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

بقائي: ما حدث في مضيق هرمز ليس لبسط الإدارة والسيطرة فحسب بل هو نتيجة العدوان الأميركي


بقائي: أميركا هي سبب المشكلة في مضيق هرمز بسبب اعتداءاتها على إيران


بقائي: لا تستطيع أميركا أن تنصّب نفسها ممثلةً للحضارة الغربية


بقائي: عندما كان المفكرون الإسلاميون في القرون الوسطى يكتبون ويترجمون لم تكن أميركا موجودة


بقائي: على أوروبا الاختيار بين الدفاع عن القانون الدولي ومسايرة واشنطن في تفكيك النظام العالمي الذي تأسس بعد الحرب العالمية الثانية.


بقائي:هدّد روبيو بأن الولايات المتحدة ستفكك المحكمة الجنائية الدولية «حجرا تلو الآخر».


المتحدث باسم وزارة الخارجية الإيرانية إسماعيل بقائي:صمت أوروبا إزاء العقوبات على المحكمة الجنائية الدولية وتهديد واشنطن بتفكيكها تواطؤ في تقويض القانون والعدالة


هاريس ترد على اتفاق الديزل بين ترامب وبوتين.. لن يخفض تكاليف معيشة الأميركيين


حكمة إيرانية تشارك في تحكيم بطولة العالم للكاراتيه


تناول البقوليات يقلّل من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكري


الأكثر مشاهدة

العدوان يلوّث الأرض والماء.. طهران تطالب بتجريم الإبادة البيئية


قصف مدفعي مستمر يستهدف المنطقة الواقعة بين بلدة زوطر الشرقية وميفدون وبلدة المنصوري


السعودية.. اضطراب في حركة الملاحة الجوية فوق المنطقة الشرقية فوق الدمام-بقيق


6 غارات جوية سعودية على مديرية مجز في صعدة اليمنية


وزارة الصحة اليمنية: 91 شهيدا و168 جريحا معظمهم نساء وأطفال ضحايا العدوان السعودي منذ بداية تصعيده في الثالث من سبتمبر الماضي


التحالف السعودي: ‏سقوط مقذوف في محيط مطار الملك فهد الدولي بالدمام


بقائي: الحكومة الأمريكية تمثل التهديد الحقيقي للشعب الأمريكي


مصادر إعلامية: سماع دوي انفجار في جدة


تحليق لطيران العدو الحربي بشكل كثيف شمال ووسط فلسطين المحتلة


نيويورك تايمز: الهجوم اليمني على المطار الرئيسي في الرياض بالسعودية، أسفر عن مقتل ما لا يقل عن 12 شخصا وإصابة 50 آخرين


وسائل إعلام عراقية: عودة طائرتين كانتا متجهتين من العراق إلى إيران، وهبوطهما في مطار النجف الدولي