SCIENCE YT

  بداية مكانيكا الكم أتت نظرية الكم في بدايات القرن العشرين مثل النظرية النسبية لحل إشكاليات لم تستطع الفيزياء الكلاسيكية تفسيرها، ويمكن تلخيص بعض هذه الإشكاليات في ما يلي: التناقضات في تصور الفيزياء الكلاسيكية لشكل الذرة في ذلك الوقت: ففي بدايات القرن العشرين تم وضع تصور لشكل الذرة مشابه لشكل مجموعتنا الشمسية حيث تتمركز النواة في الوسط وتدور الإلكترونات حولها. غير أنه وبحسب مبادئ الفيزياء الكلاسيكية نفسها فإن الإلكترونات في هذا النموذج ستتعرض لتسارع  جذب مركزي  نتيجة دورانها حول النواة مما سيؤدي إلى بثها لإشعاع كهرومغناطيسي وهذا بدوره يترتب عليه أن الإلكترونات ستفقد طاقتها شيئا فشيئا وتقترب نتيجة لذلك من النواة حتى تصطدم بها في جزء من الثانية. لذا جاءت الحاجة لنظرية جديدة تعطي نموذجا آخر لتكوين الذرة. تعتبر النظرية الكلاسيكية أيضاً أن ألوان الطيف الذري يجب أن تغطي جميع  الأطوال الموجية  بنفس الشدة، لكن لاحظ الفيزيائيون أن النتائج التجريبية تناقض ذلك بشدة حيث تصدر الذرات المختلفة أطيافاً (موجات ضوئية) لها أطوال موجية خاصة ومحددة جداً. تنشأ مشكلة أخرى عندما نتأمل...

  التأريخ النسبي  هو العلم الذي يحدد الترتيب النسبي للأحداث الماضية، دون تحديد تاريخها المطلق بالضرورة. وفي الجيولوجيا، من الممكن استخدام الصخور أو الرواسب السطحية، أو المستحاثات والخصائص الحجرية لربط عمود طبقي بآخر. فقبل اكتشاف التأريخ الإشعاعي الذي قدم وسيلة للتأريخ المطلق في أوائل القرن العشرين، اقتصر علماء الآثار والجيولوجيون إلى حد كبير على استخدام وسائل التأريخ النسبي لتحديد الأحداث الجيولوجية. تعد طبقات العصر البرمي في العصر الجوراسي لمنطقة هضبة كولورادو بجنوب شرق ولاية يوتا (الصورة أعلاه) خير مثال على الترسيب الأفقي وقانون تعاقب الطبقات، فكرتين مهمتين مستخدمتين في التأريخ النسبي. تشكل هذه الطبقات جزءًا كبيرًا من التكوينات الصخرية الشهيرة البارزة في المناطق المحمية على نطاق واسع مثل حديقة كابيتول ريف الوطنية وحديقة كانيونلاندز الوطنية. من أعلى إلى أسفل: قباب حمراء مدورة من حجر نافاجو الرملي، وطبقات تشكلات كاينتا الحمراء، ثم حجر وينجات الرملي الأحمر المكون للأجراف والمتصل عموديًا، وتشكلات تشينل الأرجوانية المكونة للحواف، وطبقات تشكلات مونكوبي ذات اللون الأحمر الباهت، وطب...

  مكانيكا الكم ميكانيكا الكم  أو  الفِيقِيَاءُ  (أصلها من فاق يفوق، لأنّها تبحث في عالم الظواهر فائق الصغر وفائق السرعة)   هي مجموعة من النظريات الفيزيائية ظهرت في القرن العشرين، وذلك لتفسير الظواهر على مستوى  الذرة   والجسيمات دون الذرية  وقد دمجت بين الخاصية الجسيمية والخاصية الموجية ليظهر مصطلح  ازدواجية الموجة -الجسيم ، وبهذا تصبح ميكانيكا الكم مسؤولة عن التفسير الفيزيائي على المستوى الذري كما أنها أيضاً تطبق على الميكانيكا الكلاسيكية ولكن لا تظهر تأثيرها على هذا المستوى، لذلك ميكانيكا الكم هي تعميم للفيزياء الكلاسيكية لإمكانية تطبيقها على المستويين الذري والعادي. تسميتها بميكانيكا الكم يعود إلى أهميّة  الكم  في بنائها (وهو مصطلح فيزيائي يستخدم لوصف أصغر كمّية من الطاقة يمكن تبادلها بين الجسيمات، ويستخدم للإشارة إلى كميات الطاقة المحددة التي تنبعث بشكل متقطع، وليس بشكل مستمر). كثيرا ما يستخدم مصطلحي فيزياء الكم والنظرية الكمية كمرادفات لميكانيكا الكم. وبعض الكتّاب يستخدمون مصطلح ميكانيكا الكم للإشارة إلى ميكانيكا الكم غير النسبي...

  معادلة ديراك  معادلة ديراك عبارة عن معادلة موجية كمومية نسبية صاغها بول ديراك عام 1928م وتُقَدِّمُ وصفاً للجسيمات الأولية ذات عزم مغزلي مساوٍ لنصف عدد صحيح ؛ أي (s = 1/2)، و بالتالي فهي تدمج بين نظرية الكم و نظرية النسبية الخاصة حيث تطبق معادلات النسبية الخاصة على قوانين ميكانيكا الكم. صيغة المعادلة: اشارت حلول المعادلة إلى وجود صورة جديدة للمادة والمادة المضادة التي لم يشتبه أحد في وجودها ولم نرصدها قبل ذلك وتأكد وجودها تجريبيًا بعدها بعدة سنوات. وقدمت أيضًا برهانًا نظريًا لمقدمة عدة دوال موجية جزئية في نظرية باولي عن ظاهرة الدوران المغزلي. تتكون الدوال الموجية في نظرية ديراك من متجهات ذات أربعة أعداد مركبة (يُطلق عليها ثنائيات الغزل)، يشبه اثنان منها الدالة الموجية لباولي عند الحد غير النسبي، على عكس معادلة شرودنغر التي تصف الدالة الموجية لقيمة مركبة واحدة فقط. بالإضافة إلى ذلك، تُختصر معادلة ديراك إلى معادلة ويل عند حد الكتلة الصفرية. لم يقدر ديراك أهمية نتائجه تمامًا في البداية، إلا أن التفسير المُضمن للدوران المغزلي كنتيجة لاتحاد ميكانيكا الكم والنسبية -واكتشاف البوزيتر...

  أعمق حفرة صنعها البشر على الإطلاق :في خضم الحرب الباردة قد تبدو شبه جزيرة كولا في الدائرة القطبية التي تتداخل فيها البحيرات مع الغابات والضباب والجليد، كأنها مدينة خيالية. لكن في هذا الركن البديع من روسيا تقع محطة الأبحاث العلمية السوفيتية المهجورة، حيث يتوسط المبنى المتداعي غطاء معدني صدئ مغمور وسط الأراضي الخرسانية، ويشاع أن هذا الغطاء هو "مدخل جهنم". إذ يخفي هذا الغطاء المعدني أعمق حفرة من صنع البشر على وجه الأرض، والتي يطلق عليها "بئر كولا العميق". إن هذه الحفرة عميقة لدرجة تجعل بعض سكان المنطقة يجزمون بأنهم يسمعون صرخات تعذيب الأرواح في الجحيم. واستغرق حفر هذا البئر 20 عاما، ويصل عمقه إلى 12.2 كيلومترا في باطن الأرض. ورغم ذلك، فإن هذا العمق لا يمثل سوى ثلث سمك القشرة الأرضية فوق ما يعرف بالوشاح الأرضي. إذ توقف السوفييت عن الحفر عند هذا الحد بسبب تداعيات انهيار الاتحاد السوفيتي. وفي غمرة الحرب الباردة، كان التنافس على أشده بين القوى العظمى للتوغل إلى أعمق نقطة في القشرة الأرضية، أو حتى الوصول إلى الطبقة التي تعرف بـ "وشاح" الأرض. يقول ...

وثائقي بنية الكون-ميكانيكا الكم  سلسله استنادا إلى الكتاب الفيزيائي الشهير والمؤلف برايان غرين ، ياخذنا برايان إلى حدود الفيزياء لنري كيف العلماء تفكك معا الصورة الأكثر اكتمالا حتى الآن من الفضاء ، والوقت ، والكون. مع كل خطوه ، سوف يكتشف الجمهور ان مجرد تحت سطح تجربتنا اليومية يكمن العالم الذي كنا بالكاد نعترف به–عالم مذهل ….غريب…. وأكثر عجبا من اي شخص يتوقع (براين غرين) سيسمح لك بالدخول سرا لقد خدعنا جميعا ان تصوراتنا للوقت والفضاء قد قادتنا إلى الضلال. والكثير مما كنا نظن اننا نعرفه عن كوننا-ان الماضي قد حدث بالفعل وان المستقبل لا يزال قائما ، وان الفضاء مجرد فراغ فارغ ، وان كوننا هو الكون الوحيد الموجود-قد يكون مجرد خطا. إن التفاعل بين النظريات والتجارب والقصص الاستفزازية مع التفسيرات الواضحة و الاستعارات الخيالية مثل تلك التي عرفت من السلسلة الرائدة و المشهود لها ( “الكون الأنيق” و “نسيج الكون”) تهدف إلى أن تكون الأكثر إلحاحا وشمولا لصورة الفيزياء الحديثة على الاطلاق يشاهدها الناس على التلفاز. لفضاء هو مايفصِلُ بيني و بينك و بين المجرة و الأخرى و بين الذرات فيما بينها, إنّه في ...

  ريتشارد فيليبس فاينمان ريتشارد فيليبس فاينمان (بالإنجليزية: Richard Phillips Feynman) ‏ (11 مايو 1918 – 15 فبراير 1988) فيزيائي نظري أمريكي، معروف بإسهاماته في الصياغة التكاملية للمسار الخاصة بميكانيكا الكم، نظرية الكهروديناميكا الكمية، وفيزياء الميوعة الفائقة والتبريد الفائق للهيليوم المسال، وكذلك بإسهاماته في فيزياء الجسيمات، حيث اقترح نموذج البارتون. حصل فاينمان، جراء إسهاماته في تطوير الكهروديناميكا الكمية، على جائزة نوبل للفيزياء عام 1965، بالمشاركة مع جوليان شفينغر وشينيتشيرو توموناغا. طور فاينمان مخططات تصويرية للتعبيرات الرياضية التي تصف سلوك الجسيمات الدون ذرية، والتي عرفت فيما بعد باسم مخططات فاينمان. أصبح فاينمان أثناء حياته واحدا من أشهر العلماء في العالم. ففي استطلاع أجرته المجلة البريطانية «عالم الفيزياء» عام 1999 عن 130 من الفيزيائيين الرواد، صنف فاينمان كواحد من أعظم 10 فيزيائيين في التاريخ. ساهم فاينمان في صنع القنبلة الذرية أثناء الحرب العالمية الثانية واشتهر في الثمانينيات بعضويته في لجنة روجر، وهو الفريق الذي حقق في كارثة المكوك الفضائي تشالنجر. إلى جانب إسهام...

  ابن الهيثم   بو علي الحسن بن الحسن بن الهيثم  ( 354 هـ / 965م - 430 هـ / 1040م )  عالم موسوعي   عربي   مسلم  قدم إسهامات كبيرة في  الرياضيات   والبصريات   والفيزياء   وعلم الفلك   والهندسة   وطب العيون   والفلسفة  العلمية  والإدراك البصري  والعلوم بصفة عامة بتجاربه التي أجراها مستخدمًا  المنهج العلمي ، وله العديد من المؤلفات والمكتشفات العلمية التي أكدها العلم الحديث. [ صحح ابن الهيثم بعض المفاهيم السائدة في ذلك الوقت اعتمادًا على نظريات  أرسطو   وبطليموس   وإقليدس ، [ فأثبت ابن الهيثم حقيقة أن  الضوء  يأتي من الأجسام إلى  العين ، وليس العكس كما ساد الاعتقاد آنذاك، وإليه تُنسب مبادئ اختراع  الكاميرا ، وهو أول من شرّح العين تشريحاً كاملاً ووضح وظائف أعضائها، وهو أول من درس التأثيرات والعوامل النفسية للإبصار. كما أورد كتابه  المناظر   معادلة من الدرجة الرابعة  حول انعكاس الضوء على المرايا الكروية، ما زالت تعرف باسم " مسألة ابن الهيثم ". يعتبر ابن ال...