BBC Visions of The Future (Visions of the Future)

أتذكر أن معلّمي منذ سنوات

البروفيسور ميتشو كاكو عالم الفيزياء النظرية

تحدث يوم ما بأن هناك شيء غاية في الصغر

لدرجة أننا لا نستطيع رؤيته

حسنا، لحسن الحظ ذلك لم يجعلني استسلم

في الواقع، قضيت حياتي العملية أدرس هذا الجسم الصغير المدهش

بدون أن اركز النظر إليه

ذلك الجسم الرائع المراوغ هو الذرّة

الذرات هي لبنات البناء الأساسية لكل ما يمكننا أن رؤيته

إذن لو أنك فهمت الذرّة

ستتمكن من فهم الكون

رحلة البحث العلمي لفهم الذرّة قد إكتمل إلى حد كبير

لكن اليوم، أعتقد أننا دخلنا عصر جديد

حيث وصلنا لعصر نقوم بأكثر من مجرد فهم الذرّات

.بدأنا بالسيطرة عليها

الأمر المثير للدهشة، انه يمكننا الآن معالجة الذرات بشكل منفرد

ويمكننا أن نلتقطها، و نحركها بل واللعب بها

طوال حياتي، كنت أعمل بنظريات

لـ"آينشتاين" و" ستيفن هوكينج"، ونظرية الأوتار

والآن، وللمرة الأولى، أنا في الحقيقة

أرى ما أقوم به من معالجة بمعادلاتي

تعلمون، بكل مرة أحرك جسدي أحرك تريليونات من الذرّات

لكن لرؤية ذرّة واحدة تتحرك بمثل هذه الطريقة

إنها...إنها مثيرة تماما

واليوم يمكننا التلاعب بالذرّات بشكل منفرد

ولكن بكل تأكيد هذه هي بداية الرحلة

الرحلة التي ستعطينا القوة بالنهاية

لمعالجة مادة عالمنا بالذات - المادة نفسها

نحن على حافة ثورة

التي ستمنحنا السيطرة، والتحكم الفائق

في عالمنا المادي

بهذا البرنامج سوف نرى كيف أن تحكمنا في المادة

سيغير حياتنا بشكل كبير والعالم من حولنا

وكيف أنه على نطاق الآلات الذرية ستحدث ثورة في الطب

وكيف أن الإخفاء وامكانية تحريك الذرّات ستحقق الخيال العلمي

فكيف يمكننا توليد الطاقة النظيفة بلا حدود

وكيف أن السفر الرخيص بالفضاء قد يعطي لنا منظورا جديد لكوكبنا

هذه التقنيات ستعطينا القوة

لتحويل مستقبلنا نهائياً

لكن كيف سنقوم باستخدام هذه القوة؟

رؤى المستقبل

ثورة الكم

تــرجـــمــة Abbas Mashally ® "All Rights Reserved" 2010 ©

نظرتنا العميقة إلى العالم الذرّي

.تأتي من نظرية الكم

لكن نظرية الكم تعطينا أكثر من مجرد القدرة على معالجة ذرّات فردية

فإنها تشكل أيضا أسس الهندسة بالقرن العشرون

إن عجائب العلم كالانترنت، وأشعة الليزر

والأقمار الصناعية والإذاعة والتلفزيون والموجات الدقيقة

حتى بنية الحمض النووي والتكنولوجيا الحيوية

كل ذلك في النهاية ينبثق من نظرية الكم

هذه النظرية تقدم تفسير مختلف تماما عن عالمنا

حيث قوانين الفيزياء التقليدية لا تنطبق على الإطلاق

إنّ نظرية الكم غريبة وغير عادية

حتى ان "آينشتاين" لم يكن قادرا على أن يستوعبها

على المستوى الذري نرى هذه الظاهرة

التي عادة ما نعتبر أنها جنون محض

،في العالم الحقيقي لا يمكنك ببساطة

أن تختفي وتعود للظهور في مكان آخر. هذا هراء

لكن في عالم الكم يحدث هذا دائما

على مستوى الذرّات والجزيئيات الفرعية

يمكن أن تكون المادة في أماكن عديدة في آن واحد

النظرية تبدو غير معقولة

لكن لديها شيئا واحدا صغير ومميز

وهو، وأنها تعمل

وفي القرن المقبل سيمكننا تغييرعالمنا بشكل جذري

هذه القطارات "ماجليف" تسافر على الهواء بسبب المغناطيسية

تجرى بدقة فوق المسار

منطلقة بسرعة 580 كيلومتر في الساعة

وهي تستخدم طاقة أقل من القطارات العادية

والفضل لظاهرة الكم

لقابلية الوصل الكهربي الفائقة

قابلية الوصل الكهربي الفائقة هي معجزة فيزياء الكم

وانها مثال بارز كيف أصبحنا تدريجيا

سادة للمادة نفسها

الآن، عادة، قابلية الوصل الكهربي الفائقة يصعب جدا تحقيقها

في المختبر فهي مكلفة جدا

لكن منذ 20 عاما مضت حدثت ثورة، عندما اكتشف

،أن بعض السيراميك، كالإيتريوم والباريوم وأكسيد النحاس هنا

عندما أصبحت قابلية الوصل الكهربي تتعرض للنيتروجين السائل العادي

والآن ، النتروجين السائل تكلفته بقدر الحليب العادي

بتبريد الخزف إلى درجة 200 مئوية

أخلق عمليا حالة جديدة للمادة

المواد الجديدة تفقد كل المقاومة الكهربائية

وتصبح قابلة للوصل الكهربي

وقادرة على خلق حقول مغناطيسية قوية

الآن سأضع مغناطيس مباشرة على قطعة خزف قابلة للوصل الكهربي

يجب أن يكون التقاطب مضبوطا

هناك

انها تطفو الآن

"هذا التأثير يسمى "ميسنر

وجود مغناطيس في الأعلى يحدث حقل مغناطيسي ثانوي

ضمن قابلية الوصل الكهربي

وعندما يتنافر حقلين مغناطيسيان عن بعضهما

توحي اليك بإنعدام الجاذبية

لاحظ بأنّ هذا الشيء يدور بدون أيّ إحتكاك مطلقا

ويأمل العلماء في رفع "درجة حرارة تأثير "ميسنر

لتفادي ضرورة تبريد الخزف

تخيل طرق مصنوعة بقابلية الوصل الكهربي بدرجة حرارة عادية

ستحوم السيارات فوق الطريق حتى بدون لمسه

دون استخدام أيّ البنزين مطلقا

أو تخيل حزام مصنوع من هذه المادّة

عندها يمكنك أن تطير في الهواء

يمكنك أن تطير تقريبا مثل سوبرمان، بفضل المغناطيسية

لذلك هذا إدراك للحلم القديم

الطواف ضدّ الجاذبية لإنعدام الجاذبية

باستخدام المغناطيسية للتصدي لقوة الجاذبية

لن نغير اسلوب النقل فقط بسيطرتنا على المادة

في المستقبل سنخلق المواد أيضا

بخصائص جديدة مذهلة لا توجد في الطبيعة

حتى وقت قريب كان هناك خاصية رائعة جدا للمادة

وكان يعتقد بأنها موجودة فقط بالخرافات والأساطير

وكنا نتصور أنها غير متوافقة مع قوانين الفيزياء

ولكن في العام الماضي نجح العلماء في إثبات ذلك

خلقوا المادّة التي لا يفترض تواجدها بالطبيعة

عندما يضرب الضوء هدف ما فإن تركيبته الذرّية

هي التي تحدد ما نراه

سواء كان ذلك من الرخام الشفاف

أو مياه صافية

أو أوراق خضراء

كل هذا يعتمد على كيفية تفاعل الضوء مع الذرّات

وإذا استطعنا التعامل مع تلك الذرّات

يمكننا السيطرة على شكل العالم بالنهاية

هذا بالضبط ما فعله "دافيد سميث"

وفريقه بولاية "كارولاينا الشمالية" وبدأ القيام به

من خلال خلق المواد الاصطناعية تسمى مواد مركبة هندسيا

بدأنا بالتفكير بالأشياء المثيرة التي يمكننا دمجها بالمواد الإصطناعية

والشيء الوحيد الذي ظهر كان ما يمكننا أن نصنعه

البروفيسور ديفيد سميث مهندس المواد الخارقة جامعة ديوك

شيء مثل الرداء الخفي

ما فعلناه هو أننا أخذنا المواد التي توجد عادة

بشيء مثل النحاس والبلاستيك، الذي صنعت به لوحة توزيع المواد لدينا

ولقد قمنا بتبدبل في أشكال النحاس ليصبحوا دوائر صغيرة

وتعمل هذه الدوائر كالذرّات الإصطناعية

في المادة العادية، ماعدا الآن لقد قدمنا بصنع مادة اصطناعية

وهذه المادة المعدلة لها خاصية فريدة

يمكنها أن تطوي إشعاع كهرومغناطيسي حول نفسه

مما يجعلها غير مرئية للموجات الدقيقة

الموجات الخضراء هي الموجات الدقيقة

عند وضع حلقة نحاسية عادية في طريقها

تضطرب الموجات

لكن عندما وضعت مواد مركبة هندسيا هناك

تدور الموجات حوله وتندمج بسلاسة على الجانب الآخر

كما لو أن شيئاً لم يكن هناك

إن الرداء الخفي شيء جديد تماما

انها تركيبة لا وجود لها بالطبيعة

الأمر الذي لا يمكن تشكيله من المواد الموجودة

والشيء الذي يقوم فعلا بطريقة العلم الخيالي تقريبا

والذي ربما تتخيل بانه كان مستحيلا قبل بضع سنوات

لقد عرضنا مبدأ الخفاء عند ترددات الموجات الدقيقة

إن ترددات الموجات الدقيقة هي بضعة سنتيمترات في الحجم

أو على الأقل، وربما بحجم أصبعك الإبهام

لذا نحن الآن ننظر إلى المستقبل

وسواء كان أو لم يكن يمكننا عمل هذا الضوء المخفي

بالأضافة إلى الموجات الدقيقة

فلقد نجح العلماء بالفعل في طوي الضوء الأحمر والأزرق

الاخفاء الكامل قد يكون على بعد عقود فقط

من المرجح أن تكون التطبيقات الأولى للتسلل العسكري

ولكن من الصعب أن نتخيل بأننا سنتوقف عند هذا الحد

!يا ربي

كان القدماء دائما مفتونين بملكية الخفاء

أكثر من 2000 سنة مضت أشار "أفلاطون" إلى هذه القصة

ذات يوم كان هناك راعي فقير الذي عثر على كهف

وكان بداخل الكهف خاتم، خاتم الاختفاء

وانه استخدم هذا الخاتم للتسلل الى قلعة الملك

وإغواء الملكة للتآمر ضد الملك

قتل الملك واصبح هو الملك الجديد

حسنا، إستخدم أفلاطون تلك القصة لاظهار أن الاخفاء قوي جدا

ويمكن أن يتسبب في تفكيك المجتمعات

حسنا، أنا لست متأكدا من ذلك

لكنني متأكد من شيء واحد

وذلك، هو سيطرتنا على خواص المادة

ستفتح لنا آفاقا واسعة

بالماضي، كان للمواد جديدة تأثير عميق على مجتمعنا

كانت الخرسانة والحديد، أول أنتاج واسع النطاق بالقرن التاسع عشر

إعادة تشكيل لمدننا، و حياة كل سكان المدينة

وكان جسر "بروكلين" أكبر جسر فولاذي معلق يشيد على الإطلاق

وزنه الهائل معلق بكابلات فولاذية بطول 2600 ميل

عندما دشن بعام 1883، سمح "بالمواصلات من وإلى "مانهاتن

وغير المدينة إلى الأبد

ولكنني اعتقد ان تأثير الفولاذ لن يكون مهماً

بالمقارنة مع المواد الجديدة التي سنصنعها في المستقبل

في القرن الحادي والعشرون يقوم العلم بإختبار أصناف لمواد جديدة

،مثل راتنجات الكربون والخزف ومواد البولمير

أحد أكثر المواد الواعدة اليوم

إنه في الواقع أقوى و أخف وزنا من الفولاذ

وفي الحقيقة، يمكنك أن تستبدل الفولاذ بهذه الكابلات

مع ألياف رقيقة كشعر الإنسان

هذا هو الوعد من أنابيب النانو الكربونية

أنابيب النانو الكربونية هي معجزة الطبيعة

إنها مكونة من ذرّات الكربون الفردية مرتبة بإسطوانة مجوفة

سطح الإسطوانة بحجم ذرّة واحدة

وقطرها يبلغ حوالي 50 ذرّة

وهذه الأنابيب يمكن أن تكون بطول بلايين الذرّات

هذه الأبعاد الإستثنائية تمنح أنابيب الكربون النانوية خصائصها الفريدة

ذراتهم مترابطة بقوة الماس

مع أن لديهم مرونة الألياف

،مرحبا - "أنا "ستيفن شتاينر -

ستيف، كيف حالك؟ - بخير -

هنا بمعهد "ماساتشوستس" للتكنولوجيا "ستيفن شتاينر" و"جون هارت"