لماذا يبدو طعم الجبنة المُسالة لذيذاً ؟

تتزين بها شرائح البيتزا ووجودها بالقرب من الطعام غير المرغوب يجعله أفضل بكثير، نعم نحن نتحدث عن الجبنة أو بشكل أدق نتحدث عن الجبنة المُسالة، ففي حين يرى البعض أن طعم الجبنة لذيذ، يرى الكثير أن الجبنة المُسالة ألذ بشكل أكبر وهذا على الأغلب ليس بصدفة بل هناك تفسير علمي يوضح لنا السبب وراء حب الكثيرين للجبنة المُسالة وهذا لربما يمنحك الشعور بالرضى عندما تأكل وجبة كبيرة من البيتزا حيث سيكون بإمكانك وقتها إلقاء اللوم على التركيب الحيوي لجسدك، لذلك تابعوا معنا لنعرف لماذا يبدو طعم الجبنة المُسالة لذيذاً ؟

إحساس الفم

بحسب بعص الدراسات، إحساس الفم أو Mouthfeel هو السبب الذي يفسر هذه الظاهرة وهو مصطلح ببساطة يستخدم لوصف كيفية شعورك بالطعام داخل فمك، حيث تقترح العديد من الدراسات أن إحساس الفم يلعب دوراً هاماً في رغبتنا لطعام معين، حتى أن ملمس الطعام من الممكن أن يؤثر على حد سواء في الكميات التي نتناولها، ففي دراسة نشرت عام ٢٠١٤ أجريت فيها ٥ تجارب على مجموعتين يتناول فيها المشاركون طعام ذو ملمس مختلف.

الملمس

إحدى التجارب التي شارك فيها ٨٣ متطوع من الطلاب قُدِم لهم كعك ، تم تقسيم الطلاب إلى مجموعتين قدمت لإحداها كعك ذو ملمس طري والأخرى كعك ذو ملمس قاس وتم دعوة المشاركين لتناول الكعك أثناء مشاهدتهم لإعلانات، في نهاية التجربة لاحظ العلماء أنن تم تناول كمية أكبر من الكعك الطري، إضافة إلى ذلك أوضح مسح تم إجراؤه ميلان الكثيرين للجبنة الطرية.

رأي العلماء

يعتقد الكثير من العلماء أن هناك سببان رئيسيان يفسران حبنا للجبنة المُسالة ؛

السبب الأول

يتلخص برغبتنا في الحصول على الطعام الذي لا يتطلب الكثير من الجهد في تناوله، لكن هذا ليس بالسبب الكافي لأن كمية الطعام التي نتناولها تتأثر بعوامل أخرى ككمية اللُعاب في الفم، فالبعض تتم عملية هضم النشا لديهم بسرعة أكبر من غيرهم ذلك بسبب إحتواء اللُعاب على كمية أكبر من بروتين Salivary Amylase .

السبب الثاني

الجزء الآخر من الإجابة يدور حول مكونات الطعام، فبشكل عام يحب اغلبنا الأطعمة الغنية بالدهون وبالتحديد الأطعمة التي تتحول من صلبة لشبه صلبة أو سائلة كالجبنة أو الشيكولاتة، فهذه إشارة أن هذا الطعام مليء بالسعرات الحرارية التي تعتبر مصدرنا للطاقة، لذلك يعتبر حبنا للطعام الغني بالسعرات ميزة تطورية يفسر سبب تنشيط الأطعمة الغنية بالدهون لنظام المكافأة في الدماغ.

 

المصدر

النباتات سارقة الجينات!

اكتشف علماء نباتات قادرة على إتخاذ طريق مختصر نحو التطور عن طريق سرقة جينات من جيرانها، افترضت النتائج أن النباتات سارقة الجينات قادرة بصورة طبيعية على تعديل جيناتها لكسب ميزات تنافسية.

أهمية الاكتشاف

فهم آلية حدوث قد يتيح الفرصة للعلماء على تقليل خطر هروب الجينات من المحاصيل المعدلة وراثياً وبالتالي إمكانية انتاج «النباتات الخارقة »، تتم عملية هروب الجينات من النباتات المعدلة جينياً إلى النباتات البرية تحدث عند إنتقال الجينات للنباتات البرية جاعلةً إياها مقاومة للحشرات.

منذ داروين، جزء كبير من نظرية التطور بُنيَ على الأساس المشهور المعروف بالإنتقاء الطبيعي الذي يعمل على الجينات التي يتم تمريرها من جيل الآباء، لكن باحثون من قسم علم النبات والحيوان في جامعة شيفيلد وجدوا أن بعض النباتات قد كسرت هذه القاعدة.

التمرير الجانبي للجينات يسمح للكائن الحي بتجاوز بعض خطوات التطور والتقدم لبداية الصف عن طريق كسب جينات من أصناف بعيدة، يقول الدكتور «Luke Dunning» :

” هذه النباتات ببساطة تسرق الجينات وتتطور بخطوات مختصرة، إنها تعمل كالإسفنجة حيث أنها تمتص المعلومات الجينية من جيرانها، وتعيش في موطن عدائي بدون أن تضيع ملايين السنين التي تحتاجها بالعادة لتحصيل هذه التكيفات”.

يرى العلماء هذه النباتات ذات أهمية إقتصادية وبيئية كبيرة، وتتضمن العديد من المحاصيل الأكثر زراعة في العالم، مثل: القمح، الأرز، الذرة، السرغوم وقصب السكر.

الدراسة

نشرت الورقة البحثية في صحيفة Proceedings of The National Academy of Science
وضّحت الورقة الآلية التي قام العلماء من خلالها بإيجاد تسلسل وتجميع جينوم نبات Alloteropsis Semialata .

قارن العلماء جينوم Alloteropsis Semialata مع جينوم 150 نوع من المحاصيل كالأرز، الذرة والخيزران وحددوا الجينات التي أكتسبت جانبياً عن طريق مقارنة التشابهات في تسلسل الحمض النووي المكّون الأساسي لهذه الجينات.

يقول الدكتور Dunning :

” جمعنا عينات من نبات Alloteropsis Semialata من مناطق استوائية وأخرى شبه استوائية متوزعة بين قارة اسيا، افريقيا واستراليا لنتمكن بذلك من تتبع مكان وزمان حدوث الانتقال، الجينات المزيفة الإضافية تعطي المحاصيل ميزة إضافية وتساعدها على التكيف مع البيئة المحيطة، أظهر البحث كذلك أن هذا الإنتقال ليس مقتصراً على Alloteropsis Semialata بل تم تحديده في عدد كبير من أنواع المحاصيل الأخرى، ربما يساعدنا هذا البحث على إعادة النظر بكيفية التعامل مع تكنولوجيا التعديل الجيني بما ان المحاصيل استغلت عملية مشابهة بصورة طبيعية، إضافةً إلى ذلك، قد يساعدنا البحث في فهم الكيفية التي يستطيع الجين من خلالها الهرب من المحاصيل المعدلة وراثياً إلى الأنواع البرية أو غير معدلة. الخطوة القادمة ستكون في محاولة لفهم الآلية الحيوية التي تقف وراء هذه الظاهرة، وسنقوم بالعديد من التجارب والدراسات لمعرفة الإجابة. “

المصدر

بطاريات الليثيوم الفائزة بجائزة نوبل الكيمياء 2019 ، كيف تعمل؟ وما أهميتها في حياتنا؟

بطاريات الليثيوم الفائزة بجائزة نوبل الكيمياء 2019 حولك في كل مكان، في هاتفك النقّال وفي سيارتك وفي حاسوبك المحمول وغيرها من الأجهزة التي لا تُلزمك الإلتصاق بجانب قابس الكهرباء كي تبقى حية، في هذا المقال سنأخذكم معنا في جولة إلى عالم البطاريات وتطورها لتعرف كيف تعمل؟ وما أهميتها في حياتنا؟ وصولا إلى بطاريات الليثيوم التي كانت سببا لنيل جائزة نوبل في الكيمياء عام 2019.

مبدأ عمل البطارية بوجه عام

تحتوي البطارية على عدد من الخلايا والتي تتكون من قطبان موصولان بدارة كهربائية ويفصل بين القطبين محلول أيوني يحوي أيونات موجبة وسالبة، كما يفصل بين القطبان حاجز يمنع تكون دارة كهربائية قصيرة. تبدأ عملية الشحن بأكسدة القطب السالب والذي يعرف بـ«الأنود»، مما يؤدي إلى حركة الألكترون خلال الدارة بإتجاه القطب الموجب المسمى «كاثودا» فيختزل الإلكترون القادم من الدارة، وتعتمد فولتية البطارية على مقدار فرق الجهد بين القطبين وتتم كامل العملية بصورة لحظية أما عملية إعادة الشحن فتتم بصورة عكسية غير لحظية وتحتاج إلى مصدر كهربائي خارجي.

بدايات بطاريات الليثيوم الفائزة بجائزة نوبل الكيمياء 2019

أولى البطاريات ظهوراً هي البطارية الفولتية والتي يمثل فيها عنصر «الزنك» الأنود الذي ينتج الإلكترون للدارة، على الجهة المقابلة يقف كاثود النحاس معتمدا على الظروف المحيطة، ففي جوٍ مليء بالأكسجين يتأكسد النحاس جزئيًا إلى CuO ومن ثم يختزل إلى «النحاس» الحُر مجددًا. أما في غياب الأكسجين يُختزل البروتون الموجود في المحلول الأيوني إلى الهيدروجين على سطح النحاس وتصل فولتية البطارية ما بين 0,8 – 1,1 إعتمادًا على المحيط، كما أن هذه البطارية غير قابلة لإعادة الشحن.

بطاريات (الرصاص-الحمض) المستخدمة كبطارية ابتدائية للسيارات تتشابه إلى حدٍ كبير مع البطارية الفولتية، لكنها تختلف عنها في خاصية إعادة الشحن، نذكر أيضا بطارية «النيكل- الحديد» وبطارية «النيكل-الكادميوم» والتي تعتبر أسلافًا لبطارية «النيكل-الهيدرايد الفلزي».

الليثيوم

تم اكتشاف عنصر الليثيوم عام 1817، بعدده الذري 3، وبكثافته التي لا تتجاوز 0,53 جم/مل ويعد أخف عنصر فلزي كما أنه يمتلك جهد اختزال معياري منخفض، مما يجعله مرشحًا قويًا مناسبًا لخلايا البطاريات عالية الفولتية ومرتفعة الكثافة، وبما أنه عنصر نشط سريع التفاعل، فهو ما يستوجب حمايته وعدم تعريضه للهواء.

تخلل الكاثود

نظرا لأن مرشحنا وعنصرنا النشط قد استحوذ على إعجاب العلماء حيث نصبوه أنودًا، اتجهت الأنظار وقتها لإيجاد كاثود مناسب يحقق جهد فولتي عالي، وقد وقع الإختيار على «TiS2» حيث أثبت هذا المركب قدرته على إحتواء الكترون الليثيوم. فالترتيب الصفائحي لمركب TiS2 وبينها أيونات الليثيوم، سمح لها بالتخلل، كما قدم العالم «والتر رودف-Walter Rudoff» التخلل الكيميائي في الأمونيا السائلة منتجًا «Li(0.6)/TiS2»، لكن الثورة الحقيقية كانت عندما استطاع «إم ستانلي وايتيجتون-M.Stanely Whittington» و «فريد جامبل-Fred Gamble» إيضاح أن عملية التخلل تتم ضمن الصيغة «Li(x)TiS2» حيث x أكبر من صفر وأقل أو تساوي واحد. هذه المادة كانت نظير «CdI(2)-NiAs» وأيونات الليثيوم وهذا بدوره حفز وايتنجون لإكتشاف التخلل الكهروكيميائي في هذه المواد، ومع بداية 1973 قدّم هذه المواد كأقطاب في البطاريات.

خلية بطاريات الليثيوم الفائزة بجائزة نوبل الكيمياء 2019

خلية البطارية مكونة من عنصر الليثيوم كـ أنود و«TiS2» كـ كاثود و«LiPF6» كمحلول أيوني مُذاب في «كربونات البروبيلين-Propylene carbonate» القوة المُحركة الكهربائية للخلية تقترب من 2.5 فولت وتظهر كثافة التيار الأساسي قريبة من ١٠ مترأمبير لكل سم مربع وهذا يعطينا: «(XLi + TiS(4) – → Li(x)TiS(2» ويستمر التفاعل بتخلل أيونات الليثيوم في شبكة «TiS2».

عملياً:

يتم خلط بودرة TiS2 مع «التفلون-Teflon» وترتبط مع داعم معدني مُحاط بفلز بولي بروبالين ومعدن الليثيوم. ولزيادة مرونة الدارة وحركتها بنسبة ١١٠٠ مرة أكبر، يتم غمس خليط من «تيتراهيدروفيوران-Tetrahydrofuran» و «Dimethoxyethane» يحوي على «LiClO 4».

المشكلة التي نسعى لحلها الآن هي حماية الليثيوم وتقليل تفاعله مع الجو، حيث أنه تم العثور على زوائد شجرية تكونت على سطح الخلية لها القدرة على اختراق الطبقة العازلة والوصول إلى القطب الآخر وبالتالي تكون دارة قصيرة أدت إلى انفجارات.

الحل أتى في نهاية عام 1979:

على يد «جون جودنوف-John B.Goodenough» وزملائه في جامعة أكسفورد الفائزون بنوبل الكيمياء 2019 وفقًا لبيان اللجنة العلمية لنوبل ، حيث وجد أن «Li(x)CoO» وهو مركب نظير «Li(x)TiS 2» من الممكن أن يعمل كـ «كاثود» لكن بدون توسع الشبكة حيث أن عنصر صغير سالب الشحنة كالأكسجين الذي سيأخذ الأيون الموجب بعملية مصحوبة بتغير أكبر في الطاقة الحرة السالبة وبفولتية أعلى كما أنه سيُتاح لأيونات الليثيوم حركة كافية في شبكات الأكسجين المغلفة المُغلقة، وقد تحقق ذلك مع فرق جهد وصل 5,4 فولت.

الثورة الثالثة في عالم البطاريات:

تمت في عام 1985 على يد مجموعة بقيادة «اكيرا يوشين- Akira Yoshin» حيث لجأ إلى مركبات الفحم البترولية المستقرة، تتكون هذه المادة من خليط كريستالي وغير كريستالي، وبإستخدام درجة كريستالية محددة ومستقرة بحيث تشكل المنطقة المحيطة حماية للجزء الكريستالي، فاستطاعت أيونات الليثيوم وبشكل متكرر التخلل في هذه المواد. طوّر يوشين بطارية الليثيوم إعتمادًا على ترتيب إنتقال الأيون في الخلية، واستخدم الكربون كـ «أنود» و«Li(x)CoO 2» ك «كاثود»، وتتألف الطبقة العازلة من البولي ايثلين أو بولي بروبولين، والمحلول الأيوني عبارة عن «LiClO 4» المُذاب في كربونات البروبولين. هذه التطورات أدت إلى إنتاج بطاريات الليثيوم تجاريا عام 1991 بفولتية تصل إلى 4.1 و بكثافة طاقة أقتربت من 200 وات لكل لتر، واتضح أن أدخال الجرافيت مع المكونات الأيونية المناسبة بدوره قد يوصل الفولتية إلى 4.2 وبطاقة تقترب من 400 وات لكل لتر.

المصادر:
بيان جائزة نوبل الكيمياء العلمي 2019

(1) Volta, A. On the Electricity Excited by the Mere Contact of Conducting Substances of Different
Kinds. Philos. Trans. Royal Soc. 1800, 90, 403–431.
(2) Planté, G. Nouvelle Pile Secondaire d’une Grande Puissance. Comptes Rendus Acad. Sci.
1860.
(3) Planté, G. The Storage of Electrical Energy: And Researches in the Effects Created by
Currents Combining Quantity with High Tension; London: Whittaker, 1887.

(4) Placke, T.; Kloepsch, R.; Dühnen, S.; Winter, M. Lithium Ion, Lithium Metal, and Alternative
Rechargeable Battery Technologies: The Odyssey for High Energy Density. J. Solid State
Electrochem. 2017, 21 (7), 1939–1964.
(5) Munro, J. Pioneers of Electricity; or, Short Lives of the Great Electricians; London: The
Religious Tract Society, 1890.
(6) Sinsteden, W. J. Versuche über den Grad der Continuität und die Stärke des Stroms eines
grössern magneto-elektrischen Rotations. Ann. Phys. Chem. 1854, 92, 1–21.
(7) Gautherot, N. Sur le galvanisme. Ann. Chim. 1801, 39, 203–210.
(8) Jungner, E. W. Sätt att på elektrolytisk väg förstora ytan af sådana metaller, hvilkas
syreföreningar äro kemiskt olösliga i alkaliska lösningar. Swedish patent no. 15567, 1901.
(9) Jungner, E. W. Primärt eller sekundärt elektriskt element. Swedish patent no. 10177, 1899.
(10) Edison, T. A. Reversible Galvanic Battery. US patent no. 692,507, 1902.
(11) Arfwedson, J. A. Untersuchung einiger bei der Eisen-Grube von Utö vorkommenden Fossilien
und von einem darin gefundenen neuen feuerfesten Alkali. J. Chem. Phys. 1818, 22, 93–117.
(12) Berzelius, J. J. Ein neues mineralisches Alkali und ein neues Metall. J. Chem. Phys. 1817, 21,
44–48.
(13) Glaize, C.; Genié, S. Lithium Batteries and Other Electrochemical Storage Systems; ISTE
Ltd., 2013.
(14) Lewis, G. N.; Keyes, F. G. The Potential of the Lithium Electrode. J. Am. Chem. Soc. 1913,
35, 340–344.
(15) Harris, W. S. Electrochemical Studies in Cyclic Esters; PhD thesis, University of California,
Berkeley, 1958.
(16) Yao, Y.-F. Y.; Kummer, J. T. Ion Exchange Properties of and Rates of Ionic Diffusion in BetaAlumina. J. Inorg. Nucl. Chem. 1967, 29 (9), 2453–2475.
(17) Kummer, J. T.; Neill, W. Thermo-Electric Generator. US patent No. 3,458,356, 1969.
(18) Newman, J. Transport in Electrolytic Solutions. Adv. Electrochem. Electrochem. Eng. 1967,
5, 87–135.
(19) Whittingham, M. S. Chemistry of Intercalation Compounds: Metal Guests in Chalcogenide
Hosts. Prog. Solid State Chem. 1978, 12 (1), 41–99.
(20) Rüdorff, W. Chimia 1965, 19, 489.
(21) Bichon, J.; Danot, M.; Rouxel, J. Systematique Structurale Pour Les Series d’intercalaires
Mxtis2 (M= Li, Na, K, Rb, Cs). Comptes Rendus Acad. Sci., Ser. C, Sci. Chim. 1973, 276, 1283–
1286.

(22) Whittingham, M. S.; Gamble, F. R. The Lithium Intercalates of the Transition Metal
Dichalcogenides. Mater. Res. Bull. 1975, 10 (5), 363–371.
(23) Whittingham, M. S. Electrointercalation in Transition-Metal Disulphides. J. Chem. Soc.,
Chem. Commun. 1974, 328–329.
(24) Whittingham, M. S. Batterie à Base de Chalcogénures. Belgian patent no. 819672, 1975.
(25) Whittingham, M. S. Electrical Energy Storage and Intercalation Chemistry. Science 1976,
192 (4244), 1126–1127.
(26) Whittingham, M. S. History, Evolution, and Future Status of Energy Storage. Proc. IEEE
2012, 100, 1518–1534.
(27) Armand, M. B. Intercalation Electrodes. In Materials for Advanced Batteries. NATO Conf.
Ser. (VI Mater. Sci.); Murphy, D. W., Broadhead, J., Steele, B. C. H., Eds.; Springer, Boston, MA,
1980, 2, 145–161.
(28) Armand, M.; Touzain, P. Graphite Intercalation Compounds as Cathode Materials. Mater.
Sci. Eng. 1977, 31, 319–329.
(29) Rüdorff, W.; Hofmann, U. Über Graphitsalze. Z. Anorg. Allg. Chem. 1938, 238, 1–50.
(30) Schafhaeutl, C. Über die Verbindungen des Kohlenstoffes mit Silicium, Eisen und anderen
Metallen, welche die verschiedenen Gallungen von Roheisen, Stahl und Schmiedeeisen bilden. J.
Prakt. Chem. 1840, 3, 129.
(31) Fredenhagen, K.; Cadenbach, G. Die Bindung von Kalium durch Kohlenstoff. Z. Anorg. Allg.
Chem. 1926, 158, 249.
(32) Goodenough, J. B.; Mizushima, K. Fast Ion Conductors. US patent no. 4,357,215, 1982.
(33) Mizushima, K.; Jones, P. C.; Wiseman, P. J.; Goodenough, J. B. LixCoO2 (0<x<-1): A New
Cathode Material for Batteries of High Energy Density. Mater. Res. Bull. 1980, 15 (6), 783–789.
(34) Yoshino, A.; Sanechika, K.; Nakajima, T. Secondary Battery. US patent no. 4,668,595, May
26, 1987.
(35) Yoshino, A.; Sanechika, K.; Nakajima, T. Japanese patent no. 1989293, 1985.
(36) Yoshino, A. The Birth of the Lithium-Ion Battery. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5798–
5800.
(37) Nishi, Y. The Development of Lithium Ion Secondary Batteries. Chem. Rec. 2001, 1, 406–
413.
(38) Fong, R.; Sacken, U. von; Dahn, J. R. Studies of Lithium Intercalation into Carbons Using
Nonaqueous Electrochemical Cells. J. Electrochem. Soc. 1990, 137 (7), 2009–2013.

(39) Peled, E. The Electrochemical Behavior of Alkali and Alkaline Earth Metals in Nonaqueous
Battery SystemsThe Solid Electrolyte Interphase Model. J. Electrochem. Soc. 1979, 126 (12),
2047–2051.
(40) Padhi, A. K.; Nanjundaswami, K. S.; Goodenough, J. B. Phospho-Olivines as PositiveElectrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 1188–
1194.
(41) Thackeray, M. M.; David, W. I. F.; Bruce, P. G.; Goodenough, J. B. Lithium Insertion into
Manganese Spinels. Mater. Res. Bull. 1983, 18, 461–472.

بطارية الليثيوم الفائزة بجائزة نوبل الكيمياء 2019 المستخدمة في حياتنا يوميًا

لماذا نموت ؟

بدايةً دعونا نتفق متابعونا وأصدقاؤنا أننا هنا لا نناقش وجهة النظر الدينية عن الموت والتي تتلخص برؤية هذا العالم على أنه مرحلة في حياة الإنسان والموت هو الطريق الذي يقودنا للمرحلة التالية، سنتحدث هنا عن وجهة نظر العلم وسنرى ما هي الإجابة التي يقدمها العلماء لسؤال ” لماذا نموت ” .

 

علمياً، الإجابة على هذا السؤال تتعلق بالأسباب التي ينظر إليها العلم والتي تقسم إلى أسباب تقريبية وأسباب جوهرية.

لنأخذ مثالاً نوضح فيه الفرق بين أنواع الأسباب هذه،

لماذا يبدو طعم السكر حلواً؟

الأسباب التقريبية

بسبب إحتواء اللسان على مستقبلات جزئية موجهة لإرسال إشارات لجزء معين من الدماغ مسؤول عن تحديد الحلاوة.

الأسباب الجوهرية

تخبرنا أن الطعام حلو المذاق نادر ومغذّي وبالتالي تطور لدينا هذا الاحساس لنستهلك كميات أكبر من المواد الحلوة المغذية.

التطبيق

والآن لنطبق الأسباب السابقة على سؤال ” لماذا نموت”؛

الاسباب التقريبية

ستظهر لنا إجابات كالسرطان وأمراض القلب وتصلب الشرايين.

الأسباب الجوهرية

يمكن تلخيصها بمبدئين،

المبدأ الأول

القانون الثاني لديناميكية الحرارة أو القصور الحراري الإنتروبي والذي ينص على أن كل شيء سينفد لا محالة وهذا يشمل أجسادنا والكون بأكمله، فلو أمتلكت قدرة التعمير للمالانهاية فلن تستيطيع ذلك فالكون بذاته سيموت بسبب إنتهاء الحرارة.

المبدأ الثاني

مبدأ الإنتقاء الطبيعي والذي دائما ما يقوم بتحليل الثمن والفوائد للموارد المحدودة والتي يتم صرفها على الكائنات الحية، ولذلك سيكون من الواضح تفضيل الرضع والأطفال ليتم الإعتناء بهم لحين وصولهم مرحلة البلوغ وبالتالي ضمان نقل الجينات للأجيال اللاحقة، لهذا على سبيل سنلاحظ أن سرعة تمايز وإنقسام الخلايا لدى الأطفال أكبر بكثير من البالغين، بالتالي فإن أي جرح صغير لدى الأطفال سيلتئم بسرعة أكبر من البالغين.

 

تقنياً، بعد وصول جيل لمرحلة البلوغ لن يكون هناك أي حاجة للجيل الذي سبقهم، من الممكن أن يكونوا أباء وأجداد جيدين، لكن بعد ذلك لا يوجد سبب منطقي لبقاء الأجداد واستهلاكهم للموارد القابلة للنفاد.

ربما تبدو هذه الفكرة غريبة لكن الطبيعة تعمل بسبب الإنتروبي وهي بحاجة لتوزيع الموارد بحكمة .

 

وكإجابة مختصرة، نحن نموت كي نسمح للأجيال اللاحقة بالعيش.

 

المصدر

وجود الكون غير ممكن !

في لحظة الإنفجار العظيم «Big Bang» ، الكتلة شديدة الحرارة العالية الكثافة المعروفة بالكون انفجرت لتعطينا كل جسيم من المادة التي تحيط بنا، ولكن هل تخيلت يوما أن وجود الكون غير ممكن !

البدايات

فيزيائياً، العمليات التي شكلت الجسيمات الأولى يجب أن تنتج أعداد مساوية من الجسيمات المضادة «antiparticle» وبذلك تهلك كل المادة بكفاءة تامة ،لكن هذا لم يحدث، وهذا ما وضع الفيزيائين في حيرة شديدة لعقود.

النموذج المعياري

كل جسيم في النموذج المعياري « Standard Model» -نظرية لوصف بنيات الكون المتناهية الصغر- لديها ما يُعرَف بالجسيم المضاد، والذي له كتلة مساوية تماماً للجسيم الأصلي لكنه يحمل شحنة مخالفة، على سبيل المثال، خذ جسيمات متشابهة كالإلكترونات والتي تحمل شحنة سالبة، يمكنك تخمين الجسيم المضاد لها والذي يعرف بالبوزترون «positron» ذي الشحنة الموجبة.
تسمية الجسيمات المضادة تتم عن طريق إضافة «مضاد» بداية اسم الجسيم مثل مضاد النيوترون أو مضاد ميون.
الفوتون «photon» لا يحمل أي شحنة لذلك الفوتون ومضاد الفوتون شيء واحد.
وبما أن الجسيمات هي من تصنع المادة، فالجسيمات المضادة هي من تصنع المادة المضادة.
تفاعل المادة والمادة المضادة يهلك كلا الجسيمات تاركاً خلفه إنفجاراً من الطاقة النقية.

في المختبر، رصد العلماء تصادم الأجسام ومضاداتها ملايين المرات في الثانية قبل إضمحلالها لمادة أخرى -مادة أو مادة مضادة-.

في بداية نشوء الكون، نسبة الإضمحلال هي 50/50 من المادة والمادة المضادة، وكما تعلم مجموع نسبة 50 من المادة و50 من المادة المضادة يساوي صفر من الكون!

ما هي هذه الجسيمات؟

يشرح «CERN» باستخدام عملة معدنية، عند تأرجح عملة معدنية على طاولة فأنك ترى الصورة أو النقش لحظة توقفها لكنك لن تستطيع مسبقاً تحديد الوجه الذي ستستقر عليه العملة قبل توقفها، في المقابل إذا تأرجحت مجموعة كبيرة من العملات المعدنية فستتوقع بشكل بديهي إستقرار نصفها على الصورة والنصف الآخر على النقش. الشيء ذاته ينطبق على الجسيمات المتصادمة، الفرق اننا لا نعلم ما هي الجسيمات المتصادمة لحظة نشوء الكون!

ما هي هذه الجسيمات؟ لماذا حصلنا على مادة اكثر؟ لماذا تشكّل المادة شيئاً؟

لنجد الحل، يحاول الفيزيائيون إيجاد الفروق المتناهية الغير ملحوظة بين المادة والمادة المضادة، فلربما نكتشف سبب تزايد نسبة احدى المادتين في بداية نشوء الكون.

عام 2016، تجربة الفا في «CERN» استطاعت بنجاح إنتاج وقياس مضاد الهيدروجين، لكن لم يتم التوصل لأي فرق بين الهيدروجين ومضاد الهيدروجين!
في خريف 2017 ،قاس العلماء الـ«magnetic moment» لمضاد البروتون ووجدوا كذلك انه مطابق تماماً للبروتون!

تستمر الأبحاث، وببقى السؤال الجوهري حول الكون بحاجة إلى إجابة.

 

المصدر

curiosity