اخر اخبار الاكتشافات فى العلوم والتكنولوجيا

• • الاحتباس الحراري سيكون أسوأ مما هو متوقع ••

ن انبعاثات المصانع من أهم أسباب الاحتباس الحراري

حذر عالم متخصص في المناخ من أن الاحتباس الحراري خلال القرن القادم سيكون أسوأ مما كان متوقعاً.

وقال البروفسير كريس فيلد -الذي أعد تقريراً هاماً عام 2010 حول التغير المناخي- أن درجات الحرارة في المستقبل

"ستفوق كل التنبؤات".

وأضاف فيلد أن تقرير اللجنة الحكومية للتغير المناخي قلل من معدل التغير المناخي المتوقع.

وقال إن الزيادة في ثاني أكسيد الكربون قد تسبب فيها بالدرجة الأولى إحراق الفحم لتوليد الطاقة الكهربائية

في الهند والصين.

كما حذر فيلد من أن الزيادة في درجات الحرارة يمكن أن تعجل من ذوبان الثلوج، داعياً إلى إتخاذ إجراءات

فعالة لمقاومة التغير المناخي.

لن
يحتاج الكُتَّاب والمؤلفون مطلقاً إلى قضاء ساعات في معالجة ما يكتبونه من
نصوص، إذ سيمكنهم تنظيم أفكارهم، وفي غمضة عين، تصبح رزم من الأوراق تحمل
أفكارهم، جاهزةً للنشر.

ويمكن للمبتدئين و المسنين و المعاقين أن يتحكموا في تطبيقات الويب بمجرد
الكلام ولا حاجة لهم إلى تعلم كيفية استخدام لوحة المفاتيح الخاصة
بالحاسوب.

وحتى تعمل تقنية التعرف الصوتي بشكل صحيح، لا بد من إملاء الكلام بشكل جيد
وصوت واضح وقوي بدلاً من العناء للحصول على ديبلوم في الحاسوب!

وهذه التقنية في طريقها إلى أن تصبح تطبيقاً لا غنى عنه، بسبب ما تشهده من تطورات مذهلة.
فبدلاً من التحدث عن جهاز، سيكون لنا القدرة على التواصل معه! وذلك بفضل
التقدم التكنولوجي السريع في مجال التعرف الصوتي، والذي سيغير بلا شك
طريقتنا المعتادة في العمل!

ويمكنك اقتناء عدد كبير من تطبيقات "جوجل" (حتماً ستقتنيها!) وأيضاً
تطبيقات الشركة التي تمتلك اثنيّن من برامج التعرف الصوتي الأكثر استخداماً
اليوم، أحدهما برنامج "دراجون ناتورالي سبيكنج ". هذه الشركة هي "نيانس"،
وتطبيقاتها مصممة خصيصاً لجهازيّ "الآيّ فون" و"الآيّ باد".

هذه التطبيقات أصغر من تطبيق "نيونس" الرائد، "دراجون ناتورالي سبيكنج"،
وأكثر محدوديةً منه؛ ومن أبرزها، برنامج "دراجوت ديكتيشن " (دراجون
للإملاء)" و"دراجون سيرتش" (دراجون للبحث)"، كذلك "دراجون فور إي ميل "
(دراجون للبريد الإلكتروني)"، وهو برنامج موجه لمستخدمي أجهزة البلاك
بيرّي..

تستطيع هذه البرامج فهم ما تمليه عليها من أوامر وتنفيذها بواسطة الجهاز
الذي تختاره؛ الهاتف الذكي أو الحاسوب العادي أو الحاسوب اللوحي.

ويمكنك نسخ/لصق النصوص باستخدام أصابعك على جهاز "الآيّ باد" خاصتك إذا كنت
تمتلك برنامج "دراجون ديكتيشن"، تلقي عليه الكلمات فيقوم بكتابتها على
الشاشة. ثم يمكنك حفظ مدوناتك أو نسخها/لصقها على رسائل البريد الإلكتروني
أو على وثائق أخرى باستخدام أصابعك.
وإذا كان لديك حساب شخصي على موقعيّ تويتر أو فيسبوك، فأنت تستطيع استخدام
هذه المدونات لإرسال تعليقات أو زقزقات تويتر (رسائل تويتر/تويتس ). كما
يساعدك البرنامج على إنشاء قائمة بدروسك أو محاضراتك أو الأشياء التي يتعين
عليك القيام بها، أو كتابة المقالات حتى.

أما
عن برنامج "دراجون للبحث/سيرتش"، فهو – كما يتضح من اسمه – مختص بالبحث
على شبكة الإنترنت بواسطة الصوت. ويقدم التطبيق "دراجون فور إي ميل/للبريد
الإلكتروني"، نفس الخدمات الصوتية مع بريدك الإلكتروني، إذ تستطيع إضافة
اسم المُرسل إليه البريد بالصوت، كذلك موضوع البريد ونصه.

وتتوافر تطبيقات جوجل للتعرف الصوتي للأجهزة العاملة بنظام التشغيل
"آندرويد " وحسب، وكذلك لمنافس "الآي باد"، الحاسوب اللوحي سامسونج
"جالاكسي تاب ". وباستخدام خاصية "البحث الصوتي"، التي يوفرها جوجل، يمكنك
إرسال الأوامر إلى حاسوبك اللوحي وكتابة رسائل البريد الإلكتروني والاستماع
إلى الموسيقى والقيام بالكثير من الأشياء الأخرى.
وما يعيب هذه التطبيقات، أنك عندما تستخدمها بصوتك، قد يظن الآخرون أنك تتحدث إلى نفسك أو أنك ربما تعاني من ازدواج في الشخصية!

الألياف الضوئية هي:

عبارة
عن اسلاك من الزجاج النقي وهي رقيقة - بمثل رقة شعر الإنسان - تحمل
المعلومات الرقمية عبر مسافات طويلة. تركيب الألياف الضوئية

اخر اخبار الاكتشافات فى العلوم والتكنولوجيا Optical2

ذكرنا
أن الألياف الضوئية هي اسلاك رقيقة وطويلة من الزجاج النقي والتي ترتب في
حزم تسمى الكابلات الضوئية (Optical Cables) لتستخدم في نقل الإشارات
الضوئية لمسافات كبيرة. إذا القينا نظرة فاحصة عن قرب لأحد الألياف الضوئية
سنرى أنها تتكون من الأجزاء التالية:
1- القلب أو اللب (Core): وهو مركز النسيج (fiber) وينتقل الضوء عبره.
2- الغلاف (Cladding): وهو المادة الخارجية للنسيج والتي تحيط بالقلب ومهمتها أن تعكس الضوء الخارج من القلب وتعيده إليه.
3-
غطاء الحماية (Buffer Coating): وهو عباره عن غطاء من البلاستيك, ومهمته
حماية النسيج الضوئي من الضرر والرطوبة. مئات الآلاف من هذه الألياف
الضوئية ترتب في حزم على شكل كابلات ضوئية. وهذه الحِزَم تحمى بواسطة
الغلاف الخارجي للكابل وتسمى الغلاف (Jacket).
تنقسم الألياف الضوئية الى نوعين أساسيين
1-الألياف
ذات النمط المفرد (Single-Mode Fiber). وتكون ذات قلب صغير يصل قطره الى 9
ميكرون, وينقل إشارات الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي يتراوح مابين
1300 الى 1550 نانوميتر.

2-الألياف متعددة النمط (Multi-Mode Fiber).

اخر اخبار الاكتشافات فى العلوم والتكنولوجيا Optical3

وهذه
يكون القلب فيها ذا قطر أكبر يصل الى 62.5 ميكرون, وتقوم بحمل ونقل
الاشارات تحت الحمراء التي يترواح قطرها مابين 850 الى 1300 نانوميتر
والصادرة من الصمامات الالكترونية (Light Emitting Diodes LED). بعض
الألياف يمكن ان تصنع من البلاستيك ولكن الجزء الاساس فيها (Core) ذو قطر
كبير نسبيا (1 مليميتر), وتصلح لنقل الضوء الذي يمكن رؤيته فقط والذي طوله
الموجي اكبر من 650 نانوميتر, وهو الضوء المنبعث من الصمام الاكتروني (LED)
ولا يصلح هذا النوع من الألياف لنقل الضوء الليزري ( المنبعث من جهاز
اطلاق الليزر). وهنا يمكن ان نتساءل كيف يمكن لهذه الألياف ان تنقل
الضوءوالمعلومات الرقمية.
كيف تعمل الألياف الضوئية :
لنفترض
اننا نريد ان نرسل حزم من الأشعة الضوئية عبر مسار ما, يمكننا ذلك بأن
نوجه الضوء عبر هذا المسار بما أن الضوء يسير عبر خطوط مستقيمة. المشكلة
التي يمكن ان تصادفنا هي اذا كان هذا المسار يحتوي على نقطة إنعطاف, ما
العمل في مثل هذه الحالة؟ الحل أن نضع مرآة عند نقطة الإنعطاف (Bending)
تلك لكي تعكس الضوء عند هذه الزاوية وتعيده الى المسار. كيف إذا كان المسار
يحتوي على العديد من نقاط الانعطاف؟ في هذه الحالة يلزمنا مرآة عند كل
انعطاف, وتوضع المرآة بزاوية معينة لكي تسمح بإعادة الضوء الى القلب عند كل
زاوية على طول المسار. هذا بالضبط ما يحدث داخل الألياف الضوئية. فالضوء
يسافر خلال اللب ( المسار) مع قفزات منتظمة من الغلاف (المرآة) عند نقاط
الانعطاف حسب ما يسمى بالإنعكاس الداخلي الكلي (Total Internal
Reflection), ولأن الغلاف لا يمتص أي من الإشارات الضوئية المتنقلة داخل
القلب, فإن الإشارات الضوئية يمكن أن تنتقل لمسافات بعيدة. لكن بعض هذه
الإشارات تضعف داخل الألياف بسبب عدم نقاوة الزجاج وتلوثه مثلا والمدى الذي
يمكن أن تضعف فيه هذه الإشارات يعتمد على درجة نقاوة الزجاج الذي تصنع منه
الألياف وأيضا يعتمد الطول الموجي للضوء المرسل خلاله ( مثلاً 850
نانوميتر يضعف بمقدار يتراوح بين 60 إلى 75 بالمائة لكل كيلو متر) و بعض
الألياف يضعف الإشارة فيها بمقدار اقل ( 10% لكل كيلومتر عند الطول الموجي
1550 نانوميتر).
نظام الإتصال عبر الألياف الضوئية يتكون هذا النظام من العناصر التالية:

جهاز
الارسال (Transmitter): يقوم باستقبال وتوجيه الجهاز المصدر للضوء (LASER
or LED) وتشغيله وإيقاف تشغيلِه حسب التسلسل الصحيح, وهكذا يتم توليد
الاشارة الضوئية. وجهاز الإرسال يكون قريباً من الألياف الضوئية وقد يحتوي
على عدسات ( focused lens) لكي تجمع وتركز الضوء بؤرياً داخل النسيج
الضوئي. ضوء الليزر يمتلك قوة أكبر من التي يمتلكها الضوء الصادر من الصمام
الباعث ولكنه حساس أكثر للتغير في درجة الحرارة, كما أنه مكِلفٌ أكثر.
الألياف الضوئية (Fiber Optics) وهي بيئة التواصل بين المرسل والمستقبل.
جهاز إعادة توليد الإشارة (Optical Regenerator): اشرنا في ما سبق إلى حدوث
بعض الفقد في الإشارة (Signal Loss) عندما ينتقل الضوء داخل الألياف
لمسافات بعيدة -كما يحدث داخل الكابلات البحرية- ولهذا توصَّل المقويات
وأجهزة إعادة توليد الإشارة على طول الكابل, لكي تعزز الإشارات الضعيفة.
ويتكون هذا الجهاز من الياف ضوئية ذات تغطية خاصة مُطَعمة (doping) , ويعمل
هذا القسم من الألياف كمضخة ليزر (pump)؛ فعندما تصل الإشارة الضعيفة الى
هذا القسم فإن طاقة الليزر هنا تجعل جزيئات الاشارة الضوئية تعمل كما لو
انها مصدر ليزر, فتقوم بإطلاق إشارات ضوئية جديدة وقوية ولكن بنفس خصائص
الاشارة الضعيفة القادمة. وهذا يعني ان هذا الجهاز يعمل كما لو انه مضخم
ليزري للإشارة القادمة إليه. جهاز الإستقبال (Optical Receiver): يأخذ
الاشارة الضوئية الرقمية ويفك تشفيرها ويرسلها كإشارة كهربائية الى
المستخدم سواءاَ كان جهاز حاسب أو تلفزيون الكابل أو جهاز هاتف. ويحتوى
جهاز الإستقبال الضوئي على خلايا ضوئية (photocells) أو صمامات الكترونية
ضوئية (photodiode) لكي تتحسس وتلاحظ الاشارة الضوئية. أفضلية الألياف
الضوئية (Advantages ) لماذا أحدثت تكنولوجيا الألياف الضوئية ثورة في عالم
الإتصالات مقارنة مع الأسلاك التقليدية الأخرى –أسلاك النحاس مثلاَ؟

السبب يظهر في النقاط التالية:

1. التكلفة القليلة نسبياَ.

2. رقة ودقة الألياف . وهذا يقود الى..

-
مقدرة عالية على النقل(Higher carrying capacity)بسبب رقة الألياف , فإن
الكثير منها يمكن أن تحزم داخل كابل ذو قطر معين أكثر مما لو كانت أسلاك
نحاسية في كابل له نفس القطر, مما يعني عدد أكبر من خطوط الهاتف الموصلة او
قنوات التلفزيون المتاحة اذا كنا نتكلم عن نظام تلفزيون الكابل. - فقد أقل
في الإشارة. - يحمل إشارات ضوئية. بعكس الأسلاك النحاسية التي تحمل إشارات
كهربائية, الاشارات الضوئية لا تتداخل (interference) فيما بينها, مما
يعني مكالمات هاتفية أو إستقبال تلفزيوني أوضح. - قدرة إرسال أقل(Low
Power). - إشارات رقمية (Digital Signal). الألياف الضوئية صممت أساساَ
لنقل الاشارات الرقمية, وهذه مفيدة خاصة في شبكات الحاسب أو الانترنت. -
غير قابل للإشتعال. نظراً لعدم مرور تيار كهربائي فيه, لا توجد مخاطر
للإحتراق. - أخف وزناً (lightweight). مقارنة مع اسلاك النحاس. وتشغل حيزاً
أقل عند تمريرها تحت سطح الأرض. - مرنة (flexible). وبسبب مرونتها العالية
وارسالها واستقبالها للضوء فإنها تستخدم في العديد من الكامرات الرقمية
لأغراض التنظير الطبي (Medical Imaging), فحص وعمل اللحام داخل الانابيب
والمحركات الميك****ية التي يصعب الوصول إليها في الطائرات, السيارات
والصواريخ, كما تستخدم في سباكة الانابيب الضيقة وتفحصها. - كيف تصنع
الألياف الضوئية؟ سبق وأن ذكرنا أن المادة الرئيسية في صنعها هي الزجاج
-والذي تعتبر الرمال المصدر الأساسي له- نظراً لكثرة التفاصيل في هذا
الموضوع سنذكره بإختصار. صناعة الألياف الضوئية تتطلب المرور بعدة مراحل :

في
البداية عمل إسطوانة زجاجية بواسطة عملية الترسيب البخاري الكيميائي
المعدل (Modified Chemical Vapor Deposition) وهي عملية معقدة تتم تحت درجة
حرارة عالية وظروف كيميائية خاصة, ويتم فيها تفاعل كلوريد السيليكون Sicl4
و كلوريد الجرمانيوم Gecl4 مع فقاعات الأوكسجين, لإنتاج أكسيد السيليكون
Sio2 و اكسيد الجرمانيوم Geo2 اللذان يجمعا معاً ويذابا داخل الانابيب
لتشكيل الزجاج أو مادة الألياف . ومن ثم يتم سحبها على شكل أسلاك رفيعة
وطويلة في الات تشبه المخارط (Lathe) وتكون خاصة ودقيقه جداً, تسمى أبراج
سحب الألياف (Fiber Drawing Tower) ويتم تغطية الألياف بطبقة من البلاستيك
لحمايتها. بعد ذلك يتم فحص الألياف الضوئية من جوانب عدة مثل: قوة الشد,
انتظام قطر القلب وأبعاد أغلفة الحماية, مدى ضعف الاشارة مع زيادة الطول,
عرض الحزمة (bandwidth), درجة حرارة التشغيل ومدى الرطوبة وإرتباطهما بضعف
الاشارة, وأخيراً قابلية التوصيل تحت الماء.

جزيئات "نيترينو".. مستقبل علم الفيزياء

تحظى دراسة جزيئات "نيترينو" في أيامنا هذه بأهمية بالغة من قبل علماء
الفيزياء في جميع انحاء العالم. المرصد الفيزيائي الفريد الذي يقع في
جمهورية قبردين-بلقار الروسية، يتخصص في تحليل هذه الجزيئات ودورها في
تشكيل الكون بكل ما فيه.

وقد تم اكتشاف جزيئات "نيترينو" المتناهية الصغر في خمسينيات القرن الماضي،
والملايين منها تمر عبر أجسام الكائنات الحية كل ثانية بلا أي تأثير مضر.

وتقدر "نيترينو" على تحويل نواة مادة "الغاليوم" إلى نواة "الجرمانيوم"
مسببة التفاعل النووي الحراري، أو التيرمونووي، وهي العملية التي يراقبها
المختصون الروس.

ويعد هذا المختبر واحد من خمسة مختبرات منتشرة في العالم تدرس جزئيات
"نيترينو"، وهذه الأبحاث أسهمت كثيرا في فهم تشكل الكون، بنجومه وكواكبه.

اللافت أن الضوء الذي نراه كل يوم، يتكون من جزيئات "فوتون" المنبعثة من
الشمس منذ 100 ألف عام أو أكثر، وتحليل هذه الجزيئات لا يعكس العمليات
الحقيقية الجارية حاليا في ذلك النجم. أما جزيئات "نيترينو" فتصل الأرض بعد
8 دقائق فقط منذ ولادتها في الشمس، ولذلك تكون دراستها هي الطريق الوحيدة
لمتابعة نشاطاتها بشكل سريع ودقيق والحصول على أحدث المعلومات عما يجري
هناك.

للوهلة الأولى تبدو هذه الأبحاث النظرية بعيدةً عن التطبيق العملي في حياة
الإنسان، لكن تاريخ العلم يعرف أمثلة كثيرة تؤكد فائدة دراسات كهذه.

» العلوم والأبحاث العلمية والعلماء