أغرب 10 قصص من عالم الفيزياء في 2023 – عالم الفيزياء

من أسرع امرأة تركض عبر الولايات المتحدة إلى ميكانيكية رقص الفول السوداني، كان للفيزياء نصيبها العادل من القصص الغريبة هذا العام. إليك اختيارنا لأفضل 10، وليس بترتيب معين.

أنا باربي... قدوة

ابتكرت باربي هذا العام "دمى نموذجية فريدة من نوعها" لتكريم سبع قائدات في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والطب. وكان من بينهم سوزان وجسيكي، الرئيسة التنفيذية لموقع يوتيوب، وعالمة الأحياء الدقيقة الألمانية أنتجي بويتيوس من معهد ماكس بلانك لعلم الأحياء الدقيقة البحرية، بالإضافة إلى عالمة الفضاء البريطانية ومعلمة العلوم ماجي أدرين بوكوك. دمية باربي المستوحاة من Aderin-Pocock، والتي لن تكون معروضة للبيع بشكل عام، لديها فستان مليء بالنجوم يذكرنا بسماء الليل وتأتي مع ملحق تلسكوب لمراقبة النجوم. تقول أدرين بوكوك، مستشارة جامعة ليستر، إنها عندما سمعت خبر وجود دمية باربي على شرفها، "رقصت في جميع أنحاء غرفة المعيشة" مع ابنتها. تقول Aderin-Pocock: "عندما كنت صغيرة، لم تكن باربي تشبهني، لذا فإن إنشاء واحدة تشبهني هو أمر محير للعقل". "إنه لشرف كبير أن أحصل على هذه الدمية التي تحتفل بإنجازاتي."

الآثار النووية

لا شك أن العديد من علماء الفيزياء قد استمتعوا بفيلم هوليوود الذي حقق نجاحا كبيرا هذا العام. نحن لا نتحدث عن باربي، بل عن فيلم السيرة الذاتية أوبنهايمر، من إخراج كريستوفر نولان. وعلى وجه الخصوص، كان الكثيرون سيقدرون المؤثرات البصرية للفيلم، مثل تفجير القنبلة الذرية الأولى. ومع ذلك، يدعي نولان أنه لم يتم استخدام الصور المولدة بالكمبيوتر (CGI) لإنشاء هذه المشاهد. للتحقق مما إذا كان نولان يقول الحقيقة، المخرج المستقل ويليام بيكر وزملاؤه لقد حاول إعادة إنشاء التأثيرات دون استخدام CGI. وباستخدام عدد قليل من المكونات البسيطة، مثل الماء ومسحوق الصباغ، تمكنوا من الاقتراب بشكل مثير للإعجاب من المشهد المقرب لاحتراق الوقود بالإضافة إلى الانفجار النووي نفسه. ويختتم بيكر قائلاً: "أعتقد أننا اكتشفنا بالضبط كيف قام فريق نولان بهذه اللقطات".

روبوت متغير الشكل

في الفيلم الكلاسيكي Terminator 1991: Judgment Day لعام 2، يواجه القاتل الآلي لأرنولد شوارزنيجر، T-800، النموذج الأولي T-1000 المتقدم، المصنوع من معدن سائل يسمى "السبائك المتعددة المحاكية" والذي يمكنه إعادة تشكيله إلى أي شكل. اللمسات. الباحثون في الصين والولايات المتحدة اقترب هذا العام من إعادة إنشاء بعض القدرات الخاصة لجهاز T-1000 في المختبر. لقد فعلوا ذلك من خلال تصميم روبوتات مصغرة يمكنها التحول بسرعة وعكسية بين السائل والصلب. أولاً، قاموا بدمج جزيئات مغناطيسية في الغاليوم، وهو معدن ناعم ذو نقطة انصهار منخفضة. ثم قاموا بتطبيق مجال مغناطيسي متناوب، والذي لا يقوم فقط بتسخين الجزيئات المغناطيسية، مما يجعل الجسم يصبح سائلاً، ولكنه يسمح له أيضًا بأن يصبح متحركًا. في أحد مقاطع الفيديو التي أصدرها الفريق، يبلغ طوله 10 مم LEGO يسيل الشكل المصغر ليتحلل قبل المرور عبر القضبان في زنزانة وهمية. ثم يبرد داخل القالب قبل أن يعود الشكل إلى شكله الأصلي.

الهروب من الفيزياء

هل تتخيل فرصك في غرفة الهروب القائمة على الفيزياء؟ حسنًا، يمكنك الآن المحاولة بفضل لعبة جديدة مجانية اللعب عبر الإنترنت. تم تصميم Escape the Lab بواسطة دان كوبر، مدرس الكيمياء من جنوب غرب إنجلترا، وتم تمويله من قبل معهد الهندسة والتكنولوجيا. تدور أحداث اللعبة في مختبر Rutherford Appleton في أوكسفوردشاير بالمملكة المتحدة، حيث يتنقل اللاعبون في مركز RAL الفضائي ويواجهون سلسلة من التحديات، مثل حساب الطاقة الحركية لصاروخ Ariane بعد الإطلاق مباشرة. هدفك هو الكشف عن كلمة المرور المفقودة التي ستمكن المهندسين من إطلاق المهمة الأخيرة. على طول الطريق، يلتقي اللاعبون بأعضاء فريق العمل في المختبر ويتحدثون عن حياتهم المهنية. يقول كوبر إن تحديات اللعبة تعتمد على مواصفات دورة الفيزياء في شهادة الثانوية العامة (GCSE)، لكن الهدف الرئيسي للمشروع هو عرض المهن الهندسية لطلاب الفيزياء. يقول كوبر: "نأمل أن يؤدي ذلك إلى زيادة الاهتمام بالفيزياء والهندسة".

قم ببناء حسناء الخاصة بك

كانت هناك بالفعل إصدارات LEGO من مصادم الهادرونات الكبير التابع لـ CERN، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي، وحتى ميزان Kibble، والآن يمكنك إضافة نسخة "ميكرو" من تجربة Belle II في مختبر فيزياء الجسيمات KEK في اليابان. تم إنشاء النموذج بواسطة فريق بقيادة توربين فيربر في معهد كارلسروه للتكنولوجيا، ويحتوي النموذج على 75 قطعة ويبدو أن بنائه يستغرق أقل من 10 دقائق. على الرغم من حجمه الصغير، إلا أن التصميم لا يزال يتضمن تفاصيل نظام التعرف على الجسيمات في Belle II بالإضافة إلى الشكل المثمن للكاشف باللونين الأزرق والأصفر. في حال شعرت بالرغبة في إنشاء نموذج لمكتبك، قال فيربير وزملاؤه لقد نشرت قائمة الأجزاء وتعليمات البناء.

فيلم لوميتر المفقود

اشتهر جورج لوميتر، الذي توفي عام 1966، بعمله الرائد حول الكون المتوسع والانفجار الكبير. كان أستاذاً للفيزياء في جامعة لوفان الكاثوليكية في بلجيكا، وكان أيضاً - على نحو غير عادي - قساً كاثوليكياً. ظهرت هذا العام مقابلة فيديو نادرة مع لوميتر تم تسجيلها قبل عامين من وفاته. ويبلغ طول الفيديو، الذي تم بثه لأول مرة عام 1964، حوالي 20 دقيقة. كان يُعتقد أن معظمها قد ضاع، ولكن تم العثور على بكرة تحمل علامة خاطئة منذ ذلك الحين تم تحميله على الإنترنت بواسطة هيئة الإذاعة البلجيكية VRT. يتحدث لوميتر بلغته الأم الفرنسية ومترجمًا إلى الفلمنكية، ويتحدث عن علم الكونيات بالإضافة إلى الدين. والجدير بالذكر أن المقابلة أجريت قبل اكتشاف إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهو ما قدم دعمًا رصديًا قويًا لأفكاره.

تطور واهتزاز

ربما تتذكر الهوس الكبير بتقليب الزجاجات في عام 2016، حيث قام الناس بتصوير أنفسهم وهم يلقون زجاجة مشروبات بلاستيكية مملوءة جزئيًا في الهواء بحيث تدور - مع قليل من المهارة - تهبط في وضع مستقيم. الآن إليك لمسة جديدة: خذ زجاجة بلاستيكية، واملأها جزئيًا بالماء، ثم اجعلها تدور حول محورها الطويل. عندما تسقط الزجاجة، ستجد أنها بالكاد ترتد. لقد وجد الباحثون في تشيلي الآن أن الدوران يدفع الماء إلى الأعلى على طول جدران الزجاجة، والتي، عند الاصطدام، تولد تيارًا رأسيًا في وسط السائل يعمل كممتص للصدمات، ويمتص الكثير من الطاقة الحركية. أنشأ الفريق أيضًا نموذجًا نظريًا يتوافق مع النتائج التجريبية ويتنبأ بشكل صحيح بأن منع الارتداد الأكثر فعالية يحدث بأعلى معدلات الدوران - ما يصل إلى 12.7 دورة في الثانية - ومع امتلاء الزجاجة بنسبة 40% تقريبًا.

الفول السوداني الرقص

إذا أسقطت حبة فول سوداني في كوب من البيرة، فسوف تغوص في قاع الكوب. ولكن بعد لحظات قليلة، سوف يطفو الجوز على سطح الجعة، حيث سيبقى لبضع لحظات قبل أن يغرق وتتكرر العملية مرة أخرى. الباحثون في ألمانيا لقد درسوا الآن "الفول السوداني الراقص للبيرة" عن طريق إسقاط الفول السوداني بشق الأنفس في لتر من الجعة. ووجدوا أن فقاعات البيرة تتراكم على سطح الفول السوداني حتى تطفو ثم تطفو على السطح. عندما يصل الفول السوداني إلى السطح، فإن دورانه يؤدي إلى انفجار الفقاعات ويتسبب في غرق الجوز مرة أخرى إلى الأسفل. تكرر العملية نفسها لمدة 150 دقيقة قبل أن يستقر الفول السوداني أخيرًا.

أيقونات تحت الأرض

عقدت هيئة النقل في لندن – التي تدير مترو أنفاق لندن – شراكة مع الأكاديمية الملكية للهندسة (RAE) لإنشاء خريطة على شكل أنبوب تصور المشاهير في تاريخ الهندسة. تم إنشاء الخريطة للاحتفال بيوم الهندسة الوطني في الأول من نوفمبر، وتعرض الخريطة 1 مهندسًا، بما في ذلك هيرتا أيرتون (بدلاً من محطة مترو أنفاق شارع بوند)، وآلان تورينج (شارع جودج)، وألكسندر جراهام بيل (ريجنتس بارك)، في حين أن جائزة نوبل يحل عالم الفيزياء ورائد الألياف الضوئية الحائز على جائزة تشارلز كاو محل هارو أون ذا هيل. تمت أيضًا إعادة تسمية خطوط الأنابيب لتعكس المجالات الرئيسية للهندسة مثل الحياة والصحة بدلاً من الخط المركزي والطاقة والقوة (هامرسميث والمدينة) والحوسبة والتكنولوجيا والذكاء الاصطناعي (الشمالية). يقول هاياتون سيليم، الرئيس التنفيذي لشركة RAE، الذي يعتقد أن الخريطة ستكشف "قصص الإبداع والعمل الجماعي والمثابرة التي تركت بصماتها على المدينة من حولنا: "عمل المهندسين غالبا ما لا يتم الاعتراف به".

على المدى

غالباً ما يتمتع الفيزيائيون بمواهب تمتد إلى ما هو أبعد من المجال الأكاديمي ــ وجيني هوفمان من جامعة هارفارد ليست استثناءً. أصبحت هوفمان، التي تدرس الخصائص الإلكترونية للمواد الغريبة، هذا العام أسرع امرأة تركض عبر الولايات المتحدة. استغرقت الرحلة 47 يومًا و12 ساعة و35 دقيقة فقط لقطع مسافة 5000 كيلومتر من سان فرانسيسكو إلى مدينة نيويورك. والمثير للدهشة أنها حطمت الرقم القياسي السابق (الذي سجلته سارة فيلينس في عام 2017) بأكثر من أسبوع. كانت هذه هي المحاولة الثانية لهوفمان - ففي عام 2019 قطعت ما يزيد قليلاً عن 4100 كيلومتر من ساحل كاليفورنيا قبل أن تتسبب إصابة في الركبة في توقفها في أوهايو. وقال هوفمان ل هارفارد الجريدة الرسمية وعلى الرغم من مقدار الوقت الذي قضته بمفردها، إلا أنها لم تفكر في الفيزياء. تقول: "أنا أحب طلابي، وأشعر بالامتنان حقًا لأن لدي مجموعة رائعة من الأشخاص المبدعين الذين يعملون بشكل جيد كفريق، وحتى أثناء غيابي، قاموا بإنجاز العلوم".

يمكنك أن تكون على يقين من أن العام المقبل سيطرح نصيبه العادل من القصص الغريبة من عالم الفيزياء. اراك السنة القادمة!

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/the-10-quirkiest-stories-from-the-world-of-physics-in-2023/