في المختبرات أو المصانع، تُستخدم البلازما لتنظيف الأسطح وإزالة الشوائب على مستوى الجزيئات، أو لتغيير خصائص السطح مثل زيادة الصلابة، تحسين التصاق المواد، أو جعل الأسطح مضادة للبكتيريا. يحدث ذلك لأن الأيونات والإلكترونات الحرة في البلازما تتفاعل مع الذرات والجزيئات على السطح، فتزيل الطبقة العضوية أو المعدنية غير المرغوبة، بينما لا تتلف المادة الأساسية.
هذا التطبيق شائع في صناعة أشباه الموصلات، الأجهزة الطبية، وتغليف المواد الغذائية، لأنه يسمح بتحسين جودة المنتجات دون استخدام مواد كيميائية…
قراءة كامل الموضوع

تُجسّد الصورة مبدأ انتشار الموجات والتداخل والحيود بأسلوبين بصريين: علوي تجريدي شبكي، وسفلي كلاسيكي. في الرسم السفلي، موجة صادرة من منبع نقطي تمر عبر فتحات، فتتحول جبهاتها من كروية إلى أنماط تداخل معقّدة نتيجة تراكب الطورين البنّاء والهدّام. هذا يوضح أن الموجة لا “تسير بخطوط” بل تنتشر في الفضاء وتعيد توزيع طاقتها وفق القيود الهندسية. الرسم العلوي يحاكي الفكرة نفسها بلغة الشبكات: عقد وروابط تمثل حالات طور واتصال، مبرزًا أن الحيود ظاهرة بنيوية لا ضوئية فقط، بل عامة لكل الموجات، من الضوء إلى الكم.
قراءة كامل الموضوع

حتى تصل مركبة الفضاء من الأرض إلى كوكب آخر مثل المريخ، لا تسير في خط مستقيم، بل تتبع مسارًا منحنيًا محددًا وفق مداراته المدارية، يعتمد على جاذبية الشمس وسرعة المركبة عند الانطلاق. هذا المسار يُعرف بـ مسار هومايني أو هارمونيك (Hohmann transfer orbit)، ويُمكن المركبة من توفير الوقود واستغلال كمية حركتها الذاتية بعد التسارع الأولي. أي انحراف طفيف عن هذا المسار قد يؤدي إلى فشل الوصول للهدف، لذلك الدقة في سرعة الانطلاق وزاوية الرحيل حاسمة.
قراءة كامل الموضوع

أبولو 5 كانت مهمة غير مأهولة أُطلقت في 22 كانون الثاني 1968، وتركز هدفها الأساسي على اختبار المركبة القمرية لأول مرة في الفضاء. دارت المهمة في مدار أرضي منخفض، حيث جرى تشغيل محركات الهبوط والصعود للمركبة القمرية للتحقق من أدائها في ظروف انعدام الوزن. واجهت المهمة بعض المشكلات البرمجية التي أدت إلى إلغاء هبوط مخطط له، لكنها أثبتت كفاءة الأنظمة الأساسية للمركبة. وقد شكّلت أبولو 5 خطوة حاسمة في التأكد من جاهزية المركبة القمرية قبل استخدامها في الهبوط البشري على سطح القمر.
قراءة كامل الموضوع

أبولو 6 كانت مهمة غير مأهولة أُطلقت في 4 نيسان 1968 لاختبار صاروخ ساتورن 5 في ظروف قريبة من الرحلات القمرية. خلال الإطلاق، واجهت المهمة اهتزازات عنيفة عُرفت بظاهرة “الاهتزاز الطولي”، إضافة إلى توقف محركين في المرحلة الثانية قبل أوانهما. ورغم هذه الإخفاقات، أكملت مركبة القيادة مهمتها الأساسية ودخلت الغلاف الجوي بسرعات عالية لاختبار الدرع الحراري. كشفت أبولو 6 نقاط ضعف حرجة في الصاروخ، لكن معالجتها لاحقًا سمحت لناسا بالمضي قدمًا نحو الرحلات المأهولة بثقة أعلى.
قراءة كامل الموضوع

الصاروخ الظاهر هو V-1 (Fieseler Fi-103)، أول سلاح كروز عملي في التاريخ. من الناحية الفيزيائية كان يعتمد على محرك نبضي نفاث يعمل على تذبذب الاحتراق: يدخل الهواء، يشتعل الوقود، يرتفع الضغط فيُقذف العادم للخلف مولِّداً دفعًا، ثم تتكرر الدورة عشرات المرات في الثانية، ما يفسر الصوت الطنّان المميز. كان توجيهه بدائيًا يعتمد على جيروسكوبات ومقياس مسافة يعمل بعدد دورات المروحة الأمامية، وعند بلوغ المسافة المبرمجة ينقطع الوقود ويسقط الصاروخ سقوطًا شبه باليستي. سرعته دون الصوت جعلت اعتراضه ممكنًا.
قراءة كامل الموضوع

يُعد صاروخ V-2 أول صاروخ باليستي عملي في التاريخ وأول جسم صنعه الإنسان يخترق حدود الفضاء القريب. اعتمد على محرك يعمل بالوقود السائل مكوَّن من خليط كحول وأوكسجين سائل مع مضخة توربينية لرفع الضغط داخل غرفة الاحتراق، وهو تطور حاسم في فيزياء الدفع الصاروخي. كان التوجيه يتم عبر جيروسكوبات تعتمد على القصور الذاتي، ما ألغى الحاجة للتحكم الخارجي بعد الإطلاق. بعد انتهاء الاحتراق، يتابع الصاروخ مساره وفق قوانين الحركة الباليستية تحت تأثير الجاذبية فقط. ورغم استخدامه العسكري .
قراءة كامل الموضوع

على عكس منطاد مونغولفييه المعتمد على الهواء الساخن، جاء اكتشاف نوعٍ آخر في العام نفسه 1783 على يد الفيزيائي الفرنسي جاك شارل، وهو منطاد الغاز. هذا المنطاد استعمل غاز الهيدروجين، الذي كانت كثافته أقل بكثير من الهواء، فحقق قوة رفع أكبر واستقرارًا أطول دون الحاجة إلى تسخين مستمر. نجاح التجربة كان دليلًا عمليًا على قوانين الغازات وعلاقة الكثافة بالطفو، وأظهر لأول مرة أن اختيار الغاز نفسه يمكن أن يكون أداة فيزيائية للتحكم بالارتفاع والزمن والمسار في الجو.

قراءة كامل الموضوع

صناعة الورق كما نعرفة اليوم(الورق الحديث) بدأت في الصين حوالي القرن الثاني قبل الميلاد، عندما ابتكر الصيني تساي لون طريقة لصنع ورق من ألياف النباتات مثل القنب والكتان. كان الورق حينها أرق وأخف من الرقوق المصنوعة من البردي أو الجلد، مما سهّل الكتابة والحفظ. انتقل هذا الابتكار تدريجيًا إلى الشرق الأوسط في القرن الثامن الميلادي، حيث طور الحرفيون المسلمون طرقًا محسنة لغسل الألياف وتبييضها، قبل أن تنتشر صناعة الورق في أوروبا عبر الأندلس في القرن الثاني عشر، ففتحت الباب للثقافة والطباعة على نطاق واسع.
قراءة كامل الموضوع

الصورة توضح ثلاثة أساليب لحماية المباني من الزلازل، كل منها يعتمد على مبدأ فيزيائي مختلف للتعامل مع اهتزازات الأرض. الأول هو العزل الزلزالي (Seismic isolation)، حيث يُوضع المبنى على قواعد مرنة تعزل الاهتزازات عن الهيكل، فتتجنب الأضرار. الثاني امتصاص الاهتزازات (Seismic damping)، الذي يستخدم مواد أو أجهزة تمتص الطاقة الزلزالية وتقلل حركة المبنى. الثالث التصميم المقاوم للزلازل (Earthquake-proofing)، حيث يُبنى المبنى ليحتمل مباشرة قوة الزلزال دون انهيار .
قراءة كامل الموضوع

أول منطاد تم اكتشافه كان منطاد الهواء الساخن الذي اخترعه الأخوان الفرنسيان جوزيف ومونغولفييه في عام 1783. اعتمد عمله على تسخين الهواء داخل كيس ضخم من القماش والورق، مما جعله أخف من الهواء المحيط فارتفع في السماء. أول رحلة مأهولة تمت بعد ذلك بعام، حيث أقلعت امرأة ورجل في منطاد الهواء الساخن وقطعوا مسافة قصيرة، ما مثل ثورة في فهم الإنسان لقدرة التحكم بالطيران، ومهد الطريق لتطوير المناطيد والرحلات الجوية المستقبلية.
قراءة كامل الموضوع

تأثير الفراشة، المعروف في الفيزياء والفوضى، يشير إلى أن تغييرات صغيرة جدًا في الظروف الأولية لنظام ديناميكي معقد يمكن أن تؤدي إلى تغييرات هائلة في سلوكه النهائي. على سبيل المثال، حركة جناح فراشة قد تؤثر على نمط الطقس بعد أسابيع في مكان آخر. هذا المفهوم يوضح أن الأنظمة غير الخطية، مثل الغلاف الجوي أو المحيطات، لا يمكن التنبؤ بسلوكها بدقة مطلقة، لأن أي خطأ صغير في القياسات أو التقديرات الأولية يتضخم مع الوقت، ما يجعل التنبؤ بعيد المدى صعبًا للغاية.
قراءة كامل الموضوع