عاجل:

تونسي يحل لغزا حير العلماء منذ 100 عام

الأربعاء ٠١ يناير ٢٠٢٠
٠٤:٢٠ بتوقيت غرينتش
تونسي يحل لغزا حير العلماء منذ 100 عام توصل طالب تونسي، يدرس بمدرسة لوزان للفنون التطبيقية في سويسرا، لحل لغز حير علماء الفيزياء منذ 100 عام.

العالم - علوم وتكنولوجيا

حيث كشف التونسي وسيم الذوادي، طالب الدكتوراه في مختبر هندسة الميكانيكا للواجهات اللينة (EMSI)، بمدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية، من خلال أبحاثه وملاحظاته، السبب الذي يجعل الفقاعات تبدو عالقة في الأنابيب، علماً أنه يمكن للقوانين الأساسية للعلوم، تفسير الآلية الكامنة وراء طفو فقاعات الهواء في كوب من الماء بحرية على السطح، ومع ذلك، لم تتمكن قوانين العلوم نفسها من تفسير سبب عدم ارتفاع فقاعات الهواء في أنبوب بسماكة بضعة ملمترات بالطريقة نفسها.
أشار وسيم إلى أن شريطاً رفيعاً للغاية يتشكل من السائل حول الفقاعة، ويمنعها من الارتفاع بحرية، وكشف أن الفقاعات ليست عالقة في الحقيقة، إنما هي متحركة لكنها تتحرك ببطء شديد للغاية.

وكان الفيزيائيون قد لاحظوا هذه الظاهرة لأول مرة، منذ ما يقارب قرناً من الزمن، لكنهم لم يتمكنوا من الخروج بتفسير، حيث إنه نظرياً يجب ألا تواجه الفقاعات أي مقاومة ما لم يكن السائل في حركة، لذلك يجب ألا تواجه الفقاعة العالقة أي مقاومة.

وفي ستينات القرن الماضي، طور عالم يدعى بريثيرتون صيغة تعتمد على شكل الفقاعات لتفسير هذه الظاهرة. افترض باحثون آخرون منذ ذلك الحين أن الفقاعة لا ترتفع بسبب طبقة رقيقة من السائل تتشكل بين الفقاعات وجدار الأنبوب. لكن هذه النظريات لا يمكن أن تفسر تماماً لماذا لا ترتفع الفقاعات إلى الأعلى.

والجديد الذي جاء به وسيم، لم يكمن في مشاهدة الشريط الرقيق للسائل فحسب، بل وقياسه أيضاً ووصف خصائصه، وهو ما لم يتمكن العلماء من القيام به من قبل على الإطلاق.

وأظهرت النتائج التي توصل إليها أن الفقاعات لم تكن عالقة، كما كان يعتقد العلماء سابقاً، ولكنها تتحرك في الواقع إلى الأعلى ببطء شديد.

يمثل بحث الذوادي، الذي نشر مؤخراً، المرة الأولى على الإطلاق التي يتم فيها تقديم دليل تجريبي لاختبار النظريات السابقة.

خواص الشريط الرقيق الفاصل
في هذه الأبحاث والتجارب استخدم الذوادي ورئيس مختبر هندسة الميكانيكا للواجهات اللينة، جون كولينسكي، طريقة التداخل البصري لقياس الشريط، ووجدا أنه سماكته لا تتجاوز بضع عشرات من النانومتر.

وتضمنت الطريقة توجيه الضوء إلى فقاعة الهواء داخل أنبوب ضيق وتحليل شدة الضوء المنعكسة، وباستخدام تداخل الضوء المنعكس من الجدار الداخلي للأنبوب ومن سطح الفقاعة، قاموا بقياس سماكة الشريط بدقة.

واكتشف الذوادي أيضاً أن الشريط يغير شكله إذا تم تطبيق الحرارة على الفقاعة ويعود إلى شكله الأصلي بمجرد إزالة الحرارة.

ويقول كولينسكي: "هذا الاكتشاف يدحض أحدث النظريات القائلة إن الشريط سوف ينضب إلى الصفر".

كما تُظهر هذه القياسات أيضاً أن الفقاعات تتحرك فعلياً، وإن كان ببطء شديد بحيث لا يمكن رؤيتها بـ العين البشرية. و"نظراً لأن الشريط بين الفقاعة والأنبوب رقيق جداً، فإنه يخلق مقاومة قوية للتدفق، ما يؤدي إلى إبطاء ارتفاع الفقاعات بشكل كبير"، وفقاً لما ذكره كولينسكي، وهذه النتائج تتعلق بالبحث الأساسي ولكن يمكن استخدامها لدراسة ميكانيكا الموائع على نطاق نانومتري، خاصة للأنظمة البيولوجية.

وقال الطالب التونسي، وسيم الذوادي: "كنت سعيداً بتنفيذ مشروع بحثي في وقت مبكر من المنهج الدراسي. إنه أسلوب جديد للتفكير والتعلم وكان مختلفاً تماماً عن مجموعة الواجبات الدراسية المنزلية، حيث تعرف أن هناك حل، على الرغم من أنه قد يكون من الصعب العثور عليه في البداية".

وأضاف كولينسكي: "قام وسيم باكتشاف استثنائي في مختبرنا، كنا سعداء لتعامله معنا".

0% ...

آخرالاخبار

مصادرلبنانية: جيش الاحتلال الاسرائيلي نفذ تفجيرا ضخما في مدينة الخيام جنوب لبنان


البرادعي يدعو العرب إلى تغيير قواعد اللعبة مع إيران.. ماذا اقترح؟


جمعية السيارات الأمريكية: متوسط سعر الديزل في أمريكا يسجل مستوى قياسيًا عند 6.53 دولار للجالون


قائد الحرس الثوري في طهران: سيتم اجراء مناورة "الفداء من اجل ايران" بمشاركة 40 ألف درّاج ناري


مطار النجف الاشرف الدولي: نؤكد انه لغاية الان لم تصدر اي توجيهات رسمية بايقاف استقبال الرحلات الجوية الايرانية.


هيئة الإذاعة والتلفزيون الإيرانية: تم إبلاغ المندوب الأميركي بمواضيع إيران الحاسمة خلال اللقاء


هيئة الأركان العامة للقوات المسلحة الإيرانية ومقر خاتم الأنبياء المركزي: تهديدات ترامب المتكررة مجرد أداة للدعاية الداخلية


المستشار الأعلى لقائد الثورة الإسلامية، اللواء يحيى رحيم صفوي: حققنا تقدماً كبيراً في مجال الدفاع الجوي


متحدث للحرس الثوري: سيناريو الهجوم الاستباقي على أمريكا ربما سيتكرر


عراقجي: بدلًا من الالتزام بسيادة القانون وحقوق الإنسان عقد الاتحاد الأوروبي تسويةً مع بلطجة الولايات المتحدة، وهو ما لا يخدم السلام الدولي


الأكثر مشاهدة

شهيدان في مدينة غزة وخان يونس جراء إطلاق النار والقصف الإسرائيلي


مصادر لبنانية: الاحتلال يطلق قنابل إنارة في أجواء وادي السلوقي، جنوب لبنان


وزارة الصحة اليمنية: استشهاد وإصابة 5 مدنيين من أسرة واحدة بينهم 3 أطفال بغارات سعودية على الباطن بمديرية الحزم في الجوف


فلسطين المحتلة: آليات الاحتلال تطلق النار شرقي مخيم البريج وسط قطاع غزة


مصادر فلسطينية: قوات الاحتلال تداهم منزلاً خلال اقتحام قرية مركة جنوب غرب جنين


صحيفة لا ريبوبليكا الإيطالية عن مصادر حكومية رفيعة: إيطاليا نقلت خلال الساعات الماضية بعض طائراتها العسكرية من قاعدة الطائف السعودية بسرية تامة وبسرعة بسبب المخاوف الأمنية


صحيفة لا ريبوبليكا: اليمنيون أبلغوا روما خلال الساعات الأخيرة: "لسنا في حرب مع إيطاليا ولا نعتزم إقحام بلدكم فيها" لكننا نتساءل: ما الذي تفعله الطائرات الإيطالية في السعودية؟


مصادر اعلامية: غارات العدو الإسرائيلي بالطيران الحربي والمسيّر لم تتوقف منذ قرابة الساعتين في المناطق الشرقية بمدينة غزة


مصادر يمنية: الطيران السعودي يشن 3 غارات على مديرية المخا في محافظة تعز


مصادر لبنانية: جيش الاحتلال ينفذ تفجيرين في بلدة المنصوري، جنوب لبنان


رويترز: تعليق الرحلات الجوية في مطار الرياض