال تدع الصالة في المسجد‪ ،‬فالعلم بيد هللا‪ ،‬تو ّكل عليه‬‫يعنك‪ ،‬وال يكن من المتسابقين على المراكز فهي نتيجة‬ ‫ال هدف‪ ،‬فالواجب عليك تحصيل العلم كيفا ال ك ّما‪،‬‬ ‫واالمتحان تقييم لتحصيلك‪ ،‬فإن اجتهدت في األول‬ ‫تميّزت في الثاني‪.‬‬ ‫عضو المنتدى سنغ الفوتون أشار إلى كون التّجربة‬ ‫والخطأ أفضل وسائل النّجاح إذا تم االستفادة منها‬ ‫بال ّشكل الصحيح‪ ،‬فوعيك بالخطأ هو ما يضمن عدم‬ ‫وقوعك فيه الحقا‪ " :‬إذا كانت هناك ‪ 133‬طريقة لحل‬ ‫مسألة ما وكانت ‪ 66‬منها طرق خاطئة وواحدة‬

‫‪33‬‬

‫صحيحة فاألفضل أن تتعلم الطرق الخاطئة قبال ألنك‬ ‫بذلك تحصن نفسك من الوقوع فيها"‪.‬‬ ‫التعلّم الذاتي للفيزياء أمر يتطلّب مجهودا كبيرا‪ ،‬لكن‬ ‫سميّة أحمد ترى أنّه في ظل أساليب التعليم التي ال‬ ‫ترضي الطموحات‪ ،‬سيكون االعتماد على النّفس ذا‬ ‫أه ّمية قصوى‪ّ ،‬‬ ‫وأن الح ّل الذي يفرض نفسه أمام محبّ‬ ‫الفيزياء أن ال يقتصر على ما يت ّم تقديمه من قبل‬ ‫الدكاترة في الجامعة بتلك الطّريقة‪ ...‬لم يفتها أيضا‬ ‫كطالبة إبداء استايئها –مع حذر من التعميم‪ -‬من ال ّشكل‬ ‫الذي تق ّدم بها ما ّدتها المحبوبة‪ ،‬تارة في مج ّرد‬ ‫مجموعة من المعادالت بدون وعي بالمعنى الفيزيائي‬ ‫ورائها ما يجعلها جافّة في نظرها‪ ،‬وتارة في مفهوم‬ ‫فيزيائي ال يترجم إلى لغة الرّياضيات‪ ،‬ليتح ّول إلى‬ ‫مجرّد "فلسفة"‪.‬‬ ‫عن تجربتها‪ ،‬تؤ ّكد سميّة على أن لك ّل أستاذ نقط ق ّوة‬ ‫يجب االستفادة منها إلى أبعد ح ّد‪ ،‬ونقط ضعف ال يجب‬ ‫أن توقفنا‪ ،‬من الواجب علينا الح ّد من تأثيرها علينا إما‬ ‫بالبحث بأنفسنا أو باستشارة أساتذة آخرين‪ ...‬فال يجب‬ ‫ألحدنا أن يبرّر تهاونه –رغم اعترافنا بأسبابه ‪-‬أو‬ ‫يلقيه على عاتق أي كان‪ ،‬فالعلم مطلوب ال يتوقّف‬ ‫طلبه على طبيعة أستاذ أو مزاجه‪ ،‬بل يجب أن تحرّكه‬ ‫على ال ّدوام عزيمة في نفس ك ّل منّا‪ ،‬عزيمة متى قلّت‬ ‫توقّف صاحبها أل ّ‬ ‫ي سبب‪ .‬األمر هنا في الواقع مرتبط‬ ‫بعزيمة المتعلم نفسه ومدى رغبته في العلم فإن كان‬ ‫صادقا ً في طلب العلم فسيستمر وإال توقف ألقل‬ ‫األسباب‪ ...‬هذه العزيمة تأتى في رأيها من وضوح‬ ‫الهدف ونبله وما يحمله من معان وقيم‪...‬ولذلك سيبذل‬ ‫صاحبه الغالي والنفيس ألجله وستقوى عزيمته‬ ‫وستنشط لتحقيقه‪ ،‬وبالنّسبة لنا‪ ...‬يكفي أنه بالعلوم تتقدم‬ ‫األمم وتتطور‪ ...‬يكفي أن يكون هدفنا من طلب العلم‬ ‫هو أن تعود أمتنا للريادة ولقيادة األمم‪ ...‬حقا ً إن‬ ‫وضعنا مثل هذا الهدف فسنجد العزيمة المرجوة لطلب‬ ‫العلم‪.‬‬ ‫إذن فالهدف الواضح يولد العزيمة‪ ...‬والعزيمة مرادفة‬ ‫لإلرادة ‪ ..‬واإلرادة هي الدافع للعمل والجد واالجتهاد‬ ‫في طلب العلم مهما كانت المعوقات‪...‬‬ ‫وكي ال يكون كالمها مجرّد "فلسفة"‪ ،‬لم تنسى بدورها‬ ‫التمثيل الرّياضي‪ :‬هدف ‪ +‬عزيمة لتحقيقه ‪ +‬عمل بجد‬ ‫لبلوغ الهدف = الوصول للهدف بتفوق‪.‬‬ ‫الدّكتور حازم سكيك‪ ،‬مؤسس موقع الفيزياء‬ ‫التعليمي ومجموع فروعه والمشرف العا ّم عليها‪،‬‬ ‫أبدى إعجابه بالفكرة‪ ،‬وأثنى على تفاعل األعضاء‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫واألفكار والنقط التي قاموا بإثارتها‪ ...‬فكانت له‬ ‫المداخلة التّالية‪:‬‬ ‫وسأحدثكم من واقع تجربتي الشخصية الممتدة من بدء‬ ‫دراستي للفيزياء حتى عملت محاضرا للفيزياء‬ ‫وتعاملت مع الكثير من الطلبة‬ ‫ففي البداية يجب على كل دارس ان يجد الدافع القوي‬ ‫لما يدرسه وهو الطموح فما هو طموحك الذي يعد‬ ‫المحرك المستمر ومصدر الطاقة النابض ليدفعك‬ ‫للدراسة وحب ما تدرس فعندما تجد هذا الدافع ستنطلق‬ ‫بقوة وبشغف لتشق طريقك في فهم اساسيات الفيزياء‬ ‫سواء من المحاضرات الملقاة او من الكتب والمراجع‬ ‫واالنترنت لتشبع شغفك وترضي ذاتك‬ ‫لذا ال تدع من يسألك ماذا سوف تعمل او ماذا سوف‬ ‫تشتغل بعد اتمام الدراسة ان يحبطك او يقلل من‬ ‫عزيمتك فهذا في المستقبل والعمل واالرزاق بيد هللا‬ ‫وال تجعل هاجس مجاالت العمل عندما تتخرج هي‬ ‫الدافع انما ابحث عن دافع اقوى وأكبر مثل ان تحصل‬ ‫على جائزة نوبل او ان تصبح عالما او ان تصبح‬ ‫مخترعا وصدقوني ليس هذا بالشيء الصعب فكل‬ ‫قصص المبدعين والمخترعين كان الدافع االساسي‬ ‫هو المحفز لهم دوما‬ ‫تحت هذا التأثير ستجد ان المحاضرة او الدرس ال تفي‬ ‫بالغرض وسوف تقوم بالبحث عن مصادر اخرى‬ ‫للمعلومات من تلقاء نفسك دون حاجة الحد ان يذكرك‬ ‫وحتى ان ذكرك فإنك ستكتفي بالمحاضرة واهم‬ ‫المواضيع التي ترد في االمتحانات‬ ‫االن االغلب يدرس ويراجع محاضراته وجهاز‬‫الحاسوب يعمل فال تدع اي مصطلح يمر عليك اال‬ ‫وان تبحث عنه وتقرأ ما يقوله االخرون معلومة‬ ‫صغيرة مع كل مراجعة ستجد عندك موسوعة من‬ ‫المعلومات باقل جهد ممكن‪.‬‬ ‫ كثير من الطلبة يستعدون للدراسة بعد فوات االون‬‫اي قبل فترة وجيزة قبل االمتحان (هنا يكون دافع‬ ‫الدراسة اجتياز االمتحان) والمعلومات التي سوف‬ ‫يفهمها او يحفظها بسرعة ينساها بسرعة بعد االمتحان‬ ‫وال تصب في مصلحة السنة التي تليها وهذا ما لمسته‬ ‫عند معظم الطلبة‬ ‫كثير من النصائح اوردها اساتذة افاضل في‬ ‫مشاركاتهم في هذا الموضوع‬ ‫اود ان أركز على ان نسأل أنفسنا ما هو الدافع لما‬ ‫ندرسه ونكتبه ونرى هل هذا دافع قوي بما فيه الكفاية‬ ‫ام يجب ان أجد دافع اقوى ونضعه امامنا النا كلما كان‬ ‫الدافع قوي كلما احببنا ما ندرسه أكثر‪ ،‬واذكركم‬ ‫‪34‬‬

‫بالحوار الحكيم لقمان مع ابنه عندما سأله عن مثله‬ ‫االعلى وماذا قال له متأكد اننا جميعا نعرف الحوار‬ ‫وان شاء هللا نعمل به‬

‫حفيدة النّجوم ربّما حظيت بشرف تمثيل لسان حال‬ ‫أغلب ّ‬ ‫طالب الفيزياء‪ ،‬م ّمن يحبّون الما ّدة لذاتها لكنّهم‬ ‫يصطدمون في كل مرّة بواقع يخالف أحالمهم وجوهر‬ ‫الما ّدة كما يرونه‪ ،‬خصوصا من التحاقوا منهم بالتعليم‬ ‫الجامعي ليبدأ طموح أغلبهم في الفتور‪ .‬كان حديثها‬ ‫خصوصا عن قتل روح الفضول واالضطرار للتلقّي‬ ‫فقط دون المشاركة في بناء المعرفة‪ ،‬عن البيئة غير‬ ‫المناسبة وجودة التّدريس المتدنّية‪ ،‬العوامل التي‬ ‫تجتمع معا لتلصق بالفيزياء سمعتها السيّئة‪ ...‬وربّما‬ ‫تمثّل أيضا أغلب ما يجيب ك ّل منّا نفسه بعد قراءة هذا‬ ‫الموضوع‪ ،‬لتختتم حديثها "نصائح االخوة االعضاء‬ ‫رائعة لكن التنفيذ دائما ّ صعب"‪ ...‬ث ّم بشيء من‬ ‫التح ّدي‪ ،‬عادت لتتدارك ك ّل ذلك‪ :‬لم ادرس يوما ً‬ ‫ألتجنب القائمة السوداء بل ألستمتع‪ ،‬وبقناعاتي انا‪،‬‬ ‫واألهم أن أرضى عما قدمته حتى اذا لم يرضوا هم‪،‬‬ ‫انا احب الفيزياء فعالً وسأثبت ذلك يوما ً ما‪ ،‬ومازالت‬ ‫موقنة اني في يوم من االيام بإذن هللا سأصل إلى‬ ‫هدفي‪".‬‬ ‫من جانبها‪ ،‬أثارت إيمان‪ ،‬المشرفة السابقة في‬ ‫المنتدى‪ ،‬موضوع القدوة وأه ّميتها في حياة طالب‬ ‫العلم‪ ،‬وعدم االكتفاء بمنزلة ما بل السّعي باستمرار‬ ‫لألفضل‪ ،‬كما ذ ّكرت بكون التف ّوق والنّجاح في جميع‬ ‫جوانب الحياة أمرا يتطلّب تعبا وجهدا‪ ،‬وأن الفيزياء‬ ‫لم تكن يوما استثناءا‪ ...‬اعترفت في البداية بالوضع‬ ‫المؤسف الذي تعيشه جامعاتنا فيما يتعلّق بدراسة‬ ‫الفيزياء ‪-‬رغم االستثناءات القليلة‪ ،-‬ومبيّنة بعد ذلك‬ ‫ّ‬ ‫بأن الطّموح يزيد وينقص ويمكن تجديده في ك ّل مرّة‪،‬‬ ‫ّ‬ ‫وبأن علينا تطبيقا وليس نجد ألنفسنا الطريقة الخا ّ‬ ‫صة‬ ‫بنا في ال ّدراسة‪ ،‬تلك التي يكون النّجاح في االمتحان‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫فيها نتيجة ال غاية‪ .‬الثقة باهلل أ ّوال‪ ،‬ث ّم في إمكانياتنا وما‬ ‫نستطيع تحقيقه وصفة ناجحة دائما‪.‬‬ ‫ودخلت إينشتاينية –مشرفة منتدى البرمجة اللغويّة‬ ‫العصبية‪ -‬على الخط بجرعة من التّفائل واألمل‪:‬‬ ‫"علمت كطالبة طموحة أن الحياة صعبة وقوانينها‬ ‫أصعب تحلو بالتفاؤل وتحمل الصعاب‪ ،‬فال يأس مع‬ ‫الحياة ‪..‬وال حياة مع اليأس‪ ..‬وتعلمت أيضا أن النجاح‬ ‫يحصل عندما ينفذ عقل الساعي له إلى باطن األمور‪...‬‬ ‫شكل عام إذا أردت أن تنجح وتصبح شيئا مذكورا‪:‬‬ ‫وسع نطاق تفكيرك‪..‬ال تتوقف أبدا عن التساؤل ‪..‬كن‬ ‫فضوليا ‪..‬متحمسا ‪..‬محبا للعلم والتعلم‪..‬‬ ‫ال تنحصر بالمناهج الدراسية‪ .‬ابحث ‪..‬اقرأ‪ ..‬تفوق‬ ‫على أستاذك‪ .‬بالنسبة للمسائل الحسابية‪ :‬حلها بأعقد‬ ‫الطرق وتحل بالصبر‪ .‬ال تسمح لمشاكل وهموم الحياة‬ ‫تنسيك هدفك‪ .‬ارتق بتفكيرك‪ ..‬استفد من نقد ذاتك‪ .‬كن‬ ‫متأمال ‪ ..‬حالما ‪ ..‬إيجابيا ‪..‬واثقا‪ ..‬مبتسما ‪.‬‬ ‫كل هذه األمور ستفتح لك آفاقا تؤدي إلى النجاح بإذن‬ ‫هللا‪ .‬وطبعا أنصح بها نفسي قبلكم‪".‬‬ ‫أما أمل باسم مراقب عام المنتدى سابقا فكانت‬ ‫نصيحتها‪:‬‬ ‫في البداية يجب أن يضع الدارس هدفا نصب عينيه‪،‬‬‫يجب ان يكون هذا الهدف صعبا‪ ،‬وأن ال ييأس من‬ ‫تحقيقه‪.‬‬ ‫"ص ّوب نحو القمر‪ ،‬فحتى ان أخطأت ستصيب‬‫النجوم"‪ ،‬أي إنك إن لم تستطع تحقيق الهدف كامال‪،‬‬ ‫ستكون قد حققت جزءا منه‪ ،‬وال تيأس‪ ،‬استمر في‬ ‫المحاولة‪.‬‬ ‫ بالنسبة للمراجع‪ ،‬بالطبع يجب عدم االعتماد على‬‫المراجع العربية‪ ،‬فهي تقدم حسب رأيي معلومات تعد‬ ‫عقيمة مقارنة بالمراجع االجنبية‪ ،‬لذا يجب اتقان اللغة‬ ‫االنجليزية ‪.‬‬ ‫ كذلك عدم اعتماد الكتب كمراجع‪ ،‬بل الرجوع‬‫للبرامج الثقافية و العلمية في التلفاز‪ ،‬و أو االنترنت‪.‬‬ ‫ ربط العلوم و المفاهيم العلمية بالواقع‪ ،‬حتى تثبت في‬‫العقل‪.‬‬ ‫العضو يونس لمساوي‪ ،‬كانت له رسالة أخيرة إلى كلّ‬ ‫من يشعر في ك ّل مرّة بالحماس أمام الكلمات وبالعجز‬ ‫أمام ترجمتها إلى واقع‪" :‬قرأتَ بدون ش ّ‬ ‫ك سيرة عالم‬ ‫من العلماء‪ ،‬عن محطّات حياته‪ ،‬عن صعوبة طريقه‬ ‫إلى نيل مراده‪ ،‬وقرّرت في لحظة من حياتك أن تحذو‬ ‫حذوه‪ ...‬الغريب أنّه‪ ،‬منذ ذلك الحين وإلى غاية اآلن‪،‬‬ ‫لم يتغيّر أ ّ‬ ‫ي شيء في العالم ولم تستبدل أي سنّة من‬ ‫سنن الحياة حتّى تغيّر أنت حلمك‪ ،‬إذا تغيّر شيء‬ ‫‪31‬‬

‫فسيكون بالضرورة في نفسك‪ ،‬وإن كان هناك خطأ في‬ ‫األمر فسيكون عدم فهمك منذ البداية خالل قراءتك‬ ‫لسيرة ذلك العالم ل "تح ّدى الصّعوبات"‪ ،‬لم تفهم حينها‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫وأن تلك‬ ‫أن الصّعوبات تتّخذ األشكال واأللوان‪،‬‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫اللحظة التي تخليت فيها أنت عن حلمك متعلال‬ ‫بالظّروف أو الواقع‪ ،‬هي لحظة صعبة كان واجبا‬ ‫عليك تخطّيها‪ّ ،‬‬ ‫وأن الفرق بينك وبين من وصل هو‬ ‫كونه فعل ذلك‪.‬‬ ‫تساءلت كثيرا‪ ،‬لماذا ال يحقّق النّاس أحالمهم؟ ما‬ ‫الصّعب في األمر فعال؟ أنظر إلى اإلثارة والهدف‬ ‫الرائع الذي يمكن بلوغه لكن على الجهة المقابلة أرى‬ ‫أناسا قالئل ج ّدا هم من نجح في تحقيقه‪ ،‬يراودني‬ ‫ال ّشك‪ ،‬كيف يمكن أن أنجح حيث أخفق الجميع؟ لماذا‬ ‫لم ينجح كل من حلم بنفس ذلك الشيء في تحقيقه؟‬ ‫حينما أقرأ مقال كي تصبح فيزيائيا‪ ،‬أتساءل لماذا إذن‬ ‫ال يصبح النّاس فيزيائيين‪ ،‬لماذا مترجم المقال‪،‬‬ ‫مشارك المقال‪ ،‬قرّاؤه الكثيرون ليسوا فيزيائيين؟ كيف‬ ‫أستطيع دون اآلخرين الوصول؟ أشتعل حماسا في كلّ‬ ‫لكن في نفسي على ال ّدوام ذلك ال ّش ّ‬ ‫مرّة ّ‬ ‫ك حينما أنظر‬ ‫لنفسي كإنسان بين ماليين لم تصل فيها سوى وجوه‬ ‫تع ّد على أطراف األصابع‪ ...‬حينما نبدأ صغارا‪ ،‬ال‬ ‫تكون للمخيّلة حدود‪ ،‬وال تتد ّخل الظروف وال األقوال‬ ‫والنّصائح الوهمية في رسم توجّهاتنا‪ ،‬تكون لدينا‬ ‫القدرة حينها على التفكير فيما نريد ونحن على يقين‬ ‫من إمكانية الوصول‪ ،‬لكن تستج ّد الظروف المه ّم منها‬ ‫وما منحناه من األهميّة أكثر من حقّه‪ ،‬لنع ّدل على‬

‫األحالم‪ ،‬أو نغيّرها أو نستبدلها‪ ،‬أو نقطع عملية الحلم‬ ‫نفسها‪ ،‬ونقنع أنفسنا أنّنا أبناء واقع يصنعنا ولسنا من‬ ‫يصنع الواقع‪ ،‬تأتي على ك ّل منّا "لحظات حاسمة"‬ ‫تغيّر الكثير في توجّهاته وأفكاره‪ ...‬ربّما تتّخذ في‬ ‫أحيان كثيرة طابع الج ّدية والبعد عن األوهام‪ ،‬ترتدي‬ ‫في أحيان كثيرة ثوب النضج والتفكير بعقلية والبعد‬ ‫عن األحالم الخاوية‪ ...‬نستم ّر في ذلك حتى نفقد‬ ‫أحالمنا‪ ،‬وننتقم من آخر آثار المقاومة‪ ،‬نستسلم ببساطة‬ ‫ألنّنا اخترنا طريقا اختارتها األغلبيّة في مرحلة من‬ ‫مراحل حياتهم‪ ،‬الفرق الوحيد هو في الوقت الذي‬ ‫اتخذنا فيه قرار التّخلّي عنها‪ ...‬ما أعلمه اليوم‪ّ ،‬‬ ‫أن في‬ ‫حياتنا لحظات حاسمة‪ ،‬هي ما يح ّدد توجّهاتنا وحياتنا‪،‬‬ ‫لحظات يكون أكثر األشياء صعوبة فيها‪ ،‬أن نتّخذ‬ ‫قرارا عكس ما يتوقّع منّا أو حتّى ما نتوقّعه نحن من‬ ‫أنفسنا‪ ،‬قرارا جريئا كفاية لنكون من األقلّيّة‪ ،‬قرار‬ ‫يفشل أغلبنا في اتخاذه‪ ،‬خصوصا حينما ينظر جانبه‬ ‫ليجد ّ‬ ‫أن أغلب معارفه قد خالفه‪ ...‬القرار األصعب بين‬ ‫االثنين‪ ،‬والذي ما إن تتّخذه حتى تنتقل إلى المرحلة‬ ‫التّالية‪ ،‬وترتقي مج ّددا في سلّم األقلّيّة المتميّزة‪ ،‬قرار‬ ‫واحد في لحظة واحدة‪ّ ،‬‬ ‫لكن النتيجة حياة مختلفة‪...‬‬ ‫تنتظر فيها لحظات حاسمة أخرى‪ ...‬دور الطفل‬ ‫الصغير الذي سكننا كان الحلم‪ ،‬وقد أجاده بدون ش ّ‬ ‫ك‪،‬‬ ‫ودورنا نحن تحقيقه وليس إقناع أنفسنا باستحالته‪".‬‬ ‫رأينا أن نختتم هذا الموضوع بالمعنى الذي أثارته‬ ‫األخت "محبة ال ّرسول"‪:‬‬ ‫الطالب هو من يستطيع أن يجعل استاذه يعمل‪.‬‬

‫يمكنكم أيضا مشاهدة موضوعي مشرفة المنتدى السابقة ريما‪ ،‬عن طرق ووسائل التّدريس النّاجح‪ .‬أو متابعة‬ ‫نقاش هذا العدد موضوع مفتوح‪ :‬ساعدنا بخبراتك‪..‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪35‬‬

‫ثورة الكوانتم‬ ‫‪E =hv‬‬ ‫في السابع عشر من ديسمبر ‪1433‬‬ ‫أعلن ماكس بالنك فرضية الكوانتم بأكاديمية العلوم ببرلين مستهل طريق جديد في البحث العلمي منحت جائزة نوبل‬ ‫‪ 11‬مرة في الكوانتم ومرة في الكيمياء‬

‫أستاذ دكتور مصطفي كمال محمد يوسف‬ ‫جامعة المنصورة كلية العلوم قسم الفيزياء‬ ‫من قبل كنا نتعامل مع ميكانيكا نيوتن ولكن بقيت عديد من القضايا العلمية النظرية والتجريبية دون تفسير مقنع وقد تمت‬ ‫محاوالت استخدام قوانين الفيزياء الكالسيكية لشرح سلوك المادة على مستوي التدريج الذري وقد فشلت ولم تنجح على‬ ‫االطالق في تفسير ظواهر متعددة منها‪ :‬اشعاع الجسم األسود والظاهرة الكهروضوئية وانبعاث الخطوط الطيفية من ذرات‬ ‫الغاز‪.‬‬ ‫ان أي شخص لم تصـدمـه نظرية الكوانتم (الكـم)‪ ،‬ال بـد أنـه لـم يـفهمـهـا‪ .‬رغما من احساسه بها من خالل المحمول ومكوناته‬ ‫وغيره من األجهزة االلكترونية المتقدمة بأنواعها المختلفة‪.‬‬ ‫فيزياء الكوانتم هي المسؤولة عن إطالق ثورة ‪ DNA‬والثورة البيوجزئية و(تكنولوجيا النانو) وثورة األجهزة الميكرو‬ ‫الكترونية وإدخال ماسحات األشعة المقطعية والبوزيترون وغيرها‪ ،‬وقد ساعدت فيزياء الكوانتم على تغيير طريقة اجراء‬ ‫البحث الطبي وطبيعة التجارة العالمية والمعامالت البنكية حيث أعطتنا أيضا الترانزستور والليزر والميزر الهيدروجين‬ ‫الذري وطنً ُ‬ ‫ان السيزيوم ذو الحُزمة الذريًة والرنين المغنطيسي بأنواعه‪.‬‬ ‫وفيزياء الكوانتم ضاعفت قدرة الكومبيوتر ليصبح فائق السرعة وأجهزة لقياس الوقت متناهية الدقة من خالل المراقبة‬ ‫المباشرة لجزئيات الكوانتم الفردية والتحكم ورصد حركتها دون تدميرها (نوبل ‪ )2312‬مع تطوير مصائد لصيد جزئيات‬ ‫صغيرة مشحونة (أيونات) وجزيئات ضوئية (فوتونات) استنادا الي فيزياء الكوانتم كما ستسهل امكانية تطوير تقنية الساعات‬ ‫الحديثة التي تعطي التوقيت المناسب لبرامج الفضاء والستاليت وصوال الي توقيت المعامالت المصرفية في البنوك‪.‬‬ ‫منذ زمن سحيق تساءل الناس عن طبيعة المادة التي صنع منها الكون وقد اعتقد اليونان أن الكون صنع من عناصر أربعة‬ ‫هي‪ :‬الماء والهواء والتراب والنار باإلضافة الي األثير‪.‬‬ ‫واعتقد الفليسوف ديموقريطس أنه من الممكن تحطيم هذه العناصر األربعة الي الذرات أي أجزاء صغيرة وأمدًتنا اآلن ثورة‬ ‫الكوانتم بوصف كامل تقريبا للمادة‪ .‬لقد أرجعت ثورة الكوانتم التي توصل لها فيزيائيون مثل شرودنجر‪ ،‬دي بروجلي‪،‬‬ ‫هيزنبرج‪ ،‬بورن‪ ،‬ديراك‪ ،‬بوهر‪ ،‬آينشتاين سر المادة إلى أن الطاقة ليست مستمرة ولكنها تحدث في حزم متقطعة تدعي‬ ‫الكوا نتم (الفوتون) هو كم المجال المغنطيسي أو حزمة من الضوء والفونون هو كم ارتجاج الشبيكة البلورية وللجسيمات‬ ‫تحت الذرية لها صفات الجسيمات والموجات في آن واحد وتخضع لمعادلة محددة معادلة شرودنجر الموجية الشهيرة التي‬ ‫تحدد امكان وقوع أحداث معينة وبهذه المعادلة أمكن التنبؤ بخواص مواد متنوعة قبل تصنيعها في المعمل‪ ،‬وكان النموذج‬ ‫القياسي الذي يمكن التنبؤ بمواصفات كل شيء من الكوارك ‪ Quarks‬الي النجوم الضخمة في الفضاء الخارجي وهي ذروة‬ ‫ما أنجـزتـه نظرية الكوانتم‪.‬‬ ‫وللجسيمات تحت الذرية لها صفات الجسيمات والموجات في آن واحد وتخضع لمعادلة محددة وهي معادلة شرودنجر‬ ‫الموجية الشهيرة التي تحدد امكان وقوع أحداث معينة وبهذه المعادلة أمكن التنبؤ بخواص مواد متنوعة قبل تصنيعها في‬ ‫المعمل‪ .‬باإلضافة الي النموذج القياسي الذي يُمكن التنبؤ بمواصفات كل شيء من الكوارك بداخل نواة الذرة إلى النجوم‬ ‫الضخمة في الفضاء الخارجي وهي ذروة ما أنجزته ثورة الكوانتم‪.‬‬ ‫وفي القرن العشرين مكنتنا نظرية الكوانتم من فهم المادة التي نراها حولنا واستحداث مواد جديدة ومتطورة وبالتالي صنفت‬ ‫المواد الي ثالث‪ :‬هي‪ :‬مواد انشائية – مواد وظيفية – ومواد ذكية وهذا جاء من خالل تعمقنا في نظرية الكوانتم وأبعادها‬ ‫العلمية فاستطعنا أن نتحكم في الروابط الذرية والجزيئية وفجوة الطاقة والبناء البلًوري وأألمورفي وما بينهما ومفهوم‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪33‬‬

‫تكنولوجيا التصغير (النانو) وهي حقل واعد ويعد بأصغر اآلالت المحتملة وهي اآلالت الجزيئية حيث تمنح تكنولوجيا النانو‬ ‫حقبة جديدة من عصر البيولوجيا والبيوتكنولوجيا وعلم الكيمياء الناعمة وكل منهم متعلق بفيزياء وكيمياء الكوانتم وفي مجال‬ ‫التحكم في الذرات المفردة لصنع األدوات النانوية وأن المثير هو االعتقاد بأن هذه اآلالت قد تستطيع التقاط الجزئيات من‬ ‫البيئة وجعلها تعيد انتاج ذاتها أي القدرة على صنع نسخ منها‪.‬‬ ‫ولوال امتالك مفهوم االلكترون بفضل الكوانتم بمعني عملية االبتعاث أو امتصاص الطاقة من قبل الذرات أو الجزيئات ال تتم‬ ‫بنحو متواصل ولكن على مراحل (كمات‪ )Quanta-‬والكوانتم هو أصغر مقدار من الطاقة أن يوجد مستقال ‪ ،‬فعندما تطورت‬ ‫فيزياء الموصالت وأنجبت الكومبيوتر العمالق ومنه كومبيوتر الكوانتم “نوبل ‪ ” 2312‬ولوالها لما استطاع العقل البشري‬ ‫أن يتعامل مع عشرات األالف من المورثات ”عصر الهندسة الوراثية“ ومشروع الجينوم البشري‪ .‬والتمكن من السيطرة‬ ‫على الجين المسبب لبعض األمراض السرطانية‪.‬‬ ‫تكنولوجيا أشباه الموصالت في تصنيع االلكترونات الدقيقة والدوائر المتكاملة التي تحتوي على عدد كبير من الترانزستورات‬ ‫والثنائيات الكهربية والمكثفات والملفات مما ساهم في تطوير الصناعات االلكترونية المسموعة والمرئية واختراق الفضاء‬ ‫واألقمار الصناعية والكاميرات اإللكترونية ف نحن نعيش في حضارة انسانية من التوقد الفيزيائي لثورة الكوانتم أو للثورة‬ ‫الكمومية‪.‬‬ ‫امتدت ثورة الكوانتم العقود الثالثة األولى من القرن العشرين ثالثين عاما من أروع وأخصب الحقب في ملحمة العلم والعقل‬ ‫البشري امكن تفسير خصائص التبلور في المواد الصلبة استنادا الي قواعد ميكانيكا الكوانتم والميكانيكا الموجية”شرودنجر‬ ‫– دي بروجلي ” االتحاد بين ميكانيكا الكوانتم والميكانيكا الموجية أدت الي تثبيت مفهوم التوحيد بين المجال الكهربي والمجال‬ ‫المغنطيسي ”المجال الكهرومغنطيسي أصبح واضح لدينا اآلن“‬ ‫وتقوم فيزياء القرن العشرين على أربع قوي أساسية في الطبيعة ”‪ Quantum Field‬هي القوة الكهرومغنطيسية والقوة‬ ‫النووية الشديدة والقوة النووية الضعيفة وقوة الجاذبية أو التثاقل النيوتوني وفي العام ‪ 1671‬تمكن العلماء عبد السالم وواينبرج‬ ‫وجالشو من توحيد المجال الكهرومغنطيسي والمجال النووي الضعيف في اطار الكوانتم فحصلوا على جائزة نوبل عام‬ ‫‪ 1676‬تم قطع شوط جزئي محدود في التوحيد يبن هذا المجال ومجال القوة النووية الضعيفة (القوة الكهروضعيفة) كما‬ ‫حاول العلماء التوحيد بين القوي األربع بما فيها الجاذبية في اطار نظرية الكوانتم‪.‬‬ ‫في عام ‪ 1666‬منحت جائزة نوبل لكل من هووفت وفيلتمان بما قاموا بأجراء عملية توضيح بناء الكم ”بنية الكوانتم“‬ ‫لتفاعالت الكهروضعيفة في الفيزياء‪.‬‬ ‫عام ‪ 2334‬منحت جائزة نوبل فيزياء لدافيد جروس ودافيد بوليتسر وفرانك ويلكوسزيك الكتشاف القوة التي تربط الجسيمات‬ ‫داخل نواة الذرة والقوة الشديدة ”تفاعالت قوية“ وهي تعتبر القوة السائدة بداخل النواة التي تعمل بين الكوارك “القوة اللونية“‬ ‫بداخل البروتون والنيوترون ‪ ،‬وأوضحت مفهوم ‪ Quantum Chromodynamics‬كما أوضحت مفهوم علمي هام أن العلم‬ ‫أخذ خطوة جادة لتحقيق الحلم الفيزيائي لصياغة نظرية التوحيد في الفيزياء المتضمنة القوة الجاذبية ”توحيد القوي“‪.‬‬ ‫‪The theory of how quarks interact with each other "color Charge” because it is similar in its‬‬ ‫”‪structure to quantum electrodynamics “between Electric Charges‬‬ ‫في عام ‪ 2335‬منح روي جاليوبر جائزة نوبل لمساهمته المثمرة في نظرية الكوانتم للترابط الضوئي‪ .‬وأصبح هناك‬ ‫مسميات علمية لمفاهيم علمية هامة لمفهوم ثورة الكوانتم ما يلي‪:‬‬ ‫‪Quantum Mechanical operator ،-Quantum State،- Quantum theory of Valence،-Quantum‬‬ ‫‪Theory of Radiation،-Quantum Theory of Spectra،- Quantum Yield (electrochemical‬‬ ‫)”‪interaction، “Pho o “ u tum l ttice vibr tio ”+Photo " u tum electrom g etic field‬‬ ‫‪،-Quantum Detector، -Quantum Wave Equation ”Schordi ger equ tio ، Klein-Gordon-Dirac‬‬ ‫‪Equations، Rarita-Schwinger Proca Equations). –Quantum Theory of Heat Capacity-Quantum‬‬ ‫‪Hydrodynamics –Quantum Electronics-Quantum of Action،،‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪32‬‬

‫والغريب هنا أنه يتردد على ألسنة الكثير من الناس النظرية النسبية ألينشتين ويتجاهلون ماكس بالنك مؤسس نظرية الكوانتم‬ ‫الرائعة لما كان لها من الفضل فيما نحن نعيش فيه من تقدم ورفاهية ساهمت في تقارب الشعوب من سهولة وسرعة وسائل‬ ‫االتصال والمعلومات فال بد من توضيح أهمية دوره وفضله للعامة حيث أننا نعيش في وسط ُمك َمي (ماكسي بالنكي)‪.‬‬ ‫أدت ثورة الكوانتم الي توضيح أكثر عمقا منها‪” :‬قوالب البناء“ ‪ ”Buildi g Blocks‬في علم البلورات‪ :‬وحدة الخلية‪ .‬في‬ ‫مجال الميكرو الكترونيك‪ :‬الدائرة المتكاملة‪ .‬في مجال البوليميرات‪ :‬المونومير‪ .‬في مجال األنظمة الحية أو المادة الحيوية‪:‬‬ ‫‪ .Amino acids –Sugars-Fatty Acids Glycerol – Mononucleotides‬الفوتون هو الوحدة األساسية للضوء‪.‬‬ ‫األيون هو الوحدة األساسية للمادة‪ .‬الكوانتم يعبر عن قالب البناء للعلوم الحديثة والمعاصرة‪.‬‬ ‫تم تفسير كثير من الحقائق التجريبية مثل ثبات الرابطة الكيميائية والخواص الكهربية –ميكانيكية – مغنطيسية‪ -‬ضوئية‬ ‫وغيرها للمواد وتفسير نظرية التكافؤ ال ُكمومية والتي تسمح بربط الكثير من الخواص المختلفة للجزيئات والتنبؤ بها‪ .‬وأمكن‬ ‫اش تقاق معادلة تفاضلية جزئية (معادلة الموجة الكمومية) تربط العالقة بالزمان والمكان لدالة موجية من أمثلتها معادلة‬ ‫شرودنجر – معادالت كالين – جوردون وديراك ‪ -‬راريتا – شوينجر وبروكا‪.‬‬ ‫معايير الطاقة في القرن الحالي هي‪ :‬الرخص –الوفرة‪ -‬وعدم النضوب هناك ثالث احتماالت‪ :‬طاقة االندماج النووي –‬ ‫مفاعالت التوليد والطاقة الشمسية وترتبط كل هذه األنواع بقوانين فيزياء الكوانتم واألمل المعقود علي طاقة االندماج النووي‬ ‫أن تنير المدن بالقوة الكونية ذاتها التي تمنح الطاقة لشمسنا والنجوم في مجرتنا‪.‬‬ ‫هناك محاوالت جادة لبناء مصائد مضاد المادة ويحفظ مضاد المادة بواسطة مزيج من مجاالت كهربائية ومغنطيسية وحاليا‬ ‫يجري الفيزيائيين بمعهد ماكس بالنك للبصريات الكمومية بألمانيا استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون إلجبار مضاد االلكترون‬ ‫ومضاد البروتون للقاء بعضهما في المصائد ليشكال مضاد الهيدروجين‪ ،‬بهدف تحقيق تكنولوجيا محركات من مضاد المادة‪.‬‬ ‫ونستخلص مما سبق أن ثورة الكوانتم نظرية شاملة تحكم قبضتها على االشعاع والذرة والعالم المتناهي في الصغر‪ ،‬والذي‬ ‫تعجز العلوم الكالسيكية عن التعامل معه‪ .‬وفي كل ظاهرة علمية في القرن العشرين والحالي يثبت فرض الكوانتم منذ أولي‬ ‫تطبيقاته كل ما يؤيده ويعززه يظهر فيها ثابت بالنك ‪( h‬كوانتم الفعل)‪ .‬وهو أعظم انجاز في ميدان الذرة واألكثر أصالة‬ ‫وعبقرية‪ .‬وهناك انجاز آخر للكوانتم في الظاهرة الكهروضوئية‪ ،‬وبما أنه لم يعد ثمة تعارض بين المادة والطاقة مع بقائها‬ ‫دائما يمكن أن تنتقل من حالة المادة الي حالة الضوء ونعلم اليوم أن هذا الواقع بالفعل وأصبح الضوء أنقي أشكال المادة‬ ‫وأكثرها تحررا من القصور والشحنة ولقد سقط الحاجز الفاصل بين الضوء والمادة (نوبل‪ 2312‬تفاعل الضوء واالشعاع مع‬ ‫المادة في العالم الكمي) في حين أنهما معا ليسا اال مظهرين مختلفين للطاقة يمكن أن يأخذ أحدهما مظهر اآلخر‪.‬‬ ‫باإلضافة الي ما سبق تم ما يلي ‪ -1:‬اكتشاف ظاهرة فائقية التوصيل والتوصل الي مواد فائقية التوصيل في الدرجات‬ ‫العالية‪-2،‬اكتشاف تأثير شتارك وانفصال الخطوط الطيفية في المجاالت الكهربية‪ -3 ،‬وصف التغيرات الحرارية في‬ ‫التفاعالت الكيميائية ‪ -4،‬اكتشاف النظائر المشعة‪ -5 ،‬تعميق نظرية بوهر“ النموذج الذري واشعاعاته“‪ -6 ،‬والمجهر‬ ‫االلكتروني وباألخص المجهر االلكتروني النفقي –“ظاهرة النفق“‪-7 ،‬دراسة الحركة البراونيانية وتوثيق مفهوم البنية المادية‬ ‫الغير مستقرة‪-0،‬اذدواجية الطبيعة الموجية \ الجسيمية للمادة‪- 6 ،‬كمية التحرك الزاوي لإللكترون المربوط في الذرة او‬ ‫الجزيئي ما هي اآل م ًكمي‪-13،‬دراسة السلوك الماكروسكوبي عند درجات حرارية العالية والمنخفضة أي عند درجات‬ ‫تبريد“‪.”Cryoge ic temper ture‬‬ ‫وأكتفي بهذا القدر المتواضع لثورة الكوانتم وقبل أنهي هذه المحاضرة أحب أن أنوه عن ثورة العلم الكالسيكي بأنه كان مجرد‬ ‫انجاز عبقري ونظرية ناجحة بكل المقاييس في مجال محدود وسطحي من الظواهر‪ ،‬أما ثورة الكوانتم هي مرحلة مختلفة‬ ‫تماما من مراحل التفكير العلمي – مرحلة جديدة وابداع علمي جديد تسارعت معها معدالت التقدم العلمي بصورة غير‬ ‫مسبوقة فاقت كل توقع وتخيل‪ .‬فلنا أن نتخيل إذا اندمجت معها النسبية فبإمكاننا أن نتوقع كل شيء‪.‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪34‬‬

‫انتهى عام ‪ 2312‬من نهايته وأثمرت خالله جهود علماء بالفيزياء والطب والجغرافيا والتاريخ والفلك اكتشافات وانجازات‬ ‫مذهلة ألقت الضوء على ما خفي على البشر حتى اآلن‪.‬‬ ‫اكتشاف الجزيئة اإللهية "بوزون هيغس‬

‫النظرية الى مرحلة عملية توجت بهبوط سليم وناجح على‬ ‫سطح كوكب المريخ بعد رحلة دامت ثمانية أشهر لمركبة‬ ‫"كيوريوستي" أي "لفضول" التي تقارب سيارة صغيرة‬ ‫في حجمها ويبلغ وزنها ‪ 633‬كيلوغراما‪.‬‬ ‫وأعلنت وكالة الفضاء والطيران األميركية "ناسا" عن‬ ‫استقبال صورتين من الكوكب األحمر حيث ستقضي‬ ‫"كيوريستي" عاما مريخيا يكافئ ‪ 607‬يوما ً أرضيا ً بحثا ً‬ ‫عن عالمات وجود الحياة‪.‬‬

‫كان الحدث العلمي األهم في الثالث من تموز عندما أعلنت‬ ‫مجموعة علماء في مركز أبحاث مسرع الجزيئات الدولي‬ ‫في سويسرا عن اكتشاف ما صار يعرف بالجزيء اإللهي‬ ‫كونه الجزء األساسي الدقيق المكون للمادة والذي لم يثبت‬ ‫حتى اآلن وجوده وفق النظرية السائدة للفيزياء‪ ،‬وهو آخر‬ ‫وأدق جزء‪ ،‬يتم اكتشافه من ضمن الجزيئات السبع عشرة‬ ‫المكونة للمادة‪.‬‬

‫الولوج ألعماق بحيرة "فوستوك" المتجمدة بالقطب‬ ‫الجنوبي‬

‫وشكل البحث عن هذه البوزونات أحد األسباب الرئيسية‬ ‫إلقامة مسرع الجزيئات الدولي العمالق في ضواحي جنيف‬ ‫بسويسرا‪ ،‬والذي يشترك بالعمل فيه علماء من خمسين دولة‬ ‫في العالم‪.‬‬ ‫هبوط " كيوريوستي" على أرض المريخ‬

‫عثر العلماء الروس على بحيرة مائية معزولة بطبقة من‬ ‫الجليد عن هواء المجال الجوي منذ ماليين السنين بعد‬ ‫عمليات حفر دامت ثالثين عاما‪ ،‬وبعد تحليل عينات المياه‬ ‫المتجمدة‪ ،‬التي تم أخذها من بحيرة "فوستوك" في المحيط‬ ‫المتجمد الجنوبي‪ ،‬عثر على ذرات ذهب تصل نسبتها إلى‬ ‫‪ 03‬بالمائة من العينة‪.‬‬ ‫فك الشيفرة البشرية‬

‫هبط مسبار "كيوريوستي" على سطح المريخ صباح‬ ‫السادس من أغسطس ‪/‬آب العام الجاري‪ ،‬لتنجح القفزة‬ ‫العلمية المنتظرة منذ عام ‪ 2334‬لمشروع أبحاث كلف ما‬ ‫يقارب ‪ 2.5‬مليار دوالر‪ ،‬وتكون نقطة التحول من األبحاث‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪43‬‬

‫كشفت مجموعة من خبراء علم الوراثة أن القسم األكبر من‬ ‫الشيفرة الجينية البشرية‪ ،‬التي اعتبرت سابقا غير وظيفية‪،‬‬ ‫هي في الواقع عاملة ونشطة‪ ،‬وذلك بعد أن حصل العلماء‬ ‫على أدق مخطط في التاريخ للجينوم لدى البشر‪ ،‬مفسرين‬ ‫حوالي ‪ 133‬بالمئة من شيفرة سلسلة الحمض النووي في‬ ‫الخلية البشرية‪.‬‬ ‫وقام أكثر من ‪ 433‬أخصائي من ‪ 32‬مختبرا دوليا بتحليل‬ ‫ما يقارب ‪ 3‬مليارات زوج من "دي إن اي" منذ العام‬ ‫‪ ،2337‬وحصلوا على ما يسمى "موسوعة دي إن أي"‬ ‫(إنكود)‪ ،‬وتمكن العلماء من تحليل ‪ 3‬مليارات زوج من‬ ‫الشيفرة الوراثية‪ ،‬المكونة للحمض النووي لدى اإلنسان‪.‬‬ ‫نوع جديد من البشر‬ ‫بين علماء "األنثروبولوجيا" والمختصون بنظرية التطور‬ ‫البشري أن آخر ما وجدوه من عظام متحجرة تعود لنوع‬ ‫بشري ثالث كان يقطن في إفريقيا في مرحلة تاريخية ممتدة‬ ‫من ‪ 1.72‬إلى ‪ 1.65‬مليون عام ‪.‬‬ ‫ليظهر نوع بشري مختلف عن النوعين المعروفين حتى‬ ‫اآلن‪ ،‬واعتبرهما العلماء أصل البشرية جمعاء حيث يدعى‬ ‫النوع األول" هوموايريكتوس" أي اإلنسان الذي مشى على‬ ‫قدمين‪ ،‬والنوع الثاني يدعى "هومو ايبيليس"‪ ،‬أما النوع‬ ‫الجديد فيدعى "رودو لفينزس‪".‬‬ ‫وألقت هذه العظام الضوء على أجداد البشرية الذين بقوا‬ ‫مجهولين ألكثر من ‪ 1.7‬مليون عام‪ ،‬فما وجد منذ ‪ 43‬عاما‪،‬‬ ‫لم يكن كافيا للبت بوجود نوع ثالث وهذا ما حسمته عظام‬ ‫الجمجمة‪.‬‬ ‫اكتشاف قمر جديد لكوكب بلوتو‬

‫ايجاد الجليد على سطح ميركوري‬

‫وجد المسبار األمريكي "مسينجر" جليداً في أعماق فوهات‬ ‫بركانية هامدة على سطع كوكب عطارد‪ ،‬باستخدام أحدث‬ ‫التقنيات المعالجة للصور عن طريق الليزر‪.‬‬ ‫اكتشاف كوكب كتلته تساوي كتلة األرض‬ ‫أعلن علماء من المرصد األوروبي الجنوبي في منتصف‬ ‫شهر تشرين األول عن اكتشافهم بعد رصد دام أربع سنوات‬ ‫وهو كوكب كتلته تعادل ‪ 1.13‬من كتلة كوكبنا األرض‪،‬‬ ‫وهو موجود في أقرب مجموعة من مجموعتنا الشمسية‬ ‫والتي تدعى باسم نجمها "ألفا تسينتافرا" المكونة من ثالث‬ ‫نجوم‪ ،‬وإحداها شبيه جدا بالشمس ويدور الكوكب المكتشف‬ ‫حوله‪ ،‬اال أن قرب هذا الكوكب من نجمه يجعله غير مؤهال‬ ‫للحياة على سطحه‪.‬‬ ‫رصد ضوء أقدم نجوم المجرة‬ ‫تمكن علماء فلكيون من رصد أول آثار للضوء القادم من‬ ‫أقدم نجوم الكون باستخدام تلسكوب "فيرمي" المدعو‬ ‫اشعاع المجرة الخارجي‪ .‬ويصعب التقاط آثار االنفجار‬ ‫المعاصر لتشكل النجوم األولى بسبب طغيان توهج النجوم‬ ‫الحديثة عليه‪.‬‬ ‫أدق قياس لتسارع توسع الكون المستمر‬

‫قدم العلماء الفلكيون العاملون مع تلسكوب "سبيتير" أدق‬ ‫قياس "هابل" في التاريخ‪ ،‬وهو قياس لمدى التوسع الكوني‬ ‫في الفضاء‪ ،‬ويستخدم هذا المعيار لتقدير عمر الكون ‪.‬‬ ‫تمكن علماء ناسا الفلكيون من رؤية أصغر قمر تابع لكوكب‬ ‫بلوتو باستخدام تلسكوب "هابل" في شهر تموز من هذا‬ ‫العام‪ ،‬وهو القمر الخامس والمدعو "‪ "P5‬يتراوح قطره‬ ‫بين ‪ 15‬و ‪ 24‬كيلومترا‪.‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫وتمكن التلسكوب من تحسين دقة القياس ثالثة مرات تقريبا‬ ‫مخفضا االرتياب بالقياسات المعتمدة إلى نسبة ‪ ،%3‬ما‬ ‫يعتبر قفزة علمية عمالقة‪.‬‬ ‫‪41‬‬

‫لقاء مع موهوب‬ ‫الشاب المخترع "يوسف محمد أحمد"‬ ‫أسماء جمال (الموحدة هلل) مشرفة منتدى الفيزياء التعليمي‪ :‬يُعد يوسف محمد أحمد (‪ 21‬سنة) من موهبي هذا الوطن وهو‬ ‫خريج كلية العلوم جامعة القاهرة قسم كيمياء منفرد بامتياز مع مرتبة الشرف دفعة ‪ ،2312‬وهو االول على هذا القسم‪ ،‬والى‬ ‫جانب تفوقه في دراسته فقد منحه هللا موهبة االختراع واالبتكار منذ طفولته‪ .‬فبدأ مشواره في االختراع منذ المرحلة اإلعدادية‪،‬‬ ‫حيث استطاع ان يبتكر جهازا للحماية من المطر‪ ،‬واخر للحماية من الحريق‪.‬‬ ‫قصة االختـراع األول ابتكر يوسف جهازاً يمكن من خالله التحكم في الدوائر‬ ‫الكهربائية في أي جهاز من أي مكان في العالم عبر الهاتف عن طريق نقل‬ ‫األوامر واالشارات من الهاتف إلى هاتف آخر باستخدام شبكات االتصال‬ ‫القائمة األرضية والفضائية‪ ،‬حيث يعتمد في تصميمه على امكانية تحويل‬ ‫االشارات الموجية التي تصل إلى الهاتف إلى اشارات رقمية ومن خالل‬ ‫برمجة مسبقة يستطيع الجهاز القيام بتنفيذ أكثر من عملية ويمكن استخدامه‬ ‫كمانع لحوادث القطارات‪ .‬وعن محتويات الجهاز فهو يتكون من ثالث‬ ‫دوائر كهربائية لكل دائرة وظيفة معينة‪ ،‬فاألولى هي دائرة االرسال وتقوم‬ ‫بإرسال االشارة الرقمية من خالل االتصال بالجهاز‪ ،‬والثانية هي دائرة‬ ‫استقبال االشارة وتحويلها إلى أوامر‪ ،‬واألخيرة فهي دائرة التحكم المركزي‬ ‫وتقوم بالتحكم بالجهاز المراد التحكم فيه بتشغيله أو إغالقه حسب البرمجة المسبقة‪.‬‬ ‫ويقول يوسف مخترع الجهاز أنه باستخدام هذا االختراع يمكن االتصال من أي مكان‬ ‫في العالم عبر الهاتف المحمول أو الهاتف األرضي‪ ،‬حيث تقوم دائرة االرسال الموجودة بالهاتف بإرسال موجات رقمية‬ ‫لدائرة االستقبال الموجودة بالجهاز لتعريفها بأن الهاتف يتصل فتقوم الدائرة باستقبال اشارات رقمية ثم ترسل أمراً للجهاز‬ ‫المراد التعامل معه لتشغيله أو غلقة حسب البرمجة المسبقة ويمكن زيادة عدد األوامر من خالل إضافة بعض القطع‬ ‫االلكترونية ‪.‬‬ ‫وقد عرض االختراع ضمن معرض ابتكارات الطالب الذى نظمته جامعة القاهرة لطالبها في إطار احتفاليتها بعيد العلم في‬ ‫ديسمبر ‪ 2312‬وأشاد به العالم المصري الدكتور مصطفى السيد خالل افتتاحه المعرض بحضور الدكتور حسام كامل رئيس‬ ‫الجامعة‪.‬‬ ‫قصة االختـــراع الثاني يقول "يوسف"‪ :‬طلبت مني المهندسة التي كانت تدربني في إحدى المراكز العلمية المتخصصة أن‬ ‫أقوم بإصالح دائرة كهربيه لم يستطع أحد من الطلبة أن يصلحها‪ ،‬ولكنى استطعت أن أكتشف الخطأ الموجود بالدائرة وتمكنت‬ ‫من اصالحها‪ ،‬ومن هنا جاءت فكرة االختراع الثاني‪ ،‬وهو عباره عن جهاز للتحكم في األجهزة المنزلية عن بعد‪ ،‬وذلك‬ ‫بواسطة استخدام أي ريموت الكتروني متاح لدينا‪ ،‬فمن الممكن حتى أن يستخدم ريموت التليفزيون‪ .‬وهذا االختراع لن‬ ‫يستخدم فقط للتحكم في األجهزة المنزلية‪ ،‬بل يمكن استخدامه ايضا في التحكم في بعض األجهزة التي توجد بمعامل الكيمياء‬ ‫والتي تحتاج الى دقه في تشغيلها وايقافها‪ ،‬مما يسهل من استخدام هذه األجهزة دون حدوث اية اخطاء عند التعامل معها‬ ‫باأليدي‪.‬‬ ‫ويقول "يوسف" ان هذا االختراع قام به في اجازة السنة الدراسية عندما كان في الفرقة الثانية‪ .‬وفى محاولة منه لنشر افكاره‬ ‫وابداعاته‪ ،‬لجأ إلى استخدام الفيس بوك كأداة لنشر هذه االفكار وتلك االبداعات‪ .‬فيقول "يوسف "ان (الفيس بوك ساعدني‬ ‫كثيرا كي اعلم اكبر قدر من الناس باختراعي‪ ،‬وبدأ الكثير ينضمون الي‪ ،‬واخذ الطالب يرسلون لي افكارهم ومواهبهم‪،‬‬ ‫وجميعها افكارا رائعة‪ ،‬لكن لألسف ال نجد من يمولنا ويساعدنا ماديا كي ننفذ هذه االفكار( ‪.‬‬ ‫ثم بدأ يتعرض لإلحباط من كل من حوله‪ ،‬فقال له الجميع ان فكرة اختراعه االولى ليست جديده او مبتكره‪ ،‬فقرر ان يثبت‬ ‫للجميع كفاءته وموهبته‪ ،‬ومن هنا اخترع جهاز االنذار‪ ،‬ويشرح يوسف لنا االختراع قائال‪(:‬توصلت لفكرة هذا االختراع بمبدأ‬ ‫ان الحاجة هي ام االختراع‪ ،‬فقد تم سرقة شاليه أحد االقارب باإلسكندرية رغم وجود جهاز انذار بالسرقة‪ ،‬ولكن المشكلة انه‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪42‬‬

‫لم يكن هناك أحد كي يسمع جهاز االنذار‪ ،‬ومن هنا بدأ التفكير في حل المشكلة‪.‬‬ ‫ففكرة عمل الجهاز هي انه عندما يدخل اللص عقارا فانه يقطع جهاز الليزر‬ ‫الذي يتميز بحساسيه عالية‪ ،‬فيرسل اشاره الى الجهاز فيتصل بالرقم المسجل‬ ‫وليكن بصاحب العقار‪ ،‬فيعلمه بوجود اللص‪ ،‬ومن هنا يتصل صاحب‬ ‫العقار بالشرطة ليقوموا بالقبض عليه‪ .‬والجهاز مزود بهاتف محمول يتسم‬ ‫بانه يعمل باي مكان وان كان الصحراء‪ ،‬ويعمل كإنذار عن بعد فال يحتاج‬ ‫الى اشخاص لسماع االنذار‪ ،‬وانما يتصل اليا‪ ،‬كما انه مزود ببطارية تعمل‬ ‫عند انقطاع التيار‪ ،‬وإذا اتصل بالرقم المسجل ولم يرد او كان مشغوال فانه‬ ‫يعاود االتصال اليا‪ ،‬وبعد أربع مرات إذا لم يتم الرد من قبل صاحب العقار‬ ‫فان الجهاز يقوم باالتصال بأحد الجيران او بالشرطة‪ ،‬وإذا تأخرت الشرطة في‬ ‫الوصول الى العقار فان الجهاز به كاميرا يمكنها مراقبة وتسجيل كل ما حدث)‪.‬‬ ‫وإجماال فهو له االختراعات االتية‪:‬‬ ‫الحماية من المطر والذي تم اختراعه في المرحلة ‪1‬‬ ‫ابتدائي‬ ‫فكرته‪ :‬عند نزول اول قطرة من المطر يعمل غطاء‬ ‫الكتروني على حماية االجسام من االمطار‪.‬‬

‫االنذار بالسرقة عن بعد وتتبع المسروقات والذي تم‬ ‫اختراعه في السنة الثانية بالمرحلة الجامعية‬ ‫فكرته‪ :‬عند قيام أحد اللصوص بالسرقة يتم االتصال‬ ‫بالشرطة واالبالغ عن المكان اليا ويتم تصوير السارق‬ ‫وتتبع المسروقات بالموجات الكهرومغناطسية‬

‫االنذار بالحريق عن بعد والذي تم اختراعه في مرحلة‬ ‫الثانوية‬

‫التحكم في أي جهاز من أي مكان في العالم والذي تم‬ ‫اختراعه في السنة الثالثة بالمرحلة الجامعية‬

‫فكرته‪ :‬عند نشوب حريق او تسرب غاز يتم االتصال اليا‬ ‫بالمطافئ للبالغ والقيام بمهام االطفاء‬

‫فكرته‪ :‬يمكنك التحكم في أي جهاز اليا عن بعد من أي بلد‬ ‫عبر استخدام شبكة االتصاالت‬

‫التحكم في أي جهاز بالريموت في بداية المرحلة‬ ‫الجامعية‬

‫الري األلى وتوفير مياه الري والذي تم اختراعه في‬ ‫السنة الرابعة بالمرحلة الجامعية‬

‫فكرته‪ :‬يمكن تحويل أي جهاز يعمل يدويا الى ان يعمل‬ ‫بالريموت وذلك بأي ريموت‬

‫فكرته‪ :‬ببساطة االرض حينما تحتاج الى أي عنصر‬ ‫غذائي (مياه او اسمدة) يقوم الجهاز بإمدادها بما تحتاج اليا‬ ‫دون الحاجة الى المزارع وحينما تكتفى يتوقف الجهاز اليا‬

‫حلم يوسف يتمنى "يوسف" ان يعين معيدا كي يحاول تغيير وتطوير اسلوب التعليم لألفضل وأن يكون له بصمه في مجال‬ ‫االلكترونيك‪ ،‬ويستطيع ان ينشر افكاره ويجد من يعينه على تنفيذها‪ ،‬وان تساعده بلده على ذلك‪ ،‬ويقول (اتمنى ان أصبح قدوة‬ ‫جيلي‪ ،‬الن هذا الجيل لديه طاقات وافكار هائلة‪ ،‬ولكنهم يحتاجون الى قدوة ليسيروا ورائها تعينهم على استغالل هذه الطاقة‪،‬‬ ‫وتعلمهم اال ييأسوا مهما واجهتهم الصعاب)‪ .‬ويؤكد انه سيظل لديه االمل آلخر لحظه‪.‬‬ ‫مــــوفق بإذن هللا ودعواتنا لك بالتقدم والنجاح‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪43‬‬

‫عندما نتحدث عن‬ ‫الميكروسكوب فان‬ ‫دكتور حازم فالح سكيك‬ ‫اول ما نفكر به هو‬ ‫جهاز الميكروسكوب‬ ‫الذي نعرفه في‬ ‫مختبرات المدراس‬ ‫والذي يعمل بتكوين‬ ‫صورة ضوئية عن‬ ‫العينة المراد النظر لها‬ ‫بشكل مكبر‪ ،‬ومع تقدم‬ ‫العلم وتطوره أصبح‬ ‫باإلمكان ان نحصل‬ ‫على تكبير يفوق أي‬ ‫توقع‪ .‬في بدايات‬ ‫القرن العشرين مع‬ ‫الفيزياء‬ ‫اكتشاف‬ ‫والخاصية‬ ‫الحديثة‬ ‫المزدوجة لإلشعاع‬ ‫الكهرومغناطيسي والجسيمات المادية ونظرية ميكانيكا الكم التي تدرس االجسام على المستوى الذري الدقيق اصبح باإلمكان‬ ‫تصميم ميكروسكوب يعمل على التكبير بدرجة عالية جدا تصل الى مئات االف المرات وهي تعتمد على استخدام موجة‬ ‫االلكترون وقد تحدثنا عن الميكروسكوب االلكتروني الماسح ‪ SEM‬والميكروسكوب االلكتروني النافذ ‪ TEM‬وتوالت‬ ‫االكتشافات ليظهر لنا في العام ‪ 1601‬ميكروسكوب جديد من حيث فكرة عمله ومن حيث امكانياته وقدراته واستخداماته‬ ‫المتنوعة هذا الميكروسكوب يعرف باسم الميكروسكوب النفقي الماسح ‪ scanning tunneling microscope‬او ‪.STM‬‬ ‫يعتبر جهاز الميكروسكوب النفقي من االجهزة االساسية في‬ ‫علم النانوتكنولوجي والذي ساعد في دراسة المواد على‬ ‫المستوى الذري وفي بناء وفحص التراكيب النانوية‪.‬‬ ‫وتعتمد فكرة عمله على مبدأ النفق الكمي ‪quantum‬‬ ‫‪ .tunneling‬فعندما يقترب طرف المجس الموصل‬ ‫للكهرباء والذي يعرف باسم ‪ tip‬من السطح المراد فحصه‬ ‫يطبق فرق جهد بين السطح وطرف المجس ‪ tip‬يسمح‬ ‫بمرور االلكترونات من خالل نفق في الفراغ بينهما‪ .‬تيار‬ ‫االلكترونات هذا يعرف باسم التيار النفقي ‪tunneling‬‬ ‫‪ .current‬يعتمد التيار النفقي على موضع المجس بالنسبة‬ ‫للسطح وعلى فرق الجهد المطبق وعلى الكثافة الموضعية‬ ‫للعينة‪.‬‬ ‫في هذا المقال من كيف تعمل االشياء سوف نقوم بشرح‬ ‫فكرة عمل جهاز الميكروسكوب النفقي ‪ STM‬وانماط‬ ‫تشغيله كما سوف نتعرف على االجهزة التي تعمل على‬ ‫نفس فكرة عمله‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫صورة توضح سلسلة من ذرات ‪ Cs‬الحمراء على سطح‬ ‫‪GaAs‬‬

‫‪44‬‬

‫المعلومات التي نحصل عليها من جهاز ‪ STM‬هي مراقبة‬ ‫التغير في التيار النفقي عند مسح سطح العينة بالمجس‬ ‫وتعرض البيانات في شكل صورة‪ .‬يتطلب تشغيل جهاز‬ ‫‪ STM‬درجة عالية من النظافة واالستقرار للسطح ولهذا‬ ‫يتم تشغيل الميكروسكوب في مفرغة هواء ‪vacuum‬‬ ‫‪ chamber‬ويكون المجس حادا جدا بحيث يكون طرفه‬ ‫بسمك ذرة او ذرتين‪ ،‬ويتصل المجس بأجهزة تحكم دقيقة‬ ‫لتحريكه في االبعاد الثالثة بالنسبة للعينة وتستخدم ايضا‬ ‫الكترونيات متطورة لرصد التيار وترجمة التغيرات فيه الى‬ ‫صورة‪.‬‬

‫صورة لسطح نظيف من الذهب بواسطة جهاز ‪STM‬‬

‫صورة ‪ STM‬لسلسلة جزئيات تجمعت بشكل ذاتي لشبه‬ ‫موصل عضوي على الجرافيت‬ ‫الميكروسكوب النفقي الماسح والذي اسمه العلمي‬ ‫‪ scanning tunneling microscope‬والذي يعرف‬ ‫باالختصار ‪ STM‬هو اداة قوية للحصول على صور‬ ‫ألسطح المواد على المستوى الذري‪ .‬تم‬ ‫اختراع هذا الجهاز في العام ‪ 1601‬على‬ ‫يدي العالمين ‪ Gerd Binnig‬و‬ ‫‪ Heinrich Rohrer‬في شركة ‪.IBM‬‬ ‫وحصال على جائزة نوبل في عام ‪1986‬‬ ‫الختراعهما هذا الجهاز الذي سمح ألول‬ ‫مرة برؤية الذرة وفي االبعاد الثالثة‪.‬‬ ‫يتمتع جهاز ‪ STM‬بقدرة تحليلية عالية‬ ‫تصل إلى ‪ 0.1nm‬وعمق يصل الى‬ ‫‪ .0.01nm‬وبهذه القدرة التحليلية العالية‬ ‫يمكن ان نحصل على صور للذرات‬ ‫داخل المواد هذا باإلضافة الى التحكم في‬ ‫الذرات وتحريكها‪.‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫العالم ‪ Heinrich Rohrer‬على اليسار والعالم‬ ‫‪ Gerd Binnig‬على اليمين في مختبرات شركة ‪IBM‬‬ ‫توضح اول جهاز ‪ STM‬تم تصميمه في العام ‪1421‬‬ ‫وحصال على جائزة نوبل لهذا االختراع في ‪.1425‬‬ ‫الجهاز الذي مكن العلماء ألول مرة من رؤية الذرات في‬ ‫المادة والتحكم فيها ليكون جهاز بناء التراكيب النانوية‬ ‫وفحصها‪.‬‬ ‫تركيب الجهاز‬ ‫يشتمل تركيب جهاز ‪ STM‬على المجس الماسح ‪tip‬‬ ‫وماسح يعمل بالكهرباء االنضغاطية ‪piezoelectric‬‬

‫‪41‬‬

‫للتحكم في االرتفاع وفي االبعاد السطحية ‪ x‬و ‪ ،y‬وجهاز‬ ‫التحكم في المسافة بين مجس المسح وسطح العينة‪ ،‬ونظام‬ ‫العزل من االهتزازات‪ ،‬وكمبيوتر‪.‬‬

‫اذا تحرك رأس المجس عبر العينة في المستوى ‪ ،x-y‬فان‬ ‫التغيرات في ارتفاع السطح وكثافته تحدث تغيرات في‬ ‫التيار النفقي‪ .‬هذه التغيرات يتم رصدها ورسمها في شكل‬ ‫صورة‪ .‬ويمكن ان تتم عملية رسم الصورة اما من خالل‬ ‫قياس التغيرات في التيار النفقي بالنسبة لسطح العينة عند‬ ‫ارتفاع ثابت بين رأس المجس والعينة او من خالل رصد‬ ‫التغير في االرتفاع ‪ z‬عند جعل التيار النفقي ثابت من خالل‬ ‫تغير ارتفاع رأس المجس بالنسبة لسطح العينة‪ .‬وهذين‬ ‫النمطين من انماط التشغيل يعرف باسم نمط االرتفاع الثابت‬ ‫‪ constant height mode‬أو نمط التيار النفقي الثابت‪.‬‬ ‫في نمط التيار الثابت تقوم اجهزة التغذية العكسية‬ ‫االلكترونية بإعادة ضبط ارتفاع رأس المجس من خالل‬ ‫تعديل قيمة الجهد على البيزوالكتريك الذي يتحكم في‬ ‫االرتفاع‪ .‬وهذا يؤدي الى الحصول على التغيرات في‬ ‫االرتفاع‪ .‬الصورة التي نحصل عليها من رأس المجس هي‬ ‫صورة تضاريس سطح العينة وتعطي كثافة شحنة سطحية‬ ‫ثابتة وبالتالي فان التباين في الصورة يكون نتيجة للتغيرات‬ ‫في كثافة الشحنة‪.‬‬

‫ونظرا لحساسية التيار النفقي البالغة للتغير في االرتفاع‪،‬‬ ‫يجب عزل المجس عن االهتزازات او تثبيت الجهاز على‬ ‫قاعدة صلبة للحصول على نتائج مفيدة‪ .‬في اول جهاز‬ ‫‪ STM‬صمم بواسطة العالمين ‪ Binnig‬و ‪Rohrer‬‬ ‫استخدمت رافعة مغناطيسية للحفاظ على الجهاز بعيدا عن‬ ‫أي اهتزازات‪ ،‬واالن تستخدم زنبركات ميكانيكية او‬ ‫زنبركات غازية‪ .‬كما يتم ايضا استخدام وسائل للتقليل من‬ ‫التيارات الدوامية ‪.eddy currents‬‬

‫في نمط االرتفاع الثابت يتم تثبيت كل من فرق الجهد‬ ‫واالرتفاع في حين يتم قياس التغيرات في التيار النفقي‬ ‫خالل مسح رأس المجس لسطح العينة‪ ،‬وهذا يؤدي الى‬ ‫الحصول على صورة للتغيرات في التيار النفقي على‬ ‫السطح‪ ،‬والتي ترتبط بكثافة الشحنة‪.‬‬

‫تعتمد القدرة التحليلية لجهاز ‪ STM‬على نصف قطر تحدب‬ ‫المجس الماسح ‪ .tip‬ويلعب المجس الماسح دورا اساسيا‬ ‫في الحصول على صورة نقية وتبلغ دقة المجس الماسح‬ ‫درجة متقدمة وذلك حين تحتوي نهايته على ذرة واحدة‬ ‫فقط‪ .‬فاذا كانت بسمك ذرتين فقد نحصل على صورتين معا‬ ‫مما يشكل زيغ في الصورة المتكونة ولضمان الحصول‬ ‫على ذرة في نهاية المجس فقد استخدمت لهذا الغرض‬ ‫انابيب الكربون النانوية للحصول على مجسات ماسحة‬ ‫لعمل الجهاز‪.‬‬ ‫يصنع المجس الماسح من مادة التنجستين او من البالتينيوم‬ ‫واالريديوم او الذهب‪ .‬تستخدم طريقة النحت الكهروكيميائي‬ ‫‪ electrochemical etching‬في حالة مجسات‬ ‫التنجستين بينما تستخدم طرق ميكانيكية في حالة المجسات‬ ‫المصنوعة من البالتينيوم واالريديوم‪.‬‬

‫للحفاظ على موضع المجس بالنسبة للعينة والتحكم في‬ ‫عملية مسح سطح العينة بالمجس والحصول على البيانات‬ ‫يتم استخدام كمبيوتر‪ .‬كما ان الكمبيوتر يستخدم لتحسين‬ ‫الصورة باستخدام برامج معالجة الصورة والقيام بالقياسات‬ ‫الكمية على العينة‪.‬‬ ‫كيف يعمل جهاز ‪STM‬‬ ‫في البداية يطبق فرق جهد على المجس الماسح ليتحرك‬ ‫عموديا في اتجاه سطح العينة وعندما يصبح على بعد مسافة‬ ‫صغيرة جدا من سطح العينة يتوقف المجس‪ .‬تبدأ بعد ذلك‬ ‫مرحلة التحكم الدقيق في حركة المجس في االبعاد الثالثة‬ ‫بالقرب من العينة ويستخدم بيزوالكترك للحفاظ على‬ ‫المسافة ثابته بين المجس والعينة في حدود ‪ 4‬الى ‪7‬‬ ‫انجستروم‪ .‬في هذه الحالة يعمل فرق الجهد على دفع‬ ‫االلكترونات للتحرك النفقي بين رأس المجس ‪ tip‬والعينة‪،‬‬ ‫مما ينتج عنه تيار نفقي يمكن قياسه‪ .‬عندما يبدأ التيار النفقي‬ ‫يمكن تغير موضع رأس المجس بالنسبة لسطح العينة ويتم‬ ‫رصد التغيرات في التيار النفقي الناتج‪.‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫مسح المجس لسطح العينة على المستوى الذري في‬ ‫جهاز ‪STM‬‬ ‫كل الصور التي يتم الحصول عليها بجهاز ‪ STM‬هي‬ ‫صورة بتدرجات رمادية وللحصول على صورة ملونة يتم‬ ‫استخدام برامج كمبيوتر إلبراز الميزات المهمة المراد‬ ‫اظهارها في الصورة‪.‬‬ ‫‪45‬‬

‫باإلضافة الى عملية المسح لسطح العينة فان المعلومات‬ ‫التي ترصد بواسطة االجهزة االلكترونية تكون دالة في‬ ‫الموضع بالنسبة لسطح العينة وعند كل موضع على سطح‬ ‫العينة يتم تغيير الجهد الكهربي ورصد التغير في التيار‪.‬‬ ‫وهذه القياسات تعرف باسم طيف المسح النفقي ‪scanning‬‬ ‫‪ tunneling spectroscopy‬وتعرف باالختصار ‪STS‬‬ ‫وينتج عنها مخططات توضح كثافة المستويات كدالة في‬ ‫الطاقة داخل العينة‪ .‬وتتميز تقنية ‪ STM‬عن اجهزة قياس‬ ‫كثافة المستويات بقدرتها على اخذ قياسات موضعية بشكل‬ ‫دقيق‪ ،‬فعلى سبيل المثال يمكن قياس كثافة المستويات في‬ ‫موضع يوجد فيه شوائب في العينة ومقارنتها مع موضع‬ ‫اخر ال يوجد فيه شوائب على نفس سطح العينة‪.‬‬

‫في العام ‪ 1424‬كتب العالمان ‪Eigler and‬‬ ‫‪ Schweizer‬اسم شركة ‪ IBM‬بالذرات باستخدام ‪31‬‬ ‫ذرة زينون على سطح النيكل‬ ‫عرض فيديو يوضح فكرة عمل المجس الماسح في‬ ‫الميكروسكوب النفقي الماسح‬ ‫‪http://www.youtube.com/watch?v=ihw_2g9AwiU‬‬

‫وهذا ايضا‬ ‫‪http://www.youtube.com/watch?v=47UgMpXFVj4‬‬

‫العديد من اجهزة الميكروسكوب تم تطويرها باالعتماد على‬ ‫فكرة عمل جهاز الميكروسكوب النفقي ‪ .STM‬ومن هذه‬ ‫االجهزة جهاز ميكروسكوب الماسح الفوتوني ‪photon‬‬ ‫‪ scanning microscopy‬والذي يعرف باالختصار‬ ‫‪ ،PSTM‬ويستخدم مجسا ضوئيا ‪ tip‬ليشكل النفق الذي‬ ‫تنتقل عبره الفوتونات‪ ،‬وجهاز ميكروسكوب الجهد النفقي‬ ‫الماسح ‪ scanning tunneling potentiometry‬والذي‬ ‫يعرف باالختصار ‪ ،STP‬والذي يقوم بقياس الجهد الكهربي‬ ‫عبر العينة‪ ،‬وجهاز ميكروسكوب غزل االستقطاب النفقي‬ ‫الماسح ‪spin polarized scanning tunneling‬‬ ‫‪ microscopy‬والذي يعرف باالختصار ‪ SPSTM‬والذي‬ ‫يستخدم مجسا فرومغناطيسيا ليعمل كنفق لإللكترونات‬ ‫المغزلية المستقطبة في المجال المغناطيسي للعينة‪ ،‬وجهاز‬ ‫ميكروسكوب القوة الذرية ‪atomic force microscope‬‬ ‫والذي يعرف باالختصار ‪ AFM‬والذي فيه يتم قياس القوة‬ ‫الناتجة عن التفاعل بين المجس وسطح العينة على المستوى‬ ‫الذري‪.‬‬ ‫الطرق االخرى من ‪ STM‬تقوم على فكرة التحكم في‬ ‫المجس ليحدث تغيرات في طبوغرافيا سطح العينة‪ .‬وهذه‬ ‫الطرق جذبت العلماء لعدة اسباب وهي‪:‬‬ ‫اوال يمتلك جهاز ‪ STM‬نظاما دقيقا لتحديد الموضع على‬ ‫المستوى الذري مما يسمح بالتحكم في الذرات بشكل دقيق‪.‬‬ ‫ثانيا ً بعد ان يتم تعديل سطح العينة باستخدام المجس الماسح‬ ‫يمكن اخذ صورة للسطح الجديد بنفس المجس الماسح بدون‬ ‫ان يتم تغيير الجهاز‪.‬‬ ‫وبهذا تمكن باحثون في شركة ‪ IBM‬من تطوير طريقة‬ ‫للتحكم في ذرات الزينون على سطح النيكل‪ .‬وهذه الطريقة‬ ‫استخدمت لتطويق االلكترونات حول عدد من الذرات‪،‬‬ ‫والتي مكنت جهاز ‪ STM‬من استخدامه لمراقبة تذبذبات‬ ‫االلكترونات والتي تعرف باسم ‪electron Friedel‬‬ ‫‪ Oscillations‬على سطح المادة‪ .‬كما يمكن استخدام تقنية‬ ‫‪ STM‬كنفق لشعاع الكتروني موجه على عينة لعمل طباعة‬ ‫ذرية ‪ lithography‬على سطح العينة‪ .‬وهذه تعتبر تقنية‬ ‫متقدمة كثيرا على تقنية الطباعة بالشعاع االلكتروني‬ ‫التقليدية‪ .‬ومن التطبيقات العملية لجهاز ‪ STM‬استخدامه‬ ‫في ترسيب ووضع الذرات مثل الذهب والفضة وغيرها‬ ‫على شكل مفضل مبرمج مسبقا لعمل الوصالت الكهربية‬ ‫لألجهزة النانوية او حتى لصناعة اجهزة نانوية بالكامل‪.‬‬

‫صورة توضح شعار مركز علوم النانو ‪ CeNS‬كتب‬ ‫بواسطة الذرات باستخدام جهاز ‪STM‬‬ ‫استخدامات اخرى لجهاز ‪STM‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪43‬‬

‫صورة الرجل الجزيئي والذي طوله ‪ 41‬انجستروم والتي‬ ‫تم بناؤه باستخدام ‪ 22‬جزئ اول اكسيد الكربون على‬ ‫سطح من البالتينيوم‪.‬‬ ‫مؤخرا مجموعة من الباحثين تمكنوا من استخدام مجس‬ ‫‪ STM‬للتحكم في اتجاه الروابط بين الجزئيات بشكل‬ ‫منفرد‪ .‬هذا باالعتماد على أن المقاومة الكهربية للجزئيات‬ ‫تعتمد على اتجاه الروابط وبالتالي تمكنوا من وضع االسس‬ ‫الالزمة للحصول على مفاتيح كهربية ‪ switch‬من‬ ‫الجزئيات يمكن استخدامها في الكمبيوترات البيولوجية‪.‬‬ ‫مقاطع فيديو توضح فكرة عمل الميكروسكوب النفقي‬ ‫الماسح ‪STM‬‬ ‫‪http://www.youtube.com/watch?v=nD1Ra_AdX74‬‬ ‫‪http://www.youtube.com/watch?v=5g43LWUl18Y‬‬

‫وفي نهاية هذا المقال أتمنى أن أكون قد قدمت شرحا‬ ‫مبسطا لفكرة عمل جهاز ‪ STM‬والذي يستخدمه الكثير‬ ‫من الباحثين في مختلف التخصصات وللعديد من‬ ‫االغراض‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪42‬‬

‫أسباب هجرة العلماء والباحثين العرب إلى الغرب‬ ‫م‪ /‬محمود بكر أبو خميس‬ ‫مهندس باحث بجامعة الزقازيق ‪-‬مصر‬

‫يعلم هللا كم أسعدني كثيرا أن أكون على صلة طيبة من حوار بناء ومشورة‬ ‫صادقة مع األب الحاني والقدوة النيرة أستاذنا الدكتور حازم فالح سكيك ولقد اجتهدت في‬ ‫وضع بعض األسباب التي آلت بعلماء األمة وباحثيها إلى الهجرة لديار الغرب وذلك من‬ ‫واقع عملي ومخالطتي للباحثين وأقول مستعينا باهلل أن الهجرة لديار الغرب كانت نتاجا‬ ‫لألسباب التالية‪:‬‬ ‫‪ – 1‬إغفال الحكومات العربية لدور البحث العلمي‬ ‫وذلك لهيمنة المرجعيات الرأسمالية وتعظيم الجوانب‬ ‫الربحية لدى رجال األعمال ليصبح الشغل الشاغل لتلك‬ ‫الحكومات هو توفير أسباب المعيشة اليومية ال أقول بسواعد‬ ‫أبناء الوطن ولكن بفتح باب االستيراد من الدول المجاورة‬ ‫على اختالف أجناسها ‪ ،‬تلك الدول التي فتحت أيديها للعلماء‬ ‫والباحثين ليقدموا االبتكار والتقنية التي تصدر باأللوف‬ ‫المؤلفة من الدوالرات والعمالت الصعبة إلى الدول النامية‬ ‫التي فرطت في علمائها وباحثيها ليستقطبوا من تلك الدول‬ ‫الغربية ولو أدركت تلك الحكومات العربية ما تجنيه من‬ ‫ثمار تطبيق البحث العلمي لفتحت ذراعيها وشمرت عن‬ ‫ساعد الجد لتتبنى تلك األفكار البحثية وتسعى جاهدة في‬ ‫تطبيقها ‪.‬‬

‫القليل ال لضعف الباحثين ولكن لقلة اإلمكانيات المتاحة‬ ‫للدراسة‪.‬‬ ‫‪ – 4‬األبحاث في واد والحكومات في واد آخر‬ ‫فكثيرا ما يجتهد العلماء في وضع الفروض لمشاكلهم البحثية‬ ‫ووضع السبل والطرق المتاحة لحل تلك المشاكل بما يتناسب‬ ‫مع الظروف المجتمعية وطبيعة المكان‪ ،‬وبالفعل يضعون‬ ‫الحلول النسبية البسيطة المتاحة لحل تلك المشاكل البحثية‬ ‫ولكن لألسف الشديد تقابل هذه الدراسات بنوع من الجفاء‬ ‫المقصود من الحكومات المعنية بأمر البالد والعباد وال تجد‬ ‫هذه الدراسات مكانا أنسب من األرفف داخل المكتبات‪.‬‬ ‫‪ – 1‬ظهور عامل الوساطة في الفرص المتاحة‬

‫‪ – 2‬عدم توفير حد الكفاية المادية للعلماء‬ ‫فكما هو معروف من العلم بالضرورة أن مشوار البحث‬ ‫العلمي يتطلب إنفاق األموال الطائلة حتى يخرج البحث إلى‬ ‫حيز التطبيق والنور‪ ،‬فعندما ننظر إلى العائد المادي الذي‬ ‫يحصل عليه العلماء نظير أبحاثهم ودراستهم لعرفنا جليا‬ ‫لماذا يؤثر العلماء والباحثون الهجرة للخارج حيث الرفاهية‬ ‫المادية والمكانة العلمية وبذل الوسع في مساعدة العلماء‬ ‫علميا وفنيا ونفسيا‪.‬‬ ‫‪ – 3‬عدم توافر المعامل والمختبرات‬ ‫فالدول العربية فقيرة للغاية في معاملها العلمية ومختبراتها‪،‬‬ ‫فال يجد الباحث أحيانا المواد الرئيسة في إتمام تجاربه‬ ‫ودراساته ناهيك عن عدم توفر اآلالت الحديثة المستخدمة‬ ‫في عمليات القياس وتدقيق النتائج ولذلك ال تعجب أن يخرج‬ ‫البحث المنوط بالدارسة هشا رخوا ال يقدم للعلم الكثير أو‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫وال شك أن هذا العنصر من األهمية بمكان فكيف نطلب من‬ ‫هذه العقول أن تبتكر وأن تشمر عن سواعد الجد وهم ال‬ ‫يعاينون إال هضما بينا جليا لحقوقهم المشروعة في نيل‬ ‫الفرص المتاحة من عمل أو ترقية في سلم البحث العلمي ال‬ ‫لشيء سوى فقد الوساطة والوجاهة االجتماعية‪.‬‬ ‫‪ – 5‬الروتين داخل المؤسسات المعنية بالبحث العلمي‬ ‫ال شك أن من دخل في غمار البحث العلمي يعرف جيدا ما‬ ‫أرنو إليه في هذا العنصر‪ ،‬وهذا الروتين ممتد من الجامعات‬ ‫والهيئات الحكومية على اختالفها ‪ ،‬وهذا الروتين يمثل عثرة‬ ‫قوية للغاية أمام اإلبداع وأهله لذلك نرى الكثيرين يفاضلون‬ ‫بين التعامل اآلدمي داخل المجتمعات العربية والغربية‬ ‫فتأخذه نفسه إلى الغرب وأهله حتى يحقق مأربه وغايته ‪،‬‬ ‫والغرب يدرك ذلك جيدا فتجد المجتمعات الغربية تفتح‬ ‫ذراعيها ترحابا بأهل العلم مذللة كل العقبات أمامهم لعلمهم‬ ‫‪44‬‬

‫جيدا أن العلماء هم لبنة التمام ومشعل التقدم ألى دولة‬ ‫صارت في ركاب المجد‪.‬‬

‫علما وبحثا فيسعى جاهدا مصابرا في تحصيل ذلك أجمعه‬ ‫بالهجرة لدول الغرب‪.‬‬

‫‪ - 3‬غياب الوازع الوطني أحيانا‬

‫‪ - 4‬هيمنة الحكومات العالمية على الدول العربية‬

‫وهذا يتجلى في الحالة النفسية التي يصل إليها الباحثون‬ ‫والعلماء من جفاء الحكومات داخل أوطانهم وعدم تقديرها‬ ‫وتهميشها لجهودهم ونشاطهم ليتحول الباحث إلى عالم مظلم‬ ‫من الحقد والجفاء لألوطان والمجتمعات وال شك أن من‬ ‫هؤالء الكثيرين الذين يجدون في فرصة الهجرة للغرب غاية‬ ‫وخير وسيلة ليحقق الحلم والمأرب وربما يتنكر هؤالء‬ ‫ألوطانهم ليصنعوا من دول الغرب مجتمعا ووطنا لهم‬ ‫والناظر بعين البصيرة يدرك ذلك جيدا‪.‬‬

‫لقد نجحت الدول الغربية في تفتيت الدول العربية إلى دول‬ ‫شتى‪ ،‬فصارت كل دولة ال تحمل إال هما واحدا لتصبح‬ ‫العصبية لألوطان هي عامل النزاع والشقاق بين الدول‬ ‫العربية فتحقد كل أمة على أختها وتمنعها العطاء وما تأتى‬ ‫ذلك إال بأياد عالمية تحرك األمور في الخفاء وتراقب عن‬ ‫كثب كل تطور علمي أو تكنولوجي في تلك الدول لتستقطب‬ ‫المبدعين إلى ديار الحضارة الغربية فيظل الجهل هو سيد‬ ‫الموقف في الدول العربية وتظل بذلك تابعا بل أقول ذيال‬ ‫لتلك الدول وهنا يفكر العلماء في مستقبلهم العلمي والشهرة‬ ‫والمال والمكانة المرموقة فال يجدون إال سبيال واحدا فيعتزم‬ ‫كل واحد منهم الرحيل عن أوطانه إلى ديار الغرب حتى‬ ‫يحقق بغيته وآماله‪.‬‬

‫‪ – 2‬عامل الفخر الدراسي بدول الغرب‬ ‫نظرا لما تعانيه الدول العربية من سطحية العلوم وانتشار‬ ‫الجهل المدقع نرى أن عامل الفخر بالدراسة خارج األوطان‬ ‫صار موجودا بقوة بين العلماء والباحثين وبين أترابهم من‬ ‫العلماء الذين تلقوا دراستهم بدول الغرب وبهذا العنصر‬ ‫تتخلق الحالة النفسية لدى الكثيرين من العلماء فيشتاق العالم‬ ‫بنفس تواقة إلى بالد الغرب للدراسة والمطالعة كنظرائه من‬ ‫العلماء الذين ذاع صيتهم بين جنبات األرض وهم ال يسبقونه‬

‫هذه كانت بعض العناصر التي اجتهدت في طرحها لتلك‬ ‫القضية العصيبة التي تحياها األمة والتي كانت بال أدنى‬ ‫شك سببا فيما آلت إليه المجتمعات العربية من جهل مدقع‬ ‫وانفصال وطني وغياب حضاري لتصبح النظرة العالمية‬ ‫إلى المجتمعات العربية المسلمة نظرة الصحيح إلى‬ ‫المجذوم‪.‬‬

‫ابتكار طائرة مروحية يتم قيادتها بالموجات الدماغية‬ ‫أ‪ .‬عالء حسين علوان‪ :‬توصلت إحدى شركات تصنيع‬ ‫األلعاب التكنولوجية في الواليات المتحدة إلى تصنيع‬ ‫“لعبة” على شكل طائرة مروحية‪ ،‬يتم التحكم بها من خالل‬ ‫الموجات الصادرة عن الدماغ فقط‪ ،‬فما على المستخدم إال‬ ‫التفكير بكيفية التوجيه والتحليق‪ ،‬لتقوم المروحية‬ ‫باالستجابة‪.‬‬ ‫وبينت شركة “بزلبوكس” المصنعة لهذا االختراع أن‬ ‫التقنية التي تقوم عليها هذه اللعبة تعتمد على تكبير الموجات‬ ‫الكهربائية الصادرة عن الدماغ عند عملية التفكير‪ ،‬ومن ثم‬ ‫تحويلها إلى أوامر السلكية ترسل إلى الطائرة للتحكم بمسارها وارتفاعها‪ ،‬باإلضافة إلى التفافها وغيره من أوامر التحليق‬ ‫والمالحة الجوية األخرى‪.‬وقال الرئيس التنفيذي لشركة بزلبوكس‪ ،‬ستيف كاتيلوتي‪“ :‬يرسل الدماغ إشارات كهربائية مستمرة‬ ‫وبشكل يومي وفي مختلف المجاالت‪ ،‬من محاولة لحل مسألة رياضية أو حتى التمعين بكلمات أغنية ما‪ ،‬وهذا ما يقوم عليه‬ ‫االختراع الجديد”‪.‬وبين كاتيلوتي “عندما يقوم الفرد بالتركيز جيداً على ارتفاع الطائرة‪ ،‬فإنها ستقوم بذلك‪ ،‬وعندما يتوقف‬ ‫عن التركيز فإنها ستعود مجدداً إلى وضعيتها السابقة”‪.‬ويشار إلى أن هذه اللعبة ستتوفر في األسواق قريبا ً لتتزامن مع موسم‬ ‫األعياد‪ ،‬بح سب ما أشارت إليه الشركة المصنعة‪ ،‬في الوقت الذي لم تشر فيه إلى السعر المحدد لهذه السلعة‪ ،‬وأبرز األسواق‬ ‫التي ستتوفر فيها‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪13‬‬

‫بحث علمي بعنوان‬

‫التعدس الجذبي ‪ gravitational lensing‬تلسكوب الكون‬ ‫د‪ .‬عماد ماجد شريف‬ ‫رئيس فيزيائيين في دائرة التقييس والسيطرة النوعية‬ ‫مدينة الموصل ‪ -‬العراق‬ ‫بكالوريوس فيزياء جامعة الموصل ‪ -‬ماجستير فيزياء ‪ -‬جامعة الهاي الدولية‬ ‫التعدس الجذبي هو ظاهرة انحناء الضوء الصادر عن مصدر لدى مروره قرب كتلة كبيرة‬ ‫(بالقياسات الفلكية) فتتكون صور لمصدر الضوء‪ ،‬اشكالها ومواقعها تتباين تبعا لمتغيرات عدة‪،‬‬ ‫ففي هذا المقال سنتطرق الى هذه الظاهرة بالتفصيل من حيث تاريخ بدايتها ومظاهرها وانواعها واالرصادات التي أيدتها‪.‬‬ ‫نظرة تأريخية‪:‬‬ ‫أن جذور النظرية بدأت قبل ‪ 333‬سنة‪ ،‬من ظهور النظرية‬ ‫النسببببية العامة‪ ،‬في عمل اسبببحق نيوتن في كتابه (‪Optiks‬‬ ‫المنشور بين عام ‪ 1734‬وعام ‪ )1723‬وحسب فكرة نيوتن‬ ‫عن الضبببببوء انه يتكون من دقائق لها كتله لذا فأنها سبببببوف‬ ‫تنجذب بواسببببطة قوة الجاذبية وتبعا لذلك فان الضببببوء عند‬ ‫مروره بالقرب من جسببم ثقيل بالقياسببات الفلكية فأنه سببوف‬ ‫ينحني مساره كما في الشكل ‪.1‬‬

‫الشكل ‪ )1)،1‬يبين انحناء مسار الضوء عند مروره‬ ‫بالقرب من جسم ثقيل حيث ان ‪ c‬هي سرعة الضوء‪G ،‬‬ ‫هو ثابت الجاذبية العام‪ ξ ،‬هو بعد التأثير ‪،Paraficz‬‬ ‫)‪)2010‬‬ ‫إال أن ‪ Soldner‬في عببام ‪ 1804‬حسبببببببب زاويببة التعببدس‬ ‫اسببببببتناداً إلى قوانين نيوتن عند مروره بالقرب من نجم من‬ ‫المعادلة اآلتية ]‪[1.1‬‬ ‫]‪[1.1‬‬

‫‪ξ‬‬

‫المار قرب كتلة ثقيلة (بالقياسات الفلكية) ووجد ان قيمة‬ ‫زاوية التعدس هي‪:‬‬ ‫]‪[1.2‬‬

‫‪ξ‬‬

‫=‪ά‬‬

‫وهي ضبببببعف قيمتها في المعادلة (‪ )1،1‬وسببببببب ذلك انه‬ ‫حسببببببب النظرية النسبببببببية العامة‪ .‬الفضبببببباء منحن أيضببببببا‬ ‫باإلضبببببببافة الى انحناءات الضبببببببوء بسببببببببب جاذبية الكتل‬ ‫‪ ) 2010)،Paraficz 2000]،[Schmidt‬وقبببد تزايبببد‬ ‫االهتمام بهذه الظاهرة في السبببنوات االخيرة لما تمخضبببت‬ ‫عنه من اسبببتنتاجات مهمة على االصبببعدة النظرية للفيزياء‬ ‫الكونية والفلك لتقديم فهم اعمق للكون‪ ،‬والستعراض تأريخ‬ ‫الظاهرة يمكننا تشبببخيص مرحلتين أسببباسبببيتين في دراسبببة‬ ‫العدسبببات الجذبية المرحلة االولى يمكن تحديدها بين انجاز‬ ‫النظرية النسببببية عام ‪ 1915‬واكتشبببباف اول عدسببببة جذبية‬ ‫عببام ‪ 1979‬وهي مرحلببة بحببث نظري تمببت فيهببا أغلببب‬ ‫الحسبببابات والقوانين التي تصبببف الظاهرة فقد وافقت نتائج‬ ‫الرصبببببببببد البببذي قبببام ببببه ‪ Eddington‬وجمببباعتبببه عبببام‬ ‫‪1919‬عندما قاسبببببوا‪ ،‬أثناء كسبببببوف الشبببببمس‪ ،‬قيمة زاوية‬ ‫انحناء شبعاع الضبوء القادم من النجوم القريبة من الشمس‪،‬‬ ‫وقارنوها بالقيمة التي تنبأ بها آينشببببببتاين حسببببببب النسبببببببية‬ ‫العبامبة فوجبدوهبا ‪ 1.75 arcsec‬بفارق ‪ % 25‬عن القيمة‬ ‫التي حسبها‪ ) 2010،Paraficz ( ،‬أنظر الشكل (‪.)2-1‬‬

‫=‪ά‬‬

‫(‪ ،)2000،Schmidt‬حيث ان ‪ ξ ،C ،G ،M‬هم على‬ ‫التوالي كتلة النجم‪ ،‬ثابت الجاذبية العام‪ ،‬سرعة الضوء‪،‬‬ ‫وبعد التأثير ‪ .impact parameter‬إال ان الفهم األشمل‬ ‫والمفهوم االصلي للعدسات الجذبية أعتمد على عمل‬ ‫آينشتاين عام ‪ 1615‬عندما تنبأ بقيمة زاوية انحناء الضوء‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪11‬‬

‫جذبية جديدة واستخدام نتائج هذه االرصادات في ايجاد فهم‬ ‫نظري حول توزيع المببببادة في الكون وبتحببببديببببد هبببباتين‬ ‫المرحلتين اصببببببح ممكنا توجيه الدراسبببببة في خضبببببم الكم‬ ‫الكبير من البحوث حول الظاهرة ومن تحديد المسببببببار فيها‬ ‫‪.)1999)،S.T.،Myers‬‬ ‫مظهر التعدس الجذبي‪:‬‬ ‫أن ظاهرة تكون الصور بالعدسات الجذبية تشبه لحد ما‬ ‫عملية تكون الصور في العدسات الزجاجية كما في الشكل‬ ‫(‪. 2005)،(Mukherjee )4-1‬‬

‫الشكل (‪ )2-1‬يظهر فيه صورة سلبية ‪/29‬أيار ‪1919‬‬ ‫لكسوف الشمس مؤشر فيها مواضع النجوم المختبره في‬ ‫الفحص التاريخي لنظرية آينشتاين في الجاذبية‬ ‫( ‪. 2010،(Paraficz‬‬ ‫وكان هذا الرصبببببد االول في تاريخ التعدس الجذبي ويعتبر‬ ‫‪ (1937) Zwicky‬اول من شببببخص المجرات كعدسببببات‬ ‫جذبية ‪ ،2000)،(Schmidt‬بينما اشبببببتق كل من ‪Liebes‬‬ ‫و ‪ Refsdel‬عام ‪ 1960‬المعادالت االسببببببباسبببببببية للتعدس‬ ‫الجببذبي عن مصبببببببدر نقطي‪ ،‬وفي عببام ‪ 1979‬ظهر دليببل‬ ‫أوضبببببببح لرصبببببببد ظباهرة التعدس الجذبي وذلك برصبببببببد‬ ‫صبببببببورتين متماثلتين طيفيا للكوازر ‪ 0957+561‬من قبل‬ ‫‪ 1979)،(Walsh etal.‬كما في الشكل (‪.)3-1‬‬

‫الشكل رقم )‪ (4-1‬يمثل المقارنة بين العدسات الجذبية‬ ‫والعدسات البصرية‬ ‫عدا انها من الممكن ان تنتج صبببور متعددة لنفس المصبببدر‬ ‫كما أن انحناء الضبببببوء في العدسبببببة الجذبية يكون اكبر في‬ ‫المنطقببة القريبببة من المحور البصبببببببري الببذي يمر بمركز‬ ‫العبدسبببببببة وليس للعبدسبببببببة الجبذبيبة نقطة بؤرية واذا كانت‬ ‫العدسببة والمصببدر والراصببد على خط واحد تتكون صببورة‬ ‫للمصببدر على شببكل حلقة حول العدسببة واذا كانت العدسببة‬ ‫الجذبية مائلة بزاوية عن المحور البصبببببري سبببببوف تظهر‬ ‫للمصببدر صببور متعددة مشببوهة وقد تكون العدسببة الجذبية‬ ‫كوكبا او نجما او مجرة او عنقود مجرات او ثقبا اسببببود او‬ ‫مببادة معتمببة أو ‪massive astronomical compact‬‬ ‫]‪. halo objects [MACHO‬‬ ‫ان من أهم نتبائج بحوث الفيزيباء في مجبال التعدس الجذبي‬ ‫هو الببدليببل المتنببامي بببأن الطبباقببة المعتمببة والمببادة المعتمببة‬ ‫مكونببان كبيران للكون حيببث تمثببل الطبباقببة المعتمببة حوالي‬ ‫‪ %73‬في حين تشبببببببكببل المببادة المعتمببة حوالي ‪( %23‬‬ ‫)‪.)Spergel etal 2007( Riess etal 1998‬‬

‫الشكل (‪ )3-1‬يوضح صور نظام العدسة الجذبية حيث‬ ‫تظهر صورتا الكوازر ‪ B‬و‪ A‬من خالل المجرة (العدسة‬ ‫الجذبية الكوازر ‪ 1 quasar 0957+56‬المرصود من‬ ‫تلسكوب هابل الفضائي) ‪) 1997)،Fischer etal‬‬ ‫اما المرحلة الثانية تمتد من عام ‪ 1979‬وحتى وقتنا الراهن‬ ‫الغالب فيها االهتمام بالرصببببد الفلكي واكتشبببباف عدسببببات‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫ان حسبباب القيمة الدقيقة لكثافة الطاقة المعتمة وكثافة المادة‬ ‫المعتمبة هو هبدف كبير من أهبداف الفيزيباء الفلكية الحديثة‬ ‫من خالل دراسببة حاالت التعدس الجذبي القوي والضببعيف‬ ‫والدقيق‪.‬‬ ‫إذ لكببل نوع من انواع التعببدس الجببذبي مببدى ‪ scale‬فيكون‬ ‫التعببببدس دقيق حيببببث تكون العببببدسببببببببببة نجم او كوكببببب‬ ‫‪ ،compact object‬أمبا في حبالتي التعدس الجذبي القوي‬ ‫‪12‬‬

‫والضبببببببعيف فتكون العببدسبببببببة امببا مجرة او عنقودا مجريبا‬ ‫وكذلك صبور المصبادر عن العدسات الجذبية متنوعة فهي‬ ‫في التعدس القوي صببببببور متعددة يبنما يكون فقط تشببببببويه‬ ‫بسببيط في الصببورة في التعدس الضببعيف في حين ال يوجد‬ ‫اي تشبويه في صور المصدر اذا وجدت حالة تعدس دقيق‪،‬‬ ‫سبببوى اختالف الشبببدة الضبببوئية لصبببورة المصبببدر بتعاقب‬ ‫االزمان‪.‬‬ ‫انواع التعدس الجذبي‬ ‫أن انحناء الضبببببوء الجذبي يؤثر على خصبببببائص صبببببور‬ ‫المصببببببدر ولكون ان زاوية االنحناء تعتمد على بعد التأثير‬ ‫)‪ (impact parameter‬لببذلببك تتغير هببذه الزاويببة طرديببا‬ ‫مع تغير كتلبة العبدسبببببببة الجذبية‪ ،‬ولقد بينت االرصبببببببادات‬ ‫الفلكية وجود أشبببكال مختلفة من العدسبببات الجذبية مما دعا‬ ‫الباحثين الى تصبببببنيف وتقسبببببيم العدسبببببات الجذبية لغرض‬ ‫االسبببتفادة من خصبببائصبببها وقد صبببنفت العدسبببات الجذبية‬ ‫حسببب زاوية التعدس وكذلك حسببب أعداد وأشببكال الصببور‬ ‫النباتجبة عنهبا‪ .‬والشبببببببكل (‪ )5-1‬يوضبببببببح ظاهرة التعدس‬ ‫الجذبي بأشكالها المتعددة‪.‬‬

‫الشكل (‪ )5-1‬يوضح ظاهرة التعدس الجذبي‪ ،‬حيث إن‬ ‫وجود مجرة أو مجموعة مجرات بين األرض في يسار‬ ‫الصورة والكوازار في يمين الصورة يؤدي إلى انحناء‬ ‫الضوء حول المجرة في المنتصف من مختلف االتجاهات‬ ‫وبالتالي نرى صورا مختلفة ومشوهة على شكل اقواس‬ ‫للجرم نفسه‪.‬‬ ‫تصنيف العدسات الجذبية بحسب زاوية التعدس‪:‬‬ ‫‪ -1‬التعدس الجذبي القوي ‪strong gravitational‬‬ ‫‪lensing‬‬

‫أن فكرة التعدس الجذبي القوي أتت من )‪Zwicky (1937‬‬ ‫حيث أشار الى ان المجرات الكونية ثقيلة بشكل كافي لتحني‬ ‫الضوء القادم من مصادر خلفية ذات شدة ضوئية عالية‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫وتظهر صورا متعددة‪ ،‬غير أن المصمم االكثر شهرة في‬ ‫مجال التعدس الجذبي القوي هو ‪ Sjur Refsdal‬الذي‬ ‫نشر بحوث نظرية جديرة بالمالحظة مناقشا جميع انواع‬ ‫مظاهر التعدس الجذبي القوي‪ ،‬ففي عام ‪ 1664‬أشار بان‬ ‫الصور المتعددة للكوازرات ( ‪images of strongly‬‬ ‫‪ )lensed quasars‬يمكن بواسطتها حساب كتلة المنطقة‬ ‫الداخلية للمجرة‪ ،‬كما يمكن استعمالها في تحديد ثابت هابل‪،‬‬ ‫لقد كان ‪ Refsdal‬واحد من االوائل الذين بحثوا ظاهرة‬ ‫زمن التأخير القائمة على حقيقة ان أزمان االنتقال ( ‪travel‬‬ ‫‪ )times‬لصور المصدر ليست متساوية‪ ،‬فإذا كان المصدر‬ ‫له تغيرات حقيقية عند ذلك يمكن مالحظة هذه التغيرات‬ ‫خالل ازمان مختلفة في صور المصدر‪ ،‬اليوم تجد في‬ ‫متناول أيدي باحثي علم الكون ‪ 200‬كوازر ذو صور‬ ‫متعددة والقائمة ما زالت في تزايد ‪،Walsh etal‬‬ ‫)‪ ،)1979‬وقد اصبحت ظاهرة التعدس الجذبي القوي‬ ‫واحدة من اآلليات النظرية المهمة في الفيزياء الكونية وعلم‬ ‫الكون وغالبا ما تكون العدسة الجذبية مجرة او عنقود‬ ‫مجري فباكتشاف أول كوازر مرئي)‪.QSO )0957–561‬‬ ‫بدأ العمل الرصدي للتعدس الجذبي فالعدسات الجذبية التي‬ ‫يظهر بوجودها صور مضاعفة للمصدر ومكبرة تسمى‬ ‫بالعدسات الجذبية القوية (‪ )2010،Paraficz‬فقد تكون‬ ‫واحدة من هذه الصور مكبرة وتكون تشوهات صور‬ ‫المصدر في هذا النوع مرئية بسهولة كما في الشكل رقم‬ ‫(‪.)6-1‬‬ ‫الشكل )‪ )6-1‬يوضح‬ ‫تشوهات صورة المصدر‬ ‫‪RXS J1131–1231‬‬ ‫متمثلة باألقواس والتعدد‪،‬‬ ‫حيث ان ‪ X‬صورة غير‬ ‫مكبرة للمصدر في حين‬ ‫‪ G،D،C،B،A‬صور‬ ‫مكبرة ومشوهه لنفس‬ ‫المصدر وهذا التنوع‬ ‫يعزى الى الكثافة المتباينة‬ ‫ألجزاء العدسة الجذبية‬ ‫تحبدث ظباهرة التعبدس الجبذبي القوي عنبدمبا يحدث انحناء‬ ‫قويا للضوء (زاوية االنحناء كبيرة) ينتج عنه ظواهر يمكن‬ ‫مالحظتها بسببهولة مثل حلقة آينشببتاين واالقواس والصببور‬ ‫المتعددة (الصببببورتان‪ ،‬االربع صببببور أو مايدعى بصببببليب‬ ‫آينشببببتاين) وشببببكل الصببببور عائد الى درجة أتسبببباق لموقع‬ ‫المصبببدر مع المحور وكذلك الى الشبببكل الهندسبببي للعدسبببة‬ ‫الجذبية وعادة يمكن مشببباهدة هذه الصبببور في قلب العنقود‬ ‫المجري اذا كان المصدر مجرة بعيدة‪ ،‬وفي المجرات حيث‬ ‫يكون المصدر كوازرا بعيد ‪. 2003)،(Holder etal‬‬ ‫‪13‬‬

‫‪ -2‬التعدس الجذبي الضعيف ‪weak gravitational‬‬ ‫‪lensing‬‬ ‫في هذا النوع تكون زاوية التعدس أصغر مما هي عليه في‬ ‫التعدس الجذبي القوي‪ ،‬وغالبا ما تكون العدسببة الجذبية هي‬ ‫المادة المعتمة وتحدث تشببوهات صببغيرة لصببورة المصببدر‬ ‫فيتم الكشبف عن هذا التعدس بالتحليل االحصائي لعدد كبير‬ ‫من المصادر (‪ ) 2010،Paraficz‬كما في الشكل رقم (‪7-‬‬ ‫‪.)1‬‬

‫وهذا يحدث عندما يكون هناك كوازرا تفصببله عن الراصد‬ ‫عبدسبببببببة مجريبة فيهبا نجم مفردا يمر ببالقرب منه شبببببببعاع‬ ‫المصببببببدر فبتأثيره الجذبي يسبببببببب تعدسببببببا دقيقا لضببببببوء‬ ‫للمصبدر( زاوية التعدس ‪ ά‬صغيرة جدا بضع مايكرو ثانية‬ ‫قوسية ‪.)arcsecond‬‬

‫الشكل (‪ )8-1‬يمثل التعدس الدقيق بوجود نجم في طريق‬ ‫أشعة المصدر المنحنية عن تعدس جذبي قوي بتأثير‬ ‫المجرة (أنظر صورة المصدر ‪.)A‬‬

‫الشكل (‪ )7-1‬يبين التعدس الجذبي الضعيف حيث يظهر‬ ‫في يسار الصورة‪ ،‬الخطوط الزرقاء الممثلة للتشويه‬ ‫الحاصل بسبب وجود المادة المعتمة والخطوط الحمراء‬ ‫المحددة لألجرام المشوهة صورها‪.‬‬ ‫ان التعدس الجذبي الضببعيف يعتبر أداة واعدة جدا لتقصببي‬ ‫وجود المبادة المعتمبة والطباقبة المعتمبة لكونه يزود بطريقة‬ ‫مباشببببببرة لرسببببببم خريطة لتوزيع المادة المعتمة في الكون‪،‬‬ ‫ومن هذا التوزيع للمادة المعتمة يمكن تقصبببببي وفهم طبيعة‬ ‫المببادة المعتمببة وتحببديببدهببا بشبببببببكببل أكبر حيببث تؤثر المببادة‬ ‫المعتمة على التطور الهيكلي للكون وهذه الطريقة مستعملة‬ ‫بشببببكل واسببببع االن ولكن نطاق إشببببارة التعدس الضببببعيف‬ ‫ضبببيق جدا بحيث ان الكشبببف عن التعدس الضبببعيف يعتمد‬ ‫على دقبة التقنيبة المسبببببببتعملبة في تحليببل المعلومبات وطبقببا‬ ‫لالرصبادات الحالية يسود االعتقاد بأن الجزء الكبير للكون‬ ‫هو مادة معتمة ال تبعث اشعة كهرومغناطيسية ووجود هذه‬ ‫المادة المعتمة مسبببببتنتج بشبببببكل غير مباشبببببر من تأثيراتها‬ ‫الجببذبيببة على حركببة االجرام الفلكيببة و تببأثيراتهببا الجببذبيببة‬ ‫على االنتشار الضوئي‪.‬‬ ‫‪ -3‬التعدس الجذبي الدقيق ‪micro gravitational‬‬ ‫‪lensing‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫وال يمكن رصبببببببد ذلببك في هببذا النوع ليس هنبباك تشبببببببويببه‬ ‫لصببورة المصببدر يمكن ان يرى فصببورة المصببدر ليسببت‬ ‫مشبوهة ولكن كمية الضببوء القادم من المصبدر تتغير شبدته‬ ‫مبع مرور الزمن‪ ) 1990)،Wambsganss J. .‬عببببام‬ ‫(‪ Irwin etal )1606‬اكتشبببف التعدس الجذبي الدقيق في‬ ‫صبببببببور الكوازر ‪ ،Q2237+0305‬وحتى عبببام ‪2005‬‬ ‫امكن رصبببببببد ‪ 2000‬حالة تعدس جذبي دقيق‪ ،‬ويسبببببببتخدم‬ ‫البتبعببببدس البجببببذبي الببببدقيق للكشبببببببف عن الكواكببببب في‬ ‫المجموعات الشمسية‪ .‬كما في الشكل (‪)13-1‬‬

‫الشكل (‪1‬ـ‪ )13‬يبين ان كمية الضوء القادم من المصدر‬ ‫تتغير شدته مع مرور الزمن ويبين تأثير االنحناء الضوئي‬ ‫الدقيق الناتج عن مرور كوكب ‪(Beaulieu et al‬‬ ‫)‪2006‬‬ ‫تصنيف العدسات الجذبية بحسب عدد وأشكال الصور‪:‬‬ ‫‪14‬‬

‫‪ -1‬االشكال الحلقية للصور (وتظهر عندما يكون الراصد‬ ‫والعدسة الجذبية والمصدر تقع على المحور البصري)‬ ‫وفيما يلي الشكل (‪ )11-1‬نظهر فيه الصور الحلقية‪:‬‬

‫الشكل (‪ (12-1‬يظهر فيه ‪the quasar‬‬ ‫‪ 0957+561‬بصورتيه ‪A and B‬‬

‫الشكل (‪ )11-1‬يبين تكون صور على شكل حلقة آينشتاين‬ ‫‪ -2‬الصببور الثنائية (عندما يكون شببكل العدسببة كرويا) كما‬ ‫في الشكل (‪.)12-1‬‬ ‫‪ -3‬الصببور الرباعية (عندما يكون شببكل العدسببة بيضببويا)‬ ‫كما في الشكل (‪)13-1‬‬

‫أهمية ظاهرة التعدس الجذبي‪:‬‬ ‫تسبببببببتعمل الظاهرة لتحديد كتلة العناقيد المجرية وكذلك في‬ ‫تكبير االجسبببام البعيدة (بالقياسببببات الفلكية) فهي تتصببببرف‬ ‫كتلسبببكوب طبيعي‪ ،‬ولها اهمية كبيرة في دراسبببات التوزيع‬ ‫الببكببتببلببي لببلببمببواد الببمببركببزة الببمضبببببببغببوطببببة ( ‪Massive‬‬ ‫‪،)MACHO،Astronomical halo Objectes‬‬ ‫وحسببببباب قيمة ثابت هابل باسبببببتخدام التعدس الجذبي فمثال‬ ‫بـ‬ ‫حببببببببببببببببدده‬ ‫‪)2006،saha‬‬ ‫‪etal‬‬ ‫(‬ ‫= ‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫الشككككل (‪ )13-1‬يمثل نظام التعدس الجذبي ‪2237+0305‬‬ ‫متضبببببببمنبا عبدسبببببببة جبذبيبة هي مجرة لولبية ذات زحزحة‬ ‫حمراء جببذبي بة ‪ ZL=0.039‬واربعببة صبببببببور لمصببببببببدر‬ ‫(كوازر) ذو زحزحة حمراء جذبية ‪ ، ZS=1.69‬الصببور‬ ‫ماخوذة بواسببببببطة تلسببببببكوب هابل الفضببببببائي وهذا النظام‬ ‫التعدسي مكتشف من قبل (‪.) Huchra etal 1985‬‬ ‫أن استخدام نموذج معين للعدسة الجذبية وقياس زمن‬ ‫التأخير بين صور العدسة يجعل قيمة ثابت هابل المحسوبة‬ ‫ستختلف عندما يكون نموذج آخر للعدسة‪ ،‬ولكن في عموم‬ ‫حسابات الدراسات لحد االن كان معدل قيمة ثابت هابل‬ ‫‪ ،‬وبدت‬ ‫تتراوح بين]‬ ‫اهمية الظاهرة في الكشف عن المادة المعتمة في حالة‬ ‫التعدس الجذبي الدقيق من مالحظة التباين في الشدة‬ ‫الضوئية بمرور الزمن الحاصل جراء عدسة جذبية (هي‬ ‫المادة المعتمة) والمصدر نجم في مجرة درب التبانة‬ ‫‪.)2008)،mcclelland‬‬

‫‪11‬‬

‫بحث علمي بعنوان‬

‫دراسة أطياف األفالم الرقيقة السيليكونية الالبلورية المهدرجة مختلفة المكونات‬ ‫‪Spectral investigations of amorphous hydrogenated silicon films of various compositions‬‬ ‫المؤلفون‪:‬‬ ‫ي‪ .‬إ‪ .‬تيروكوف – ا‪ .‬س‪ .‬ابراموف – ف‪ .‬ب‪ .‬افاناسيف – م‪ .‬م‪ .‬بدرالدين ميرغني – ي‪ .‬ف‪ .‬مالتشوكوفا‬ ‫ا‪ .‬ف‪ .‬سميونوف‪ .‬جامعة سانت بطرسبيرغ اإللكتروتقنية الحكومية ‪ -‬روسيا ‪ -‬مدينة سانت‬ ‫–‬ ‫بطرسبيرغ‪.‬‬ ‫قام بالترجمة من الروسية إلى العربية‪:‬‬ ‫منتصر محمد بدرالدين ميرغني – طالب دكتوراه الفيزياء ‪( -‬التخصص‪ :‬فيزياء أشباه الموصالت) ‪-‬‬ ‫جامعة سانت بطرسبيرغ اإللكتروتقنية الحكومية ‪ -‬روسيا ‪ -‬مدينة سانت بطرسبيرغ – ‪ 36‬فبراير‬ ‫‪2313‬م‪.‬‬ ‫ملخص البحث‬ ‫تناول البحث طريقة التحليل الطيفي الضوئي في دراسة األفالم (األغشية) الرقيقة السيليكونية الالبلورية المهدرجة مختلفة‬ ‫السماكة الطبقية (‪ 233 ،133 ،53 ،23‬نانوميتر) ومختلفة المكونات (‪ i-Si1-xCx:H ،i-Si:H‬و ‪ )p-Si1-xCx:H‬المترسبة‬ ‫على طبقات زجاجية‪.‬‬ ‫تبين من النتائج التحليلية والتجريبية أن تكوين الروابط الهيدروجينية في الطبقات (‪ a-Si:H‬و‪ )p- a-SixC1-x:H‬عمليا ً ال‬ ‫تعتمد على سمك الطبقة‪ ،‬في حين أن خصائص الطبقة العازلة (‪ )i-a-Si:C:H‬تعتمد على السُمك الطبقي (‪،133 ،53 ،23‬‬ ‫‪ 233‬نانوميتر)‪.‬‬ ‫تم تحديد قيم عرض فجوة الطاقة (‪ ) eV،Eg‬لألفالم الرقيقة السيليكونية الالبلورية المهدرجة مختلفة السماكة الطبقية ومختلفة‬ ‫المكونات بطريقة التحليل الطيفي الضوئي‪.‬‬ ‫الكلمات المفتاحية‪ :‬األفالم (األغشية) الرقيقة السيليكونية الالبلورية المهدرجة مختلفة المكونات‪ ،‬محوالت الطاقة‬ ‫الكهروضوئية‪ ،‬الخصائص الطيفية‪.‬‬ ‫المقدمة‬ ‫األفالم السيليكونية الالبلورية المهدرجة تستخدم على نطاق‬ ‫واسع كمادة أساسية لصناعة وحدات الخاليا الشمسية‬ ‫الرقيقة‪.‬‬ ‫التغيير في مكونات األفالم الرقيقة في المقام األول يكون‬ ‫على حساب إدخال عنصر الكربون في مادة الفلم‪ ،‬الذي ال‬ ‫يؤدي فقط إلى تغيُر عرض فجوة الطاقة‪ ،‬وإنما يؤدي أيضا ً‬ ‫إلى تغيُر في قيمة حاجز الجهد ودرجة مستوى العيوب في‬ ‫الرقائق السيليكونية ]‪.[1-3‬‬ ‫الشكل (‪ )1‬يوضح الهيكل التخطيطي للخلية الشمسية ذات‬ ‫السلسلة األُحادية (مخرج ذو سلسلة واحدة من الــ ‪)p-i-n‬‬ ‫مع اإلشارة إلى القيم النموذجية لسُمك الطبقات المختلفة‪.‬‬ ‫شكل (‪ :)1‬الهيكل التخطيطي للخلية الشمسية ذات السلسلة‬ ‫األُحادية‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪15‬‬

‫الطبقة العازلة (‪ )a-Si:C:H‬الموجودة بين الطبقة األمامية‬ ‫(‪ )p‬وطبقة التوصيل الالبلورية (‪ ،)i‬تعتبر أهم عنصر في‬ ‫تركيب المحوالت الكهروضوئية‪ ،‬المنتجة بالتقنية‬ ‫الالبلورية والتقنية الميكروبلورية ]‪ .[3‬وجود هذه الطبقة بين‬ ‫الطبقتين (‪ )i‬و (‪ )p‬يتيح تشكيل وصلة متغايرة (‪)p-i-n‬‬ ‫تؤدي إلى تقليل عملية إعادة االتحاد على الواجهة األمامية‬ ‫بسب االنتشار العكسي لحامالت الشحنة‪ .‬وباإلضافة إلى‬ ‫ذلك فإن الطبقة العازلة تعمل كحاجز وتمنع انتشار عنصر‬ ‫البورون في الطبقة (‪ )i‬الذي يسبب زيادة العيوب فيها‪.‬‬ ‫المادة المستخدمة إلنتاج الطبقة العازلة عادة هي كربيد‬ ‫السيليكون الالبلوري الغير متكافئ (‪ .)a-SixC1-x:H‬وجود‬ ‫الكربون في هذه الطبقة يسمح بزيادة أو اتساع عرض فجوة‬ ‫الطاقة (من ‪ 1.7‬إلى ‪ 2.35‬إلكترون فولت) وذلك عند‬ ‫مقارنته مع السيليكون الالبلوري العادي ‪ i-Si:H‬الذي ال‬ ‫يحتوي على عنصر الكربون‪ ،‬حيث يبلغ عرض فجوة‬ ‫طاقته ‪ 1.7‬إلكترون فولت‪.‬‬ ‫معلوم أن خصائص األفالم الرقيقة على أساس السيليكون‬ ‫الالبلوري (‪ )a-Si:H‬تعتمد على سُمك الطبقة‪ ،‬وبما أن‬ ‫السُمك النموذجي لهذه الطبقات المكونة للخاليا الشمسية أقل‬ ‫بكثير من واحد ميكرون (في حدود ‪ 13‬إلى ‪ 23‬نانوميتر)‪،‬‬ ‫كان البد من التحكم في خصائص هذه الطبقات بطريقة‬ ‫بصرية ضوئية‪.‬‬ ‫هدف البحث‬ ‫دراسة أفالم السيليكون الالبلورية المهدرجة مختلفة‬ ‫السماكة (‪ 233 ،133 ،53 ،23‬نانوميتر) ومختلفة‬ ‫المكونات (‪)p-Si1-xCx:H ،i-Si1-xCx:H ،i-Si:H‬‬ ‫ترسبة على طبقات زجاجية‪ ،‬دراسةً ضوئية بطريقة‬ ‫ال ُم ِ‬ ‫التحليل الطيفي الضوئي‪.‬‬ ‫تكنولوجيا اإلنتاج‬ ‫تم تحضير وتصنيع عينات خاصة ُمشوبة وأخرى عازلة‬ ‫من السيليكون الالبلوري المهدرج وذلك بترسيب السيليكون‬ ‫السيالن ‪ SiH4‬بطريقة البالزما‬ ‫الموجود في مركب غاز ِ‬ ‫الكيميائية (‪ )plasma-chemical method‬وباستخدام‬ ‫تكنولوجيا شركة ‪ Oerlikon‬جهاز رقم ‪.KA1-1-1200‬‬ ‫الجهاز يسمح بترسيب األفالم (األغشية) الالبلورية وكذلك‬ ‫األفالم الميكروبلورية على ركائز أو قواعد زجاجية في‬ ‫مساحة واسعة تبلغ (‪.)1.43m2‬‬ ‫درجة حرارة الترسيب لكل العينات المدروسة كانت ‪233‬‬ ‫درجة مئوية‪ ،‬وتم تشويبها من خالل التغيير والتحكم في‬ ‫مكونات المزيج الغازي‪.‬‬ ‫في هذه الدراسة تم تطوير أساليب دقيقة من التحليل الطيفي‬ ‫الضوئي لألفالم السيليكون غير المتبلور المودعة على‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫ركائز زجاجية والمستخدمة في تصنيع الخاليا الشمسية‬ ‫ذات األغشية الرقيقة‪.‬‬ ‫التحليل الطيفي باألشعة تحت الحمراء ( ‪IR -‬‬ ‫‪)spectroscopy‬‬ ‫طريقة التحليل الطيفي باألشعة تحت الحمراء تستخدم في‬ ‫دراسة أطياف امتصاص األشعة تحت الحمراء من قبل‬ ‫أفالم السيليكون غير المتبلور المحمولة على ركائز زجاجية‬ ‫خاصة عالية النقاء والشفافية‪ .‬هذه الطريقة تسمح باستخدام‬ ‫ودراسة عينات صغيرة من المادة المعدة للتصنيع وتعطي‬ ‫معلومات إضافية حول قيم ومعامالت أفالم السيليكون غير‬ ‫المتبولر والتغيرات التي قد تحدث للعينة‪ ،‬وتحليل البيانات‬ ‫المرتبطة بهذه التغيرات والمتعلقة بثبات واستقرار كفاءة‬ ‫المحوالت الكهروضوئية (‪.)PV‬‬ ‫قياس أطياف امتصاص األشعة تحت الحمراء يتيح التحكم‬ ‫في مقدار ونوع روابط ذرات السيليكون والهيدروجين‬ ‫والتي تعتبر ضرورية لتحديد معامل جودة أفالم السيليكون‬ ‫الالبلوري‪ ،‬المرتبط بظاهرة التدهور أو االنحدار الضوئي‬ ‫في الخاليا الشمسية السيليكونية الالبلورية (‪Amorphous‬‬ ‫‪.)silicon solar cells‬‬ ‫لدراسة طيف نفاذية األشعة تحت الحمراء عبر هذه العينات‬ ‫البد من استخدام ركائز زجاجية عالية الشفافية والنفاذية‬ ‫الضوئية خصوصا ً في منطقة طيف األشعة تحت الحمراء‪.‬‬ ‫تنتج هذه الركائز الزجاجية عادةً من مادة السيليكون‬ ‫البلوري ويتم الحصول عليها بطريقة الذوبان الحرارية (في‬ ‫بعض المصادر تسمى‪ :‬طريقة تنظيف المواد الصلبة)‪.‬‬ ‫وعلى الرغم من ذلك مثل هذه الركائز لديها بعض العيوب‬ ‫وهي‪:‬‬ ‫بنية أفالم السيليكون غير المتبولر تعتمد بدرجة‬ ‫‪.1‬‬ ‫كبيرة على نوع الركيزة المستخدمة‪ ،‬وبالتالي األفالم‬ ‫ترسبة على الركائز الزجاجية المنتجة من مادة‬ ‫ال ُم ِ‬ ‫السيليكون البلوري بنيتها مختلفة عن تلك األفالم ال ُمتر ِسبة‬ ‫على الركائز الزجاجية العادية‪.‬‬ ‫ارتفاع تكلفة هذه الركائر والذي يعني أن المساحة‬ ‫‪.2‬‬ ‫الصغيرة لهذه الركائز تجعل من الصعب التحكم في توحيد‬ ‫خصائص األغشية الرقيقة عبر مساحة الركائز المستخدمة‬ ‫في صناعة وحدات الخاليا الشمسية‪.‬‬ ‫من الصعب استخدام الركائز الزجاجية المنتجة‪ ،‬لدراسة‬ ‫أطياف األشعة تحت الحمراء بسبب معامل االمتصاص‬ ‫الكبير في منطقة األشعة تحت الحمراء القريبة من منطقة‬ ‫الضوء المرئي‪ .‬ولذلك‪ ،‬ينبغي أن يتم القياس في وضع‬ ‫االنعكاس (‪ )R‬الذي تكون فيه شدة األشعة الضوئية ضعيفة‬ ‫في الحد الفاصل بين الهواء وطبقة السيليكون الالبلوري‪.‬‬ ‫لزيادة شدة األشعة الضوئية من الضروري التحكم بصريا ً‬ ‫‪13‬‬

‫في معامل االنكسار بطريقة تؤدي إلى تقليل االنعكاس في‬ ‫واجهة الهواء ‪ -‬سليكون‪ .‬عندئ ٍذ سيمر الضوء عبر طبقة‬ ‫السيليكون وسيمتص في داخلها‪ ،‬واستناداً الى قيم معامل‬ ‫انكسار السيليكون الالبلوري (‪ )3.5‬والزجاج (‪)1.5‬‬ ‫يالحظ حدوث سلسلة من االنعكاس الكلي الداخلي في‬ ‫واجهة السيليكون – هواء (في داخل طبقة السيليكون)‪.‬‬ ‫لتطبيق مثل هذا النظام البصري البد من وضع مادة ذات‬ ‫معامل انكسار عالي نسبيا ً على سطح الطبقة السيليكونية‬ ‫المراد دراستها‪ .‬على سبيل المثال يمكن استخدام مادة‬ ‫سيلينيد الزنك (‪ ،)ZnSe‬معامل انكسارها ‪ 2.4‬كما موضح‬ ‫في الشكل (‪ .)2‬في هذه الحالة يمكن إجراء معالجة لمعامل‬ ‫االنكسار بحيث تكون زاوية السقوط على سطح كريستال‬ ‫سيلينيد الزنك (‪ ،45º )ZnSe‬ونتيجة لذلك زاوية االنكسار‬ ‫عند الحد الفاصل بين طبقة ‪ ZnSe‬والسيليكون تساوي ‪26º‬‬ ‫(أنظر الشكل ‪ .)2 -‬قيمة هذه الزاوية المتحصلة أكبر من‬ ‫قيمة الزاوية الحرجة ‪ 25º‬المطلوبة لتحقيق شرط االنعكاس‬ ‫الكلي الداخلي‪ .‬من المعلوم أن قيمة معامل االنكسار تنخفض‬ ‫عند السيليكون الالبلوري المشوب بذرات الكربون‪ ،‬بينما‬ ‫ال يحدث تغيير يذكر عند التشويب بذرات البورون‪.‬‬ ‫انخفاض قيمة معامل االنكسار يؤدي إلى زيادة قيمة زاوية‬ ‫انكسار الشعاع‪ ،‬التي بدورها تؤدي إلى زيادة قيمة الزاوية‬ ‫الحرجة‪ .‬ولكن كما أوضحت القياسات عندما يكون معامل‬ ‫انكسار السليكون أقل من ‪ 3.5‬كما موضح في الشكل ‪،2‬‬ ‫فإن شرط االنعكاس الكلي الداخلي يتحقق عند الحد الفاصل‬ ‫بين السيليكون والزجاج‪ .‬هذا يعني أن مثل هذا األسلوب‬ ‫يسمح بدراسة الطبقات السيليكونية سوى أن كانت مشوبة‬ ‫بالكربون أو بعنصر البورون‪ ،‬حيث يقع معامل انكسارهما‬ ‫بين ( ‪ 2.5‬إلى ‪.)3.5‬‬

‫يسمح بقياس األطياف على ركائز مختلفة بما فيها الركائز‬ ‫الزجاجية‪.‬‬ ‫أجريت قياسات أطياف األشعة تحت الحمراء على جهاز‬ ‫(‪ )Nicolet 8700‬وباستخدام البرنامج الحاسوبي‬ ‫(‪ )OMNIC‬المرفق معه للتحكم في تسجيل الطيف‬ ‫ومعالجته‪ .‬وأجريت قياسات االنعكاس بمساعدة أنظمة‬ ‫(‪ )VeeMaxII‬مع إجراء تعديل في االنظمة وذلك‬ ‫باستخدام مادة كريستال سيلينيد الزنك (‪.)ZnSe‬‬ ‫تم دراسة أفالم (‪ )p-SixC1-x:H( ،)i-a-Si:H‬و الطبقة‬ ‫طبقي متعدد‪،‬‬ ‫ُمك‬ ‫العازلة (‪ )i-SixC1-x:H‬ذات س ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫والمتحصل عليهم بطريقة تبخير (ترسيب) البالزما‬ ‫الكيميائية من الحالة الغازية عند درجة حرارة ‪200°‬‬ ‫مئوية‪ .‬في هذه الورقة تم تحليل لنطاق (شريط) طيف‬ ‫االمتصاص المتعلق بروابط السيليكون‪-‬هيدروجين (‪Si-‬‬ ‫‪ )H‬الواقعة بالقرب من ‪( 2000 см-1‬شكل ‪.)3-‬‬

‫شكل (‪ :)3‬أطياف األشعة تحت الحمراء ألغشية‬ ‫السيليكون الالبلوري‬ ‫(طبقة ‪ i-a-Si:H‬الخاصة‪ ،‬طبقة ‪ i-SixC1-x:H‬العازلة‬ ‫وطبقة ‪ p-SixC1-x:H‬المشوبة بالبورون)‬ ‫نتائج قياس أطياف األشعة تحت الحمراء أظهرت أن كل‬ ‫من طيف الطبقة الخاصة ‪ i-a-Si:H‬و الطبقة المشوبة ‪p-‬‬ ‫‪ SixC1-x:H‬ال يعتمد على سُمك الطبقة‪ .‬بينما لوحظ وجود‬ ‫قمتين امتصاص واقعتين بالقرب من (‪ 2333‬و ‪2100 см-‬‬ ‫‪.)1‬‬ ‫شكل (‪ :)2‬مخطط توضيحي لطريقة معالجة االنعكاس‬ ‫الكلي الداخلي‬ ‫في هذه الورقة تم تطبيق طريقة االنعكاس الكلي الداخلي‬ ‫لدراسة أطياف امتصاص األشعة تحت الحمراء في األفالم‬ ‫السيليكونية الالبلورية (شكل ‪ .)3 -‬على الرغم من أن هذه‬ ‫الطريقة ال توفر قيم امتصاص مطلقة‪ ،‬إال أن استخدامها‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫لمقارنة النتائج المتحصل عليها بطريقة قياس أطياف‬ ‫امتصاص ونفاذية األشعة تحت الحمراء وطريقة معالجة‬ ‫االنعكاس الكلي الداخلي‪ ،‬تم قياس العينات ال ُمرسبة بعملية‬ ‫تبخير الغاز على ركائز متساوية مصنوعة من الزجاج‬ ‫والسيليكون البلوري‪ .‬حيث كان موقع القمة مطابقا ً لنمط‬ ‫وشكل تمدد روابط السيليكون‪-‬هيدروجين ‪ Si-H‬في أغشية‬ ‫السيليكون الالبلوري ال ُمرسبة على ركائز الزجاج‬ ‫‪12‬‬

‫والسيليكون البلوري‪ ،‬غير معتمدةً على نوع الركيزة‬ ‫وطريقة القياس‪ .‬في هذه الحالة نسبة توتر اإلشارة في‬ ‫الركائز المذكورة أعاله‪ ،‬قد تترافق مع المسار البصري‬ ‫الكبير لألشعة تحت الحمراء والناجمة عن سقوط اإلشعاع‬ ‫المار في الطبقة المزدوجة‪.‬‬ ‫الشكل ‪ 4‬يبين أطياف االمتصاص ألفالم (‪)i-SixC1-x:H‬‬ ‫المستخدمة في الطبقات العازلة‪ .‬كما مبين في الشكل عند‬ ‫زيادة السُمك من ‪ 23‬إلى ‪ 233‬نانومتر‪ ،‬يالحظ حدوث‬ ‫إزاحة في قمم االمتصاص من ‪ 2090 см-1‬إلى ‪2000‬‬ ‫‪ ،см-1‬ويترافق مع هذه اإلزاحة انخفاض في قيمة معامل‬ ‫البنية المجهرية (‪ )R‬من ‪ 3.60‬إلى ‪ .3.50‬مثل هذه‬ ‫القياسات في شريط االمتصاص المرتبطة بنمط تمدد روابط‬ ‫السيليكون‪-‬هيدروجين (‪ )Si-H‬تشير إلى أنه مع زيادة‬ ‫السُمك في الطبقة المحتوية على تكوينات روابط السيليكون‪-‬‬ ‫هيدروجين‪ ،‬يحدث تغير في شكل الرابطة وتتحول من‬ ‫روابط غير مهدرجة إلى روابط أحادية الهدرجة ( ‪from‬‬ ‫‪ .)dihydrate to monohydrate‬هذه التغيرات تعتبر‬ ‫سمة انتقالية من البنية النانوبلورية التي تتوضع فيها ذرات‬ ‫الهيدروجين على حدود الحُبيبات المساهمة في تشكيل‬ ‫المجموعات الغير مهدرجة إلى البنية الالبلورية التي في‬ ‫غالبها روابط معزولة من ‪ .Si-H‬وهذا ما تؤكده البيانات‬ ‫التي تم الحصول عليها من دراسة طيف رامان ( ‪Raman‬‬ ‫‪.)spectrum‬‬

‫السيلكون الالبلوري ذات السُمك الرفيع جداً (تبدأ من ‪23‬‬ ‫نانومتر) والمحمولة على الركائز الزجاجية‪.‬‬ ‫تحديد عرض فجوة الطاقة للعينات بطريقة االمتصاص‬ ‫والنفاذية‬ ‫العينات المدروسة هي عبارة عن طبقات رفيعة جداً من‬ ‫السيليكون الالبلوري المهدرج مختلفة المكونات ذات سُمك‬ ‫طبقي (‪ 233 ،133 ،53 ،23‬نانومتر) محمولة على قواعد‬ ‫زجاجية‪ .‬تم قياس أطياف االنعكاس )‪ Rλ λ‬والنفاذية )‪Tλ λ‬‬ ‫للعينات المدروسة‪ .‬تم استخدام مطياف ثنائي اإلشعاع‬ ‫(‪ )Cary 5000 Agilent Tech‬مع دمج جهاز نظام‬ ‫االنعكاس النصف كروي الذي يسمح باستبعاد االخطاء‬ ‫المرتبطة بإمكانية تشتت الضوء في العينة عند قياس أطياف‬ ‫االنعكاس والنفاذية (شكل‪.)5 -‬‬

‫شكل (‪ :)1‬أطياف النفاذية واالنعكاس لطبقة ‪i-a-Si:H‬‬ ‫والتي سُمكها يساوي ‪ 23‬نانومتر المحمولة على ركائز‬ ‫زجاجية‬

‫شكل (‪ :)4‬أطياف امتصاص األشعة تحت الحمراء ألفالم‬ ‫(‪ )i-SixC1-x:H‬العازلة‬ ‫وبهذه الكيفية فإن نموذج االنعكاس الكلي الداخلي يسمح‬ ‫بقياس أطياف امتصاص األشعة تحت الحمراء ألفالم‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫أجريت القياسات في مدى طول موجي من ‪ 333‬إلى ‪2333‬‬ ‫نانومتر‪ ،‬بمعدل تقسيم يساوي واحد نانومتر‪ .‬كما استخدمت‬ ‫معايراً نموذجية لقياس طيف النفاذية تتمثل في استخدام‬ ‫قواعد (ركائز) زجاجية عالية النقاء والنظافة‪ ،‬لكي تسمح‬ ‫بإزالة أخطاء القياس في الزجاج لمنطقة الضوء فوق‬ ‫البنفسجي‪ ،‬وعند قياس أطياف االنعكاس تم الرجوع إلى‬ ‫عاكس المبرت المنتج من كبريتات الباريوم ‪Lambert‬‬ ‫‪.)reflector product of barium sulfate‬‬

‫‪14‬‬

‫الجدول (‪ )1‬يبين نتائج تحديد عرض فجوة الطاقة لكل العينات المدروسة‪.‬‬ ‫نوع العينة‬ ‫الطبقة الخاصة (‪)i-a-Si:H‬‬

‫الطبقة المشوبة بالبورون‬ ‫(‪)p-SixC1-x:H‬‬

‫الطبقة العازلة (‪)i-SixC1-x:H‬‬

‫سُمك العينة بالنانومتر‬ ‫‪23‬‬ ‫‪53‬‬ ‫‪133‬‬ ‫‪233‬‬ ‫‪23‬‬ ‫‪53‬‬ ‫‪133‬‬ ‫‪233‬‬ ‫‪23‬‬ ‫‪53‬‬ ‫‪133‬‬ ‫‪233‬‬

‫من البيانات الموضحة في الجدول (‪ )1‬نجد أن قيمة فجوة‬ ‫الطاقة في الطبقة الخاصة (‪ )i-a-Si:H‬تزيد قليالً من‬ ‫‪ 1.73‬إلى ‪ 1.76‬إلكترون‪-‬فولت وهذه الزيادة متوافقة مع‬ ‫زيادة سُمك الطبقة من ‪ 23‬إلى ‪ 233‬نانومتر‪ .‬زيادة‬ ‫عرض فجوة الطاقة في أفالم السيليكون الالبلوري هو‬ ‫نتيجة النخفاض قيمة تركيز الهيدروجين في األفالم ذات‬ ‫السُمك األقل على حساب انتشار غاز الهيدروجين في‬ ‫عملية التبخير (الترسيب الكيميائي)‪.‬‬ ‫الخاتمة‬ ‫النتائج الرئيسية للدراسة هي على النحو التالي‪:‬‬ ‫يمكن قياس أطياف امتصاص األشعة تحت‬ ‫–‬ ‫الحمراء بطريقة معالجة االنعكاس الكلي الداخلي ألفالم‬ ‫السيليكون الالبلوري من سُمك طبقي يبدأ من ‪ 23‬نانومتر‬ ‫محمولةً على ركائز زجاجية‪.‬‬ ‫تكوين الروابط الهيدروجينية في الطبقات‬ ‫–‬ ‫المدروسة ‪ i-SixC1-x:H ،i-a-Si:H‬و ‪ p-SixC1-x:H‬ال‬ ‫يعتمد على سُمك الطبقة‪.‬‬ ‫على أساس كمية معامل البنية المجهرية = ‪R‬‬ ‫–‬ ‫‪ 0.17‬يمكن توقع تدهور في طبقات السيليكون الالبلوري‬ ‫(‪ )a-Si:H‬عند تفاعلها مع الضوء‪.‬‬ ‫خصائص الفلم العازل (‪ )i-SixC1-x:H‬تعتمد على‬ ‫–‬ ‫سُمك الطبقة‪.‬‬ ‫انخفاض قيمة عرض فجوة الطاقة في طبقات‬ ‫–‬ ‫السيليكون الالبلوري المهدرج ذات الطبقات الموصلة من‬ ‫نوع (‪ )i-a-Si:H‬مالحظ في الطبقات ذات السُمك األقل‬ ‫نتيجةً النخفاض تركيز الهدروجين بسبب انتشاره في عملية‬ ‫التبخير (الترسيب الكيميائي)‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫عرض فجوة الطاقة (‪) eV،Eg‬‬ ‫‪1.70‬‬ ‫‪1.72‬‬ ‫‪1.74‬‬ ‫‪1.76‬‬ ‫‪2.00‬‬ ‫‪2.14‬‬ ‫‪2.12‬‬ ‫‪2.15‬‬ ‫‪2.05‬‬ ‫‪2.05‬‬ ‫‪2.06‬‬ ‫‪2.02‬‬

‫زيادة عرض فجوة الطاقة للطبقات مختلفة السُمك‬ ‫–‬ ‫سوى أن كانت عازلة (‪ )i-SixC1-x:H‬أو ُمشوبة بالبورون‬ ‫يتحقق بزيادة تركيز الكربون في طبقات السيليكون‬ ‫الالبلوري المهدرج‪.‬‬ ‫تم تنفيذ هذا العمل بموجب العقد الحكومي رقم‬ ‫‪ 16.526.12.6017‬وبدعم من برنامج التنمية‬ ‫االستراتيجية لجامعة سانت بطرسبيرغ اإللكتروتقنية‬ ‫الحكومية للسنوات من ‪ 2312‬إلى ‪2316‬م (مشروع‬ ‫رقم‪)2.1.3‬‬ ‫قائمة المصادر‬ ‫‪1.‬‬ ‫‪Афанасьев В. П.، Теруков Е. И،‬‬ ‫‪Шерченков А. А - Тонкопленочные‬‬ ‫‪солнечные элементы на основе кремния:‬‬ ‫‪СПб، 2011. – 168 с.‬‬ ‫‪2.‬‬ ‫‪Де‬‬ ‫‪Роза‬‬ ‫‪А.‬‬ ‫‪Возобновляемые‬‬ ‫‪источники энергии. Физико-технические‬‬ ‫‪основы: Учебн. Пособие / Пер. с англ.‬‬ ‫‪Долгопрудный: Изд. дом «Интеллект»; М.:‬‬ ‫‪Изд. дом МЭИ، 2010. 704 с.‬‬ ‫‪3.‬‬ ‫‪Thin-film silicon solar cells. Editor:‬‬ ‫‪Arvind Shah // EPFL Press، 2010. 430 p.‬‬

‫نُ ِش َر هذا البحث العلمي في مجلة جامعة ريازان الحكومية‬ ‫للهندسة الراديو – الرقم التسلسلي الدولي (‪1995-4565‬‬ ‫‪ )ISSN‬العدد ‪ 42‬صفحة ‪ ،55~52‬مكتوب باللغة الروسية‬ ‫في الجزء الثاني الصادر في ديسمبر ‪ – 2312‬مدينة‬ ‫ريازان – روسيا‪ .‬موقع النشر على الشبكة الدولية‪:‬‬ ‫‪/http://www.rsreu.ru/content/view/4156/1176‬‬

‫التصنيف العشري العالمي ‪( 621.303.51‬الخاليا الشمسية‬ ‫ المحوالت الكهروضوئية)‬‫‪53‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪51‬‬

‫لقاء مع االستاذ احمد غنام جميل مشرف منهاج الثانوية العامة ومنهاج‬ ‫الفيزياء العراقي في منتدى الفيزياء التعليمي‬ ‫أجري الحوار االستاذ عالء حسين علوان مشرف منتدى الفيزياء التعليمي‬ ‫بداية احييك استاذنا الكبير العزيز احمد غنام على قبولك الدعوة إلجراء هذا الحوار والذي سيكون مفيدا بإذن هللا تعالى‬ ‫استاذنا العزيز هل لك ان تقدم لنا بطاقتك الشخصية؟‬ ‫أحمد غنام جميل مواليد عام ‪ -1647‬متزوج – لدي ثالث‬ ‫أوالد وثالثة بنات كلهم متزوجون اال (عمار)‪.‬‬ ‫نعلم ان مادة الفيزياء غير مرغوبة لدى الكثير من الطالب‬ ‫فكيف تغلبت على هذا العائق؟‬ ‫هناك محترفون وهواة‪ ،‬االحتراف لغرض مادي‪ ،‬والهواية‬ ‫عشق وأنا أهوي الفيزياء واحاول ان اكون مبدعاً‪.‬‬ ‫نريد ان نتعرف على الجوانب المشرقة في حياة االستاذ‬ ‫احمد غنام العلمية فمتى التحقت بكلية العلوم؟ ولماذا‬ ‫باألخص كلية العلوم؟‬

‫صف لنا مدرستك األولى في‬ ‫ثماني كلمات‪.‬‬ ‫غربة‪ ،‬خوف‪ ،‬ترقب‪ ،‬لعب‪،‬‬ ‫اصدقاء‪ ،‬تعلم‪ ،‬ابداع وتنافس‪.‬‬ ‫جدران المدرسة او الكلية‬ ‫ماذا كانت تولد بداخلك من‬ ‫مشاعر؟‬ ‫جدران االبتدائية سجن وجدران الثانوية قيد اما جدران‬ ‫الجامعة فحرية‪.‬‬ ‫أغلى درس علمته لك األيام؟‬ ‫أن أكون مع الحق حتى لو أضرني‪.‬‬ ‫عندما يكره ابنك المدرسة ماذا تعمل؟‬ ‫قدره هكذا فالمدرسة ليست كل شيء في الحياة‪ ،‬فلو اننا كلنا‬ ‫متعلمون او اطباء او مهندسين‪ .‬الخ فهل تستقيم الحياة؟‬ ‫في المدرسة هل كنت تحفظ أم تفهم أم تحلل؟‬ ‫ميلي الى الفهم أكثر بالرغم من ان حفظي جيد‪.‬‬ ‫استاذ تتمنى أن تراه اآلن ولو للحظة؟‬ ‫االستاذ محمود رحمه هللا ‪ .....‬كان يعمق فينا حب الوطن‪.‬‬

‫التحقت ‪ 1673‬فقدمت لكلية الهندسة اال ان معدلي أهلني‬ ‫لكلية العلوم‪.‬‬ ‫أي فروع الفيزياء أحب إليك؟ ولماذا؟‬ ‫كلها بدون استثناء‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫لو عدت إلى سنة أولى ابتدائي فما أنت فاعل؟‬ ‫سأكون حريصا على حفظ القرآن وأتعلم بشكل أفضل‪.‬‬ ‫أي سنواتك الدراسية كنت راضيا ً عنها؟‬ ‫‪52‬‬

‫الجامعة ‪ .....‬بالرغم من اننا كنا شلة تميل الى اللهو والمرح‬ ‫وال نقرأ اال ليلة االمتحان اال اننا لم نفشل في اي امتحان‬ ‫‪ ....‬اال ان معدالتنا ليست عالية‪.‬‬ ‫ما االعتراف الدراسي الذي تبوح به ألول مرة؟‬ ‫رسبت في الصف االول متوسط ألني أكملت في مادة‬ ‫الجغرافية وكنت معاندا لجدتي التي كانت تلح علي في‬ ‫قراءة الكتاب في الذهاب واالياب وكانت النتيجة الرسوب‪.‬‬

‫‪ -1‬تعيين عدد كافي من موظفي خدمات‪.‬‬ ‫‪ -2‬تعيين مهني حرفي يصلح ما أفسد في المدرسة‪.‬‬ ‫‪ -3‬تعيين عدد كافي من الفالحين لالهتمام بحديقة‬ ‫المدرسة‪.‬‬ ‫تعيين مساعد مختبر خاص لكل مادة لديه خبرة‬ ‫‪-4‬‬ ‫في التعرف على االجهزة واجراء التجارب‪.‬‬ ‫العمل على عدم احالة المدرسين ذوي الكفاءة‬ ‫‪-5‬‬ ‫على التقاعد وانما يتم تعيينهم بصفة خبير يقوم بتدريب‬ ‫مدري المادة لثالث او اربع مدارس مجاورة‪.‬‬ ‫سأسمح بإدخال الحاسبة واجعل االمتحان‬ ‫‪-6‬‬ ‫الوزاري كل أربعة ايام‪.‬‬ ‫كيف تنظر لنتائج التقويم والتطوير المستمر المطبق‬ ‫للمراحل والمواد الدراسية؟‬ ‫فاشلة لعدم توفير مستلزمات نجاحها‪.‬‬

‫وأنت صغير ماذا كنت تتوقع من المدرسة؟‬ ‫انها ستحسسني بأني صرت كبيراً‬

‫نعم‪.‬‬

‫بماذا كنت تتميز عن طالب الفصل؟‬

‫لو لم تكن معلما فماذا تحب أن تكون؟‬

‫طالب عادي ال امتاز بشيء عن أي طالب اخر‪.‬‬

‫أحب التعليم‬

‫موقف دراسي مر عليك ستحدث عنه أبنائك دائماً؟‬

‫معلم له الفضل بعد هللا في تعليمك‬

‫زيارة المشرف لي في سامراء ألول مرة في حياتي هيأني‬ ‫نفسيا ً قبل دخولنا الدرس فقدمت أحد أحسن الدروس في‬ ‫حياتي‪.‬‬

‫كلهم‬

‫متى قلت للمعلم هناك خطأ في الحل يا أستاذ؟‬ ‫ال أجرؤ على فعل ذلك حتى لو كنت انا على صواب‬

‫هل ترى التحضير ضروري للمعلم حتى بعد عشر سنوات؟‬

‫هل تتمنى أن يكون أبنك معلما؟‬ ‫ال اعتقد ان أيا من اوالدي الذكور يصلح للتعليم وبناتي في‬ ‫مهنة التعليم‪.‬‬

‫مميزات االستاذ الناجح؟‬ ‫‪ ‬يهتم بمظهره الخارجي‬ ‫‪ ‬ملما ً بالمادة‬ ‫‪ ‬ذو شخصية قوية‬ ‫‪ ‬عالقة جيدة مع الطالب مبنية على الحب والتفاهم‬ ‫‪ ‬يضع كل عمل يقوم به في الميزان ويرى من خالله‬ ‫مرضاة هللا‬ ‫‪ ‬وصفات اخرى كثيرة‬ ‫كيف تعامل طالبا َ أساء األدب معك؟‬ ‫سأسامحه بعد يومين‪.‬‬

‫ما هي االستراتيجيات التي تستخدمها لجعل المناهج‬ ‫الدراسية ذات الصلة وذات مغزى للطالب؟‬ ‫االخالص في العمل والتدريس بوجه طلق وممازحة خفيفة‬ ‫مع الطالب‪.‬‬

‫لو كنت وزيرا للتربية فما هي برامجك؟‬ ‫سأعمل على‪:‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫ماهي رؤيتك المستقبلية لعلم الفيزياء؟‬ ‫‪53‬‬

‫علم في تطور غير طبيعي وعلى سبيل المثال َمن كان يظن‬ ‫ان التلفون سيصبح في متناول الجميع و في كل بقاع‬ ‫االرض وشبكة االنترنيت جعلت العالم قرية‪.‬‬

‫أينشتاين‪ :‬عقلية فذة‪.‬‬ ‫دكتور حازم سكيك‪ :‬فضله علينا نحن الفيزيائيون وعلى كل‬

‫ما رأيكم في البحث العلمي في العالم العربي؟ وما الذي‬ ‫يميز الغرب عن العرب في هذه النقطة؟‬ ‫الذي يميز الغرب عنا انهم يضعون الرجل المناسب في‬ ‫المكان المناسب ونحن نعمل على محاربة من كان في‬ ‫المكان المناسب‪.‬‬ ‫كيف تعرفت على منتدى الفيزياء التعليمي؟ وما اضاف لك‬ ‫وما اضفت اليه؟ سيما ان قله من االعضاء يعلمون بانك‬ ‫صاحب مقترح استحداث فيزياء المنهاج العراقي ضمن‬ ‫منتديات الفيزياء العربية والذي تفضل االستاذ الدكتور‬ ‫حازم سكيك مشكوراً قبول مقترح باستحداث منتدى‬ ‫منهاج الفيزياء العراقي‪.‬‬ ‫المنهج الجديد لكل المراحل جعلني ابحث عن المناهج‬ ‫العربية فكان ذلك من خالل المنتدى‪ ،‬اضفت له القليل‬ ‫واضاف لي كل شيء‪.‬‬ ‫ماذا تعني لك الكلمات االتية ‪(:‬العلم– الفيزياء –مجلة‬ ‫الفيزياء العصرية – أينشتاين – دكتور حازم سكيك)‬ ‫العلم‪ :‬سيكون آخر يوم في حياتي هو ان استمر في تعلم‬ ‫العلم‪.‬‬ ‫الفيزياء‪ :‬العشق الذي اجبرت عليه‪.‬‬

‫العرب كبير ‪ .....‬فجزاه هللا عنا خير الجزاء‬ ‫كلمة اخيرة‪:‬‬ ‫لم اتوقع بان المقابلة ستكون بهذه الصعوبة‪.‬‬ ‫وفي نهاية اللقاء نود ان اتقدم لك باسمي واسم ادارة‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية بجزيل الشكر واالمتنان إلتاحة‬ ‫الفرصة للتعرف بك عن قرب انا واالخوة الكرام‪ ،‬كذلك‬ ‫نود شكرك على ما تقدمه ألبنائنا واخواننا الطلبة‬ ‫واالساتذة معا ً من وقتك الثمين وعملك الغزير ورفد‬ ‫المنتدى بكل ما هو جديد ومهم فبارك هللا فيك وجزاك هللا‬ ‫خير‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية‪ :‬اتمنى لها التقدم بهذه التشكيلة من‬ ‫المشرفين‪.‬‬

‫الفيزياء المسلية‪ :‬عندما يلعب العلماء‬ ‫أ‪ .‬عالء حسين علوان‪ :‬اتفق علماء الفيزياء المشهورين‬ ‫يوما ما ان يلعبوا لعبة الغميضة ‪...‬وكان منهم فارادى‬ ‫وبسكال ونيوتن وغيرهما وقام فارادى هو بالعد بعد ان‬ ‫أغمض عيناه فجرى العلماء كلهم بحثا عن مكان‬ ‫لالختباء باستثناء نيوتن وقف نيوتن في مكانه ورسم من‬ ‫حوله مربع طول ضلعه واحد متر وظل ينتظر فارادى‬ ‫لينتهي من العد وبالفعل انتهى فارادى من العد والتفت‬ ‫ليجد نيوتن واقفا في هذا المربع فصاح فارادى‪ :‬وجدتك‬ ‫يا نيوتن‬ ‫فرد نيوتن‪ :‬انا لست نيوتن‬ ‫فقال فارادى‪ :‬كيف ذلك‬ ‫فقال نيوتن‪ :‬انا نيوتن على متر مربع إذن انا بسكال‬ ‫وطبعا هذا تطبيقا لوحدة قياس الضغط البسكال بسكال‬ ‫‪2‬‬ ‫= ‪ 1‬نيوتن‪/‬م‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪54‬‬

‫مات" نيل ارمسترونج" أول انسان وطأت قدمه سطح القمر عن عمر يناهز‪82‬عاما‬ ‫اعداد نرمين زغلول ابراهيم‬ ‫توفى رائد الفضاء المنعزل ارمسترونج منذ‬ ‫حوالي شهرين‪ .‬كانت خطوة واحدة صغيرة‬ ‫قام بها نيل ارمسترونج جعلته ال يمحى من‬ ‫عقول االجيال ويعيش الى ابعد من اخر يوم‬ ‫له على االرض وهو ‪ 25‬اغسطس‪.2312‬‬ ‫مات رائد الفضاء عن عمر يناهز ‪ 02‬عاما‬ ‫وكان اول رجل تطأ قدمه سطح القمر ولم‬ ‫يكن هذا الميراث مفضال لديه عن دوره‬ ‫كأستاذ ورائد فضاء ولكنه سيظل سبب‬ ‫شهرته بعد موته كما كان طوال ‪ 43‬عاما‬ ‫الماضية‬ ‫طبقا لما ذكرته عائلته فقد توفى ارمسترونج‬ ‫بعد مضاعفات اثر جراحة تغيير شرايين‬ ‫القلب والتي اجراها بعد يومين من عيد‬ ‫ميالده ‪ 5‬أغسطس‪.‬‬ ‫كانت كلمات ارمسترونج االولى عقب‬ ‫خروجه من مركبة الهبوط القمرية ‪Eagle‬‬ ‫‪" lunar lander‬هذه خطوة صغيرة لرجل‬ ‫ولكنها قفزة عمالقة للبشرية"‪ .‬وهي واحدة‬ ‫من العبارات االكثر تميزا باللغة االنجليزية‪.‬‬ ‫بعد عودة البطل ارمسترونج الى الوطن بعد‬ ‫‪ 23‬يوليو ‪1666‬حيث كان هبوط المركبة‬ ‫ابولو ‪11‬على سطح القمر اصبحت حياته مليئة بالخطب والمسيرات باإلضافة الى ظهوره العلني لتحقيقه واحده من اهم‬ ‫االنجازات في تاريخ البشرية‪ .‬ومع ذلك غادر ارمسترونج وكالة ناسا في غضون عام ليقوم بالتدريس ورفض عروضا لشغل‬ ‫مناصب عامة‪ .‬وأصبح في نهاية المطاف متوحدا في عزلته وكما يقول المتحدث (السابق) باسم وكالة ناسا الفضائية انه كان‬ ‫نادرا ما يجلس إلجراء أي مقابالت‪.‬‬ ‫ومؤخرا تم تسجيل فيديو لشبكة أسترالية يتحدث فيه عن هبوط المركبة ابولو‪ 11‬وقال مدير وكالة ناسا ‪،Charles Bolden‬‬ ‫وهو ايضا رائد فضاء سابق" بذلك ضرب لنا ارمسترونج مثاال للتواضع"‪.‬‬ ‫سيذكر التاريخ ان ا رمسترونج واحد من اهم ابطال الحياة الحديثة وقال الرئيس أوباما أن ارمسترونج "كان من بين أعظم‬ ‫أبطال أمريكا – وهذا ليس في وقته فقط‪ ،‬ولكن في كل العصور"‬ ‫وعلى موقع التواصل االجتماعي الفيس بوك وصف ‪ Neil de Grasse Tyson‬رائد الفضاء ارمسترونج انه االفضل في‬ ‫الفترة من (‪ )2312-1633‬وانه لم يكن انسان فقط ولكنه كان المخزون الروحي ألحالم وطموحات من يعملون بوكالة ناسا‪.‬‬ ‫مازال هناك الكثير من الكلمات يقال عن امسترونج ودوره في وكالة ناسا ومستقبلها وارث ابولو ولكن في الوقت الراهن اننا‬ ‫ننعى واحد من اهم رواد الفضاء الذين عاشوا في أي وقت مضى ويعد أكثر من بطل شخصي للشعب األمريكي‪.‬‬ ‫‪http://www.popsci.com/science/article/2012-08/neil-armstrong-first-man-moon-dies-82‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪51‬‬

‫جولة فيزيائية تكنولوجية في موقع اليوتيوب‬ ‫إعداد كال من يوسف (‪ )bohre‬ويونس لمساوي من منتدى الفيزياء التعليمي‬ ‫مجموعة مختارة من األفالم العلمية اخترناها لكم من موقع اليوتيوب كل مقطع يوضح فكرة نتمنى ان تنال إعجابكم‬

‫كيف تبنى الجسور‬

‫‪http://www.youtube.com/watch?v=lBP7739C83s‬‬

‫عضالت صناعية‬

‫‪http://www.youtube.com/watch?v=cXujS-Nr7o0‬‬

‫شريطا فيديو من أحد قنوات معهد ماساشوستس للتكنولوجيا على هذه "العضالت " تستطيع من تلقاء نفسها أن تتفاعل مع تغيّر الرّطوبة‬ ‫اليوتيوب‪ ،‬حيث تستعرض المبادئ األساسية المعتمدة في تصميم الخارجية‪ ،‬لتنقبض وتتم ّدد باستمرار‪ .‬النّتيجة‪ :‬بفضل الطبقة التي ت ّم‬ ‫الجسور‪ ،‬والتطوّر التاريخي لهذه األخيرة بداية بالجسور التقليدية تغطيتها بها من ما ّدة قادرة على تحويل االنضغاطات والتم ّددات إلى‬ ‫طاقة كهربائية‪ ،‬تستطيع "عضالتنا الصّناعية" توليد الكهرباء‪.‬‬ ‫ووصوال إلى الجسور المعلّقة‪ ...‬في قالب مرح وبسيط‪.‬‬

‫أبعد المج ّرات المكتشفة‬

‫‪http://www.youtube.com/watch?v=FVmWPB87P7Y‬‬

‫ال يمكن أن يتبلّل‬

‫‪http://www.youtube.com/watch?v=IPM8OR6W6WE‬‬

‫بدمجهم لقوة التلسكوب هابل ومجموعة التلسكوبات الفضائية ‪ Spitzer‬بتطبيق هذا المنتج على جميع األسطح التي يمكنكم تخيلها‪ ...‬ستكونون‬ ‫‪ ،‬سجّل الفلكيّون رقما قياسيا جديدا في ما يخص اكتشاف أبعد المجرّة كتأ ّكدين من شيء واحد‪ :‬أنّه لن يتبلّل‪.‬‬ ‫ت ّم رؤيتها في الكون ‪...‬المجرّة المكتشفة حديثا‪ ،‬والمس ّماة‬ ‫ّ‬ ‫السن‪ ،‬وحجمها يمثّل جزءا صغيرا‬ ‫‪ MACS0647-JD‬تعتبر حديثة‬ ‫من حجم مجرّتنا درب اللّبانة‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪55‬‬ ‫‪55‬‬

‫الخاليـــــــــا الجذعيـــــــــة‬ ‫د‪ /.‬أحمد إبراهيم طالب بالفرقة الرابعة بكلية الطب‬ ‫حاول االنسان منذ خليقته معالجة بعض ما قد يصيبه جراء استخدام خاطئ للبيئة‪ ،‬وشفاء أمراضه باستخدام وسائل مادية‪،‬‬ ‫كاألدوية واألعشاب‪ ،‬ووسائل روحية مستندا على خرافات أو اساطير توارثها عن أجداده‪ ،‬وربما لم يخلد بباله يوما أنه سيأتي‬ ‫اليوم التي يمكنه فيه أن يصنع قلبا أو أن يصلح كبدا تالفا!‬ ‫وهل هذا ممكن فعال؟ هل يمكننا إعادة األمل لماليين من البشر الذين يعانون من أمراض قلما أجدت معها أدوية نفعا؟‬ ‫إنها الخاليا الجذعية يا سادة‪ ،‬والتي ستكون ‪ -‬إن كتب لها النجاح حتى النهاية ‪ -‬مفخرة العصر الطبية والتي ستحول حياة‬ ‫ماليين من البشر تحويال جذريا يصعب حتى توقع اثاره‪.‬‬ ‫في هذه الصورة توضيح لهذه المراحل التي تحدثنا عنها‪،‬‬ ‫تُعرف الخاليا الجذعية بانها الخاليا األساسية في جسم‬ ‫وهنا نجد أن البويضة المخصبة تبدأ في االنقسامات المتتالية‬ ‫اإلنسان‪ ،‬والتي لها القدرة على االنقسام لتكوين خاليا من‬ ‫لتعطي ما يسمى (‪ ،)Morula‬والخاليا الجذعية في هذه‬ ‫نفس النوع أو أنواع أخرى من خاليا الجسم‪ ،‬وهي موجودة‬ ‫المرحلة (‪ )Totipotent‬يمكنها ان تبني جسما كامال‪ .‬ثم‬ ‫في أماكن مختلفة من الجسم في كل مراحله بدءا من مرحلة‬ ‫تستمر االنقسامات لنصل لمرحلة (‪ ،)Blastocyst‬وبعض‬ ‫الجنين وحتى االنسان البالغ‪.‬‬ ‫خاليا هذه المرحلة (‪_ )Inner mass cells‬وهي الخاليا‬ ‫الخاليا الجذعية خاليا غير متخصصة ويمكنها أن تعيد‬ ‫الجذعية في هذه المرحلة (‪ )Pluripotent‬لها القدرة على‬ ‫انتاج خاليا الجسم المعروفة (خاليا الجلد‪ ،‬األعصاب‪،‬‬ ‫انتاج معظم انسجة الجسم كما هو موضح‪.‬‬ ‫الكبد‪ ... ،‬الخ) ألجل غير مسمى تحت الظروف المناسبة‪،‬‬ ‫وهي تعتمد بدورها على ما يسمى بـ «العمر الجنيني»‬ ‫للجسم‪ .‬فهناك الخاليا الجذعية التي تولد بقدرة لصنع اي‬ ‫شيء‪ ،‬ثم هناك الخاليا الجذعية «الكلية القدرة» التي‬ ‫تستطيع صنع أكثر انواع االنسجة‪ ،‬ثم هناك الخاليا الجذعية‬ ‫البالغة التي تتكاثر لتصنع نسيجا خاصا للجسم‪ ،‬مثل الكبد‬ ‫او نخاع العظم او الجلد ‪ ....‬الخ‪.‬‬ ‫وهكذا‪ ،‬ومع كل خطوة نحو البلوغ‪ ،‬فان النجاحات التي‬ ‫تحققها الخاليا الجذعية تكون اضيق‪ ،‬اي انها تقود الى‬ ‫التخصص‪ .‬وفي مرحلة البلوغ‪ ،‬ال تولد خاليا الكبد اال خاليا‬ ‫كبد اخرى‪ ،‬وخاليا الجلد تولد خاليا جلد اخرى‪.‬‬

‫ثم نأتي مرحلة الخاليا البالغة (‪ )Unipotent‬والتي ال‬ ‫يمكنها اال ان تنتج نفس نوع النسيج وهي الموجودة في جسم‬ ‫االنسان بعد الوالدة وطول حياته‪.‬‬ ‫بعد أن تعرفنا على أنواع الخاليا الجذعية‪ ،‬يأتي اآلن دور‬ ‫التعرف على أماكن الحصول هذه الخاليا ومدى قانونية‬ ‫وأخالقية الحصول عليها‪.‬‬ ‫(‪ )1‬الجنين الناتج من عملية إجهاض أو جنين مخصب‬ ‫وهذه طريقة غير قانونية وغير أخالقية‪.‬‬ ‫(‪ )2‬نخاع العظام والدم وهذه طريقة قانونية وأخالقية‪.‬‬ ‫(‪ )3‬الجلد ولب األسنان اللبنية والخاليا الدهنية‪ ،‬وهي‬ ‫مصادر عرفت حديثا للخاليا الجذعية‪.‬‬ ‫نأتي للجزء األهم في هذا الموضوع‪ ،‬وهو ما هي االستفادة‬ ‫التي يمكن ان نحصل عليها من استخدام هذه الخاليا‪.‬‬ ‫مما ال شك فيه أن استخدام هذه الخاليا بشكل ناجح سيحدث‬ ‫ثورة طبية غير مسبوقة‪ ،‬فعلى الرغم من أن هذه الخاليا‬ ‫بذاتها ال تؤدي وظيفة داخل جسم االنسان مثل باقي الخاليا‬ ‫البالغة‪ ،‬إال أنها يمكن أن تقوم بأي وظيفة إذا تم توجيهها‬ ‫للتمايز‪.‬‬ ‫الخاليا الجذعية هي امل واعد إلمكانية تجديد اعضاء‬ ‫الجسم المعيبة والمريضة وشفاء االمراض التي استعصت‬ ‫على المعالجة الدوائية والجراحية‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪53‬‬

‫أمثلة ذلك‪:‬‬ ‫‪-1‬‬

‫‪-2‬‬

‫‪-3‬‬ ‫‪-4‬‬ ‫‪-5‬‬

‫يمكننا استخدامها إلنتاج عضو كامل قد سبق وأن‬ ‫حدث له ضرر جسيم أودى بحياته‪ ،‬خصوصا إن كان‬ ‫هذا العضو من األعضاء التي ال يمكن العيش بدونها‬ ‫مثل القلب والكبد والكلى والعيون‪.‬‬ ‫األشخاص المصابون بمرض [السكري] النوع األول‪،‬‬ ‫والذين يحتاجون ألخذ [األنسولين] طوال حياتهم‪ ،‬يمكن‬ ‫عالجهم عن طريق إعادة انتاج خاليا (بيتا) في‬ ‫البنكرياس المسئولة عن إفراز [األنسولين]‪.‬‬ ‫بعض األمراض المخية التي يصعب أو أحيانا يستحيل‬ ‫عالجها بسبب تلف األعصاب مثل مرض الزهايمر أو‬ ‫الشلل الرعاش أو إصابات الحبل الشوكي‪.‬‬ ‫يمكن استخدامها في عالج الصلع عن طريق إنتاج‬ ‫بصيالت شعر جديدة‪.‬‬ ‫هذا باإلضافة الستخدامها في أبحاث مهمة عن تطور‬ ‫حياة الجنين وأبحاث السرطان واختبار األدوية‪.‬‬ ‫والجدول التالي يوضح تعداد المرضى في الواليات‬ ‫المتحدة األمريكية‪ ،‬والتي يمكن عالج أمراضهم‬ ‫باستخدام الخاليا الجذعية‪.‬‬

‫ولك ان تتخيل العدد الهائل من المرضى حول العالم الذين‬ ‫يمكن شفاؤهم من هذه االمراض المستعصية باستخدام‬ ‫الخاليا الجذعية‪.‬‬ ‫وعلى الرغم من أن هذه الخاليا قد تعد حال سحريا ‪-‬أو أكثر‪-‬‬ ‫لكثير من البشر إال أنه يوجد الكثير من المعوقات‬ ‫الستخدامها‪ ،‬فهي حتى اآلن تعد إلى حد ما خياال علميا نسعى‬ ‫إلى تحقيقه‪.‬‬ ‫تثير الخاليا الجذعية إمكانية تجديد أعضاء الجسم المعيبة‬ ‫وشفاء األمراض التي استعصت على المعالجة الدوائية‪،‬‬ ‫وتنعش آمال المرضى التقارير التي تتحدث عن الخواص‬ ‫العجائبية للخاليا الجذعية‪ ،‬إال أن كثيرا من الدراسات العلمية‬ ‫التي راجت إعالميا قد ُدحضت في وقت الحق‪ ،‬كما تم‬ ‫تحريف غيرها من المعلومات خالل المناقشات التي جرت‬ ‫لمعرفة ما إذا كان الحصول على الخاليا الجذعية من األجنة‬ ‫البشرية أمرا يتفق مع القواعد األخالقية للمجتمع‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪52‬‬

‫وقد تركت االدعاءات المثيرة والمتناقضة الجمهور (ومعظم‬ ‫العلماء) في حيرة من األمر‪ ،‬ويتساءلون عما إذا كانت‬ ‫المعالجات بالخاليا الجذعية أمرا قابال للتحقيق‪ .‬وهل بإمكان‬ ‫األطباء المباشرة فورا بعالج المرضى بوساطة الخاليا‬ ‫الجذعية فيما إذا رفعت القيود القانونية والتمويلية التي‬ ‫تفرضها الواليات المتحدة وغيرها من الدول على هذه‬ ‫الطريقة العالجية؟‬ ‫من المرجح أن ذلك غير ممكن؛ فهناك العديد من العوائق‬ ‫التقنية التي يجب التغلب عليها والكثير من القضايا التي يجب‬ ‫حلها قبل أن تتمكن المعالجة بالخاليا الجذعية من تحقيق‬ ‫اآلمال المعقودة عليها‪.‬‬ ‫ومن أمثلة ذلك أن مجرد تعرّف الخاليا الجذعية أمر يحتاج‬ ‫إلى البراعة والحذر‪ ،‬فلكي يستطيع العلماء تبادل نتائج‬ ‫أبحاثهم وقياس مدى نجاح تقنياتهم في ضبط سلوك الخاليا‬ ‫الجذعية‪ ،‬يجب عليهم أول األمر معرفة ما إذا كانت الخاليا‬ ‫التي يدرسونها تملك القدرة على أن تكون مصدرا أو‬ ‫«جذعا» ألنماط مختلفة من الخاليا‪ ،‬فيما تبقى هي في حالة‬ ‫كامنة‪ ،‬وعلى الرغم من التدقيق الشديد في فحص الخاليا‬ ‫الجذعية‪ ،‬فإنه ال يمكن تمييزها اعتمادا على مظهرها‪،‬‬ ‫ولكنها تعرف من سلوكها‪.‬‬ ‫)‪1- what are stem cells (medicalnewstoday.com‬‬ ‫‪2- stem cells and the future of regenerative‬‬ ‫‪medicine; 2002; by the national academy of‬‬ ‫‪sciences; washington، d.c.‬‬

‫‪3- general pathology for medical students; 2001; dr.‬‬ ‫‪Hany m. Khattab‬‬

‫‪54‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

33

‫سحر اللوغاريتمات‬ ‫أ‪ .‬محمد محمد عادل‬ ‫خريج كلية العلوم قسم الرياضيات ‪ -‬مدرس رياضيات بإحدى المدارس الخاصة بالزقازيق ‪ -‬مصر‬ ‫منذ زمن بعيد لم يكن هناك حاسبة الجيب‪ ،‬كانت كل العمليات تحسب يدويا في علم الفلك‬ ‫وأنظمة المالحة وعلم الذرات وكانت األرقام إما كبيرة جدا أو صغيرة جدا فكانت عمليات‬ ‫الضرب والقسمة تستغرق الوقت الكثير بل وأيام حتى جاء في عام ‪ 1614‬العالم االسكتلندي جون نبير بنشر أول‬ ‫جدول خاص باألسس ومعكوساتها وهي اللوغاريتمات وذلك للتخلص من الضرب والقسمة واستبدالها بالجمع‬ ‫والطرح وكلمة لوغاريتم هي كلمة يونانية مقسمة لكلمتين‪:‬‬ ‫)"‪ ،(logos "ratio" arithms "number‬وطالبنا األعزاء يستخدمونها سواء بالحاسبة أو في حل المعادالت‬ ‫دون ال علم بماهيتها لألسف مثل الكثير من العمليات الرياضية‪ .‬تستبدل اللوغاريتمات كما أشرنا األسس إلى ضرب‬ ‫والضرب إلى جمع والقسمة إلى طرح بقواعد بسيطة واستنتاجها أبسط وكذلك تمثيلها بيانيا فهي تشبه موجة البحر‬ ‫التي تتزايد كبيرة في البداية ثم تسير بتزايد بطيء‪.‬‬ ‫)‬

‫‪،‬‬

‫‪and‬‬

‫(‬

‫‪،‬‬

‫‪If‬‬ ‫) (‬

‫‪،‬‬

‫تسمى اللوغاريتم الطبيعى فالعدد ‪ 10‬نستخدمه في كتابة الصورة القياسية للعدد‬ ‫وكما هو معروف فإن‬ ‫النسبي‪ ،‬ونوجد منه العالمة العشرية‪ ،‬سهل في إيجاد األسس له‪ .‬ولذلك فتم حساب اآلتي‪:‬‬ ‫)‬

‫‪،‬‬

‫‪،‬‬

‫‪،‬‬

‫‪،‬‬

‫( ‪and so on‬‬

‫‪،‬‬

‫‪، …………..‬‬

‫‪،‬‬

‫‪،‬‬

‫وهكذا حتى تم إيجاد جدول اللوغاريتمات كامال (نالحظ أنه تم حساب الجذور التربيعية تتابعيا للعدد ‪.)10‬‬ ‫وألن لكل شيء معكوسة فإنه يوجد العدد الطبيعي (‪2.718281828‬‬

‫‪،‬‬

‫‪ )e‬بحيث (‬

‫)‬

‫ويمكن القول بأنه العديد من الظواهر الكونية تعتمد على الثابت الكوني ‪" e‬الدالة األسية"‪.‬‬ ‫* الفوائد من البنوك والتعامالت التجارية تعطى من خالل العالقة‬ ‫* منحنى بيل والذي يستخدم في االحصاء مثال يعطى بالعالقة‬

‫√‬

‫∑‬

‫* تحويالت فورير تعطى بالعالقة‬ ‫* منحنى الكتينة والذي يستخدم في كابالت الكهرباء يعطى بالعالقة‬ ‫* قانون نيوتن للتبريد يعطى بالعالقة‬

‫)‬

‫(‬

‫)‬

‫(‬

‫) (‬

‫وفى النهاية عزيزي القارئ أنا لم أعترض على استخدام الحاسبة ولكن يجب معرفة كيف نجحوا في اإلبداع وكيف‬ ‫تخطوا العقبات لكي ننجح في فن التعامل معها وإعطاء الحرية للقلم في الخطأ والكتابة مرة حتى ننجح فحركة القلم‬ ‫في الرياضيات كحركة األصابع على البيانو أو كالعصا على الكمان لن تأتى باللحن من المرة األولى ولكنه عند‬ ‫اإلتقان ال يستطيع إيقاف إبداعها كذلك يجب التعامل مع الرياضيات قد تكون مملة في البداية ولكن بعد ذلك هي‬ ‫المتعة بذاتها‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪31‬‬

‫المقال الثاني‪ :‬ذريات‬ ‫مرحبا بك عزيزي القارئ في المقال الثاني‬ ‫في المقال األول ذكرت العديد من المعلومات عن الذرة واليوم‬ ‫سأذكر بعض المعلومات عن الجسيمات األولية‬

‫ذريات – ‪5‬‬ ‫منذ القدم سعى العلماء لمعرفة من ماذا يتشكل الكون وبمعنى‬ ‫أدق ماهي المادة؟ ومن ماذا تتشكل؟ أصبح الفرع الذي يبحث‬ ‫في هذه المسألة هو فرع فيزياء الجسيمات األولية‪.‬‬ ‫لقد وصل العلماء إلى حقيقة أن المادة مكونة من ذرات وأن‬ ‫الذرات مكونة من إلكترونات وبروتونات ونيترونات وأيضا‬ ‫أن البروتونات والنيترونات مكونة من كواركات‪.‬‬ ‫إن الكوارك جسيم أولي اكتشفه العالم موري جيلمان (الزال‬ ‫على قيد الحياة) في ‪ 1666‬وحصل بناء على ذلك على جائزة‬ ‫نوبل‪ ،‬والطريف أنه استوحى هذا االسم من صوت البط ثم‬ ‫وجد كلمة كوارك في رواية لعالم أمريكي وعندها استقر على‬ ‫هجاء االسم الصحيح ‪.Quark‬‬ ‫يتعامل العلماء مع الجسيمات األولية بما يعرف بالنموذج‬ ‫القياسي للجسيمات األولية‪ ،‬واستقر هذا النموذج على أن هناك‬ ‫عائلتين رئيسيتين للجسيمات‪ ،‬أوال‪ :‬عائلة الفرميونات‬ ‫‪ Fermions‬وثانيا‪ :‬عائلة البوزونات ‪ ،Bosons‬وكتأسيس‬ ‫أولي فإن الفرميونات هي جسيمات المادة وتشمل جزأين‪:‬‬ ‫‪ -1‬اللبتونات ‪ -2 ،‬الكواركات‪ .‬أما البوزونات فهي جسيمات‬ ‫قائمة بذاتها (ناقلة للقوى األساسية في الطبيعة) وعددها أربعة‬ ‫وهي قوة الجاذبية‪ ،‬والقوة الكهرومغناطيسية‪ ،‬والقوة النووية‬ ‫القوية‪ ،‬والقوة النووية الضعيفة‪ .‬كل جسيم له جسيم مضاد له‬ ‫بمعنى أنه مشابه له تماما في كل شيء إال في شيء واحد فقط‬ ‫وهو شحنته‪ .‬هناك فرميونات أولية مثل االلكترونات‪،‬‬ ‫وفرميونات مركبة مثل البروتون والنيترون وأي جسيم له‬ ‫غزل نصف عدد صحيح ½ ويخضع لمبدأ استبعاد باولي‬ ‫يعتبر فرميون‪.‬‬

‫ذريات – ‪3‬‬ ‫الجسيمات التي تتكون من الكواركات نوعين إما ميزونات أو‬ ‫باريونات فأما الميزون فجسيم يتألف من كوارك ومضاد‬ ‫كوارك‪ ،‬وأما الباريون فجسيم يتألف من ثالث كواركات‪.‬‬ ‫تقع الباريونات والميزونات تحت عائلة واحدة تسمى عائلة‬ ‫الهادرونات‪ ،‬وكلمة باريون تعني (الثقيل) ألنه وقت اكتشافها‬ ‫كانت هي الجسيمات األثقل حتى ذلك الوقت‪ ،‬المهم أن‬ ‫الباريون كما قلنا جسيم يتألف من ثالثة كواركات مثل‬ ‫البروتون والنيترون‪.‬‬ ‫تعتبر الباريونات فرميونات وينطبق عليها مبدأ استبعاد باولي‬ ‫وهناك فرق أساسي بين الباريونات والميزونات وهو أن‬ ‫الميزونات أصال بوزونات أما الباريونات فهي فرميونات‬ ‫فالميزون له غزل عدد صحيح‪ ،‬بينما الباريون له نصف‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫غزل‪ ،‬إذن مبدأ باولي ال ينطبق على الميزونات التي لها غزل‬ ‫صحيح‪.‬‬ ‫تتركب الميزونات من كوارك ومضاد كوارك فمثال جسيم‬ ‫البايون ‪( pion‬الموجب) يتركب من (كوارك علوي ومضاد‬ ‫كوارك سفلي)‪ ،‬وطبعا كما قلنا كل جسيم له جسيم مضاد وكل‬ ‫ميزون له ميزون مضاد فمثال البايون الموجب له جسيم مضاد‬ ‫اسمه (بايون سالب) يتألف من (مضاد كوارك علوي وكوارك‬ ‫سفلي)‪.‬‬ ‫بالنسبة لـ اللبتونات فإن شحنة اللبتونات إما أن تكون وحدة‬ ‫واحدة أو تكون محايدة وهي تخضع لمبدأ استبعاد باولي‪ ،‬من‬ ‫أشهر اللبتونات المشحونة جسيم اإللكترون وأيضا الميون‬ ‫‪ muons‬والتاو ‪ taus‬وكلها تمتلك شحنة سالبة‪ ،‬ويرتبط بكل‬ ‫لبتون مشحون شريك محايد أو نيترينيو ‪ neutrino‬وهي‬ ‫‪ electron neutrino‬و‪ Muon neutrino‬وكذلك ‪tau‬‬ ‫‪ neutrino‬وهذه ليس لها شحنة‪ ،‬واللبتونات لها جسيمات‬ ‫مضادة تسمى ‪ antileptons‬فمثال الجسيم المضاد لإللكترون‬ ‫هو البزترون ‪ positron‬وله نفس قيمة كتلة وغزل اإللكترون‬ ‫لكنه يحمل الشحنة الموجبة‪.‬‬ ‫هنا عزيزي القارئ أتوقف وأرجو أن يكون في هذا المقال‬ ‫الفائدة العلمية المأمولة لديك كما أدعوك لقراءة الدرس الذي‬ ‫كتبته عن هذا الموضوع على هذا الرابط‬ ‫‪http://logatelro7.com‬‬ ‫قلنا سابقا أنه‪ ،‬يتعامل العلماء مع الجسيمات األولية بما يعرف‬ ‫بالنموذج القياسي للجسيمات األولية واستقر هذا النموذج على‬ ‫أن هناك عائلتين رئيسيتين للجسيمات‬ ‫أوال‪ :‬عائلة االفرميونات ‪Fermions‬‬ ‫ثانيا‪ :‬عائلة البوزونات ‪Bosons‬‬ ‫وكتأسيس أولي فإن الفرميونات هي (جسيمات المادة) وتشمل‬ ‫جزئين‪ -1 :‬اللبتونات ‪ -2 ،‬الكواركات‬ ‫أما البوزونات فهي جسيمات قائمة بذاتها (ناقلة للقوى‬ ‫األساسية في الطبيعة) وعددها أربعة وهي قوة الجاذبية‪،‬‬ ‫والقوة الكهرومغناطيسية‪ ،‬والقوة النووية القوية‪ ،‬والقوة‬ ‫النووية الضعيفة‪ .‬تحدثنا قليال عن الكواركات واالن أود‬ ‫الحديث عن اللبتونات‬ ‫يتبع‪ ...‬موقع لغة الروح – ‪www.logatelro7.com‬‬

‫‪32‬‬

33

‫إعداد وتقديم أ‪ .‬محمد محمد عادل‬ ‫في منتدى الفيزياء الموجية والضوء‪ :‬سأل العضو (عزام أبو صبحة)‪ :‬إذا وجد عندنا جسم فهل تعلم كيف يمكن جعله‬ ‫غير مرئي؟‬ ‫فرد عليه العضو (أرخميدس‪ )12‬كم هو جميل تساؤلك استاذ عزام ‪ ..‬وسأحاول جاهدا اإلجابة من وجهة نظري الشخصية‬ ‫على تساؤلك‪:‬‬ ‫أوال‪ :‬كيف يتم الحكم على جسم ما أنه مرئي بالنسبة للعين البشرية؟ الجواب‪ :‬النعكاس الضوء المرئي من على ذلك الجسم ‪..‬‬ ‫سيقول قائل‪ :‬الجسم المادي يمكن للعين البشرية رؤيته وللجواب على هذا ماذا لو دخلت غرفة مظلمة تماما وتم اسقاط اشعة‬ ‫تحت حمراء أو فوق بنفسجية على أحد جدران الغرفة هل ستستطيع العين البشرية رؤية ذلك الجدار؟ الجواب بالطبع ال إلن‬ ‫االشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية تقع خارج نطاق ترددات الضوء المرئي للعين البشرية ‪ ..‬ثم ماذا عن الزجاج الشفاف‬ ‫جدا (والذي يرى من خالله ظاهر األشياء من باطنها) أليس ماديا وألنه يسمح بمرور الضوء المرئي (أو إجماال الضوء‬ ‫األبيض من خالله) فال تستطيع العين البشرية تحديد وجوده من عدمه ‪ ..‬إذا ما هو تردد النطاق المرئي؟ يتراوح تردد النطاق‬ ‫المرئي من ‪ 15^ 13 - 12^13‬هيرتز ‪..‬‬ ‫ثانيا‪ :‬لنرجع اآلن إلى سؤالك‪ :‬كيف نجعل الجسم غير مرئي؟ من وجهة نظري الجواب عبر إحاطة الجسم المرئي إحاطة‬ ‫تامة بأشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية أو بمعنى آخر عبر إحاطة الجسم المرئي بمصدر متردد يبلغ تردده ‪- 0^13‬‬ ‫‪ 12^13‬هيرتز (اشعة تحت الحمراء) أو ‪ 16^13-15^13‬هيرتز (أشعة فوق بنفسجية) ‪ ..‬وعندها ستختفي العينة عن العين‬ ‫الشرية ‪ ..‬و استخدمت مثال االشعة تحت الحمراء وفوق البنفسجية فقط لقربهما من نطاق الضوء المرئي ‪ ..‬وكما يروى عن‬ ‫استخدام اينشتاين في تجربته فال دلفيا الرهيبة لموجات كهرومغناطيسية ربما تردداتها تقع في نطاق األشعة تحت الحمراء أو‬ ‫فوق البنفسجية ‪ ..‬هذا إن صحت رواية تلك التجربة !! ولكن ال ننسى بأن الجرعات الزائدة من األشعة تحت الحمراء وفوق‬ ‫البنفسجية لها ضررها عل خاليا الكائن الحي ولذا عند تجربتها أتمنى أن تجرب على جماد‪ .‬هناك نقطة بالغة األهمية أال‬ ‫وهي‪ :‬أنه يجب أن نفرق بين اللون‬ ‫األحمر واألشعة تحت الحمراء من‬ ‫جهة فاللون األحمر يقع في بدايات‬ ‫الضوء المرئي بينما األشعة تحت‬ ‫الحمراء غير مرئية و كذلك الحال‬ ‫مع اللون المرئي البنفسجي و‬ ‫االشعة فوق البنفسجية ‪ ..‬السبب في‬ ‫تنبيهي هذا يعود إلى الفيديو التالي‬ ‫حيث يدعي صاحبه صناعة اشعة‬ ‫فوق بنفسجية بل هو حقيقته قريب‬ ‫لإلشاعة فوق البنفسجية وليس‬ ‫األشعة فوق البنفسجية‪ .‬وبالمناسبة‬ ‫الثعبان يرى األشعة ما تحت‬ ‫الحمراء والنحل يرى األشعة ما‬ ‫فوق البنفسجية (فسبحان الخالق‬ ‫العليم)‪:‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪34‬‬

‫عنوان الفيديو‪ How to make UltraViolet :‬الرابط‪http://www.youtube.com/watch?v=I0-a7GQXz20 :‬‬ ‫كما يمكن االطالع على الفيديو التالي وهو بحث حول الحجب أو إخفاء األشياء البحث يقوم به مختصين من جامعة تكساس‬ ‫وبتمويل جزئي من وزارة الدفاع األمريكية‪ .‬وسنجد بأنهم في مشروع البحث هذا استخدموا موجات المايكرويف وتسليطها‬ ‫على العينة من كل جهة تقريبا وليس كما ذكرت الموجات تحت الحمراء أو فوق البنفسجية ربما لسهولة استخدامها ولقلة‬ ‫خطورتها أترككم مع الفيديو‪!#http://www.youtube.com/watch?feature...=KrQFW2dv-ck :‬‬ ‫ختاما‪ :‬اترككم مع كيف ترى أعين الحشرات على سبيل المثال الورود وكيف ترى العين البشرية نفس الورود حيث الوردة‬ ‫على اليمن تمثل ما تراه حشرة النحل وعلى الوردة على اليسار تمثل ما تراه العين البشرية‬

‫في منتدى الفيزياء الذرية والجزيئية‪ :‬سأل العضو ( ‪ :) p.physics‬كيف اصبح يدور االلكترون حول النواة؟‬ ‫فأجاب عليه العضو (ارخميدس‪:)12‬‬ ‫إن كنت فهمت سؤالك تماما فأنت تسأل كيف أصبح اإللكترون يدور حول النواة ‪ ..‬أوال‪ :‬لنرجع إلى أول من افترض أن‬ ‫اإللكترون يدور حول النواة‪ .‬على ما أعتقد أنه ال عالم الدنماركي بور ‪ ..‬إذا بناء على ماذا بنى نظريته أن اإللكترون يدور‬ ‫حول النواة؟ بناها على دوران القمر حول األرض ‪ ..‬دعنا نسأل مرة أخرى ولكن كيف وجد القمر الذي يدور حول األرض؟‬ ‫الجواب يقال أن القمر الذي يدور حاليا حول األرض كان جزء من األرض وأنه بسبب نيزك كبير اصطدم باإلراض مما‬ ‫تسبب في اقتالع كتلة كبيرة من األرض إلى الغالف الخارجي خارج األرض و هو ما يعرف اآلن بالقمر ‪ ..‬دعنا اآلن نرجع‬ ‫إلى تساؤلك بطرح سؤال آخر‪ :‬أال يحتمل أن اإللكترون الذي حول النواة هو في األصل قادم النواة ذاتها؟ كيف ذلك؟ لنرجع‬ ‫إلى التحلل االشعاعي للجسيمات‪ :‬لنفترض أنه يوجد عند نشأة الكون ‪-‬وهللا أعلم طبعا ‪ -‬نيترون فقط ‪ ..‬هذا النيترون تحلل‬ ‫وترك وراءه التالي‪:‬‬ ‫عمر النصف للنوترون خارج النواة ‪ 12‬دقيقة ‪..‬‬ ‫وبما أن كتلة البروتون تساوي ‪ 1036‬ضعفا كتلة اإللكترون إذا هذه الكتلة الضخمة نسبيا ستتسبب في جذب اإللكترون ولكن‬ ‫السؤال لماذا ال تتسبب هذه الكتلة في سقوط إللكترون على البروتون ‪ ..‬الجواب دعونا قليال ننظر إلى المجموعة الشمسية‬ ‫التي استقى منها بور نظريته ‪ ..‬تبلغ كتلة الشمس ‪ 333‬ألف ضعفا كتلة األرض فلماذا لم تسقط األرض في باطن الشمس‬ ‫وبالتالي تقوم الشمس بابتالعها؟ الجواب قد يقول قائل و لكن المسافة بين األرض و الشمس كبيرة نسبيا و تبلغ تقريبا ‪153‬‬ ‫مليون كيلومتر ‪ ..‬إذا سنحضر مثاال آخر‪ :‬تبلغ كتلة الشمس ‪ 54‬مليون ضعف كتلة عطارد فلماذا لم تبتلعه الشمس والمسافة‬ ‫بينهما تقريبا ‪ 54‬مليون كيلو متر !! إذا بالحسابات المكايكروسكوبية يمكن اعتبار البروتون كالشمس واإللكترون كعطارد‬ ‫وبالتالي يعملون تحت قوتي الجذب و الطرد المركزيتين ‪ ..‬وهذا ما افترضه بور‪ .‬ثم أضاف العالم سمرفيلد الحركة اإلهليجية‬ ‫لإللكترون في مقاربة كبيرة للحركة اإلهليجية للكواكب حول الشمس ‪ ..‬ختاما‪ :‬ال نستطيع إال أن نقول سبحانك اللهم خلقت‬ ‫فأبدعت ‪ ..‬ولكن لحظة لحظة لم تخبرنا من أين جاء ذلك النيترون الملهم والذي تسبب بعد أن وافته المنيه إلى خلق أو نشأة‬ ‫بروتون وإلكترون وبالتالي نشأة أبسط ذرة في الكون أال وهي الهيدروجين والتي تسببت بنشأة ذرات أكبر وأكبر تحت ضغط‬ ‫وحرارة هائلين وصوال إلى ذرة اليورانيوم وما بعده؟ الجواب هللا أعلم ‪ ..‬ولكن إحدى االحتماالت تقول بما أن النيترون‬ ‫متعادل الشحنة (أي كافي خيره وشره) فبالتالي فإنه نجا من مفرمة التجاذبات (الشحنات) بعد االنفجار العظيم و بالتالي عاش‬ ‫وورث البروتون واإللكترون ‪ ..‬وقد يكون السبب في وجوده أوال (أي قبل البروتون واإللكترون) الكواركات التي في داخله‬ ‫‪ ..‬ولكن هذا سيجرنا إلى سؤال آخر‪ :‬من أين جاءت هذه الكواركات التي بداخل النيترون؟ الجواب ربما يكمن في نظرية‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪31‬‬

‫األوتار ولالطالع أكثر‪ :‬أترككم مع الفيديو الشيق التالي و الذي يشرح نظرية األوتار وتفسيرها لالنفجار‬ ‫العظيم‪ .. http://www.youtube.com/watch?v=SCL7q6dyX_I:‬الدقيقة ‪42:23 - 36:33‬‬ ‫وأيضا هناك سؤال سيبرز على السطح‪ :‬ولكن في ذرات اليوم يوجد بروتونات ونيوترونات داخل النواة وإلكترونات خارجها‬ ‫فكيف حصل هذا وأن تقول إنما هو نيوترون تحلل واضمحل ولم يبقى له أثر يذكر إذا من أين جاء النيوترون الذي بداخل‬ ‫النواة؟ الجواب‪ :‬تقوم النواة منذ االنفجار العظيم بأسر إلكترون من االلكترونات المدارية القريبة وهو ما يعرف ب ‪Electron‬‬ ‫‪ Capture‬ويتحد هذا اإللكترون المأسور مع أحد بروتونات النواة فيتكون النيوترون دون إصدار جسيمات بيتا‪ ..‬أي عملية‬ ‫عكسية لتحلل النيوترون كما في التالي‪:‬‬ ‫وهنا سيقول قائل ولكن أنت تعيدنا للمربع‬ ‫األول النواة قامت بأسر إلكترون واتحد‬ ‫اإللكترون مع البروتون مكونا لنا‬ ‫نيوترون ‪ ..‬إذا نحن ندور في حلقة‬ ‫مفرغة‪ .‬ولإلجابة على هكذا سؤال نقول‪:‬‬ ‫افترضنا سابقا وجود نيوترون تحلل هذا‬ ‫النيوترون إلى إلكترون وبروتون مكونا‬ ‫ذرة هيدروجين (األصح ذرات‬ ‫هيدروجين فهو ليس فقط نيوترون واحد) ‪ ..‬ذرات الهيدروجين وبدرجات متفاوتة (أي بعضها اسرع من بعض في االندماج)‬ ‫وبسبب عامل الضغط والحرارة المرتفعين اندمجت مع بعضها مكونة لنا ذرات الهيليوم اآلن يوجد لدينا خليط هيليوم‬ ‫وهيدروجين وبسبب عامل الضغط والحرارة المرتفعين أيضا اندمجت مع بعضها مكونة لنا الليثيوم ‪ ..‬اآلن يوجد لدينا ذرات‬ ‫هيدروجين وهيليوم وليثيوم ودرجات حرارة وضغط عاليين ‪ ..‬فما الذي حدث؟ الذي حدث تكوين أثقل و أثقل إلى ما بعد‬ ‫اليورانيوم (من وجهة نظري الشخصية ولم استقها من مرجع وصل العدد الذري للعناصر إلى ‪ 236‬عنصر أو أكثر وهذه‬ ‫العناصر محصورة في ضغط ودرجة حرارة عاليين)‪ ..‬نحن نتكلم عن وجود بروتونات موجبة محصورة بجانب بعضها‬ ‫البعض فما الذي حصل (نحن نتكلم في تفسيراتنا أعاله عن ماذا حصل للذرات بعد االنفجار العظيم بدقائق) فماذا حصل بعد‬ ‫ذلك؟ وحيث أن النواة محاصرة بدرجات حرارة عالية أعلى من درجة انشطارها فيما لو انشطرت إلن وجود مثل هذا العدد‬ ‫الهائل من البروتونات (مثال ‪ 236‬بروتونا) بجانب بعضها البعض ‪ ..‬فال يوجد للنواة إال حل أخير أال وهو‪ :‬أن تقوم النواة في‬ ‫هذه الحالة بأسر إلكترون من المدارات القريبة وأحيانا البعيدة وباتحاد اإللكترون مع البروتون داخل النواة مكونا النيوترون‬ ‫و تستمر النواة بالقيام بهذا العمل حتى يتساوى عدد البروتونات مع عدد النيوترونات داخل النواة ‪ ..‬حيث يعمل النيوترون‬ ‫كوسيط بين البرتونات لتخفيف حالة الشد بين هذه الجسيمات الموجبة وبهذا تصل الذرة إلى حالة من االستقرار ولكن هذا‬ ‫يجعلها تضحي و تنزل درجة أو درجات في ترتيب العناصر في سلم الجدول الدوري ‪ ..‬هذا هو تحليلي الشخصي لما حصل‬ ‫للذرات بعد االنفجار العظيم بلحظات ولم استقه من أي مصدر‪ .‬فقد حاولت حل إشكالية وجود النيوترون أوال وبالتالي‬ ‫البروتون واإللكترون ومن ثم وجود النيوترون في داخل النواة ‪ ..‬وما توفيقي إال باهلل‬

‫ولكن مهال‪ :‬أنت ذكرت بأن نظرية األوتار تقدم لنا تفسيرا بما حدث قبل االنفجار العظيم بأجزاء من الثانية ولكن ماذا كان‬ ‫يوجد قبل االنفجار العظيم بدقائق وساعات وربما أيام وربما سنوات؟ سيقول قائل الزمن والمكان كان متوقفين ولم تدور‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪35‬‬

‫عجلة الزمن إال بعد االنفجار العظيم أي قبل ‪ 15‬مليار سنة تقريبا ‪ ..‬ولكن هذا ربما يتعارض مع إيماننا بوجود خالق وراء‬ ‫كل شيء خلق السماوات واألرض في سبعة أيام ولكن ربما سيسأل شخص غير مسلم ربما ملحد هل كان يوجد زمان ومكان‬ ‫قبل خلق السماوات واألرض وذلك على غرار ما يقوله الملحدون بعدم وجود الزمان والمكان إال بعد االنفجار العظيم؟‬ ‫الجواب نعم ولكن من وجهة نظر الماديين كان يوجد زمن بالسالب (كيف؟) فالماديون يؤمنون فقط بالكون المرئي أي ما‬ ‫أعقب االنفجار العظيم ‪ ..‬واالنفجار العظيم يوازي أو يساوي عند المسلمين "خلق السماوات واألرض" ‪ ..‬إذا ما هو دليل‬ ‫الزمن بالسالب؟ الدليل‪(" :‬قدر هللا المقادير قبل أن يخلق السموات واألرض بخمسين ألف سنة) (الراوي‪ :‬عبدهللا بن عمر‪،‬‬ ‫المحدث‪ :‬األلباني‪ ،‬صحيح الترمذي‪ ،‬الصفحة أو الرقم ‪ .. ")2156‬إذا بناء على مقياس الماديين فيوجد لدينا نحن المسلمون‬ ‫زمن بالسالب قدره (‪ 530333-‬سنة) أي قبل نشأة الكون ‪ ..‬و الحظ أن يوما عند هللا ك ‪ 10333‬سنة مما نعد نحن على األرض‬ ‫ف َسنَ ٍة ِّم َّما تَ ُع ُّدونَ ﴾ [الحج‪ .. "]47 :‬مما سبق نستفيد بأنه قبل االنفجار العظيم أو نشأة‬ ‫"قوله تعالى‪َ ﴿ :‬وإِ َّن يَوْ ًما ِعن َد َربِّ َ‬ ‫ك َكأ َ ْل ِ‬ ‫الكون المادي كان يوجد زمان ومكان ولكن أين كان هذا الزمان والمكان؟ هنا أنا أتوقف عند هذه النقطة فال أريد لتفكيري أن‬ ‫يذهب بعيدا حتى وإن كانت اسئلة مشروعة في نظر البعض‪.‬‬ ‫إخواني‪/‬أخواتي‪ :‬ما كتب أعاله من تحليل هو من بنات أفكاري استندت في بدايته إلى نظرية أن القمر كان جزء من األرض‬ ‫ثم استرسل بي التفكير إلى أن أجبرته على التوقف بالقوة ‪ ..‬وهللا أعلم وأحكم‪ .‬ودمتم بود‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪33‬‬

‫سيرة حياة الدكتور علي مصطفى مشرفة (‪ 1898‬م ‪ 1950 -‬م)‬ ‫أ‪ .‬طارق حسين عبد الودود‬ ‫علي مصطفى مشرفة‬ ‫باشا (‪ 11‬يوليو ‪-1242‬‬ ‫‪ 11‬يناير ‪ 1413‬م) عالم‬ ‫رياضيات مصري ‪،‬ولد‬ ‫في دمياط‪ ،‬تخرج في‬ ‫مدرسة المعلمين العليا‬ ‫‪ ،1413‬وحصل علي‬ ‫دكتوراه فلسفة العلوم‬ ‫‪Ph.D‬من جامعة لندن‬ ‫‪ 1423‬ثم كان أول‬ ‫مصري يحصل على‬ ‫درجة دكتوراه العلوم‬ ‫‪ D.Sc‬من إنجلترا من‬ ‫جامعة لندن ‪،1424‬‬ ‫عُين أستاذ للرياضيات‬ ‫في مدرسة المعلمين العليا ثم للرياضة التطبيقية في كلية‬ ‫العلوم ‪ُ 1926.‬منح لقب أستاذ من جامعة القاهرة وهو‬ ‫دون الثالثين من عمره‪ .‬كان يتابع أبحاثه العالم أينشتاين‬ ‫صاحب نظرية النسبية‪ ،‬ووصفه بأنه واحد من أعظم‬ ‫علماء الفيزياء‪ .‬انتخب في عام ‪ 1435‬عميداً لكلية العلوم‪،‬‬ ‫فأصبح بذلك أول عميد مصري لها‪ .‬حصل على لقب‬ ‫البشاوية من الملك فاروق‪ .‬تتلمذ على يده مجموعة من‬ ‫أشهر علماء مصر‪ ،‬ومن بينهم سميرة موسى‪.‬‬ ‫ولد علي مصطفى مشرفة في الحادي عشر من يوليو عام‬ ‫‪ 1242‬في مدينة دمياط‪ ،‬وكان االبن البكر لمصطفى‬ ‫مشرفة أحد وجهاء تلك المدينة وأثريائها‪ ،‬ومن المتمكنين‬ ‫في علوم الدين المتأثرين بأفكار جمال الدين األفغاني‬ ‫ومحمد عبده العقالنية في فهم اإلسالم ومحاربة البدع‬ ‫والخرافات‪ ،‬وكان من المجتهدين في الدين وله أتباع‬ ‫ومريدون سموه صاحب المذهب الخامس‪ .‬تلقى على‬ ‫دروسه األولى على يد والده ثم في مدرسة "أحمد‬ ‫الكتبي"‪ ،‬وكان دائما من األوائل في الدراسة‪ ،‬ولكن‬ ‫طفولته خلت من كل مباهجها حيث يقول عن ذلك‪( :‬لقد‬ ‫كنت أفني وأنا طفل لكي أكون في المقدمة‪ ،‬فخلت طفولتي‬ ‫من كل بهيج‪ .‬ولقد تعلمت في تلك السن أن اللعب مضيعة‬ ‫للوقت ‪ -‬كما كانت تقول والدته ‪ ،-‬تعلمت الوقار والسكون‬ ‫في سن اللهو والمرح‪ ،‬حتى الجري كنت أعتبره خروجا ً‬ ‫عن الوقار ‪).‬وكان في الحادية عشرة من عمره عندما فقد‬ ‫والده عام ‪ ،1434‬بعد أن فقد ثروته في مضاربات القطن‬ ‫عام ‪ 1433‬وخسر أرضه وماله وحتى منزله‪ ،‬فوجد عل ّي‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫نفسه رب عائلة معدمة مؤلفة‬ ‫من والدة وأخت وثالث أشقاء‪،‬‬ ‫فأجبرهم هذا الوضع على الرحيل للقاهرة والسكن في‬ ‫إحدى الشقق المتواضعة في حي عابدين‪ ،‬بينما التحق‬ ‫علي بمدرسة العباسية الثانوية باإلسكندرية التي أمضى‬ ‫فيها سنة في القسم الداخلي المجاني انتقل بعدها إلى‬ ‫المدرسة السعيدية في القاهرة وبالمجان أيضا ً لتفوقه‬ ‫الدراسي‪ ،‬فحصل منها على القسم األول من الشهادة‬ ‫الثانوية (الكفاءة) عام ‪ ،1412‬وعلى القسم الثاني‬ ‫(البكالوريا) عام ‪ ،1414‬وكان ترتيبه الثاني على القطر‬ ‫كله وله من العمر ستة عشر عاما‪ ،‬وهو حدث فريد في‬ ‫عالم التربية والتعليم في مصر يومئذ‪ .‬وأهله هذا التفوق ‪-‬‬ ‫السيما في المواد العلمية ‪ -‬لاللتحاق بأي مدرسة عليا‬ ‫يختارها مثل الطب أو الهندسة‪ ،‬لكنه فضل االنتساب إلى‬ ‫دار المعلمين العليا‪ ،‬حيث تخرج منها بعد ثالث سنوات‬ ‫بالمرتبة األولى‪ ،‬فاختارته وزارة المعارف العمومية إلى‬ ‫بعثة علمية إلى بريطانيا على نفقتها‪ .‬و بدأت مرحلة‬ ‫جديدة من مسيرته العلمية بانتسابه في خريف ‪ 1413‬إلى‬ ‫جامعة توتنجهام اإلنجليزية‪ ،‬التي حصل منها على شهادة‬ ‫البكالوريوس في الرياضيات خالل ثالث سنوات بدال من‬ ‫أربع‪ .‬وأثناء اشتعال ثورة ‪ 1414‬بقيادة سعد زغلول‪ ،‬كتب‬ ‫مصطفى مشرفة إلى صديقه محمود فهمي النقراشي ‪-‬‬ ‫أحد زعماء الثورة ‪ -‬يخبره فيها برغبته الرجوع إلى مصر‬ ‫للمشاركة في الثورة‪ ،‬وكان جواب النقراشي له‪" :‬نحن‬ ‫نحتاج إليك عالما أكثر مما نحتاج إليك ثائراً‪ ،‬أكمل دراستك‬ ‫ويمكنك أن تخدم مصر في جامعات إنجلترا أكثر مما‬ ‫تخدمها في شوارع مصر"‪ .‬و قد لفتت نتيجته نظر‬ ‫أساتذته الذين اقترحوا على وزارة المعارف المصرية أن‬ ‫يتابع مشرفة دراسته للعلوم في جامعة لندن‪ ،‬فاستجيب‬ ‫لطلبهم‪ ،‬والتحق عام ‪ 1423‬بالكلية الملكية ‪(kings‬‬ ‫)‪ ،college‬وحصل منها عام ‪ 1423‬على الدكتوراه في‬ ‫فلسفة العلوم بإشراف العالم الفيزيائي الشهير تشارلس‬ ‫توماس ويلسون ‪ Charles T. Wilson -‬نوبل‬ ‫للفيزياء عام ‪ - 1423‬ثم حصل عام ‪ 1424‬علي دكتوراه‬ ‫العلوم من جامعة لندن وهي أعلي درجة علمية‬ ‫أهم أعماله‬ ‫دكتور مشرفة في شبابه‬ ‫اتجه إلى ترجمة المراجع العلمية إلى العربية بعد أن كانت‬ ‫الدراسة باإلنجليزية فأنشأ قسما ً للترجمة في الكلية‪ .‬شجع‬ ‫البحث العلمي وتأسيس الجمعيات العلمية‪ ،‬وقام بتأسيس‬ ‫‪32‬‬

‫الجمعية المصرية للعلوم الرياضية والطبيعية والمجمع‬ ‫المصري للثقافة العلمية‪ .‬اهتم أيضا ً بالتراث العلمي‬ ‫العربي فقام مع تلميذه محمد مرسي أحمد بتحقيق ونشر‬ ‫كتاب الجبر والمقابلة للخوارزمي‪.‬‬ ‫أحب الفن وكان يهوى العزف على الكمان‪ ،‬وأنشأ الجمعية‬ ‫المصرية لهواة الموسيقى لتعريب المقطوعات العالمية‪.‬‬ ‫ويعد مشرفة أحد القالئل الذين عرفوا سر تفتت الذرة‬ ‫وأحد العلماء الذين ناهضوا استخدامها في صنع أسلحة‬ ‫في الحروب‪ ،‬ولم يكن يتمنى أن تُصنع القنبلة‬ ‫الهيدروجينية أبداً‪ ،‬وهو ما حدث بالفعل بعد وفاته بسنوات‬ ‫في الواليات المتحدة األمريكية واالتحاد السوفيتي‪.‬‬

‫وضع كتب تلخص وتشرح مبادئ تلك العلوم المعقدة‬ ‫للمواطن العادي البسيط‪ ،‬كي يتمكن من فهمها والتحاور‬ ‫فيها مثل أي من المواضيع األخرى‪ ،‬وكان يذكر ذلك‬ ‫باستمرار في مقدمات كتبه‪ ،‬والتي كانت تشرح األلغاز‬ ‫العلمية المعقدة ببساطة ووضوح حتى يفهمها جميع‬ ‫الناس حتى من غير المتخصصين‪ .‬وكان من أهم كتبه‬ ‫اآلتي‪:‬‬

‫دارت أبحاث الدكتور مشرفة حول تطبيقه الشروط الكمية‬ ‫بصورة معدلة تسمح بإيجاد تفسير لظاهرتي شتارك‬ ‫وزيمان‪.‬‬

‫*الميكانيكا العلمية والنظرية ‪1433‬‬ ‫*الهندسة الوصفية ‪1433‬‬ ‫*مطالعات عامية ‪1443‬‬ ‫*الهندسة المستوية والفراغية ‪1444‬‬ ‫*حساب المثلثات المستوية ‪1444‬‬ ‫*الذرة والقنابل الذرية ‪1441‬‬ ‫*العلم والحياة ‪1445‬‬ ‫*الهندسة وحساب المثلثات ‪1443‬‬ ‫*نحن والعلم ‪1441‬‬ ‫*النظرية النسبية الخاصة ‪1443‬‬ ‫وفاته‬

‫كذلك كان الدكتور مشرفة أول من قام ببحوث علمية حول‬ ‫إيجاد مقياس للفراغ؛ حيث كانت هندسة الفراغ المبنية‬ ‫على نظرية "أينشتين" تتعرض فقط لحركة الجسيم‬ ‫المتحرك في مجال الجاذبية‪.‬‬

‫توفي في ‪ 11‬يناير ‪1413‬م‪ ،‬اثر أزمة قلبية‪ ،‬ويشاع أنه‬ ‫توفي مسموما وقيل أن أحد مندوبي الملك فاروق كان‬ ‫خلف وفاته‪ ،‬كما قيل أيضا أنها أحد عمليات جهاز الموساد‬ ‫اإلسرائيلي‪.‬‬

‫وقد درس مشرفة العالقة بين المادة واإلشعاع وصاغ‬ ‫نظرية علمية هامة في هذا المجال‪.‬‬

‫يذكر أن ألبرت أينشتاين ‪-‬الذي كان يتابع أبحاثه ‪ -‬قد نعاه‬ ‫عند موته قائال ‪" :‬ال أصدق أن مشرفة قد مات‪ ،‬إنه ال‬ ‫يزال حيا ً من خالل أبحاثه ‪".‬‬

‫وتُقدر أبحاثه المتميزة في نظريات الكم والذرة واإلشعاع‬ ‫والميكانيكا بنحو ‪ 11‬بحثاً‪ ،‬وقد بلغت مسودات أبحاثه‬ ‫العلمية قبل وفاته حوالي ‪ 233‬مسودة‪.‬‬

‫أهم مؤلفاته‬ ‫كان الدكتور مشرفة من المؤمنين بأهمية دور العلم في‬ ‫تقدم األمم‪ ،‬وذلك بانتشاره بين جميع طوائف الشعب حتى‬ ‫وإن لم يتخصصوا به‪ ،‬لذلك كان اهتمامه منصبا على‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫كان من تالميذه فهمي إبراهيم ميخائيل ومحمد مرسي‬ ‫أحمد وعطية عاشور وعفاف صبري وسميرة موسى‬ ‫ومحمود الشربيني‬

‫‪34‬‬

‫النظرية النسبية آلينشتاين‬ ‫أ‪ .‬مصطفى محمود قرطع‬ ‫مدرس فيزياء وعضو هيئة تحرير صحيفة محلية في مصراته ‪ -‬ليبيا‬ ‫إن النظرية النسبية الخاصة والعامة للعالم الشهير ألبرت آينشتاين غيرت الكثير من المفاهيم والمعارف‪،‬‬ ‫ونظمتها في إطار حقيقي صحيح وقدمت التفسيرات لعديد من الظواهر الكونية وفتحت أعين البشر على حقائق كانت تجهلها‬ ‫األجيال السابقة لعديد من القرون‪.‬‬ ‫أ‪ :‬ورطة الزمن (‪)The Time quadrant‬‬ ‫عندما ننظر عبر الكون الشاسع نشاهد أضواء النجوم‬ ‫والمجرات ونحن نعلم أن الضوء ال ينتشر بشكل آني أو‬ ‫لحظي ومعنى ذلك هو أننا عندما ننظر إلى جسم بعيد جدا‬ ‫فإننا نراه على الصورة التي كان عليها لحظة انطالقه‪،‬‬ ‫وليس عما هو عليه اآلن‪ .‬وبما أن المجرات غاية في البعد‬ ‫علينا فإننا نراها كما كانت قبل ماليين السنين‪ ،‬فمثال عندما‬ ‫ننظر إلى مجرة المرأة المسلسلة فإننا نراها كما كانت عليه‬ ‫قبل حوالي مليونين من السنوات‪ .‬وأن المسافة ألقرب‬ ‫كواسار تقارب من عشرة بليون سنة ضوئية‪ ،‬أي أننا نراها‬ ‫اآلن كما كانت قبل أن تتجمع األرض‪.‬‬ ‫ب‪ :‬إن هذا الحجاب الزمني الذي استعرضناه يعتبر عائقا‬ ‫صلبا يعجز اإلنسان على اختراقه ولو حتى بالفكر‪ .‬وأن أية‬ ‫معلومات كونية يتم الوصول إليها سوف لن تكون آنية‬ ‫بسبب ورطة الزمن وعطالته‪،‬‬ ‫وال يوجد طريقة الختزاله‬ ‫وتجاوزه إال في الفكر البشري‬ ‫فقط وأداته في ذلك هو علم‬ ‫الرياضيات‬ ‫جـ ‪ :‬من هو ألبرت أينشتاين‪:‬‬ ‫إنه من أشهر علماء الفيزياء‬ ‫القرن‬ ‫في‬ ‫والرياضيات‬ ‫العشرين وهو من مواليد مدينة أولم األلمانية في يوم ‪.14‬‬ ‫آذار مارس‪ 1076 .‬م وكان والده صاحب مصنع كهر‬ ‫وكيميائي صغير ولم يكن الوليد ألبرت آينشتاين فذا على‬ ‫اإلطالق وحيث كان ضعيف البنية‪ ،‬ثقيل الذهن‪ ،‬بطي‬ ‫النطق‪ ،‬يحب العزلة واالنطواء وحينما أصبح فتى اشتد ميله‬ ‫للعلوم الطبيعية والرياضيات وكان متفوقا على جميع أقرانه‬ ‫في الرياضيات لكنه ضعيف في المواد األدبية والحفظية‬ ‫واللغات القديمة‬ ‫د‪ :‬نشأة النظرية النسبية‪ :‬اهتم كثيرا بعلم الفيزياء وأثارت‬ ‫دهشته الحقائق الفيزيائية المكتشفة ومنها بالذات عن سرعة‬ ‫الضوء فبدأت تراود مخيلته فكرة ماذا لو ان أحد استقل‬ ‫موجة ضوئية سوف لن يشعر بأنها موجة وتواردت األفكار‬ ‫بغزارة على مخيلته‪ ،‬وبرزت أمور مزعجة وتناقضات‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫حول فكرة السفر بسرعة الضوء وبرز أيضا موضوع‬ ‫التزامن بين حادثين ينظر إليهما من موضعين أحدهما ساكن‬ ‫واآلخر متحرك‪ .‬وكان السؤال‪ ،‬ماذا يعني القول بحادثين‬ ‫في اللحظة نفسها‪ ،‬ولقد عبر آينشتاين وهو في العشرينات‬ ‫والثالثينيات من عمره عن هذه األحداث بالنظرية النسبية‬ ‫الخاصة عام ‪ 1635‬م ثم أتبعها بالنظرية النسبية العامة ولقد‬ ‫تم التأكد من صحتهما من خالل العديد من التجارب‬ ‫والحصول على تفسيرات صحيحة للعديد من الظواهر‬ ‫الفيزيائية والكونية‪.‬‬ ‫النظريتان‬ ‫وتتضمن‬ ‫والعامة‬ ‫الخاصة‬ ‫الحقائق التالية‪:‬‬ ‫‪ 1‬الكون رباعي األبعاد‪:‬‬ ‫وتنص هذه النظرية‬ ‫على أنه كي يتم تعيين‬ ‫موضع نقطة مادية فال‬ ‫يكفي أن نعين إحداثياتها‬ ‫الثالثة وهي الطول والعرض واالرتفاع‪ ،‬بل يجب إدخال‬ ‫إحداثي رابع هو الزمن الذي يصعب تصوره وتعيين‬ ‫موضعه‪ ،‬وأية حادثة ال يمكن أن تحدد بدقة تامة إال من‬ ‫خالل معرفة إحداثياتها األربعة ألنه ال يوجد مكان مطلق‬ ‫مستقل عن الزمن أبدا‪.‬‬ ‫‪ 2‬األثير‪ :‬أنكرت النظرية النسبية آلينشتاين األثير وهو‬ ‫المفترض أن يكون الجسم المادي الشفاف المرن الذي يمأل‬ ‫الكون حيث أنه لوال هذا الجسم المادي الصلب لما تمكن‬ ‫الضوء من السير في الفضاء فحسب قوانين النسبية ال يوجد‬ ‫ما يسمى بالمكان المطلق أو الزمان المطلق وإن كل هذه‬ ‫األمور نسبية وأنه ال يوجد في الفضاء نجم أو نقطة معينة‬ ‫بذاتها يمكن اعتبارها ساكنة (مطلقة)‪.‬‬ ‫‪ 3‬تقلص األطوال وتمدد الزمن وتزايد الكتلة‪ :‬وفق النظرية‬ ‫النسبية‪ ،‬وجد أن األجسام التي تتحرك بسرعات كبيرة‬ ‫يحدث لها تقلص في الطول كما أن الزمن فيها يتمدد –‬ ‫يبطئ ‪ -‬وتتزايد كتلتها‪ ،‬فمثال تخيل طائرة طولها مئة متر‬ ‫تقف على مدرج الطيران وفي لحظة ما بدأت محركاتها‬ ‫بالعمل وأخذت في التحرك بسرعة متزايدة فعندما تتزايد‬ ‫‪23‬‬

‫سرعتها إلى قيمة كبيرة يالحظ الراصد خارجها أن طولها‬ ‫قد نقص بينما زادت كتلتها كما يالحظ أنه كلما زادت‬ ‫سرعتها تقلص طولها أكثر وعندما تصل سرعتها إلى‬ ‫سرعة الضوء فإن طولها ينعدم ويصبح صفرا لراصد‬ ‫يشاهدها من جملة ساكنة‪ ،‬أي تختفي الطائرة وتتزايد كتلتها‬ ‫إلى ماال نهاية وبالنسبة للراكب فيها يتباطئ الزمن أثناء‬ ‫تزايد سرعتها‪ ،‬وعندما تصل لسرعة الضوء يتوقف الزمن‬ ‫تماما وربما مر على الراكب مئات األلوف من السنين وال‬ ‫تسجل ساعته ثانية واحدة‪ ،‬وبالتالي ال يتقدم به العمر وال‬ ‫يشيخ فإذا تباطأت سرعة الطائرة فإنها تعود للظهور‬ ‫والعودة إلى طولها الطبيعي وعند توقفها ويهبط منها‬ ‫الراكب ومازال محتفظا بشبابه ليشاهد على األرض سكانا ً‬ ‫آخرين غير أصحابه‪ ،‬ويشاهد عالما آخر غير عالمه الذي‬ ‫انطلق منه‬ ‫‪ 4‬اختراق حاجز الزمن‪ :‬مكنت ظاهرة تمدد الزمن عند‬ ‫الحركة بسرعات قريبة من سرعة الضوء النظرية النسبية‬ ‫من فتح فجوة مناسبة في حاجز الزمن وقهرت مشكلة‬ ‫عبوره‪ ،‬فإذا فرضنا مجموعة‬ ‫من الفلكيين الراغبين في‬ ‫دراسة مجرة المرأة المسلسلة‬ ‫(آندروميدا) قد انطلقوا نحوها‬ ‫بسفينة فضائية سرعتها تقارب‬ ‫سرعة الضوء ‪.‬فإن الزمن‬ ‫سوف يتباطئ داخل سفينتهم‬ ‫ويصلونها خالل بضعة أسابيع‬ ‫بالنسبة إليهم لكنهم يكونوا في الحقيقة قد أمضوا حوالي‬ ‫مليونين من السنوات بالنسبة ألصدقائهم على األرض ــ تلك‬ ‫الفترة الزمنية هي بعد تلك المجرة عن األرض ـ ولسوف‬ ‫يشاهدون اقترابهم منها تيارا من الوضعيات والحاالت‬ ‫المتتالية وكأن فيلم سينمائي سريع جدا للظروف التي مرت‬ ‫بها المجرة مثل تشكل النجوم وانفجار بعضها أو ربما‬ ‫انفجار مجرة بأكملها وذلك قبل أن يعرف سكان األرض‬ ‫اللذين هم منهم تلك الحقائق ولنفترض أنهم اكتشفوا‬ ‫معلومات مثيرة عن تلك المجرة ويريدون بثها لألرض‬ ‫بإشارات راديوية فإن تلك اإلشارة ستأخذ مليونين من‬ ‫السنوات حتى تصل إلى األرض لذلك فهم يفضلون حملها‬ ‫معهم لألرض الختصار الزمن باستعمالهم نفس السرعة‬ ‫القريبة من سرعة الضوء في العودة لإلبطاء من الزمن ‪.‬‬ ‫وسيصلون عند إذا األرض خالل أسابيع فقط كما كان الحال‬ ‫في حالة الذهاب فإذا أخبروا أصدقائهم بما قد شاهدوه في‬ ‫المجرة من ظواهر فإنهم سيكتشفون أن سكان األرض ليس‬ ‫لديهم الحماس لسماع تلك المعلومات ألنها وصلت إليهم عن‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫طريق ضوء المجرة ذاتها منذ أسابيع فقط وسيكتشف‬ ‫المسافرون أيضا أنه قد مر على األرض فترة زمنية‬ ‫مقدارها أربعة ماليين سنة هي زمن ذهابهم للمجرة وإيابهم‬ ‫منها‪.‬‬ ‫وسيكتشف المسافرون أيضا أنه قد مر على األرض فترة‬ ‫زمنية مقدارها أربعة ماليين سنة هي زمن ذهابهم للمجرة‬ ‫وإيابهم منها‪.‬‬ ‫إن هذه القصة الضوئية الزمنية يمكن تسميتها بالتناقص‬ ‫التوأمي لكنه في الحقيقة ليس تناقضا فعليا ألنه على الرغم‬ ‫من أنه يبدوا يتالعب في قصة الزمن والضوء (أحد‬ ‫التوأمين يسافر واآلخر يمكث على سح األرض‪ ).‬يعطي‬ ‫فكرة عميقة لمفهوم البعد الرابع‪.‬‬ ‫‪ 5‬سرعة الضوء مستقلة عن حركة المنبع والراصد‪:‬‬ ‫النظرية‬ ‫تتضمن‬ ‫النسبية أيضا إنه ال‬ ‫يوجد جسم مادي‬ ‫يتحرك بسرعة‬ ‫أكبر أو تساوي‬ ‫الضوء‬ ‫سرعة‬ ‫وبالتالي ال داعي‬ ‫إلضافة سرعة حركة الجسم إلى سرعة الضوء الصادر‬ ‫عنه إذا كان يتحركا باتجاه واحد كما ال يجوز طرح‬ ‫سرعة الجسم من سرعة الضوء الصادر عنه إذا كان‬ ‫يتحركان باتجاهين مختلفين‪ ،‬ألن سرعة الضوء ال تتغير‬ ‫وال تتعلق بحركة الجسم المشع له أو المنعكس عليه كما ال‬ ‫تتعلق بحركة الراصد وسكونه‪.‬‬ ‫إن قوانين الفيزياء هي قوانين الطبيعة فهي ال تمنع السفر‬ ‫بسرعة كبيرة مثل سرعة الضوء ولتكن سرعة الجسم‬ ‫المتحرك هي ‪ %66.6‬من سرعة الضوء لكي يستحيل‬ ‫صنع مادة تتحرك بسرعة الضوء تماما‪ ،‬من سرعة الضوء‬ ‫لكي يستحيل صنع مادة تتحرك بسرعة الضوء تماما أي ال‬ ‫يوجد مادة تكتسب السرعة الباقية وهي ‪ %3.1‬من سرعة‬ ‫الضوء‪.‬‬ ‫المراجع‪ 1 :‬كتاب قصة نشوء الكون تأليف الدكتور ‪ /‬علي‬ ‫موسى ـــ والدكتور مخلص الريس الناشر دار دمشق‬ ‫للطباعة والنشر مطبعة بيطار وجوهر ــــــــ دمشق‬ ‫حلبوني الطبعة االولى ‪ 1443‬حقوق الطبع محفوظة‬ ‫الطبعة األولى عام ‪1443‬م‬

‫‪21‬‬

‫باب قرأت لك‬ ‫اعداد أ‪ .‬طارق حسين عبد الودود‬ ‫مدرس فيزياء في مدرسة منارات تبوك‬ ‫المملكة العربية السعودية خريج جامعة‬ ‫السودان للعلوم والتكنلوجيا‬ ‫وقد اخترنا لكم في هذا العدد كتاب شيق للعالم ستيفن‬ ‫هوكنج ومن تأليف الدكتور مصطفى إبراهيم فهمي‪.‬‬ ‫هو أحببد الكتببب التي فببازت بجببائزة من جوائز أفنتيس‬ ‫لكتيب العلوم ‪ ،2332‬ويتكون الكتاب من سببببع فصبببول‬ ‫وهي‪ :‬تاريخ موجز للنسبببببية‪ ،‬شببببكل الزمان‪ ،‬الكون في‬ ‫قشبببرة جوز التنبؤ بالمسبببتقبل حماية الماضبببي مسبببتقبلنا‬ ‫أهو في ستار تريك أم ال‪.‬‬ ‫يتناول الكتاب في الفصبببل األول كيفية وضبببع اينشبببتين‬ ‫النظريتين األسبببباسببببيتين والمادة التي تسببببمى األثير كما‬ ‫نوقشببت مفارقة التوائم وقياس سببرعة الضببوء‪ ،‬وخطاب‬ ‫اينشببببتين لروز فلت‪ .‬أما الفصببببل الثاني تناول وصببببف‬ ‫شبببببكال للزمان والتعرف على مخروط ضبببببوء الماضبببببي‪ ،‬الزمكان وعالقة هايزنبيرج ومن هم الشبببببركاء‬ ‫الفائقون‪ .‬وتحدث في الفصببل الثالث عن الكون والفضبباء‪ ،‬ظاهرة دوبلر وعالقتها بحياتنا اليومية‪ ،‬اكتشبباف‬ ‫سببيلفر وهابل‪ ،‬تفسببير الجزء الكوني عن طريق المبدأ اإلنسبباني وماذا قال مبدأ عدم اليقين في ذلك‪ .‬يتحدث‬ ‫الفصببل الرابع عن عدم إيمان العلماء بالتنجيم‪ ،‬والدالة الموجية ومعادلة شببرودنجر والتنبؤ بما سببوف تكون‬ ‫بالمسببتقبل‪ ،‬شببوارتز تشببيلد والثقوب السببوداء وحل لمعادالت مجال النسبببية العامة‪ ،‬تطرق الفصببل الخامس‬ ‫إلى إمكبانيبة السبببببببفر عبر الزمبان وعالقتبه ببالثقوب البدوديبة‪ ،‬مباهي األوتبار الكونيبة وهل هي تختلف عن‬ ‫األوتار الفائقة‪ ،‬وما هو السبببفر على المسبببتوى الميكروسبببكوبي‪ .‬الفصبببل السبببادس يعرفنا على سبببتار تريك‬ ‫ومعدل النمو السببببكاني‪ .‬ختاما بالفصببببل السببببابع وهو عودة لنظرية إم وماذا يوجد في داخلها وماذا تعني لنا‬ ‫النظرية في حياتنا اليومية‪ ،‬والتعرف على المادة المظلمة وما هو الهولوجرافيا‪.‬‬ ‫رابط تحميل الكتاب‬ ‫‪http://www.4shared.com/office/8-mctpcG/____-__.html‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪22‬‬

‫مجموعة مميزة من الكتب اخترناها لكم‬ ‫ محمد محمد عادل‬.‫تجميع وإعداد أ‬

Introduction to Modern Solid State Physics

Yuri M. Galperin :‫تأليف‬ 477 :‫عدد الصفحات‬ :‫رابط التحميل‬ http://folk.uio.no/yurig/fys448/f448pdf.pdf

An Introduction to Thermodynamics and Statistical Mechanics Keith Stowe :‫تأليف‬ 133 :‫عدد الصفحات‬ :‫رابط التحميل‬ http://home.basu.ac.ir/~psu/Books/Thermodynamics% 20%26%20Statistical%20Mechanics%20%20by%20Stowe.pdf

23

3102 / 13 ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد‬

www.modernphys.com

‫استخدام برنامج اإلكسيل‬ ‫الدرس السابع‪ :‬استخدام الدالة الشرطية ‪IF‬‬ ‫د‪ /.‬حازم فالح سكيك‬

‫اسبتكماالً للدرس السبابق الخاص بالتعامل مع الدوال العديدة التي يوفرها االكسيل إلنجاز الكثير من العمليات المعقدة بطريقة‬ ‫سبهلة ويسيرة وكما ذكرنا أن هذه الدوال مصنفة حسب الوظيفة التي تقوم بها فهناك الدوال الرياضية ودوال حساب المثلثات‬ ‫والدوال المحاسبية ودوال االحصاء ويوجد ايضا الدوال المنطقية ومن هذه الدوال الدالة الشرطية ‪.IF‬‬ ‫تعتبر الدالة الشببرطية ‪ IF‬من الدوال المهمة التي تعطي نتائج عند فحص الشببرط المذكور على القيم والصببيغ المسببتخدمة في‬ ‫ورقة العمل‪ .‬وقد تجد عزيزي القارئ بعض الصبببببعوبة في اسبببببتخدامها في بداية األمر وذلك لمتطلبات اعدادها حتى تعطي‬ ‫النتيجة المطلوبة ولكن مع تتبع هذا الشببرح وتنفيذه مباشببرة على جهازك سببتجد كم هي مفيدة وسببهلة بإذن هللا‪ ،‬وحتى تتعرف‬ ‫على فكرة عمل الدالة الشبببرطية ‪ IF‬سبببنسبببتخدم الدالة ‪ IF‬في المثال التالي لتحديد إذا ما كان الطالب ناجحا ً أم راسببببا ً حسبببب‬ ‫درجته في االمتحان‪ ،‬وذلك بان تسبتخدم الدالة الشرطية لتخبر االكسيل بانه اذا كانت قيمة الخلية ‪ C2‬اكبر من أو يساوي ‪53‬‬ ‫فإن القيمة هي ناجح واذا لم يتحقق الشرط بان تكون قيمة الخلية ‪ C2‬اقل من ‪ 53‬فإن القيمة راسب‪ .‬وسوف نستعرض بعض‬ ‫االمثلة والتدريبات للتعرف على استخدام هذه الدالة‪.‬‬ ‫تركيب الدالة الشرطية ‪IF‬‬ ‫حتى نتمكن من الطلب من برنامج االكسيل تطبيق الدالة‬ ‫الشرطية ‪ IF‬علينا ان نتعرف على تركيبها ومكوناتها‬ ‫وتأخذ الدالة ‪ IF‬الشكل التالي‬ ‫)‪=IF(Test,Value1,Value2‬‬ ‫كما تعودنا مسبقا ً عند ادخال صيغة رياضية أو تطبيق دالة‬ ‫ما يجب ان نبدأ الصيغة بإشارة (=) تم نتبعها باسم الدالة‬ ‫كما يعرفها االكسيل‪ ،‬وإلدراج الجملة الشرطية نكتبها داخل‬ ‫االقواس المعتادة ( ) وتتضمن الجملة الشرطية الخلية التي‬ ‫تحتوي على البيانات التي ستخضع للجملة الشرطية وهي‬ ‫عنوان الخلية ثم نتبعها بنوع المقارنة التي يجب ان يجريها‬ ‫مثل اشارة اكبر من > او اشارة اصغر من < ثم نتبع ذلك‬ ‫بإشارة الفاصلة (‪ ),‬ونكتب الجملة التي يجب ان تظهر‬ ‫كنتيجة اذا تحقق الشرط ‪ Value1‬ثم اشارة الفاصلة (‪),‬‬ ‫ونتبعها بالجملة التي يجب ان تظهر اذا لم يتحقق الشرط‬ ‫‪ Value2‬وعلى سبيل المثال‪ ،‬إذا حصل الطالب على درجة‬ ‫أكبر من أو يساوي ‪ 60‬ضع ناجح وإذا كانت الدرجة أقل‬ ‫من ‪ 60‬ضع راسب‪.‬‬ ‫فمثال لو كان لدينا الطالبين محمد واحمد وحصال على‬ ‫الدرجات التي رصدت لهما في الجدول التالي‪:‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫ونرغب في تطبيق الدالة الشرطية في الخلية ‪ C2‬لتظهر‬ ‫نتيجة محمد وفي الخلية ‪ C3‬لنتيجة أحمد‪.‬‬ ‫لتنفيذ دالة ‪ IF‬اكتب بعد تحديد الخلية ‪ C2‬نص الجملة‬ ‫الشرطية كما ذكر سابقا ً وهي على النحو التالي‪:‬‬ ‫)”راسب”‪”,‬ناجح”‪=IF(B2>=60,‬‬ ‫وهذه الجملة الشبرطية نجد أن ‪ Test‬هو الجملة ‪B2>=60‬‬ ‫و‪ Value1‬هي كلمة ناجح و ‪ Value2‬هي كلمة راسب‪.‬‬ ‫وبهذا الشكل تقوم الدالة ‪ IF‬بمقارنة قيمة كل درجة بـببب ‪،60‬‬ ‫فإذا كانت الدرجة أكبر من أو يسببببباوي ‪ 60‬يضبببببع (ناجح)‬ ‫وإال سيضع (راسب)‪ .‬األقواس " " التي تحيط بكلمة ناجح‬ ‫ضبببرورية في حالة اسبببتخدام نص‪ ،‬أما إذا اسبببتخدمنا أرقام‬ ‫فال داعي لهما‪.‬‬ ‫طريقة أخرى لتنفيذ الدالة الشرطية ‪IF‬‬ ‫يمكنك اسبببببتخدام معالج الدالة ‪ IF‬لتنفيذ ما سببببببق من خالل‬ ‫في شبببببببريط األدوات القياسبببببببي‬ ‫الضبببببببغط على الزر‬ ‫واختيار الدالة ‪ IF‬فيظهر لك مربع الحوار أدناه‪.‬‬

‫‪24‬‬

‫اطبع في الخانة األولى ‪Logical_test‬‬ ‫الشرط ‪.B2>=60‬‬

‫وفي الخانة الثانية ‪ Value_if_true‬ناجح‪.‬‬

‫وفي الخانة الثالثة ‪Value_if_false‬‬ ‫على النتيجة في الخلية‬ ‫اضبغط على المفتاح موافق لتحصل‬ ‫راسب‪.‬‬ ‫‪ C2‬استخدم التعبئة التلقائية على الخلية ‪.C3‬‬ ‫األقواس " ستوضع تلقائياً في مربع‬ ‫الحوار‪.‬‬

‫كذلك يمكن اسببببببتخدام رقم ‪ 0‬و ‪ 1‬بدالً من ناجح وراسببببببب‬ ‫وذلك كما في الخطوات التالية‪:‬‬ ‫)‪=IF(B2>=60,1,0‬‬ ‫أي ضع العدد ‪ 1‬إذا تحقق الشرط وإال ضع ‪.0‬‬

‫الحظ هنببا أن القيم في الخاليببا ‪ A1‬و ‪ A2‬و ‪ A3‬هي قيم‬ ‫ثكابتكة وببالتبالي يجب تحويل مرجع الخلية من نسببببببببي إلى‬ ‫مطلق كما شرحنا ذلك سابقا في درس مرجع الخلية النسبي‬ ‫والمطلق‪.‬‬ ‫(‪ )1‬حدد الخلية ‪ C6‬ثم اطبع شكككرط الدالة ‪ IF‬الذي يحقق‬ ‫المطلوب‪.‬‬ ‫)‪=IF(B6>=A3,A1,A2‬‬ ‫وهبذه الجملة الشبببببببرطية تفيد ان إذا كانت قيمة البيانات في‬ ‫الخلية ‪ B6‬والتي تمثل قيمة االيداع أكبر من او يسبببباوي ما‬ ‫هو موجود في الخليببة ‪ A3‬ادرج القيمببة الموجودة في ‪A1‬‬ ‫واذا لم يتحقق الشبببببببرط ادرج القيمببة الموجودة في الخليببة‬ ‫‪.A2‬‬

‫مثال ‪1-3‬‬ ‫لنفترض إنك محاسبببا ً في بنك ومهمتك تصببنيف األشببخاص‬ ‫المودعين حسببببببباباتهم في البنك بأن يحصبببببببل المودع على‬ ‫فائدة وقدرها ‪ 5%‬إذا كان رصبببببببيده أكبر من أو يسببببببباوي‬ ‫‪ 100000‬والمودع الذي رصيده أقل من ‪ 100000‬يحصل‬ ‫على فائدة ‪.3%‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫هنا اسبتخدمنا في الصيغة مرجع الخلية بدال من القيمة التي‬ ‫تمثلها وهذا مفيد جداً في حالة ما ان صدر قرار من مجلس‬ ‫ادارة البنببك بتعببديببل قيم الفببائببدة امببا بببالزيببادة او النقصبببببببان‬ ‫وببببالتبببالي كبببل مبببا عليبببك فعلبببه هو تعبببديبببل القيم الجبببديبببدة‬ ‫وسبببببببتحصبببببببل على تعديل على كل بيانات المودعين دون‬ ‫الحباجة لتعديل الصبببببببيغة لكل مودع‪ ،‬ولكن يجب ان تحول‬ ‫مرجع الخلية في الصببببببيغة اعاله من المرجع النسبببببببي الى‬

‫‪21‬‬

‫المرجع المطلق حتى تتمكن من اسبببببببتخبدام التعبئة التلقائية‬ ‫لتطبيق الصيغة على كل المودعين‪.‬‬ ‫(‪ )2‬اسككتخدم المفتاح ‪ F4‬لتحويل مرجع الخلية من نسككبي‬ ‫إلى مطلق بإدراج اشارة الدوالر ‪.$‬‬ ‫)‪=IF(B6>=$A$3,$A$1,A$2$‬‬ ‫(‪ )3‬اضغط على مفتاح ‪.Enter‬‬ ‫(‪ )4‬قم بببباسبببببببتخبببدام التعبئبببة التلقبببائيبببة على الخاليبببا من‬ ‫‪.C7:C15‬‬

‫)”باسم”‪”,‬نبيل”‪=IF(B9>C9,‬‬ ‫اإلجابة ستكون "نبيل"‪.‬‬ ‫(‪ )4‬غير قيمة الخلية ‪ C4‬إلى ‪ 68‬والحظ النتيجة‪.‬‬ ‫(‪ )5‬غير قيمة الخلية ‪ B4‬إلى ‪ 35‬والحظ النتيجة‪.‬‬ ‫هنا سببيتسبباوى مبيعات كل من نبيل وباسبم‪ ،‬ولكن الدالة ‪IF‬‬ ‫لم تكن مسببببتعدة لالحتمالية الثالثة وهي تسبببباوي الحالتيين‪،‬‬ ‫لذا سببنقوم بحل هذه المشببكلة عن طريق اسببتخدام الدالة ‪IF‬‬ ‫مرتين‪ .‬المرة األولى للمقارنة والثانية لحالة التساوي‪.‬‬

‫(‪ )5‬غير قيمبببة الفبببائبببدة في الخليبببة ‪ A1‬إلى ‪ 7%‬والحظ‬ ‫النتيجة‪.‬‬

‫(‪ )6‬اطبع في الخلية ‪ A12‬الدالة التالية‪:‬‬

‫(‪ )6‬غير قيمة الرصببببببيد في الخلية ‪ A3‬إلى ‪ 5000‬والحظ‬ ‫النتيجة‪.‬‬

‫>‪”,IF(B9‬مككككككككتسكككككككككككككككاويككككككككان”‪=F(B9= C9,‬‬ ‫))”باسم”‪”,‬نبيل”‪C9,‬‬

‫مثال ‪2‬‬

‫وبهذه الصببيغة نالحظ كيف يمكن ادراج جملتين شببرطيتين‬ ‫في صبببببببيغبة واحبدة لتتضبببببببمن كل االحتماالت والحظ انه‬ ‫يفصبببببل الجملتين اشبببببارة الفاصبببببلة (‪ ),‬والحظ ايضبببببا ان‬ ‫االقواس تضببباعفت حيث تم فتح قوسبببين لك جملة شبببرطية‬ ‫وفي النهاية تم اغالقهما بإدراج قوسيين‪.‬‬

‫يمكن تكرار اسببببببتخدام الدالة ‪ IF‬في نفس المعادلة في حالة‬ ‫تعبدد نتيجة التوقعات كما في هذا المثال‪ ،‬حيث يقوم كل من‬ ‫نبيل وباسببببم ببيع التذاكر‪ ،‬وفي نهاية األسبببببوع يجب تحديد‬ ‫من باع تذاكر أكثر نبيل أو باسبببببم‪ ،‬ولكن في حالة أن يكون‬ ‫اإلثنان قد باعا نفس المقدار فهنا يجب اسبببببببتخدام الدالة ‪IF‬‬ ‫مرتين كما سنرى في المثال التالي‪:‬‬

‫تمرين‬

‫(‪ )1‬قم بإدراج البيانات الموضبببحة في الجدول التالي والتي‬ ‫تمثل مبيعات كال من نبيل وباسم خالل أسبوع‪.‬‬

‫لتسبببببببهيببل عمليببة المقببارنببة لمجموع مبيعببات نبيببل ‪ B9‬مع‬ ‫مبيعات باسم ‪ ،C9‬سنقوم باستخدام الدالة الشرطية ‪.IF‬‬ ‫(‪ )2‬حببدد الخليببة ‪ A12‬التي نرغببب في ظهور اإلجبباببة بهببا‬ ‫أو اية خلية اخرى‪.‬‬ ‫(‪ )3‬اطبع الدالة الشرطية ‪ IF‬بالطريقة التالية‪:‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫سببببتجد في هذا التمرين درجات امتحانات المواد الدراسببببية‬ ‫لمجموعبببة من الطلببببة‪ .‬والمطلوب هو إيجببباد المتوسبببببببط‬ ‫الحسبببببببابي لكببل طببالببب في العمود ‪ H‬وكببذلببك المتوسبببببببط‬ ‫الحسابي لكل مقرر في الصف رقم ‪ 54‬وإيجاد أعلى درجة‬ ‫لكل مقرر في الصببببف رقم ‪ 55‬وأدنى درجة لكل مقرر في‬ ‫الصف رقم ‪ .56‬احسب المطلوب باستخدام الداالت واحفظ‬ ‫الملف‪.‬‬ ‫الى اللقاء في الدرس القادم بعنوان مهارات تنسيق ورقة‬ ‫عمل اكسيل د‪ /.‬حازم فالح سكيك‬ ‫‪25‬‬

‫كيف تصبح عبقريا – الجزء الثالث‬ ‫أ‪ .‬محمد جوده‬ ‫مدير المحتوى العلمي في مؤسسة نَف َهم‬ ‫انما ينجح من الناس المخلصون ألفكارهم والمتحركون لها بكل كيانهم‪ .‬ولن يتأتى هذا‬ ‫االخالص وذلك التحرك اال إذا كانت الفكرة نابعة من القلب‪ .‬ولن ينتج القلب أفكارا اال‬ ‫إذا كان أهال ألن يفكر ويؤمن بما فكر‪ .‬ولن يكون أهال لذلك اال إذا كان قد سكن نفسا‬ ‫تعمل دائما على اصالحه‪ .‬إذا فهو القلب منبع األفكار!‬ ‫العبقرية واالخالص للفكرة‪:‬‬ ‫اعتدنا في كل مرة أن نذهب الى رحلة لنتعلم منها شيء ما‪ .‬قد‬ ‫يكون كبيرا‪ ،‬صغيرا‪ .‬ولكننا غالبا ما نجد هناك فكرة وقيمة قد‬ ‫نكون نعلمها قبل ذلك فنؤكدها وقد ال نعلمها فنكتسبها‪ .‬وقد‬ ‫طرحت اّراء كثيرة من حضراتكم حزينة على النسر الذي مات‬ ‫في الجزء الثاني ‪-‬ألن هذا النسر لم يكن يستحق الموت ألنه‬‫ظل يقاوم ويتحمل قساوة االّخرين وسخريتهم مما يجعله ال‬ ‫يستحق الموت وكان من المفترض أن يعيش فيكمل ويتعلم‬ ‫الطيران ويصبح نسرا قويا‪ ،‬ورغم سعادتي صدقا بهذه اآلراء‬ ‫وهو دليل على أن المقال كان مؤثر وأنه قد ترك أثرا في النفس‬ ‫ولكن النسر ببساطة أدرك فكرة وحقيقة ولكن لم يكن لديه‬ ‫االخالص الكامل لفكرته وأن من حقه أن يصبح نسرا كباقي‬ ‫النسور‪.‬‬ ‫دعونا نخرج من تلك المزرعة الصغيرة التي كانت في الجزء‬ ‫الثاني ولنذهب الى رحلة ستروق لكم كثيرا أكثر من الرحلة‬ ‫األولى فلنغمض أعيننا كالعادة ولتتأهب قلوبنا وعقولنا لالنطالق‬ ‫‪...‬جاهزين ثالثة‪..‬أثنان‪..‬واحد‪..‬انطلق !‬ ‫نحن االّن في أحد طرقات مكة نقابل ذلك الشاب المتهور‬ ‫المتسرع الشديد ‪ -‬عمر بن الخطاب واذا به يحدث أخاه زيدا‬ ‫ويحدثنا بأنه يسن سيفه ذاهبا لقتال النبي ‪ -‬صلى هللا عليه وسلم‬ ‫ ونسمع زيدا يردد لماذا تقاتله؟ انه لم يرفع عليك عصا! وعمر‬‫يرد عليه‪ :‬ان حياة رجلين أهون من حياة الجماعة وقد كانت‬ ‫الفكرة التي يؤمن بها عمر والتي كان يتحرك لها بكل كيانه هي‬ ‫وحدة قريش ونبذ الفرقة وقد رأى أن النبي ودعوته الى االسالم‬ ‫ستجعل هناك فرقة‪ .‬تلك هي فكرته وان كانت خاطئة وبعيدة كل‬ ‫البعد عن الحقيقة ولكنه كان مؤمن بها‪ ،‬مخلص لها الى أبعد حد‬ ‫حتى أنه كانت تهون عليه حياته من أجل فكرته‪.‬‬ ‫وهنا نجد قاعدة ذهبية وهي أن المؤمنون بأفكارهم والمخلصون‬ ‫لها والساعون الى تحقيقها بكل قوة وانطالق فان هذا االخالص‬ ‫وذلك االنطالق ال يأتي اال من قلب مذعن للحق‪ .‬فتراهم يرون‬ ‫الحق في فكرتهم والدليل أنهم إذا رأوا الحق في غير ذلك أذعنوا‬ ‫له وعدلوا عن فكرتهم بل وقد يحاربون فكرتهم القديمة بعدما‬ ‫تبين لهم خطأها وأن الحق ليس معهم‪.‬‬ ‫وقبل أن نعود الى استكمال المشهد العمرى ‪ ..‬دعونا نأخذ‬ ‫استراحة قصيرة مع ‪ -‬ألبرت أينشتين فنراه قد طرح فكرة تقول‬ ‫‪ :‬أن الكون مستقر وذلك من منطلق ففلسفي تماما وهو كعادته‬ ‫يشطح بعقله وقلبه فتأتى له شطحات فلسفية يحولها بعد ذلك‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫رياضياتية‬ ‫معادالت‬ ‫وحسابات ثم يخرج علينا بفكرته أو نظريته وكان من ذلك أن‬ ‫قال فكرة استقرار الكون ‪ .‬وكانت في تلك األيام هناك فكرة أو‬ ‫وجهة نظر تقول أن الكون يتقلص أي أن مادة الكون تقترب من‬ ‫بعضها بفعل الجاذبية وأن الكون اّخذا في التقلص اال أن يأتي‬ ‫يوما ما بعد باليين السنين وتتجمع كل هذه المادة في نقطة‬ ‫وتنتهى بنهاية ساخنة جدا‪ .‬وكان من مؤيدي هذه الفكرة فريد‬ ‫مان‪ .‬وكانت هناك وجهة نظر أخرى تقول أن الكون يتمدد والتي‬ ‫طرحها لومتر وكان مقتنع بها جدا‪ .‬ولكن أينشتين فلسفته طرحت‬ ‫علينا أنه البد أن يكون هذا الكون مستقر‪ .‬وتلك هي الفكرة التي‬ ‫كان مؤمنا بها‪.‬‬ ‫وألن أينشتين كان من المخلصين ألفكارهم فقد بدأ يخرج الفكرة‬ ‫الفلسفية من قلبه الى عقله ويفكر في طرح عقلي منطقي ليتقبل‬ ‫الناس فكرته‪ .‬فاقترح ما يسمى ‪-‬بالثابت الكوني‪ -‬وأن هناك طاقة‬ ‫خفية تعمل عكس الجاذبية ‪ ،‬فالجاذبية تعمل على تقلص الكون‬ ‫وتلك الطاقة تعمل عكسها فيستقر الكون ‪ .‬ولكن بعد رصد هابل‬ ‫الشهير تبين أن الكون يتمدد فتخلى أينشتين عن فكرته والتي‬ ‫كانت نابعة من فلسفته والتي كان مخلصا لها وكان يدعو اليها‬ ‫وسعى بقوة إلقناع الناس بها‪ .‬فها هو يتخلى عنها ويذعن للفكرة‬ ‫األخرى والتي رأى أن الحق معها وهي أن الكون يتمدد وليس‬ ‫هذا فقط بل وبدأ يحارب فكرته القديمة والمقتنعين بها وتلك هى‬ ‫سمات المخلصين ألفكارهم وذلك االخالص لن يتحقق اال اذا‬ ‫كانت نابعة من قلب أهال لذلك يطرح األفكار ويبدع فيخلص لها‬ ‫فيتحرك بكل جوارحه نحو تأكيدها والعمل لها وإذا ما رأى الحق‬ ‫في غيرها فانه سرعان ما يذعن له‪.‬‬ ‫لنعد االّن الى المشهد العمرى والى ذلك الشاب المتهور المتسرع‬ ‫الذى كان مخلصا لفكرته ألنه كان يراها حقا فلما تبين لعمر أن‬ ‫الحق ليس معه عندما قرأ ‪-‬سورة طه ‪ -‬فالتقت الفطرة الحق مع‬ ‫فطرة قلبه الذى كان محبا للحق‪ .‬وتفاعل معها قلبه الذي يذعن‬ ‫للحق وعلم أن االسالم هو الذي يدعوهم الى الوحدة ال الى الفرقة‬ ‫كما كان يظن وأنه هو الحق ألن يتبع فأذعن له وبدأ يحارب‬ ‫فكرته القديمة والمتبعين لها!‬ ‫الملكات االنسانية التي علينا اكتسابها‪:‬‬ ‫ختمنا الجزء الثاني لو تذكرون بأننا سنتحدث في هذا المقال عن‬ ‫الملكات االنسانية التي يجب علينا اكتسابها وقد آثرت أن أذكر‬ ‫معنى االخالص للفكرة في بداية هذا المقال ألنني شخصيا‬ ‫مخلصا لفكرتي وهي أن كل انسان يستطيع اكتساب أي ملكة أو‬ ‫موهبة حتى لو لم يولد بها إذا أراد ذلك واذا وضع نفسه وفقا‬

‫‪23‬‬

‫شروط وبيئة معينة فانه يستطيع أن يكتسبها وينميها الى الحد‬ ‫الذى ال يمكن أن نتخيله وكأنه ولد بها وكان جيناته تحمل صفات‬ ‫هذه القدرة!‬ ‫ويبقى هنا السؤال الذي ختمنا به مقالنا في الجزء الثاني‪ :‬ما هي‬ ‫الملكات التي على اكتسابها؟ ثم كيف اكتسبها؟‬ ‫وقد رأيت وأنا أكتب هذا المقال كنت قد نويت أن أجيب على هذا‬ ‫السؤال ونبدأ من المقال القادم في وضع آليات عملية نطبقها‬ ‫تباعا الكتساب وتنمية بعض الملكات االنسانية خاصة العقلية‬ ‫منها والفكرية ‪ ..‬ولكن رأيتني أكتب في معنى االخالص للفكرة‬ ‫ثم ذلك المعنى العميق الذي سأذكره من خالل قصة بسيطة‬ ‫لنستلهم منها ما علينا أن نستلهمه وندركه قبل الشروع في اجابة‬ ‫السؤال السالف الذكر!‬ ‫إذا هيا بنا لنذهب الى رحلة سريعة لنستلهم منها معنى عميقا‬ ‫وهو‪ :‬كيف الطريق؟ نحن االّن في فرنسا وها هو نابليون‬ ‫بونابرت تقد حكم على أحد المساجين باإلعدام‪ .‬وغدا سينفذ حكم‬ ‫االعدام ونحن االّن في ليلة تنفيذ الحكم وهذا الرجل ينادى‬ ‫ويصرخ من داخل زنزانته‪ :‬أريد أن أقابل نابليون ‪ ..‬أريد أن‬ ‫أتكلم مع نابليون!‬ ‫فلما انزعج الحراس وسئموا منه اضطروا الى أن يخبروا‬ ‫نابليون بعد ما ملوا صراخه فجاء نابليون ليرى ماذا لدى الرجل‬ ‫فلما راّه الرجل انكب عليه يرجوه أن يعفو عنه واال ينفذ فيه حكم‬ ‫اإلعدام وظل يلح عليه بإصرار حتى وافق نابليون ولكن بشرط!‬ ‫على الرجل تنفيذه فقال له نابليون‪ :‬سأعفو عنك ولن أنفذ فيك‬ ‫االعدام إذا استطعت أن تجد المخرج الوحيد الذي في هذه‬ ‫الزنزانة وتخرج منه‪ .‬عندها سأجعل الحراس يتركوك تهرب‬ ‫ولن يلحق بك أحد وستنجو بحياتك فقال الرجل بسرعة‪ :‬موافق‪.‬‬ ‫وخرج نابليون وحراسه وظل الرجل يبحث طوال الليل عن ‪-‬‬ ‫الطريق‪ -‬الذى عليه أن يسلكه حتى يصل الى مراده وان كان‬ ‫هدف الرجل هو البقاء حيا فهو هدف وحلم بالنسبة له والبد‬ ‫للهدف من طريق يسلكه المرأ ليصل الى هدفه سواء كان هذا‬ ‫الهدف عظيم أو حقير فالبد من طريق للوصول‪.‬‬ ‫وطريق الوصول أو الخط الذي يسلكه المرء يحدده أمران‬ ‫األول‪ :‬هو الهدف المراد الوصول اليه والذي يجب أن يكون‬ ‫واضحا وضوح الشمس ال تشوبه أي سحب تبدد قوته بالقلب‪.‬‬ ‫األمر الثاني‪ :‬هي الظروف أو البيئة المحيطة باإلنسان صاحب‬ ‫الهدف‪ .‬فها هو الرجل هدفه هو البقاء حيا‪ .‬وقد كان هذا الهدف‬ ‫واضحا جليا ال يرجو غيره في هذا الوقت وقوة هذا الهدف قد‬ ‫منحت الرجل االخالص الكافي ألن يستطيع أن يقنع نابليون‬ ‫بونابرت أن يعفو عنه بعدما كان قد حكم عليه باإلعدام‪ .‬إذا‬ ‫فالرجل لديه فكرة وهدف وأخلص لها وتحرك لها بكل كيانه‬ ‫ولكن على الرجل أن يحدد الطريق الموصل الى هدفه وأن‬ ‫يختار الطريق الصحيح واال فمهما كان سمو الفكرة والهدف‬ ‫ومهما كان االخالص لها ومهما كانت االرادة لتحقيقها قوية إذا‬ ‫لم يكن الطريق صحيح لألسف لن يصل الى هدفه!‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫لنعد الى بطل قصتنا‪ ..‬ظل الرجل يبحث طوال الليل عن المنفذ‬ ‫الوحيد بالزنزانة الذي كان قد أخبره عنه نابليون فوجد الرجل‬ ‫فتحة في الحائط بها نفق‪ .‬ظل يسير وكلما ضاق النفق وأظلم‬ ‫أكثر وأكثر قلص الرجل في جسده حتى يستطيع العبور حتى‬ ‫زحف على بطنه وإذا في النهاية حائط سد ليس بعده شيء فبدأ‬ ‫الرجل يعود زاحفا الى الوراء ولألسف كان قد قضى الليل كله‬ ‫ذهابا وايابا في النفق وإذا به بعدما خرج وجد نابليون وحراسه‬ ‫في انتظاره لينفذوا فيه حكم االعدام‪ .‬فقال الرجل بعدما فقد أخر‬ ‫أمل كان لديه ولنا أن نتخيل حالته‪ .‬بعدما عاد من هذه الرحلة‬ ‫الطويلة الشاقة القاسية وحينما وجد نابليون والحراس فى‬ ‫انتظاره قال الرجل بكل حزن‪ :‬االّن يمكنكم أن تنفذوا في حكم‬ ‫االعدام وليس لي أى طلبات فقط سؤال واحد‪ .‬أين هو المخرج‬ ‫الوحيد في الزنزانة؟ فأشار نابليون الى باب الزنزانة قائال‪ :‬انه‬ ‫ليس في هذه الزنزانة اال هذا الباب وقد أوصيت حراسي أن‬ ‫يتركوه لك مفتوحا وأن يتركوك تهرب ولن يتبعك أحد وكنت‬ ‫ستنجو بحياتك ولكنك لم تنظر الى الطريق األقرب لديك وقد‬ ‫كان طريق الوصول الى هدفك أقرب كثيرا مما كنت تظن‬ ‫ولكنك بحث عن طريق بعيد تماما فكان طريقا خاطئا ولم تصل‬ ‫الى هدفك لألسف‪.‬‬ ‫اعتقد أن الرسالة قد وصلت هي شروط ‪ ..‬ومفاتيح كأنها موصلة‬ ‫على التوالي فاذا كانت كل المفاتيح على وضع اون ومفتاح واحد‬ ‫فقد على وضع اوف فلن يضيء المصباح فعليك أن تعيد تحقيق‬ ‫الشروط وتعدل وضع جميع المفاتيح ليضيء المصباح ‪..‬‬ ‫مصباح قلبك وعقلك لتبدع أفكارا تخلص لها وتتحرك لها بكل‬ ‫جوراحك فتحقق انجازا كامال‪ .‬فعلينا قبل ان نعرف الملكات التي‬ ‫علينا اكتسبها والتي هي أهدفنا األولية التي نسعى الكتسابها‬ ‫علينا أن نحدد الطريق الذي يصل بنا الى هذه األهداف وأن‬ ‫نحقق الشروط جميعا‪.‬‬ ‫انتهى مقالنا سريعا لألسف كالعادة ‪ ..‬في المقال القادم ان شاء‬ ‫هللا سنتحدث عن انواع الملكات التي يمكن لكل منا ان يكتسبها‬ ‫بناءا على الشروط التي وضحناها‪ .‬ولنسعى جميعا خالل هذا‬ ‫الشهر الى تحقيق هذه الشروط ‪ ..‬ولنعيد قراءة هذه المقاالت مرة‬ ‫واتنين وعشرة ولتحدث لنا اشراقة االدراك ولنضع كل المفاتيح‬ ‫على وضع أون! إلى اللقاء ‪....‬‬ ‫عن الكاتب أ‪ .‬محمد جوده‪:‬‬ ‫طالب بكلية التجارة ويدرس الفيزياء ذاتيا‪.‬‬ ‫له عدة اختراعات منها الخلية الليزرية ‪ 2311‬وجهاز تكييف‬ ‫بدون ضاغط ‪ .2312‬يكتب في مجال فلسفة العلوم والتنمية‬ ‫البشرية‪ .‬وله مقال شهري في عدة جرائد في هذا الجانب‪.‬‬ ‫يدير المحتوى العلمي في مؤسسة (نَفهَم)‪.‬‬ ‫* مراجع‪ :‬كتاب بين الفيزياء والفلسفة‪ ،‬كتاب فن التربية‪ ،‬سلسلة‬ ‫عمر صانع حضارة‪ ،‬كتاب أينشتين ضد الصدفة‪.‬‬ ‫شكر خاص إلى د‪ .‬هاجر خليل‬

‫‪22‬‬

‫تزخر شبكة اإلنترنت بالعديد من المواقع المفيدة والغنية بالمعلومات‬ ‫وهنا اخترنا لكم هذه الباقة المتنوعة منها‬

‫موقع ممتع ومفيد على قناة اليوتيوب‬ ‫™!‪Sick Science‬‬

‫‪http://www.youtube.com/user/SteveSpangler‬‬ ‫‪Science/videos‬‬ ‫موقع شيق على قناة اليوتويب يعرض العديد من التجارب‬ ‫الفيزيائية‬

‫موقع يحتوي على الكثير من األلعاب التي لها‬ ‫أساس فيزيائي‬ ‫‪Physics Games‬‬ ‫‪www.physicsgames.net‬‬ ‫موقع تعليمي ترفيهي من خالل العديد من األلعاب الفالشية‬ ‫التي تعتمد على الكثير من الخواص الفيزيائية‬

‫محاكاة الفيزياء‬ ‫‪Physics Animations‬‬ ‫‪physics-animations.com/Physics/English/index.htm‬‬

‫يحتوي على العديد من تجارب علمية مصنفة حسب‬ ‫التخصص بطريقة المحاكاة‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪24‬‬

‫موقع علوم العرب‬

‫‪http://www.arabsciences.com/‬‬

‫موقع علوم العرب لألفالم الوثائقية ‪ ..‬مشاهدة مباشرة‬ ‫يقوم بعرض أفالم وثائقية مترجمة في جميع المجاالت‬

‫اصنعها‬ ‫معا نبني أمتنا من جديد‬ ‫‪http://www.isna3ha.com‬‬

‫موقع يهم المخترعين والسائرين على دروب االختراع‬

‫محاضرات مسجلة‬ ‫للبروفيسور والتر لوين‬ ‫‪http://ocw.mit.edu/courses/physics/‬‬

‫موقع يحتوي كورسات جامعية للبروفيسور والتر لوين‬

‫موقع رائع عن الفيزياء النووية‬ ‫‪http://www.osti.gov/home/‬‬

‫موقع غني بالمعلومات العلمية‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪43‬‬

‫زراعة السيارات‬ ‫محمود بكر أبو خميس‬ ‫مهندس باحث بجامعة الزقازيق‬ ‫نشببببباهد ببببببين الحبببببين واآلخبببببر تصبببببميمات مدهشبببببة لسبببببيارات مسبببببتقبلية مبببببن مختلبببببف‬ ‫شببببركات صببببناعة السببببيارات‪ ،‬لكننببببا سنشبببباهد اآلن مببببا لببببم نشبببباهد مثلببببه مببببن قبببببل‪!!:‬‬ ‫مبببا ترونهبببا فبببي هبببذه الصبببورة هبببي سبببيارة مرسبببيدس ‪ The Biome‬التبببي تتميبببز‬ ‫بأنهببببا ال تُصببببنع مببببن خببببالل خطببببوط إنتبببباج فببببي مصببببانع‪ ،‬بببببل يببببتم زراعتهببببا بواسببببطة‬ ‫بذور معدلة جينيا ً داخل مزارع خاصة وحضّانات!!‬

‫تببببدو أقبببرب للخيبببال العلمبببي لكنهبببا تصبببميم حقيقبببي كشبببفت عنبببه شبببركة مرسبببيدس مبببن خبببالل مكتبهبببا فبببي لبببوس‬ ‫أنجلبببوس‪ ،‬حيبببث أراد مهندسبببو مرسبببيدس إنتببباج سبببيارة تتكامبببل بصبببورة تامبببة مبببع البيئبببة فكبببان تصبببورهم هبببو‬ ‫سيارة تنمو مثل أوراق الشجر!!‬ ‫سبببيتم صبببناعة هبببذه السبببيارة مبببن مبببادة خفيفبببة للغايبببة اسبببمها بيبببوفيبر ‪ ،BioFibre‬وهبببي مبببادة عضبببوية تقبببول‬ ‫مرسيدس أنها أخف بكثير من المعادن والبالستيك وأقوى من الفوالذ!!‬ ‫أما عن الوقود فتستخدم السيارة وقوداً عضويا ً اسمه‪ ،BioNectar4534‬وهو مادة خاصة يتم إنتاجها بواسطة أشجار معدلة‬ ‫جينيا ً تقوم بجمع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى هذا الوقود الثوري‪ ،‬والغريب أن مخلفات هذا الوقود العضوي هو أكسجين‬ ‫صافي !!‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪41‬‬

‫يبلغ طول السيارة ‪ 4040‬ملم وعرضها ‪ 2533‬ملم وارتفاعها ‪1233‬ملم وتزن ‪ 364‬كيلوجرام فقط‪ ،‬وهي سيارة كوبيه تتسع‬ ‫ألربعة أشخاص‪.‬‬

‫صبببحيح أن تصبببميم السبببيارة فبببي حبببد ذاتبببه مبببدهش للغايبببة لكبببن طريقبببة صبببناعتها أكثبببر غراببببة ممبببا يمكبببن‬ ‫تصبببوره‪ ،‬فتخيبببل أنبببك إن أردت الحصبببول علبببى سبببيارة كهبببذه سبببتذهب لمعامبببل شبببركة مرسبببيدس لتختبببار‬ ‫المواصبببفات التبببي تريبببدها فبببي السبببيارة‪ ،‬فيقبببوم مهندسبببو مرسبببيدس بتعبببديل جينبببات ببببذرة خاصبببة بالمواصبببفات‬ ‫التي تريد‪ ،‬ثم زراعة هذه البذرة لتنمو سيارتك مثل أوراق الشجر!!‬ ‫تتكبببون السبببيارة مبببن ببببذرتين رئيسبببيتين أحبببدهما لجسبببم السبببيارة الخبببارجي واألخبببرى لجسبببم السبببيارة البببداخلي‪،‬‬ ‫ويتم زراعة اإلطارات بواسطة بذور أخرى!!‬ ‫المثيبببر فبببي هبببذه الفكبببرة العجيببببة هبببو أن السبببيارة صبببديقة للبيئبببة مبببن لحظبببة صبببناعتها مبببروراً باسبببتخدامها‬ ‫ووصبببوالً حتبببى البببتخلص منهبببا‪ ،‬ألنبببه يمكبببن تحويبببل السبببيارة إلبببى مبببواد بنببباء بعبببد انتهببباء عمرهبببا كمبببا تقبببول‬ ‫مرسيدس‪( .‬ال أتخيل كيف يمكن أن تصبح سيارة كتلك جداراً في منزل‪.‬‬ ‫ال توجببببد أي معلومببببات تفصببببيلية عببببن تكنولوجيببببا صببببناعة هببببذه السببببيارة‪ ،‬لكببببن المصببببادر تقببببول أن السببببيارة‬ ‫سببببتكون متببببوفرة فببببي األسببببواق عببببام ‪ 2315‬لتكببببون منافسببببا ً لسببببيارة ‪BMW Vision Efficient‬‬ ‫‪ Dynamic‬الرائعة التي سنتكلم عنها الحقا‪.‬‬ ‫صحيح أنها فكرة مجنونة وتبدو أقرب للمستحيل‪ ،‬لكن متى كانت كلمة مستحيل عائقا ً أمام اإلبداع؟!!‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪42‬‬

‫تطبيقات هواتف ذكية لألغراض الطبية‬

‫تشخيص سرطان الجلد على الهاتف‬ ‫وفق أحد االستطالعات فإن ‪ 7‬في المئة من األلمان‪ ،‬المستطلعة آراؤهم‪ ،‬يستخدمون تطبيقات الهواتف الذكية لألغراض‬ ‫الصحية والطبية‪ ،‬ويزداد إطالق تطبيقات برمجية جديدة‪ .‬فهذا التطبيق البرمجي يساعد على الكشف عن سرطان الجلد‪.‬‬ ‫ص َور ُم َكبَّرة من بُقَع‬ ‫منظار الهاتف الذكي هو عبارة عن أيقونة موجودة على سطح الهاتف الذكي ويقوم المنظار بالتقاط ُ‬ ‫"الشامات" أو بُقع "الخال" الموجودة على سطح الجلد‪.‬‬ ‫تنظيم عالج مرض ال ُّس َّكري‬ ‫تطبيقات الهاتف الذكي تساعد المصابين بمرض السكري‬ ‫أيضا ً فيما يتعلق بتسجيل نسبة السكر في الدم في أوقات‬ ‫مختلفة‪ ،‬وأيضا ً التذكير بمواعيد تناول الدواء‪ .‬وفي هذا‬ ‫التطبيق توجد قائمة بيانات للتواصل مع أطباء الطوارئ‬ ‫والصيادلة‪.‬‬ ‫تذكير بأنواع األدوية ومواعيد تناولها‬ ‫ينسى الكبار في السن على وجه الخصوص مواعيد تناولهم‬ ‫لألدوية‪ .‬وتطبيقات الهاتف الذكي تذ ّكرهم بمواعيد تناول‬ ‫الحبوب العالجية وباألنواع التي تناولوها‪ .‬فبلمسة واحدة‬ ‫من المستخ ِدم على سطح الهاتف الذكي يتذ ّكر الهاتف نوع‬ ‫ُ‬ ‫الهاتف‬ ‫الحبة التي تناولها هذا الشخص‪ ،‬وبذلك يساعد‬ ‫المريض على معرفة مواعيد تناول الدواء‪.‬‬ ‫َ‬

‫فحص رخيص باألمواج فوق الصوتية‬ ‫ط ّورت شركة ‪ Mobisante‬األمريكية ِمج ّسا ً بهدف فحص‬ ‫الجسم باألمواج فوق الصوتية‪ /‬السونار‪ .‬سعر المجس‬ ‫‪ 7533‬دوالر أمريكي ويتم االستفادة منه بواسطة تطبيق‬ ‫برمجي على الهاتف الذكي‪ .‬صحيح أن جودة الصورة التي‬ ‫يقدمها هذا الجهاز ليست أفضل من صور أجهزة األمواج‬ ‫فوق الصوتية التقليدية‪ ،‬لكن وضوح الصورة معقول‬ ‫بالمقارنة مع األجهزة التقليدية التي يبلغ سعرها عشرة‬ ‫أضعاف هذا الجهاز‪.‬‬

‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪43‬‬

‫تعلم الطب على الهاتف الذكي‬

‫سماع دقات قلب الجنين‬

‫تطبيقات الهواتف الذكية حسَّنت التعليم الطبي أيضاً‪ .‬فأحد‬ ‫التطبيقات مثالً‪ ،‬واسمه ‪ ،iRadiology‬يشمل قاعدة‬ ‫معلومات عن أكثر من ‪ 533‬مريض في مجال التشخيص‬ ‫اإلشعاعي‪ .‬ويستفيد طالب الطب من هذا التطبيق في‬ ‫التدرُّ ب على تشخيص صور األشعة التقليدية وأيضا ً على‬ ‫تقييم صور جهاز التصوير الطبقي المحوري وصور جهاز‬ ‫الرنين المغناطيسي (ال ِمرنان)‪.‬‬

‫ال يوجد في أنغوال ما يكفي من الممرضات لخدمة لنساء‬ ‫الحوامل‪ .‬فكل ‪ 5‬آالف امرأة حامل في هذا البلد لهن‬ ‫ممرضة واحدة فقط‪ .‬كما أن المسافة من المنزل إلى أقرب‬ ‫مستشفى تكون بعيدة جداً بالنسبة لكثيرات منهن‪ .‬ولذلك‬ ‫ط ّور المبرمجون األوغنديون تطبيق ‪ ،WinSenga‬الذي‬ ‫يعمل مثل سماعة الطبيب‪ .‬وتستطيع المولِّدة (القابلة‬ ‫القانونية) استخدامه لتسجيل ضربات قلب الجنين‪.‬‬ ‫توفير جهد الزيارات المتكررة إلى الصيدليات‬ ‫يوجد تطبيق يوفّر جهد الذهاب المتكرر إلى الصيدليات‪.‬‬ ‫فعن طريق تطبيق برمجي على الهاتف الذكي باإلمكان‬ ‫المس ُح ضوئيا ً لخطوط الشفرة الخاصة بعلبة دواء معين‬ ‫موجود في المنزل‪ .‬ويتم إرسال طلب الشراء فوريا ً إلى‬ ‫الصيدلية المعنية‪.‬‬ ‫جميلة غرايسون ‪ /‬علي المخالفي |المحرر‪ :‬عبد الرحمن عثمان‬

‫‪http://www.dw.de‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬ ‫مجلة الفيزياء العصرية العدد ‪3102 / 13‬‬

‫‪www.modernphys.com‬‬

‫‪44‬‬