سر ريش البطريق

كشف فريق من العلماء الأمريكيين السر في عدم اكتساء جلد البطارق التي تحيا في القطب الجنوبي بالجليد رغم قفزها في مياه تقل درجة حرارتها عن الصفر، وبينوا أن ذلك يعود إلى عاملين أساسيين هما وجود مسام نانوية في ريش هذه البطارق من جهة، وكون الطيور تفرز زيتاً خاصاً طارداً للماء تدهن به من جهة أخرى.
وتحيا بطارق القطب الجنوبي في واحدة من أكثر بيئات الأرض قساوة، ولكنها بالرغم من ذلك تستطيع أن تمنع الجليد من أن يكسو ريشها.

قام فريق من العلماء من كل من جامعة 
UCLA وجامعة University of Massachusetts Amherst إضافة إلى مدينة ملاهي SeaWorld بدراسة ريش البطارق باستخدام الاستجهار بطريقة المسح الالكتروني Scanning Electron Microscopy (SEM)، فاكتشفوا أن الريش الخاص بالبطارق التي تعيش في بيئة القطب الجنوبي والتي يطلق على صنفها اسم جنتو Gentoo أكثر طرداً للماء من الأصناف التي تعيش في بيئات أكثر دفئاً. ويحتوي ريش هذه البطارق على مسام دقيقة للغاية تحبس الهواء مما يجعل السطح طارداً للماء، إضافة إلى أن هذا الريش مكسو بطبقة كثيفة من الزيت الخاص الذي تنتجه غدة قرب قاعدة الذيل تدهن به الطيور أنفسها.
إن هاتين الخاصتين تؤديان معاً إلى تشكل قطرات الماء على ريش البطارق على هيئة كرات، مما يجعل سطح الاتصال بين القطرات والريش صغيراً جداً لا يسمح بتدفق الحرارة من الماء. وهكذا تتدحرج القطرات على جسم البطريق وتهوي قبل أن تتجمد.

وجسم البطريق متكيف ليعيش في المناخ القارس البرودة، فريشه الخارجي قصير ومتداخل يصنع طبقة حامية سميكة فوق الريش المنفش الداخلي الذي يبقيه دافئاً. وتحت جلده طبقة سميكة من الشحم تلعب دور العازل.

يأمل فريق الباحثين أن يساعد اكتشافهم على تصميم سطوح صناعية تحاكي ريش البطريق في ممانعتها لتشكل الجليد، وسيكون لمثل هذه السطوح استخدامات في تطبيقات كثيرة أهمها الطيران، حيث تنفق حالياً أموال كثيرة وأزمان طويلة في إزالة الجليد عن الطائرات باستخدام مواد كيميائية خاصة.

غوغل ... قصة لا تزال في بدايتها

غوغل هو محرك البحث الشهير، القادر على أن يبحث فيما هو موجود على الإنترنت بلمح البصر. وبحثه هذا يقوم به ضمن ما يزيد عن 40 مليار صفحة وب مفهرسة، جمعها من الإنترنت وخزنها لديه. ولفعل ذلك يستخدم طريقة خاصة به، ويستعين على تنفيذها بآلاف الحواسيب التي تعمل معاً لتلبية الطلبات القادمة من كل حدب وصوب. عدد الطلبات التي تصل إليه من مختلف أصقاع العالم يزيد عن مليوني  طلب في الدقيقة الواحدة، وعليه إذاً أن يرجع العدد نفسه من الأجوبة. أما عدد الطلبات التي ترده في الشهر فقد زاد في نهاية عام 2015 عن 100 مليار طلب في شهر كانون الأول لوحده!

بدأ محرك البحث عمله في عام 1998، وكان وراء ذلك كل من سيرغي بران ولاري بيج اللذان التقيا في جامعة ستانفورد في عام 1995 وكان لكل منهما من العمر 23 عاماً. عملا معاًعلى تصميم وتنفيذ محرك بحث يستطيع الاستجابة بسرعة للطلبات، التي كانت في طريقها إلى التزايد مع توسع انتشار الإنترنت. وأكملا عملهما وأسسا شركة انطلقت في عام 1998، وسمي محرك البحث هذا بـ "غوغل". لاقى عملهما نجاحاً باهراً منذ البداية. وبالرغم من كل المحاولات اللاحقة لتقليد عملهما فقد بقيت السيطرة لغوغل، وهو اليوم الموقع الأول من حيث عدد الزوار في العالم، وتتعدى نسبة استخدامه 75% في عمليات البحث، ولباقي محركات البحث الربع الباقي.

مركز بيانات غوغل

ولكن محرك البحث لم يتوقف عند البحث في طلبات مستخدميه، بل مضى إلى أبعد ما هو من ذلك من منتجات لها صلة بسوق المعلومات. فقدم منتجات كثيرة، من أشهرها "غوغل بلس" وهي شبكة تواصل اجتماعي، وكذلك "غوغل الأرض" الذي يساعد على التجول في العالم كله وبما لا يصدق أحياناً. وطبعاً البريد الإلكتروني الذي بلغ عدد مستخدميه حالياً حوالى مليار شخص، أي أنه سيصبح قريباً بريد العالم! وغير ذلك كثير. من أهم منتجاته الأخرى الحصول على ملايين الكتب من مختلف مكتبات العالم ووضعها في مكتبته بما يمكن الرجوع إليها لقراءتها أو البحث فيها. وهذا غيض من فيض. وغير ذلك اشترى موقع يوتيوب المعروف بمكتبته الفيديوية الهائلة. 

التجول في الأرض

تجاوز رأس مال الشركة في عام 2016 كل شركات المعلومات والحواسيب، بما فيها أبل، بالغاً 570 مليار دولار، والثروة الشخصية للمؤسسين الشابين جعلت لهما مكاناً مرموقاً بين أصحاب المليارديرات في العالم.

بقي أن نقول إن هناك شركة تأسست في عام 2015، اسمها ألفابت Alphabet، أسسها سيرغي بران ولاري بيج نفسهما، وأصبحت غوغل فرعاً من هذه الشركة. وهذه الشركة تهتم بالإنترنت، والبرمجيات، والتقانة الحيوية، والصحة، والبيوت المتحكم بها (دوموتك Domotics) والذكاء الصنعي والربوتات والسيارات والعجلات الذاتية القيادة الخ الخ، وهذا يعني أن إمبراطورية هي في طور التشكل فوق إمبراطورية قائمة فعلاً الآن! وهي إمبراطورية تثير اللغط في كثير من جوانبها.

نسينا أن نقول إن اسم غوغل هو مشتق من كلمة Googol التي تعني 1 وإلى يمينه مائة صفر، أي رقم هائل (المليار هو تسعة أصفار، فتخيل!)، وهو تعبير عن طموح مؤسسي الشركة الهائل.

الحيوانات الأولى في الفضاء..

أرسل فريق من العلماء في الجيش الأمريكي مجموعةً من ذباب الفاكهة إلى الفضاء في صاروخ V2 إلى ارتفاع ٦٨ كم في ٢٠ شباط ١٩٤٧، وكانت هذه الذبابات أول حيوانات ترسل إلى الفضاء. أُرسلت مجموعة الذباب في هذه الرحلة مع كمية من الشعير وبذور القطن في تجربة تهدف لاختبار آثار الأشعة الكونية على الكائنات الحية، وتمكن العلماء من استرجاع الحشرات بعد الرحلة وهي بصحة جيدة.


أما الفقريات الأولى التي أرسلها الباحثون الأمريكيون إلى الفضاء فكانت سلسلة من القرود والفئران سيئة الحظ، التي أرسلت إلى الفضاء بين الأعوام ١٩٤٨ و١٩٥١ومات الكثير منها عند الاسترجاع.

بينما كانت الولايات المتحدة تجري تجاربها على القرود، كان الاتحاد السوفييتي يستخدم الكلاب في تجاربه الفضائية، فأرسل خلال خمسينيات وستينيات القرن العشرين أكثر من ٥٠ كلباً إلى الفضاء كان أولها الكلبان  تسيغان Tsygan وديزي Dezik اللذان أرسلا سنة ١٩٥١ إلى ارتفاع ١٠٠ كم واسترجعا سالمين دون أن يدورا حول الأرض.

الكلبة لايكا.. أول حيوان يدور حول الأرض

بعد ذلك بست سنوات، حمل المسبار السوفييتي Sputnik II الكلبة لايكا إلى الفضاء وأصبحت حينئذٍ أول حيوان يدور حول الأرض. ماتت الكلبة لايكا في كبسولتها فلم تكن هناك إجراءات لجلبها حية إلى الأرض، ثم في العام ١٩٦٠، حملت Sputnik 5 السوفييتية كلبين جرى استرجاعهما بنجاح بعد أن دارا حول الأرض.

وفي ١٢ نيسان ١٩٦١، أصبح يوري جاجارين أول إنسان يسافر في الفضاء  واستمر إرسال الحيوانات المختلفة إلى الفضاء إلى جانب الإنسان، منها القرود والجرذان والفئران والعناكب والقطط والسلاحف.

غالوا، عالم الرياضيات...ومن الحب ما قتل!

إنه الفرنسي غالوا، من أشهر من اشتغل في الرياضيات، لم يعش طويلاً، ولكن حياته كانت أشبه بالأسطورة منها إلى الحقيقة.  هو من مواليد عام 1811، كان والده رئيس بلدية، رعت والدته تعليمه، كان طالباً جيداً، ولكنه ملّ المدرسة المضجرة. 

بدأ بدراسة كبار علماء الرياضيات وهو في السادسة عشرة من العمر من بين أشهرهم لاغرانج، وأولر وغوص وجاكوبي. فاز بالجائزة الأولى في مسابقة الرياضيات، لكنه فشل في الدخول إلى مدرسة البوليتكنيك الفرنسية، وهي أرقى المدارس، ذلك لأنه كما قيل، سخر من ممتحنه لسخافة أسئلته. التحق بعدها بمدارس لا تقل شأناً. 

كتب مقالاً في حوليات الرياضيات في عام 1828 عن الكسور المستمرة الدورية. وكتب أيضاً دراسة عن نظرية لحل المعادلات بعث بها إلى أكاديمية العلوم الفرنسية "فأضاعها" عالم الرياضيات الفرنسي المشهور كوشي. تابع غالوا أبحاثه وكتب دراسة عن شروط حل معادلة بالجذور تقدم بها إلى أكاديمية العلوم للحصول على جائزة مسابقتها، ولكن عالم الرياضيات الأشهر فورييه، الذي كان عليه مراجعة الدراسة، مات في تلك الأثناء وضاعت الدراسة بين أوراق فورييه.

كانت فرنسا تعيش في تلك الفترة قلاقل سياسية، وكان يحكمها ملك، وكان غالوا جمهورياً، دخل في مشادات سياسية سببت له السجن أكثر من مرة. وفي السجن تابع أعماله. أطلق سراحه عام 1832، وبعد فترة من إطلاق سراحه يقع في حب امرأة. حبٌ لم يدم لأكثر من أسبوعين، لا نعرف تفاصيله، لكن ذلك قاده إلى مبارزة على طريقة أهل القرن التاسع عشر، حيث كانت تحلُّ الخلافات بالمبارزة. كان يعرف أنه ليس أهلاً لهذه المبارزة، وهذا ما دفعه للقول: "أموت من أجل امرأة غنوج". 

قبل المبارزة كتب غالوا دراسته الأخيرة، وهي التي كانت وراء شهرته حتى اليوم، تخص ما يسمى في الرياضيات موضوع "الزمر"، التي تتعلق بكل ما هو متناظر في نهاية الأمر، ولها تطبيقات عديدة في الفيزياء والكيمياء، وتقع على الخط الفاصل بين الرياضيات القديمة والحديثة. ترك الدراسة لزميله أغست شفاليه مع رسال كتب فيها:

صديقي العزيز، لقد قمت بتحليل بعض الأشياء تتعلق بنظرية المعادلات، والتوابع التكاملية وغيرها. وفي نظرية المعادلات، بحثت عن تلك التي يمكن حلها بواسطة الجذور....". لنتحدث اليوم عن نظرية غالوا وزمرة غالوا التي خلّدت ذكراه.

وفي الثلاثين من أيار جرت المبارزة، جرح غالوا جروحاً بالغة، مرَّ به فلاح وهو ملقي على الأرض، فأخذه إلى أقرب مشفى ليموت بين ذراعي أخيه في اليوم التالي. ودفن في قبر جماعي. حاول رفاقه من الجمهوريين الإعداد لانتفاضة بمناسبة جنازته لكن المسألة انتهت بمذبحة.

بقي أن نقول إن أكاديمية العلوم الفرنسية أعلنت في عام 1843 العثور على جزء كبير من أعمال غالوا ووضعتها أمام علماء الرياضيات للاستفادة منها منذ عام 1850.

بحيرة البجع.. رائعة الباليه

ألف تشايكوفسكي (بحيرة البجع) بين عامي ١٨٧٥-١٨٧٦، وصمم جوليوس ريزنغر Julius Reisinger رقصة العرض الأول الذي قدم في مسرح بولشوي في موسكو عام ١٨٧٧.

أما سيناريو العرض، فهو مشتق من حكايات شعبية روسية وأسطورة ألمانية قديمة، ويحكي قصة الأمير سيغفريد الذي بلغ الحادية والعشرين من عمره وصار عليه أن يختار عروساً. يلتقي سيغفريد الأميرة أوديت التي حولتها لعنة مشعوذ شرير إلى بجعة وتسبح الأميرة مع وصيفاتها البجعات في بحيرة تشكلت من دموع أهلهن المنكوبين.

أعاد ماريوس بيبتا Marius Petipa وليف إيفانوف Lev Ivanov إحياء العرض من ناحية تصميم الرقص عام ١٨٩٥، ومعظم العروض الحالية تتبنى هذا التصميم.

شهيد الكهرباء الأول

 لم تبدأ معرفة الكهرباء معرفة علمية إلا بعد تجربة فرانكلين التي قادت إلى ابتكار مانعة الصواعق، التي هي عبارة عن قضيب معدني يوضع عند أعلى نقطة من سطح بناء ويوصل عبر كابل إلى الأرض بحيث تفرغ الشحنة الكهربائية التي تسري عبر القضيب.

 توصل فرانكلين إلى هذه النتيجة بعد أن أجرى بضعة تجارب أثبت فيها الطبيعة الكهربائية للبرق والصاعقة. تألفت التجربة التي أجراها فرانكلين من طائرة ورقية ربطها بخيط وعلق في منتصف الخيط مفتاحاً معدنياً صغيراً. وفي عام 1752 ذهب بطائرته الورقية بصحبة ابنه إلى أرض بجوار بيته في يوم مُبرق، وجعل طائرته تتحرك في الهواء وهو يمسك بطرف الخيط، وبعد فترة كافية لشحن المفتاح كهربائياً، شد الطائرة صوبه وقرب يده من المفتاح فسرى تيار كهربائي، كان ضعيفاً لحسن حظه. دوّن تجربته هذه، التي كررها آخرون في العالم بأشكال مختلفة ليثبتوا بذلك أن البرق هو ليس سوى شحنات كهربائية تثير الضوء المبهر عند انفراغها لسبب ما. هذا الانفراغ يحدث عبر الأشياء المدببة الموجودة في الأماكن المرتفعة كأسطح المباني أو الأشجار العالية الخ.

ومن بين الذي أرادوا التأكد من تجربة فرانكلين كان العالم الروسي جورغ ويلهلم ريتشمان ذي الأصول الجرمانية. اشتهر هذا العالم بدراساته الفيزيائية في مجالات عديدة في النقل الحراري والضوء والمغناطيسية. وكان عضواً في أكاديمية العلوم الروسية ورئيس قسم الفيزياء في جامعة سان بطرسبورغ.

حاول أن يكرر تجربة فرانكلين وأن يقيس الشحنة الكهربائية المتأتية عن وضع قضيب معدني مثبت على سطح بناء سينقل الشحنة الناجمة عن البرق إلى مكثفة موجودة في قاعة في بناء الجامعة. وفي يوم من الأيام ترك اجتماع الأكاديمية عند سماعه الرعد ليذهب إلى مخبره بصحبة النقاش (مصور ذلك الزمان) الذي كان عليه أن يرسم بعد ذلك مشاهداته عن التجربة. ولدى دخولهما المخبر كانت كرة من بخار الماء المشحونة طور التشكل واتجهت نحوهما بمجرد فتح الباب وضربت رأس ريتشمان ضربة صاعقة فقتله في الحال، حارقة ثيابه وثاقبة حذائه، وغاب النقاش عن الوعي. كان السبب الرئيسي هو عدم الإعداد الجيد للتجربة.

بدأت المعرفة في الكهرباء في منتصف القرن الثامن عشر وكان ريتشمان أول شهداء الكهرباء.

بقي أن نقول إن أول نقلة كبيرة في حياة البشرية كانت يوم أمسك الإنسان بالنار واستفاد منها، وبعد 300 ألف سنة اكتشف الكهرباء فكان في ذلك التحول الثاني الأكبر في حياة هذه البشرية.