ظاهرة ظل المطر

- ظاهرة ظل المطر، ما هي وكيف تحدث؟



ما هي ظاهرة ظل المطر؟
تُعرف ظاهرة ظل المطر "Rain Shadow" بأنها تحدث عند اعتراض الجبال للرياح الرطبة، إذ تجبرها على الصعود إلى أعلى نحو سفوحها، فيبرد الهواء وتتكثف الرطوبة وتهطل الأمطار في الجهة المقابلة لهبوب الرياح، وعندما تهبط هذه الرياح في الجهة المعاكسة للجبال تتلاشى الغيوم بفعل هبوط الرياح، لتقع الجهة الأخرى تحت تأثير ما يسمى بظاهرة ظل المطر.

صورة توضيحية لظاهرة ظل المطر



تعاني المناطق التي تتأثر بظاهرة ظل المطر بارتفاع درجات الحرارة؛ نظرا لحركة الرياح الهابطة التي تسخن ذاتيا كما أن قلة الرطوبة عامل مساعد على ارتفاع الحرارة ظهرا وانخفاضها بسرعة ليلا.
ويُلاحظ أيضا أن الغطاء النباتي الذي يكون في الجهة المقابلة مباشرة للرياح الرطبة يكون كثيف الخضرة ومليء بالأشجار، أما الجهة الأخرى المعاكسة فتعاني من قلة الغطاء النباتي وربما التصحر.



أمثلة على أماكن حدوث ظاهرة المطر:
ويوجد الكثير من الأمثلة على المدن العربية التي تقع تحث تأثير ظاهرة ظل المطر، وأهمها: العاصمة الأردنية عمان، حيث تصل كمية الأمطار في الأجزاء الغربية منها (المقابلة للرياح الغربية الرطبة القادمة من البحر المتوسط) إلى أكثر من 500 ملم وتكون درجات الحرارة معتدلة، بينما الجهة الشرقية منها والمعاكسة لاتجاه الرياح تصل بها كمية الأمطار إلى أقل من 250 ملم ودرجات حرارة أقل اعتدالا.

وتعتبر جبال لبنان من أبرز الأمثلة على ظاهرة ظل المطر، فالجزء الغربي من جبال لبنان تكسوها الغابات الكثيفة، ولكن الجزء الشرقي منها قليل الغطاء النباتي.

وتدخل أيضا المرتفعات الجنوبية الغربية السعودية ضمن تأثير هذه الظاهرة، مثل منطقة السودا والباحة وغرب عسير وجبال فيفا، حيث تكثر بها الأمطار الغزيرة، بينما الأجزاء الشرقية منها مثل نجران وبيشة تتأثر بأمطار أقل وأجواء أكثر جفافا.

أجمل وأبسط الكتب المترجمة لتبسيط وتقريب ميكانيكا الكم (لغير المختصين)

من أجمل وأبسط الكتب المترجمة لتبسيط وتقريب ميكانيكا الكم (لغير المختصين) وعشاق الكم من طلاب مدارس وجامعات ...
- الكون الأنيق ل برايان غرين 

تحميل

- من الذرة الى الكوارك ل سام تريمان 

تحميل


- القفزة الكمومية ل فريد وولف

تحميل 

الة الزمن

☆••••• "آلة الزمن" •••••☆
---------------------------------------

نجاح علماء في محاكاة عكس اتجاه الزمن باستخدام حاسوب كمومي "نظريًا"!

كشف هائل يتناقض مع قوانين الفيزياء الأساسية، ويمكن أن يغير فهمنا للعمليات التي تحكم الكون. إذ تمكّن الباحثون من العودة بالزمن إلى الخلف في تطور يمثل تقدمًا كبيرًا في فهمنا للحواسيب الكمومية، باستخدام الإلكترونات والعالم الغريب لميكانيكا الكم في تجربة تشبه إعادة كرات البلياردو إلى مكانها بعد ضربها بالعصا.

يرى أي شخص شاهد الحدث أن الحاسوب يبدو كما لو سار بالزمن إلى الوراء. ويتوقع الباحثون «من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا-MIPT» وبمساعدة زملائهم في سويسرا والولايات المتحدة - أن تتحسن هذه التقنية لتصبح أكثر موثوقية ودقة مع مرور الوقت.

قال كبير الباحثين الدكتور «غوردي ليسوفيك- Gordey Lesovik» والذي يرأس مختبر فيزياء المعلومات الكميّة في« MIPT»: "لقد أنشأنا محاكاة لحالة تتطور في اتجاه معاكس لاتجاه السهم الديناميكي الحراري للوقت."

ولكي تفهم المشكلة، عليك أن تعرف أن الوقت يمر في اتجاه واحد، إلى الأمام. فالأولاد الصغار يكبرون ولا يصغرون؛ وأكواب الشاي التي تسقط، تتحطم ولكن أبدا لا يُعاد تجميعها تلقائيا ولن تشاهد الزمن يجمعها تلقائيًا. والسبب في هذه الخاصية القاسية وغير المتماثلة للكون، والتي تسمى "سهم الزمن"، هي في الأساس نتيجة للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، والذي يفرض أن الأنظمة سوف تميل دائمًا إلى أن تصبح أكثر اختلالًا وفوضى بمرور الوقت.

تتكون "آلة الزمن" الموضحة في مجلة "التقارير العلمية"-إن جاز لنا استخدام تلك التسمية غير العلمية حتى هذه اللحظة- من حاسوب كمّي بدائي مكون من "بتات كمومية" إلكترونية. و«البت الكمومي-qubit» هي وحدة من المعلومات الموصوفة بالـ "واحد" أو "صفر" أو "تراكب" مختلط لكلتا الحالتين.

إن توقفت عند هذا الحد من المقال، فلا شك أنك ستكوّن معلومة مغلوطة عن الموضوع، فالعلم دائمًا معني بالتجربة وتفاصيلها لأنها توضّح الحجم الحقيقي للخبر وهل عكس العلماء الزمن حقًا أم أنها مجرد محاكاة نظريّة بسيطة، وهو ما لا يتنافى مع أهميتها.

في التجربة، تم إطلاق "برنامج للتطور" والذي تسبب في أن تصبح «البتات الكمومية» نمطًا متغيرًا يتزايد تعقيدًا من الأصفار والآحاد. خلال هذه العملية، فُقد النظام تمامًا كما هو متوقع عند ضرب كرات البلياردو بالعصا وانتشارها على الطاولة في بداية اللعبة، ولكن بعد ذلك قام برنامج آخر بتعديل حالة الحاسوب الكمومي بحيث تتطور "للخلف"، أي من الفوضى إلى النظام، هذا يعني أن حالة «البتات الكمومية» قد عادت -نظريًا- إلى نقطة البداية الأصلية، أي قبل ضرب كرات البلياردو بالعصا.

تعمل معظم قوانين الفيزياء في كلا الاتجاهين، في المستقبل والماضي. على سبيل المثال، إذا رأيت مقطع فيديو لكرة البلياردو تضرب أخرى، ثم عُكس ذلك الفيديو، فستكون العمليات الفيزيائية منطقية وسيستحيل على مستوى الفيزياء معرفة الاتجاه الصحيح للحادثة، لكن للكون قاعدة واحدة تسير في اتجاه واحد فقط وهي «القانون الثاني للديناميكا الحرارية»، الذي يصف التطوّر من النظام إلى الاضطراب.

إذا شاهدت مقطع فيديو لشخص يضرب مثلثًا منتظمًا ومرتبًا بشكل مثالي من كرات البلياردو لينشرها في فوضى على الطاولة مثلاً، عندئذٍ يكون من الواضح أن مشاهدة انعكاس العملية، أي عودة الكرات من حالة الانتشار لتنتظم بشكل مرتب بشكل مثالي، أمر غير منطقي. التجربة الجديدة تشبه إعطاء طاولة البلياردو ضربة  محسوبة بدقة هائلة، لتعود الكرات إلى أماكنها لتشكّل هرمًا منتظمًا.

وجد العلماء أنه بالعمل مع اثنين من «البتات الكمومية» فقط، تحقق ما يمكن تسميته نظريًا بـ "انعكاس الزمن" بمعدل نجاح بلغ 85 في المائة، ولكن عندما شاركت ثلاث وحدات من «البتات الكمومية»، زادت الأخطاء، وبلغ معدّل النجاح 50 في المائة.

يتوقع الباحثون القائمون على هذا الاكتشاف خفض معدل الخطأ بتطوير الأجهزة المستخدمة، كما يمكن للتجربة أن تساعد في تطوير الحواسيب الكمومية. إذ يختم الدكتور ليسوفيك قائلًا: "قد يمكننا تحديث الخوارزمية الخاصة بنا واستخدامها لاختبار برامج مكتوبة خصيصًا للحواسيب الكمومية، ومن ثم يمكننا القضاء على الضوضاء والأخطاء."

ولكن ماذا عن غير الفيزيائيين بيننا، هل تقرّبنا الدراسة من صناعة "آلة الزمن" التي طالما حلمنا بها؟ يجيبنا «أنيمش داتا» الأستاذ المشارك في الفيزياء النظرية في جامعة وارويك، بعد إلقاء نظرة على الدراسة قائلًا: "لا"!

وصف «أنيمش داتا» الدراسة بأنها "مثيرة للاهتمام" ، مضيفًا: "إنها مثال على أنواع الأشياء الإبداعية التي يمكن للمرء أن يحاكيها على الحواسيب الكمومية"، وقال: "يمكنك مقارنة هذا بتشغيل فيديو في الاتجاه المعاكس". "يمنحك هذا الشعور بأن العالم يتراجع، لكنه شعور فقط. العالم لا يتغير فعليًا."

علينا الحذر أثناء إيصال العلوم والأخبار لغير المتخصصين، فنشر فكرة "النجاح في صنع آلة الزمن" سيُفقد الكثيرين المصداقية في العلم وسيكسب ميكانيكا الكم والحواسيب الكمومية سمعة سيئة. قد ينتظرنا مستقبل مليء بالمفاجآت مع ميكانيكا الكم والحواسيب الكمومية تحديدًا. ولكن العلم لا يحقق قفزات مفاجئة، فالعلم تدريجي ويُبنى كالجدار، فاللبنات الأولى ضرورية لتحقيق الشكل النهائي للجدار. دعونا نتابع الخبر بكثير من الحرص، وننظر لمستقبل قد يصعب تخيله حاليًا بالتأكيد.
                          المصدر
https://phys.org/news/2019-03-physicists-reverse-quantum.html

تمكن العلماء من قياس وزن مجرة درب التبانة لاول مرة

تمكن العلماء من "قياس وزن" مجرة "درب التبانة" لأول مرة على الإطلاق، بعد محاولات دامت سنوات عديدة نظرا لصعوبة هذه المهمة. وكشف العلماء من خلال نتائج دراسة رائدة، أن وزن مجرة درب التبانة يبلغ ما يقارب 1.5 تريليون شمسنا.

وقالت لورا واتكينز من المرصد الأوروبي الجنوبي الذي يترأس الدراسة: "لا يمكننا الكشف عن المادة المظلمة مباشرة، وهذا ما يؤدي إلى عدم اليقين الحالي بشأن كتلة درب التبانة، نظرا لأنه لا يمكن قياسها بدقة ولا تمكن رؤيتها"، وهذا هو السبب في أن التقديرات السابقة لوزن درب التبانة اختلفت بشدة، حيث تراوحت بين 500 مليار و3 تريليون كتلة الشمس.

لكن تقنية وزن جديدة ثورية ظهرت مؤخرا، تأخذ بعين الاعتبار المادة المظلمة، وهو أمر في غاية الأهمية لأن المادة المظلمة تشكل نحو 90% من كتلة درب التبانة.

وتساوي كتلة شمسية واحدة 2×10 قوة 30 كيلوغراما، لكن وزن مجرة درب التبانة يصل إلى 1.5 تريليون مرة من الكتلة الشمسية،(تساوي كتلة شمسية واحدة كتلة الشمس أو نحو 332.950 مرة كتلة الأرض).

وتمكن العلماء من معرفة هذا العدد الفلكي العالي من خلال قياس سرعة العناقيد الكروية، وهي مجموعات كثيفة من النجوم تدور حول القرص اللولبي لدرب التبانة.

ومن خلال الجمع بين البيانات من تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا ومرصد الفضاء غايا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، كشفت هذه البيانات كيف تتحرك الأجسام عبر درب التبانة، ما سمح للعلماء بإجراء قياسات دقيقة للغاية.

والآن بعد أن عرف العلماء كتلة درب التبانة، فإنه سيكون من السهل إجراء قياسات كونية دقيقة أخرى.

نماذج اسئلة الشهر الاول

فيزياء عاشر

تحميل

فيزياء تاسع

تحميل

علوم سابع

تحميل

علوم سادس

تحميل

احياء عاشر

تحميل

احياء تاسع

تحميل 

ما لا تعرفه عن مبدأ اللايقين لهايزنبرج

جاء اكتشاف هايزنبرك في علم الفيزياء تحديدًا اكتشافه ميكانيكا الكم، فالميكانيكا هي ذلك الفرع من علم الفيزياء الذي يهتم بالقوانين العامة للتحكم في حركة الأشياء المادية. إنه أهم فروع علم الفيزياء، وفي السنوات الأولى من القرن العشرين، أصبحت قوانين الفيزياء المعروفة غير قادرة على تفسير حركة الأشياء الصغيرة كالذرات وجزيئات الذرات، وكان شيئا محيراً ومقلقاً أيضاً حيث كانت تلك القوانين قادرة على تفسير الأشياء الأكبر حجماً من الذرة أما الذرة وما دونها فلم تجد قوانين تفسر حركتها. وفي سنة 1925 قدم فرنر هيزنبرك قوانين جديدة تختلف تماماً عن تلك الصيغ التي قدمها نيوتن قبل ذلك. أما نظرية هايزنبرك - وقد أدخل عليها عدد آخر من العلماء بعض التعديلات - فأصبحت قادرة على تفسير حركة كل لأشياء صغيرها وكبيرها. ومن أهم نتائج نظرية هيزنبرج في تفسير حركة الذرات مبدأ اسمه مبدأ عدم التأكد (مبدأ الشك). هذا المبدأ الذي وضع صيغته سنة 1927. ويعتبر هذا المبدأ من أعظم المبادئ أثراً في تاريخ العلم الحديث حيث أنه يضح حدوداً لقدرة الإنسان على قياس الأشياء.

فهذا المبدأ معناه أنه لا يمكن قياس خاصتين فيزيائيتين (كالمكان والسرعة) لجسيم كمي (كالإلكترون) بلحظة معينة دون وجود قدر من عدم التأكد من أحد الخاصيتين أو كليهما. فإذا عرفنا مكان الإلكترون بلحظة أصبح متسحيلا معرفة سرعته بدقة، لأن إلكترونا متحركا في لحظة من الزمن (خلال فترة زمنية تتناهى إلى الصفر) سيبدو ساكنا. فإذن هناك قدرا لا يمكن معرفته ولا نستطيع أن نكون على يقين منه. أما نتائج هذا المبدأ فشيء هائل حقاً، فإذا كانت القوانين الأساسية للفيزياء تمنع أي عالماً مهما كانت ظروفه مثالية، من أن يحصل على أية معلومات مؤكدة، فمعنى ذلك أنه لا يستطيع أن يتنبأ بحركة أي شيء مستقبلاً. ومعنى هذا المبدأ وتطبيقاً له فإن أي تعديل أو تطوير في وسائلنا في المعرفة لن يمكننا من التغلب على هذه الصعوبة.

ومبدأ عدم اليقين هذا معناه أن علم الفيزياء لا يستطيع أن يفعل أكثر من أن تكون لديه تنبؤات إحصائية فقط. فالعالم الذي يدرس الإشعاع الذي مثلا، يمكنه أن يتنبأ فقط بأن من كل ألف مليون ذرة راديوم مليونان فقط سوف يصدران آشعة جاما في اليوم التالي، كما أنه لا يستطيع التنبؤ أي نوع من ذرات الراديوم سوف يفعل ذلك. ولكن يمكننا القول أنه كلما زادت عدد الذرات كلما زاد عدم التأكد وكلما نقصت كلما زاد التأكد. وكانت هذه النظرية مقلقة لدرجة أن عالماً كبيراً بوزن آينشتاين قد رفضها أول الأمر. وهو الذي قال " إن عقلي لا يستطيع أن يتصور أن الله يلعب النرد بهذا الكون " متناسياً إدراكه الشخصي وإدراك الله، ومع ذلك لم يجد العلماء أمامهم إلا قبول هذه النظرية التي اهتدى إليها هايزنبرك.

  نتائج نظريته الهامة
ومن الواضح أن نظرية الكم هذه لها نتائج أعمق من نظرية النسبية لأينشتاين وكانت لها آثار فلسفية عميقة. ومن نتائج هذه النظرية أننا استخدمنا الميكروسكوب الإلكتروني وآشعة الليزر والترانزستور، كما أن لفيزياء الكم نتائجها العلمية في الفيزياء النووية والطاقة النووية، وهي أساس معلوماتنا عن الطيف الضوئي. كما أنها تستخدم في الفلك وفي الكيمياء كما أننا نعتمد عليها في معرفة خواص الهيليوم السائل والتكوينات الداخلية للنجوم ومغناطيسية الحديد والإشعاع النووي. يذكر أن هناك من اهتموا وساهموا في نظرية الكم في الميكانيكا أمثال : ماكس بلانك، ألبرت أينشتاين، ونيلس بور والعالم الفرنسي لويس دي بروي كما ساهم فيها بعد نشرها عدد آخر من العلماء كالعالم النمساوي إرفين شرودنغر والعالم الإنجليزي بول ديراك، كلاهما قد أضاف تصوراً جديداً إلى ميكانيكا الكمّ بالإضافة إلى تصور هايزنبرغ المبني على ميكانيكا المايتركس، فتصور شرودنغر مبني على معادلة شرودنغر وتصور ديراك المبني على معادلته

مكتبة الكتب الالكترونية بصيغة pdf اكثر من 50 الف كتاب

 مكتبة الكتب الالكترونية

 لغة المكتبة : اللغة العربية .
التسجيل : غير مطلوب.
التخصصات : المكتبة متعددة التخصصات العلمية.
التحميل : مجاني بدون قيود.
لغة الكتب : كل الكتب باللغة العربية .
التحميل من المكتبة .
التحميل بسيط يمكن استخدام القسم الذي تريده ثم الضغط على الكتاب او استخدم زر البحث الرئيسي ثم اضغط على النتيجة التي تناسب بحثك بعدها اضغط على زر التحميل وفقط.

ولزيارة المكتبة : اضغط هنا