نانو تكنولوجي

يُعرِّف البعض التكنولوجيا Technology بتحويل النظريات العلمية لواقع عملي يخدم أهدافاً معينة تسهم في خدمة ورفاهية البشرية، فقد بقيت نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية (وهي نظرية مهمة في الفيزياء) حبرًا على ورق إلى أن جاء العالم الإيطالي ماركوني في بداية القرن الماضي وأرسل أول رسالة لاسلكية، مستخدما نظرية هذه الأمواج، ثم تطورت الاتصالات اللاسلكية بفعل تقدم العلم والتكنولوجيا ووصلت إلى ما وصلت إليه في الوقت الحاضر ونعرفه جميعا. وقد لا توظف التكنولوجيا دائما لخدمة البشرية، ففي حالة العلاقة بين الكتلة والطاقة، حسب نظرية آينشتاين النسبية، فإن الطاقة الناتجة عن تحوّل الكتلة قد تكون طاقة كهربائية نستخدمها في منازلنا ومصانعنا، أو طاقة مدمرة عند استخدامها في تصنيع الأسلحة النووية.

أما «النانوnano» فيعني في اللغة اليونانية القديمة القزم، وفي المصطلحات العلمية فإن النانو يساوي واحدًا من بليون (ألف مليون)، وهكذا فإن النانومتر يساوي واحدًا من بليون من المتر: ولنتخيل صغر هذه المسافة التي تستخدم بكثرة في الدراسات الذرية والنووية، فإن المليمتر الواحد (أصغر تدريج على مسطرة عادية) يساوي مليون نانو متر.

إن مصطلح تكنولوجيا النانو Nanotechnology الذي بدأ استخدامه في منتصف سبعينيات القرن الماضي وشاع واشتهر بعد ذلك، يعني تصنيع وفهم سلوك مواد غاية في الصغر لا تزيد أبعادها على مائة نانومتر، دقتها عالية جداً على المستوى الذرّي. إن هذه المواد الجديدة حالة وسطية بين الذرّة التي تعالجها قوانين الفيزياء الحديثة بتقنيات صعبة، تعرف بميكانيكا الكم أو ميكانيكا الأمواج، والمواد العادية التي تعالجها الميكانيكا الكلاسيكية أو ميكانيكا نيوتن المعروفة. لقد تبين للعلماء أن خواص هذه المواد تختلف عن خواص المواد الأم الأصلية، وتعتمد بصورة كبيرة على حجم أو أبعاد هذه المواد، فمثلا إن خواص مادة نانومترية من السيليكون تختلف عن خواص السيليكون المعروفة المستخدمة في صناعة الخلايا الشمسية والكمبيوتر. وقد تعني تكنولوجيا النانو للبعض تصنيع أجهزة وروبوتات وأدوات غاية في الصغر والدقة ولا تُرى بالعين المجردة، ويمكن استخدامها في تطبيقات كثيرة وعلى الخصوص لمعالجة الأمراض داخل الجسم. إن هذا التصور لتكنولوجيا النانو مازال بعيد المنال ونوعًا من الخيال العلمي في الوقت الحاضر قد يتحقق في المستقبل.

لقد أنتجت تكنولوجيا النانو أنواعًا كثيرة من المواد الجديدة التي ستغير طريقة حياتنا في المستقبل، وسوف نركز هنا على نوعين مهمين من هذه المواد، هما أنابيب النانو Nanotube والنقط الكمية Quantum Dots التي بدأ استخدامها في التكنولوجيا والصناعة في السنوات الأخيرة بصورة بسيطة أولية.

أنابيب النانو:

درس العلماء خصائص طبقات رقيقة جدا من الكربون نظريا في منتصف القرن الماضي. وأعتقد في ذلك الوقت بأنها غير مستقرة ولا يمكن تحضيرها عمليا. وتبين أن ذرات الكربون يمكن أن تترتب بصورة مختلفة عن تلك التي تعطي الجرافيت (الموجود في قلم الرصاص) والماس (الكربون البلوري). واكتشف العالم الياباني إيجما شيئا مشابها ولكن على صورة أنابيب عرفت بأنابيب النانو الكربونية. لقد اكتشف أن  ذرات الكربون تترتب بأشكال سداسية حيث تتصل أو ترتبط كل ذرّة بثلاث ذرات قريبة وتشكل أنبوبًا مفرغًا .. إن نصف قطر هذا الأنبوب الكربوني أقل من نانو متر، أما طوله فيصل لحوالي مائة نانو متر أو أكثر من ذلك. ويمكن اعتبار سطح الأنبوب غشاء رقيقًا sheet من ذرات الكربون السداسية بسمك ذرة واحدة. وقد تكون أنابيب النانو أعقد من ذلك، وتتكون من عدة أنابيب متداخلة ومشتركة في المحور، يتراوح قطرها في هذه الحالة ما بين  30و3 نانومتراً. ورغم دقتها المتناهية فإن أنابيب  نانو الكربون أقوى من الصلب بأكثر من مائة مرة.

تعتمد خواص أنابيب النانو الضوئية والكهربائية والحرارية على هندستها، أي على ترتيب الذرات والعلاقة بين نصف قطرها وطولها، ويمكن بالتالي تصنيع أنابيب بخواص مختلفة حسب الطلب. لقد أثارت هذه الخاصية اهتمام كثير من العلماء وأصبحت بالتالي مجالا خصبا للأبحاث التي ينشر منها الآلاف سنويا.

إن بعض أنابيب النانو جيدة التوصيل للتيار الكهربائي، بل وتوصيلها أفضل من النحاس، بينما بعضها الآخر (بسبب ترتيب الذرات على السطح) شبه موصل للكهرباء مثل السيليكون. ويعتقد البعض بأنه يمكن استخدامها مستقبلا في الدوائر الإلكترونية وخاصة في أجهزة الحاسوب. ويمكن بذلك تصنيع حواسيب أصغر كثيرًا من الحالية وأسرع، لأن ترانزستورات أنابيب النانو (ترانزستورات النانو) أصغر بمئات المرات من الترانزستورات الحالية. وعملت شركة «IBM» المشهورة على صناعة ترانزستور من أنابيب نانو الكربون لا تزيد أبعادها على (9) نانومترات وتغلبت على مشاكل فنية تمهد الطريق لصناعة دوائر تكاملية (Integrated Circuits) من هذه الترانزستورات. وقد تمكنت مجموعة من الباحثين في جامعة ستانفورد (Stanford) الأمريكية حديثا (سبتمبر 2013) من صناعة حاسوب ( أطلق عليه اسم Cedric) يعمل بصورة كاملة على أنابيب نانو الكربون. ورغم أن قدرات هذا الحاسوب بسيطة إلا أنه يمكن أن يطور في المستقبل ليكون أصغر وأسرع كثيرا وكفاءته عالية مقارنة مع حواسيب السيليكون الحالية. ويعتقد البعض بأن نهاية حواسيب السيليكون أصبحت الآن قريبة. ويوجد رغم ذلك مشاكل فنية كثيرة يجب التغلب عليها قبل تصنيع كمبيوترات نانومتر الكربون بصورة تجارية.

ويعمل كثير من الباحثين في الوقت الحاضر لاستخدام أنابيب النانو  في خلايا الوقود (الطاقة) وشاشات العرض الكبيرة والمجسات الحساسة Sensors والطب. ففي مجال الطب يحاول العلماء استخدام هذه الأنابيب للقضاء على الخلايا السرطانية في الجسم بصورة انتقائية دون التأثير في الخلايا السليمة. فقد ربط العلماء في تجارب أولية حامض الفوليك Folic Acid وأنابيب النانو معاً، وحيث إن الخلايا السرطانية تحتوي على مستقبلات حامض الفوليك فإن أنابيب النانو تلتصق بها دون الخلايا السليمة. والمعروف أن أنابيب النانو الكربونية تمتص الأشعة تحت الحمراء القريبة near IR، مما يؤدي لارتفاع في درجة حرارتها. وعند استخدام مصدر لهذه الأشعة فإن الطاقة الإشعاعية الحرارية التي تمتصها أنابيب النانو تؤدي لارتفاع كبير في درجة حرارة الخلايا السرطانية مما يؤدي لحرقها وقتلها دون أن تتأثر الخلايا السليمة. ويعتقد بعض العلماء أيضا بأنه يمكن استخدام أنابيب النانو لحقن الخلايا المريضة بالدواء المناسب دون التعرض للخلايا السليمة. إن آفاق استخدام أنابيب النانو في المستقبل أكثر من أن تحصى، وستغير هذه التكنولوجيا الجديدة هندسة المواد بصورة كبيرة وتنتج مواد عملية واقتصادية جديدة يعتقد بأنها ستؤثر بصورة كبيرة في حياة الناس خلال هذا القرن لدرجة لا يستطيع أن يتوقعها أحد.

لقد تمكن باحثو جامعة مانشستر من تحضير الجرافين (Graphene) عام 2004، وهو طبقة رقيقة جداً سُمكها ذرّة واحدة من الكربون، ويشبه تركيبه جدار أنبوب كربون النانو. ولأهمية البحث فقد حصل الباحثون على جائزة نوبل في الفيزياء بعد ذلك بستة أعوام. وللجرافين تطبيقات كثيرة أهمها استخدامه في تنقية المياه من الشوائب حيث تنفذ جزيئات الماء من الفتحات السداسية بينما تعلق أو تلتصق المواد الكيميائية والزيوت والملوثات الأخرى بالغشاء. ويمكن تنظيف الغشاء واستخدامه أكثر من مرة. ويعتقد العلماء بأن هذه التقنية ستساعد في الحصول على مياه نقية للشرب خاصة في الدول الفقيرة.

نقاط الكم Quantum Dots:

نقاط الكم (أو بلورات النانو Nano Crystals كما يطلق عليها البعض) عبارة عن بلورات تكون غالبا كروية الشكل وتتكون من عدد محدد من الذرّات (10-20 ذرة) من مركبات غير عضوية خاملة ومستقرة. يتراوح قطر النقطة الواحدة منها ما بين (10,2) نانومتر، علما بأن قطر الخلية الحيوية يساوي في المتوسط حوالي ألف نانو مترات، وبالتالي فإن نقطة الكم أصغر بمئات المرات من الخلية الحيوية. إن هذه النقاط صغيرة جدا لدرجة أن فقدانها لإلكترون أو زيادة إلكترون لها يغير من خواصها. ويمكن لهذه النقاط أن تعمل عمل ترانزستورات السيليكون العادية، وبالتالي فإن العلماء يحاولون استخدامها في الجيل الجديد من أجهزة الحاسوب المتوقع أن تكون غاية في الصغر والسرعة. ولقد أثبت العلماء أن هذه النقاط يمكن أن تتبادل المعلومات فيما بينها إذا كانت المسافة بينها أكبر قليلا من نصف قطرها. وتتبادل نقاط الكم المعلومات بواسطة أشعة الضوء التي تزيد سرعة الحاسوب وتقلل كذلك من مشكلة الحرارة الناتجة في الوقت الحاضر بسبب استخدام التيار الكهربائي في نقل المعلومات بين الترانزستورات العادية. وقد تمكن العلماء حديثاً من عمل ترانزستورات نقاط كم  مكونة من سبع ذرّات فقط، علما بأن الترانزستورات الحالية مكونة من ملايين الذرات.  ويحاول العلماء في الوقت الحاضرعمل ترانزستور من ذرّة واحدة. ستؤدي هذه التطورات لظهور جيل جديد من الكمبيوتر يمتاز بصغر حجمه وسرعته الفائقة يطلق عليه البعض اسم كمبيوتر الكم  Quantum Computer .

تحدد الخواص الضوئية لنقاط الكم من خلال نوع الذرات وحجم النقطة أيضا، ويمكن بالتالي تصنيع نقاط كم بخواص ضوئية مختلفة من نفس نوع الذرات. ويتناقض هذا مع ما كان معروفا من أن الخواص الضوئية تتحدد بنوع المادة ولا علاقة لهذه الخواص بحجمها. وتعتبر هذه الخاصية في غاية الأهمية، حيث يمكن تغيير عرض شريط التردد Band Width للنقطة من خلال ضبط نصف قطرها فقط. ويختلف هذا بصورة جذرية عن خواص الترانزستورات العادية التي تحدد خواصها بنوع ذرتها ولا يمكن تغيرها بسهولة. وتجري أبحاث نشطة في الوقت الحاضر لاستخدام نقاط الكم في إنتاج وتوليد التيار الكهربائي في ما يعرف بمضخة الإلكترون الكميةQuantum Pump Electron، ويمكن الحصول على هذه المضخة بحجز أو حبس ذرة مفردة من مادة معينة داخل نقطة كمية. وتحت ظروف معينة فإن هذه الذرة يمكن أن تنتج شحنات كهربائية (الكترونات أو تيار كهربائي) يتم التحكم بها من خلال مجال مغناطيسي خارجي. ويحاول العلماء حاليا وصل مجموعة من هذه النقاط معا لإنتاج تيار كهربائي من دون تلوث. إن الأبحاث في هذا المجال مازالت في بدايتها ويتوقع العلماء بأنه يمكن بهذه الطريقة تصنيع مولدات للتيار الكهربائي لا تحدث أي تلوث في البيئة.

ويمكن استخدام نقاط الكم في تطبيقات أخرى كثيرة، أهمها في مجال الطب، مثل التصوير الطبي ومكافحة خلايا السرطان وكذلك يمكن استخدامها لزيادة كفاءة الخلايا الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، وقد تمكن العلماء من مضاعفة كفاءة الخلايا الشمسية بهذه الطريقة. ويمكن استخدامها أيضا لتحسين وزيادة قدرة المصادر الضوئية الجديدة المعروفة باسم (LED). إن نقاط الكم حديثة العهد ومازالت مجال أبحاث كثيرة وهي متوافرة بصورة تجارية وبخواص ضوئية تحدد حسب الحاجة.

لقد تمكنت مجموعة بحث من جامعة أوريغون (Oregon) بالولايات المتحدة الأمريكية حديثا (2013) من تطوير طريقة جديدة لعلاج سرطان الرئة الذي يعتبر من أكثر الأمراض فتكا بالإنسان. تمتاز الطريقة الجديدة التي استخدمت تكنولوجيا النانو بزيادة تأثير الدواء على خلايا السرطان وتقليل الضرر الناتج في الخلايا السليمة لحده الأدنى. مزج الباحثون دواء السرطان على صورة جسيمات نانومترية مع جزيئات (RNA) التي تعمل على وقف مقاومة خلايا السرطان للدواء. لقد جربت هذه الطريقة على الحيوانات بنجاح باهر وهي بحاجة لمزيد من الأبحاث قبل نقلها وتطبيقها على الإنسان. إن تكنولوجيا النانو مازالت في بدايتها ويعتقد بأنها ستؤدي إلى ثورة صناعية جديدة.

لقد أنفقت الولايات المتحدة الأمريكية حوالي (8) مليارات دولار في عام 2004 على الأبحاث الخاصة بتكنولوجيا النانو. وقد سجل فيها أكثر من (13) ألف براءة اختراع لها علاقة بهذه التكنولوجيا في عام واحد. ويتوقع رجال الاقتصاد أن تصل مبيعات هذه التكنولوجيا عام (2015) لأكثر من تريليون (مليون مليون) دولار. ويعتقد بأن الإنفاق على الأبحاث سيزداد خلال السنوات القادمة، ويدل هذا على مدى أهمية وتأثير هذه التكنولوجيا الجديدة في الصناعة والحياة البشرية في المستقبل.

Read More

نانو تكنولوجي

يُعرِّف البعض التكنولوجيا Technology بتحويل النظريات العلمية لواقع عملي يخدم أهدافاً معينة تسهم في خدمة ورفاهية البشرية، فقد بقيت نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية (وهي نظرية مهمة في الفيزياء) حبرًا على ورق إلى أن جاء العالم الإيطالي ماركوني في بداية القرن الماضي وأرسل أول رسالة لاسلكية، مستخدما نظرية هذه الأمواج، ثم تطورت الاتصالات اللاسلكية بفعل تقدم العلم والتكنولوجيا ووصلت إلى ما وصلت إليه في الوقت الحاضر ونعرفه جميعا. وقد لا توظف التكنولوجيا دائما لخدمة البشرية، ففي حالة العلاقة بين الكتلة والطاقة، حسب نظرية آينشتاين النسبية، فإن الطاقة الناتجة عن تحوّل الكتلة قد تكون طاقة كهربائية نستخدمها في منازلنا ومصانعنا، أو طاقة مدمرة عند استخدامها في تصنيع الأسلحة النووية.

أما «النانوnano» فيعني في اللغة اليونانية القديمة القزم، وفي المصطلحات العلمية فإن النانو يساوي واحدًا من بليون (ألف مليون)، وهكذا فإن النانومتر يساوي واحدًا من بليون من المتر: ولنتخيل صغر هذه المسافة التي تستخدم بكثرة في الدراسات الذرية والنووية، فإن المليمتر الواحد (أصغر تدريج على مسطرة عادية) يساوي مليون نانو متر.

إن مصطلح تكنولوجيا النانو Nanotechnology الذي بدأ استخدامه في منتصف سبعينيات القرن الماضي وشاع واشتهر بعد ذلك، يعني تصنيع وفهم سلوك مواد غاية في الصغر لا تزيد أبعادها على مائة نانومتر، دقتها عالية جداً على المستوى الذرّي. إن هذه المواد الجديدة حالة وسطية بين الذرّة التي تعالجها قوانين الفيزياء الحديثة بتقنيات صعبة، تعرف بميكانيكا الكم أو ميكانيكا الأمواج، والمواد العادية التي تعالجها الميكانيكا الكلاسيكية أو ميكانيكا نيوتن المعروفة. لقد تبين للعلماء أن خواص هذه المواد تختلف عن خواص المواد الأم الأصلية، وتعتمد بصورة كبيرة على حجم أو أبعاد هذه المواد، فمثلا إن خواص مادة نانومترية من السيليكون تختلف عن خواص السيليكون المعروفة المستخدمة في صناعة الخلايا الشمسية والكمبيوتر. وقد تعني تكنولوجيا النانو للبعض تصنيع أجهزة وروبوتات وأدوات غاية في الصغر والدقة ولا تُرى بالعين المجردة، ويمكن استخدامها في تطبيقات كثيرة وعلى الخصوص لمعالجة الأمراض داخل الجسم. إن هذا التصور لتكنولوجيا النانو مازال بعيد المنال ونوعًا من الخيال العلمي في الوقت الحاضر قد يتحقق في المستقبل.

لقد أنتجت تكنولوجيا النانو أنواعًا كثيرة من المواد الجديدة التي ستغير طريقة حياتنا في المستقبل، وسوف نركز هنا على نوعين مهمين من هذه المواد، هما أنابيب النانو Nanotube والنقط الكمية Quantum Dots التي بدأ استخدامها في التكنولوجيا والصناعة في السنوات الأخيرة بصورة بسيطة أولية.

أنابيب النانو:

درس العلماء خصائص طبقات رقيقة جدا من الكربون نظريا في منتصف القرن الماضي. وأعتقد في ذلك الوقت بأنها غير مستقرة ولا يمكن تحضيرها عمليا. وتبين أن ذرات الكربون يمكن أن تترتب بصورة مختلفة عن تلك التي تعطي الجرافيت (الموجود في قلم الرصاص) والماس (الكربون البلوري). واكتشف العالم الياباني إيجما شيئا مشابها ولكن على صورة أنابيب عرفت بأنابيب النانو الكربونية. لقد اكتشف أن  ذرات الكربون تترتب بأشكال سداسية حيث تتصل أو ترتبط كل ذرّة بثلاث ذرات قريبة وتشكل أنبوبًا مفرغًا .. إن نصف قطر هذا الأنبوب الكربوني أقل من نانو متر، أما طوله فيصل لحوالي مائة نانو متر أو أكثر من ذلك. ويمكن اعتبار سطح الأنبوب غشاء رقيقًا sheet من ذرات الكربون السداسية بسمك ذرة واحدة. وقد تكون أنابيب النانو أعقد من ذلك، وتتكون من عدة أنابيب متداخلة ومشتركة في المحور، يتراوح قطرها في هذه الحالة ما بين  30و3 نانومتراً. ورغم دقتها المتناهية فإن أنابيب  نانو الكربون أقوى من الصلب بأكثر من مائة مرة.

تعتمد خواص أنابيب النانو الضوئية والكهربائية والحرارية على هندستها، أي على ترتيب الذرات والعلاقة بين نصف قطرها وطولها، ويمكن بالتالي تصنيع أنابيب بخواص مختلفة حسب الطلب. لقد أثارت هذه الخاصية اهتمام كثير من العلماء وأصبحت بالتالي مجالا خصبا للأبحاث التي ينشر منها الآلاف سنويا.

إن بعض أنابيب النانو جيدة التوصيل للتيار الكهربائي، بل وتوصيلها أفضل من النحاس، بينما بعضها الآخر (بسبب ترتيب الذرات على السطح) شبه موصل للكهرباء مثل السيليكون. ويعتقد البعض بأنه يمكن استخدامها مستقبلا في الدوائر الإلكترونية وخاصة في أجهزة الحاسوب. ويمكن بذلك تصنيع حواسيب أصغر كثيرًا من الحالية وأسرع، لأن ترانزستورات أنابيب النانو (ترانزستورات النانو) أصغر بمئات المرات من الترانزستورات الحالية. وعملت شركة «IBM» المشهورة على صناعة ترانزستور من أنابيب نانو الكربون لا تزيد أبعادها على (9) نانومترات وتغلبت على مشاكل فنية تمهد الطريق لصناعة دوائر تكاملية (Integrated Circuits) من هذه الترانزستورات. وقد تمكنت مجموعة من الباحثين في جامعة ستانفورد (Stanford) الأمريكية حديثا (سبتمبر 2013) من صناعة حاسوب ( أطلق عليه اسم Cedric) يعمل بصورة كاملة على أنابيب نانو الكربون. ورغم أن قدرات هذا الحاسوب بسيطة إلا أنه يمكن أن يطور في المستقبل ليكون أصغر وأسرع كثيرا وكفاءته عالية مقارنة مع حواسيب السيليكون الحالية. ويعتقد البعض بأن نهاية حواسيب السيليكون أصبحت الآن قريبة. ويوجد رغم ذلك مشاكل فنية كثيرة يجب التغلب عليها قبل تصنيع كمبيوترات نانومتر الكربون بصورة تجارية.

ويعمل كثير من الباحثين في الوقت الحاضر لاستخدام أنابيب النانو  في خلايا الوقود (الطاقة) وشاشات العرض الكبيرة والمجسات الحساسة Sensors والطب. ففي مجال الطب يحاول العلماء استخدام هذه الأنابيب للقضاء على الخلايا السرطانية في الجسم بصورة انتقائية دون التأثير في الخلايا السليمة. فقد ربط العلماء في تجارب أولية حامض الفوليك Folic Acid وأنابيب النانو معاً، وحيث إن الخلايا السرطانية تحتوي على مستقبلات حامض الفوليك فإن أنابيب النانو تلتصق بها دون الخلايا السليمة. والمعروف أن أنابيب النانو الكربونية تمتص الأشعة تحت الحمراء القريبة near IR، مما يؤدي لارتفاع في درجة حرارتها. وعند استخدام مصدر لهذه الأشعة فإن الطاقة الإشعاعية الحرارية التي تمتصها أنابيب النانو تؤدي لارتفاع كبير في درجة حرارة الخلايا السرطانية مما يؤدي لحرقها وقتلها دون أن تتأثر الخلايا السليمة. ويعتقد بعض العلماء أيضا بأنه يمكن استخدام أنابيب النانو لحقن الخلايا المريضة بالدواء المناسب دون التعرض للخلايا السليمة. إن آفاق استخدام أنابيب النانو في المستقبل أكثر من أن تحصى، وستغير هذه التكنولوجيا الجديدة هندسة المواد بصورة كبيرة وتنتج مواد عملية واقتصادية جديدة يعتقد بأنها ستؤثر بصورة كبيرة في حياة الناس خلال هذا القرن لدرجة لا يستطيع أن يتوقعها أحد.

لقد تمكن باحثو جامعة مانشستر من تحضير الجرافين (Graphene) عام 2004، وهو طبقة رقيقة جداً سُمكها ذرّة واحدة من الكربون، ويشبه تركيبه جدار أنبوب كربون النانو. ولأهمية البحث فقد حصل الباحثون على جائزة نوبل في الفيزياء بعد ذلك بستة أعوام. وللجرافين تطبيقات كثيرة أهمها استخدامه في تنقية المياه من الشوائب حيث تنفذ جزيئات الماء من الفتحات السداسية بينما تعلق أو تلتصق المواد الكيميائية والزيوت والملوثات الأخرى بالغشاء. ويمكن تنظيف الغشاء واستخدامه أكثر من مرة. ويعتقد العلماء بأن هذه التقنية ستساعد في الحصول على مياه نقية للشرب خاصة في الدول الفقيرة.

نقاط الكم Quantum Dots:

نقاط الكم (أو بلورات النانو Nano Crystals كما يطلق عليها البعض) عبارة عن بلورات تكون غالبا كروية الشكل وتتكون من عدد محدد من الذرّات (10-20 ذرة) من مركبات غير عضوية خاملة ومستقرة. يتراوح قطر النقطة الواحدة منها ما بين (10,2) نانومتر، علما بأن قطر الخلية الحيوية يساوي في المتوسط حوالي ألف نانو مترات، وبالتالي فإن نقطة الكم أصغر بمئات المرات من الخلية الحيوية. إن هذه النقاط صغيرة جدا لدرجة أن فقدانها لإلكترون أو زيادة إلكترون لها يغير من خواصها. ويمكن لهذه النقاط أن تعمل عمل ترانزستورات السيليكون العادية، وبالتالي فإن العلماء يحاولون استخدامها في الجيل الجديد من أجهزة الحاسوب المتوقع أن تكون غاية في الصغر والسرعة. ولقد أثبت العلماء أن هذه النقاط يمكن أن تتبادل المعلومات فيما بينها إذا كانت المسافة بينها أكبر قليلا من نصف قطرها. وتتبادل نقاط الكم المعلومات بواسطة أشعة الضوء التي تزيد سرعة الحاسوب وتقلل كذلك من مشكلة الحرارة الناتجة في الوقت الحاضر بسبب استخدام التيار الكهربائي في نقل المعلومات بين الترانزستورات العادية. وقد تمكن العلماء حديثاً من عمل ترانزستورات نقاط كم  مكونة من سبع ذرّات فقط، علما بأن الترانزستورات الحالية مكونة من ملايين الذرات.  ويحاول العلماء في الوقت الحاضرعمل ترانزستور من ذرّة واحدة. ستؤدي هذه التطورات لظهور جيل جديد من الكمبيوتر يمتاز بصغر حجمه وسرعته الفائقة يطلق عليه البعض اسم كمبيوتر الكم  Quantum Computer .

تحدد الخواص الضوئية لنقاط الكم من خلال نوع الذرات وحجم النقطة أيضا، ويمكن بالتالي تصنيع نقاط كم بخواص ضوئية مختلفة من نفس نوع الذرات. ويتناقض هذا مع ما كان معروفا من أن الخواص الضوئية تتحدد بنوع المادة ولا علاقة لهذه الخواص بحجمها. وتعتبر هذه الخاصية في غاية الأهمية، حيث يمكن تغيير عرض شريط التردد Band Width للنقطة من خلال ضبط نصف قطرها فقط. ويختلف هذا بصورة جذرية عن خواص الترانزستورات العادية التي تحدد خواصها بنوع ذرتها ولا يمكن تغيرها بسهولة. وتجري أبحاث نشطة في الوقت الحاضر لاستخدام نقاط الكم في إنتاج وتوليد التيار الكهربائي في ما يعرف بمضخة الإلكترون الكميةQuantum Pump Electron، ويمكن الحصول على هذه المضخة بحجز أو حبس ذرة مفردة من مادة معينة داخل نقطة كمية. وتحت ظروف معينة فإن هذه الذرة يمكن أن تنتج شحنات كهربائية (الكترونات أو تيار كهربائي) يتم التحكم بها من خلال مجال مغناطيسي خارجي. ويحاول العلماء حاليا وصل مجموعة من هذه النقاط معا لإنتاج تيار كهربائي من دون تلوث. إن الأبحاث في هذا المجال مازالت في بدايتها ويتوقع العلماء بأنه يمكن بهذه الطريقة تصنيع مولدات للتيار الكهربائي لا تحدث أي تلوث في البيئة.

ويمكن استخدام نقاط الكم في تطبيقات أخرى كثيرة، أهمها في مجال الطب، مثل التصوير الطبي ومكافحة خلايا السرطان وكذلك يمكن استخدامها لزيادة كفاءة الخلايا الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء، وقد تمكن العلماء من مضاعفة كفاءة الخلايا الشمسية بهذه الطريقة. ويمكن استخدامها أيضا لتحسين وزيادة قدرة المصادر الضوئية الجديدة المعروفة باسم (LED). إن نقاط الكم حديثة العهد ومازالت مجال أبحاث كثيرة وهي متوافرة بصورة تجارية وبخواص ضوئية تحدد حسب الحاجة.

لقد تمكنت مجموعة بحث من جامعة أوريغون (Oregon) بالولايات المتحدة الأمريكية حديثا (2013) من تطوير طريقة جديدة لعلاج سرطان الرئة الذي يعتبر من أكثر الأمراض فتكا بالإنسان. تمتاز الطريقة الجديدة التي استخدمت تكنولوجيا النانو بزيادة تأثير الدواء على خلايا السرطان وتقليل الضرر الناتج في الخلايا السليمة لحده الأدنى. مزج الباحثون دواء السرطان على صورة جسيمات نانومترية مع جزيئات (RNA) التي تعمل على وقف مقاومة خلايا السرطان للدواء. لقد جربت هذه الطريقة على الحيوانات بنجاح باهر وهي بحاجة لمزيد من الأبحاث قبل نقلها وتطبيقها على الإنسان. إن تكنولوجيا النانو مازالت في بدايتها ويعتقد بأنها ستؤدي إلى ثورة صناعية جديدة.

لقد أنفقت الولايات المتحدة الأمريكية حوالي (8) مليارات دولار في عام 2004 على الأبحاث الخاصة بتكنولوجيا النانو. وقد سجل فيها أكثر من (13) ألف براءة اختراع لها علاقة بهذه التكنولوجيا في عام واحد. ويتوقع رجال الاقتصاد أن تصل مبيعات هذه التكنولوجيا عام (2015) لأكثر من تريليون (مليون مليون) دولار. ويعتقد بأن الإنفاق على الأبحاث سيزداد خلال السنوات القادمة، ويدل هذا على مدى أهمية وتأثير هذه التكنولوجيا الجديدة في الصناعة والحياة البشرية في المستقبل.

Read More

نشأة الكون

 

تتنوع الأساطير التي تصف خلق الكون وفق تاريخ كل شعب وثقافته، وسأتطرق بطريقة مختصرة إلى بعض منها، فمثلا الأسطورة الهندية تقول إنه لم يكن في الدنيا قبل الخليقة أي شيء عدا مياه ما قبل التاريخ. كانت هذه المياه هائلة، عميقة، وسوداء. وأنتجت هذه المياه القديمة بيضة ذهبية طفت على وجه الماء مدة تسعة أشهر. بعد تسعة أشهر انفلقت البيضة وظهر على قشرتها مخلوق، وكانت الكلمة الأولى التي تلفظ بها كلمة «الدنيا» وقد تكونت الأرض بفعل هذا القول، والكلمة الثانية التي تلفظ بها كانت «السماء». وهكذا خُلقت السماء.

أما الأسطورة اليونانية القديمة فقد ادّعت أنه لم يكن في الوجود شيء سوى فراغ مظلم يقبع فيه طير له جناحان سوداوان! وبواسطة الرياح وضع الطائر بيضة ذهبية، ورقد الطائر على هذه البيضة لقرون طويلة. أخيراً دبت الحياة في البيضة، ومن البيضة خرج إله الحب (إيروس). انشطرت البيضة إلى نصفين أحدهما ارتفع إلى الهواء وصنع السماء، وصنع النصف الآخر الأرض. سمى إله الحب السماء باسم أورونوس Uranus والأرض سماها جايا Gaia، وبعدها جمع الحب بين السماء والأرض!!

المدرسة الطبيعية

ظهرت الفلسفة اليونانية تقريباً في القرن السادس قبل الميلاد أو قبل ذلك، وقام الفلاسفة بالبحث عن العلة الحقيقية للوجود، وأرجعوه إلى أصل مادي، وأرجعوا أصل العالم إلى مبدأ حسي ملموس. جاء فلاسفة آخرون ليتكلموا عن أصل الوجود تارة بإرجاع الأصل إلى الماء وتارة إلى النار والهواء والماء والتراب وإلى عنصر خامس أسموه «الأثير». وقال فيلسوف آخر إن أصل العالم هو الذرات. وجاء المعلم الأول أرسطو ليقول بالكون الأزلي، وبوجود عقل من وراء الكون يوزع النظام فيه، لأن المادة لا يمكن أن تحرك نفسها.

فرضية الكون الأزلي

هذه فرضية فلسفية قديمة انبثقت من فلاسفة اليونان وبالذات أرسطو نظراً لرغبتهم في تفسير الوجود بعيداً عن الغيبيات. هذه الفكرة اليونانية القديمة وصلت إلى العالم الغربي عن طريق إعادة البحث في التراث اليوناني القديم، ووصلت في وقت كانت فيه الفلسفة المادية قد انتعشت في عصر النهضة. المعلوم أن عصر النهضة هو عصر إعادة البحث في أعمال المفكرين اليونانيين القدماء. هذا الرأي أثر في نظرة الإنسان لفترة، وأبعده عن الحقيقة لحوالي 2000 سنة، مع أنها فرضية فلسفية لا دليل علميًا عليها!! لكن المشكلة هي أنه عندما تسيطر فكرة معينة على الإنسان فإنها تمنعه عن التفكير في اتجاه يخالف الذي آلِفه واعتاد عليه!

الصراع الفلسفي للوجود هل هو أزلي أم محدث؟

كانت النقاشات الفلسفية مستمرة عبر قرون بين الإلهيين والماديين تزداد وتقل وفق العصور المختلفة بين قولين: هل الكون مخلوق أم أزلي؟ وكان للمؤمنين بالخالق ردودهم على الفلسفة المادية عن طريق الإثبات الفلسفي للكون المحدَث، وهو بطلان مفهوم التسلسل إلى اللانهاية، ومفهوم الذاتي والمكتسب وقانون العلة (كل محدَث يحتاج إلى خالق). وعلى الرغم من قوة منطق فلسفة الإلهيين فإنه ومع الأسف الشديد لم يقتنع الكثير منهم. ولا يعني هذا برأيي ضرورة أنهم مقتنعون بالإلحاد بقدر ما هو رد الفعل ضد الدين، أو على الأصح ضد رجال الكنيسة في العصور الوسطى والمآسي التي عاشها الإنسان الغربي، ولا أقول تحت تأثير الدين المسيحي المتسامح الذي يدعو لخير الإنسان. في عصر النهضة رجعت أوربا إلى الفلسفة اليونانية القديمة عن طريق الترجمة ووجدت أن التمسك بفرضية الكون الأزلي الذي يغني عن الحاجة إلى الخالق أفضل طريقة للوقوف ضد الكنيسة، وبالتالي التخلص من سيطرة الكنيسة.

القرنان الثامن عشر والتاسع عشر الميلادي

تميز هذان القرنان وبالذات القرن التاسع عشر بمحاربة كل ما له علاقة بالكنيسة.

فقد انتشر في القرن 19 الإيمان بقدرة العلم الكلية في تقديم الإجابات سواء الآن أو يوماً ما على جميع التساؤلات التي طُرحت في الفلسفة والمتعلقة بوجود الانسان في هذه الحياة والمستقبل وما بعد الموت. هذا الغرور بالعلم كان بسبب الإنجازات التي لاحظوها وكانت سبباً لتفوق المجتمعات الغربية وتطور العلم فيها في تيسير الحياة والرفاهية.

مفاجآت القرن العشرين أتت من العلم

في سنة 1916 قدم آينشتين (1879-1955) النظرية النسبية العامة، وبحل المعادلات تبين أن الكون متغير، وهذا ما كان مخالفاً لفرضية الكون الأزلي، لذلك أنكرها آينشتين!! وبعد سنوات (سنة 1922) حل العالم الشاب الكسندر فريدمان معادلات النسبية وأثبت أن الكون غير مستقر، أي أنه في حالة تمدد.

في سنة 1927 استخدم الفيزيائي والقسيس جورج ليماتير (1894-1966) معادلات آينشتين ليثبت أن الكون في حالة تمدد، واقترح أن له بداية وسماها الذرة البدائية، وثبت الاكتشاف باستخدام التلسكوب على يد الفلكي الأمريكي أدوين هابل.

من هذا الاكتشاف طرح التصور التالي: إذا كان الكون يتمدد في الحجم، إذن بالرجوع عبر الزمن إلى الوراء لابد أن يكون الكون أصغر حجماً، وهكذا إلى أن نصل إلى الماضي البعيد وتكون نقطة خرج منها كل هذا الكون، وهذه النقطة تعرف بالنقطة الفريدة، وهي أصغر ببلايين المرات من نواة أصغر ذرة!! فما هي هذه النقطة؟

هل استسلم الكل لهذ الاكتشاف العلمي؟ الجواب: لا، لم يستسلموا، والسبب ليس لأنه غير علمي ولكن لأنه مخالف لما تعودوا عليه ولما كانوا يحبونه!!!

في حمى الصراع مع نظرية الانفجار العظيم تقدم ثلاثة علماء على رأسهم فريد هويل بنظرية ضد نظرية الانفجار العظيم في محاولة يائسة لحفظ فرضية الكون الأزلي وإعطائها صبغة علمية، فوضعوا تصوراً لنظريتهم، وكل هدفهم هو إثبات عدم وجود بداية للكون!! لكن هذه المحاولة لم تصمد واستسلموا لنظرية الانفجار العظيم.

تأكيد نظرية الانفجار العظيم

في سنة 1948 تنبأ الفيزيائي النظري جورج جامو وغيره بوجود موجات منتشرة في الفضاء من بقايا الانفجار العظيم. وبالفعل تم اكتشاف هذه الأشعة سنة 1965 بالصدفة عن طريق مهندسين هما بنزياس وويلسون. وفي سنة 1989 أرسلت وكالة ناسا تلسكوباً للفضاء لدراسة هذه الأشعة، وحصل العلماء على الدليل القاطع على تحديد عمر للكون. وفي سنة 2001 أرسلت «ناسا» تلسكوبا فضائياً آخر يحمل مجسات حساسة جداً وبدقة لم يسبق لها مثيل، وأخيراً أرسلت وكالة الفضاء الأوربية تلسكوباً في سنة 2009 وتم تحديد عمر الكون بدقة أكثر فكان (13.8 مليار سنة).

بعد ثبات نظرية الانفجار العظيم برزت قضية الخلق من جديد، وهذه المرة عن طريق العلم، فقد ثبت أن للكون بداية، وبالتالي من المنطقي أن يسأل الإنسان عن الخالق. لكن مع ذلك مازال هناك من العلماء المتخصصين من يرفض فكرة أن للكون خالقاً!! وهنا أود أن أبين ملاحظة مهمة جداً وهي ضرورة ألا نتأثر بفكرة عالم مهما كانت مكانته العلمية، والسبب أن هناك فارقاً كبيراً بين الرأي العلمي ورأي العالم ونظرته للحياة فرأي العالم يمثل نظرته وفكرته الشخصية وبماذا يؤمن وبماذا لا يؤمن، لكن النظرة العلمية هي نتيجة للمنهج العلمي والدليل العلمي والذي يجمع عليه العلماء مهما اختلفوا في نظرتهم.

بعد أن ثبت أن للكون بداية، طُرح السؤال التالي:

هل أصل الكون طبيعي أم ما وراء الطبيعة؟ انقسم الجواب بين العلماء إلى فريقين، فريق معارض للتفسير الغيبي لأصل الكون، وفريق آخر مؤيد له. ولقد اخترت من المعارضين للتفسير الغيبي الفيزيائي ستيفن واينبرغ الحاصل على جائزة نوبل، والذي قال «كلما بدا أن الكون ممكن فهمه تبين أنه من غير أي معنى». أما من الفريق المؤيد للتفسير الغيبي لأصل الكون فقد اخترت عالم الفيزياء شارلز تاونز Charles H. Townes والحاصل على جائزة نوبل والذي قال: «العلم كما نعرفه مبني على أساس السبب والأثر والمكان والزمان، فكيف يمكننا تفسير أصل الكون على أساس العلم؟ لا يمكنني أن أفهم كيف يمكن للعلم وحده وأن يفسر أصل كل الأشياء. صحيح أن الفيزيائيين يأملون التوصل إلى ما بعد الانفجار العظيم وإمكان تفسير أصل الكون الذي نحن فيه، ولكن كيف بدأ أصل الكون في الوجود؟ في نظري السؤال عن أصل الكون سيبقى من غير إجابة إذا اعتمدنا على العلم وحده».

عندما يقول هذا العالم (العلم كما نعرفه مبني على أساس السبب والأثر والمكان والزمان) فلا يمكن تفسير أصل الكون بالعلم، لأن الانفجار العظيم لم يحدث في الزمان ولا في المكان، إذ لم يكن هناك زمان ولا مكان، فالانفجار العظيم هو الذي خلق الزمان والمكان!!! لذلك لا يمكن تفسير أصل الكون بالعلم إلا بالرجوع إلى ما وراء الطبيعة.

العلم والخالق

من بعد الدلائل الكثيرة على صحة نظرية الانفجار العظيم وأمور أخرى اكتشفها العلم صار الخالق أو الله من المواضيع التي يريد الغربي أن يعرف المزيد عنها، ويريد أن يعرف ذلك بالذات من العلماء أنفسهم، فانتشرت الكتب في هذا الاتجاه إلى درجة أن بعض هذه الكتب كانت الأكثر مبيعاً، وبينهما كتاب بعنوان «المصمم الأعظم» (The Grand Design) لستيفن هوكنج ويدعي فيه أنه باستخدام العلم يمكن تفسير وجود الكون ووجودنا!!

والكتاب يتعرض لفكرتين:

1- يدعي أن الله لم يخلق الكون، وأن الخلق الذاتي العفوي هو السبب في وجودنا.

2- تعدد الأكوان، تفادياً لفكرة التصميم في الكون بعد أن ثبت عدم القدرة على إنكار تصميم الكون.

تعليق: يحاول المؤلف أن يقول إن الأديان كلها أساطير، وأن في هذا الكتاب محاولة علمية لإثبات هذا الفرض.

البعض يقول إن ميكانيكا الكم تعطينا الحل لمسألة وجود الكون، يقولون إن الأشياء أتت من العدم والتفسير يأتي من ميكانيكا الكم.

كيف ذلك؟

يمكن تحقق ذلك عن طريق التذبذب الكمي، حيث إن أزواجاً من الجسيمات تظهر مع بعضها البعض، وفي زمن ما تفترق ثم تجتمع ليفني كل منها الآخر، وهذه الجسيمات تسمى جسيمات ظاهرية والتي لا يمكن الكشف عنها بطريقة مباشرة ولكن يمكن الكشف عنها من خلال تأثيرها. وهذا متفق مع الناحية النظرية (الفيزياء الرياضية). لو كانت هناك أي نظرية يمكنها وصف الكون كله فهي نظرية الأوتار. في هذه الأوتار التي تتذبذب بترددات مختلفة – ولو كانت صحيحة – فإن كل الطاقة والمادة اشتقت من هذه الأوتار. نظن (أي المؤلفين للكتاب) أن نظرية الأوتار لها خصائص النظرية النهائية وأحد نتائج هذه النظرية أن كوننا ليس الكون الوحيد، ولكن توجد هناك أكوان متعددة بقوانين فيزيائية وخصائص مختلفة.

الرد على هذه الأفكار

أولاً ما هو اللاشيء ؟ وكيف يمكن خروج شيء من اللاشيء؟ الكتاب لم يحل خروج شيء من اللاشيء لأن فكرة «اللاشيء مع إمكان التذبذب الكمي» مازال شيئاً!! والتعريف الحقيقي للاشيء عدم وجود عالم الكم ولا عالم الطبيعة.

أيضاً هناك 10 تفاسير لمعادلات ميكانيكا الكم، بعضها قطعية وبعضها غير محددة الأسباب ولا أحد يعلم أيا منها هو الصحيح.

ثانياً ليس صحيحاً في عالم ميكانيكا الكم أن الأشياء تبدأ من اللاشيء. إن التقلبات في الفراغ الكمي ليس لا شيء. عندما تنتج هذه الجسيمات من الفراغ فإنها تأتي من الطاقة المحبوسة في الفراغ. لا يوجد دليل أن الشيء أتى إلى الوجود من اللاشيء، فالبعض لا يفرق بين الفراغ والعدم!! كيف لنا أن نتصور العدم؟! يمكننا تصور الفراغ لكن لا يمكن تصور العدم!!

رد آخر مهم على هذه الأفكار الغريبة التي هدفها فقط التخلص من فكرة الخالق، وهو أن العلم يتعامل مع ما هو موجود، والعلم بطبيعته اكتشاف العالم الطبيعي وخواص العالم الطبيعي فلا يوجد شيء اسمه لا شيء!! العلم يدرس ما هو موجود، أما أن يتعامل العلم مع اللاشيء فهذا أمر غريب.

أمر آخر.. وجود قوانين الطبيعة أمر محير بذاته، إذ يفترض أن عدم وجود شيء يعني عدم وجود للقوانين. اللاشيء معناه لا حاجة للقوانين لأنه لا يوجد شيء لكي يوصف!! فحالما تقول قوانين الطبيعة فإنك بديهياً تصف الوجود!!

ثم إن من درس قوانين الطبيعة يعرف كم هي دقيقة بحيث إنها تحتاج إلى مصمم، فكيف تقول إنها موجودة ولا يوجد شيء!!! لو فرضنا أن كيفية خلق الكون كانت عفوية من لا شيء (لا فضاء لا زمن لا مادة) كنتيجة من التذبذب الكمي فإن كل النماذج التي تفسر الكون تحتاج إلى قوانين الرياضيات والفيزياء، فمن أين أتت هذه القوانين؟!

كيف وجدت الجاذبية في المقام الأول؟ ومن الذي وضعها هناك؟
وما هي القوة الفاعلة لولادة الجاذبية؟

قال هوكنج أنه بوجود الجاذبية فإن خلق الكون غدا حتمياً!!

يقول دكتور جون لينوكس Dr. John Lennox أستاذ الرياضيات في جامعة أكسفورد عندما يجادل هوكنج دعما لنظريته للخلق العفوي أو التلقائي أنه كان فقط ضروريا أن تكون هناك لمسة واحدة لبدء الخلق، والسؤال هو من أين أتت هذه اللمسة؟ ومن الذي أشعلها؟ إن لم يكن الله؟ إن هذا خلط في المواضيع.

إن قوانين الفيزياء يمكنها تفسير كيف يمكن للطائرة النفاثة أن تعمل، لكن لابد من وجود شخص يبني هذه الطائرة ويزودها بالوقود ويشغلها، فلا يمكن أن يتم صنع الطائرة من غير القوانين الفيزيائية، لكن الاختراع يحتاج إلى ذكاء المخترع باعتباره هو الأداة. إن ما فعله هوكنج أنه خلط بين القانون والأداة ويقول لنا اختاروا بين أمرين: إما الفيزياء وإما الله، مثله مثل من يطلب منك أن تختار بين مخترع الطائرة النفاثة السير فرانك ويتل وبين قوانين الفيزياء لكي تفسر المحرك النفاث!!

ماذا عن تعدد الأكوان؟

لتفادي فكرة التصميم في الكون يتعلق الملحد عادةً بفكرة تعدد الأكوان، ويقول إن الكون الذي نسكنه صار كونا مناسبا لنا صدفةً من بين بلايين الأكوان!! لكن هذه النظرة مع تولد الكون من التذبذبات الكمية تعاني من ثلاث مشكلات:

1 - التذبذبات الكمية مفاتيح مكونة لنظريات التضخم التي تحاول أن تفسر كيف ظهر كوننا والأكوان الأخرى إلى الوجود. المشكلة أن التذبذب الكمي يفترض مسبقاً وجود قوانين الكم!! ولو لم توجد قوانين الكم أو أي قوانين أخرى لا يمكن أن يحدث شيء لا وجود للقوانين لا وجود للفعل. أصل الكون أو الأكوان نتيجة لقوانين الكم أو التضخم في المجال أو خواص الأوتار كلها تعتمد على قوانين مسبقة أو مجالات مسبقة، لذلك حتى العلماء المتشائمون لا يمكنهم تفادي ذلك إلا بالاعتقاد!!

2 - لا يمكن مشاهدة الأكوان الأخرى حتى من الناحية المبدئية، لأنه بمحاولة قياس الأمور في الأكوان الأخرى باستخدام قوانين أساسية أخرى سيكون الأمر كمن يستخدم الميكروفون ليشاهد القمر، أو يستخدم التلسكوب ليسجل الموسيقى، هذا علاوة على أنه من الأمور الصعبة جدا إثبات وجود عدد لا نهائي من الأكوان!!

3 - لو كنا نحن البشر كائنات مادية نشأت فقط من الصدفة في أحد الأكوان العشوائية، ففي هذه الحالة لا يوجد أي هدف لحياتنا، وهذا ليس سيئاً فقط من الناحية الشخصية ولكنه يفقد معاني القيم والأخلاق للمجتمع والحضارة.

نظرة الفيزيائي بول ديفيس في موضوع تعدد الأكوان

هي فكرة منتشرة بين العلماء لكنها لا تفسر القوانين، إذ لابد من وجود آلية فيزيائية لتولد تلك الأكوان مع قوانينها، أي أننا نحتاج إلى مصدر لهذه القوانين وكيفية توزيع هذه القوانين في هذه الأكوان، أو لابد من وجود قوانين فوقية تشمل كل هذه الأكوان وتكون مصدرًا لجميع هذه القوانين.. (التسلسل باطل).. أي أننا نقلنا المشكلة من مصدر قوانين كوننا إلى قوانين فوقية!! أي نستخدم قوانين الاعتقاد بما هو ما وراء كوننا!!

وهنا أستحضر رأي ديفيد هيوم الذي كان يقول إن الكون الذي نعيشه هو الوحيد ولا توجد أكوان أخرى للمقارنة، فإذن لا يمكن إثبات أن الكون مصمَّم!!

إن هؤلاء المعاندين يقولون: لا يمكن إثبات أن الكون مصمم لأنه كون واحد، فلا توجد أكوان أخرى حتى نقارن. وأما اذا تعددت الأكوان قالوا: لا يوجد دليل على التصميم، لأنه من بين هذه الأكوان صار الكون الذي نحن فيه مناسبا لنا بالصدفة!! تماماً مثل كلمة أحد المفكرين حيث قال: إنها إرادة الإلحاد!. فعلاً «وكان الإنسان أكثر شيئا جدلاً».

G. K Chesterton

يقول الكاتب والأديب جسترون G. K Chesterton المأساة بالنسبة للذي لا يعتقد بالله ليس أن الملحد ينتهي بأن لا يعتقد بأي شيء، بل واأسفاه إنه أسوأ من ذلك، لأنه من الممكن أن ينتهي به المطاف بأن يعتقد بأي شيء. بمعنى أنه يتشبث بأفكار قد نجدها غريبة لكنه يتمسك بها!! مثل حالة ستيفن هوكنج يتمسك بأوهامه بالنسبة لخلق الكون من الفراغ ولا يفرق بين العدم والفراغ!!

العلم في القرنين العشرين والحادي والعشرين

ماذا يحدث لو رجع مفكرو القرن التاسع عشر ليروا أن العلوم الحديثة التي كانوا يقولون إنها ستؤدي إلى الإلحاد هي التي ستؤدي إلى الإيمان؟

يقول الدكتور جون لينكس Dr. John Lennox من السخرية أنه في القرن السادس عشر كان البعض يقاوم التطور العلمي لأنه كان يتصور أن التطور العلمي تهديد للاعتقاد بالله، بينما في القرن العشرين الأفكار العلمية تقاوَم بسبب تهديدها لقبول الاعتقاد بالله!!

خاتمة المطاف

لقد وقف العلم ضد فكرة مركزية الأرض للكون والتي كانت الكنيسة تنادي بها فانهزمت أفكار الكنيسة فسموا ذلك هزيمة للدين أمام العلم!!! والآن وقف العلم ضد أزلية الكون، فكان انتصار العلم على الأفكار الإلحادية، فهل يقولون إن العلم هزم الإلحاد؟!! في هذا العصر نحن أمام معرفة جديدة للكون وعلاقة الكون بخالقه وعلاقة خالق الكون بنا. لقد ثبت لغير المعاندين أن للكون خالقاً ومصمماً وهذا يقودنا إلى أني مخلوق مسئول في هذا الكون، لأنه عدا ذلك فهو عبث!! {إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضِ وَاخْتِلاَفِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ لآيَاتٍ لِّأُوْلِي الألْبَابِ * الَّذِينَ يَذْكُرُونَ اللّهَ قِيَامًا وَقُعُودًا وَعَلَىَ جُنُوبِهِمْ وَيَتَفَكَّرُونَ فِي خَلْقِ السَّمَاوَاتِ وَالأَرْضِ رَبَّنَا مَا خَلَقْتَ هَذا بَاطِلاً سُبْحَانَكَ فَقِنَا عَذَابَ النَّارِ} سورة آل عمران آية 190 - 191.

Read More

ميلتون هيوميسون.. سائق بغال على طريق النجوم

ميلتون هيوميسون.. سائق بغال على طريق النجوم

اكتشف الشاب ميلتون هيوميسون، في رحلة صيفية جبل ويلسون وأغرم به على الفور. بعد عودته قرر، بموافقة والديه، الانقطاع مؤقتا عن الدراسة والالتحاق بالجبل، حيث عمل في البداية سائقا للبغال في قافلة كانت تنقل مواد البناء والتجهيزات لبناء مرصد بقمة الجبل، ثم حارسا بنفس المرصد. طموح الشاب ميلتون وذكاؤه جعلاه يتدرج في مهامه بسرعة حتى أصبح فلكيا مساعدا ثم راصدا متخصصا في التصوير الطيفي، الشيء الذي أهله لكي يصبح المعاون الرئيسي للفلكي الأمريكي المرموق إيدوين هوبل

Read More

التقط الصور فى الهواء ؟؟؟؟؟

 

ازدادت أعداد محبي التقاط الصور الفوتوغرافية في العالم أخيرًا؛ وربما يرجع ذلك إلى تطور الكاميرات ومعدات التصوير، وسهولة استعمالها وحملها، فلا يهم إذا كنت محترفًا أو مجرد هاوٍ، فمن المؤكد أنك أصبحت لا تستغني عن وجود كاميرا في حياتك، حتى لو كنت تستخدم كاميرات رقمية غير متخصصة أو كاميرا هاتفك الجوال.

بمجرد أن تلبسهما في إصبعك السبابة والإبهام، وكأنك ترتدي خاتمًا، يمكنك أن تلتقط صورة عالية الجودة بكل سهولة وفي ثوان؛ فقط تحتاج إلى أن تثني السبابة بشكل معين، لتلتقط الصورة.

أتحدث عن الكاميرا التى ابتكرها الكوري يوون سو كيم (yeon su kim)، فهي صغيرة الحجم وغير تقليدية، مكونة من جزأين: جزء به العدسة، والآخر للتحكم في التقاط الصورة ونوعها فوتوغرافية  كانت أم فيديو.

الكاميرا بها مؤشر عالي الحساسية، يستشعر حركة الأصبع، فتقوم تلقائيًا بالتقاط الصورة. فقط ستحتاج إلى تحريك السبابة وكأنك تلتقط صورة بكاميرا فوتوغرافية عادية، وعندما تقوم بتحريكه  بشكل دائري، ستسجل الكاميرا فيلم فيديو. ولكن كيف يمكنك أن ترى الصور؛ فالكاميرا صغيرة الحجم وغير مزودة بشاشة؟!

الكاميرا بها خاصية البلوتوث؛ فتقوم بإرسال الصور التي تم التقاطها تلقائيًا إلى هاتفك المحمول، كي تراها، فيمكنك أن تحتفظ بالصور الجيدة، وتمحو الصور التي لا تعجبك  بكل سهولة.

Read More

هل يساعد الجزر حقًا في الرؤية في الظلام؟

هل يساعد الجزر حقًا في الرؤية في الظلام؟

نعم ولا! يحتوي الجزر على فيتامين A، أو الريتينول، وهذا مطلوب للجسم من أجل تركيب الرودوبسين، الذي هو الصبغة الموجودة في العين التي تعمل في ظروف الإضاءة المنخفضة، فإذا كان لديك نقص في فيتامين A، فسينشأ عندك العشى أو العمى الليلي. وتناول الجزر سوف يصحح ذلك ويحسن الرؤية الليلية، ولكن فقط إلى نقطة مألوفة للشخص السليم – لن تسمح لك مثل أي وقت مضى أن ترى في الظلام الدامس.
وتعود هذه الفكرة إلى خرافة بدأتها وزارة الطيران الجوية في الحرب العالمية الثانية لمنع الألمان من معرفة أن البريطانيين كانوا يستخدمون الرادار لاعتراض القاذفات في الغارات الليلية، وقاموا بإصدار بيانات صحفية تفيد بأن الطيارين البريطانيين تناولوا الكثير من الجزر ليمنحهم رؤية ليلية استثنائية رائعة. وهذا خدع الجمهور البريطاني، فضلا عن القيادة الألمانية العليا.

Read More

هل يساعد الجزر حقًا في الرؤية في الظلام؟

هل يساعد الجزر حقًا في الرؤية في الظلام؟

نعم ولا! يحتوي الجزر على فيتامين A، أو الريتينول، وهذا مطلوب للجسم من أجل تركيب الرودوبسين، الذي هو الصبغة الموجودة في العين التي تعمل في ظروف الإضاءة المنخفضة، فإذا كان لديك نقص في فيتامين A، فسينشأ عندك العشى أو العمى الليلي. وتناول الجزر سوف يصحح ذلك ويحسن الرؤية الليلية، ولكن فقط إلى نقطة مألوفة للشخص السليم – لن تسمح لك مثل أي وقت مضى أن ترى في الظلام الدامس.
وتعود هذه الفكرة إلى خرافة بدأتها وزارة الطيران الجوية في الحرب العالمية الثانية لمنع الألمان من معرفة أن البريطانيين كانوا يستخدمون الرادار لاعتراض القاذفات في الغارات الليلية، وقاموا بإصدار بيانات صحفية تفيد بأن الطيارين البريطانيين تناولوا الكثير من الجزر ليمنحهم رؤية ليلية استثنائية رائعة. وهذا خدع الجمهور البريطاني، فضلا عن القيادة الألمانية العليا.

Read More

لماذا تنبت النباتات في الربيع؟

لماذا تنبت النباتات في الربيع؟

 في المناطق الاستوائية، تنبت البذور بمجرد وقوعها بالقرب من النباتات. ولكن من أجل بقاء بذور النباتات على قيد الحياة في المناخ الأكثر برودة، يجب أن تلجأ للسبات في الشتاء. وعندما تكون البذور في السبات فإن عملية الكيمياء الحيوية في الخلايا تعمل بشكل أكثر بطئا. وبالتالي فإن البذور لن تنبت حتى تتأثر بالضوء الكافي، والذي يحول مستقبلة الضوء (الفيتو كروم) إلى نسختها النشطة، لتقوم بتوليد هرمونات النمو.

Read More

لماذا تنبت النباتات في الربيع؟

لماذا تنبت النباتات في الربيع؟

 في المناطق الاستوائية، تنبت البذور بمجرد وقوعها بالقرب من النباتات. ولكن من أجل بقاء بذور النباتات على قيد الحياة في المناخ الأكثر برودة، يجب أن تلجأ للسبات في الشتاء. وعندما تكون البذور في السبات فإن عملية الكيمياء الحيوية في الخلايا تعمل بشكل أكثر بطئا. وبالتالي فإن البذور لن تنبت حتى تتأثر بالضوء الكافي، والذي يحول مستقبلة الضوء (الفيتو كروم) إلى نسختها النشطة، لتقوم بتوليد هرمونات النمو.

Read More

ما مستوى الأكسجين في الطائرة؟

ما مستوى الأكسجين في الطائرة؟

تُعد مستويات الأكسجين في رحلة الطائرة هي نفسها الموجودة على الأرض تماما، بحوالي 210.000 أجزاء لكل مليون من حيث الحجم. ومع ذلك، فإنه في الرحلة المرتفعة يكون ضغط الكابينة أقل منه على الأرض بمقدار 82 كيلو باسكال، بما يعادل حوالي 1800 متر (6000 قدم) وعلى سبيل المقارنة، فإن الضغط الجوي عند سطح البحر يكون 101 كيلو باسكال. ومع هذا الضغط المنخفض في الارتفاع يكون مستوى الأكسجين في الدم أقل مما هو عليه عند مستوى سطح البحر. ولا يعاني الشخص السليم أي تأثير جراء ذلك، ولكن في المقابل أولئك الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي يحتاجون أحيانا إلى أكسجين إضافي.

Read More

هل يمكن أن تسبب الحيوانات حساسية للبشر؟

هل يمكن أن تسبب الحيوانات حساسية للبشر؟

نعم يمكن ذلك، فالحساسية في حيوانات البرية لا يعرف عنها سوى القليل، ولكن من المعـروف التأثيـر السيئ لبعـض القطط والكلاب تجاه أصحابها. والمتهم الرئيسي هو فروها، أو قشرة الرأس وأجزاء من الجلد الميت الذي يسقط من فروة رءوسنا. ويأتي بعد ذلك كل الغبار المحيط بالمنزل والذي يحوي كميات متفاوتة من الجلد الميت. فينمو عث الغبار على هذه الخلايا، وتساقط القليل من برازها في ذلك المزيج، يمهد للمزيد من أسباب ردود الفعل للحساسية.

وعندما تكون لدى القطط حساسية فإنه يظهر عليها الكثير من الأعراض، مثل مرض الربو، بما في ذلك السعال، وضيق وصفير عند التنفس. والأكثر احتمالا في الكلاب معاناتها من الحكة، والقروح والالتهابات الجلدية، والآن تزداد المشكلة أكثر سوءا، حيث يتم الاحتفاظ بالكثير من الحيوانات داخل البيت، وبالتالي تعرضها باستمرار لمسببات الحساسية للإنسان. ويتمثل العلاج الطبيعي في الهواء النقي وقضاء بعض الوقت في الخارج.

Read More

لماذا تصعد ديدان الأرض إلى السطح بعد المطر؟

لماذا تصعد ديدان الأرض إلى السطح بعد المطر؟

http://adf.ly/l2Tw5

ليس لأنها قد تغرق. فالناس غالبا ما يدَعون أن هذا هو التفسير، ومع ذلك فديدان الأرض تقوم بالتنفس من خلال تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عن طريق الجلد، والتي تحفظها رطبة مع مادة مخاطية لزجة. وهذا يعني أنها تكون أكثر سعادة في التربة الرطبة ويمكن لمعظم أنواعها البقاء على قيد الحياة لعدة أيام تحت الماء.
ولذلك فإنه ينبغي ألا تكون العاصفة الممطرة الوجيزة مزعجة لها. في الواقع، ربما أيضا تستغل الطقس الرطب للتنقل لمسافات طويلة أكثر من قدرتها الطبيعية في تواجدها تحت الأرض.
بعض الديدان قد يحتاج للخروج للسطح للتزاوج عندما يكون رطبا بشكل كافٍ، ولكن عددًا قليلاً فقط من 4400 نوع معروف من الديدان يمكنه القيام بذلك. والاحتمال الآخر هو أن الديدان تكون مشوشة فتخلط بين صوت المطر وما هو مفترس، مثل حيوان الخلد، فتشق طريقها صعــودا إلى السطـح للفرار. وبالطبع الحيوانات تعرف جيدا كيفية الاستجابة لمثل تلك الأصوات، وسوف تدرك ذلك عند الإمساك بأي دودة، فبعض الحيل القديمة تشتمل على هز العصى، والنشر على الأوتاد الخشبية. والأغرب من ذلك إعطاء الديدان الشاي.

Read More

كيف يختلف عمل السم ما بين النحل والدبابير؟

كيف يختلف عمل السم ما بين النحل والدبابير؟
 
يحتوي سم النحل والدبابير على حد سواء على كوكتيل من البروتينات المؤلمة، ولكن الوصف الطبي الدقيق يختلف في كل نوع من أنواعها. فالعنصر الأكثر سمية في سم النحل هو الفوسفوليباس، الذي يدمر أغشية الخلية ويخفض ضغط الدم.

كما يحتوي على الميليتين، الذي يسبب معظم الألم ويضاعف من تأثير الفوسفوليباس.

ويتكون سم الدبور أيضا من الفوسفوليباس، ولكنه يستخدم الجزء العضوي للناقل العصبي (neurotransmitter acetylcholine) لزيادة الألم. وعلى الرغم من أن سم النحل حمضي وسم الدبور قلوي غير حاد، فهـذا عرضي فقـط ولا يلعب دورا كبيرا في مستوى الألم من اللدغة نفسها.

Read More