الطاقة الغامضة فى الكون ( Universe )

 

الطاقة الغامضة فى الكون ( Universe )

قد تمدنا الثقوب السوداء بتفسير لمصادر الطاقة الغامضة فى الكون فإنه لا يمكن خروج أى شىء من أفق الحدث ( حدود الثقب الأسود ) فإن نظرية إشعاع ( هوكينيج ) ولكن كيف يمكن تلقى الطاقة الأشعة السينية

من المواد التى تندفع داخل الثقب الأسود فهل يمكن إيجاد الوسائل التى يمكن بواسطتها الحصول على الطاقة من الثقوب السوداء ؟

إن الشمس تحول ما يقرب من ( 4 ملايين طن ) من المادة إلى طاقة كل ثانية كنتيجة للتفاعلات النووية الحرارية فى باطن الشمش وكفاءة التفاعلات النووية الحرارية فى الشمس أقل من ( 1 % ) بمعنى أنه من بين كل ( 100 طن ) من المادة يتحول أقل من ( 1 طن ) إلى طاقة .

وللمقارنة مع المادة المندفعة بشكل دوامة لداخل الثقب الأسود باعثة طاقة أثناء انهيارها .

وقد أوضحت الدراسات الفلكية أن حوالى ( 6 % ) من المادة تتحول إلى طاقة فإن المادة التى تنهار داخل مركز الثقب الأسود أكثر كفاءة وقدرة على تحويل المادة إلى طاقة بالمقارنة بالتفاعلات النووية الحرارية فى نجم متوسط كالشمس .

وتتعلق نسبة ال ( 6 % ) بالثقوب السوداء الثابتة ولكن فى الواقع أن الثقوب السوداء التى تنشأ عن النجوم المنهارة يجب أن تدور بسرعة هائلة وتبلغ فيها كفاءة تحويل المادة إلى طاقة حوالى ( 43 % ) والنسبة المرتفعة جعلت علماء الفلك يعتقدون بأن الثقوب السوداء التى تكمن فى أشباه النجوم ( الكوازارات ) هى التى تزودها بالطاقة المروعة .

 

 

رءوف وصفى

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

24 / 2 / 2016

الجلونات

 

الجلونات

تربط أقوى قوة فى الكون ( القوة النووية الشديدة ) الكواركات مع بعضها البعض وهى التى تكون البروتونات والنيوترونات وجميع الهادرونات الأخرى وتعد القوة بين الكواركات من الشدة بحيث يستحيل ظاهريا وجود كوارك مجرد منفرد من الهادرون فكأنما تتحد الكواركات مع بعضها البعض بنوع فائق من الغراء ويعد شرح طبيعة الغراء من أعظم الانجازات فى علم فيزياء الجسيمات دون الذرية .

وتؤكد نظرية الكم بأن جميع قوى الطبيعة الأساسية تنقل بواسطة حامل الجسيمات دون الذرية ( البوزونات ) كبوزون هيجنز فالفوتون الجسيم الحامل للقوة الكهرومغناطيسية بينما الجلونات حوامل القوة النووية الشديدة وطبقا لنظرية الكم فإنه توجد ( 8 أنواع ) من الجالونات .

والجلونات حزم عديمة الوزن من إشعاعات قوية كما فى الفوتونات إذ أن الفوتونات مكونة من حزم عديمة الكتلة من إشعاع كهرومغناطيسى .

 

الفرق بين الجالونات والفوتونات :

إن الفوتونات حرة الحركة لتسير إلى ما لانهاية خلال الفضاء الكونى .

أما الجالونات حرة الحركة فقط فى منطقة ضيقة من الكون الدقيق جدا

( كون فيمتوثانية ) أى فى قطر يبلغ حوالى من ( 10 : 15 م ) وتوجد الجلونات داخل الهادرونات كالكواركات .

 

كما يمكن أن يحدث للجالونات كما يحدث للكواركات إعلان وجودها بطريقة غير مباشرة بانطلاق تدفقات من الجسيمات دون الذرية فى مصادمات نشطة كما فى انهيار الإلكترون والبوزيترون ( مضاد الإلكترون فى الشحنة ) حيث أن الإلكترون شحنته سالبة بينما البوزيترون شحنته موجبة وعندما ينشأ كوارك وكوارك مضاد وكانت كمية الطاقة عالية بدرجة كافية فإنه يمكن إنطلاق أحد الجلونالت أو أكثر حرة فإن كان لدى الجالون طاقة كافية يمكنه أن ينتج تدفقات الجسيمات دون الذرية الخاصة به مختلفا عن الناتج من الكوارك والكوارك المضاد وتحدث ( 3 ) تدفقات من كوارك وكوارك مضاد وجلون فى مصادمات إلكترون وبوزيترون .

 

رءوف وصفى  تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

1 / 4 / 2016

آلة الزمن الكونية

 

آلة الزمن الكونية

إذا انهار النجم الدوار يصبح متجمدا من وجهة نظر المشاهد الخارجى قبل أن يصل إلى أفق الحدث

( حدود الثقب الأسود ) والمنطقة التى يبدو أن النجم يحوم فيها للأبد ( الأرجوسفير ) أو منطقة الطاقة وهو المكان الذى يقف فيه الزمن ساكنا وتبدو أول لمحة لآلة الزمن والتى تنقل الإنسان إلى الماضى أو المستقبل .

ويطلق على حافة ( الأرجوسفير ) حد الثبات وهى منطقة ليس فيها شىء من الأخطار المتعلقة بحافة أفق الحدث ولكن مع هذا لها كل الصفات الخاصة بالسيطرة على الزمن وإذا كان النجم المنهار الذى كون الثقب الأسود هائل الحجم فإن البعد بين أجزاء ( الأرجوسفير ) و ( أفق الحدث )

قد يصبح كبيرا جدا ومن ثم يكون خطر السقوط إلى أفق الحدث ثم التفرد ( مركز الثقب الأسود ) أقل ما يمكن .

إن ( الأرجوسفير ) للثقب الأسود يدور بسرعة هائلة وهو المكان الذى يمكن البقاء فيه إذا أريد السفر إلى المستقبل فإن هذا المكان هو ( آلة الزمن ) .

وكلما طالت المدة المطلوب السفر إليها فى المستقبل كلما دعت الضرورة لوجوب الاقتراب من ثنايا

( الأرجوسفير ) .

وهكذا سوف تزداد صعوبة العودة للعالم الخارجى المعتاد للإنسان ذى الجاذبية المنخفضة بالنسبة لتيارات الجاذبية المراوغة للثقوب السوداء .

 

رءوف وصفى

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

29 / 8 / 2016

البقع الشمسية

 

البقع الشمسية

تتولد على سطح الشمس المستعر بقع داكنة وسط المحيط المتأجج المضىء الأبيض اللامع إنها البقع الشمسية وربما كانت البقع الشمسية أكثر الظواهر المتصلة بالشمس وضوحا وقد أصبحت موضع دراسة علماء الفلك إنها منطقة مركزية ( الظل ) وهى محاطة بمنطقة أكثر إضاءة

( شبه الظل ) والبقع الشمسية أقل لمعانا من سطح الشمس لأنها أقل منه حرارة بحوالى ( 2000 ) درجة وتبدو مراكزها على مستوى أكثر انخفاضا من باقى السطح والبقع الشمسية لا تحدث فرادى وإنما تظهر فى مجموعات ويمكن أن تحتوى المجموعات الكبيرة على بضع مئات من البقع الشمسية من جميع الأحجام وهى تنشأ عن نمو سريع لاثنتين منها الأولى ( القائدة ) وهى السباقة إلى الحافة الغربية لقرص الشمس وتكون أكثر الاثنتين تماسكا وقوة أما الثانية ( التابعة ) والبقعة القائدة والتابعة لهما مجالان مغناطيسيان متضادا القطبية أحدهما موجب والآخر سالب .

وغالبا ما تظهر مجموعتان متوازيتان من البقع الشمسية على جانبى خط استواء الشمس ويعتقد علماء الفلك أنهما تتكونان عند انقسام مجال مغناطيسى حلقى الشكل قادم من مركز الشمس وأن المجال المغناطيسى ينشأ قبل البقع الشمسية وأنها ربما تنشأ بفعل المجال المغناطيسى أو ربما بسبب التيارات الكهربية المروعة التى تسرى فى الشمس وعند القيام بتحليل للطيف لهذه البقع الشمسية يتضح أنها مراكز لدوامات اضطراب شديد إذ تظهر الحركة الحلزونية للغازات بوضوح قرب هذه البقع كما تبدو الغازات وكأن شيئا ما يمتصها إلى داخل البقع .

إن عدد البقع الشمسية ليس ثابتا بل يتدرج من حد أدنى إلى حد أقصى ثم يهبط مرة أخرى إلى الحد الأدنى خلال مدة مقدارها ( 11 عام ) فعند الحد الأقصى للدورة قد تظهر العديد من البقع الشمسية وعند الحد الأدنى لها قد يظل قرص الشمس بلا بقع إطلاقا لمدة لا تزيد على أسابيع معدودة وهناك عدة ظواهر أرضية مرتبطة بدورة البقع الشمسية أهمها ظهور العواصف المغناطيسية التى يصاحبها اضطراب فى الاتصالات اللاسلكية والهاتفية وتلفيات فى بعض الأقمار الصناعية .

 

الإزاحة الحمراء التجاذبية

 

الإزاحة الحمراء التجاذبية

إن ظاهرة الإزاحة الحمراء التجاذبية ( Gravitational red Shft ) انتقال خطوط الطيف فى اتجاه تناقص أطوال الموجات فكلما اقترب مصدر الضوء كشخص هابط نحو ثقب أسود والمسلط عليه الضوء من أفق الحدث ( حد الثقب الأسود ) ستزداد ظاهرة الإزاحة الحمراء التجاذبية وسيقل الإشعاع وعند الوصول لأفق الحدث فإن الإزاحة الحمراء التجاذبية ستصبح لانهائية ولن يرى الإشعاع فإنه كلما زادت الإزاحة الحمراء التجاذبية ( اتجاه الطيف نحو اللون الأحمر ) كلما قل إشعاع الضوء المسلط على الشخص الهابط نحو الثقب الأسود حتى يختفى تماما ويصبح غير مرئى ومن جهة نظر الشخص الهابط فيعتقد بأنه سيصل لمركز الثقب الأسود فى وقت محدد أما بالنسبة للمراقب الخارجى فسيدعى أنه يلزم وقت لا نهائى لاجتياز أفق الحدث .

إن نظرية النسبية العامة ( 1915 ) لآينشتاين فليس هناك شىء مطلق فيما يتعلق بالزمن أو الفضاء فإنه عند أفق الحدث الحدود غير المرئية للثقب الأسود على الجسم أن يبلغ سرعة الضوء حتى يتمكن من الهروب من مصير الالتهام داخل الثقب الأسود .

وحيث أن الأجسام المادية حسب النظرية النسبية العامة لن تصل لسرعة الضوء فإن أفق الحدث يعتبر طريق بلا عودة ونقطة إذا تعداها الجسم لن يعود من جديد بل سيسحق ويفنى داخل الثقب الأسود أما الحوادث التى تقع على سطح أفق الحدث للثقب الأسود فيمكن للراصد الخارجى رؤيتها أما الحوادث التى تقع فى عمق الثقب الأسود فلا يمكن رؤيتها فحدود الرؤية تتعلق بمستوى أفق الحدث .

 

 

رءوف وصفى

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

التاريخ : 21 / 8 / 2015

 

نظرية الأغشية

 

نظرية الأغشية

فى عام ( 1955 ) ظهر الشكل الأولى للنظرية النهائية ( نظرية كل شىء ) ولقد ثبت أن كل نظريات الأوتار الفائقة ال ( 5 ) ليست سوى وصف تقريبى لفكرة واحدة أكثر شمولية نظرية الأغشية وعندئذ تظهر نظريات الأوتار الفائقة ال ( 5 ) مجرد حواف لغشاء ذى ( 11 بعدا ) كلها ما عدا ( 4 ) منها ضئيلة جدا ومقوسة بحيث لا يمكن رؤيتها .

وتظل نظرية الأغشية أفضل النظريات الفيزيائية الموجودة والتى كان يبحث عنها ( آينشتين ) إذ أنها تعطى وصفا موحدا ليس للقوى الكهرومغناطيسية والجاذبية ولكن للقوى الأساسية الأخرى المتمثلة فى القوتان النوويتان القوية والضعيفة وكل الجسيمات دون الذرية التى تتأثر بها .

إن علماء الفيزياء يغوصون فى أعماق المعادلات الرياضية لنظرية الأغشية باحثين عن حلول للألغاز التى تواجه العلم فكيف ومتى تقوس ال ( 11 بعدا ) بدرجة ضئيلة جدا لدرجة لا يمكن رؤيتها وهل يمكن اكتشاف الأبعاد تجريبيا ؟ ولماذا نجد الصعوبات فى الكشف عن الوحدة الرائعة التى تجمع بين كل القوى الأساسية والجسيمات دون الذرية .

وحتى نظرية الأغشية ثبت فيما بعد أنها تفتقر للقوة اللازمة للاجابة عن كل التساؤلات لكن فقد جعلت النظرية الفيزيائية الحديثة تلقى نظرة شاملة للوحدة الأساسية للكون وكل شىء فيه منذ الانفجار الأعظم .

 

رءوف وصفى

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

15 / 9 / 2016

 

منظومة القدح

 

منظومة القدح

إن دور منظومة القدح ( Trigger System ) فى داخل المكشاف ( Detector ) المكونة من وحدات للمعلومات وأجهزة كمبيوتر اضافية وقد جهزت الكمبيوترات حتى تؤدى فى خلال

( 4 : المليون / ث ) مجموعة من التقييمات البالغة السرعة والهدف منها معرفة ما إذا كانت الإشارات الصادرة من كل تصادم والجسيمات داخل المصادم تقع تحت إشارات مثيرة للاهتمام أم لا

فمن حوالى ( 12000 تصادم ) تحدث كل ثانية فى انبوب حزم الجسيمات بداخل المكشاف

( UAI ) حيث تقوم منظومة القدح بتنقيتها جميعا ما عدا ( 1 أو 2 ) .

فلنظام منظومة القدح عيب خطير ألا وهو ضياع فرصة تسجيل الأحداث غير المتوقعة لأنه لا تقوم منظومة القدح إلا بتسجيل الأحداث المعطاه للكمبيوتر فبرنامج منظومة القدح يعتبر فى غاية الحيوية ومن مميزات منظومة القدح :

1 ) المرونة حيث يمكن إعادة برمجتها كلما دعت الحاجة .

2 ) تسجيل الأحداث المختارة عن طريق استخدام منظومة القدح حيث يعطى للكمبيوتر الرئيسى صورا ملونة للتصادمات التى يقوم بتسجيلها بحيث يراها الباحثون والعلماء .

وما أن تسجل المعلومات على شريط ممغنط حتى تمرر للكمبيوتر فيقوم بإعادة تكوين مسارات الجسيمات دون الذرية فعن طريق حساب كمية الطاقة الموضوعة فى المسعرات وعن طريق قحص التصادمات ذات الأهمية الخاصة وتسجيلها على أشرطة مما يساعدهم على إعادة تشغيلها .

 

 

 

رؤوف وصفى