هل وجود الماء شرط لنشأة الحياة فى الكون ؟

هل وجود الماء شرط لنشأة الحياة فى الكون ؟

قد يكون الماء عاملا أساسيا فى نشأة الحياة الحية لكن يمكن تخيل بعضا من السوائل الأخرى التى ستكون قادرة على إشعال فتيل التفاعلات الكيميائية اللازمة للحياة إذا توافرت لها الظروف المناسبة لذلك ومن تلك المركبات ( الأمونيا السائلة ) الموجودة على قمر ( زحل / Saturn ) و

( تيتان / Titan ) و ( حمض الكبريتيك ) المتوافر فى سحب كوكب ( الزهرة / Venus ) أو العديد من الهيدروكربونات ( كالميثان السائل ) فى بحيرات قمر ( تيتان ) والتى لها من الخصائص الكافية التى قد تجعلها بديلة للماء والهيدروجينات والنيتروجينات / المذيبات الباردة

( Cryosolvents ) والتى تحتاج لدرجة حرارة منخفضة جدا لكى توجد فى حالتها السائلة وتوجد فى مناخ الأرض فى صورتها الغازية وتمثل الهيدروجينيات المركب الرئيسى فى المناطق العليا من كواكب ( المشترى / Jupiter ) و ( زحل ) و ( أورانوس / Uranus ) و ( نبتون )

( Neptune ) و ( النيتروجين السائل ) يتوافر على قمر ( تريتون / Triton ) أكبر أقمار

( نبتون ) وإن الحرارة المنخفضة للمذيبات الباردة تجعل تفاعلاتها الكيميائية فى الفضاء تأخذ صورا لا تتاح لها على كوكب ( الأرض / Earth ) مما قد يرجح وجود حياة غير مرصودة أما عن السبب الذى يجعل دراسات البحث عن صور أخرى للحياة ترتكز بالأساس على تتبع وجود الماء وإن ( علم أحياء الفضاء ) بناسا حيث أن الماء هو السائل الوحيد المؤكد من أنه قادر على خلق صور الحياة الحية كما أنه يتكون من أكثر العناصر توافرا فى الكون وهما الهيدروجين والاكسجين فالماء بدوره من أكثر المركبات توافرا فى الكون .

أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

17 / 12 / 2017

هل لقمر الأرض نواة منصهرة مثلها ؟

هل لقمر الأرض نواة منصهرة مثلها ؟

إن بعثات أبوللو الفضائية كلفت بضرورة بحث هل لقمر الأرض نواة منصهرة كالأرض أم لا ؟ فلقد وضع رواد الفضاء أجهزة قياس الزلازل على سطح القمر لرصد الهزات فى قشرته على أمل أن تكشف تحاليل سريان الموجات الصادمة خلال قشرة القمر عما يقع داخل قلبه ومنذ انتهاء مهمة أجهزة قياس الزلازل فى عام ( 1977 ) قام العلماء ببحث فيما وراء النتائج التى تم تسجيلها وعندما واجهت العلماء مشكلة فى تمييز الإشارات فى عمق الهزات القمرية من بين الضوضاء كاصطدام الشهب والنيازك ولقد تم استخدام الكمبيوتر فى تنقية هذه البيانات لكى يتم التوصل لدليل على التشابه الكبير بين تكوين باطن كوكب الأرض والقمر من حيث وجود نواة مركزية صلبة يحيط بها قلب منصهر .

أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

29 / 10 / 2017

هل سنعود للقمر ؟

هل سنعود للقمر ؟

أحدث إنهاء ( ناسا / NASA ) لبرنامج مكوك الفضاء الأمريكى شكوكا بشأن إرسال بعثات مأهولة للقمر حيث كان يوم ( 21 / 7 / 2011 ) يوما حزينا بالنسبة لبرنامج الولايات المتحدة الأمريكية الفضائى فمع هبوط مكوك الفضاء ( أطلنطس ) فى مركز كنيدى الفضائى فى فلوريدا حيث انتهى بذلك رسميا برنامج رحلات المكوك الفضائى الأمريكى وقدرة أمريكا على وضع أى بشر فى الفضاء لسنوات قادمة حيث قرر أوباما فى عام ( 2010 ) إنهاء خطط ناسا لبناء صاروخى ( Ares 1 – 5 ) وإيقاف كافة الجهود الهادفة للعودة للقمر ومع إن إدارة ( أوباما ) مستمرة فى تقديم دعم قوى لتطوير الصناعات الفضائية من قبل المؤسسات الخاصة إلا أن النتائج المباشرة كانت إنهاء برنامج الفضاء الأمريكى بصورة أساسية .

فإن التحدث عن رحلات مستقبلية للقمر من دون أى وسيلة حتى لوضع رواد فى مدار فضائى فإن بعثة أمريكية كهذه تبدو مستحيلة الأن ولسنوات قادمة .

حتى مع إنتهاء البرنامج الفضائى الأمريكى من قبل ( ناسا ) فإن شيئا جديدا يولد الأن ليأخذ مكانه فإن الخطة الجديدة تدعو الأمريكان حيث أنهم لن يعودوا للقمر بل سينتقلون بصورة منتظمة فى الفضاء ويستكشفون بقية النظام الشمسى فلم يعد الفضاء ساحة تحكمها أمريكا وروسيا بدون باقى دول العالم حيث أن الصين رائدة فى مجال استكشاف الفضاء فمنذ عام ( 2003 ) قامت الصين بإرسال ( 3 رحلات فضائية ) مأهولة باستخدام صواريخها ومركباتها الفضائية الصينية حيث دامت الرحلة الثانية مدة ( 5 أيام ) وتكون طاقمها من رائدى فضاء والثالثة حملت طاقما تكون من ( 3 رواد فضاء ) قام ( 2 ) منهم بإنجاز أول عملية سير صينية فى الفضاء وفى ( 29 / 9 / 2011 ) أطلقت الصين أول محطة فضائية صغيرة لها ( Tiangong 1 ) التى صممت كنموذج تجريبى أولى صغير يمهد الطريق لمحطات فضائية أكبر يليها بعثات مأهولة طويلة الأمد باستخدام محطتهم الفضائية كاملة الحجم .

استكشاف القمر :

إن الصين ليست الدولة الوحيدة فى جهودها لاستكشاف الفضاء فالهند توجهت لاستكشاف الفضاء ومع أن الهند لم ترسل بعد أول رائد فضاء لها فى الفضاء فإن وكالة الفضاء الهندية يمكنها بناء كبسولة فضائية مأهولة وترسل فيها رائدى فضاء فى بعثة تدوم ( 7 أيام / اسبوع ) باستخدام مركبة إطلاق السوائل الثابتة جغرافيا بحلول عام ( 2016 ) فإن الهند قد أتمت بالفعل الكثير من العمل التحضيرى اللازم لبعثة كهذه وفى عام ( 2007 ) قامت الهند بإطلاق وإعادة كبسولة فضائية صغيرة اختبرت معها درعها الحرارى ومنظومات التحليق الإلكترونية الضرورية لعملية الدخول والعودة فى الغلاف الجوى الأرضى .

وتوجد المملكة المتحدة ( بريطانيا ) قبل ( 40 سنة ) حيث اختارت ترك استكشاف الفضاء لدول أخرى عندما قامت بإلغاء برنامجها الصاروخى حيث قامت فى عام ( 2010 ) بتأسيس وكالتها الفضائية الخاصة حيث ركزت معظم جهودها على تقديم الدعم لمجموعة من الشركات البريطانية الخاصة العاملة على برامج مشاريع فضائية حيث أدركت بريطانيا أهمية وجودها فى جهود استكشاف الفضاء .

وتبدو فرنسا وألمانيا وايطاليا كأعضاء فاعلة وقوية فى وكالة الفضاء الأوروبية ( إيسا / ESA ) حيث تبدى رغبتها وطموحها للإبقاء على وجود لها فى الفضاء فقد هيمن صاروخ ( آريان / 5 ) تحت القيادة الفرنسية على السوق التجارية لإطلاق الصواريخ طوال سنوات .

ولقد قامت روسيا بدخول عصر الفضاء من بداياته حيث أرسلت أول رائد فضاء روسى يدور حول الكرة الأرضية فى الفضاء ( يورى جاجارين ) على متن صاروخ الفضاء ( فوستوك / 1 ) حيث احتكرت روسيا قدرة إرسال الرواد الفضائيين من البشر إلى ومن محطة الفضاء الدولية

( International Space Station ) حيث تبدو كل من كبسولة سيوز وشاحنات بروجرس والصواريخ الحاملة لها للمدار ( Orbit ) وهى أكثر المركبات ثقة فى العالم رغم أول فشل للصاروخ منذ ( 11 سنة ) فى

( 8 / 2010 ) وأن الروس قد صاروا منذ سقوط الاتحاد السوفيتى حيث أصبحوا يفكرون فى كيفية استغلال واستثمار قدراتهم الفضائية فإن إحدى الشركات الروسية ترغب فى الاستفادة من الخبرة الطويلة لبلادها فى بناء محطات فضائية مأهولة من أجل بناء فندق فضائى حيث أن المركبة ستكون جاهزة للتحليق فى الفضاء بحلول عام ( 2016 ) لمدة

( 5 أيام ) وتوجد مؤسسة روسية التى توصلت لطريقة لاستخدام كبسولة سيوز مطورة لإرسال سائحين ليدورا حول القمر وإعادتهما للأرض فإن الرحلات السياحية حول القمر يمكن أن تحلق فى وقت قريب بحلول عام ( 2015 ) .

مسار مختلف :

تشهد أمريكا ولادة شركات خاصة محلية لبناء الصواريخ يحظى كل منها بطاقات وقدرات قوية فعن طريق نجاح إحدى الشركات الأمريكية فى بناء صاروخى ( فالكون / 1 / 9 ) وإطلاق مركبة ( دراجون ) أول مركبة فضائية تصنعها مؤسسة خاصة تعود سالمة للأرض ) حيث أن شركة فضائية خاصة التمويل ومستقلة تستطيع إنجاز ما ينجزه برنامج فضائى حكومى حيث تأمل الشركة إنجاز عمليات اللقاء والالتحام الأولى لمركبة دراجون مع محطة الفضاء الدولية فتوجد العديد من الشركات الفضائية الخاصة والتى تقوم ببناء مركبات حمولة وصواريخ خاصة بها لتموين محطة الفضاء الدولية فإن إحدى الشاحنات الفضائية ستقوم بأول رسو لها عند محطة الفضاء الدولية فى وقت مبكر من عام ( 2012 ) .

كما تقوم شركة ( بوينج ) ببناء كبسولتها الفضائية المأهولة الخاصة بها

( CST – 100 ) وتخطط لإطلاقها على متن صاروخ ( أطلس / 5 ) حيث تقوم الشركة بإطلاق الكبسولة الشبيهة بأبوللو والتى تتسع ل ( 7 ) مسافرين وبصورة شبيهة لمركبة ( دراجون ) كعبارة لنقل رواد الفضاء إلى ومن محطة الفضاء الدولية حيث يمكن استعمال الكبسولة لنقل السياح إلى ومن الفنادق الفضائية المدارية .

تنافس يولد التقدم :

تبدو علاقة المشاريع الفضائية بعيدة عن موضوع العودة للفمر وإن الخطط الروسية لإرسال السياح فى رحلات حول القمر واهتمام الصين بالوصول للقمر فإن بناء صواريخ اقتصادية التكلفة وكبسولات فضائية مأهولة لإيصال أشخاص لمدار أرضى منخفض وعربات فضائية للإبقاء على حياتهم فور وصولهم للفضاء لكن الخطط والأفعال الجارية للإطلاق بعثات للقمر قليلة .

فإن لجميع الخطط علاقة باستكشاف القمر حيث تخبرنا الجهود العلمية الفضائية بأن استكشاف الفضاء فى قمة موجة متصاعدة من إنجازات حماسية تشحنها أفكار تنافسية وكلها عازمة بقوة على إيصال البشر للفضاء بصورة دائمة وبتكلفة معقولة وفى مناخ تنافسى يبدو من المؤكد أن أحدهم سيجد طريقا يعود فيه للقمر .

فهل ستنجح كل الجهود ؟ لا فالأرجح اخفاق معظمها ويرجح أنها ستخفق فى صورة مشهد كبير فإن علوم الصواريخ علوم صعبة فالنجاح فى مجال الصواريخ أمر صعب جدا من أجل تقليل خطورة التحديات .

فإن المجال العريض من الدول والشركات الفضائية المتنافسة يبشر بالخير لجهود الاستكشاف البشرى للنظام الشمسى فإن الوصول للفضاء لن يبقى حكرا على دولتين لهما منظومتين صاروخيتين يمكن لإخفاق أحدهما أن يوقف استكشاف الفضاء لأشهر أو لسنوات فسيكون لدى البشرية الكثير من الوسائل والأساليب للوصول للفضاء وفى حال إخفاق إحداها فستأخذ مكانها وسائل أخرى .

حيث سيكون القمر الفصل الأول للنظر فى عربات محطة فضائية كبيجيلو فعن طريق بناء عربة فضائية يمكنها أن تحفظ السياح أحياء فى مدار أرضى ومدار قمرى طوال أشهر فلم لا يجرى تطوير العربة الفضائية لمركبة فضائية تحلق بين الكواكب وقادرة على أن تأخذ السياح للكويكبات وما ورائها ؟ إن القفزة الهندسية والتكلفة لفعل ذلك لن تكون شيئا عظيما بعد أن نجحت الشركات الفضائية بإطلاق وتحليق مركباتها الفضائية الصغيرة فى المدار طوال عدة سنوات .

فليس على البشرية أن تشعر بالإحباط لخسارة مكوك الفضاء فما هو قادم فى العقود المقبلة سيكون مثيرا ويحمل إبداعا أكثر من كل ما أنجز فى

ال ( 50 سنة ) الماضية ولن تكون المشاريع الفضائية كبيرة وعظيمة بمشاهدتها والمشاركة بها بل ستبقى ما بقيت البشرية حية .

روبرت زيمرمان

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

8 / 1 / 2018

هل يمكن أن يتسبب الهاتف المحمول فى حريق محطات الوقود ؟

هل يمكن أن يتسبب الهاتف المحمول فى حريق محطات الوقود ؟

من التحذيرات التى تمتلىء بها محطات الوقود ضرورة إغلاق الهاتف المحمول وعدم استخدامة فى المساحة التى توجد بها محطة الوقود حيث أن الهاتف المحمول قد يتسبب فى إشعال حريق هائل بسبب الموجات الإلكترونية التى يطلقها أثناء الحديث فيه حيث إن موجات الهاتف المحمول قد  أشعلت أبخرة الوقود الخفيفة المتطايرة فى الجو عند ملىء خزان الوقود وإن بطاريات الهاتف المحمول نفسها قد تسبب الحريق حيث تمثل بطارية الهاتف المحمول فى شحنتها الكهربية البطاريات المستخدمة داخل السيارة وقد تعطى كهرباء أقل منها بكثير فالكهرباء الاستاتيكية المولدة من احتكاك الملابس بجسم السيارة المعدنى أثناء الوجود بمحطة الوقود فقد تنتج شرارة البدء للحريق .

أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

2 / 2 / 2018

وحشية الحروب

وحشية الحروب

بمرور الزمن اكتسبت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتطورة

( داربا ) سمعة بأنها يمكن أن تنخرط فى بعض الاختراعات التى تكون أقرب لقصص الخيال العلمى منها للاختراعات العلمية وتعمل الوكالة تحت إشراف وزارة الدفاع الأمريكية ( البنتاجون) ومسئولة عن تطوير تكنولوجيات جديدة لكى يستفيد منها الجيش الأمريكى .

القط البرى والكلب الكبير :

إن القط البرى والكلب الكبير عبارة عن روبوتات ذات ( 4 ) أقدام وليس لها رءوس مصممة كى تمشى وتحمل أحمالا ثقيلة عبر الأراضى الخطرة ويبلغ طول الكلب الكبير ( 3 أقدام ) وارتفاعه ( 2.5 قدم ) وهو فى حجم بغل صغير وقادر على حمل ( 180 كجم ) ويستطيع الحركة فى التضاريس الوعرة والمائلة بدرجة تصل إلى ( 35 درجة ) .

وإن القط البرى أكثر سرعة وأكثر فى خفة الحركة وتستطيع الجرى لمسافة ( 25 كم / ساعة ) على الأسطح المستوية وسيتم تطوير الاختراعين للاستخدام العسكرى .

مشروع فاتار :

إن محاكاة الحياة للفن كما فى مشروع ( داربا ) الخاص بتطوير واجهات تمكن الجنود من السيطرة وإقامة علاقات شراكة مع إنسان شبه آلى يسير على أقدام أوتوماتيكية تعمل كما لو كانت تابعة للجندى فى المواقف القتالية الصعبة .

جهاز تقليل الخسائر :

من أجل تقليل الخسائر فى الحروب خاصة خلال الحروب الدائرة فى مناطق حضرية يقوم داربا بتطوير أسلحة ليزر تجمع بين الحجم الصغير والكفاءة العالية بما يسمح باستخدامه فى ميادين القتال وسوف تكون الأسلحة التجريبية لليزر أخف فى وزنها ( 10 مرات ) من أقوى أنواع أسلحة الليزر المستخدمة .

أما أنواع الليزر التى يتم تطويرها للاستخدام بواسطة الطائرات فسوف تستخدم لأغراض الاتصالات وتحديد الأهداف بدقة وفى أجهزة الحماية المحمولة جوا .

مشروع الصقر :

إن مشروع الصقر مشروع مشترك مع سلاح الطيران الأمريكى لإنتاج طائرة بدون طيار يمكن إعادة استخدامها فى توجيه ضربات قوية وسريعة ومؤثرة للأهداف المعادية .

وحلقت الطائرة ( HTV – 2 ) لأول مرة فى ( 4 / 2010 ) ثم فى

( 8 / 2011 ) والطائرة فائقة السرعة تطير بسرعة ( 20 ماخ ) و

( 22 ضعف ) سرعة تحليق الطائرات التجارية وخلال تحليقها تصل درجة الحرارة على سطحها إلى ( 1930 درجة مئوية ) وخلال الاختبارين فقد العلماء فى تجربة الاتصال مع الطائرة فى المرتين وفى

( 7 / 2013 ) أعلنت الوكالة أنها لن تجرى الاختبار الثالث على الطائرة لكن الأبحاث ستستمر للوصول لفهم أفضل لسبل التحكم فيها

سيارة مدرعة طائرة :

إن تطوير سيارة مدرعة طائرة يمكن قيادتها بشكل عادى ومع إمكانية التحليق فى الجو لتفادى العوائق والمخاطر على الأرض .

ويجرى تصميم السيارة بحيث تكون قادرة على الاقلاع الأفقى وتكون قادرة على قطع ( 250 ميل بحرى ) بخزان الوقود البحرى كما يمكن استخدام السيارة الطائرة فى توجيه الضربات وشن الغارات ومهام الاستطلاع واجلاء الجرحى ومهام الامداد .

مشروع أطلس :

تم الكشف عن مشروع الروبوت أطلس فى ( 11 / 7 / 2013 ) والروبوت الذى يسير على قدمين يصل طوله إلى ( 6 أقدام ) ومصمم للقيام بعدد من مهام وخدمات الطوارىء بما فيها عمليات البحث والانقاذ ولا يهتم البنتاجون الأمريكى باستخدام أطلس فى المهام القتالية .

شريحة الملاحة :

إن التطورات التى شهدتها تكنولوجيا تحديد الموقع بالأقمار الصناعية

( GPS ) أدت لثورة حقيقية فى مجال التعقب وفى مجالات الملاحة البحرية والجوية لكن ماذا عن المناطق التى لا تصلها تكنولوجيا تحديد الموقع عبر الأقمار الصناعية أو ما إذا كانت الاشارات تتعرض للتشويش والاعاقة ولمساعدة الجنود لمعرفة طريقهم فى المناطق التى لا تصلها تكنولوجيا تحديد الموقع عبر الأقمار الصناعية يسعى العلماء لتطوير شريحة ملاحية صغيرة يقل حجمها عن حجم البنس الواحد والشريحة

( وحدة التوقيت والقياس بالقصور الذاتى ) تضم فى وقت واحد ( 3 ) جيروسكوبات ( وحدات قياس الاتجاه ) و ( 3 ) وحدات تسريع وساعة تحكم دقيقة وكل الوحدات مدمجة فى نظام مصغر جدا يوفر المعلومات الدقيقة للحركة والملاحة بما فيها الاتجاه والسرعة والزمن ولا تشكل الشريحة بديلا عن نظام ( GPS ) فإنها مصممة للعمل فى المناطق التى لا يصل إليها هذا النظام .

اكس 37 :

بدأ إنتاج الطائرة ( اكس 37 ) الفضائية القابلة لاعادة الاستخدام فى مصانع ( بوينج ) كمشروع تابع لناسا عام ( 1999 ) لكنها نقلت إلى داربا عام ( 2004 ) قبل أن تنتقل السيطرة على المشروع البحثى بالكامل للقوات الجوية الأمريكية .

حيث قالت داربا أنها ستقوم بتطوير الطائرة لتقوم بتزويد الأقمار الصناعية القديمة بالوقود أو تقوم ببعض الاصلاحات البسيطة فى الفضاء باستخدام ذراع روبوتية وإن الهدف الرئيسى لاكس 37 هو اختبار تكنولوجيا فضائية ولقد تم تطوير عربة الاختبارات المدارية اكس 37 بدون طيار التى تشبه نموذجا مصغرا لاكس 37 التى يتم إطلاقها للفضاء فى مقدمة صاروخ ثم تعود للأرض وتهبط كطائرة فضائية وتم  إطلاقها فى أول مهمة عام ( 2010 ) .

التفاعل بين المخ والآلة :

ماذا يمكن أن يحدث إذا كان مخ الإنسان قادرا على الاتصال بالآلة كالذراع الميكانيكية بحيث يمكن التحكم فيها ذهنيا أو جهاز لاستعادة الرؤية حيث يقوم العلماء باستكشاف قنوات الاتصال المحتملة بين المخ الإنسانى والآلة لبناء أو المساعدة فى دعم أو اصلاح الوظائف الاستشعارية والادراكية لدى الأفراد الذين تتأثر لديهم تلك الوظائف وترجع البحوث حول التفاعل بين المخ والآلة إلى ( 70 / ق 20 ) وتتركز البحوث على الاستعاضة العصبية  التى تهدف لاستعادة القدرة على الابصار أو السمع أو الحركة وأحد المشروعات ( برونو 2 ) وهو ذراع تعويضية يتم التحكم فيها ذهنيا ويتكون ( برونو 2 ) من يد وأصابع على درجة عالية من الجودة والدقة تستطيع آداء 25 حركة مفصلية .

مضخات متناهية الصغر :

تمكن مجموعة من العلماء من تطوير أصغر نظام للمضخة التفريغية بحيث يمكن استخدامه لأى إلكترونيات أو وحدات استشعارية تعمل تفريغيا وفى عام ( 1908 ) أطلق برنامج المضخات التفريغية متناهية  الصغر على مستوى الشريحة لتطوير أصغر مضخة وأكثرها كفاءة ويمكن استخدام المضخة فى تطوير وحدات استشعار كيميائية متناهية الصغر كوحدات تحليل الغاز فائقة الحساسية اللازمة لرصد أى هجمات محتملة بأسلحة الدمار الشامل سواء كيميائية أو بيولوجية ويمكن استخدامها فى تصميم وحدات استشعارية أو أجهزة قياس وتحكم للطائرات الصغيرة بدون طيار .

ترجمة / هشام عبد الرؤوف

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

24 / 1 / 2018

يد كونية تنشد الضياء

يد كونية تنشد الضياء

إن الجزء الصغير الشديد الكثافة لا يتجاوز قطره ( 12 ميل ) المسؤول عن السديم الجميل من الأشعة السينية والذى يمتد لمسافة 150 سنة ضوئية وقد التقطت الصورة العالية الوضوح عن طريق التلسكوب الفضائى ( تشاندرا ) التابع لناسا للسديم .

وفى وسط الصورة يوجد نجم نابض ( Pulsar ) صغير وشديد القوة النجم ( PSR 58 – B 1509 ) والنجم النابض نجم نيترونى يدور حول نفسه بسرعة عالية جدا وهائلة تصل لدورة كل ( 0.3 : 3 ث ) مصدرا موجات راديوية وإشعاعات ويقذف النجم طاقته خارجا إلى الفضاء مكونا بنى وتشكلات معقدة والذى يبدو كيد كونية تنشد الضياء .

وتتبدى الأشعة السينية الأقل طاقة باللون الأحمر بينما تبدى الأشعة المتوسطة الطاقة باللون الأخضر والأعلى طاقة  باللون الأزرق .

وإن النجم النابض لا يتجاوز عمره ( 1700 سنة ) ويقع على مسافة

( 17000 سنة ضوئية ) من كوكب الأرض .

أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

6 / 1 / 2018

نظرية كل شىء ( الأوتار الفائقة )

نظرية كل شىء ( الأوتار الفائقة )

قام آينشتين بكتابة عملية حسابية عبارة عن عدد من الخطوط كتب بينها رموزا جبرية وأرقاما عشرية حيث كان يحلم ببلورة نظرية موحدة متماسكة للكون والهدف من النظرية الوصول لتفسير واحد متماسك لجميع القوى فى الكون والمتمثلة فى الجاذبية / الكهرومغناطيسية / القوة النووية القوية / القوة النووية الضعيفة / القوة المضادة للجاذبية

يعتقد علماء الطبيعة أنهم تمكنوا من الوصول لنظرية تتوحد فيها قوى الكون بشكل أوسع فالنظرية لن يشرح فى شأنها النهائى جميع القوى المؤثرة فى الكون وآليات عملها بل ستشرح طبيعة الكون نفسه ( نظرية كل شىء أو الأوتار الفائقة ) حيث كان عالم الطبيعة

( فارادى ) يقوم بدراسة العلاقة بين الكهربية والمغناطيسية فلم تكن المعلومات تزيد على أن التيار المتدفق خلال سلك ما ينتج مجالا مغناطيسيا لكن ما كان ( فارادى ) يسعى لمعرفته هو إذا ما كان العكس صحيحا بمعنى هل يستطيع المجال المغناطيسى أن يولد تيارا كهربيا ؟ ولقد نجح ( فارادى ) وقام بصنع أول نموذج للدينامو حيث تمكن ( فارادى ) من الكشف عن بعض الحقائق ومنها أن الكهرباء والمغناطيسية على الرغم من التنافر الشكلى فيما بينهما إلا أنهما مجرد وجهين مختلفين لظاهرة واحدة فإن أحد أهم المبادىء التى استرشد بها العلماء فى صياغة ( نظرية كل شىء ) حيث يوجد نوعا من الوحدة الأساسية فى الكون .

نظرية خاطفة :

وبينما سمحت التجارب التى كان ( فارادى ) يتمتع بها بإلقاء نظرة على هذا النوع من الوحدة فقد كانت تنقصه أداة الفكر المهمة لاظهارها بقدر أهميتها ( الرياضيات ) .

فى ( 1861 ) جاء ( ماكسويل ) ونجح فى ترجمة اكتشافات ( فارادى ) إلى معادلات رياضية وكانت النتيجة الوصول لمعادلات الكهرومغناطيسية التى تؤكد الوحدة الضرورية بين الكهرباء والمغناطيسية وكانت المعادلات بمثابة انجاز مهم لكنها فى الوقت نفسه أثارت تساؤلات مهمة فهل الوحدة الكونية تتسع لتشمل أكثر القوى المألوفة وهى ( الجاذبية ) وكان ذلك هو التحدى الذى حاول ( آينشتين ) التصدى له بعد نشره نظريته الخاصة بالجاذبية التى كانت مختلفة عن النسبية العامة عام ( 1915 ) .

وكان ( آينشتين ) يتمتع بدرجة كبيرة من الاعتقاد فى وحدة الكون ويملك فى الوقت نفسه اللغة وآداة الفكر ( الرياضيات ) لاثبات وجود الوحدة الكونية بين الكهرومغناطيسية والكون حيث كانت أول الصعوبات الجمع بين النظرية العامة للنسبية ونظريته الخاصة لتفسير الجاذبية مع معادلات ( ماكسويل ) فى شكل واحد .

وحسب النظرية العامة للنسبية فإن الجاذبية نتاج لتلاحم المكان مع الزمن وعلى العكس فإن معادلات ( ماكسويل ) كانت ترى الكهرومغناطيسية مجالا للقوى يتدفق خلالها الأبعاد الأربعة ( الطول / العرض / الارتفاع / الزمن ) وفى ( 1919 ) علم ( آينشتين ) أن اعتقاده كان مفتاحا رئيسيا لتوحيد نظريته مع معادلات ( ماكسويل ) فقد أعلن أحد علماء الرياضيات الألمان أنه توصل لمجموعة من المعادلات يمكن أن تلخص النظرية والمعادلة بشرط وجود بعد خامس للكون .

فأين البعد الخامس المحتمل وجوده وجاء عام ( 1926 ) ليعلن أحد علماء الرياضيات عن طريق وجود اجابة يمكن أن تساعد فى ايجاد البعد الخامس فإن البعد الخامس قد يكون موجودا فعلا لكنه صغير جدا بشكل يجعل من الصعب اكتشافه ورغم أن مدس آينشتين أقنعه بأهمية البعد الخامس فإنه لم يستطع تحويل اكتشافات العلماء لنظرية توحد الجاذبية مع الكهرومغناطيسية .

أمر مخالف :

بينما كان ( آينشتين ) مشغولا بنظريته حول وحدة الكون ظهرت قوتان أساسيتان :

1 ) القوة النووية القوية : والتى تساعد على تجميع الذرات معا إلى بعضها البعض .

2 ) القوة النووية الضعيفة : المسئولة عن الإشعاع وكان من الواضح أن القوة النووية الضعيفة يمكن شرحها فى ضوء الجسيمات المتنقلة التى تنقل الجسيمات من مكان لآخر وهو أمر مخالف لنظرية ( آينشتين ) عن الجاذبية .

تضافر القوى :

ركز العلماء جهودهم على توحيد الكهرومغناطيسية مع القوة النووية الضعيفة فإن المشكلة كانت تكمن فى الوصول إلى تمثيل رياضى لكلا الظاهرتين ( الكهرومغناطيسية والجاذبية ) وكان يجب أن يساعد التمثيل على إظهار جوانب التشابه الخفية فيما بينها واعتقد علماء الطبيعة أنهم تمكنوا من الوصول لطريقة لتحقيق ذلك ( نظرية المجال الكمى ) وحسب النظرية فإن كل قوة أساسية فى العالم لها جزيئاتها المتنقلة .

ولقد بدأ علماء الطبيعة فى دراسة نواحى التشابه بين الجسيمات الحاملة للكهرومغناطيسية

( الفوتون ) وبين جسيمات القوة النووية الضعيفة ( الجزىء ) ولم يكن اكتشاف الفروق سهلا لعدة أسباب منها :

1 ) أن الجسيم أثقل كثيرا من الفوتون الذى هو بلا كتلة .

وعن طريق تطوير نظريات تثبت أن القوتين ليستا أكثر من جوانب مختلفة لشىء واحد

( القوى الكهروبائية الحقيقية ) فإن التوحيد أدى لتنبؤات بوجود تأثيرات جديدة كان من الصعب التعرف عليها وأصبح من الممكن إخضاعها للاختبار التجريبى وعندما بدأ اختبار التنبؤات استطاع علماء الطبيعة الوصول إلى أول توحيد ناجح منذ معادلات ماكسويل وعن طريق إجراء بحوث باستخدام مناهج وأساليب مختلفة لإظهار وحدة القوى الأساسية ولقد تم اكتشاف صيغة رياضية أمكن من خلالها توحيد القوة الكهرومغناطيسية مع القوة النووية الضعيفة والقوية والمعادلة ( نظرية التوحيد الكبرى ) وفتحت المعادلة الباب أمام رؤية كونية جديدة للقوى الأساسية للطبيعة .

القوى الثلاث :

وحسب النظرية فإن القوى الثلاث كانت يوما ما جزءا من قوة عظمى سيطرت على الكون فى أعقاب الانفجار الكبير ( Big Bang ) الذى وقع فى عصور سحيقة والذى يعتقد أن الكون تشكل فى أعقابه وعندما برد الكون توزعت القوى الثلاث وشكلت الكون .

ولقد جاءت النظرية بمجموعة من التنبؤات أو الفروض لكن إثباتها كان صعبا فقد وجد علماء الطبيعة أن الصياغة الأصلية للنظرية كان ينقصها عامل مهم وهو العامل المسئول عن إيجاد نوع آخر من التوحيد والمقصود بالعامل المكتشف ( التوازن الفائق ) وهذا النوع من التوازن هو عبارة عن خاصية رياضية تعمل على توحيد الجسيمات التى تتكون منها المادة كالإلكترونات والبروتونات مع التى تحمل القوى كالفوتونات وإن التوازن الفائق أزال جميع الخلافات الشكلية بين الجسيمات تحت الذرية لإظهار وحدتها الأساسية حيث أن نظرية التوازن الفائق تقدم تفسير أشد عمقا بشأن نظرية كل شىء وهذه النظرية هى التى اهتم بها العلماء لتوحيد قوى الكون .

وعن طريق إدخال الجاذبية المعادلة من خلال استخدام نظرية ( المجال الكمى ) والتى تصور القوة كجسيمات ( الجرافينونات ) تتحرك بين الكتل ولم تنجح المحاولات وتحولت لمسائل رياضية عقيمة لا معنى لها ولم تكن الصورة كاملة وإن كانت هناك جوانب إيجابية حيث ظهرت فكرة ( التوازن الفائق ) بجانب فكرة ( الأبعاد الإضافية ) وكل الأفكار كان ينقصها مكون مهم يكون قادرا على توحيد الجاذبية مع القوى الأخرى دون أن يسبب أية تقصيرات رياضية .

وفى ( 1984 ) نجح العلماء فى توحيد الجاذبية مع القوى الأخرى دون مواجهة المشاكل المضادة وإن النظر للجسيمات ليس كمجرد نقاط بل ككيانات متناهية الصغر / الأوتار الفائقة ( Super Strings ) والأشياء التى تشبه الخيوط وتقل فى حجمها عن النواة تتمتع بنوع من التوازن الفائق وتوجد فى ( 10 أبعاد ) .

إن الأوتار الفائقة لا تقدم إجابة شاملة عن وحدة الكون حيث يفترض ألا يكون هناك سوى نظرية واحدة لتفسير وحدة الكون فالعلماء أخرجوا ( 5 نظريات ) ولم يكن هناك طريقة واضحة للاختيار بين النظريات وأصبحت الأوتار الفائقة مجرد ظلال لشىء آخر أكبر .

النظرية إم :

فى ( 1995 ) كشف أحد العلماء عن اللبنة الأولى لنظرية كل شىء ( الأوتار الفائقة ) فإن كل النظريات تعاملت مع نظرية الأوتار الفائقة حيث أنها كانت مجرد وصفا متقاربا لفكرة واحدة ( النظرية إم ) وإن ( النظرية إم ) مثلت نوعا من النظريات الأم أو نوعا من الغموض وإن ارتباط النظرية بنظرية ( الاتساق المتفوق ) حيث أن الغشاء المحيط بالاتساق المتفوق حيث ظهرت ال ( 5 نظريات ) الرئيسية ( الأوتار الفائقة ) كما لو كانت تتعامل مع ( 5 ) من الأبعاد ( 11 ) للغشاء المحيط بالأوتار الفائقة وكل الأبعاد باستثناء 4 تلتوى تجعل من الصعب رؤيتها حيث أن نظرية ( إم ) لا تقتصر على تقديم وصف واحد للكهرومغناطيسية والجاذبية ولكن تقدم وصفا لجميع القوى الأساسية وللجزيئات التى تعمل فى إطارها .

أسرار غامضة :

لا يزال العلماء فى حقل الرياضيات والطبيعة يغوصون فى أعماق الأبعاد الرياضية للنظرية بحثا عن إجابة للأسرار الغامضة وبالسعى للأسباب التى تجعل ( 4 أبعاد ) من الأبعاد 11 الأوتار الفائقة وبالسعى للإجابة عن إمكانية إثبات الوحدة بشكل تجريبى وما هى الوحدة الجمالية بين القوى والجزيئات والتى لم تكتشف بعد . هشام عبد الرءوف / أسامة ممدوح

هل بدأت أمريكا عسكرة الفضاء ؟

هل بدأت أمريكا عسكرة الفضاء ؟

أطلقت الولايات المتحدة فى ( 22  / 4 / 2010 ) مركبة تجريبية غامضة للفضاء اسمها

( X – 37B OTV ) وفرض الجيش الأمريكى تعتيما كاملا على كل شىء يحيط بهذه  التجربة فلا أحد يعلم هل هى طائرة ؟ أم هى الجيل القادم من مواكيك الفضاء ؟

والمركبة ( X – 37B OTV ) مشروع سرى للقوات الجوية الأمريكية لم تسمح وزارة الدفاع الأمريكية ( البنتاجون ) بتسريب أى معلومات عنه .

وأثارت التجربة مخاوف الدوائر العلمية والعسكرية من أن يكون المشروع بداية لعمليات عسكرية فى الفضاء وأن تحمل المركبة ذات يوم أسلحة لإسقاط الأقمار الصناعية المعادية وقد تستخدم كمركبة رد سريعة محملة بالأسلحة بوسعها الوصول بسرعة فائقة لأماكن الحروب حول العالم .

وقد أطلقت المركبة ( X – 37B OTV ) الشبيهة بمكوك الفضاء الصغير من قاعدة ( كاب كانفيرال ) الجوية فى ( فلوريدا ) وهى مركبة عسكرية من دون طيار ستقوم بأول تجربة انطلاق

وعودة للأرض من الفضاء أوتوماتيكيا فى تاريخ برنامج الفضاء الأمريكى .

ويبلغ طول المركبة ( 9 م ) وطول جناحها ( 4.5 م ) ويبلغ حجم المركبة القابلة لإعادة الاستخدام ربع حجم مكوك الفضاء مع وجود محرك بالغ القوة مركب فى مؤخرتها لمساعدتها فى تغيير مسارها .

وبينما يستخدم مكوك الفضاء نظاما للطاقة يعتمد على خلايا الوقود السائل فإن المركبة الجديدة تعتمد على نظام يعمل بالطاقة الشمسية وبطاريات أيونات الليثيوم  .

إن الرحلات الأولى للمركبة الجديدة ستسمح للخبراء بتقييم آداء المركبة وضمان أن مكوناتها وأنظمتها تعمل من أجل الأهداف المحددة لها .

ولقد أخبر وكيل وزارة الدفاع الأمريكية ( البنتاجون ) لشئون أبحاث الفضاء بأن تكنولوجيا المركبة الفضائية الجديدة تعتمد على الانطلاق للمدار وفتح أبواب خليج الحمولة والألواح الشمسية وتجريب كل أجهزة السيطرة عليها فى مدارها ثم إعادتها للأرض وإن المركبة الجديدة

( X – 37B OTV ) من تصميم شركة ( بوينج ) لصناعة الطائرات .

وقد أطلقت المركبة ( X – 37B OTV ) للفضاء عموديا على متن صاروخ من طراز / أطلس 5

وإن المركبة ستستخدم لاختبار أنظمة التوجيه المتقدم والملاحة والسيطرة وأنظمة الحماية الحرارية .

إن المركبة ( X – 37B OTV ) مصممة للبقاء فى الفضاء لمدة أقصاها ( 270 يوم ) وبمجرد انتهاء التجارب عليها سترسل قاعدة التحكم الأرضية أمرا للمركبة الفضائية التى يبلغ وزنها

( 5000 كجم ) لإطلاق محركها من أجل العودة للغلاف الجوى للأرض .

وبعدها ستبحر المركبة وحدها فى عودتها للأرض حتى تهبط فى المدرج الخاص بها والذى يبلغ طوله ( 4.5 كم ) ( 15000 قدم ) فى قاعدة ( فاندنبرج ) التابعة للقوات الجوية الأمريكية فى

( كاليفورنيا ) .

وكان مشروع المركبة ( X – 37B OTV ) قد ظهر للوجود فى عام ( 1999 ) كبرنامج تابع لوكالة الفضاء الأمريكية ( ناسا ) لكن ( ناسا ) سلمت المشروع لوزارة الدفاع الأمريكية

( البنتاجون ) فى ( 9 / 2004 ) وتتحدث القوات الجوية الأمريكية بشكل مفتوح حول تصميم المركبة لكن الغرض منها يبقى سريا .

إن وزارة الدفاع الأمريكية ( البنتاجون ) ستنتظهر لترى إن كان المشروع سيقود لقدرات جديدة وهى تنتظر إن كان ذلك سيأتى بنتائج جيدة وإذا حدث ذلك فتستمر فى المشروع وإن لم يحدث شىء فإن المشروع كله سيحفظ فى الأدراج فى مكان ما .

وقد طلبت القوات الجوية الأمريكية مركبة تجريبية ثانية من شركة ( بوينج ) لصناعة الطائرات التى تعاقدت معها لبناء المركبة ومن المتوقع أن تبدأ المركبة الثانية أولى مهامها فى وقت ما فى

( 2011 ) .

وقد أدت التخمينات المتعلقة بالمشروع لتوجيه اتهامات بأنه قد يقرب العالم لعسكرة الفضاء وأنه قد يكون سلاحا سريا جديدا يمكنه توجيه ضربات لأهداف على الأرض بسرعة فائقة .

إن المركبة الجديدة ( X – 37B OTV ) مجرد نسخة محدثة من ذلك النوع من النشاطات الفضائية التى يقوم بها مكوك الفضاء .

ويوجد قلق كبير حول هذه المركبة وإمكانية أن تكون قادرة على تدمير الأقمار الصناعية للدول المعادية أو قابلة للاستخدام كأداة للرد السريع بسبب سرعتها فى الوصول للأماكن المستهدفة حول العالم .

وإن المركبة قد تستخدم كقمر صناعى قادر على المناورة وإن الأقمار الصناعية التقليدية مكشوفة أمام أنظمة الصواريخ الموجهة لأنها تسير فى مدارات معروفة حول الأرض ومن السهل رصدها لكن المركبة ( X – 37B OTV ) ستكون قادرة على تجنب محاولات إسقاطها باستخدام الأسلحة المضادة للأقمار الصناعية .

وإذا كانت قوات الأعداء تعرف مواعيد طيران أقمار التجسس فوق أراضيها فإنها يمكن أن توقف أنشطتها الحساسة وتؤجلها لوقت لا تحلق فيه أقمار التجسس فوق أراضيها .

لكن المركبة ( X -37B OTV ) يمكنها أن تفاجئها مستندة لقدراتها المناوراتية وقد تم تجهيز قاعدة ( قوة إدواردز ) الجوية الواقعة فى ( كاليفورنيا ) كقاعدة احتياطية لهبوط المركبة

( X – 37B OTV ) وإن الاتحاد السوفياتى السابق كان قد أجرى تجربة ناجحة لإطلاق وإعادة مكوك الفضاء غير المأهول ( بوران ) عام ( 1988 ) وإن المركبة X – 37 B مصممة للبقاء

  فى الفضاء لمدة أقصاها ( 20 يوما ) .

أيمن حسن

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

31 / 8 / 2017