98

مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

  • Upload
    khalid

  • View
    542

  • Download
    16

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 2: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 3: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 4: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

‚ÃÖ]<l^èçj¦ من مقاالت ھذا العدد

24 نشأة الكون والمسرع الھيدروني 28 النظرية الديناميكية الكمية اللونية ونظرية األوتار 31 كيف يعمل التحليل الطيفي المستحث بواسطة الليزر

37 ة مؤكدةالمغناطيسية الجيولوجية تثبت أن إشراق الشمس من المغرب حقيقة علمي

40 وإمكانية تصحيح الحسابات لتحديد بداية الشھر العربي الكسوف الكلي للشمس 47 قانون نيوتن المعمم للتجاذب الكوني 49 ظاھرة السراب بين العلم وحقائق الكتاب 57 اءــــــــــــــــالكھرب 59 ومـــــحوار مع عنصر الرادي 63 الجزيئات تتصادم مليار مرة بالثانية ثم يزعم أنھا تعيش في سعة كبيرةقصة مليارات من 65 )نبذة تاريخي( العصور تطور األرقام عبر مر

اقرأ في ملحق العدد مدخل إلىC++ وبرمجةNET. 86 كيف يعمل نظام الـ BIOS87 ؟ الحوسبة التفرعية (Parallel Computing) 91 لتحميل من الموقع العالمي ميغا أبلود حل مشكلة اMegaupload 93 94 اكتشاف في التاريخ 100أعظم 97 مبدأ عمل برامج استعادة الملفات المحذوفة

أقرأ في األبواب الثابتة ومتنوعة أخبار علمية مترجمة

باقة متنوعة من األخبار العلمية الجديدة

8 والمترجمة عن مواقع علمية عديدة

حـــــــوار مع علماء الفيــزيــــاء

حلقة خاصة نستضيف فيه العالم اسحق

67 نيوتن

شخصية فيزيائية مشھورة

" رحمه هللا"مصطفى محمود عن الدكتور

61 وتاريخ مشھود

لقاء مع ضيف العدد

ر قسم الفيزياءمقر الدكتور احمد العبيدي

55 بالعراق الجامعة المستنصريةفي

سلسلة تعلم الكمبيوتر بدون معلم

: استخدام برنامج اإلكسيلفي الثانيالدرس

77 التعامل مع الصيغ الرياضية

لقاء مع مشرف في المنتدى

نستضيف في ھذا اللقاء مشرف منتدى المنھاج الفلسطيني وكيف تعمل األشياء

45 عزام ابو صبحةاالستاذ

Page 5: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 6: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مجلة الفيزياء العصريةلتصل لكل أبناء إلكترونيةمتخصصة تصدر في صورة فيزيائية علمية مجلة الفيزياء العصرية ھي مجلة

في صورة أخبار ومقاالت والعلوم ذات صلة بنشر العلوم الفيزيائية الحديثةالمجلة تھتم األمة العربية،، تستمد المجلة مادتھا مواضيع وتغطي المجلة جوانب عديدة في مجال التكنولوجيا من خالل أبوابه المتعددةو

ويصدر مع كل عدد ملحق خاص من المنتديات العلمية من مشاركات األعضاء في منتدى الفيزياء التعليمي جاءت بالد العربية واألجنبية، األخرى وكذلك من مشاركات أساتذة الجامعات في مختلف ال العلمية العربية

قراءتھا دون االتصال باالنترنت نيمك فكرة المجلة لتلبي حاجة القارئ العربي لتوفير مجلة علمية متخصصةوتعتبر مجلة الفيزياء العصرية مجلة القارئ العربي الذي يبحث عن المعلومة ، لتصل لكل قرائھا في أي مكان

.الجديدة والمفيدة

يزياء العصريةأھداف مجلة الف

منذ أن بدأت فكرة المجلة وضعنا أمام أعيننا العديد من األھداف التي تصب كلھا في مصلحة القارئ العربي : ومن ھذه األھداف ما يلي

.نشر العلوم الفيزيائية والتكنولوجية باللغة العربية .1 .توفير مصدر علمي للقارئ العربي .2 .لمشاركة بالمواضيع الفريدةتشجيع األعضاء على االبتكار واإلبداع وا .3 .نقل المعلومات العلمية خارج أسوار المنتديات لتصبح في متناول الجميع .4 .توفير حلقة وصل بين األساتذة والمتخصصين مع طالبھم .5العمل على مساعدة الباحثين الفيزيائيين في تحقيق أھدافھم وطموحاتھم ومساعدتھم من خالل أساتذة .6

.متخصصين

ية التي تنشر في المجلة ھي المواضيع والمقاالت واألخبار والحوارات واألسئلة واالستفسارات التي تم المادة العلموكذلك من المقاالت والمواضيع التي ترسل لعنوان المجلة من طرحھا في المنتديات المشاركة في أعداد المجلة،

وقد وضعت ھيئة ، ذو الخبرات التقنيةلعلميين من حملة الدرجات العلمية وقبل المتخصصين والكتاب العرب اتحرير المجلة مجموعة من النقاط والشروط األساسية الختيار مادتھا العملية، لتخرج المجلة تحمل بين طياتھا باقة

.متنوعة من المواضيع العلمية الشيقة والمفيدة

مام لھا للعمل معنا بروح الفريق تفتح ھيئة تحرير مجلة الفيزياء العصرية أبوابھا لتستقبل كل من يرغب في االنضلتحرير ومونتاج صفحات المجلة، كما ونوجه الدعوة ألصحاب المنتديات العلمية الراغبين في المشاركة في األعداد القادمة من المجلة من خالل نشر أخبار منتدياتھم ونشاطاتھم وتزويد المجلة بالمقاالت العلمية والمفيدة التي ساھم بھا

.ديات ويسعدنا أن نستقبل رسائلكم بالخصوص على عنوان المجلةأعضاء المنت

)6( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 7: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 8: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

يؤدى إلى تطوير شاشات أنجديد من البالزما من الممكن ترانزيستور أكثر حده وأناقة

محمد مصطفى :ترجمة

تحدث االستاذ جراى ادين المركز العلمي للترجمةأستاذ الھندسة الكھربية والكمبيوتر ومدير معمل

الجھاز الجديد "لفيزياء البصرية والھندسية عن إن اقادر على التحكم في توصيل تيار البالزما وانبعاث 5الضوء وذلك باستخدام باعث يتراوح جھده ما بين

"فولت أو اقل

وفى قلب ترانزيستور البالزما يوجد فجوه بحجم الميكرو والتي ھي عبارة عن جھاز اليكتروني

ويحتوى ) البالزما(ربيا مزود بغاز مشحون كھعلى فجوه صغيره جدا والطاقة يتم توفيرھا

200ھربيين وجھدھما يصل إلى باستخدام قطبين ك .فولت

البروفيسور ادين وطلبته تمكنوا من تصنيع ھذا الترانزيستور الجديد من صفائح مطلية بالنحاس

،مترميكرو 500د بفجوة يصل قطرھا إلى ومزويتم ةصلب ةحال فيالموجود وباعث االليكترونات

رفيعة ةعه من رقائق السليكون ويغطى بطبقتصني .جدا من ثاني أكسيد السليكون

الفجوة التي بحجم الميكرو قطرھا يساوى تقريبا قطر شعرة من وعندما تتم ،رأس اإلنسان ويتم تعبئتھا بكميات صغيره من الغاز

جودة في البالزما إثارتھا بواسطة االلكترونات تقوم الذرات المولون الضوء الناتج على طبيعة الغاز الذي تم يعتمد . بإشعاع ضوء

وضعه في الفجوة التي بحجم الميكرو على سبيل المثال غاز .النيون يشع لون احمر وغاز االرجون يشع لون ازرق

ومن sheath حول البالزما طبقه رقيقة تسمى الغالفتوجد ار الكھربي ليس بواسطة خالل ھذه الطبقة يتم نقل التي

االليكترونات سالبة الشحنة ولكن من خالل االيونات الموجبة الشحنة ونظرا الن االليكترونات المشحونة أثقل من

لذلك يتطلب تطبيق جھد ، ونحتاج إلى تسريعھا، فإننا االليكترونات .كھربي عالي على طول الغالف

تحفيز ھذا المجال الكھربي المركز والشديد يعمل على وعن طريق حقن االليكترونات من انتقالھا، على و ليكتروناتاال

الباعث إلى الغالف يمكننا بوضوح أن نزيد من كمية خالل البالزما مما يؤدى إلى زيادة المنسابةاالليكترونات

.توصيلية البالزما وزيادة انبعاث الضوء منھا

تحتاج إلى وبينما الفجوة الصغيرة التي بحجم الميكرو ما تزالفولت حتى تشع ضوء وتولد تيار التيار 200جھد يصل إلى

والضوء المنبعث يمكن التحكم فيھم من باعث االليكترونات الذي فولت أو اقل والتيار الذي يتم تمريره من خالل 5يعمل حتى جھد

الخاص بالبالزما إلى قلب البالزما يحدد كمية التيار التي الغالف .طة القطبين الكھربيينيتم حملھا بواس

وفى بحث سابق تمكن البروفيسور جراى ادين وفريقه من تطوير عبارة عن لوحين من رقاقات األلمونيوم ةمصابيح بالزما مسطح

.بطبقه رفيعة من أكسيد األلمونيوممفصول بينھم

فجوة فيوصرح البروفيسور جراى ادين انه عن طريق التحكم و يمكن أن نطور شاشات بالزما اقل البالزما التي بحجم الميكر

سعرا وذات جوده ونقاء عالي وصرح أيضا إن ترانزيستور البالزما الجديد من الممكن أن يستخدم في التطبيقات التي تحتاج

.جھد منخفض للتحكم في كمية الطاقة الناتجة

تم نشر ھذا البحث في الدورية الخاصة بأبحاث الفيزياء التطبيقية .براءة اختراعوحصلوا على

: : المصدرhttp://www.physorg.com/news152973325.html

البروفيسور جراى ادين أستاذ الھندسة الكھربية والكمبيوتر في جامعة الينوىوطلبته تمكنوا من تطوير ترانزيستور من البالزما من الممكن أن يؤدى إلى إنتاج

شاشات اشد سطوعا واقل سعرا وذات نقاء عالي جدا

)8( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى ن تصدر ع 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 9: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

علماء ينتجون إشعاع الثقب األسود في المختبر تمام دخان. أ: ترجمة

افات الطويلة نظرا للطبيعة القوية والمسالمركز العلمي للترجمة عن األرض فمن الصعب جدا دراسة الثقوب السوداء والمناطق

.المحيطة بھا

حاليا، الطريقة الرئيسية لرصد ثقب اسود ھي استخدام أقمار أشعة اكس الكتشاف ومضات األشعة السينية تعمل بصناعية

المنبعثة من نجم مرافق للثقب األسود كسقوط نجم مادي في ثقب ر العلماء وسيلة يقودھا الليزر لتوليد وميض من اآلن طوو. اسود

أشعة اكس بالنكين في المختبر والتي يمكن استعمالھا لمحاكاة تتباين النتائج الجديدة . أشعة اكس الموجودة قرب الثقوب السوداء

حول أصول ھذه المالمح الفلكية مع الشروحات المقبولة عموما على أن يتحقق وا من رموز الكمبيوتر وقد تساعد العلماء أيضا .المعقدة المستخدمة في علم فلك أشعة اكس

وغيرھم من Shinsuke Fujiokaكما أن فريق من الباحثين، ، واألكاديمية الصينية )Osaka University(جامعة أوساكا

للعلوم ومعھد كوريا لبحوث الطاقة الذرية وجامعة شانغھاي جيو اكس بالنكين في أشعة نتاجإتونغ، قد قاموا بنشر دراستھم حول

Natureالمختبر في العدد األخير من مجلة طبيعة الفيزياء Physics.

في دراستھم ھذه، استخدم الباحثون شعاع ليزر مباشر إلحداث انفجار داخلي في المادة لتنتج بالزما شديدة الحرارة وذات كثافة

موعه أي ما مج(شعاع ليزر ذو شدة عالية 12لقد وجھوا . عاليةنحو صدفة بالستيكية ) من الطاقة kJ 4.0وتحمل ،بليون واط 3

كروية مجوفة بحجم ميكرومتر، وعندما انفجر قلب الصدفة كانت .، لتكون بالزما شديدة الحرارةkeV 1درجة حرارتھا تقترب من

اإلعداد استطاع الباحثون مراحل وبإجراء تعديالت أخرى في ة، مثل كثير من البالزما الفلكية وھدوء إنتاج بالزما بارد ببطء

في البالزما . التي تمت مالحظتھا بالقرب من الثقوب السوداءالمتولدة في المختبر، اكتشف الباحثون أشعة اكس المنبعثة وقاسوا

. طيفھا

لقد تعرفوا على قمتين من قمم األطياف المميزة التي تشبه قمم ، Cygnus X-3األطياف التي لوحظت في األنظمة الثنائية

Vela X-1، في كوكبة وCygnus X-3 التي تتألف من ثقب ،نجم يتم تحويلھا أسود ونجم مرافق، إن طاقة الجاذبية لمادة اتحاد ال

، التي تكون األصل في بعث اإلشعاع من قرص إلى طاقة حرارية

Cygnus X-3لقد تم سابقا مالحظة أطياف أشعة اكس لــ . النمو .س على متن قمر شاندرا الصناعي بواسطة مطياف أشعة اك

يستخدم الفلكيون رموز المحاكاة بالكمبيوتر من أجل تفسير البيانات المرصودة، وكمثال على ذلك أطياف أشعة اكس وصور

وذلك ألن المادة بالقرب من ثقب اسود تكون في . أشعة اكسبحيث من الصعب إعادة ) ضخمة وحارة جدا(ظروف قاسية

ض، حيث ال يستطيع الفلكيون أن يتيقنوا من إنتاجھا على األرلم يتأكدوا ھل نتائج المحاكاة التجريبية للبيانات، أي أن الفلكيون

.تفسيراتھم صحيحة أم النتائج محاكاتھم و

عالوة على ذلك، ال يستطيع الفلكيون قياس كل من درجة الحرارة، الكثافة، والضغط لألجسام الفلكية، فھناك العديد من

.امترات المجھولة في محاكاة مالحظاتھمالبار

حيث تتيح .من ناحية أخرى، يمكننا قياسھا بسھولة في المختبرعروضنا التقنية للفلكيين على سرير االختبار التحقق من نماذجھم ومحاكاتھم للنتائج التجريبية التي حصلوا عليھا تحت ظروف

.قاسية ومميزة جدا

كس التي تم الحصول عليھا في على الرغم من أن أطياف أشعة االمختبر تشبه تلك التي تم رصدھا فلكيا، فالتفسيرات مختلفة جدا،

األمر األكثر أھمية يعتقد بأن القمة الطيفية . وحتى أنھا متناقضةشبه _ األولى في النظام الثنائي تمنع خط رنين أيونات الھليوم

أوضح ، وكما لكن) helium-like silicon ions(السيلكون فوجيوكا، أنه يمكن لھذه االختالفات أن تساعد اختبار الفلكيين

.لرموز الحاسوبية المستخدمة في الفلك المنمذج بأشعة اكس

مطياف أشعة اكس من أجل بالزما استخدام إن: قال فوجيكاھامة لدراسة مستقطبة موجودة بالقرب من ثقب أسود ھو أداة

. التطور لثقب أسود

إعادة إنتاج بيانات الرصد حتى مع نماذج غير يمكن للفلكيينإذا . صحيحة أو خاطئة نظرا لتعديل بارامترات غير معروفة

، الكثافة، درجة الحرارة(ر صحيحة، والخصائص رموزھم غينتمنى بأن . من األنظمة الثنائية قد يتغير) الخ...الكتلة، الضغط،

.ألسودنمو، وموت الثقب اوتحسن نتائجنا في فھم والدة،

http://www.physorg.com/news179398351.html

)9( صفحة azemsakeek.com/vbwww.h الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 10: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

حل اكبر المشاكل باستخدام خوارزمية كم جديدة حازم سكيك. د: ترجمة

في جامعة بريستول مع Aram Harrowفي بحث علمي حديث لـ المركز العلمي للترجمة في الواليات المتحدة اكتشفوا خوارزمية كم تتمكن من حل اكبر MITئه في جامعة زمال

.المشاكل بسرعة تفوق سرعة الكمبيوترات العادية

واحدة من أھم المشاكل األساسية في الرياضيات ھو حل معادالت وال يوجد شيء غامض حول ھذه المعادالت، . خطية كبيرة جدا

من كبير وكلما زادت عدد ولكن ببساطة فإنھا تستغرق زحتى الكمبيوترات الفائقة . المتغيرات زاد الزمن المستغرق لحلھا

تعاني كثيرا في حل ھذه المعادالت والتي قد يصل عدد المتغيرات .فيھا إلى ترليون متغير

Physicalولكن، في ھذا البحث العلمي الذي نشر في مجلة Review Letters ، فان العالمAram Harrow في جامعة

في الواليات المتحدة MITبرستول مع زمالئه في جامعة األمريكية اكتشفوا خوارزمية كم تتمكن من حل ھذه المشكلة

وكلما زادت . بشكل أسرع كثيرا من سرعة الكمبيوترات التقليدية .المشكلة كلما كانت سرعة الحل أكثر

ظم ولكي نتمكن من فھم كيف تعمل خوارزمية الكم، فكر في من. CDفي جھاز مشغل digital equalizerالنغمات الرقمي

فمنظم النغمات يحتاج إلى تكبير بعض مركبات اإلشارة الصوتية منظم النغمات التقليدي يستخدم خوارزميات . وتقليل األخرى

.كمبيوتر كالسيكية تتعامل مع كل مركبة صوت مرة خالل الزمن

خدم خوارزمية كم تقوم وبالمقابل فان منظم النغمات الكمي يستبتقنية تعرف (بالتعامل مع كل المركبات مع بعض في نفس الوقت

النتيجة ھي ). quantum parallelismباسم التوازي المكمم .تقليل كبير في صعوبة معالجة اإلشارة

أنظمة خطية تحتوي على معادالت كبيرة توجد في الكثير من بؤ باألحوال الجوية المجاالت، على سبيل المثال أنظمة التن

الكمبيوترات ( Harrowوالھندسة والرؤية االلكترونية، ويقول المكممة من الممكن أن تزودنا بتطورات كبيرة في ھذه المجاالت

على سبيل المثال مشكلة تحتوي على . والكثير من المشاكلترليون متغير يستغرق حلھا في كمبيوتر كالسيكي ما يقارب مائة

لحل، ولكن باستخدام الخوارزمية المكممة الجديدة ترليون خطوة لفان الكمبيوتر الكمي يحل ھذه المشكلة في بضع مئات من

.الخطوات

الحل يمكن أيضا أن يطبق على العمليات المعقدة مثل معالجة .الصور والفيديو والتحاليل الجينية وكذلك مراقبة حركة االنترنت

: المصدر

http://www.physorg.com/news177011105.html

أسرع ةلحوسب األساسفيزيائيون يضعون محمد مصطفى :ترجمة

من جامعة تورنتو من اكتشاف ةمجال البصريات الكمي فين وتمكن باحثالمركز العلمي للترجمة ضوئية التي قد تؤدي إلى سرعة معالجة المعلومات البصرية السلوكيات الجديدة للضوء داخل البلورات ال .وأجھزة الكمبيوتر الصغيرة التي ال تسخن

ةفوتوني ةاكتشفنا ذلك عن طريق نحت فراغ مصطنع وفريد داخل بلوري إنناولقد صرح احد الباحثين . ا ذلك الفراغيتضمنھ التي المصطنعةللذرات االليكترونيةالمستويات فيوتمكنا تماما من التحكم

بمئات المرات من أسرع ةالكمبيوتر الفوتوني أجھزةھذا االكتشاف سوف يجعل إن أيضاوصرح . االليكترونيةنظائرھا

سمكھا اقل مائة مره من سمك دائريةصمموا فراغ يمر فيه الضوء خالل ممرات بأنھم أيضاوصرح الطول الموجى للضوء وفى ھذا الفراغ ويتغير شكلھا جذريا وعلى نحو مفاجئ مع تغير إنسانشعرة

والتييمكن التالعب بھا عن طريق تيارات ونبضات الليزر _quantum dot_مستويات كل ذرهتيارات من نبضات فييمكن التحكم quantum dotوھذه . ھا بشكل متسلسل وفى زمن صغير جداتثير

.وتمكن معالجة المعلومات البصرية والحوسبة ضوئية

ترانزيستورلتطوير وكذلك optical switching الضوئيعمقا للتبديل أكثرمن ھذه البحث ھو الحصول على نظره ساسياألالغرض بلوره في صناعيظل وجود فراغ فيوغير متوقعه جديدةتبديل أليهوھذا يقودنا الكتشاف ةفوتوني شريحةيشغل أنيمكنه والذي ضوئي مجال البصريات الكميه في األساسيةالمعادالت أھممن لواحدةاكتشاف تصحيحات وتعديالت إلى أيضاوھذا البحث يقودنا .ةفوتوني

quantum optics شتمعادلة بلو " باسم والمعروفة Bloch equation.

http://www.physorg.com/news180039909.html :المصدر

)10( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 11: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 12: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كبير يمكننا من استخدام علمياختراق على الفيروسات األبحاث فيالضوء محمد مصطفى :ترجمة

تعاون فيالمركز العلمي للترجمة بين اسبانيا وكندا قام بحثي

Reuven Gordon الدكتوربجامعة فيكتوريا الھندسة أستاذ

Romain Quidant والدكتور من معھد علوم الفوتونات بتطوير

لتعقب ودراسة جديدةطريقه ھذا البحث . أضرار أي إلحاقبدون والنشطةجدا الصغيرة األجسام

من مجلة 2009 أكتوبراالونالين لشھر النسخة في إقرارهتم Nature Physics.

تسمى جديدةتكنولوجيا تأسيستم واألسلوبباستخدام ھذا المنھج أعلن البحثيفريق ال . "Optical Trapping" "الضوئي اإلمساك"

انه من الممكن استخدام قوة الضوء بالتحكم والتالعب بجسيمات مره من اتساع شعر بألفيناقل أي-نانومتر 50 إلىطولھا يصل

.قد يبدوا مستحيل الشيءھذا -اإلنسان

نانومتر 300 إلى 10والن معظم الفيروسات حجمھا يتراوح من ،الضوئي اإلمساك" الجديدة الطريقةالعلماء بان ھذه يأمللذلك

Optical Trapping" على أبحاث عتوسي إلىسوف تؤدى .الفيروسات بشكل كبير

التعامل مع في الطبيعيولقد صرح الدكتور جوردون بان المنھج إننا أيضاال يعمل جيدا على مقياس النانومتر وقال الضوئي اإلمساك

ات وذلك باستخدام لالمساك بجسيمات الفيروس جديدةاكتشفنا طريقه بھذه الجسيمات لالمساككانت تستخدم التيمره من 100 ـطاقه اقل ب .قبل ذلك

طلبة دكتوراه قاموا بعمل بحثھم أيضاكان يضم الذي البحثيالفريق والذيفيلم من معدن فيباتجاه فجوه ضوئيمن خالل توجيه شعاع

وعندما كانت . يدرسونھا التييعتبر اكبر بنسبه صغيره من الجسيمات كانت تغير من طريقة انسياب فإنھا الفجوةتقترب من تالجسيما

اإلمساك في وتأثيرهھذا التفاعل . وملحوظةالضوء بطريقة كبيره بالجسيمات وذلك عن تكبير قوة جذب الضوء وتقليل قوة الضوء

.المستخدم

مره من دراسة من وألولوصرح الدكتور جوردن بان ھذا يمكننا واحد .عمليا بالفعل بدناه شيءودراسة الفيروسات وھذا اكاإلمسنسمك بفيروس ثم نضعه أنيمكننا إناھو والمشوقة الممكنة األشياء

. الخليةبالقرب من خليه حيه ونرى كيف يتصرف ويتفاعل مع ھذه لتفاعل الفيروس مع أفضلھذا سوف يمكننا من فھم إنولحسن الحظ

بھذه واإلصابةانتشار العدوى إيقافن م بالتاليويمكننا الخلية .الفيروسات

: المصدر جامعة فيكتورياhttp://www.nature.com/nphys/journal/...nphys1422.html

)12( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 13: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

درجة لدراسة البالزما 100,000 يستخدم باحث درجة حرارة تصل إلى حازم سكيك. د :ترجمة

باستخدام احد اكبر المركز العلمي للترجمة مصادر الطاقة اإلشعاعية التي صنعت بواسطة

Roberto Manciniاإلنسان، استخدم الباحث في جامعة نيفادا ھذا المصدر لدراسة درجة الحرارة العالية جدا والبالزما الغير متزنة

.اة ماذا يحدث للمادة حول الثقوب السوداءلمحاك

دعما ماليا Manciniتلقى البروفيسور من قسم الطاقة بالواليات 690,000$بمقدار

المتحدة األمريكية ليستمر في بحثه في مجال بالزما ذات الطاقة العالية، وتعتبر البالزما

وھو سوف يقوم . ھي الحالة الرابعة للمادةجراء بحوثه العلمية تحت بتسخير ھذا الدعم إل

مشروع بعنوان تجارب ونمذجة للبالزما .Zالمؤينة ضوئيا عند

بان Jeff Thompsonوذكر عميد الكلية مثل ھذا الدعم يدل على مقدار وأھمية البحوث

إننا فخورين بفريقنا . التي نقوم بھا وأضاف .البحثي الذي يعمل على آخر مبتكرات العلم

الخواص اإلشعاعية والذرية Manciniدرس البروفيسور عاما، وھذه 15للبالزما ذات كثافة الطاقة العالية ألكثر من

المنحة الجديدة سوف تساھم في كشف المزيد عن ما يمكن أن يحدث للمادة عندما تتعرض لظروف عالية جدا من ارتفاع

بالمثل كما يحدث للكثير من األجسام -درجات الحرارة واإلشعاع .ة في الكونالفلكي

البحوث تمكن الفلكيون من فھم أفضل لما يحدث حول الثقوب العلماء سوف يتمكنوا من فھم . السوداء وفي قلب المجرة النشطة

أفضل الستخدام بالزما ذات كثافة الطاقة العالية إلنتاج الطاقة مثل التحكم في االندماج النووي الناتج في المختبر، وإنتاج

.لعديد من التطبيقاتمصادر ألشعة اكس ل

باستخدام النظريات واألدوات المتوفرة ھنا في Manciniويقول الجامعة تم تصميم التجارب، وإننا بعد ذلك سوف نذھب إلى مركز المركز القومي الذي يتوفر فيه جھاز قادر على توليد أشعة .اكس بكثافة فيض عالية جدا تلزم النجاز القياسات لھذه التجارب

جھاز توليد الطاقة النبضية في مختبرات Manciniوأضاف يعمل بنفس المبدأ ولكن اكبر من (سانديا الوطنية في نيو مكسيكو

Nevadaالمتوفر في جامعة نيفادا والذي يعرف باسم معجل Terawatt Facility Zebra ( والذي يعد من اقوي مصادر .إنتاج أشعة اكس على األرض

بتعريض خلية صغيرة مملوءة بغاز مثل كما قال أيضا إننا قمناغاز النيون، إلى نبضة أشعة اكس عالية في فترة زمنية تقارب

10 ns وھذه تعطي أعلى طاقة على األرض لتنتج مئات اآلالفمن درجات الحرارة وماليين الضغط الجوي في صورة أشعة

.اكس

يمكن للباحثون من مقارنة نماذج الكمبيوتر سات العملية بحيث يمكنھم من دراسة وشرح والحسابات بالقيا

والتي 10nsحالة البالزما التي تتكون خالل فترة زمنية تقارب .تحاكي المادة الموجودة في الكون

أشعةنحن نستخدم جھاز تصوير Manciniيقول البروفيسوراكس طيفي لقياس توزيع شدة اإلشعاع كدالة في الطول الموجي،

ومن تحليل . اذا يحدث داخل البالزماوالتي سوف تخبرنا عن مالقياسات ھذه يمكن ان نحسب كثافة البالزما ودرجة التأين

.ودرجة الحرارة لھا

كما يقول أيضا إن ظروف البالزما تلك عالية جدا وال تشبه نعرفھا في مصابيح الفلوريسنت إليبالزما الطاقة المنخفضة

لضوء أكثر بـ وفي شاشات تلفزيونات البالزما، حيث يكون امرة وبطاقة تفوق طاقة الضوء المرئي ودرجة حرارة 1000درجة فاھرينھيت وتأين كامل بواسطة 100,000 إلىتصل

.نبضة أشعة اكس داخل البالزما

باحث، 20قسم الفيزياء بجامعة نيفادا يحتوي على فريق من يعملون على العديد من المشاريع البحثية في مجال بالزما الطاقة

برامج البحوث إنعلى Manciniويؤكد البروفيسور . العاليةھذه تعتبر ذات قيمة عالية لتمنح الطلبة في الجامعة فرصة

.للتدريب والدراسة بشكل مميز

:المصدرhttp://www.physorg.com/news171125659.html

رئيس قسم الفيزياء بجامعة نيفادا بالواليات Roberto Manciniالبروفيسور المتحدة األمريكية يقف بجوار التجربة التي يشرف عليھا

)13( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010لعصرية العدد الثامن مجلة الفيزياء ا

Page 14: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

غر جسم نطاق كوبر ھابل يجد أص تمام دخان. أ :ترجمة على اإلطالقاكتشف تلسكوب ھابل الفضائي التابع لناسا المركز العلمي للترجمة

أصغر جسم تمت رؤيته على اإلطالق عبر الضوء المرئي في عبارة عن حلقة واسعة من الحطام الجليدي تحيط ،نطاق كوبر

. نبتونبالحافة الخارجية للنظام الشمسي ما بعد

اإلبرة في كومة قش وجدت بواسطة تلسكوب ھابل فقط بعرض الجسم األصغر في نطاق شوھد . مليار ميل 4.2قدم وبعد 3200سابقا في الضوء Kuiper Belt Object (KBO) كوبر

. مرة 50 ميل أو أكبر بـ 30المنعكس من حوالي

طاق ھذا ھو أول دليل رصد من أجل مادة أجسام بحجم مذنب في نبالتالي فإن نطاق كوبر . كوبر والتي تطحن من خالل تصادمات

ھذا يعني أن محتوى المنطقة المتجمدة تم ،ھو نشوء تصادمي .بليون سنة ماضية 4،5تعديله خالل

في المقدار –إن الجسم المكتشف من قبل ھابل يكاد ال يرى فھو مرة من الذي يمكن أن يراه 100أخفض –الثالثون الخامس و

. ھابل مباشرة

لذلك كيف أمكن لتلسكوب الفضاء أن يكشف مثل ھذا الجسم الصغير؟

أعد كل من ،ديسمبر – 17العدد Nature في ورقة نشرت بمجلةHilke Schlichting من معھد كاليفورنيا للتكنولوجيا فيومعاونيھا تقريرا بينوا فيه أن التوقيع ،باسادينا بوالية كاليفورنيا

،لمتشرد الصغير قد استخلص من بيانات محددة لھابلالواضح ل .وليس من خالل صور مباشرة

يملك ھابل ثالثة أجھزة بصرية تسمى مجسات توجيه حساسةGuidance Sensors وتختصر(FGS) . يوفر الـFGSs

معلومات مالحية عالية الدقة ألنظمة تحكم سلوك المرصد تستغل أجھزة . نجم المحددالفضائي عن طريق النظر إلى إشارة ال

االستشعار الطبيعة الموجية للضوء من أجل قياس دقيق

. يحدد مواقع النجوم

Schlichting قررتومعاونيھا المشاركين بأن

جيدة جدا FGS أجھزة الـبحيث يمكن أن ترى تأثيرات جسم صغير يمر من أمام

ھذا يمكنه أن يسبب .النجمباختفاء بسيط وتوقيع

في بيانات الـ االنحرافFGS كالضوء من الدليل .KBO الخلفي لنجم انحنى حول فاصلة مقدمة الـ

. يخفي نجم (KBO) ھذا االنطباع الفني لجسم صغير نطاق كوبرسمح ھابل الفضائي ھذا الحدث القصير وفلقد سجل تلسكوب

،بعرض نصف ميل فقط KBO للفلكيين بتقرير ما إذا كان الـديد من أجل أصغر جسم نطاق كوبر على سجل رقم قياسي ج

. اإلطالق

صرف ھابل . لتحليلھا FGS سنة من مالحظات 4.5لقد اختاروا ساعة خالل ھذه الفترة يبحث على طول 12000ما مجموعه

من مسير الشمس في النظام درجة 20الشريط من السماء ضمن يجب أن تكون مقيمة KBOs حيث الغالبية من الـ ،الشمسي

دليل نجوم من FGS ، 50000 ل الفريق مالحظاتحل .المجموعة

وفريقھا وجدت ، Schlichtingقاعدة البيانات الضخمة إنھذا لم يكن ممكننا إال ألن .ثانية 0.3اختفاء إشارة حدث لمدة

مدة . مرة في الثانية 40تتغير في ضوء FGS عينة أجھزة الــاالختفاء كانت قصيرة جدا وذلك بسبب

ركة المدارية الح . لألرض حول الشمس

KBO افترضوا الــكان في مدار دائري

درجة 14وانحرف ،لمسار الشمس

KBO's مسافات الـقدرت من خالل

ومقدار ،االختفاءاالختفاء يستخدم لحساب حجم الجسم

Schlichting تقولكنت في غاية السعادة .إليجادي ھذه البيانات

إن رصد ھابل للنجوم يبة يبين أن عدد القر

التي تملك نطاق كوبر تشبه أقراص حطام

ھذه . متجمد يحيط بھاو يتوقع أنه ما يزيد على . األقراص ھي بقايا التشكيل الكوكبي

KBO ستطحن الـ ،سنين من الحطام الذي يوجب لتصادمباليين المن نوع األجسام السفلية حتى تصبح قطع صغيرة والتي ال تشكل

. وبر األصليةجزءا من مادة ك

ھذه النتيجة تعتبر دليال قويا على قدرة ھابل في الحصول على KBOs في محاولة لكشف. بيانات ھامة الكتشافات جديدة

المتبقية من FGS يخطط الفريق لتحليل بيانات ،صغيرة إضافية . 1990أجل كامل المدة تقريبا لعمليات ھابل منذ انطالقه في

.ألوربيةوكالة الفضاء ا: المصدر

http://www.physorg.com/news180197919.html

ھذه الصورة لواحد و نصف ميل لجسم نطاقالتي اكتشفت بواسطة) KBO(كوبر

دية منالبقايا الجلي. تلسكوب ھابل الفضائيالنظام الشمسي المبكر وھي صغيرة أيضا

لقد تم اكتشاف الجسم. من أجل صور ھابل أثناء مروره أمام نجم الخلفية حيث كان

.يعيق ضوء النجم بشكل مؤقت

)14( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 15: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

لليزر التقليديةبحث جديد يحطم الحدود محمد مصطفى :ترجمة

تصنيع إلىمن التوصل Xiang Zhang تمكن الدكتورالمركز العلمي للترجمة يكون لھذا الليزر الجديد أنومن المتوقع ةلمواد الشبه موصلاصغر ليزر من ا

.البيولوجية األخطارباالتصاالت والكمبيوتر والكشف عن متعلقةتطبيقات

بيركلى _من جامعة كاليفورنيا Xiang Zhang اشرف على ھذا البحث الدكتورشبه دةوالما العلميللبحث األمريكيللبحث ھو مكتب سالح الجو الممولة والجھة .Plasmonبالزمون البحث تسمى في المستخدمة الموصلة

ليزر بان الباحثين لم يكونوا قادرين على التعامل مع Zhang صرح الدكتور .التجربةقمنا بعمل ھذه أن إلىمنذ سبع سنوات plasmonic laserالبالزمون

الموجود ئيالضومن الممكن للجھد تعويض الفقد ألنهانه اكتشاف مھم أيضاوقال .ليزر البالزمون على المعتمدةمما يزيد من مساحة استخدام للتكنولوجيا

ھذا إلى أدى قد المعرفة فييكون الفرق الكبير أنانه من الممكن أيضاوتحدث في األكبر التحديعلى ھذه التكنولوجيا وكان ونؤكدنبرھن كيالوقت الطويل

على فلاللتفاطوروا خطه إنھم أيضاحدث وت. ليزر البالزمونل الواقعيالتصميم بحجم النانو من ماده شبه موصله مع أسالكعن طرق الدمج مابين المشكلةھذه

نانوميتر حجم جزء بروتين 5عازله مقدارھا مسافةسطح معدن ويوجد بينھم .منفرد

وجود إلىذلك أدىبسبب حجمھا الصغير بأنه Zhang وقد اعترف الدكتورتستخدم وتربط مابين أن ليزر البالزمونالبحث مثل كيف يمكن ل في ةكثيرتحديات

.على مقياس النانو photonics االلكترونيات والبصريات وعلم الفوتونات

قادرون على عرض ھذه الخصائص بنجاح عن طريق إنھم النھاية في أشارولقد .اربالتج إجراء أثناءالضوء توصيلسوف يمكنھم من الذيخلق فضاء مكمم

تمكنا أنمن المتوقع ةالليزر النانوي وأجھزة ليزر البالزمون من الجديدة األجيال إنيدعم ھذا الذي األمريكيسالح الجو أنالجزيئات ومن المؤكد فيمن البحث

ومنظومات اتصاالت تعتمد الحيوية لألخطارالبحث سوف يھتم بتطوير كاشفات .من الليزر الجديدة األجيالعلى ھذه

عن طريق الصحية للرعايةيكون ھناك تطبيق مفيد أن أيضاومن الممكن .الضوئية والحوسبةاالتصاالت السلكية والالسلكية فياستخدامھا

سوف والتيمن بحثھم القادمة المرحلة إلى البحثيوفريقه Zhang يتطلع الدكتورتشغيلھا في تعتمد على الكھرباءليزر البالزمون فيھا بتصميم نسخه من ايقومو

.الموصالت دون تعديل التصميم أشباهوسيكون متوافق تمام مع ليزر

العلميللبحث األمريكيالجو سالحمكتب : المصدر

http://www.physorg.com/news179431591.html

)15( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 16: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

 الماء أو الحياة أو كالھماالمريخ يأتي من ميثان الموجود فيالدراسة جديدة تقول أن

تمام دخان. أ :ترجمة 

سيتم نشر ورقة المركز العلمي للترجمة جديدة تستبعد االحتمال القائل بأن علمية

غاز الميتان المنتشر حول المريخ ھو وتعزز الفكرة القائلة بأنه ،من النيازك

األمد قد ربما يكون ھذا الغاز القصير .تولد من ماء أو حياة أو من كالھما معا

الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في تربة المريخ قد تكون ھي المنتجة لغاز ،الميتان كنتيجة لعمليات التمثيل الغذائي

أو يمكن أن ينشأ غاز الميتان كنتيجة . للتفاعل بين الصخور البركانية و المياه

... يرفالمشھد مث ،بأي من الطرق

المريخ للمرة اكتشف غاز الميتان على ومرة ثانية في ،1999األولى في عام

التي حظيت و ،2003و 2001عام لكن لم يعرف كثيرا و ،بتغطية واسعةكمية ھذا الغاز حول حول منشأ و

. المريخ

قام العلماء بتحليل ،2009في يناير عام البيانات والمالحظات لتلسكوب البعثات

غاز ة الغير مأھولة وأعلنوا أنالفضائيالميتان على المريخ يجري تجديده

ھم وباستمرار من مصدر غير معروف متحمسون لمعرفة كيف يتم زيادة

. مستويات غاز الميتان باستمرار

يملك غاز الميتان عمر قصير نسبيا مئات من السنين على حوالي بضعة

ذلك ألنه يجري سطح المريخ ول بت عن طريق تفاعاستھالكه بشكل ثا

،كيماوي في الغالف الجوي للكوكب . ناجم عن أشعة الشمس

اقترح بعض الباحثين بأن النيازك قد تكون ھي المسئولة عن مستويات غاز الميتان في المريخ وذلك ألن الصخور عند دخولھا الغالف الجوي للكوكب تتعرض لحرارة شديدة مما يؤدي إلى

ميتان تفاعل كيماوي يصدر غاز ال .غازات أخرى في الغالف الجويو

ومع ذلك، فإن الدراسة الجديدة التي أجراھا باحثون من امبريال كوليدج في لندن، تبين أن كميات من غاز الميثان

ي يمكن أن يكون صدر عن النيازك الذالغالف الجوي للمريخ في التي تدخلو

حتى تحاول الحفاظ على ،منخفضة جدالغاز الميتان في المستويات الحالية

. كما استثنت الدراسات السابقة أن يكون غاز الميتان قد نتج عن نشاط بركاني. الغالف الجوي

تجربتنا تساعد : " مؤلف مشارك في الدراسة Dr. Richard Court قال الدكتور ريتشارددر إن تبخر النيازك في الجو قد يكون مص ،"على حل لغز غاز الميتان على كوكب المريخ

لغاز الميتان لكن عندما قمنا بإعادة دخولھا الناري داخل المخبر حصلنا على كميات قليلة فقط . من أجل المريخ فشلت النيازك في اختبار الميتان. من غاز الميتان

تحليل فورييه الطيفي باألشعة تحت ،نية تسمى االنحالل الكمي الحرارياستخدم الفريق تقتاج نفس الظروف الحارقة التي واجھت النيازك وھي تدخل الغالف الحمراء وذلك إلعادة إن

قاسوا الغازات التي تم درجة مئوية و 1000 سخن الفريق شظايا النيزك إلى. الجوي للمريخ . إصدارھا باستخدام األشعة تحت الحمراء

زك عندما قورنت كميات الغاز الصادرة عن التجارب المخبرية مع الحسابات الصادرة من النيكيلو غرام فقط من غاز ميتان 10فالعلماء حسبوا أن ،لمعادلة ھبوط مستوياته على المريخ

طن المطلوبة إلعادة مستويات 300إلى 100وھو أقل بكثير من ،النيزك كان يصدر سنويا . غاز الميتان في الغالف الجوي للمريخ

وكالة الفضاء األوربية الذين يقول الباحثون بأن ھذه الدراسة ستساعد علماء وكالة ناسا وو .للبحث عن مصدر غاز الميتان 2018يخططون لبعثة مشتركة إلى الكوكب األحمر في عام

وكالة الفضاء األوربية ،ليست ھي مصدر الميتان على المريخيقول الباحثون اآلن بأن النيازك .خيرينوعلماء ناسا يمكنھم أن يركزوا انتباھھم على الخيارين الباقيين األ

لعمل ھو خطوة كبيرة إلى ھذا ا: "و ھو مؤلف مشارك Mark Sephton قال مارك سيفتوننزيل كل العوامل األخرى والواحد الذي يبقى يجب أن يكون (وكما قال شارلك ھولمز . "األمام

،محتملة لغاز الميتان تصبح أصغر وأصغر وبشكل مثير حقاإن قائمة المصادر ال ،)ھو الحقيقة . ة في الفضاء الخارجي تبقى خيارا قائماوالحيا

.االختبار النھائي في نھاية المطاف البد أن يكون على سطح المريخ

)16( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010الثامن مجلة الفيزياء العصرية العدد

Page 17: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

الرؤوف عبد/بقلم مصدر لتوليد الطاقة تخفيف السرعة في الشوارع اتبمط

ستبدأ في بريطانيا إقامة مطبات في الطرق لتخفيف سرعة السياراتاج الطاقة الكھربائية التي أطلق عليھا اسم يمكن استخدامھا في إنت

وستساعد ھذه المطبات في إنتاج . »الخضراء مطبات السرعة«المرور، وإشارات الكھرباء الالزمة إلضاءة الشوارع وإشارات

الطرق وذلك ضمن مشروع أولي يطبق في لندن ثم يعمم الحقا في .أنحاء البالد جميع

انھا مطبات لتخفيف سرعةفكرة ويقول بيتر ھيوز المھندس صاحب الالسيارات ولكنھا تختلف عن المطبات التقليدية فھي ال تؤذي السيارة

يتسرب عندما تمر فوقھا بالسيارة كما أنھا تتمتع وال تجعل البنزين .مجانا ومن دون مقابل بميزة إضافية ھي إنتاجھا للطاقة

لألممويضيف ھيوز وھو مھندس كان يعمل في السابق مستشارا غذا لم يتم استغالل ھذه الطاقة «المتحدة حول الطاقة المتجددة

وھذه المطبات . »السرعة فإنھا سوف تھدر الناتجة عن مطباتاستر ليني، وفق جنيه ألف 55إلى 20التي تتراوح تكلفتھا فيما

.حجمھا

وتتكون من سلسلة من المنصات تمر عليھا حركة السير وترتفع. فض حيث تقوم بتحريك دواليب تحت الطريقھذه المنصات وتنخ

ويمكن لموجة . ينتج طاقة ميكانيكية ويؤدي ھذا إلى تشغيل محركإنتاج ما مستمرة من حركة سير السيارات التي تمر فوق المطب

.كيلووات من الطاقة 36إلى 10بين

جنيھات 3.6جنيه إلى وتستطيع ھذه المطبات إنتاج ما قيمته ساعة في اليوم أو ما 16اقة في الساعة، ولفترة إسترلينية من الط

والطاقة التي . جنيھا إسترلينيا في العام 21.024إلى 5.840بين يمكن أن تخزن أو أن توصل بالشبكة العامة ال يتم استخدامھا

.للكھرباء

المستمر لحركة السير فإن أربعة من مع التدفق«ويقول ھيوز لتشغيل كل عة تكون كافيةالمطبات المستخدمة لتخفيف السر

في الشارع، واإلشارات الضوئية وإشارات اإلضاءةأعمدة وھذا المطب ال يحدث أي ضجيج . لمسافة ميل الطرق لشارع يمتد

فقط طاقة ال تلوث وھو ال يوفر. ومريح وآمن بالنسبة للسيارات .وإنه حال سداد تكلفة نفقات المعدات. البيئة، بل ينتج طاقة مجانية

ومطبات إنتاج الطاقة ھذه يمكن . »بالمجان اإلنتاججميع فإن

تخفيف سرعة السيارات أو مسطحة على رفعھا للقيام بوظيفةفوقھا ال يعرف مستوى الطريق، حتى إن قائد السيارة الذي يمر

.بوجودھا

وأكد متحدث باسم مجلس منطقة ايلينغ في غرب لندن أنه تمي لتمويل المشروع ألف جنيه إسترلين 150تخصيص مبلغ

، أما التفاصيل 2010ــ 2009إن المبلغ خصص لعام «وأضاف حول عدد المطبات ومواقع إقامتھا فما زالت تحتاج إلى بعض

فھي فكرة مبتكرة ويسعدنا أن نكون مشاركين . اللمسات األخيرةيجري محادثات مع أكثر من مائتي مجلس وقال ھيوز إنه .«فيھا

.ھذا النظام محلي مھتمين بتطبيق

السرعة استخدمت في المملكة المتحدة ألول مرة وكانت مطباتألفا منھا في لندن 30وھنالك ما يقدر بحوالي . 1981في عام

ويكلف مطب السرعة العادي . وعدد مماثل في بقية أنحاء البالد .ألفي جنيه إسترليني حوالي

تصل السيارة إلى المطب الذي يكون مرتفعا وعند مرور .1 العجلتين األماميتين فوقه تنخفض المنصة

تجعل االسطوانات تنتقل ھذه الحركة بواسطة عمود للربط .2 .تعمل بحركة دوارة

.كيلووات 36ينتج المحرك طاقة تصل إلى حوالي .3تزود الطاقة الناتجة عن ذلك بالكھرباء أعمدة إضاءة .4

أما الطاقة الفائضة . الضوئية للمرور الشوارع واإلشارات .للكھرباء ھا إما أن تخزن أو تضم إلى الشبكة العامةفإن

)17( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 18: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

بندقية ذكية تستخدم الليزر لتحديد مكان الرؤوف عبد/بقلم بدقة الھدف

تطلق رصاصات ذكية والتي XM25 أعلن الجيش األمريكي عن البندقيةمسافة والقادرة على تحديد مكان العدو المتخفي تستخدم أشعة ليزر لتحديد

.دف بدقة وإصابته بدقةالھ

في العراق وأفغانستان، مع ويسعى الجيش األمريكي لتجربة تلك البنادق .2010 توقعات بطرحھا للخدمة رسميا بحلول العام

تھا إنقاص حتى ثالثة أمتار، لتتمكن القذيفة من االنفجار بعد إزاح عملية حسابية لتحديد مكان العدو، عبر إضافة أو XM25 وتجري البندقية .القتناص العدو حتى داخل مخبئه ألي عوائق وسعيھا

الروبوتات توسيع نطاق استخدام البندقية لتشمل الروبوتات العسكرية، التي يقوم اآلالف من وتسعى وزارة الدفاع األميركية البنتاغونآالف طائرة دون طيار في كل من العراق 7 وما يزيد على ألف روبوت 12القتال إلى جانب البشر، حيث تنشر الواليات المتحدة أكثر من

.القادمالمستقبلية في القرن خبراء عسكريين في وقت سابق بأن تقود الروبوتات الحروب في النزاعات العسكرية وتكھن .وأفغانستان

الرؤوف عبد/بقلم أشعة الليزر للقضاء على الفيروسات بالدماألمريكية تقنية جديدة للقضاء على الفيروسات المتحدة طور علماء جامعة جونز ھوبكنز بالواليات

. وتعقيمه باستخدام أشعة ليزر منخفضة القوة بالدم المخصص لعمليات النقل

أن الطرق التقليدية مثل األشعة فوق البنفسجية لتعقيم الدم من مسببات األمراض مثل ويقول العلماءولكن أشعة الليزر تستطيع تؤدى لتلف مكونات الدم قد وفيروس التھاب الكبد الوبائي فيروس االيدز

. الفيروسات نفسھا بشكل مباشر اختراق جزيئات الماء المحيطة بالفيروسات و تبخير

فيمتوثانية حيث تم ١٠٠القوة و بنبضات استمرت لمدة وقام العلماء باستخدام أشعة ليزر منخفضة سائل ملحي يحتوى على فيروسات القمة للبكتريا الليزر إلى أنابيب زجاجية تحتوى على توجيه أشعة

(bacteriophages) حيث نجحت أشعة الليزر في خفض معدالت العدوى الفيروسية بنسبة كبيرة .جدا

التقليدي والذي يتكون من أشعة متواصلة حيث أن الليزر المستخدم ويقول العلماء أن أشعة الليزر التي يستخدمونھا تختلف عن الليزرالسوائل المحيطة بالفيروسات يرسل نبضات سريعة من األشعة ثم يتوقف لفترة قصيرة مما يسمح بانخفاض درجة حرارة نية الجديدةبالتق

.المقاومة للعقاقير ويضيف العلماء أن التقنية الجديدة تستطيع القضاء أيضا على البكتريا .األمر الذي يقي مكونات الدم من التلف

طالبه علم/بقلم ئة بدال من البالستيكخشب سائل صديق للبياأللمان يعتقدون أن قد يكون البالستيك أحد أعظم االبتكارات في القرن العشرين لكن العلماء

لخلوه من المواد الكيميائية وإمكانية قد يكون بديال مفيدا له نظرا " الخشب السائل"اختراعھم الجديد .األطفال وبسبب صداقته للبيئة ثل دمىاالستفادة منه حتى في صنع أشياء م

حياتنا المعاصرة، إال أن له سلبيات كثيرة ألنه غير قابل وعلى الرغم من الفوائد الكثيرة للبالستيك فيمسرطنة وسامة قد تتسبب اإلصابة بأمراض قاتلة عدا عن أنه مشتق من للتحلل والحتوائه على مواد

ه النفاد، كما أن األسعار المتزايدة للنفط الخام سوف تؤدي غير متجدد مصير البترول، وھو مصدرللكيمياء وتمكن فريق من العلماء األلمان في معھد فرونھوفر .مساوية في أسعاره إلى زيادة

، وھو "الخشب السائل" أو" أربورفورم"والتكنولوجيا في بفنزتال قرب كارلزوھي من اختراع مادة شجرة من أجل الحصول على ھذه المادة، وھو يتألف من مادة اللجنين ول ھؤالء أن ال حاجة لقطع أييتحلل مثل الخشب في الماء، ويق

.وھي لب الخشب

وبأنه قد يغني عن استخدام ماليين البراميل من النفط لصنع ،"كنا نعلم بوجوده بكثرة وباحتمال استخداماته الكثيرة"وقال ھؤالء العلماء وكشف ھؤالء إنھم ."البالستيك قد يكون باستطاعتنا استبدال ربع منتجات العالم من) اللجنين(ھذه المادة ل باستخدامنا"البالستيك، و

لالستخدامات اليومية% 90بنسبة استطاعوا خفض كمية الكبريت في مادة أربورفورم آمنا صناعة وكانت شركة .وھذا ما يجعله منتجا" لصناعة األحذية النسائية ألنھا"أو الخشب السائل ،"أربوفورم"تستخدم ھذه المادة، أي األحذية سيرجو روسي كشفت أخيرا عن أنھا

".إنه لشيء رائع أن تكتشف شيئا جميال وصديقا للبيئة" وقال مسئولون فيھا. صديقة للبيئة

)18( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 19: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

1مصطفى / بقلم إطارات دون ھواءأعلنت شركة بريدجستون األمريكية أنھا نجحت في تطوير جموعة من اإلطارات الجديدة التي تسير بدون ھواء، وسيتم م

. طرحھا خالل العام الحالي

وتسمح اإلطارات الجديدة بحرية الحركة للسيارة حتى إذا بلغ ضغط الھواء داخلھا صفرا، وذلك لمسافة محدودة على سرعة

80منخفضة، كما يسمح أيضا بقيادة السيارة لمسافة تصل إلى . ساعة/كلم 80إلى كلم بسرعة تصل

، عن 'القبس'وأعربت بريدجستون، وفقا لما أوردته صحيفة ثقتھا بأن ھذا الجيل الثالث من اإلطارات سيلقى رواجا أكبر بين شركات صناعة المعدات األصلية، مما يقلل الحاجة لتزويد

.السيارات بإطارات احتياطية

تركيز وتحاول الشركة األمريكية من خالل الفترة المقبلة . جھودھا التسويقية على صانعي المعدات األصلية لكي يتم تركيب اإلطارات في سيارات الركاب الجديدة

وتھدف بريدجستون من خالل تلك اإلطارات إلى تحقيق مزيد من الراحة عند قيادة السيارات والتي تسمح بالقيادة حتى عند انعدام الھواء . ارات االحتياطيةداخلھا، بجانب الحد من استخدام اإلط

1مصطفى /بقلم !المكنسة الذكية.. نياتوكم تمنيت أن يكون تنظيف المنزل أكثر راحة، فحتى بوجود اآلالت الحديثة في المنازل العصرية إال أنھا تستوجب بذل

.مجھود ال بأس به للحصول على نتيجة مرضية

كثير من لكن يبدو أن المستقبل سيكون أكثر إشراقا، وسيحمل الأوقات الفراغ التي تتيح لربة البيت أن تمارس ھواياتھا المحببة

شاھدنا سابقا دون التقصير في واجبات المنزل اليومية، فبعد أن ، الروبوت الطباخ، والروبوت الصغير الذي يحضر القھوة

Neato من إنتاج شركة“ نيتو”سنشاھد اليوم مكنسة Roboticsلمن يحركھا يمينا ، والتي تعمل بدون الحاجة

! ويسارا

ام ليزر لتحديد ما حولھا نيتو ھي مكنسة صغيرة مزودة بنظبضغطة زر تستطيع الكشف عن األثاث واألبواب بدقة، و

أو حافة، كما أنھا تعمل على كافة أنواع 360والحوائط بزاوية دون أن تصطدم أو تقع، ودون أن تترك ركنا درجة لتعمل اوتوماتيكيا .ياتاألرض

، فإنھا تذھب إلى مكان الشاحن وتصل نفسھا به حتى موعد المھمة التالية، أو إذا احتاجت إلى شحن بطاريتھا ،وعندما تنتھي من الكنس !والذي يمكن تحديده مسبقا أيضا

السيئالشركة، أما الخبر الخبر الجيد أن المكنسة ستتوفر في األسواق األمريكية في شھر فبراير القادم ويمكن شراؤھا من على موقع دائ( ).ثمنھا غالي(، فالراحة دائما دوالر 399فسعرھا الذي يبلغ ) ما

)19( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010 مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 20: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مشرف منتدى علماء الفيزياء NEWTON/ بقلم االنفجار األعظمإعادة تشغيل ماكينة

بدأ تشغيل تجربة ما يعرف باصطدام الھادرون الضخم لمحاكاة ه مصدر لنشأة الكون، وذلك بعد الذي يعتقد أن" االنفجار األعظم"

.شھرا 14توقف للتجربة طيلة

وتمكن المھندسون القائمون على اآللة الضخمة من إنتاج دوامة من البروتون بعد الساعة التاسعة مساء بتوقيت جرينيتش

.الجمعة

وتتمثل المنشأة التي تجري فيھا تجربة كيلومترا 27المحاكاة في نفق دائرة بطول

متر تحت سطح 100ناھز على عمق ي .السويسرية-األرض عند الحدود الفرنسية

وتقوم التجربة على محاولة صدم أشعة من البروتونات بعضھا ببعض في مسعى إللقاء

.بعض الضوء على طبيعة الكون ونشأته

وكانت التجربة قد توقفت إلجراء إصالحات ھيكلية منذ وقوع حادث اعتراھا

.2008أيلول /في سبتمبر

تقوم الھيئة األوروبية للبحوث النووية وعلى تشغيل آلية التجربة، والتي تھدف لتخليق ظروف مشابھة للتي يعتقد أنھا كانت متوافرة وقت وقع االنفجار األعظم

.الذي تعزى إليه نشأة الكون

وتدور داخل المنشأة دفقات يتكون كل منھا من مليارات البروتونات يتم الدفع بھا بشكل

.فيه متحكم

ويتم االستعانة بدعم كھربي خاص البروتونات الموجودة داخل " تجميع"لـ

الذرات في شكل مدفقات تسير في شعاع

.دائر ومستقر

ب مغناطيسي فائق تشكل حلقة رئيسية بالمنشأة، يقض 1200وثمة أشعة البروتون " لي"حيث تعمل تلك القضبان المغناطيسية على

الحلقة الرئيسية بسرعة تقارب سرعة في اتجاھين متعاكسين حول .الضوء

وتتصادم دفقات البروتون بعضھا ببعض عند نقاط محددة داخل النفق بدفع ھائل، بينما يراقع العلماء ما ينتج عن ذاك التصادم

.الفيزياء - ويخلصون إلى نتائج جديدة تتعلق بالمعرفة الطبيعة

بعد تسعة أيام 2008وكانت المنشأة قد أوقفت في سبتمبر،أيلول من تشغيلھا بسبب عطل كھربي أسفر عن تسرب للھيليوم المسال

تحت 271-المستخدم في تبريد العملية التجريبية وصوال لحرارة وقد أنفقت الھيئة األوروبية للبحوث النووية زھاء .الصفر مئوية

على ) مليون جنيه إسترليني 24(مليون فرانك سويسري 40 .آللية للعملاإلصالحات إلعادة ا

)2(مغناطيسا رباعيا 14استبدال ) 1..(رسم توضيحي إلصالحات آلية صدم البروتوناتتنظيف) 4(وصلة كھربية 200إصالح أكثر من ) 3(مغناطيسا ثنائي القطب 39استبدال

تثبيت نظام كبح جديد آمن) 5(قطاع من أنبوب الدفقات بطول أكثر من أربعة كيلومترات .اطيسلبعض القضبان المغن

)20( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 21: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

http://www.youtube.com/user/PhysicsEduCenter

Page 22: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

للمعرفة /بقلم زجاج يسمح بنفاذ الضوء دون الحرارةطور باحثان بريطانيان نوعا من الزجاج يمنع نفاذ الحرارة دون أن يمنع نفاذ الضوء، وذلك عن طريق إضافة مادة كيميائية للزجاج تتغير طبيعتھا عند وصول الحرارة

ضوء في نطاق األشعة تحت الحمراء، وھو لدرجة معينة، وتحول دون نفاذ موجات الوالمادة الكيميائية .النطاق الذي يؤدي إلى الشعور بالحرارة المصاحبة لضوء الشمس

التي استعملھا الباحثان إيفان باركن وتروي ماننغ من الكلية الجامعية بجامعة لندن، ھي بنفاذ ضوء –في ظروف الحرارة العادية–وھي مادة تسمح . ثاني أكسيد الفاناديوم

.الشمس سواء في النطاق المنظور أو في نطاق األشعة تحت الحمراء

يحدث تغير لتلك ) وتسمى درجة الحرارة االنتقالية(مئوية 70ولكن عند درجة حرارة المادة، بحيث تترتب إلكتروناتھا في نمط مختلف، فتتحول من مادة شبه موصلة إلى

وقد تمكن الباحثان من خفض درجة الحرارة .معدن يمنع نفاذ األشعة تحت الحمراء .درجة مئوية بإضافة عنصر التنغستين 29االنتقالية لثاني أكسيد الفاناديوم إلى

، أنھما قد توصال لطريقة "كيمياء المواد"وذكر الباحثان في عدد ھذا الشھر من مجلة وباستخدام الزجاج الجديد ينتظر أن .يمكن من إنتاجه بتكلفة منخفضةفعالة إلضافة ثاني أكسيد الفاناديوم للزجاج خالل عملية تصنيعه، ما

درجة مئوية، وقتھا سيعزل الزجاج األشعة تحت 29يتمكن الفرد من االستمتاع بضوء وحرارة الشمس معا إلى أن تصل حرارة الغرفة إلى ق التقليدية التي تمنع وصول كل من الضوء والحرارة مثل الحمراء، بينما سيظل باإلمكان اإلفادة من الضوء المباشر للشمس بدال من الطر

.الستائر التي تغطي الشرفات والواجھات

وذكر الباحثان أن الزجاج الجديد سيحل مشكلة عصية يواجھھا المصممون المعماريون عند تصميم المباني ذات الواجھات الزجاجية، كما ورغم وجود بعض المشاكل التقنية في طريق اإلنتاج التجاري .أوقات الصيف الحارسيخفض تكاليف تكييف الھواء التي تبلغ ذروتھا في

صدد لذلك الزجاج مثل عدم ثبات مادة ثاني أكسيد الفاناديوم على الزجاج وكذلك اللون األصفر القوي لتلك المادة، فقد ذكر الباحثان أنھما ب .التغلب على مثل ھذه المشاكل التقنية قريبا

وسيضاف أحد األصباغ إلزالة اللون . غايات تثبيت ثاني أكسيد الفاناديوم جيدا مع الزجاج ستضاف مادة ثاني أكسيد التيتانيوموأوضحا أنه ل .وينتظر طرح الزجاج الجديد تجاريا خالل ثالثة أعوام. األصفر

العلمية األبحاثمشرفة منتدى فريدة /بقلم عربية لغة الللمواقع بال URL قريبا عناوينوالتي تختص بنطاقات ICANN وافقت المؤسسة الدولية لألسماء واألرقام

اإلنترنت، على السماح باستخدام أرقام وأحرف غير التينية، في عناوين المواقع اإللكترونية على الشبكة و أقر مجلس المؤسسة ھذا التغيير، في اجتماعه في مدينة

توكول أسماء النطاقات الدوليةسيؤل الكورية الجنوبية، الجمعة بعدما أقر بروIDNsواعتبر رود بيكستروم، المدير التنفيذي في ، ICANN أن ھذا التغيير ھو ،

.عاما األخيرة 15-10األھم في الفترة من

تشرين ثاني المقبل، وسيكون / نوفمبر 16وسيبدأ العمل في النظام الجديد اعتبارا من في أسماء المواقع بعدھا استخدام لغات كالعربية والھندية والصينية وغيرھا، متاحا

.اإللكترونية

سيتمكن الناس IDNs .. إنه واحد من أكثر التطورات المدھشة لمستخدمي اإلنترنت حول العالم في السنوات األخيرة: "ويقول بيكستروم ".حول العالم من استخدام النطاق الخاص بمواقعھم وعناوينھا بلغاتھم المحلية

أنا .. لغة، بالطبع أرحب بھذا التحرك 22ألني أعيش في بلد يتحدث : "الھندي راجاسيخار راماراج ICANN يقول عضو مجلسمن جانبه ".أتطلع ألرى تأثير ھذا القرار على مجتمع اإلنترنت في الھند

مليون مستخدم لإلنترنت في 40 ھناك أكثر من: "وسط وإفريقيا في شركة غوغل يقولوائل غنيم مدير التسويق والمنتجات في الشرق األوھذا الرقم يتوقع أن يرتفع في الفترة المقبلة، ما يعني أن اللغة العربية ستكون إحدى اللغات المھمة للشركات، ومنھا .. الدول العربية

".غوغل

تعامل مع المواقع الكورية، لكن بعض الخبراء يرون أن ھذا التحول، قد يظھر مشاكل جديدة، فكيف يمكن لمستخدم غير كوري مثال، ال وفھم محتواھا أو الوصول للموقع اإللكتروني الخاص بالشركة، إذا كان العنوان مكتوبا باللغة الكورية؟

)22( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 23: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 24: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

نشأة الكون والمسرع الھيدروني الفيزياء الموجية والضوء مشرف منتدى: عالء خياط

ء الكون عندما استنبط الفيزيائي بول ديراك معادلته الشھيرة والتي تنبأت بدأت نظرية نشو ن أين جاءت فكرة االنفجار العظيممبالجسيمات المضادة وعلى ھذا االختراع بنيت واحدة من أقوى النظريات العلمية لنشوء الكون إال أنھا كغيرھا من النظريات لم تكن تخلو

ومن ھذه التساؤالت أن المادة والمادة المضادة كان ،تثبت صحتھا من األسئلة التي تحتاج إلى إجابة وإلى بعض الدالئل التجريبية التيلنا كونا مليئا باإلشعاع لكن ما حدث ھو عكس ذلك .دفقات من الشعاع الصرف وأن تترك من المفترض أن يفني كل منھما اآلخر في

فما الذي حدث؟ .كون مليء بالمجرات والكواكب / تماما

اظ على نفسھا ؟كيف استطاعت المادة الحف

لتفسير الكون الذي نراه اليوم ھناك أفضلية لالعتقاد أن المادة لم تتوازن إال دقيقة واحدة ليتحقق بعدھا زيادة طفيفة في الجسيمات

مليون من جسيمات المادة المضادة 30المادية بحيث يقابل كل إال أن ذلك ال يمكن أن .مليون وواحد من جسيمات المادة 30

مصادفة كيف يمكن للكون أن يبدأ حياته بمثل ھذه يحدث إال .ن الال توازنمالحالة

كان الفيزيائي الروسي اندريه ساخاروف أول من بدأ بحل ھذا وبين أنه يمكن للمادة أن تتفوق على المادة 1967اللغز سنة

:المضادة عند تحقق ثالثة شروط

منع وفق ساخاروف فإنه ال يمكن ألي قانون انحفاظ أن ي -1 التوازن بين الجسيمات التفاعالت التي تغير عمليا

.والجسيمات المضادة

أشار ساخاروف على أن القوانين التي نعرفھا تنطبق -2على المادة وأن قوانين المادة المضادة مختلفة قليال عما

نعرفه واستند في برھان صحة فرضيته على تجارب رھا في أجريت وأثبتت أن القوة المعروفة جيدا بدو

التفكك اإلشعاعي ال تؤثر على الكوراكات ومضادات .الكوراكات بشكل متساوي

أشار ساخاروف أنه كانت ھناك حقبة في تاريخ الكون -3المبكر كانت التفاعالت تجري بين مختلف الجسيمات

يحدث البالزميوالجسيمات المضادة وكان اإلشعاع حالة من بنسب مختلفة وھذا ال يحدث إال إذا كانت ھناك

.عدم التوازن الحراري

وبدون ھذه الشروط لن يتمكن الكون من التطور من حالته التي تحوي كميات متساوية من المادة والمادة (البدائية .)الال متوازنة(إلى حالته النھائية ) المضادة

)24( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 25: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

: بعض النماذج المقترحة لتفسير حالة عدم التوازن

تفترض ھذه النظرية أنه عندما كان عمر الكون : النماذج المعيارية -1ثانية كانت الجسيمات وتأثراتھا مختلفة عما ھي عليه اليوم 62-10ھو

فكل الجسيمات كانت بدون كتلة وكانت تأثراتھا ضعيفة جدا ومع تمدد الكون وتبرده أصبحت لھذه ا .لجسيمات كتلة وأصبحت أقل نشاطا

صغيرة تمددت بسرعة وحينما حدث ذلك بدأت ھذه الحالة األبرد كفقاعةأفسدت الفقاعة حالة التوازن الحراري للكون وتأثر كل من الجسيمات والجسيمات المضادة بھذه التغيرات وانتھى بعض ھذه الجسيمات إلى

الكواركات (وغادر القسم اآلخر خارجھا ) كاتالكوار(داخل الفقاعة .)المضادة

قاعة اليوم ھو بحجم الكون وبما أننا وتفترض ھذه النظرية أن حجم الفر فيه المادة نعيش بداخلھا فإننا نرى الفيض في الكوراكات كشيء تسيط

إال أن النموذج العياري بالرغم من التعبير الجميل .على المادة المضادة . الذي قدمه فإنه يفتقر إلى اإلثباتات الرياضية

وي على العديد من ھذا النموذج كان يحت :نموذج التناظر الفائقالجسيمات غير المعروفة حتى اآلن والتي ال تطالھا التجربة

وعلى الرغم من أن النظريون يقبلون على العناصر .المخبريةالفائق فإننا لم نجد أي دليل عملي يثبت صحة افتراضاتھم باستثناء

.بعض التجارب التي ال ترتقي لمستوى المطلوب منھا

قام بھا فريق من الفيزيائيين من ايطاليا من ھذه التجارب تجربةالتي ) mesons(وفرنسا وسويسرا بھدف تحليل الميزونات

،تولدت في تجربتين في مسرع التيغاترون في مختبر فيرميومن كوارك bottom) قاع(حيث تتألف من كوارك مضاد

ويدعى التعاون المذكور أنھم عندما يضمون . strang) غريب(إلى بعضھا البعض فإنھم يجدون bs""زونات كل نتائج المي

شديدا قد يكون دليال على تأثر جديد خارج النموذج انحرافا .المعياري

ھذا االنحراف يفعل في الكواركات أكثر مما يفعل في الكواركات في فائض الكواركات في المضادة وھذا يمكن أن يكون س ببا

.كوننا

ل أن المجموعة المذكورة قدمت إال أن ھذه التجربة ال تكفي للقووھنا تزداد حاجتنا للحصول ( برھانا قويا على حالة عدم التوازن

على بعض الجسيمات فوق التناظرية لتقديم البرھان وھذا ما يسعى العلماء للحصول عليه باستخدام المصادم الھيدروني الكبير

(LHC)

ين الفيزيائيين في أوساط الثمانينيات ب :نموذج مولد الليبتوناتوتوتوموياناجيتا أنه يمكن أن يكون الالتوازن .ماساكتا فوكوجيتا

بين المادة والمادة المضادة قد تم بواسطة مولدات الليبتونات وإذا فإننا ندين بوجودنا إلى النترينوھات، إذ أثبتت كان ذلك صحيحاما دراسات أجريت مؤخرا أن النترينوھات ليست عديمة الكتلة وإن

.ھي تمتلك كتلة بالفعل وإن كانت صغيرة جدا

ونعرف دور النترينوھات في الالتوازن بأن نفرض نوع جديد من ومثل جميع الجسيمات ) النترينو المنفرد ( النترينوھات يدعى

.األساسية ھذه الجسيمات كانت تتوافر بكثرة في الكون المبكر جدا

لنترينوھات األحادي عبر ووفق سيناريو مولد الليبتونات تنتقل االكون إلى أن تتفكك إلى نترينوھات ونترينوھات مضادة وھذا

.التفكك يتم بشكل ال متوازن وھذا يتفق مع شروط ساخاروف

ثم وفق شروط الحرارة العالية والضغط باإلمكان حدوث تفاعل .وااللكترونات) protons(يحول النترينوھات إلى بروتونات

الممكن إيجاد النترينوھات األحادية في المخبر إال أنه من غير تأثراتھاوقياس تفككھا ومن المحتمل أن تكون ثقيلة وأن تكون

ضعيفة جدا إال أنه يمكننا اختيار ما إذا كنت الفكرة صحيحة على .األقل

؟ھي المسرعات وما ھو مبدأ عملھا ما

ولى جارب األونظرا لنجاح الت. 1929تم اختراع أول مسرع عام .لزم األمر طاقة أعلى

أن عالم الجسيمات ھو أصغر من عالم الذرة وللدخول إلى ھذا العالم الصغير جدا يلزمنا طاقة عالية وھذه الطاقة يمكن الحصول

فكرة المسرع ھي إكساب جسيم ما . عليھا من المسرعاتسرعة ھائلة ثم حمله على التصادم مع ) اإللكترون، بروتون(

لنوع نفسه أو من نو مختلف بھدف تحطيم ھذه جسم آخر من ا .سيمات أصغر بغية معرفة مما تتكونالجسيمات إلى ج

يمكن تشبيه ذلك بأنه لدينا كرة كبيرة تتألف من مزيج من الحصى والحديد والثلج ولمعرفة مكونات الكرة يجب علينا فصل مكوناتھا

وھذا ھو ،عن بعضھا وذلك بتفتيت الكرة إلى أجزاء صغيرةالسبب الذي يدعو العلماء إلى استخدام طاقة ھائلة لتحطيم الجسيمات لعلم يجدون مم تتكون وعلى ھذا كلما كان طاقة

ب لتلك التي كانت المسرع أكبر استطاع أن يقدم لنا صورة أقر .عند نشوء الكون

تسريع تستطيع عمالقة أجھزة نع عبارة المسرعات البعض يبعضھا اصطدامھا قبل الجسيمات

)25( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 26: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

؟كيف تعمل المسرعات

يتألف المسرع من تجويف مفرغ محاط بعدد متتال من مضخات ريغ ومغناطيس ومصدر لموجات راديوية وأجھزة جھد عالي تف

ودوائر الكترونية وفي جوف األنابيب تتحرك الجسيمات بسرعة ھائلة باستخدام المجال الكھربائي والمجال المغناطيسي لإلبقاء

.على مسار محدد للجسيمات

لتقريب آلية عمل المسرعات أكثر تصور أنك ربطت كرة ارة ھذه الكرة بشكل دائري ففي كل صغيرة بحبل وحاولت إد

دورة تزداد سرعة الكرة المشدودة إلى الحبل وكلما ازدادت عدد الدورات ازدادت سرعة الكرة إلى أن تفلت الكرة عند سرعة

.معينة

المبدأ نفسه تدور الجسيمات في المسرعات إلى أن تصل إلى .طاقة معينة عندئذ توجه للتصادم مع بعضھا البعض

:CERN يرنمسرع س

تأسست . )European council for nuclear re search(سيرن مأخوذ من األحرف األولى لعبارة المجلس األوروبي لألبحاث النووية دولة في بداية الثمانينيات 20بالتعاون بين دول أوروبية في تلك السنة ويبلغ حاليا عدد الدول األوروبية األعضاء حوالي 1954سيرن سنة

وتم بالفعل عمل ھذا النفق ولسنوات تمت ) مضاد اإللكترون(العلماء نفق دائري ضخم لدراسة التصادم بين اإللكترون والبوزيترون صمم .الدراسة ولكن الجديد أن النفق نفسه سيستعمل لدراسة التصادم ولكن بين البروتونات ھذه المرة

)26( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010العدد الثامن مجلة الفيزياء العصرية

Page 27: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كيلو متر وقطر 27مرة في الثانية الواحدة في دائرة كبيرة يبلغ محيطھا 11000ن يتم تسريع البروتونات بأن يلف كل بروتون أكثر م م )175 – 50(سنتمترات وھذا األنبوب يبلغ على عمق حوالي 6األنبوب الذي تتحرك فيه البروتونات يبلغ

:آلية عمل سيرن

7000للتحكم في مسار الجسيمات يتم استخدام ھا تركيز حزمة مغناطيس فوق العادي والغرض من

الجسيمات للحصول على التصادم المطلوب داخل 271-المسرع ويتم تبريد ھذه المغنطيسات إلى درجة صيل سلسيوس والغرض من التبريد الحصول على التو

، أي توصيل التيار من فوق العادي للتيار الكھربائيدون مقاومة للحصول على مجال مغناطيسي كبير جدا

وحدة (من تسال 2مغناطيسي العادي إن قوة المجال التسال وھا 8بينما عند التبريد ) المجال المغناطيسي

يوفر طاقة كبيرة أي أنه لوال استخدام التبريد الحتجنا 27كيلو بدال من 120لي إلى نفق يصل طوله حوا

.كيلو متر

لتبريد المغناطيس المفروض توفر غاز الھليوم يبلغ عدد للوصول إلى قرب الصفر المطلق و

الجسيمات التي يتم تبريدھا إلى درجة التوصيل الفائق :إن عملية التبريد تتم على مرحليتين ،مغناطيس وھي من النوعية ثنائية القطبية 1232حوالي

.)أرخص من الھليوم(درجة استخدام النتروجين السائل 193-التبريد إلى الدرجة -1

.لمطلوبليوم للوصول إلى التبريد اتم استخدام الھ -2

!.إلعطاء فكرة عن حجم ھذه المغانط لك أن تتخيل أن حجم مغناطيس واحد منھا بحجم منزل

أما عند نقطة التصادم يتم وضع مجسمات ضخمة تقوم بتسجيل الجسيمات الجديدة الناتجة من التصادم باإلضافة إلى الكمبيوترات الضخمة مجس تم الكم الھائل من البيانات فالمجسات المستخدمة يبلغ عددھا أربع مجسات وكل إلجراء الحسابات والتحليالت المعقدة والتعامل مع

.إنتاجه من فريق عمل مختلف

دولة حوالي نصف عدد المتخصصين في العالم وأن يعطينا بيانات تبلغ 80عالم من ) 6500( من المقرر أن يعمل في المسرع حوالي .مكتبات الجامعات األمريكية أضعاف كل المعلومات المتوافرة في 7حوالي

؟ماذا نريد من المسرع الھيدروني

يقول العلماء أن سيرن تعتبر أفضل أمل لفحص النظريات لفيزياء جديدة تؤدي لمعرفة وقد ذھب بعض . ھم يقول أنه األمل الوحيد في ذلكأصل الكون وكيف تعمل بل إن بعض

ھرام بالنسبة ضارة وشبھھا باألالعلماء إلى أن مشروع سيرن يمثل منجزات ھذه الح وأيا كانت النتائج التي سيقدمھا لنا المسرع اللھيدروني فان الكون ال. للحضارات القديمة

؟يمكن أن يبوح لنا بجميع أسراره

:المراجع

)مجلة تصدر عن ھيئة الطاقة الذرية السورية(مجلة عالم الذرة -1

مجلة العربي الكويتية -2

) ن مقررات جامعة تشرينم(كتاب تاريخ الفيزياء -3

)27( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 28: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

النظرية الديناميكية الكمية اللونية ونظرية األوتار مشرف منتدى النظرية النسبية والفيزياء الحديثة بقلم الصادق

السؤال ھي أن لعل ابسط إجابة لھذا وھل توجد جسيمات غير أولية؟ أي ما ھو الجسيم األولي؟ أولي؟ ماذا نعنى بالضبط بكلمة جسيمإذن من ھنا نفھم أن ھناك .سيم األولي ھو عبارة عن جسيم صغير جدا وبسيط جدا لدرجة انه من المستحيل تقسيمه إلى نصفينالج

.تتكون من جسيمات اصغر وابسط منھا وھى تلك التي) جسيمات مركبة(جسيمات غير أولية

مسلسل البحث عن الجسيمات األولية

.ما أن المادة تتكون من جزئياتلقد اكتشف الفيزيائيون في وقت الجزئيات ثم وجد أن. جسيمات أولية الجزئيات لذا تم اعتبار

فتم اعتبار الجزئيات كجسيمات مركبة .تبدورھا تتكون من ذرا لذا اعتبرت. ألنھا تتكون من وحدات اصغر وابسط وھي الذرات

ثم سرعان ما تم تفتيت الذرة ووجد أنھا .جسيمات أولية الذرات .من نواة موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة تدو حول النواة تتكون

أن النواة نفسھا تتكون من جسيمات صغيرة وھي واكتشف أيضاالنويدة تصغير (نويدات النيوترونات وھى تسمىتونات والبرو

التخلي عن وھكذا تم) لكلمة نواة وتعنى إما البروتون أو نيوترونعبارة والنويدات االلكترونات واعتبرت مفھوم الذرة كجسيم أولي

.عن جسيمات أولية

أن النويدة بدورھا تتكون من جسيمات أصغر ولكن وجد الحقاو لھذا .اسم كواركات وأطلق على ھذه الجسيمات ،وأبسط منھا

. جسيمات أولية والكواركات اإللكترونات السبب نحن اآلن نعتبر

فيه أن نقسم الكوارك أو ترى سوف يأتي يوم نستطيع ھل ياوھل سوف يستمر ھذا اإللكترون إلى جسيمات اصغر وابسط؟

األبد؟ المسلسل من التقسيمات إلى

أوليا أم ال؟) أ(نستطيع أن نحدد ما إذا كان الجسيم كيف

) أ(لعل ابسط اقتراح ھو أن نقوم بجعل جسيمين من الجسيمات بقوة يتصادمان

ھائلة، بالتالي إذا الجسيمات كانت

جسيمات غير ) أ(جسيمات (أولية فإنھا) مركبة

سوف تتھشم وتنقسم إلى شظايا صغيرة أي إلى جسيمات أخرى اصغر وابسط

)جسيمات أولية(

جسيمات أولية فإنھا لن تتھشم وتنقسم ) أ( إذا كانت الجسيمات أمافسوف تتكون طاقة ولكن نتيجة لشدة التصادم. إلى شظايا أخرى

ا وھذه الطاقة سوف تكون كافية لخلق جسيمات كبيرة جدأي على سبيل المثال لو جعلنا إلكترونين وجسيمات مضادة

طاقة ھائلة وھذه يتصادمان فانه نتيجة لشدة التصادم سوف تنشأ

من الجسيمات والجسيمات المضادة مثل الطاقة تخلق أزواجا. راتربما تتكون نويدات أو حتى ذوكواركات مضادة و كواركات

يتكون حساء من الجسيمات ھكذا إذن نتيجة لھذا التصادم سوفأمرا األولية وغير األولية، مما يجعل مھمة تحليل نتيجة التجربة

.صعبا ومعقدا جدا

من خاللھا أن نبين ما لذا سوف نبحث عن طريقة أخرى نستطيع إذا كان الجسيم أوليا أم .مركبا

ا إذا كان جسم ماوالطريقة األخرى لمعرفة مھي أن . يتكون من أجزاء اصغر منه أم ال

ذلك الجسم حول ) لف أو برم(نقوم بتدوير فمثال لو كانت لدينا كرة قدم و قمنا محوره

.بتدويرھا حول محورھا بسرعة زاوية كبيرة

في كل مرة تقوم فيھا بزيادة سرعة الدوران والزاوية للكرة سوف تزداد كمية الحركة

سوف تكتسب الكرة طاقة وإذا قمنا برسم العالقة بين وھكذا الطاقة وكمية الحركة الزاوية فإننا سوف نحصل على المنحنى

:التاليالبياني

الرسم يوضح العالقة بين الطاقة وكمية الحركة الزاوية لدوران كرة حول محور ما

. عندھا المنحنى ومن خالل ھذا الرسم نرى أن ھنالك نقطة يتوقفأي أننا لن نستطيع بعدھا االستمرار في زيادة كمية الحركة

والسؤال ھنا ھو لماذا يتوقف المنحنى عند تلك. والطاقة الزاوية النقطة؟

)28( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 29: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

سوف تزداد بالطبع نتيجة للدوران فان قوى الطرد المركزيوتنبعج الكرة إلى أن نصل إلى مرحله تتمزق فيھا الكرة إلى

.أجزاء صغيرة

ذا المنطلق لو كانت لدينا نقطة مادية فإننا عندما ھكذا وبنفس ھ كيف نستطيع تدوير نقطة حول. ولكن مھال توقف. بتدويرھا نقوم

للنقطة بالطبع ال، ليس محورھا؟ أي ھل للنقطة محور أصال؟محور وبالتالي ال يوجد معنى لتدوير النقطة ولھذا فان الجسيم

.يمكن تدويره األولي ال

تحدد ما ) اللف أو البرم(التدوير انية أو عدم إمكانيةوھكذا فان إمكالمركب يتكون من وذلك الن الجسيم. إذا كان الجسيم أوليا أم ال

جسيمات أخرى صغيرة وھذه الجسيمات يمكن أن تدور بالنسبة الجسيم األولي فال يتكون من جسيمات أما. البعض لبعضھا

.بالدوران أخرى وبالتالي ال توجد حركة نسبية تسمح

ولما كانت النواة. اآلن دعنا نقوم بتدوير نواة ذرة حول محورھاصغيرة جدا فھي تخضع لقوانين ميكانيكا الكم وبالتالي لن نستطيع

الزاوية والطاقة بصورة مستمرة الن ھناك زيادة كمية الحركةمسموح بھا لذلك محددة) وكمية حركة زاوية(مستويات طاقة سم العالقة بين كمية الحركة الزاوية والطاقة يكونفإننا عندما نر

:لدينا منحنى متقطع بالصورة التالية

الرسم يوضح العالقة بين كمية الحركة الزاوية والطاقة لدوران النواة

الزاوية والطاقة فانه ال يوجد وھكذا إذا استثنينا تقطع كمية الحركةمحورھا دم حولفرق بين المنحنى الذي يمثل دوران كرة الق

مما يعنى أن . والمنحنى الذي يمثل دوران النواة حول محورھاليست جسيما أوليا بل جسيم مركب ) شأن كرة القدم شأنھا( النواة

نستطيع أن نجعلھا تدور يتكون من جسيمات أخرى صغيرةالنواة بالنسبة لبعضھا البعض إلى أن تصل إلى مرحلة تتمزق فيھا

إلى جسيمات صغيرة وھذه ) رد المركزينتيجة لقوة الط( .)بروتونات أو نيوترونات(بالنويدات الجسيمات الصغيرة تسمى

البروتونات والنيوترونات ھي جسيمات متشابه إلى حد كبير جدا فكالھما يوجد في نواة الذرة وتقريبا لھما نفس الكتلة ونفس طبيعة

، وتون موجبةلبرولكن ھنالك فارق وحيد وھو أن شحنة ا التفاعل بينما شحنة ونسبة لھذا التشابه أطلق .النيوترون متعادلة كھربيا

نويدة عبارة عن البروتون حيث أن النويدة عليھما نفس االسم وھو نويدة متعادلة فھو النيوترون أما موجبة .كھربيا

كان االعتقاد السائد ھو أن النويدات عبارة عن كما قلنا سابقا أي أنھا جسيمات ال يمكن) مثل االلكترونات(أولية جسيمات

تقسيمھا إلى جسيمات اصغر وابسط، ولكن اتضح فيما بعد أن .معقد النويدات لھا تركيب داخلي

مثل كرة القدم أو نواة الذرة فإننا نستطيع أن نجعل النويدة وتماما عندما تم رسم 40قبل أكثر من و ،حول محورھا تدور عاماكانت النتيجة طاقة النويدةو القة بين كمية الحركة الزاويةالع

عبارة عن عالقة خط مستقيم مدھشة في بساطتھا وھى تقريبامعينة كما ولكن المدھش جدا ھو أن الخط ال يتوقف عند نقطة

.نواة الذرةحالة كرة القدم و حدث في

لدوران الرسم يوضح العالقة بين كمية الحركة الزاوية والطاقة نويدة

:إذن ھناك مالحظتان على ھذا الرسم البياني

نسبة إلمكانية تدوير النويدة حول محورھا فان النويدة ليست :أوال أوليا بل جسيم مركب يتكون من جسيمات أخرى اصغر جسيما

.منھا وابسط

شفرة في ھذا الرسم البياني يحب حلھا، وھي طالما ھناك : ثانيا فانه يجبأن الن مركبا أن نصل إلى مرحلة تتمزق ويدة جسيما

يقف المنحى عند تلكو بعدھا النويدة إلى جسيمات أخرى، ھو أننا نستطيع أن نستمر في زيادة المرحلة ولكن المدھش حقا. كمية الحركة الزاوية والطاقة إلى األبد دون أن تتمزق النويدة

كب ولكن من المستحيل مر بمعنى آخر فالنويدة عبارة جسيم .تقسيمه إلى مكوناته األساسية

بطبيعة الحال فانه ونتيجة لقوة الطرد المركزي فان النويدة ووانبعاجھا ليس كانبعاج ) طر مھما حاولناولكنھا لن تنش( تنبعج

.ثالث إبعاد بل ھو انبعاج في بعد واحد كرة القدم أو نواة الذرة في

)29( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010الثامن مجلة الفيزياء العصرية العدد

Page 30: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

النويدات إجراء التجارب علىومن خالل نصف قرن من والھادرونات بشكل عام وجد أنھا تتكون من خيوط مطاطية وھذه

بإضافة أن نمطھا أو أن نجعلھا تھتز بإثارتھا أي الخيوط يمكنخيطية ھكذا فان النويدات والھادرونات تتكون من أشياءو. طاقة

ذا ولھ. بمطھا لكنھا ال تنقطع مھما قمنامطاطية تشبه العلكة و partons السبب فان فاينمان قد أطلق عليھا اسم البارتونات

ولكن ھوموري جلمان أول . من النويدة part جزء إشارة لكونھاالصق أو ( Gluons من أطلق عليھا اسم الكواركات والغلوونات

والغلوون ھو الشيء المطاطي الذي يشكل الشكل الوتري) صمغ .ر بعيدا عند تدويرھاالذي يمنع الكواركات من أن تتطاي

الكواركات

مثل الشاي األحمر والشاي األصفر ھناك أنواع مختلفة من الشاينكھات الخ وھناك أيضا...والشاي األخضر والشاي األسود

مختلفة للشاي فمثال ھناك شاي بنكھة القرنفل أو النعناع أو الحبان .نكھات التوابل العربية المشھورة الخ من...

الكواركات تشبه الشاي إلى حد ما فمثال الكواركات لھا .... نعمھذا و Blue أزرقو Green وأخضر Red ثالثة ألوان ھي أحمر

Chromo dynamics "الديناميكا اللونية" ھو سر التسمية وتعنى اللون باللغة Khroma كلمة مشتقة من الكلمة وھى

لون؟ أي ھل مھال ھل يعقل أن يكون للكوارك ولكن .اليونانية للضوء فنرى معين للكوارك سطحا يعكس طوال موجيا لونا ؟ا

مسميات للتفريق بين اعدد كمية ھذه األلوان ھي فقط ،بالطبع ال .معينة تحملھا الكواركات تسمى بالشحنات اللونية

أن الكواركات نقطة التشابه الثانية بين الكواركات والشاي ھيمثل (نكھات 6مختلفة وبالتحديد ھناك Flavors أيضا لھا نكھات

:ھذه النكھات تسمىو) والنعناع و الحبان القرنفل

u ويختصر بـ up علوي

d ويختصر بـ down سفلي

c ويختصر بـ charm ساحر

s ويختصر بـ strange غريب

t ويختصر بـ top قمي

b ويختصر بـ bottom قعري

بيعة جسيم مضاد، لذا فان ھناك فان لكل جسيم في الط وكما نعلم :وھى نكھات مضادة

وكوارك علوي مضاد u كوارك علوي

وكوارك سفلي مضاد d كوارك سفلى

وكوارك ساحر مضاد c مثل كوارك ساحر

وكوارك غريب مضاد s مثل كوارك غريب

وكوارك قمي مضاد s مثل كوارك قمي

دوكوارك قعري مضا b مثل كوارك قعري

األنواع الستة للكواركات

فيرميونات، ولفھا بقى أن نقول الكواركات ھي عبارة عن لھا شحنات كھربية كسرية من مقدارو. 1/2المغزلي يساوىمن 2/3 تساوى t و c و u وشحنة الكواركات. شحنة اإللكترون

تساوى b و s و d أما شحنة الكواركات .مقدار شحنة اإللكترونوبالطبع فان الجسيمات .اإللكترون مقدار شحنةمن - 3/1

لذا ) إشارة معاكسة(لف مغزلي مضاد شحنات و المضادة لھاالمغزلي للكواركات اترك للقارئ مھمة استنتاج الشحنات واللف

.المضادة

)30( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 31: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كيف يعمل التحليل الطيفي المستحث بواسطة الليزرLaser-induced breakdown spectroscopy

ور حازم فالح سكيكدكت

، فان البعض 1960عندما اخترع العالم ميمان أول نبضة ليزر في العام ولكن العلماء . وصف ھذه التقنية على إنھا الحل الذي يبحث عن مشكلة

بسرعة اكتشفوا إن الليزر ليس مجرد ھواية وإنما له الكثير من التطبيقات زر إلصالح قرنية العين، وتبيض األطباء اليوم يستخدمون أشعة اللي. العملية

كما إن الصناعات . وإزالة الوشم ويستخدم الليزر أيضا كمشرط دقيق جدا-barااللكترونية تستخدم الليزر في الكثير من التطبيقات مثل قارئ الباركود

code كما وتستخدم طاقة . وأنظمة التخزين الضوئية وفي طابعات الكمبيوترجار الماس وقطع المواد الخفيفة كالبالستيك والمواد الليزر العالية في ثقب أح

.الثقيلة مثل التيتانيوم

الليزر مھم بشكل خاص في مجال التحليل الطيفي المستخدم من قبل إن الخبراء في علم الكيمياء التحليلية طوروا تقنيات . الكيميائيين والفيزيائيين

ذه التقنيات تمكن وبواسطة ھ. تمكن من تحديد المركب الكيميائي للمادةوبعض التقنيات األخرى تعتمد على الشحنة . العلماء من قياس الخصائص الفيزيائية، مثل الكتلة ومعامل االنكسار والتوصيل الحراري

وھناك المزيد من التقنيات لقياس مقدار االمتصاص . الكھربية والتيار الكھربي لتساعد في التعرف على المركبات األساسية للمادةabsorption واالنبعاثemission والتشتتscattering لإلشعاع الكھرومغناطيسي وھذه التقنية تعرف بعلم السبكتروسكوبي

spectroscopy أي علم األطياف.

تخيل نظام ليزر مثبت. أصبح اآلن أداة أساسية في علم التحليل laser-baser spectroscopyعلم األطياف القائم على استخدام الليزر فعندما تنطلق نبضة ليزر على تربة المريخ فان تشتت ضوء الليزر المتشتت عن غبار تربة . على عربة فضائية تسير على كوكب المريخ

اآلن افترض أيضا . المريخ ينعكس ويلتقط بواسطة أجھزة خاصة مثبتة على العربة الفضائية يمكنھا من معرفة التركيب الكيميائي للتربةليزر مكون من جھاز ليزر ومجس يقوم الجندي باستخدامه لتوجيه نبضات الليزر على أي أجسام مشبوھة في الطريق جندي يحمل نظام

. ليتعرف على المواد المتفجرة واأللغام المزروعة من خالل انعكاس نبضات الليزر إلى المجس

ube.com/watch?v=fEZ5dEi4oPohttp://www.yout

ھذه بعض األمثلة لتطبيقات التحليل الطيفي لليزر وقد تبدو لنا إنھا . مشاھد من احد افالم الخيال العلمي، ولكن ھذا ليس ھو الحال

فالعلماء اليوم يمتلكون معدات ذات قدرات عالية على تحليل من كيف وسوف نقوم في ھذا المقال . المواد تعتمد على الليزر

تعمل األشياء بالتعرف على ھذه التقنيات وسوف نركز على احد Laser-Induced Breakdownھذه التقنيات التي تعرف باسم

Spectroscopy والذي يختصر بـLIBS أي التحليل الطيفيومن خالل شرح ھذه التقنية سوف نفھم . المستحث بواسطة الليزر

لكثير من التطبيقات في مجال كيف يستخدم الليزر في التحليل في ااألمن والتشخيص الطبي وفي الطب الشرعي وفي الرعاية

.الصحية وفي علم اآلثار والفن

وفي البداية دعنا نقوم بالتعمق أكثر في أساسيات الكيمياء التحليلية لفھم دور الليزر في تقنيات التحليل للتعرف على

.المركبات الكيميائية المكونة للمادة

ر كأداة تحليليةالليز

لنتوقف عن القراءة اآلن ونقوم بجولة لألشياء حولنا فھناك أجسام صلبة مثل جھاز الكمبيوتر والطابعة، وھناك مواد سائلة مثل

المياه الغازية في كوب من الزجاج والماء في حوض اسماك كذلك المواد الغير مرئية مثل الروائح الموجودة في الھواء . الزينة

شعر بھا بحواسنا المختلفة التي وھبنا هللا سبحانه يمكن أن نوالتي تتكون من matterكل ھذه األشياء نسميھا المادة . وتعالى

التحليل الكيميائي يشبه تماما . جزئيات ومركبات من الذراتقيامك بتكسير جزيئات المادة للذرات األساسية المكونة لھا لمعرفة

.ون مادة ماما ھي الذرات أو الجزئيات التي تك

تقوم باحثة بتحضير عينة لوضعھا في جھاز مطياف الكتلة

)31( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 32: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

على مر السنين، الكيمياء التحليلية طورت الكثير من التقنيات بعض ھذه األدوات والتقنيات ذات طبيعة كيفية تختص . واألدوات

بتحديد نسب تواجد العناصر والمركبات في المادة، والتي يعرفھا وھناك طرق أخرى ذات طبيعة كمية . analytesالكيميائي بـ

وفي كال . حيث تقوم بقياس مقدار تواجد عنصر أو أكثر في المادةالتقنيتين فان علم التحليل الكيميائي يعتمد على استحثاث العينة أو المادة بواسطة الضوء أو الكھرباء أو المجال المغناطيسي ليحدث

.ميائية المكونة لھاتغير في العينة فتكشف عن المركبات الكي

التي تحدثنا mass spectrometryلنأخذ تقنية مطياف الكتلة ، فھي )اضغط ھنا لمزيد من المعلومات(عنھا في المقال السابق فمثال اذا أراد عالم بيولوجي ان يعرف ما . تقنية معتمدة ومجربة

المادة السامة الملوثة لنوع من السمك، فانه سيأخذ عينة من العضلية للسمكة ويقوم بتحليلھا في سائل يعمل على األغشية بعد ذلك يتم إدخال المحلول الناتج في جھاز مطياف الكتلة . إذابتھا

حيث تبدأ عملية التحليل بقذف المحلول بااللكترونات لتحويل الذرات والجزيئات في العينة إلى أجسام مشحونة تعرف باسم

ام مجال كھربي أو مجال يقوم البيولوجي باستخد. ionsااليونات مغناطيسي لفصل االيونات المختلفة بناء على كتلھا أو مقدار شحنتھا، وبھذا يستطيع أن يكشف المادة السامة الملوثة للسمك

.DDTمثل مادة

في السنوات األخيرة استخدم الليزر الستحثاث المادة وأصبح يمكن االعتماد على الليزر كأداة تحليلية من األدوات التي ال

وكل التقنيات التحليلية التي تستخدم الليزر تصنف . االستغناء عنھاإلى مجموعتين األولى تعرف باسم طريقة الكشف الضوئية

.والثانية تعرف باسم طريقة الكشف الغير ضوئية

على سبيل المثال في طريقة الكشف الغير ضوئية تساھم تقنية اصر المختلفة عن طريق التحليل بالليزر العلماء على تمييز العن

pulsed-laserھذه التقنية تعرف باسم . سماعھاphotoacoustics اي الفوتون الصوتي الناتج عن نبضة الليزر

وعندما تمتص العينة . والتي تعمل بتوجيه الليزر على العينةالطاقة من الليزر، فترتفع درجة حرارتھا وتتمدد، مما يتسبب عن

. acoustic pressure waveتية ذلك إحداث أمواج ضغط صواضغط ھنا لمزيد من (يستخدم ترانسديوسر انضغاطي

يعمل على تحويل االھتزازات الميكانيكية إلى ) المعلوماتنبضات كھربية، يمكن سماعھا بواسطة سماعات خاصة لتساعد

.الكميائي على التعرف على الجزئيات في العينة

pulsed-laser photoacousticsجھاز

Ion mobility spectrometerالمطياف األيوني الحركي يعتبر من طرق التحليل الغير IMSالذي يعرف باالختصار

أو ablateحيث يستخدم الليزر في ھذه التقنية النتزاع . ضوئية. قطع أجزاء صغيرة من سطح العينة قبل ان تحدث له تأين

نة تدخل في بخار االيونات التي تنتج بسبب نبضات الليزر في العيالعلماء يقومون بقياس سرعة حركة . غازي يتدفق بسرعة كبيرة

.االيونات في الغاز، والتي تتأثر بحجم وشكل االيونات

جھاز المطياف األيوني الحركي

في نھاية المقال 3لمزيد من المعلومات انظر الرابط رقم

طيفي التحليل الالتي تعرف باسم في تقنيات الكشف الضوئيةفان التحليل الطيفي يعمل على . laser spectroscopyبالليزر

استحثاث العينة ثم تحليلھا للحصول على الطيف الكھرومغناطيسي الناتج عن االنبعاث اإلشعاعي أو االمتصاص

وفي . يعتبر علم الطيف من األدوات التحليلية الھامة. اإلشعاعيالتحليل الطيفي بقية ھذا المقال سوف نتعرف أساسيات علم

لمعرفة كيف تستخدم البصمة الكھرومغناطيسية لتمييز بين .العناصر

أساسيات علم األطياف

في الشكل التوضيحي للذرة حسب نموذج بور نشاھد االلكترونات في مداراتھا المنفصلة تدور حول النواة

)32( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010من مجلة الفيزياء العصرية العدد الثا

Page 33: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

علم األطياف يعتمد على مبدأ تكميم مستويات الطاقة في الذرة ات والجزئيات تمتص او تشع مقدار محدد من الضوء عند فالذر

ولفھم لماذا ال تمتص الذرة أي ضوء عند أي . طول موجي معينوقد سبق وان . طول موجي، يجب ان نفھم كيف تتركب الذرة

تحدثنا في أكثر من مقال من مقاالت كيف تعمل األشياء عن كن من تركيب الذرة ولكن ھنا سنسرد الحقائق باختصار لنتم

. متابعة المقال

Niels Bohrتمكن العالم الدينماركي نيل بور 1913في العام للذرة والمتمثل في Rutherfordمن االستفادة من نموذج العالم

نواة موجبة الشحنة تحيط بھا سحابة االلكترونات، وقد عدل بور ي على ھذا النموذج بحيث يتوافق ھذا التعديل مع النتائج العملية الت

. لم يتمكن نموذج رزرفورد من تفسيرھا

في نموذج بور، االلكترونات تحيط بالنواة في مدارات منفصلة في الحقيقة . ، مثل مدارات الكواكب حول الشمس)مكممة(

. الصورة الكالسيكية للذرة والضوء تغيرت بعد نموذج بور

في ذرة بور، اإللكترون في مداره يرتبط بالنواة بمقدار محدد منويمكن لإللكترون أن يوجد في أي مدار حول الذرة اذا . الطاقة

اكتسب مقدار محدد من الطاقة يساوي الفرق بين طاقة ھذه أي أن اإللكترون ال يشبه الكوكب في ھذا الجانب حيث . المدارات

ان الكواكب تبقى في مداراتھا وال يمكن لھا إال ان تسير فيه إلى مكن ان يغير مداره إلى مدار أخر اذا األبد أما اإللكترون فانه ي

ويعتبر اإللكترون في . اكتسب أو فقد مقدار محسوب من الطاقةولنقل . ground stateمداره األصلي انه في الحالة األرضية

اإللكترون من المدار األرضي إلى أي مدار أخر ابعد فانه يمتص في وعندما يحدث ھذا فإننا نسمي حالة اإللكترون بأنه. طاقة

االلكترونات عموما ال يمكنھا ان . excited stateالحالة المثار لذلك فھي تقفز عائدة . تبقى في الحالة المثارة لفترة زمنية طويلة

إلى المستوى األرضي وتتخلص من الطاقة التي اكتسبتھا في .صورة فوتون عند طول موجي محدد

كھرباء، فينتج تمتص الذرة الطاقة في صورة حرارة أو ضوء أو .عن ذلك انتقال لإللكترون من مدار إلى مدار ذو طاقة أعلى

كل عنصر من عناصر الجدول الدوري يمتلك مجموعة مدارات وبمعنى أخر إن االلكترونات في . فريدة تميزه عن أي عنصر أخر

أي عنصر تترتب في مدارات طاقة حول النواة بطريقة مميزة والن التركيب الداخلي للعناصر .عن الكترونات أي عنصر أخر

فريد ومميز فان األطوال الموجية المنبعثة عن انتقاالت ولذلك . االلكترونات بين مدارات الطاقة سوف تكون مميزة أيضا

فان كل عنصر له بصمة خاصة به تعرف باسم الطيف الخاص به spectrum.

Joseph vonو William Wollastonطور العالمين Fraunhofer أول مطياف لمشاھدة الطيف الخاص بالعناصر .

المطياف ھو جھاز له القدرة على فصل الضوء حسب طوله يدخل الضوء من فتحة ضيقة ويمر في عدسة لنحصل . الموجي

تسقط ھذه األشعة على منشور يعمل . على اشعة ضوئية متوازيةعلى حرف الضوء عن مساره بزاوية تعتمد على الطول الموجي

لذا نحصل على حزم من الضوء كل حزمة لھا لون محدد . للضوءمثل ما يحدث في تحليل ضوء الشمس في يوم ممطر إلى ألوان

ولرصد األطوال الموجية . rainbowالطيف المعروفة باسم المختلفة التي تم تحليلھا يتم استخدام عدسة أخرى تقوم بتجميع

فقط من الضوء وتركيزه على فتحة المخرج لتسمح بلون واحد المرور عبرھا وباستخدام تلسكوب مثبت على قاعدة قابلة للدوران يمكن رصد كل األطوال الموجية عن طريق دوران التلسكوب

وبرصد الزاوية التي خرج عندھا طول موجي . بالنسبة للمنشورمعين يمكن معرفة الطول الموجي للضوء عند تلك الزاوية وھناك

لمطياف البياني أجھزة أخرى أكثر تعرف باسم اspectrogtaphs والذي يصور الطيف الناتج على فيلم.

مطياف بسيط يستخدم منشور لتشتيت الضوء والتلسكوب مثبت على قاعد تدور حول المنشور

متطور spectrtographجھاز مطياف بياني

)33( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 34: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

في الجزء التالي من المقال سوف نركز على أنواع التحليل .laser spectroscopyلليزر الطيفي باستخدام ا

انواع التحليل الطيفي باستخدام الليزر

يقوم ) مطياف الليزر(في التحليل الطيفي باستخدام الليزر المختص بتسليط ضوء الليزر على العينة، ويحصل على ضوء

وسوف نقوم فيما يلي . يمكن ان يحلل بواسطة المطياف الضوئي .طياف الليزربشرح بعض التقنيات المستخدمة في م

ھذه التسمية تعود إلى Raman spectroscopyأطياف رامان الذي قام بقياس التشتت C.V. Ramanمكتشفھا العالم الھندي

الضوء . الناتج عن ضوء أحادي اللون عندما يسقط على العينةاألحادي اللون ناتج عن ليزر ايونات االرجون تم توجيھه بواسطة

معظم أشعة . كل مركز على العينةمرايا وعدسات ليسقط بشالليزر ترتد عن العينة وتتشتت عند نفس الطول الموجي لضوء الليزر ولكن بعض أشعة الضوء تتشتت عند أطوال موجية

وھذا بسبب تفاعل أشعة الليزر بالحركة االھتزازية . مختلفةھذه االھتزازات تجعل . phononsللجزئيات المكونة للعينة

االنزياح في الطاقة يعطي . تكتسب أو تفقد طاقة فوتونات الليزر .معلومات عن أنماط االھتزازات في العينة

Raman spectroscopy

Fluorescenceتسمية الوميض Fluorescenceالوميض تعود إلى اإلشعاع المرئي المنبعث من بعض المواد بسبب سقوط

مستحث في الوميض ال. إشعاع ذو طول موجي قصير على المادة، يقوم LIFاو laser induce fluorescenceبواسطة الليزر

الباحث بتسليط أشعة الليزر النيتروجين أو ليزر الصبغات فيتم إثارة الكترونات العينة لمدارات ذات . العضوية على العينة

وبعد مرور فترة زمنية قصيرة في حدود بضعة . طاقة عاليةوتفقد . ستويات الطاقة األرضيةنانوثانية تعود االلكترونات إلى م

ھذه االلكترونات طاقة يشعھا في صورة فوتونات عند أطوال وذلك الن مستويات . موجية أطول من الطول الموجي لليزر

الطاقة للذرات والجزئيات مميزة فان الطيف الوميضي الناتج يكون منفصل ومحدد يمكن استخدامه في التعرف على العينة التي

.أنتجته

وميض المستحث بواسطة الليزر يستخدم بشكل كبير كأداة العلى سبيل المثال بعض الدول . تحليلية في الكثير من التطبيقات

طبقت ھذا النوع من التحليل للتأكد من سالمة الخضروات من يتكون نظام التحليل المعتمد على ھذه . المواد الملوثة بالمبيدات

مجس ومحلل طيفي، يقوم التقنية من جھاز ليزر النيتروجين والمحلل بتسليط ضوء الليزر على الخضروات المراد فحصھا ومن

وفي بعض األحيان . ثم يقوم بدراسة الوميض الطيفي الناتج .يكتشف وجود أثار للمواد الملوثة بالمبيدات

االنتزاع بواسطة الليزر المصحوب بانبعاث طيفي من البالزما Laser ablation inductively coupledالناتجة

plasma optical emission spectroscopy والذي يعرفإن ھذا االسم الكبير والمعقد بحاجة LA-ICP-OESباالختصار

والذي يعتبر أساس ICPإلى توضيح وشرح ولنبدأ بالمصطلح يعود إلى البالزما والتي Pالحرف . تقنية التحليل في ھذه التقنية

تأين أي يحتوي على ايونات موجبة ھي عبارة عن غاز في حالة في الطبيعة البالزما تكون موجودة كحالة من . والكترونات حرة

حاالت المادة في النجوم، حيث تتوفر درجات حرارة عالية ولكن الفيزيائيين في المختبر . وضغط مرتفع كافي لتأين الغاز

يمكنھم توفير الظروف نفسھا للوصول إلى حالة البالزما بواسطة الشعلة . plasma torchعدات تعرف باسم شعلة البالزما م

تتكون من ثالثة أنابيب من السليكا متحدة المركز محاطة بملف عندما يمر التيار الكھربي خالل الملف يتولد مجال . معدني

عادة ما يكون (مغناطيسي يعمل على توليد تيار كھربي في الغاز . ويحوله الى بالزمايعمل على اثارة ذرات االرجون ) االرجون

. وتخرج البالزما من فوھة شعلة البالزما

وفي الجھاز الذي . اآلن يمكن استخدام ھذا الجھاز في تحليل العينةلتبخير أو Nd:YAG، يستخدم ليزر ICP-OESيستخدم الليزر وبعد ذلك . جسيمات دقيقة من سطح العينة ablateانتزاع أو قطع

في شعلة البالزما لتتحول إلى الحالة تمرر الجسيمات المنتزعة يمكن تحليله للتعرف على طبيعة ھذه . المثارة ثم تبعث ضوء

.الجسيمات العناصر المكونة لھا

Laser-inducedالطيف المستحث بواسطة الليزر breakdown spectroscopy )LIBS( ھو تقنية تشبه

LA-ICP-OESالنتزاع ، إال انه في ھذه التقنية يستخدم الليزروسوف نقوم . الجسيمات من المادة وأيضا للحصول على البالزما

)34( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 35: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

بشرح ھذه التقنية بمزيد من التفصيل ألنھا أصبحت األھم واألكثر .انتشارا

تقنية التحليل الطيفي المستحث بواسطة الليزر

التحليل الطيفي المستحث بواسطة الليزر أو ما سوف نطلق عليه LIBS حيث بھا يمكن تحليل المواد . دمة ومھمةيعتبر تقنية متق

الصلبة والسائلة والغازية والحصول على نتائج بسرعة كبيرة، ليس ھذا فحسب، بل إنھا . بدون أن تسبب أي ضرر يذكر للعينة

ممكن ان تعمل على مسافة اكبر نسبيا من التقنيات األخرى التي المثال فعلى سبيل. تتطلب إحضار العينة إلى المختبر لتحليلھا

للكشف على األسطح الملوثة باإلشعاع LIBSيمكن استخدام حيث يمكن تثبيت جھاز الليزر على بعد أمتار من جدران . النووي

وتسمح ھذه التقنية . المفاعل النووي والحصول على نتائج مرضيةالعمل خلف جدار واقي من اإلشعاع باالعتماد على المرايا

.للمنطقة المراد فحصھا والعدسات لتوجيه شعاع الليزر

تجھيزات الليزر المستخدم في مطياف

حيث تتكون من LIBSاآلن سوف نقوم بشرح فكرة عمل تقنية أربعة أجزاء أساسية وھي على النحو الموضح في الشكل أعاله

وسوف نقوم بشرح كل جزء

ليزر LIBSويستخدم . الجزء الرئيسي وھو الليزر بالطبع) 1(Nd:YAG 1,064طوله الموجي الذيnm ولكن تجدر اإلشارة ،

يعمل الليزر . إلى أن أنواع أخرى من الليزر تم استخدامھا أيضابنظام النبضات كل نبضة تصل إلى العينة يكون لھا زمن يتراوح

.نانوثانية 20إلى 5من

يمر شعاع الليزر عبر عدسة تقوم بتجميع طاقة الليزر على ) 2(تعمل في المختبر مثبتة على بنش خاص بعض األنظمة . العينة

ولكن بعض األنظمة . يحتوي على العينة داخل مفرغة ھواء

األخرى تكون محولة ويمكن نقلھا إلى المكان الذي فيه العينة وعلى كل األحوال فانه كلما كان تركيز أشعة . المراد فحصھا

الليزر اكبر كلما كانت الطاقة الالزمة النتزاع الجسيمات من كل نبضة من نبضات الليزر تحمل طاقة في . ح العينة اقلسط

وھذه الطاقة كافية النتزاع بعض . ملي جول 100إلى 10حدود وھذه الجسيمات تكون متأنية وتكون ما يعرف . جسيمات المادة

.plasma plumeباسم سحابة البالزما

تتمدد سحابة البالزما المكونة من الغاز المنأين وخالل فترة ) 3(زمنية في حدود ميكروثانية تبدأ الذرات في االسترخاء وتنتقل إلى المدارات األرضية مطلقة فوتونات ضوئية تعرف باسم طيف

تسقط ھذه الفوتونات الضوئية . spectral emissionاالنبعاث على عدسات تجمعھا وتركزھا على نظام من األلياف البصرية

fiber optic .ية بنقل الضوء إلى يقوم نظام األلياف البصر .المطياف

يحتوي المطياف على منشور، يعمل على تشتيت الضوء ) 4(حسب طوله الموجي وتقوم كاميرا خاصة بتسجيل الطيف لمزيد

الموجية للضوء المنبعث األطوالوبدارسة . من الدارسة والتحليل، ويمكن التعرف أعالهومقدار شدته كما ھو موضح في الشكل

. ر الموجودة في العينة ومقدار تركيزھاعلى العناص

الحظ إن ھذه التقنية تتميز بالعديد من الخصائص والميزات التي تجعلھا من أفضل تقنيات التحليل الطيفي حيث إن العينة ال يلزم لھا أي تجھيزات مسبقة كما إن التقنية غير مكلفة واستخدامھا

نوع من سھل ويمكن استخدامھا لتحديد مكونات عناصر أي العينات، ھذا باإلضافة إلى أن ھذه التقنية ال تحدث أي ضرر على العينة تحت الفحص الن ما ينتزعه الليزر من سطح المادة غير مرئي مما يجعل لھذه التقنية تطبيقات أكثر من كونھا تقنية للتحليل

.الطيفي كما سوف نرى في الجزء التالي من ھذا المقال

م تحليل الليزر لدراسة الرسومات الفنيةباستخدا: دراسة حالة

لفھم كيف يستخدم تحليل الليزر بطريقة عملية، افترض انه في متحف يمتلك لوحة فنية ثمينة تعود للقرن السابع عشر، وبمرور

)35( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 1020مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 36: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

السنين جرت العديد من عمليات الصيانة والترميم على اللوحة ن األصلية مما أضاف طبقة جديدة قد تكون غير مرئية فوق األلوا

باإلضافة إلى ذلك فان التراب والدخان . التي استخدمھا الفنانممكن تكون قد التصقت بسطح اللوحة، مما سببت تعتيم بسيط . للوحة جعلت من القطعة الفنية تبدو باھتة بدون رونق أو جاذبية

فقررت إدارة المتحف أن تقوم بتحليل ھذه اللوحة لفھم ماذا حدث الماضية وما ھي المواد التي ترسبت فوق لھا عبر السنوات

.اللوحة

ان استخدام أي نوع من المواد الكيميائية كمنظفات إلزالة الطبقات التي ترسبت على اللوحة قد يصيب اللوحة بضرر بالغ حتى لو كان استخدام ھذه المنظفات يتم بعناية فائقة فانه ال يمكن ال احد ان

ھذه لن تؤثر على األلوان يعرف اذا كانت عملية التنظيف ولكن باستخدام تقنية الطيف المستحث بواسطة . األصلية للوحة

يمكن laser-induced breakdown spectroscopyالليزر كيف . ان تتم عملية التنظيف بدون ان تمس األلوان األصلية للوحة

يمكن ذلك؟

تؤخذ اللوحة األصلية لجھاز الطيف المستحث بواسطة الليزر وبقيام الليزر بانتزاع طبقات . مسح كل سنتمتر فيھا ليتم تحليلهوت

رقيقة من سطح اللوحة وبدارسة الطيف المنبعث من البالزما المتكونة نتيجة لالنتزاع يمكن تحديد بدقة نوع الجزئيات الموجودة

على سبيل المثال، عندما . على اللوحة والتي يجب التخلص منھات لون ابيض، فإننا نعرف نوع نحلل مساحة من اللوحة ذا

فمثال اذا احتوت ھذه األصباغ . األصباغ المختلفة المستخدمة فيھافان . على عنصر الرصاص وأخرى احتوت على عنصر التتانيوم

فنستطيع 1920التتانيوم لم يكون متوفر في األسواق حتى العام فنيو ان نعرف ان التتانيوم جاء نتيجة عمليات الترميم التي قام بھا

وليس ھذا فحسب حيث يستطيع المختص . المتحف أوقات سابقةان يعرف أيضا بدقة سمك كل طبقة والطبقة التي تليھا من خالل دراسة طيف االنبعاث وتحليله فاذا تغير الطيف يعرف انه انتقل

.لطبقة جديدة

في الواقع بدأ استخدام تقنية الطيف المستحث بواسطة الليزر LIBS ت صغيرة من لوحات فنية ولكن في القريب على مساحا

العاجل سوف يصبح استخدام ھذه التقنية وسيلة معتمدة لتحليل وذلك من خالل إزالة . اللوحات الفنية واستعادتھا إلى أصلھا

الطبقات الغير مرغوب فيھا طبقة طبقة حتى الوصول إلى الطبقة .األصلية للوحة الفنية

لتحديد العمق الذي LIBSتقنية أطباء األسنان بدءوا باستخدامكما ان مختبرات ضبط . يجب ان يصلوا له في تجويف السن

الجودة يعتمدوا على ھذه التقنية في تحديد مقدار العناصر المضافة إلى األلومنيوم المستخدم في البناء للتأكد من ان النسبة المطلوبة

ب الشرعي كما ان علماء اآلثار والط. ھي التي تم إضافتھا للخليطيستخدموا ھذه التقنية في عمليات التحليل للحصول على معلومات

. دقيقة

وبالرغم من ان عمر الليزر لم يتعدى الخمسون عاما إال انه اثبت أداة قوية وفعالة تساعد في اإلجابة على الكثير من األسئلة وتحل

.الكثير من المشاكل المعقدة

.شرحا مبسطا لتقنيات التحليل الطيفي المستحث بواسطة الليزر كأحد التطبيقات المھمة لليزروفي النھاية أتمنى أن أكون قدمت

.ولمزيد من المعلومات يرجى زيارة ھذه الروابط على االنترنت

http://www.files.chem.vt.edu/chem-ed/courses/spec/index.html

http://www.laseranalysis.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Ion_mobility_spectrometry

Avantes Solutions in Spectroscopy

http://www.laserfocusworld.com/articles/article_display.html?id=185735

http://www.arl.army.mil/www/default.cfm?Action=247&Page=247

http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_induced_breakdown_spectroscopy

http://www.andor.com/learn/applications/?docID=65

)36( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 37: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

المغناطيسية الجيولوجية تثبت أن إشراق الشمس من المغرب حقيقة علمية مؤكدة الدكتور محمد أحمد آلجاللي

جامعة الطائف -كلية العلوم -قسم الفيزياء

لك الرجل لو كان ھناك قانونا دوليا عادال يحكم بين البشر في منح جوائز نوبل في االكتشافات العلمية لكانت ھذه الجوائز كلھا من حق ذوبلغة عصره ومن واقع العالمات الكبرى ليوم القيامة التي اوحاھا له هللا الرسول الكريم محمد بن عبد هللا صلى هللا عليه وسلم، ،العظيم

لحقيقة األخيرةقال أن الشمس ستشرق من المغرب والعلم اليوم يكتشف ويؤكد ذلك من خالل الحقائق التالية كمقدمة ل سبحانه وتعالى، .موضوع العنوان

فان إلكترون ،ى الذري المسالة غاية في البساطةعلى المستو) 1(ومن ) spin) (المغزل الجسم يدور حول نفسه( الذرة له لف ذاتي

المعلوم أن اللف الذاتي لإللكترون يعاني من انقال ب توجھه عند ظروف معينة لن ندخل في تفاصليھا ليكون الموضوع أكثر

د ھذا االنقالب في التوجه فإن لفه الذاتي سيصبح في وعن عمومية،ولو كنا على جملة المحاور اإلحداثية المتحركة االتجاه المعاكس،، وينتھي األمر ان الشرق سيصبح غربا بالنسبة لنامع اإللكترون ف

ھنا أي تغيير اتجاه الدوران لألجسام المادية متأصل في الذرة ني من ھذا االنقالب في التوجه؟أوال، ھل الكواكب والنجوم تعا

لتفسير ظاھرة تغيير اتجاه الدوران لألجسام المادية الكبيرة ال) 2(، ولكن من المؤكد أننا نطبق عليھا قوانين ميكانيكا الكمنستطيع أن

وعة الشمسية خصوصا نعرف بعض المعلومات عن المجم أن كل كوكب في المجموعة الشمسية يعاني من ،والمجرة عموما

دورتين دورة حول الشمس تسمى الدورة المدارية ودورة حول وكوكبنا األرضي يخضع لھذه ، نفسه تسمى الدورة الذاتية

ويھمنا ھنا الدورة الذاتية لألرض حيث أن محور . الشروطحول الشمس بزاوية األرضاألرض يميل عن مستوي دوران

ة كل مائة ھذه الزاوية تتناقص بمعدل دقيق ،)2( و) 1( ميل الشكل، أي أن توجه محور سب قياسات االتحاد الفلكي الدوليعام ح ليس ثابت، ھل ھو باتجاه انقالب محور األرض؟ األرض

دوران األرض حول محورھا ):1(الشكل

يبين الزاوية بين محور دوران األرض والخط ): 2(الشكل العمودي على مستوي الدوران حول الشمس

وهللا سبحانه وتعالى أبلغ (ة نظرية توسع الكون الحقيقة الثالث )3(وإنا (الرسول صلى هللا عليه وسلم ھذه النظرية الضخمة بكلمتين

ما يھمنا من ھذه النظرية ھو تأكيد ) في القرآن الكريم لموسعونالفقرة السابقة حيث أنه عندما تبتعد األجسام عن بعضھا البعض

يجعل محاور الدوران مافان التأثير التجاذبي سوف يضعف وھذا يبين) 4(و ) 3(تغير في ميلھا وفقا لمتطلبات ھذا التوسع الشكل

درجة انقالب إلىفھل سيصل ھذا التوسع ان نظرية التوسع،محاور الدوران؟ وماذا سيحصل عندما يطوي هللا ھذا الكون

؟)نظرية تقلص الكون وھذا فرض آخر( كطوي السجل

ن وفق فرضية الرغيفتوسع الكو :(3)الشكل

)37( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 38: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

توسع الكون وفق فرضية االنفجار الكبير :(4)الشكل

ھناك دورة أخرى لألرض تسمى الدورة الترنحية وھذه تجعل . 4لعملية ) 6( و )5(من انقالب محور األرض سھال انظر الشكلين

لترنح ) 7( و) 6(الترنح على جھاز الجيروسكوب الشكلين أشكال أخرى للترنح وأثره ) 10، و9و ،8(األرض واإلشكال .على الفصول األربعة

Precession of aترنح الجيروسكوب :(5)الشكلgyroscope

حركة الجيرو سكوب عندما تتحرر محاوره الثالثة :(6)الشكل

.Processional movementترنح األرض :(7)الشكل

ترنح األرض مع الحركات األخرى لألرض: (8) الشكل

األرضشكل أخر لترنح ):9(الشكل

)38( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى صدر عن ت 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 39: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Effects of األربعة الفصول على الترنح أثر: (10) الشكلaxial precession on the seasons

وقبل الغوص بھا فإننا نعتبر (نأتي اآلن إلى المسلمة األخيرة )5() 10( األرض مغناطيسا ضخما ذو قطبين شمالي وجنوبي الشكل

وجية وھي فرع خاص من فروع الجيولوجيا المغناطيسية الجيوليھتم بالصخور الرسوبية المغناطيسية،وبما أن تلك الصخور تعتبر مغانط دائمة فأثناء ترسبھا عبر العصور الجيولوجية المختلفة

ة ترسبھا ثم تثبت في فإنھا تأخذ توجه األرض المغناطيسي لحظاألرض ، وتعتبر ھذه الصخور كذاكرات تحمل توجهذلك االتجاه

وثانيا تعطينا فكرة المغناطيس في الزمن التي ترسبت به أوال، .عن الموقع الجغرافي لتلك الصخور

إن السجل المغناطيسي للعصور الجيولوجية يشكل قاعدة بيانات theory of drift(غاية في األھمية لنظرية انجرار القارات

continents (ن حيث تتشكل سنويا طبقات رسوبية في قيعاالبحار والبحيرات واألنھار تحوي في طياتھا الصخور المغناطيسية والتي تعتبر سجال ھاما يحتفظ بمعلوماته ماليين

بالمقارنة مع أشرطة الكاسيت والفيديو واألقراص المرنة (السنين ويستطيع ھذا السجل أن يخبرنا على أي ) والصلبة الصناعية

، أي وقت مكان من سطح األرض حصل ذلك الترسب وفيباإلضافة للصخور الرسوبية فان الحمم البركانية المتدفقة من باطن األرض إلى سطحھا تحوي من بين المقذوفات أكاسيد الحديد المغناطيسية والتي تعتبر سجال آخر لتوجھات المجال المغناطيسي

.األرضي أثناء حصول البركان

The Earth's magneticاألرض كمغناطيس :(11)ل الشكfield, which approximates a dipole

نتيجة للدراسات أن التوجه المغناطيسي األرضي الحالي وقد تبينيختلف عن التوجه المغناطيسي للصخور المغناطيسية المدفونة

أخرى بزاوية إلىمن طبقة جيولوجية في الطبقات الرسوبية اتجاه معينة، وبالتالي إعطاء معلومات مثيرة للجدل وھي أن

المجال المغناطيسي لألرض يميل إلى أن يصبح في المستقبل بزاوية ميل تسمح له أن يكون في االتجاه المعاكس أي االنقالب

وبالتالي يصبح الشمال جنوب والجنوب شمال في االتجاهويشير تشرق الشمس من الغربوالشرق غربا والغرب شرقا و

)Brunhes,1906 (مرة واحدة كل فترة أن ھذا االنعكاس يحصلمليون سنة وحسب 25ألف سنة إلى 40زمنية تتراوح ما بين

.ظروف كل كوكب

ھذا كالساعة علمھا عند هللا وصدق ؟ متى سيحصل ھذا االنعكاس .رسول هللا صلى هللا عليه وسلم

مراجع بسيطة يمكن الرجوع إليھا

http://en.wikipedia.org/wiki/Tectonic_plate

http://en.wikipedia.org/wiki/Rotation

http://en.wikipedia.org/wiki/Earth

)39( صفحة w.hazemsakeek.com/vbww الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 40: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

الكسوف الكلي للشمس

كانية تصحيح الحسابات لتحديد بداية الشھر العربيوإم مشرف منتدى الحلقة العلمية حسن جابر محمد. أ

بسم هللا الرحمن الرحيم

السنين والحساب ھو الذي جعل الشمس ضياء والقمر نورا وقدره منازل لتعلموا عدد

5اآلية / صدق هللا العظيم سورة يونس

دوا الكسوف الكلي للشمسھكذا يب

وللحديث عن كسوف الشمس البد من تبيان حركات األرض

الحركة اليومية لألرض

فان عند الحديث عن األرض كمركز للقبة السماوية -1سطح القبة كما ھو موضح في النجوم سوف تقع على

.الشكل المجاور

عكس (علما بان األرض تدور من الغرب إلى الشرق -2مرة واحدة في اليوم حول محورھا أي )الساعة اتجاه عقرب

الليل والنھار لذلك فإننا حول نفسھا، وذلك يؤدي إلى تعاقب .مختلفة أوقاتسوف نرى اتجاھات مختلفة للنجوم في

تأرجح محور دوران األرض

باإلضافة لدوران األرض حول نفسھا وحول الشمس، فإن محور مثل (ة على المحور دوران األرض يتأرجح حول نقطة ثابت

التي يصنعھا محور الدوران وإن الزاوية ). دوران المغزلدرجة، ولكن اتجاه 23.5مع خط االستواء تبقى ثابتة وقدرھا

سنة، ويسبب ذلك تغير 26000الزاوية يتغير ويكمل دورته بعد .فترات االعتدال بين ساعات الليل والنھار

:رض ما يلياأل وينتج عن حركة محور دوران

النجم القطبي لن يكون دائما باتجاه الشمال تماما -1

السنة الفلكية ال تساوي السنة الشمسية -2

.مجموعة كويكبات الجوزاء ال ترى في الشتاء -3

.قراءة األبراج ستكون خاطئة -4

حركة القمر

، مس من الغرب إلى الشرق في السماءيتحرك القمر مثل الشويجدر بالذكر .رته حول األرضويستغرق ما يقارب شھرا في دو

دورة كاملة للقمر حول (أن الدورة الفلكية للقمر بالنسبة للنجوم ثانية، بينما 3دقيقة و 43ساعات و 7يوم و 27تستغرق ) األرض

من رؤية الھالل إلى رؤية الھالل (الشھر القمري نسبة للشمس .ثانية 3دقيقة و 44ساعة و12يوما و 29يستغرق ) التالي

)40( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 41: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كسوف الشمس

يحدث كسوف الشمس عندما يقع القمر بين األرض والشمس ف يقع على وعلى خط مستقيم واحد وعندھا فان ظل القمر سو

من خالل عين الناظر، عندما يكون . مساحة صغيرة من األرضحجم القمر الظاھر في السماء مساوي لحجم الشمس وعلى خط

.يحدث الكسوف الكليمستقيم واحد، يكون ظل القمر تام عندھا المناطق األخرى لظل القمر يكون الظل فيھا جزئيا وتسمى

.بمنطقة شبه الظل وعندھا يكون الكسوف جزئيا

الكسوف الكلي للشمس

في حالة الكسوف الكلي للشمس فإن رأس مخروط الظل للقمر يقع كيلومتر ويتحرك بسرعة 270على سطح األرض وبقطر أقل من

ساعة ويستغرق الكسوف التام مدة زمنية /كيلومتر 1600تبلغ .ثانية كحد أعلى 7.5مقدراھا

عند حدوث الكسوف الكلي للشمس يمكن رؤية الھالة الشمسية بوضوح

صور مختلفة للھالة المتكونة في حالة الكسوف الكلي

الكسوف الجزئي

إذا كان موقع مراقب الكسوف على حافة مسار ظل القمر على فانه سوف يرى كسوفا ) أو في منطقة شبه الظل( سطح األرض

ھذا النوع من .جزئيا الن الشمس تكون محجوبة بشكل جزئيالكسوف ال يكون ممتعا الن الجزء غير المحجوب من الشمس

.يكون ساطعا

الكسوف الحلقي

بسبب كون مدار القمر حول األرض ليس دائريا تماما لذلك فانه يحجب الشمس بصورة كاملة حيث يكون ال األحيانفي بعض

حجم القمر بالنسبة للناظر اصغر بقليل من حجم الشمس، حتى لو ھذا النوع .وقعت الشمس والقمر واألرض على خط مستقيم واحد

من الكسوف يسمى بالكسوف الحلقي بسبب ظھور الشمس بشكل ال يكون ھذا النوع من الكسوف ممتعا .الكسوف أثناءحلقة .دة بسبب سطوع الجزء غير المحجوب من الشمسللمشاھ

)41( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى ن تصدر ع 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 42: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

يحدث الكسوف الحلقي عندما يكون القمر في نقطة الحضيض ، وفي ھذه الحالة ال يصل رأس مخروط األرضفي مداره حول

. لذلك ال يحدث ظال تاما األرضسطح إلىالظل

مخطط يوضح مسارات الكسوف الكلي للشمس

2025ولغاية 2001من سنة

مخطط يوضح مسارات الكسوف الحلقي للشمس من سنة ف2025ف ولغاية 2001

دورة ساروس

يتكرر الكسوف الكلي والكسوف الحلقي باستمرار في دورة ساعات وتسمى ھذه الدورة 8يوم و 11سنة و 18تستغرق

علما أن الكسوف يتكرر في نفس المنطقة على . بدورة ساروس .سنة54 سطح األرض كل

نظارات الكسوف

من شدة % 99.5من شدة ضوء الشمس في المجال المرئي وتحجب % 99.997إن مادة المرشح المستخدمة في ھذه النظارات تحجب لذلك فھي آمنة تماما لرؤية الكسوف كما إنھا توفر مرور الجزء الكافي من أشعة الشمس لالستمتاع ، ضوء الشمس في المجال غير المرئي

.أدناه نماذج مختلفة من النظارات الخاصة بالكسوف ، ظر الكسوف بأمانبمن

)42( صفحة emsakeek.com/vbwww.haz الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 43: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

لھا النظر للشمس عند الكسوف قمنا من خالل التجربة وباإلمكانيات المتاحة باستخدام عدد من المرشحات والتي نتوقع أنه يمكن من خالكذلك ،)األشعة السينية(خدم في تشخيص الكسور في العظام ي تستوكذلك ورقة األشعة الت ،ج الواقي الذي يستخدم عند اللحامالزجا: مثل

.لممغنط الموجود داخل القرص المرنالقرص ا

االستنتاجات

:البد من أن تتحقق الشروط التاليةلكي يحدث الكسوف الكلي

.أن يكون القمر محاقا أي في آخر ليلة من ليالي الشھر القمري - 1

.ن الخط الواصل بين العقدتينأن يكون القمر قريبا جدا م -2

.أن تكون الشمس واألرض وبينھا القمر في حالة اقتران أو قريبا من ذلك -3

األرض إذ أن عدم انتظام خط سير القمر على مداره أن تكون المسافة بين األرض والقمر كافية لبلوغ مخروط ظل القمر على سطح -4 .بعدا ألرض تتغير بين شھر وآخر قربا أومسافة بينه وبين اوجذب الشمس له،يجعل ال حول األرض بسبب جذبھا

دالئل وإشارات في القرآن الكريم

( ذكر ضياء الشمس ونور القمر في القرآن الكريم -1 )16نوح) ( وجعل القمر فيھن نورا وجعل الشمس سراجا

وجعلنا الليل والنھار آيتين فمحونا آية الليل وجعلنا آية النھار مبصرة لتبتغوا( ريمإشارة إلى ظاھرة الخسوف والكسوف في القرآن الك -2لناه تفصيال نين والحساب وكل شيء فص ) 12اإلسراء ( )فضال من ربكم ولتعلموا عدد الس

جعلنا ألم ترى إلى ربك كيف مد الظل ولو شاء لجعله ساكنا ثم (إشارة إلى مد الظل في القرآن الكريم وعالقته بظاھرة كسوف الشمس -3 )45الفرقان ) (دليال الشمس عليه

نين والحساب (التي يمر بھا القمر ي من خالل المراحل تصحيح الحسابات وتحديد بداية ونھاية الشھر العرب -4 ... )ولتعلموا عدد الس

رناه منازل حتى عاد كالعرجون القديم -5 ره منازل ل ()39(والقمر قد نين ھو الذي جعل الشمس ضياء والقمر نورا وقد تعلموا عدد السل اآليات لقوم يعلمون ذلك إال بالحق يفص موات واألرض آليات *والحساب ما خلق هللا في الس إن في اختالف الليل والنھار وما خلق هللا

)6يونس)(يتقون لقوم

تصحيح الحسابات وتحديد بداية الشھر العربي من خالل ظاھرة الخسوف والكسوف ألن خسوف القمر ال يحدث إال في منتصف الشھر -6ة لنا آية النھار مبصر وجعلنا الليل والنھار آيتين فمحونا آية الليل وجع ( كسوف الشمس ال يحدث إال في نھاية الشھر العربي العربي وألن

لناه تفصيال لتبتغوا نين والحساب وكل شيء فص ) 12اإلسراء ( )فضال من ربكم ولتعلموا عدد الس

التوصـيات

ف الشمس إذ أن نور الشمس قادر على إلحاق األذى أثناء المراحل التي يمر بھا الكسو يحذر العلماء من النظر إلى الشمس مباشرة بالعين وقد يسبب لھا العمى المؤقت أحيانا أو العمى الدائم في أحيانا أخرى باستثناء لحظة الكسوف الكلي والتي تستغرق دقيقة

.تقريبا حيث يمكن مشاھدته بأمان بالعين المجردة

ت الحكومية والمؤسسات التعليمية بمنع الطلبة أو غيرھم من النظر مباشرة إلى لذلك أوصينا جميع المشرفين والعاملين في المؤسساف عند تمام الساعة الثانية عشر 3/2006/ 29الشمس لمنع حدوث أي إصابة وقد حدث الكسوف الكلي يوم األربعاء الذي وافق

.ظھرا

)43( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 44: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 45: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

عزام أبو صبحةاالستاذ مشرفاللقاء مع نواف الزويمل ستاذاالأجرى الحوار واعده

أحييك أستاذ عزام ابوصبحة مشرف منتدى كيف تعمل األشياء ومنتدى بدايتاالعامة في منتدى الفيزياء التعليمي على قبولك الدعوة لھذا اللقاء الثانوية .-بأذن هللا تعالى- ةالمفيد

:أوال عرفنا عن الھوية الشخصية لك

.حماد عبدهللا ابوصبحة عزام :االسم .يطا جنوب فلسطين :مكان السكن

)ولدوبنات 4(ابناء 5 ولي متزوج :الحالة االجتماعية )المغناطيسية(ماجستير فيزياء - 1992بكالوريوس فيزياء سنة :التخصص

.جامعة ابوديس فلسطين 2004سنة

وتعليمك العام في مكان أقامتك اآلن؟ ھل نشأتك/ س

ينة يطا أما الجامعي كان في نعم تعليمي المدرسي كان في مد .ابوديس القدس

وما ھو تخصص البكالوريوس؟/ س

.فيزياءفي تخصص الفكان وسيالبكالورتخصص أما بخصوص

ة أم أن الظروف ھي ھل اخترت ودرست الفيزياء عن رغب/ س التي اختارت ؟

.لفھمھا أكثروذلك لدراستي فقد كانت رغبة مني بالنسبة

ك اآلن؟ما ھو مجال عمل/ س

اآلن في مجال التدريس في المدرسة ادرس مادة الفيزياء اعملمحل كما امتلك الدوام المدرسي و وأيضا في الجامعة بعد انتھاء .لصيانة األجھزة االلكترونية

الفيزياء؟صيانة األجھزة االلكترونية بوما عالقة / س

ك طريق الخبرة وأيضا ھنا كانت عنااللكترونية صيانة األجھزة والتيار عالقة بينھا وبين الفيزياء خاصة في المقاومات والجھد

.مما ساعدني في إتقانھاوالترانزيستور والدوائر الكھربية

؟لو قدر لك بإذن هللا وأكملت الدكتوراه بأي مجال ستكون/ س

لو أكملت الدكتورة سوف تكون إن شاء هللا في المجال ال الذي درسته في ي وتطبيقاته، وھي نفس المجالمغناطيس .الماجستير

اعلم بأنك قمت بعمل عدة أجھزة ھال ذكرت لنا شيئا منھا؟/ س

بالنسبة لألجھزة فھي كثيرة ومعظمھا مدرج في منتدى كيف تعمل سرعة جھاز قياس- قياس معامل االرتداد األشياء أذكر منھا جھاز

الصوتية إلى جھاز تحويل الطاقةو الصوت باستخدام الحاسوب .وغيرھا المغسلة األوتوماتيكيةو قة كھربائيةطا

؟حدثنا قليال عن ھذه األجھزة/ س

كانت في نھاية ھذه األجھزة عملتھا خالل المعارض العلمية التي .الفصل الثاني من كل عام للمدارس

لھا تأثير ايجابي في وكنت في وقتھا ابحث عن أشياء يكون وسائل التعليمية ووضعتالعملية التعليمية فعملت العديد من ال

أفكار ألجھزة أخرى منھا ما ھو قيد التنفيذ ومنھا من ينتظر دوره .بالطبع ذلك خبرتي في األجھزة االلكترونية وقد ساعدني في

بماذا تفيد ھذه األجھزة؟/ س

فھي إما كوسائل تعليمية مثل جھاز قياس معامل االرتداد أو حسبا إحدى الشركات مثل جھاز نوعھا وذالك بعد أن تقوم بتطويرھ

.بعد قياس الجھد للكھرباء عن

لننتقل بالحديث عن مرحلة الماجستير

2004سنة ) المغناطيسية( كما ذكرت أنھا كانت ماجستير فيزياء .رسالتك ھال حدثتنا قليال عن، جامعة ابوديس فلسطين

حلقات من مواد رسالتي كانت عن التيار الحثي المتولد فيحيث . ذالك عندما تتعرض لمجال مغناطيسي مترددمختلفة و

غريبة وھي قفز حلقات االلومنيوم والنحاس لألعلى كانت ظاھرةارتفاع القفز لألعلى كلما دون غيرھا من المواد وكان يزداد

عملي زادت الكتلة للحلقة، فكانت دراستي لرسالة الماجستيرھر بقوانين وليس نظري، وكان فحواھا دراسة وتعليل ھذه الظوا

.استغرقت مني الكثير من الوقت والجھدوأرقام

)45( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي دى منتتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 46: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

وبماذا عللت ھذه الظاھرة؟/ س

قوة تعاكس القوة التعليل كان حسب قاعدة لنز فانه يتولد في الحلقة المغناطيسية الموجودة في الملف الحلزوني وبالتالي يحصل

التنافر، أما عن عدم ارتفاع حلقات باقي المواد فبحثت كثيرا .اآلن لم يعرف السبب وعلى ما اعتقد حتى

سمعنا عن تطويرك لسيارة تعمل على الرموت كنترول / س حدثنا عن الفكرة وطريقة العمل؟

سنين فعملت لھا 10ھذه سيارة صغيرة كانت موجودة عندي قبل واستطعت تشغيلھا (FM) على أمواج الـ ريموت كنترول يعمل

.وإطفائھا

مضغوط من خالل عملك في الوقت ھل تحس انك طوال /س التدريس ومحل صيانة األجھزة أم كيف تنظم وقتك ؟؟

من المدرسة للمحل أو للجامعة بالنسبة للوقت فانا مضغوط دائما حسب ة أو للدورات أو للدروس الخاصة وعاد انظم وقتي يوميا

.ذالك اليوم ضغط الشغل في

فندمت على ذلك؟ھل مر عليك أن طالبا استفزك فعاقبته / س

لم أعاقب أحد ال لم اذكر إنني ندمت على عقاب أي طالب ألنني .أحيانا ولكن قد أعاقب نفسي واخرج من الحصة

ما ھي المادة الفيزيائية المفضلة لديك؟/ س

.بنفس الدرجة تقريباالميكانيكا والمغناطيسية المادة المفضلة ھي

؟)حبھات ال(ما ھي المادة الفيزيائية التي / س

البعض بعضھا تكمل ألنھا المواد أحب كلبل تقريبا ال يوجد .متفاوتة ولكن بدرجات

الطموحات التي كان يصبو إليھا ھل حقق األستاذ عزام/ س بدراسته للفيزياء؟

شيء مميز ال اعتقد الن طموحاتي أن اعمل

ماذا يعني لك منتدى الفيزياء التعليمي؟/ س

.ربع وقتي أي شريك حياتي ي ھومنتدى الفيزياء التعليم

لو قدر لك لدرسته ھل يوجد تخصص غير الفيزياء يشدك و/ س ؟بجانب الفيزياء

.االلكترونيات نعم تخصص

ما تعريفه من وجھة نظرك؟" حفظ الطاقة"قانون / س

قانون حفظ نعم أنا من الذين يرون أن قانون حفظ الطاقة ھوظواھر الطبيعية أو شامل فال يوجد أي تصرف سواء من ال

الشخصية أو الدينية ال ينطبق عليھا ھذا القانون ولكن أحيانا يكون . فھمھا صعب

فيھا طبعا براعتك بالفيزياء وصنع بعض األجھزة ال جدال/ سلكن ھل من مؤسسات قدمت لك عروضا إما لتبني موھبتك أو

تطويرھا ؟؟

.أني تلقيت أي دعم ال لم يحصل

واقع الفيزياء في الوطن العربي بشكل عام، كيف تنظر إلى/ س التقدم؟ وھل ترى من أمل في

موجود ولكن التقدم العلمي ما زال بحاجة إلى حماية األمل دائما دولية لتوفير المناخ الالزم لعمل التجارب وان شاء هللا تتوفر ھذه

.الحماية

تدريس الفيزياء لألفضل؟ ھل كيف يمكنك تغيير واقع/ س ؟اھج لھا دور؟ أم المدرس؟ أم ماذناالم

طبعا حتى يكون التدريس متكامل يجب أن نھتم بجميع ھذه األمور تركيزنا األساسي على الصفوف األساسية أي من األول ويكون

:إلى العاشر اقتراحاتي ھي

أن تكون المواد التي تدرس للصفوف الثالثة األولى ھي اللغة -1 والرياضيات فقطاإلسالمية العربية والتربية

بعدھا ندخل مادة العلوم في الرابع والخامس -2

السادس والسابع فندخل التاريخ والجغرافيا وباقي المواد أما -3بالكامل ونبقي على الفن والرياضة ونستثني مواد الصحة والتقنية

األول والثاني بعدھا يستطيع الدارس أن يتعمق في المناھج في .ثانوي

سين الجدد أن يتم أعطائھم دورات تدريبية فيبالنسبة للمدرالمدارس ولمدة ال تقل عن فصل ويكون تركيز الموجھين عليھم

.تكون النتائج ممتازة وان شاء هللا .بشكل كبير

وفي نھاية اللقاء نود ان اتقد ملك باسمي واسم إدارة منتدى الفيزياء التعليمي بجزيل الشكر لك على ما تقدمه ألبنائنا الطلبة من وقتك الثمين وعملك الغزير بارك هللا فيك وجزاك هللا خير،،،

)46( صفحة ek.com/vbwww.hazemsake الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 47: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

قانون نيوتن المعمم للتجاذب الكوني أرباب إبراھيم أرباب/ د

قسم الفيزياء–جامعة الخرطوم

موضوعتان 2mو 1mتحدد قوة التجاذب بين جسمين كتلتھما بقانون نيوتن للجذب الكوني والتي تعطى بالعالقة rمسافة على

221

r

mGmF

يفسر ھذا القانون كل الظواھر . ھو ثابت نيوتن الكوني Gحيث المرتبطة بالقوة الجاذبة الكونية، مثل حركة الكواكب حول الشمس

. تلفةوتحديد خصائصھما المخ

تشبه القوة الجاذبة الكونية القوة الكھربية بين األجسام المشحونة، rموضوعتان على مسافة 2qو 1qحيث لجسمين شحنتيھما

تكون القوة بينھما

221

r

qqkF

. كولومھو ثابت kحيث

تختلف القوة الكھربية عن القوة الجاذبة الكونية في المقدار بينما ال تكون القوة الجاذبة فعالة في التكوين الذري . واالتجاه

نجوم، كواكب، (للمواد، إال أنھا ھي المسئولة عن األنظمة الفلكية قوة كھربية بين ھذه األنظمة ألنھا توجد ال، حيث )مجرات، الكون

متعادلة أما للنواة والتي تتكون من نيوترونات متعادلة . كھربياوبروتونات موجبة الشحنة ال تكون القوة الكھربية ھي المسئولة

وإن كان األمر كذلك لتنافرت البروتونات داخل . عن تماسك النواةيعني ھذا أن القوة الكھربية ليست . النواة مما سيؤدي إلى تفككھافالقوة النووية قوة مستقلة تربط . نوويةھي المسئولة عن القوة ال

الجسيمات بقوة كبيرة عندما تقترب لمسافات صغيرة جدا، وال . تؤثر الشحنة الكھربية على فعالية ھذه القوة إال بقدر ضئيل جدا

ھناك أيضا القوة الضعيفة المسئولة عن تفكك الجسيمات األولية، سيم يعرف مثل تحلل النيوترون إلى بروتون وإلكترون وج

وھناك تحلالت لجسيمات أخرى ولكنھا ليست . بالنيوترينو المضادتكون ھذه الجسيمات الدقيقة غير مستقرة، . من مكونات النواة

. وتتحلل في زمن وجيز إلى جسيمات أكثر استقرارا

ولكل من القوى . نجد مما سبق عرضه أن لكل عالم قوة تحكمهفالقوة التي تمسك الكون كله . اليةالمذكورة أعاله مدى تعمل فيه بفع

ھي القوة الجاذبة، والتي تمسك الذرات في المواد ھي القوة . الكھربية

تظھر . ترتبط مع القوة الكھربية قوة أخرى ھي القوة المغنطيسيةفعالية ھذه القوة عندما تتحرك الشحنات، وبالتالي ترتبط القوة

يتولد ) q(حنات الساكنة فعندما تتحرك الش. المغنطيسية بالتياراتالتيار والذي يؤدي إلى تكوين مجال مغنطيسي حول ھذه الشحنات

وتكون القوة الكلية المؤثرة على الجسم المشحون قوة ). التيارات( كھرمغنطيسية تعرف بقوة لورنتز وتعطى بالعالقة

)v( eee BEqF

بة الكونية ال يتولد مجال مغناطيسي وبالمقارنة مع القوة الجاذجاذب ينتج من حركة األجسام المتعادلة مثل الكواكب و النجوم و

لھذا السبب أصبحت القوة الجاذبة مختلفة عن القوة . المجراتالكھرمغنطيسية، حيث ال توجد قوة تشبه قوة لورنتز للمجال

. الجاذب

سية والضوء بحيث لقد وحد العالم ماكسويل بين القوة الكھرمغنطي. أن الضوء ما ھو إال مجال كھرومغنطيسي ينتشر في الفضاء

وأتضح فيما بعد أن ھذه النظرية متفقة مع التجارب المعملية، وتصلح لألجسام المشحونة التي تتحرك بأي سرعة ولو قاربت

لألسف ال تملك معادلة نيوتن للتجاذب الكوني ھذه . سرعة الضوء. ستخدامھا لألجسام التي تتحرك بسرعة عاديةالميزة، وقد اقتصر ا

نظريته للقوة الجاذبة الكونية معمما نآينشتيلھذا السبب قدم العالم . بذلك قانون نيوتن للجذب الكوني، وعرفت نظريته بالنسبية العامة

نجحت ھذه النظرية في تفسير الظواھر الكونية التي لم ينجح قانون بھذا أصبحت النظرية المعتمدة للجذب و. نيوتن الكوني لتفسيرھا

. الكوني ھي نظرية النسبية العامة

في دراسة حديثة نشرت بمجلة الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء قدمنا يتمثل ھذا التعديل . تعديال جديدا على معادلة نيوتن للجذب الكوني

في حقيقة أن ھناك مجاال مغنطيسيا جاذبا مرتبط مع حركة توحيد الظواھر إطارفي اإلسھاميأتي ھذا . تعادلةاألجسام الم

وبما أن . الفيزيائية المختلفة بحيث تصاغ كلھا بمعادالت متكافئةالقوة على الشحنة المتحركة ھي قوة كھرمغنطيسية، فإن القوة

ويكون ". جاذبمغنطيسية"المؤثرة على كتلة متحركة تكون قوة لشحنة الكھربية والذي يأخذ شكلھا الرياضي مكافئا لقانون لورنتز ل

الشكل التالي

)v( ggg BEmF

والسؤال ھنا كيف نتعرف على المجال المغنطيسي الجاذب )gravito-magnetic .( يتم ذلك بمعرفة تأثير المجال المغنطيسي

على الشحنة حيث يعمل ھذا المجال على ترنح عزم الشحنة ثل سيعمل المجال وبالم). magnetic moment(المغنطيسي

يعرف . المغنطيسي الجاذب على ترنح عزم الكتلة الجاذبمغنطيسيھذا التأثير في النظرية الكالسيكية لحركة الكواكب بترنح مدار

ويظھر ). precession of perihelion(الحضيض للكواكب ويحدث . ھذا األثر بوضوح لكوكب عطار لقربه الشديد من الشمس

وباكتشافھا كانت ) binary pulsars( يةئالثنانفس األثر للنوابض

)47( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 48: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

سباقة للتنبؤ بھذا األثر وحصل مكتشفيھا على نآينشتينظرية تم حساب ھذا األثر بناء . م 1993جائزة نوبل في الفيزياء عام

للنسبية العامة وتطابقت النتيجة التجريبية مع نآينشتيعلى نظرية ظاھرة ھو انحناء الحسابات النظرية باعتبار أن سبب ھذه ال

. الفضاء

عندما قمنا بحساب ھذا األثر بناء على معادلة نيوتن المعممة للجذب الكوني تحصلنا وللدھشة على نفس النتيجة لكل الكواكب وللثنائيات النابضة التي كان يعتقد أن نظرية النسبية العامة ھي

رق بين الفا. النظرية الوحيدة التي يمكنھا التنبؤ بھذا األثر فقطيفسر ھذه الظواھر بسبب انحناء الفضاء نآينشتيالنظريتين ھو أن

بينما يفسر قانون نيوتن المعمم ھذه الظواھر بسبب وجود المجال المغناطيسي الجاذب الذي يتولد من حركة األجسام أسوة بالمجال

بھذه الكيفية يكون . المغناطيسي الذي يتولد بسبب حركة الشحناتلجذب الكوني مشابھا تماما لقانون لورنتز للقوة قانون نيوتن ل . الكھرمغنطيسية

(ھناك ظاھرة وجود الكتلة المظلمة داخل المجرات التي ) نظريافقد . تنبأ الفلكيون بوجودھا كمطلب لقانون نيوتن للجذب الكوني

استطعنا بتطبيق قانون نيوتن المعمم أن نفسر سلوك منحنى لنتائج التجريبية للنجوم داخل المجرات ا أظھرتهالدوران الذي

.دون حاجة إلى افتراض وجود كتلة مظلمة

فعاال في الكشف عن يزال ما) المعدل(يعني ھذا أن قانون نيوتن .جميع الظواھر الكونية إلى يومنا ھذا بفضل التعديل الذي أضفناه

ينتظر تطبيق ھذا القانون الجديد الكثير من التطبيقات للكشف عنفي السابق أجريتكل الحسابات التي إعادةويمكن . فعاليته

. لتتضمن تأثير ھذا الحد على النتائج

:مراجع*

A.I. Arbab، Astrophys Space Sci (2010) 325: 37

A.I. Arbab، Astrophys Space Sci (2010) 325: 41

غرائب بعض العلماء يعضو منتدى الفيزياء التعليم 1مصطفى : بقلم

فشل ...والحرب والسالم رواياته ان كارنينا أشھرالمجتمع بالعدل والمحبة، و من إصالحالكاتب القصصي الروسي الذي حاول :تولستوي أحذيتهمنھا فكان يرتدي ثياب الفالحين ويصنع األخيرفي الشطر أما. على الترف والبذخ أموالهفي دراسته وكان في مطلع حياته ينفق

. غرفته بنفسه ويأكل في طبق من الخشب بيديه ويكنس

إنبعد أبناؤهوزير نساء فتبرأ منه أكوالكان . الكاتب القصصي صاحب الفرسان الثالثة والكونت دي مونت كريستو :الكسندر دوماس ه و محتويات بيتهبيع مالبس إلىفي فقر و بؤس حتى اضطر األخيرة أيامهوعاش .حتى و ھو في سن متقدم تعددت مغامراته النسائية،

في ويلفھابعد أن ينتھي من الكتابة يحطمھا الرصاص و أقالممجموعة من إمامه إذا إاللم يكن يستطيع الكتابة األديبالفيلسوف و :فولتير . الورقة التي كتب فيھا ثم يضعھا تحت وسادته وينام

بالغا في الفكر أثراوجود وصاحب المؤلفات التي وجدت فانا م إذن أفكر انأالفيلسوف والرياضي وصاحب عبارة : رينيه ديكارت . اإلنسانيةعرف عنه غرامياته المتعددة بالغانيات وھو الذي كرس حياته لخدمة شخصية معقدة للغاية وكان ذا . األوروبي

دم للمحكمة بتھمة الخيانة قنظير مبلغ من المال و أصدقائهخان اقرب و من مرة بالرشوة، أكثر، اتھم األديبالسياسي و :فرنسيس بيكون . رأس غرفة التعذيب الخاصة بالبالط الملكي) تقدم العلم(وضع مؤلفه العظيم أنتميزت شخصيته بالتناقض العجيب فبعد .العظمى

من العادات الغريبة التي عرفت عنه انه كان يسير في احد. عصره دراسة دقيقة أحوالالكاتب والقصصي الفرنسي الذي درس :بلزاككان يتفاءل ألنهكان المجموع مضاعفا للرقم ثالثة، شعر بسعادة غامرة فإذا األرقامالمنازل في ورقة ثم يجمع ھذه أرقامويسجل الشوارع

. شارع آخر إلىلم يكن المجموع كذلك فانه يغير اتجاھه إذا أمابھذا الرقم،

فقد كان يرسب بالرياضيات في الثانوية .على عقب بنظريته رأسايزياء عالم الفيزياء والرياضيات الذي قلب علم الف :اينشتاين ألبرت . مرة أولولم يقبل بالجامعة من !!! ،العامة

، كما سالطاووشعره كالنساء ويزين غرفته بالزنابق وريش لكان يطي إذ األطوارالكاتب والشاعر االيرلندي كان غريب :اوسكار وايلد . أخالقيةتھامه في جرائم من مرة ال أكثرحكم عليه بالسجن

كانت حياته عبارة عن فترات متعاقبة من النوم والقراءة كما عرف .. على كل تفكيره واھتمامه ذاستحوكرس كل حياته للشعر الذي :شيلي .متوالية أياميتناول شيئا منه لعدة أنعنه عدم اھتمامه بتناول الطعام حتى انه كان ينسى

)48( صفحة www.hazemsakeek.com/vb يزياء التعليمي الفمنتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 49: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

العلم وحقائق الكتاب ظاھرة السراب بين حسن يوسف شھاب الدين: بقلم

الظمآن ماء حتى إذا جاءه لم يجده شيئا يحسبه والذين كفروا أعمالھم كسراب بقيعة { :قال هللا تعالى في القرآن الكريم

عنده فوفاه حسابه و سريع الحسابووجد هللا .]39: سورة النور[. }هللا

التفسير العلمي لظاھرة السراب

يعتبر انتشار الضوء على ھيئة خطوط مستقيمة ومتوحدة الخواص إحدى المسلمات األساسية في علم البصريات، حيث ينتشر الضوء بالوسط الشفاف والمتجانس وموحد الخواص على

م يعترضه عائق و يتميز الوسط ھيئة خطوط مستقيمة طالما لالبصري بوجود معامل يطلق عليه معامل االنكسار الذي يقيس سرعة الضوء بھذا الوسط، فكلما زاد ھذا المعامل كلما كانت

ويتوقف معامل االنكسار . سرعة انتشار الضوء بالوسط صغيرةللھواء على كثافته وبالتالي على درجة حرارته، فكلما زادت كثافة

اء كلما انخفض معامل االنكسار ويتكون السراب نتيجة الھوو ھو يحدث عندما تكون طبقات . النكسار الضوء في الھواء

الھواء القريبة من سطح األرض أقل كثافة من طبقات الھواء فعندما تسطع الشمس في أيام الصيف في الصحراء أو . األعلى

على الطرق المرصوفة ترتفع درجة حرارة سطح األرض والقريبة من سطح وبالتالي درجة حرارة طبقة الھواء المالمسة

تقل كثافتھا وكذلك كثافتھا الضوئية ومعامل األرض فتتمدد و .انكسارھا

وبذلك يزداد معامل انكسار الھواء تدريجيا كلما ارتفعنا إلى أعلى .حيث يبرد الھواء

تعريف ظاھرة السراب

روف البيئة المحيطة تحدث نتيجة ظ) ضوئية(خدعة بصرية ھيمن اشتداد درجة الحرارة واألرض المستوية واختالف في معامل االنكسار مما يجعلھا في حالة توھج شديد حيث تبدو كالماء الذي يلتصق باألرض ليعكس صورا وھمية لألجسام وكأنھا منعكسة

وترجع تسمية السراب عند العرب سرب ،عن سطح مرآة كبيرةما التسمية اإلنكليزية لھذه الظاھرة فتعود أ،الماء أي جرى وسار

.وتعني المرآة باللغة الفرنسيةmirage إلى كلمة

لسبق العلمي لدراسة ظاھرة السرابا

كان السبق في دراسة ھذه الظاھرة إلى علمائنا المسلمين وعلى رأسھم صاحب كتاب المناظر في البصريات الحسن ابن الھيثم

ھذا المجال وكان أول من أعطى البصري الذي كان رائدا في .تفسيرا لھذه الظاھرة بشكل علمي وفيزيائي

أنواع السراب

السراب السفلي -) 1(

يحدث ھذا النوع في الصحراء نتيجة : السراب الصحراوي -1الحرارة الشديدة التي تنعكس عن رمالھا مما يجعلھا في حالة

) المسافر( توھج شديد ليأخذ شكل سطح مائي أمام عين الناظر ،فيعكس صورا عديدة وھمية تمثل انعكاسا للمسافة الممتدة أمامه

ويفسر ذالك بأن كثافة طبقة الھواء الساخنة القريبة من األرض تكون أقل من الطبقات األعلى منھا مما يجعل الضوء المنعكس عن ھذه المنطقة يصاب بدرجة من التقوس واالنحناء تجعله يرتد

يبدو لعين الناظر وكأنه سطح مرآة ينعكس عليه عنھا إلى أعلى فصفحة الماء الھادئ يمتد أمامه إلى ماال نھاية بسبب شدة الحرارة

.بدليل أنه كلما اقترب منه ابتعد عنه

صورة تظھر السراب الصحراوي يبدوا كأنه أمواج البحر

يحدث ھذا النوع من السراب في المدن :السراب في المدن -2الطرق المبلطة والمعبدة باإلسفلت التي تسخن بشدة وخاصة على

تحت تأثير أشعة الشمس وبفضل لونھا األسود فيبدو سطح الطريق من بعيد وكأنه مغطى ببركة من المياه ويعكس األجسام البعيدة وبذالك يدرك الناظر إلى ھذه الظاھرة أنھا خدعة بصرية

افة ثابتة بين البركة وتبقى المس ،ألنه كلما اقترب منھا ابتعدت عنه .الخادعة وعين الناظر

صور للسراب على الطرق المعبدة باإلسفلت تظھر كبرك من الماء

)49( صفحة m/vbwww.hazemsakeek.coمنتدى الفيزياء التعليمي تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 50: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

وھو انعكاس ألحد الجدران العمودية :السراب الجانبي –) 2(وقد أتى على وصفه أحد المؤلفين ،الساخنة بتأثير الشمس

أن الجدار الفرنسيين حين الحظ عند اقترابه من سور القلعة المسطح للسور بدأ يلمع فجأة مثل المرآة وقد انعكس فيه المنظر الطبيعي بما فيه األرض والسماء وعند اقترابه عدة خطوات إلى األمام الحظ نفس التغيير قد طرأ على الجدار اآلخر للسور وبدا له وكأن السطح الرمادي غير المنتظم قد تحول إلى سطح لماع

شديد الحر أدى إلى تسخين الجار بشدة واختلفت وكان يوماالكثافة بين طبقات الھواء وبالتالي اختالف معامالت االنكسار

.وھذا السبب الفيزيائي لرؤية الجدار يلمع

يكون الھواء : والسبب الفيزيائي للسراب السفلي والجانبيبالحاالت الثالث السابقة أسخن بالقرب من األرض ومعامل

مما يجعل الضوء يسير بسرعة أكبر وتنحني االنكسار ضعيفاأشعة الضوء إلى األعلى لذا نرى انعكاس صورة السماء أو جسم بعيد على األرض كما لو كان ھناك ماء وما يحدث في ھذه الحالة

) االنعكاس الكلي(ليس مجرد انعكاس بل ما يسمى بلغة الفيزياء داخل في ولكي يحدث ھذا االنعكاس يجب أن يكون الشعاع ال

طبقات الھواء مائال أكثر من الميل الذي ھو عليه وفيما عدا ذالك لسقوط الشعاع التي ال يحدث ) الزاوية الحرجة(ال تتكون لديه

بدونھا انعكاس كلي ولكي يحدث ھذا االنعكاس يجب أن تكون أعلى من الطبقات التي تقل عنھا كثافة طبقات الھواء الكثيفةجود الھواء المتحرك حيث ال تتحقق بدونه، وتتحقق ھذه الحالة بو

وعند االقتراب من السراب تزداد قيمة الزاوية المنحصرة بين .األشعة واألرض فيقل انحناء األشعة فيختفي الماء

)العلوي(السراب القطبي -) 3(

ھو ظاھرة مألوفة لسكان الشواطئ خاصة في المناطق الباردة ى سطح األرض و كأنھا مقلوبة وفيه تبدو األجسام الموجودة عل

وتحدث ھذه الظاھرة عندما تكون طبقات . ومعلقة في السماءالھواء السفلي باردة بينما تھب في الطبقات العليا تيارات ساخنة، وبذلك تقل كثافة طبقات الھواء بزيادة بعدھا عن سطح األرض،

.وبالتالي تقل معامالت انكسار طبقات الھواء المتتالية صعودا

صادرا من مركب شراعي تجده ضوئيا لذلك إذا تتبعت شعاعاينكسر في طبقات الھواء المتتالية بعدا عن العمود ومتخذا مسارا حتى تصبح زاوية سقوطه في إحدى الطبقات أكبر من منحنياالزاوية الحرجة لھذه الطبقة بالنسبة للطبقة التي تعلوھا فينعكس

ليتخذ مسا كليا في االتجاه المضاد ليصل إلى انعكاسا را منحنيا .العين فيبدو المركب معلق في الھواء وھو مقلوب

:تفسير حدوثه

عندما تكون طبقات الھواء السفلي باردة وطبقات الھواء العليا -1دافئة، فإنه كلما ارتفعنا إلى أعلى تقل كثافة الھواء وبالتالي تقل

.المتتاليةمعامالت االنكسار لطبقات الھواء

الشعاع الصادر من مركب شراعي ينتقل من طبقة معامل -2انكسارھا كبير إلى طبقة أخرى معامل انكسارھا صغير لذا ينكسر

.الشعاع مبتعدا عن العمود المقام على الحد الفاصل

يستمر انكسار األشعة الضوئية بين طبقات الھواء المتتالية -3صبح زاوية السقوط في إحدى مبتعدة عن العمود المقام حتى ت

الطبقات أكبر من الزاوية الحرجة لھذه الطبقة بالنسبة للطبقة التي إلى متخذا مسارا منحنيا داخليا كليا تليھا فينعكس الشعاع انعكاسا

.أسفل

عندما يصل الشعاع إلى العين نرى صورة المركب على -4 .لقة في السماءامتداد الشعاع فتبدو الصورة مقلوبة وكأنھا مع

:وجه اإلعجاز

عبر القرآن الكريم عن ظاھرة السراب تعبيرا رائعا ووصفا علميا كما جاء ،دقيقا يضاھي تعريف العلماء وأصحاب االختصاص

وصفھا أيضا بكالم نبيه المصطفى عليه صلوات هللا وسالمه وقبل شرح أوجه اإلعجاز دعونا نتذكر صفات ،بالحديث الشريف

.بين اإليجاز في التعبير والوصف العلمي الدقيقالسراب لن

صفات ظاھرة السراب

ھي خدعة بصرية سببھا اشتداد -2. المكان المناسب لحدوثھا -1 الحرارة

وجود الھواء المتحرك - 4. السراب يشبه سطح الماء -3

كلما اقتربنا منه ابتعد عنا -5

قال هللا تعالى في محكم تنزيله في سورة النور

والذين كفروا أعمالھم كسراب بقيعة (هللا الرحمن الرحيم بسم عنده يحسبه الظمآن ماء حتى إذا جاءه لم يجده شيئا ووجد هللا

سريع الحسابفوفاه حساب )39( ،)ه وهللا

فھذا يعني أن السراب ال )بقيعة كسراب (أما في قوله سبحانه قيعة والتي تعني األرض المستوية أو ما بيحدث إال في األرض ال

ابسط من األرض وال يتكون السراب إال بوجود ھذا المكان .الخاص

تدل على ) يحسبه(و )الظمآن ماء يحسبه (وفي قوله غز من قائل خدعة بصرية وأما أن الماء غير موجود وبالتالي فالسراب

الظمآن فھو ما اشتد عطشه و يصبح كذالك تحت ظروف الجو .وھذا يدل على الشرط الثاني ،الحار

،واإلعجاز المبھر والذي ال جدال فيه عند أصحاب االختصاصتشبيه السراب بالماء وليس بالمرآة مثلما قال العلماء الغربيون

المرآة الن حادثة فشتان ما بين االنعكاس عن سطح الماء وسطح ) تيارات الحمل(السراب ال تحدث إال بوجود الھواء المتحرك

)50( صفحة www.hazemsakeek.com/vbمنتدى الفيزياء التعليمي تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 51: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

وھذا ھو الشرط الثالث ،فتظھر طبقات الھواء متموجة مثل الماء .والرابع

حتى إذا (والمعادلة الفيزيائية لظاھرة السراب تكمن بقوله تعالى مات الربانية أنه كلما نستنبط من ھذه الكل ،)جاءه لم يجده شيئا

اقتربنا من السراب ابتعد عنا وبالتالي فإن المسافة بين عين الناظر .والسراب ثابتة وھذا ھو الشرط الخامس

ومما سبق نكون قد استكملنا كل الشروط واستنتجنا تعريف .ظاھرة السراب

تجربة السيدة ومن التجارب التي خاضھا البشر أمام السرابهللا إبراھيم عليه السالم في سعيھا بين جبلي ھاجر زوجة نبي

الصفا والمروة للحصول علي غذاء وماء لطفلھا النبي إسماعيل .معتقدة أن السراب ماء يمكنھا الحصول عليه ،عليه السالم

لسؤال ھنا من أخبر وعلم النبي المصطفى عليه صلوات هللا واقرنا عن ظاھرة السراب وشروطھا وتفسيرھا 14وسالمه قبل

إنه بال شك الذي ضرب لنا في القرآن من كل . العلمي والفيزيائيمثل لنتدبر ونتفكر في خلقه الواحد األحد التواب الذي فتح علينا

ه لنا ولكم ولوالدينا ولكافة العلم من أوسع األبواب وارجوا من وهللا أعلم .المسلمين في الدنيا واآلخرة األجر والثواب

المراجع

القرآن الكريم -1

صحيح مسلم بشرح اإلمام النووي -2

)لإلمام القرطبي(جامع البيان في تأويل القرآن -3

)لإلمام القرطبي(الجامع ألحكام القرآن -4

نظورمعجم لسان العرب البن م -5

تفسير الجاللين لإلمام جالل الدين المحلي وجالل الدين -6 السيوطي

الفيزياء المسلية -7

:المواقع االلكترونية

1- www.hazemsakeek.com 2- www.kenanah.com

)51( صفحة www.hazemsakeek.com/vbالتعليمي منتدى الفيزياءتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 52: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كتاب يا من تكره الفيزياء نھى علوي الحبشي: بقلم

لتحميل الكتاب

http://www.mediafire.com/?dorjtnf5bcd

Page 53: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

باعتبارھا أول مرة يتمكن علماء الفلك من رصد مسار كويكب وھو يتجه للسقوط نحو األرض

محطة ستة)..نيزك حلفا(

باحث أكاديمي من السودان محمد ھاشم البشير بقلم

م تاريخا 2008أكتوبر 7كان بالنسبة للفلكيين في مھما

جميع أنحاء العالم وذلك عند ) TC3 2008(سقوط نيزك

على الصحراء النوبية شمالي السودان ويأتي سر أھمية ھذا التاريخ ألنه ألول مرة في تاريخ العلم يتمكن فيھا علماء الفلك من رصد مسار كويكب بالتلسكوبات، وھو يتجه نحو األرض، ويقترب منھا، ليسقط

ساعة تقريبا من 19بعد تحليقه محترقا في الغالف الجوي، فيما تناثرت بعض . أجزائه في منطقة وادي حلفـا

وكان النيزك يسير بسرعة ميل في 000,29(كيلو متر في الثانية الواحدة 12.8ثم انفجر على بعد عشرات الكيلومترات فوق سطح ).الساعة

0.9(األرض بطاقة تساوي من مادة كيلو طن) 2.1إلى

)TNT ( أي ما يعادل) عشرطاقة انفجار قنبلة ھرشيھما

ور معاوية كما قدرھا بروفس، مما تسبب في كرة )شداد

كبيرة من اللھب أو الشھب المتفجر في السماء شمالي . السودان في الصباح الباكر

وبالرغم من أن النيزك سقط على الصحراء، إال أن كثير من سكان المناطق المجاورة،

أفادوا بأن النيزك أشعل ضوءا قويا لدرجة أنه أضاء السماء مثل القمر الكامل وأنھم شاھدوا ومضة مضيئة ھائلة وأحدث سقوطه دويا ھائال رصد في كل من أثيوبيا وكينيا وشمال

." تشاد

، استطاع 2008 ديسمبر 6الذي بدأ في وبعد تفتيش المنطقة و

ازك المتبقية من الكويكب الذي كان قطعة من الني 47العلماء جمع إس آي «طنا، ورصده بيتر جينسكينز الباحث في معھد 83يزن 1.5وتراوح وزن األجزاء المتناثرة بين . في كاليفورنيا» تي تي

وفي وقت الحق أطلق الباحثون على الكويكب . غراما 283و نسبة إلى الموقع السوداني الذي » المحطة ستة«المحترق اسم

أي محطة القطارات بين وادي حلفا والخرطوم بالقرب . فيه سقطوقال العلماء إن الكويكب .بالوالية الشمالية) عكاشة(من مدينة

، وھو »صنف إف«وھو من » أوريليت«من نوع نادر يسمى في 1.3الصنف الذي يشكل نسبة قليلة من الكويكبات ال تزيد عن

أھمھا مادة الكربون ويحتوي على العديد من العناصر . المائة CI/CM) ويعتبر من النوع الذي يندر وجوده

carbonaceous) وقد أظھرت تحليالت مكوناته أنه حديثالتركيب إذ لم تمض عليه سوى عدة ماليين من السنين داخل

وقد قام بالبحث العالم السوداني معاوية شداد . المجموعة الشمسيةيتر جينسكينز من معھد من جامعة الخرطوم والعالم األمريكي ب

سيتي، والية كاليفورنيا، باإلضافة إلى مجموعة من الطالب . والموظفين في جامعة الخرطوم

األولى عثر عليھا في األيام الثالثة األولى من 15والشظايا الـ ھائال وأجريت مقابالت مع العديد . البحث ما يعتبر انجازا علميا

عندما كنا نصلي الفجر سمعنا : (احدھممن شھود العيان الذين قال ورأينا ضوءا غير عاديا، وبعد أداء جدا ومخيفا صوتا عاليا

ركامية ، والشظايا التي عثر عليھا للنيزك )الصالة شاھدنا سحباكانت تمثل أول شظايا يتم العثور عليھا نيزك سبق تعقبه في

.الفضاء الخارجي قبل أن يرتطم باألرض

)53( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 54: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مركز ،أرسلت للتحليل )(Almahataمن النيزك عينات ، مؤسسة كارنيجي في واشنطن، وھيوستنجونسون الفضائي في

ھذه ويقول العلماء إن جمع. وجامعة فوردھام في مدينة نيويوركالقطع يمثل فرصة نادرة لدرس الطريق التي سلكھا النيزك

من وأن ذلك قد يسھل عملية حماية األرض .الكيميائي وتكوينهوعرف حتى اآلن أن المادة .في المستقبل سقوط نيازك عليھا

النيزك ھي التي جعلته يتفكك على علو الرقيقة التي يتكون منھايقول كيلومترا، ما أدى إلى تخفيف سرعته، حسبما 37

كانت رؤية النيزك قبل أن "لكن األمر الفريد والنادر .جينيسكينزأ العلماء بان سقوط ھذا وتنب."ومتابعته يدخل الغالف الجوي

األميركي يقول العالم .النيزك سيفتح آفاقا جديدة من البحث العلميھناك عددا كبيرا من الكويكبات غير المعروفة "بيتر كينز إن ونحن نحاول معرفة بعضھا خاصة تلك التي تسقط لعلماء الفلك،

على واحد منھا، وھذه أول مرة نعثر. من الفضاء الخارجيالحظ عثرنا على قطعة صغيرة منه، وذلك سيمكننا من ولحسن

.التي يتكون منھا معرفة المادة

وأكد البروفسور معاوية شداد عالم الفيزياء والخبير في علم الفلك خصبة أن النيزك في شمال السودان يعد أرضا الذي سقط حديثا

نتائج جديدة وتجيب على للدراسات والبحوث التي ستقود إلىولم . ر من األسئلة حول نشوء وتكوين الحياة في الكونالكثي

يتسبب النيزك في أي خسائر بشرية لدى سقوطه، لكنه أعاد إلى الخوف من ھجمات صاعقة للنيازك على أذھان العلماء مشكلة

.األرض قد تؤدي إلى كوارث ال تحمد عقباھا

وعلى خلفية ھذا الحدث العلمي في السودان ينعقد عقد بجامعةالخرطوم مؤتمر لدراسة ھذا الحدث بقيادة رئيس قسم الفيزياء منذ البروفسور معاوية شداد الذي أولى ھذا الموضوع اھتمامااليوم األول وبذل قصارى جھده مع فريقه إلعطاء األمر قدره من

.االھتمام

عالميا ھذا وقد توافد للسودان أكثر من تسعة عشر عالما . ضوعمتخصصا لدراسة المو

:وھذا موقع لمزيد من المعلومات

http://asima.seti.org/2008TC3/workshop2008TC3.html

:ھل تعلم

."فلزات" أن المعادن ال توجد بشكل حر في الطبيعة وإنما متحدة مع شوائب وتسمى قبل التنقية من الشوائب -1

الذھب والفضة ( بالتيار الكھربائي مرتفعة جدا،وأن الشوائب ھي) أي تخليص المعدن من شوائبه( أن تكلفة التعدين -2 .، تسمى الوحل المصعدي، تغطي قيمتھا نفقات التنقية الكھربائية)والسيلسيوم

م ذات صفات مرغوبة، فعند مزج خليطه ، أھمية كبيرة في الحصول على أجسا)مزيج من المعادن وأجسام أخرى(أن للخالئط -3 !!.مغنزيوم، يكون للخليطة الناتجة خفة األلمنيوم ومتانة الفوالذ % 1نحاس و % 4ألمنيوم و% 95تحوي

أن الغاز الذي يستعمل في أفران المطابخ من مركبات كيميائية تدعى األلكانات، وھي غازات عديمة الرائحة وشديدة -4 .وھي ذات رائحة شديدة لتدل على تسرب الغاز أن وجد) البوتوغاز(لذلك تضاف إليه مادة . الالسمومية، وسريعة االشتع

.مع أنه أثقل منه بحوالي مرتين، والسبب أنه غاز غير قابل لالشتعال األكسجينيستعمل الھليوم في ملئ المناطيد بدال من -5

)54( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 55: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

؟اضلدكتوري الف ممكن تعرفنا بنفسك السالم عليكم دكتور أوال

براھيم العبيدي دكتوراه في الفيزياء الطبية من الجامعة إحمد عبد أدكتور جامعة الموصل وبكالوريوسالمستنصرية وماجستير في الفيزياء النووية

الفيزياء الحديثة وأستاذمقرر قسم الفيزياء واشغل حاليا . كلية التربية .موالفيزياء الطبية في العراق جامعة كركوك كلية العلو

في الفيزياء الطبية؟ أبحاثكھي مجاالت دكتور ما

منھا منفرد وواحد مشترك وحاليا مقدم على ترقية 5بحوث منشورة 6لدي مساعد في ھذا الوقت والبحوث تتمحور حول الفيزياء الطبية من أستاذ

.واإلشعاعيالتلوث والتلوث البيئي

يسمعون بالفيزياء الطبية ولكن الغيرھم أوبية خاصة وان الكثير سواء من الطالب ھي الفيزياء الط ماحول ممكن دكتور تحدثنا يعرفون ماھية ھذا العلم؟

يجمع بين مجالين واسعين ھما الفيزياء والطب معا فالترابط الحاصل بين الطب ألنهحقيقة ان الفيزياء الطبية بحد ذاتھا ھو علم واسع .والفيزياء يسمى بالفيزياء الطبية

.في الطب تطبيقاتهكل منھا له اإلشعاع. الضغط فحتما لھا تطبيقاتھا بالفيزياء الطبية القوة المغناطيسية أويعني عندما نتكلم عن القوة

، فيزياء الرنين المغناطيسي، وفيزياء األشعة التشخيصية، وفيزياء الطب النووي: وان الفيزياء الطبية ھي علم يتكون من عدة فروع منھافيزياء الكھرباء الحيوي مثل تخطيط ، وفيزياء الموجات الحرارية والعالج الحراري، وفيزياء الموجات الصوتية، وياء أجھزة الليزرفيزو

المجال التدريسي في أووزارة الصحة وفي راكز الصحية مومجال عملھا ممكن يكون في المستشفيات وال. كھربائية القلب والدماغ .الجامعات

اكل التي صادفتك في دراستك لمادة الفيزياء الطبية؟ھي المش ما

حقيقة الصعوبات التي واجھتني خاصة عند دراستي بالدكتوراه كانت الصعوبات متمثلة بصعوبة الحصول على متبرعين يحملون فئة دم أجدعندما اذھب للمختبر ولم شخص متبرع ولھذا كنت دائما نجد أنالحقيقة كان من الصعب في ولإلشعاع، متبرعين معرضين أومعينة

.بحثي الدراسي تمكنت من إكمال ما وإال -مرة 16بالتبرع بنفسي وحدثت ھذه الحالة حوالي أقوممتبرعين

العراقية بشكل عام؟ أووبصراحة بالتدريس بالجامعات سواء العربية رأيكدكتور احمد

عن أتكلمكنت تبحث عن المستوى العلمي فبصراحة إن وإما. ة فالمال موجودفي الجامعات العربي كأستاذكنت تبحث عن المال برأي لو .يريدهمجال أيينجز ويبحث في أنالجامعات العراقية فھي جامعات رصينة ذات مستوى عالي ممكن

)55( صفحة www.hazemsakeek.com/vb يمي الفيزياء التعلمنتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 56: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

؟بمجلة الفيزياء العصرية رأيكھو االنترنت في حياة االستاذ والطالب وما أھميةعن أسألك أن أوددكتور

العصرية عن مجلة الفيزياء أما. األميال أالفنشاط على بعد وأيمعلومة أيمكان والى أليالنترنت ھو عبارة عن لمسة سحرية تذھبك القد النشر و وأماكنالمعلومة سھلة عن طريق التبسيط والتصوير أصبحتمنطلق جديد وفكر جديد في عالم الوعي الثقافي حيث فھي

ال أمفيزيائي أكانالمواضيع حيث لقراءة اإلنسانشيق في جذب أسلوبممتازة من حيث التنسيق حيث لھا ھا بأنھاأعجبتني المجلة وأقيم .الن مواضيعھا متنوعة وسھلة وليست بذلك التعقيد الفكري

)على اليمين(حمزة الجنابي . ومعد الحوار أ) على اليسار(حمد العبيدي أ. صورة تذكرية جمعت كال من د

ھو سبب عزوف الطالب عن قسم ما، بكونك مقرر قسم الفيزياء جامعة كركوك كلية العلوم نفسهسؤال يطرح منتشرة في جميع الجامعات العربية؟ ظاھرةوھي الفيزياء؟

لب من قسم الطا أتخرجبيت الطالب يفكرون كتفكير مادي وهللا انو لو أووھي بيئة الطالب أسبابالعزوف الموجود يرجع لعدة في رأي د خاطئ الن ااعتقالذي ھو وطبعا ھذا رأيھم و وظيفةممكن يجد أخر؟ بينما لو ذھب لقسم يحصل على عمل أوالفيزياء وين راح يتعين

.من الحفظ أكثرتعتمد على الفھم ألنھاسبب ثاني ھو شعور الطالب بصعوبة الفيزياء . مجاالت الفيزياء واسعة جدا

خريجين ھذا الفرع من العلوم بوظائفالمعرفة بماھية الفيزياء والعمل على توسيع المدارك أفاقطريق توسيع وحل ھذه المشكلة يكمن عن .في كل جامعة اإلبداعيةالعلمية والجوائز بالرحالتوتحفيز الطلبة

ونصائح عامة للطالب العرب؟ فيزيائيةنصائح

سنوات في الدراسة أجملاقضوا ، ونصيحة عامة. فظ لكن العكس غير صحيحالح إلىتحفظ الن الفھم يؤدي افھم ال فيزيائيةنصيحة .األمام دوما إلىالتقدم بهللا اء ش الفترة المناسبة وشكرا الكم وان بأقصى درجة ألنھامن الجامعة ثقافيا اجتماعيا علميا واالستفادة

)56( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 57: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

اءـــــــــــــالكھرب أينشتاينيةبقلم

الحظ أحد حكماء اليونان واسمه طالس أنه عند دلك مادة الكھرمان بالفرو ،ه في القرن السادس قبل الميالدمن الحقائق التاريخية أنتجذب قطع الريش والقش الصغير إال أن ھذه المالحظة ظلت مطوية لعدة قرون إلى أن تحقق من صحتھا العالم البريطاني فإنھا

عض األجسام الخفيفة ھذه الخاصية العجيبة التي تتمثل في جذب الكھرمان لبوأطلق على ،جلبرت في القرن السابع عشر الميالديحتى باتت الكھرباء اليوم ضرورية لنا في ،ن الكھرباء وتطبيقاتھا في الحياةبالتوسع في دراساتھم ع العلماءثم بدأ .اسم الكھرباء

.أماكن العمل المنازل والمدارس ومختلف جوانب الحياة فنحن نحتاج إليھا باستمرار في

:لمعلوماتك

) أو العنبر(الكھرمان ھو مادة راتنجية

قاسية ) صمغية(ذات لون بني مصفر وھو من

يمة ذات الحجار الكرالرائحة العطرية

ويستخلص ،المميزة ،من لحاء األشجار

ن أن يوجد كما يمكبكثرة في منطقة

وأصبح حاليا بشكل واسع في صناعة األقراط ،البحار .الزينة وأدواتلي والح

:أنواع الكھرباء

الحظت أن مصطلح الكھرباء أطلق على خاصية جذب الكھرمان لقطع الريش الصغيرة ولكنك اليوم تستخدم مصطلح الكھرباء للتعبير عن التيار الكھربائي الموجود

فھل ،بالمنازل أو التيار الكھربائي الناتج من البطارياتأم أن معنى ! ريش الصغيرة؟تجذب أسالك الكھرباء قطع ال

!الكھرباء قد تغير؟

طريق التعرف على سنتعرف على مصطلح الكھرباء عن :أنواع الكھرباء

:الكھرباء الساكنة

في ظروف معينة كالدلك أو االحتكاك فإن بعض اإللكترونات تنتقل من المادة إلى المادة األخرى ونتيجة لذلك

بشحنات كھربائية سالبة تصبح المادة مشحونة كھربائيا إما وبشحنات كھربائية موجبة ،نتيجة انتقال لإللكترونات إليھا .نتيجة انتقال اإللكترونات منھا

،على المادةوعندما تظل ھذه الشحنات الكھربائية مستقرة فإنه بإمكانھا أحيانا جذب بعض المواد األخرى إليھا وھذا

.أثير يطلق عليه الكھرباء الساكنةالت

:دامات الكھرباء الساكنةاستخ

ماكينة تصوير األوراق

تعمل األشعة الضوئية المنعكسة على الورقة المراد تصويرھا على تكوين صورة ذات شحنة موجبة داخل الجھاز فتجذب إليھا الحبر

) التونر(المسحوق المشحون بشحنة سالبة

لتطبع ھذه الصورة على .ورقة بيضاء مشحونة بشحنة موجبة

رسبات الكھروستاتيكيةالم

تستخدم ھذه المرسبات الكھروستاتيكية لتنظيف الھواء من جسيمات الغبار والدخان والضباب والبكتيريا الموجودة في الھواء حيث يتم شحن ھذه الجسيمات بشحنات كھربائية موجبة ومن ثم تقوم ألواح التجميع المشحونة بشحنة سالبة

ويتم بذلك ،داخل الجھاز بجذب ھذه الجسيمات الموجبة إلى .تنقية الھواء من ھذه الشوائب

:الكھرباء المتحركة

تتحرك مجموعة من الجسيمات المشحونة :التيار الكھربائيبطريقة منتظمة يطلق عليھا تيار تحت تاثير مجال كھربي

:كھربائي مثل

اإللكترونات في المواد الموصلة المستخدمة في حياتنا 1 .بشكل واسع

السالبة في السوائل اإللكتروليتية أوأليونات الموجبة ا 2 ).البطاريات السائلة(

).الدايود والترانزيستور(الثقوب في المواد شبه الموصلة 3

من وتحدد كمية الشحنات المتحركة في الثانية عند نقطة .الموصل شدة التيار الكھربائي

ة أساسية وھذه الكمية الفيزيائية األساسية تحتاج إلى وحد .لقياسھا اتفق العلماء على تسمية ھذه الوحدة أمبير

)57( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 58: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

:أنواع التيار الكھربائي

التيار الكھربائي ھو سيل من الشحنات إنتعرفنا على ولكن ھل يسري ھذا التيار الكھربائي ،الكھربائية المتحركة

في اتجاه واحد دائما أم أنه يمكن تغيير اتجاھه أثناء سريانه ؟

التيار الكھربائي تجاه التيار الكھربائي يمكن تقسيمبناء على ا :إلى نوعين ھما

DCالتيار المستمر

تتحرك اإللكترونات من القطب السالب للبطارية وتنساق خالل الدائرة مرورا بذرات السلك الواحدة تلو األخرى حتى تصل غلى

ھذه الحركة . القطب الموجب لإللكترونات في اتجاه واحد

DCر مستمر تسمى تيا

المستخدمة - فالبطاريات الجافةفي األلعاب واألدوات

تنتج –الكھربائية البسيطة تيارا مستمرا ومعظمھا تولد

،فولت 1،5فرق جھد مقداره وكذلك فإن . فولت 9وبعضھا

البطاريات السائلة مثل بطارية .فولت 12السيارة تولد تيارا مستمرا بجھد مقداره

ACالتيار المتردد

عندما تندفع اإللكترونات في اتجاه معين ثم تعكس اتجاه 60أو 50اندفاعھا وتكرر ھذه العملية مرات عدة في حدود

فإن ھذا ) تيار يتغير اتجاھه مع مرور الزمن(مرة في الثانية .(AC)التيار يسمى التيرا المتردد

وينتج من محطات توليد الطاقة الكھربائية والتيار الكھربائي إذ إنه ،لمنازل ھو نوع من التيار المترددوصل إلى االم

.يسھل توليده مقارنة بالتيار المستمر

:كيف تتولد الكھرباء

تتولد من محطات توليد القدرة الكھربائية وذلك بتدوير المولد ويتم ذلك بواسطة ،الكھربائي لينتج الطاقة الكھربائية

مفاعالت النووية أو ال أوالفحم أومحركات تعمل بوقود النفط .توربينات تدار بواسطة الماء المتدفق من السدود

:لالستفادة

:يستخدم الناس نوعين من المصابيح الكھربائية ھما

المصابيح المتوھجة ومصابيح الفلوسنت فأي النوعين أفضل في استھالكھا للكھرباء؟

المصابيح المتوھجة

إذ إنھا تعتمد في عملھا ،استھالكھا عالي للطاقة الكھربائيةعلى توھج الفتيلة نتيجة مقاومتھا لمرور التيار الكھربائي

وبذلك يھدر جزء كبير من ،فيشع الضوء من المصباحيستفاد من جزء بسيط طاقتھا على شكل طاقة حرارية بينما

وعمرھا االفتراضي قصير نسبيا حيث يبلغ . كطاقة ضوئيةتتميز برخص ثمنھا وصغر ساعة عمل تقريبا إال أنھا 1000 .حجمھا

مصابيح الفلورسنت

تراضي استھالكھا قليل للطاقة الكھربائية وعمرھا االف .وتتميز باإلنارة الجيدة ،أضعاف عمر المصباح المتوھج

ويفضل استخدامھا في المواقع التي تحتاج إضاءة لمدة تزيد عن أربع ساعات يوميا مثل واجھات المحالت والمنازل لتقل

.تكلفة استخدام الكھرباء إلى النصف

)58( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 59: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

ومـــــالرادي.. حوار مع عنصر منتدى الفيزياء التعليميمراقب عام تمام دخان يجري الحوار

جوالته وحتى نرحب اليوم بعنصر مشع جديد يطل علينا بصوالته و... أعزائي الكرام ) سرطان الدم(ا نا باللوكيميكان يوما من األيام سببا بإصابة إحدى أشھر علمائ ،مغامراته .إنه السيد راديوم ،أظن أنكم عرفتموه... ماري كوري ھيووفاتھا و

حبذا لو تكرمت ،ھال بك في حلقة جديدة من حلقاتناأ: تمام ؟وعرفتنا بنفسك

شكرك على ھذا بداية أحب أن أ ،بكل سرور عزيزي تمام :راديومسبة لي فأنا عنصر وبالن ،الترحيب الجميل والمخيف في آن واحد

مشع أتواجد في الطبيعة بتراكيز منخفضة جدا في القشرة لنقية في حالتي ا). حوالي جزء واحد من الترليون جزء(األرضية

أتأكسد مباشرة عند تعرضي ،فضي اللون ثقيل–معدن أبيض أكون في الطبيعة . نصف كثافة الرصاصتبلغ كثافتي و ،للھواء

. رغم وجود نظائر أخرى لي 226- بصورة أساسية بشكل راديومالنظائر عبارة أشكال مختلفة من العنصر تحوي نفس العدد من (

)لنواة و تختلف في عدد النتروناتالبروتونات في ا

على يد من تم ذلك؟أخبرنا متى تم اكتشافك و: تمام

م 1898لقد تم اكتشافي في عام ،نسيت أن أذكر ذلك ،نعم :راديومھي ماري وزوجھا بيير من قمت بقتلھا وألول مرة على يد

استخدمت كأساس لتعيين نشاط العديد من النكليدات و ،كوريحيث يساوي كوري واحد من النشاط معدل اضمحالل (المشعة

.)226النشاط اإلشعاعي لغرام واحد من الراديوم

باعتبارك تكلمت عن النظائر فحدثنا لو سمحت عن نظائرك : تمام وأشھرھا؟

Ra-226 أشھرھا ،نظير حتى اآلن 25لقد عرف لي :اديومر 238ھو ناتج اضمحالل اليورانيوم Ra-226إن الـ ، Ra-228وعمر (ببطء Ra-226ثم يضمحل الـ 222ھو السلف للرادون و

فھو Ra-228 أما عن. مصدرا جسيم إلفا) سنة 1600النصف )سنة 5.8(ر نصف له عمو 232ناتج اضمحالل الثوريوم

. يضمحل مصدرا جسيم بيتاو

ماذا عن مناطق وجودك ،معلومات جميلة حقا سيد راديوم: تمام كيفية الحصول عليك؟و

مساحات أتوزع بكميات قليلة في ،كما ذكرت لك سابقا :راديومواجد في جميع فلزات اليورانيوم أت ،واسعة من القشرة األرضية

يوم حوالي جزء ويبلغ تركيزي في خامات اليوران ،الثوريومووأستخرج من ،ثالثة ماليين جزء من اليورانيوم إلىواحد مني

لقد تم ،خامات اليورانيوم بالترسيب وبطرق كيميائية أخرىم البتشبلند الذي وجد في الحصول علي في األصل من خا

في رمال الكارنوتيت في أيضا أتواجد بكميات قليلة ،بوھيمياو في ،في جمھورية الكونغو خاماتي توجد وأغنى ،كولورادو

ك أتواجد في نفايات كذل ،منطقة البحيرة الكبرى في كندافي النفايات المشعة المختلفة المرافقة لفعاليات معالجة اليورانيوم و

. اليورانيوم السابقة

ماذا أيضا عن وجودك في الطبيعة؟... أھا : تمام

والصخور أكون بتراكيز منخفضة في التربة... حسنا :راديوموالمياه السطحية والجوفية والنباتات والحيوانات بنسبة جزء من

وبتراكيز (pci/g) الترليون جزء أو واحد بيكو كوري يالغراميكون تركيزي في . الفلزات األخرىأعلى في خامات اليورانيوم و

من تركيزي في التربة %3النباتات بصورة عامة أكثر بحوالي ـ لي وأكون في التربة الرملية بتراكيز أكبر بكما في الجوز البرازي

المياه الموجودة في أي(مرة من تركيزي في المياه البينية 500وتبلغ سوية التلوث الناجمة عني في مياه الشرب ) مسامات التربة

.كما قدرتھا وكالة حماية البيئة اللترفي pci 5 حوالي

)59( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 60: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كيف تدخل الجسم ،رتأثيرك على البشوصلنا للتلوث إذا و: تمام ؟وماذا يحصل لك بداخله

وسأحدثك بالتفصيل ... بالضبط عزيزي وصلنا للخطورة :راديومأنا أدخل الجسم عن طريق الطعام أو شرب الماء أو ،عن ذلك

لكن دخولي في الغالب يكون عن طريق الطعام . تنفس الھواءالباقية %) 20(والـ %) 80(وأطرح مباشرة عن طريق البراز

أما عند دخولي عن طريق ،الدم ثم أجزاء الجسم إلىتدخل االستنشاق فإنني أبقى عدة شھور في الرئتين ثم أدخل بالتدريج

طبعا أشبه في . كل مكان في الجسم إلىالدم حيث يحملني إلىلك أتوضع بنسب كبيرة في سلوكي االستقالبي سلوك الكالسيوم لذ

.األسنانالعظام و

!!!و األسنانفي العظام : تمام

ما إلىلكن تتناقص كميتي في العظام بمرور الزمن ،نعم :راديومو أقل خالل سنوات % 1خالل أشھر قليلة وإلى %10تحت الـ

طبعا تحرر العظام مني بطيء حيث يبقى القسم . قليلة أيضاالمستنشق والداخل عن طريق الھضم في العظام طيلة حياة

.اإلنسان

وأريد أن أعرف أكثر عن تأثيراتك ،ني حديثكبصراحة شد : تمام ... الصحية فلن أجد أفضل منك يخبرني عن ذلك

كما تعلم أن الجانب ،حسنا فھمت مرادك أستاذ تمام :راديومالخطر مني ھو إشعاع غاما القوي المرافق لنواتج اضمحاللي

فلقد بينت الدراسات التي أجريت على رسامي . قصيرة العمرشمسية والكيميائيون الذين يستخدموني والتقنيون الذين المزاول ال

إلىتعرضوا إلشعاعي خالل المعالجات الطبية باإلضافة التجارب على الحيوانات أن التعرض المزمن لي يمكن أن

حيث تبلغ فترة الكمون الدنيا ،يحرض الورم الخبيث في العظامأن تستمر إال أن األورام يمكن ،سبع سنوات بعد التعرض األول

.طيلة الحياة

وماذا عن أخطار استنشاقك ،العافيةنسأل هللا العفو و: تمام منشأھا؟و

إن المخاطرة التنفسية ترتبط بشكل أولي بنواتج :راديومحيث يضمحل ،اضمحالل نظائري أي الرادون ذو العمر القصير

228ويضمحل الراديوم 222إلى الرادون الغازي 226الراديوم فينشأ الخطر األولي من الرادون مع استنشاق ،220ادون إلى الر

نواتج االضمحالل ذات العمر القصير والتي تكون على شكل حيث تدخل إلى الرئتين ،أيونات مشحونة ترتبط بسرعة بالغبار

وعندما تصدر ،وتتوضع على الغشاء المخاطي للمجرى التنفسي .ة سرطان الرئةجسيمات إلفا ضمن الرئة فإن األغشية تتلف مسبب

لكن تبقى ،سيد راديوم أشكرك على ھذا االستطراد الرائع: تمام اآلن أن تخبرنا عن استخداماتك بشكل موجز ألن الوقت أدركنا؟

أما عن استخداماتي فإن ،ال شكر على واجب يا عزيزي :راديومفاالستخدام ،ھو الوحيد المستخدم تجاريا Ra226 نظيري

كان كمكون في الدھان المتألق المستعمل في الرئيسي لي تاريخيا أما في الوقت ،أقراص الساعات والمواقيت واألدوات األخرى

الحاضر فأستخدم للمعالجة من قرب لمعالجة مختلف أنواع المعالجة من قرب ھي طريقة معالجة إشعاعية تستخدم السرطان

فيھا منابع محكمة تعطي جرعة إشعاعية من مسافة ال تزيد بضعة .سنتيمترات من السطح داخل تجويف أو تطبيق بيني

في ختام ھذا اللقاء ال يسعني إال أن أشكر ضيفي الكريم : تمامعلى حضوره الرائع وإجاباته الوافية والكافية والمعلومات

.عرفنا بھاعن نفسه والجميلة التي قدمھا

والسالم عليكم ورحمة هللا.... إلى عنصر آخر و

)60( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 61: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

فيزيائية مشھورةشخصية مصطفى محمود وتاريخ مشھودالدكتور

مشرف منتدى العلم واإليمان بقلم نواف الزويمل

مصطفى كمال واإلنسانغاب عنا في الثاني عشر من شھر ذي القعدة من العام الھجري المنصرم العالم األديب الكاتب المفكر الطبيب ، أبصر النور في السادس والعشرين أظافرةى على العلم ونھل من الثقافة منذ نعومة ذلك الشاب الذي ترب ، -رحمه هللا–محمود حسين

تا من شھر ربيع الثاني من العام األربعين بعد الثالث مئة وألف من الھجرة النبوية الشريفة بمدينة شبين الكوم في محافظة المنوفية بدلبالتعليم النظامي بسبب التحاقهتعثر لمدة أربع سنوات بعد ". السيد البدوي"، عاش في مدينة طنطا بجوار مسجد بمصر والتحق بالكتا

.مدرس اللغة العربية الذي مأن رحل حتى ضھرة على مصطفى الموھبة والتفوق وحب العلم

من كلية الطب عام ھجرية بتخصص 1372تخرج متفوقاأمراض صدرية بعد أن وقف الساعات الطوال أمام أجساد الموتى

أفتتن في ". المشرحجي"ون رھبة أو ملل حتى أطلق عليه لقب دالكتابة منذ أن كان طالبا حتى أحترفھا وقامت مجلة روز اليوسف بنشر بعض القصص

.له

أما عن حياته األسرية فلم تكن مستقرة، حيث تزوج مرتين أنتھيتا بالطالق بعد أن رزق من األولى

ومنذ تلك . بأمل وأدھمال األثناء قرر أ

يخوض تلك التجربة مجددا، وأن يتفرغ

.والعلم والتأمل للكتابة

1399أنشأ في عام ھجرية مسجده في القاھرة بعد أن أشترى أرضه من عائد بيع أول

، ويتبع المسجد ثالثة مراكز طبية ومستشفى "المستحيل"كتبه ومتحفا ، فلكية مراصد أربعة تھتم بمعالجة الفقراء، ويضم أيضا

الجرانيتية، الصخور من مجموعة المتحف ويضم . للجيولوجيا ، البحرية الكائنات وبعض المتنوعة بأشكالھا المحنطة والفراشات

".محمود"ولقد أطلق على المسجد أسم والده

كتابا منھا الكتب العلمية 89ألف الدكتور مصطفى محمود ماعية والسياسية إضافة إلى القصص والدينية والفلسفية واالجت

والمسرحيات والحكايات، ويتميز أسلوبه بالجاذبية مع العمق 400كما قدم الدكتور مصطفى محمود . والبساطة وسھولة الطرح

والذي " واإليمان العلم"حلقة من برنامجه التلفزيوني الشھير

عرض وال يزال يعرض على العديد من القنوات التلفزيونية العربية، وال زال الجميع حتى ھذه اللحظة يتذكرون سھرة اإلثنين الساعة التاسعة ومقدمة الناى الحزينة في البرنامج وافتتاحية

، حتى بعد ما تكالبت األعداء إليقاف )أھال بكم(مصطفى محمود .البرنامج ورفعه عن خارطة البرامج التلفزيونية

بسبب متضاربةبأن أرائه متناقضة وأفكاره -رحمه هللا-أتھم أنه في مرحلة من مراحل حياته لم يكن على واعترافهشجاعته .صواب

حيث أنه لم –بحانه وتعالى منه فترة أدراك وجود هللا س استغرقتثالثون -ينف وجود هللا بشكل مطلق ولكنه كان عاجزا عن إدراكه

من التفكير والتأمل عاما. بعد الغرق في الكتب

ثالثون عاما أختتمھا كتب بأروع وأعمق ما

حوار مع صديقي "رحلتي من "، "الملحد

، "الشك إلى اإليمانلغز "، "التوراة"

، "اةلغز الحي"، "الموتوغيرھا من الكتب شديدة العمق في ھذه المنطقة . الشائكة وشديدة الوعورة

كان صديقا حميما للرئيس الراحل السادات فقد قال

أصغر إدارة في فشلت أنا"للسادات عندما عرض عليه وزارة فكيف بي أدير وزارة . فأنا مطلق لمرتين. األسرة وھي مؤسسة

" هللا واإلنسان"ر الرئيس السادات طباعة كتابة ، فقد قر"كاملة

)61( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 62: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

عبد بعد أن أمر الرئيس بمحاكمة مصطفى رالناص

.محمود بناء على طلب األزھر

أعتزل الكتابة وأنقطع عن عام جلطةالناس حتى أصابته

.ھجرية1424

ال عنه الناقد الراحل جالل قالعشري، على الغالف الخلفي

مصطفى محمود شاھد (لكتابه الواقع أن ) "على عصره

مصطفى محمود، بتركيزه على خاصية االستمرار اإلنساني أو التواصل الحضاري، إنما يتجاوز تلك الصلة الضيقة التي

وباعتقاده . تربطه بمجتمع واحديخ، في بقاء اإلنسان في التار

إنما يتجاوز معنى الزمن، ويقھر كابوس الموت، ليغازل

..".أحالم الخلود

الدكتور غازي وقال عنه أيضا ناشئا .. أعجبت بكتابات ھذا الرجل"القصيبي منذ أن كنت طالبا

كاتبا شھيرا يسطر .. وكان ھو، ملء السمع والبصر -في الجامعة

المقاالت، ويدبج الروايات، ..! على رسائل القراء ويجيب

وكان، منذ أن بدأ مسيرته عن الحقيقة .. الفكرية، باحثا

..".متلھفا إلى الوصول إليھا

قال عنه الدكتور زغلول نجار وكما كان مصطفى محمود "

عنيدا في يساريته، كان عمالقا في دفاعه عن قضية اإليمان با

عن طريق التأمل في -تعالى- ".بديع خلقه

بسيط جدا، "الت أبنته أمل قيحمل قلب طفل يحلم بالعدالة االجتماعية وإعالء كلمة األمة

..".اإلسالمية

قامة جريدة الجزيرة في ملحقھا الثقافي بعمل عدد خاص عن

" رحلة اليقين"الراحل بعنوان له ھـ ألتقت خاللھا العديد من 4/7/1429كان ذلك في . تكريما

.مية التي عاصرة الراحلالشخصيات األدبية والعل

هـــــــمن مؤلفات

)أخبار اليوم(اإلسالم في خندق )أخبار اليوم(النار زيارة للجنة و

)أخبار اليوم(علم نفس قرآني جديد )أخبار اليوم(المؤامرة الكبرى

)أخبار اليوم(عالم األسرار )أخبار اليوم(على حافة االنتحار

)المعارف دار(اإلنسان هللا و )دار المعارف(إبليس

)دار المعارف(لغز الموت )دار المعارف(لغز الحياة

)دار المعارف(األحالم )دار المعارف(أينشتين و النسبية )دار المعارف(في الحب و الحياة )دار المعارف(يوميات نص الليل

قصة )دار المعارف(المستحيل

)دار المعارف(العنكبوت )دار المعارف(روج من التابوت الخ

)دار المعارف(اإلسكندر األكبر )دار المعارف(الزلزال

)دار المعارف(اإلنسان و الظل )دار المعارف(غوما )دار المعارف(الغابة

)دار المعارف( حكاية مسافر )دار المعارف(اعترافات عشاق

القرآن محاولة لفھم عصري )دار المعارف(الطريق إلى الكعبة

)دار المعارف(هللا )دار المعارف(رأيت هللا

)دار المعارف(الروح والجسد )دار المعارف(محمد

)دار المعارف(السر األعظم )دار المعارف(الطوفان )دار المعارف( )رواية..(األفيون

)دار المعارف(الوجود و العدم )دار المعارف(من أسرار القرآن

)دار المعارف(الغليان نقطة )دار المعارف(عصر القرود

)دار المعارف(القرآن كائن حي )دار المعارف(نار تحت الرماد

)دار المعارف(أناشيد اإلثم و البراءة )دار المعارف(جھنم الصغرى

)دار المعارف(ما ھو؟ ..اإلسالم .)أخبار اليوم(الشفاعة

.)مأخبار اليو(الطريق إلى جھنم .)أخبار اليوم(سواح في دنيا هللا

....رحمك هللا مصطفى محمود وأسكنك فسيح جناته

)26( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 63: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

قصة مليارات من الجزيئات تتصادم مليار مرة بالثانية ثم يزعم روى المتفيزق !أنھا تعيش في سعة كبيرة

)المتفيزق( بقلم الدكتور مازن العبادلة

... لى طالب الفيزياء اإلحصائية أن يلم بھا في معرض دراسته لھذه المادةھذه المشاركة من المقدمات التي يجب عوتأتي ...في العادة ندرس النظرية الحركية قبل الولوج إلى العينات والتوزيعات اإلحصائية سواء التقليدية أو الكمية

.لنبدأ في التفصيل تخصصھذه المادة تتمة للديناميكا الحرارية وبداية للفيزياء اإلحصائية كما يعرف أصحاب ال

تكون متباعدة عن بعضھا األمر الذي ) المثالي على األقل(نعلم أن من أھم فرضيات النظرية الحركية أن جزيئات الغاز واليوم وفي موضوع مشابه نتحدث ... يمكننا معه اعتبار أن حجم الجزيئات صغير جدا مقارنة بالحجم الذي تشغله

...ى وھي تحكي قصة عجيبةعن فكرة تبدو مناقضة لألول

إن معنى أن المول من ...في البداية نقرأ ھذه القصة الطريفة

6يعني نحو (الغاز يحتوي على عدد أفوجادرو من الجزيئات جد ... ھو أمر مھول ) من الجزيئات 23للقوة 10ضرب إن ھذا يعني أن أي كمية مھما صغرت في تصورنا ... مھول

الذين ) أقصد الجزيئات!!! ( ن األفرادتعني ماليين وباليين ميتحركون في حركة دائبة عشوائية ومع ذلك نقول في المشاركة األولى إن المسافة بينھا كبيرة إلى الحد الذي نعتبر اإلناء الذي

إال من انشغاله بحركة الجزيئات يعني ... يحتوي الغاز فارغا )... أقصد أبعادھا(المسافة بين الجزيئات كبيرة جدا قياسا بحجمھا

إن المول من الھيدروجين يعادل ... يعني خذ الھيدروجين مثالجم وزنا وعلى ذلك لو أخذنا جزءا من عشرة آالف مليار من 2

يعني جزءان من عشرة آالف مليار (من الغاز ) جم(2ھذه الكمية فإن الجزيئات التي بداخله ستكون أكبر من سكان العالم ) من الجم

وفي ھذا إشارة إلى معنى جميل أحاول أن !!!!!!!! !!!!!!كلهأبينه للطالب عند دراسة الفيزياء اإلحصائية وھو أن ھذا العدد المھول يشي بضرورة استخدام المفاھيم اإلحصائية واالحتماالت

وذلك أن ھناك أخالطا كثيرة ... عند دراسة تصرف الغازات تجاھات واختالفات ال تحصى بين السرعات الفردية واال

والطاقات األمر الذي يجب معه أن نستخدم التقريب والتوقع ... واالحتمال

... إننا نعرف قانون الغازات العام...واآلن نقرأ القصة الثانية PV=nRT حيث n = N/A ھي عدد الموالت وھي تساوي

وبذلك يمكن ... العدد الكلي للجزيئات مقسوما على عدد أفوجادرو PV=NkT : عادلة الحالة للغاز المثالي بالعالقةالتعبير عن م

على عدد افوجادرو والمعروفة بثابت R حاصل قسمة k حيث ...بولتزمان

متر مكعب من الغاز في درجة حرارة 1دعنا نفترض أن لدينا الحظ أن (وتحت ضغط جوي واحد )مئوي 27(كلفن 300

فإذا ... )متر مربع/نيوتن 5أس 10الضغط الجوي يعادل تقريبا : عوضنا في المعادلة السابقة سنجد أن

PV=NkT ومنھا N = PV/kT ... احسبھا ستجد أن : N=2.4 x 10 ^ 25 ... إن ھذا يعني أن عدد سكان !!!!! هللا يا

يفوق ) يعني الجزيئات بداخل ھذا الحجم(المتر مكعب من الغاز !!!!!!!!!!عدد سكان العالم بألف ألف ألف ألف ألف ألف مرة

ونعم وبرغم ذلك يعتبر ... نعم كل ھؤالء يسكنون المتر المكعب الفراغ المتاح كبيرا جدا بحيث يمشي الجزيء مسافات طويلة

نعرف ذلك من معرفتنا بما يعرف ... حتى يجد جزيئا آخر يصدمه :بمتوسط المسار الحر والذي يمكن أن نعبر عنه بالمعادلة

)63( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010ة الفيزياء العصرية العدد الثامن مجل

Page 64: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مساحة الدائرة التي × مكعب العدد في المتر× 2جذر(على 1 .... ) نصف قطرھا ھو قطر الجزيء نفسه

دعنا نأخذه مسلما به ونحسب المسافة ...ال داعي ھنا إلثبات ذلك للقوة 10التي يتحركھا الجزيء حرا دون تصادم لنجد أنھا تقريبا

وذلك عندما نعتبر أن سرعة الجزيئات حوالي ... من المتر 7-... من المتر 10-أس 10لجزيئات في حدود ث وأن قطر ا/م500

إن ھذا يعني أن الجزيء ... ال تمر على الموضوع بسرعة يتحرك مسافة تساوي قريبا من ألف مرة من طول قطر الجزيء

... وھذا أيضا من العجب!!!!!! كي يضرب جزيئا آخر

إن لدينا جزيئات تتحرك عشوائيا ... دعنا نقرأ القصة مرة أخرى عد بماليين مليارات المليارات في المتر المكعب ومع ذلك وھي ت

االزدحام المتبادر إلى الذھن فإن الجزيء يعاني كثيرا حتى يجد جزيئا آخر يتفاعل معه بالتصادم أو ربما ليقبله بعد عناء السفر

!!!

إننا لو قسمنا ...وتظل القصة الثالثة وھي أيضا غاية في العجب يمشيھا الجزيء على سرعة الجزيئات فإننا المسافة الحرة التي

ولو عكسنا ... نحصل على الزمن الذي يتحرك فيه الجزيء حرافإننا نحصل على تردد ) زمن تصادمين في الواقع(الزمن

ولو ذھبنا ... يعني عدد التصادمات في الثانية ...التصادمات

نحسب ذلك فسوف نجد أن عدد التصادمات في الثانية الواحدة إنه يقترب من مليار !!! قد ال تصدق ... انتبه جيدا ... ترب منيق

نعم ... مليار تصادم !!! هللا أكبر ... تصادم في الثانية الواحدة ...مليار تصادم

... واآلن نقرأ القصة مرة ثالثة

ماليين المليارات من المليارات من الجزيئات يسكنون في متر تتحرك حركة عشوائية ونتحدث وكلھا ... مكعب من الھواء مثال

عن مليار تصادم بالثانية ومع ذلك نقول إن سكان ھذه المدينة ألف مرة كي يلتقي بزميل ) طوله(يتحرك أحدھم مسافة تزيد عن

... آخر

!!! ما ھذا العجب

بقي أن أقول إن العطر الفواح من ھذا العريس الذي مر قبل قليل من 4أن يصلنا في أقل من مترا كان يجب 20بجانبنا من مسافة

وھذا لن ... مائة من الثانية لكنه لم يصلنا إال بعد ثانيتين أو ثالثة يصبح اآلن عجيبا إذا فھمنا أن الجزيء المسكين قد داخ سبع دوخات وھو يصطدم مليارات المليارات من التصادمات قبل أن

...ليتنا نحن العرسان: يصل إلى أنوفنا لكي نھتف من قلوبنا

)46( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 65: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

)نبذة تاريخي( العصور تطور األرقام عبر مر

مشرفة منتدى األبحاث العلمية فريدة بقلم

األرقام عبر مر العصور، ودورھا في تطور حضارة اإلنسان ونحن كما ھذا عبارة عن عرض لتاريخ .......نغفل عن أھمية األرقام بالنسبة لنا نعلم ال نستطيع أن

الحضارات عبر التاريخ نجد أن الكتابة ھي التي جعلت أغلب ھذه نظر لتطوروفي الواقع حينما ننعرف أنه مع ظھور الكتابة تبدأ الحضارة وأن أغلب الحضارات الشھيرة وصل الحضارات تبدأ ونحن

تتعلق وصلنا عنھا عبر الكتابة واآلثار والباحث في تاريخ الكتابة يجد أن الكتابة إما صورية إلينا مااألول نجدة عند ورسوم معينة أو ھجائية تتعلق بحروف لھا رموز ودالالت بعينھا والنوعبصور

المصرية القديمة والتي ھي عبارة اللغات القديمة وأشھرھا على اإلطالق الھيروغليفية وھى الكتابة تمثلھا المخصصات اللغوية عن صور تمثل اللغة والھجاء أو صور لمعاني مختلفة

فأشھرھا على اإلطالق الفنيقية والتي نعرفھا لھجائيةأما اللغات ااأللف بائية الحالية والتي ومنھا أخذنا) أبجدھوز(بأنھا األبجدية

والعبرية يشتق منھا غالبا أغلب اللغات الشرقية الحالية كالعربية. بوجود الجملة االسمية ) ما يميز اللغات الشرقية (والتي تمتاز

بة كتعبير للحضارة يتكون بعد مرحلة نبحث في الكتا وعندماالكتابة اللغة المعبرة عن جنس التحدث والكالم والذي يصنع مع

واإلحصاء نجد أيضا أن اإلنسان احتاج إلى العد. أو مكان بعينة البسيط ليستطيع الحياة وھو ھنا ما يصل بنا إلى أن الرقم أيضا

عن كبيرا من الحضارة وأن الرقم يعبر يعبر عن جزءاحيث أن أغلب . الحضارات المختلفة وتوافق اإلنسان مع الحياة

النظام العشري فيما (الحضارات ركزت على األرقام العشرية وأن الصفر ھو السمة التي أعطتھا الحضارة ( 9 - 1عدا الصفر

وأن الحضارة الحديثة اإلسالمية للعالم من خالل الخوارزمي . لغة الدوائر االليكترونيةوھو ) 0/1(تعرف النظام الثنائي

وعندما نبحث في اآلثار التي وصلتنا للرقم عند الحضارات قدماء المصريين المختلفة نجد مثال الرقم عند

:وعند الحضارة اليونانية كما ھو موضح في الشكل التالي

وھذه في األعم ھي السمة الغالبة على شكل األرقام في وأما األرقام العربية والتي أبدعتھا يد العالم . الغابرة الحضارات

فنجد أنھا تبنى ) موسى الخوارزمي محمد بن(العربي المسلم الھندسية والتي على أساس تطور الحضارة اإلسالمية في المعرفة

فنجد أن الخوارزمي . نقلتھا عن اليونانية وطورت عليھا وأبدعت ت الوسطى الصفر والذي ھو أھم اكتشاف للحضارا مخترع

الزوايا ويوضح الشكل لإلنسانية يصنع األرقام من خالل فكرة . التالي كيف أعد الخوارزمي إبداعه في األرقام التي نعرفھا اآلن

حيث نالحظ أنه اعتمد على عدد الزوايا في تشكيل األرقام نتداول استعمالھا كثيرا المعروفة حاليا و

بعض أنھا األرقام العربيةوھناك األرقام الھندية والتي يظن الوالتي نستخدمھا وأيضا كان للحضارات العراقية أرقامھا الخاصة

وھذا الجدول من . الكتابة المسمارية التي أخذت من أسلوب .)الموسوعة الحرة( ويكيبيديا

)65( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 66: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

سوغاقانون : الحلقة الثالثة منتدى الفيزياء التعليميمراقب عام بقلم أحمد شريف غانم

:التدفق الكھربائي (3-1)

تصور سطحا وجود م) أ(مساحته

في مجال كھربائي ، عددا من )مـ(منتظم المجال خطوط

الكھربائي تخترق ھذا السطح ولما كان عدد خطوط المجال

وحده التي تخترق العمودية المساحة

فان على اتجاه الخطوط يتناسب طرديا مع المجال الكھربائيسيزداد المجال ويقل ) ا( المساحةترق عدد الخطوط التي تخ

في ) مـ(حاصل ضرب المجال الكھربائي بنقصانه ويعرف الكھربائي على المجال بالتدفق العمودية المساحة

التالية بالعالقةويعبر رياضيا عن التدفق

Ө مـ أ جتا= التدفق

الزاوية المحصورة بين اتجاه خطوط المجال Ө حيث المساحةوالعمودي على

::نتوصل إلى المالحظات التالية حول التدفق الكھربائي

يعتمد مقدار التدفق الكھربائي على الزاوية المحصورة بين . أكما يعتمد على المساحةالمجال والعمودي على اتجاه خطوط

)أ(و) مـ(مقدار كل من

.يكون العمودي على السطح خارجا منه. ب

خارجه من السطح يكون التدفق موجبا إذا كانت الخطوط. ج

يكون التدفق سالبا إذا كانت الخطوط داخله في السطح.د

المساحةعدد خطوط المجال التي تعبر وحدة = التدفق . ھـ مساحه السطح× من السطح عموديا عليه

التدفق الكھربائي على أي سطح مغلق مغمور في مجال . وألن قيمته من أحد أوجه السطح كھربائي يساوي صفرا

= المجموع ي وتعاكس قيمته من الوجھة المقابل فيكونتساو صفرا

:غارسقانون (3-2)

عالقة تربط بين التدفق عبر غارسلقد وضع العالم األلماني وقد يكون سطحا حقيقيا أو ) غارسسطح يدعى(سطح مغلق

الموجودة داخله وتعرف غالبا افتراضيا والشحنة الكھربائية : وينص على أن غارس ھذه العالقة باسم قانون

التدفق الكھربائي عبر سطح مغلق يساوي مقدار الشحنة "الكلية داخل ذلك السطح مقسومة على السماحيه الكھربائية

"للوسط

:غارساستخدامات قانون (3-3)

لحساب المجاالت الكھربائية لحاالت غارسيستخدم قانون ه عاليه من الشحنات الكھربائية على درج يكون فيھا توزيع

منتظمة التوزيع أو التماثل مثل كرات مشحونة بشحنه .اسطوانات طويلة أو سطوح مستوية ذات أبعاد كبيره جدا

أما قانون كولوم فيستخدم لحساب المجاالت الكھربائية .لشحنات كھربائية نقطيه

:غارسخطوات حساب المجال باستخدام قانون (3-4)

رض وجوده عند مناسب نفت غارساختيار سطح .1النقطة المراد حساب المجال عندھا ويعتمد شكل

:السطح على توزيع الشحنات كاآلتي

غارسفي حاله التوزيع الكروي نختار سطح .كرويا

غارسفي حاله التوزيع الخطي نختار سطح .اسطوانيا

في حال توزيع الشحنات على صفائح أي توزيع .ااسطواني غارسمستوي للشحنات نختار سطح

مع مراعاة اتجاه غارسحساب مساحه سطح .2 .المساحةخطوط المجال بالنسبة للعمودي على

حساب مقدار الشحنة الموجودة داخل سطح .3 )وحجميه،سطحيه،كثافة طوليه(غارس

:عند التعويض عن ش نراعي ما يلي .4

تعويض الشحنة مقدارا ونوعا فإذا كانت الشحنة .غارسسالبه نعوض السالب في قانون

لشحنات تستقر على سطح المواد الموصلة اوالسطوح الرقيقة أي أن الشحنة داخل الموصل

.تساوي صفرا

تتوزع الشحنات داخل وخارج المواد العازلةأي أن الشحنة داخل المادة العازلة ) غير الموصلة(

.ال تساوي صفرا

)66( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010ء العصرية العدد الثامن مجلة الفيزيا

Page 67: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

"حـــــــوار مع علماء الفيــزيــــاء" رف منتدى علماء الفيزياءإعداد وتقديم نيوتن مش

، ولكن دعونا ال نتحدث كثيرا عن مميزاتھا؛ ذلك أننا سنتعرف حلقة ھذا اليوم مميزة جدا، "الشھير جدا"بعالم الفيزياء فوق رحبوا معي .لك في السطور القادمة إن شاء هللاعلى ذ

ن ال تتذكر ، أو أذكر الفيزياء دون أن تقترن باسمهعالم الفيزياء الذي ال يمكن أن ت ... الفيزياء حين يتطرق الحديث إلى ذكره

، فقد ليس ھناك خطأ أعزائي اسحق اسحق نيوتن الشھير التفاحة" رحبوا معي بعالم . أشھر 3سمي ھذا العالم العظيم باسم والده الذي توفي قبل مولده ب

. سأمتنع من كتابة اسمي تحسبا لحدوث لبس ما: مالحظة

. عنا ضيفي الكريممرحبا بك م

، تحالك السمي، وإن تغاضينا النظر عن انأھال وسھال بك: نيوتن . فأنا سعيد بھذه المقابلة وبتواجدي ھنا

أشكر لك تسامحك ھذا، ومنعا لھدر الوقت دعنا نكمل حديثنا عن طفولتك التي بدأت بقدومك إلى ھذا العالم يتيم األب، فكيف كان

الحال عندھا ؟

، وكان ذلك في إطار تفضلت اآلن فقد ولدت يتيماكما : نيوتن .وھي ذات السنة التي توفي بھا العالم العظيم غاليليو 1642 العام

كنت مولودا ھزيال عليل الصحة، إال أنني بقيت على قيد الحياة . ونشأت قويا وإن لم أتمتع بصحة ممتازة

وماذا عن والدتك ؟

أمي سببا في أنني لم أتمتع آآآآه ال تذكرني، لقد كانت : نيوتنبطفولة سعيدة لألسف؛ فما إن بلغت السنتين من عمري حتى

، وتركتنيروتستنتي ثري يدعى برنابا سميثتزوجت بقس ببرعاية جدتي وانتقلت مع زوجھا إلى قرية مجاورة لتساعده في

!!!تربية أطفاله الثالثة، تخيل ذلك

د ترك أثره عليك طوال حقا إنه لشيء محزن للغاية، البد أنه ق . حياتك

صحيح؛ فقد أثر غيابھا تأثيرا حادا على شخصيتي، وربما : نيوتنفعدى قصة حب .كان سببا في كوني لم أوفق مع النساء عامة

، ولم ان اھتمامي منصبا كلية على عمليعابرة في شبابي، ك . أتزوج قط كما ھو معروف لدى الجميع

إلى كنف أمي بعد انفصالي عنھا وعلى كل حال فقد حصل وعدت .1653مدة دامت قرابة تسع سنوات، أي حتى العام

ھل ظھر في طفولتك المبكرة أي دليال على نبوغك وعبقريتك؟

تي دالالت على قدرات عقلية أبدا ؛ فلم يكون في طفول: نيوتن، لكني كنت طفال محبا لالستطالع، وتلميذا متوسط مميزة

لثانوية في غرانتام، وكنت أنفق من الوقت المستوى في المدرسة ا . على أحالم اليقظة أكثر مما بذلته على مراجعة الدروس

وكنت كما كنت أفضل البقاء وحيدا أكثر من مصاحبة اآلخرين، . مزاجيا ومتوتر األعصاب جدا

.ومع ذلك فقد أظھرت بعض البراعة الميكانيكية

، مثل لية من تصميميرعا في صنع أدوات آنعم، كنت با: نيوتن .إلى آخره ..ل وساعات الماءالطائرات الورقية والمزاو

، فقد كانت لھذه ى الوقت الذي مات فيه زوج والدتكفلنعد قليال إل .الحادثة أثرھا في حياتك

ھذا صحيح؛ فقد حاولت أمي بعد وفاة زوجھا أن أدير : نيوتنلم تدم طويال كما الملكية الكبيرة التي آلت إليھا، لكن ھذه المھمة

ھو متوقع؛ فقد أثبت في أثناء إدارتي للمزرعة أنني ال أصلح لھذا العمل على اإلطالق، ولم استطع التالؤم مع العمال الزراعيين،

. فضال عن اھتمامي الضعيف باألمور الزراعية

ال بد أن حياتك كانت جحيما وقتھا؟

اع أمي بالفعل، لكن ولحسن حظي تمكن خالي من إقن: نيوتنبضرورة إعادتي إلى المدرسة في غرانتام لكي أدرس الالتينية

. والحساب فيھا

ولقد كانت نتائجك في مواضيع الدراسة المختلفة كافية نعم، ، 1661كان ذلك في عام . لقبولك في كلية ترينيتي في كمبردج

. وكنت قد بلغت الثامنة عشرة من عمرك

. صحيح: نيوتن

الجامعة وقتئذ؟كيف كان الحال في

في الحقيقة كانت جامعة كامبردج وقتھا كغيرھا من : نيوتنالجامعات؛ ال تزال غارقة في تعاليم أرسطو ومذھبه، ورغم أن انتسابي للجامعة جاء بعد أن كان كوبرنيكوس وكبلر وغاليليو قد

.أسھموا إسھامات عظيمة في العلم الحديث

، القائل بمركزية الشمس وقلما دار النقاش على نظام كوبرنيكوسوكان علي وعلى زمالئي بدال من . أو حتى عن ميكانيك غاليليو

ذلك أن ندرس أعمال أرسطو وأفالطون وعن النظرية الشائعة ، رغم ازدياد لتي تقول أن األرض ھي مركز الكونآنذاك وا

. وضوح عدم واقعيتھا

!وھل ألزمت نفسك بدراسة ھذا الھراء فحسب ؟

)76( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 68: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

الفيزياء من أمثال ؛ فقد اجتذبتني أعمال فالسفة أكيد البالت: نيوتن .، وكان تأثيره ھائال عليرينييه ديكارت

كما تأثرت بالرياضي اسحق بارو، الذي كان أول من تعرف ألمعيتي وشجعني على االھتمام بالرياضيات، ولفت انتباھي

.لدراسة البصريات

وما الذي ترتب على ھذه االھتمامات ؟

قد عكفت خالل السنتين األخيرتين لي في كامبردج على ل: نيوتنوتابعت في ذات الوقت دراستي ألعمال ، تقوية مھاراتي الرياضية

علماء النھضة وفالسفتھا، لكن الجھود التي بذلتھا في دراستي . الخاصة جعلت دراستي األكاديمية المطالب بھا غير متميزة

ابريل /في نيسان ،، وعندما نلت شھادة البكالوريوسولذلك، دون أن في تاريخ الجامعة التعليمي، مرت أعظم موھبة 1665

. يأبه إليھا أحد

. يمكنك أن تقول ھذا: نيوتن

لم يكن العام الذي حصلت فيه 1665، عام حسنا ضيفي العزيز . فحدثنا عما مر بك خالله، علي درجة البكالوريوس فقط

، لندن في ذات العام فيلقد حصل وتفشى وباء الطاعون : نيوتن، ردج والعودة إلى بيتي في وولثوربمما دفعني لمغادرة كامب

اھتمامي بھا وقضي فيه عامين متتاليين متأمال في األفكار التي بدأ، وھي أفكار تتعلق بالمكان والزمان حين كنت في الجامعة

.والحركة

وحين ،من المسلم أن نذكر ھنا أنه وبعد مرور ھاذين العامينكنت قد أرسيت نھائيا أسس 1667عودتك إلى كامبردج عام

أعمالك في المجاالت الكبيرة الثالثة التي اقترن بھا اسمك إلى . األبد

محق، وأعمالي ھذه : نيوتنتجسدت في حساب التفاضل والتكامل، وطبيعة الضوء األبيض والجاذبية والحركة وما ترتب عليھا من أمور

. أخرى

، امين الرائعينن العففي ھذيتمكنت من أن أوصل أعمال

وكبلر إلى غاليليو ، وقمت بصياغة القوانين الفيزيائية الالزمة استنتاجاتھما المنطقية

.لتفسير ديناميكية كون ميكانيكي

حقا ضيفي العزيز، إنه لمن الصعب أن نفھم كيف أمكن لشاب .ھذهأن ينجز ھذه األعمال الفذة في مدة قصيرة ك ناشئ في سنه،

. ربما كان لقدرتي على التركيز فضلھا في ذلك :نيوتن

... وعدت إلى كامبردج

انتخبت عضوا 1667، فعندما أعيد افتتاحھا عام صحيح: نيوتنفي كلية ترينيتي، وبعد ذلك بعامين تخلى موجھي وناصحي

، فبدأت بإلقاء عن مركزه موصيا بأن أكون خلفا لهاسحق بارو

ات دون أن أكون قد نشرت أي شيء بعد محاضرات في البصري . عن اكتشافاتي

حدثنا عن مقرابك ؟

جة أن ، وكانت النتيكنت قد واصلت تجاربي على الضوء : نيوتن، وقد أثار ھذا المقراب اھتماما قمت بصناعة أول مقراب عاكس

عظيما لدى الجمعية الملكية أدى إلى انتخابي عضوا في ھذه ذلك على تقديم نشرة علمية في ، وشجعني1672الھيئة عام . البصريات

. ھذه النشرة التي جعلت روبرت ھوك يشن عليك ھجوما قاسيا

نعم، وكان وقتھا رئيسا للجمعية الملكية، ويعتبر نفسه : نيوتنخبيرا في البصريات، وقد أثارت طريقته المتعالية في مراجعة

.نشرتي غضبي الشديد

تقبل أي انتقادات على البد وأن ھذا قد حصل، فحضرتك ال . أعمالك

طبعا وما الذي تظنه، فما إن مر عام على تقديمي لنشرتي : نيوتن، ذرعا من تبادل اآلراء والنقاشات تلك حتى كنت قد ضقت

وأصبت بالضجر الشديد مما جعلني أقطع صالتي كلھا وأعيش .! في عزلة فعلية

ما رأيك أن تخبرنا قليال عن خالفاتك مع ھوك ؟

لقد كانت خالفاتنا تتركز ،ال بأس رغم أن ھذا يثيرني جدا: يوتننعلى طبيعة الضوء فقد طغى عليھا جدل دار حول اكتشاف حساب

. و .عندما نشر غ 1684التفاضل والتكامل الذي بدا في عام ليبنتز بحثه في ھذا الموضوع، لكني أعترف أن تأخري في نشر

، ھو السبب في اختالط 1704ي ھذا الحساب حتى عام أبحاثي فاألمور حول من له الفضل في ھذا االكتشاف، وحتى إلى ما بعد

.ھذا التاريخ

، وأشعر برغبة بالضحك لقد حدث جدل كثير على ھذا األمرعندما أتصور الطريقة التي كنتم تتجادلون فيھا وقتھا، سامحني

. على ذلك

عن ، لذا سننتقل للحديث ھذا الجدللن نخوض في تفاصيل .انجازاتك في الضوء والرياضيات وغيرھا

ھذا أفضل؛ فالعودة للحديث عن تلك األمور لن يفيد في : نيوتن .شيء إلى في زيادة طول ھذه المقابلة

كنت قد حققت أھم اكتشافاتي في الضوء والرياضيات في أواسط فيما نشرات قليلة في الثمانينات من القرن السابع عشر، لكن و

م أنشر إلى القليل من أعمالي ال سيما قانوني في ، لالبصريات . الجاذبية

ولقد كان لعالقاتي المتوترة مع العديد من أعضاء الجمعية الملكية أثرھا في جعلي بين الحين واآلخر أشمئز

!!من العلم

)86( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 69: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

، ولكن لوالھا لما كان ألھماتجاه ھذا األمرحساسيتك مفرطة دثنا عن ھذه القصة ، حأن يكتب أبدا" المبادئ"أعمالك

.باختصار لو سمحت

أعتقد أنك على صواب، فقد حدث وأن ادعى خصمي : نيوتن بأن من الممكن تفسير حركات الكواكب" روبرت ھوك"القديم

، وألنه كان غير قادر على إثبات بقانون التربيع العكسي للجاذبيةي العزيز إال ان طرح نظريته، فما كان من ادموند ھالي صديق

، وسألني عن الكيفية التي تتحرك بھا الكواكب إذا المسألة عليكانت قوة التجاذب بينھا وبين الشمس تتناقص متناسبة تناسبا

عكسيا مع مربع أبعادھا عن الشمس؟

فأجبته بأن الكواكب يجب أن تسير في مدارات اھليليجية أو قطوع . ناقصة

تحرك على ھذا وعندما سألني ھالي عن بعدئذ لماذا اعتقد أنھا ت . النحو، أجبته بأنني قد حسبت مداراتھا

تبدأوھكذا كان لمطالبة ھالي لك ببرھنة نظريتك سببا في أن . بتأليف أھم كتبك

المبادئ الرياضية في "صحيح؛ فقد قمت بتأليف كتاب : نيوتن، وشرحت فيه نظريتي عن الجاذبية، كما "الفلسفة الطبيعية

. لحركة الثالثة التي كنت قد صغتھاشرحت فيه كذلك قوانين ا

كم استغرقت في انجازه ؟

.، ثن نشرته على نفقة ھاليشھرا 18لقد أخذ انجازه قرابة : نيوتن

علمية وأشدھا ، وأعظم ما كتب من األعمال اللقد كان انجازا رائعا، رغم أنه كان على شكل سلسلة من تأثيرا على اإلطالق

. بكلمات مكثفة جدا البديھيات والبراھين المصاغة

ا الفضل في اكتسابي لشھرة معك كل الحق، كان لكتابي ھذ: نيوتن . ، ضمنت لي مكانة مرموقة في المجتمع العلميعالمية

فھل يضايقك لو تحدثنا ".. لكل عالم ھفوة"، يقال ضيفي العزيز عن ھفوتك تلك ؟

أن ھذا األمر محرج لي بعض ال مانع من ذلك رغم: نيوتنفبعد أن أصبحت رمزا حيا لعصر العقل، سرعان ما ؛الشيء

ضللت عن طريق العلم، وبدأت أبذل مجھودا ال طائل منه لكي وبعد األمور !! أثبت كيف يمكن للمعادن الخسيسة أن تتحول ذھبا

. األخرى المتعلقة بدراسة الكتاب المقدس ال أر داعيا لذكرھا ھنا

ور ل لدينا بعض األم، فما زا، ال بأسعلى راحتك ضيفي العزيز 1692؛ لذلك سننتقل إلى العام المھمة التي يجب أن نتحدث بھا مال الذي أصابك في ھذا العام؟

ما كان ناشئا عن اإلجھاد لقد أصبت بانھيار عصبي رب: نيوتن، ولكنه أجبرني على ترك العمل قرابة العامين رغم أني ليس إال

. قد شفيت من المرض تماما

، خاصة وأن بحوثك العلمية قد توجت بخاتمة ال ضير من ذلك . بارزة

كان ھذا نتاج مجھود عظيم بذلته خالل العقدين التاليين : نيوتنلجمع األدلة والقرائن على نظرية الضوء التي ظھرت بعنوانھا

في وكان السبب ،1704عام "Opticks البصريات"المشھور

ره قبل وفاة ، أنني رفضت نشتأخر نشر الكتاب كل ھذا الوقت . 1703ھوك والتي كانت في العام

لقد انتخبت رئيسا للجمعية الملكية خلفا له، وبقيت تشغل ھذا ھل شغلت مناصب أخرى خالف ذلك ؟ ،المنصب حتى وفاتك

، حيث انتخبت عضوا في 1689أجل وكان ذلك في العام : نيوتنا في البرلمان، ولكنني ال أذكر خالل السنوات العدة التي قضيتھ

عضويتي ھذه أنني قد طلبت الكالم أبدا، إال مرة واحدة طالبت !! فيھا بإغالق نافذة كانت مفتوحة

وماذا عن دار سك النقود ؟

، حيث عينت مراقبا 1696تسلمت ھذا المنصب في عام : نيوتن، وبعد ثالث سنوات من ذلك تسلمت منصب الرئيس األعلى لھا

تسابي المھني للجامعة حتى للدار، ومع أني قد حافظت على انأنھى عمليا كل مھامي ، إلى أن تعيني في الدار1701العام

. نظرا النتقالي إلى لندن لتسلم واجباتي الرسمية ،األكاديمية

أعتقد أننا قد بدأنا في رة دخول المراحل األخي، من ھذه المقابلة

وأستھلھا بالسؤال عن األلقاب والھبات الكثيرة

. التي منحت لك

لقد كانت البداية : نيوتنبأن رفعت إلى رتبة فارس

عام " آن"من قبل الملكة ، وكان ھذا الشرف 1705

عظيما جدا نظرا أنه لم يمنح لعالم من قبل قط، كما تلقيت دخال ثابتا من وجيه زائر، أشرف على

" البصريات"نشر كتابي وطبعتين متتاليتين لكتاب

.المبادئ

عند ھذا الحد فلقد استمرت في أثناء حياتك لم تتوقف ھذه الھبات وذلك بالتفاف الجماھير حولك ومحاولة التقرب منك، وكذلك بعد

عاما، حيث منحت 84عن عمر 1727مماتك الذي كان في عام ش مكشوف حمله اللورد الشرف العظيم بأن يسجى جثمانك في نع

ذلك ، وكانأيريل، واثنان بلقب دوق، وثالثة بلقب قاضي القضاة . شأنا عظيما في تلك األيام

كما أن نصبك التذكاري قد احتل مكانا منع عن أعظم األشراف . من قبل

لقد خلف نيوتن للعلم الحديث إرثا لم ... وختاما أعزائي أقوليضاھيه في احد سوى عمل انيشتاين، بل إن من المنصف أن

انت عليھا نقول أن أفكار نيوتن كانت في زمنھا أكثر ثورية مما ك .في أثناء حياته اينشتاينأفكار

ان تكون ، والتي أتمنى نصل إلى نھاية حلقتنا لھذا اليوموھكذا .حول ضيف ھذا اللقاء الوافيةوزودتكم بالمعلومات أسعدتكم

)96( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010ية العدد الثامن مجلة الفيزياء العصر

Page 70: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كتاب ننصحك بقراءته

 ق ــون األنيــــالك 

.كتاب يتناول الحديث عن نظرية األوتار الفائقة

وھو عالم الفيزياء األمريكي ..قدمه ھذه المرة أشھر فيزيائيي ھذه النظرية في العالم ولكن ي

Brian Greene بريان غرين

، ويقدم األفكار األساسية والتطلعات المستقبلية لنظرية للنظريتين النسبية ومكانيك الكم حيث يستھل الكتاب بشرح .. األوتار بلغة بسيطة وأنيقة

أھم جائزة علمية BBC ، وھي وفقا لـ2000لعام "Avrntis Prize" جائزة افينتزى حاز ھذا الكتاب عل

. تخصص لكتاب علمي

كما حطم الكتاب كثيرا من األرقام القياسية في المبيعات، وقد شعر الكثير من قرائه غير

غدوا أقرب منھم في أي وقت مضى إلى فھم كيفية إنھم المتخصصين

. عمل الكون من حولنا

لة ممتعة ومفيدة نتمناھا لكم في ربوعرح

.ھذا الكتاب القيم

Page 71: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مجموعة مميزة من الكتب اخترناھا لكم من مساھمات األعضاء في

قسم مكتبة الكتب

جھاز التصوير باألمواج فوق الصوتية من األلف للياء تأليف الدكتور رضوان ظاظا

لتحميل الكتاب

http://www.mediafire.com/?wnifynnqzjj

9.5MB

Mad About Modern Physics

F. Potter, C. Jargodzki لتحميل الكتاب

http://www.mediafire.com/?ydlz4hnwlkn

3.3MB

An Introduction to the Science of

Cosmology D. Raine, E. Thomas

لتحميل الكتاب

http://www.mediafire.com/?mjtkqrkmhfyhttp

1.85MB

Nanotechnology Demystified

LINDA WILLIAMS DR. WADE ADAMS

لتحميل الكتابhttp://www.mediafire.com/?2znalyyixzn

3.6MB

)71( صفحة www.hazemsakeek.com/vbمنتدى الفيزياء التعليمي تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 72: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

نصائح فيزيائية منتدى الفيزياء التعليميلالمراقب العام تمام دخان: بقلم

بجھة تنصحك الفيزياء عند نزولك من حافلة متحركة بأن تنزل ووجھك إلى األمام و -1نا إال حيث أن نزولنا بعكس حركة الحافلة ووجھنا للخلف يقلل من سرعت، حركة الحافلة

القسم أقدامنا إلى األرض تصبح ساكنة و ، فعند وصولأن األمر يصبح أكثر خطورةذي يؤدي إلى سقوطنا إلى يزال متحركا بسرعة الحافلة األمر ال العلوي من جسمنا ال

فھو أمر اعتدنا عليه في الحياة اليومية ، أما في حالة نزولنا بجھة حركة الحافلةالوراءالمتمرسين طبعا المحترفين و. من جراء المشي فنستدرك القدم األولى بالثانية إلى األمام

لة فيكون حركتھم بعكس حركة الحافول بحيث يكون وجھھم إلى األمام ويستطيعون النزم فعلھا إن لم تكن ، أنصحك بعدبذلك قد خفف من سرعته وكان نزوله أكثر أمانا وسھولة

... خبيرا

ذلك ألن مفعولھا ف أي جسم مادي على سيارة مسرعة وتنصحك الفيزياء بعدم قذ -2سرعة السيارة إلى تضافحيث ،سائقھاسيتحول إلى مفعول قذيفة قد تؤذي السيارة و

طاقتھا الحركية إلى قيمة عظمى ومسببة التشوه في سرعة الجسم المقذوف رافعة بذلكارات ھذا ما حدث فعال عندما رحب فالحو إحدى القرى القوقازية بسيو ،رةالسيا

إال أن ،المتسابقين المارة بقربھم وذلك عن طريق رميھا بالبطيخ والتفاح فرحا بھم . إصابة المتسابقين بجروح خطيرةالسيارات والتفاح عمل على تشويه البطيخ و

، بأن ال تتحرك أبدا ،قف على الميزانصحك الفيزياء لمعرفة وزنك بدقة وأنت واتن -3، فمثال إذا انحنيت فسيقل وزنك ألن عضالتك ن أي تحرك سيؤثر في مؤشر الميزانأل

القسم السفلي إلى التي تحني القسم العلوي من جسمك ھي نفسھا التي تعمل على رفع ى دفع القسم السفلي إلى عند انتصاب جسمك مرة أخرى تعمل العضالت علو ،األعلى

اليد تؤثر في الموازين الحساسة ، حتى حركة األسفل وزيادة الضغط على قاعدة الميزان ....ھكذاو

،األرضتنصحك الفيزياء بأن ال تظن خطأ بأن الجاذبية تزداد كلما اقتربنا من مركز -4ألرض تصدر عن كتلة وذلك ألن جاذبية ا ،ھي على سطح األرضبل تكون في أوجھا و

ت الكتلة المساھمة في تالي كلما دخلنا إلى باطن األرض كلما قلبالاألرض كاملة ومن األعلى بتأثير الكتلة عدا عن تعرضنا لقوة جذب ،الجاذبية وبالتالي تقل الجاذبية

ھكذا حتى الوصول إلى مركز األرض حيث يفقد الجسم وزنه بسبب تساوي تأثير و ،العليا .الجاذبية عليه من مختلف الجھات

، بأن تضع )عاطل(الفيزياء لمعرفة وزن جسم ما على ميزان غير مضبوط تنصحك -5 ،تراب رمل،(في الكفة األخرى أي مادة الجسم المراد وزنه في إحدى الكفتين و

نضع سنجات الميزان حتى يتوازنرفع الجسم المراد معرفة وزنه وثم ن....) ،معدنالفكرة على الميزان نفس ، و يمكن تطبيق فيكون وزن الجسم ھو وزن السنجات

.)الوزن باالستبدال(و تسمى ھذه الطريقة بــ ،الزنبركي

تنصحك الفيزياء بالجلوس على كرسي فيه بعض االنحناء أو أن تنام على فراش -6ألن ذلك سيؤمن لك الراحة ،غلب أجزاء جسمك من رأسك إلى قدمكبحيث يالمس أ

ممكنة مما يقلل من ضغط جسمك على ، حيث يتوزع ثقل جسمك على أكبر مساحةالتامةھذا ھو نفس و). ك مع كرسي و فراش مستويين تماماقارن ذل(الكرسي أو على الفراش

توزيع (المبدأ الذي يجعل العب السيرك ينام على فراش من المسامير دون أي أذى .)ضغط جسمه على كافة المسامير

)72( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 73: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مھا لكممجموعة متنوعة من البرامج المفيدة للمستخدم تقد

مشرفة منتدى صيانة الكمبيوتر

ندوشش

K-Lite Codec 5.6.6 برامج الكـودك وتشغيل األفــالم

برنامج يتيح لك التعامل مع كافة اإلطالقعلي األشھر األفالمبرنامج الكودك وتشغيل االمتدادات التي يدعمھا أشھروامتداداتھا ومن أنواعھاومختلف ملفات الميديا

Avi.Wmv.DivX, Xvid, MPEG-4, H.264/AVC, MPEG-2, FLV. الملفات الصوتية بكافة أيضاويدعم , Rmvb.Ra.Rm الصيغ الشھيرة لـ وأيضا

صيغ تشغيل الصور مثل أيضاكما يدعم Mp2.Mp3.Rm.Wav امتداداتھا مثلJpeg.Bmb . . البرامج في ھذا المجال وأفضل أھمالبرنامج يعتبر من.

من ھنا لتحميل البرنامج

http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=20169

14.64MBحجم البرنامج

Internet Download Manager v5.15 االشھر عالميا للتحميل

ھذه فيا الحاضر وحيث انه في وقتن واألقوى األسرععمالق مدير تحميل الملفات عاليه جدا ھذا ومن بسرعة mmsالتنزيل من بروتوكول فيالجديدة يساعد النسخة

في الثانية يقوم بتحميل الملفات من عدة KB 150تجربتي تصل سرعة التحميل .سيرفرات

لتحميل البرنامج من ھنا

http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=12541

2.95MBحجم البرنامج

)73( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010لعدد الثامن مجلة الفيزياء العصرية ا

Page 74: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

متصفح اإلنترنت الفيرفوكس من موزيال

يتميز بسرعة .حصل عليھا التيمتصفح أكثر من رائع غني عن التعريف بعد الشھرة كل تابز في أعلى بالتصفح، كما انه يحتوي على مميزات مثل تنظيم الصفحات على ش

وموجود فيه أيضا RSS األخبار الفورية ميزةالصفحة وحماية اكبر وأيضا دعم اللي تعطيك عالم كامل من اإلضافات مثل الحالة الجوية وبرامج Plugins إضافات الـ

وھو متوافق مع كل ،إدارة التحميل المرفقة طبعا غير األلوان والثيمز اللي فيه .إصدارات الوندوز

تحميل من ھنالل

http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=10979

7.8MB حجم البرنامج

Recuva 1.32 أسترجع ملفاتك بكل سھولة مع العمالق

القيام بعمل ممتاز وكبير انه يستطيع إالالرائع Recuva مع صغر حجم ھذا البرنامجكم مرة فقدنا ملفات حذفناھا عن طريق الخطأ؟ كم مرة حدث وان فرمتنا الجھاز ونسينا

ھامة من ذاكرة ؟ كم مرة فقدنا بيانات ا كانت ضمن القرص الذي تم فرمتتهبان ملفاتنعن فقدانه أوھل من الممكن فعال استعادة ما تم حذفه يتساءلكثير منا ؟الفالش خاصتنا

تھتم بھذه أصبحتطريق الفورمات؟ نعم فكثير من البرامج مع تقدم التكنولوجيا برنامج مجاني وھو تابع .. بالعملية السھلة أصبحالمشكلة واستعادة ملف محذوف

الشھيرة في مجال تنظيف مخلفات الجھاز CCleaner لشركة لتحميل البرنامج من ھنا

http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=18828

MB 3.57حجم البرنامج

Babylon عمالق الترجمة و القاموس األضخم عالميا

:من ميزات ھذا البرنامجتستطيع ترجمة -سھولة الترجمة باستخدام ھذا القاموس التثبيت وسرعة التحميل و

ترجمة صفحات اإلنترنت . لغة 75الترجمة من و إلى . الكلمات والعبارات بالنقر عليھايضم أضخم و أدق . بنقرة واحدة PDF ـو ال Word ـترجمة ملفات ال. بنقرة واحدة

,Britannica, OXFORD, Langenscheidt - القواميس والمراجع العالمية مثلWikipedia.

لتحميل البرنامج من ھنا

http://www.hazemsakeek.com/vb/showthread.php?t=18621

MB 7.86 حجم البرنامج

)74( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 75: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

وم موقع شامل غني بمحاضرات الفيديو، في مختلف المجاالت العلمية مثل البيولوجيا والفيزياء والكيمياء والرياضيات وعل المحاضرات مجانية. ، الخاألسنانالكمبيوتر والھندسة والطب واإلدارة والمحاسبة، وطب

http://www.learnerstv.com/

موقع جميل لمشاھدة فيديو مباشر عن الفضاء ... و ھو تابع لناسا

http://www.nasa.gov/home/index.html

موقع متخصص في تجارب المحاكاة التفاعلية يشرح العديد من الظواھر العملية في مختلف التخصصات

http://phet.colorado.edu/simulations/index.php

موسوعة باللغة العربية يساھم فيھا جميع القراء العرب المتخصصين والمھتمين في مجال تقنية النانو فيجد فيه الموقع ھو الباحث والمھتم كل ما يريد أن يعرف عن تقنية النانو وباللغة العربية

www.nano4arab.com 

)75( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 76: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

 

Page 77: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

مج اإلكسيلبرنااستخدام

التعامل مع الصيغ الرياضية: الثانيالدرس

حازم فالح سكيك./ د

يصنف برنامج اإلكسيل ضمن البرامج الخاصة بالجداول االلكترونية والذي يعد من أفضلھم بل وأكثرھم شھرة، وكل ما تعمقت في استخدام قد يتساءل القارئ لماذا احتاج برنامج اإلكسيل؟ . حتويھا ھذا البرنامجالبرنامج وازدادت خبرتك أكثر كلما اكتشفت اإلمكانيات الھائلة التي ي

ه ام في . واإلجابة كل من يتعامل باألرقام يحتاج الستخدام برنامج اإلكسيل وإذا فعل فإنه ال يمكن أن يستغني عن ا ال يستخدم األرق ومن منا اج األرق ي، فنحت ون حياته سواء على الصعيد الشخصي أو الصعيد المھن م التلف ل االتصال باألصدقاء من خالل رق ياء مث م لوصف األش

ل ام، إذا الك ى األرق د عل ا يعتم ى وتعامالتنا المالية اليومية تعتمد على األرقام واتخاذنا للقرارات يعتمد على األرقام وتقيمنا ألعمالن اج إل يحتأنه فكل وال أريد ھنا سرد اإلمك. برنامج اإلكسيل ألنه يتكيف مع كل األعمال انيات التي يحتويھا برنامج اإلكسيل الن ذلك سوف يقلل من ش

ارات ة المھ نتناول في البداي ذا س شخص يمكن ان يكيف البرنامج النجاز أعماله اليومية بالمھارات التي سيكتسبھا من خالل ھذه الدروس، ل .األساسية للبرنامج ونشرحھا معتمدين على األمثلة المحلولة والتمارين

تند الدرس السابقمنا في تعل امج اإلكسيل وشرحنا المقصود بمس من دروس استخدام برنامج اإلكسيل العديد من المھارات حول تشغيل برنابية بھدف ات الحس ات والنصوص وإجراء بعض العملي ى إدخال بعض البيان ذا باإلضافة إل ا، ھ ات كال منھم العمل وورقة العمل ومكون

د من . برنامج اإلكسيل التعرف على بعض إمكانيات ى المزي ولكن قبل ان نبدأ في استخدام ھذا البرنامج في التطبيقات العملية فإننا نحتاج إل . لذا سوف نقوم في الدرس الثاني بالتعامل مع الصيغ الرياضية. التعرف أكثر على الطريقة التي يتعامل بھا اإلكسيل بالبيانات المدخلة

رياضية؟ما ھو المقصود بالصيغ ال

امج ا برن ا لن ي يوفرھ ل الت ة العم ا ان ورق علمنيل كل اإلكس ي ش ة ف ا موزع ن خالي ة م مكونفوف دةص فوف وأعم ع الص دة م اطع األعم ، تق

وان , Cellيكون الخلية وبھذا يصبح لكل خلية عنمحدد مكونا من رمز العمود ورقم الصف ويظھر

ة ) مرجع الخلية(في المكان المخصص ى ورق علة المحددة ھي أدناهوفي الشكل . .العمل فإن الخلي

ا العنصر الرئيسي . C7الخلية ذه الخالي تشكل ھي سوف نستخدمھا إلدخاللورقة العمل وھي الت

:رقمية، وھنا يجب أن نعلم ان ھناك نوعان من البيانات يمكن إدخالھا في ورقة العمل أوبياناتنا سواء كانت نصية

ة، أو تةالنوع األول القيم الثاب ة نقدي ا، أو عمل ا، أو وقت ك تاريخ ا في ذل وھي البيانات التي تكتبھا مباشرة في الخلية؛ قد تكون قيمة رقمية بم .والقيم الثابتة ال تتغير إال إذا قمت بتحديد الخلية وتحرير القيمة بنفسك. نسبة مئوية، أو كسرا، أو قد تكون نصا

يم موجودةھي سو النوع الثاني الصيغ الرياضية ا من ق دة انطالق ة جدي تج قيم . لسلة من القيم، أو المعادالت الرياضية أو داالت رياضية تن .يمكن ألية قيمة ناتجة عن صيغة أن تتغير عندما تتغير قيم أخرى في ورقة العمل=. وتبدأ الصيغة في برنامج االكسيل بإدخال عالمة

مثال توضيحي

المشتريات التي قمت بھا اليوم، تحتوي قائمة المشتريات على اسم السلعة والكمية التي اشتريتھا منھا وثمن قائمة بإدخاللنفرض انك قمت .الوحدة والثمن الكلي

كقيم ثابتة في جدول االكسيل، بينما يعتبر الثمن الكلي إدخالھاالحظ ھنا ان القيم الثابتة ممثلة في اسم السلعة والكمية وثمن الوحدة ويمكن .يغة رياضية تنتج عن حاصل ضرب سعر الوحدة في العدد الذي اشتريته منھاھو ص

في احد اإلكسيلالمشتريات والمبلغ الكلي المدفوع لكل المشتريات، وھنا تطلب من برنامج إجماليوفي النھاية تحتاج ان إلى ان تحسب انك تريد منه ان يظھر لك اإلكسيلصيغة الرياضية التي تخبر فيھا تلك الخاليا ان يقوم بحساب مجموع تلك المشتريات فال بد من استخدام ال

كتابة الصيغة فإذا ما إتمام، وسوف تظھر لك في تلك الخلية حاصل الجمع بعد بشرائھاالسلع التي قمت أثمانفي خلية محددة حاصل جمع حسب القيمة التي سلع جديدة فإن الخلية التي تحتوي على إضافة أوقمت بتغيير ثمن احد تلك السلع الصيغة سوف تجدد نفسھا تلقائيا

.أضفتھا

)77( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010الثامن مجلة الفيزياء العصرية العدد

Page 78: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

:الصيغة الرياضية التي يجب ان تكون في كل خلية تحسب قيمة الثمن الكلي ھي موضحة في الشكل التالي

يس جد اإلكسيلعزيزي القارئ البد وأنك اآلن قد توصلت لسبب تصنيف برنامج و ل ة، فھ ك ببرنامج الجداول االلكتروني ول عادي يظھر ل .حسب ما تريد ويظھر لك النتائج بسرعة ويسر األرقامالبيانات بشكل منظم ومرتب فحسب وإنما يقوم بالتعامل مع

وب من قد يبدو ان ما سبق ذ المطل ازك ونف م بتشغيل جھ ذا ق الي، ل ال الت شرحه معقدا بعض الشيء ولكن ھذا التعقيد سيزول بعد شرح المث .ةالمثال خطوة بخطو

مثال

:سنقوم بالتدريب على كتابة الصيغ الرياضية من خالل المثال التالي

.قم بإدخال البيانات الموضحة في الشكل التالي على ورقة عمل جديدة) 1(

.أعالهحاصل جمع البيانات في الخاليا الثالثة إلظھارھي الخلية المحددة وسنستخدمھا D1الحظ ان الخلية

الصيغة المطلوبة وھي بإدخالصيغة رياضية ثم نقوم بإدخالاننا نريد منه القيام إكسيلبرنامج إلعالم = إشارةاطبع ) 2(

=A1+B1+C1

رمز الخلية الثاني وھكذا كما ھو موضح وأطبع+ ثم اضغط على اشارة الجمع A1اطبع رمز الخلية األول وھو = إشارةبمجرد ان تطبع .في الشكل أعاله الصيغفي شريط

.بلون مميز ھو نفس لون رمز الخلية الذي يظھر في شريط الصيغ بإطاررمزھا أدخلتبتمييز الخلية التي اإلكسيلسيقوم برنامج

ا المتضمن في الصيغة، اإلكسيلتخبر برنامج = بإشارةالصيغة الرياضية التي تبدأ ة من الخالي ات كل خلي ى محتوي ا عل وم بتطبيقھ ان يقد أو وجد اسم إذالذلك ي تري ة الت ات الخلي د من أن محتوي ذلك تأك ر معرف ل ة ستكون غي نص مكان الرقم في صيغة الجمع فإن ناتج العملي

.أرقامتطبيق الصيغة عليھا تحتوي على

)78( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 79: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

.D1ة في شريط الصيغ فتظھر نتيجة الصيغة في داخل الخلي) √( إشارةأو انقر بزر الماوس على Enter اإلدخالاضغط على مفتاح ) 3(

بحساب اإلكسيلفيظھر مباشرة لك صيغة المعادلة التي طبعتھا والتي بناء عليھا قام برنامج D1عند وضع مؤشر الماوس على الخلية .D1القيمة الناتجة في الخلية

قيمة من القيم الموجودة في الخاليا المدخلة كما في الشكل التالي أيبتغيير اآلنقم ) 4(

D1فإن الرقم الظاھر في الخلية Enter اإلدخالوالضغط على مفتاح A1في الخلية 23بدال من الرقم السابق 99لرقم بمجرد طباعة ا .سيتغير

مثال

.في الجدول التالي حيث سنقوم بإجراء بعض العمليات الحسابية لتوضيح فكرة تنفيذ اكسيل للصيغ الرياضية

Dعمليات حسابية مختلفة ونظھر نتائج تلك العمليات في العمود بإجراءھو ان نقوم أعالهات البيان إدخالالمطلوب من ھذا المثال بعد والعمليات الحسابية المطلوبة ھي. مقابل لكل صف من البيانات

= A1*B1+C1

= A2+B2*C2

= (A3*B3) *C3

= (A4/B4)*C4

.C1ونجمعھا مع محتويات الخلية B1في الخلية A1بيانات الصف األول نريد ان نقوم بضرب محتويات الخلية

نريد منه القيام بادخال صيغة إننا إكسيلبرنامج إلعالم= الـ إشارةبمؤشر الماوس ثم ندخل D1ولعمل ذلك نقوم بالضغط على الخلية الصيغة المطلوبة وھي بإدخالرياضية ثم نقوم

=A1*B1+C1

.D1داخل الخلية فتظھر النتيجة في Enter اإلدخالثم نضغط على مفتاح

:الصيغ المطلوبة في المثال وستحصل على النتيجة التالية إدخالكرر نفس الطريقة مع

)79( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 80: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

ابية داخلھ ة الحس ذ العملي ة لتنفي واس يعطى األولوي ا الحظ أن عملية الضرب والقسمة تنفذ أوال مھما كان ترتيبھا في الصيغة واستخدام األق .أوال

تمرين

رين الت ي التم م ف الالي ق د بإدخ ن محم ل م راء لك ات الش بيان وعلي حسب ما ھو مبين في الشكل التالي

افة ريبة المض دون الض وع ب اد المجم م بإيج م %17.5ق م ق ثغ الي المبل ب إجم را احس افة وأخي ريبة المض اب الض بحس

.المطلوب للدفع

".علي"وعليك تطبيقه على " محمد"سنقوم بإيجاد المطلوب لـ

ي ا) 1( ة ف ة B10لخلي يغة التالي ال الص م بإدخ ادق إليج المجموع بدون الضريبة

=B4+B5+B6+B7+B8+B9 لتنفيذ الجمع Enterاضغط على المفتاح ) 2( :قم بحساب قيمة الضريبة المضافة من خالل الصيغة التالية B11في الخلية ) 3(

=B10*17.5% للتنفيذ Enterاضغط على المفتاح ) 4( B11والخلية B10بجمع الخلية B12اد قيمة المبلغ المطلوب قم في الخلية إليج) 5(

=B10+B11 ة يغة : مالحظ ال الص ة إدخ ھيل عملي لتس

ة ك طباع ية يمكن غط = الرياض م الض ثة ى الخلي اوس عل ن B10بالم دال م ثال ب م

ة ط طباع ك فق إن علي ذا ف ا، وبھ طباعتھى اوس عل ر بالم ابية والنق ة الحس العملي

.المطلوبة الخلية

ي حة ف تخدامھا موض ت باس ي قم يغ الت الصالشكل التوضيحي التالي حيث يظھر بجانب كل ة اب القيم تخدمة لحس ة المس يغة المعادل صن د م يغة والتأك ة الص ك رؤي ة، يمكن المطلوبة د الخلي اص بتحدي ازك الخ ى جھ حتھا عل ص

B10 فتظھر المعادلة في شريط الصيغ.

مسألة

ستند جديدقم بإنشاء م) 1(

:اطبع الجدول التالي) 2(

ة ) 3( الي المبيعات في الخلي ي ستحسب إجم أدخل الصيغة التC7 . وھي أن

C5*C6=والصيغة تكون ) سعر الوحدة* الكمية المباعة = إجمالي المبيعات (

.األصنافاحسب إجمالي المبيعات لكل ) 4(

والى اللقاء في الدرس القادم إن شاء هللا

)80( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 81: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

ماك ابلابتكارات من شركة

شركة أبل سوف توسع الفجوة التقنية بينھا وبين مثيالتھا في السنوات القادم وال سيما مع تلويحھا بتقنية البحث المتقدمة في أجھزتھا قة والتي سوف تطرحھا عن طريق شاشة لمس شفافة وھي عبارة عن جھاز كمبيوتر ولكنه يحتوي على إمكانيات خار ةالمستقبلي

وماسح ضوء افعل كل ما يفعله كل جھاز وھو مجھز بكاميرت أن امكانھإللولھة األولى فب استخدامهومذھلة سوف تذھل مستخدميه عن كما يحتوي على خرائط الجوجل وربما يكون جوجل ايرث البرنامج المشغل لتك الخرائط كما ھو متوقع مع كل تلك وجھاز اتصال السلكي :موضح في الصور التاليةما سوف تقدمه تلك الشاشة الشفافة أروعأن ). الزجاجية(تلك الشاشة الشفافة التقنيات ليس إال في

أنك بمجرد لمس البرج الظاھر على الحظ في الصورة أعاله الشاشة يعطيك تفاصيل عنه والمثير في األمر تتيح لك الشاشة

ن تعرف اختيار أي طابق فيه ليزود بالمعلومات عنه كما يمكن أنوع موديل السيارة فقط بتوجيھك تلك الشاشة على سيارة ما أو

تدخل اسم مطعم فيزودك بقائمة المأكوالت التي يوفرھا إنك بالتفاصيل وكذلك يمكنك توجيھھا دالمطعم وسوف تقوم بتزوي

على الجسر وسوف تعطيك معلومات عنه مثل متى بني أو من .بناه وھلم جرة

كيف تقوم بالبحث في الصحف أو في الصورة التالية الحظ والمجالت أو حتى الكتب فعندما تحدد كلمة ما في صفحة على

.الشاشة يقوم الجھاز بعرض معنى تلك الكلمة على الشاشة

المرشد ومستقبل بحث اإلنترنت المتنقل كما توفر الشاشة أيضا يعمل في داخل المباني سواء المطارات أو المحطات أو : الداخلي

.المستشفيات وما إلى ذلك

الترجمة الفورية التلقائية كما نرى أنه يحول من اللغة كما توفر لك إنجليزيةالالتينية إلى اللغة

بالخيال ھذه الصورة توضح لك التخطيط اما ھذا التطبيق فھو أشبه السماوي الذي يستخدمه الفلكيون لتحدية المجموعة النجمية مثل

.مجموعة الدب القطبي

)81( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 82: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

ليط تلك الشاشة على اإلزھار لكي تبين لك نوعھا وحتى يمكنك تسبشكل إزھارھال ميمكنھا أن تبين لك أي اإلزھار الذي لم يكت

.حقيقي

لتك التفاحة وكم كمية الماء التي الغذائيةالصورة تستعرض القيم ذلك رائع أليستحتويه

الصورة التالية توضح لك كيف أن ھذا الجھاز سوف يساعدك في لجانب الغذائي بشكل رھيب حيث يوضح لك القيم الغذائية التي ا

تحويھا تلك المأكوالت وسيكون المساعد األول لمن ھم ال .ياكترثون بالتغذية الصحية

معرفة تنبؤات الطقس القادمة ربما تكون مزوده بالجھاز

استعراض مشھد ما كيف كان في الماضي كباستطاعتتخيل أنك مثال يمكنك 2009ة على مشھد ما وأنت في عام مثل توجه الشاش

.2005أنت تستعرض نفس المشھد ذلك عندما كان في عام

)82( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 83: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

ھذه الصورة تستعرض لك الجانب الجغرافي وربما يمكنك جعل الجھاز يتزامن مع برنامج جوجل إيرث المتخصص في

.التضاريس الجغرافية لألرض والخرائط على وجه العموم

االصطناعي لھذا الجھاز يمكنه التعرف على الھواتف انظر لذكاء النقالة فقط بتوجيه الشاشة عليھا وبعدھا يمكن االتصال و مزامنته بالھواتف عن طريق االتصال الالسلكي ونقل البيانات إليه تكون تلك البيانات المنقولة على شكل بصري ذو ثالث إبعاد وليس

ثنائي كما قد استعرضت بعض الشركات سا .بقا

لديكور أو أن ھذه التقنية سوف تساھم في مساعدة شركات ا .شركات بيع

- الحوار النصي-مستقبل البحث المتنقل: القسم الثامن واألخير .تقليص الفجوة بين ضعيفي السمع وبين محيطھم

عند توجيه الشاشة إلى األشخاص المتحدثين تقوم الشاشة بقراءة السمع ضعافه إلى كالم نصي ليتمكن حركة الفم للمتكلم فتحول

.من فھم الحديث

ھذه النظارة ھي عبارة عن شكل آخر للجھاز ربما يستبدل تلك .الشاشة الشفافة في وقت الحق

مبدأ الذي يقوم عليه صورة جھاز آي فون يعتمد على ھذا ال هھذ .الشاشة الشفافةذلك الجھاز

كمبيوتر ادل بين الجھازھذه الصورة تبين كيف أن البيانات تتب IPhoneوالھاتف النقال آي فون

)83( صفحة www.hazemsakeek.com/vb الفيزياء التعليمي منتدى تصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Page 84: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 85: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 86: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

.NETوبرمجة ++Cمدخل إلى برمجة، اتصاالت، نظم إلكترونية: اختصاص عضو لجنة اإلشراف العلمي في الموقع – LORD: إعداد

دة لھا ميزات خاصة بھا، وھذا يدفع المبرمجين كما نعلم فإن لغات البرمجة في تطور مستمر، وتظھر من فترة إلى أخرى لغة برمجة جديكانت تعتبر من أقوى اللغات المستخدمة في C++, Visual Basic 6.0, Javaإلى االنتقال لھذه اللغة الجديدة، فمثال لغات البرمجة

ھا وتدعمھا شركة التي قدتم. NETأحدث وھي البيئة األقلتطوير البرامج ولكنھا أصبحت قديمة مع ظھور شيء أفضل أو على .Software Engineeringمايكروسوفت في مجال ھندسة البرمجيات

قبل الخوض في تفاصيل ھذه البيئة البرمجية الجديدة، من الجيد .أخذ نظرة عامة عن بيئات البرمجية السابقة

كان تطوير البرامج في بيئة ويندوز :C/Win32 APIبيئة • وترابطھا مع توابع Cجة يعتمد بشكل رئيسي على لغة البرم

). Application Programming Interface (APIويندوز أدى ھذا الترابط إلى تطوير مجموعة قوية من البرمجيات إال أن

.تطوير البرامج بھذه الطريقة ليس سھال بل ويعتبر معقدا

تزود المبرمج بالقدرة على التحكم بكل شيء وھي ال Cإن لغة ھا، فالمبرمج مسؤول عن حجز الذاكرة تدير أي شيء بنفس

تعتمد ھذه اللغة . المطلوبة وإدارتھا وتحريرھا عند االنتھاء منھاوال تطبق قواعد Structuresبشكل رئيسي على السجالت

.Object-Orientedالبرمجة غرضية التوجه

، ويمكننا Cتطويرا للغة C++تعتبر لغة :C++/MFCبيئة • ھا طبقة تدعم غرضية التوجه وتستند إلى الـ النظر إليھا على أن

C بھذا المفھوم نجد أن مبرمجي ،++C يستفيدون من مفاھيم، التغليف Inheritanceالوراثة : غرضية التوجه مثل

Encapsulation ،Polymorphism ، ..... إال أنھم ما زالوامل المتمثلة في إدارة الذاكرة يدويا، كالتعا Cيعانون من مشاكل الـ

.مع المؤشرات

فإن عدة C++لكن وعلى الرغم من التعقيدات الموجودة في بيئات موجودة اليوم تعتمد عليھا، ونذكر منھا صفوف

Microsoft Foundation Classesمايكروسوفت التأسيسية (MFC .( تزود ھذه البيئة المبرمجين بالقدرة على تنفيذ توابع

API مما سبق فإن مھمة . المغلفة ضمن صفوف ھذه البيئةMFC ھي تغليف توابعAPI.

•Visual Basic 6.0 : نظرا للصعوبات التي عانى منھافقد انتقلوا إلى عالم أكثر لطافة وأقل C++المبرمجون في عالم

اشتھرت ھذه البيئة . Visual Basicصعوبات أال وھو عالم Codeمكتبات كود ، ألنھا قادرة على بناء واجھات معقدة

Libraries مثل الـCOM ،التعامل مع المعطيات ،...

بشكل أفضل APIتخفي تعقيدات VB 6.0على الرغم من كون إال أنھا تعاني من مشكلة رئيسية وھي أنھا ليست MFCمنه في

غرضية التوجه بشكل كامل، فمثال، ال تسمح للمبرمج بإنشاء ه المشكلة تم تجاوز ھذ. المعروفة في غرضية التوجه is-aعالقة

، والمشكلة األخرى وھي مشكلة .Visual Basic 6.0 NETفي .Multithreadingكبيرة أنھا ال تسمح بتعدد النياسق

•Java: تعتبر ھذه اللغة من أوائل لغات البرمجة المبنية بشكل على مفاھيم البرمجة غرضية التوجه وھي تشبه كامل تقريبا

++C .مشتقة عن نظام التشغيل إن قوة ھذه اللغة ليس كونھا

وحسب بل بكونھا تزود المبرمجين بعدد كبير من الحزم المعرفة التي تمكن المبرمج من بناء Predefined Packagesمسبقأ

.تطبيق بشكل كامل باالعتماد عليھا فقط

لغة جميلة إال أن تطوير تطبيق يعتمد Javaعلى الرغم من كون االعتماد فقط عليھا، كونھا ال تدعم فھذا يعني أنه سيتم Javaعلى

لتوضيح ھذه الفكرة فإنه في وقتنا الحاضر ال يعتمد . تعدد اللغاتالتطبيق على لغة برمجة واحدة فقط، فمثال يكون قلب التطبيق

Core يستخدم لغةC الواجھات تستخدمC #وھكذا.

أو التطبيقات الحسابية ال Graphicكما أن تطبيقات الصور فيھا، وذلك ألن ھذه اللغة تحتاج إلى وجود Javaاستخدام يفضل

طبيقة برمجية بين التطبيق ونظام التشغيل، ھذه الطبقة ھي ).Virtual Machine (JVMالجھاز الوھمي

ھذه كانت أشھر البيئات وأكثرھا انتشارا بين المبرمجين Component Objectالمبتدئين، طبعا توجد بيئات غيرھا مثل

Model (COM) ،Windows DNA Programming ،

كما رأينا فإن المبرمجين بحاجة إلى بيئة تطوير جديدة، وھذه .NETالبيئة كانت

.:NETالحل

كما رأينا فإن الحياة كمبرمج ويندوز صعبة للغاية، فجاءت بيئة .لتجعل حياة المبرمج أسھل. NETالتطوير

ل شيء، كما سنرى في الحل الذي طرحته ھذه البيئة ھو تغيير كمواضيع الحقة فإن ھذه البيئة جديدة في مجال تطوير تطبيقات

.لنظام ويندوز وغيره

:في ما يلي بعض محاسن ھذه البيئة

• : Interoperabilityإمكانية استخدام الكودات الموجودة حالياوھذه ميزة جدية جدا، ألنه في وقتنا الحاضر ھناك عدد كبير من

وبالتالي نستطيع . وغيرھا ،Cمكتبات ، COMمكتبات .استخدامھا جميعا دون مشاكل

ھذه البيئة : التكامل الكامل والتام مع لغات البرمجة األخرى• .تدعم جميع عمليات غرضية التوجه بين لغات مختلفة

ھذه المكتبة : Base Class Libraryمكتبة صف أساسي • ه جميع الصفوف، تحتوي على الصف األساسي الذي تشتق من

.APIوتخفي ھذه المكتبة تعقيدات

ال يحتاج . NETفتطوير تطبيق يعتمد على : بيئة تطوير سھلة• مثل Registryإلى تسجيل لبنى ثنائية جديدة في مسجل الويندوز

.التي تحتاج عمليات تسجيل DirectXتطوير تطبيقات تعتمد

.NETكانت ھذه مقدمة موجزة إلى عالم ...

)86( صفحة                www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 87: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

؟BIOS كيف يعمل نظام الـ مراقب عام – Eng.Gecoجاك يعقوب : إعداد

علوم الحاسب ونظم األتمتة: االختصاص

:مقدمة

نظام الدخل ( basic input/output system BIOSيكون في نظام الـ ) Flash memory(إن أحد أھم استخدامات ذاكرة الفالش واألقراص الصلبة، والمنافذ Chipsمن أن كل الشيبات BIOSل كمبيوتر، حيث يتأكد الـلجھازك، وھو موجود في ك) والخرج األساسي

.باإلضافة إلى المعالج تعمل معا وبشكل جيد

ليس (ھو قطعة صلبة الصغرىتحتوي كل الكمبيوترات المكتبية والمحمولة على معالج صغري كوحدة معالجة مركزية، المعالج ، وقد اعتدنا تصنيف البرمجيات حسب االستخدام إلى نوعين "البرمجيات"التعليمات تشكل الكيان المرن ، وينفذ مجموعة من )برنامجا :مختلفين

حيث يزود نظام التشغيل كمبيوترك بمجموعة من الخدمات لتشغيل التطبيقات، كما يزوده : Operating Systemنظام التشغيل -وأنظمة linux، وكمثال عن أنظمة التشغيل نجد نظام تشغيل )نص األوامرمن خالل النوافذ (بواجھة تخاطبية مع المستخدم

windows.

مجموعة من البرمجيات التي تبرمج إلنجاز مھمة معينة، فكمبيوترك اآلن يحوي على مستعرض، ومعالج النصوص، : التطبيقات - .أخرىومستعرض البريد اإللكتروني وغيرھا الكثير، كما يمكنك شراء وتثبيت تطبيقات

:BIOS وظيفة الـ

ولكن أھم , عددا من الوظائف المختلفة BIOS تحوي برمجية الـوظيفة ھي تحميل نظام التشغيل، فعند تشغيل الكمبيوتر وتنفيذ المعالج ألول تعليمة من التعليمات المختزنة في الحاسب، فيجب أن يحصل على تلك التعليمة من مكان ما، وبالطبع ال يمكنه الحصول

عليھا من نظام التشغيل، ألن نظام التشغيل موجود على القرص الصلب، والمعالج ال يمكنه الحصول عليھا بدون بعض التعليمات

BIOS الـالتي تخبره كيف يصل إلى القرص الصلب، حيث يقوم .بتزويد المعالج بتلك التعليمات

:ھي BIOSبعض المھام الرئيسية التي ينجزھا الـ

حيث power-on self test POSTلفحص الذاتي التشغيل وا -يتم فحص كل المكونات المادية في النظام والتأكد من أن كل شي

.يعمل بشكل سليم

أخرى موجودة على بعض أنواع الكروت BIOSتفعيل شيبات -وكروت الرسوميات SCSI المثبتة في الكمبيوتر، كمثال كروت الـ

.خاص BIOSفي الغالب يكون لھا

برامج صغيرة مثل ( routines زود نظام التشغيل ببعض الـي -) بلغة التجميع(ذات مستوى برمجي منخفض ) االستدعاءات

BIOS الـفھي تعطي -تستخدم إلدارة مختلف األجھزة الماديةأسماءھا وعناوينھا، وتقوم بإدارة طرفيات مثل لوحة المفاتيح

.في مرحلة اإلقالع والشاشة والمنافذ التسلسلية والتفرعية، خاصة

)87( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن حق مل

Page 88: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

.إدارة مجموعة إعدادات األقراص الصلبة، والساعة وغيرھا -

ھو بالتعريف برنامج خاص يدير المكونات الرئيسية BIOS الـللكمبيوتر ونظام التشغيل، وھو عادة يخزن على ذاكرة من نوع ذاكرة فالش على لوحة األم، ولكن في بعض األحيان يخزن على

 .ROM ذواكر الـنوع آخر من

وھي وفق. بعدة عمليات BIOS الـعندما تشغل كمبيوترك، يقوم :المراحل

.CMOS فحص إعدادات رقاقات الـ -1

.تحميل جداول المقاطعات وتعريفات األجھزة -2

.تحميل السجالت بالقيم االبتدائية وإدارة الطاقة -3

POSTينجز التشغيل والفحص الذاتي -4

النظام يظھر إعدادات -5

يحدد أي جھاز قابل لإلقالع -6

.Bootstrapينقل التنفيد إلى برنامج -7

ھو فحص المعلومات BIOS الـالشيء األول الذي يقوم به ) RAM (64bytesالمخزنة في حجم صغير من ذاكرة الـ

، حيث تزوده إعدادات الـCMOSموجودة على شيب من نوع CMOS نات الكمبيوتر مكو(بمعلومات مفصلة عن نظامكويمكن تبديلھا في حال حدوث تغير في نظامك ) وإعدادات

ھذه BIOS الـ، كما يستخدم )مكونات الكمبيوتر واإلعدادات(المعلومات للتعديل أو اإلضافة لبرنامجه االفتراضي حسب

.الحاجة

ھي نصوص صغيرة من البرمجيات التي جداول المقاطعاتلمادية ونظام التشغيل، كمثال، تستخدم للتخاطب بين المكونات ا

عند الضغط على أي مفتاح على لوحة المفاتيح، ترسل اإلشارة إلى جدول مقاطعة لوحة المفاتيح، التي تنبه المعالج عن ماھيتھا

Driversوتجتاز المعالج إلى نظام التشغيل، وتعريفات األجھزة سية ھي أجزاء من البرمجيات التي تعرف المكونات المادية األسا

مثل لوحة المفاتيح، الفارة، القرص الصلب والقرص المرن )floppy disk( الـ، وبما أن BIOS في عمله ھذا يعيق

اإلشارات بشكل مستمر من وإلى المكونات المادية، لذلك ينسخ .لتحقيق السرعة في األداء RAM عادة في الـ

:إقالع الكمبيوتر

BIOS ه ھو برنامج الـعند تشغيل كمبيوترك فإن أول شيء ترا BIOS حيث يقوم بوظائفه، وفي العديد من األجھزة، يظھر الـ

وصف نصي عن أشياء مثل حجم الذاكرة المثبتة في الكمبيوتر، ثم يخرج منھا، خالل مراحل . نوع القرص الصلب وغيرھا

بعمل غير عادي للحصول على BIOS اإلقالع، يقوم الـ

ة تشرح باختصار ھذه الفقر ھذه. كمبيوترك جاھز لالستخدام .النشاطات وذلك لكمبيوتر نموذجي

وتحميل جداول المقاطعات، CMOS بعد فحص إعدادات الـفيما إذا كان كرت الشاشة يعمل بشكل سليم، BIOS الـيحدد

مصغر خاص والذي يھيئ BIOSومعظم كروت الشاشة لھا ، يكون بدوره الذاكرة ومعالج الصور الموجود على الكرت، وإال

أخرى على لوحة األم ROMتعريف كرت الشاشة على ذاكرة .تحميلھا BIOS حيث يستطيع للـ

cold bootليرى فيما إذا كان إقالعا باردا BIOSثم، يفحص الـأو إعادة إقالع، ويقوم بذلك من خالل فحص القيمة الموجودة في

ير إلى تش 1234h، فإذا كانت القيمة 0000:0472عنوان الذاكرة ، وغير تلك POSTباقي عملية BIOS الـإعادة إقالع، ويتجاوز

.القيمة فإنھا تشير إلى إقالع بارد

بالقيام RAMمن الـ BIOSإذا كان اإلقالع باردا، يتحقق الـ PS/2كتابة لكل عنوان في الذاكرة، فيفحص منافذ \بفحص قراءة

ممر من أجل لوحة مفاتيح وفارة، ويبحث عن USBأومنافذ PCIوإذا وجد ممر يفحص كل كروت ال ـ ،PCI فإذا وجد ،سينبھك بمجموعة من , POSTأي خطأ خالل عملية BIOSالـ

أو يظھر رسالة نصية على الشاشة، beepsاإلشارات الصوتية .والخطأ في ھذه المرحلة يكون بشكل دائم خطأ كيان صلب

موذجي بشكل ن. بعض التفاصيل حول النظام BIOSثم يظھر الـ :يتضمن معلومات حول

المعالج -

القرص الصلب والقرص المرن -

الذاكرة -

وتاريخھا BIOSنسخة الـ -

كرت الشاشة -

، "Adapter"أي تعريفات خاصة من كرت BIOS الـيحمل معلومات عنه، ثم يبحث BIOS الـ، ويظھر SCSI مثل كرت الـ

عن قرص التخزين المعرف كقرص إقالع في BIOS الـ، "BootStrap"ھي اختصار لـ" CMOS. "Boot إعدادات الـإلى الفعاليات التي تطلق نظام التشغيل، فسيحاول Bootويشير الـ

من القرص التخزيني األول Boot االبتداء بمراحل الـ BIOS الـأي قرص BIOS الـ، فإذا لم يجد )CMOS حسب إعدادات الـ(

اني المحدد في إعدادات تخزين، سيحاول مع القرص التخزيني الث، إذا لم يجد الملف المطلوب على القرص، فعملية CMOS الـ

قرص مرن في سواقة (اإلقالع ستنھى، أما إذا ترك قرص ألن الترتيب االفتراضي floppy diskاألقراص المرنة

ھو القرص المرن في البداية ثم CMOS ألقراص اإلقالع في الـعند إعادة إقالع ) لضوئيالقرص الصلب وأخيرا القرص ا

.الكمبيوتر، فستظھر لك ھذه رسالة تنبھك بھذا األمر

)88( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 89: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

:BIOS الـتشكيل

، يجب الضغط على مفتاح CMOS الدخول إلى إعدادات الـإظھار (معين أو مجموعة من المفاتيح خالل بداية مرحلة اإلقالع

، وأغلب األنظمة تستخدم )المعلومات النصية على الشاشة"Esc," "Del," "F1," "F2," "Ctrl-Esc" أو"Ctrl-Alt-

Esc " للدخول إلى اإلعدادات، وعادة ما يوجد سطر نصي في .أسفل شاشة العرض يخبرك عن المفتاح للدخول إلى اإلعدادات

عند الدخول إلى اإلعدادات، فسترى الئحة نصية مع عدد من لف الخيارات، بعض ھذه الخيارات قياسية، وبعضھا اآلخر يخت

:وتحتوي الخيارات الشائعة ،BIOS الـتبعا لشركة

ساعة النظام والتاريخ ضبط ساعة النظام والتاريخ -

لتحميل نظام BIOS الـترتيب اإلقالع الترتيب الذي يتبعه - .التشغيل

نظام الكشف اآللي لألجھزة ) plug and play(وصل وشغل -من نظام التشغيل إذا كان كل yesالموصولة، ينبغي ضبطه على

.والكمبيوتر يدعم ذلك

Enable Num Lock," "Enable: "لوحة المفاتيح \الفأرة -the Keyboard,"

"Auto-Detect Mouse..."

تشكيل الجھاز، تشكيل القرص الصلب والقرص المرن - .والسواقة الضوئية

BIOSعنوان الذاكرة التي ينسخ إليھا الـ: الذاكرة -

.كلمة مرور للدخول للكمبيوتر وضع: األمن -

حدد فيما كنت تستعمل إدارة الطاقة باإلضافة إلى : إدارة الطاقة - suspendواإلسبات Standbyتحديد كمية الزمن للقيام بالثبات

"hibernate."

الخروج حفظ تغيراتك، حفظ بدون التغيرات، إعادة اإلعدادات - .االفتراضية

تغيير اإلعدادات، فإن أي تغيير خاطئ ربما انتبه انتبه انتبه عند يمنع كمبيوترك من اإلقالع، وعند االنتھاء من التغييرات، فينبغي

إقالع BIOS الـاختيار حفظ التغييرات والخروج، ويعيد .الكمبيوتر مع األخذ بعين االعتبار اإلعدادات الجديدة

لحفظ أي تغيرات على CMOS تقنية الـ BIOS الـيستخدم دادات الكمبيوتر، ومع ھذه التقنية، يمكن لبطارية صغيرة من إع

تزويده بالطاقة الكافية لحفظ البيانات Ni-Cadأو lithiumنوع لسنين، وفي الحقيقة، في بعض الشيبات الجديدة تستمر بحفظ

داخل lithiumاإلعدادات لعشر سنوات، حيث تدمج بطارية .CMOS شيبة الـ

:BIOS تحديث الـ

الخاص BIOS ين آلخر، سيحتاج الكمبيوتر إلى تحديث الـمن حبه، وبخاصة األجھزة القديمة كإضافة أجھزة ومعايير حديثة

للتحديث لكي يستطيع إدارة العتاد BIOS الـالظھور، ويحتاج يخزن على بعض أنواع ذواكر الـ BIOS الـالجديد، وبما أن

ROMيكون تغييرھا أصعب من تحديثھا ،.

، في الغالب ستحتاج إلى برنامج خاص من BIOS الـ لتغييرأو الشركة المصنعة للوحة األم، فانظر إلى BIOS الـشركة وتاريخھا والذي يظھر عند تشغيل الكمبيوتر، BIOS الـنسخة

وابحث في الموقع اإللكتروني للشركة المصنعة للوحة األم عن مج الخدمية الذي تملكه، ونزل التحديث والبرا BIOS الـنوع

التي تحتاجھا لتثبيت التحديث، وفي بعض األحيان تكون البرامج الخدمية والتحديث مدموجة في ملف مفرد، فانسخ البرنامج، مع

على قرص مرن، ثم أعد إقالع الكمبيوتر BIOS الـتحديث بوجود القرص المرن داخل سواقة األقراص المرنة، وسيقوم

القديمة ويثبت النسخة BIOS الـحينھا البرنامج بمسح نسخة .الجديدة

، كذلك CMOS مثلما كان يجب االنتباه مع تغييرات إعدادات الـفتأكد من أنك تحدث ،BIOS الـاألمر يجب االنتباه عند تحديث

وإال، . إلى النسخة المتوافقة مع نظام كمبيوترك BIOS الـ .ازكوبالتالي لن تكون قادرا على إقالع جھ, BIOS الـستخرب

)89( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ق ملح

Page 90: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن
Page 91: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

(Parallel Computing) الحوسبة التفرعية

نظرة عامة مراقب عام – Eng.Hasanحسن طافش : إعداد

ھندسة اإللكترونيات واالتصاالت: االختصاص

ماھي الحوسبة التفرعية؟

:في الحواسيب التقليدية تكتب البرامج لتنفذ بطريقة تسلسلية أي

.ركزية وحيدةتنفذ على وحدة معالجة م -

.يجزأ البرنامج إلى سلسلة من التعليمات المنفردة -

.تنفذ التعليمات واحدة تلو األخرى -

.ال يسمح بتنفيذ إال تعليمة واحدة بنفس الوقت -

المعالجة التسلسلية

المعالجة التفرعية

لذا وبتعبير بسيط، فإن الحوسبة التفرعية ھي االستخدام اآلني :وحدات المعالجة لحل مسألة برمجية وحيدة أي للعديد من

تعمل النظم التفرعية باستخدام عدة معالجات تعمل بشكل آني - .وبتوافق

يجزأ البرنامج إلى عدد من األجزاء يوزع كل منھا على إحدى -وحدات المعالجة بحيث ينفذ كل منھا القسم الخاص به من

.البرنامج

ھمة المنوطة به تسلسليا ولكن وبسبب يقوم كل معالج بأداء الم -عمل جميع المعالجات بنفس الوقت فيبدو وكأن المسألة البرمجية

.تعالج بشكل تفرعي

:يمكن أن يتكون النظام التفرعي من

.حاسب وحيد يحتوي على عدة معالجات -

.عدد محدد من الحواسيب متصلة بشبكة -

.خليط من االثنتين -

لرئيسية من الحوسبة المتوازية أو التفرعية ھي إذن فإن الفائدة االحصول على سرعات تنفيذ عالية جدا بالمقارنة مع الحوسبة التسلسلية؛ وذلك بسبب استخدام العديد من الموارد الحاسوبية لحل

.مشكلة واحدة

:الكون تفرعي بطبيعته

إن الحوسبة التفرعية ھي عبارة عن تطور من الحوسبة التسلسلية من خالله يتم محاولة محاكاة طبيعة العالقات القائمة (التتابعية أو(

في الطبيعة، فالعديد من األحداث الطبيعية تظھر في نفس الوقت، يلي عدد وكل منھا يتم إتمامه وفق تتال معين من العمليات، وفيما

زحمة السير - حركة الكواكب - تشكيل المجرات - :من األمثلة .وھناك العديد من األمثلة لسيارات في المصانعخط تركيب ا -

)91( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 92: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

:استخدامات الحوسبة التفرعية

استخدمت الحوسبة التفرعية لنمذجة العديد من ، منذ ظھورھا :الظواھر الطبيعية والھندسية المعقدة التي تظھر في الطبيعة مثل

األرض والبيئة ،الغالف الجوي -

الضغط العالي ،فيزياء الجزيئات ،التطبيقية والنووية الفيزياء - ....والبصريات

العلوم والتكنولوجيا الطبية والوراثية -

الكيمياء والعلوم الجزيئية -

الجيولوجيا -

من األعضاء الصناعية إلى بناء السفن : الھندسة الميكانيكية - الفضائية

تصميم الدارات واإللكترونيات الدقيقة: الھندسة اإللكترونية -

لوم الكمبيوتر والرياضياتع -

أما اآلن فتستخدم الحوسبة التفرعية في العديد من التطبيقات حيث تتطلب ھذه , التجارية باإلضافة إلى التطبيقات العلمية

التطبيقات معالجة كميات كبيرة من البيانات بطرق معقدة نذكر :منھا

قواعد البيانات -

التنقيب عن النفط -

ث على اإلنترنتمحركات البح -

التصوير والتشخيص الطبي -

الصيدلة -

إدارة الشركات -

Virtualالعالم االفتراضيالرسوم الحاسوبية المتقدمة و - Reality

لم نستخدم الحوسبة التفرعية؟

:األسباب الرئيسية

فتوزيع المھام على عدد من الموارد :فير الوقت والمالتو .1 .الحاسوبية سيقلل من زمن تنفيذھا

فالكثير من المسائل كبيرة جدا لتنفيذھا :حل المسائل الكبيرة .2 .على حاسب واحد وخصوصا إذا كانت الذاكرة محدودة

مثل تجربة :استخدام الموارد الحاسوبية عن طريق الشبكة .3SETI@home ألف كمبيوتر حول 330التي تستخدم أكثر

فلوب في الثانية 528العالم لتحصل على قدرة معالجة تصل إلى ) http://setiathome.berkeley.edu/( وھي تجربة تقوم بھا

حياة في جامعة بيركلي األمريكية بغرض البحث عن أشكال ال .الفضاء الخارجي

ھناك العديد ):التتابعية(محدودية قدرات الحوسبة التسلسلية . 4من العوائق التي تقف في وجه إنتاج حواسيب تسلسلية سريعة

:ومنھا

حيث إن سرعة الحاسب التسلسلي تعتمد بشكل :سرعة النقل -، مباشر على السرعة التي تنتقل بھا البيانات في الكيان الصلب

سنتيمتر في 30(فالحد األعلى لھذه السرعة ھو سرعة الضوء سنتيمتر في 9(وذلك في الخالء، أما في النحاس فھي ) النانوثانية

فزيادة سرعة المعالجة تتطلب زيادة قرب المكونات من ) الثانية .بعضھا

إن التقنية التي تبنى وفقھا المعالجات تسمح :حدود التصغير -رانزستوات المتواجدة على شريحة واحدة، ولكن ال بزيادة عدد الت

حتى في (بد من وجود حد معين لمدى صغر حجم العناصر ).العناصر من الحجم الجزيئي أو الذري

التي تتطلبھا عملية تسريع أداء معالج وحيد، التكلفة الكبيرة -فاستخدام عدد أكبر من المعالجات متوسطة السرعة يعطينا أداء

..لفة أقلأسرع وبتك

إن البنى الحاسوبية الحديثة تعتمد بشكل أكبر على األنظمة :التفرعية لتحسين األداء ومن ھذه األنظمة

وحدات تنفيذية متعددة .1

Pipelining استخدام تقنيات .2

المعالجات متعددة النوى .3

:المستقبل

خالل العشرين سنة الماضية حصلت تطورات كبيرة في مجال ت سريعة واألنظمة الموزعة والمعالجات متعددة النوى بناء شبكا

مما يدل على أن الحوسبة ) حتى على مستوى الحاسب الشخصي( .التفرعية ھي المستقبل

:مترجم عن

l_comphttps://computing.llnl.gov/tutorials/paralle/

Blaise Barney, Lawrence Livermore National Laboratory

)92( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 93: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

Megauploadحل مشكلة التحميل من الموقع العالمي ميغا أبلود

أود أن أشارككم أعزائي القراء ھذا العمل البرمجي الناجح، والذي قام عليه المبرمج عبد الكريم، طالب قسم ھندسة الحاسبات، جامعة

.ي المملكة العربية السعوديةجيزان ف

مميزات البرنامج

المحجوب Megauploadالتحميل من موقع -1..

..التحميل مباشرة دون انتظار العداد -2

..التحميل دون دخول الموقع -3

قد تكون مخلة (تجنب اإلعالنات المزعجة -4 ) ..باآلداب أحيانا

..خفة البرنامج وصغر حجمه -5

يره بجوار الساعة مع استمرار إمكانية تصغ -6 ..عمله

يمكنكم استخدام البرنامج وتعلم تفاصيل :استخدامه على ھذا الرابط

http://cocsis.com/forum/t5030.html

:أو تحميله مباشرة

http://megaupload.cocsis.com/download.php?id=1

.، ووفقك هللالك منا أخي عبد الكريم كل الشكر والتقدير على ھذا البرنامج

)93( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 94: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

.. ونتابع معكم في سلسلة

اكتشــاف فــي التاريــخ 100أعظــم إدارة الموقع –مازن محمد رشيد صوفي : إعداد

الھندسة الطبية: االختصاص

.. المعلومة تعريفھا فيزيائيا 1948 :تاريخ االكتشاف

.والرياضية التي تخضع لھا المادة، وتتصرف ككيان فيزيائي يمكن للمعلومة أن تخضع لكل من القوانين الفيزيائية ؟ما ھو

).2001-1916(كالود شانون، عالم أمريكي :المكتشف

اكتشاف في التاريخ ؟ 100لماذا اعتبرت واحدة من أھم

إن كل ما نقوم به منذ خمسينات القرن الماضي وحتى اليوم من أنشطة تقنية تتعلق بعلوم شبكة اإلنترنت، تحميلنا للمقاالت أو الملفات، استماعنا إلى قرص الحاسب، كإبحارنا في

يعود الفضل فيه إلى اكتشافات العالم DVDأو مشاھدتنا لفيلم على قرص CDضوئي بظھور اكتشاف كالود كالود شانون، ويمكننا القول بأن كل الثورة الرقمية بدأت فعليا

خانات عددية من (بشكل رقمي شانون الذي ينص على إمكانية تمثيل أي معلومة .، وبالتالي يمكن التعامل معھا كتدفق فيزيائي للمادة)األصفار والواحدات

محسوسا، مما سمح للفيزيائيين والمھندسين فيزيائيا لقد جعل شانون من المعلومة كيانافمھد ،digitalإلى عالم التقنيات الرقمية analogلالنتقال من عالم المقادير التمثيلية

التي وصفت 1948بذلك لبداية عصر المعلومات الذي نعيش فيه، وقد نشرت مقالته عام وثيقة االمتياز أو دستور عصر ( الطبيعة الرقمية للمعلومة، فسميت تلك المقالة بـ

).المعلومات

.www.4electron.comيمكن االطالع وتحميل المقالة بنصھا األصلي من الموقع : مالحظة

كيف اكتشفھا ؟

في والية ميتشيغان، وولد معه حبه لعلم اإللكترونيات ونما، فحول أسالكا طويلة لديه إلى شبكة ھاتفية خاصة 1916ولد كالود شانون عام في الدكتوراهوحاز على درجة MITوجيا به، وجنى أموال شبابه من صيانة أجھزة الراديو، ثم درس في معھد ماساتشوستس للتكنول

الرياضيات، وقد وصفه أساتذته بالالمع والمتميز، ولكنه لم يكن بتلك الجدية كطالب جامعي، بل كان يقضي وقته بعيدا عن المقررات .الدراسية في تصميم أدوات وأجھزة طائرة

درجة الماجستير عام ، إال أن أطروحته لنيل"العبثي"على الرغم من ھذا الماضي الجامعي قد ھزت األوساط العلمية الفيزيائية، حيث وصف ربط فيھا ما بين تمثيل المفاتيح في 1938

الدارات اإللكترونية وبين علم الجبر البولياني الذي ظھر على يد العبقري البريطاني جورج ل على أبسط بول في القرن التاسع عشر، وأظھر شانون إمكانية تطبيق جميع قوانين جبر بو

دارة إلكترونية، وقد كان بالفعل أول من يشير إلى إمكانية تضمين عالم الدارات اإللكترونية فتحت ھذه األطروحة الباب أمام ظھور الحواسيب الرقمية، . بعلم رياضي كامل قائم بذاته

.التي بدأ تصنيعھا بعد عقد من الزمن من نشر المقالة

ألبحاث االتصاالت في والية Bellشانون في مختبرات ، عين MITبعد تخرجه من معھد : نيوجيرسي، حيث واجه المھندسون في ھذه المختبرات مشكلة استعصت عليھم، أال وھي

كيف يمكننا أن نضمن أكثر من معلومة في قناة اتصال سلكية أو قناة اتصال مايكروية؟ نذاك بقيادته لدراجة بعجلة وأوكل األمر مباشرة إلى كالود شانون لحله، الذي اشتھر آ

.واحدة، وتجوله في أرجاء المركز البحثي

)94( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010جلة الفيزياء العصرية العدد الثامن مملحق

Page 95: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

حول شانون مسألته من نوع محدد من المعلومات إلى أكثر من نوع لتشمل الصورة، النصوص، األرقام، واإلشارات السمعية، وعمم قناة وتية، وقنوات االتصال الراديوي واألمواج المايكروية، االتصال ما بين المرسل والمستقبل لتشمل األسالك، والھواء في اإلشارات الص

ماذا حدث عندما انتقلت ما ھي المعلومة؟: وبذلك حاول التركيز على المسألة األساسية ال الحاالت الخاصة، وھي مسألة لم يسبقه إليھا أحد المعلومة من المرسل إلى المستقبل ؟

االرتياب، ستھلكت مقدارا من الطاقة بانتقالھا من المرسل إلى المستقبل، وقللت من مقدار أجاب شانون على ھذا السؤال بأن المعلومة قد اأو ( ، وقلل ھذا الجواب )Yes or No(ى سؤال بسيط بنعم أو بال ، قد أجابت عل)على مستوى الذرة أو الكم الطاقي(وھي في أبسط أشكالھا

؟ ال، إنك مرتاب ما بين الصورة أو ھل يمكنك التنبؤ بالنتيجة.. نية ارم بقطعة معد: مثال احتمال الريبة للظاھرة الفيزيائية، ف) أزال فعلياذھب .. نعم أو ال، صورة أم رقم . الرقم، ولكن عندما تمسك بھا وتكشف عن النتيجة فإنك أكيد منھا، وتحصل على المعلومة المحددة

.االرتياب، وبقيت المعلومة

، وأن )Bitsالتي سميت بالبتات (ال /على تحويل كل المعلومات إلى سالسل تتألف من أجزاء بسيطة من نعمأدرك شانون آنذاك بأنه قادر الدارات اإللكترونية ھي الوسط المثالي لمعالجة وتراسل ھذا الشكل من المعلومات الرقمية، وبھذه الطريقة، حول أي معلومة إلى شكل

.نعم، وال: فيزيائي من أصفار وواحدات، أو

استطاع شانون من خالل نتيجته ھذه تطبيق قوانين الفيزياء على مجاري المعلومات، ولكنه أظھر بأن ھناك حدا أو نھاية لكمية المعلومات التي يمكن أن ترسل عبر أي قناة اتصال، كما ھو الحال في حدية الكمية من الماء التي يمكن ضخھا في أنبوب مھما كان ضغط الضخ

ام شانون باشتقاق المعادلة الرياضية التي تصف العالقة بين مجال الترددات المتاح لحمل المعلومات وكمية المعلومات التي كما ق. كبيرا .Bandwidthيمكن حملھا، وھذا ما أسمي فيما بعد بعرض الحزمة أو عرض المجال

مل مع السوائل المتدفقة في أنبوب أو الھواء المدفوع بواسطة لقد يسر اكتشاف شانون للمعلومة بشكلھا الفيزيائي من التعامل معھا كما نتعا .عنفة ھوائية، وبذلك، فتح الباب أمام عصر نعيش فيه، عصر المعلومات والثورة الرقمية

: ريفةمعلومة ط

..تصدر كل شھر ) وھي شكل من أشكال المعلومة(نوع جديد من الفيروسات 6000ھناك

الترانزيستور نصف الناقل 1947 :سنة االكتشاف

.يمكن أن تتحول المادة نصف الناقلة، وبشكل آني، إلى مادة فائقة الناقلية: ما ھو ؟

).John Bardeen )1908-1991جون باردين :من ھو المكتشف ؟

اكتشاف ؟ 100لماذا يعتبر واحدا من أفضل

واد نصف الناقلة، نال جون باردين جائزة نوبل الكتشافه ظاھرة الترانزيستور في الم( ، أو تمنع مروره )النواقل(فأغلب المواد الفيزيائية ھي إما تمرر التيار الكھربائي

، ولكن ھناك مواد محددة تسمح أحيانا بمرور التيار، وأحيانا تمنع مروره، وھي )العوازلولكن على الرغم من اكتشافھا في أواخر القرن . Semiconductorsأنصاف النواقل

امن عشر، لم يعلم أحد القيمة الحقيقية لھذه المواد حتى جاء جون باردين واكتشف أثر الث .الترانزيستور في ھذه المواد

غدا الترانزيستور نصف الناقل بعد ھذا االكتشاف جوھر وأساس الرقاقات والدارات ز أو اإللكترونية الموجودة في كل حاسب، أو آلة حاسبة عددية، أو جھاز اتصال أو تلفا

فجر الترانزيستور ثورة في عالم الھندسة اإللكترونية، وجعل من أعظم وأعقد . راديو منذ خمسينات القرن الماضي وحتى يومنا ھذا .ليس ھناك مجال من مجاالت العلم والحياة لم يتأثر بھذا االكتشاف. وأصعب فكرة لجھاز أمرا ميسرا ومحققا وممكنا

البحثي، وفريقه ،)اليسار أقصى( باردين ).اليمين( وبراتتين ،)المنتصف في(شوكلي

)95( صفحة                   www.4electron.com     عالم إلكترون موقعتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 96: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

كيف حدث االكتشاف ؟

الرابع والخامس والسادس لنبوغه، ونال درجة : د كان جون باردين في طفولته أعجوبة بكل معنى الكلمة، وقد تجاوز صفوفه الدراسيةلق فقط 21عمره ( الماجستير في الفيزياء في سنه الحادي والعشرين ، وبدأ بتدريس الفيزياء في جامعة مينيسوتا بعد نيله درجة ..)عاما

.الرائدة في أبحاث االتصاالت والھندسة اإللكترونية Bell، عندما عين في مخابر 1945معة ھارفارد حتى عام من جا الدكتوراه

اللذين كانا Walter Brattainووالتر براتتين William Schockley، انضم باردين إلى كل من ويليام شوكلي 1947في خريف عام في " الصناعي"م المواد نصف الناقلة في صناعة اإللكترونيات، حيث شاركھم حلمھم يخوضان في دراسة االحتماالت الممكنة الستخدا

تحرير األجھزة اإللكترونية من الصمامات المفرغة وحرارتھا العالية واستطاعتھا المبددة وحجمھا الكبير، وفي ھذا السبيل، حاول شوكلي .، ولكنه فشل في محاوالته)تلغي األجزاء السالبة من اإلشارة الجيبية( مسبقا أن يجعل المادة نصف الناقلة تضخم اإلشارات، وتقومھا

فأتى باردين طامحا لحل المسألة، فبدأ بالتحقق من األساس الرياضي ألعمال شوكلي، وأن مقارباته متطابقة مع األساس الفيزيائي ومعتمدة عند على نظريات مبرھنة وصحيحة، ووجد بأنه البد لتجارب شوكلي أن تؤتي النتائج المتوقعة، ولكن النتائج التي حصلوا عليھا فعليا .تطبيق التجارب على مادة الجيرمانيوم لم توافق الحسابات النظرية على اإلطالق

ظن باردين بأن تداخال ما يحدث على سطح مادة الجيرمانيوم يمنع مرور التيار الكھربائي، فاجتمع العلماء الثالثة على إجراء تجارب المعدنية، وحاولوا في أكثر من تجربة إجبار الجيرمانيوم والشوائبتختبر استجابة سطح المواد نصف الناقلة للضوء، والحرارة، والسوائل

على إمرار التيار الكھربائي باستخدام معادن منصھرة، ومن ثم بنقاط لحام وتماسات معدنية مختلفة، وقضوا شھر نوفمبر وديسمبر من عام .ھذه التجاربفي 1947

ما، حيث أمكن إجبار تيار كھربائي عالي الشدة على المرور في الجيرمانيوم واصال إلى وجد الفريق بأن فكرة التماسات قد نجحت نوعا .ركيزة معدنية على الطرف اآلخر، ولكنه فاجأھم باستھالكه العالي لطاقة اإلشارة بدال من تضخيمھا

ير متوقع، إذ قام بالصدفة بفصل تماساته الكھربائية السابقة، وإمرار تيار من رتبة المايكرومتر في نقطة تماس الحظ باردين أمرا غريبا وغه مع الجرمانيوم، فرأى بأن ھذا التيار الصغير عند عبوره مادة الجرمانيوم من نقطة تماس معدنية خلف وراءه ثقبا في حصيلة مقاومة مادت

..).خفف من مقاومته لمرور التيار(تيارا صغيرا فقط جعل الجرمانيوم ناقال لتدفق التيار خاللھا، أي أن

أعاد باردين تجربته مرات ومرات أمام زمالئه في الفريق، ليبرھن لھم بأن ھذه النتيجة ليست مصادفة لشروط معينة، وإنما صفة مميزة ..نخفض يسبب مقاومة منخفضةعال يسبب مقاومة عالية، تيار م تيار: للمادة نصف الناقلة، وھي

على ھذه ) Transfer Resistorالمقاومة المتحولة ( أطلق باردين اسم ، وقدمت ھذه الظاھرة للمھندسين أداة Transistor: الظاھرة، أو اختصارا

فعالة لتقويم اإلشارة الصغيرة وتكبير مطالھا أضعاف المطال األصلي، وقد احة التي تطلبتھا الصمامات المفرغة، فقط من المس% 2تطلبت من المساحة

من مقدار الطاقة الذي تطلبته الصمامات، وفاقتھا في أدائھا من كل 6- 10وونظرا ألھمية ھذا االكتشاف، تشارك العلماء الثالثة جائزة نوبل . المعايير

.1956للفيزياء عام

:معلومة طريفة

1954ة الراديو عام بلغ سعر أول ترانزيستور استھالكي استخدم في أجھز وقدره حسب قيمة الدوالر اليوم، وظلت $ 361آنذاك، أي $ 49.95مبلغا

الترانزيستورات بھذه األسعار حتى ستينات القرن الماضي، بينما تكلف اليوم دارة متكاملة لمتحكم صغري أقل من دوالر واحد، وھي تحوي مئات اآلالف

..من الترانزيستورات

 1947 ،نموذج ألول ترانزيستور

)96( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن ملحق

Page 97: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن

امج استعادة الملفات المحذوفةمبدأ عمل بر مشرف متميز - Cts.JirJisجرجس : إعداد

ھندسة الحاسبات: االختصاص

ظھرت مؤخرا برامج كثيرة تعنى باسترجاع الملفات المحذوفة أو تلك التي تعرض القرص الصلب الذي ملفات المحذوفة عن وأتى ظھور ھذه البرامج نظرا للحاجة الماسة الستعادة ال.. يحتويھا لعملية الفرمتة

ھل من كيف تتم ھذه العملية؟ و: لكن السؤال ھو.. طب القرص الصلب أو جراء ع.. طريق الخطأ !!Shift + Delالمعقول استرجاع ملفات تم حذفھا نھائيا حتى باستخدام

لمحة بسيطة عن ماھية دعونا نأخذ .. قبل الجواب عن ھذا السؤال وكيفية ، لى القرص الصلبالمعلومات والملفات المخزنة ع

.تخزينھا

من مادة معدنية أقراصالقرص الصلب ھو عبارة عن مجموعة ويوجد بالقرص ،مطلية بطبقة من المغناطيس ،عالية التمغنط

وتشحنھا ،الصلب رؤوس كتابة تمر على جميع ھذه األقراصللموجب 1وتمثل في عالم الحاسوب بـ .. - أو + بأحدى الشحنتين

تخزن ھذه .. القراءة للكتابة ووعبر تسلسل معين .. لب للسا 0و بحيث يكون لكل ملف جزء .. البيانات على القرص الصلب

له بداية و نھاية وطول .. يخزن عليه خاص من القرص الصلب , KBالـ ( يعبر عنھا مجازيا بوحدات القياس المختلفة و.. معين

MB, GB(ومعرفة إليھال ، ولتنظيم ھذه الملفات وسھولة الوصويخصص جزء بسيط من القرص الصلب .. األماكن غير الممتلئة

ھو عبارة عن أحد أشكال الفھارس و.. File Systemيسمى بـ ، بحيث يخزن فيه اسم كل ملف وطوله وبدايته ونھايته )مجازا(ومن ) الخ ..... كتاريخ اإلنشاء والتعديل (المعلومات األخرى و

,FAT32 , NTFSأنواعه الـ

حيث إن .. طبعا نسيت أن أقول إن الملفات ال تخزن بشكل متتال بعض الملفات تخزن فتقسم حسب المساحة المتاحة على القرص

ولھذا السبب أحدثت عملية الـ (الصلب إلى أكثر من مكان Defragmentation.(

عملية الحذف

تتم عملية الحذف حديثا وبكل بساطة عن طريق شطب معلومات الملف بحد .. م نع!!! File Systemملف المراد حذفه من الـ ال

فحتى يقوم .. وإنما يبقى على القرص الصلب !! ذاته ال يتم شطبهوعندھا ال .. المستخدم بنسخ ملفات جديدة على القرص الصلب

فال يرى .. يستطيع نظام التشغيل رؤية معلومات ھذا الملف ..بالمساحة المخزن فيھا أي شيء

دأ عمل برامج استعادة الملفاتمب

تقوم ھذه البرامج بمسح سطحي للتعرف على جميع الملفات التي ويقوم .. File Systemال يوجد لھا معلومات في الـ

وبشكل File Systemوإنشاء ملف شبيه بالـ .. باستحضارھا الحالة الوحيدة التي ال يتم فيھا استرجاع ! مؤقت لحين استرجاعھا

ي أن يقوم نظام التشغيل بالكتابة فوق أماكن الملفات الملفات ھ Dataوھي ما تسمى بعملية File Systemالمحذوفة من الـ

Overwriting تحدث بسبب أن نظام التشغيل ال يمكنه رؤية و Fileالملفات المحذوفة كونه ال يوجد لھا ارتباط في الـ

System! ح حول يمكننا اإلجابة عن السؤال المطرو.. وعليه .إمكانية استعادة الملفات المحذوفة بنعم

حيث يتم حذف .. طبعا ما ينطبق على الحذف ينطبق على الفرمتة فقط في عملية الفرمتة، إال في بعض أنظمة File Systemالـ

والتي أدت كثرة استخدام ھذه العملية إلى عطب .. التشغيل القديمة كانت تستخدم طريقة حيث ! عدد ال بأس به من األقراص الصلبة

.س الشحنة لكل بت على القرص الصلبعك

لو ال سمح هللا تعرضت لفقدان أحد الملفات بسيطة وھي إضافة(حاول ال تنسخ أي .. المھمة إما عن طريق الحذف أو الفرمتة

حتى ال ) C,D,E...etc( قسم عليملف جديد على الجھاز وال أحد تثبت المفضل إن ..تعرض ملفاتك القديمة المفقودة للعطب

وتقوم بوصل القرص .. ثانيبرامج استعادة الملفات على جھاز .. على الجھاز اآلخر Slaveبحيث يصبح .. الصلب عليه

).بعدھا قم بمحاولة استعادة الملفاتو

..يزياء الحديثة ونأمل أن نلتقي بكم مع مقاالت جديدة، ومواضيع متنوعة في باقة مجلة الف ،انتھى قسمنا لھذا العدد

دمتم في رعاية هللا

ن وفريق عملهومع تحيات إدارة موقع عالم اإللكتر

)97( صفحة                   www.4electron.com     موقع عالم إلكترونتصدر عن 2010عدد الثامن مجلة الفيزياء العصرية الملحق

Page 98: مجلة الفيزياء العصرية العدد الثامن