الكاتب: Rawan Abed Alhameed

يُنسب الفضل له في بدء الثورة العلمية، وكان من أوائل الأشخاص الذين افترضوا أن الكون تحكمه قوانين يمكن التعبير عنها رياضيًا، تطول لائحة إنجازاته، وسيبقى أثر قوانينه باقيًا حتى نهاية البشرية. فمن هو إسحاق نيوتن وما هي إنجازاته؟

نشأته

ولد نيوتن في 25 ديسمبر عام 1642م في لينكولنشاير ،انكلترا، حمل اسم أبيه الذي توفي قبل قدومه بثلاثة أشهر.
نشأ نيوتن في أسرة صغيرة فقيرة، تزوجت والدته عندما بلغ الثالثة من عمره، وعندما أتم الثانية عشرة توفي زوج والدته وأُجبر نيوتن على ترك المدرسة. حاولت والدته تعليمه الزراعة، إذ كانت تطمح لجعله مزارعًا ماهرًا، ولكن ولحسن الحظ باءت جميع جهودها بالفشل وعاد نيوتن إلى المدرسة.

شبابه

شُخِّص نيوتن بإصابته بمتلازمة أسبرجر ،وعلى الرغم من ذلك استطاع اجتياز مرحلة التعليم المدرسي بدرجة امتياز. تابع تعليمه الجامعيّ، وبعد فترة وجيزة من تخرجه تفشى وباء الطاعون في معظم أرجاء المملكة وأغلقت الجامعات ومراكز التعليم. وفي ظل تفشي الوباء وضع نيوتن أهم القوانين التي لاتزال مستخدمة حتى عصرنا هذا.

نيوتن والجاذبية

تقول الأسطورة أن نيوتن رأى تفاحة تسقط من أعلى الشجرة في حديقته، فلمعت فكرة الجاذبية في ذهنه و أدرك أن ذات القوة التي أثرت على التفاحة يمكن أن يكون لها تأثير على الكواكب والمجرات. وبعد عدّة دراسات وبالعودة إلى قوانين غاليليو ويوحنا وغيرهم من العلماء توصل نيوتن لفرضية تعرف اليوم باسم قانون الجذب العام والذي ينص على:

توجد قوة تجاذب بين أي جسمين في الكون، تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بين مركزيهما.

قدم هذا القانون تفسيرات كثيرة للعديد من الظواهر التي تحدث على مستوى الكون وعلى مستوى الأجرام السماوية والكواكب في شتى المجرات، ومن بينها:

1. تقديم تفسير للنسق الدوراني الذي يحدث بين الكواكب والنجوم والمستعرات التي تكون على وشك الاندثار والتفكك.
2. فسر قانون الجذب الكولومي الذي يحدث على مستوى الأنوية الذرية وعلى مستوى الجزيئات الذرية.
3. ساعد في فهم ماهية السقوط الحر والثقالة الجسيمية.
4. فسر ماهية الجذب بين محتويات الكون.

قوانين نيوتن للحركة

هي ثلاثة قوانين فيزيائية تفسر حركة الأجسام ، وتربط هذه القوانين القوى المؤثرة على الجسم بحركته.

القانون الأول

يبقى الجسم الساكن ساكنًا، ويبقى الجسم المتحرّكمتحركًا، ما لم تؤثر عليه قوى ما.
وبناءاً على ذلك:

• سيظل الجسم الساكن ساكنًا ما لم تؤثر عليه قوى خارجية.
• لا تتغير سرعة الجسم المتحرك طالما لم تؤثر عليه قوة خارجية.
• تسمى هذه الحالة الحركة المنتظمة. يظل الجسم على حالته ما لم تؤثر عليه قوة خارجية. إذا كان في حالة سكون سيظل في هذه الحالة. إذا كان الجسم متحركًا فإنه سيستمر في حركته بدون تغير في اتجاهه أو سرعته.
• تفرض مفاهيم القانون الأول وجود إطار مرجعي واحد على الأقل يسمى إطار نيوتن، ولكي يتحرك الجسم في حركة منتظمة بالنسبة إلى الإطار المرجعي يجب أن تكون مجموع القوى المؤثرة عليه تساوي صفر.

القانون الثاني

إذا أثرت قوة على جسم ما فإنها تكسبه تسارعًا، يتناسب طرديًا مع قوته وعكسيًا مع كتلته.
ويمكننا القول بأن القوة المؤثرة على الجسم ينتج عنها تسارع في حركة الجسم، وإذا كان الجسم في حالة تسارع فإنه يؤثر عليه قوة.

القانون الثالث

لكل فعلٍ رد فعل، مساوٍ له في المقدار ومضاد له في الاتجاه.
ولتبسيط القانون يمكننا القول أنه عندما تؤثر قوة على جسم فلا بد من وجود قوة أخرى مصاحبة لها مساوية لها في المقدار ومضادة لها في الاتجاه.
 استطاع نيوتن  عن طريق القوانين الثلاثة وقانون الجذب العام إثبات صحة قوانين كبلر، و مازالت هذه القوانين من أهم القوانين الفيزيائية المستخدمة حتى الآن.

نيوتن والخيمياء

كشفت أوراق نيوتن التي أعيد اكتشافها مؤخرًا عن اهتمامه السري  بالخيمياء (تحويل المعادن الأساسية إلى ذهب)، حيث افترض نيوتن أن ذرات العناصر تتكون من جسميات صغيرة صلبة، وحاول فهم طريقة التفاعلات الكيميائية  وذلك عن طريق فهم آلية الارتباطات التي تحصل بين العناصر الكيميائية.
وتقول بعض المصادر بأن نيوتن كرس معظم أوقات فراغه في وقت لاحق من حياته في تجارب كيميائية غير مثمرة.

وفاته

في أواخر حياة نيوتن ، كتب الكثير عن اللاهوت. حصل على لقب فارس من ملكة إنجلترا عام 1705. توفي نيوتن لاحقًا عام 1727م بسبب التسمم بالزئبق، والذي من المحتمل أن يكون ناتجًا عن تجاربه غير الناجحة في مجال الخيمياء.

المصادر
neatorama
scienceworld
futurism
galileoandeinstein

لم تعلم والدة يوهانس كبلير أن رضيعها الهزيل المريض، سيلمع اسمه في علم الفلك والرياضيات لمدة خمس قرون. وسيسطر التاريخ اسمه كأحد أهم علماء القرن السادس عشر.

طفولته

ولد يوهانس كبلير في مدينة فورتمبيرغ الألمانية في 27 ديسمبر عام 1571م. انحدر من أسرة فقيرة، كان والده جنديًا، وقد غادر المنزل للمرة الأخيرة عندما كان يوهانس في الخامسة من العمر. عاش كبلير مع والدته في نزل جده، والتحق بالمدرسة المحلية في سن مبكر.

كان المجتمع العلمي آنذاك راضخًا تحت سيطرة الحكم الكنسي. وكنوع من تعزيز الولاء للسلطة الكنسية، كان يتم إعطاء منح دراسية لأبناء الطبقة المعدمة، ليتسنى لهم  الحصول على التعليم الجامعي، الذي عُدَّ في تلك الفترة بمثابة بريق النور الذي سينتشلهم من نفق الفقر والعوز المظلم. إذ كان يتم تعيين الحاصلين على شهادة التعليم الجامعي في ميادين عديدة: كالتعليم في المدارس أوالتوظيف في الحكومة أو حتى التعيين كوزراء.

شبابه

التحق كبلير بجامعة توبنعن في عام 1589م، وأراد أن يصبح عالم لاهوت. لكن حياته لم تسر كما خطط لها إذ حالت النجوم وشغفه بالفلك والحساب دون ذلك.
أدرك كبلير على الرغم من تدينه أن كوبرنيكوس قد أصاب بنظريته حول مركزية الشمس، التي اضطر أن يتراجع عنها خوفًا من حكم الكنيسة. دفع الفضول كبلير إلى السعي والبحث حول صحة نظرية كوبرنيكوس رياضيًا. إلى أن استطاع في النهاية إثبات صحتها عن طريق ثلاثة قوانين، عرفت فيما بعد باسم قوانين كبلير.

قوانين كبلير

وهي ثلاثة قوانين عُنيت بدراسة حركة الكواكب.

القانون الأول : مدار كل كوكب عبارة عن قطع ناقص تقع الشمس في إحدى بؤرتيه

تدور الكواكب حول الشمس بحركة غير دائرية، بل على شكل قطع ناقص تقع الشمس بإحدى بؤرتيه. والقطع الناقص هو الشكل الذي نحصل عليه إذا قطعنا جسمًا اسطوانيًا بشكل مائل.

القانون الثاني: الخط الواصل بين كوكب والشمس يقطع مساحات متساوية خلال أزمنة متساوية

تختلف سرعة الكواكب في دورانها حول الشمس تبعًا لبعدها عنها. فإذا كانت قريبة منها، فإنها تدور بسرعة أكبر، وكلما زاد بعدها كلما قلت سرعتها في الدوران. حيث تتساوى مساحة المثلثين المتشكلين بين الشمس وقوس المسافات المغطاة من كوكبين في نفس الوقت.
ولفهم القانون الثاني: يمكننا أن نتخيل بأن كوكبًا ما يستغرق مدة قدرها يوم للانتقال من نقطة معينة إلى نقطة أخرى. وليكن من النقطة “أ” إلى النقطة “ب”، إن الخطوط من الشمس إلى النقاط “أ” و”ب”، تشكل مع مدار الكوكب مساحة مثلثية. وهي ذات المساحة التي سيتم رسمها كل يوم بغض النظر عن موقع الكوكب على المسار الإهليلجي. وبالاستناد إلى القانون الأول فمن المنطقي أن يكون الكوكب على مسافات مختلفة من الشمس عند مناطق مختلفة في ذلك المدار. لذلك يجب على الكوكب التحرك على نحو أسرع، كلما اقترب من الشمس. وذلك حتى يقطع نفس المساحة التي قطعها في المناطق الأخرى، البعيدة عن الشمس بشكل متساوٍ.

القانون الثالث: مربع الفترة المدارية لكوكب يتناسب مع مكعب نصف المحور الرئيسي لمداره

وكان القانون الثالث وليس التفاحة هو الذي ساعد نيوتين على اكتشاف قانون الجاذبية.

يوهانس كبلير والرياضيات

قام كبلير بحساب اللوغاريتمات بطرق حسابية أبسط وأدق عن سابقيه. حيث كانت تلك الحسابات تستغرق وقتا طويلًا لإتمامها. كما أنشأ جداول دائمة يمكن أن تتنبأ بمواقع الكواكب، وقد ثبتتْ صحتها بعد وفاته. وقد وضع علاوة على ذلك أول دليلٍ على كيفية عمل الخوارزميات في عام 1624م.

كبلير والبصريات

علم كبلير أن العدسات في أعيننا تعكس الصور. وهذا يعني أن خيال الصور على شبكية العين يكون رأسًا على عقب. هذا ما دفعه لاستنتاج أن الصورة المقلوبة الواقعة على الشبكية يتم تصحيحها من قبل أدمغتنا. وبالإضافة إلى ذلك ساهم كبلير في تعديل تليسكوب غاليليو وذلك باستخدام العدسات المحدبة.

المد والجزر وعلاقة كبلير بذلك

اختلف كبلير مع غاليليو حول سبب المد والجزر على الأرض. فقد اعتقد غاليليو أن حدوث المد والجزر مرتبط بدوران الأرض. بينما رأى كبلير بأن للقمر علاقة بهذه الظاهرة، وقد كانت تخميناته في موضعها الصحيح.

كبلير وصراعه مع تهمة السحر

اتهمت والدة كبلير بالسحر. وأمضى كبلير وقتًا طويلًا يدافع عن  والدته وسمعتها، وبعد ست سنوات استطاع كبلير إثبات براءة والدته، التي توفيت بعد ذلك ببضعة أشهر فقط.

وفاته

توفي كبلير في مدينة ريغنسبورغ عن عمر يناهز 58 عامًا. تاركًا خلفه مجموعة من القوانين التي ساهمت بإحداث ثورة  في علم الفلك. كما مكنت  علماء عصرنا هذا من اكتشاف كواكب جديدة، يمكن أن تكون صالحة للعيش البشري في المستقبل البعيد ككوكب Kepler 22b.

المصادر
nasa
mathshistory
britannica

البطاطا أو البطاطس  هي نبات من الفصيلة الباذنجية وواحدة من أكثر المحاصيل زراعة في العالم، حيث استحوذت على المركز الرابع من حيث الأهمية بعد القمح والأرز والذرة. تنمو البطاطا جيدًا في التربة الرملية الطينية (الطفالية) وتحتاج البطاطا إلى تربة ذات تهوية جيدة غنية بالأسمدة وذات صرف جيد.

مجاعة إيرلندا الكبرى :
قاد الاعتماد على زراعة البطاطا وإهمال المحاصيل الزراعية الأخرى في إيرلندا إلى كارثة غذائية كبيرة أدت في نهاية المطاف إلى تراجع عدد السكان إلى النصف تقريبا.

فى بادئ الأمر عندما تم إدخال البطاطا إلى إيرلندا كان مجرد نبات زينة يوضع بالحدائق، لكنه سرعان ما تحولت البطاطا من نبات للزينة إلى أحد أهم المحاصيل لدى الفلاحين.

سبب اعتماد الفلاحين على محصول البطاطا :
حظيت البطاطا بمكانة عالية لدى الفلاحين لاحتوائها على قيم عذائية عالية، بالإضافة إلى سهولة زراعتها وتخزينها وأخفائها بعيداً عن أعين الجنود الذين كانوا ينهبون أراضي الفلاحين ومخازن حبوبهم،فأضحت البطاطا من أكثر الأطعمة شيوعاً وخصوصاً لدى الفقراء.

سبب المجاعة وأحداثها :
في منتصف القرن التاسع عشر  أتلفت آفة زراعية تدعى اللفحة المتأخرة ثلث محاصيل البطاطا في ذلك العام وتسببت بموت ما يزيد عن مليون شخص وهجرة ما يقارب مليون آخرين طول فترة المجاعة.

الآفة ووصفها :
هي بكتيريا تشبه الفطر تتزايد في الأجواء الرطبة والمبللة، الأعراض تبدأ بتشكل بقع خضراء فاتحة غير منتظمة إلى رمادية على الأوراق وتتطور هذه التعفنات حسب الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة والضوء، ففي درجة الحرارة عشرين مئوية ورطوبة تتراوح ما بين (95_100) تنتشر الآفات بشكل سريع لتشكل بقع سوداء تستعمر جميع أجزاء الورقة وعنق الورقة، وتكون إصابة  الدرنات على شكل بقعة أرجوانية  تقضي على النبات بالكامل.
حيوًيا، وهو فطر متطفل اختيارًا حيث يعيش رميًا  عند غياب العائل ثم يتحول لطفيل عند وجوده إلا إنه لايستمر على هذا التطفل كثيراً حيث يميت العائل ويكمل عليه دورة حياته رميا.
آلية التطفل :
ينتج المتطفل أبواغًا جنسية مجهرية الحجم تدعى (السبورانجيا أو الأكياس البوغية sporangia ) وهي شفافة ليمونية الشكل وطولها 20-40 ميكرومتر. عندما توضع السبورانجيا في الماء أو في الرطوبة النسبية العالية جدًا ينقسم السيتوبلازم فيها وتظهر الأبواغ غير الجنسية ذات السوط zoospores. تتشكل السبورانجيا على فروع متخصصة تسمى حوامل الأكياس البوغية-sporangiophore. حوامل الأكياس البوغية المتفرعة ذات الانتفاخات (أماكن اتصال أو تعلق الأكياس البوغية) هي علامة مميزة وفارقة لمرض اللفحة المتأخرة، ويمكن اعتبارها علامة مفيدة للتعرف على هذا المرض.
في حالة عدم وجود كمية كافية من الماء أو درجات حرارة أعلى من 24 درجة مئوية لا تتشكل الأبواغ ذات السوط غير الجنسية، وتنبت السبورانجيا عن طريق إنتاج أنابيب إنبات تخترق المضيف.

رعاية المحاصيل وآلية حمايتها من الإصابة :

1_استنباط أصناف جديدة مقاومة للمرض.

2_التخلص من الدرنات المصابة قبل اقتلاع الدرنات ببضعة أيام .

3_ إن زيادة التسميد الازوتي يزيد من القابلية للإصابة كما أن زيادة الفوسفور أو البوتاسيوم يوم يزيد من درجة المقاومة مما يدعوا للاهتمام بتنظيم التسميد.

المصادر:

• BBC
• Hawaii.edu
• Smithsonian Magazine

اليوم العالمي لمناهضة العنف ضد المرأة

الأيام الدولية هي مناسبات لتثقيف الناس بشأن القضايا المهمة ولمعالجة المشاكل العالمية والاحتفال بالإنجازات الإنسانية وتعزيزها. ويعتبر الخامس والعشرين من نوفمبر هو اليوم العالمي لمناهضة العنف ضد المرأة، حيث يُعدّ العنف ضد المرأة واحداً من أكثر انتهاكات حقوق الإنسان انتشارًا واستمرارًا وتدميرًا في عالمنا اليوم، ولم يزل مجهولًا إلى حد كبير بسبب ما يحيط به من ظواهر الإفلات من العقاب والصمت والوصم بالعار.

بشكل عام، يظهر العنف في أشكال جسدية وجنسية ونفسية تشمل:

يؤثر العنف ضد المرأة والفتاة بشكل سلبي على صحتهن النفسية والجنسية والإنجابية في جميع مراحل حياتهن.
تبين تقارير تابعة للأمم المتحدة أن واحدة من 3 نساء تعرضت لأحد أنواع العنف. وفي معظم الأحيان يكون المعنف هو الزوج.
نسبة 71 % من جميع ضحايا الاتجار بالبشر في العالم هنّ من النساء والفتيات. و3 من أصل 4 منهن يتعرضن للاستغلال الجنسي.
نسبة 52% فقط من النساء المتزوجات يتخذن بحرية قراراتهن بشأن العلاقات الجنسية واستخدام وسائل منع الحمل والرعاية الصحية.

تطبيع العنف ضد المرأة :

بينما يكون التهديد والشتم وبعض أنواع التحرش نوعاً صريحاً من العنف ضد المرأة، فإن لوسائل التواصل الاجتماعي نوعاً آخر من العنف المبطن لا يقل خطورة. وهو العنف ضد المرأة المغلّف “بالدعابة” والذي تتواطأ بعض النساء به بغير قصد خشية اتهامهن بالحساسية و”المبالغة في رد الفعل”.

دور وسائل التواصل الاجتماعي في تطبيع العنف ضد المرأة :

تنتشر صفحات على مواقع التواصل الاجتماعي هدفها المعلن التسلية، ولكن محتواها يقوم على السخرية من فكرة المرأة القوية المستقلة. والعمل على تصوير النساء بصور تتجلى بالندم وتمني العودة إلى “رفاهية” حياة المرأة التي تعتمد على معيلها، أبا كان أو زوجا أو غيره.
كثيراً ما تصور هذه الصفحات أيضاً الأم العاملة في صورة المرأة العصبية التي لا تكترث لأبنائها قدر اهتمامها بعملها وبنفسها.
لم تقتصر السخرية فقط على المرأة العاملة، بل تعدى الأمر لوصف المرأة بسذاجة العقل وعدم قدرتها على اتخاذ القرارات وربط صفات الضعف والخوف والجبن بها.
والجدير بالذكر أن محتوى هذه الصفحات ليس له علاقة بأي وقائع علمية وإنما هو مجرد تكريس لصورة نمطية عن المرأة التي لا تفكر بعقلها وإنما تتحكم في حياتها ومصيرها “هرمونات” يفرزها جسدها أثناء تغيرات فيزيولوجية أو نفسية.
الخطير في هذا الأمر أن أغلبية لا بأس بها لا ترى فيه ضراراً ولا تصنفه عنفا، وقد يتعرض من يراه كذلك إلى تنمر وعنف.

دور وسائل التواصل الاجتماعي في الدفاع عن النساء :

على الرغم من احتضان وسائل التواصل الاجتماعي لمثل هذه الأفكار إلا أنها تعمل أيضاً لنشر حملات التوعية ضد أشكال العنف الموجة للمرأة، وتضمن وصول هذه الحملات وأنشطتها إلى أكبر عدد ممكن من النساء.
وكما في السنوات السابقة، ستستمر النشاطات والفعاليات المعنية بقضايا العنف ضد المرأة لمدة ستة عشر يومًا وستختتم في 10 كانون الأول/ديسمبر 2020 الذي يزامن حلول اليوم العالمي لحقوق الإنسان.

مصادر:

• UN
• amnesty
• BBC

هل السفر عبر الزمن أصبح ممكناً وما علاقة الجاذبية بذلك؟

منذ أكثر من مئة عام توصل العالم الفيزيائي الشهير ألبرت أينشتاين إلى فكرة تعبر عن الآلية التي يعمل بها الوقت وأطلق عليها اسم النسبية، انطلق أينشتاين من مبادئ الفيزياء الكلاسيكية والتي تنص على أن الكون مؤلف من ثلاثة أبعاد رئيسة ليضيف أينشتاين بعداً رابعاً وهو الزمان، وانطلق بقوله أن الزمان والمكان مترابطين معاً وأطلق على هذا الترابط اسم الزمكان. افترض أينشتاين بنظريته إمكانية أنثناء نسيج الزمكان بفعل الجاذبية ولكي نستطيع فهم الفكرة بشكل مبسط يمكن اعتبار نسيج الزمكان عبارة عن قطعة من الأسفنج يجلس عليه شخص ما، فعند جلوس هذا الشخص فإنه سيؤثر عليها بقوة الأمر الذي سيؤدي إلى حدوث انحناء أو تشوه في شكل هذا النسيج، الأمر ذاته يحصل إذا ما اعتبرنا نسيج الزمكان هو قطعة الأسفنج وقوة الشخص هي قوة الجاذبية.

أخبرنا أينشتاين أيضا أن الأجسام لا تستطيع التحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء والمقدرة ب 186‪ ألف ميل بالثانية، وأن الوقت يتباطئ ويتسارع اعتماداً على السرعة التي تتحرك بها الأجسام بالنسبة إلى الأشياء الأخرى، أي أننا كلما تحركنا بشكل أسرع كلما كان مرور الوقت أبطأ وكثيراً ما تستخدم هذه النظرية بكتب وقصص الخيال حيث يفترض الكاتب سفر الأبوين أو أحد الأصدقاء بواسطة مركبة فضائية ذات سرعات كبيرة للغاية(سرعات قريبة من سرعة الضوء) في رحلة إلى الفضاء البعيد ليعودوا بعد مدة فيجدوا صغارهم قد أضحوا عجائز، إلا أنهم أي (المسافرين) لم يتقدموا في العمر سوا القليل!.

توفر نظرية أينشتاين العديد من السيناريوهات للسفر عبر الزمن منها :

1_ السفر من خلال الثقوب السوداء : على الرغم من استحالة الأفلات من الجاذبية الساحقة للثقوب السوداء افترض العالم هوكينغ إمكانية السفر إذا ما تمكنا من بناء سفينة قادرة على الهروب من جاذبية الثقب بسرعة كبيرة، فإذا استطاعت هذه المركبة الدوران حول هذا الثقب فإن الطاقم الذي في المركبة سيقضون نصف المدة التي سيقضيها أقرانهم على كوكب الأرض، لنتخيل أنهم تمكنوا من الدوران لمدة خمس سنوات، هذه الخمس سنوات ستمر على أقرانهم في كوكب الأرض كعشر سنوات. على الرغم من استحالة الفكرة في وقتنا الحالي إلا أننا نأمل أن تتحقق في المستقبل.

2_ الأوتار الكونية : تفترض هذه النظرية وجود أنابيب ضيقة من الطاقة تمتد عبر كامل طول الكون المتوسع باستمرار ومن المحتمل أن تشكل هذه الأنابيب مناطق رقيقة البنية تحوي على كميات كبيرة من الكتلة مما يؤدي إلى تشوه نسيج الزمكان حولها بقوة مما يجعل السفر عبر الزمن ممكناً.

في الختام نقول نعم السفر عبر الزمن حقيقي ولكنه ليس على الأرجح كالسفر الذي نشاهده في الأفلام وقصص الخيال العلمي فهو ليس فتحة دائرية زاهية اللون نتنقل من خلالها بين العصور لمحاربة الأشرار بل الأمر أكثر تعقيداً، السفر الذي نقصده هو السفر بإجزاء من الثانية الذي يتجلى بشبكات تحديد المواقع والأقمار الصناعية، فيما اعتبر بعض العلماء نظرنا إلى المجرات والكواكب البعيدة بواسطة التلسكوب هو سفر عبر الزمن وذلك لأن وصول الضوء المنبعث منها إلينا يحتاج وقتاً طويلاً وهذا يعني أننا عندما ننظر إلى هذه المجرات فأننا ننظر إلى الماضي.

المصادر:

The Great Courses Daily

space.com

space place

تاريخ الفيزياء الكلاسيكية، من هو غاليليو غاليلي؟ وماهي إنجازاته؟

ولد غاليليو في 15 فبراير 156‪4‪ وهو الابن الاكبر للموسيقي المعروف لفنشنزو غاليلي، كان مهوسًا بالفلك والرياضيات إلا أن والده أحب مهنة الطب فأجبره على دراستها، أُرسل غاليليو إلى جامعة بيزا في عام 1583 لدراسة الطب ولكن بسبب بعض المشاكل والصعوبات المالية لم يستطع غاليليو تحقيق حلم أبيه وغادر الجامعة في عام 1585 تاركًا خلفه حلم أبيه منطلقًا نحو أحلام

شغفه بالفلك والفيزياء

واصل غاليليو دراسة علم الرياضيات والفيزياء والفلك بعد خروجه من الجامعة وبدأ يضع أفكاره حول الأجسام المتحركة ونشر مايعرف باسم المبادئ الهيدروستاكية لوزن الكميات الصغيرة، الأمر الذي جلب له بعض الشهرة واكسبه منصبًا تدريسيًا في جامعة بيزا، وفي أثناء عمله في جامعة بيزا أجرى غاليليو بعض التجارب على حركة الأجسام الساقطة فتوصل في نهاية المطاف إلى أفكار خرج بها عن الفكر الأرسطي السائد آنذاك والقائل أن الأجسام الثقيلة تسقط أسرع من الأجسام الخفيفة، ليقف غاليليو من أعالي برج بيزا المائل ويجري تجربته الشهيرة التي استطاع من خلالها إثبات خطأ فرضية أرسطو، إذ قام بإسقاط جسمين مختلفين في الكتلة من قمة برج بيزا المائل لإثبات أن زمن السقوط الحر لا يعتمد على الكتلة إنما يعتمد على ارتفاع السطح الذي سقط منه الجسم.

تحديات

خسر غاليليو منصبه التدريسي في جامعة بيزا لكن سرعان ما وجد غاليليو منصبًا جديدًا في جامعة بادو حيث قام بتدريس علم الهندسة والميكانيكا والفلك، عمل غاليليو لمدة زادت عن ثمانية عشرة عامًا استطاع من خلالها كسب شعبية واسعة، وفي عام 1609 سمع غاليليو عن اختراع التلسكوب في هولندا ومن غير أن يرى مثالًا تطبيقًا أقدم على تطوير المعطيات التي بين يديه ليبني أول تلسكوب استطاع به رصد الجبال والوديان على سطح القمر وأكبر أربعة أقمار لكوكب المشتري وحلقات زحل.

اكتشافاته ونبوغه

بعد أن بنى غاليليو تلسكوبه شرع يبحث عن الأدلة والبراهين التي تدعم صحة نظرية كوبرنيكوس القائلة بأن الشمس هي مركز المجموعة الشمسية، واستطاع من خلال تتبع الأطوار التي يمر بها كوكب الزهرة إثبات صحة نظرية كوبرنيكوس، لكن رد الكنسية كان سريعاً حيث استدعت الكنسية في روما غاليليو وأدانته بالهرطقة وحكمت عليه بالسجن المؤبد ليخفف الحكم بعد ذلك إلى الإقامة الجبرية، كما أجبرت الكنسية غاليليو على التخلي عن تأييده للأفكار كوبرنيكوس وفرضت قيود على كتاباته وقامت بمنع تداولها.

بالإضافة إلى اكتشافته في علم الفلك والفيزياء استطاع غاليليو تصميم مايعرف باسم المنظار الحراري وهو اختراع شبيه بما يعرف الآن باسم موازين الحرارة، حيث اعتمد غاليليو في تصميمه على ارتفاع وانخفاض كثافة السائل وذلك تبعًا لتغير درجة حرارة السائل. وفي 8 يناير عام 1642 توفي غاليليو بعد إصابته بالحمى وخفقان بالقلب تاركًا خلفه الكثير والكثير من الأعمال التي ساهمت في إشعال شرارة الثورة العلمية، ليلقب غاليليو فيما بعد بلقب أبو العلم الحديث.

قدمت الكنسية في القرن العشرين اعتذرًا عن الطريقة التي تم التعامل بها مع قضية غاليليو وفي التسعينات أرسلت وكالة ناسا الفضائية مهمة إلى كوكب المشتري أطلق عليها اسم غاليليو وذلك تكريمًا له وتخليدًا لذكراه.

المصادر:

Biography

BBC

Space. com

تاريخ الفيزياء الكلاسيكية، من هو يوحنا النحوي؟ وما هو قانون الدفع؟

هو جون فيلوبونوس المعروف أيضًا باسم يوحنا النحوي ؛ فيلسوف مسيحي عاش في مدينة الإسكندرية في الفترة الممتدة ما بين 490_570 للميلاد. اهتم يوحنا بالتعليق على كتابات أرسطو وألف عددًا كبيرًا من الأطروحات الفلسفية واللاهوتية.

كانت تفسيرات يوحنا مثيرة للجدل في كثير من المواضع، حيث استطاع الخروج عن الفكر الأرسطي الأفلاطوني التقليدي، وطرح أسئلة منهجية تؤدي في نهاية المطاف إلى التجريبية في العلوم الطبيعة.

لم تقتصر كتابات يوحنا النحوي على الفلسفة فحسب؛ بل امتدت لتشمل العلوم الفيزيائية أيضاً، فاستطاع \ أن يبني نظريته في الدفع على أنقاض مبادئ نظرية أرسطو، حيث وضع الأخير هذه النظرية ليفسر كيف تستطيع القذائف أن تتحرك بعكس الجاذبية، مجيبًا بذلك عن بعض التساؤلات المطروحة آنذاك، مثل: لماذا يستمر السهم في الطيران بعد أن يترك خيط القوس.

رأى أرسطو أن القذيفة تستمر بالحركة نتيجة اضطراب في الهواء ناتج عن القذيفة ذاتها ولخص أرسطو نظريته بالقول بأن “استمرار الحركة يعتمد على استمرار القوة وأن الحركة لجسم ما عبر وسيط تخلق اضطراب وهذا الاضطراب لا يدعم الحركة ولكن يساهم في إبطائها”.

عدل يوحنا على نظرية أرسطو لتشمل فكرته القائلة :إن الجسم المدفوع يكتسب قوة تسمى القوة الدافعة، أو يظهر ميلًا يدفعه للحركة القسرية من العامل المسبب للحركة الابتدائية، وأن هذه القوة تسبب استمرار الجسم بالحركة، ولكن هذه القوة تستهلك نفسها بنفسها وبالتالي مصير هذه الحركة القسرية أن تفنى عائدة إلى حالة الحركة الطبيعة.

ويمكن تبسيط الفكرة السابقة بقولنا أن المقذوف يتحرك بسبب قوة حركية تؤثر عليه من قبل المحرك وهذه القوة تستهلك نفسها أثناء الحركة مما يؤدي في نهاية المطاف إلى فناء هذه القوة وعودة الجسم لحركته الطبيعة.

وفي القرن الحادي عشر ناقش ابن سينا نظرية يوحنا، ووافقه الرأي بأن الدفع يصل للقذيفة عن طريق الرامي، ولكن وعلى عكس يوحنا النحوي الذي اعتقد أن قوة الدفع أمر مؤقت سيفنى في نهاية المطاف رأى ابن سينا أن الدفع مستمر ويحتاج لقوة خارجية كمقاومة الهواء كي يتبدد.

تم التعديل على نظرية ابن سينا من قبل أبو البركات هبة الله البغدادي وذلك في القرن الثاني عشر قبل نشرها في المجتمع العلمي الغربي في القرن الرابع عشر على أيدي جان بوريدان. مهدت هذه النظرية الطريق لظهور مفاهيم كالعطالة والتسارع وكمية الحركة في الميكانيكا الكلاسيكية.

ونختم بالقول بأن قوة الدفع من الظواهر الفيزيائية التي اهتم بها العلماء بدراستها وذلك لما لها من أهمية في المجالات الحياتية المختلفة كتفسير حركة الصواريخ والطائرات النفاثة والمكوك الفضائي وصناعة المحركات.

المصادر:

stanford
britannica
encyclopedia
vanderbilt

اضغط هنا لمتابعة سلسلة تاريخ الفيزياء الكلاسيكية

تاريخ الفيزياء الكلاسيكية، ما هو مبدأ أرخميدس ؟ وما هي قصة اكتشافه ؟

يعتبر أرخميدس واحداً من أهم علماء الفيزياء في العصور القديمة، فمن هو أرخميدس ؟ وما هي قصة التاج الذي أودى بحياة صانعه وكان السبب في اكتشاف أحد أهم المبادئ في فيزياء الموائع؟

المولد

ولد أرخميدس في سيراكيوز على الساحل الشرقي لجزيرة صقلية في عام 287 قبل الميلاد، سافر أرخميدس إلى الإسكندرية لتلقي التعليم ثم عاد إلى سيراكيوز ليكرس حياته في البحث والعلم والمعرفة. استطاع أرخميدس الإسهام في اكتشاف العديد من القوانين الفيزيائية ومن أهم تلك القوانين قانون الطفو أو ما يعرف باسم ” مبدأ أرخميدس “.

كيف استطاع أرخميدس اكتشاف مبدأه؟

في إحدى الأيام أمر ملك المدينة صائغه بأن يصنع له تاجًا من الذهب الخالص، وشرع الصائغ بصنع التاج وانتهى من صناعته وأرسله للملك، تسلل الشك إلى قلب الملك وبدأ يظن بأن الصائغ قد غشه وسرقه، فاستدعى الملك أرخميدس وكلفه بمهمة الكشف عن إذا ما كان التاج مصنوعًا من الذهب الخالص أم لا.

واجه أرخميدس في بادئ الأمر صعوبات عدة، فلم يكن العلماء في ذلك الوقت على دراية بمبادئ التحليل الكيميائي، وذات يوم بينما كان أرخميدس في حوض الاستحمام وجد أن الماء يرفع رجليه كلما حاول أن يدفع رجليه نحو الأسفل، وأن هناك قدرًا من الماء يزاح نتيجةً لذلك.

انطلق أرخميدس صارخاً وجدتها، أخرج التاج ووزنه ووضعه في الماء، وفي نفس الإناء وضع أرخميدس كتلة من الذهب الخالص لها نفس وزن الجسم الأول، لاحظ أرخميدس أن كتلة السائل التي أزاحها التاج تختلف عن كتلة السائل التي أزاحتها قطعة الذهب الخالص، ويعود ذلك إلى اختلاف كثافة كل من الجسمين وبالتالي اختلاف دفع الماء على كتلة كل منهما.

كشف خداع الصائغ

وبهذا استطاع أرخميدس أن يتسبب في إنهاء حياة الصائغ للأبد وذلك عندما كشف للملك أن شكوكه كانت في موضعها وأن التاج ليس مصنوغًا من الذهب الخالص، وأن يضع لنا أحد أهم المبادئ الفيزيائية المستخدمة إلى يومنا هذا وهو مبدأ أرخميدس والذي ينص على أنه “عند غمر جسم ما كلياً أو جزئياً في سائل لا يذوب فيه ولا يتفاعل معه؛ فإن السائل يدفع الجسم بقوة تدعى (دافعة أرخميدس)، وهذه القوة تساوي وزن السائل الذي يزيحه الجسم عند غمره”.

ويمكن تبسيط هذا المبدأ بالقول بأنه وعند وضع جسم ما في سائل لا يمكن للجسم أن يتفاعل معه؛ فإن السائل سيؤثر على الجسم بقوة تتجه نحو الأعلى وهذه القوة تدعى”دافعة أرخميدس” وهي مساوية لثقل كمية السائل الذي يزيحه الجسم.

مبدأ الطفو

يفسر مبدأ أرخميدس في الطفو العديد من التساؤلات أهمها: لماذا لا تغرق السفن المصنوعة من الحديد بينما تغرق المسامير الحديدية؟

بما أن السفينة مصنوعة من مادة كثافتها أكبر من كثافة الماء، كالحديد مثلاً، فإنه باستطاعتها الطفو في حال كان لها شكل مناسب بحيث تستطيع أن تحتفظ بحجم كافٍ من الهواء فوق سطحها، وبالتالي فإن معدل كثافة السفينة، متضمنة الحديد والهواء، سوف تصبح أقل من كثافة السائل وبالتالي فإنها تطفو.

اكتشافات أخرى

لم تقتصر اكتشافات أرخميدس على مبدأ الطفو فحسب، بل كان له أثر كبير في العديد من المبادئ والاكتشافات والاختراعات منها مبدأ الرافعة والبكرة المركبة والمسمار الهيدروليكي لرفع الماء من مستوى أدنى إلى مستوى أعلى، ومن أهم آلات الحرب المنسوبة إليه المنجنيق ونظام المرآة التي تعمل على تركيز أشعة الشمس على قوارب الغزاة وإشعالها والتي تم استخدامها إبان الاجتياح الروماني لصقلية. كما ستستخدم في قياس كتلة الفراغ في تجربة فيزيائية طموحة.

وفي عام 212 قبل الميلاد وبينما كان أرخميدس منشغلاً بحسابته أقدم جندي روماني على قتله، يقال بأنه كان مستغرقًا بحسابته لدرجة أنه طلب من قاتله ‪ألا يزعجه!

المصادر:
NASA
sciencing

اقرأ أيضًا عن كوبرنيكوس وتعرف على مساهماته

ما هو اكتئاب الأعياد؟ وكيف تخفف من أعراضه؟

تهاني ومباركات، كعك يخبز، وأطفال فرحون بالزينة والألعاب، شوارع مكتظة، ومراجيح تنصب في الساحات معلنة بدء العيد وصوت أم كلثوم يصدح “يا ليلية العيد أنستينا وجددتي الأمل فينا” وما بين معترك الأحداث السابقة يرن صدى الجملة الذهبية التي لطالما اعتدنا على سماعها في كل عيد، “بأي حال عدت يا عيد” فهل أخطأت أم كلثوم بقولها؟ّ! أم أن الأحوال قد تغيرت فأفقدت العيد بهجته؟ أم أن الأمر برمته يعزى إلى اكتئاب الأعياد؟ فما هو اكتئاب الأعياد وما أسبابه؟

اكتئاب الأعياد هو حالة من الشعور بالقلق والتوتر والكآبة تطال بعض الأشخاص أثناء فترة العطلات والأعياد، في حين يصعب الحصول على إحصائيات للإحاطة بأعداد الأشخاص الذين لم يفلح صخب العيد وأضواءه في التسلل إلى داخلهم، تشير إحصائيات منظمة الصحة العالمية إلى أن واحدًا من كل خمسة أشخاص في إقليم شرق المتوسط يعاني من الاكتئاب الذي يطال أكثر من300مليون شخص ‪‪‪ حول العالم، وارتفعت معدلات الإصابة به لأكثر من ٪18 منذ عام 2005.

ما هي أسباب اكتئاب الأعياد؟

1. قضاء العيد في مبعد عن الأهل والأصدقاء بسبب ظروف كالعمل أو الدراسة أو الهجرة…. إلخ.
2. توقعات العيد غير الواقعية.
3. الضغوطات المادية التي ترافق فترة الأعياد.
4. الارتباك والتشوش نتيجة عدم القدرة على الموازنة بين المتطلبات المرمية على عاتقك من تسوق وتنظيف واستقبال للضيوف والالتزامات العائلية الأخرى.
5. الحزن والحنين لأشخاص سرقتهم الحياة منك وجاء العيد ليذكرك بمقاعدهم الفارغة.
6. الزيارات غير المرغوب بها أو الاجتماع بأشخاص غير محببين.
7. اتباع بعض العادات غير الصحية كالإفراط في تناول السكريات وعدم الحصول على قسط كافٍ من النوم.

كيف تستطيع التخفيف من حدة اكتئاب الأعياد؟ إليك النصائح التالية:

1. لا ترفع سقف التوقعات وكن واقعيًا، فليس من الضروري أن تكون الأعياد مثالية أو مطابقة لأعياد الماضي فالعائلة تكبر وتنمو وتتغير، وكذلك الأمر بالنسبة للعادات والتقاليد فتمسك ببعض منها وحاول الانفتاح على عادات أخرى جديدة.
2. لا تتردد بالاعتراف بمشاعرك، إذا تعرضت لفقدان شخص قريب منك مؤخراً أو لا يمكنك أن تكون مع أحبائك، ولابأس بقضاء بعض الوقت في البكاء أو التعبير عن مشاعرك.
3. حاول قبول الأصدقاء وأفراد العائلة كما هم، حتى وإن لم يكونوا على قدر توقعاتك، ودع الخلاف جانباً.
4. خطط مسبقاً وخصص أيام محددة للتسوق والتنظيف وزيارة الأصدقاء والعائلة والقيام بباقي الأنشطة الأخرى.
5. حدد ميزانيتك وتمسك بها، قبل الذهاب إلى التسوق حدد مقدار المال الذي ستنفقه والتزم به.
6. إن كنت من الأشخاص الذين لم يتمكنوا من قضاء العيد مع أحبائهم وتشعر بالوحدة والعزلة، تواصل وابحث عن مناسبات دينية واجتماعية وحاول الانخراط بها، تطوع لمساعدة الآخرين فهي أيضاً طريقة جيدة لرفع معنوياتك وتوسيع نطاق صداقاتك.
7. لا تتخلى عن العادات الصحية وخصص بعض الوقت لنفسك بعيداً عن صخب وضجة الأعياد .
8. ابدأ عادات جديدة وحاول التخطيط لنزهات، وخطط لبرامج للتسلية بدلاً من قضاء الوقت في المنزل.
9. إن كان موسم الأعياد يتزامن مع موعد الامتحانات لديك فحاول وضع برامج لتنظيم وجدولة مواعيد الدراسة والتحضير للامتحان مسبقًا لكي لا تصاب بالتوتر.
10. اطلب المساعدة إن كنت بحاجة إليها إن كنت تجد نفسك لا تزال تشعر بالحزن والقلق وتعاني من اضطرابات في النوم، وعدم القدرة على مواجهة الأعمال والأنشطة الروتينية فلا تتردد بطلب المساعدة من الأخصائيين.

في الختام نتمنى لكم أعيادًا ملؤها البهجة والسعادة والسرور و كل عام وأنتم بخير.

المصادر:

healthline

mayoclinic

BBC