أحدث الأخبار مع #الأيونات
البلاد البحرينية
منذ 4 أيام
- علوم
- البلاد البحرينية
قفزة نوعية نحو إنترنت المستقبل الكمي
في خبر يبدو كأنه مأخوذ من صفحات الخيال العلمي، أعلنت جامعة أكسفورد عن إنجاز غير مسبوق: نقل كمي للمعلومات بين حاسوبين كموميين باستخدام تقنية التشابك الكمي. ليس الأمر هنا عن تسريع الإنترنت أو تحسين جودة الاتصالات، بل عن تغيير جذري في قواعد اللعبة، عن صياغة جديدة لفهمنا لطبيعة نقل البيانات ذاتها. هذه القفزة العلمية تقرّبنا من عصر جديد يُعرف بـ 'إنترنت كمومي' لا يقوم على إرسال الإشارات الكلاسيكية، بل على إعادة خلق المعلومات آنيا في مكان آخر، وكأن البيانات تسافر دون أن تمر بالفضاء بين نقطتين. لكن ما هو النقل الكمي؟ ببساطة، هو طريقة لنقل المعلومات دون المرور التقليدي بإشارات أو كابلات. بل يعتمد على خاصية فيزيائية مدهشة تُعرف بـ 'التشابك الكمومي' (quantum entanglement)، حيث تصبح جزيئتان أو 'كيوبتان' مترابطتين بطريقة تجعل حالة إحداهما تحدد حالة الأخرى فورًا، مهما كانت المسافة بينهما. تخيّل أن تهمس بسر في أذن شخص في لندن، فيسمعه شخص آخر في طوكيو في اللحظة ذاتها، دون وسيط، دون تأخير، ودون أن تمر الرسالة بأحد. على الصعيد العلمي البحت، ما يجعل هذا النقل الكمومي بين حاسوبين في 'أكسفورد' استثنائيًا، هو استخدام تقنية تُعرف بـ 'حجز الأيونات' (ion trapping)، وهي طريقة لحفظ الكيوبتات (الوحدات الأساسية للمعلومة الكمومية) في حالة مستقرة وفعّالة. وبخلاف الحوسبة التقليدية التي تعتمد على 'بتات' تأخذ إما 0 أو 1، فإن الكيوبت قادر على الوجود في حالة تراكب (superposition)، تجمع بين 0 و1 في الوقت ذاته؛ ما يمنحه قدرة حسابية هائلة. ولعل التحدي الأكبر الذي واجهه الباحثون، هو الحفاظ على الترابط الكمومي بين الكيوبتات لمسافة معينة دون أن تنهار الحالة الكمومية بسبب التداخل أو الضوضاء البيئية. تمكن فريق جامعة أكسفورد من التغلب على هذه العقبة عبر نظام تبريد دقيق، وحواجز مغناطيسية معزولة، وسلسلة من الليزرات فائقة الدقة؛ لضبط حالة الأيونات بدقة لا متناهية. إن التحكم بهذه الدقة في بيئة هشّة بهذا الشكل يوازي النجاح في تشغيل أوركسترا كاملة فوق حبل مشدود، دون أن تفقد نغمة واحدة. ما تحقّق في مختبرات 'أكسفورد' ليس مجرد برهان علمي، بل بذرة عملية لأول شبكة إنترنت كمومي قابلة للتطبيق، إنترنت لا يُنقل فيه الملف من المرسل إلى المستقبل، بل يُعاد بناؤه لحظيًا في الجهة الأخرى عبر تشابك كمومي؛ ما يجعل التنصت أو التطفل مستحيلًا نظريًا. فبمجرد أن يحاول طرف خارجي التداخل مع الاتصال، ينهار النظام الكمومي تلقائيًا، وتُكشف المحاولة فورًا. تخيّل ما يعنيه ذلك للبنوك، للمخابرات، للطب، وللأفراد في زمن تُباع فيه الخصوصية بأثمان بخسة. أمن المعلومات، الذي كان دومًا سباق توازن بين القفل واللص، سيجد نفسه في لحظة قفزة كمومية حاسمة: لا مفاتيح قابلة للنسخ، ولا بيانات قابلة للسرقة. التحديات التي تنتظرنا ومع كل الحماسة التي تثيرها هذه التجربة الرائدة، لا بد من الاعتراف بأن الطريق إلى شبكة كمومية عالمية ما يزال محفوفًا بتحديات علمية وهندسية ضخمة. فالحفاظ على التشابك الكمومي عبر مسافات طويلة دون أن تتلاشى الحالة الكمومية أو تنهار تحت ضغوط البيئة الطبيعية، ما يزال أمرًا صعبًا. كما أن توسيع نطاق هذه التقنية من مختبر محدود إلى شبكة عالمية سيتطلب بنية تحتية جديدة بالكامل، وكوادر مدرّبة، واستثمارات هائلة. إضافة إلى ذلك، ما يزال هناك تحدٍ فلسفي وعلمي حول حدود هذا النوع من الاتصالات: هل يمكننا بناء شبكة كمومية تربط العالم كله دون أن تنهار من ذاتها؟ وهل يمكن إيجاد بروتوكولات تنظيمية تحمي من الاحتكار أو التسلط على هذه التقنية الجديدة؟ الأسئلة مفتوحة، والإجابات لم تُكتب بعد. لمحة عن المستقبل لكن، وسط هذه الأسئلة، يبقى الإنجاز الأكاديمي من جامعة أكسفورد بمثابة ومضة من المستقبل. ومضة تشير إلى أن أحلام البشرية في سرعة غير مسبوقة، وأمان لا يُخترق، وكمون صفري في الاتصالات، لم تعد محض خيال. بل نحن، ولأول مرة، نمشي على أول جسر بين الفيزياء النظرية والواقع التقني الكمومي. سيأتي يوم يُستبدل فيه الإنترنت الحالي بشبكة كمومية لا تُخزّن فيها البيانات على الخوادم، بل تُوزّع ويُعاد بناؤها لحظيًا. يوم تُصبح فيه الخصوصية افتراضية بمعناها الحقيقي. يوم تُدار فيه أنظمة المرور، والمال، والدفاع، والطب، عبر حواسيب كمومية لا تخطئ ولا تُخترق. إن ما بدأ بتشابك بين أيونين في مختبر بريطاني قد ينتهي بتشابك مصائر أمم كاملة في شبكة عالمية من الثقة والسرعة. وما كان يُعد سحرًا قبل أعوام، صار اليوم علمًا.. وغدًا، سيكون بنية تحتية.
الشبيبة
منذ 5 أيام
- علوم
- الشبيبة
سلطنة عمان تدخل عالم الاستمطار الاصطناعي قريبا
مسقط - الشبيبة تقع سلطنة عمان ضمن حزام الدول الجافة وشبه الجافة والتي تتميز بمناخ جاف وبقلة هطول الأمطار لذلك اتجهت السلطنة للبحث عن حلول وبدائل لمواجهة العجز المائي فكان التوجه لتجربة الاستمطار الاصطناعي وهي إحدى أهم التجارب التي ركزت عليها دول المنطقة. وقد أولت الحكومة العمانية ممثلة في وزارة الثروة الزراعية والسمكية وموارد المياه اهتماما بالغا بفكرة الاستمطار الإصطناعي لدعم مخزونها من المياه الجوفية وأنشأت الوزارة أول محطة استمطار في سلطنة عمان عام 2013م على جبل السراة في ولاية عبري بمحافظة الظاهرة بارتفاع 2670 متر ويوجد حاليا في السلطنة 12 محطة استمطار اصطناعي منها محطتان على جبال محافظة ظفار و10 محطات على جبال الحجر الشرقي والغربي ويتركز نطاق تأثير هذه المحطات على مناطق جنوب غرب جبال الحجر الشرقي والغربي وذلك بسبب تأثير الرياح السائدة في طبقات الجو العليا خلال فصل الصيف حيث تنشط التكونات المحلية للسحب الركامية على هذه الجبال. ويعتمد مشروع الاستمطار الاصطناعي على التقنية الأيونية والتي تعتبر تقنية آمنة للبيئة إذ أن المحطة بكامل أجزاءها تعمل بالطاقة الشمسية حيث يتم إنتاج الأيونات سالبة الشحنة من الباعث الأيوني بواسطة مصدر جهد عالي وأكدت الأبحاث والدراسات والإحصائيات العلمية نجاح تقنية الأيونات في الاستمطار الاصطناعي. وحسب التقارير الاحصائية فإن هذه التقنية ساهمت في تعزيز الهطول المطري في سلطنة عمان خلال السنوات الماضية بنسبة (15-18 %)، حيث تم جمع بيانات الأمطار من أجهز قياس كمية الأمطار الموزعة حول محطات الاستمطار في مختلف المحافظات ويعمل مركز الاستمطار الاصطناعي بوزارة الثروة الزراعية والسمكية وموارد المياه على تحديث وتطوير منظومة الاستمطار مثل مشروع الاستمطار بالطائرات المسيرة (الدرون) والتي يأمل أن تغطي المناطق التي يصعب استخدام المحطات الأيونية الحالية فيها وتنفيذ تجربة مشروع مجمعات الطاقة الشمسية بمحافظة شمال الشرقية لاستهداف مناطق أقل ارتفاعا من مواقع المحطات الحالية.
مصراوي
١٧-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- مصراوي
حسام موافي يكشف أسباب تؤدي إلى الموت المفاجئ (فيديو)
كتبت- نرمين ضيف الله حذر الدكتور حسام موافي، أستاذ طب الحالات الحرجة بكلية طب قصر العيني، من خطورة الضغط النفسي، مؤكدًا أنه قد يؤدي إلى الموت المفاجئ في بعض الحالات. وأوضح موافي خلال ظهوره في برنامج "كلام الناس" المذاع على قناة MBC مصر، وتقدمه الإعلامية ياسمين عز، أن التوتر الشديد والصدمات النفسية قد تؤدي إلى توقف مفاجئ في عضلة القلب، مشددًا على أن الصحة النفسية لا تقل أهمية عن الصحة الجسدية، وإهمالها قد تكون له عواقب وخيمة. وأشار إلى أن الموت المفاجئ له أكثر من 20 سببًا، أبرزها اضطراب ضربات القلب، موضحًا أن القلب الطبيعي ينبض بمعدل يتراوح بين 70 إلى 90 نبضة في الدقيقة، وعند حدوث خلل مفاجئ في الإيقاع القلبي، قد يحتاج المصاب إلى جهاز صدمات كهربائية لإنقاذه. وأكد موافي أهمية توفير هذا الجهاز في الأماكن العامة مثل الملاعب، والصالات الرياضية، والمولات، مع ضرورة رفع الوعي المجتمعي بطرق الإنعاش القلبي الرئوي. كما أضاف أن هناك أسبابًا أخرى للموت المفاجئ، من بينها: جلطة الرئة، نزيف المخ، واختلال نسبة الأيونات في الدم. تحميك من الإصابة بمرض الكبد الدهني.. أفضل 5 زيوت للطبخ لماذا يصعب على البعض التخلص من الكراكيب؟ استشاري نفسي يجيب ضيفة تفقد وعيها على الهواء.. لن تتوقع رد فعل المذيع (فيديو) طلب غريب من عريس للمدعوين في حفل زفافه يثير جدلا واسعا - 10 صور
الديار
٠٧-٠٥-٢٠٢٥
- صحة
- الديار
الصيام العلاجي... هل هو حقًاً حلّ صحّي أم تهديد للجسم؟
اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب أصبح "الصيام العلاجي" في الآونة الأخيرة من أبرز المواضيع التي تثير الجدل في مجال الصحة والطب البديل. يُعرف الصيام العلاجي بأنه الامتناع عن الطعام والشراب لفترات معينة من اليوم أو الأسبوع، ويُروج له كعلاج للعديد من الأمراض، من فقدان الوزن إلى تحسين صحة القلب وتعزيز وظائف الجهاز الهضمي. ومع ذلك، ورغم الفوائد المحتملة التي يُدّعى أنها تحققت من وراء هذا النوع من الصيام، فإن له أيضًا مخاطر كبيرة قد تؤثر سلبًا على صحة الأفراد في حال لم يتم تطبيقه بشكل صحيح. من أولى المخاطر التي قد يسببها الصيام العلاجي، هو التأثير السلبي على التوازن الغذائي في الجسم. إن امتناع الشخص عن تناول الطعام لفترات طويلة قد يؤدي إلى نقص حاد في بعض العناصر الغذائية الأساسية مثل الفيتامينات، المعادن، البروتينات، والكربوهيدرات. هذا النقص يمكن أن يؤدي إلى ضعف في الجهاز المناعي، فقدان الكتلة العضلية، وتدهور في الأداء العقلي والجسدي. علاوة على ذلك، فإن الصيام لفترات طويلة دون استشارة طبية قد يؤدي إلى عواقب غير متوقعة على المدى الطويل مثل هشاشة العظام أو ضعف العضلات. إنّ أحد أهم المخاطر الصحية المرتبطة بالصيام العلاجي هو تأثيره على مستويات السكر في الدم، خاصة لأولئك الذين يعانون من داء السكري أو مشاكل في تنظيم السكر في الجسم. قد يؤدي الصيام إلى انخفاض حاد في مستوى السكر في الدم، مما يعرض الشخص لخطر الإصابة بهبوط حاد في مستويات الجلوكوز، وهو ما يُعرف بحالة "انخفاض السكر" أو "الإغماء السكري". وفي حالات أخرى، قد يؤدي الصيام إلى زيادة مفاجئة في مستويات السكر بعد الإفطار، مما يسبب ارتفاعًا في مستويات الجلوكوز قد يؤثر على وظائف الأعضاء ويزيد من مخاطر تطور الأمراض المزمنة. رغم أن العديد من الناس يعتبرون الصيام العلاجي طريقة لتحسين الصحة النفسية والعاطفية من خلال "تنقية الذهن"، إلا أن الصيام الطويل أو القاسي يمكن أن يؤدي إلى آثار عكسية. من الممكن أن يؤدي الحرمان المستمر من الطعام إلى الشعور بالقلق، والاكتئاب، والعصبية، وفقدان القدرة على التركيز. كما أن نقص التغذية السليمة قد يؤثر على التوازن الكيميائي في الدماغ، مما يزيد من احتمال الإصابة بأعراض نفسية مثل الاكتئاب الحاد أو اضطرابات النوم. في حالات أخرى، قد يتسبب الصيام في اضطرابات في تناول الطعام قد تؤدي إلى تطور حالات مثل الشره العصبي أو فقدان الشهية. من الأضرار الرئيسية الأخرى التي قد يسببها الصيام العلاجي هو انخفاض مستويات الطاقة والقدرة على أداء الأنشطة البدنية بشكل طبيعي. في فترات الصيام، يُحرم الجسم من مصادر الطاقة الأساسية مثل الكربوهيدرات والبروتينات، مما يضعف من القدرة على ممارسة الرياضة أو حتى القيام بالأعمال اليومية. في بعض الحالات، قد يتسبب الصيام في تدهور في الأداء الرياضي، خاصة للأشخاص الذين يمارسون تمارين شاقة أو يشاركون في مسابقات رياضية. تكرار هذه الظاهرة قد يؤدي إلى ضعف عام في الجسم وزيادة في الشعور بالإرهاق المزمن. على الرغم من أن البعض قد ينجح في الصيام العلاجي دون مشاكل، إلا أن الأشخاص الذين يعانون من أمراض معينة يجب أن يكونوا أكثر حذرًا عند التفكير في هذه الممارسة. على سبيل المثال، الأشخاص المصابون بأمراض القلب، ارتفاع ضغط الدم، مشاكل الكلى، أو الأمراض المزمنة الأخرى قد يتعرضون لمضاعفات صحية خطيرة نتيجة للصيام الطويل أو القاسي. الصيام قد يؤثر على توازن السوائل والأملاح في الجسم، مما يزيد من احتمالية تعرضهم للجفاف أو الاختلالات في معدلات الأيونات في الدم، وهو ما قد يعرضهم لمشاكل صحية حادة.
الجزيرة
٢٩-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- الجزيرة
الطاقة الزرقاء.. حل واعد لمواجهة تحديات تغير المناخ
تعد الطاقة التناضحية -أو ما تعرف بـ"الطاقة الزرقاء"- من أشكال الطاقة المتجددة الأقل شهرة، لكنها لديها إمكانات واعدة في مواجهة تحديات تغير المناخ. تنشأ هذه الطاقة من التدرج الطبيعي في الملوحة بين المياه العذبة والمالحة، حيث ينتقل الماء من منطقة ذات تركيز منخفض من المواد المذابة (المياه العذبة) إلى منطقة ذات تركيز أعلى (المياه المالحة) عبر غشاء شبه نافذ. وتولد هذه الظاهرة، التي تحدث عند التقاء الأنهار والمحيطات، حركة للأيونات والماء، مما ينتج عنه فرق في الضغط يمكن تحويله إلى كهرباء. تحديات التقنية ورغم أن فكرة الطاقة التناضحية ظهرت لأول مرة في السبعينات، فإن تطبيقها الفعلي ظل يواجه عديدا من العقبات، مثل كفاءة الأغشية المستخدمة في تبادل الأيونات. لكن في السنوات الأخيرة، طرأت تقدمات مهمة، وجاء أبرزها من شركة "سويتش إنرجي" الفرنسية، التي طورت تقنية جديدة تُعرف بالانتشار الأيوني النانوي التناضحي (INOD)، باستخدام أغشية حيوية عالية الكفاءة. تصنع هذه الأغشية باستخدام تقنية الأنابيب النانوية المتقدمة، مما يتيح حركة أيونات فائقة ويؤدي إلى تحسين الأداء التناضحي بشكل كبير. تحوُّل بقطاع الطاقة تتمثل إحدى المزايا الكبرى لهذه التقنية في كفاءتها العالية، إذ يمكن للأغشية الجديدة إنتاج ما يصل إلى 25 واط لكل متر مربع مقارنة بإنتاج واط واحد لكل متر مربع كانت تحققه التقنيات السابقة. إعلان ولا يقتصر هذا التحسن على الأداء فحسب، بل يشمل أيضا خفض التكلفة بفضل استخدام مواد بيولوجية متوفرة بسهولة، مما يجعل الطاقة الزرقاء أكثر تنافسية اقتصاديا مع المصادر الأخرى للطاقة المتجددة. ونهاية العام الماضي، بدأ تشغيل محطة تجريبية تابعة لشركة "سويتش إنرجي"، وتقع عند ملتقى نهر الرون والبحر الأبيض المتوسط. ومع قدرة أولية على إنتاج كمية صغيرة من الطاقة، يهدف المشروع إلى زيادة الإنتاج تدريجيا ليصل إلى 500 ميغاواط في المستقبل، وهو ما يكفي لتوفير الطاقة لنحو 1.5 مليون منزل. مستقبل واعد من أبرز ميزات "الطاقة الزرقاء" أنها لا تتأثر بالظروف الجوية، بعكس الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح التي تعتمد على الأحوال الجوية المتقلبة. إذ يعتمد توليد الطاقة التناضحية على التدفق المستمر للمياه العذبة إلى البحار المالحة، مما يوفر مصدرا مستقرا وموثوقا للطاقة. إضافة إلى كونها طاقة نظيفة لا تُنتج انبعاثات كربونية، تتميز هذه التقنية بتأثير بيئي منخفض، إذ تُعاد المياه إلى بيئتها الأصلية بشكل شبه كامل بعد العملية التناضحية. وتتمتع الطاقة الزرقاء بإمكانات عالمية هائلة، ويُقدر أنها قد تساهم في تلبية ما يصل إلى 15% من الطلب العالمي على الكهرباء إذا تم استغلالها على نطاق واسع. وفي مناطق مثل غرينلاند، حيث يتسبب ذوبان الأنهار الجليدية في تغيرات مناخية كبيرة، يمكن للتدفق المتزايد للمياه العذبة أن يساهم في زيادة إنتاج الطاقة التناضحية، مما يساهم في معالجة مشاكل تغير المناخ. إلى جانب هذه الفوائد البيئية، يمكن دمج هذه التقنية في البنى التحتية الحالية للطاقة، مما يساهم في خلق بيئة طاقة أكثر تنوعا ومرونة. في حال نجاحها، قد تمثل الطاقة التناضحية خطوة كبيرة نحو مستقبل أكثر استدامة في مجال الطاقة، مع تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري ومكافحة تغير المناخ.
