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

إطلاق نار مكثف من آليات الاحتلال جنوب مدينة خانيونس جنوب القطاع


حين تصبح المظلة الأميركية سؤالًا... الخليج الفارسي بعد الحرب


قائد الثورة الإسلامية: الوحدة بين المسلمين تمثل حجر الأساس لتحقيق الحضارة الإسلامية العزيزة والغَالبة


قائد الثورة الإسلامية: الصهاينة والأميركان أعداء كافة المسلمين في العالم


قائد الثورة لحكام البلدان الإسلامية: اعرفوا عدوكم الحقيقي وأدركوا مخططه وتصدوا له


قائد الثورة: أوصي حكام الدول الإسلامية لا سيما دول غرب آسيا والخليج الفارسي أن يعرفوا مخططات الأعداء بدقة والتعاون في طريق الصلاح


رسالة قائد الثورة الإسلامية بمناسبة أسبوع الوحدة الإسلامية: الشرط الأول لتحقيق ذلك هو وحدة كلمة المسلمين


رسالة قائد الثورة الإسلامية بمناسبة أسبوع الوحدة الإسلامية: اليوم يستطيع المسلمون أداء دور بالغ التأثير وصنع التاريخ


رسالة قائد الثورة والجمهورية الإسلامية السيد مجتبى خامنئي بمناسبة أسبوع الوحدة


بطولة العالم للتايكواندو تُحكّمُها ثلاث سيدات إيرانيات


الأكثر مشاهدة

تصعيد إسرائيلي دموي في غزة يطال المدنيين والمرافق الصحية!


بحرية حرس الثورة الإسلامية: مضيق هرمز مغلق أمام جميع السفن التي تعتزم العبور من دون التنسيق مع إيران


بحرية حرس الثورة : تصريحات الأمريكيين بشأن بقاء مضيق هرمز مفتوحا كذبة تهدف إلى التحكم بأسعار النفط


بحرية حرس الثورة: نهجنا بشأن مضيق هرمز سيستمر حتى انتهاء أعمال أمريكا العدائية وتنفيذها لتعهداتها


قاليباف: رسالة قائد الثورة نبراس لجميع مسؤولي البلاد


أمين المجلس الأعلى للأمن القومي الإيراني: الوحدة الوطنية والتماسك الاجتماعي اليوم هما أحد أكثر المكونات الأساسية للاقتدار والأمن القومي


مصادر فلسطينية: قوات الاحتلال تقتحم مخيم قلنديا شمال القدس المحتلة


الرئيس بزشكيان: لولا وحدتنا وانسجامنا لكان العدو قد حقق نواياه البغيضة


آليات الاحتلال تطلق نيرانها تجاه المناطق الشرقية لمدينة غزة


قوات كبيرة من جيش الاحتلال تتجه نحو محيط مخيم قلنديا شمال القدس المحتلة


الحرس الثوري: سيطرتنا على الممر المائي الاستراتيجي لمضيق هرمز حاسمة