التصنيف: علوم وتكنولوجيا

يبدأ في اليابان تشغيل المصادم ” SuperKEKB” الذي اشترك علماء الفيزياء الروس في إنشائه.

سرعة هذا المصادم عشرة أضعاف سرعة مصادم هادرون الكبير، وسوف يستخدمه علماء الفيزياء من معهد الفيزياء النووية في سيبيريا الذين اشتركوا في ابتكار العديد من مكوناته في اجراء تجاربهم العلمية ايضا.

المصادم ” SuperKEKB” هو وحدة بحثية انشئت في مختبر فيزياء الطاقات العالية في مدينة تسوكوبا اليابانية. وهذا المشروع هو استمرار لمشروع “KEKB” الذي بعد اجراء التجارب فيه حصل العالمان ماكوتو كوباياشي وتوشيهيد ماسكاو على جائزة نوبل للفيزياء عام 2008 .

رسم توضيحي لـ Superkekb

وقد أسهم علماء الفيزياء الروس في ابتكار أحد العناصر الأساسية لهذا المصادم – ألا وهو الكاشف الذي يرصد ظهور الجسيمات الأولية. كما وضعوا برامج الكمبيوتر الخاصة بعمله وكذلك أكثر من 700 حجرة مفرغة من الهواء و220 مغناطيساً لتصحح مسار الجسيمات.

وهذا المصادم مخصص لدراسة الجسيمات ومراقبة الظواهر الخارجة عن اطار النماذج القياسية وكذلك دراسة خواص جسيمات الميزون (Z (4430 الذي حسب علماء الفيزياء يحتوي على 4 جسيمات أولية.

استخدم باحثون مادة الغرافين لتصنيع رقاقة عدسة تقوم بفصل فوتونات الضوء، ويبلغ سمكها 300 مرة أرق من الورقة وتزن فقط 1 ميكروغرام0.001 غرام، وتسمح بتطوير جهاز كمبيوتر بصري يقوم بمعالجة البيانات بسرعة الضوء.

وتتطلب هذه الحواسيب الضوئية أجهزة تسمى رقاقات ضوئية، تقوم بتخزين المعلومات كفوتونات بدلا من إلكترونات، مما يسرع مرور البيانات بسرعة الضوء.

وتقوم وكالة ناسا باستخدام هذا النوع من التكنولوجيا، إلا أنه لا تزال هناك بعض العراقيل والقيود التي تتعلق بتشتيت الضوء في جميع أنحاء الرقاقة.

وقد أعلنت شركة غوغل ووكالة الفضاء الأميركية (ناسا)، أنهما تتعاونان لإنتاج “أسرع كمبيوتر في العالم” سيعمل بسرعة البرق، وهو أسرع 100 مليون مرة من الكمبيوتر العادي.

وكانت دراسات سابقة قد تطلبت مواد مكلفة وغير عملية مثل الذهب، ولكن باحثون في جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في أستراليا تمكنوا من تصنيع العدسة باستخدام أكسيد الغرافين، مما يجعلها بغاية الرخص في عمليات التصنيع بالإضافة إلى ميزاتها بالقوة والمرونة وسهولة الإنتاج.

وقبل بضعة أشهر فقط، نشرت دراسة في طبيعة الاتصالات حول هذه العدسات الجرافين رهيبة رقيقة جدا ، ولكن الباحثون بالفعل في طريقهم إلى تحسين تكنولوجيا أبعد من ذلك.

ولن تقتصر هذه الدراسة فقط على زيادة كفاءة وسرعة الرقائق الضوئية، لكنها يمكن أن تستخدم في الهواتف الذكية والكاميرات مما يقلص من حجم ووزن هذه المنتجات خاصة فيما يتعلق بالعدسات التي تدخل في تصنيعها.

وسيكون لهذه العدسات المصنعة من مادة الغرافين فوائد في البحوث الطبية والتصوير الطبي، سواء تلك التي تستخدم الأشعة تحت الحمراء، أو حتى التصوير الحراري مما يمكن الأطباء من تشخيص الأمراض عن بعد.

باستخدام مزيج من المراصد الأرضية والفضائية، اكتشف فريق من العلماء أكبر الهياكل الفضائية حجما في الكون، ووجدوا إنه “يشبه الحلقة العملاقة”، التي لم يروا لها مثيلا من قبل.

ويقول العلماء إن هذا الكشف المثير قد أصابهم بالحيرة الكبيرة، وذلك لأن المعطيات الحالية لعلم الفيزياء تنفي إمكانية وجود مثل هذه الهياكل في الكون على الإطلاق، وتشير بحوث العلماء الأخيرة إلى أن هذه الهياكل المكتشفة هي عبارة عن “انفجارات غاما”.

“انفجارات أشعة غاما” هي أكثر الهياكل إضاءة في الكون، وهي تحدث عندما تنزلق النجوم الضخمة إلى الثقوب السوداء في مشهد عنيف، تنبعث فيه كل طاقة النجم في شكل أشعة مُركزة بشكل لا يصدق بسرعات قريبة من سرعة الضوء.

ولتقدير حجم هذا الانفجار الهائل تكفي معرفة إنه في غضون ثوان قليلة تنتج من هذا الانفجار طاقة تعادل طاقة الشمس لفترة 10 مليارات عام.

ولم تكتشف هذه الانفجارات إلا مؤخرا في عام 1967، عندما لوحظت رشقات نارية في المجرات البعيدة. ويقول العلماء إنه في حال حدوث مثل هذه الانفجارات في مجرة درب التبانة وتوجه أشعتها نحو الأرض، فالآثار يمكن أن تكون مدمرة للغاية، حيث أن كمية الإشعاع ستكون كافية لمحو أي أثر للكائنات الحية فوق سطح الأرض.

ووفقا لفريق مجري- أمريكي فقد اكتشفت 9 من هذه الانفجارات على بُعد 7 مليارات سنة ضوئية من الأرض، وهذه المسافة آمنة تماما بالنسبة للبشر على كوكب الأرض.

الجديد هو ما اكتشفه العلماء من أن انفجارات غاما تحدث في شكل حلقات غير مستوية قطرها حوالي 5 مليارات سنة ضوئية، على سبيل المقارنة، مجرة درب التبانة يبلغ قطرها 100 ألف سنة ضوئية، وأكبر المجرات المعروفة للعلماء حتى الآن يبلغ قطرها 6 ملايين سنة ضوئية فقط.

وفي الواقع، تشير كل الحقائق الفيزيائية حتى الآن إلى أن أكبر الأجرام التي يمكن أن تتواجد في الكون يمكن أن يبلغ قطرها 1.2 مليار سنة ضوئية، ولذلك فإن وجود هذه الهياكل بهذا الحجم العملاق يصيب العلماء بالدهشة البالغة وحالة من عدم الفهم والتصديق.

ويقول البروفيسور “لاجوس بالاش”، من مرصد Konkoly في بودابست: “إذا كان ما اكتشفناه حقيقيا، فإن هذه الهياكل تتناقض مع النماذج الحالية المعروفة لدينا للكون، لقد كانت مفاجأة كبيرة لنا في العثور على شيء بهذا الحجم، ونحن ما زلنا لا نفهم تماما كيفية وجود شيء مثل هذا على الإطلاق”.

وقد تم نشر بحث فريق العلماء في الدورية الشهرية للجمعية الفلكية الملكية Royal Astronomical Society.

قال الملياردير الأمريكي “إيلون موسك” مؤسس شركة “سبيس إكس” و”تيسلا موتورز” في برنامج “ليت شو مع ستيفن كولبير” إن هناك طريقتين لتجهيز المريخ لاستقبال البشر.

وأوضح موسك إن هناك طريقة بطيئة وطريقة سريعة، إلا أن كلاهما تنطويان على رفع درجة حرارة الكوكب.

الطريقة البطيئة هي إغراق الكوكب بغازات الاحتباس الحراري، وسيسبب هذا نوعا من تغير المناخ على المريخ خلال بضع سنوات.

أما الطريقة السريعة، فهي مثيرة للاهتمام أكثر من الأولى بشكل كبير، والتي تتمثل في “إسقاط القنابل النووية فوق القطبين”، حسبما قال موسك بوجه تبدو عليه الجدية تماما.

وأوضح موسك إن طريقة القيام بذلك بكلفة معقولة ربما ستكون بواسطة صواريخ “سبيس اكس”، التي يمكن إعادة استخدامها.

إيلون موسك يكشف عن خطة التفجير النووي على المريخ لإعداد الكوكب للبشر

كان آخر اختبار قد تم لتلك التكنولوجيا قد فشل فشلا ذريعا، عندما انقلب الصاروخ وانفجر، إلا أن موسك بالرغم من ذلك قال إنه في غضون من 2 إلى 3 سنوات في المستقبل، سوف تكون هذه الصواريخ مستعدة لنقل البشر للمريخ.

شركة سبيس إكس المملوكة لموسك تقوم بتصنيع صواريخ الفضاء، وخلال 7 سنوات من انشاءها قامت سبيس إكس بتصميم عائلة صواريخ فالكون والمركبات الفضائية دراغون.

وفي سبتمبر 2009 أصبح صاروخ فالكون1 المنتج من شركة سبيس إكس والمصمم بواسطة ايلون ماسك أول صاروخ من شركة خاصة يخرج عن نطاق الأرض.

وفي 25 مايو عام 2012 كانت المركبة الفضائية دراغون هي أول مركبة تجارية خاصة ترسو على محطة الفضاء الدولية، وفي عام 2006 حصلت شركة سبيس إكس على عقد من ناسا لإدارة واختبار صاروخ فالكون 9 لنقل حمولة من الأرض إلى محطة الفضاء الدولية.

وفي 23 ديسمبر/كانون الأول 2008 حصلت سبيس إكس على عقد من ناسا بقيمة 1.6 مليار دولار أمريكي، ينص على 12 رحلة إلى محطة الفضاء الدولية بواسطة الصاورخ فالكون 9 ومركبة الفضاء دراغون.

ابتكرت ناسا نموذجين لمسبارين قادرين على التنقل في بيئة ضعيفة الجاذبية دون عجلات، وذلك خلال بحثها عن طرق أكثر فعالية لاستكشاف سطح المذنبات.

ناسا تبتكر روبوتات تتحرك بالقفز لاستكشاف المذنبات

الروبوتات الجديدة هي نتيجة تعاون بين ناسا وجامعة ستانفورد وجامعة “إم آي تي”. وهي مصممة على شكل مكعبات ويمكنها التنقل عن طريق القفز والشقلبة، ما يميزها عن باقي المركبات التي تعاني من مشكلة الهبوط والتنقل على أسطح المذنبات المتعرجة والضعيفة الجاذبية.

وأطلق على النماذج الجديدة اسم “القنافذ”، ويعمل العلماء على تطوير نموذجين أحدهما دون أية أطراف فرعية، والآخر له ما يشبه الأشواك على سطحه، تعمل كأرجل لتسهيل الحركة. وتتم الحركة والدفع عن طريق محركات صغيرة ومكابح.

ويصل وزن نموذج ناسا إلى 5 كيلوغرامات، وله ثمانية أشواك تعمل كأرجل، إضافة إلى عملها كأنابيب لأخذ عينات من سطح المذنب. وتحدث عملية القفز من خلال الدفع والكبح المفاجئ. ويتم التحكم بها بنفس تقنية التحكم بالمسبار “كيريوسيتي”.

وقد تم اختبار الروبوتات الجديدة على أسطح مختلفة رملية وجليدية وصخرية وغيرها. وتعمل ناسا حالياً على تطوير قدرة هذه “القنافذ” على العمل بشكل مستقل عن مركز القيادة على الأرض.

تمكن العلماء الروس من تصنيع مكونات لفوتونات النانو تقوم على النحاس ولا تقل فاعلية عن مثيلاتها المصنوعة من الذهب والفضة.

وبيّن الباحثون في معهد موسكو للفيزياء والتقنيات أن مكونات فوتونات النانو القائمة على النحاس يمكن أن تعمل بنجاح في الأجهزة الضوئية (أجهزة الفوتونات). وكان من المعتقد سابقا أن مكونات الذهب والفضة فقط هي التي تمتلك المواصفات اللازمة لذلك.

جدير بالذكر أن عناصر بصريات النانو القائمة على مكونات النحاس المذكورة تم إنتاجها في إطار عملية تكنولوجية كلاسيكية. وهذا يعني أن مكونات النانو والفوتونات القائمة على النحاس هذه قد تصبح في المستقبل القريب أساسا لمصادر الإشعاع الفعالة والمستشعرات الحساسة والمعالِجات العاملة بآلاف النَوَيات.

يذكر أن غالبية الحواسيب تعمل حاليا بالإلكترونيات، لكن الترانزستور الكلاسيكي كعنصر رئيسي في الأجهزة الإلكترونية يمكن تصغير حجمه حتى بضع نانومترات بتصغير مقاييس مكونات الفوتونات (من خلال الحد من تشتت الضوء) حتى طول موجة الضوء الواحدة، ما يعادل نحو نانومتر واحد.

ويعتقد الباحثون الروس أن النحاس بصفته مادة بصرية لا يمكنه وحسب أن ينافس الذهب والفضة بل هو يتفوق أيضا عليهما في مواصفاته البصرية. وقد أجرى الباحثون منذ عام 2012 قياسات عديدة للتأكد من هذا الأمر.

وتشكل تلك الدراسات أساسا متينا للبدء في استخدام مكونات فوتونات النانو الضوئية والبلازما التي يمكن أن تستخدم في المستقبل القريب لتصنيع أضواء LED (الصمامات الثنائية التي ينبعث منها الضوء) وليزرات النانو والمستشعرات الحساسة جدا التي تستخدم في الهواتف والأجهزة النقالة والمعالجات الضوئية الإلكترونية العاملة بعشرات الآلاف من النويات وبطاقات الفيديو العائدة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر القوية جدا.

هل تذكر “بلورات الذاكرة” من أفلام “سوبرمان”؟ إنها لا توجد حصريا على كوكب “كريبتون”، مسقط رأس كلارك كنت، هناك شيء من هذا القبيل فعليا هنا، على كوكب الأرض.

إذ طور باحثون في بريطانيا طريقة لتخزين البيانات الرقمية داخل هياكل صغيرة تحتويها أجسام زجاجية. وقال العلماء في جامعة ساوثامبتون، هذا الأسبوع، إن هذه التكنولوجيا للتخزين في قمة الاستقرار والأمن لدرجة استطاعتها البقاء لمليارات السنين. وهو أطول بكثير من متوسط عمر ​​القرص الصلب العادي لأجهزة الكمبيوتر.

ولكن للأسف، لا تظهر الاختراعات البشرية بنفس شكل البلورات المتألقة التي يستخدمها “سوبرمان” لتوليد الصور المجسمة للأشخاص من كوكبه الأم. إذ عوضا عن ذلك، تتخذ شكل أقراص صغيرة من الزجاج يتم استخدامها لتخزين الوثائق التاريخية، مثل الإعلان العالمي لحقوق الإنسان والكتاب المسيحي المقدس.

ويستطيع كل قرص تخزين ما يصل إلى 360 تيرابايت من البيانات، وهو ما يعادل 22.5 ألف ذاكرة هاتف “آيفون”. وقال أستاذ في الجامعة، بيتر كازانسكي: “ستأمن هذه التكنولوجيا آخر الأدلة على وجود حضارتنا، لن يُنسى ما تعلمناه.”

واستخدم العلماء نوعا متطورا من الليزر غير المرئي بالعين البصرية لتشفير المعلومات في تشكيلات صغيرة جدا، المعروفة باسم “هياكل النانو،” داخل كريستال “الكوارتز” المنصهر. وتغير هذه الهياكل الطريقة التي ينتقل بها الضوء عبر الزجاج، ما يسمح بقراءة البيانات عن طريق أجهزة المسح الضوئي الخاصة.

ويُلقب الباحثون هذه التقنية لتخزين البيانات بـ”5D”، لأن المعلومات تُخزن ضوئيا في خمسة أبعاد مختلفة لـ”هياكل النانو”، وهي الارتفاع والطول والعرض والتوجه والموقع.