برج بيزا المائل

يقع برج بيزا المائل في مدينة في بيزا في إيطاليا، وهو برج جرس اشتهر بميلانه بمقدار ٥.٥ درجة عن الوضعية العمودية بسبب هبوط في أساساته.

بدأ بناء البرج عام ١١٧٣ كجزء من المجمع الكاتدرائي للمدينة، وقد صمم ليكون ارتفاعه ٥٦ متراً من الرخام الأبيض. أصبح هبوط الأساسات واضحاً عند إتمام ثلاث من طبقاته الثمانية واندلعت في تلك الفترة الحرب بين المدن الإيطالية فتوقف البناء لمدة قرن تقريباً استقرت خلالها أساسات البناء مما حال على الغالب دون انهياره المبكر.
استأنف أعمال البناء بعد ذلك المهندس جيوفاني دي سيمون الذي حاول أن يجعل الطبقات الجديدة أكثر ارتفاعاً من الجهة القصيرة للبرج للتعويض عن ميلانه إلا أن المحاولة باءت بالفشل وتسببت مواد البناء الإضافية بانحدار الهيكل بشكل إضافي.

خضع المشروع إلى توقفات كثيرة حاول خلالها المهندسون الوصول إلى حلول لمشكلة الميلان ولم ينته البناء بشكل كامل حتى القرن الرابع عشر ويتوسط البرج من الداخل زوجان من السلالم الحلزونية الملتفة تحتوي ٢٩٤ درجة تصل أسفل البرج بغرفة الجرس ويحتوي أحد السلالم درجتين إضافيتين للتعويض عن ميل البرج.

جرى تركيب الأجراس السبعة للبرج خلال القرون الأربعة التالية لاكتمال بناء البرج ويزن أكبر هذه الأجراس حوالي ٣٦٠٠ كغ. وقد تم إيقاف قرع الأجراس الأثقل في بداية القرن العشرين للاعتقاد بأن حركتها يمكن أن تؤدي إلى زيادة الميلان وجرى تقوية الأساسات عن طريق حقن الاسمنت وأضيفت عدة أنواع من التعزيزات ولكن البرج استمر بالانحدار حتى نهاية القرن العشرن بمعدل ١.٢ مم في السنة وأصبح مهدداً بالانهيار.

وفي عام ١٩٩٠ جرى إغلاق البرج وأوقف قرع كافة الأجراس فيما تولى المهندسون مشروعاً ضخمة لتسوية البرج جرى خلاله سحب التربة من تحت الأساسات لتقليص الميلان بمقدار ٤٤ سم وانتهى العمل في عام ٢٠٠١ وأعيد فتح البناء أمام الزوار ويتوقع المهندسون أن يبقى البرج مستقراً لمدة ٢٠٠ سنة قادمة.



الدائرة في الهندسة والكلام

كما الحال في المستقيم، فإن الدائرة هي شكل هندسي لا وجود له في الطبيعة، بالرغم من الشكل الظاهر للأقمار والكواكب والشموس، فمقاطعها تبدو دائرية ولكنها ليست كذلك تماماً. ولكن هذه الشكل الدائري الكروي شد الإنسان إليه. فهو يوحي بالتكاثف والانجذاب نحو المركز. وهو يوحي أيضاً بالتوسع والتمدد بلا نهاية. هو الشكل الذي لا بداية له ولا نهاية. لذا يحمّل هذا الشكل معاني الاستمرار والخلود.

 

كل نقاطه تبعد بعداً متساوياً عن نقطة في وسطه تسمى المركز، سواء كان الشكل دائرة أم كرة. ومجموع النقاط الموجودة في داخل الدائرة تشكل قرصاً. والقرص بسماكة ما يشكل الدولاب. والدولاب من أهم اختراعات الإنسان، الأمر الذي جرى في مناطق مختلفة من بينها بلاد سومر والقوقاز وأوروبا الوسطى في الألفية الرابعة قبل الميلاد. ولكن لا نعرف أين كان أول ظهوره وهو أمر بلا كثير أهمية، ففوائده أهم من ذلك بكثير. فلولاه لما تطورت وسائل النقل بالشكل الذي عليه الآن، وأدوات كثيرة غير ذلك.

واللافت في الدائرة خواصها الهندسية العديدة. فرسمها سهل، ويكفي لذلك شد حبل إلى وتد يقوم مقام المركز، ووضع قلم، أو أي شيء آخر له إمكانية ترك أثر، في الطرف الثاني من الحبل ومن ثم الدوران حول وتد المركز والحبل مشدود. ومحيط أي دائرة منسوباً إلى قطرها ثابت دائماً مهما كبرت أو صغرت الدائرة وهو ما يسمى العدد الشهير "بي"، وقيمته تقريباً 3.1415. والزاوية المرسومة على قطر الدائرة ويقع رأسها على محيط الدائرة هي زاوية قائمة أنى كان موقع هذا الرأس على محيط الدائرة. ومن مجموعة دوائر متداخلة يمكن أن نحصل على زخارف بديعة.

تصور الإنسان أن حركة النجوم والكواكب هي حركات دائرية. ذلك أن الحركات الدائرية هي أبسط الحركات المغلقة. وكان الاعتقاد الأول بأن الأرض هي مركز الكون وأن باقي الأجرام تدور حولها. وحتى عند اكتشاف كوبرنيكس في القرن السادس عشر أن الشمس هي مركز المجموعة الشمسية وأن الأرض هي التي تدور حولها، فقد بقي الاعتقاد بأن المسار هو دائرة كاملة. ولم يتغير هذا الاعتقاد إلا بعد عدة عقود عندما أعلن كبلر أن المسار ليس دائرياً وإنما إهليلجي. وأن الكواكب تدور حول الشمس بحسب مسارات إهليلجية. وبقي من كل ذلك أن الدوران هو على مسار مغلق وليس دائرة بالضرورة.

وتستخدم كلمتي "دائرة" و"دوران" في شؤون شتى. فدائرة المعارف هي مؤلف يتضمن كل ما وصلت إليه المعرفة في فن أو علم عند نشره. والدائرة في مؤسسة هي مكان يختص بشؤون الموظفين والمستخدمين أو الناس تكتمل فيها عملية ما. والدائرة الانتخابية. والدارة (الدائرة) الكهربائية هي مسار متصل مغلق يسري فيها التيار الكهربائي بلا انقطاع . والدائرة هي المصيبة والنائبة من صروف الدهر. ومن دارت به الدوائر هو من نزلت به النوازل، لأنه لا انفكاك منها. وعلى الباغي تدور الدوائر، بمعنى أنه لن يسلم من العقاب.

الإبصار باستخدام الصوت!!

تعلم دانيال كيش Daniel Kish الذي جعله سرطان في شبكية العين أعمى منذ طفولته الأولى كيف يحدد ارتفاعه عن سطح الأرض أثناء تسلقه للأشجار بواسطة الصدى، فقد كان يطقطق بلسانه مصدراً أصوات نقر سريعة ويستمع إلى صداها المرتد عن الأرض. لم يعلّمه أحد هذه التقنية ولم يكن يعلم أنه يتصرف كالخفافيش.
يستخدم هذه الطريقة حفنة من العُمْي حول العالم علّموا أنفسهم استخدام أصوات النقر والطقطقة وصداها للتحرك في محيطاتهم بسهولة ملفته، فدانيال كيش مثلاً يقود دراجته في الشارع بشكل طبيعي.

THATCHER COOK/FLICKR/CREATIVE COMMONS

تحرك الخفافيش والحيوانات الأخرى التي تعتمد على الأصوات في العثور على فرائسها في الظلام آذانها كما يحرك الناس أعينهم لمتابعة جسم ما وتقوم الخفافيش لتحديد مواقعها بإصدار طقطقات سريعة عالية التردد (خارج مجال الاستماع البشري)، ثم تقوم بتدوير آذانها مثل صحن الرادار لالتقاط الأصداء.

ولكن الأذن البشرية تختلف عن آذان الخفافيش فهي صغيرة وثابتة، وقد قام فريق من الباحثين في جامعة ميونيخ في ألمانيا بإجراء دراسة حول إمكانية تدريب الأشخاص على استخدام الصدى في تحديد مواقعهم واعتمدوا في دراستهم على ثمانية طلاب جامعيين بصراء عُصِبَت أعينهم وجرى تعليمهم بعض المهارات المتعلقة بتحديد الموقع باستخدام الصدى. وبعد ثلاثة أسابيع من التدريب تمكن الطلاب من السير في رواق ضيق وطويل دون أن يرتطموا بأي حائط عن طريق استخدامهم للنقرات والأصداء. وفي مرحلة ثانية من الدراسة استُخدِم نظام واقع افتراضي يحاكي الرواق الطويل بحيث يضع الطلاب الذين يخضعون للدراسة سماعات ويقومون بإصدار أصوات النقر والطقطقة في الميكروفون ويعمل برنامج حاسوبي على محاكاة الأصداء التي يسببها الرواق ونقلها إلى الطلاب الذين يصلهم صوت الصدى عبر السماعات واستطاع الطلاب التوجه إلى منتصف الرواق الافتراضي بشكل سليم في هذه الحالة أيضاً.

إن البحث لا يزال في مراحله الأولى ولكن برنامج واقع افتراضي مماثل لذلك المستخدم في الدراسة يمكن أن يساعد العُميَ على تعلم مهارة تحديد أماكنهم باستخدام الصدى مثل دانيال كيش وغيره!!

البيت الراقص

للأبنية والبيوت شكل أساسي ثابت. الأبنية طوابق فوق بعضها بمدخل مشترك وخدمات مشتركة. جدرانها شاقولية منتظمة. تختلف إحداها عن الأخرى في الحجم والعلو والمظهر والألوان والنوافذ والشرفات. وكذلك البيوت وحدائقها وموادها الأولية. وكلها في النهاية ذات شكل منتظم.

ولكن بعض المهندسين المعماريين أرادوا تشييد بناء من خارج المألوف. كان ذلك في براغ في نهاية القرن العشرين عندما قام المهندسان فلادو ميلونيتش الكرواتي وفرانك جيري الكندي بتصميم البناء الراقص عام 1992 الذي انتهى تشيده عام 1996 على أرض خالية لبناء دمره الأمريكان في الحرب العالمية الثانية أثناء الغارات الجوية على براغ عام 1945.

التصميم غير تقليدي، واجه معارضة في ذلك الوقت. ذلك أن الأبنية المجاورة له تعود إلى فترة الباروك في البناء (فن البناء في بداية القرن السابع عشر في أوروبا) ولفترة الفن الجديد (مطلع القرن العشرين) مما يجعله غير متوافق مع ما حوله. ولكن "هافل"، رئيس تشيكوسلوفاكيا آنذاك، كان من مشجعي هذا التصميم وكان يأمل في أن يكون هذا البناء مركزاً ثقافياً.

يعرف نمط هذا البناء بالنمط التفكيكي (أو الباروك الجديد) نظراً لشكله غير المألوف. عماد هذا البناء مؤلف من 99 كتلة خرسانية مختلفة الأبعاد والأشكال. والجزء العلوي من البناء عبارة عن هيكل كبير ملتو من المعدن يسمى "ميدوسا" (قنديل البحر).

يتألف البيت الراقص من كتلتين أساسيتين. الأولى عبارة عن برج من الزجاج مدعوم بأعمدة مقوسة حتى منتصف البناء، أما الثاني فيمتد موازياً لنهر براغ (نهر الفلتافا) تتميز قوالبه بتتبع حركة متموجة عبر النوافذ. ومع هذا فقد روعي في هذا البناء التقليل من التباين مع الأبنية المجاورة.

تاريخ الذرة المحمصة

إن أقدم أثر للفشار في العالم يعود لحوالي ١٠٠٠ سنة مضت وقد عثر عليه علماء الآثار في مقابر البيرو. كما كتب المسكتشفون الفرنسيون عن مشاهداتهم لشعوب الايروكوا (من الهنود الحمر) الذين كانوا يفرقعون حبات الذرة القاسية في جرار فخارية مملوءة بالرمل المسخن ومن المرجح أن المهاجرين الأوروبيين الذين استوطنوا في القارة الأمريكية تعلموا من هؤلاء الهنود الحمر صنع الفشار.

أصبح الفشار في منتصف القرن التاسع عشر وجبة خفيفة شائعة ومحبوبة عند العائلات الأمريكية يتناولونها ليلاً بالقرب من النار أو في المناسبات الاجتماعية ولكن الاستهلاك الجماهيري للفشار لم يبدأ بالفعل إلا في تسعينيات القرن التاسع عشر، عندما قام تشارلز كريترزCharles Cretors وهو صاحب متجر حلوى في شيكاغو  ببناء أول آلة لفرقعة الفشار، وكان كريترز قد اشترى محمصة فول سوداني ليستطيع تقديم المكسرات المحمصة الطازجة في متجره، ولكن نوعية الآلة لم تنل إعجابه وبدأ يجري عليها تعديلات. وبعد عدة سنوات كان كريترز قد صمم آلات جديدة كلياً تعمل بالبخار من أجل تحميص المكسرات وفرقعة الفشار. ويضمن البخار في هذه الآلات تسخين حبات الذرة جميعها بشكل متساو للحصول على أكبر عدد ممكن من الحبات المفرقعة، وسمحت الآلات أيضاً بإعداد فشار بنكهات متنوعة حسب الرغبة. وبحلول عام ١٩٠٠ كان كريترز قد جهز عربة فشار يجرها حصان وبدأ عصر الاستهلاك الكبير للفشار.

وحصلت General Mills في عام ١٩٨١ على أول براءة اختراع عن كيس فشار الميكرويف، وازداد استهلاك الفشار المنزلي بعد ذلك بشكل كبير، والولايات المتحدة الأمريكية هي أكبر مستهلك للفشار حيث يزيد استهلاكها لحبوب الذرة على مليون رطل سنوياً.

طيور لا تطير!

توحي كلمة الطير مباشرة بأن فعل التنقل للكائنات التي تصفها الكلمة هو الطيران. ولكن الأمر ليس دائماً كذلك. فبعض الطيور آخذ اسمه من واقع أن له أجنحة دون أن يقترن ذلك بالطيران. ومن الطيور التي لا تطير النعامة السريعة العدو، وطائر البطريق السباح الماهر، وطائر الكيوي النيوزلندي الهائم بدود الأرض.

فالنعامة طائر ضخم يألف المناطق الرملية والجافة، وهي من أكبر الطيور المعروفة يزيد ارتفاعها عن مترين وتزن أحياناً أكثر من 150 كيلوغرام. رأسها صغير وعنقها بلا ريش أما جسدها فكثيف الريش. ساقاها طويلان، وجناحيها قصيران لا يسمحان لها بالطيران. ولكنها تعوض عن ذلك بسرعة عدوها الذي يزيد عن 60 كيلومتر في الساعة، وهي بذلك أسرع من الجواد أو لبوة الأسد، ولها القدرة على حمل شخص والركض به. تعيش في المتوسط ستين عاماً. وهي تقتات بالنبات في الغالب وببعض الديدان أحياناً. يزن بيضها حوالى 1.5 كيلوغرام. تربى لريشها النفيس الذي يستعمل في الزخرف والملابس، ويشتهر بنعومته. ويمكن تربيتها للحمها الجيد وكذلك لجلدها أو لبيوضها ذات الفشرة السميكة. 

والنعامة تدافع عن نفسها بشراسة وتستعمل في ذلك ساقيها إذا أدركها الخصم، وإلا فهي تنحو للنجاة بنفسها عند شعورها بالخطر. ومن ثم فإن المثل الشائع عن دفن النعامة لرأسها في الرمال حتى لا ترى ما يجري حولها هو اتهام باطل. وفي الحقيقة فهي تضع رأسها في التراب لأسباب مختلفة من بينها البحث عن الطعام، أو تنظيف عش البيوض الذي تحفره النعامة على عمق 30 سنتيميترأً، أو لشعورها بالعواصف الرملية قبل اقترابها. وهذا معروف لدى الأفارقة الذين يبدأون في الاحتياط من العاصفة عند رؤيتهم للنعامة وهي تخفي رأسها في التراب.

أما البطريق فهو طائر بحري يعيش في المناطق الشديدة البرودة وخاصة في جزر القارة الجنوبية المتجمدة. وهو من أبرع الطيور في السباحة. ويستخدم في ذلك جناحيه الصغيرين كزعانف أما الذيل والقدمين فيستخدمان للتوجيه. ريشه مانع للماء مع طبقات من الدهن تحت هذا الريش مما يجعله يقاوم البرد بسهولة. يقتات البطريق السمك. ويعيش في مجتمعات وعائلات. يختلف طول البطريق باختلاف نوعه. فبعضه يصل طوله إلى 120 سنتيميتر وبعضه الآخر لا يزيد عن 40 سنتيميتر.

وطائر الكيوي النيوزلندي فهو ذو منقار طويل وساقان طويلتان وجناحان صغيران لا يقويان على الطيران، ولا ذيل له، ووزنه بحدود 4 كيلوغرام. يعيش هذا الطائر في غابات نيوزلندا التي في طريقها إلى الاختفاء مما يهدد حياة هذا الطائر واختفاءه. ينام هذا الطائر نهاراً وينشط ليلاً ويسير بسرعة كبيرة عند اضطراره لذلك. وهذا الطائر ضعيف النظر ولكن حاسة الشم متطورة جداً عنده التي تقود بذلك منقاره الطويل للبحث عن الطعام من حشرات وبذور. وزن بيضة الكيوي 450 غرام، وهي بذلك أكبر بحوالي عشر مرات من وزن بيضة الدجاج العادية.

بعثة كبلر التابعة لوكالة ناسا تكتشف أكبر وأقدم قريب لكوكب الأرض

أعلنت وكالة ناسا أن بعثة كبلر التابعة لها والتي تبحث عن كواكب خارج المجموعة الشمسية اكتشفت كوكباً ونجماً يشبهان إلى حد كبير أرضنا وشمسنا وتعرفت على أول مرشح واعد للأرض ٢.٠ ـ كوكب آخر قادر على احتضان الحياة.

NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

يقع الكوكب خارج المجموعة الشمسية واسمه Kepler-452b وهو أكبر من الأرض بـ٦٠٪، ولم يجر تحديد كتلته وتركيبه بدقة بعد غير أن الأبحاث السابقة ترجح أن يكون الكوكب صخرياً.
يقع الكوكب في المنطقة القابلة للسكن لنجمه Kepler-452 والمنطقة القابلة للسكن هي المنطقة المحيطة بالنجم حيث يمكن للماء السائل أن يتجمع على سطح كوكب يدور حوله. وللنجم Kepler-452 
نفس درجة حرارة شمسنا إلا أنه أكثر إشراقاً منها بـ٢٠٪ وقطره أكبر بـ ١٠٪. أما مدار الكوكب فطوله ٣٨٥ يوماً أي أنه أطول من مدار الأرض ب ٥٪، وعمر النجم Kepler-452 هو ٦ بليون سنة أي أنه أقدم من شمسنا ب ١.٥ بليون سنة.

ويقول جون جنكنز رأس فريق تحليل البيانات لبعثة كبلر أنه يمكن أن ننظر إلى كوكب Kepler-452b على أنه قريب (ابن عم) للأرض أكبر منها وأقدم مما يتيح الفرصة لفهم تطور بيئة الأرض.

 ومع اكتشاف هذا الكوكب الجديد يصبح عدد الكواكب المؤكدة خارج المجموعة الشمسية ١٠٣٠ كوكباً  إضافة إلى ٥٢١ مرشحاً كوكبياً (يتوجب إجراء أبحاث وتقصيات إضافية للتوثق من أنها كواكب بالفعل) منها ٩ لديها أقطار مشابهة للأرض وموجودة في المناطق القابلة للسكن لنجوم مشابهة للشمس.

الخط المستقيم والاستقامة!

تمتلئ حياتنا (وليست الحياة) بالخطوط الهندسية، المستقيمة والمنحنية. فمن جدران البيوت، إلى الشوارع، إلى أدواتنا التي نستخدمها في حياتنا اليومية، كلها ذات خطوط إما مستقيمة أو ذات انحناءات يمكن وصفها هندسياً باستخدام الزوايا والدوائر والقطوع وما يتشكل منها من أسطوانات ومخاريط وأشكال هندسية فراغية منتظمة. ولكن مثل هذه الخطوط غير موجودة في الطبيعة إلا في حدود ضيقة جداً، كاستقامة جزع شجرة، من دون أن يكون ذلك كاملاً بالتمام. وكذلك كروية بعض الأحجار التي نشاهدها عند الشواطئ أو بيضويتها، وبدون أن يكون ذلك مطابقاً للتعريفات الرياضياتية. وكما أن النجوم والكواكب ليست أشكالاً هندسية كاملة، فالأرض مثلاً ليست كروية تماماً، وإنما نقول عنها: الكرة الأرضية.

والتعريفات الرياضياتية هي تعريفات بشرية لا وجود لها في الطبيعة. كان الهدف منها مساعدة الإنسان في نمذجة الأشياء حوله ليسهل عليه فهمها والتخاطب بين البشر على أساسها. فبناء طريق مثلاً لن يكون ممكنناً إذا لم نستخدم لغة معيارية يصوغ على أساسها المصمم طريقه ويطلب ممن سينفذون الطريق أن ينفذوا طريقه كما صممه.

لم تكن جدران البيوت الأولى للإنسان مستقيمة، أو شاقولية الارتفاع، ولم تكن دائرية، وإنما كانت ما تتيحه المغاور مع بعض التحسينات الفراغية. هذا ما أظهرته بيوت أولى التجمعات البشرية، أو القرى الأولى التي نشأت في الشرق الأوسط في بلاد الشام وعلى ضفاف الفرات. ولم يظهر الخط المستقيم ربما إلا مع ظهور الملكية، ملكية الأرض، وقسمتها بين ملاكها. فالخط المستقيم أسهل خطوط الفصل في الأماكن المحدودة الاتساع. وهذه السهولة هي سهولة في التنفيذ، إذا يكفي شد حبل بين نقطتين لتشكيل القطعة المستقيمة.

أما تعريف الخط المستقيم، فقد أنشئت فيه تعاريف عديدة، لكن أبسطها يقول إنه أثر حركة نقطة تتحرك باستمرار ولا تعرف أي انعطاف، لا لليمين ولا لليسار. والبعض يقول إن القطعة المستقيمة هي أقصر مسافة بين نقطتين، وهو ما تعلمناه في المدارس.

وبحسب قصة قصيرة، نشرت في مجلة المعرفة السورية، يسأل الأستاذ تلميذاً في صفه عن الطريق الذي سيسلكه للعودة إلى بيته من المدرسة بأقصر وقت ممكن. يتوقع الأستاذ أن الطالب سيجيبه بأنه سيذهب بخط مستقيم بحسب ما شرح الأستاذ في ذلك اليوم. ولكن الطالب يقول إنه سيأخذ الطريق الأكثر تسلية، حتى لو كان كثير الانحناءات: فهذا طريق سيكون الشعور بطوله أقل!

 
واليوم، هل يمكن تصور الحياة بلا خطوط مستقيمة؟ فغير الهندسة ومنتجاتها، أخذت الاستقامة معنى أخلاقياً، يشابه تعريف الخط المستقيم السابق. الاستقامة هي سلوك بلا انعطافات.

يروي فيلم فرنسي ظهر على الشاشة عام 2011 بعنوان "الخط المستقيم"، حياة لاعبة رياضية خرجت لتوها من السجن كانت تمضي بعضاً من وقتها في التدرب على سباق 400 متر بالاشتراك مع شاب كفيف يريد الاشتراك في سباق الجري. فهل كانت هذه الفتاة لتعلم الكفيف الركض على خط مستقيم، أم أنها عادت للصراط المستقيم!