logo
لأول مرة.. العلماء يتمكنون من رصد ظاهرة "المطر الكمومي"

لأول مرة.. العلماء يتمكنون من رصد ظاهرة "المطر الكمومي"

الجزيرة١٤-٠٤-٢٠٢٥

تمكن باحثون من المعهد الوطني للبصريات في فلورنسا، إيطاليا، من رصد ظاهرة في الغازات الكمومية أدت إلى تكون قطرات بطريقة تشبه تكون قطرات المطر.
في الفيزياء الكلاسيكية، وهي الفيزياء التي تدرس عالمنا الكبير الذي يحتوي على البشر والسيارات والكواكب والنجوم، عندما يصبح تيار من السائل طويلًا جدًا، فإنه يتكسر إلى قطرات بسبب ظاهرة التوتر السطحي.
ويمكن لك أن تُلاحظ هذه الظاهرة عادةً في تكسر تيار الماء الساقط من الصنبور وتحوله إلى قطرات في لحظة ما، بينما تغلق الصنبور شيئا فشيئا.
قطرات مختلفة
لاحظ الباحثون عملية مماثلة في نظام كمي، حيث قاموا بتبريد خليط من ذرات البوتاسيوم والروبيديوم إلى ما يقارب الصفر المطلق (سالب 273 مئوية تقريبا)، مما أدى إلى تكوين غاز كمي تتصرف فيه الذرات جماعيًا بدلا من أن تكون منفردة.
وحسب الدراسة ، التي نشرها الباحثون في دورية فيزيكال ريفيو ليترز، فقد شكّل هذا الغاز قطرة ذاتية الترابط، تتصرف كسائل على الرغم من كونها في حالة غازية.
وعندما دفعت تلك القطرات للاستطالة باستخدام أدوات بصرية، أصبحت غير مستقرة وانكسرت إلى قطرات أصغر، محاكيةً سلوك السوائل الكلاسيكية.
إعلان
ويربط هذا الاكتشاف بين ديناميكيات الموائع الكلاسيكية وميكانيكا الكم، موضحًا أن الأنظمة الكمومية يمكن أن تُظهر سلوكيات مماثلة للظواهر الكلاسيكية.
تطبيقات واعدة
ويُعد فهم هذه السلوكيات الكمومية أمرًا بالغ الأهمية لتطوير تقنيات الكم المستقبلية، بما في ذلك الحوسبة الكمومية وأجهزة القياس الدقيقة.
حيث يمكن لمصفوفات القطرات الكمومية أن تعمل كمُحاكيات كمومية تناظرية، مما يُتيح للباحثين نمذجة أنظمة كمومية مُعقدة ودراسة ظواهر مثل الموصلية الفائقة أو انتقالات الطور الكمومية.
إلى جانب ذلك، قد يُؤدي التكوين المُتحكم به للقطرات الكمومية ومعالجتها إلى أساليب جديدة لتخزين ومعالجة المعلومات الكمومية، مما يُسهم في تطوير حواسيب كمومية قابلة للتطوير.
كما تُظهر القطرات الكمومية خصائص تماسك فريدة يُمكن تسخيرها لإجراء قياسات عالية الدقة في تطبيقات قياس التداخل والاستشعار، مما يُعزز حساسية الأدوات المُستخدمة في تجارب الفيزياء الأساسية.

Orange background

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعليقات

لا يوجد تعليقات بعد...

أخبار ذات صلة

لأول مرة.. علماء يحولون الرصاص إلى ذهب لحظيًا
لأول مرة.. علماء يحولون الرصاص إلى ذهب لحظيًا

الجزيرة

timeمنذ 2 أيام

  • الجزيرة

لأول مرة.. علماء يحولون الرصاص إلى ذهب لحظيًا

لطالما حَلَم الناس قديمًا -وربما في أيامنا الحالية أيضًا- بتحويل المعادن إلى ذهب، وهو الحلم الذي سعى "الخيميائيون" القدامى إلى تحقيقه، لكن محاولاتهم لم تكلل بالنجاح مطلقا. وانتقالًا من القرن الثاني عشر إلى القرن الحالي، تحديدا 7 مايو/أيار 2025، تمكن مجموعة من الباحثين في مختبر فيزياء الجسيمات "سيرن" بسويسرا من إنتاج عدد ضئيل من جزيئات الذهب باستخدام الرصاص، باستخدام "مصادم الهدرونات الكبير"، الأكبر في العالم. وتعد هذه التجربة الأولى من نوعها التي ترصد إنتاج الذهب وتحلله معمليًا، بحسب الدراسة التي نشرت في دورية "فيزيكال ريفيو سي". هل نحن بصدد تحويل المعادن إلى ذهب؟ يُصَرِّح الدكتور مصطفى بهران -الأستاذ الزائر في قسم الفيزياء بجامعة كارلتون الكندية- للجزيرة نت: "الهدف الرئيس من هذا العمل دراسة أنماط انبعاث البروتونات في هذه التصادمات من أجل تعزيز فهم الفيزياء الأساسية، ما قد يساعد في تطوير النظريات المتعلقة بالتفاعلات النووية وإنتاج الجسيمات". ويضيف بهران "البحث تقني تمامًا ولا توجد له تطبيقات مباشرة خارج المعرفة الفيزيائية، ولا يرتبط البحث كذلك بهدف إنتاج الذهب". جدير بالذكر أن الرصاص يحتوي على 82 بروتونًا، بينما يضم الذهب 79 بروتونًا، ومن أجل أن يتحول الرصاص إلى ذهب، ينبغي أن يفقد الرصاص 3 بروتونات، الأمر الذي يحتاج إلى طاقة شديدة القوة، وهو الدور الذي مارسه "مصادم الهدرونات الكبير". تصادمات من نوع مُخْتَلِف تعتمد طريقة عمل مصادم الهدرونات الكبير على توجيه أشعة تحوي الهدرونات (جسيمات تحت ذرية غالبًا ما تتكون من البروتونات أو النيوترونات التي تمتلك قدرًا هائلًا من الطاقة) بسرعة مقاربة لسرعة الضوء، وهو سبب تسمية هذه الآلة باسم "مسارع الجزيئات". ويُطلِق الجهاز حزمتي أشعة من هذا النوع حيث يعمل الباحثون على توجيههما -أي حزمتي الأشعة- باستخدام المجالات المغناطيسية إلى أن يكونا في اتجاه معاكس، الأمر الذي يؤدي إلى تصادم الجزيئات. يوضح بهران أن التصادم الحادث في هذه الدراسة "تصادمات طرفية، بمعنى أن النوى (جمع نواة) لا تصطدم مباشرة ببعضها بعضًا، وبدلًا من ذلك تتفاعل من خلال القوى الكهرومغناطيسية دون أن تتلامس، إن صح التعبير". ومرور هذه الأيونات بعضها بالقرب من بعض يُطلق قدرًا من الطاقة في صورة فوتونات، وتسبب هذه الفوتونات عالية الطاقة فقدان نواة ذرات الرصاص -المستخدمة في التجربة- لثلاثة بروتونات، مما يعني التَحَوّل إلى ذرات من الذهب. ذهب غير مستقر ما بين العامين 2015 و2018 رصد الباحثون كمية ذرات الذهب المتكونة جراء هذه التصادمات الطرفية، فقدروها بنحو 86 مليار ذرة من الذهب، أو ما يساوي نحو 29 تريليون من الغرام الواحد (1/29 تريليون غرام). واتسمت هذه الذرات بانعدام استقرارها، فقد رصد الباحثون بقاء ذرات الذهب مدة ميكروثانية واحدة قُبيل اصطدامها بمكونات مصادم الهدرونات، أو تكسرها إلى جزيئات أخرى. تتميز هذه الدراسة بأنها الأولى التي استطاعت رصد إنتاج ذرات الذهب وتحليلها معمليًا، نظرًا لوجود جهاز مخصص للكشف عن هذه الذرات ضئيلة الكم، بحسب بوليانا دمتريفا عالمة الفيزياء النووية الروسية. فهم أكبر لكوننا الكبير ويرى بهران هذه التجربة تمثل خطوة جديدة نحو فهم عالمنا بصورة أفضل من خلال الكشف عن مزيد من خبايا علم الفيزياء. إعلان ويضيف "استنادًا إلى هذا البحث يمكن استكشاف عدة اتجاهات محتملة مستقبلًا، منها تحسين النماذج النظرية لفهم انبعاث البروتون في هذه التصادمات، سواء بالأعمال النظرية الأساسية أو المحاكاة". ويوضح بهران أنه "يُمكن أيضًا إجراء مزيد من التجارب التي تتضمن تصادمات مماثلة باستخدام طاقات مختلفة أو أنواع مختلفة من النوى، لمعرفة كيفية تَغَيُر أنماط انبعاث البروتون، وقد يسهم البحث في تطور فهمنا للفيزياء الفلكية". الاستكشافات العلمية الكبرى تبدأ بأحلام بدأت محاولات تحويل المعادن مثل الرصاص والنحاس قديمًا، مارسها من أُطْلِق عليهم آنذاك الخيميائيون، والخيمياء تمثل نوعًا من العلوم الأولية التي اعتمدت على المزج بين التجريب والفلسفة، وظهرت هذه الممارسات مبكرًا في مصر القديمة واليونان، ثم الدولة الإسلامية، إلى أن وصلت إلى أوروبا وذاع صيتها في القرن الثاني عشر. وحاول الخيميائيون تحويل المعادن إلى ذهب عبر مزج عدد من المواد وتسخينها فيما يُشبه العمليات الكيميائية المتعارف عليها، مما يجعل الخيمياء تمثل خطوة أولى نحو علم الكيمياء. وحلَم الخيميائيون -إلى جوار إنتاج الذهب- بالوصول إلى حجر المعرفة (حجر الفيلسوف) الذي اعتقدوا أنه سيساعدهم في الكشف عن سر الشباب والصحة الأبديَّتيْن، وهو بالطبع ما لم يتمكنوا من تحقيقه.

‫ مهارات الاستعداد للامتحانات
‫ مهارات الاستعداد للامتحانات

العرب القطرية

timeمنذ 4 أيام

  • العرب القطرية

‫ مهارات الاستعداد للامتحانات

-A A A+ مهارات الاستعداد للامتحانات المهارة: هي فن توظيف الممكن في اللامحدود. وقد عرفها الإطار الوطني للمؤهلات لدولة قطر: هي القدرة على القيام بأمر ما. وقسمها إلى مهارات إدراكية وعملية والتواصل والاتصال مع الآخرين. وفي ذات السياق الزمني ترد إشكالية: مدى تمكّن أبنائنا الطلبة من أدوات ومهارات المراجعة والاستذكار للامتحانات والأداء بالمستوى المطلوب؟ وسواء في مرحلة التعليم العام أو مرحلة التعليم الجامعي ما زلنا بحاجة ماسة لتطوير مثل هذه المهارات في الأجيال الحالية والقادمة لتحقيق أهداف منها: 1- تحقيق الأداء الذاتي والحقيقي في العملية التعليمية. 2- بناء معززات التعليم الذاتي والمستمر؛ وهو أحد أهم المخرجات التعليمية بالإطار الوطني للمؤهلات. 3- تحسين الذاكرة البشرية والمقومات الإدراكية التي من خلالها يتم القيام بعمليات التعلم والتفكير والوعي. أما بالنسبة لمهارات الاستذكار فهي عديدة ويمكن تقسيمها إلى مستويات منها: أولاً: المقدمات: وهي مجموعة من المهارات والأدوات التي تتقدم على عملية المراجعة مثل: 1- إدارة الوقت: خصوصاً أن زمن الاستذكار من ناحية الجودة التعليمية يخضع لمعايير معينة ويتم احتسابها وفقاً للأسس علمية وهي تساوي مجموع ضعف عدد الساعات التي يدرسها الطالب في المادة أو المقرر الواحد أسبوعياً فمثلاً إذا يدرس الطالب مقررا من ثلاث ساعات مكتسبة فإن عليه وقتاً للاستذكار والمراجعات والواجبات لا يقل عن ست ساعات أسبوعياً. وهذا يفترض أن تتم مراعاته في خطط وتوصيف المقررات الدراسية. 2- إدارة الأولويات: تنظيم المهمات من حيث طبيعتها ومدى حاجة الطالب لمراجعة مقررات أو مواد دراسية وإعطاؤها أهمية واهتماماً. 3- تشخيص التحديات: بعض الطلبة يصل إلى مستوى تعليمي متقدم ويعاني من صعوبات في المستوى وهذا يرجع إلى جذور ذات صلة في مستويات تعليمية سابقة. فمثلاً قد يعاني الطالب من صعوبات في مادة الرياضيات أو الفيزياء أو غيرهما في الثالث ثانوي وقد يرجع ذلك إلى عدم فهمه وإدراكه لمعلومات أولية في مادة الرياضيات بالصف الثالث إعدادي. ثانياً: مهارات أصيلة: مجموعة من المهارات والمكانزمات التي تساعد على عمليات الاستذكار وقد تختلف من طالب لآخر أهمها: 1- الخرائط الذهنية. 2- تصميم وإعداد الملخصات. 3- الانفوجرافيك والجرافيك. 4- تحويل المادة العلمية إلى مقاطع فيديو قصيرة باستخدام الذكاء الاصطناعي. 5- تحويل كل ما يتم دراسته إلى محسوسات وفقاً لنظرية التعلم المسرع. 6- استراتيجية 5 دقائق للمراجعة + 20 دقيقة للفهم والاستيعاب + 5 دقائق للاستراحة. 7- تحويل المادة العلمية أثناء الاستذكار إلى قصة مشوقة. 8- صياغة الأسئلة وهي تخضع لمستويات المعرفة بحسب الإطار الوطني للمؤهلات. 9- اتقان مستويات الفهم والتذكر والتطبيق والتحليل والتركيب والتقويم الإبداعي. ثالثاً: مهارات تابعة أو مكملة: مثل: 1- التغذية الجيدة. 2- مكان الاستذكار. 3- العلاقة بين وقت المراجعة والفترات الزمنية لعمليات الإيض. 4- العامل النفسي والتخلص من الضغوط والمؤثرات الخارجية (الجوال) وأخيراً للتفوق عدة مفاتيح ومقومات وكلما امتلك الطالب أكبر عدد من هذه المفاتيح والوسائل والأسباب كان للنجاح أقرب. تغريدة: ذاكر بذكاء لا بعناء. @maffatih

ماذا لو توقف دوران الأرض؟
ماذا لو توقف دوران الأرض؟

جريدة الوطن

time١٠-٠٥-٢٠٢٥

  • جريدة الوطن

ماذا لو توقف دوران الأرض؟

تدور الأرض حول محورها في رقصة كونية هادئة، بسرعة مذهلة تبلغ 1670 كيلومتراً في الساعة. إنها حركة دائمة، تحفظها قوانين الفيزياء الراسخة، وتحديدًا مبدأ حفظ الزخم الزاوي، إذ لا قوة خارجية كبرى تتدخل بانتظام لتبطئ هذا الدوران أو تغيّر اتجاهه. وهكذا، تظل الأرض في دورانها المستمر. لكن هذا الدوران ليس مجرد حركة ميكانيكية صامتة، بل هو نبض يُحيي الأرض كلها. فالحياة، بكل تنوعها، تتناغم مع هذا الإيقاع. أنظمة الأحياء، من النباتات التي تنفتح أوراقها عند الفجر، إلى الطيور التي تعود لأعشاشها عند المغيب، كلها ترقص على إيقاع زمني دقيق، تحدده دورة الأرض التي تستغرق 23 ساعة و56 دقيقة لإكمال دورة كاملة حول محورها. وحتى الصخور في أعماق القشرة الأرضية لا تخرج عن هذا النظام، فالعمليات الجيولوجية الكبرى، من حركة الصفائح إلى تدفقات الحمم، تتفاعل في إطار هذا الإيقاع الدائم للدوران. ولكن تخيَّل، للحظة فقط، أن هذه الرقصة الأزلية توقفت فجأة. ستندفع اليابسة وتنجرف القارات والمحيطات باتجاه الشرق، مما سيؤدي إلى اصطدام بعضها ببعض، وبالتالي تتكتل معظمها في جانب جغرافي واحد. وحينها سيأخذ وجه الأرض شكلا أقرب إلى البيضة أو الكمثرى بسبب هذا التوزيع غير المتوازن للكتلة.

حمل التطبيق

حمّل التطبيق الآن وابدأ باستخدامه الآن

مستعد لاستكشاف الأخبار والأحداث العالمية؟ حمّل التطبيق الآن من متجر التطبيقات المفضل لديك وابدأ رحلتك لاكتشاف ما يجري حولك.
app-storeplay-store