أنت لوحدك على سطح الأرض ، كيف ستعيش؟

استيقظت صباحاً ووجدتك نفسك الوحيد على سطح الأرض، شيء ممتع أليس كذلك؟ فها هو العالم بأكمله أمامك بلا قوانين أو حدود.
لكن السؤال هنا، كيف يمكنك العيش في هذا العالم والإعتماد على نفسك؟
نقدم لكم في هذا المقال سبع خطوات تمكنك من الحياة في عالم لا يوجد فيه غيرك حيث أنت لوحدك على سطح الأرض .

الخطوة الأولى

تمتع بالأشياء الممتعة عندما يكون بإمكانك ذلك.
اذهب لمحلات الخضار المستوردة والتي يُحتمَل نفادها قريبا واستمتع ببعض قضمات الموز والمانجا الأخيرة اللذيذة.

الخطوة الثانية

جد مصدر آمن للطاقة والوقود.
هل ترى كل هذه السيارات والقوارب والطائرات الملقية أمام ناظريك؟
ستكون بلا قيمة خلال عامين وذلك بعد نفاد وقودها لذلك يجب أن تحسن استخدامها.

الخطوة الثالثة

جد مكاناً للعيش.
من السهل جداً الحصول على سكن فأنت حرفياً تمتلك عالَم مليء بالمنازل التي تستطيع الإختيار منها لكن كن حذراً فالمدن ستكون خطرة بسبب تعطل عمليات الصيانة المستمرة مما يعرض المنازل للإنهيار بسبب عوامل البيئة المختلفة كالمطر والحرارة.

الخطوة الرابعة

إحمِ نفسك.
ربما تظن أن القرى مناطق أكثر أماناً لكنها ليست كذلك خاصةً مع وجود الكثير من الحيوانات المفترسة.
على الجانب الآخر تبدو مشكلة الحيوانات المفترسة ضئيلة أمام تهديد ما يزيد عن ٤٠٠ مفاعل نووي والتي ستبدأ أنظمة الآمان الآلية بالتعطل بدون توفر الرقابة والصيانة البشرية.

الخطوة الخامسة

حافظ على مصادر طعامك.
ستكون المدينة رهانك الأفضل فيما يخص الطعام، فالكميات الكافية من الأطعمة المعلبة والمجمدة الصالحة لعقود والتي تملأ المحال التجارية ستكون خياراً مناسباً.
لكن إن كنت تفضل حياة الطبيعة فيجب أن تبدأ بتعلم الصيد وزراعة محاصيلك الخاصة؛ لكن هذا سيشكل تهديدا على مخزون المياه.

الخطوة السادسة

حافظ على المياه.
بدون وجود بشر آخرين ستعيش بلا كهرباء وذلك بسبب توقف محطات ضخ الماء، كما أن مخازن المياه النقية ستبدأ بالفناء.
لكن الآف اللترات المحفوظة في العبوات البلاستيكية ستمنحك حلاً مؤقتاً لذلك سيكون من الواجب عليك تعلم كيفية تنقية الماء بنفسك.

الخطوة السابعة

إبدأ بالتعلم.

يجب أن تتعلم الكثير من الأشياء التي تساعدك على البقاء، ومن حسن حظك أنك تمتلك الوقت الكافي وملايين الكتب التي تساعدك على ذلك.

قد تكون البداية صعبةً قليلا، لكن من الواضح أنه بإمكانك العيش بمفردك على هذا الكوكب.

لكن هل ترغب حقاً بذلك؟

يصنف البشر على أنها كائنات إجتماعية، فنحن نجمع قوانا لمواجهة الجوع وتقلبات الطقس، ونبني عائلات ومجتماعات لنشارك معها قصصنا وتعاطفنا ولنحافظ على بعضنا البعض سعداء وأصحاء.
كما أن التواصل البشري قد أثبت فعاليته في بناء الثقة وتقليل التوتر، لذلك نحن نحتاج بعضنا البعض بصورة تفوق ما قد تتخيل.

المصدر

مركبة فوياجر 2 الفضائية ترسل لنا أول رسائلها من الفضاء النجمي

على بعد 18 بليون كيلومتر من الأرض يوجد الحد الذي يفصل بين الغلاف الشمسي heliosphere والفضاء النجمي Interstellar Space (ويُقصد به المنطقة بين النجوم التي لا تخضع لتأثير الرياح الشمسية والمجال المغناطيسي لشمسنا). عندما عبرت مركبة فوياجر 2 الفضائية هذا الحد، في يوم 5 نوفمبر 2018 بعد أكثر من 40 عامًا على إطلاقها، أرسلت لنا إشارة خافتة، والتي تمكن العلماء الآن من فكها.

تعد مركبة فوياجر 2 ثاني مركبة فضائية تتخطى الغلاف الشمسي إلى الفضاء النجمي، بعد مركبة فوياجر 1 التي وصلت إلى الفضاء النجمي في عام 2012. على الرغم من إطلاق فوياجر 2 قبل فوياجر 1 بستة عشر يومًا، إلا أنها احتاجت إلى 6 سنوات لتلحق بها وتصل إلى الفضاء النجمي، بعد ما سافرت بجوار الكواكب العملاقة بنظامنا الشمسي، ووفرت لنا الصور القريبة الوحيدة المتاحة لنا لكوكبي أورانوس ونبتون. 

والآن أرسلت لنا فوياجر 2 النظرة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للفضاء النجمي -على الرغم من أن علماء ناسا لم يكن لديهم أدنى فكرة في البداية من أن المركبة ستتمكن من الاستمرار في العمل لهذه الفترة الطويلة.

يقول البروفيسور إد ستون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، الذي كان يعمل على المهمة قبل إطلاقها في 1977: “لم نكن نعرف حجم الغلاف الشمسي، وبالتأكيد لم نكن نعرف أن المركبة الفضائية يمكن أن تعيش لفترة كافية للوصول إلى حافته والدخول إلى الفضاء بين النجوم”.

يمكن اعتبار الغلاف الشمسي كواجهة مناخية كونية، حيث له حدود مميزة حيث تلتقي الجسيمات المشحونة التي تتدفق من الشمس بسرعة تفوق سرعة الصوت مع رياح نجمية تهب من المستعرات العظمى التي انفجرت قبل ملايين السنين. كان يعتقد ذات يوم أن الرياح الشمسية تلاشت تدريجياً مع المسافة، لكن فوياجر 1 أكدت أن هناك حدودًا، يحددها انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة وزيادة في كثافة الجسيمات المشحونة، المعروفة باسم البلازما.

تقدم المجموعة الثانية من القياسات، القادمة من فوياجر 2، رؤى جديدة حول طبيعة حدود الغلاف الشمسي، حيث أن الأداة الخاصة بقياس خصائص البلازما الموجودة في فوياجر 1 قد تحطمت في عام 1980.

تكشف المجموعة الثانية من القياسات المنشورة في خمس ورقات منفصلة في مجلة Nature Astronomy، أن فوياجر 2 واجه حدودًا أكثر حدة وأرفع من الغلاف الشمسي مقارنةً بفوياجر 1. قد يرجع ذلك إلى عبور فوياجر 1 خلال النشاط الأقصى للطاقة الشمسية (النشاط منخفض حاليًا)، أو لأن المسبار اتخذ مسارًا أقل عمودية، مما يعني أن المسبار احتاج لوقت أطول لاختراق الحافة.

تعطي مجموعة البيانات الثانية أيضًا نظرة على شكل الغلاف الشمسي، متتبعةً شكل الغلاف الشمسي إلى حافة بارزة تشبه رصاصة حادة.

وقال بيل كورث، عالم الأبحاث بجامعة أيوا ومؤلف مشارك في إحدى الدراسات: “هذا يعني أن الغلاف الشمسي متماثل، على الأقل في النقطتين اللتين عبرت منهما المركبتان فوياجر”.

تقدم فوياجر 2 أيضًا أدلة إضافية على سمك الغشاء الشمسي heliosheath، وهو المنطقة الخارجية للغلاف الشمسي heliosphere، والنقطة التي تتراكم فيها الرياح الشمسية ضد الرياح القادمة من الفضاء النجمي، مثل موجة القوس المرسلة أمام سفينة في المحيط.

تقودنا البيانات إلى نقاش حول الشكل العام للغلاف الشمسي، والذي تتنبأ بعض النماذج بأنه يجب أن يكون كرويًا، بينما تشبهه نماذج أخرى بكُم الريح، مع ذيل طويل يتدفق خلفه بينما يتحرك النظام الشمسي عبر المجرة بسرعة عالية.

يعتمد الشكل، بطريقة معقدة، على القوة النسبية للحقول المغناطيسية داخل وخارج الغلاف الشمسي، وتشير أحدث القياسات إلى شكل أكثر كروية.

مع الأسف، هناك حدود لكمية المعلومات التي يمكننا الحصول عليها من مجموعتي قياسات فقط.

لا تزال مركبة فوياجر 2 ترسل لنا إشارات من خارج الغلاف الشمسي. تستغرق الإشارة أكثر من 16 ساعة للوصول إلى الأرض، ويتم إلتقاط الإشارة بواسطة أكبر هوائي بوكالة ناسا، وهو طبق يبلغ قطره 70 مترًا.

من المتوقع أن تنخفض طاقة المسبارين فوياجر المدعومين بالبلوتونيوم المتحلل بشكل ثابت إلى ما دون مستويات الطاقة الحرجة في عام 2025. لكنهما سوف يستمران في مسارهما لفترة طويلة بعد أن تنفذ منهما الطاقة. يقول كورث: “سوف يصمد المسباران لفترة أطول من الأرض. سوف يدوران في مداريهما الخاص حول المجرة لمدة 5 مليارات سنة أو أكثر. واحتمال اصطدامها بأي شئ يقرب من الصفر”.

المصادر: 

• The Guardian
• NASA

التوحد مرتبط بشكل وثيق مع اضطراب الحواس

التوحد مرتبط بشكل وثيق مع اضطراب الحواس Synesthesia حسب دراسة جديدة أجريت في جامعة Radboud بهولندا.

إن الأشخاص المصابين بالتوحد غالباً ما يعانون من الحسية الزائدة، فهم على سبيل المثال أكثر عرضة للتأثر بالأضواء الساطعة والضجيج الصاخب، كما لديهم نظرة ثاقبة على التفاصيل.

وفي دراسة جديدة، وجد الباحثون أن المصابين باضطراب الحواس synesthetes غالبا ما يتميزون بالحساسية والقدرة على الشعور الزائد، كما يكتسبون مهارات اجتماعية مماثلة للمصابين بالتوحد.

قد تتسآل الآن عن ماهية اضطراب الحواس. حسنا عزيزي القارئ، حسب ويكيبيديا هذا الاضطراب الذي يسمى أيضا بالحس المواكب (أو السينيستيزيا) هو حالة عصبية تتمثل بالمزج بين الحواس المختلفة، بحيث يمكن للمصاب أن يربط الألوان بالحروف والأرقام، أو الرائحة والمذاق بالموسيقى، والملمس بالبصر.

يذكر أن حوالي 2 إلى 4 في المائة من الأشخاص يعانون من هذه الحالة التي تسمى السينيستيزيا؛ أي أنهم يخلطون حواسهم كما سلف ذكره، حيث يمكن للمصاب أن يرى لونا وهو ينظر إلى حرف أو يختبر مذاقا اثناء الاستماع الى الموسيقى.

يعتبر هذا الاضطراب أكثر انتشاراً لدى المصابين بالتوحد حيث 20% منهم لديهم أيضاً اضطراب الحواس، وهو رقم أعلى بكثير من المتوسط.

وفي الدراسة، وجد الفريق أن الاختبارات البصرية أظهرت أن المصابين باضطراب الحواس يهتمون أكثر بالتفاصيل تماما كالمصابين بالتوحد.

ارتكب المصابون باضطراب الحواس أقل عدد من الأخطاء في هذا الاختبار، تماماً مثل المصابين بالتوحد، ولكن فقط عندما أصبح الاختبار صعباً جداً.

كما سجلت دراسات سابقة في إنجلترا درجات أعلى في استبيانات حول اضطراب الحواس في الأفراد المصابين بالتوحد في الأسئلة المتعلقة بالحواس خاصة.

وكانت هذه الدراسة الأولى التي ترجح احتمالية وجود صلة بين اضطراب الحواس والتوحد على المستوى الحسي.

ووجد الفريق أيضاً أن الأفراد المصابين بالتوحد وأولئك الذين يعانون من اضطراب الحواس يتمتعون بمهارات اجتماعية مماثلة، كما سجل الأفراد الذين يعانون من اضطراب الحواس درجات عالية من المتوسط في المهارات الإجتماعية خلال استبيان خاص بالتوحد.

يقول الفريق أن القواسم المشتركة بين اضطراب الحواس والتوحد يمكن أن تساعدنا على فهم التوحد بشكل أفضل.

وقد يساعد أيضا هذا الاضطراب العلماء على تحديد أنواع الأشخاص المصابين بالتوحد في ما يتعلق بالحساسية والحساسية المفرطة.

تم تأليف هذه الدراسة من طرف عالمة الأعصاب تيسا فان ليوين Tessa van Leeuwen، ونشرت في مجلة Philosophical Transactions of the Royal Society B.

المصدر: Knowridge

من فضلك قم بتقييم المقال في الأسفل 🙂

قالب جليدي عمره مليوني عام يقدم لنا لمحات عن تاريخ الغازات الدفيئة على الأرض

اكتشف فريق من الباحثين في القارة القطبية الجنوبية مؤخرًأ قطعة من الجليد تبلغ من العمر مليوني عام. سيساعد هذا الاكتشاف في منح العلماء صورة أوضح للعلاقة بين الغازات الدفيئة والمناخ في العصور القديمة، والذي بدوره سيمكن العلماء من فهم التغير المناخي في المستقبل.

في ورقة علمية نُشرت في دورية Nature استخدم فريق من العلماء الهواء المحصور في الفقاعات المتواجدة في قطعة الجليد، لقياس مستويات الغازات الدفيئة، ثاني أكسيد الكربون والميثان. ترأس الفريق العالمان جون هيغنز ويوزين يان من جامعة برينستون، والعالم أندريه كورباتوف من جامعة ماين، وضمّ الفريق العالمان إد بروك من جامعة ولاية أوريغون، وجيف سيفرينجهاوس من جامعة كاليفورنيا. 

هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها العلماء من دراسة قالب جليدي بهذا القِدم، قبل هذا الاكتشاف، كان عُمر أقدم قالب جليدي تم دراسته 800000 عام. أظهرت الدراسات السابقة حول هذا القالب، أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بدرجات الحرارة في القطب الجنوبي والعالم خلال الـ 80000 عام الماضية. قبل هذا لم تكن العلاقة بين المناخ ومستويات ثاني أكسيد الكربون مفهومة جيدًا، ولكن الورقة العلمية الجديدة التي ُنشرت في Nature غيرت ذلك.

خلال المليون سنة الماضية، حدثت دورات من العصور الجليدية يتبعها فترات دافئة كل مئة ألف عام، ولكن من 2.8-1.2 مليون سنة ماضية، كانت هذه الدورات أقصر، بمعدل 40 ألف لكل دورة، وكانت العصور الجليدية أقل تطرفًا.

أراد الفريق معرفة كيف تباينت مستويات ثاني أكسيد الكربون في هذه العصور الزمنية القديمة، والذي حتى الآن لا يمكننا معرفته إلا بطريقة غير مباشرة، عن طريق دراسة كيمياء الرواسب في المحيطات. 

إحدى النتائج المهمة لهذه الدراسة إظهار أن معدلات ثاني أكسيد الكربون ترتبط بدرجات الحرارة في الحقب الزمنية القديمة.

هذه النتيجة مبنية على على الدراسات التي أجريت على كيمياء قالب الجليد المكتشف مؤخرًأ، والتي تعطي دليل على أن التغير في درجات الحرارة في القارة القطبية الجنوبية مرتبط بالتغير في معدلات ثاني أكسيد الكربون.

هذه الدراسة تمنحنا أساس مهم لفهم علوم المناخ، ولإنشاء نماذج يمكنها توقع التغير المناخي في المستقبل.

يأتي القالب الجليدي المتكون من 2 مليون عام من منطقة تعرف باسم تلال ألان Allan Hills، وهي تبعد حوالي 130 ميل عن محطة أبحاث أنتاركتيكا الأمريكية المعروفة باسم محطة مكموردو McMurdo Station. وقد عُثر على نيازك قديمة أيضًا في هذه المنطقة، وهو ما يدفع العلماء إلى الاعتقاد أنه يمكن أن يحتوي الغطاء الجليدي في المنطقة على جليد قديم.

سيتجه الفريق مرة أخرى إلى تلال ألان في الأيام القادمة ولمدة شهرين، لجمع المزيد من العينات من الجليد، ومحاولة البحث عن عينات أكثر قدمًا.

يقول العالم بروك: “لا نعرف الحد للعمر في هذه المنطقة. قد يكون هناك جليد أكبر عُمرًأ في بعض الأماكن. لهذا السبب سنعود. تجاوز حاجز المليوني عام سيكون أمرًا رائعًا”.

المصدر: Phys.org

بطانات الضوء قد تعطينا حواسيب كمومية أفضل

تعد ميكانيكا الكم واحدة من أنجح نظريات العلوم الطبيعية، فعلى الرغم من أن تنبؤاتها غالبًا ما تكون غير بديهية، إلا أنه لم يتم إجراء تجربة واحدة حتى الآن لم تتمكن النظرية من تقديم وصف مناسب لها.

إلى جانب الزملاء في bigQ (المركز القومي للأبحاث الوطنية الدنماركية)، يعمل قائد المركز البروفيسور أولريك لوند أندرسن على فهم واستخدام الآثار الكمومية العيانية.

يقول أولريك: “إن الرأي السائد بين الباحثين هو أن ميكانيكا الكم هي نظرية صالحة عالميا، وبالتالي تنطبق أيضا على العالم اليومي المرئي الذي نعيش فيه عادة. وهذا يعني أيضًا أنه من الممكن مراقبة الظواهر الكمومية على نطاق واسع، وهذا هو بالضبط ما نسعى جاهدين للقيام به في bigQ”.

في مقال جديد في دورية Science، يصف الباحثون كيف نجحوا في خلق ضوء متشابك ومضغوط في درجة حرارة الغرفة. هذا الاكتشاف يمكن أن يمهد الطريق لحواسيب كمومية أقل تكلفة وأكثر قوة.

يهتم عملهم بأحد أكثر الظواهر الكمومية صعوبةً في فهمها: التشابك entanglement. هذه الظاهرة تصف كيف يمكن جلب الأشياء المادية إلى حالة تكون مرتبطة فيها بشكل معقد بحيث لا يمكن وصفها بشكل فردي.

إذا كان هناك تشابك بين جسمين، فيجب اعتبارهما كيان واحد بغض النظر عن مدى بعدهما عن بعض، سيظلان يتصرفان كوحدة واحدة. وإذا تم قياس الأجسام بشكل فردي، فستكون النتائج مرتبطة بدرجة لا يمكن وصفها استنادًا إلى قوانين الطبيعة الكلاسيكية. هذا ممكن فقط باستخدام ميكانيكا الكم.

التشابك لا يقتصر على الأجسام المادية فقط. في جهودهم لرصد الظواهر الكمومية على نطاق ماكروسكوبي، تمكن الباحثون في bigQ من إنشاء شبكة من 30000 نبضة متشابكة من الضوء مرتبة في شبكة ثنائية الأبعاد موزعة في المكان والزمان. هذا تقريبا يحدث عن حياكة عدد لا يحصى من الخيوط الملونة معًا في بطانية منقوشة.

أنتج الباحثون أشعة ضوئية ذات خواص ميكانيكية خاصة، ونسجوها معًا باستخدام مكونات الألياف الضوئية لتشكيل حالة كم متشابكة للغاية مع بنية شبكية ثنائية الأبعاد، تسمى أيضًا حالة الكتلة.

يقول ميكيل فيلسبل لارسن، المؤلف الرئيسي للبحث: “على عكس حالات الكتلة التقليدية، فإننا نستفيد من درجة الحرية المؤقتة  للحصول على شبكة ثنائية الأبعاد مكونة من 30000 نبضة ضوئية. الإعداد التجريبي بسيط للغاية بشكل مدهش. معظم الجهد المبذول كان في تطوير فكرة إنتاج حالة الكتلة cluster state”.

إنشاء مثل هذه الدرجة الواسعة من التشابك الفيزيائي الكمومي -في حد ذاته- هو بحث أساسي مثير للاهتمام. حالة الكتلة هي أيضًا مورد محتمل لإنشاء جهاز كمبيوتر كمي بصري. يعد هذا النهج بديلاً مثيراً للاهتمام للتقنيات فائقة التوصيل الأكثر انتشارًا، حيث يحدث كل شيء في درجة حرارة الغرفة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام وقت التماسك الطويل لضوء الليزر، مما يعني أنه يمكن الحفاظ عليه كموجة ضوئية محددة بدقة لمسافات طويلة جدًا.

وبالتالي لن يحتاج كمبيوتر الكم البصري إلى تقنية تبريد مكلفة ومتقدمة. في الوقت نفسه، ستكون وحدات الكيوبت الموجودة في ضوء الليزر أكثر تحملًا من أقاربه الإلكترونية شديدة البرودة المستخدمة في الموصلات الفائقة.

يضيف أولريك: “من خلال توزيع حالة الكتلة التي تم إنشاؤها في المكان والزمان، يمكن أيضًا بسهولة توسيع نطاق جهاز كمبيوتر الكم البصري بحيث يحتوي على مئات من وحدات الكيوبت. وهذا يجعله مرشحًا محتملاً للجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر الكمومية الأكبر والأكثر قوة”.

المصدر: Phys.org

كيف تتكون الذكريات؟ وكيف تتلاشى بمرور الوقت؟ هل تساءلت من قبل لماذا تستطيع تذكر اسم صديق طفولتك المفضل الذي لم تره لسنوات، وفي نفس الوقت تعجز عن تذكر اسم الشخص الذي قابلته قبل لحظات؟ أي، وبمعنى آخر، لماذا تستقر بعض الذكريات في عقولنا على مدى عقود، بينما يتلاشى البعض الآخر خلال لحظات؟

من خلال القيام بالعديد من التجارب على الفئران، توصل باحثو معهد كاليفورنيا للتقنية Caltech إلى أن الذكريات القوية المستقرة، كذكرى صديق طفولتك المفضل، مسؤول عن تكوينها فرق من الخلايا العصبية المتزامنة، والتي تكون فيما بينها وفرة من الروابط العصبية، وهي المسؤولة عن استقرار هذه الذكريات حتى بعد مرور فترة طويلة من الزمن. هذا البحث سيساعدنا على فهم كيف يمكن للسكتات الدماغية ومرض الزهايمر أن يُأثروا على ذاكرتُنا.

وتحت إشراف الباحث والتر جونزاليس قام الفريق بتطوير اختبار، لفحص النشاط العصبي للفئران وهم يتذكرون ويتعرفون على مكان جديد عليهم. وفي الاختبار، وُضِعَ أحد الفئران في حاوية مستقيمة طولها حوالي 5 أقدام وجدرانها بيضاء اللون، وقد وُضعت علامات مميزة على أماكن مختلفة من جدران الحاوية، فعلى سبيل المثال، وُضِعت علامة زائد غامقة بالقرب من أقصى يمين الحاوية، وشرطة مائلة بالقرب من المركز. ثم وُضِع ماء السكر(طعام تحبه الفئران) في نهاية المسار. أثناء استكشاف الفأر للحاوية، قام الباحثون بقياس النشاط العصبي لبعض الخلايا العصبية المحددة في منطقة الحُصَين hippocampus (وهي منطقة في الدماغ تتكون بها الذكريات الجديدة)، هذه الخلايا العصبية مسؤولة عن تكوين الذكريات الخاصة بالأماكن.

في البداية، عندما وُضع الفأر في الحاوية، لم يكن يعرف ماذا يجب أن يفعل، وأخذ يتجول يمينًا ويسارًا إلى أن وصل إلى ماء السكر. وعندما فحص الباحثون نشاطه العصبي، وجدوا أن الخلايا العصبية المفردة تنشطت، عندما لاحظ الفأر العلامات المميزة على الجدار. لكن بعد فترة من التجارب، أصبح الفأر أكثر أُلفة مع المكان الجديد، وتذكر أماكن السكر. وقد وجد الباحثون أنه كلما أصبح الفأر أكثر أُلفة مع المكان، تنشط المزيد والمزيد من الخلايا العصبية في تزامن عند رُؤية العلامات المميزة على الجدار. نستنتج من هذا أن الفأر كان يستخدم هذه العلامات ليستدل بها على مكانه داخل الحاوية.

تحدثنا عن أن الذكريات تتكون نتيجة تكون روابط بين الخلايا العصبية المسؤولة عن تكوين الذكريات، ولكن لماذا تضعف الذكريات وتتلاشى بمرور الوقت؟ لدراسة كيف تتلاشى الذكريات بمرور الوقت، قام الباحثون بسحب الفئران من الحاوية لمدة 20 يوم، ثم أعادوهم مرة أخرى، فوجدوا أن الفئران التي كونت ذكريات قوية مشفرة بأعداد أكبر من الخلايا العصبية، تذكرت المكان بسرعة. وعلى الرغم من أن بعض الخلايا العصبية أظهرت نشاطًا مختلفًا، إلا أن تذكر الفأر للحاوية كان واضحًا عند تحليل نشاط المجموعات الكبيرة من الخلايا العصبية. أي أن مجموعات الخلايا العصبية تمنح الدماغ وفرة من الروابط العصبية تمكنه من استعادة الذكريات، حتى لو كانت بعض الخلايا العصبية الأصلية صامتة أو تالفة.

ويشرح جونزاليس هذا: “تخيل أن لديك قصة طويلة ومعقدة تريد أن ترويها. من أجل الحفاظ على القصة، يمكنك أن تخبرها إلى خمسة من أصدقائك ومن ثم تجتمع معهم من حين لآخر لإعادة سرد القصة، ومساعدة بعضكم البعض في سد أي فجوات نسيها الفرد. بالإضافة إلى ذلك، في كل مرة تعيد فيها سرد القصة، يمكنك جلب أصدقاء جدد للتعلم وبالتالي المساعدة في الحفاظ عليها وتقوية الذاكرة. بطريقة مماثلة، تساعد الخلايا العصبية الخاصة بك بعضها البعض على تشفير الذكريات التي ستستمر مع مرور الوقت”. 

الذاكرة أساسية للغاية في السلوك البشري، حيث يمكن أن يؤثر أي ضعف في الذاكرة بشكل كبير على حياتنا اليومية. يمكن لفقدان الذاكرة الذي يحدث كجزء من الشيخوخة الطبيعية أن يمثل عائقًا كبيرًا لكبار السن. علاوة على ذلك، فإن فقدان الذاكرة الناجم عن العديد من الأمراض، وأبرزها مرض الزهايمر، له عواقب مدمرة يمكن أن تتعارض مع أبسط الإجراءات الروتينية بما في ذلك التعرف على الأقارب أو تذكر الطريق إلى المنزل. توضح لنا هذه الدراسة أن الذكريات قد تتلاشى بسرعة أكبر مع تقدمنا في العمر لأن الذاكرة يتم ترميزها بواسطة عدد أقل من الخلايا العصبية، وإذا فشلت أي من هذه الخلايا العصبية، تُفقَد الذاكرة. كذلك تقترح الدراسة، أنه في المستقبل ستُصمم علاجات يمكنها تعزيز وزيادة عدد الخلايا العصبية المسؤولة عن ترميز الذكريات، مما يمكن أن يساعد في منع حدوث فقدان للذاكرة.

لسنوات، عرف الناس أنه كلما مارست نشاطًا ما، زادت فرصة تذكره لاحقًا. ونحن الآن نعرف السبب، فكلما مارست إجراءً ما، زاد عدد الخلايا العصبية التي ترمز هذا الإجراء. النظريات التقليدية افترضت أنه لجعل الذاكرة أكثر ثباتًا يجب تقوية الروابط بين الخلايا العصبية. ولكن، تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن زيادة عدد الخلايا العصبية هو العامل الذي يُمكن الذاكرة من الاستمرار لفترة أطول.

المصدر: Caltech

لأول مرة يتمكن العلماء من تكوين حلقة مستقرة من الكربون النقي!

توصل العلماء إلى أنه يمكن لذرات الكربون في الجزيء أن تترتب في عدد من التكوينات المختلفة، فعندما تُكَون ذرة كربون روابط مع ثلاث ذرات كربون أخرى يتكون الجرافيت اللين نسبيًا، وإذا أضفنا ذرة كربون أخرى، يتكون أحد أصلب المعادن المعروفة وهو الماس، أما إذا رتبنا 60 ذرة كربون على شكل كرة قدم نحصل على الفُليرينات وهي أحد أول الجزيئات النانوية المكتشفة.

ولكن ماذا إذا حاولنا تكوين حلقة من ذرات الكربون، حيث ترتبط فيها كل ذرة كربون بذرتين أخرتين فقط؟ هذه المعضلة حيرت العلماء لأكثر من 50 عامًا، وكانت أفضل محاولتهم هو الحصول على حلقة كربونية غازية، والتي تبددت بسرعة.

ولكن الآن، ولأول مرة تمكن باحثون من جامعة أكسفورد ومنظمة IBM للبحث العلمي من ابتكار حلقة مستقرة من الكربون النقي.

هذه الحلقة الكربونية والتي تسمي سيكلو كربون، تتكون من 18 ذرة كربون، وتعد أصغر سيكلو كربون مستقر حراريًا، والصورة في أول المقال هى صورة للحلقة أُلتقطت باستخدام تقنيات الفحص المجهري المتقدمة.

حتى الآن، أشارت الأبحاث التي أجريت على هيكل الحلقة الكربونية إلى أنها تعمل كأشباه موصلات، مما يُتيح إمكانية استخدامها في مجال صناعة الإلكترونيات، وكذلك يمكن من خلالها الحصول على المواد الغنية بالكربون.

لتحقيق هذا الإنجاز الرائع، بدأ العلماء بتوليف أكسيد السيكلوكربون الثلاثي C₂₄O₆، هذا هو ذرات الكربون الـ 18مرتبطة بستة جزيئات من أول أكسيد الكربون، كل جزيئان من جزيئات أول أكسيد الكربون مجتمعان في كل من الزوايا الثلاث للمثلث.

ثم قاموا بنقل هذا الهيكل إلى صفيحة من النحاس على سطحها طبقة من كلوريد الصوديوم مبردة في حجرة مفرغة إلى ما فوق الصفر المطلق. هذا يوفر سطح خامل يحافظ على استقرار الهيكل.

بعد ذلك، وباستخدام مجهر القوة الذرية atomic force microscope، قام الفريق بإخراج جزيئات أول أكسيد الكربون من الهيكل تاركًا ذرات الكربون في الحلقة فقط.

بالطبع العملية أصعب بكثير مما تبدو عليه، لم يتمكن العلماء دائمًا من إخراج كل جزيئات أول أكسيد الكربون دون انهيار هيكل الحلقة، لذلك وفي كثير من الحالات، حصل العلماء بدلاً من ذلك على جزيئات أخرى مثل C₂₂O₄ و C₂₀O₂ (انظر الصورة أعلاه).

ماذا الآن؟ حسنا، هذا لا يزال غير واضح قليلا. ستحتاج عملية بناء السيكلوكربونات إلى التحسين من أجل الحصول على إنتاج أكبر، ففي الوقت الحالي، يمكن بناء حلقة كربونية واحدة فقط في نفس الوقت، لذلك يخطط الفريق لإيجاد طرق أكثر فعالية لبناء مركبات سيكلوكربونية متعددة في وقت واحد.

بعد أن تمكن العلماء من إنتاج حلقة كربونية مستقرة، يسعى العلماء الآن إلى دراسة تطبيقاتها وإمكانية استخدامها كأشباه موصلات في صناعة الإلكترونيات، أو استكشاف خواص جديدة للحلقة، واستخدامها كوحدة بناء، لبناء هياكل أكثر تعقيدًا.

المصدر: ScienceAlert

الكون يزداد حجمه كل لحظة، وتتمدد المسافات بين المجرات مثلما يحدث للعجين في الفرن. ولكن السؤال الأهم هنا، ما هو معدل توسع الكون؟ ولأن هابل والتلسكوبات الأخرى تم توجيهها للعثور على الإجابة، فأنهم قد أثاروا فرقًا مثيرًا بين ما يتوقعه العلماء وما ترصده تلك التلسكوبات.

يقول علماء الفلك العاملون بتلسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة ناسا أنهم تقدموا خطوة مهمة في الكشف عن التناقض بين الطريقتين الرئيسيتين في لقياس معدل توسع الكون. وتبين الدراسة الأخيرة أننا بحاجة إلى نظريات جديدة لشرح القوى التي شكلت الكون.

تشير قياسات هابل إلى أن معدل توسع الكون الحديث أكبر مما كان متوقعًا، وذلك استنادًا إلى كيفية نشأة الكون قبل 13 مليار عام. هذه القياسات تأتي من القمر الصناعي بلانك (Planck satellite) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. هذا التناقض تم تعريفه في الأوراق البحثية في السنوات الماضية، ولكن لم يكن واضحًا إن ما كان الاختلاف في تقنيات القياس هي السبب أم بعض الفروق في القيم المقاسة.

وقد تطورت دقة قياسات هابل خلال هذا العام. وهذه القياسات الأكثر دقة تجبرنا على اكتشاف فيزياء جديدة قد تكون ضرورية لشرح هذا التناقض.

ويقول آدم ريس، الحائز على جائزة نوبل في معهد مراصد علوم الفضاء:

“إن الاختلاف بين الكون المبكر والكون الحديث قد يكون أكثر التطورات الأخيرة في علم الكونيات منذ عقود، وقد كان هذا الاختلاف صغيرًا فيما مضى، إلا أنه ظل ينمو حتى وصل إلى نقطة لا يمكن استبعادها باعتبارها مجرد صدفة. هذا التفاوت لا يمكن أبدًا أن يحدث عن طريق الصدفة.”

يستخدم العلماء ما يسمى سلم المسافات الكونية (Cosmic distance ladder) لتحديد مكان وجود الأشياء في الكون. تعتمد هذه الطريقة على اجراء قياسات دقيقة للمجرات القريبة ثم الانتقال إلى مجرات أبعد وأبعد، وذلك باستخدام نجومها كمعلم ميليّ. يستخدم الفلكيون هذه القيم، بالإضافة إلى قياسات أخرى لضوء المجرات المحمر أثناء مرورها عبر الكون المتمدد، لحساب مدى سرعة توسع الكون مع الزمن، وهي قيمة تعرف باسم ثابت هابل. ويعمل العلماء وعلى رأسهم البروفيسور آدم رييس (Adam G. Ries) على السعي من أجل تحسين قيمة هذا الثابت.

في هذه الدراسة الجديدة، استخدم علماء الفلك تلسكوب هابل لمراقبة 70 من النجوم النابضة، والتي تسمى (متغير قيفاوي-Cepheids)، بداخل سحابة ماجلان الكبرى. وقد ساعدت هذه الملاحظات العلماء في “إعادة بناء” سلم المسافة من خلال تحسين المقارنة بين تلك النوابض وأقربائهم الأكثر بعدًا من السوبرنوفا الوليدة حديثًا. وقد خفض فريق رييس حالة عدم اليقين في قيمة ثابت هابل من 2.2% إلى 1.9%.

على الرغم من قياسات الفريق التي أصبحت أكثر دقة، إلا أن حساب ثابت هابل طل على اختلاف مع القيمة المتوقعة والمستمدة من ملاحظات تمدد الكون المبكر. هذه القياسات قد أجريت بواسطة القمر الصناعي بلانك، والذي رسم خريطة الكون المعروفة بإشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهي صورة ملتقطة لحالة الكون عندما كان عمره 380,000 سنة بعد الانفجار العظيم.

وبقد تمت فحص تلك القياسات بشكل دقيق، لذلك لا يمكن للعلماء إهمال أو استبعاد تلك الفجوة بين القيمتين نظرًا لاحتمال حدوث خطأ في القياس في واحدة منهما أو كلاهما. وقد تم اختبار كلتا القيمتين بطرق متعددة.

وقد أوضح رييس قائلاً:

“هذه ليست مجرد تجربتين مختلفتين، فنحن نقيس شيئًا مختلفًا اختلافًا جذريًا. الأول هو قياس مدى سرعة تويع الكون كما نراه اليوم. والثاني عبارة عن تنبؤ قائم على فيزياء الكون المبكر وعلى قياسات للسرعة يجب أن يتوسع بها. وإذا لم تتفق هذه القيم، فستكون هناك احتمالية قوية لأننا نفتقد شيئًا ما في النموذج الكوزمولوجي الذي يربط بين تلك الفترتين الزمنيتين من الكون.”

كيف تمت إجراء الدراسة الجديدة؟

يستخدم الفلكيون المتغيرات القيفاوية كمقاييس كونية لقياس المسافات القريبة بين المجرات لأكثر من قرن. ولكن محاولة حصاد مجموعة كبيرة من النجوم قد تستغرق وقتًا طويلًا بحيث لا يمكن تحقيقها. لذلك استخدم الفلكيون طريقة ذكية تسمى (Drift And Shift-DASH)، وذلك باستخدام تلسكوب هابل كنقطة تصوير والتقاط لالتقاط صور سريعة للنجوم النابضة المشعة للغاية، مما يلغي الحاجة المستهلكة للوقت للحصول على دقة كبيرة.

وأوضح ستيفانو كاسير تانو، أحد أعضاء الفريق:

“عندما يستخدم هابل توجيهًا دقيقًا عن طريق تتبع النجوم الدالّة، فإنه يمكنه رصد متغير قيفاوي واحد فقط كل تسعين دقيقة كزمن دورة تلسكوب هابل حول الأرض. ولذلك سيكون مكلفًا للغاية بالنسبة للتلسكوب أن يلاحظ كل متغير قيفاويّ، وبدلًا من ذلك فأننا نقوم بالبحث عن مجموعة من تلك النجوم النابضة بحيث تكون قريبة بما فيه الكفاية حتى نتمكن من التحرك بينها دون الحاجة إلى إعادة معاير التلسكوب. وهذه التقنية تسمح لنا بمراقبة عشرات النجوم النابضة خلال دورة التلسكوب الواحدة حول الأرض.”

بعد ذلك جمع علماء الفلك نتائجهم مع مجموعة أخرى من الملاحظات، وهي التي أدلى بها مشروع أراوكاريا (Araucaria Project) وهي تعاون بين علماء الفلك في تشيلي والولايات المتحدة وأوروبا. حيث أجرت هذه المجموعة قياسات المسافة إلى سحابة ماجلان الكبرى عن طريق رصد خفوت الضوء القادم من نجم واحد يمر أمام شريكه فيما ما يسمى كسوف الأنظمة النجمية الثنائية (Eclipsing binary-star systems). وهذا قد ساعد فريق رييس في تحسين قياس السطوع الفعليّ للنجوم النابضة. حيث تكمن الفريق مع هذه الدقة الإضافية، من تشديد البراغي لبقية سلم المسافة الذي يمتد لعمق الكون.

إن القيمة المقدرة الجديدة لثابت هابل هي 74 كيلومترًا في الثانية لكل ميجابارسك. هذا يعني أنه لكل 3.3 مليون سنة ضوئية لمجرة تبعد عنا، فإنها تبدو لنا أنها تتحرك مسافة 74 كيلومترًا لكل ثانية بشكل أسرع، وهذا كنتيجة لتمدد الكون.

ويشير هذا الرقم إلى أن الكون يتمدد بمعدل أسرع بنسبة 9% من التنبؤ ذو 67 كيلومترًا في الثانية لكل ميجابارسك، والذي يأتي من ملاحظات بلانك للكون المبكر، إلى جانب فهمنا الحالي للكون المبكر.

إذًا، ما الذي يفسر هذا التناقض؟

واحدة من التفسيرات المحتملة لهذا التناقض يتضمن ظهورًا غير متوقع للطاقة المظلمة في الكون المبكر، والذي يُعتقد أنه يشكل 70% من الكون. ويقترح فلكيون من جامعة جونز هوبكينز نظرية يطلق عليها (الطاقة المظلمة المبكرة-early dark energy)، حيث تشير إلى أن الكون تطور مثل مسرحية ثلاثية الفعل.

افترض العلماء بالفعل أن الطاقة المظلمة قد تكون موجودة في الثواني الأولى من ولادة الكون ودفعت المواد في أنحاء الفضاء، حيث بدأ التوسع الأولي. ربما تكون الطاقة المظلمة هي السبب وراء التوسع السريع للكون لما هو عليه اليوم. تشير النظرية إلى أن هناك حلقة ثالثة للطاقة المظلمة بعد فترة ليست بكبيرة بعد الانفجار العظيم، والتي عملت على تمدد الكون بمعدل أسرع مما هو متوقع. وما تبقى من هذه الطاقة المظلمة الأولية يمكن أن يفسر سبب اختلاف قيمتي ثابت هابل.

وهناك فكرة أخرى تقول بأن الكون يحتوي على جسيمات دون ذرية جديدة تتحرك بسرعة مقاربة لسرعة الضوء. وتسمى هذه الجسيمات بالإشعاع المظلم، وتشمل مجموعة من الجسيمات المعروفة بالنيوتريونات، والتي تتكون في المفاعلات النووية.

وهناك فكرة أخرى مثيرة، وهي أن المادة المظلمة، وهي شكل غير مرئي للمادة لا تحتوي بروتونات ولا إلكترونات ولا نيوترونات، تتفاعل بشكل قوي مع المادة العادية أو الإشعاع الذي ذُكر آنفًا. لكن مازال التفسير الحقيقي للاختلاف لغزًا غامضًا.

إن الكون الفسيح في حالة تمدد مستمر، وتلك حقيقة لا يمكن الجدال حولها. وسيظل العلماء باحثين خلف معدل التمدد الحقيقي للكون الحالي، ففريق رييس سيواصل استخدامه لتلسكوب هابل حتى يقلل حالة عدم اليقين إلى 1%، وقد يساعد هذا العلماء على تحديد سبب التناقض بين القيمتين المتوقعة والفعلية المقاسة.

إعداد وتقديم: محمد المصري

المصادر:

• NASA

أظهرت دراسة جديدة أن العلماء يكتشفون طريقة مثيرة للجدل لاختيار جنس المولود.

في حين أن التقنيات الحالية لفصل الحيوانات المنوية X و Y خارج الجسم غالية الثمن ويمكن أن تلحق الضرر بالحمض النووي داخل الخلايا، وعلى الرغم من كل الأساطير حول اختيار جنس طفلك من خلال الطقوس الخرافية، ليس هناك الكثير يمكننا القيام به لتغيير هذه الاحتمالات.

الدراسة:

اكتشف الباحثون اليابانيون عن طريق الخطأ طريقة مثيرة للجدل لاختيار جنس المولود من خلال فصل الحيوانات المنوية الحاملة للأشعة السينية عن الفئران وقد يكون لهذا آثار كبيرة على البشر في المستقبل

مراجعة بسيطة:

دعنا نعود إلى بعض أساسيات علم الأحياء لثانية واحدة، في جميع الثدييات – وعدد من الحيوانات الأخرى – الإناث لديها كروموسومات XX، والذكور لديهم XY، عندما تنتج الأنثى بيضة – تُعرف أيضًا باسم البويضة – ، لن تحصل إلا على واحدة من الكروموسومات X أي أنها لا تكون Y على الإطلاق، لكن لدى الحيوانات المنوية من الذكور نسبة متساوية من السباحين الحاملين للأشعة X والحمل Y من الناحية الافتراضية.

أثناء دراسة الاختلافات بين الحيوانات المنوية من فصيلة X و Y في الفئران، ما الذي اكتشفه العلماء ؟!

حتى الآن كنا نظن أن الحيوانات المنوية متطابقة إلى حد كبير، باستثناء الحمض النووي الذي يحملونه، ولكن من خلال الدراسة اكتشف فريق جامعة «هيروشيما-Hiroshima» أن هناك حوالي 500 جينة نشطة في الحيوانات المنوية X غير موجودة في Y، هذا ليس بالغ الأهمية بحد ذاته، ولكن 18 من هذه الجينات ترمز للبروتينات التي تلتصق على سطح الخلية، وركز فريق البحث على اثنين من هذه المستقبلات TLR7 وTLR8، اللذين يرتبطان بعقار يسمى «Resiquimod» وهو عامل مضاد للفيروسات والورم.

نتائج التجربة العملية:

باستخدام العقار لربط المستقبلات وإبطاء سباحة الحيوانات المنوية X – يؤثر بشكل خاص عليها – ، أصبحوا قادرين بعد ذلك على فصل الحيوانات المنوية Y و X بدقة مذهلة.

وجد العلماء أنه عند تعريض الحيوانات المنوية لدى الفئران إلى محلول يحتوي على هذا العقار، تسبب ذلك في السيطرة على سرعة بعض الحيوانات المنوية، وعندما اُستخدم أسرع سباحين لتخصيب بعض الفئران، انتهى الأمر إلى أن تصبح الفضلات الذكور 90 في المئة؛ عندما تم استخدام أبطأ سباحين، كان الأطفال الماوس 81 في المئة من الإناث.

على الرغم من أن هذا ليس فصلًا مثاليًا عن الجنس، إلا أنه جيد حقًا، خاصة بالنسبة لهذه الطريقة البسيطة والرخيصة.

قال أحد الباحثين، ماسايوكي شيمادا، عالم الأحياء الإنجابي من جامعة هيروشيما: “إن التعبير التفاضلي لجينات المستقبلات بواسطة الكروموسومات الجنسية يوفر أساسًا طريقة جديدة ومفيدة للغاية لفصل الحيوانات المنوية بين X و Y وقد نجحنا بالفعل في الإنتاج الانتقائي للذكور أو الإناث في الماشية والخنازير بهذه الطريقة“.

أضاف ماسايوكي: “ومع ذلك، فإن استخدام هذه الطريقة في التكنولوجيا التناسلية البشرية هو المضاربة في الوقت الراهن، وينطوي على قضايا أخلاقية كبيرة لا تتأثر بفائدة هذه التقنية الجديدة”.

تمثل النساء حاليا 49.6 في المائة من البشر في العالم، ولكن في بعض المناطق، يمكن أن يكون للأزواج تفضيلات قوية للطفل الذكر.
أدت الممارسات الانتقائية للجنس بالفعل إلى بعض الاتجاهات الديموغرافية (المزعجة) في بعض البلدان، والتي يمكن أن يكون لها آثار اجتماعية واقتصادية غير مقصودة.

كما يوضح مايكل لو بايج من نيو ساينتيست: “إن السماح باستخدام هذا الاكتشاف لدى الناس قد يؤدي إلى استخدام المواد الهلامية أو غيرها من المواد المنزلية التي يمكن أن تغير بشكل كبير من احتمالية قيام زوجين بتصور فتاة“.

وقال الباحث في علم الجينوم، علي رضا فاضلي، من جامعة تارتو في إستونيا، لصحيفة لو بايج: “إنني قلق بشأن التأثير الاجتماعي لهذا“.

يمكن أن يكون هناك بعض الأسباب الجيدة لاستخدام اختيار الجنس في الحيوانات، على سبيل المثال، لا تُستخدم الماشية الذكرية في إنتاج الألبان، كما لا تستخدم دجاجات الذكور في إنتاج البيض، لكن في البشر، تصبح الأمور أكثر فوضى.

المصدر: https://bit.ly/2OXrGZ6