أحدث الأخبار مع #البروتونات
ليبانون 24
منذ 22 دقائق
- علوم
- ليبانون 24
السماء تكشف سرًا.. علماء يرصدون نظامًا ثنائيًا استثنائيًا
فى دراسة جديدة، درس علماء الفلك نجمًا نابضًا يُعرف باسم PSR J1928+1815، يقع على بُعد حوالي 455 سنة ضوئية من الأرض. النجم النابض هو نوع من النجوم النيوترونية ، وهو بقايا نجم كبير اندثر في انفجار كارثي يُعرف باسم المستعر الأعظم، وكانت قوة جاذبية بقايا النجم كافية لسحق البروتونات والإلكترونات معًا لتكوين النيوترونات، مما يعنى أن النجم النيوتروني يتكون في الغالب من النيوترونات ، وهذا يجعله كثيفًا جدًا. النجوم النابضة هي نجوم نيوترونية دوارة تُصدر حزمتين من الموجات الراديوية من أقطابها المغناطيسية ، ويبدو أن هذه الحزم تنبض لأن علماء الفلك لا يرونها إلا عندما يكون قطب النجم النابض موجهًا نحو الأرض ، ويقدر الباحثون أن هذا النجم النابض قد وُلد من نجم أزرق ساخن تزيد كتلته عن ثمانية أضعاف كتلة الشمس. باستخدام التلسكوب الراديوي الكروي ذي الفتحة الكروية (FAST) بقطر خمسمائة متر في الصين ، وهو أكبر تلسكوب أحادي الطبق في العالم، اكتشف علماء الفلك أن النجم PSR J1928+1815 لديه رفيق، وهو نجم هيليوم كتلته تتراوح بين 1 و1.6 ضعف كتلة الشمس ، فقد هذا النجم معظم طبقاته الخارجية من الهيدروجين أو كلها، تاركًا وراءه نواة مكونة في معظمها من الهيليوم. وتبلغ المسافة بين نجمي هذا الزوج حاليًا حوالي 700 ألف ميل (1.12 مليون كيلومتر)، أي أقرب بنحو 50 مرة من بُعد عطارد عن الشمس ، وفقًا لما ذكره جين لان هان، رئيس قسم علم الفلك الراديوي في المراصد الفلكية الوطنية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم في بكين ، لموقع سبيس دوت كوم ، ويكمل النجمان دورةً حول بعضهما البعض في 3.6 ساعات فقط. والنجم النابض PSR J1928+1815 هو نجم نابض من فئة الملي ثانية، أي أنه يدور بسرعة هائلة، إذ يدور ما يقرب من 100 مرة في الثانية ، عادةً ما تصل النجوم النابضة من فئة الملي ثانية إلى هذه السرعات المذهلة عندما تلتهم النجوم القريبة منها فالمادة المتدفقة تجعلها تدور أسرع فأسرع. وأشارت أبحاث سابقة إلى أنه مع تغذية النجوم النابضة التي تعمل بالملي ثانية على شركائها، قد تمر هذه الأنظمة الثنائية بمرحلة "غلاف مشترك"، حيث يدور النجم النابض داخل الطبقات الخارجية لرفيقه. ومع ذلك، لم يسبق للعلماء رصد مثل هذه الثنائيات الغريبة ربما حتى الآن. وباستخدام نماذج حاسوبية، يشير الباحثون إلى أن نجمي هذا الثنائي المكتشف حديثًا بدأ على بُعد ضعف المسافة بين الأرض والشمس (185 مليون ميل، أو 299 مليون كيلومتر)، وفقًا لهان ، ثم بدأ النجم النابض بسحب الطبقات الخارجية لرفيقه، مشكلًا غلافًا مشتركًا حولهما ، وبعد حوالي 1000 عام، دار النجم النابض حول مركز شريكه، مما أدى على الأرجح إلى قذف آخر ما تبقى من هذا الغلاف بعيدًا، تاركًا وراءه نظامًا ثنائيًا متماسكًا. وبناءً على العدد المقدر للنجوم الثنائية في مجرة درب التبانة التي تُطابق تقريبًا هذا النظام المُكتشف حديثًا، ويُشير الباحثون إلى احتمال وجود ما بين 16 و84 نجمًا فقط مُناظرًا للنجم PSR J1928+1815 ورفيقه في مجرتنا ، للتوضيح تضم مجرة درب التبانة ما بين 100 و400 مليار نجم . (اليوم السابع)
نافذة على العالم
منذ 3 أيام
- علوم
- نافذة على العالم
أخبار التكنولوجيا : علماء يحولون الرصاص إلى ذهب في معامل CERN لجزء من الثانية
الخميس 22 مايو 2025 04:30 صباحاً نافذة على العالم - في إنجاز علمي مذهل، أعلن فريق من الباحثين في مصادم الهادرونات الكبير (LHC) التابع لمنظمة CERN أنهم نجحوا في تحويل ذرات الرصاص إلى ذهب، ولو لفترة زمنية قصيرة لا تتجاوز جزءًا من الثانية. ويعيد هذا الاكتشاف إلى الأذهان حلم الخيميائيين القدامى، لكن هذه المرة بدقة علمية مذهلة وداخل واحدة من أعقد الآلات في العالم. جرى التحول في إطار تجارب مشروع ALICE، الذي يعتمد على اصطدامات غير مباشرة بين ذرات الرصاص، حيث تتفادى الذرات الاصطدام المباشر وتكتفي بالمرور قرب بعضها البعض. هذا القرب الشديد يؤدي إلى نشوء مجالات كهربائية ومغناطيسية قوية تعمل على 'تمزيق' البروتونات من نوى الذرات. وبحسب التقرير الصادر عن CERN، فإن إزالة ثلاث بروتونات من نواة الرصاص يؤدي فعليًا إلى تحوّلها إلى ذرة ذهب. وقد تم تسجيل هذا التحول بمعدل يصل إلى 89 ألف ذرة ذهب في الثانية. لكن هذه الذرات لم تدم طويلاً، إذ تحللت خلال أجزاء من الثانية، ما يجعل الذهب الناتج أكثر رمزية علمية من كونه ذا قيمة اقتصادية. وأوضح ماركو فان ليوين، رئيس مشروع ALICE، أن أجهزة الرصد المتطورة قادرة على تتبع حتى أصغر التغيرات في التفاعلات الذرية، وهو أمر ضروري لرصد هذا النوع من التحولات الدقيقة. وأضافت الفيزيائية أوليانا دميترييفا أن كمية الذهب التي تم إنتاجها في الفترة من 2015 إلى 2018 بلغت حوالي 29 بيكوجرامًا فقط – أي أقل بكثير مما يمكن رؤيته بالعين المجردة. ورغم أن التجربة لا تمثل خطوة نحو تصنيع الذهب تجاريًا، فإن لها أهمية كبرى في فهم فيزياء الجسيمات، وتحديدًا في مجال التفكك الكهرومغناطيسي الذي يؤثر على استقرار حزم الجسيمات داخل المصادم. وأشار الفيزيائي جون جوويت إلى أن هذه النتائج تساعد على تطوير نماذج نظرية أدق، وتقلل من فقدان الطاقة داخل المصادمات المستقبلية. ويرى العلماء أن هذه التجربة تفتح الباب لفهم أعمق لبنية الذرة، وتظهر إلى أي مدى تطورت قدرات التكنولوجيا الحديثة مقارنة بأحلام علماء العصور الوسطى الذين سعوا لتحويل المعادن إلى ذهب.
اليمن الآن
منذ 4 أيام
- علوم
- اليمن الآن
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. آ 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. آ وتعد هذه التجربة الأولى من نوعها التي ترصد إنتاج الذهب وتحلله معمليًا، بحسب الدراسة التي نشرت في دورية "فيزيكال ريفيو سي". آ اعتمدت الدراسة على التصادمات الطرفية للبروتونات بدلًا من التصادمات المباشرة التقليدية في مصادم الهدرونات الكبير (رويترز) 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". آ ويضيف بهران "البحث تقني تمامًا ولا توجد له تطبيقات مباشرة خارج المعرفة الفيزيائية، ولا يرتبط البحث كذلك بهدف إنتاج الذهب". آ 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"
الجزيرة
منذ 5 أيام
- علوم
- 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.
الديار
١٥-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- الديار
تحويل الرصاص إلى ذهب
اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب حققت التكنولوجيا الحديثة حلم علماء الكيمياء في العصور الوسطى حيث سجلت تجربة "أليس" تحول الرصاص إلى ذهب في مصادم الهادرونات الكبير التابع للمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (سيرن). نُشرت نتائج القياسات في مجلة Physical Review C العلمية الفيزيائية. وكان تحويل الرصاص البخس إلى الذهب الثمين حلما لعلماء الكيمياء في القرون الوسطى. ربما استلهم هذا السعي الطويل (المعروف باسم "كريزوبيا") من ملاحظة تشابه كثافة الرصاص الرمادي الباهت مع الذهب النفيس النادر. لكن العلم الحديث أكد لاحقا أن الرصاص والذهب عنصران مختلفان لا يمكن تحويل أحدهما إلى الآخر كيميائيا. ومع ظهور الفيزياء النووية في القرن العشرين اكتشف العلماء إمكانية تحويل العناصر الثقيلة عبر التحلل الإشعاعي الطبيعي والتفاعلات النووية في المختبر باستخدام النيوترونات أو البروتونات. في هذه التجربة الجديدة حقق اتحاد شركات "أليس" التحويل عبر آلية مبتكرة، وهي تقارب نوى الرصاص الشديد في مصادم الهادرون الكبير حيث تصطدم نوى الرصاص بسرعة تصل إلى 99.999993% من سرعة الضوء وتولد حقلا كهرومغناطيسيا قويا، وذلك بفضل وجود 82 بروتونا في كل نواة. ويسبب هذا المجال تفاعلات فوتون- نووية تؤدي إلى إطلاق 3 بروتونات من نواة الرصاص وتحويل بقية البروتونات الـ79 إلى الذهب. وينتج مصادم الهادرونات حاليا 89000 نواة ذهب في الثانية. وخلال فترة أعوام 2015-2018 تم إنتاج 86 مليار نواة ذهب لتصل الكتلة الإجمالية 29 بيكوغرام فقط، ما يعادل 2.9×10⁻¹¹ غرام. ويتلاشى الذهب المنتج في أجزاء من الثانية. وعلّقت الباحثة الروسية أوليانا دميترييفا من فريق "أليس" على نتائج التجربة قائلة: "تمكّنّا لأول مرة من رصد وتحليل عملية إنتاج الذهب في مصادم الهادرون الكبير بفضل كواشف ZDC الفريدة".
