كتابة: فارس بوخمسين
في السابع عشر من شهر يناير لعام 2016مـ، زار فريق مجموعة السعودي العلمي الحرم الجامعي لجماعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية للمشاركة في البرامج الإثرائية الشتوية، وذلك بعد دعوةٍ كريمةٍ تلقاها فريقنا من قسم الاتصالات من إدارة الجامعة. وقد مثل المجموعة كلاً من فارس بوخمسين، ميسون الصقعوب، عبدالحميد شكري، حمد العيد. والبرامج الإثرائية الشتوية هي عبارةٌ عن 14 عشر يومٍ من الأنشطة والندوات وورش العمل، والمحاضرات التعليمية، والمعارض الفنية، والتي يشرف عليها نخبةٌ من العلماء والخبراء العالميين الرائدين في مجالهم. ويشرفنا اليوم أن نشارككم جزءاً من تجربنا الثرية التي عشناها في داخل أسوار الجامعة، ونأمل أن تجدوا فيها الفائدة والإلهام.
الوصول
أسرنا التصميم المعماري الأخاذ عند وصولنا للحرم الجامعي لأول مرةٍ، حيث جمع المصممون المعماريون من روح الحضارة والتقدم الذي تعيشه المملكة العربية السعودية بالموازنة مع تاريخ أصالتها العربية العريقة. مما يغمرك بشعورٍ من الحميمية والسكون النفسي المقرون بالحماس المتقد والتطلع للمستقبل. وأفضل تجليٍ لتلك المعاني سيكون واضحاً في مكتبة الجامعة بتصميمها الأسر والخلاب، حيث حضرنا أول ندوة.
هندسة البروتينات والإنزيمات الصناعية
كانت الندوة بعنوان “هندسة البروتينات والإنزيمات الصناعية”، حيث ألقى الدكتور تايس كايبر محاضرةً عن آخر التطورات في تطبيقات الإنزيمات الصناعية. وتايس وهو عالمٌ باحثٌ في شركة دوبونت الأمريكية، والتي يبلغ عدد مراكز الأبحاث والتطوير التابعة لها حوالي 7 مراكز حول العالم. وتتعدد بعضٌ من استخدامات الإنزيمات الصناعية في مجالات الطعام، والطاقة، والحماية. حيث يتم استخدامها لتسهيل التفاعلات الكيميائية وتقليل الحاجة إلى الحرارة والضغط العاليين لإتمامهما. فمثلاً، يحتوي مسحوق الغسيل الشهير “تايد” على إنزيمٍ يساعد على تكسير الروابط الكيميائية للبقع والأوساخ مما يسهل عملية غسلها، كما يتم إضافة بعض الإنزيمات إلى أطعمة الحيوانات كموادٍ حافظةٍ، وتستخدم في انتاج الأطعمة مثل الخبز لجعله أكبر وأطول عمراً، وأهم استخدام لهذه الإنزيمات حالياً هو تصنيع الوقود الحيوي مثل الإيثانول والبيوتانول.
يطمح العلماء إلى استخدام هذه التقنية لإنتاج الوقود الحيوي الصديق للبيئة، ولتقليل الاعتماد الوقود الأحفوري. ويتضمن نموذج العمل الحالي أخذ بقايا محصول الذرة من المزارع ومعالجتها كيميائياً بالأمونيا والحرارة، ومن ثم تعرضيها لفطر معدلٍ جينياً ليكون قادراً على هضم الجلوكوز، السلولوز، والهيمي-سيليلوز، والتي تمر بعمليةٍ كيميائية لاحقاً لتتحول إلى الإيثانول. ولقد تم في السنة الماضية انتاج حوالي 30 مليون غالونٍ من الإيثانول السائل عبر هذه العملية. ويسعى العلماء إلى توسيع نطاق هذه العملية لتطبيقها على حجمٍ أكبر قريباً.
بعد أن انتهينا من هذه الندوة، قضينا يومنا في استكشاف الجامعة ومرافقها المتعددة. والتي سنرفق لها تقريراً خاصاً في يومٍ لاحق. ومن ثم توجهنا لحضور الندوة التالية في جدولنا، والتي يلقيها الفيزيائي الشهير، البرفسور كيب ثورن.
فيزيائيٌ في هوليود: الفيزياء وراء فلم “إنترستيلير”
كانت هذه أحد أجمل وأمتع التجارب العلمية التي قد يعيشها أيّ شخصٍ شغوفٍ بالعلوم. حيث قام البرفسور كيب بحلحلة الوقائع والخفايا الفيزيائية التي احتواها الفلم الشهير لعام 2014مـ “إنترستيلير”، وناقش تاريخ كتابته ومراحل نمو وتطور الفكرة. حيث بدأ بالإشارة إلى فكرة الفلم بدأت بالتعاون مع المنتجة ليندا أوبست في عام 2006مـ، والتي تطورت بعد أن عرضوها على المنتج جوناثان نولان، لتصل في النهاية إلى يد أخيه المنتج المبدع والمعروف كريستوفر نولان. ويجدر الإشارة هنا أن البرفسور كيب أشترط أن يكون الفلم محتوياً فقط على الفيزياء المعتمدة كلياً على الحسابات الصحيحة والدقيقة نظرياً، بدون أيّ تحريفٍ أو اختلاقٍ للوقائع العلمية والظواهر الفيزيائية. ولقد شمل الدكتور شرحاً لجميع تلك في كتاب له والذي نشر بالتوازي مع صدور الفلم.
قام الأخوة نولان بالعمل على إعادة كتابة قصة الفلم بشكله الحالي، ولكن من دون المس بالجانب الفيزيائي له. ولقد ركز البرفسور كيب على ضم موضوعين رئيسيين في الفلم من خارج نطاق الفيزياء وهما موت الأرض نتيجةً لوباء النبات والتغير المناخي، واللذان سيدفعان البشر في النهاية إلى البحث عن حل للهرب من هذا الأرض إلى كوكبٍ آخر في الفضاء.
علق البرفسور كيف على موقع الكوكب الآخر الذي يفكر البشر في الهروب إليه في الفلم، والذي يبعد عن الأرض حوالي 10 سنواتٍ ضوئيةٍ. وقد لا يبدو ذلك كثيراً لكم، ولكن لو أردنا مقارنة تلك المسافة بمسافة السفر إلى القمر (أقصى مسافةٍ وصل البشر إليها) سيكون ذلك 7 سم بمقابل مسافةٍ تساوي نصف قطر كوكب الأرض.
لهذا، فإن الحل الفيزيائي المنطقي الوحيد المتاح هنا سيكون السفر عبر الثقوب السوداء، والتي تمكننا من عبور هذه المسافة الطويلة بالدخول عبر البعد الخامس لكوننا، وهو شيءُ خارج إدراك قدرة قياسنا حالياً. ولقد شرح البرفسور كون البعد الخامس باعتباره اتصالاً في انحناء الزمكان في نقطتين منفصلتين في الكون، وتحدث عن المعادلات الفيزيائية وعمليات المحاكاة التي أجراها وفريقه مع عدة فرقٍ حول العالم للوصول إلى شكلها في الفلم.
انتقل البرفسور بعدها لمناقشة الثقوب السوداء، وشكلها المخروطي المنتهي بمنفردة الجاذبية صاحبة الكتلة والجاذبية اللا متناهيين. وأكمل بشرح العوامل الفيزيائية التي يمتاز بها الثقب الأسود، فشرح سبب الظلمة السوداء في وسط الثقب والتي تسمى “الظل”. حيث يمتص الثقب جميع الضوء إلى مركزه، ليترك هذه المنطقة فارغةً وسوداء بالكامل.
من ثم انتقل البرفسور كيب إلى التعليق على سبب الشكل الغريب للثقب الأسود العملاق المسمى بـ”قارقانتوا”، حيث نسب سبب وجودٍ قوسٍ من الضوء في أعلى وأسفل الثقب الأسود نتيجةً إلى انحناء الضوء القادم من القوس الذي يقع في خلفه، والذي ينحني أثناء سفره إلى عين الراصد في الجهة المقابلة. وحينها، أشار البرفسور كيب إلى وجوب كون ثقب “قارقانتوا” الأسود ذا كتلةٍ كبيرةٍ جداً تساوي حوالي 100 مليون ضعفٍ لشمسنا، بحيث ينتج جاذبيةً كبرى في مداره قادرةٍ على إبطاء الزمن في الكواكب القريبة بالشكل المذكور في الفلم، والذي كان بمعدل ثلاث ساعاتٍ في كوكب “ميلر” مقابل 7 سنينٍ في كوكب الأرض. والمثير أنه بين العوامل الفيزيائية والرياضية وراء هذه الظاهرة حيث قال أن الأجسام ذات الكتل الكبيرة ستؤدي إلى انحناءٍ في منحنى الزمكان، مما ينتج الجاذبية.
من ثم انتقل البرفسور إلى تفسير المشهد الأخير من الفلم حين سقط البطل “كوبر” في الثقب الأسود نفسه، والفيزياء اللازمة لكيلا يموت كوبر نتيجةً لدخوله إلى منفردة الجاذبية. فمن المؤكد أنك سمعت سابقاً عن حتمية موت الشخص عند وقوعه في الثقب الأسود، فكيف نجا “كوبر” إن كانت الفيزياء في الفلم سليمةً كما يقول البرفسور كيب؟ يكمن الجواب في أحد النظريات الفيزيائية التي تقول بأن منفردة الجاذبية هي اثنتين وليست واحدةً فقط، وأن المنطقة بينهما ستكون ذات قوانين فيزيائية ثابتة وغير قاتلة، والتي يفترض أن “كوبر” علق فيها.
أخيراً، وصل البرفسور إلى شرح آخر مقطعٍ من الفلم، والذي يظهر “كوبر” أثناء تنقله عبر فضاءٍ خماسي الأبعاد يسمى الـ”تيسيريكت”. كان هذا الجزء شديد التعقيد صراحةً ولم أتمكن من فهمه وتسجيله بالكامل، ولكن يمكن للقارئ المهتم العودة إلى كتاب البرفسور كيب “فيزياء انتيرستيلير” للحصول على المزيد من التفاصيل حول هذا الجزء وغيرها من التفاصيل والمعلومات حول الفلم كله.
عندها ألقى البرفسور كيب قنبلة مفاجئة، حيث أعلن أنه يعمل حالياً على انتاج فلم خيال علميٍ آخر بالتعاون مع البرفسور ستيفين هوكينق والمنتجة ليندا أوبست، والذي سيصدر في خلال السنوات المقبلة. وسيكون هذا الفلم أعظم وأقوى من سابقه بالتأكيد، ونتطلع لأن نرى العلوم الفيزيائية التي سيحتويها هذا الفلم تحديداً.
بعد انتهاء الكلمة، توجه البرفسور كيب لجامعة الملك عبدالله بالشكر لاستقباله ولإعطائه الفرصة لتقديم الكلمة. وتوجه بكلمةٍ قصيرةٍ لإدارة الجامعة معبراً فيها عن فرحته وإعجابه بحجم الجهود والنشاط المبذول في الجامعة لاكتشاف كل ما هو مفيد وللرقي بالعلوم في خدمة الإنسانية.
وبهذا كنا قد أنهينا فعاليات أول يومٍ حافلٍ لزيارتنا، ونتمنى أن يكون التقرير قد حاز على إعجابكم. كونوا على مقربةٍ منا لكي تكونوا على إطلاعٍ بنشاطنا غداً.
- أبرز الأحداث العلمية لعام 2021 - 09/01/2022
- التطبيقات المتنوعة لتقنية الحوسبة السحابية - 14/12/2021
- تعريف الحوسبة السحابية وتأثيرها على عالم الأعمال - 30/08/2021
سلام عليكم ورحمه الله ، ارجو من يقرأ رسالتي ان يتواصل معي نحتاج عالم بيئه ليجاوب عن تساؤلات بحث علمي تجريه طالبات ثانوي لبرنامج غلوب العالمي
اخت ندى يمكن ما تحصلين احد يرد على طلبك هنا ونصيحتي لك تتواصلين مع احد دكاترة الجامعة عبر ايميلاتهم