أحدث الأخبار مع #بروتونات،
الجزيرة
منذ 6 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
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- الديار
مصدر غير متوقع للمياه على سطح القمر
اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب كشفت دراسة حديثة بقيادة ناسا عن آلية مدهشة لتكوين المياه على سطح القمر، حيث تؤدي الرياح الشمسية دورا محوريا في هذه العملية. وتقدم الدراسة، بعد عقود من البحث عن مصدر جزيئات الماء التي رصدتها البعثات الفضائية على القمر، تفسيرا علميا مقنعا يعتمد على التفاعل بين الجسيمات الشمسية والسطح القمري. وتعمل الرياح الشمسية، التي هي في الأساس تيار مستمر من الجسيمات المشحونة تنطلق من الشمس بسرعة تصل إلى 1.6 مليون كيلومتر في الساعة، على قصف سطح القمر يوميا بسبب غياب غلاف مغناطيسي قوي كالذي يحمي الأرض. وتحتوي هذه الرياح الشمسية بشكل رئيسي على بروتونات، وهي نوى ذرات الهيدروجين التي تفتقد إلكتروناتها. وعند اصطدامها بتربة القمر الغنية بالأوكسجين، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية تؤدي في النهاية إلى تكوين جزيئات الماء (H₂O) وجزيئات الهيدروكسيل (OH). ولإثبات هذه النظرية، لجأ العلماء إلى عينات تربة قمرية حقيقية جلبها رواد "أبولو 17" عام 1972. وفي مختبرات متخصصة، قام الفريق البحثي ببناء مسرع جسيمات مصغر لمحاكاة تأثير الرياح الشمسية في هذه العينات. وبعد تعريض التربة القمرية لـ "رياح شمسية صناعية" لمدة أيام (ما يعادل 80 ألف سنة من التعرض الطبيعي على القمر)، أظهرت التحاليل الكيميائية الدقيقة تكون جزيئات ماء جديدة لم تكن موجودة في العينات الأصلية. وهذا الاكتشاف يفسر النمط اليومي الغريب الذي لاحظه العلماء في توزيع المياه على سطح القمر، حيث تتبخر جزيئات الماء من المناطق الدافئة المعرضة لأشعة الشمس، بينما تبقى محتجزة في المناطق الأكثر برودة. والأهم من ذلك، أن كميات الماء تعود إلى مستواها الأصلي كل يوم، ما يشير إلى وجود مصدر متجدد للمياه، وهو ما تؤكده هذه الدراسة بأنه الرياح الشمسية. وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة في ضوء خطط استكشاف القمر المستقبلية، حيث يمكن أن توفر المياه الموجودة في المناطق القطبية موردا حيويا لرواد الفضاء. كما تفتح الباب لفهم أعمق لكيفية انتشار الماء وتكونه على الأجرام السماوية الأخرى التي تفتقر إلى الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي القوي. وبهذا المعنى، فإن هذه الدراسة لا تحل لغزا علميا قديما فحسب، بل تمهد الطريق لاستكشافات فضائية أكثر طموحا في المستقبل.
يمن مونيتور
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- يمن مونيتور
علماء ناسا يكتشفون مصدرا غير متوقع للمياه على سطح القمر
يمن مونيتور/قسم الأخبار كشفت دراسة حديثة بقيادة ناسا عن آلية مدهشة لتكوين المياه على سطح القمر، حيث تلعب الرياح الشمسية دورا محوريا في هذه العملية. وتقدم الدراسة، بعد عقود من البحث عن مصدر جزيئات الماء التي رصدتها البعثات الفضائية على القمر، تفسيرا علميا مقنعا يعتمد على التفاعل بين الجسيمات الشمسية والسطح القمري. وتعمل الرياح الشمسية، التي هي في الأساس تيار مستمر من الجسيمات المشحونة تنطلق من الشمس بسرعة تصل إلى 1.6 مليون كيلومتر في الساعة، على قصف سطح القمر يوميا بسبب غياب غلاف مغناطيسي قوي كالذي يحمي الأرض. وتحتوي هذه الرياح الشمسية بشكل رئيسي على بروتونات، وهي نوى ذرات الهيدروجين التي تفتقد إلكتروناتها. وعند اصطدامها بتربة القمر الغنية بالأكسجين، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية تؤدي في النهاية إلى تكوين جزيئات الماء (H₂O) وجزيئات الهيدروكسيل (OH). ولإثبات هذه النظرية، لجأ العلماء إلى عينات تربة قمرية حقيقية جلبها رواد 'أبولو 17″ عام 1972. وفي مختبرات متخصصة، قام الفريق البحثي ببناء مسرع جسيمات مصغر لمحاكاة تأثير الرياح الشمسية على هذه العينات. وبعد تعريض التربة القمرية لـ'رياح شمسية صناعية' لمدة أيام (ما يعادل 80 ألف سنة من التعرض الطبيعي على القمر)، أظهرت التحاليل الكيميائية الدقيقة تكون جزيئات ماء جديدة لم تكن موجودة في العينات الأصلية. وهذا الاكتشاف يفسر النمط اليومي الغريب الذي لاحظه العلماء في توزيع المياه على سطح القمر، حيث تتبخر جزيئات الماء من المناطق الدافئة المعرضة لأشعة الشمس، بينما تبقى محتجزة في المناطق الأكثر برودة. والأهم من ذلك، أن كميات الماء تعود إلى مستواها الأصلي كل يوم، ما يشير إلى وجود مصدر متجدد للمياه، وهو ما تؤكده هذه الدراسة بأنه الرياح الشمسية. وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة في ضوء خطط استكشاف القمر المستقبلية، حيث يمكن أن توفر المياه الموجودة في المناطق القطبية موردا حيويا لرواد الفضاء. كما تفتح الباب لفهم أعمق لكيفية انتشار الماء وتكونه على الأجرام السماوية الأخرى التي تفتقر إلى الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي القوي. وبهذا المعنى، فإن هذه الدراسة لا تحل لغزا علميا قديما فحسب، بل تمهد الطريق لاستكشافات فضائية أكثر طموحا في المستقبل. المصدر: لايف ساينس مقالات ذات صلة
26 سبتمبر نيت
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- 26 سبتمبر نيت
علماء ناسا يكتشفون مصدرا غير متوقع للمياه على سطح القمر
كشفت دراسة حديثة بقيادة ناسا عن آلية مدهشة لتكوين المياه على سطح القمر، حيث تلعب الرياح الشمسية دورا محوريا في هذه العملية. وتقدم الدراسة، بعد عقود من البحث عن مصدر جزيئات الماء التي رصدتها البعثات الفضائية على القمر، تفسيرا علميا مقنعا يعتمد على التفاعل بين الجسيمات الشمسية والسطح القمري. وتعمل الرياح الشمسية، التي هي في الأساس تيار مستمر من الجسيمات المشحونة تنطلق من الشمس بسرعة تصل إلى 1.6 مليون كيلومتر في الساعة، على قصف سطح القمر يوميا بسبب غياب غلاف مغناطيسي قوي كالذي يحمي الأرض. وتحتوي هذه الرياح الشمسية بشكل رئيسي على بروتونات، وهي نوى ذرات الهيدروجين التي تفتقد إلكتروناتها. وعند اصطدامها بتربة القمر الغنية بالأكسجين، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية تؤدي في النهاية إلى تكوين جزيئات الماء (H₂O) وجزيئات الهيدروكسيل (OH). ولإثبات هذه النظرية، لجأ العلماء إلى عينات تربة قمرية حقيقية جلبها رواد "أبولو 17" عام 1972. وفي مختبرات متخصصة، قام الفريق البحثي ببناء مسرع جسيمات مصغر لمحاكاة تأثير الرياح الشمسية على هذه العينات. وبعد تعريض التربة القمرية لـ"رياح شمسية صناعية" لمدة أيام (ما يعادل 80 ألف سنة من التعرض الطبيعي على القمر)، أظهرت التحاليل الكيميائية الدقيقة تكون جزيئات ماء جديدة لم تكن موجودة في العينات الأصلية. وهذا الاكتشاف يفسر النمط اليومي الغريب الذي لاحظه العلماء في توزيع المياه على سطح القمر، حيث تتبخر جزيئات الماء من المناطق الدافئة المعرضة لأشعة الشمس، بينما تبقى محتجزة في المناطق الأكثر برودة. والأهم من ذلك، أن كميات الماء تعود إلى مستواها الأصلي كل يوم، ما يشير إلى وجود مصدر متجدد للمياه، وهو ما تؤكده هذه الدراسة بأنه الرياح الشمسية. وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة في ضوء خطط استكشاف القمر المستقبلية، حيث يمكن أن توفر المياه الموجودة في المناطق القطبية موردا حيويا لرواد الفضاء. كما تفتح الباب لفهم أعمق لكيفية انتشار الماء وتكونه على الأجرام السماوية الأخرى التي تفتقر إلى الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي القوي. وبهذا المعنى، فإن هذه الدراسة لا تحل لغزا علميا قديما فحسب، بل تمهد الطريق لاستكشافات فضائية أكثر طموحا في المستقبل.
صوت بيروت
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- صوت بيروت
مصدر غير متوقع للمياه على سطح القمر.. علماء ناسا يكشفون
أظهرت دراسة حديثة بقيادة ناسا عن آلية مدهشة لتكوين المياه على سطح القمر، حيث تلعب الرياح الشمسية دورا محوريا في هذه العملية. وتقدم الدراسة، بعد عقود من البحث عن مصدر جزيئات الماء التي رصدتها البعثات الفضائية على القمر، تفسيرا علميا مقنعا يعتمد على التفاعل بين الجسيمات الشمسية والسطح القمري. وتعمل الرياح الشمسية، التي هي في الأساس تيار مستمر من الجسيمات المشحونة تنطلق من الشمس بسرعة تصل إلى 1.6 مليون كيلومتر في الساعة، على قصف سطح القمر يوميا بسبب غياب غلاف مغناطيسي قوي كالذي يحمي الأرض. وتحتوي هذه الرياح الشمسية بشكل رئيسي على بروتونات، وهي نوى ذرات الهيدروجين التي تفتقد إلكتروناتها. وعند اصطدامها بتربة القمر الغنية بالأكسجين، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية تؤدي في النهاية إلى تكوين جزيئات الماء (H₂O) وجزيئات الهيدروكسيل (OH). ولإثبات هذه النظرية، لجأ العلماء إلى عينات تربة قمرية حقيقية جلبها رواد 'أبولو 17″ عام 1972. وفي مختبرات متخصصة، قام الفريق البحثي ببناء مسرع جسيمات مصغر لمحاكاة تأثير الرياح الشمسية على هذه العينات. وبعد تعريض التربة القمرية لـ'رياح شمسية صناعية' لمدة أيام (ما يعادل 80 ألف سنة من التعرض الطبيعي على القمر)، أظهرت التحاليل الكيميائية الدقيقة تكون جزيئات ماء جديدة لم تكن موجودة في العينات الأصلية. وهذا الاكتشاف يفسر النمط اليومي الغريب الذي لاحظه العلماء في توزيع المياه على سطح القمر، حيث تتبخر جزيئات الماء من المناطق الدافئة المعرضة لأشعة الشمس، بينما تبقى محتجزة في المناطق الأكثر برودة. والأهم من ذلك، أن كميات الماء تعود إلى مستواها الأصلي كل يوم، ما يشير إلى وجود مصدر متجدد للمياه، وهو ما تؤكده هذه الدراسة بأنه الرياح الشمسية. وتكتسب هذه النتائج أهمية خاصة في ضوء خطط استكشاف القمر المستقبلية، حيث يمكن أن توفر المياه الموجودة في المناطق القطبية موردا حيويا لرواد الفضاء. كما تفتح الباب لفهم أعمق لكيفية انتشار الماء وتكونه على الأجرام السماوية الأخرى التي تفتقر إلى الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي القوي. وبهذا المعنى، فإن هذه الدراسة لا تحل لغزا علميا قديما فحسب، بل تمهد الطريق لاستكشافات فضائية أكثر طموحا في المستقبل.
