الفيزياء والرياضيات

لنجيب على هذا التساؤل يجب ان نناقش اولاً ظاهرة غريبة فى عالم الكوانتم وتسمى بالسببية الرجعية (Retrocausality) حيث وجد العلماء أنهم قد يستطيعون أن يغيروا في حَدَثٍ حَصَل فعلاً في الماضي. ببساطة وكأن الجسيم دون الذري يعرف ماذا سوف يحدث فى المستقبل وطبقا لما سوف يحدث فإنه سوف يُغيرُ من سلوكه هذا طبقا لتجربة اسمها الخيار المتأخر الماحي الكمي (Delayed choice quantum eraser) وهي تجربة مشابهة جداً لتجربة الشق المزدوج (double slit) وتعرف أيضاً بتجربة شقي يونغ.   فى تجربة الشق المزدوج المعروفة حيث يقوم مدفع إلكتروني بإطلاق الكترون من خلال حاجز به فتحتان، وعند وضع الراصد (هو جهاز يستطيع ……اقرأ المزيد

نحن ندرس الرياضيات لكننا لا نفهم ما هي تطبيقاتها في الحياة. سنتكلم في هذا المقال عن تطبيقات ساحرة ومهمة جداً وغير معروفة تحويلات فورييه التي يجدها الكثير من الطلبة أمراً مملاً لا صلة له بالواقع. سلاسل فورييه هي عملية رياضية تستخدم لتحويل الدوال الرياضية من مجال الزمن إلى مجال التردد ماذا يعنى ذلك ؟؟ معناه ببساطة ان الترددات دائما تقاس بدوال   sin/cosوهذه الدوال مهمة جدا فى مجال الترددات والاشارات والموجات لانها تحدد لنا شكل تردد الاشارة بوضوح. وهي مفيدة لتحليل الإشارات ومعرفة الترددات التي تتضمنها، كما أن لها تطبيقاً في حل المعادلات التفاضلية. واسم العملية مشتق من اسم العالم الفرنسي ……اقرأ المزيد

بدايةً ما هي قطة شرودنغر (Schrödinger’s cat)؟ هي تجربة ذهنية فكرية تخيلية قدمها عالم الكم الفيزيائي النمساوي إرفين شرودنغر (Erwin Schrödinger) الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1933م  بإسهامه في معادلة شرودنجر، ليبين بهذه التجربة المشاكل التي رآها بتفسير كوبنهاغن (Copenhagen interpretation) وتأثير الوعي الإنساني في عملية الرصد والقياس الفيزيائي خصوصا في الحالات الكمومية. تخيل شرودنغر صندوق معدني مغلق لا يتأثر بالمحيط الخارجي; وتوجد بداخله قطة، وعداد لقياس الإشعاعات يدعى عداد جايجر-مولر (Geiger counter)، وزجاجة تحتوي على مادة سامة، وأخيراً مادة مشعة في طور الاضمحلال لتصبح أكثر استقراراً، في حال أصدرت المادة المشعة جسيما خلال اضمحلالها باتجاه العداد، تتحرك ……اقرأ المزيد

تتنبأ النظرية النسبية العامة لأينشتاين ان الفضاء عبارة عن نسيج من الزمكان وأنه ينحنى بفعل الكتلة وأنه شيءٌ حقيقيٌ ومرنٌ ويمكنُ التأثيرٌ عليه. وأيضا ان الثقوب السوداء تقوم بجر الفضاء فعليا، وحتى دوران الأرض حول محورها يسبب أيضا تأثيراً مباشراً على الزمكان حولها وإن كان بنسبةٍ ضئيلة وذلك هو سبب الجاذبية بين الكتل المختلفة. حسنا هل استطاع العلماء التأكد من ذلك فعلا بتجربة عملية؟ الاجابة انه حقا استطاع العلماء ذلك. سنتناول فى هذا المقال هذه التجربة المشوقة جدا التى قامت بها وكالة ناسا وقد استغرقت فى ما يقارب الخمسين عاما كاملة لنتعرف سويا على هذه التجربة. بدأت هذه التجربة لأول ……اقرأ المزيد

هنالك فرعٌ من فروع الفيزياء يُعرف بالفيزياء الإحصائية، ويهتمُ هذا الفرع إهتماماً جذرياً بالحرارة، حيثُ يدرس هذا الاختصاص خواص انتقال الحرارة وتحوُلاتها إلى طاقات أخرى، حيثُ تتم صياغة القوانين التي تحكُم ذلك باستخدام ما يُسمى الميكانيكا الإحصائية. هذا الفرعُ يُسمى “الديناميكا الحرارية” أو “التحريك الحراري”. ولكن أولاً لنتعرف على الحرارة وأهم المُصطلحات التي تخُص الفيزياء الحرارية بوجه عام: ـ الحرارة شكل من أشكال الطاقة، وقد تنشأ الحرارة عن الحركة سواء كانت حركة جزيئات أو ذرات، أو عن الإشعاع الكهرومغناطيسي، أو عن التفاعُلات النووية أو الكيميائية. وعلى النظير فدرجة الحرارة هي تكميم للحرارة (مُؤشِر لكمية الطاقة الحرارية). وتوجد العديد من مقاييس ……اقرأ المزيد

أحیاناً قد تبدو حواسيبنا عاجزة عن الصمود أمام احتياجاتنا الضخمة من البيانات التي تُنتج بشكل سريع في مجتمعنا التكنولوجي، حتى أسرع الحواسيب لدينا.  وهذا هو السبب الرئيسي وراء عمل العلماء الدؤوب على تطوير أجهزة حاسوبية تعتمد بشكل رئيسي على فيزياء الكم (Quantum physics) أو الحوسبة الكمومية (Quantum computing) بشكل أدق، وهذه التقنية الواعدة ستوفر لنا حواسيب ذات سرعة عالية وقدرة أكبر مقارنةً بحواسيبنا التقليدية. قبل البدء بتفاصيل هذه الحواسيب، ما هو الحاسوب الكمي؟ ولتعريفه، يتوجب علينا ان نعلم كيف تتعامل حواسيبنا التقليدية مع البيانات. تتعامل الحواسيب مع البت (bit) كأصغر وحدة للتعبير عن البيانات، وهذه الوحدة تعطينا قيمة ثنائية إما ……اقرأ المزيد

يدرس فيزيائيين من فينا تغير اللغة السلوفينية واللغة الألمانية في جنوب كيرنتن (Südkärnten) بمساعدة ما يُسمى بنماذج الإنتشار. فينا- حسب منظمة اليونسكو (UNESCO) فإن اليوم ما يقارب النصف من لغات العالم الموجودة والمقدرة بحوالي 6.000  لغة  مهددة بالانقراض. واحدة من الإمكانيات الموجودة للحفاظ على قسم منها على أقل تقدير، يَكمن في فهم ديناميكية تَغيير مُعين يَطرأ على اللغة. قام علماء من فيينا بدراسة التوسع والانحسار للغةٍ ما بمساعدة الفيزياء، وتم أخذ اللغة السلوفينية في جنوب كيرنتن كنموذج لهذه الدراسة. والنتيجة: عدد وتفاعل الناطقين باللغة يكون حاسماً أكثر من تلك اللغة التي يتم التحدث بها في مكان واحد. من خلال ما ……اقرأ المزيد