Connect with us

تكنولوجيا

ميكانيكا الكم تتيح للعلماء التقاط أضعف الترددات الراديوية

نشرت

في

يكره مستمعو الراديو أن تكون الإشارة ضعيفة، لكنها ضعف الإشارة يمثل مشكلة أكبر في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي في المستشفيات، وفي التلسكوبات الراديوية. وتُحل مشكلة الإشارة الضعيفة عادةً بالاقتراب من المصدر أو اختيار محطة راديو أخرى، لكن الحل الأفضل يكمن في التركيز على كيفية استقبال هذه الموجات. ولهذا ابتكر علماء في جامعة دلفت للتقنية دارة كمومية تمكنهم من الاستماع إلى أضعف الإشارات اللاسلكية، بفضل ميكانيكا الكم، ونشروا أبحاثهم في دورية ساينس.

وتنص إحدى نظريات ميكانيكا الكم على أن الطاقة تصدر على هيئة دفعات محددة تسمى الكوانتا، وهي وحدات كاملة لا يمكن تقسيمها. وقال ماريو جيلي، الباحث الرئيس للدراسة «عندما يكون طفلك على الأرجوحة، وتريده أن يتحرك بسرعة أكبر، يمكنك دفعه دفعة صغيرة لمنحه سرعة وطاقة أكبر، وفقًا للنظرية الكلاسيكية للفيزياء، لكن ميكانيكا الكم مختلفة، إذ يمكن زيادة طاقة الطفل بمقدار خطوة كمومية في الدفعة الواحدة، ولا يمكنك دفعه بنصف مقدار هذه الدفعة.»

و نستطيع اليوم ضبط إشارات الراديو بمقدار دفعات صغيرة غير دقيقة، لكن الباحثين في فريق ديلفت استخدموا دارة كمومية جديدة، وأصبح بإمكانهم ضبط ترددات الراديو بصورة دقيقة. وقد يساهم الضبط الدقيق للترددات في تحسين دقة التصوير بالرنين المغناطيسي والتلسكوبات الراديوية، وفهمنا لميكانيكا الكم والجاذبية والفيزياء.

وقد تقودنا الدارة الكمومية التي ابتكرها فريق دلفت إلى اكتشافات علمية جديدة. ويأمل الباحثون في استكشاف التأثير المحير للجاذبية على فيزياء الكم. وقال جيلي «نريد الاستماع إلى الاهتزازات الكمومية للأجسام الثقيلة والتحكم بها، واستكشاف ما يحدث عند المزج بين ميكانيكا الكم والجاذبية، باستخدام راديو الكم الجديد، وهي تجارب صعبة، ولكن إن نجحنا فسنكون قادرين على اختبار إمكانية إجراء تراكب كمومي للزمكان.» والزمكان الكمومي نظرية فيزيائية رياضية تختلف فيها بعض متغيرات الزمان عن المتغيرات العادية، وتمنحنا فهمًا رياضيًا مختلفًا قليلًا لكوننا. ووفقًا لجيلي، «ستختبر تجربة تراكب الكم المقترحة فهمنا لكل من ميكانيكا الكم والنسبية العامة.»

The post ميكانيكا الكم تتيح للعلماء التقاط أضعف الترددات الراديوية appeared first on مرصد المستقبل.

أكمل القراءة
انقر للتعليق

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

تكنولوجيا

الإمارات تطلق مسابقة الفضائي الصغير لتطوير علوم الفضاء المحلية

نشرت

في

By

أطلقت الإمارات العربية المتحدة، مطلع مايو/أيار الجاري، مسابقة الفضائي الصغير في العاصمة الاتحادية أبوظبي، في خطوة لتعزيز إقبال الأطفال على الخوض في علوم الفضاء بما ينسجم مع استراتيجية الإمارات لتطوير القطاع والدخول في مجال المنافسة عالميًا وبلوغ الريادة عربيًا.

وينظم المسابقة في نسختها الأولى، مركز الإمارات للتقنية والابتكار، بالتعاون مع وزارة التربية والتعليم وبرعاية من مجلس التوازن الاقتصادي. ويشارك في المسابقة 400 طفل من مختلف مدراس الإمارات، وهي النسخة المحلية لمسابقة عالمية تجري كل عام في الولايات المتحدة واليابان وكوريا الجنوبية.

وتركز المسابقة العلمية التقنية على مجالات علوم الفضاء والطيران، وتُقسَم إلى ثلاثة تحديات؛ هي تحدي الصاروخ الصغير، ويشارك فيه 50 فريقًا، وتحدي الصاروخ المائي، الذي يشارك فيه 50 فريقًا أيضًا، وتحدي الطيران، بمشاركة 100 فريق، وبذلك يصل إجمالي الفرق المشاركة إلى 200 فريق؛ كل منها مكون من طفلين.

ونقل موقع بوابة العين الإخبارية، عن وزير التربية والتعليم الإماراتي، حسين الحمادي، أن «تحدي الفضائي الصغير تجربة غير مسبوقة ومتفردة وملهمة تثري خبرات طلبة المدرسة الإماراتية، وتعزز مهاراتهم في مجال حيوي، وهو علوم الفضاء. الإمارات ماضية قدمًا في مشروع وطني كبير لاستكشاف الفضاء وتحقيق إنجازات جديدة في هذا المجال الحيوي بما يسهم في جعل الدولة في مقدمة الدول الباحثة عن التطور ومعانقة المنجزات العلمية لتظل من الدول الرائدة والمنافسة.»

التركيز على أجيال المستقبل

وزادت في الآونة الأخيرة، وتيرة تنظيم فعاليات الفضاء التي تركز على أجيال المستقبل، في توجه رسمي أصبح أكثر وضوحًا في الشهور الأخيرة؛ ومنها تنظيم وكالة الإمارات للفضاء، في أبريل/نيسان الماضي، بالتعاون مع عدد من الجهات والمؤسسات الوطنية والعالمية، لمجموعة من المخيمات الفضائية لطلبة المدارس، خلال فترة عطلة الربيع، بهدف تطوير القدرات البشرية وإلهام جيل الشباب لدراسة علوم وتقنيات الفضاء والهندسة والرياضيات. وأتاحت المخيمات الفضائية للطلبة فرصة عملية للاختبار علوم الفضاء، والتعرف على التقنيات الجديدة، وتعزيز فهمهم للاستخدامات السلمية المتنوعة للفضاء الخارجي.

ومن تلك المخيمات؛ مخيم «أكاديمية الفضاء لرواد أعمال المستقبل» الذي منح الطلبة جلسات تعليمية لتطوير مشاريعهم المتعلقة بالفضاء وعرضها أمام المستثمرين ولجنة تحكيم لاختيار الفائزين، وسط تلقيهم لنصائح علماء من وكالة الإدارة الأمريكية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) وخبراء ورواد أعمال متخصصين في القطاع.

واستقبل مخيم آخر أيضًا، طلبة الإمارات، ووفر محاضرات وجلسات تعليمية تفاعلية عن مجالات دراسة وتصميم الصواريخ، وتفاصيل عن مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ ومحطة الفضاء الدولية.

وفي مخيم ثالث؛ نظمه مركز الشارقة لعلوم الفضاء والفلك، في الفترة ذاتها، تلقى الطلبة معلومات مهمة عن أساسيات علوم الفلك والفيزياء والفضاء، بالإضافة إلى التطبيقات السلمية للفضاء.

لقاءات مع نخبة علماء الفضاء

ووفرت الإمارات في الشهر ذاته، لقاءات لطلبة المدارس مع نخبة من علماء ورواد علوم الفضاء واستكشاف المريخ الأمريكيين، في مجلس علماء الإمارات، في إطار مبادرة «في مدرستي عالِم» الرامية لخلق احتكاك مباشر بين أبرز العلماء وطلاب المدارس لتحفيزهم على اختيار التخصصات العلمية والانتقال إلى مرحلة جديدة من تعزيز دور العلوم في الإمارات وإكساب الطلاب مهارات تؤهلهم لإجراء أبحاث وتجارب علمية أكثر تخصصًا.

ومن العلماء الذين نقلوا جزءًا من خبراتهم للطلبة؛ الدكتور ديفيد برين، المتخصص في علوم فيزياء الغلاف الجوي والفضاء من جامعة كولورادو بولدر، والأستاذ الدكتور كريستوفر إدواردز، المتخصص في الفيزياء وعلوم الفلك في جامعة أريزونا، والجيولوجية ميكي أوسترلو، المتخصصة في الاستشعار عن بعد والأجهزة الطيفية للكشف عن المعادن من جامعة كولورادو، والأستاذ الدكتور الجيوفيزيائي روبرت ليليس، المتخصص في فيزياء الفضاء من جامعة كاليفورنيا بيركلي.

وتضمنت اللقاءات ورشات عمل وحلقات تفاعلية ومحاضرات في مدارس عدة؛ منها محاضرة علمية عن دراسة الغلاف الجوي لكوكب المريخ، وأهمية إرسال الإمارات لمسبار الأمل، والمهام التي سينفذها والنتائج المتوقعة من هذه الرحلة الاستكشافية، وسبب الاهتمام بالكوكب الأحمر.

وأطلق مركز محمد بن راشد للفضاء، منتصف أبريل/نيسان الماضي، كذلك، مبادرة «جيل الأمل» الرامية إلى تشجيع طلاب المدارس على دراسة التخصصات العلمية والهندسية والرياضيات، وبث روح الفضول لديهم تجاه علوم الفضاء والاستكشافات العلمية. وشملت المبادرة جلسات تعليمية تفاعلية ولقاءات مع خبراء من مشروع مسبار الأمل.

المشاركة في تجارب أول رائد فضاء إماراتي

وأطلق مركز محمد بن راشد للفضاء، في الشهر ذاته مسابقة علوم الفضاء، التي أتاحت لطلبة المدارس فرصة المشاركة في تجارب يجريها الفريق العلمي للمركز، عن تأثير بيئة الجاذبية الصغرى؛ وهي بيئة منعدمة الجاذبية تقريبًا، على نمو الخلايا والكائنات الدقيقة والجينات ومعدلات إنبات البذور والفطريات والطحالب وتأثير المضادات الحيوية على البكتريا والتفاعلات الكيميائية الأساسية في الفضاء وتجارب فيزيائية وبيولوجية وكيمائية أخرى؛ وهي التجارب ذاتها التي سيجريها أول رائد فضاء إماراتي على متن محطة الفضاء الدولية.

محاكاة بيئات الفضاء

وبين الحين والآخر تبرز تجارب يرعاها القطاع الحكومي أو القطاع الخاص لمحاكاة بيئات الفضاء وانعدام الجاذبية؛ ومنها تنظيم مركز محمد بن راشد للفضاء، أواخر العام الماضي، لمسابقة تتيح للطلاب المقيمين في الإمارات فرصة الفوز برحلة فريدة لاختبار انعدام الجاذبية في الولايات المتحدة، ليتمكن الطلاب من إجراء اختبارات علمية خاصة بهم على غرار رواد الفضاء العاملين في محطة الفضاء الدولية.

وتنظم شركات خاصة في الإمارات حاليًا رحلات افتراضية إلى المريخ؛ مستفيدة من تقنيات الذكاء الاصطناعي والواقع الافتراضي للوصول إلى رسم تصور مبدئي عنه؛ ويدخل في هذا الإطار رحلات شركة «ألف» الإماراتية للتعليم التكنولوجي الافتراضية (مقرها أبوظبي) الرامية إلى لتحفيز طلبة المدارس والشباب وإثارة اهتمامهم بعلوم الفضاء.

بحوث الفضاء الإماراتية

وأطلقت الإمارات العربية المتحدة في مارس/آذار الماضي، استراتيجيتها الوطنية لقطاع الفضاء 2030 التي تشرف على تنفيذها وكالة الإمارات للفضاء، لتنظيم القطاع وتنميته على المستويين الإقليمي والعالمي وتعزيز مساهمته في الاقتصاد المحلي، وتوجيه الأطراف المعنية والشركات العاملة والمشغلة لقطاع الفضاء ومختلف المشاريع المحلية، نحو سبل توطينه ودفع مسيرته؛ من خلال تنفيذ برامج ومهمات طموحة في الفضاء، وتعزيز جهود البحث والتطوير، وتوسيع نطاق استغلال الفضاء وفرص الاستفادة العلمية والتقنية من تطبيقات الفضاء، وخلق بيئة تنظيمية فعالة، وتطوير خبرات متخصصة وجذب أهم العقول وتحفيز الإبداع لدى الشباب، فضلًا عن بناء شراكات عملية بين المؤسسات الصناعية والتعليمية والبحثية، وتوطيد التعاون على المستوى الإقليمي والمحلي؛ وفقًا لمركز الإمارات للدراسات والبحوث الاستراتيجية.

وتتبنى الاستراتيجية ستة أهداف أساسية؛ هي توفير خدمات فضائية منافسة ورائدة عالميًا، وتعزيز القدرات المحلية المتقدمة في البحث والتطوير والتصنيع لتقنيات الفضاء، وإطلاق مهمات فضائية علمية واستكشافية ملهمة، وترسيخ ثقافة وخبرة وطنية عالية في مجال الفضاء، وتشكيل شراكات واستثمارات محلية وعالمية فاعلة في صناعة الفضاء، ووضع بنية تشريعية وتحتية داعمة تواكب مختلف التطورات المستقبلية للقطاع، من خلال تطبيق أكثر من 20 برنامجًا شاملًا ونحو 80 مبادرة.

ولتحقيق أهداف الاستراتيجية، ستتخذ وكالة الإمارات للفضاء خطوات عدة؛ منها تنظيم برامج تعليمية وتبنى الكفاءات المتخصصة وتطويرها، ونشر الوعي عن مجال وأنشطة الفضاء، والتعريف بالسياسات والتشريعات الناظمة، وتنمية برامج العلوم والتقنيات والابتكار، وتحقيق شراكات وتعاون الدولي، وتعزيز بيئة الاستثمار والتمويل، والتأسيس لمرافق وبنى تحتية مناسبة.

وتتصدر الإمارات، الدول العربية في الاهتمام بعلوم الفضاء، ما تجلى في إنشاء الوكالة الإماراتية لعلوم الفضاء. وفي أول مشروع عربي لاستكشاف الكوكب الأحمر، تعتزم الإمارات إطلاق مسبار الأمل من الأرض في يوليو/تموز 2020، ليصل إلى المريخ مطلع العام 2021، تزامنًا مع ذكرى مرور 50 عامًا على تأسيس الدولة. ويقدم المشروع إضافات جديدة للدراسات العلمية الدولية عن الكوكب الأحمر وتوقعات طموحة لفهم التغيرات المناخية على كوكب الأرض. ويتكون المسبار ​من مركبة مضغوطة سداسية الشكل؛ تصميمها يشبه خلايا النحل مصنوعة من الألمنيوم ذات بنية صلبة ووزن خفيف، محمية بغلاف مقوى من صفائح مركبة، حجمها ووزنها الكلي مماثل لسيارة صغيرة، إذ تزن نحو 1500 كيلوجرام متضمنًا وزن الوقود، وبعرض 2.37متر وطول 2.90متر.

وللإمارات تجارب سابقة في بحوث الفضاء، إذ أطلقت أواخر سبتمبر/أيلول 2017، مشروعًا لبناء مدينة المريخ العلمية؛ وهي أول مدينة علمية في العالم تحاكي بيئة المريخ وطبيعته المناخية، وأكبر مدينة فضائية تجريبية في العالم، تبلغ كلفة بنائها 137 مليون دولار، ويرغب القائمون عليها أن تكون نموذجًا عمليًا صالحًا للتطبيق على المريخ.

علوم الفضاء في التعليم الجامعي

وأعلنت جامعة الإمارات، منتصف العام الماضي، طرح «مسار علوم الفضاء» لطلبة كلية العلوم، كأحد المسارات التخصصية في قسم الفيزياء، ومن المقرر أن يبدأ الطلبة التسجيل في المسار الجديد اعتبارًا من العام الجامعي القادم. ويقدم التخصص الجديد مواضيع متعلقة بتقنية إطلاق الأقمار الاصطناعية، والكواكب واستكشافها، والغلاف الجوي للأرض والكواكب، واستخدام الاستشعار عن بعد في دراسات علوم الفضاء. كمسار أكاديمي يحاكي البرامج العالمية لبناء جيل من المتخصصين في علوم الفضاء مستقبلًا.

The post الإمارات تطلق مسابقة الفضائي الصغير لتطوير علوم الفضاء المحلية appeared first on مرصد المستقبل.

أكمل القراءة

تكنولوجيا

علماء: علينا حماية النظام الشمسي من التعدين الفضائي

نشرت

في

By

أنقذوا النظام الشمسي

تسعى مجموعة علماء لتحويل معظم النظام الشمسي إلى «طبيعة فضائية» محمية من التعدين الفضائية، ووفقًا لتقارير صحيفة ذا جارديان، يدعو هذا المقترح لحماية 85% من النظام الشمسي من تنمية الموارد البشرية.

وصرح مارتن إلفس كبير الفلكيين في مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية «إن لم نفكر في هذا القضية اليوم، سنمضي قدمًا متجاوزين جميع الحدود كما فعلنا دائمًا، وبعد بضع مئات السنين سنواجه أزمة أضخم وأسوأ مما نواجه حاليًا على الأرض، فما إن نستنفد موارد نظامنا الشمسي، لن يبقى لنا مكان آخر.»

حصان حديدي

سينشر بحث بهذا الصدد في الإصدار المقبل من مجلة آكتا آستروناوتكا ويتناول إمكانية تعدين إمدادات النظام الشمسي من الحديد بما لا يزيد عن حدود معينة، إذ اقترح الباحثون عتبة علينا ألا نتجاوزها، وإلا سنخاطر بنفاد الموارد الفضائية خلال 400 عام.

مزارع الكويكبات

أشارت شركات خاصة عديدة إلى دور التعدين الفضائي في دفع عجلة التقدم البشري في الفضاء، علاوة على الأرباح الضخمة التي قد يدرها، فوفقًا لموقع شركة التعدين الأمريكية بلانتري ريسورز، تخطط الشركة للبحث عن الموارد المائية الضرورية للاستكشاف البشري في الفضاء.

حتمًا سيصوب الجيل المقبل من المستكشفين الفضائيين أنظاره صوب الموارد الفضائية، إذ بدأت كلية المناجم في كولورادو بطرح برنامج دكتوراه يركز على استكشاف الموارد واستخراجها واستخدامها في الفضاء.

سباق البحث عن الذهب

لا ندري هل تعلمت البشرية درسها على الأرض أم لا؟ وصرح إلفس لصحيفة ذا جارديان «إن سارت الأمور على ما يرام، قد نرسل أول مهمات التعدين البشري إلى الفضاء خلال الأعوام العشرة المقبلة، وحالما يجني أحد ربحًا هائلًا، سيحل علينا سباق أشبه ما يكون بسباق البحث عن الذهب. وعلينا أن نأخذه على محمل الجد.»

The post علماء: علينا حماية النظام الشمسي من التعدين الفضائي appeared first on مرصد المستقبل.

أكمل القراءة

تكنولوجيا

سان فرانسيسكو أول مدينة أمريكية تحظر تقنيات التعرف على الوجوه

نشرت

في

By

قل لا

صوّت مجلس المشرفين في مدينة سان فرانسيسكو في ولاية كاليفورنيا على حظر منح الوكالات الحكومية في المدينة صلاحية استخدام تقنيات التعرف على الوجه على الرغم من عدم استخدام أي وكالة حكومية لها حتى الآن، ما يجعل سان فرانسيسكو أول مدينة أمريكية تحظر استخدام هذه التقنيات، وقد يشجع هذا القرار مدنًا أخرى على اتخاذ قرارات مشابهة.

قال آرون بيسكين رئيس مجلس المشرفين في المدينة لصحيفة نيويورك تايمز «يتحمل المشرعون في مدينة سان فرانسيسكو مسؤولية كبيرة عن هذه التقنيات التي تُطور فيها، وعلينا سن قوانين تحد من إساءة استخدامها.»

الهوية الخاطئة

صُممت تقنيات التعرف على الوجوه للتعرف على الأشخاص في الصور أو مقاطع الفيديو عن طريق تعيين ميزات وجه وتحليلها، لكن نتائج هذه التقنيات قد تكون غير دقيقة، خصوصًا عند محاولة التعرف على النساء أو الأشخاص أصحاب البشرة الداكنة، وليس غريبًا أن يعترض الناس–ومنهم بعض المساهمين في تطوير هذه التقنيات– على استخدام السلطات الأمنية وغيرها من الوكالات الحكومية لأنظمة التعرف على الوجوه بسبب العواقب الوخيمة التي قد تنجم عن عدم دقتها.

اتباع القائد

لن يخاف سكان مدينة سان فرانسيسكو من أخطاء أنظمة التعرف على الوجوه، وقد لا تكون مدينة سان فرانسيسكو المدينة الوحيدة التي تحظر استخدام هذه الأنظمة، إذ تناقش مدينتا أوكلاند في ولاية كاليفورنيا وسومرفيل في ولاية ماساتشوستس قانونًا لحظرها، بالإضافة إلى أن عضوان في مجلس الشيوخ الأمريكي قدما مشروع قانون يلزم الشركات بالحصول على إذن المستهلكين قبل جمع بياناتهم عن طريق أنظمة التعرف على الوجوه، ما قد يشكل حظرًا غير صريح لهذه التقنيات.

قد يشكل قرار مدينة سان فرانسيسكو –والتي تعد مركزًا للتقنية في الولايات المتحدة- بحظر استخدام تقنيات التعرف على الوجوه دافعًا أكبر للمبادرات المشجعة على حظر هذه التقنيات وقد تشجع مدنًا أخرى على سن قوانين خاصة تنظم عمل هذه الأنظمة المثيرة للجدل.

The post سان فرانسيسكو أول مدينة أمريكية تحظر تقنيات التعرف على الوجوه appeared first on مرصد المستقبل.

أكمل القراءة

تصنيفات

Advertisement

مجلة مقالات أون لاين الإلكترونية

من نحاسب او نكافيء هل المسؤول الحالي ام السابق؟

من نحاسب او نكافيء هل المسؤول الحالي ام السابق؟

في احد المطاعم الشهيرة ،والمعروفة بأطباقها الشهية ،ظهرت حالة غريبة على مجموعة من الضيوف ،فبعد تناول الوليمة تسمم البعض منهم ،وآخرين جاءهم إعياء شديد واحدهم كان في حالة حرجة انتهى الأمر بهم  في المستشفى لتلقي العلاج، وكان لطف الله بهم  كبيرا فخرج جميعهم  أصحاء وبخير. ماحدث لهذا المطعم الشهير أشبه بصدمة لصاحبه الذي أدرك بعد […]

تابعنا على تويتر

متداول