المشاركات

كثافة بلانك

صورة
  هي أقصى كثافة طاقة ممكنة في منطقة معينة من الكون قبل أن تنهار إلى ثقب أسود بفعل الجاذبية الكمومية. بكلام آخر هي الحد الأقصى للطاقة لكل وحدة حجم في الكون وفقًا لل ميكانيك الكمومي . وهي قيمة تفوق بكثير أي كثافة معروفة في الفيزياء حتى في مراكز النجوم النيترونية أو الثقوب السوداء نفسها. لها دور في المكيانيك الكمومي وتشير إلى حدود الفيزياء التقليدية. كما تستخدم في دراسة الانفجار الكبير حينما كانت كثافة الطاقة في الكون قريبة من قيمتها القصوى. وتشير أيضاً إلى النقطة التي يجب أن تتحد في النسبية العامة مع الميكانيك الكمومي لفهم الظواهر الفيزيائية. يمكن تخيل هذه القيمة بأخذ مليار مليار كتلة شمس مثل شمسنا وضغطها في حجم أصغر من حجم الذرة . يساوي القيمة المبينة في الصورة في واحدات بلانك . يساوي القيمة المبينة في الصورة في واحدات بلانك. وفي هذه الواحدات تُعتمد الثوابت الفيزيائية الأساسية فقط التي تبضبط بحيث تساوي الواحد مما يُسهّل الحسابات التي تُجرى في الميكانيك الكمومي مثلاً.

واحدات بلانك

صورة
  هي نظام طبيعي للواحدات الفيزيائية يعتمد على الثوابت الأساسية الطبيعية فقط (بدلاً من الواحدات البشرية من متر وثانية الخ) بحيث تساوي هذه الثوابت للواحد. الثوابت الأساسية هي سرعة الضوء وثابت الجاذبية و ثابت بلانك المخفّض وثابت بولتزمان. تشتق من ذلك واحدات بلانك ، وأهمها طول بلانك (وهو أصغر مسافة ذات معنى) وزمن بلانك (أقصر مدة زمنية ذات معنى في الميكانيك الكمومي ) وكتلة بلانك (وهي أكبر كتلة تمتلكها جسيمات أولية قبل أن تتحول إلى ثقوب سوداء صغيرة بفعل الجاذبية الكمومية ) و درجة حرارة بلانك (وهي أعلى درجة حرارة ممكنة في الفيزياء ظهرت مباشرة بعد الانفجار الكبير ) و شحنة بلانك (المساوية 5.3 تقريباً شحنة الإلكترون) و كثافة بلانك (أقصى كثافة طاقة ممكنة في الكون قبل أن تنهار إلى ثقب أسود). تستخدم في الفيزياء لربط الميكانيك الكمومي ب النسبية العامة على نحو طبيعي لاختصارها المعادلات المعقدة بجعل الثوابت الأساسية مساوية للواحد. تساعد في فهم الثقوب السوداء والانفجار الكبير. وفي هذه الواحدات تصبح معادلة آينشتاين m=E، أي الكتلة تساوي الطاقة .

الإلكترونيات

صورة
  من فروع الهندسة تختص بدراسة وتصميم المكونات والأنظمة التي تعتمد على الإشارات الكهربائية والإلكترونية، مثل الدارات الإلكترونية، و أشباه الموصلات والأنظمة الرقمية. مكوناتها الأساسية 1) المكونات السلبية (Passive Components) التي لا تحتاج إلى مصدر طاقة خارجي، مثل المقاومات (Resistors) التي تتحكم في تدفق التيار الكهربائي، والمكثفات (Capacitors): تخزن الطاقة الكهربائية وتطلقها عند الحاجة، وملفات التحريض (Inductors) التي تخزن الطاقة في المجال المغناطيسي. 2) المكونات الفعالة (Active Components)وهي العناصر التي تحتاج إلى مصدر طاقة خارجي، مثل: الترانزستورات (Transistors) التي تُستخدم كمضخمات و الديودات (Diodes) التي تسمح بمرور التيار في اتجاه واحد فقط، و الدارات المتكاملة (ICs - Integrated Circuits): التي تضم مجموعة كبيرة من الترانزستورات وغيرها في شريحة صغيرة. في الإلكترونيات أربعة أنواع أساسية: 1)الإلكترونيات التماثلية (Analog Electronics) التي تتعامل مع إشارات متغيرة باستمرار، مثل الصوت والراديو. و2)الإلكترونيات الرقمية (Digital Electronics) التي تتعامل مع إشارات إثنانية (0 و1) ...

اختصاص الهندسة

صورة
  هي تخصص علمي وتطبيقي يهتم بتصميم وتطوير وتحليل الأنظمة والآلات والبُنى التحتية لحل المشكلات في مختلف المجالات. يعتمد هذا التخصص على العلوم الأساسية مثل الرياضيات ، الفيزياء ، وكذلك التكنولوجيا ، والبرمجة وغيرها لإنشاء حلول مبتكرة وفعالة. من فروعها: الهندسة المدنية التي تعنى بتصميم وبناء البنية التحتية (الجسور، الطرق، المباني، السدود). والهندسة الميكانيكية التي تُعنى بتصميم وتصنيع وصيانة الآلات والمعدات. والهندسة الكهربائية التي تُعنى بتطوير وتصميم أنظمة الطاقة والإلكترونيات و الاتصالات . الهندسة المعمارية التي تُعنى بتصميم المباني من الناحية الجمالية والوظيفية. والهندسة الإلكترونية التي تُعنى بتطوير الأجهزة الإلكترونية وأنظمة الاتصالات. والهندسة الصناعية التي تعنى بتحسين العمليات الإنتاجية والإدارية وزيادة الكفاءة. والهندسة الطبية الحيوية التي تعنى بتطوير الأجهزة والمعدات الطبية والتقنيات الصحية. والهندسة الكيميائية التي تُعنى بتصميم عمليات إنتاج المواد الكيميائية والدوائية والبترولية. والهندسة الحاسوبية والبرمجية التي تعنى بتطوير البرمجيات، و الذكاء الاصطناعي  و أمن المعلو...

ساعة براغ الفلكية

صورة
  هي ساعة فلكية يقال إن صانعها هو هانوس الأول بناها عام 1410، الذي تقول عنه الأسطورة إن عينيه فقئتا حتى لا يصنع مثلها في مكان آخر. تقع في ساحة مدينة براغ القديمة. يتجمع مئات السواح لمشاهدتها على طرف كل ساعة. تُعلن الوقت كل ساعة حتى الساعة التاسعة مساءً: حيث يتحرك رسل الكنيسة الإثني عشر فوق القرص العلوي، المستخدم لقراءة الوقت، إضافة إلى موقع القمر و الشمس ، بينما يعرض القرص السفلي قديس اليوم بالإضافة إلى العلامات الفلكية. جرى إصلاحها عدة مرات إذ توقفت في السنة الأولى من تشغيلها. استغرق الأمر 60 عاماً لتتحرك عقاربها مرة أخرى. وكذلك بعد أن أحرقها الألمان عام 1945، إذ جرى ترميمها بالكامل عام 1948. وأصلحت مرة أخرى في عامي 1994 و2006. قرصها الفلكي بشكل إسطرلاب كروي تمثل خلفيته الثابتة الأرض و السماء . تتحرك على هذه الخلفية أربع قطع رئيسية: دائرة البروج، ودائرة مهتزة خارجية، ونموذج مصغر للشمس، ونموذج مصغر للقمر. تصور مواقع الشمس والقمر في السماء حول الأرض.

فهم وإنتاج الكلام

صورة
يسمى الجزء الأول بحسب الصورة المرفقة بـ"قشرة الكلام الأمامية" أو منطقة بروكا الخاصة بإنتاج الكلام . وفي الجزء الثاني هو "قشرة الكلام الخلفية" أو منطقة فيرنيك . الخاصة بفهم الكلام. أما الجزء الثالث فهو القشرة الحركية التي تتحكم عموماً في حركة العضلات (لتحريك اليدين والقدمين والذراعين وما إلى ذلك). وبالقرب من منطقة بروكا يوجد جزء من القشرة الحركية يتحكم في العضلات المفصلية للوجه والفك و اللسان والحنجرة. وهو ما اكتشفه جراحا الأعصاب بينفيلد وروبرتس عام 1959. والجزء الرابع هو عبارة عن حزمة من الألياف العصبية اكتشفها فرنيك، تسمى الحزمة المقوّسة، مسؤولة عن الاتصال بين منطقتي فيرنيك وبروكا. هذه الأجزاء الأربعة هي المسؤولة عن نشاط الدماغ المشارك في سماع كلمة وفهمها ثم نطقها. يكون فهم وإنتاج الكلام، مع بعض التبسيط، عبر سماع الكلمة وفهمها بواسطة منطقة فيرنيك، ثم نقل هذه الإشارة عبر الحزمة المقوسة إلى منطقة بروكا حيث يتم إجراء الاستعدادات لإنتاجها، ثم إرسال إشارة إلى جزء من القشرة الحركية لنطق الكلمة صوتياً .

الصمم

صورة
  الرمز الدولي لتقديم المساعدة الصوتية  يُعرَّف في السياق الطبي بأنه درجة من اختلاف السمع عندما يصبح الشخص غير قادر على فهم الكلام ، حتى مع وجود التضخيم الصوتي. وفي الصمم الشديد، لا يتمكن المصاب من اكتشاف حتى أعلى الأصوات قوة التي ينتجها مقياس السمع (أداة تستخدم لقياس السمع عن طريق إنتاج أصوات نقية من خلال مجموعة من الترددات ). في الصمم الكلي، لا يمكن سماع أي أصوات على الإطلاق، بغض النظر عن التضخيم أو طريقة الإنتاج. تجري معالجة اللغة من الناحية العصبية في مناطق الدماغ نفسها سواء كان الشخص أصماً أو لا. إذ يعالج النصف الأيسر من الدماغ الأنماط اللغوية سواء من خلال لغات الإشارة أو اللغات المنطوقة. يمكن تقسيمه إلى أربعة أنواع مختلفة: 1)فقدان نقل الصوت (خلل في القناة الصوتية)، و2)فقدان السمع العصبي-الحسي (الأذن الداخلية)، و3)فقدان السمع المختلط من الاثنين السابقين، و4)اضطراب طيف الاعتلال-العصبي السمعي (سوء استجابة جذع الدماغ السمعية). يجعل أي نوع من هذا من الصعب إرسال المعلومات المسموعة إلى المخ على نحو صحيح.

الشمبانزيان سارة ولانا

صورة
  استخدم آن وديفيد بريماك مجموعة من الأشكال البلاستيكية لغرض التواصل الشمبانزي سارة مع البشر. تمثل هذه الأشكال البلاستيكية "كلمات" يمكن ترتيبها في تسلسل لبناء "جُمل". جرى تدريبها على ربط هذه الأشكال بالأشياء أو الأفعال. وأصبحت قادرة على الحصول على تفاحة باختيارها الشكل البلاستيك ي الصحيح (مثلث أزرق) من مجموعة كبيرة. بالرغم من أنه لا يوجد أي ارتباط طبيعي بين التفاحة والمثلث البلاستيكي الأزرق. كانت قادرة أيضاً على إنتاج "جمل" مثل وضعها اللون الأحمر على الأخضر، الذي يعني ماري تعطي سارة شوكولاتة. استخدم باحث آخر تقنية تدريب مماثلة مع لغة اصطناعية أخرى لتدريب الشمبانزي لانا، تتألف من مجموعة من الرموز على لوحة مفاتيح كبيرة متصلة ب حاسوب . عندما كانت لانا تريد بعض الماء ، كان عليها الضغط على أربعة رموز بالترتيب الصحيح، لإنتاج الرسالة "من فضلك أعطني الماء". أظهرت سارة ولانا القدرة على استخدام ما يبدو وكأنه رموز كلمات وهياكل أساسية بطرق تشبه ظاهريًا استخدام اللغة . ولكن لا دليل على فهمها عبارات مثل: "من فضلك".

الشمبانزي واشو واللغة

صورة
  قام العالمان (بياتريكس وألين جاردنر) بتعليم أنثى شمبانزي تدعى واشو washoe استخدام نسخة من لغة الإشارة الأمريكية، التي تتمتع بالخصائص الأساسية للغة البشرية، ويتعلمها الأطفال ِبسهولة. ومنذ البداية، قام الزوجان ومساعدوهما بتربية واشو مثل طفل بشري في بيئة منزلية. وكانت لغة الإشارة تُستخدم دائماً أثناء وجود واشو معهم، وكانت تُشجّع على استخدام الإشارات. وفي غضون ثلاث سنوات ونصف، أصبحت تستخدم الإشارات لأكثر من مائة كلمة، تتراوح من الطائرة والطفل والموز إلى النافذة والمرأة. وكانت قادرة على دمجها لإنتاج "جمل" من نوع "دغدغني"، والمزيد من الفاكهة، وفتح الطعام والشراب (لجعل شخص ما يفتح الثلاجة). وبعضها كانت من اختراع واشو، كما في إشارتها إلى طائر الماء (للإشارة إلى البجعة)، مما يشير إلى قدرتها على إنتاج تراكيب تواصل. وأظهرت فهماً لعدد أكبر بكثير من الإشارات مما أنتجته وكانت قادرة على إجراء محادثات بدائية على شكل أسئلة وأجوبة. أبلغت فرانسين باترسون عن قدرة مماثلة في لغة الإشارة للغوريلا كوكو بعد فترة وجيزة.

تعليم الشمبانزي اللغة

صورة
  جرت محاولات لتعليم الشمبانزي النطق باعتباره أقرب الرئيسيات بيولوجياً للإنسان. قام العالمان الزوجان (لويلا ووينثروب كيلوج) في ثلاثينيات القرن العشرين، بتربية شمبانزي رضيع مع ابنهما الرضيع. قيل إن الشمبانزي، المسمى غوا، أصبح قادراً على فهم حوالي مائة كلمة، لكنه لم "ينطق" أياً منها. وفي أربعينيات القرن العشرين، قام زوجان آخران من العلماء (كاثرين وكيث هايز) بتربية شمبانزي تدعى فيكي في منزلهما، تماماً كما لو كانت طفلة بشرية. قضى هذان الأبوان بالتبني خمس سنوات في محاولة جعل فيكي "تنطق" الكلمات الإنكليزية من خلال محاولة تشكيل فمها أثناء إصدارها للأصوات. تمكنت في النهاية من نطق بعض الكلمات بصعوبة إلى حد ما، مثل كلمات ماما وبابا وكوب. في الماضي، كان هذا إنجازاً عظيماً، حيث أصبح من الواضح أن الرئيسيات غير البشرية لا تمتلك في الواقع جهازاً صوتياً مناسباً لنطق الأصوات المستخدمة في الكلام البشري. يمكن للقردة والغوريلا، مثل الشمبانزي، التواصل بمجموعة واسعة من النداءات الصوتية، لكنها لا تستطيع إصدار أصوات الكلام البشري.

كاتالونيا

صورة
  هي منطقة تتمتع بالحكم الذاتي في شمال شرق إسبانيا . عاصمتها برشلونة . تحيط بها منطقة فالنسيا من الجنوب، وأراغون من الغرب، وأندورا من الشمال الغربي، و فرنسا من الشمال، والبحر الأبيض المتوسط ​​من الشرق. وتغطي مساحة 32 ألف كيلومتر مربع (6% من مساحة إسبانيا). لغاتها الرسمية هي الكتالونية والأوكيتانية والإسبانية. بلغ عدد سكانها نهاية عام 2023، نحو ثمانية مليون نسمة (17% من سكان إسبانيا)، مما يجعلها ثاني أكبر تجمّع في إسبانيا بعد الأندلس . وهي واحدة من 17 منطقة تتمتع بالحكم الذاتي في إسبانيا، ولها هويتها الخاصة من حكومة وبرلمان وعلم ولغة، من بين عناصر أخرى. تنقسم إدارياً إلى اثنين وأربعين مقاطعة، مجمعة في أربع مقاطعات: برشلونة وجيرونا وليدا وتاراغونا. المناطق الحضرية الأكثر أهمية هي برشلونة، وهي أيضاً ثاني أكبر منطقة حضرية في إسبانيا بعد مدريد . يعود تاريخها إلى الفترة الرومانية ، أما تشكلها السياسي فيعود للقرن التاسع عشر. وهي أغنى منطقة في إسبانيا. بلغ الناتج المحلي الإجمالي 255 مليار دولار في عام 2012.

برشلونة

صورة
  هي العاصمة الإدارية والاقتصادية لكتالونيا، ومقاطعة برشلونة في إسبانيا . وهي المدينة الثانية في إسبانيا من حيث عدد السكان والاقتصاد والأنشطة. وهي المدينة السادسة في الاتحاد الأوروبي إذ يعيش فيها وضواحيها قرابة 5.32 مليون شخص في عام 2023. بناها الرومان على ساحل المتوسط . يمر فيها نهري يوبريغات وبيسوس، ويحدها من الغرب سلسلة جبال يصل ارتفاعها إلى 512 متراً. وهي مدينة عالمية نظراً لأهميتها في مجال التمويل و التجارة الدولية والنشر والفنون والترفيه والإعلام. وتعد برشلونة بالتالي مركزاً اقتصادياً كبيراً يستفيد لاحتوائها على أحد الموانئ الرئيسية على المتوسط ​​ومطار هو الثاني في إسبانيا. تضم واحدة من أكبر الحدائق في العالم متقدمة بذلك على سنترال بارك في نيويورك . تتميز بتراث ثقافي فريد، بعض مراكزها مدرجة على قائمة اليونسكو للتراث العالمي من بينها كنيسة ساجرادا فاميليا. وهي مقر الاتحاد الأوروبي للمتوسط. زارها في عام 2019 نحو 12 مليون سائحًا، مما يجعلها المدينة الأكثر سياحية في إسبانيا وواحدة من أكثر المدن السياحية في أوروبا .

التحليل الطيفي

صورة
  الإشارة السفلى هي مجمو عدد لا متناه من الإشارات المماثلة للإشارات العليا يشمل العديد من التقنيات لوصف الإشارات باستخدام إشارات جيبية معروفة ب تردد ات مختلفة متضاعفة. تقوم الفكرة على أساس أن وصف الظاهرة الفيزيائية المتغيرة مع الزمن يكون من خلال إشارة واحدة أو أكثر من المرغوب تفسيرها بأدوات بسيطة تسمح في إيجاد وصف عامّ لمحتواها يتناسب مع المشكلات الملموسة. يمكن اختزال هذه المشكلات بسؤال: كيف يمكننا تحديد خصائص نظام ما عند تعريضه لدخل ما ( إشارة ، طاقة ، قوة ...) ومعاينة مخرجاته دون إمكانية النفاذ إلى داخله؟ أي معرفة خصائص النظام من معرفة إشارة دخله وإشارات خرجه. هذه مسألة غير قابلة للحل عموماً لأننا العلاقة بين قيم إشارة الخرج وقيم إشارة الإدخال غير معروفة، ولكن تُعرف فقط العلاقة بين التغيرات في إشارة الخرج التغيرات في إشارة الإدخال. ولكن هناك فئة كبيرة من الأنظمة (الخطية) يمكن فيها تحليل إشارة الدخل إلى مجموع إشارات بسيطة يمكننا أن نطابقها بإشارات خرج بسيطة بنفس القدر. والتحليل الطيفي هو إرجاع إشارات الدخل والخرج إلى مجموعات من الإشارات البسيطة (الجيبية) القابلة للإدراك.

كنيسة ساجرادا فاميليا

صورة
  هي كنيسة في برشلونة بدأ بناؤها في عام 1882. يعتبر بناؤها أحد أشهر الأمثلة على الحداثة الكاتالونية ومعلم رمزي للمدينة. وهي عمل غير مكتمل للمهندس المعماري أنطوني غاودي، صممها برمزية دقيقة تجعل من بنائها قصيدة صوفية. كما أظهر جرأة كبيرة في البناء الشكلي، مثل طريقة تصميم هيكل القوس المتسلسل أو الجمع بين المعالجات النحتية الطبيعية والتجريد في الأبراج. وفقاً لبيانات عام 2004، تُعدّ المعلم الأكثر زيارة في إسبانيا ، متجاوزة قصر الحمراء ومتحف برادو في مدريد ؛ ففي عام 2012، استقطبت أكثر من 3.2 مليون زائر. أُعلن الجزء من النصب التذكاري الذي بُني خلال حياة أنطوني غاودي - القبر وواجهة المهد - كموقع للتراث العالمي لليونسكو في عام 2005. كان تمويل العمل يتم حصريًا من خلال الصدقات. لذا كان بناؤها على دفعات بحسب التبرعات التي توقفت بالكامل أثناء الحرب الأهلية الإسبانية وأزمات أخرى. ولكن منذ تسعينيات القرن العشرين، أدى تدفق الزوار والشهرة العالمية للعمل إلى تغيير إيقاع البناء الذي لم ينته بعد.

جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1966

صورة
  فاز بها الفرنسي ألفريد كاستلرAlfred Kastler (1902 - 1984) وذلك عن تطويره ما يُعرف بالضخ البصري الذي سمح في زيادة المعرفة ب الفيزياء النووية . وتسمح هذه التقنية بتعديل حالات الذرات باستخدام إشعاع الضوء المستقطب . واعتماداً على استقطابه، يمكن للضوء تعديل الحالات الذرية نحو طاقات منخفضة، أو نحو طاقات عالية. في هذه الحالة الثانية، تصبح الذرات الممثلة على مقياس الطاقة أكثر عدداً تدريجياً في الطاقات العالية. وهذه العملية تشبه ضخ المياه من مكان منخفض إلى مكان أعلى، حيث يعمل الضوء المستقطب بمثابة "مضخة" للذرات في مقياس مستوى الطاقة. وُلِد في الألزاس الفرنسية التي كانت حينها جزءاً من ألمانيا . أصبح أستاذاً جامعياً عام 1941. أجرى أبحاثًا في الميكانيك الكمومي والتفاعل بين الضوء والذرات والتحليل الطيفي. أدت أعماله إلى استكمال نظرية الليزر والميزر. حصل في عام 1962، على أول ميدالية من الجمعية البصرية الأمريكية. كان رئيساً لمجلس إدارة معهد البصريات النظرية والتطبيقية وشغل منصب أول رئيس لمنظمة غير حكومية تسمى "مقاومة الجوع".