scientific

Friday, April 20, 2007

Summer 2007

Tuesday, September 12, 2006

الكتابات الأدبية

الآن يمكنك زيارة الصفحة الأدبية

اضغط هنا

Friday, September 01, 2006

دراسة سرعة الأجرام السماوية

انشغل العلماء لفترات طويلة بدراسة الكون من حولنا. بدءاً من العصور القديمة ( الحضارات الفرعونية و الإغريقية القديمة ) مروراً بمطورى نظرية النسبية العامة و الخاصة و حتى يومنا هذا.
و قد زاد الإهتمام بدراسة هذا المجال من بداية القرن التاسع عشر و حينها سيطرت على عقول الباحثين أسئلة معينة حول الأجرام السماوية مثل:

ما هى طبيعة جو الشمس و النجوم القريبة نسبيا من الأرض؟

و كادت الإجابة عن هذا السؤال أن تكون مستحيلة إلى أن جاء دور العالم الألمانى " فرانوهوفر ".
جيث لاحظ عام 1814 أن ثمة خطوط سوداء فى طيف الشمس الذى قام بتحليله و قد تم تفسير هذه الظاهرة كما نعلم بأن بعض العناصر قد امتصت هذه الترددات و بذلك تم التعرف على عناصر جو الشمس.

السؤال الثانى و الأكثر أهمية:

ما هى السرعة التى تتحرك بها كل من الأجرام السماوية؟ و ما هى طبيعة الحركة؟

ما رأيك؟ هل يستطيع العلماء أن يطاردوا نجم مثلاًباستخدام مركبة فضائية فائقة السرعة لمعرفة سرعته و طبيعة حركته؟

كان هذا هو التصور لدى العلماء. لكن بالطبع لا؛ فقد كان هذا فى مطلع القرن العشرين أى قبل خمسين سنة من عصر ارتياد الفضاء. كما أن الفكرة أساساً خارج نطاق الواقع و المنطق.!!
و جاءت الإجابة عن هذا السؤال عام 1929 حيث لاظ العالم الأمريكى " ادوين هابل " أمراً عجيباً.
حيث ظهرت خطوط أطياف المجرات البعيدة منزاحة نحو اللون الأحمر من الطيف و ذلك بشكل دائم و مستمر.
و بعد أن قام " هابل " بدراسة أكثر من 150 مجرة تبين له أن هناك قانون هام يمكن استنباطه من هذه الدراسة و هو:
" ازاحة خطوط الطيف نحو اللون الأحمر تتناسب طردياً مع بعد المجرة ".

و قد ساعدت ظاهرة " دوبلر " كثيراً فى هذه الأبحاث حيث أنه يمكن تطبيق نفس قواعد التعامل مع موجات الصوت على الطيف و الموجات الضوئية؛ " الأجسام المبتعدة تتحرك خطوط طيفها نحو اللون الأحمر و المقتربة من الراصد نحو اللون البنفسجى ".
و بمقارنة تحركات خطوط الطيف " أى زحزحتها عما هو متوقع " لنجم معين أو أى جرم سماوى بآخر معروفة سرعته يمكن تقدير سرعة الجرم السماوى مجهول الحركة ، و بذلك يمكن دراسة اتساع الكون وتمدده.

إن قصة دراسة الكون بداية من العصور القديمة إلى عصرنا هذا لا ترسى فى نفوسنا إلا مفهوم واحد مؤكد و هو أن الإنسان ضئيل جداً أمام قدرة الخالق و لابد له من أن يستسلم أمام هذا النظام و التنسيق الإلهى المتكامل.

Raceman...
Modern Physics Lover

Wednesday, August 30, 2006

The black hole

Have you ever wondered, while watching one of those science fiction movies, why the astronauts are afraid of a black hole?What is a black hole? How is it formed? What are its characteristics? Is it really that dangerous?

The simplest way to describe the black hole is to start with the classical analysis.

Suppose we wished to launch a rocket to a far distant place in the outer space, how fast must the rocket travel to be able to escape the gravitational field of the earth?It has to travel with a speed (v) called the escape velocity of the earth where:
V = the square root of (2GM/R)G: the universal gravitational constant.
M: the mass of the earth.
R: the radius of the earth.

Now if the radius of the earth is contracted to be smaller than 8.85x10-3 m (about 9 mm), the escape velocity will be greater than the velocity of light.
Then, the earth becomes a black hole. And nothing, not even the light, can escape from its gravitational field.
If we took the sun as an example, if its radius is contracted to be smaller than 2.95x103 m (about 3 Km), it will be a black hole.

The black hole is formed when the equilibrium of the forces inside a star disappears (a star can be imagined as a massive nuclear reactor, billions of nuclear bombs blow off at the same time).

The reason for the name "black hole" comes from the idea that if we look at an object in space, such as a star, we see the light coming from this star. But if it became a black hole, no light would come out of it. Then, we will see nothing but blackness.

Till now, the analysis is a classical one.

Black holes and General Relativity

As we have seen, Einstein's theory of general relativity says that "mass warps spacetime".
So, the greater the mass of the gravitating body the greater the warping of spacetime.
Shortly after "Einstein" stated the principle of the general relativity, a scientist called "K.Shwarzschild" solved Einstein's equations of the gravitational field and stated that:
"For the spacetime to be warped by a star, the velocity of the light reaches zero".
Then, no light can come out.

Confusing, isn't it?

Raceman…

Sunday, July 16, 2006

أشكال (الزمكان) و نظرية النسبية العامة

قبل أن نتكلم عن النسبية العامة يجب أن نأخذ فى اعتبارنا بعض المصطلحات الجديدة مثل
أشكال الزمكان
هى رسم لإحداثيات الزمن و المكان الخاصة بجسم (أو جسيم) ما
(تخطيط لبعدى الزمن والمكان)
الخط العالمى

هو خط فى شكل(الزمكان) يوضح حركة الجسم خلال بعدى الزمن و المكان
مثال

الخط العالمى لجسم ساكن أو جسم يتحرك بسرعة منتظمة هو خط مستقيم

و الخط العالمى لجسم متحرك بعجلة هو خط منحنى

و الآن رجوعاً إلى النسبية العامة

طورت هذه النظرية على يد " ألبرت أينشتاين" لتغطى جميع حالات الأنظمة المتحرك بعجلة (و ينطبق عليها قانون نيوتن اللأول) وليست الأنظمة المتحركة بسرعة منتظمة كما فى النسبية الخاصة

و قد وجد أينشتاين أن هناك علاقة بين النسبية العامة وبين الجاذبية؛ كيف؟
حيث أن الخط العالمى لجسم يتحرك بعجلة يجب أن يكون منحنى ، فإن الجسم المتحرك تحت تأثير الجاذبية يجبأيضاً أن يكون له خط عالمى على شكل منحنى أو يتبع مسار منحنى فى شكل الزمكان
وعلى ذلك فإن الكتلة المسئولة عن تكوين مجال الجاذبية لابد لها أن تغير من شكل (الزمكان) حتى تجعل الخط العالمى للجسم المتأثر بالجاذبية يبدو منحنى

لكى تتخيل هذا بصورة أفضل
تصور أن لدينا ملاءة واسعة من المطاط و مرسوم عليها احداثيات متعامدة تماماً (مثل ورقة الرسم البيانى)
عند وضع كرة زجاجية صغيرة على هذه الورقة المطاطية فسوف تأخذ مساراً مستقيماً هو أحد لاخطوط العالمية المرسومة (لا مجال جاذبية يؤثر عليها)أما إذا وضعت كرة معدنية كبيرة على هذه الورقة المطاطية فسوف تقوم بتشويه صورة الخطوط المرسومة و تصبح خطوطاً منحنية
و عندها إذا وضعت الكرة الصغيرة سوف تأخذ مساراً منحنيأ و يقال حينها أن الجسم متأثر بمجال الجاذبية

و بذلك فإن الجاذبية ليست قوة كما هو معهود فى قوانين نيوتن التقليدية

الخلاصة
تنص النسبية العامة لأينشتاين على
القوانين الفيزيائية ثابتة فى كل الأنظمة (لاحظ أنه لا توجد عبارة تؤكد ثبات سرعة الضوء)
الكتلة تغير شكل (الزمكان) بالانحناء ، و شكل (الزمكان) يجبر الكتلة (الصغيرة)على التحرك (كما يريد هو)

ملحوظة

كلمة (الزمكان) مشتقة من كلمتى الزمن والمكان وقد تم دمج المقطعين
المصدر
Fundamentals of college physics (second edition)
(Peter. J. Nolan)
Pages: 891, 892, 908, 915, 916, 917.

Raceman…

Spacetime diagrams and the General Theory of Relativity

Before talking about the general relativity, we must consider some new idioms like:
"Spacetime diagram": It is a graph of a particle's space and time coordinates.

"World line": A line in spacetime diagram that shows the motion of a particle through the spacetime.

Examples:
A world line of a particle at rest or moving at a constant velocity is a straight line.
A world line of an accelerated particle is a curve.

Now back to the general relativity, this theory was developed by "Albert Einstein" to cover the cases of the accelerated frames of reference (not the frames at const. velocity like the special relativity).
He found that there is a relation between the general relativity and the (gravitation), How?
Since the world line of an accelerated particle is curved, a particle moving under the effect of gravity must have a curved world line in spacetime .
Hence, the mass that is responsible for causing the gravitational field must warp the spacetime to make the world lines of spacetime curved.

To imagine the warping, consider a rubber sheet with a rectangular grid painted on it.
A small ball (m) moves in a straight line on the rubber sheet, while a big metallic ball (M) distorts the shape of the rubber sheet (and the grid).
Now the small ball (m) is no longer moves in a straight line path but curves around the big ball.
So, the gravity is no more to be thought as a force in the Newtonian tradition.

Conclusions:
The General Theory of Relativity states that:
1- The laws of physics are the same in all frames of reference. (Note that there is no statement about the constancy of the velocity of light)
2- Mass (matter) warps the spacetime and spacetime tells the matter how to move.
So, gravity is the consequence of the warping of spacetime by matter.

Reference:
Fundamentals of college physics (second edition)
(Peter. J. Nolan)
Pages: 891, 892, 908, 915, 916, 917.

Raceman…

Friday, February 03, 2006

SSPS ماذا تعرف عن

هو اختصار لاسم نظام توليد الطاقة الكهربية عن طريق الطاقة الشمسية

فكما نعلم أن العالم أصبح فى حاجة ماسة إلى مصدر جديد غير مصادر الطاقة المعروفة و التى تعتمد على الوقود الحفرى فى طرق التوليد. تعتمد هذه الطريقة على فكرة جديدة جداً وهى اطلاق قمر صناعى يدور حول الأرض بنفس السرعة الدورانية للأرض. و ذلك ليكون مكان القمر ثابت تماماً بالنسبة للأرض طوال 24 ساعة

و تنتشر على هذا القمر خلايا شمسية لتوليد الطاقة الكهربية .

و توجد أجهزة لحويل الطاقة الكهربية إلى طاقة مخزنة فى الموجات الكهرومغناطيسية . ثم تقوم أجهزة ارسال بارسال هذه الموجات إلى محطات أرضية تقوم بدورها بتحويل الموجات إلى تيار كهربى يمكن نقله .

ولكن من عيوب هذا النظام

عالى التكلفة جدا بالنسبة للتقنية المستخدمة و تكلفة وحدات الطاقة .

الكفاءة الكلية للنظام قليلة جداً .

النظام خاضع للبحث و التطوير حتى هذه اللحظة .

و لكن مازال الأمل موجود ...

Thursday, November 17, 2005

ماذا تعرف عن أرزاماس 16

ماذا تعرف عن أرزاماس 16 ؟

أرزاماس16 هو الاسم الكودي لمنشأة عسكرية محاطة بصفوف من الأسلاك الشائكة و قد تم مسحها من جميع الخرائط العامة و العسكرية

تقع هذه المنشأة العسكرية على بعد 500 كيلومتر من (موسكو) داخل بلدة صغيرة تسمى (ديرساروف) و هى بلدة مهجورة تقريباً ، و قد تم تشييد هذه المنشأة العسكرية بسواعد السجناء في (ديرساروف). في أرزاماس 16 أمضى الفيزيائيون و خبراء الأسلحة معظم أوقاتهم في وضع التفاصيل التمهيدية لتصميم القنبلة الهيدروجينية السوفيتية. و نتيجة للأبحاث التي توالت في أرزاماس 16 أجرى السوفيت تجربتين لقنبلتين هيدروجينيتين في عامي 1953 و 1955 . و من المعروف أن الإنفجار الهيدروجيني (الإندماجي) يفوق الإنفجار النووي (الإنشطاري) بثلاث مرات في القوة ، و كلنا نعلم أن أشهر مثال للإنفجار النووي هو ما حدث في نهاية الحرب العالمية الثانية حينما القيت القنبلة النووية علي (هيروشيما) ، ولكن مع استمرار أبحاث السوفيت وصلت قوة الإنفجار الهيدروجيني الي 20 مرة قدر الإنفجار النووي. و إذا حاول الإنسان مجرد التفكير في مقدار القوة و الطاقة الناتجة عن هذا الإنفجار .. فقد يفقد صوابه حقاً

ماذا تعرف عن المجرات

المجرة

هي تجمع نجمي يضم عشرات البلايين من النجوم مثل شمسنا، والمجرة التي تتبعها مجموعتنا الشمسية تضم أكثر من أربعمائة ألف مليون نجم تحتشد على هيئة قرص مفرطح يبلغ قطره نحو مائة ألف سنة ضوئية، وارتفاعه نحو عشر ذلك، وتقع مجموعتنا الشمسية على بعد 30.000 سنة ضوئية من مركز المجرة، و 20.000 سنة ضوئية من أقرب أطرافها، وتختلف نجوم المجرة في أعمارها وفي أحجامها، ودرجات حرارتها ودرجات لمعانها، وفي غير ذلك من صفاتها الطبيعية، وفي تركيبها الكيماوي وفي دورات حياتها فمنها النجوم العادية المفردة والمزدوجة والعماليق الحمر، والنجوم الزرقاء والنجوم القزمة البيضاء والبنية والسوداء، ومنها المستعرات وفوق المستعرات، ومنها النجوم النيوترونية النابضة وغير النابضة، ومنها النجوم الخانسة الكانسة ، ومنها أشباه النجوم وغيرها مما يتخلق باستمرار من الدخان الكوني المعروف باسم السيدم ومن المجرات ما هو حلزوني مثل مجرتنا، ومنها ما هو بيضوي (إهليلجي) ومنها ما هو غير منتظم الشكل، ومنها ما هو أكبر من مجرتنا بكثير، وما هو في حجمها وما هو أصغر منها، وقد يتجمع عدد من المجرات على هيئة عنقود مجري أو على هيئة عنقود مجري عملاق قد يتكون من عدد من العناقيد المجرية التي تضم عشرات الآلاف من المجرات. وللنجوم في داخل المجرات دورات حياة، تبدأ بالميلاد من الدخان الكوني في داخل السدم، ثم الطفولة والشباب والكهولة، والموت بالانفجار، والعودة مرة أخرى إلى مادة الدخان الكوني. وكافة العناصر المعروفة لنا تتخلق في داخل النجوم بعملية الاندماج النووي حتى تصل إلى الحديد الذي يتحرك إلى ما هو أعلى في وزنه الذري من العناصر باصطياد الجسيمات الأولية أثناء رحلته في صفحة السماء. وكل ما نراه في صفحة السماء هو جزء من السماء الدنيا التي وصفها الحق تبارك وتعالى بقوله: "ولقد زينا السماء الدنيا بمصابيح." الملك:5. ويقدر علماء الفلك أن الجزء المدرك من الكون يبلغ قطره ستة وثلاثين ألفًا من ملايين السنين الضوئية، ولما كان الكون دائم الاتساع فلا يمكن للإنسان أن يحيط حتى بهذا الجزء من السماء الدنيا إحاطة كاملة

ملحوظة الموضوع منقول

ماذا تعرف عن بركان يلو ستون بارك

هو واحد من بين 170 بؤرة بركانية فى الولايات المتحدة الأمريكية تقع البؤرة البركانية أسفل متنزه يلو ستون بارك فى ولاية ويومنج

تخيل وجود بؤرة بركانية قطرها 80 كيلومتر يقع مركزها تحت متنزه يعج بالناس ، ماذا يمكن أن تكون معدلات قوتها التدميرية و آثار ثورتها . توقع علماء الجيولوجيا وخبراء علوم الأرض الأمريكان ثورة هذا البركان منذ سنين و لكنه تأخر ، و أرجعوا سبب هذا التأخير إلى أنه يجمع قوته وكأنه ينتظر اللحظة المناسبة للانتقام

و فى بعض الإحصائيات التى نشرت حول هذا البركان ، وجد أنه يحتوى داخله 20 ألف كيلومتر مكعب من الحمم البركانية المنصهرة التى تتعدى درجة حرارتها 1000 درجة مئوية و هذا الحجم يعادل حجم مدينة نيويورك ثلاثة مرات . و عن آثار قوته التدميرية

تدمير آلاف الكيلومترات حول مركز البركان و هلاك كل كائن حى فى مساحة قد تصل الى نصف مساحة أمريكا

هلاك نصف مليون شخص اختناقاً من الرماد البركانى

قد يغطى الغمام اوروبا بكاملها

تنخفض درجة حرارة الأرض بمقدار 12 درجة مئوية و يغطى الجليد مساحات شاسعة من الأرض لمدة 3 سنوات و ذلك نتيجة لتفريغ خروج الحمم من باطن الأرض

هذا فضلاً عن تصاعد الغازات السامة وشديدة السمية و حدوث خسوفات أرضية و هزات زلزالية مدمرة

و قد توصل العلماء الى اكتشاف مثير للدهشة و هو أن كمية الطاقة التى تنبع منه فى الدقيقة الواحدة تعادل طاقة 100 قنبلة نووية مثيلة قنبلة هيروشيما . و على الرغم من هذا ، فإن أى ثورة بركانية لها فوائد على المدى البعيد ، فالقشرة الأرضية تحتاج لمثل هذه الثورات حتى تعزز خصوبتها و تمدها بالمعادن والعناصر المختلفة . فسبحان الله العظيم

Raceman

ماذا تعرف عن المخاطر التى تهدد كوكب الأرض

كوكب الأرض معرض لمخاطر خارجية كبيرة كواحد من أفراد المجموعة الشمسية . و لكن ما هى حقيقة هذه الأخطار و من أين تأتى و ما هى وسائل الحماية الطبيعية منها ؟!!

من المعروف أن الشمس كنجم نشط متوسط الحجم و العمر مصدر لكثير من الاشعاعات الخطرة التى تهدد الحياة على كوكب الأرض ، و نذكر منها :-

أولاً : الأشعة فوق البنفسجية ، وهى نوع من الموجات عالية التردد جداً - فوق مستوى ترددات الألوان المرئية - تحمل قدر كبير من الطاقة و بإمكانها تدمير الحياة على كوكب الأرض بالمعنى الحرفى للكلمة و دون أى مبالغة

ثانياً : الجسيمات المشحونة ، فالشمس كمفاعل اندماجى ضخم - و إن كانت كلمة ضخم قليلة جداً - تقذف بجسيمات دقيقة جداً ناتجة عن عملية الاندماج النووى المستمرة داخل الشمس . هذه الجسيمات تتحرك بسرعة لا يكاد يصدقها عقل ، فلها القدرة على اختراق جسم الإنسان فى جزء من مليون جزء من الثانية .

لكن مع كل هذا فإن آثار هذه الموجات و الجسيمات لا تصل إلينا بسبب الحماية الربانية لكوكب الارض ، فللأرض أكثر من خط دفاع يحميها من هذه المخاطر

أولاً

طبقة الأوزون ، و هى التى تدفع عنا خطر الأشعة فوق البنفسجية حيث تعمل كمرآة تعكس هذه الموجات و بالتالى لا يخترق طبقة الأوزون منها إلا كمية قليلة جداً تتشتت قبل الوصول إلينا . و للعلم ، فإن طبقة الأوزون تجدد نفسها بنفسها إلا إذا وجدت مواد تزيد من تحللها وهى مشتقات الفريون

ثانياً المجال المغناطيسى للأرض ، فالأرض تعتبر مغناطيس عملاق له قطبين و نتتشر خطوط هذا المجال حول الأرض و تتركز فى القطبين .و يقوم المجال المغناطيسى بالتأثير على الجسيمات المشحونة و تغيير مسارها و تجميعها فى القطبين حيث تفرغ شحنتها بطريقة ما فيحدث الوميض و هذا بالمناسبة هو تفسير ظاهرة الوهج القطبى .

و الآن بعد أن تعرفنا إلى بعض المخاطر التى تواجه كوكب الأرض وإلى وسائل الحماية منها ، و أدركنا كم هو ضعف الإنسان و مدى قلة حجمه و حيلته مقارنة بالمخاطر التى تحفه ، دعونا نتأمل قدرة الله ونستشعر قدرته ورحمته

Raceman...