الرئيسية / دراسات وبحوث

دراسات وبحوث

سلسلة أحجيات أويلر: مسألة جسور مدينة كنيغسبرغ

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة فعّل واجهة الاستماع وضعَ سكّانُ مدينةِ "كنيغسبرغ" (والّتي تُعرَفُ الآن باسم كالينيغراد) أحجيّةً لنفسهم. كان يُغذّي مدينة كنيغسبرغ نهرٌ يدعى "بريجل"، وكانَ يحوي جزيرتين وسبعةَ جسورٍ تربط كتلَ اليابسةِ ببعضها البعض. الأحجيّةُ كانت أن يحاولوا العثورَ على طريقةٍ للتّجولِ في المدينة من خلالِ عبورِ كلِّ جسرٍ مرّةً واحدةً فقط. ...

أكمل القراءة »

أنظمة العدّ عبر التّاريخ (الجزء الثاني): نظام العدّ المصريّ القديم

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة فعّل واجهة الاستماع لم يعبّر البشر عن الأعداد بالطّريقة نفسها على مرّ العصور، وإنّما طوّروا طرائق مختلفةً تفيد في ذلك، ندعوها اليومَ "أنظمة العدّ"، فمن الحتميّ أنّ أوّل من ربَّوا المواشي من البشر لم يعبّروا عن الأعداد بالكفاءة نفسها الّتي عبّر بها المصريّون القدماء حين أبدعوا في الفلك والهندسة وغيرهما من مجالات العلم. في الجزء الأول من هذا المقال -والذي يُنصَح بالاطلاع عليه (هنا) لاحتوائه على مفاهيمَ أساسيّةٍ سيتردّد استخدامها في هذا الجزء- تحدّثنا عن احتماليّة استخدام البشر الأوائلِ الحصى والعِصيَّ في العدّ عندما بدؤوا بزراعة المحاصيل وتربية المواشي. ولم يكن ذلك إلّا مجرّد مثالٍ لاستخدام البشر أنظمة عدٍّ غير تموضعيّةٍ. ...

أكمل القراءة »

رياضيات انتشار الإشاعات

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة فعّل واجهة الاستماع تنتشرُ الإشاعاتُ في كلِّ مكانٍ، فهي تجولُ المدارسَ، وتتوضّع في قلبِ الحملاتِ الانتخابيّة السياسيّة، وفي أسوءِ حالاتها قد تغادرُ النّاس على معلوماتٍ خاطئةٍ خطيٍرة. ...

أكمل القراءة »

هل تتسبّب الأشعة الكونية في تعطّل هاتفك المحمول؟

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة من منا لم يتوقف هاتفه المحمول عن العمل في منتصف مكالمة مهمة أو يتعطل حاسوبه الشخصي قبل أن يضغط زر التسجيل؟ ربما لا تكون المشكلة هي ثغرة في نظام التشغيل كما تظن ، بل من الممكن أن يكون حاسوبك قد وقع ضحية لجسيم عالي الطاقة من الفضاء الخارجي! هذا ما يقوله فريق بحثي من جامعة فاندربيلت في ولاية تينيسي Vanderbilt University in Tennessee. يتعرّض الغلاف الجوّي للأرض بشكلٍ مُستمر إلى رشقاتٍ من الأشعة الكونيّة. ...

أكمل القراءة »

المسارات الشاذة للضوء في تجربة يونغ

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة أعاد بعضٌ من الفيزيائيين مؤخّراً تجربةً شبيهةً بشقّي يونغ والّتي يبلغُ عمُرها أكثرَ من 200 عام، ولكن باستخدام ثلاثةِ شقوقٍ متساويةِ البُعدِ أحدُها عن الآخر، وذلك بعد إجراء بعض التعديلات، لرصد ظاهرةٍ من أغربِ الظّواهرِ المتعلّقة بالطّبيعةِ الكموميّةِ الاحتماليّة للضّوء، والّتي تُسمّى "المساراتِ المُغلقة الشّاذة" للضّوء، حيث تمرّ بعض الفوتوناتِ عبرَ أحدِ الشّقوق الثلاث، ثمّ تعودُ لتعبرَ الشقّ الأوسط بالاتّجاه المعاكس ثم تعودُ لتعبرَ مرّةً أخرى الشقّ الثّالث. قد يستغربُ القارئ إمكانيّة حدوثِ مثل هذا الأمر، لكنّ ذلكَ ممكنٌ لأنّ الفوتونَ يوصفُ بتابعِ موجةٍ احتماليّة، والطّبيعةُ الاحتماليّة للفوتون تُعطي احتماليّةً غيرَ معدومةٍ لعبورِ الفوتونِ بشكلٍ معاكسٍ عبر الشقّ الأوسط، واحتماليةٍ غيرِ معدومةٍ لعبورِ الشقّ الثّالثِ أيضاً، وبرغمِ ضآلةِ الاحتمالين إلّا أنّهما غيرُ معدومَين. إنّ أثرَ هذهِ الحلقات المغلقةِ الشّاذّة في حالةِ الشّقوق الثلاث ليست تنبؤٌ نظريّ فقط بل هي مدعومةٌ تجريباً، وتسبّبُ اختلافاتٍ في أشكالِ التّداخلِ الحاصلة لا يُمكن التنّبؤُ بها إذا اعتمدنا مبدأَ تراكبِ أشعّة الضّوء الّتي تعبرُ الشّقوقَ في اتّجاه الذّهاب فقط، ويؤكّد الباحثونَ أنّ تلك الاختلافاتِ يُمكنُ تفسيرها إذا أخذنا بعينِ الاعتبارِ التّراكبَ بينَ المساراتِ العاديّةِ للضّوء مع المساراتِ الشّاذّة. ...

أكمل القراءة »

فقدان عينة الهيدروجين المعدني الوحيدة في العالم

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة افترض العُلماءُ وجودَ الهيدروجين المعدنيّ نظرياً لأولِ مرةٍ في منتصف الثلاثينيات من القرن المنصرم، ومنذ ذلك الوقت بذلَ الباحثون جهداً كبيراً للحصول على عينةٍ من تلك المادة من أجل إثبات وجودها. مؤخراً، أعلن فريقٌ من جامعةِ هارفرد عن نجاحهم في الحصولِ على هذه المادّة مخبريًا باستخدام جهازٍ ضغطٍ خاصِ يعتمِدُ على سندانين من الألماس. جاء هذا الإنجاز المذهل بعدَ أكثر من أربعة عقودٍ من البحث والدراسة من أجل الحصول على أول عينة من الهيدروجين المعدنيّ، إلا أنّ الاحتفال بهذا الإنجاز لم يدم طويلاً فقد فُقِدت العيّنة الأولى في المُختبر الذي وُلِدت فيه. ...

أكمل القراءة »

متحديًا الفيزياء، ثاني أكسيد الفانديوم ينقل الالكترونات من دون أن ينقل الحرارة

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة فعّل واجهة الاستماع لطالما حكمت الفيزياء بقوانينها عالمنا الواقعي. فمنذ ولادتها لم تكف الفيزياء عن تقديم تفسيرات لسلوك الطبيعة ووضع قوانينٍ يستحيل على الطبيعة نفسها خرقها. فهل أصبح المستحيل اليوم ممكنًا؟ إحدى تلك القوانين، قانون وضعه العالمان الألمانيان غوستاف هاينريش فيديمان Gustav Heinrich Wiedemann ورودولف فرانتز Rudolph Franz...

أكمل القراءة »

شبكةُ العروشِ: بطل لعبة العروش تحدّده الرّياضيّات

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة يستعرض كلٌّ من العمل التّلفزيونيّ، "لعبةِ العروشِ"، وسلسلةِ الكتب الّتي يستند إليها، "أغنيةٍ من جليدٍ ونارٍ"، طيفًا واسعًا ومتشعّبًا من الشّخصيّات المتصارعة على السُّلطة إلى حدّ يجعل مهمّة تحديد بطل القصّة، أو بطلتها،أمرًا صعبًا، خاصّةً أنّ العديد من هذه الشخصيّات ما إنْ تبدأَ بالنّموّ والتّطوّر إلى حدّ يرفعها إلى سدّة أبطال القصّة حتّى تُقتَل شرّ قِتلة. ...

أكمل القراءة »

سلسلة أحجيات أويلر: مسألة الـ 36 ضابط

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة تبدو هذه المسألةُ كأحجيةٍ تراها في جريدة يوم الأحد. تخيّلوا أنّ هناك حرباً وأنتَ مسؤولٌ عن جيشٍ مكوّنٍ من ستّةِ أفواجٍ، كلٍّ منها يحوي ستّةَ ضباطٍ ذوي ستّةِ رُتَبٍ مختلفةٍ. ...

أكمل القراءة »

علماء يتوصلون إلى طورٍ جديد من أطوار الهيدروجين

يمكنك الاستماع للمقالة عوضاً عن القراءة نجحَ علماءٌ أمريكيّون من جامعةِ هارفارد Harvard University بعدَ نحوِ قرنٍ على التنبؤِ نظرياً بوجودِ الهيدروجين المعدنيّ، في تصنيع ما يُعتبر أندرِ، بل وربما أثمنِ المواد على هذا الكوكب. بيّنَ رانجا دياس Ranga Dias وزميلهُ إسحق سيلفيرا Isaac Silvera من جامعةِ هارفارد الأمريكيّة في ورقةٍ بحثيةٍ نشرتها مجلّة العلوم (Science) الطريقةَ التي تمكنا بها من صنعِ هذا المعدنِ النادر. ...

أكمل القراءة »