مواضيع

106

منتدى علم الكيمياء / افترض أنه يمكننا أن نجد مادّة أقوى بمئات المرات من

« في: مايو 04, 2005, 07:29:29 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

***اكتشاف الفوليرين***
 "افترض أنه يمكننا أن نجد مادّة أقوى بمئات المرات من الصّلب . افترض أن نفس المادّة يمكن استخدامها في تصنيع دوائر كهربية إلكترونيّة أصغر بكثير من شرائح السيلكون المستخدمة في الحاسب حالياً ؟ حسنًا ، مثل هذه المادّة قد اُكْتُشِفَتْ و كنت محظوظًا لكوني عضواً في أحد فرق العلماء الذين اكتشفوها - بالصّدفة ."

يعتبر اكتشاف C60 مثالاً للاكتشاف الرائع الذي يأتي صدفة ، أي الاكتشاف المفاجئ . لم تبقى كما هي من الباحثين المشتركين نفسه لكي يكتشف الفوليرين الذي يعرف باسم C60 نظراً لأنه جزيء يتكون من 60 ذرة كربون . ويمكن وصف الأبحاث بأنها "بحث في السماء الزرقاء" أو "العلم الأساسي " أي البحث الذي ليس له تطبيق عملي فوري ، ولكنه مهم من وجهة نظر علمية ، وقد يتسبب في إنتاج منتجات مفيدة في وقت ما في المستقبل . وللأسف فإن الإهتمام بهذا النوع من البحوث يتناقص في المؤسسات الأكاديمية اليوم حيث أن معظم الأنشطة التي يتم تمويلها هي الأنشطة التطبيقية .
.. ..
معرض لجزيئات الكربون
من اليمين: الماس ، الجرافيت ، سلسلة الكربون C70 ، C60 والأنبوبة النانويتوب


::البصيرة و بعد النّظر::

النّماذج هي مجموعات من الفروض التي تشكل أساس العلم ، وهي مفيدة بالفعل في المجالات المستقرة حيث تساعد في الوصول إلى الاكتشافات الجديدة بإعطاء العلماء قاعدة معرفة ينبني عليها تطوير البحث و الفروض الجديدة . لكنّ عندما تظهر مجالات جديدة أو تكون هناك ثورات علمية على وشك أن تحدث ، فإن هذه النماذج قد تنقلب رأساً على عقب ، وغالباً ما يحدث ذلك بواسطة صغار الباحثين. كان النموذج الأساسي الذي تم إسقاطه باكتشاف الفوليرين هو الرأي القائل بأن الكربون يتواجد في شكلين رئيسيّين فقط : الجرافيت و الماس .

**اكتشاف الفوليرين
الفوز بجائزة نوبل للكيمياء عام 1996***

كما قصها جوناث هير..
في ديسمبر عام 1996 كنت محظوظاً لكوني أحد المشاركين في مجموعة سسيكس التي صاحبت هاري كروتو إلى السويد لاستلام جائزة نوبل في الكيمياء .. حيث أنه قد :
"قررت الإكاديمية السويدية الملكية للعلوم منح جائزة نوبل في الكيمياء لعام 1996 إلى كل من:

أ.د. روبرت ف. كيرل . جيه آر . جامعة رايس ، هيوستون ، الولايات المتحدة الأمريكية.
أ.د. سيرهارولد كروتو . جامعة سسيكس . براتيون ، المملكة المتحدة
أ.د. ريتشارد أي سمولي ، جامعة رايس ، هيوستون ، الولايات المتحدة الأمريكية


*** بدء البحث****

الكربون هو أحد أكثر العناصر الكيميائية شيوعاً ، وهو يشكل العمود الفقري لمعظم الجزيئات الهامة للحياة ، مثل الـ DNA والبروتينات وأنواع النفط . تبرز الخاصية الفريدة للكربون قدرته على تكوين روابط ثابتة مع نفسه ، بينما تفضل معظم العناصر عمل روابط مع عناصر مختلفة عنها .

ولذا فإنه قد يكون من المدهش ادراك أن هذا العنصر الذي يكوِّن مركبات كيميائية مع عناصر أخرى قليلة (مثل الهيدروجين ، والأكسجين ، والنيتروجين) أكثر مما تكونه باقي العناصر الأخرى مجتمعة والتي يزيد عددها عن المائة ، يوجد في صورتين نقيتين فقط هما الماس والجرافيت . وفي الماس تكون كل ذرة كربون محاطة بأربع ذرات أخرى من الكربون أيضا فتكوِّن شبكة ثلاثية الأبعاد ، بينما في الجرافيت تكون كل ذرة كربون مجاورة لثلاث ذرات كربون أخرى في نفس المستوى مما يؤدي إلى تكون رقيقة تشبه سلك المزرعة ذو الفتحات الواسعة . وتكون رقائق الجرافيت تلك مقترنة ببعضها بطريقة غير متماسكة وتنزلق بسهولة مما يعطيها ملمسا ناعماً .

والصورتان السابقتان هما الصورتان الوحيدتان اللتان يوجد فيهما الكربون النقي ، أو هكذا كنا نعتقد حتى الماضي القريب !

وفي الماس يكون لكل ذرة كربون أربع روابط أما في الجرافيت فيهبط العدد إلى ثلاثة ، وإذا تكونت وصلتان فقط تنتج سلسلة من ذرات الكربون .

وقد ظهر الدليل على وجود السلاسل الكربونية القابلة للكسر في فترة الأربعينيات من القرن الماضي من خلال التجارب التي أجراها أوتوهان ، وكان هذا الاكتشاف يمثل بالنسبة له الجانب غير المطلوب أثناء محاولاته لتصنيع ذرات أكبر وأضخم بإضافة نيوترونات إلى الذرات الأصغر. وكان هان مهتما بالكشف عن الفروق الصغيرة في الوزن بين بعض ذرات العناصر الثقيلة التي يقوم بتبخيرها في قوس كربوني . وأثناء مشاهدته لتلك النتائج ، لاحظ أن القوس أنتج أيضا سلاسل من الكربون كان لها – بالصدفة البحتة – نفس الوزن الجزيئي للمعدن . وقد استعمل هان أقطابا أخرى (مصنوعة من معادن غير الكربون) ، وسجل حدوث سلاسل الكربون في ملحوظة في نهاية تقريره ثم واصل بحثه الرئيسي . ولم تتم متابعة النتائج التي توصل إليها بشأن سلاسل الكربون بعده مباشرة ، ولذا فقد تأخر اكتشاف C60 لسنوات عديدة.


للمزيد إطلع على هذا الرابط..
http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/fullerenes/begin.htm

                                         والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته..

107

منتدى علم الفيزياء العام / بمناسبة عام الفيزياء 2005 .. تطبيق بسيط للفيزياء

« في: أبريل 15, 2005, 01:55:04 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,

بمناسبة السنة العالمية للفيزياء, سوف نذكر أحد التطبيقات البسيطة للفيزياء التي إستفاد منها الطب..

وهو مقياس الضغط الذي يستخدمه الطبيب عند قياس ضغطنا...

بدايةً سوف أذكر مقدمة عن أساس تكوينه...
هو عبارة عن جهاز يسمى المانومتر* فكرته بسيطة جداً* ويتكون من أنبوب زجاجي على شكل الحرف U  يتم ملؤه جزئياً بسائل كالزئبق, ويمكن بواسطته قياس الفرق بين ضغطي غازين بتوصيل الطرف الأول للمانومتر بمصدر الغاز الأول وتوصيل الطرف الثاني بمصدر الغاز الثاني, ومن ثم تسجيل الفرق في إرتفاع عمود الزئبق بين الطرفين,,,, ويستخدم المانومتر لأغراض طبية..


قبل الخوض في مقياس الضغط.. نريد أن ننوه  أن  ضغط الدم في جسم الإنسان يقوم بموازنة الضغط الجوي ولولا تلك الموازنة لتهشمت أجسامنا تحت تأثير هذا الضغط ،ولذلك فان قياس ضغط الدم عملية هامه من الناحية الصحية لان ارتفاعه أو انخفاضه عن الضغط العادي للجسم السليم صحيا يعتبر من الأعراض المرضية اللازم معالجتها.

  يستخدم جهاز المانومتر لقياس ضغط الدم وذلك في ضوء الاعتبارات التالية:

- إن ضغط الدم في الشرايين والأوردة يتغير تغيرا كبيرا مع الزمن، وحسب الموضع في الجسم فعندما ينبض القلب يرتفع ضغط الدم عن المخرج وينخفض تدريجيا كلما ابتعدنا عن المخرج وتنتشر هذه التغيرات الضغطية في كل مكان في الجهاز الشرياني.... ولكن عندما يتدفق الدم في الأوعية الدموية الأصغر فالأصغر, فإن عملية الإحتكاك ومرونة الأوعية تؤديان إلى تغير نمط السريان, وفي النهاية نجد أن أنسياب الدم في الأوردة – في رحلة العودة إلى القلب- يكون منتظماً تقريباً.

- يهتم الطبيب بأخذ بيانات ضغط الدم في حالتين , الأولى حالة ضغط (الإنقباضي).. وهنا يكون ضغط الدم عند أعلى قيمة له.. والأخرى عن الضغط ( الإنبساطي) للقلب.. وهنا يكون ضغط  الدم عند أدنى قيمة له.. ويعبر عن هذين الضغطين برقمين هما عبارة عن قراءت الضغط عند ذروة دورة أنسياب الدم  ( الضغط الإنقباضي) وعند إنخفاض الضغط إلى أقل قيمة له ( الضغط الإنبساطي) ولقياس هذين الرقمين الهامين يستخدم المانومتر...
 


حيث يقوم الطبيب بإجراء الخطوات التالية::

1) توضع لفافة أو كم قابل للنفخ حول العضد عند مستوى القلب نفسه,, ثم يراقب الطبيب قيمة الضغط الذي يؤثر به الكم الملفوف على الذراع عند نفخه ,  وذلك بإستخدم مانومتر زئبقي ..

2) يستمر نفخ الهواء في الكم حتى يزيد ضغطه عن ذروة الضغط في الشريان الذراع مما يؤدي إلى توقف سريان الدم في الدم في أسفل الذراع, فإذا قام الطبيب ,, بوضع سماعته على الشريان تحت الكم المنفوخ, فإنه لن يسمع أي صوت لأن الدم لا ينساب في الشريان.

3) يقوم الطبيب بعد ذلك بخفض الضغط في الكم تدريجياً وذلك بالسماح للهواء بالتسرب منه , وعندما يبدأ الطبيب في سماع النبض عند ضغط معين , فإن هذا الضغط هو ( الضغط الإنقباضي) حيث يكون الضغط في الكم – عند هذه النقطة- منخفضاً بدرجة تسمح للدم بالتدفق عبر الكم, وهكذا تعطي قراءة ضغط الهواء في الكم وحينئذ قيمة ضغط الدم عند ذروة  دورة نبض القلب... وتؤخذ هذه القرأءة بدلالة إرتفاع عمود الزئبق في المانومتر فتكون وحدة الضغط هي المليمتر زئبق.. أما الصوت الذي يسمعه الطبيب فهو نتيجة للتدفق المضطرب للدم عبر إختناق الشريان تحت ضغط الكم..

4) يقوم الطبيب بعد ذلك بخفض الضغط في الكم حتى يصبح سريان الدم أقل إضطراباً, وتلتقط السماعة هذه الحقيقة كتغير في حدة الصوت, تماماً إذ أن الدم في هذه الحالة ينساب عبر الكم في كل أجزاء الدورة , وتكون قراءة هذا الضغط هي قراءة (الضغط الإنبساطي) الذي يمثل أقل ضغط في دورة النبض...



ويكون الضغط الإنقباضي في الشاب العادي حوالي 120 مليمتر زئبق.. أما ضغطه الإنبساطي فإنه يكون حوالي 80 مليمتر زئبق,,, وتوصف هاتان القيمتان عادة على النحو التالي:: 120 على 80.. ويتغير هذان الضغطان مع تقدم العمر إلا أن الضغوط الإنقباضية العالية جداً مثل 200 مليمتر زئبق تكون مدعاة للقلق الشديد.. فقد يؤدي ضغط الدم العالي إلى تمزق جدران الأوعية التي ينساب فيها الدم..

                                إنتهى..

المصدر::
كتبته من كتاب,, الفيزياء للأدباء.
                            للمؤلف,, د خضر الشيباني.

                                                      والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.

108

منتدى علم الفيزياء العام / لايوجد غير ثابت بلانك وحد؟؟ هل هذا صحيح!!!

« في: أبريل 15, 2005, 01:33:03 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

قبل البدء بالحديث حول هذا الموضوع , سوف أذكر تمهيد ذكره الكاتب ( في الفصل الأول) أعجبني حول إكتشاف ثابت بلانك,,,
---------------------
سوف نرجع  بالزمن إلى بداية هذا القرن, لنتدبر بعض المسائل البارزة في الفيزياء لتلك الفترة أعني ما يأتي::
1) مسألة قانون إشعاع الجسم الأسود..
2) مسألة التأثير الكهروضوئي..
3) مسألة إتزان وحجوم الذرات..

هذه المسائل الثلاث لم تكن بالطبع هي الوحيدة التي شغلت فيزيائي هذا العهد, ولكننا أفردناها لأنها تبين بصورة خاصة إستشكال أو معضلة الفيزياء الكلاسيكية..

* الجميل في هذا المقطع هو مايلي>>>>>>>> عند فحصنا للنشرات العلمية في ذلك الوقت نجد أن أغلب الفيزيائين كانوا مهتمين بمسائل مختلفة جداً ... والمقدرة على تمييز ماهو ذو أهمية حقيقية مما هو تافه وضئيل مقدرة نادرة في الواقع ( في أي وقت), لذلك فإن لدينا كل أسباب التقدير للبصيرة النافذة والخيال الخصب لهؤلاء الرواد الأوائل في الفيزياء الكمية....

لكي نضع الموضوع في قالب مسرحي فسوف نعتبر هذه المسائل الثلاث, بمثابة ثلاث أوجه مختلفة ل ( سر الثابت المفقود) وهو بالطبع ثابت بلانك, فهذا الثابت لا وجود له في النظرية الكلاسيكية الخاصة للمادة...

**لن أدخل في تفاصيل إكتشافه , فقط سوف أذكر أنه في 14 ديسمبر عام 1900 قدم ماكس بلانك إشتقاقاً لقانون إشعاع الجسم الأسود في إجتماع الجمعية الفيزيائية الألمانية ببرلين ويعتبر هذا التاريخ بمثابة ميلاد نظرية فيزياء الكم.. وفي إشتقاقه لتعبير النظري لشدة الإشعاع كدالة في الطول الموجي ودرجة الحرارة, تجاوز بلانك الفيزياء الكلاسيكية عندما وضع لهذا الغرض إفتراضاً جذرياً يمكن صياغته.... أن المتذبذب ذو التردد الطبيعي v  يمكن أن يأخذ أو يفقد طاقة فقد في طرود قيمة كلاً منها E=hV ,, حيث h = ثابت أساسي جديد ( يدعى ثابت بلانك)

** الآن ننتقل إلى عنوان الموضوع:: لا يوجد غير ثابت بلانك واحد..

هذا العنوان الفرعي قد يثير عجب القارئ , بالطبع يوجد بالتعريف ثابت بلانك واحد فقط.. فماهي النتيجة الهامة التي ينوي المؤلف إستخلاصها من هذه الحقيقة العادية؟؟!!
النقطة الأساسية تماماً هي أننا لا نحتاج في الفيزياء لأكثر من ثابت واحد من ( طراز ثابت بلانك).

أعتبر أن علاقة دي برولي مكتوبة على الصورة ... h=yp  حيث p هي كمية الحركة ..y هي طول موجة دي برولي للجسيم.... الكميات p,,y  يمكن قياس كل منه مستقل عن الأخر ويمكننا تعيين ثابت بلانك بقياس زوج من المتغيرات المتناظرة (y,p)  وإنها لحقيقة جديرة بالملاحظة أننا نحصل دائماً على نفس القيمة h بصرف النظر عن نوع  الجسيم الذي نراقبه, أن يكون الحال على هذه الصورة ليس أمراً ثانوياً..
ربما لا يكون القارء قد إنبهر بهذا , فإننا يمكننا على أي حال إشتقاق هذه العلاقة بناءً على يعض الافكار البسيطة جداً .. دعنا إذن نختبر المقدمات المنطقية لهذا الإشتقاق..

خلال دراستنا  كنا نفترض وجود موجة مرافقة لكل جسيم مادي بطريقة تجعل سرعة المجموعة مساوية لسرعة الجسيم,, وإفترضنا بالإضافة إلى ذلك أن الوصف الموجي الجسيمي يحقق مبدأ النسبية الخاصة مما يعني أن العلاقة بين متجه الموجة وترددها ,, وبين كمية الحركة وطاقة الجسيم يجب أن تكون هي نفسها في كل إطارات القصور وعلى هذا الأساس إستخلصنا النتيجة ::

E=hpar w  ......................   p=hpar k >>>> 1

حيث k متجه الموجه ..... w التردد الزاوي الموجة ....
 ويمكن إستناتج ما سبق عن طريق معرفة أن  k=2 pi\y    ,,,,,,, hpar=h\2pi ,,   w=pi v   حيث v التردد ........... وتعويض ذلك في E=hV  و h=yp >>>>( هذه إضافات شخصية لربط أعتقد أن الكاتب لا يريدنا أن نستخدمها)

إذاً E= mc^2 = hpar w  ...

من ما سبق كيف يمكننا أن نستنتج أن h  هو ثابت بلانك؟؟؟ يتم ذلك عن طريق التنبؤ , فالعلاقةE=hpar w صحيحة للفوتونات وقد يغرينا هذا لإعتبارها صحيحة بالنسبة للجسيمات المادية , ولكن هذا بالضبط هي النقطة الحاسمة هل  العلاقة واحد  صحيحة لكل الجسيمات المادية؟؟!!

وعلى هذا  نستطيع أن نعبر عن العلاقات السابقة بالصورة  E= Cw ...... p=Ck ... حيث c ثابت مميز للجسم وهذا الثابت يكون معروفاً على سبيل المثال بالصورة C=E\w ..

ليس هناك على أي حال سبب يدعو لأن يكون C  هو نفس الثابت لكل الجسيمات , فعالمنا قد يكون متفاوتاً ,  وقد  نجد بالتجربة  C=h par للفوتونات  و C=7hpar للإلكترونات و C=14hpar  للبروتونات,, وبشكل عام قد يكون من الممكن أن نجد أنه في حين أن الألكترونات والبروتونات تكون مترافقة بموجات دي برولي ,, ,لا توجد موجات مادية للنيوترونات!!!!

لحسن الحظ أن المادة التجريبية المتاحة تستبعد إحتمال أن تكون ثوابت طراز بلانك c مختلفة لأنواع الجسيمات المختلفة .. ونحن نقول لحسن الحظ لأن صياغتنا الراهنة ذات الفلسفة الجمالية للميكانيكا الكمية تتوقف بطريقة أساسية على إفتراض أن C=hpar ثابت عالمي لا يتوقف على نوع الجسم إذا لم يكن الحال كذلك فإن نظرية الجسيمات الأولية والتفاعلات التي بينها قد تكون بالفعل مختلفة تماماً..

إلى أي درجة يمكن التحقق عملياً من الفرض بأن C=hpar  لكل أنواع الجسيمات؟؟ أن التجارب المباشرة الشبيهه بتجارب دافيسون وجيرمر أو طومسون قد تم إجراؤها على أنواع قليلة من الجسيمات ,, كأختبرات العلاقة h=yp  ولكنها تجارب محدودة الدقة بطبيعتها .. إلا أنها تصحح إعتقادنا في صحة العلاقة واحد.... لكن الأساس الحقيقي في ثقتنا بتلك العلاقات هو النجاح الشامل لميكانيكا الكم.. وتوجد كمية هائلة من الدلائل التجريبية التي تؤكد العلاقة واحد بطريقة غير مباشرة... إلا أن تعليل هذه الدلالئل ليس دائماً قاطع الوضوح وبسيط كما هو الحال في حيود لألكترونات بالبلورات.. ولكنها في جملتها مقنعة تماماُ..إن إعتقادنا أن العلاقة واحد صحيحة هو إلى حد ما مشابه لأعتقادنا بأن العلاقة E= mc^2  هي أيضاً تماماً والدليل المباشر على صحة العلاقة الأخير قوي جداً ,, ولكن إجمالي الأدلة غير المباشر, المتعلقة بالصلاحية العامة لأفكار النسبية الخاصة هي في الحيقية التي تقنعنا.. وليس هناك أقل بادرة في موادنا التجريبية بأن العلاقة واحد أو العلاقة E= mc^2 قد تكون غير حقيقة تقريبية .. فنحن نفترض أنهما صحيحتنان تماماً,, ونعتبرهما أحجار الزوايا في بناء النظرية الفيزيائية..

ومن الأمور التي إستنتجناها  بناءً على ما سبق..

بإستخدام قواني إنحفاض الطاقة وووو قوانين إنحفاض كمية الحركة وووو إستناداً لحقيقة ثابت بلانك وما نتج عنها معادلات واحد.. نستنتج >>>>>>>>>>>
أنه إذا كان لدي مجموعة من الجسيمات المتحركة فإن (مجموع التردادات الإبتدائية = مجموع الترددات النهائية)  كذلك ( مجموع المتجهات الموجية البدائية = مجموع المتجهات الموجية النهائية)....

*** الخلاصة ,, لا يوجد دليل منطقي يدلنا على وجود موجة دي برولي للبروتونات, مع العلم بأن الإلكترونات لها خواص موجية,
.
 كذلك فالمنطق البحت لا يستطيع أن يدلنا على أن ثابت C يجب أن يكون هو نفسه لكل الجسيمات , كما أن كمية الحركة ومتجه الموجة كمؤثرات لها تعاريف مستقلة وليس من الضروري أن يرتبطا بعلاقة دي برولي..

          إنتهى..

المصدر::
 كتبته من كتاب ,,الفيزياء الكمية  ( الفصل الأول , الفصل الخامس+ تصرف)

               المؤلف,, إيفنده ويكمان..
                                       لا أعلم لماذا أحب هذا الكتاب, يمكن لأنه ليس مقرر علينا  '> ..

                                                      والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.

109

منتدى علم الفيزياء العام / الزجاج بديل البترول  في توليد الطاقة..

« في: أبريل 08, 2005, 03:10:04 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

الزجاج بديل البترول

 في توليد الطاقة

 

   الطاقة الشمسية أغلى من الطاقة النووية أو الطاقة المستخرجة من الفحم بخمس مرات، لكن خلال السنوات المقبلة ومع ظهور الخلايا الشمسية التي تنتج تياراً كهربياً تحت تأثير الضوء ستتغير المعادلة، إذ ستعمل هذه الخلايا من دون استخدام السيليسيوم، ذلك العنصر الذي لم يتوقف حتى الآن عن رفع سعر الألواح الشمسية. والواقع ان الحصول على سيليسيوم كان ولا يزال أحد العوائق المهمة في صنع الألواح الشمسية، فاستخراج 100 جرام من هذا العنصر يحتاج الى كيلوجرام، علماً بأن هذه الكمية (100 جرام) لن تبقى على حالها اثناء دخولها في تصنيع الخلايا الشمسية!

الحل الوحيد يكمن بالطبع في ايجاد مواد بديلة تمكننا خلال العصور المقبلة من الاستفادة من الطاقة الشمسية لا سيما مع نضوب البترول من الارض. وربما سيأتي اليوم الذي نجد فيه الألواح الزجاجية التي تغطي البنايات السكنية وقد تحولت الى واجهات لاستخراج الكهرباء علاوة بالطبع على شكلها المزين للعمارة السكنية. ولنا بالطبع ان نتخيل زجاج السيارات وقد تم دمجه بخلايا شمسية لانتاج الكهرباء بدلاً من الوقود. ويمكن القول ان هذا النوع من الخلايا الثورية تم انتاجه بالفعل ومن دون سيليسيوم!

وتعتبر الخلايا الشمسية المسماة “ذات الطبقات الرقيقة” من أحد البدائل للسيليسيوم، فبدلاً من ان تكون الطبقات من هذه المادة، توضع مادة تسمى ثنائي سلينور النحاس والانديوم (CIS) وهي شبه موصل فائق الموصلية. ويصل سمك هذه المادة الى 2 ميكرو متر مقابل 200 ميكرومتر بالنسبة لخلايا السيليسيوم.

ويقول الخبراء ان عنصر الانديوم نادر الوجود على الارض، ولذا سيتم الاستعاضة عنه بثاني أكسيد التيتان (Tio2) الذي يعتبر من اهم المواد في اشباه الموصلات اضافة الى سعره الرخيص وتوفره الكبير في الطبيعة، لكن المشكلة ان هذا العنصر ابيض اللون ما يعني انه غير قادر على امتصاص الضوء المطلوب من الشمس وهو ما يعتبر مهماً في عملية الخلايا الشمسية.

والحل الوحيد في هذا الشأن يتمثل في تفكيك وظائف امتصاص الضوء وفصل الشحنات، وذلك بغمر ثاني اكسيد التيتان في مغطس من الألوان الكيميائية القادرة على امتصاص الضوء على غرار المركبات المعدنية المحتوية على عنصري الروثينيوم وأوسمييوم. وتسهم البنية الحبيبية (نانو كريستالين) لثاني اكسيد التيتانيوم في تمكين الألوان الكيميائية من تغطية سطح كل حبيبة وهذا ما يزيد من سطح امتصاص الضوء.

ويسعى مخترع هذه التقنية ميشيل جرايتزل الى الحصول على نسبة امتصاص عالية تصل الى 15% وذلك باستخدام ملون قادر على امتصاص الاشعة تحت الحمراء!

ولكن هل ستكون خلايا (النانو كريستالين) هي الحل المثالي؟

الواقع ان ميزات هذه الخلايا جعلت بعض الباحثين يطور نوعاً آخر مشابهاً يسمى الخلايا البلاستيكية المكونة بالكامل من مواد عضوية!

            إنتهى...

المصدر..
هنـــــــــا

                                                والسلام عليكم..

110

منتدى علم الطب / السيراميك الملون المستخدم في أواني الغذاء قد يضر ب

« في: أبريل 06, 2005, 11:13:11 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

كولون: ماجد الخطيب
حذر المعهد الألماني الاتحادي لحماية المستهلك من احتمال تحول الأواني السيراميكية الملونة إلى عامل ضار بالصحة. وقال المعهد أن تحول السيراميك إلى عامل ضار بالصحة يعتمد على نوع السيراميك ونوع الأصباغ المستخدمة في تلوينه.
وحسب الفحوص التي أجراها خبراء المعهد، فإن الرصاص والكادميوم يدخلان في صناعة بعض أصباغ الزجاج السيراميكي، ومن المحتمل أن تتسلل مركبات هذه المواد الضارة إلى جسم الإنسان عند الأكل في ظروف معينة. وذكر اندرياس هينزل، رئيس المعهد الألماني لحماية المستهلك، أن تحلل الكادميوم والرصاص من أواني حفظ الطعام والصحون وتسربهما إلى جسم الإنسان مع الأكل يعتمد على عدة عوامل; منها درجة حرارة الطعام، نوعيته وما قد يحتوي من مواد، فترة بقاء الطعام في الآنية، فترة تماس الطعام مع الصحن وعلى نوعية الزجاج وطريقة تلوينه.
وأكد هينزل أن الاتحاد الأوروبي بصدد إعادة تقييم الحدود القصوى الموضوعة لمحتويات الرصاص والكادميوم في الألوان المستخدمة في صناعة الأواني السيراميكية، مع وجود ميل لخفض هذه الحدود. ولا توجد حتى الآن دراسة حول حجم الكميات الضارة منها وتبقى الأمور معلقة بتقديرات خبراء الصحة في الاتحاد الأوروبي. وهذا يعني، حسب رأي هينزل، أن التسمم البطيء بكميات صغيرة «غير مستبعد تماما».
وحذر المعهد على وجه الخصوص من مركبات الرصاص لأنها أسرع من الكادميوم في تحللها من السيراميك في الظروف «غير الطبيعية». ونصح هينزل المستهلكين، على هذا الأساس، إلى عدم خزن المواد الغذائية لفترة طويلة في الأواني السيراميكة. وطبيعي فإن سرعة تحلل المادتين تزداد مع الحرارة، وخصوصا في فصل الصيف أثناء الحفظ في الأواني السيراميكية وأثناء تناول الأطعمة والمشروبات الحارة.
ويتبدى التسمم الحاد بالرصاص من خلال أعراض معينة مثل التقيؤ والمغص المعوي والإمساك مع احتمال حصول فشل كلوي في الحالات القصوى. ويكون التسمم بالرصاص خطرا عند الأطفال بسبب حالة النمو التي تجري في أجسادهم، الأمر الذي قد يسبب أضرارا لا رجعة فيها في الكِلى. ويظهر التسمم المزمن بالرصاص من خلال حالة فقدان الشهية، الشعور بالإعياء والعصبية والهزال. وتظهر أعراض التسمم بالكادميوم في شكل إسهال وقيء، ويمكن أن يضر بالكبد والقلب والكِلى والدورة الدموية. ويبدو التسمم البطيء بجرعات صغيرة من الكادميويم في شكل إرهاق وصداع في الرأس وبعض الاضطرابات العصبية الحركية.


                                               أنتهـــــــــى..

المصدر..
http://www.aawsat.com/default....#289546

                                                   والسلام عليكم..

111

منتدى علم الفيزياء العام / العالم  منير نايفة : تبشر تكنولوجيا النانو بثورة

« في: أبريل 06, 2005, 11:05:16 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم.

::تقنيات النانو تفتح آفاقا واعدة في قطاعات الطب والاقتصاد ومختلف مناحي الحياة:::

*صفات أمين سلامة *
لم تعد تقنيات النانو Nanotechnology (التقنيات المتناهية في الصغر)، من باب الخيال العلمي، بل أصبحت حقيقة واقعة تحظى باهتمام العديد من دول العالم المتقدمة، اذ انها تبشر بثورة علمية جديدة في المستقبل القريب في شتى مجالات الحياة. ويعد العالم العربي العالمي منير نايفة، استاذ الفيزياء بجامعة الينوي الأميركية في اربانا ـ شامبين، الذي رشح لجائزة نوبل للفيزياء العام الماضي، أحد رواد علم تقنيات النانو، حيث يقوم حاليا بتأسيس شركة متخصصة بصناعة أجهزة نانوية وتطبيقات متناهية الصغر.
ويرئس نايفة شبكة العلماء والتكنولوجيين العرب في الخارج التي أسست عام 1992، وهو عضو بمجلس ادارة المؤسسة العربية للعلوم والتكنولوجيا بالشارقة التي أسست عام 2000 . تصدى نايفة، مثله مثل بقية العلماء، للبحث عن جواب للسؤال الذي طرحه عام 1959 العالم الأميركي الشهير ريتشارد فاينمان الذي يعد من أعظم علماء الفيزياء في القرن العشرين والحاصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1965، وهو: ماذا يمكن أن يحدث لو استطعنا بدلا من تفجير الذرات، التحكم في حركتها وتغيير مواقعها واعادة ترتيبها كما نشاء؟ ولم يتوقع فاينمان العثور على اجابة لهذا السؤال الا في مستقبل بعيد. لكن بعد أقل من عقدين، وفي التسعينيات استطاع نايفة أن يحرك الذرات المنفردة ذرة ذرة، ورسم بواسطة الذرات صورة تمثل القلب والحرف الانجليزي (P) كأصغر حرف في تاريخ الخط وبعرض خمسة بالمليون من المليمتر، والتي تناقلتها وكالات الأنباء واختارتها صورة لغلاف المجلة البريطانية العلمية الشهيرة «نيوساينتست»New Scientist ، عدد 7 مارس (آذار) 1992 . ويعد هذا الاكتشاف من الاكتشافات الثورية التي أسست لفرع جديد في الكيمياء يسمى «كيمياء الذرات المنفردة»، والذي يمهد بدوره لطفرة طبية سوف تسهم في علاج العديد من الأمراض التي وقف العلم عاجزا أمامها سنوات طويلة.
* بداية، ما هو تعريف علم تقنيات النانو، وما هو حجم الانفاق العالمي على البحوث والاستثمارات في هذا العلم؟
ـ تكنولوجيا النانو هي تكنولوجيا مستحدثة، وكلمة النانو مشتقة من كلمة نانوس الاغريقية وتعني القزم، ونستخدمها اليوم للدلالة على واحد من المليار من المتر، ويتعامل العلماء والمهندسون مع المادة في هذا المقياس على مستوى دقيق جدا أي على مستوى الذرات والجزيئيات النانونية، ليس لبناء أجهزة نانونية فحسب، بل لخلق مواد جديدة ذات ترتيبات وتجمعات وخصائص مبتكرة وغير موجودة طبيعيا، تفتح آفاقا جديدة في العلوم والتكنولوجيا، وتؤدي الى تطبيقات حياتية مختلفة، بالاضافة الى امكانية تحريك الذرات والجزيئيات بدقة لاحداث تفاعلات كيماوية، مما يؤدي الى تصنيع أو تعديل بعض الجزيئيات الاحيائية المهمة. وتتمثل قاعدة التقنيات النانوية العلمية في مسألتين، الأولى بناء المواد بدقة من لبنات صغيرة، والحرص على مرحلة الصغر يؤدي الى مادة خالية من الشوائب ومستوى أعلى جدا من الجودة والتشغيل. والثانية أن خصائص المواد قد تتغير بصورة مدهشة عندما تتجزأ الى قطع أصغر وأصغر، وخصوصا عند الوصول الى مقياس النانو أو أقل، عندها قد تبدأ الحبيبات النانونية اظهار خصائص غير متوقعة ولم تعرف من قبل أى غير موجودة في خصائص المادة الأم. وعلى سبيل المثال ما اكتشفناه في مختبري في جامعة الينوي الأميركية، انه اذا ما أخذنا مادة السيليكون المعتمة جدا جدا والتي هي المكون الرئيسي للأرض والرمال وكل الأجسام في الكون، وعملنا منها حبيبة بقطر واحد نانو، فنصبح نراها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجي، وباللغة العامية وكأننا حولنا الرمل الى مادة متألقة.
أما عن حجم الانفاق العالمي على البحوث والاستثمارات في تقنيات النانو، فإن هناك لدى الدول المتقدمة اهتماما كبيرا وسباقا محموما في هذا العلم الجديد، ففي عام 2003 وصل حجم الانفاق لـ14دولة في العالم ، 5.5 مليار دولار، وتشير تقارير المحللين أن الولايات المتحدة واليابان تقدم أكثر من نصف الانفاق العالمي في المجال، حيث خصصت الحكومة الأميركية 847 مليون دولار عام 2004، وتنفق وكالة الفضاء «ناسا» أكثر من 40 مليون دولار سنويا علي أبحاثها.
وتتنبأ مؤسسة العلوم القومية الأميركية بأن سوق خدمات تقنيات النانو ومنتجاتها سيصل الى تريليون دولار بحلول عام 2015، لأن من يحظى بقيادة تقنيات النانو سيتحكم في الاقتصاد العالمي في القرن الواحد والعشرين.
* تطبيقات فريدة
* لم تعد تطبيقات تقنيات النانو خيالا علميا، بل أصبحت حقيقة واقعة، ما هي بعض التطبيقات الحالية والمستقبلية لتكنولوجيا النانو؟ ـ تبشر تقنيات النانو بثورة صناعية جديدة، ويتوقع أن تدخل تطبيقاتها في كل ميادين الحياة مثل الطب والزراعة والغذاء والبيئة والالكترونيات والكومبيوترات، ومن المتوقع أن تؤدي الى تصغير الأجهزة وتقليل سعرها واحتياجاتها من طاقات التشغيل، مما يؤدي الى تحديث مزيد من الأجهزة الالكترونية والألعاب الصغيرة، وهنا تلتقي احتياجات في التطبيقات العسكرية والأمنية والاستكشافية في الفضاء القريب والبعيد.
* يرى البعض أن تقنيات النانو قد انتقلت بالفعل من مختبرات الابحاث الى مجال الاقتصاد والتجارة، هل هناك حاليا بالأسواق منتجات تدخل هذه التقنيات في تصنيعها؟ ـ نحن الآن بصدد قفزة عملاقة من مختبرات الأبحاث الى الأسواق ومن ثم الى المنازل، فما زالت أعداد الشركات النانونية في ازدياد متسارع في كل الميادين، فهناك شركات تسوق المواد النانونية مثل حبيبات الذهب أو السيليكون أو الكادميوم كمواد أو تمزجها في مواد أخرى لتحسين فاعلياتها ولو على مستوى قليل في المئة لتكسب التنافس. كما أن هناك شركات الآن تسوق أقمشة فيها مواد نانونية للعزل الحراري أو لمنع التصاق الأوساخ أو الماء، وهناك شركات أخرى تسوق معدات رياضية فيها مواد نانونية، وشركات أخرى تسوق الزجاج المطلي بالمواد النانونية لتمنع تبللها أو التصاق الأوساخ عليها، وشركات تسوق مرشحات للهواء، فيها حبيبات نانونية مطهرة.
* يعد طب النانو من الآفاق المستقبلية الواعدة في هذا المجال، ما هي أبرز تطبيقات تقنيات النانو في مجال الطب والعلاج؟
ـ تطبيقات تقنيات النانو في الطب والعلاج كثيرة ومتعددة، ويتركز أهمها في مجال تشخيص الأمراض وايجاد الأدوية المناسبة الفعالة. وفي تشخيص الأمراض هناك تطبيقات مهمة مرتقبة لاستعمال الحبيبات النانونية المضيئة، مثل حبيبات السليكون أو الكادميوم ككاشف ومعلم ضوئي للمواد الحيوية، وما يرجى من هذه الحبيبات هو ايجاد حل للمساوئ والمشاكل التي تعترض الطرق المستعملة حاليا للتشخيص باستخدام الأصبغة العضوية، ويتوقع اذا ما حلت الحبيبات محل الأصبغة أن تعطي حساسية وسلامة وقدرة أعلى في التفريق بين المواد الحيوية، وأيضا سرعة أعلى في اعطاء النتيجة وأخذ القرار، وهو ما سيقلل من الوقت والجهد والتكلفة.
* تقوم حاليا بتأسيس شركة تختص بصناعة أجهزة وتطبيقات متناهية الصغر، هل لك أن تحدثنا عنها، وما هو أوجه ومجالات الاستفادة من خدماتها؟ ـ لقد ساعدتني جامعة الينوي في المال والادارة والتخطيط في تأسيس شركة اسمها «شركة النانوسليكون» NanoSi Technologies ، من أجل ايصال هذه التقنيات النانونية الى القطاع الصناعي والتجاري في التطبيقات الالكترونية والضوئية والطبية وغيرها.
لقد أحدثنا طريقة لتشتيت رقائق السليكون التي تستخدم في تصنيع الرقائق والأجهزة الحاسوبية والالكترونية والكهربائية وغيرها الى حبيبة بقطر واحد نانو، فنصبح نراها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجي، أما اذا شتتناها الى قطر 1.7نانو تتألق باللون الأخضر، والى قطر 2.1 نانو تتألق باللون الأصفر، وتتألق باللون الأحمر عندما يكون قطرها 2.9 نانو. وبهذا نصنع مواد سليكونية تشع كطيف قوس قزح أو ما يتكون منه الضوء، مع العلم أن مادة السليكون معتمة جدا جدا. واذا ما اعدنا ترتيب أو زرع هذه الحبيبات على الرقائق فسنحدث ما يسمىSuper Chip ، ستؤدي الى تحديث وتصنيع أجهزة أصغر وأسرع وأقل استهلاكا وخسارة للطاقة، وأقل كلفة للمستهلك. كما أن هذه المادة الحبيبية الجديدة سوف تعد بالكثير في مجال الطب والصحة، اذ أن هذه الحبيبات ستكون كاشفا دقيقا جدا اذا ما ألصقت على الخلايا المصابة بالأمراض الخبيثة وغيرها، وحيث أن هذه الحبيبات غير ذكية، لذا نقوم حاليا بأبحاث لايجاد وسائل وطرق لطليها بمواد حيوية قد تعطيها نوعا من الذكاء حتى تستطيع أن تبحث بنفسها عن المكونات المريضة فتظهرها لنا، وبعد الكشف يمكن أن نتبعها بحبيبات محملة بالدواء أو المادة القاتلة، وقد نتمكن باستخدامها في الكشف والعلاج الوقائي في المراحل الأولية من المرض الخبيث، قبل أن يصبح ورما.
* يقول عالم الفيزياء البريطاني ستيفن هوكنج «الخيال العلمي اليوم، غالبا ما يصبح حقيقة علمية غدا»، من وجهة نظرك هل الخيال العلمي يلهم العلماء لتحويل أحلامهم الى حقائق؟
ـ نعم للخيال العلمي دور مهم في اثارة وتنشيط خيال العلماء وتهيئة أذهانهم للبحث العلمي والسير في اتجاه معين لتحقيق اكتشافات علمية وتكنولوجية. والخيال العلمي هو القوة المبدعة وراء كل انجاز وابتكار، وبخاصة في العلوم والتكنولوجيا، فعلى سبيل المثال تنبأ كاتب الخيال العلمي الأميركي ايزاك اسيموف Isaac asimov في روايته «الرحلة الخيالية» Fantastic Voyage عام 1966، بموضوع النانوتكنولوجي، وبخاصة طب النانوNanomedicine كما تساءل عالم الفيزياء الأميركي ريتشارد فاينمان Richard Feynman في محاضرته القيمة عام 1959، «ماذا سيحدث اذا أصبح بمقدور العلماء ترتيب الذرات واحدة واحدة بالطريقة التي يريدونها»، وبالفعل انتقل مفهومه العلمي من الخيال الى الواقع، فقد قمت مع زملائي في مختبر أوك ريدج القومي الأميركي Oak Ridge National Laboratory عام 1976، بالكشف عن الذرات المنفردة ومعالجتها في الحالة الذرية مقارنة بالسطوح، أي اننا استطعنا ترجمة الخيال العلمي الذي حلم به فاينمان الى واقع ملموس من خلال رصد ذرة منفردة من بين عشرة بلايين مليار ذرة والتعرف على هويتها، وكان ذلك يحدث لأول مرة في تاريخ العلم.
* سيرة حياة د. نايفة


* ولد في فلسطين ودرس الثانوية في المدرسة الهاشمية في البيرة، والتحق بالجامعة الأميركية في بيروت للتخصص في الهندسة بمنحة من وكالة الانماء الأميركية، ثم تحول لدراسة الفيزياء وحصل على منحة من جامعة ستانفورد الأميركية لدراسة الفيزياء الذرية والليزر. وبعد التخرج ألتحق بمعهد أوك ريدج القومي، حيث استحدث مع زملائه طريقة ليزرية لقياس التجمعات الذرية الغازية لأعلى المستويات من الدقة والتحكم وهو قياس ذرات منفردة، ثم انتقل الى جامعة ييل الأمريكية، ومنها الى جامعة الينوي حيث استحدثت طريقة جديدة للتحكم وترتيب الذرات والجزيئيات على السطوح وهو ما سمي «الكتابة بالذرات». وعندما التحمت العلوم والهندسة والطب في بعضها البعض في تقنيات النانو، حيث يصبح العالم مهندسا والمهندس عالما وتقل الفوارق بين الفيزياء والكيمياء والميكانيك والأحياء، كانت الفرصة الذهبية لتجميع كل اهتماماته في مجال واحد، فأبحاثه الآن تضم بالاضافة الى المبادئ العلمية للمواد، أيضا هندسة وبناء وفهم كيفية تشغيل أجهزة المستقبل النانونية، وقد انخرط ثلاثة من اولاده في دراسات تقنيات النانو.

** المخاوف من تقنيات النانو مشروعة بسبب إمكانات التدخل في المركبات الحيوية للإنسان**
لدى سؤال البروفيسور نايفة عما يتخوف منه البعض ويحذر من مخاطر سوء استخدام تقنيات النانو، وهل هذه المخاوف حقيقية؟ اجاب بنعم، وقال ان تقنيات النانو سلاح ذو حدين، فهناك امكانية تحريك الذرات أو الجزيئيات لاحداث تفاعلات كيماوية، مما يؤدي الى تصنيع أو تعديل بعض الجزيئيات الحيوية المهمة، وقد تؤدي هذه المقدرة الى بناء مركبات معقدة بنيوية مثل المستقبلات والانزيمات والأجسام المضادة والهياكل الخلوية التي يكون تصنيعها مكلفا وصعبا باستعمال تقنيات الكيمياء الصناعية الحالية. وهناك من يقول إنه من الممكن تصميم وعمل كائنات حارسة أو ملتهمة في الدم متفوقة على الخلايا البيضاء والعوامل الأخرى في وراثتنا البشرية، وهناك من يقول إنه من الممكن تصميم بكتيريا جديدة وتصميم وانتاج ماكينات يمكن برمجتها وادخال المعلومات الوراثية بواسطة جسيمات فيروسية مصنعة، الى خلايا مشوهة وراثيا للمعالجة والتصليح، وهناك من يقول إنه يمكن تصنيع آلات روبوتية صغيرة تدخل في الجسم وتوجه لاجراء جراحة معينة أو مراقبة الأعمال الوظيفية في الخلايا.

**برامج خطط متقدمة لدعم أبحاث تقنيات النانو في السعودية والأردن **


* لا تزال حال العالم العربي من البحوث في تقنيات النانو نفس حالها من البحوث في المجالات الأخرى ان لم يكن أسوأ، الا أن هناك اهتماما في عقد المؤتمرات التعليمية، اذ عقدت المدرسة العربية للعلوم والتكنولوجيا في دمشق في اكتوبر (تشرين الاول) 2002 ندوة عن تقنيات الميكرو والنانو، وفي سبتمبر (أيلول) من عام 2003 كانت تقنيات النانو محور الأسبوع العلمي الأردني، وفي مايو (أيار) من عام 2003 عقدت في لبنان ندوة كان هذا المجال احد محاورها المهمة، وستعقد نقابة المهندسين في عمان في نوفمبر2005 ندوة عن تقنيات النانو.
أما من الناحية الموجهة، فهناك خطط في طور الدراسة والتحضير للتنفيذ لتأسيس برامج بحث متقدمة، بدعم من مدينة الملك عبد العزيز في الرياض، وهناك أيضا خطط لتأسيس برامج بحث متقدمة في الجامعات الأردنية بدعم من المجلس الأعلى للعلوم والتكنولوجيا، وتجري في الوقت الحاضر أبحاث تعاونية مشتركة في حقل نانوتكنولوجيا السليكون بين جامعة الينوي وجامعة الملك سعود في الرياض بناء على اتفاقيات بين المؤسستين، وبين جامعة الينوي والجامعة الأردنية بناء أيضا على اتفاقيات بين المؤسستين ومع المجلس الأعلى للعلوم والتكنولوجيا، وهناك بعض الأبحاث الميدانية في الرياض على الفلترات النانونية المستخدمة في تحلية المياه.


                                         إنتهـــــــى.
المصدر..
http://www.aawsat.com/default....#289546

                                              والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته..

112

منتدى علم الفيزياء العام / (كرتون ممتع) :) take some fun with physics

« في: مارس 12, 2005, 03:29:56 مساءاً »

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته,,,

هذه صور لمسلسل كرتوني <<<<<< يحوي تجارب ممتعه ومفيدة ( جزا الله خير من دلني عليه وأشركه في المثوبة  '> )


التجربة الأولى : عن ضغط الهواء
هنــــــأ

توضيح التجربة ::

الأدوات: قارورة بلاستيكية شفافة ,,, قلم,,, بالون ( ملاحظة إنفاخها عدة مرات قبل أن تربطها)

التجربة::
 1) إثقب القارورة من الأسفل, ثم أدخل البالونة وجعل فم البالونه منطبق على فم القارورة >>>> كماهو موضح بالصورة...
2) ثم إبدء بالنفخ >>>>>> نجد أن الهواء يخرج من الثقب الذي وضعناه.

3) بعد ذلك أغلق الثقب بإستخدام إصبعك,,, وتوقف عن النفخ >>>>> سوف تلاحظ أن البالونة سوف تبقى كما هي  ولن يخرج الهواء منها!!!!

السبــــــب ::
البالونة عندما تمددت أخرجت الهواء من داخل القارورة >>>> من ما أنتج أن الضغط داخل القارورة أقل من الضغط داخل البالونة ,, بالتالي  الهواء داخل القارورة لا يحمل قوة كافية لضغط على البالونة وإخراج الهواء منها...

----------------------------

التجربة الثانية: أيضاً بخصوص الضغط..
..هنـــــــا

توضيح التجربة::

الأدوات::
 شفاط ماء,, مقص,, مسطرة,, شريط لاصق,,, مصدر للماء..

التجربة::

1) قص الشفاط إلى قسمين ... قسم طوله ثلاث سنتيمتر وقسم طوله خمسة سنتي متر...
2) ثبتهما بواسطة شريط لاصق بحيث تكون الزاوية بينهما 90 درجة ..
3) ضع القسم الصغير ( 3 سنتيمتر) في مصدر الماء ( إناء ماء) ثم إنفخ  بقوة في الجزء الطويل >>> سوف ترى إنبثاق الماء في وجه صديقك >>>> كما هو موضح بالشكل...

الســـبب::
عندما قمنا بنفخ الهواء من أعلى نهاية الشفاط المثبت العلوية  تسبب ذلك بخفض الضغط فوقه,, ولكن مازال الضغط الذي فوق الإناء ثابت >>>>> وإختلاف الضغط أدى إلى إندفاع الماء إلى أعلى >>>> ليحافظ على إتزانه ينتقل من الضغط المرتفع إلى المنخفظ..

----------------------------

التجربة الثالثة:: البيضة.
هنــــــأ

توضيح التجربة::

الأدوات: بيضة مسلوقه ,, وبيضة مقلية..

التجربة::
1) نأخذ البيضة المسلوقة,, ثم نديرها حول نفسها >>>> ثم نوقفها>>> نتركها بسرعة>>>> ماذا نشاهد؟؟؟؟ نشاهد أنها ثابته.
2) نأخذ البيضة الغير مسلوقة ,, ثم نديرها حول نفسها >>> ثم نوقفها >>> ونتركها بسرعة>>>> ماذا نشاهد؟؟؟ نشاهد تبدء بالدوران..

السبـــــب::
إن بياض وصفار البيض غير مرتبطان بالقشرة >>>>> مما يؤدي إلى إستمرار دورانهما عند إيقافنا للبيضة...
--------------------

التجربة الرابعة:: عن الكهرباء الساكنة..
هنــــــا

توضيح التجربة::

الأدوات: مشط بلاستيكي,, وصنبور ماء .

التجربة::
1) نفتح صنبور الماء ونتحكم بمدى ضيق الماء المنحدر ( ونحاول أن نجعله أضيق مايمكن).
2) مشط شعرك عدة مرات بإستخدام المشط ( سوف تلاحظ إذا كان الجو جاف أن شعرك أصبح متنافر كما في الصورة)
3) قرب المشط ببطء إلى الصنبور >>> وضعه تقريباً على بعد عشر سنتيمتر تحت الحنفية,, عندما يكون المشط على بعد ثلاثة سنتيمتر من الصنبور سوف تشاهد أن الماء إنجذب إلى المشط..

السبـــب::
بعض الأجسام مثل الشعر والمشط تكتسب شحنة كهربائية عندما تحتك ببعضها.. مما يؤدي إلى تكون شحنة على كل جسم معاكسة ومساوية لشحنة الموجودة على الجسم الأخر المحتك>>>> وذلك يؤدي إلى أنه عندما نقرب المشط من الشريط المائي الساقط ( وهو متعادل الشحنة ) ولكن شحنة المشط تؤثر على جزيئات الماء وتجذب شحنة جزئية معاكسة لها تكونت نتيجة التأثير ( لأنها تجعلها كالأقطاب)

---------------------

                            والسلام عليكم...

113

منتدى علم الفيزياء العام / تاريخ ألآآآآت رفع الماء..

« في: مارس 05, 2005, 09:37:25 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

::آلات رفع الماء في العصور القديمة ::
إن أقدم آلة استخدمها الإنسان للري وللتزود بالماء هي الشادوف. فقد وجدت رسوم عنها في نقوش بلاد الأكاديين منذ 2500 سنة قبل الميلاد، وفي مصر منذ ما يقارب 2000 سنة قبل الميلاد. وقد ظل استخدامها شائعا حتى أيامنا هذه، وعلى امتداد العالم كله.
وكان الشادوف يتألف من عصا خشبية طويلة، معلقة على محور ارتكاز دوراني مثبت على عارضة مرتكزة على عمودين من خشب أو حجر أو آجر، وفي طرف ذراع الرافعة القصير توجد ثقالة من حجر، أو من صلصال في المناطق المغطاة بالطمي، حيث يتعذر وجود الأحجار، ويعلق الدلو في الطرف الآخر من العصا بواسطة حبل. وينزل مستخدم الآلة الدلو في الماء بهدف تعبئته، ثم يتم رفعه بفعل الثقالة، وأخيرا يفرغ في قناة الري أو في الخزان.
ثم حلت الأسطوانة على الأرجح في مصر إبان النصف الثاني من القرن الثالث قبل الميلاد، وهي مؤلفة من قرصين كبيرين خشبيين مثبتين إلى محور خشبي يتضمن عددا من القضبان الحديدية التي تتجاوز هذا المحور من الجانبين، والقضبان هذه مثبتة محوريا بواسطة ركائز معدنية مستندة إلى دعامتين. والفراغ بين القرصين مقسم إلى ثمانية حجرات بواسطة ألواح، أما محيط الأسطوانة فهو مغطى بألواح تتضمن فتحة واحدة في كل جزء معدة لاستقبال الماء، وتوجد ثقوب دائرية حول المحور على أحد جانبي الأسطوانة، والآلة مطلية كلها بالقطران، عندما تدور الأسطوانة بواسطة عجلة مائية، يسيل الماء من منبعه ويدخل إلى الحجرات التي تكون في هذه الحالة في النقطة السفلى من مسارها، ثم ينصب من الفتحات عندما تقترب الحجرات من القمة، ويسيل بعد ذلك في قناة نحو الخزان.
وقد كان من الضروري استخدام مجموعة أسطوانات، الأولى منها معدة لرفع الماء إلى خزان موجود على سطح، أما الثانية فتقود الماء إلى خزان ثان وهكذا دواليك، حتى يتم إفراغه كليا في قناة صرف عند مدخل الجب.
ثم حلت الساقية كآلة لرفع الماء هي النموذج التقليدي للمزارع البسيط ، فهي تتكون من سلسلة قواديس يتم تحريكها بمساعدة عجلتين مسننتين وذلك بواسطة حي وان أو حيوانين مدربين لهذا العمل مربوطين بساعد الجر، ويدوران حول منبسط دائري. وقد تم اختراع هذه الآلة في مصر، على الأرجح حوالي عام 2000 قبل الميلاد، ولم يطرأ عليها أي تطور مهم قبل القرنين الرابع والخامس بعد الميلاد، وقد تمثل هذا التطور فيما بعد بإدخال آلية سقاطة التوقيف وأوعية الخزف.
وفي أواخر القرن الثالث قبل الميلاد، تم اختراع الترس الحلزوني على يد أرخميدس (287ـ212 ق.م) عندما كان يعيش في مصر، وهي تتضمن صفيحة خشبية محكمة لولبيا على امتداد دوار أسطواني خشبي، كما تحتوي على صندوق خشبي محكم حول هذا الدوار، وهو شبيه ببرميل مؤلف من ألواح مطلية بالقطران ومطوقة بأحزمة حديدية، والدوار مجهز بغلافات معدنية تدور في علب معدنية، ويوضع الترس بشكل مائل بحيث يكون أحد طرفيه غائصا في الماء، ومن خلال دوران الآلة، يصعد الماء على امتداد الترس الدودي ليصب في الطرف الآخر، وكلما صغرت الزاوية المحددة بين محور الدوار وسطح الماء، ازدادت كمية الماء المرفوعة.
كما استخدمت أيضا السدود الدائمة حيث يمكن رفع المياه للمستوى المطلوب، ثم بعد ذلك يسمح للمياه بأن تتدفق بفعل الجاذبية من خلال قنوات إلى المناطق الأكثر انخفاضا حيث يترك لري الحقول المنحدرة. وفي الحضارات القديمة، مورست هذه الطريقة على نطاق كبير باستخدام سدود ترابية بسيطة. وتشبه هذه النظرية أسلوب الري الحديث باستخدام سدود حجرية أو تركيبات خرسانية ضخمة.
::آلات رفع الماء في العصور الإسلامية ::


(ميزان رفع الماء من كتاب الجزري )

عرف المسلمون تقنيات مختلفة لرفع الماء، فقد كانت أنظمة الري المتطورة لديهم تتطلب بالضرورة تقنية عالية من آلات رفع الماء بجانب السدود لتخزين الماء، والقنوات الاصطناعية التي انتشرت عبر الديار الإسلامية.


(نظام يشترك في تحريكه حيوان من كتاب الجزري)

وكانت الساقية القديمة هي أكثر الوسائل استخداما في العالم الإسلامي لتكلفتها البسيطة حيث يتم ربط الحيوان إلى ساعد الجر الذي يمر عبر ثقب في عمود الإدارة، وعلى هذا العمود تثبت العجلة المسننة أفقيا بواسطة قضبان شعاعية (برامق). ويدور العمود داخل عارضة خشبية مدعمة بواسطة قواعد، مع الحفاظ عليه على مستوى الأرض وفوق العجلة المسننة، والعجلة هذه هي ترس فناري مؤلف من قرصين خشبيين كبيرين متباعدين بواسطة قضبان متساوية البعد فيما بينها. أما العجلة المسننة العمودية التي تحمل سلسلة القواديس، فهي مرتكزة محوريا فوق البئر أو مصدر مياه آخر بواسطة محور خشبي. وعلى أحد جانبي العجلة توجد قضبان تدخل في الفراغات بين قضبان الترس، كما تخترق العجلة إلى الجانب الآخر لكي تستند وتحمل سلسلة القواديس. وتتألف هذه السلسلة من حبلين يتم بينهما ربط أوعية الخزف. وتستخدم أحيانا سلاسل وأوعية معدنية.
ويتم منع العجلة من الدوران في الاتجاه المعاكس باستخدام سقاطة التوقيف التي تضغط على أسنان العجلة العمودية، وهذه الآلية ضرورية، لأن الحيوان الذي يدفع الساعد يخضع لقوة جر ثابتة عندما يتحرك، وكذلك عندما يقف ، وتعمل الآلية في حالتين، عندما يتخلص الحيوان من عدته، أو عند وقوع كسر أو ما شابه في العدة، ومن دون هذه الآلية، فإن الآلة تدور في الاتجاه المعاكس بسرعة كبيرة، وبعد دورة يضرب ساعد الجر الحيوان على رأسه، وفي الوقت نفسه يتحطم العديد من قضبان الترس وتنكسر الأوعية.
وقد يكون حيوان الجر حمارا أو بغلا أو ثورا. وأحيانا يستخدم حيوانان من الصنف نفسه. وعندما يتقدم الحيوان على المنبسط الدائري، يدور الترس ويحرك عجلة القواديس التي تغوص في الماء في حركة متواصلة وتفرغ عندما تكون في رأس العجلة في قناة متصلة بخزان، وعلى الرغم من أن الوظيفة الأساسية لـ "الساقية" تتعلق بأعمال الري، إلا أن استخدامها ممكن للتزود بالماء عندما تكون الأبنية على مسافة قريبة من المنبع الطبيعي، وكلما طالت سلسلة القواديس، أي كلما ازدادت مسافة الرفع، انخفض مردود التغذية بالماء، ولا يشكل هذا الانخفاض عاملا سلبيا بالنسبة إلى التزود البيتي بالماء، إلا أن نقل كميات كبيرة من المياه بواسطة أنظمة رافعة صغيرة يشكل في الواقع إحدى المشكلات التقنية في رفع الماء، ويمكن حل هذه المشكلة باستخدام عجلة قواديس حلزونية الشكل وهي تصعد حتى مستوى الأرض بفعالية كبيرة، إن هذه الآلة واسعة الانتشار في مصر في أيامنا هذه.
وكانت هذه الطريقة مستخدمة بشكل واسع في العالم الإسلامي منذ العصور القديمة وحتى أيامنا هذه، وقد أدخلها المسلمون إلى الأندلس حيث تم استغلالها بشكل واسع، ثم انتقلت هذه الوسيلة إلى البلدا ن الأوروبية بفضل تقنيين أسبان، وهي تملك ميزة بالنسبة إلى المضخة العاملة بمحرك ديزل، لأن صناعتها وصيانتها ممكنتان على يد حرفيين محليين، كما أنها لا تتطلب وقودا.
وقد وصف الجزري من علماء القرن السادس الهجري / الثاني عشر الميلادي، في كتابه الحيل خمسة أنظمة لرفع الماء، وأحد هذه الأنظمة يمثل ساقية تعمل بالماء، وهو طراز اشتهر باستخدامه اليومي في العالم الإسلامي في القرون الوسطى، وذلك بهدف واضح يتمثل في زيادة مردود الآلة التقليدية. ويقدم هذا الوصف معلومات قيمة عن تطور التقنيات الميكانيكية. فعلى سبيل المثال، نرى في أحد من هذه الأنظمة إشارة إلى تخفيض العمل المتقطع. وفي ثان منها يتم استخدام مقبض الإدارة، وهذا أول نموذج لمقبض مستخدم كجزء مكمل للآلة. أما الآلة الخامسة فهي الأكثر دلالة، إنها مضخة مائية مؤلفة من أسطوانتين تعملان بواسطة عجلة تجديف مركبتين على محور أفقي فوق مجرى الماء، ومن عجلة مسننة مثبتة على الطرف الآخر من المحور. وينشبك هذا المحور مع عجلة مسننة أفقية موضوعة في تركيب خشبي مثلث الشكل، والتركيب هذا مثبت فوق حوض يغذيه جدول.
وعلى الجانب العلوي من العجلة المسننة الأفقية توجد عصا تقود ذراعا مثبتة في زاوية من التركيب. أما محورا الأسطوانتين (المضخة) فهما مرتبطان من كل جانب من الذراع بمشابك وحلقات. وفي طرف كل محور يوجد مكبس يتضمن قرصين نحاسيين متباعدين بمسافة قيمتها حوالي (6) سم، والفراغ بين القرصين مملوء بحبل من قنب مفتول. والأسطوانتان النحاسيتان مزودتان كل منهما بأنبوبين أحدهما للإدخال والآخر للصرف، وكل أنبوب مجهز بصمام لا رجعي. ويتصل أنبوبا الصرف معا ليشكلا أنبوبا واحدا يدفع الماء إلى ارتفاع يبلغ حوالي (14) مترا فوق الجدول. ويتم العمل على الشكل التالي: عندما تدور عجلة التجديف، فإنها تجبر العجلة المسننة العمودية على الدوران حول محورها، والمحور بدوره يدير العجلة المسننة الأفقية الموجودة في التركيب، وتفرض العصا على الذراع حركة تذبذبية من جهة إلى أخرى (من أسطوانة إلى أخرى). وعندما يقوم أحد المكبسين بالصرف، فإن الآخر يقوم بالإدخال.
والركن الأساسي في هذه الآلة هو مبدأ الفعل المزدوج، وتحويل الحركة الدورانية إلى حركة متناوبة، واستخدام أنابيب إدخال حقيقية. وقد تم صنع نموذج بقياس يساوي ربع قياس الآلة الأصلية بمناسبة المهرجان العالمي للإسلام في العام 1396هـ / 1976 م. وهو مخصص لمتحف العلوم في لندن. ولديه التركيبة نفسها للآلة التي وصفها الجزري، باستثناء أن تشغيلها يتم بالطاقة الكهربائية. وقد سارت هذه المضخة النموذج على الوجه الأكمل، مع نقل للحركة بليونة، ومع صرف منتظم للماء في أنابيب الخروج.
أما التقنية الأكثر تكلفة والأقل انتشارا فهي الناعورة. وهي آلة تتألف من عجلة خشبية كبيرة مجهزة بمجاديف. وتملك هذه العجلة إطارا يقع داخل المجاديف، وهو مقسم إلى حجيرات. وتوجد نماذج مختلفة من الناعورة، يتضمن بعضها أوعية خزفية شبيهة بأوعية "الساقية" مثبتة على الإطار. وتركب العجلة على محور يقع فوق مجرى الماء، بحيث تغوص الحجيرات والمجاديف في الماء في النقطة السفلى من دورانها. وتضغط قوة التيار على المجاديف، فتجبر العجلة على الدوران، وتمتلئ الحجيرات بالماء ثم تفرغ عندما تصل إلى قمة العجلة. وبشكل عام يغذي الماء خزانا، ثم يتم توجيهه عبر قناة نقل وصولا إلى نظام الري أو نظام التزود بالماء في المدن. وهكذا، فإن الناعورة تعمل تلقائيا ولا تتطلب وجود إنسان أو حيوان من أجل استخدامها.
وقد شاع استخدام الناعورة كثيرا في العالم الإسلامي في تلك المناطق الجبلية. أما أكثرها شهرة فهي نواعير حماة على نهر العاصي في سوريا، التي تشكل منظرا مؤثرا ومدهشا. ويبلغ قطر الناعورة الكبرى حوالي 20 مترا. وتصب هذه النواعير الماء في قناة تحمله إلى المدينة والريف المجاور. وقد صنع هذه الناعورة المهندس قيصر تعاسيف في القرن السادس الهجري / الحادي عشر الميلادي، عندما أراد أن يظهر براعته الهندسية لحاكم حماة المظفر الثاني تقي الدين (626هـ- 541هـ). وقد انتقلت هذه التقنية إلى أسبانيا، إذ يوجد ناعورة شبيهه بنواعير حماة كانت مستخدمة في طليطلة تعود إلى نفس القرن. وقد شاع استعمالها بعد ذلك في أسبانيا الإسلامية. كما انتشرت في أجزاء أخرى من أوروبا، وهي كالساقية ما زالت مستخدمة حتى أيامنا هذه.
وفي القرن العاشر الهجري / السادس عشر الميلادي وصف تقي الدين الناعورة في كتابه الطرق السنية في الآلات الروحانية عددا من الآلات بما فيها مضخة مماثلة لمضخة الجزري. إلا أن النظام الأكثر إثارة للاهتمام هو مضخة أحادية الكتلة بست أسطوانات. والأسطوانات الست هذه محفورة على خط واحد في كتلة خشبية مغمورة في الماء. وكل أسطوانة منها مجهزة بصمام لا رجعي لاستقبال الماء فيها عند طور الإدخال. أما أنابيب الصرف فهي أيضا مزودة بصمامات لا رجعية، وكل واحد منها يمتد خارج الأسطوانة، وتلتقي جميعها في أنبوب صرف واحد رئيسي. وعند طرف كل مكبس توجد ثقالة ورافعة موصولة تحت الثقالة تماما بواسطة مسمار وصلة. وعلى محور العجلة المسننة توجد كامات تعمل على إنزال الرافعات الواحدة تلو الأخرى، مما يؤدي إلى رفع المكابس من أجل الإدخال. وعندما تتحرر الرافعة من الكامة، تنزل الثقالة المكبس من أجل الصرف.
وعلى الرغم من مضي قرون عديدة على التوصل إلى هذه الآلات المستخدمة في رفع الماء، إلا أنها ما زالت مستخدمة حتى الآن في بعض المناطق الريفية إما لعدم دخول الطاقة الكهربائية إليها أو لتعود الفلاحين والمزارعين على هذه الآلات العتيقة التي ورثوها عن آبائهم وأجدادهم.
ومع التقدم الحضاري المذهل في مجال الصناعة التي أضحت جزءا ضروريا للحياة اليومية، بدأت مضخات رفع المياه الحديثة التي تعمل بالطاقة الميكانيكية أو الطاقة الكهربائية تحل محل آلات رفع المياه القديمة. وإن كانت الفكرة الأساسية لهذه المضخات تعتمد اعتمادا كليا على نفس الطريقة التي طرحها تقي الدين منذ حوالي أربعة قرون إذ تستخدم تقنية رفع الماء حاليا المضخات وذلك عن طريق أسطوانة دفع لتشغل الماكينات أو آلات الضغط أو المولدات الكهربية أو المراوح.

 أنتهــــى..

المصــــــدر,, جزاهم الله خير الجزاء

114

منتدى علوم البيئة / مخلفات حيوانية, تشفط بقع لبترول..إبتكار علمي أنجزه

« في: مارس 04, 2005, 12:05:01 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

** مخلفات حيوانية....تشفط بقع البترول**

بقع البترول الطافية على سطح الماء.. كارثة متنقلة، سواء ظلت طافية أو ترسبت للقاع.. تهدد الثروة السمكية وسائر الكائنات البحرية، فأغلب الأحياء المائية تتغذى على المواد الضارة المصاحبة للتلوث البترولي فتتحول بدورها إلى مواد مسرطنة لمن يتناولها.. من هنا تبرز أهمية الابتكار العلمي الذي أنجزه علماء المركز القومي المصري للبحوث، حيث توصل فريق بحثي من علماء المركز إلى إنتاج مادة بيولوجية من المخلفات الحيوانية آمنة وصديقة للبيئة يمكنها معالجة تلوث المسطحات المائية ببقع الزيت البترولي.

فقد لاحظ الباحثون إخلاص الألفي، وعلي السيد علي، وعلي هاشم الأساتذة بقسم النسيج بالمركز أن المادة التي يجرون عليها أبحاثهم ليس لها قابلية لامتصاص الماء، على عكس ما يستهدفون تماما من مشروعهم البحثي الهادف لإنتاج مادة لمعالجة مياه الصرف الصناعي ففكروا في البحث في الاتجاه المعاكس وهو دراسة قابلية امتصاص المادة للزيوت، وهنا كانت المفاجأة التي قادتهم للتوصل لهذا الإنجاز العلمي حيث تبين قابلية المادة المكتشفة العالية لامتصاص الزيوت.

وباستكمال الدراسة والبحث، وإجراء مجموعة من المعالجات الكيميائية لها، وجدوا أن المادة العضوية التي قاموا بتحضيرها من مخلفات حيوانية ذات فاعلية فائقة في التخلص من بقع الزيت البترولي بدرجة تفوق مثيلاتها المستخدمة لإذابة البقع البترولية من حيث الكفاءة والتكلفة ودرجة الأمان البيئي.
 
حيث يمكن للجرام الواحد من المادة التي أسموها 2A&E بالأحرف الأولى من أسمائهم أن يمتص 50 جراما من زيت البترول، ويجمعها على شكل كور صغيرة تطفو على سطح الماء ليتم جمْعها يدويا بواسطة شبكات خاصة دون أن يحدث أي ترسب للزيت في قاع المياه، الأمر الذي يترتب عليه حماية جميع الكائنات البحرية من آثار التلوث ببقع الزيت.

(الزيت الخام قبل معالجته بالمادة )


(المادة تمتص الزيت)


(المادة بعد امتصاص الزيت)

وتتميز المادة كما توضح الدكتورة إخلاص الألفي بأنها تتحلل بيولوجيا فلا تؤثر على البيئة، كما يمكن استرجاع الزيوت منها بالكامل باستخدام الطرد المركزي، ثم غسلها بقليل من البنزين، وبعد استخلاص الزيت منها وغسلها وتجفيفها يمكن إعادة استخدامها مرة أخرى في تنقية مساحات أخرى من التلوث ببقع الزيت، وإن كانت قدرتها على امتصاص الزيت تقل في المرات التالية للاستخدام.
 
(استرداد الزيت من المادة )

ويتم استخلاص المادة العضوية المكتشفة من المخلفات الحيوانية، حيث تمر بمراحل الغسيل والتنقية من المواد العالقة الضارة وغير المرغوب بها ثم تجرى للمادة معالجة كيميائية بسيطة (قسطرة) لتنقل بعدها للتخلص من المواد الزائدة في التفاعلات السابقة، وتُجفف وتُطحن حسب الحجم المطلوب، ويُقدم المنتج في صورته النهائية في صورة مسحوق.

مغناطيس يجذب.. البترول :

وتظهر فاعلية المادة الجديدة -كما يشير الدكتور علي السيد علي- بمجرد رشها على البقع الزيتية، حيث إنها تمتص بقع الزيت، وتجذبه إليها في الحال كما يجذب المغناطيس الحديد؛ وهو ما يتيح سرعة المعالجة للتلوث فور حدوثه فالعنصر الزمني عامل حاسم في الحفاظ على حياة الكائنات البحرية في المناطق المعرضة للتلوث.

وتتميز الـ 2A&E -كما يؤكد الدكتور علي السيد- بأمانها الكامل في الاستخدام؛ لأنها محضرة من مخلفات طبيعية حيوانية ولكونها لا تعمل على ترسيب الزيت في قاع المياه مما يميزها عن المواد المستخدمة حاليا للمعالجة في التخلص من بقع الزيت، والتي تعمل على التفاعل مع البقع الزيتية والهبوط بها إلى قاع المياه؛ وهو ما يعرض الكثير من الكائنات البحرية وبخاصة الشعب المرجانية لخطر التدمير والفناء.
 
هذا فضلا عن أن المادة التي قام علماء المركز القومي للبحوث بتحضيرها تتميز أيضا بانخفاض تكلفة إنتاجها، حيث لا تتعدى 5 دولارات أمريكية للكيلو جرام الواحد على أكثر تقدير، بينما يصل سعر المواد المستخدمة لنفس الغرض إلى 100 دولار للكيلو، وفي نفس الوقت تساعد في التخلص من كميات كبيرة من المخلفات الطبيعية التي يمثل التخلص منها إحدى المشاكل البيئية وتحويلها إلى مادة مفيدة صديقة للبيئة.

الثروة البحرية.. يقتلها البترول ::

 ويرجع تلوث المسطحات المائية بالبقع الزيتية -كما يوضح الدكتور علي هاشم- إلى عدة مصادر أهمها:

-تسرب الزيت أثناء عمليات تفريغ وشحن السفن، وأثناء تفريغ زيت الصابور الناتج عن تفريغ تنكات الشاحنات البترولية.

-حوادث جنوح السفن أو ارتطامها نتيجة سوء الأحوال الجوية أو تعرضها لحوادث تخريبية.

-بفعل تآكل تنكات البترول المصنعة من الحديد لتقادم أعمارها.

-تسرب الزيت من محركات السفن والذي يبدو ملحوظا في الأنهار والقنوات الملاحية.

وينتج عن تلك التسربات بمختلف مسبباتها طبقة من البترول على سطح المياه تمنع وصول الشمس إلى الأعماق؛ وهو ما يؤثر تأثيرا قاتلا على سائر الأحياء المائية، ويؤدي إلى خسائر فادحة في الثروة السمكية، وهلاك مساحات شاسعة من الشعب المرجانية بشكل يصعب تعويضه إلا بمرور مئات السنين على حدوث التلوث البترولي.

كذلك يتعرض المشاركون في عمليات إزالة التلوث البترولي بالمواد المستخدمة حاليا لمخاطر صحية تهدد حياتهم، حيث يصاب الكثير منهم بالاختناق نتيجة الاحتكاك المباشر مع المركبات البترولية، كما أن المواد العطرية الحلقية المتطايرة كالبنزين ذات أثر مسرطن فضلا عن تأثيرها المدمر على نخاع العظام مما يسبب الإصابة باللوكيما (سرطان الدم)، فضلاً عن أن التلامس الجلدي بزيت البترول ومشتقاته يؤدي إلى حدوث أنواع مختلفة من الحكة وتهتك الجلد.

أما المادة الجديدة فلا تحدث أضرارا للمشاركين في عمليات إزالة التلوث لكونها مستحضرة من مخلفات طبيعية، وتم تصميمها وإنتاجها على شكل وسائد مغلفة بنسيج مساميّ؛ وهو ما ييسر جمعها يدويا بواسطة شباك خاصة بعد تشبعها بالبترول، ويمنع تسرب أجزاء منها خاصة في المناطق ذات الأمواج العالية.

ويمكن استخدام تلك المادة في معالجة المياه الملوثة بأي نوع من أنواع الزيوت من مخلفات الصرف الصناعي، وفي تنقية جميع القنوات والمجاري المائية ومرافئ السفن.

المادة الجديدة.. تكسب :
 
ويضيف الدكتور علي هاشم أن الطرق الثلاث المتبعة حاليا لإزالة التلوث البترولي من المسطحات المائية لا يتوافر لها عنصر الأمان البيئي الذي يتوافر للمادة التي قاموا بتحضيرها، حيث تعتمد الطريقة الأولى من المعالجات على المعالجة بالبكتريا، ويتم فيها استخدام أصناف مختفلة من البكتريا مُهنْدَسة وراثياً لتناسب كل نوع منها نوع معين من الهيدروكربونات التي تعد المكون الأساسي للزيوت البترولية، وترش بقع الزيت بالبكتريا لتتفاعل البكتريا مع الزيت محدثة تكسير بيولوجي للروابط الهيدروكربونية، فيذوب جزء كبير منه في الماء، ويترسب الباقي في القاع؛ وهو ما يُحدِث تسمما للأحياء المائية.

كما تعتمد الطريق الثانية على المعالجة الكيميائية عن طريق رش بقع الزيت بمحلول كيميائي مكون من مواد مؤكسدة مستخلصة من مصادر عضوية أو غير عضوية فتؤدي إلى تكسير الزيت إلى جزئيات صغيرة تسمح بمرور أشعة الشمس للقاع، ويترسب الباقي في القاع؛ ولذلك تشتمل على نفس عيوب الطريقة الأولى.

أما الطريقة الثالثة فيتم فيها استخدام مواد مصنعة كيميائيا ذات قدرة على امتصاص الزيت وتجميعه ليتم بعد ذلك جمعها يدويا أو آليا، ويمكن للجرام الواحد منا تجميع نحو ثمانين جراما من الزيت، ولكنها تستخدم لمرة واحدة فقط، ولا يسترجع الزيت منها، ولا تتحلل بيولوجيا؛ وهو ما يجعل التخلص منها بعد تنقية المنطقة المصابة مشكلة إضافية، هذا فضلاً عن ارتفاع تكاليفه.

لا توجد أي من هذه العيوب في المادة التي قام علماء المركز بتحضيرها والتي تتمتع بأمان كامل، سواء للمشاركين في عمليات معالجة التلوث أو للبيئة، بالإضافة إلى محافظتها على الفاقد من البترول واسترجاعه ليعاد استخدامه، أما مراحل إنتاجها فجميعها لا تحتاج لاستثمارات كبيرة، ويمكن إسناد إنتاجها إلى أحد مصانع الكيماويات القائمة بالفعل. وهكذا يبقى خضوعها للإنتاج الاستهلاكي لتصبح أفضل أسلوب لإزالة التلوث البترولي حتى الآن.

           إنتهى.....

المصدر

115

منتدى علوم البيئة / كليوباترا أحاطت جسمها بحلى ممغنطة حفاظاً على صحتها

« في: فبراير 14, 2005, 05:57:37 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

***كليوباترا أحاطت جسمها
                         بحلي ممغنطة
                           حفاظاً على حيويتها**

 بقلم : ماري يعقوب - القاهرة
 
تزايدت في الوقت الحاضر الاستخدامات التكنولوجية من أجهزة ومعدات مثل الحواسب الآلية والأجهزة الكهربائية والمنزلية وأدت المجالات الكهربائية والمغناطيسية الصادرة عن هذه الأجهزة إلى زيادة التلوث الإلكتروني البيئي الذي يلعب دورا كبيرا في حدوث الانخفاض السريع في شدة المجال المغناطيسي للأرض.
وكيفت المخلوقات البشرية نفسها مع هذا الانخفاض المستمر في الطاقة المغناطيسية لكنها فقدت في المقابل كمية مماثلة من قدرة الوظائف الحيوية داخل الأجسام.
وأثبت باحثون أن الانخفاض في شدة المجال المغناطيسي للأرض يرتبط بالأضرار الناشئة عن تأثير البيئة الالكترونية التي تعمل على تحطيم التركيب الخلوي للخلايا داخل الجسم، ومن أعراضها الشعور بالآلام وخشونة والتهاب المفاصل والصداع والإرهاق.
الدكتور محمد عبدالرحمن سلامة أستاذ في هيئة الطاقة الذرية يقول: إن المغناطيسية تعتبر من القوى الأساسية، وكل الحضارات الإنسانية ولدت وعاشت حياتها تحت المغناطيسية الناشئة من المجال المغناطيسي للأرض، فمن المعروف أن الفضاء مملوء بالأشعة الكونية على هيئة جسيمات نووية عالية الطاقة تتكون من أنوية ذرات لعناصر خفيفة وثقيلة والكترونات متحركة بسرعات عالية منبعثة من الشمس والنجوم والمجرات وجميع أرجاء الكون.
ويوضح أن الأشعة الكونية تعتبر من الإشعاعات الخطيرة التي يتم حجز بعضها في طبقات الغلاف الجوي تحت تأثر دورانها في أحزمة “فان ألن” الإشعاعية التي تدور فيها الأيونات عالية الطاقة المقبلة من الفضاء على بعد يتراوح بين 4 آلاف إلى 16 ألف كيلو متر عن سطح الأرض ويحدث حجز لهذه الأشعة بفضل تأثير المجال المغناطيسي لكوكب الأرض، طبقا لمعلومات قام برصدها القمر الصناعي الأمريكي “المستكشف رقم 1” عام 1958 حين جاء بمعلومات مؤكدة عن هذا الوابل المنهمر من الأشعة القاتلة المندفعة في الفضاء بطاقات رهيبة!! لو أنها أصابتنا لما قامت لنا على هذا الكوكب حياة. ولولا سماء الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي للأرض لهلك جميع الكائنات على كوكب الأرض.
وعلى الوجه الآخر فإن للمغناطيسية تأثيرات إيجابية في حياتنا اليومية، وحيث إن استخدام القوى المغناطيسية يرجع بنا إلى الحضارات القديمة، فقد تم تأريخ الخصائص العلاجية لهذه القوى على مدى عصور التاريخ بمجموعة من الفلاسفة الصينيين واليونانيين القدامى. وعلى الرغم من تفهم التأثيرات المفيدة للقوى المغناطيسية لحقبة زمنية امتدت إلى أكثر من مائة ألف عام فإن الاحتياج لقوى المجال المغناطيسي للأرض للحفاظ على الصحة العامة يتم التحقق منه لفترة زمنية طويلة حتى بدأت برامج رحلات الإنسان إلى الفضاء الخارجي، حيث اكتشفت حديثا وكالة “ناسا” الأمريكية أن رواد الفضاء حينما ينطلقون في حالات مكوكية إلى الفضاء الخارجي وعلى ارتفاعات عالية بعيدة عن تأثير المجالات المغناطيسية للأرض، فإنهم يعانون قصورا في حالتهم الصحية، حيث تبين حدوث فقد في محتوى عنصر الكالسيوم داخل أجسامهم بنسب تصل إلى 80% إضافة إلى حدوث تقلصات عضلية وتدهور سريع في الصحة العامة.
وفي عام 1600 ميلادية أعلن “جلبرت” أن كوكب الأرض يعمل كمغناطيس كبير ذي طاقة غير مرئية، وتسري هذه الطاقة في كل العناصر المكونة لكوكب الأرض وتؤثر تأثيرا مباشرا في كل المخلوقات الموجودة على هذا الكوكب. ومن المعروف أن البشر بطبيعتهم يملكون خصائص كهرومغناطيسية داخل أجسامهم وتتأثر أيضا بحساسية كبيرة بالمجال المغناطيسي للأرض.
أما خلال المائة والخمسين عاما الماضية فقط قام العلماء بتسجيل التغييرات في شدة المجال المغناطيسي للأرض للتعرف الى آخر التطورات في شدة المجال، وقد تبين من الدراسات التي أجريت أن المجال المغناطيسي للأرض قد انخفضت شدته بمقدار 90% تقريبا خلال فترة زمنية سابقة امتدت إلى أربعة آلاف عام، وإن نسبة 50% من هذا الانخفاض في شدة المجال حدثت خلال الفترة الزمنية الماضية التي تراوحت بين 500 إلى ألف عام الأخيرة، كما حدث انخفاض آخر مرعب وخطير نسبته وصلت إلى 5% خلال المائة عام الأخيرة.
من ناحية أخرى، فإن استخدام المغناطيس في أغراض العلاج ليست جديدة، ففي الحضارات القديمة أثبت الصينيون والمصريون واليونانيون ان المغناطيس يتمتع بخصائص استرجاعية، كما أن الملكة كليوباترا كانت تحيط أجزاء كثيرة من جسدها بحلي ممغنطة بغرض الاحتفاظ بشبابها وحيويتها. ويعتبر العلاج المغناطيسي طريقة غير طبية لعلاج الشعور بالقلق والتوتر والإجهاد وعدم الارتياح وإنه وسيلة تكميلية أو بديلة لتسهيل عملية التخلص السريع من هذه الأعراض تبعا لفسيولوجية الجسم البشري الذي يتسم بأنه كائن ذو طبيعة كهرومغناطيسية وتسري الشحنات الكهربائية خلال الخلايا العصبية بأسلوب سريان التيار الكهربائي في السلك، وأن جميع خلايا الجسم تتمتع بوجود الخاصية القطبية المغناطيسية المزدوجة “الشمالي والجنوبي” وتوجد في مدونة الحمض النووي “DNA” داخل خلال الجسم. وتتولد هذه المغناطيسية من مصدرين أساسيين هما: المغناطيسية الناتجة عن المجال الأرضي. والمغناطيسية الناتجة خلال عمليات البناء البيولوجي داخل الجسم التي تعرف باسم مغناطيسية التأكسد المتبقية.
ولأن المغناطيسية المتولدة داخل جسم الإنسان نتيجة عمليات الأكسدة ليست كافية لاستمرار الحياة، فمن الضروري للإنسان أن يعتمد على القوى المغناطيسية الناشئة من مصادر خارجية.
وكثير من المشكلات التي تتضمن الشعور بالإجهاد والاضطراب النفسي، تحدث غالبا حينما تفقد كرات الدم الحمراء طاقتها، ويؤدي ذلك إلى فشل حركة هذه الكرات داخل شرايين وأوردة الجسم بصورة طبيعية. ونتيجة لذلك يحدث تجمع لتلك الكرات الدموية، فيحدث الانسداد في الأوردة والشرايين. وقد تبين أنه بوضع مغناطيسات على مواقع مختلفة من جسم الإنسان خاصة في مناطق مرور الدم، فإن زيادة الشحنة المغناطيسية في هذه المناطق تعمل على تحسين كفاءة الدورة الدموية، وبالتالي زيادة تدفق المغذيات إلى مجرى الدم وبالتالي إزالة السموم.
وتساعد زيادة الشحنة أيضا على إحداث توازن في الدرجة الهيدروجينية وهي المعنية بالقلوية والحموضة في الدم التي غالبا ما تكون غير متوازنة في حالة وجود أنسجة غير سليمة، إضافة إلى ذلك فإن زيادة الشحنة المغناطيسية تساعد أيضا على التئام الأنسجة العصبية والعظام عن طريق تسريع هجرة أيونات الكالسيوم إلى الأماكن المصابة، كما أن لها قدرة فائقة على تنشيط إفراز الهرمونات مثل هرمون الميلاتونين الذي يعمل على عدم شيخوخة الخلايا ويساعد على النوم.
وأثبتت الدراسات أن النوم على وسائد ومراتب مصنوعة من مواد مغناطيسية يفيد جدا في استرجاع مستوى مغناطيسية الجسم إلى وضعها الطبيعي، ويتم تصنيع وسائد ومراتب مغناطيسية تجعل الإنسان يشعر بأنه يسبح في مجال مغناطيسي طبيعي مما يساعد على تحسين كفاءة الدورة الدموية وإمداد الدم بالأكسجين فيقوي الأجزاء الضعيفة نتيجة الشيخوخة وتقدم العمر.
وفي الوقت الراهن تم ترخيص المغناطيسات العلاجية كأجهزة طبية في كل من اليابان ودول شرق آسيا. أما الدول الغربية فإنها تقوم باستخدام أشكال معينة من الطاقة المغناطيسية في أعراض التشخيص الطبي مثل أجهزة الرنين المغناطيسي كوسائل مساعدة على علاج الكسور وآلام العظام.
وأكدت دراسات أن شدة المجال المغناطيسي لا تعتبر من أهم العوامل في فعالية العلاج المغناطيسي، بل إن أهم العوامل هي مدى اختراق المجال المغناطيسي ووصول الطاقة المغناطيسية إلى خلايا الجسم في المناطق المطلوب الوصول إليها، كما أن فترة التعرض للمجال المغناطيسي مهمة جدا، حيث إن شدة الاختراق لهذا المجال تتعلق مباشرة بكتلة المادة المغناطيسية المولدة للمجال وكيفية تركيز المجال المغناطيسي والعلاج بالمجال المغناطيسي يساعد على التخلص من الآلام بصفة عامة كما يساعد مرضى السكري على خفض نسبة السكر والكولسترول في الدم وتقليل التورم ويعمل على تهدئة الجهاز العصبي...

                                                  والسلام عليكم..

116

منتدى علم الطب / التعرض للبنزين يغير في خصائص الدم..

« في: فبراير 14, 2005, 05:53:20 مساءاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

 التعرض للبنزين
 يغيّر في خصائص الدم
عن موقع : دار الخليج الإماراتية
خلايا الدم تضعف بفعل استنشاق البنزين      
       وُجِدَ في دراسة أجريت على عدد من العمال الذين يتعرضون لنسب متدنية من البنزين بشكل دائم، حدوث تغير في خصائص الدم، بما في ذلك حدوث انخفاض حاد في كريات الدم البيضاء التي تقوم بوظيفة مكافحة الأمراض.
وأظهرت الدراسة التي نشرت في مجلة "علوم" (Science) أن العاملين في مصنع صيني لإنتاج الأحذية، والذين يتعرضون لاستنشاق البنزين بكميات تقل عن جزء في المليون عرضة للإصابة بأمراض الدم، وانخفاض مقدرتهم على مكافحة الأمراض.
وبحسب وكالة الأسوشيتد برس، فإن هذه الكمية من البنزين، وهو من الكيماويات الصناعية الشائعة، تكفي للتسبب في انخفاض نسبة كريات الدم البيضاء، وأن نسبتها تقل كثيراً عن نسبتها في الدم الطبيعي، الذي لم يتعرض للبنزين.
ومع أن الإرشادات المهنية الأمريكية تحدد مستوى التعرض للبنزين بجزء واحد من المليون، إلا أن الدراسة أظهرت أن هذه الكمية تكفي لإحداث تغيير في خصائص الدم.
وقال الدكتور ناثانيال روثمان، أحد الباحثين اللذان قاما بالدراسة، "لا يمكننا القول إن هذا الأمر مرتبط بخطر الإصابة بالمرض مستقبلاً، لكنها فعلاً تثير التساؤلات بشأن ما يحدث في نخاع العظم." نتيجة للتعرض للبنزين.
ويستخدم البنزين كمذيب، كما يستخدم في صناعة البلاستيك واللواصق والغراء والألياف الصناعية، أما اكثر الناس تعرضاً له، فهم العاملون في الشحن وإصلاح السيارات وصناعة الأحذية وتكرير وتصدير النفط والغازولين.
وقال روثمان "إن الحوادث البيولوجية تقع، غير أن السؤال الذي يطرح نفسه هو: ما هي انعكاسات ذلك على صحة العمال؟"
وتضمنت الدراسة، إجراء تحليل للدم لنحو 240 عاملاً في أحد مصانع الأحذية في الصين، يتعرضون لاستنشاق الغراء الذي يحتوي على البنزين بشكل دائم. وتمت مقارنة النتائج مع عينات دم أخذت من 140 عاملاً في مصنع للمنسوجات والأقمشة لم يتعرضوا للبنزين.
وأشارت نتائج تحليل الدم إلى أن عدد كريات الدم البيضاء في 109 من العاملين في مصنع الأحذية، ممن يتعرضون لاستنشاق البنزين، أقل من عددها في العاملين في مصنع المنسوجات والأقمشة بنسبة 15-18 في المائة.
وتشكل هذه الدراسة جزءاً من دراسة أكبر وأشمل يتم تنفيذها في الصين حالياً، وجاءت على خلفية مخاوف العلماء من إمكانية تأثير المواد الكيماوية على زيادة احتمال التعرض للإصابة بمرض لوكيميا الدم بين العمال ..  
و في دراسة مشابهة حول نفس الموضوع :
 
                                الجزيئات الناجمة عن الوقود
                                     تقلل أعمار البشر
 
 
        قال معهد أبحاث بارز إن الجزيئات الدقيقة العالقة في الهواء الناجمة عن حرق الوقود الاحفوري تقلل متوسط عمر الانسان في أنحاء اوروبا وامريكا الشمالية بنحو ثمانية أشهر. وأشار ماركوس امان الباحث في المعهد الدولي لتحليل النظم التطبيقية ومقره النمسا أمام مؤتمر صحافي للامم المتحدة إلى ان الدراسات أظهرت ان هذه الجزيئات سبب رئيسي للتعرض للنوبات القلبية وهي واحد من أكبر الاسباب التي تودي بحياة الانسان في العالم.
وأضاف ماركوس قائلا “كنا نعلم دائما انها تؤثر على الجهاز التنفسي لكن الآن نعرف انها قد تؤدي إلى أمراض الاوعية الدموية للقلب بتهييج أغشية القلب”.
ومضى قائلا إن محطات الطاقة وحركة السيارات على الطرق ومصانع الصلب والاسمنت بل وحتى حرق الخشب في المناطق الريفية تسهم في تجمع هذه الجسيمات.
وكان امان يتحدث قبل انعقاد مؤتمر في جنيف للجنة الاقتصادية لأوروبا التابعة للأمم المتحدة التي من المتوقع ان تشكل فريقا من الخبراء لدراسة المشكلة.
كما يحتفل المؤتمر بمرور 25 عاما على اتفاق لتقليل تلوث الهواء عبر الحدود ساعد على تنقية الغلاف الجوي من ملوثات ثقيلة نسبيا مثل الكبريت.
وأضاف امان “انها مشكلة قارية على نطاق عالمي ويمكن معالجتها فقط من خلال تعاون دولي”.

                                                والسلام عليكم..

117

أسس هندسة كهربائية و الكترونية / إستفهامات حول فكرة التسجيل المغناطيسي..

« في: فبراير 02, 2005, 02:02:54 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

السلام عليكم ورحمة الله وأجل بركاته,,
الأساتذة الكرام, قد حاولت معرفة مهية التسجيل المغناطيسي وإطلعت على عدة مواقع منها ماسوف أنوه عنه الآن,, أتمنى من من لديه علم أن يفتينى فيما أُشكل علينا...

------------------
أول من بدء الفكرة هو (Oberlin Smith)
حيث نوه عن إمكانية إستخدم الإنطباعات المغناطيسية الثابتة لتسجيل الصوت.. ثم أتى (Vladeniar Poulsen) وجعل فكرته  واقعاً بتوضيحه لفكرة عمل التليغراف: وهو عبارة عن ألة تسجل الصوت في سلك فولاذي,, وقد إعتقد الجميع أنها فكرة رائعة ولكن لم يتم لفت الإنتباه لها وتحقيق هذه الإنجزات التي وصلنا لها  إلا بعد تطور علم الإكترونيات وصنع المكبرات التي تمكنهم من سماع الصوت المسجل..

أفضل تسجيل مغناطيسي هو الذي ينتج لنا إشارة مماثلة للإشارة الداخلة..
ملاحظة  ***الآن ما سوف أذكره هو من هذا المصدر http://www.tpub.com/neets/book23/96.htm
 ولكني للأسف أحتاج شرح له وللمنحى وللخطوة وتغير القطبية وكيفية حدوثهما فالصورة لم تتضح لي , فهمت الكلام بعض الشي حرفياً ( أي كمسألة رياضيات 1+1=2) ولكن كيفياً لااااااا.. أيضاً قد توجد أخطاء في الترجمة لأني لم أفهم الموضوع فهو فقط إجتهاد حيث يصعب الترجمة عند عدم الفهم****

لم يأخذ منهم وقت طويل لإدراك أن الغناطيسية( التدفق المغناطيسي) المتولدة أثناء عملية التسجيل لم تكن تتحول مباشر لتيار المسبب لها.. وذلك بسبب وجود مايسمى الخطوة (step)
في منحى المغناطيسية * والتي تمر بنقطة الصفر وتغير قطبيتها*  وهي تسبب تدمير الإشارة الخارجة مقارنة بالإشارة الداخلة.


وقد إستطاع (Mr. Poulsen ) من إيجاد حل لهذه المشكلة لأنه إكتشف وصلة التيار المستمر dc  حيث وجد أن عند إضافة جهد ثابت من التيار dc (إلى الإشارة الداخلة.. فإننا سوف نحرك الإشارة الداخلة  بعيد عن (الخطوة) التي في منحى المغناطيسية. وبذلك نمنع الإشارة الداخلة من أن تمر في نقطة الصفر ( نقطة الأصل) التي في المنحى.



 للأسف هناك مشكلة في وصلة  dc ..   حيث  أن منحى المغناطيسية يحمل جزئية صغيرة مستقيمة بمافيه الكفاية لإستخدامها,,لذلك فإن الإشارة الخارجة تكون ضعيفة مقارنة بتذبذب الأصلي لشريط المار برأس إعادة التشغيل..وهي معروفه ب (poor signal-to-noise ratio),,,, or poor SNR
 ولحل هذه المشكلة ,, إستبدلوا وصلة Dc بوصلة ac  وقد حصلوا على::
1) إنتاج إشارة خارجة قوية..
2) تكبير SNR..
3)تصغير تذبذب الشريط الأصلي..

لجعل وصلة ac تعمل ,, يستخدمون تردد  أكبر من الذي نستطيع سماعه,,,, ومستوى وضع الإشارات الداخلة ( الذبذبة الداخلة) يكون بعيد عن كلا الخطوتين فتنتج لدي  إشارتان خارجتان  تتراكبان لتكونان إشارة خارجة واحدة قوية ..



                                     والسلام عليكم..

118

منتدى علم الإجتماع وعلم النفس والتربية / إذا مد أحدهم لسانه !!؟؟

« في: يناير 24, 2005, 03:20:17 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

بداية قبل إضافة الموضوع,, أود أن أذكر تعليق شخصي..
اليوم جرت مناقشة بيني وبين أمرأة لديها أطفال, كانت تشتكي منهم...المهم كنت أحاول أن أعطيها أفكار لكيفية التعامل معهم ( فلدي خبرة بذلك, والحمد لله لدي سلطة عليهم ) حيث أني ءأمن بسياسة الحرمان بعد الأنذار المتكرر في الحالات التي لا يستجيب لك فيها الطفل,, ولا ءأمن بالضرب أبدا( لأنه ينسى, أو يصبح غير مبالي به مع الوقت), بل أجعله يخمن أن هذه هي النتجة في حال عدم الإطاعة,,, بالنسبة للحرمان أو الحبس في غرفة مع ترك الباب من دون قفل,, فهي طريقة ممتازة لتأديب خاصة لطفل العنيد,, نعم قد لا ينثني عن رأيه بسبب حبسك له ... ولكن  عندما حرمته أو حبسته في ذلك الوقت لم يكن من أجل تحقيق ذلك الأمر,لأني أعلم شخصية طفلي وعناده, ولكن الذي أريده هو أنه سوف يتكون لديه إنطباع بأنه لوقام بذلك مرة أخرى سوف تحصل له نفس النتيجة , بتالي صدقوني و ءأكد لكم بأنه لن يعيد الكرة......
المختصر لم أوجه أي عقبه مع الأطفال, ولكن عندما تحدثت مع تلك المرأة أثارت نقطة مهمة,, قالت لي نعم قد يخافونك في تلك الفترة وتستطيعين تقويم سلوكهم, ولكن إذا كبرو وإشتد ساعدهم فلن يخافوك..فكيف سوف تتعاملين معهم ؟؟؟ كيف يتم النصح مع الحزم , وإستمرارية الهيبة وعدم زوالها مع زوال خوفهم؟؟؟
حقيقة سؤال مهم جداً يستحق البحث فيه,, فهي بذرة يجب غرسها في الطفل منذو صغره لكي أجني ثمرتها في كبره....
وهذا موضوع لمحة بسيطة حول هذه الفكرة, أرجوا لكم الفائدة.
-------------------
***إذا مد أحدهم لسانه.. علميه أن الإحترام في الصغر كالنقش على الحجر ***
.. يبدأ طفلك ذو العامين بتعلم الكثير من الكلمات والسلوك بالاضافة للمهارات اللغوية، فعندما تصدرين امرا ما كقولك مثلا حان وقت النوم فلن يتمكن من ان يقول: ما زلت العب في سيارتي فماذا لو تناقشنا في الخمس دقائق القادمة كي انتهي من اللعب. طفلك لن يتمكن من قول امر كهذا لذا سيكون اسهل فعل يسلكه ان يتجاهل ما تقولينه او يخرج لسانه من فمه، او يصرخ قائلا: «لا احبك» كل هذا لا يعني انه لا يحترمك بل إنه بحاجة الى سنوات من التدريب كي يتعلم معنى الاحترام وممارسته.
اظهري السلوك المحترم
المشكلة الاساسية اننا لا نعامل اطفالنا بدرجة الاحترام التي نطلبها منهم والمشكلة الاكبر اننا نمزج بين الخوف والاحترام، فالبعض منا عندما يتذكر طفولته تجده يصرح بانه كان يحترم والده لانه كان يعلم بانه سيضربه لو فعل كذا او كذا وهذا ليس احتراما بل إنه خوف.
البديل كما يؤكد خبراء علم النفس والتربية للاطفال هو الاستماع والاصغاء لما يحاول ان يقوله طفلك، وطفل العامين ستكون عملية الاصغاء اليه مضنية جدا لكنها تستحق الصبر.
لا تقفي وانت تحدثيه بل انزلي الى مستواه وانظري في عينيه وابدي له اهتمامك في الاصغاء لما يقول. من المهم جدا ان تعلميه الاصغاء فهو البداية في تعلم الاحترام.
علميه الردود المؤدبة
* يستطيع طفلك اظهار عنايته بمن حوله واحترامه من خلال السلوك الجيد وعندما يستطيع التواصل عن طريق الكلام يبدأ باستخدام بعض الكلمات في التعامل مثل «من فضلك وشكرا».
* اشرحي له انك سوف تتجاوبين معه عندما يتصرف بلباقة وانك ايضا لا تحبين تعامله عندما يصدر اوامره.
* تعاملي باحترام افضل من اسداء الدروس الواعظة فمثلا، استخدمي في تعاملك مع طفلك الالفاظ المؤدبة مثلا «من فضلك وشكرا» و«تفضل» بدلا من كلمة «خذ»، هذه الالفاظ استخدميها دائما وبصورة طبيعية مع بقية افراد الاسرة وهو سيتعلم ان هذه الجمل هي جزء من التواصل الطبيعي مع الاسرة والمجتمع.
تجنبي المبالغة
انتبهي.. يقول لك الخبراء والمجربون (وانا واحدة منهم!) إذا:
* تصرف طفلك تصرفا اغضبك كأن ضربك او رمى بالعابه على الارض فلا تغضبي لان ردود فعلك قد تعلمه السلوك غير المحترم. اجلسي امامه وانظري في وجهه واخبريه بحسم قائلة: نحن لا نضرب.. لا نتصرف هكذا في العائلة.
* حاولي قدر الامكان ان تتحكمي بردود افعالك معه فهي التي سوف تشكل مفاهيم التربية، فلا يمكنك ان تطلبي منه ان لا يضرب اخوته فيما انت تضربينه اذا اخطأ!
توقعي الخلافات
الحياة ستكون اكثر بساطة لو احتج اطفالنا بسعادة، لكن هذه ليست الطبيعة البشرية، حاولي ان تتذكري ان احتجاج طفلك ليس معناه عدم احترامك بل إنه يحاول ان يكون لديه رأي مختلف. علميه ان لا يضع نفسه في موقع غير لائق به، فمثلا بدلا من ان يقول لك: انت لا تشتري لي تلك اللعبة، انا لا احبك. باستطاعته ان يسأل: هل بامكانك ان تشتري لي هذه اللعبة؟ وشيئا فشيئا سيتعلم التصرف اللائق، خاصة انك في الوقت نفسه ما زلت تمدينه بالكثير من الامثلة.
-----
نسيت أن أذكر المصدر,, مجلة سيدتي..
                                       والسلام عليكم..

119

منتدى علم الفيزياء العام / وتم التعرف على حقيقة معادلة شرودينجر...

« في: يناير 09, 2005, 12:42:41 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم...
حقيقة هذا الموضوع أعجبني كثيراً وشعرت برضى لإطلاعي عليه, لأنه كان مغفل تماماً رغم أهميته...... وقد كنت أود إدراجه قبل فترة لكن الآن سمحت لي الفرصة ** قد يكون تخصصي قليلاً, أي لا يحظى بلفت الإنتباه, ولكني أحببت مايحويه( فهو يعطيك إنطباع أنك تعرف أصل الشيء) لذلك سوف أضعه مهما يكن لعل الله ينفع به**
------------
معادلة شرودينجر الموجية غير النسبية::
سوف نوجه أنظارنا إلى نظرية ظواهرية لعبت دوراً في غاية الأهمية في تطور فيزياء الكم,, تلك هي نظرية شرودنجر التي صيغت في البداية بواسطة إيروين شرودنجر عام 1972 وذلك بعد فترة وجيزة من إختراع هايزنبرج لميكانيكا المصفوفات,, هاتان النظريتان كانتا أول صياغة كمية لبعض مبادىء ميكانيكا الكم::
سوف نوضح في هذا الموضوع:: 1) التقريبات العنيفة التي بنيت عليها معادلة شرودنجر ( في المفهوم المحدد جداً) وقد إخترنا الغير نسبية لأن رؤية كيفية تطبيق النظرية الموجية في الممارسة وحساب النتائج فعلياً أسهل في هذه الحالة..
2) لماذا أثبتت هذه النظرية نجاحها عند تطبيقها على الذرات والجزيئات رغم هذه التقريبات؟؟؟!!!
******
التقريبان هما::
1)تهمل ظاهرتا تخليق وإنعدام الجسيمات, إذا في أي حالة فيزيائية معينة نفترض بأن كل نوع من الجسيمات يبقى ثابت العدد أثناء تطور الحالة مع الزمن.
2) يفترض أن كل السرعات المتعلقة بالموضوع صغيرة إلى الدرجة التي يكون فيها التقريب الغير نسبي قائماً* أي أن الدراسة غير نسبية في كليها*..

نلاحظ بأن هذان التقريبان عنيفان لأننا نعلم من مشاهدتنا العملية, أن ظاهرتا التخليق والإنعدام الجسيمات موجودة في الطبيعة,, وكذلك نعلم  أن أية نظرية أساسية يجب أن تأخذ في الإعتبار حقائق النظرية النسبية الخاصة.

والفرضان اللذان وضعناهما ليسا مستقلين عن بعضهما البعض. نأخذ في الإعتبار مثلاً, عملية يتصادم فيها جسيمان من نفس الكتلة مع بعضها البعض بحيث تكون سرعة كل جسيم, في نظام مركز الكتلة قريبة من سرعة الضوء,, تحت تلك الظروف من الممكن توافر طاقة حركة كافية لتخليق جسيمات إضافية من نفس الكتلة أوربما من كتل مختلفة,, من جهة أخرى إذا ماكانت السرعات صغيرة وطاقة الحركة المتاحة إذاً صغيرة بالتبعية, فإن ظواهر التخليق لا يمكن أن تحدث( ممنوعة بقانون حفظ الطاقة)**** يوجد إستثناء شهير لهذا القول: وهو الفوتون,, بما أن كتلته السكونية تساوي صفر, لذلك فإن الفوتونات من الممكن دائماً أن تخلق وتفنا( بمعنى أخر أن الضوء يمكن أن ينبعث ويمتص) حتى إذا كانت كل الجسيمات الأخرى ذات الكتل الساكنة غير مساوية لصفر تتحرك بسرعات غير نسبية>>>>>>> تبعاً لذلك نحدث تغيير في الفرض الأول, ونضيف له ( أن من الممكن إنبعاث أو إمتصاص فوتون)

يجب أن نذكر هنا أن نظريات المعادلات الموجية النسبية مثل ( معادلة ديراك) كذلك الصيغة النسبية لمعادلة شرودنجر لا ينطبق عليها فرضنا الثاني, ولن نتعرض لها في نقاشنا..
نعود إلى نظرية شرودنجر  والتي وصفناها بالنظرية الظواهرية والتي من الخطأ إعتبارها نظرية أساسية بسبب التقريبات التي ذكرناها,,إذا هنا يجد التنبه إلى أن معادلة شرودنجر ليست بصفة عامة نفس الشيء كنظرية لميكانيكا الكم,, ومع ذلك فإننا لا نقللل من كونها نظرية ناجحة للغاية عند تطبيقها على الذرات والجزيئات..
**** لماذا نجحت؟؟؟؟؟؟؟!!!!!!!!!!!!!!!!!
بالنسبة للإفتراض الثاني :: فإن السبب الرئيسي وراء ذلك هو القيمة الصغيرة لثابت التركيب الدقيقa=1\137  
هنا يأتي الجماااااااال والإبداع أنظرو لتفسير ثابت التركيب الدقيق وماهو معناه الفيزيائي ومن أين حصلنا عليه؟؟؟!!!!
لنعتبر الذرة كنظام ديناميكي مكون من نواة صغير الحجم محاطة بسحابة إلكترونية, والتي تكون منجذبة بواسطة النواة والتي تتفاعل فيما بينها من خلال قوى كهرومغناطيسية... فالإعتقاد أن القوى الكهرومغناطيسية هي القوى الوحيدة ذات الأهمية في تحديد تركيب الذرات والجزيئات مبني على المقارنة بين النظرية والتجربة التي قد تم إجراؤها حتى الآن..
تعريف الكهروديناميكا الكمية::: هي النظرية الكمية لتفاعلات الجسيمات المشحونة مع المجال الكهرومغناطيسي* وهي تتضمن مبدء النسبية الخاصة*
- بناءً على التجربة نجد أن رتبة كبر قطر النواة هي  10^-13 cm في حين أن قطر الذرة يبلغ حوالي 10^-8 cm  إذا النواة تكون صغيرة جداً مقارنة بالذرة,, كذلك فإن كتلة النواة كبيرة جداً بالنسبة للإلكترون حيث تقدر النسبة بينهما=1\1836  ,, لذلك فإنه كتقريب أولي نفرض أن حركة النواة لا تلعب دوراً أساسياً ( كذلك نستطيع أن نعتبر أن النواة لا نهائية الثقل بالتالي ثابتة في المكان) أيضاً نضيف تقريب أخر بما أن النواة صغيرة إذا نعتبرها كنقطة بالتالي فإنها لا تلعب دوراً أخر سوى تهيء المجال الكهروستاتيكي الموصوف بالجهد.::V=eZ\r
Z العدد الذري وe الشحنة.
وعلى هذا تكون مسألة النظرية الذرية في التقريب الأول هي دراسة حركة الإلكترونات في هذا المجال الكهروستاتيكي, أخذين في الإعتبار ذلك التنافر الكهروستاتيكي المتبادل بين الإلكترونات( ويجب أن ننبه أن الحركة هنا هي بمفهوم الميكانيكا الكمية)

تهتم الكهروديناميكا الكمية في المفهوم المحدد بتفاعلات الإلكترونات مع المجال الكهرومغناطيسي.
لنعتبر الكميات الفيزيائية وثيقة الصلة بهذه النظرية على وجه التحديد: كتلة الإلكترون m شحنته-e سرعة الضوء c ثابت بلانك ( هناك معلومة جميلة عن ثابت إبلانك جميلة سوف أذكرها فيما بعد لكي لا أشتتكم) hbar
إذاً يمكننا تكوين وحدات طبيعية للكهروديناميكا الكمية من هذه الثوابت::: فتكون وحدة الطاقة=mc^2  ووحدة المسافة= hbar\mc^2 ووحدة المسافة = hbar\mc
ملاحظة لمن لم يفهم من أين جئنا بهذه الوحدات:** هي من قانون الطاقة = ثابت بلانك× التردد** ولا تنسى أن التردد هو مقلوب الزمن*إذاً فهمت كيف جئنا بوحدة الزمن * أما المسافة = السرعة × الزمن**
 إذاً التنافر بين إلكترونين تفصلهما مسافة قدرها وحدة طبيعية , ونرمزلها بثابت هو a
a = e^2\(hbar\mc)÷ mc^2= e^2\hbar c =7.29720+0.00003× 10^-3= 1\137
يلعب هذا الثابت دوراً أساسياً في الفيزياء الذرية ويعرف بثابت التركيب الدقيق( ويمكن إعتباره  مربع الشحنة الأولية في الوحدات الطبيعية, وهو يصف هذه الشحنة بطريقة مستقلة عن أي مقايس فيزيائية عيانية إختيارية)  وهو من الثوابت الأساسية الحقيقية في الطبيعة,,, وصغر قيمته يعكس ضعفاً أساسياً في التفاعلات الكهرومغناطيسية, فالطاقة الكهروستاتيكية لإلكترونين متباعدين بمسافة قدرها الوحدة تكون صغيرة بالمقارنة إلى طاقة السكون للإلكترون.......
 وهو في الوقت الراهن ثابت تجريبي بحت بمعنى أننا لا نملك فهماً نظرياً لمقداره..وقد كان من الممكن أن يكون عدد كبير , ولكن في هذه الحالة فإن العالم قد يبدو في الواقع  مختلفاً تماماً إختلاف لا يمكن تصوره....** نلاحظ أن كتلة الإلكترون لا تدخل في التعبير الخاص بالثابت ,, ممايدل على أن a هو ثابت الترابط الذي يصف إرتباط أي جسم أولي يحمل شحنة أولية .
من هذا إستخلصنا أنه بسبب كون الثابت أصغر من واحد, فإن الذرات والجزيئات هي تركيبات من جسيمات تتحرك ببطء ويربط فيما بينها رباط غير محكم.. لقد وجدنا أن المدى الذي يحق لنا فيه الكلام عن سرعة الإلكترون في ذرة الهيدروجين فإن سرعته ستكون ذات قيمة حول 173\c  وسوف تحمل الإلكترونات في ذرات أخرى نفس القدر من السرعة, وسوف تتحرك الأنوية في جزيء بسرعات أقل من هذه السرعة,, وعلى هذا فإن الفرض الثاني الذي بنيت على أساسه نظرية شرودنجر يصبح محقق بدرجة معقولة جداً في عالم الذرات والجزيئات...
 فيما يختص بالإفتراض الثاني,,
فإن طاقات الإنتقالات المميزة في فيزياء الذرات والجزيئات بالنسبة للجزيئات فهي إنتقالات تبلغ قيمتها من 1 إلى 10 ev أما التركيب الذري فإن أعلى طاقه تخصه هي طاقة أشعة  إكس المنبعثة من العناصر الثقيلة والتي لا تتعدى 100kev وشتان بين تلك الطاقات وطاقة السكون للإلكترون =0.5Mev  ولا توجد دقائق أخف من الإلكترون فيما عدا الفوتون والذي إتفقنا على أنه حالة خاصة نتعامل معه بطريق مختلفة...* ومن إعترض  وقال أن النيوترينو أخف, نقول له أنه يهمل وجود النيوترينوا في عالم الذرات والجزيئات...

النتيجة العامة,, هي أن المظاهر الأساسية لتركيب الذري والجزيئي تفسر بطريقة سليمة بواسطة نظرية شرودنقر.... مثل : طاقات حالات الإستقرار و الأطوال الموجية للخطوط المنبعثة, وأزمنة الحياة للحالات المثارة..

صيغة معادلة شرودنجر::


                                          
   إنتهى... أعذروني أن أخطأت في شيء فهذا على حد علمي..

  المصدر:
    كتاب: الفيزياء الكمية ** من الجزء الثاني والجزء السابع**
                                                    للمؤلف: إيفند ه ويكمان..

120

منتدى علم الإجتماع وعلم النفس والتربية / لماذا البعض مولع بإقتناء لأشياء؟؟؟!!

« في: ديسمبر 24, 2004, 12:14:49 صباحاً »

بسم الله الرحمن الرحيم..

لماذا البعض مولع بإقتناء لأشياء؟؟؟!!

بعض الناس يقتنون الشيء تلو الآخر دون أن يكون ذا فائدة لهم، الآن يقول بعض الباحثين الأمريكيين إن منطقة معينة في المخ قد تكون مسؤولة عن ذلك.

**مناطق معينة في المخ قد تشرح هذا الاقتناء القهري**

فقد وضع فريق من جامعة أياوا يده على منطقة معينة في الجزء الأمامي من المخ يبدو أنها مسؤولة عن التحكم في هذا السلوك.

وأشار الباحثون إلى علاقة بين الولع المرضي بتخزين واقتناء الأشياء وبين الوسواس القهري، غير أنه لا يعرف ما يتسبب في ذلك وما إذا كانت الحالة فريدة من نوعها.

وتضيف الدراسة التي نشرتها دورية براين المتعلقة بأبحاث المخ لكم متنام من الأدلة التي تشير بدورها إلى وجود آلية خاصة يعزى إليها الاقتناء المرضي.

لا نفع منها
يذكر أن الوسواس القهري هو اضطراب ينتمي لطائفة القلق المرضي ويتسم باضطرار الشخص بصورة قهرية نتيجة مخاوف أو أفكار غير معقولة لتكرار أفعال لا يبدو أن هناك حاجة إليها، المرة تلو الأخرى.

ويمكن أن يظهر الوسواس القهري في صورة سلوكيات تكرارية معينة، مثل تكرار غسل الأيدي بصورة غير طبيعية، أو النظافة المفرطة أو التأكد من الأمور المرة تلو الأخرى بشكل مستمر، مثل التأكد من غلق الباب مثلا أو أخذ المفتاح.

غير أن بعض المصابين بالوسواس القهري يكون لديهم ميل اضطراري لاقتناء وتخزين الأشياء، بما لا يمكن تبريره بالولع الطبيعي لجمع الطوابع أو رصد القطارات مثلا.

  كلما فهمنا أكثر عن الجانب العصبي للاقتناء المرضي كلما أمكننا أن نشرع في التفكير في علاجات أكثر فاعلية لهذه الحالة

د. نومي فينبرج - خبيرة الوسواس القهري بمستشفى الملكة إليزابيث  
وقد أظهر الباحثون من جامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس أن المصابين بالوسواس القهري والذين يخزنون الأشياء أيضا تظهر لديهم أنماط للنشاط المخي مختلفة عن الأنماط التي تظهر لدى غيرهم من مرضى الوسواس القهري فقط.

ولفهم سبب سلوك الاقتناء المرضي القهري بشكل أفضل، درس د. ستيفن آندرسون وفريقه 13 شخصا تطورت لديهم حالة اقتناء قهرية بعد إصابة بالدماغ.

وقد تم تعريف ولع الاقتناء بأنه غير طبيعي إذا زاد عن المقبول بشكل عام، وإذا كانت الأشياء التي يحرص الفرد أيما حرص على جمعها وتخزينها بعيدا عن أعين وأيدي الآخرين لا نفع منها ولا قيمة جمالية لها بينما يرفض التخلي عن أي منها.

ووجد الباحثون أن بعض المرضي ملأوا بيوتهم بكميات هائلة من البريد الذي لا قيمة له أو من الأجهزة المنزلية المعطلة على سبيل المثال.

وقام الباحثون بإجراء مسح لمخ المرضى وقارنوا بين نتيجة المسح لدى المرضى ونتائج مسح المخ لـ 73 من المصابين بإصابات دماغية ممن لم يظهر عليهم سلوك الاقتناء القهري.

الفص الجبهي
وقد ظهر اختلاف واضح بين مسح المخ لدى المجموعتين.

وقال د. آندرسون "خلصنا إلى نتيجة بدت واضحة أمام أعيننا، إذ وجدنا أن حدوث إصابة في جزء من الفصين الجبهيين للقشرة المخية، خاصة في الفص الأيمن، كان قاسما مشتركا بين الأفراد الذين ظهر عليهم هذا السلوك غير الطبيعي".

وأضاف قائلا "المرضى الذين يعانون من الوسواس القهري واضطرابات أخرى مثل الشيزوفرنيا (الفصام) ومرض توريت وبعض أنواع العته يمكن أن يصحب مرضهم سلوك اقتنائي مرضي مشابه غير أنه ليس لدينا ما يرشدنا إلى أي منطقة في المخ تقع فيها المشكلة".

"أملنا أن تقود نتائج هذا البحث لمعرفة المزيد عن تلك الأمراض أيضا".

وقالت د. نومي فينبرج، وهي خبيرة في الوسواس القهري بمستشفى الملكة إليزابيث "هذه الدراسات، التي مازالت في مهدها، بدأت تؤكد أن الاقتناء المرضي قد يكون مختلفا عن الأعراض الأخرى للوسواس القهري".

"فالنمط الاقتنائي القهري لا يستجيب للعلاجات العادية للوسواس القهري، ولذا إذا استطعنا تحديد المناطق في المخ المسؤولة عن هذا العرض دون غيره فسوف يساعدنا ذلك بشكل كبير".

(كلما فهمنا أكثر عن الجانب العصبي للاقتناء المرضي كلما أمكننا أن نشرع في التفكير في علاجات أكثر فاعلية لهذه الحالة )

                         د. نومي فينبرج - خبيرة الوسواس القهري بمستشفى الملكة إليزابيث

                                    والسلام عليكم..

          المصدر,, بي بي سي.... يبدو أني نسخت هذا الموقع '>