انم اتغزلقىة ىزإأم خي م٠‏

0258-3 !1551 ,4 .اهلا 23/1990

اليخة إزادئة. كات ٠.‏ الكقاث” ‏ شاط/نئاب _فداب .195٠‏ تصدر مرة كل شهرين عن مؤسسة عبد الحميد شومان

هه 1 ونه وم امطفعضة عنمل

عل امع مار عام الداع عاقمهم ركلحم2 اهومن عاع لزع اعى مان ممعم 698 509

دودةالقر للخرير والدرولين

الكوكب الحديدى الممل !

العف لاسي

« تدريس العلوم والأمية العلمية ه أزمة النشر العلمي في العالم الثالث ه متعة الرياضيات «ه كيف تشكل القمر؟ ه:'فيزياء التعقيد في الطبيعة هآلة البحث عن أصل المادة ٠‏ ثمن البحث عن السكينة

٠‏ العلوم الكونية الإسلامية 20 ان

شلا نا 100000 ليل"

اندض متف سر جولدن: صابون سائل أجولدن صابون سائل 2 0-0 ايزي: منظف وملمع اودكس: لدورات العياه للجلي يعطر البوكيه للجلي يعطر الليمون للزجاج والمرايا مبيض ومعقم للغسيل 0

0 0 اد شاميو خاص سس سرس ")لأ 20 أداندي شامبو دنركس: شامبو سم وأ للسجاد والموكيت البورسلان والسيراميك لتنخليف الايدي خاص للأطفال لمعالجة القشرة لتشميع البلاط والرخام «منتجات شركة سيارتن الكيماوية» المتخصصة بإنتاج مواد التنظيف والتطهير السائلة والشاميوات ومواد التشميع

لتامين احتياجاتكم الاتصال بالعنوان التالي : شركة سبارتن الكيماوية صويلح هاتف : 857000 / 867046 / 4784078 فاكس : 441405 ص. ب: 7475 عمان تلكس : 77776 سبارتن جو 4 يرق الغازااة 3436 .ه80 رمع 834038 / 842585 / 842555 :(76 0ل التطممة 23276 بعا؟ ناعااع لا ,م اهع اناه للمتطممع

كارك ع الاصاتة المجلة العلّة العربيّة

تصدر مرة كل شهرين عن مؤسسة عبد الحميد شومان

المحتويات عالم وقضية: الأمية العلمية 3 الكوكب الحديدي الممل! ١‏ علم فلك: أوديسة غاليليو 3 1 ضوء من حافة الكون/نظرية جديدة :كيف تشكل القمر 0 سذوات من التكنولوجيا 14 العقد الذهبي ٠ :)١(‏ استواك من لشن 8 اللافقردات: بروتينات من خيوط الحرير و «الفقزيات: دود القز الإصطناعي فيزياء: آلة البحث عن أصل الكتلة والمادة دا علم النبات: النباتات المفترسة ع أحياء: الهرمونات 5 العدد الثالث والعشرون صحة ثمن البحث عن السكينة! ١‏ كاتون الثانى ‏ شيباط (بثاير ‏ فيرا 1 لت فون الكاني باط و 0 ياضاك: متعة الرياضيات 3 الكراس: الماء والخضراء والمناخ :1 النشر العلمي : العلم في العالم الثالث 9 تراث علمي: المنجزات الإسلامية في العلوم الكونية (؟) 05 العدسة العلمية: ملكة الحرير.. بدون ورق التوت! له ه كلمة التحريرء 6 ه متابعات» ”7 ه إستراحة؛, 56 زه مع القراء. 0 0 كتب» 51١‏ 0 سؤال وجواب» ب ه آفاق جديدة» 35> ه علم وخير» 1١‏ سعر العدد ممعم الاشتراكات (بالبريد الجوي) (انهك/! عنه) عممزاأممعوطن5ه سر 1 ُ 3 البلاد اوروبا البلدان الاخرى لبثان 0١‏ لل.ل البحرين ©59,١ديتار‏ مصر اجنيه | )بين نت , سوريا ١٠ال.س‏ قطر 1 ريال السودان “#جنيه 12م مس عردم ا 0 الإردن 2١‏ لينل نين ١‏ ريال ليبيا ‏ ١ديتر‏ 65/م ‏ رمصمو.لا العراق ١‏ ديئار اليمن الشمالي [١‏ ريالا توئس ١ديتار‏ 150ع كان للطلات ١‏ دولاراً 524 50 سين الكويت ١دينار‏ اليمن الجنوبي ١‏ دينار الجزائر ٠١‏ ديناراً 3000ا راهار للأفراد ٠‏ دولاراً 530 536 بيه السعودية ‏ ريالات الصومال 8 شلناً المغرب ٠١‏ دراهم ‏ 54 هم5.نا للمؤسسات ٠٠‏ دولاراً 55 560 دمو نامالقهما

الامارات ٠١‏ درهماً جيبوتي 4 فرنكا | موريتائيا ٠6١‏ اوقية ‏ 8200 مم90

المجلة العلصّة العربيّة * تصدر مرة كل شهرين عن مؤسسة عبد الحميد شومان * الناشر : مؤسسة الأبحاث العربية (روافد) المحدودة.

. حسن الإبراهيم نجيب أبو حيدر احد بشارة

٠.‏ محمد عمر بشير على بن الاشهر الراضي الجازي ابراهيع حقي اسامة الخولي نايف سعادة أحمد سعيدان

ابراهيم السلطي

ا ا ا ل ا ا ا لا 0

أحمد الاخضر غزال

« هيئة التحرير :

* الهيئة العلمية الاستشارية :

عيد الجواد السيد عمارة

د. أسعد عبد الرحمن رئيساء

(مدير عام مؤسسة عبد الحميد شومان) د. حسن الشريف» رئيس التحرير غانم بيبيء المدير التنفيذي» مدير التحرير د. أسامة الخالدي» مستشار التحرير ل وليد خدوري» مستشار التحرير غسان عيد الله مستشار التحرير ل. رامي زريق» مستشار التحرير د. هشام غصيب» مستشار التحرير

* المراسلات والاشتراكات والاعلانات:

.١‏ قمم2لءه!! ءااتامواع5 5.0.8017 5م00 -160513لا 0 <(357-2) .161 2 عجرو /ا-0اعذااهم 5223 .ا دك آفاق علمية ص. ب 153/05 عمان 8 الأردن

الهاتف 51/5357 (5 --533)

517/704١ الفاكس‎

تلكس 6ل.1/1410 5210 23208

« التوزيع :

والمطبوعات. ص.ب. 31١81‏

1ه

بيروت

تلكس :

لبنان 20 عملم

فاق هلمج '

اجات + لوس يف2

ا

بقاءالأسّلة فى النسعينات

* لو وضعت ضفدعاً في إناء من الماء الساخنء لقفز من الماء فوراء ولكن لو وضعته في إناء من الماء البارد وسخنته على النار ببطء لوجدت الضفدع يموت دون أن يتحرك أو «يحس». وذلك لأن نظام الإحساس في الضفدع لا يسجل التغيرات الطفيفة التدريجية في البيئة بل التغيرات الكبيرة فقط . ويمكن للمتأمل أن يجد شبها بين الضفدع في ذلك وبين بعض المجتمعات البشرية في ما يحدث لهاء وأيضا عكس ذلككء فإِنْ بعض الأنظمة تلجأ إلى التشديد الإقتصادي مثلا بشكل متدرج» فلا يحتج عليه الناس. بينما نجد رفع الأسعار الفجائي على المواد الأساسيّة يؤدي إلى إضطرابات إجتماعية. وعكس ذلك ما يحدث في الزلازل» فهي تحدث.بعد فترة طويلة من التحرك البطيء جد للكتل الأرضية والتي يتراكم فيها الضغط إلى أن يؤدي إلى نقطة الإنزلاق الفجائي.

والمستقبل أيضا هو إلى حدٍ بعيد نتيجة خيارات اليوم المتراكمة» وليس نتيجة أحداث عجائبية من الغيب. فذحن سوف نحصد غدا ما نزرع اليوم» أو لا نحصد ما لا نزرع.

كانت بعض المجتمعات الأوروبية في العصور الوسطى تعتقد أن العام ٠٠٠١‏ سيكون نهاية العالم في حينه. ولكننا نعتقد اليوم أن العام ألفين لن يكون منعطفاً حاد؟ للبشرية بل نتيجة منطقية ‏ نسبيا ‏ للقرارات التي تصاغ حالياء وخاصة في العالم الصناعي المتقدم في أوروبا الغربية والشرقية وأميركا الشمالية واليابان» وكذلك في الدول المُصنعة حديثا في شرق آسيا وجنوبها.

ونعود هنا إلى السؤال الذي طرحته هذه المجلة أكثر من مرة: أين عالمنا العربي من كل ذلك؟ وهل نستمرفي بقائنا مجرد مستهلكين ومتلقين لما ينتجه ويقرره غيرنا؟ إذنا نتوجه بهذه الأسئلة إلى قرائنا وجلهم ينتمي إلى الأعمار التي ستعيش معظم حياتها البالغة في القرن الواحد والعشرينء لا إلى «صانعي القرار» في الوطن العربيء إن لا ذنخالهم من قراء هذه المجلة أو مثيلاتها.

إن أهمية العلم الحاسمة في صياغة وخلق المستقبل لم تعد موضع جدال لأي متأمل في ما آل إليه العصر الحديث. فكيف نخلق أجيالاً جديدة تتمكّن من العلم وتطوعه وهو يدرس بالطرق الجامدة التلقينية إِيَاها في مدارسناء ويركز على الحفظ النظري لمقولاته دون ربطها بالقضايا اليوميّة الحياتيّة والإستفادة العلمبة. والتعليم بوجه عام» وتعليم العلوم بوجه خاصء هدفه هو الإنسان وتطويره. وذلك الهدف ذو شقينء أحدهما إغناء الإنسان نفسه حضارياء وتنمية مقدرته على التعبيرء وثانيهما تمكين الإنسان من استخدام المعرفة في العمل والإنتاج» وبالتالي التنمية وتحسين ظروف الحياة (راجع أيضاً «عالم وقضية» في هذا العدد).

في هذا السياق نشير إلى أنّْ ما حدث في الأراضي الفلسطينيّة المحتلة, بعد إغلاق المدارس لفترة سنتين دراسيتين تقريباء هو تكون جيل من التلاميذ يتعلمون من الحياة اليومية المعاشة» في زخمها السياسي والإجتماعي» وفي حاجتها إلى الاعتماد على النفس والاكتفاء الذاتي وإحياء خبرات الأجداد في الزراعة والمنزل والمشغل. ويقول أحد أساتذة جامعة بير زبت في الضفة الغريبة أن أحد الأسباب التي حدت بإسرائيل إلى إنزال العقوبات الصارمة بحق من يُصضبطون وهم يعلمون في المنازل» هو أن اليهود حافظوا على نتراثهم في عدة مجتمعات عبر القرون بسبب. التعليم غير الرسمي تحديداء والمتوارث عن الآباء والأجداد ضمن العائلة. وليست هذه بالطبع دعوة إلى إغلاق المدارسء ولكن مجرد دعوة إلى التفكر والتامل في ما نريد أن نكون عليه في مطلع العقد الأخير من القرن العشرين.

7

ظ !

50 013 -.:

* لا اأستطيع أن أصف لكم سعادتي يوم وجدت أفاق علمية, فهي ضالتي بالفعل؛ في حين تنتشر في الوطن العربي مجلات هزلية كثيرة.

إنني من سكان إحدى قرى محافظة الشرقية وأدرس في جامعة الزقازيق, كلية العلوم» قسم الكيمياء. ان مجلتكم عامرة بالموضوعات الشيقة المتنوعة المجالات ذات اللغة العربية المفهومة, وهي تثري فكر القارىء الحربي.

لقد أنشأنا في كليتنا جمعية علمية للكيمياويين يجمع فيها الأعضاء ما لديهم من منشورات علمية» وكانت أولى مساهماتي هي مجلتكم الغراء وسط سعادة جميع الأعضاء بها.

نرجومنكم إعلامنا عن كيفية الاتصال بأي مجلات علمية عربية أو أجنبية» مع جزيل الشكر.

محمد إبراهيم أحمد إبراهيم» جامعة الزقازيق» ج.م.ع.

آفاق علمية: ننشر في عدد قادم قائمة بأسماء دوريات علمية عربية وعناوينهاء وسنزودك باسماء وعناوين بعض الدوريات الأجنبية.

نقل الجديد

«أطلعت على مجلتكم العريية التي تواكب آفاق العلم وتطوراته وتضطلع بجانب مهم في نقل الجديد والحديث في مجالات العلوم اليومية. لقد أسعفني الحظ فرأيت العدد ,5١‏ وكان رائعاآ في مقالاته وإخراجه وطباعته.

ويسرني أن أضع تحت أنظاركم مجلة «علوم» التي تصدر عن دار الشؤون الثقافية في بغدادء وأنا أحد أعضاء هيئة تحريرهاء وان اقترح تبادلا بين المجلتين.

مع خالص التمنيات بالتقدم.

طارق السراج» يبغداد. ملخصات الكتب

#دأحيي مؤسسة عبد الحميد شومان على نشر هذه المجلة العلمية التي نتمنى لها النجاح الدائم مع تقديري الكبير لس: ين عليها. إئها تسهم بدور كبير ‏ ونتمنى لها دور اكبرفي التزود من نهر العلم والمعرفة.

على الرغم من أنثي لم أطلع جميع الأعداد السابقة ومن كون تخصصي في المجال اللغوي واللسائني لا

آفاق علمية 1/ كائون الثائي - شياط -155

في العلوم الدقيقة» أرجو أن تسمحوا لي بتقديم الاقتراح التالي: أن تهتم المجلة بإعطاء ملخصات عن أهم الكتب والبحوث العلمية التي تنشربمختلف اللغات الحية في العالم مع ذكرعناوينها وأسماء مؤلفيها وجهات إصدارها باللغة العريدة والأجنبية أيه لك يتمكن باحثونا في طلبها والإطلاع عليها عند الحاجة.

على ابو زقية» الجزائر.

التعليم تحت الاحتلال

عنقول لكم بارك الله جهودكم ووفقكم في سبيل أسمى هدف اتخذتموه لانفسكم ألا وهورفع المستوى العلمي للعائم العربي ومسامدته على النهوض من خلال ما تقدمونه من جهود لابقاء القارىء العربي على صلة دائمة بما يدور حوله من اكتشافات واختراعات وأخبار علمية. فإلى الأمام على طريق تقدم علمي عربي حقيقي...

الاشتراك بالعملة المحلية كيف تحصل على كوبونات اليونسكو

« يمكن الاشتراك في آفاق علمية (وشراء مجلداتها) باستخدام كوبونات اليونسكو وذلك في البلدان التي «تعاني نتقصا في العملة الصعية». وتذكر التعليمات الصادرة عن اليونسكو بان هذه الكوبونات مخصصة للمربين والباحثين والطلاب لشراء الكتب والمجلات العلمية ومثيلاتها.

ويمكن شراء هذه الكوبونات بالعملة المحلية من العناوين التالية

اللجنة الوطنية الجزائرية لليونسكو والالكسو

+5 13 عل .الث ,23 .ع اث ,كأنامء!3 ه80 طه1د5 .180

ممثل اليونسكو لدى ج.م.ع.

اللجنة الوطنية العراقية لليونسكقو

وزارة التربية» ص.ب: ١1٠0١‏ . بيغداد

اللجنة الوطنية المغربية للتربية والعلوم والثقافة

مغ 21-0ع5668 نال 1606 ,24 .21 ,420 ع2[1ؤ5ه2 غع1زه8

الخرطوم ,913 »ره2.0.8 ,102188

مركز الدراسات والبحث العلمي ص.ب. داكا دمشق

اللجنة الوطنية التونسية للتربية والعلوم والثقافة

بقية البلدان:

عع اع 80" عداخز ,22 5ن .1.2 1000 ,2.2 1280 .8.2

العناوين المذكورة أعلاه هي التي يوردها كراس اليونسكوعن الكوبونات. أما في بقية البلدان فيمكن اللجوء إلى مكتب الكويونات في اليونسكو ‏

باريس على العنوان التالي:

,2508121111116 0125 ملام 101115560 ,101115560

7, ,لإممعنمهو© عل عه210‎ 15700 22215, 112266٠

ود آن اقترح قيام المجلة بالاهتمام بالوضع الأكاديمي في الأراضي المحظة في ظل الأوضاع الراهنة حتى بطلع عليها جمهور المثقفين العربي.

خالد سعيدء بيرزيت.

ه آفاق عليمة: نشكرك على ثقتك في المجلة: ونرحب باقتراحك اشد ترحيبء ان صفحات المجلة مفتوحة للتعريف بمراكز التعليم الأكاديمي والبحث العقي .النظري والتطديفي» وتلطرح هموم العتماء العرب وآفكارهم في مجال التثمية العلمية والتكنونوجية. ويهمنا أن ننظر في أي مبادرة في هذا الاتجاه.

ندرة النسخ والعملة!

#افكت أآفاق علميةيفضل الموضوعات الشيقة التي تنشرها العديد من المصاعب التي يلقاها الطلاب على مختلف مستوياتهمء كما أنها تساهم في إعطاء فرصة لتحصيل العلم إلى كل من 0 يسعقه -- مواضكة در دراضتز احج عم 2

ولكنء نسوء الحذل فإن المجلة لا تصدر إلى بلادنا إلا يكمبات قلبلة فتكاد

0 احتياجا ت طلاب العلم بصفة عامة, قاحرم» أنا وغيري. من من الحصول على جميع أعدادها نظراً لندرتها. لذلك أرجو النظرفي قبول الاشتراكات بالديتار الجزائري نتعذر الحصول على عملة أجنبية. مع فائق التقدير

يوزار أحمدء تيبازهء الجزائر.

ه آفاق علمية: تشكرك على تقديرك العاني لفائدة المجلة؛ ونود أن تعبرعن كبير اعتزازنا بالإقبال على طلبٍ آقاق علمية في الجزائر وتفاعل القراء مع ما تتشرء وذلك كما هو واضح في تقاربر التوزيع ورسائل القراء الأعرّاء ‏ وبوسفنا أن يكون الحصول على قيمة الاشتراك بالعمئة الاجثبية صعبا قي عدد كبير من البلدان العربية. وتعمل إدارة المجلة بمختلف السبل على تامين الدعم الكافي تطياعة كميات اكبر لتوزيعها مما يساعد على حل هذه المشكلة. في الوقت ذاته تننشرفي مكان آخر من هذه الصفحة معلومات عن كيفية الحصول على كوبونات اليونسكو الدولية التي تخول صاحبها دقع قيمة الاشتراك بالعملة المحلية. تبقى الإشارة إلى آن صعوبة قبول الاشتراكات بالعملات المحلية غير القابلة للتحويل يعود إلى القوانتين والسياسات المالية الخاصة باليلدان نفسها. ونتمتى أن ياتي يوم يتم فيه تشجيعم الحصول على المواد التعليمية والتثقيقية والعلمية بإعفائها من آية قيود باعتيارها جزءآ مكملا لمشاريع التنمية والنهوض بالمجتمع.

اسل سس سس ممم

شركة أردنية مساهمة عامة رأسمالها المصرح به 5,٠٠٠,٠٠٠‏ دينار أردني

ه توجهها العام: جذب الاستثمارات الخاصة في الوطن العربي الى ميدان الاستثمار في الصناعات الدوائية الأساسية.

ه تم تنفيذ أول مشروعاتها وهو مصنع الكبسولات الجيلاتينية الصلبة بطاقة انتاجية مقدارها ١,**‏ مليون كبسولة سنويا. وهو الأول من نوعه في الوطن العربي.

ه بدا انتاج مصنع الكبسولات التجاري في 0 ويبستمر العمل داخل المصنع

على مذار 5" ساعة في البوم و5605 يوما في السنة.

نفذت الشركة المشروع الثاني وهو مصنع الادوية المستخدمة من الظاهر وبدات بطرح انتاج هذا المصنع في الاسواق. مصنع الأدوية متخصص حالبا في انتاج ستة أشكال صيدلانية وهي:

السوائل؛ الكريمات والمراهمء التحاميل» الحلالات الهوانية: الاقراص» البنودرات.

لمزيد من المعلومات: يمكن الاتصال بالمركز العربي للصناعات الدوائية والكيماوية: الغنوان: ص.ب ”7", مدينة عمان الصناعية. سحاب/ الاردن؛ تليفون: 7/74٠١‏ تلكس 77778 فاكس 777407

الطاقة الانتاجية للمزارع الخضار بأنواعها الفواكه بأنواعها الأشتال المختلفة

تربية الأغنام

طيور الفري (السمان) القمح ومحاصيل الأعلاف

ل 1

1 لط تت 0 :

057 مليونزهمرةستويا

| اتوماتيكي حديث طاقته ١‏

القصوى ٠‏ ؛ مليون شتله سنويا 1 عدد الأمهات ٠١.٠٠٠‏ (عشرون الف شاة سنوياً وننتج سنويا حوالي 5” الف راس غتم) 5

الطاقة الانتاجية 7 مليون طير رستويا

حوالي ثمانية آلاف طن سنويا.

171 0/1/0001

رواد ق محال الامجل الزرا عر

تبوك ص .ب 36> تليفون للد د رمد ش تلكسس لا فاكسميلي / 1 تع

الرياض 7 1 00 اع لليكننا 2 اديه 1/١ 700‏

ؤ ا تدريس العلوم في الولايات المتحدة (اليوم) في حالة يرثى لها. فذ

دعوة الى إعادة نظر جذرية في تدريس العلوم

الأبية العلبية « «

العلوم التي يتعلمها الطلاب في المدارس الثانوية

غير مفيدة لهم في الجامعات والحياة العملية.

علينا أن نقرر ما نريد لخريج الثانوية أن يعرف عن العلوم

وعن المفاهيم والمعلومات العلمية ثم نصمم برامج التدريس- الملائمة

الدكتور أسامة الخالدي جامعة الخليج العربي ‏ البحرين

يقضي الطالب في المعدل حوالي / ساعات أسبوعياً في دروس العلوم:» أي أنه الى أن ينهي دراسته الثانوية ‏ يكون قد أمضى ما يزيد على 756٠١‏ ساعة في صفوف علومء واذا اعتبرنا ان الطالب يقضي ساعة في التحضير مقابل كل ساعة صف (حصة) لاتضح أنه قد بذل من وقته وجهده 6٠٠١‏ ساعة على الأقل في تعلم العلوم. ولكن ماذا يتعلم من هذه الجهود؟

ه هل هو قادر على تصميم اختبار بسيط كقياس الحرارة الناتجة عن احتراق ورقة» أو سرعة نمو نبتة» أو كمية الملح في عينة من التراب: أو كمية الماء المتدفق من أنبوبء الخ؟

وإن لم يكن الطالب قد قام باختبار محدد أو باختبار مماثل» فهوء في 55 من الحالات: أن يتمكن من تصميم ذلك الاختبار.

ه واذا تمكن من القيام بأي من هذه القياسات المذكورة. فهل يعرف

مؤثران من الغرب

يشكوبعض البلدان المتقدمة من تدهور مستوى تعليم العلوم.

وقلة الإقبال عليها وضعف اهتمام الكبار وجهلهم بالمبادىء العلمية الاساسية. وتتنوع الاجتهادات في تحديد الأسباب والحلول.

وفي إطار الدعوة المفتوحة الى مناقشة الأزمة لما تعبر عن نفسها في وطننا العربي ننشر فيما يلي وجهات نظر ومعلومات عن الولايات المتحدة وبريطائيا واستراليا للمساعدة على رسم خلفية للموضوع: وللمقارنة المشروطة بعدم الخلط بين طبيعة الازمة وتبعاتها في الغرب وبين جذورها وحلولها عندنا.

اختبار علمي: هل نضيع وقت الطالب في حفظ معلومات لن يستعملها؟ مواطن القوة والضعف في الخطوات المختلفة التي قام بها؟ هل هو قادر على إعادة القياس لتحسين دقته؟

ه هل يفهم النهج العلمي؟ هل يعرف أنه لا توجد حقائق علمية ثابتة؟

لا اعتقد أن أكثرية خريجي الثانويةء بل والجامعة, عندهم هذا الادراك.

لا شك أنه يحفظ معلومات علمية متفرقة وكذلك بعض القوانين الطبيعية. ولا شك انه قادر ان يعيدها في امتحان. ولكن:

ه هل هو قادر على تطبيق أي منها في حياته المستقبلية بطريقة مفيدة؟ حتى ولو كان هذا الطالب سيدرس الطب أو الهندسة. فهل سيستعمل هذه الحقائق والقوانين التي حفظها؟

ه الى أي درجة يفهم القوانين التي درسها؟ مثلا: لا شك انه تسمع بالقانون اللينامي الحراري الثاني: هل يعرف علاقته بالقانون الأول والثالث؟

اختبارشمل ه بلدان و؛ مقاطعات كندية حل التلامذة الاميركيون ١17(‏ عاما) في المرتبة الأخيرة» قي العلوم والرياضيات.

وفي مسح شمل ١‏ بلدا جاء التلامذة الثانويون الاميركيون في المرتبة 6 ,١‏ مع سنغافورة وتابلنده.

وفي /168 قال أقل من ١‏ من طلاب السنة الجامعية الأولى أنهم ينوون دراسة الرياضيات مقابل 4 قبل عقدين. وهبطت نسبة خريجي الفيزياء والكيمياء من ٠١‏ الى ١,5‏ وكان ثلث حائزي الدكتوراه في العلوم الطبيعية والهتدسة من الأجائب مقارتة بريعهم قبل عقد واحذ:

ه في الأسباب: تقامد العلماء الأميركبين, ونقص في عدد الطلبة: وعودة الدارسين الأجانب الى بلادهم؛ وعزوف الأقليات والنساء عن الحقول العلمية. وهناك أيضاً الثقص الدائم في الدعم المالي لتدريس العلوم وبهتان صورة العالم: مقارنة بالخمسينات والستينات.

ثم أن أدوات التعليم والاختبارفي المدارس في قلب المديئة والريف باتت عتيقة بما فيها جداؤل العناصر الكيميائية التي توقف كثيرها عند ٠١7‏ عنصراء في حين أن ” عناصر جديدة اكتشفت منذ 15717.

وهناك نذرة معلمي العلوم الكفوئين بسبب انخفاض المعاشات مقابل معاشات العاملين في مختبرات الشركات.

آفاق علمية 7/ يثاير ب.فبراير 155٠‏

| 1

03

17

- هل يفهم منه لماذا لا يمكن اختراع آلة حركة.دائمة؟

هل يقدر أن يستنبط منه لماذا تزداد كفاءة الآلة البخارية كلما ارتفعت حرارة البخار؟

هل يستطبيع أن يحسب كفاءة مكيف الهواء المثلى؟

هل يقدّر معنى الطاقة اللامتاحة (الانتروبيا)؟ '

> هَل ينتطيم أن يستعملة النفسر تماد[ لد لمكن أعاذة لحالة الله ا 3

هل يدرك علاقته بالاتجاه الوحيد للوقت (سهم الوقت)؟

هل يستوعب ان الكائنات الحية لا تتبع هذا القانون ظاهريا ولكنها في الحقيقة تتبعه عند إدخال البيئة في الحساب؟

ه حتى ولوفهم كل ذلك, هل هو قاد ر على استخدام أي من هذه المفاهيم في حياته اليومية أو في تطوير تفكيره بل وهل يجد أي لذة في فهمه لقوائين الطبيعة؟

ه هل هو قادر على قراءة مقالة في مجلة علمية عامة أو خبرا علميا في جريدة بطريقة تقويمية بحيك يصدق أويكذب الخبر: أوعلى الأقل؛ ان يريط ما تعلمه من هذا الخبر ببنك المعلومات العلمية المتوافر في دماغه؟

اذا كان الجواب على أكثرية هذه التساؤلات هو النفي فلماذا نعلم العلوم في المدارس؟ لماذا نضيع وقت الطالب في أموز غير مفيدة في حياته اليومية ولا تساهم في تطوير تفكيره ولا يجد لذة عقلية فيها؟ لماذا لا نعيد النظر جذريا في تعلم العلوم بدلا من أن نحاول «تحسين» هذا التعليم بتغيير الكتب الى كتب تحتوي «حقائق» علمية حديثة هي كسابقتها غير ذات فائدة ولا أهمية.

لماذا نضيع وقت الطالب؟

يلاحظ العديد من المربين في الغرب أن اهتمام الطلاب بالعلوم ينقص كلما ارتفعوا فى الصفوف: اقطلا المدارس الإنتداكنة دحمو ج15 لل روا العلوم وكلما ارتفع المستوى وتحولت الدراسة من دراسة عملية (كمراقبة أرنب أو النظرداخل آلة أوقياس مدّة تحرك رقاص ساعة) الى دراسة نظرية كلما قل اهتمامهم وازداد كرههم للمواد العلمية. وهذا طبيعيء فالبحث العلمي هوفي الأساس محاولة لتغذية شهية الانسان الغريزية للاستطلاع. وتعليم العلوم, حتى في أفضل المدارس الغربية» هو في أكثره تحفيظ معلومات ليس لدى الطالب أي رغبة في استطلاعهاء فما بالك بالحالة عندناء

ت في الحلول: لقد أدرك الكثيرون من المربين الأميركيين ورجال الأعمال أن الأزمة العلمية باتت أهم من أن تترك للمشرعين ورجال الادارة المحلبين. ففي مشروعها الاصلاحي في العام ١15‏ دعت الجمعية الاميركية لتقدم العلوم ون

على المدارس أن تشدد :على المفاهيم العلمية بدلاً من تحفيظ التلامين بطرق تبلد الذهن والمخيلة وتجعلهم يعزفون عن العلوم منذ سنواتهم الأولى.

على الصناعات والشركات أن تسهم في رفع مستوى التعليم (بعض الشركات باتت توزع أدوات علمية بسيطة على المدارس تساعد على اثارة حب الاستطلاع؛ أو المحافظة عليه وتنفيذ الاختبارات العلمية).

تشجيع المرأة والأقليات على اقتحام هذه المجالات وتقديم التسهيلات التدريسية للمدارس والمراكز في مناطقهم. :

سس معاهد خاصة للتلاميذ الموهوبين في العلوم والرياضيات.

في أيلول ‏ سبتمبر الماضيء عقد الرئيس جورج بوش «قمة تربوية» هدفها فتح حوار قومي حول سبل تحسين التعليم عموما والعلوم خصوصا. لكن اشكال الافتمام العالبة هذه لن تجدي نفعاً من دون برامج ملموسة ودعم مالي.

(المصدر: عن «أزمة في غرفة الصف». التايم, ١585/5/1‏ بتصرف).

ها ينصرف الشبان عن العلوم في هذه الايام, في الجامعة وما بعدها. ويحتاج الطالب لدخول كلية العلوم في بعض الجامعات (استراليا) الى معدل

آفاق علمية "لا/ كائون الثاني شباط ١54‏

وكذلك فإن آكثرية الطلاب لا تكون لديها ميول علمية وهم لن يدرسوا العلوم في الجامعة ولن يستعملوا المعلومات العلمية في حياتهم اليومية. فلماذا نضيع وقتهم فئٍ حفظ معادلات تفاعل برمنغتات البوتاس مع الأحماض الأمينية؟

حتى الطلاب الذين سوف يتوجهون الى دراسة الطب أو الهندسة (أو ممارسة البحث العلمي) سوف يحتاجون الى نسبة قليلة جدا من العلوم التي درسوها في مداأرسهم في عملهم المستقيلي. فلماذا تعلمهم كل تلك المعلومات؟ فلماذ! يحتاج الطبيب الناجح الى معرفة طبقات الأرض أو أسماء النجوم: ولماذا يحتاج المهندس العبقري الى معرفة تفاعلات الزرنيخ أوتركيب الأحماض النووية على مستوى بدائي؟

أي علوم» أي مفاهيم؟

أنني أعتقد كما يعتقد العديد من زملائي الذين درسوا المواد العلمية في الجامعات: أن العلوم التي يتعلمها الطلاب في المدارس الثانوية غير مفيدة في فهمهم لما ندرسه لهم. بل وقد تكون ضارة لانها تكبت تفكيرهم العلمي.

خلاصة الأمر أننا نحتاج قبل كل شيء الى أن نقرر: «ماذا نريد خريج المدرسة أن يعرف عن العلوم». علينا أن نحضر لائحة بالمفاهيم العلمية التي نريده أن يعرفها والمعلومات التي يحتاجها لكي يفهم هذه المفاقيم والمستوى الذي نريده أن يفهمها عليه.

أن هذا العمل أضخم من أن تتولاه كل دولة عربية على حدة: ولا يجوز أن يناط أمره بخبراء تعليم العلوم في وزارات التربية وحدهم. بل يجب أن نتولاه لجان فيها محامون ومدراء بتوك وتجار لامعون كما فيها مهندسون وأطباء وعلماء وأساتذة جامعات. وعلى هذه اللجان أن تقرر ما هي المفاهيم التي يحتاجها من يدرس العلوم على المستوى المدرسي.

وبعد ذلك يترك لخبراء تعليم العلوم تصميم البرامج الكفيلة بتطبيق تعليم هذه المفاهيم ويأفضل طريقة.

أعتقد أننا لو قمنا بذلك لتمكنا من الاستغناء عن أكثرية ساعات تعليم العلوم وان نستبدل الباقي بمواد علمية مفيدة وملذةء وبتعليم النهج العلمي الذي يمكن تطبيقه في الحياة اليومية العملية» وحتى العلمية. ويبقى بعد ذلك وفر من الساعات يمكن استخدامه لتعليم أشياء أخرى قد تكون أكثر إفادة للتطودر العقلي: كلعبة الشطرنج مثلا.

:1 للا متشا سسا نس تع سمس سس صم سمه عم عه وممصم مسمس عد سح مه مسو صم عع سه مسمس تس مص سس عه ص عست تحص جد اس سس جا سه صصص سب هب 2 له 0111

أقل من المعدل. اللازم لكلية التريية البدنية!.

وفي الولايات المتحدة شهد العام 1544 أدنى عدد من«خردجي الكيمياء منذ .151١‏ وتعائي بريطانيا عزوقاً نسائياً عن دراسة العلوم في الجامعات وانخفاضاً في عدد المهندسين. وفي مؤتمر الجمعية البربطانية لتقدم العلوم (ايلول/ سبتمير )١544‏ جرى الحديث عن تخفيض مستوى الشروط والمعابير في المدارس الثانوية من أجل اجتذاب التلاميذ الى العلوم.

د في الحلول: إعادة شيء من الإثارة والمغامرة الى المهن العلمية من أجل جذب الجيل الراهنء وتغيير صورة الباحث العلمي من كونه الشخص القابع في الغرف الخلفية فيما الآخرون «يقررون مصير العالم في المقدمة»

إحلال «العلمية» على الحضارة فعلاء فتكون «الأفكار» أيضاً علمية لا الأدوات فحسب.

توعية التلاميذ بماهية المهن العلمية وما تتضمنه.

_تشجيع المبدعين في حقول علمية على الابقاء على حماستهم لها والنظر اليها كخيارات عملية مستقيلية.

_تحسين المكافآت المادية ويلورة التحدي الفكري أمام الأجيال التي ستواجه القرن القادم.

(المصدر: روبين وليمرُء في «قهر التراجع عن العلوم»: نيو ساينتستء ٠6‏ بتصرف).

مصانع مجهزة تجهدزاً حديقاً تَقَيْد تام بمتطلبات الانتاج الحيد [0137)

- خطوط انتاج متعددة نوعا وشكلا

- نجاح ف التسويق فْ مختلف الدول العربية وبعض الدول الافريقية

- تقنية عالية . فنيون مهرة . رقابة دوائية مستمرة لضمان حودة الإنتاج :

دائرة للبحث والتلوير لمواكبة احدث تظورات واساليب صشتاعة الذواء

- ذاثرة الرقفانة الدواشية مجحهزة دتاحذت وشاكل التكلئل

الالكترونية لضمان الدواء الجيد.ذ و السبوية العالية .

01111111

مووجول-ممو مي بم/لال1طله تونطوه ,080-16 21945 71 ,161638827 ,9364 دم0.8.م

"ا ذكرت صحيفة «لا برس» التونسية )86/٠١/54(‏ أنه تم أحصاء 45 اصابة بمرض الايدز في تونس منذ اكتشاف هذا المرض في البلاد عام 1586, وان 6" من المصابين توفوا.

وقالت أن معظم المصابين بالمرض من الذين يعيشون في اوساط البغاء والسجون. وكشفت ان هذه الحصيلة تتعلق فقط بالاشخاص الذين تطور المرض لديهم وليس بحاملي الفيروس.

وقد وضعت السلطات العامة في تونس منذ اربع سئوات نظاماً لكشف المرض عند المتبرعين بالدم. ويذكر أن المستشفيات التونسية لم تعتمد حتى الآن نظام استخدام الحقن لمرة واحدة فقط وهي تحاول تحسين ظروف التعقيم بدلا من ذلك.

مليون أمي في العالم!

« أعلنت اليونسكو العام ١15٠‏ «سنة عالمية لمحو الأمية». ونقلت «الحياة» )85/٠١/928(‏ عن احصائيات الأونيسكو أرقاما تشينر الى أن عدد الأميين الراشدين في العالم )١195(‏ قدرب 4 مليون انسانء أو /ا,لا'* من سكان الأرض.. ومن الأرقام المذهلة: ٠٠١‏ مليون طفل محرومون من التعليم, دار من النساء و5,٠*”*‏ من الرجال لا يعرفون القراءة والكتابة. /5“ من الأميين يعيشون في العالم الثالث. أعلى معدلات الأمية» 5“ هو في افريقياء و 171 في آسياء و #١١‏ في أميركا اللاتينية.

في البلدان العربية» «وبحسب أرقام قدمتها الدول العربية الى الأونيسكو», تشمل الأمية 150,5 من السكان في مصرء 75٠,5‏ في الجزائر 177,١‏ في ليبياء 155,4 في البحرين, 4,6/: في الصومالء لا. 7٠١‏ في العراق» 175 في الأردنء 7757 في لبنان, ٠غ‏ في سورياء 85 في اليمن الشمالي.

الجراثيم تنسج افضل السماعات

"ا بدأت شركة «سوئي» البابانية تنتج أول سماعات للرأس في العالم تصئعها.. البكتريا. ولهذه السماعات, مثل غيرهاء رق على 'شكل قرّص يهئز قيوك الضوت,

آفاق علمية 77/ كانون الثاني شباط +1946

والفارق هو أن الرق في السماعات الاخرى يكون مصنوعاً من الورق المضغوط أما في السماعات الجديدة فهو مصنوع من مادة تنتجها الجراثيم المسماة ب «جرائيم الخل الخلي»» وهي بشكل عصيات اذا ما غذيت بسكريدات السكر انتجت خيوطأ من السليلوز قطرها أقل من :٠‏ نانومتر» وبعد يومين تتجمع هذه الخيوط في شبكة سمكها ١‏ ميليمتر.

وما تفعله الشركة بعد ذلك هو أنها تقوم بتجفيف هذه الشبكة وتضغطها في رقاقة سماكتها ٠١‏ ميكرومتر وتعطيها شكل رق مكبر صوت صغير. وميزة هذا الرق هي كونه أقوى بعشر مرات من الرق الورقي.

أما «البيت» المحيط بالرق الجرثومي فمصنوع من لب خشب خاص من اشجار محلية يزيد عمرها عن ٠٠١‏ سنة. وهو على شكل كاسء وأما الغلاف الخارجي فمصنوع من جلد الخروف اليوناني الذي وجد مهندسو «سوني» الذين جابوا العالم أنه أنعم المواد وافضلها لهذا الغرض. الزوج الواحد من هذه السماعات الفخمة يصل سعره الى ٠٠٠٠١‏ دولار تقريباً.

الحاسة السادسة عند بعض الحيوانات كهربائية

»ا اكتشف العلماء الاستراليون أن القنفذ آكل النمل ودوناطهع يحمل مستقيلات كهربائية في خطمه؛ مثله مثل الحنوان الآخر المسمى خلك الماء 5نام معام وهما الثدييان الوحيدان اللذان يتوالدان بوضع البيض وليس بالحمل.

وكان عالمان المانيان قد اكتشفا في العام ١45‏ وجود هذه المستقيلات في خطم خلد الماءء؛ ولكثهما اعتقدا أنه يستعملها في رصد أماكن وجود الماء» ثم اكتشف العلماء الاستراليون وجود مستقبلات مشابهة لدى آكل النمل»

وتوسعوا في بحث اسناب وجود هذه المستقبلات وكيفية عملها.

وأكد الفريق الاسترالي التابع تجامعة «موناش» في ملبورنء والذي يقوده يو بروسكء أن هذه المستقبلات تتحسس التيار الكهربائي سواء كان مستمرا أم متناوباً. وأظهرت الدراسات والتجارب التى اجريت أن استجابة المستقبلات اللمسية لا تتحقق الا بتيارات تبلغ ٠١ ٠٠‏ ضعف تلك التي تحرض المستقبلات الكهربائية, وأن هذه الاخيرة تتحسس تيارات ضعيفة جدا لا تزيد عن ميليفولط في السنتيمتر. ولكن المستقبلات عند أكل التمل الا تستجيب يفكل قشاط بالحساسية نفسهاء وربما كان ذلك ناجماآً عن كون الالياف العصبية أصغر عند آكل النمل.

والفارق الآخر هو أن المستقيلات الكهربائية تنتشرفي كل أنحاء خطم خلد الماء في حين أنها تتركز فقط في نهاية خطم آكل النملء وعددها أقل بكثير. وكذلك فان مستقبلات آكل النمل تعمل كأحسن ما يكون بتيار متناوب في حدود ٠‏ هرتز بينما تفعل مستقبلات خلد الماء الشيء نفسه في تيار بحدود ٠٠١‏ هرتز.

ولكن التجارب «السلوكية» التي أجراها فربق بروسك لم تنجح حتى الآن في اكتشاف كيفية استخدام الحيوانين لهذه المستقبلات. فلقد أثبتت هذه التجارب استجابة الحيوان» من التوعين, للحقل الكهريائي؛ ولكنها لم تعثرعلى مثل هذا الحقل في المحيط الذي يعيش فيه الحيوان.

والافتراض السائد عند فربق بروسك حتى الآن هو أن مستقبلات آكل النمل تستجيب لحقول كهربائية يطلقها النمل والديدان الاخرىء ولكن الفريق لم يستطع العثور على مثل هذه الحقول وتسجيل وجودها حتى الآن.

ويعتقد بروسك أن خطم آكل النمل بفرز موادا عالية الناقلية للكهرياء تمكن المستقبلات من رصد أدق الحقول

9 (٠

4

-_ٍ

1

الكهربائية. والواقع أن آكل النمل يمسح عادة يخطمه الارضن آمامه؛ ثم يحدد يبخطمة آل يغرسه في التراب بطريقة مائلة.

وعلى العموي 'قالي جاتب أكل الديل وخلد الماء هتاك أنواع من الاسماك لديها مستقبلات كهربائية: ومنها سمك القرش. ولكن هذه الاسماك إها أن تلستجبب للتيار المستمر أو لذاك المتئاوب ولبس للاثتين معاً. ويعتقد بروسك أ الخلد البري قد يتمتع بمثل هذه الميزة أيضاء أي ميزة امتلاك حاسة سادسة.. كهريائية.

يركان يحري لم يلحظه أحد

« عثر الجيوفيزيائيون الأميركيون على تدفق هائل من الحمم البركاتية في قاع المحيط الهادىء بقي غير معروف يه حتى الآن. وأشارت حساباتهم الى أن حجم هذد الحمم يبلغ 14 كيلومتر

. مكعبء أي ما يكفي لتغطية كل طرق

الولايات المتحدة بغطاء سماكته عشرة أمتار. وتشير المقارنة الأوضح الى أن حجم.تدفق الحمم هذا يساوي ثلاثة أضعاف متوسط ما تقذف مه كل براكين الأرض في سنة واحدة.

وكان الجيوفيزبائيون كين ماكدوناد وراشيل هيمون: من جامعة كاليقورتيا في سانتا بارباراء وألكسندر شوره من جامعة هاوأي في ماتواء قد عثروا على كتلة الحمم هذه عندما كانوا يمسحون جانبيآ بواسطة الصوت قاع المحيط لتفحصس امتداد مته مجاورل«مرتفع شرق المحيط الهادىء» ( عند خط عرض الجنوب 84 '). وتغطي الحمم مساحة تصل الى ١؟؟‏ كيلومتر مربع ويعمق يتراوح بين 6٠‏ و “١لا‏ مرا (تيوسايتتست” ١/لاركم).‏

ويعتقد ماكدوتالد وزملاؤه أن ثورة اطلاق الحمم كانت جزءا من «انتشار»

آكل الثمل الراصد للحقول “+ الكهرباتية. مستقبلاته الكهرباتية تتركزفي نهاية خطمه (ضمن الدائرة)-

11-١

0-0-2-0

لس عل 9 دكا

اهمد

قاع البحر الذي حصل في الستينات على امتداد مرتفع شرق المحيط الهادىء. وهم يعتقدون ذلك لأن الحمم تعكس الاشارات الصوتية بقوة. ولو كانت الحمم قديمة لكانت الترسبات قد غطت حتى الان سطحها الفوقي العاكس. وعندما قارن الباحثون سمات هذه الحمم مع بقاع أخرى من قاع المحيط فيها صخور بركانية حديثة تأيدت وجهة نظرهم القاظة بان الحمم تشكلت خلال السنوات ال ثلا الماضية.

وفكر الباحثون بانه ما كان يمكن لهذا الحجم من الحمم أن يندفع من باطن الأرض من دون أن يلحظ ٠‏ ففتشوا سجلات النشاط الزلزالي للستينات من هذا القرن ووجدوا ثلاثة زلازل معقولة كل منها بدرجة 4,0 بمقياس ريختر حصلت في الأعوام ١975‏ و 1١536‏ و 157 وتترافق الزلازل الصغيرة نسبيا بشكل تقليديء مع الثورات البركانية. ويعتقد الباحثون أن هذه تحصل عندما تنهار جدران حجرة باطن الأرض التي تحيظ بالصخور العصهورة.

وعلى العموم, فان هنالك مشكلات تحيطبمثل هذا الاندفاع الهائل للحمم من موقع واحد في مثل هذا الوقت القصير. ومن الصعب جذدا _مثلا ب مثل هذه المساحة الواسعة جدا والى مسافة تصل الى 14 كيلومتراً. والواقع أن ذفق الحمم لزج جداء وخصوصا عتدما يكون على تماس بمياه البحر التي لاتزيد درجة حرارتها ‏ في تلك الأعماق .عن ” درجة مئوية.

وأحد التفسيرات التي أخذها الباحثون في اعتبارهم يقول بأنه ريما كان للدفق ضغط أكبر من المعتاد لأنه انطلق من جانب. وليس من قمة حجرة باطن الأرض التي هي على شكل قبة والتي تخزن ؛لصخور المصهورة.

الثروة تأتي من القمامة

كا بدأ رجال القمامة في القاهرة يرتقون بمستوى حياتهم من خلال اعادة تدوير القمامة. وكان الزيالون قد عاشوا لعقود طويلة حياة بائسة من وراء جمعهم لنقايات العاصمة الحصرية المترامية الأطراف. اما اليوم فان المعونة التي «أوكسفام» ومؤسسة «فورد فاونديشن» مكنت زبالي القاهرة من اقامة منشاة خاصة بهم لتدوير القمامة تنتج أرياحاً يمكن اعادة توظيفها في مشاريع آخرى

12-١

سل

ولقد قامت جمعية الزبالين» بالتعاون مع مجموعة محلية من أنصار البيئة المتعاطفة معهاء بوضع مشاريع قروض لمساعدة عائلات الزبالين على استبدال أكواخهم المبنية بألواح الخشب واألواح التوتياء بعبان مشيدة بالآجر وعلى تنفيذ المشاريع الخاصة بهم لاعادة تدوير القمامة (نيو انترناشيوناليست, 85/6).

وذهبت معظم القروض الأولى الى الزيالين الرجالء أما الآن فقد بدات الزيالات أيضاً بالاستفادة من نظام الاقراض لاقامة تعاونياتهن الصغيرة مما يوسع دورهن في اقتصاد مجتمعهن.

وتدير احدى التعاونيات النسائية أكشاك بيع المواد الغذائية. وتم اقتراض المال لاستئجارسيارة شاحنة مقفلة تمكنهم من شراء الأغذية بالجملة من المدينة. وهذا ما يعني امكانية اعادة بيع الاغذية وتحقيق ربح. وهناك لدى التعاونية مشروع لبناء سوق في المنطقة.

وركزت. فئات أخرى من النساء على تطوير أعمال يقمن بها بعض الوقت من النهار وتتلاءم مع مهام رعاية الأطفال وفرز الفضلات وغيرها من أعمال روتينية. وقد نجحت إحدى هذه المبادرات ‏ وتتعلق بتجميع مصابيح الطاولات لتجار القاهرة ‏ وصارت شعبية بين النساء الى درجة أن وصل الانتاج ها يقرب من حد بين رعي الماعز وتجميع الأكاث. ولقد غيرت هذه المبادرات حياة النساء العاملات وقلبتها راس على عقب إذ منحتهن استقلالاً اقتصاديا ما كن يتصورنه.

تجارب قاتلة على البشر

« يجري في تابلاندة استخدام البشر كفثران تجارب سرية لاختباردواء مسكن للآلام يمكنه ان يكون قاتلاء يسمى ديبيرون .6ممرمئط (ويسمى أيضا

ميتاميزول 1ه2أدمه:»31). وشملت احدى الدراسات التايلاندية تجربة هذا الدواء على ١‏ طفلا تتراوح أعمارهم بين أربع وسبع سنوات بالرغم من التوجيهات الدولية التي تقول بأنه يجب «عدم اخضاع الأطفال أبدآ للأبحاث التي يمكن اجراؤها على الكبار».

والسبب الذي أعطي لاجراء هذا الاختبار على الأطفال هو مقارنة فاعلية الديبيرون بفاعلية الباراسيتيمول في تخفيض حرارة الجسم؛ بالرغم من أن «منظمة الصحة العالمية» وافقت على الباراسيتيمول باعتباره الدواء المفضل للسيطرة على حمى الاطفال. وكان علماء كثيرون قد شعروا بالحيرة ازاء الحاجة الى الاختبارات مع أن للباراسيتيمول سجلا طويلا من السلامة.

وكانت اثنتان على الأقل من التجارب قد صممتا ومولتا من قبل شركة «هوكست» الألمانية الغربية المنتج الرئيسي للديبيرون في العالم مع أن الدواء قد منع فعا أو قيد استعماله في عديد من البلدان نتيجة لآثاره الجانبية التي يمكن أن تؤدي الى الموت. ويخشى الفريق الراصد؛ وهو «مركز المعلومات الدوائية للعمل» (2140) أن تستخدم «هوكست» التجارب لتوليد معطيات قد تستعمل للترويج لاستخدام الدواء في تايلاندة» أو كتكتيك لتأخير فرض القيود على الدواء فيهاء وهي استراتيجية اتبعتها «هوكست» في بلدان اخرى من العالم بتجاح.

وكشفت مصادر كانت لها علاقة باحدى تجارب الديبيروؤون (نيوانترناشيونالست: 45/5) أن الاختبارات لا تتبع التوجيهات الرئيسية للبحث العلمي وقد يمكنها أن تولد معطيات محرفة جدأ. وعلى سبيل المثال فان هوية الدواء المختبرلم تموه على الذين أجري الاختبارعليهم, كما لم تتخذ آية اجراءات سلامة تضمنئ ألا يكون هم أنفسهم الذين يقومون باعطائه. وأكثر

من هذاء واستناداً الى «مركز المعلومات الدوائية للعمل»؛ فان عدد الذين أخضعوا للدراسة كان أقل بكثير مما يمكن من استنباط اي استنتاج موثوق.

وتعاظمت المخاوف من سوء استخدام هذا البحث نتيجة للسرية التي أحيطت بها التجارب. وهوما يمككن الشركة من ألا تنشر الا المعطيات التي هي في صالح دوائكها مع الابقاء علئن سرية المعطيات 'الاخرى.

ولدى «هوكست» أسبابها القوية التي تدعوها الى المحافظة على سوقها التايلاندية, ففي العام ١57/8‏ كانت الأدوية التي تقوم على أساس الديبيرون تشكل ما يصل الى © بالمئة من مبيعات أدوية الشركة في أنحاء العالم. ولكن أكثر من ٠١‏ بلدان منعت الآن استعمال هذا الدوء. بينما عملت ٠١‏ أخرى على تقبيد استعماله بشدة. وبهذا فان أي بلد آخريضاف الى هذه المجموعة سيزيد من الضغط الممارس لسحب اليدبيرون من كل اسواق العالم.

بكتريا قديمة مقاومة للمصضادات الحيوية

* أثبتت الدراسات التي أجريت مؤخراً أن البكتريا المأخوذة من اجسام متجمدة لرحالين من القرن التاسع عشر كانت وما زالت قادرة على مقاومة أنواع معينة من المضادات الحيوية.

ولأ استخدام المضادات الحيوية لم ينتشر الا منذ حوالي 5١‏ سنة فان هذا الاكتشاف ينفي الفكرة القائلة بأن كثرة استخدام المضادات وسوء استعمالها هو الذي أدى لخلق مقاومة البكتريا لها.

وقدنجحت كاي كوالوسكا غروشوسكا ورفاقهاء من جامعة مستشفى ألبرتا في ادمنتون بكنداء في عزل ست عائلات من البكتريا من نوع 010518415 من . أجسام الرحالين وليم برين وجون هارتنل» العضوين في بعثة فرائكلين الى القطب الشمالي في العام 5. وقد تمكنت الباحثة الكندية من زراعة وتنمية هذه البكتريا التي توجد عادة في أمعاء البشر واختبرت مقاومتها لمختلف أنواع المضادات الحيوية. وقد تشطت المضاددات المسماة

أكلورامفينيكول وميترونيدازول والبنسلين

ضد هذه العائلات الست. وكان المدهش

أن هذه البكتريا التي أصبح عمرها '١4٠‏

سئة قاومت مضادين آخرين هما السيفوكسيتين والكلينداميسين. وأولهما يستعمل على نطاق واسع ضد حالات عدوى عديدة منها التهاب الصفاق (التهاب الزائدة) والسيلان.

آفاق علمية 1؟/ يثاير ‏ فبراير 95ا

وتعتقد الباحثة أن مقاومة المضادات الحيوية تنجم عن تداخل عوامل عديدة, وأن الرضصاص قد يكون عامللا بطلق هذه المقاومة لدى اليكتريا المعزولة 3 الاجسام. ووجد فريق الباحثين أن جسمي برين وهارتنل يحتويان على مستويات عالية من الرصاصء ربما لأن المستكشفين أكلا أطعمة معلبة ملوثة بالرصاص.

ويعتقد الباحثون أن مقاومة البكتريا للكلينداميسين والسيفوكسيتين تنبع من أن المستكشفين كانا على احتكاك بعضويات دقيقة تنتج بشكل طبيعي هذه المضادات الحيوية. يق الال الآخر هو أن يكون التحول العشوائي الطارىء على كروموزمات العائلات الست المذكورة قد جعلتها مقاومة.

وكان جون فرانكلين قد غادر انجلترا في العام 18645 يرافقه ١44‏ رجلا بحثا عن ممر الشمال الغربي. ومات كل رجال البعثة خلال الثلاث السنوات. وقاد أوين بيتي» من جامعة البرتاء بعثة لاستطلاع سبب موتهم.

ووجد بيتي البكتريا 61051101010 في أمعاء الرجلين فقط مما يدل على أنها لم تنتقل اليهما بالعدوى. ويحاول الباحثون الآن تحديد آلية المقاومة. وتقول احدى النظريات أن مورثة مقاومة الرصاص ومورثشتي مقاومة السيفوكسيتي: والكلينداميسين قد تكون من نفس شريحة ال م ل( 0 في البكتريا.

مركبة ‏ روبوت تمشي على ستة أرجل

” وآخيراء تحركت أحدث مركبات النقل البق خاب لطر لحتاقلك اقل مشيتها كديناصور معدنيء لتقوم برحلتها الاولى خارج الورشة. وتهادت المركبة

المصنوعة من الالمنيوم الخفيف في خطوات طول الواحدة منها اربعة اقدام متجاوزة شقوق الارض وعقباتها في احدى مزارع ولاية أوهايو الاميركية» وهي ليست بالمهمة السهلة بالنسبة لآلة (روبوت) وزنها يقارب ثلاثة اطنان وارتفاعها ثلاثة امتار وطولها يزيد قليلا عن لخمسة أمْتان تسد على بشن أكدات في ارض وعرة لا تصلح حتى لمركبات المهمات الصعبة كالجيب أو الصهريج.

ويقول كينيث والدرون: استاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة أوهايو والمراقب الرئيسي للمشروع: «ربما كانت هذه هي أكثر المحاولات تطوراً وتعقيداً في التازيخ لصنع مركبة تمشي على اقدام».

وكان قد بدىء العمل بهذه المركبة ‏ الروبوت التي كلفت 1 ملايين دولار منذ العام :,198٠‏ وقامت وزارة الدفاع الاميركية بتمويل الجزء الاكبرمن نفقاتها. ويقود المركبة انسان واحد يجلس بداخلها ويوجهها بواسطة عصا قيادة. وعند عملها يقوم ١7‏ حاسوباً وحيد اللوحة بتلقي المعلومات من مجسات موجودة على المركبة مما يؤمن توجيه الروبوت مع المحافظة الك توازنه واستقراره؛ بينما يعمل ماسح لتعيين المدى كرادار بِصريء 'وتعمل اشعة الليّر تحت الحمراء على زؤية الطريق أمام المركبة. ويمكن نظام الرؤية هذا الحواسيب من كشف العقبات التي قد تكون موجودة.

ويمكن استخدام هذه المركبة ‏ الروبوت أيضاً في الاعمال القتالية أو للتجوال طبن سطح المريخ أولتشغيل مفاعل نووي.

وقد ينضم والدرون الآن الى فريق من الباحثين في «معهد ماساشوستس للتكنولوجيا» لانتاج جيل ثأن من مركبات المشي الروبوتية بهدف يعيد هو الكشف عن اسرار حركة مشي الاتسان.

جوائز نويل 1١385‏

ه في الطب: نال الجائزة كل من هارولد فقارموس وزميله مايكل بيشوب من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو. وكان الاثنان بدءا في منتصف السبعينات سلسلة اختبارات توصلا من خلالها الى أن «الأنكوجينات» (وهي المورثات ‏ الجينات ‏ المسؤولة عن التسبب بالسرطان) ليست كينونات قائمة بذاتها لا علاقة بها بالخلية السليمة» بل هي مورثات طبيعية ذات أهمية حيوية بالنسبة لنمو وتطور الخلية. والذي يحصلء حسب الباحثين» هو أن

«الانكوجينات» تصاب ب «انحراف» نتيجة «طفرات» تحدثها مسرطنات مثل دخان السجائر والاشعاع. وبذلك ساعد اكتشافهما على تفسير دور«الضرر الجيني» في تطور

السرطان وأرسى أساسا لفهم تطور كل السرطانات. ومنذ بدء عملهما اكتشف العالمان ١‏ مورثا تعاني تغيرات طفيفة تسبب السرطان في الانسان.

» في الكيمياء: ذهبت الجائزة الى عالمين قلبت أعمالهما النظرة السائدة الى كيفية عمل الخلية والطريقة التي بها نشأت الحياة الأولى. العالمان هما سيدني التمان من جامعة ييل وتوماس سيتش من جامعة كولورادو في بولدر. فقد كان يعتقد ان الحوامض النووية, د.ن.! (0114) و رءن.! (9114) هي «مستودعات» للمعلومات الوراثية وان بروتينات الأنزيمات هي التي تقوم بكل العمل. وقد توصل الفائزان الى أن حمض ال«ر.ن.1» يمكن أن يعمل كأنزيم» أي كجزيء يسرع التفاعلات الكيميائية مليون مرة أو أكثر مما بيسر وجود الحياة » وأن «ر.ن.أ» يمكن أن يبحمل معلومات وراثية وان يعمل حافزآ في الوقت ذاتهء وانه بذلك» ربما كان «الجزيء الأول» عند نشوء الحياة.

* في الفيزياء: حصل على النصف الأول من الجائزة الاميركي نورمان رامزيء من جامعة هارفرد على تطويره وسائل قياس التحركات الدقيقة في قلب الذرةء وذلك من خلال تقنيات الحقول المتذبذبة المنفصلة التي باتت في أساس عمل الساعات الذرية. وتستعمل هذه الساعات في الملاحة وأنظمة الاتصالات وقياس الانجرافات القارية وتنسيق المراقبات الفلكية واختبار قدرة جاذبية الأرض على إبطاء الزمن (بمعدل ثانية واحدة كل ٠١‏ آلاف سنة).

33 الخصف الثاني من الجائزة فذهب الى الألماني فولفغائع ياول» من جامعة بونء» والأميركي اك ديوؤلئمتء. من جامعة واشنطن في سياتل. فقد نجح الاثنان في تطوير طريق «لاحتجان» الكترونات منفردة وايونات (شوارد) ومراقيتها. وكان ديهلمت نجح في مراقبة «القفزة الكمبة» لذرة محتجزة واحدة فيما هي «تمتص»

13-7

> "2 ااص الالوو وو ‏ / الواا ا راان ا ‏ ا2ؤإ

لابب يي 1 1 1| | 1[ 1 ز ز 3 زآ 0 ااا ااال للااا0ا1ااا ل لل لي ل ته سس سي سس سس ب ممع

الروايات المختلفة لقصة حياة عطارد

الكوكب الحديدىالممل!

ربما كان جسم بحجم القمر قد صدم ذات مرة عطارد ففجره وتنائرت صخور قشرته مبقية فقط على قلبه الحديدي. وأشياء كهذه كانت تحدث في الأيام المبكرة للنظام الشمسي. أما تفاصيل ما جرى فعلا فأمر يبقى خاضعاً للجدل ولاطلاق فرضيات عديدة حوله., كما نرى.

الصور التي سجلتها سفينة الفضاء «ماريئز- ٠‏ لعطاردء عندما مرت بجانبه في العامين 4 و ١5/0‏ وأرسلتها الى الارضء تشير الى أن هذا الكوكب الذي هو أقرب السيارات الى الشمس» صار كجهنم ويزدحم بفوهات البراكين وهادىء تماماً الى حد التسبب بالضجر. والوجه الذي أظهره عطارد ل «مارينز» لم يكن من النوع الذي يدعو الى ارسال الف سفينة استطلاع فضائية اليه.

والواقع أنه بينما حظي كل من المريخ والزهرة بزيارة أكثر من عشر سفن فضائية» ووضع كل من المشتري وزحل تحت المراقبة الشديدة أكثرمن مرة عن قربء فقد تخفى عطارد وراء الألق الذى يغطي سطحه لزمن طويل؛ ولم يقترب منه أحد ثانية. واذا كان لكل كوكب قصته التي يرويهاء وكانت كل هذه القصص تصب في الدراما الأعظم التي هي رواية النظام الشمسي بأسرهء فان من الواضح أن الكواكب لا تتساوى في أهميتها عند من يراقبها من بني البشر.

ومع ذلكء فان عطارد يثير الاهتمام فعلاء لا نتيجة لكونه بلا هواء ولكون سطحه مشابهاً للقمر, بل لفرادة تركيبه. واذا ما استثنيت تأثيرات الجاذبية» التي تضغط وتكثف الكواكب الكبيرة أكثر مما تفعل بتلك الصغيرة» فان عطارد الدقيق الحجم هو أكثف كواكب المجموعة الشمسية. فالزهرة والأرض والمريخ تتألف في معظمها من الصخور, بينما تتألف الكواكب الأبعد من الغاز والجليد في معظمها. أما عطادرء فيعتقد الفلكيون أنه يتألف في ١ 1٠١‏ بالمئكة منه من الحديد الذي يتركز الكوكب الذي يبلغ قطره حوالي 88١‏ كلم. أما الصخور فمحصورة في قشرة خارجية رقيقة نسبيا.

ويحتاج ثقل الوزن هذا الى تفسيرء بلا شك. ولا بد لأي تفسير من أن ينجم عن قصة طويلة لكيفية تطور النظام الشمسي ككلء انتقالاً من السحابة الأولية المؤلفة من الغبار والغاز التي.كان عليها هذا النظام ووصولاً الى ما هو عليه الآن.

وفي الفترة الأخيرة اصبحت هذه القصة؛ أو احدى رواياتها على الأقلء أكثر دراماتيكية بكثير مما كانت عليه. وكما يراها بعض الفلكيين فإن هناك سببا مباشرا لاحتواء عطارد على كل هذا الكثير من الحديد والقليل من الصخور. فمعظم الصخور تفجر مبتعداً عن الكوكب في أيامه المبكرة جداء عندما اصطدم الكوكب بكوكب وليد آخر. ويذهب هذا الرأي الى أبعد إذ يقول بان أمثال هذه

14-6

الاصطدامات الجامحة كانت شائعة قبل 5,50 بلايين سنة خلت,ء وربما كان أحدها قد شكل قمر الأرض. وربما كان اصطدام آخر قد حصل لأورانوس من جانبه بحيث أصبح محوردورانه يتجه الآن نحو الشمس.

التفسير الكيميائي

ولكن عملية تشكل الكواكب لم تبد بهذا الاضطراب دوما. ففي مطلع السبعينات قدم الجيوكيميائي جون س.لويسء الموجود الآن في جامعة آريزوناء نظرية تفسر أن التباين في تركيب الكواكب الداخلية الأريعة تعتمد على متغير مفرد» ألا وهو درجة الحرارة التي تشكلت فيها هذه الكواكب. وكانت هذه الحرارة تتحدد: بدورهاء بيعد الكوكب عن الشمس. ومع تبرد السحابة الشمسئة, وقبل أن تأخذ بها الرياح الشمسية, تكثفت الغازات في حبيبات من الغبار. وتبردت السحابة على بعد يساوي بعد الارض عن الشمس بما يكفي لتكثف سلسلة طويلة من المعادن. أما في المواقع الأقرب الى الشمس لم تتشكل الا المواد التي لا تتطاير أو تتبخر بسرعة؛ مثل الحديد. ويقول لويس أن هذا هو السبب في احتواء عطارد على مثل هذه النسبة العالية من الحديذ قياساً بما فيه من الصخور.

وكان نموذج لويس ل «التكائف المتوازن» بسيطأ الى حد الروعة. ولكنه لم يكن كما قال بنفسه ‏ كل القصة. ولم تنبع الكواكب من السحاية الشمسية مكتملة الشكل فجاة, بل أنها كانت نتاجاً لعملية طويلة وتدريجية من التعاظم تجمعت خلالها حبيبات الغبار في صخور صغيرة, وشكلت الصخور الصغيرة صخوراً أكبر.. وفكذاء وافترض نموذج لويس الأصلي أن هذه العملية تمت بلطف وانتظام في أثناء تشكل الكواكب الاربعة التي امتصت اليها المواد التي تكثفت بجوارهاء وفي «مناطق تغذية عدم ومندءع» على امتداد مداراتها. ويدنشيلينغ» الذي كان يومها تلميذا للويس ويعمل الآن فلكياً في «معهد علوم الكواكب» في تكسون,» أن هذا النموذج يحمل في طياته مشكلة في حالة عطادر, فالمنطقة التي للتكثف أن ينتج فيها نسبة عطاردية من الحديد والصخور كانت أضيق من ان تحتوي على ما يكفي من الكتلة لتشكيل الكوكب.

الكواكب الجنينية

أما الابحاث الأحدث فوضعت موضع الجدل كل فكرة مناطق التغذية المعزولة والمتحدة المركز. وكان أحد كبار الباحثين في الموضوع هو جورج ويذريل من «معهد كارينجي» في واشنطن العاصمة:, الذي استخدم نماذج حاسوبية (كمبيوترية) لاجراء تحليل تفصيلي حول كيف يمكن أن تكون الكواكب الداخلية قد تشكلت من التحام عشرة بلايين صخرة كل منها بحجم الكويكب (أي بقطر يبلغ حوالي ٠١‏ كلم). ووجد ويذريل أن التنامي لم ينتج فورأ تراصفاً من أربعة كواكب كبيرة جاذبة للغبارء بل أنتج حشدأ من حوالي مئة جنين كوكبي بحجم القمر أولاً. ويقول ويذريل: «لقد وجدت كل أجنة الكواكب متساوية ثم نمت لتصبح كبيرة جدأ».

والواقع أنها كانت كبيرة الى درجة أن بدأت حقول جاذبيتها يشوش أحدها على الآخر, وبدلآً من بقاء المدارات في دوائر وحيدة المركز أخذت هذه المدارات بالتقاطع. وعندها بدأت تقع الحوادث: أجسام تزن حوالي مئة بليون بليون طن وتسير بسرعة ١‏ ألف كلم في الساعة تطيش متباعدة عن بعضها بعضاً أو هي تتصادم. وبمحض الصدفة كبر زوج من هذه الكواكب الأولية ‏ بابتلاع بعض الأتراب الأصغر ‏ في سبيل البقاء في ظل هذه المعركة القاسية. وهكذا ولد كوكبا الأرض والزهرة. ويقول ويذريل «.. وانتهت حياة معظم الأجنة الاصطدامها بالأرض أو بالزهرة. اللذين كانا كوكبين منيعين الى حد كبير. ولكنء» بقي زوج آخر من وكانت حياتهما هامشية».

وعاش عطاردء الذي لا يزيد الا قليالا عن جزء من عشرين من كتلة الارضء» حياة قلقة وغير مستقرة الى حد كبير. وعاش المئة مليون سنة

الأولى من حياته ‏ أوما يقرب من ذلك في خطر دائم يهدده بالتفتت. وفي الواقع» يعتقد ويذريل أن الكوكب كاد ألا يتمكن من البقاء على قيد الحياة. ويقول أن ربما كان أحد الاصطدامات التي عرفها الكوكب في وقت مدكرعكيقا بها يكف لقططلك واطلاق معظم رداعة الصخري الى الفضاءء فلم يتبق منه الا القلب الحديدي الذي أضيفت اليه لاحقاً بعض الصخور.

ويقول ويذريل أن هذا هو السبب في احتواء عطارد اليوم على مثل هذه النسبة العالية من الحديد قياسأً بالصخور. أما نموذج لويس فيقول ‏ على العكس من ذلك بان الكوكب كان طبيعيا بما يكفي عندما تشكل في البداية ثم أصبح غريباً بعض الشيء بعد الحادثة.

طبيعة الإصطدام

وفي السنة الماضية تعززت هذه الفرضية التكهنية كثيراً. وأظهر ثلاثة من الباحثين (هم ويلي بنزوآ.ج.و. كاميرون» من مركز هارفرد السميتسوني لفيزياء الفلك» ووين سلاتري» من المختبر الوطني في لوس الاموس) أن الفكرة ممكنة من الناحية لمحاكاة ما يحدث اذا ما اصطدم عطارد أولي مفترض (ذو تركيب أقرب الى الطبيعي ومؤلف من حوالي 5١‏ بالمئة من الحديد و 18 بالمئة من الصخور) بجسم من التركيب نفسه ولكنه بسدس : كتلته. وكان يمكن لتفاصيل التصادم الحقيقي أن تكون غاية في التعقيدء ولكن بنز وزملاؤه وجدوا المصطدمين الى ألوف الجسيمات, ثم رسموا خريطة كل جسيمء علمأ بأن على مجموع زخم وطاقة نظام الجسمين أن يبقى كما كان قبل الاصطدام وبعدره.

وأظهرت محاكاة عطادر الحاسوبية أن إصطداما مباشراً بسرعة 7١‏ الف كلم في الساعة (أو اصطداماً غير مباشر بسرعة ١75‏ الف كلم في الساعة) كان له أن يبخركلياً رداء عطارد الصخري» ورداء الجسم الصادم كذلك.

ويقول بنز: «ان الامر يشبه قذفك بعنف لجسم الى الحائط وايقافه فجأة. عندها لا بد للطاقة الحركية من أن تتحول الى مكان أخر وهي تتحول الى حرارة. ولقد تسطح الجسمان وتحطما بفعل الصدمة, ولكن الكثير من الحديد في قلبي الجسمين تجمع في مركز الاصطدام. وفي النهاية, جرت الجاذبية هذه التجمعات معيدة اياها الى كوكب وحيد كروي الشكلء وهو كوكب مؤلف من الحديد بمعظمه. أما الصخور المتبخرة فانطلقت لك الفضاء لتدورفي مدارها الخاص حول الشمس.

وعلى العموم؛ فقد تقاطع ذلك المدار مع مدار عطادر. وفي النهاية» إن لم يكن قد تم التخلص من هذه الصخور بطريقة ما لكانت عادت والتصقت بالكوكب ثانية مزيلة بذلك تأثيرات الاصطدام. ولكن بنز يقول أنه كانت هنالك طريقة أدت الى تتظيف الصخور. فيعد الصدمة الرهيبة بقليل تبردت الصخور المتبخرة وتكثفت مجدداً في أجسام صلبة ريما قصفتها ضويئكات (فوتونات) الضوء الآتبة من الشمس. واذا كانت الأجسام صغيرة بما يكفي 5-2 بقطر حوالي السانتيمترتكون:الضويئات قد بددت ما يكفي من زخمها الزاوي لارسالها تدور لولبيا الى الشمس كدوران قمر اصطناعي ميت يتحرك لولبياً ساقطا الل الارض. وريما كان عطارد قد فقد بهذه وهو ما ضمن مستقبله ككوكب حديدي.

الكواكب غريبة الخواص

ولم يكن فقدان عطادر لردائه أول الكوارث

سطح عطادر المثقب بالفوهات البركانية كما بدا في مجموعة من الصور التي التقطتها له المركبة «مارينز »٠١‏

.. عام ١91/5‏ ويبدو شبيها الى 7 + حد بعيد بسطح القمر.

المفترضة التي حقق فيها بنز ورفاقه: وهو يقول: «اذا كنت تعتقد أن الكواكب تشكلت بالطريقة التي يقول بها ويذريل فانت تعتقد بأن الاصطدامات الكبرى قد حصلت في كل مكان. وبهذا يكون عليك أن تتفحص ما إذا كانت هذه الاصطدامات قد خلفت آثارآ وراءها. وما فعلتاه هوأاننا أخذنا الكواكب ذات الخواص الغريبة ونظرنا إن كان بامكاننا أن نفسرها في إطار النظرية».

والواقع أن للارض خواصاً غريبة: اذ أن لها قمرآ أكبر من المعتاد فيه تركيز حديد أقل من المعتاد. وقبل سنتين كان بنز وكاميرون وسلاتري قد أظهروا أنه يمكن للقمر أن يكون قد تشكل عندما اصطدم جسم بحجم المريخ بالأرض (وهو ما قال به وليم ك. هارتمان وكاميرون منذ عشر سنوات). وفي المحاكاة ظهر أن الجسم الصادم تفتت بطريقة جعلت رداءه الصخريء دون قلبه الحديدي: يعود الى الالتحام في مدار حول الارض. وقد وجه الباحثون مؤخراً اهتمامهم نحو أورانوسء ان بدا لمدة طويلة أن صدمة كارقية تشكل التفسير الأفضّل لسبب دوران هذا الكوكب على جاتيه بما هو مخالف نمافا لكل أفرلكة؟

ولم يكن للمحاكاة الحاسوبية طبعاً أن تثيت أن صدمة معينة قد حصلت فعلا. وهناك تفسير ألطف لغنى عطارد بالحديد. وهو فرضية اقترحها ويد نُشيلينغ في العام 1517/8 وهي تعتمد أيضاً على نوع من «مكنسة شفطه» شمسية. وتقول الفرضية بان معظم صخور عطارد وقعت في الشمس حتى قبل أن يعود الكوكب فيلتم على نفسه لأن الصخور كانت أبطأت بسبب الغاز في السحابة الشمسية. (وكان الغازيمارس جذباً أقل على قطع الحديد الكثيفة).

وعلتى العموعءرفان مدزه فرمنة إلم د 30 العملاقة هي أنه يمكن تطبيقها بشكل أوسع نطاقاً لآتها تسحتبط طتتعدا من التظرية العامة لتشكل الكواكب. وحتى ويد نشيلينغ نفسه يقول بان فرضية الصدمة «تبدو واعدة». ولكنه يستدرك قائلا أن المسألة ما زالت بعيدة عن أن تجد حلها النهائي.. «فنحن ما زلنا بحاجة الى عمل نظري كثير جداًء ثم أننا نحتاج بعد ذلك الى عينة مأخوذة من عطارد!!».

والحصول على احدى صخور عطارد يساعد في اختيار احدى الفرضيتين اللتين تقومان على توقعات مختلفة للكيمياء التفصيلية لقشرة الكوكب. ولكن من غير المتوقع أن يحصل الفلكيون على عينة من عطارد في هذا القرن. وبالرغم من ازدياد الحديث مؤخراً عن عودة الى الكوكبء فان هذه العودة لا تحتل مرتبة عالية في سلم أولويات وكالة الفضاءالأميركية «ناسا».

ومع ذلك. فاذا أراد المرء ك يفهم «الصورة الكبيرة» وان يعرف كيف تشكلت الكواكب المختلفة. فان أهمية عطارد تصبح بأهمية الكواكب الأخرى.

ويقول ويذريل: «انه جزء من أحجية»!اهم

روبرت كونزيج» في ديسكفر» /مة ١‏

15 6

أوديسة فاليليه

ا أطلق المكوك الأميركي أطلنطيس في الثامن عشر من تشرين الأول/ أكتوبر ١5/5‏ مسبار الفضاء غاليليو في رحلة إلى كوكب المشتري تستغرق ست سنوات.

وسيقوم غاليليوء خلال الرحلة» بعمليات فلكية رائعة للدخول في مدار إهليلجي حول الشمس. وعند بلوغها المشتري ستطلق مركبة غاليليو الأساسية كبسولة أبحاث إلى الغلاف الجوي المحيط بالكوكب ومن ثم تتابع جولتها المعقدة التي ستدوم سنتين تدرس خلالهاء الكوكب وأربعة من أقماره بالتفصيل.

ومن المعروف حالياً بأن هنالك ستة عشر قمر تدور حول المشتري سيزور غاليليو منها الأقمار الأربعة الأكبر حجماً وهي: آيوء وأوروباء وغانيمد» وكاليستو.

وينفذ غاليليو ثلاث مهمات رئيسية خلال جولته في نظام المشتري وتكون أولاها التحقيق في أصل تشكّل الأقمار الأربعة وطبيعتها وحركتها.

أما المهمة الثانية فتتعلق بالحقل المغنطيسي للمشتري. فمعظم هذا الكوكب يتألف من العنصرين الخفيفين الهيدروجين والهيليوم» وهو يملك أقوى حقل متتطدت | دروف كن التظام الشنسي - باستثناء الحقل المغنطيسي للشمس ‏ ويعود ذلك

فن زوايا العون

نظرية جديدة

كيف تشكل القمر؟

أيدت المحاكيات الحاسوبية (الكمبيوترية) الرأي القائل بأن جسماً بحجم المريخ صدم الارض قبل 4,5 آلاف مليون سنة وتفتت متحولا الى قرص من الكسرات يدور حول نفسه. والتصق بعض من قلب هذا الجسم الغني بالحديد بالأرضء بينما تجمعت الاجزاء الخارجية الغنية بالسيليكات معأ لتشكل القمر. ويمكن لهذا الحدث أن يكون قد أدى الى رفع حرارة الأرض والقمر الى أكثر مما يكفي لصهر الصخور أي على حرارة تتراوح بين 1 و 50٠٠-0‏ كلفن.

ولقد قام الباحثان هورتون نيوسوم» من معهد علم النيازك في جامعة نيومكسيكوء وستيوارت روس تيلور من الجامعة الوطنية الاسترالية في كانبيراء بمحاكاة الاصطدام وأظهرت معطياتهما أن القلب المعدني للجسم الذي صدم الأرض كان له أن ينفصل عن الرداء اذا ما اصطدم بسرعة تبلغ ه كيلومترات في الثانية (نيتش 178).

ولم تكن النماذج السابقة لمحاكاة تشكل القمر

18

الارض والزهرة خلال تحلية

حول الكوكبين.

وتغير هذه الطاقة مجرى طريق المركبة وتزيد من سرعتها بحيث تحقق مدارا أوسع حول الشمس فيتقاطع

00 3 1 2 ص‎ 1 199١ /١تل/ربوتكأ‎ /

ومدار المشترى. وقد خطط مهندسو«الناسأ» لهذه اللقاءات بحيث تتلاءم مع تراصف للكواكب بطريقة معينة» مما يسمح لغاليليوعندما يدخل إلى مدار حول المشتري أن يكون هذا الأخير في المكان المناسب لاستقباله.

كيفية حصول التصادم: بعد أربع ساعات

من التصادم الذي تمت محاكاته على الحاسوب سقط القلب على الأرض فابتلعته.

أما الباقي» أي المادة الخارجية: فقد اخذ يدور حول الأرض» وسرعان ما قامت الجاذبية

بتجميعه فتحول خلال ١4‏ ساعة الى قمر تشكل ليدور حول الأرض.

قد فسرت تماماً مستوى مدار القمر حول الأرض أو الزخم الزاوي للنظام أو انخفاض كثافة القمر بالمقارنة مع كثافات الكواكب الصلبة الأخرى كالمريخ وعطارد. وكذلك فان النموذج الجديد يفسر سبب نقص الحديد والفلزات المعدنية في القمر مقارنة بالكواكب الداخلية الأخرى.

وكانت أبحاث سابقة قد أوحت بأنه ربما كانت هنالك أجسام كبيرة بحجم المريخ, أو عشرة أضعاف حجم عطارد أو ٠‏ ضعف حجم القمن

ب | بعد دقيقة واحدة

في المجموعة الشمسية المبكرة.. وأن كل هذه الاجسام تشكلت على نفس البعد عن الشمس متصادمة مع بعضها بعضأء على ما يرجح.

وكان للطاقة التي أطلقها هذا الصدام المذكور أن توجد على الأرض «بركة» من الصخور المصهورة 27 درك ١٠1ل‏ كلوسر ولكن وبالرقم من وجود ما يدل على أن هنالك مثل هذه البحيرة على سطح القمرء فان ليس هنالك ما يدل على مثل ذلك على الارض.

آفاق علمية 7؟/ يناير ‏ فيراير 155٠‏

ربما إلى الضغط العالي داخل الكوكب الذي يكثف غاز الهيدروجين فيه فيتحول إلى الحالة السائلة أو الصلبة ويصبح كالمعدن موصلا جيداً للكهرباء.

وتكون المهمة الثالثة تحديد التركيب الكيميائي لغلاف الكوكب الجوي.

ومن ناحية أخرىء. صمم المهندسون طريقاً معقدة أرحلة غاللدو يدر من كلها على مقرية هن كوكب الزهرة (شباط ‏ فبراير -195١).؛‏ ثم يعود مرتين إلى الأرض (كانون الأول ديسمبر 2١111-‏

ضوء من حافة الكون

عندما وجه عالم الفلك الاميركي ريتشارد إلستون من جامعة أآريزوناء للمرة الاولى مكشافه الجديد العامل بالاشعة تحت الحمراء باتجاه السماء في ربيع العام /19/1: كان يأمل العثور على اجسام باهتة جدا لم ترها عين انسان قبل ذلك قط . وفي نفس اللحظة تقريبا التقط مقرابه المجهز تجهيزاً خاصاً صورة شيء كان الفلكيون يبحثون عنه منذ سئوات. وفي مطلع سنة ١5184‏ اعلن إلستون واثنان من زملائه أسام مؤتمر للجمعية الفلكية الاميركية عقد في أوستن» تكساسء أنهم عثروا على ما يبدو أنه مجرات بدائية تقع على بعد حوالي ١‏ مليارسنة ضوئية من الارض. وهذا البعد الكبير» سواء في المكان أم في الزمن؛ هوما جعلها تبدو وكأنها توجد عند حافة الكون.

وإذا ما تأكد هذا الاكتشاف فإنه سيكون واحدا من اهم الاكتشافات في تاريخ الفلك. وستوفر هذه المجرات معلومات عن حلقة تطورية مفقودة بين الانفجار الاعظم الذي كان بداية العالم وبين الكون الناضج الذي نراه اليوم. وبالرغم من أن البرهان النهائي لم يتوافر حتى اليوم فإن فلكيين كثيرين يرون اكتشاف إلستون العرضي مقنعا بدلائله, ويقول الفلكي في جامعة كاليفورنيا في بيركلي»

آفاق علمية 77/ كانون الثاني شباط 195٠‏

7 مستفيداً من تأثير جاذبية كوكب الزهرة والجاذبية الأرضية ليزيد سرعته. ويكون الزهرة أول كوكب يمربه غاليليو حيث سيقيس الجسيمات والحقول في الغلاف الجوي للكوكب وستصب هذه القياسات في عملية وضع خريطة الزهرة التي ستقوم بإنجازها مركبة الفضاء ماجلان (التي أطلقت في نيسان ‏ أبريل )١9185‏ حين تبلغ الكوكب في آب ‏ أغسطس 2151-١‏ أي بعد ستة أشهر من وصول غاليليو.

باتريك ماكارثي: «ان هذا احتمال جيدء ان استطاعوا تأكيده فإنه سيمحي عدد!ا من النظريات حول تشكل بنى كبرى في الكون».

وعلى العمومء فانه ما كان لهذا الاكتشاف أن يتم من دون جيل جديد من جذاذات دمنطء في أجهزة الكشف 'بالأشعة تحت الحمراء طورتها شركة «روكويل انترناشينال» لأغراض عسكرية. ويقول إلستون: «ان لدى فلكبين آخرين توجهات مماظة ولكننا كنا الاسبق الى الاكتشافء ولا شك أن الآخرون سيعثرون الآن على الاجسام التي عثرنا عليها».

والواقع أن الفلكيين قد تنبأوا منذ نهاية الستينات بوجود مجرات تشبه الاجسام التي عثر إلستون عليها. ويرى علماء كثيرون أن عثور إلستون على مصادر الضوء المحمرة اللون ضمن قطاع صغير من السماء اختير عشوائيا يشكل دليلا على الوجود الفلكي للمجرات. والسبب هو كد أجساماً مشابهة «يجب أن توجد في كل مكان». كما يقول إلستون نفسه, لأن كوئنا مليء بالمجرات. والى هذاء فان إلستون وفريقه نظروا ثانية الى المجرات المفترضة ولكن من دون مكشاف الاشعة تحت الحمراء فوجدوها ابهت بعشرين مرة في الضوء العادي المرئي. ولهذا الفارق في السطوع وموقع الفارق ضمن الطيف الكهرمغئطيسي مغزاه عند الفلكيين»

ويكون هدف غاليليو الرئيسي فوق الزهرة جمع المعلومات التي تساعد الباحثين على فهم الديناميكية الحرارية لغلاف الزهرة الجوي الأعلى وستزودهم القياسات التي سياخذها في الطيف ما تحت الأحمر بمعلومات عن توزع بخار الماء في الغلاف الجوي للكوكب.

وبعد مروره بكوكب الزهرة: يعود غاليليو إلى الأرض ليتزود بالطاقة على دفعتين. وهذه الطاقة «ستؤرجح» المركبة الفضائية وتضعها في مدار إهليلجي حول الشمس فتتصل عند نقطته الأقصى بمدار المشتري.

وبعد الرحلة الأولى نحو الأرض سيحلق غاليليو عبر الحزام الكويكبي وقد يمر على مقربة من الكويكب السيار كاسبارا (تشرين الأول اكتوبز )ثم يعود ليحلق في الحزام الكويكبي بعد رحلته الثانية إلى الأرض وقد يصادف حينها الكويكب السيار إيدا (آب ‏ أغسطس 1557).

وتكون رحلة السنوات الست مليثة بالمهمات يبحث خلالها غاليليوعن الهيدروجين المتطايرفي الفضاء ما بين الكواكب إذ يحاول العلماء اكتشاف المصدر الحقيقي للهيدروجين (أي هل أن الهيدروجين يتبخر من المذنبات الصغيرة أم أنه المصدرين).

وقد زودت المركبة الفضائية بجهاز لقياس كدلة وكثافة وسرعة الغبار الفضائي. وفي إمكان هذا الجهاز رصد جسيمات الغبار من وزن جزء من ١٠١‏ آلاف من ٠٠١‏ مليون من الغرام!

1

لسس٠ل‏ سنس سج 111191177

فالمجرة الحديثة التشكل تطلق مثل هذه البصمة الضوئية تماماً عندما تبتعد عن الارض في الاتساع العام للكون.

واذا ما كانت الاجسام المكتشفة عبارة عن مجرات فعلا فان لعددها وتوزعها في أتحاء السماء أن يكشف الغطاء عن غوامض فلكية اساسية, وعلى سبيل المثال: كيف تطور الانفجار الاعظم ‏ الذي تجمع التقديرات على كونه انفجاراً لينا وان كان عنيفا _ليشكل عالم المجرات وعناقيد المجرات القائم اليوم؟ وهل وجدت النجوم قبل المجرات أم العكس؟.. وريما كان التساؤل الأكثر اثارة للحيرة هو: هل تقع هذه المجرات عند حافة الكون القابل للمراقبة فعلا؟

يعتقد معظم الفلكبين ان المجرات تشكلت في وقت واحدء بعد قليل من حصول الانفجار الأعظم. واذا كانت هذ المجرات تعود بتاريخها الى ذلك الززمنء فقد بدآ ضوءها رحلته باتجاة الارض قبل /ا١‏ مليارسنة, ويرجح أن تكون هي الأجسام الأبعد عنا قي الكون.

إن هنالك إحتمالاً طبعا بأن تكون هذه الأجسام شيئاً مختلفاً عما اعتقده إلستون» والواقع أن الفلكيين يجهدون أنفسهم حالياً في البحث عن تفسيرات بديلة. ولكنهم ما زالوا في ارتباكهم. وريما عثروا على شيء ما في المستقبل.

22-1

« سئثوات القلوم العشر الماضبة» سنوات الثمانيثات: ربما كانت الأطول في التاريخ إذا ما نظر إليها من خلال ما تحقق فيها من إنجازات وتقدم يقارب في بعضه حدود الخيال.

جردة باهم منجزات العلم والتكنولوجيا ١‏ ندخل عقد التسعينات ومعارف الانسان

78 الذمانئثات العلمية تضاعفت مرات عما كانت عليه في بداية 5 7 الثمانينات:؛ لا في ميدان علمي مفرد أو آخرأاو بعض الميادين؛ بل في كل ميادين العلم بلا

استثناء, وإن بدرجات متفاوتة. 007 بعض ما تحقق من هذه الإنجازات الغى : 1 معتقدات علمية سادت قروناء ثم ظهر عجزها نتليجة اختراقات جديدة لآفاق كانت مسدودة أمامنا (كما هي الحال في فيزياء الجسيمات مثلا)» وبعضها الآخر رفع من مستوى دقة المعارف ملغيا هو أيضاً استعمالات خاطئة للمعارف المحصورة (كما في حالة العديد من الأدوية والعلاجات الطبية): وأما البعض الثالث فقد فتح أمامنا آفاقا كانت مجهولة كلياً أو شبه مجهولة: وطرح بالتالي تساؤلات يتوجب على

شان علوم الفضاء وبدايات الكون وما شابه). وهناك بعض رابع وخامس وسادس.. حتى اللانهاية؛ لآن العلم يبقى بلا نهايات ولا حدود. وكانت التكنولوجيا الحديثة: يكونها التطبيق ا للإنجازات العلمية» هي السند الأساسي الدورة المنطقية للتسارع الفذ في التقدم العلمي, حيث صارت الإنجازات العلمية تتحول بسرعة فائقة إلى إنجازات تكنولوجية توفر بدورها الادوات اللازمة لمزيد من الإنجاز العلمي. وهكذا تداخل العلم بالتكنولوجيا حتى أصبح يصعب التداخل الآخر الذي كان من مظاهر العقد الماضي فميزه عن غيره من العقود العلمية السايقة هو التقاطع والتشابك؛: في مابين' الميادين العلمية المختلفة: شيئاً فشيئاً أخذت الحدود الفاصلة بين كل من العلوم والعلوح الأخرى تتضاءل من يوم إلى آخر حتى كادت هذه

تركزت نشاطات البحث والتطوير خلال السنوات العشر الماضية حول آفاق التقدم في نشاطات ومستوى حياة الجنس البشري بشكل عام فشملت ميادين لا متناهية, كالطاقة والصحة والبيئة والمواد الجديدة والاتصالات.. الخ. وفي هذه المجالات كلها لم تعد حدود «ما هو ممكن» تشكل مقياس التقدم: كما كان الأمر في الماضيء بل صارت هذه الحدود تعتمد على عقلانية استخدام الموارد المتوافرة» مع مراعاة تلبية المتطلبات المتزايدة والواسعة النطاق لنوعية أفضل من الحياة على الرغم من التزايد المتسارع في عدد سكان الكرة الأرضية. وهذا ما جعل التحدي القائم حالياً تحدياً يفرضه اتساع نطاق الاستهلاك الذي كاد أن يهدد جذيأ التوازن الذي كان قائماً في الحياة البيئية. وهو ما أدى الى التركيز أخيراً على محاولات العودة الى المحافظة على هذا التوازن.

وفي هذا الإطار شهد عالمناء وللمرة الأولى في تاريخه؛ ما يمكن تسميته ب «الحدود الذاتية» التي بدأت تفرضها بعض التكنولوجيات الحديثة (الطاقة النووية, الهندسة الوراثية.. الخ) على نفسهاء بينما ظهرت في الوقت نفسه # مجالات جديدة كلياً للبحث والتكنولوجياء وعمد الباحثون في مجالات أخرى الى تعديل وتكبيف تكنولوجيات سابقة لتتلاءم مع متطلبات هذا العصر. ترشيد استهلاك الطاقة

وربما كان المثال الأوضح على هذا التوجه هو ما حدث خلال السنوات العشر الماضية في مجال مصادر الطاقة (وإن كان الأمر نفسه ينطبق على مسألة النفايات والأسمدة الكيميائية والمبيدات.. الخ) وفي الجهود المكثفة, على المستوى الدولي» للتوصل الى استهلاك أكثر عقلانية من المحروقات الأحفورية ولتطوير مصادربديلة للطاقة. ومن الأمثلة الملموسة في هذا المجال عملية «تغويز» ه1215 ودع الكربون التي تعود في أصولها الى العشرينات من هذا القرن: وهي تقنية ما يسمى ب «السرير السائل»: التي أصبحت واسعة الاستعمال حالياء بعد تحديثها بالشكل الملائم» في محطات توليد الكهرباء التي تعمل بواسطة الفحمء والهدف منها خفض أكاسيد الكبريت الناجمة عن

184

مغنطيس «دائم» يحوم فوق موصل خزفي فائق الناقلية

الفواصل أن تتلاشى. وعلى سبيل المثالء فإن تشخيص المرض ازداد اعتماده على الرياضيات والفيزياء والتكنولوجيا الحيوية. وحتى المعلوماتية.. من خلال الاجهزة ل يستخدمها أولا في التعرّف الى طبيعة المرض» ثم بات يلجا الى الليزر والهخدسة الوراقية وترابط الجزيئات 1 غيرها من التقنيات المستحدثة للعثور على العلاج الملائم

وهكذاء اختلطت العلوم بالعلوم: واختلطت العلوم بالتكنولوجيا لتحقيق الإنجازات الهائلة التي عرفها عقد الثمانينات» والتي شكلت قفزة يعادلها بعض مقيمي التطور بعمل قرون متواصلة من الصا 0 السابق. ولكن» هل كان وَضفلكا خلال 0 القرون الطويلة من تراكم المعارف: على ما كان فيها من أخطاء اخذنا اليوم باكتشافها؟

في مايلي: ومع دخول العالم العقد الأخير من القرن العشرين: عقد التسعينات» محاولة لإيجاز

بعض التقدم الذي تحقق خلال الثمانينات» والذي يعجز الكثير منا عن ملاحقته نظراً لكثافة ما تحفقق. وقد تمثلت الصعوبة الرئيسية في «فصل» ميادين العلوم اأحدها عن الآخرء من ناحية؛ وفي انتقاء حقول معينة منها وإيراد كل الإنجازات المحققة في إطار صفحات محدودة جدا لا يسمح بغيرها حجم المجلة.

وتقرر في النهاية: اختبار بعض نقاط العلام الأساسية في يعض من ميادين العلم الرئيسية. مستعينين بجردة قامت يها «العلم والحياة» الإيطالية و«ديسكفر» الأميركية وغيرهماء لتقديم لمحة هي غاية في الإبجاز عما طرا من تحديث علمي خلال عقد الثمانينات الماضي» استقراءا لما يمكن أن نتوقعه من عقد التسعينات المقبل.

وقد بتطلب هذا الإيجان أو الإستزادة» العودة إلى المقالات الموشعة المنشورة في المجلة في أعداد سابقة. ويساعد الفهرس ا بهذا العدد (وفهرسا السنة ١‏ و؟) على ذلك.

أما في مجال الحداثة

الاحتراق بنسبة تصل الى 5١‏ با

ة المطلقة فقد تحقق في 00 الطاقة الشمسية وطاقة الرباح والطاقة النووية من الجيل الثاني. والواقع ن الطاقة الفلطضوئية عنه:0:701*+20م وصلت في الفترة لحن للك نتائج مشجعة:» وخصوصاً بفضل تطور تكنولوجيا خلايا السيليكون اليلو اسخدام زرنخيد الغاليوم من مستوى الأبحاث الى المستوى 0 الشمس والرياح: وانخفضت تكاليف الطاقة المنتجة بخلايا السيليكون البلورية من ٠١١‏ دولارات للكيلوواط الساعي في السبعينات (مقايل ه للمثيل المنتج بالفحم أو النفط) إلى سنتآاة

وجاءت هذه الجولة في أبواب مختلفة تناولت الفيزياء والمعلوماتية والطب والصيدلة والفلك (الفضاء والكون ضمذا) والتكنولوجيا والبيئة وغيرها. ولا يخفي أن هذا التبويب يتغاضى عن فجوات هامة في الحديث 0000 خلال سنوات عشرء ولكن حصر هذا التقدم بكل أبعاده قد يحتاج إلى مساحات اخبر يعاقي رمن تلك التي باستطاعة «آفاق علمية» أن توفرها في الوقت الراهن

كما 25 ا ذا الإيجاز والإنتقائية لا يسمحان بعرض صورة عن مدى انتشار فوائد هذه الإنجازات بحيث تشمل كل البشرية» عقيرها وغنيهاء فتوحدها في الخلاص كما توحدت في الهموم والتطلع إلى مستقبل افضل. ويبقى هذا هو التحدي الأكبر,

ع.ءر.

لمئة» بالإضافة الى خفض أكاسيد الآزوت

تحققت خطوات هامة ملموسة, 0

ربة ونقل

٠١‏ سنت

في الفترة الأخيرة, وبتوقع الخبراء

تكنولوجيا الليزر شهدت تطورا حاسما يبشر بتطبيقات واسعة

انخفقاض :هذه الكلفة إلى اقل من ٠٠١‏ سنتات 0 السنوات القليلة المقبلة. وبلغت فاعلية الأداء اليوم 7 بالمئة (نسبة الطاقة المنتجة الى الطاقة الشمسية الواردة) بينما وصلت في خلايا زرنخيد الغاليوم الى ؟ بالمئة. ووصل الجمع بين النوعين من الخلاياء في التجارب المخبرية» إلى نسبة 7١‏ بالمئّة. وهذا تطور هام جدآء وخصوصا بالنسبة للمناطق المشمسة لفترات طويلة من السنة (كما في معظم ال البلداز ن العربية) وللمناطق البعيدة 000

لماه وضعت الولايات المتحدة قيد . الاستعما ال 2 0 مجموعة لتوليد الكهرباء بواسطة الرياح («مزارع الرياح») من الحجم |[ لمتوسط (* ٠١‏ لا ري ١‏

كيلوواط) بطاقة إجمالية تصل إلى حوالي ٠٠٠١‏ ميغاواط , وبكلفة للكيلوواط الساعي تتراوح بين 8 و١٠‏ سنت فقط . ولكن تقدم تكنولوجيا حركة الهواء (أشكال المراوحء المواد الجديدة, ..الخ) بدأ يترجم الآن الى منشآت توليد بواسطة الرياح من حجم أكير ١ ١(‏ ميغاواط) بدأت إقامتها في اوروبا. مفاعلات جديدة: أما الج د الأكبر فهي تلك التي 0 تطوير الاستفادة من الطاقة النووية. فيعد حادثتي «ثري مايل آيلاند» و«تشيرنوبيل» وحوادث أخرى أصغريدا تطوير جيل جديد من المفاعلات الزجلية (:22001012): طاقة كل منها ٠١ ٠ ٠١١‏ ميغاواط ٠‏ التي توفر«سلامة داخلية ذاتية» بمعنى أنها تتوقف فورأ أعن العمل وتتبرد آ حادث مهما كان صغيراً مستخدمة في ذلك مصادر طاقة معروفة جيدآ (قوة

ليآ إذا ما تعرضت لاي

الجاذبيةء مستودعات غاز مضغوط .. الخ).

التكنولوجيا الحيوية

وفي مجال الصحة (والصناعة الغذائية والبيكة ضمنا) ريما كان التطور الأشي للتكنولوجيا الحيوية الحدث الأيرزيين أحداث عقد الثمانيئات. وقد ساهمت المعالجة الحيونة للمشاكل الصحية: وعملية الدمج بين التكنولوجيا الحبوية وأدوات البحث الصيدلاني التقليدية: والتقنيات لد ل ه«كبمياء

19516

الحاسوب» و«هندسة البروتينات»: وتوظيف الحاسوب في عمليات التركيب العضوي والتصميم الصيدلي, في فتح آفاق متزايدة الاتساع أمام السعي الى البحث عن أدوية وعلاجات جديدة.

إصابة الخلية: ولم تعد هذه الأبحاث تقتصر على ما هو تجريبي بخصوص المبادىء الجديدة الناشطة طبيعياً أو بخصوص التركيب:؛ بل أنها أصبحت أبحاثاً متعددة التخصصات واستقرائية» بمعنى سعيها _بالدرجة الأولى ‏ الى فهم الآثيات الحيوية الكامنة في أصل المرض لكي يتم التعامل مع أسبابه لا مع نتائجه. ومن هنا ظهرت الأدوية الجديدة «المقترنة». أي الموحدة مع جسم مضاد أحادي المنشأ تم إنتاجه بتكنولوجيا حمض «الدنا» 28 الترابطية: والهادفة الى القضاء على الخلايا المريضة وحدها دون غيرها. وظهر تركيب الجزيء المضاد للفيروس القادر على إيقاف التعاقب الرئيسي للحمض الريبي النووي 11148 وحمض «الدنا». وظهرت طريقة الجزيئات المتدخلة حيوياً من خلال تركيب الكولسترول وثقله... الخ.

بروتين من الفضاء: ومن البعثات الفضائية وصلتنا خلال السنوات الأخيرة النتائج الإيجابية الأولى لتجارب بلورة عشرات المواد البروتينية التي لا غنى عنها لتطوير أدوية جديدة ولإجراءات الدراسات الأولية لتأثيراتها. ولا بد لذلك من اللجوء الى تكنولوجيا لا سمح بها إلا الجاذبية الصغرية للحصول على أفضل البلورات البروتينية الخالية تماماً من الشوائب والعيوب والضرورية لأبحاث أكثر تعمقاً في ميدان الكيمياء الحيوية البشرية.

* مبيدات فيروسية: ثم أنه كان هناك للتكنولوجيات الحيوية دور عظيم في العملية الجارية لخلق منتجات حيوية جديدة. وفي الواقع؛ شهدت السنوات الأخيرة حالات كثيرة من عمليات عزل أجزاء من البيئة الطبيعية بهدف إعادة إنتاج المبيدات الفيروسية للآفات والحشرات بواسطة الهندسة الوراثية. وهي مبيدات يراد لها أن تحل محل المبيدات الكيميائية. وعلى سبيل المثال» فإن مبيدات الحشرات الجرثومية المشتقة من جرثومة دزومءأع م عساط1 ددس 1انعجه8 صارت تعرف اليوم مجالات توظيف واسعة جداً في الميدان الحراجي والزراعي. وكذلك هو الأمر بالنسبة لتنوعات كثيرة من «المضادات الحيوية» الخاصة بالزراعة والنابعة من استقلابات للنباتات والعضويات الدقيقة المزودة بنشاطات خاصة قاتلة حيوياً. ولقد عبئت موارد لا متناهية في مختلف مختبرات العالم للتوصل الى التثبيت الحيوي لآزوت الجو من خلال طرق عديدة منها: الحصول على اتماط وراثية من البقول أكثر قدرة على إعطاء قيمة لتعايش البكتريا المتكافلة والموجودة فعالاافي جذور البقول وإلحاق البكتريا ]11م بواسطة الهندسة الوراثية ‏ بالنجيليات القادرة على تثبيت الآزوت.. وما شابه من الطرق.

الناقلية الفائقة

ولكن سنوات الثمانينات ستذكر أكثرما تذكر. فيما يتعلق بالمواد الجديدة, على أنها سنوات العقد الذي شكل انقلابا في التكنولوجيات المرتبطة بالناقلية القائفة. وتتحك هذه السكوات: أو علماوقاء وللمرة الأولى كن تصق در سق المحاولات»: في إيجاد مادة جديدة؛ أساسها أكاسيد الايتريوم والباريوم وألنحاس» آثبتت كونها ذات ناقلية فائقة في حرارة أعلى من حرارة الآزوت السائل (حرارة 47 كلفن). وهذا الانقلاب هو الذي أطلق منذ العام ١9457‏ نشاطأً محموماً من الأبحاث التي بدأت ترسم خطوطأ عريضة لتطبيقات كانت قد وضعت سابقاً على الرف نتيجة لصعوبات قرية (510معهر») أو القدرة على إنتاج برودة متخفضة جدآ والحفاظ عليها » ولكلفة استخدام الهليوم السائل: الذي استعيض عنه الآن بالآزوت الموجود بكثرة في الطبيعة والذي يمكن تميبعه بكلفة أقل من كلفة زجاجة المياه المعدنية. (آفاق علمية, ١7‏ و5١).‏

ولكن هذا الانقلاب تفتق أبضأ عن تكنولوجيات جديدة ولّدت ظاهرة فريدة» ألا وهي اكتشاف ظواهر فيزيائية جديدة أو تأكيد ظواهر أخرى كانت قد أعلنت عنها النظريات العلمية سابقاًء وذلك من خلال توفر واستعمال أدوات جديدة أوجدتها تكنولوجيات أكثر تطورا باستمرار.

20 37

ثنائية العلم والتكنولوجيا

إذنء فإن منهجيات البحث الجديدة, في الحقول المختلفة, جعلت العلاقة

بين العلم والتكنولوجيا علاقة «ثنائية» ا مما يسمح للتكنولوجيا بدعم التقدم فى كتير من المجالات العلمية: والعكس بالعكس. ورينا كان الما الأوضح على هذا هو مثال الفيزياء الفلكية التي لا تكتسب معرفة جديدة إلا عن طريق التكنولوجيا المتقدمة, وكذلك هو الأمر بالنسبة للمواد الجديدة والأنظمة الالكترونية المتطورة المأخوذة نقالا عن تكنولوجيا الملاحة الفضائية. وهذا ما سمح أيضا بالتقدم الكبير الذي سجلته العلوم الأخرى (الفيزياء النووية والكيمياء وعلم الزلازل وحركية السوائل..) والذي اعتمد على التطور الهائل في الحواسيب الفائقة.. وهكذا دواليك.

ه تظهير الذرات: ومن نتاج هذه «الثنائية»: مثلاء نجد أن المجهر النفقي هو الذي سمح اليوم للباحثين برؤية كيفية توضع الذرات على السطوح الصلبة وبتحديد يصل مستوى ما دون الذرة. وهناك أجهزة أخرى توصف بكونها «مصائد» تسمح للباحث باقتناص الذرات والإبقاء عليها ثابتة في مكانها لمراقبة بنيتها بدقة أكبر, وكذلك مواضعها في الجزيئات وتشريدها (همنغمعتمه1). . وفي مثال آخر نقول أنه بما أن الناقلية الفائقة تتولد من خلال دقة التوضع الهندسي للذرات» فإنه يصبح من المعقول التفكير بأدوات تجعل هذه الذرات مرئية وقابلة للتحريك» بحيث تساعد العلماء حتى على «بناء» مركبات أو خلائط جديدة تؤمن الناقلية الفائقة في درجات حرارة أعلى من التي تم التوصل إليها حالياً. (آفاق علمية, 15).

ه المواد الخزفية: وكبير أيضأ هو التقدم الذي تحقق خلال السنوات العشر الماضية في ميدان المواد الخزفية؛ التي صار يمكن الحصول عليها من خلال عمليات التركيب في تنوعات تطبيقية عديدة بفضل تقنيات الضغط المائي الفاركه كرمعل زط-ؤوط ورذاذ البلازما /اهىم5 هدمكدام التي تم على أساسها

صنع الكثير من الاجزاء المكونة لمحركات الاحتراق الداخلي.

5 الكيمياء الخضراء: وفي ميدان الكيمياءء؛ وبالاضافة الى التقدم المحقق فعلا بالمواد الجديدة «المركبة» (كالضمائم التماثرية دع:128):1 0163م بألياف زجاجية؛ أو كربونية» أو.. الخ)؛ فتح فصل جديد في التراكيب الجديدة للمواد المتلاشية حيوياً ذات المحتوى 0 من النشويات» والتي ربما تكون مؤهلة لايجاد مواق بلاستيكية جديدة تقضي على نفسها بنفسها. وهذه هي رن ل لعا رمن لمش 0 00 الخضراء» التي أعلنتها التكنولوجيا الجديدة التي تمر بمرحلة متقدمة من الدراسات الهادفة إلى انتاج مواد كيميائية وسيطة خاصة بعضادات التجمد والمواد البلاستيكية إنطلاقا من

أفاق علمية 7؟/ يناير ‏ فبراير 195

الكربوهيدرات وليس من النفط ومن الخبرات الواعدة في مجال تركيب مواد انزلاق من أصول زراعية.

تكنولوجيا الاتصالات

وإلى هذاء فقد تميّرز العقد الماضي بمحاولات وإنجازات هائلة في ميدان الاتصالات. ولقد انطلقت اليابان سريعة كالسهمء وعلى المستوى العالمي» في منتجاتها التلفزيونية الأولى العالية الدقة. موجدة بذلك كل التقنيات الجديدة الموازية للتصوير وتسجيل الصوت والإنتاج والبث بموجب النظام الجديد (آفاق علمية. 19).في هذه الأثناء تقدمت كثيراً أيضأء وعلى مستوى دولي»؛ برامج الدمج الكبيرة للشبكات الواسعة النطاق 0مهطع12:8 (مثل ال نم00 8020200 لم6 غ2رعو1216 في أوروبا وال [ددمء امن كعه ع5 مه10:021م1 في الولايات المتحدة وال مرئئؤكزة 1رهامء!8 مهنخهممم/مآ في الشرق الأقصى) التي وظفت تقنيات المعلوماتية الأكثر تقدماً وتقنيات البث الأحدث ممأ سد تدريجياً بإقامة الاتصالات بين مليارات البشر في أثحاء الكرة الأرضية ببث الأصوات والمعطيات والصور بسرعة الصوت بتكاليف زهيدة.

© الإشارات الرقمية: وكان لتقنيتين لم تتوقفا عن التطور خلال العقد الماضي أن تلعبا دور البطولة في هذا المشهد المتقدم الجديدء وهما: تحويل الإشارة الى صيغة رقمية (ديجيتال) وتدجين الضوء ليبث عن بعد هذه الإشارات بكميات وكثافات كانت تعتبر غير معقولة حتى الأمس القريب. وفي الواقع» فقد كان من بين الخطوات الكثيرة التي أنجزت في الأشهر القليلة الماضية إنشاء أول كابل بحري بين أميركا وأوروبا يضاعف بأليافه البصرية الستة قدرة الاستيعاب في الاتصالات الهاتفية بين القارتين.

ومن خلال التقدم الهائل الذي حققته تكنولوجيا الليزر في السنوات العشر الماضيء وبغض النظر عن تنوع أشكال هذه التكنولوجيا وتطبيقاتها المتزايدة باستمرار (في مجالات الطب والميكانيك والتحكم الآلي والقراءة البصرية.. الخ)؛ برزحدث له أهميته الخاصة تكنولوجياً في «مختبر لورنس ليغرمور الوطني» الأميركي وذلك بصنع أول شعاع ليزر باشعة «إكس» وباطوال موجات أقل بمئة مرة من الموجات البصرية. وهذا «الحلم المستحيل» الذي تحقق في السنة ١94‏ يفتح الباب ‏ بخفضه المتزايد لأطوال الموجات ‏ أمام إمكانية إنتاج صور تجسيمية 101087215 ذات بنى جزيئية حيوية تستحيل رؤيتها بالضوء المرئي. وهوما يعني رؤية البيولوجبين للبنية الثلاثية الأبعاد للبروتينات الرئيسية وتحولات شكل حمض «الدنا» 12114 التي تنقله من كونه ثنائي الاجنحة الى البئية المرصوصة للكروموزومات.(آفاق علمية: .)1١‏

آفاق علمية !7/ كانون الثاني شباط 155٠‏

سنوات الطب العشر الأخيرة عرفت انتصارات كثيرة للجنس البشري على الأمراض والعلل الملمة به: ولكنها عرفت كذلك هزائم غير قليلة. وتسهيلا لاستعراض ما تحقق من انتصارات وهزائم قد يكون من الأفضل البدء بمجال الأمراض المعدية أو السارية. خصوصاً وأن هذه الأمراض لا تصيب أفراداً قليلين أومحدودين: بل هي تطال جماعات سكانية باسرها في بعض الأحيان, أو فئات معينة منهم في أحيان أخرى.

" شلل الأطفال: والملاحظ في هذا الميدان هو أن الحالة تحسنت كثيراً بالنسبة لداء كثيراً ما قض المضاجع وهدم سعادة أسر بكاملهاء آلا وهو التهاب المادة السنجابية الشوكية, أو شلل الأطفال. وإذا كان هذا المرض قد بدأ يصبح نادرآً في العالم المتقدم فإنه ما زال موجود في معظم بلدان العالم الثالث: وإن بنسبة صارت شديدة التفاوت بين بلد وآخر. فالبلدان التي شنت حملات تلقيح واسعة النطاق ومستمرة نجحت في الحد كثيراً من انتشار هذا المرض» بل أن بعضها اقترب كثيراً من مرحلة القضاء عليه. أما البلدان التي كانت حملاتها غير شاملة؛ أو كانت متقطعة.ء كما في كثير من البلدان الأفريقية وبعض البلدان الآسيوية» فإن نسبة الإصابات ما زالت على حالها إن هي لم تزداد أحياناً. ولكن: يمكن القول أن النسبة العالمية للاصابة بشلل الأطفال انخفضت إلى حد كبير قياساً بما كانت عليه قبل عشر سنوات.

5 الحصبة: والمرض الآخر المعدي الذي تراجعت نسب الإصابة به بشكل عام هو مرض الحصبةء وذلك أيضاً نتيجة لاستخدام اللقاحات الجديدة (والتي تعود الى العقد الماضي) على نطاق واسع في معظم أنحاء العالم. مع الإشارة إلى أن كثيرين كانوا يظنون في السابق أن الحصبة مرض بلا نتائج خطيرة» في حين أنه كثيراً ما يؤدي بمضاعفاته إلى التهاب الدماغ وإلى الوفاة أحيانا.

السل: أما الهزائم في ميدان محاربة الأمراض المعدية فيتعلق أولها بمرض السلء الذي أخذ يعود إلى الظهور بعد أن ساد الاعتقاد بأنه قد تم القضاء عليه. وكذلك فإن هناك ازدياداً واضحاً في انتشار الأمراض الفيروسية التي لا يملك العلماء إجراءات علاجية أكيدة ضدها. وبالمقابل فقد توافرت إمكانية التدخل الوقائي بواسطة اللقاحات في بعض الحالاتءكما بالنسبة للنكافء. أو في حالات الانفلونزا التي تصيب الأشخاص الأكثر تأثراً بها كالأطفال الصغار والمسنين ومرضى القلب. وفي مجال اللقاحات أيضاً توافرت توقعات جيدة قوية أيضاً بالنسبة للقاح المضاد لالتهاب الكبد 8 (الفيروسي). وهذا اللقاح هو من نتاج السنوات العشر الماضية.

« الجدري: وقد يكون من المهم هنا الإشارة: في عداد الانتصارات الصحية؛ إلى أن الجدري صاريعتبرء في كثير من بلدان العالم؛ مرضاً منقرضاً لا وجود لهء وهكذا صارت تعتبره «منظمة الصحة العالمية»: بالاستناد الى المعلومات والاحصاءات المتوفرة لديها. وبعد أن كان التلقيح ضد الجدري إجبارياً في البلدان المتقدمة صحياً ألغي هذا الإلزام في السنوات الأخيرة» على اعتبار أن مخاطر التلقيح تصبح أكثر من فوائده إذا كانت إمكانية العدوى غير موجودة أصللاء نظراً لبعض المضاعفات غير المرغوبة التي قد تنجم عن التلقيح.

الإيدز: أما الفشل الطبي الذريع حتى الآن على الأقل وإن صح التعبير -فيكمن في ظهور أخطر مرض فيروسي عرف حتى الآنء ألا وهو الإيدز. الذي سجل أول تشخيص له قيل ما يزيد قليلا عن أربع سنوات (مما جعل البعض يسميه «داء الثمانينات»).

ومعروف أن العلماء والباحثين عجزوا حتى يومنا هذا عن إيجاد علاج فعال للقضاء على الايدزء وإن كانت البحوث تجري بشكل محموم في محاولات تكاد تكون يائسة للتوصل إلى مثل هذا العلاج. والخطوة الوحيدة الهامة التي تحققت حتى الآن هي التمكن من العثورعلى أكثر من وسيلة سريعة لتشخي؛. وجود المرض عند الشخص المصابء كما أو بعض التجارب التي أجريت على لقاحات مفترضة أعطت نتائج إيجابية جزئية ما زالت بحاجة الى مزيد من

2-6

صورة ميكروسكوبية لحمض الدنا

التدقيق فيها للتأكد من فعاليتها. (يمكن العثور على تفاصيل وافية حول أحدث التطورات بشأن الوقاية من الإيدز ومعالجته في الأعداد السابقة من «آفاق علمية»).

وفي مجال آخرء شهد العقد الماضيء. وخصوصاً في النصف الثاني منه, تراجعاً ملحوظا في اعتماد الأطباء ‏ بشكل عام على المضادات الحيوية في علاج الأمراض المعدية. ذلك أن الأمراض المعدية تنتقل عادة بواسطة الجراثيم, والمشكلة العويصة التي لم يجد لها العلماء حلا حتى اليوم هي المناعة التي تتولد عند هذه الجراثيم ضد المضادات الحيوية. ومن هنا نبعت الحاجة المستمزة الى العثور على مضادات حيوية جديدة دوماً وإلى استعمال هذه المضادات بشكل صحيح وكما يجب. وكما «خلق» الانسان البعوضة المقاومة لل «د.د.ت.» فإنه ما زال مستمرأ في ابتداع جراثيم كثيرة جدا منيعة على كثير من المضادات الحيوية؛ لا مضادات الجيل الأول فحسب بل حتى مضادات الجيل الثالث أيضاً. وهذه المشكلة ما زالت بانتظار الحل.

ه أمراض البيئة: وإلى هذا كله فإن هناك الأمراض «الحديثة», أي تلك الأمراض التي هي على علاقة بتدهور أوضاع البيئة وبالتلوث. وخلال السنوات العشر الأخيرة احتل التلوث بالإشعاع منزلة خاصة من اهتمام الباحثين, وخصوصاً بعد كارثة مفاعل تشيرنوبيل» وما كان لمثل هذه الحادثة من نتائج تنعكس على صحة أعداد كبيرة من السكان. ولكن الأبحاث التي أجريت في أعقاب الانفجار أثبتت أن هذه النتائج أقل بكثير مما كان يعتقد للوهلة الأولى» وأعيد تقبيم الأمور على هذا الأساس.

ولكن الأخطر بكثير من تأثير هذه الحوادث وأمثالها هو تاثير المبيدات ونسبة الرصاص الموجودة في أجواء المدن الكبيرة المزدحمة بالسيارات. وأظهرت أبحاث أجريت أخيراً أنه يمكن حتى لحليب الأمهات المرضعات أن يحتوي على تركيزات عالية من المواد المستخدمة يوميأ كمبيدات. وإذا كانت لا تتوفر حتى الآن معلومات دقيقة عن مدى تأثير هذه المواد فالذي يؤكده الإخصائيون مبدثياً هو أنه لا بد من أن تكون لها تأثيرات سلبية على الصحة. ولحسن الحظ فإن جسم الإنسان سريع التكيفء وإن كان لهذا التكيف حداً معينا. وأظهرت الدراسات التي أجريت خلال السنوات الماضية في العديد من المدن الكبرى وجود نسب عالية من الرصاص في دم المواطنين» وكانت هذه النسبة تعتبر خطيرة في السابق: ولكنه يبدو اليوم أن الأجسام البشرية قد استوعبتهاء وإلا لكان السكان قد ماتوا بحسب التقديرات السابقة. ومع ذلك فإن الباحثين ما زالوا يدرسون تأثير هذه النسب العالية على الخلايا والتبدلات

22-5

فيروس الإيدز يهاجم خلية تائية: هل يشهد العقد المقبل اكتشاف علاج ل4؟

التي تجري فيهاء ومدى فعل هذه التبدلات بالنسبة لانتشار الأمراض السرطانية.

السرطان: وبالنسبة للأورام السرطانية تحققت خلال السنوات العشر الأخيرة خطوات لا: باس بهاء وخصوصاً في ما يتعلق بالأطفال. فقبل عشر سنوات كان الطفل المصاب بابيضاض الدم (لوكيميا) ينتهي الى الوفاة في 1١‏ بالمئة من الحالات. أما اليوم فصار يمكن إنقاذه بفضل العلاجات الجديدة من ناحية, وبفضل التمكن من زرع نخاع العظام من ناحية أخرى وإن كان استعمال هذه الطريقة قد تراجع خلال السنوات الأخيرة» في حين أن العلاج المتواصل بالطرق الحديثة يمكنه أن يشفي الأطفال خلال 5 5 سنوات. وكذلكء فقد تحققت إنجازات كبيرة في ميدان معالجة سرطانات معينة وخصوصا سرطانات الدم التي صارت هناك إمكانات جيدة لشفائها حتى عند الكبار.

والوقاية: وأنجز الطب الجراحي خطوات هامة جدآ وخصوصاً في مجالات زرع الأنسجة والأعضاء. كما أن ما يسمى ب «الطب الجديد»» أي الطب الوقائي» حقق خطوات هامة في الميدان نفسه. وبفضل الوقاية من الأورام فإن المرضى بسرطان الثدي وسرطان الجهاز التناسلي الأنثوي وسرطان الجهاز الهضمي صار من الممكن أن يتجنبوا الموت الذي كان محتماً في السابق» وصار بالإمكان معالجة هذه السرطانات إذا تم التدخل في الوقت المناسبء أي المبكر جدا.

وما من شك في أن للتشخيص المبكر أهميته في علاج معظم الأمراض إن لم يكن كلها على الإطلاق. والإنجازات التي تحققت في مجال التشخيص خلال السنوات العشر الماضية كبيرة جداً بفضل ما تحقق من تقدم هائل في الميدان التكنولوجي. وظهرت تقنيات تشخيص جديدة:؛ مثل الترسيم بالصدى (إيكوغرافي) والطنين المغنطيسي النووي. ولأن ليس في أنواع الفحص هذه ما يضر بالأنسجة السليمة فإنه يمكن إجراء هذه الفحوص لأعدادٍ كبيرة من السكان مما يسمح بتشخيص مبكر جداء حتى في الحالات السرطانية.

وبشكل عام؛ يمكن القول أن الطب شهد بالتأكيد خطوات متقدمة كثيرة تحقق جزء منها بفضل التقدم المتزايد بسرعة في مجالات تكئولوجية أخرى (مثل استعمال أشعة الليزر سواء في التشخيص أم العلاج أم العمليات الجراحية). وكانت السنوات العشر الأخيرة سنوات قفزات كبيرة في ميادين طبية لا تكاد تحصى ولا يمكن لمثل هذه العجالة أن تأتي عليها بالتفصيل. وهذا ما دج يجعلنا نكتفى هنا بعلامات بارزة تهم الشرائح الأوسع نطاقاً من السكان.

آفاق علمية 7/ يناير ‏ فبراير 195٠‏

الدودة التي تتحول

برونبنات م..

منذ مدة والعلماء الفرنسيون يحاولون تحويل معمل لانتاج الحرير الطبيعي الى معمل لانتاج بعض الأدوية النادرة بواسطة الهندسة الوراثية. وليس المعمل المقصود إلا دودة القز (التي تنتج الحرير).

ولتحقيق هذا الغرض كان فريق من الباحثين من جامعة كلود برنار في مدينة ليون (أحد أقدم مراكز صناعة الحرير في أوروبا) برئاسة بيير كوبل قد أجرى تجارب الهدف منها معرفة ما اذا كان الجيل الجديد من دود القزيمكن أن يحمل مورثات (جينات) غريبة حقنت في حشرات الجيل الأسبق عندما كانت ما زالت يرقات. أما الهدف الأبعد من التجارب الجارية فهو استيلاد أجيال من دود القز يمكنها أن تنتج بروتينات قيمة كالانترفيرون أو الأنسولين مع ما تنتج من خيوط الحرير.

ويؤكد كوبل أن «دودة القز هي أحد أفضل منتجي البروتينات في العالم؛ بل أنها أكبر فاعلية بكثير من أية منشآت صناعية للتخمير». واذا نجحت التجارب فان تنقية البروتينات الناتجة ستكون عملية سهلة. مع العلم أن أكثر عمليات التكنولوجيا الحيوية كُلفة اليوم هي عملية تنقية البروتينات.

الى مصنع للدواء :2

خبوط الحرير!

ومعروف علميا أن كل خلية من خلايا دودة القز تحتوي على ١5‏ كروموزوم تحمل كل المعلومات الوراثية الموجهة ‏ بين أشياء أخرى ‏ لانتاج الحرير ولنوعية ما ينتج من حرير من خلال ما فيها من حمض «الدنا» 114دآ. وتحتوي الخلايا المنتجة للحرير وهي قليلة نسبيا (حوالي ٠٠٠١‏ خلية في كل حشرة) كمية من حمض «الدنا» تساوي 5٠٠١٠‏ ضعف ما هوموجود في الخلية العادية, ويعود هذا الى أن المورثات التي توجه انتاج الحرير تكون موجودة في هذه الخلايا بكميات عالية. وتسمى مناطق حمض «الدنا» التي تتحكم بتعبير المورثات بالحافزات. وتوالي الحافزات في مورثات بروتينات الحرير تؤدي بالدودة الى افراز كميات كبيرة من خمسة بروتينات موجودة في الحرير وذلك من المعلومات في النسخة الوحيدة من المورثة الموجودة في الخلية.

وما يريد كوبل أن يصل اليه هو أن يرى ما اذا كان بامكانه مع زملائه جعل توالي الحافز هذه تعمل بمورثات أخرى وتحفز نفس كمية الانتاج وفريقه بتجربة ذلك على ذيابة الفواكه «دروسوفيلل» عن طريق حقنها في الغدد اللعابية

بمورّثات دودة القز لصنع الحرير مع مورثة غريبة, اكتشف أن بامكان حافز دودة القز أن يعمل مع المورّثة الغريبة.

ومن هذا انتقل كوبل الى حقن يرقات دود القزء في العام الماضيء بتعاقب يسمى ترانسبوزون لتثبيت تعاقب حمض «الدنا» الغريب المرمز للانزيم المسمى «بيتا غالاكتوسيداز» في المجمع المورثي لدودة القز. ولقد فعل هذا قبل أن تبدآ سيتوبلازما البيضة بالانقسام الى خلايا منفصلة. واستخدم كويل هذه المرة مورثات لا تقرزمع الحرير لأنه يريد تتبع مدى بقائها في كل الخلايا من جيل الى جيل من خلال فحص الحشرات التي ستخرج من الشرانق.

وستكون الخطوة التالية هي خطوة حقن اليرقات بمورثات غريبة قابلة لأن تصنع البروتينات المطلوية من الخلايا أن تفرزهاء بعد التأكد من تناقلها من جيل إلى آخر من أجيال دود القز. ولكن هذه الخطوة لن تتم الا بعد التأكد من نتائج تجارب السنة الحالدة التي تركزت على حقن دود القز بمورثات ترمز بروتينات لا تستطيع الخلايا انتاجها. واذا نجحت التجارب فسيكون في إمكان دود القز المحقون أن يفرز البروتينات في خيوط جديدة.

ومن ناحية أخرى فإن الباحثين في وزارة الدفاع الأميركية يحاولون ‏ هم أيضا ‏ انتقاء وهندسة مورثات تجعل دودة القز تنتج حريرا اكثر مقاومة وأكثر مناعة على الماء لأغراض تهم وزارة الدفاع ولم يعلن عنها حتى الآن. وتمول البحث «الوكالة الوطنية الفرنسية للبحث الأساسي»». فيما عبرت شركات مختلفة عاملة في حقل التكنولوجيا الحيوية عن اهتمامها بتطوير هذا الاسلوب.ح

دودة القز.. ملكة الحريرء أصلها وأصل الشجرة الوحيدة التي تتغذى الدودة بأوراقها من الصين. ولم يتعرف الأوروبيون عليها وعلى سر الحرير ‏ الذي كان يعتقد أنه نتاج نباتي كالقطن _الافي القرن الرابع بعد الميلادء وعن طريق القسطنطينية.

والصين عرفت الحرير قبل الميلاد بحوالي 7١‏ قرناء ولكنها أبقت على السر لنفسها. وتقول الاسطورة أنه في حوالي العام "4٠‏ قبل المعلاد زعب الملك العظدع هاودع 0 فى إن نشافة زو حك سد - لينغ ‏ تشي باسعاد الشعبء فكلفها دراسة شرائق الحرير ورؤية ما اذا كان بالامكان استخدام خيوطها في أمر مفيد ما. ومن هذه الخيوط حاكت الملكة أردية رائعة» وسيطرت أميرات الصين على هذه الصناعة وحدهن, وأصدر الاباطرة أوامر مشددة تمنعم افشاء سرها وأسرار تربية دود القز. ولكن السر تسرب بعد قرون كثيرة ووصل الى اليابان في القرن الثالث بعد الميلاد. أما «طريق الحرير» الشهيرة الواصلة بين الصين والشرق الأوسط فقد عرفت منذ القرن الثاني للميلاد.

ولم تنجح زراعة اشجار التوت وتربية دود القز في أوروبا حتى أواءخر العصور الوسطى, بعد أن واجهت صعوبات عديدة استمرت أجيالاً. وعلى العمومء فان تربية دود القز في أوروبا اليوم أصبحت تربية «اصطناعية», ان صح التعبير» ولم يعد الدود قادرا على الحياة من دون رعاية الانسان المختص. والى هذا فقد اصبحت دودة القز الاوروبية الحالية هائلة الحجم قياسا بأصولها الأولى؛ وأصبحت هذه الدودة عاجزة عن تسلق الأشجار بحثا عن طعامها المفضل

آفاق علمية 77/ كانون الثاني شباط 195٠‏

والوحيد: أوراق شجرة التوتء ناهيك عن لونها الذي صار شديد البياض (وكان أسمراً داكنا) مما يجعلها عرضة لالتهام الطيور آكلة الحشرات لها.

في شهر حزيران (يونيو)» تضع دودة القز الانثى مرة في السنة بيوضها التي يتراوح عددها بين 7١+‏ و 5٠+‏ بيضة» وتمر البيوض كل فترة أواخر الصيف والخريف والشتاء بحالة «السبات». ومع قدوم الربيع وارتفاع درجة الحرارة في العام التالي تفقس البيوض مخرجة الى الحياة ديدانا بيضاء الئون تقريباء ذات حلقات واضحة في جسمهاء تنمو على خمس مراحل يتميز كل منها بتفيير الدودة لجلدها. ويزداد طول الدودة من حوالي ” ميليمترات ليصل الى حوالي 8 سانتيمترات.

وخلال مراحل النمو الأربع الأولى لا تنتج دودة القز الا قليلا من الحرير الذي يفيدها في السير والتسلق وفي عملية تغيير جلدها» آما في المرحلة الخامسة فيصبح انتاجها من الحرير هائلا ويتراكم حولها على شكل شرنقة مؤلفة من خيط واحد ملفوف بطول يكاد يكون لا متناهيا. وداخل هذه الشرنقة تتحول الدودة آخيرا الى فراشة» وتضع بيوضهاء ثم تثقب لنفسها ممرأ في نهايتي الشرنقة البيضوية الشكل تخرج منها.

ولكن المستفيدين من خيوط الحرير من بني البشر يتدخلون قبل أن تثقب الفراشة الشرنقة لكي لا تقطع خيوطهاء ويسلقون الشرنقة والفراشة بداخلها حفاظاً على الخيوط فتموت الفراشة في الداخل

, (أنظر ايضاً العدسة العلمية في هذا العدد).ه

سك | ضااض جرح ررح 85 سس

الحقنة التي تدمر زاتها

ما زالت الأمراض المعدية كالإيدز والكباد وفيروس «إبولا ‏ ماريعورغ» الافريقي تنتقل من شخص الى آخر ورغم كل التحذيرات» يسيب اعادة استخدام الحقن غير المعقمة.

وبينما ينتشر استخدام الحقن المشتركة بين المدمنين في الدول الغربية, الامر الذي يتسبب في ه125 من حالات الايدز في الولايات المتحدة مثلاء فان المشكلة أ التي يسببها استخدام الحقن المستعملة في بلدان العالم الثالث حيث يندر استخدام حقن المخدرات تبدو كبيرة بسبب قلة العناية الصحية.

فالحقن كانت تستخدم أحياناً خمس مرات متتالية قبل اعادة تعقيمها وحتى الان ورغم توجيه العاملين الصحيين لكي: يرموا الحقنة اويعقموها يعد كل استخدام, فان المشكلة لم: تحلء ان ان الحقن يعاد استخدامها من غير الطاقم الصحي حتى بعد رميهاء من قبل العاملين في المستشفيات وقد عمل علماء جامعة جونز هويكنز الاميركية منذ 1١5/5‏ الي تطوير وسيلة لمنع استخدام الحقن لاكثر من مرة واحدة وذلك من خلال تصميم حقنة تستعمل لمرة واحده ثم «تدمر» نفسها. كما أعلنت منظمة الصحة العالمية عن مسابقة دولية لتصميم حقنة تستخدم لمرة واحدة. وكانت ا الحقنة المطلوبة هى: أن «تدمره نفسهادون سكل مستخدميهاء والا تتطلب الحد الادنى من عناية العامل الصحيء ولا يزيد ثمنها عن ثمن الحقنة التقليدية, وان يكون

وجاءت الحقنة التي صممتها جماعة هوبكنز شبيهة بالحقنة العادية عدا أنها تحتوي على قطعة من «الهيدروجيل » (المادة الفريدة من المتماثرات - البوليميرات ‏ التي تمتص الماء) على شكل نجمة صغيرة في رأس الحقنة. 0 يدخل السائل الى هذا الجزء من

لحقنة تنتفخ قطعة المتماثر حتى يسد ا الممرالضيق الموجود فيه ويمنع السائل من التحرك الى داخل الحقنة اوالى خارجها. ويصعب عندها سحب «سدادة الهيدروجيل» من الابرة كما ان تسخين الابرة لتجفيف «السدادة» واعادة تقليصها يؤدي الى تذويبها وليس 00 فتح الحقيبة. وبالمقابل بمئع غطاء الابرة انتفاح البوليمر في المناخ الرطب والنموذج الارل للحقنة والذي أجريت عليه التجارب الكو لي متماثريسد الابرة خلال دقيقتين ونصف الدقيقة وهي

جه

يتضخم '«الهيدروجيل» ليسد الحقنة بعد استعمال واحد

مدة كافية للعامل الصحي لتحضير الحقنة واعطائها للمريضء ويعمل الباحثون ايضا على 5 تصميم انواع أخرى من المتماثرات يختلف الت اللازم لكل متها لامتصاص السوائل عن الاخرى: " ويشكل الهيدروجيل المستخدم خيارا جيدا كونه بالاضافة الى تدمير الحقنة غير ضار. فقد جربت هذه المواد في الولايات المتحدة الاميركية في صناعة العدسات اللاصقة وكمواد مضافة لأطعمة مثل «المايونين».

٠‏ والنجاح الآخر للحقنة في كونها لا تزيد كلفة عن الحقنة العادية الا بمقدار بسيط وينتظر الآ تجريتها وتسويقه] على نطاق واسع.

والحقنة ١‏ لممغنطة لمنع التلوث

* تسمح هذه الحقنة بالتقاط الادوات الجراحية الصغيرة الفلوكة يعد تَدَكلَ جراحي لثقلها الى حوض التفقية: وتسمى «الحقنة الممغنطة للادوات الجراحية» 5016 وتبدو كحقنة عادية, وتتألف من انبوب مركزي من الالمنيوم أو

ألياف الكربون تخمل في طرفها مغنطيساً صغيراً اسطواني الشكل. تعمل الاداة تقريباً مثل الحقئة العادية فعند الضغط عليها بالاصابع يبقى المغنطيس ظاهراً بفضل نابض يعمل بالضغط وطالما تكون الاصابع ضاغطة على الحقنة: يبقى المغنطيس ظاهراً ليلتقط الادوات الجراحية الصغيرة الفلوقة وينقلها فوق حوض التعقيم. وما ان يتوقف ضغط الاصابع حتى يعود المغنطيس الى وضعيته وتقع الادوات ف في الحوض.

صممت هذه الاداة من 0 جراحي أسئان لاستخدامها خصوصا فى عمليات جراحة الاسنان وأيضا في المجالات الطبية الاخرى التي يتحرض فيها الاطباء والعاملين للاصابة بالامراض الفيروسية, كالايدز والكباد بشكل خاص.

حماية المحاصيل

#ا اكتشف العلماء طريقة جديدة للتذخين تخلص صوامع الحبوب.من الحشرات بفعالية أكبر بكثير من فعالية الطرق التق لتقليدية. و كشف علماء الحشرات عن هذَه التقنية الحددذة المسماة «سيروفلو» في مدينة موري» في مقاطعة ساوث ويلز الجديدة في استراليا.

وقام الباحثون في «منظمة البحث العلمي والصناعي» في استراليا بتطوير هذه التقنية التي تقوم على ضخ تركيزات منخفضة من غاز الفوسفين الممزوج إما بالآزوت (النتروجين) أوبثاني أكسيد الكريون عبر القمح بمعدل ثابت.

وتبشر هذه التقنية بان تكون بمثابة هبة سماوية للمزارعين في كل أنحاء العالم, لآن الحشرات أكلة الحبوب أثبتت كونها أصبحت في كثير من بلدان العالم مقاومة للفوسفين بالطريقة التي يستعمل بها هذا المبيد حالياً. وهناك ما لايقل عن ثمائين نوعاً من الخنافس والعث

يمكن للتدخين بالفوسفين ان ينقذ القممح في صوامعه ٠‏

والسوس التي تأتي سنوياً على نسب كبيرة من محاصيل الحبوب. واستنادا الى العلماء الأستراليين فإن هذه الحشرات تود لنفسها مناعة مضادة للفوسفين إن لم تتعرض لتركيزات ثابتة ومحسوبة منه.

وتعتمد الطريقة التقليدية لتبخير الحبوب بالفوسفين على استعمال أكياس صغيرة مثقبة أو حبوب تحتوي على فوسفيد الألمنيوم الذي يشكل غاز الفوسفين بتفاعله مع رطوبة الجوء مما يخلق «نجاحاً وهميأ».

هذه الطريقة تقضي عادة على الحشرات في مرحلتين من مراحل نموها: المرحلة اليرقانية ومرحلة البلوغ, ولكنها خادرة (طور الانتقال من اليرقة الى الحشرة البالغة). ويصعب رصد بيوض الحشرات التي ما زالت حية» أوخادراتها. وإذا لم تستعمل تركيزات عالية من الفوسفين لفترات زمنية طويلة فإنه يمكن للحشرات أن تتوالد مجددا.

ويخف تركيز الفوسفين المستعمل بالطريقة التقليدية مع ازدياد بعد الحبوب عن موقع كيس فوسفيد الألمنيوم. ولكي يكون التركيزفعالاء ولتجنب تسرب الغاز لا بد من إقفال

الصومعة إقفالاً محكماء؛ وهوما لا يمكن

أن ينجح أبدأ. ويصل التركيز الأعظمي للغاز خلال مدة 7 ساعة من وضع الأكياس في الصومعة» ولكن مستوى

التركيز يتدنى بحدة بعد أربعة أو خمسة

ب «خدر الفوسفين». ذلك أن الحشرة التي تتعرض الى تركيزات عالية جد من الفوسفين (حوالي ١‏ ضعف الجرعة القاتلة) تدخل في حالة تخدير تصبح فيها مقاومة للفوسفين: ولا يعرف علماء الحشزات سببآ أو تفسيراً لهذه الحالة. وببدو أن مشكلة مناعة الحشرات لا

آفاق علمية 77/ يناير ‏ فبراير 155

شراهة الحشرات التي تلتهم كميات كبيرة منه سنويا.

تعود الى الفوسفين نفسه بل إلى كيفية استعماله. ومن الواضح أنه يمكن للفوسفين أن يكون أكثر تأثيرأ بكثير من خلال السيطرة الدقيقة على تركيز الغاز واستمرارية تدفقه. وهذا هو السبب الذي كان وراء اكتشاف تقنية «سيروفلو» القائمة على الاطلاق المستمر لتركيز معين من الفوسفين الممزوج بالآزوت أو صغيرة. بمرور الزمن: بالتغلغل في كل أنحاء وإحدى الفوائد الأخرى لهذه التقنية هي أنها تحتاج الى تركيزات من الفوسفين أقل بكثير, بحيث يمكن لنفس الكمية منه أن توفر حماية أطول مدة بكثير من الطريقة العادية من دون كلفة مضافة. . ويجب ان تستخدم تقنية ال «سيروفلو» لمدة "١‏ يومأ في كل مرة من أجل أن تقتل كافة الحشرات؛ ولكثها لا تحتاج الى تركيز يزيد عن ٠,7‏ ميليغرام في اللتر. وتجب زيادة هذا التركيز الى ٠,٠0‏ ميليغرام في اللتر إذا أنخفضت ذرجة الحرارة داخل الصومعة إلى مادون ١‏ درجة مكوية, ل الحشرات تزداد تحملا للفوسفين في الحرارات الأدتى.

الكيمياء... بالموسيقى

#اهل يستيدل الكيميائيون قرييا مواقد «الينزن» ولهيبها الذي يستخدمون في مختبراتهم يأصوات الموسيقى لاجراء تفاعلاتهم الكيميائية؟ يبدى ان الجواب سيكون «نعم» بالتتأكيد» وقد بدا بعض العلماء البريطاتيين باستخذام الموجات قوق الصوتية (ذات الطبقات العالية الى

آفاق علمية "الا/ كانون الثاني شباط ١55٠١‏

الكيميائية» في حين أن الصناعة بداآت تفكر بالأمر جدياء اذ يمكن للموجات فوق الصوتية أن تجعل الكثير من الوظائف الصناعية ‏ بما فيها صناعة المواد البلاستيكية ‏ أكثر أمنا وأقل كلفة.

معروف أن الموجات الصوتية تمر عبر المادة السائلة كما تمر عبر الهواء. تتمدد على التوالي. وإن كان هذا لا يرى بالعين المجردة فانه يبدى أمرا في غاية العنف تحت المجهر. ذلك أن التناوب السريع للتمدد والتقلص «يمزق» السائل ويفرق أجزاءه خالقا فقاعات مجهرية” الحجم عند تمدده, ثم ضاغطا هذه الفقاعات لتتلاثى من الوجوب عند التقلص يعد أجزاء صغيرة جدا من الثانية. ويؤدى تكون الفقاعات وتلاشيها الى اطلاق قوة هائلة» وإن في نطاقاث ضئيلة جدا.

وهذه العملية ترفع درجة الحرارة.

داخل الفقاعة وفي جوارها المباشر الى حوالي ٠٠٠٠١‏ درجة سلسيوس . وتتسكدق الققكا عاك يُضدوط عطلل آل ٠٠٠‏ درجة جو .اه وهذا ما يسرع التفاعلات الكيميائية داخل الفقاعة ويحولهاء تعاما كما لى كانت هذه التفاعلات قد اخضعت لحرارات وضغوط أكير المفاعلات الصناعية. وان تأشير اجات فو الصوتية محدوب بحدود الحجوع الدقيقة حول الفقساعات سريعة التلاشي فان الحرارة للسائل تكاد لا تتغير في شيء. وهكذا فان باسخطاعة الوجات قوق الصرعية أن حزق الكت | لكلف للف عمدت اخطارهما المعتادة. وكذلكء قفان الاهتزازات فوق الصوتية تساعد في سحق أية مادة جامدة مستعملة في

التفاعل وتخضع مادة جديدة لتأثير

وكنان اول من الاأخظل الامكاكات البائلة ” 51 والكمياء .سريت 50006015117 ب كمأ صان اسيم التفاعلات الكيميائية المعتمدة على الموجات قوق الجنوية اهما الكالات البريطانيان في بوليتكنيك كوفتتري الدكتور تيم ماسون والدكتور فيليب لوريمر. وقد حدث ذلك قبل 7١‏ سئةه ولكنهما احتاجا الى كثير من الوقت لاقناع العلماء والباحثين الصتاعيين بجدية الأمر. وكان من حسن حظ العالمين أن أجهزة الموجات فوق الصوتية تستخدم فعلا في تتظيف الآواني الزجاجية 5 المختيرات في كل أنحاء العالم وهو ما مكنهما من القيام بتجاربهما من دون الحاجة الى شراء تجهيزات جديدة أى صناعتها

وعلى العمومء يبدى أن الفكرة بدات تجد لها رواجاأكير . ولقدقام العالمان أخيرا بجولة القيا فيها عشرات المخاضرات في الجامعات والمعاهد التقنية العليا والصناعات الكبرى في اليابان وتايوان وهونغ كونغ » حيث هناك اهتمام أكبر بالكمناء الصوونة, كنا 0 | كتابا يوضحان فيه هذه التقنية 'الحديثة.

وتلائم الكيمياء الصوتية ‏ بشكل خاص - تركيب المتماثرات مهمرودم (السلسلة الطويلة من الجزيئات التي تصتنع منها المواد اليلاستيكية) وا مركبات العضوية الأخرى. وكذلك قائنه يمكن تقتيت المركيات من أجل التحليل باستخدام طاقات أقوى وترددات صوبيه ة مختلفة. ولقد بدآأت شركات بريطانية عدة تجارب مكثفة على هذه التقنية» ولكن هذه الشركات تتجتب الكلام عن نتائج تجاريها. وقد يكون أحد أهداف هذه التجارب هى الجمع كك الكساء الصرة ون الك الصتناعي المتزايد للائزب والإنزي ات الموجوبة ف الطبيعة والتي تستخد #مخاصيم كوسائط حفز تبقى 556 هشاشة من تحمل الاهتزازات العتيقة للموجات فوق الصوتية. ولكن الاثزيمات الصغرى التي يجري تصنيعها حاليا للاستخدام ف المصائع قد تكون متينة بما يكفي لتحمل «الضجيج».

ويهدًا قد يتمكن العالمان البريطاتيان ماسون ولوريمر.. ومعهما تقنيتنا الكيمياء الصوتية والإنزيمات المصئّعة, من قتح أفق جديد أمام الكتمباء.

والتبريد.. على الصوت!

عثدما وجدت وكالة الفضاء

الأميركية «ناسا» أتها لا تستطيع تشغيل وحدات التبيريد الات في إطار جاذسية تساوي بحن يت ت أنهآ وصلت الى طريق مسدود.

ولكن هذا.حصل قبل أن يطور فريق هن علماء «المختبر الوطني» في لوس آلاموس برادآ (ثلاجة) يعمل.. بالصوت. وصار بإمكان «ناستا» الآن أن تضع وحدة تيريد أولية من هذا التوع في مكوكها الفضائي المقبل.

ويقول الفيزيائي في لوس آلاموسء. غريغ سويفت: عن هذا الاختراع: «لدينا الآن براد يعفقل بواسطة مكبر للصوت له قوة هاي فاي (أمانة عالية) متوسطة المدى ترسل ذبذبات أمواج صوتية عبر للحرارة».

وتسبب الاهتزازات عبر تدرج الحرارة وضع 0 0 كت هرة 3 0 هذه تيث ث الحرارة ا عن صتدوق ميرد كماما كما يفعل التبراد المنزلي».

ولكن ما هو السبب في استعمال مثل هذا النظام الغريب؟

هذاما يوضحه سويفت بالقول: «عندما تكتشف أنك لا تستطيع تشغيل وحدات تبريدك العادية لأنهآ تحتاج الى الجانبية لكي تعمل فإنك تلجأ الى المحرك الصوتي لأنه لا يحتاج إليهاء بالاضافة الى أن لبس فبه قطع متحركة تمبادلة الحرارة: وبهذا فإثه تن يتوقف 1

وكذلك فإن سويقت وياحثين آخرين يعملون أيضآ على محركات تعمل بالحرارة وينقفس الطريقة تقربياً. وبتالف قلب النظام من أنبوب معدني يحتوي 0 مبادلات حرارة 0 معدتية موجات اللطرارة أو المي 0 السائل في الأنبوب فإنها تخلق طاقة حرارية ومغنطيسية يمكن تحويلها إلى كهرباء. وفي هذه الحالة فإن الجزء المتحرك الوحيد هو الصوديوم السائل.

ويعترق سويفت» الذي بتوقع كر لا بيدأ التطبيق العملي لهذه المحركات إلا بعد حوالي عشر سنواتء بأثه ليس من السهل جد العمل بالصوديوم السائل:» تزميت ولن يتآكل ولن يتكسر.. وبان أمثال هذه المحركات قد تقوم في المستقبل بتشغيل متشات عدامية كبرزيا

ويقول سويقت: «لا أرى سيياً لعدم. ع ك0 حرارد ية صوتية أكبرة فكلما قاعلية».

17000 1

السسني سه يسود

م سم

عحمح د صم 6م سمح عو جد جل طح حا مصباصصص ا تصسم لمجتت سان مصح احاح سس س2 اند سطس جسم لج ع سج |

علم التعقيد الجديد يدخل الطبيعة

حرس التضوية!

اين الن” 2

افترض العلماء في السابق أن العضويات الحية ومثيلاتها من الأنظمة هي على درجة من التعقيد والمضاعفات تمنع وصفها كميا. ولكن هنالك اليوم معالجة جديدة تعتمد على خوارزميات برمجة الحاسوب قد تولد معالجة أحدث لعلم الاحياء الرياضي.

مازال السبب الذي يمكننا من التعبير عن قوانين الكون بشكل حسابي رياضي واحدأ من أكبر ومع العلم. لقد اكتشف فيثاغوريو اليونان القديمة قوة الأعداد والهندسة في وصف الطبيعة, حيث تكفي الأعداد الصحيحة ونسبها لوصف ظاهرة شغينة بسيطة كالعلاقة بين طول وتر مشدود ربين النوتة الموسيقية التي تصدر عثه. وكانت هذة الأفكار تفرض نفسها إلى درجة أن الاغريق بنوا نظرية كاملة للكون على علم الأعداد هذا.

وكان على التعدم الهام التالي أن ينتظر ظهور اسحق نيوتن وغوثفريد فون ليبنيتز في القرن السابع عشر وما خرجا به من حساب التفاضل والتكامل» وهوما فتح الطريق أمام وصف العمليات المستمرة, كحركة الكواكب. وكان حساب التفاضل والتكامل في أساس ولادة علم الميكانيك ومفهوم الكون المنتظم والمنضبط كآلية الساعة. أما معظم العلوم الفيزيائية التي تطورت خلال القرون الثلاثة الأخيرة فكانت عبارة عن معالجة لهذا التقدم العظيم. وكل ماغرف من نظرية الكهرمغنطيسية

20-١

والحركية الحرارية والنسبية وميكانيك الكم فلم يكن إلا صيغأ مختلفة من علم الميكانيك المبني على أساس حساب التفاضل والتكامل بطريقة أو بأخرى. وحتى المحاولات الأخيرة لتوحيد كل جسيمات وقوى الطبيعة في نظرية واحدة تضم كل شيء إنها ضيغت بلغة التفاضل والتكامل النيوتنية. وبدت الرياضيات الجديدة أساسأ ‏ سواء منها تلك الخاصة بقدامى الاغريق أم بالقرن السابع عشر وكأنها تعكسء وبطريقة عميقة ماء أفعال الطبيعة التي أصبحت هي الاساس فى النظرة الجديدة إلى العالم. وفي السنوات الأخيرة حقق فرع جديد من فروع الرياضيات تقدمأ كبيرأء ألا وهو فرع الحوسبة وم ؛دمههه. ولقد جذبت الحواسيب (الكمبيوترات) اليها انتباه الرياضيين والعلماء الآخرين الساعين إلى معالجة الهيكل المنطقي الدقيق لنظرية الحوسبة التي كان جون فون ثيومان وألانْ تورينغ قد بدآها قبل الحرب العالمية الثانية. ولقد دهش الكثير من هؤلاء العلماء للتشابه القائم بين عمليات الحواسيب وبعض البنى والعمليات

الفيزيائية المعقدة في العالم المحيط بنا. ونتيجة لذلك؛ بدأت تبرز الى الوجود نظرة جديدة الى العالم, وهي نظرة لا تصف الكون بلغة الهندسة السك رد كالنة فعفل كاسكمران لل كسمل ا ري

وكثيرأ ما يقول الناس بوجود أفقين لعلم الفيزياء الحديث, واحد كبير جد (علم الكون) وآخر صغير جداً (فيزياء الجسيمات). وتعتمد هذه الأقوال علئ ثموذج الميكانيك النيوتوني. ولكن هناك على العموم ‏ أفق ثالث له أهمية مماثلة: ألا وهو دراسة الأمور المعقدة جدا. والواقع أننا نرى اكتف إل كان فل اللسمة: ف الا والسحب وأنماط الطقس وحشود النجوم والسوائل المضطربة امءاناطءن:.. وأبرز من هذا كله فى العضويات الحية. وكان الناس قد درسواء وعلى مدى قرون عدة, أنظمة معقدة نوعياً بدا من الواضح أنها يصعب وصفها رياضياً. ولقد قاومت الأنظمة الحيوية (البيولوجية) ‏ بشكل أخص - كل المحاولات لإيجاد أسس رياضية لها.

وتنبع هذه الصعوبات ‏ جزئيا من الجهل بطبيعة التعقيد. ولقد ظن الفيزيائيون ‏ حتى وقت قريب مضى ‏ أ ن بإمكانهم التفكير بالتعقيد -مم:هء :1»«»! كحركية حرارية كلاسيكية وميكانيك إحصائي يعالجها كمجرد مضاعفة «موناهء:امدرمء. وكان هناك افتراض صامت يقول بأن الأنظمة ذات المضاعفات تحتاج إلى أوصاف ذات مضاعفات. ولكن هنالك الو اعدزافا متزاين! يانه يمكن للشدرك الثالة لك إن :كو نقحة لعملنات كامنة بسيطة: وتكشف دراسة الاختلاط أو الشواش 205دطء أن النظام الذي لا يتمتع إلا بدرجة منخفضة من الحرية يخضع ‏ كالنواس «دان9م»ءم ‏ لقوى بسيطة يمكنها أن تقدم ذخرأ بالغ الثراء من النشاط .

وتظهر العضويات الحيوية عدم ملاءمة النظر الا الدكفت كمدرن مشاعفة. فتعقين عضوية ماء وحتى عضوية وحيدة الخلية كالبكترياء يكون مميزاً لأنه منظم. ويتعاون عدد كبير من العمليات المفردة داخل العضوية لانتاج نمط منسجم من السلوك. وصعوبة التقاطهذه النوعية رياضياً في التي تجعل من الصعب جداً وصف العمليات الحيوية كميا. :

ولقد فتن علم الحياة (البيولوجيا) كلا من تورينغ وفون نيومان, اللذين اكتشفا التشابه بين العمليات الحيوية والعمليات الحاسوبية. ولقد أثبت فون نيومان في كتابه «نظرية الأتمتة تمتة التي تعيد إنتاج ذاتها» أنه لا يمكن لنظاح ما أن «يستنسم» إلا عندما يكون قد عبر عتبة معينة من التعقيد. ومع ظهور علم الحياة الجزيثي و«فك الرمز الوراثي» دخلت لغة الحاسوب إلى علم الحباة. وينظر باحثون كثيرون اليوم الى حمض «الدنا» 714ص كنظير لذاكرة الحاسوب؛ مقارنين تطور جسم عضوي ما بتشغيل برنامج معين

ان الخطوة الأولى في بناء علم التعقيد هي العثور على وسيلة لتكميمه ا اننا نشعر # بالحدس - ان البكتريا أكثر تعقيداً من البلورة, مثالا ولكننا نحتاج, لتحقيق التقدم في هذا

أفاق علمية 1؟/ يثاير ‏ فبراير .155

ع5 5انا 70 آم 17 اماماي اناك 1

93 و0 كاتا تروكما ونه الو, مله 5 ع لاع 2610 همأو الع هاما ا و ا وري يرو كل 1د درم 1 ١1.‏ .ه6© ذ5م از أدنانصا الملتاهمةالمّامة الحدوده

تلفون . 3283444 غ388 4. فاكس ,328853 4.

5 09) :22" 09(985844,988334) :76 تلكس .1611114 جو ؛ صرب .0 عمان ‏ الاردن ققلوول مقصمة 2502 : «مهم.م ول اما 41443 عزج

5 1م (218 ,21212 ,2102 ,02ج) 0122015 (150 طتزم 110ج0) 0آلى 04375 - :051 5+ 0001769 11 1228 1خ 1/1 201 ذظط ]نا 014125 115 )2 ).7 .م 415 ,8181105 157 115 1 عه (01780ممم ممع) ع ماه 0 0111© ]01خ اتاضآ) 5 01655 -11811آ1 1701 : مكلخ 210171585 0181801

1111011511141. "1.2276 5011/8171 11

ا [ [ 1 # #[ [ [ [ 7 ات ا ا ا ا الا اا الل

سم

المجالء: الى طريقة لقياس هذا التمييز النوعي الواضح. وتقوم إحدى المعالجات الممكنة عدن استعمال نظرية المعلومات التي وضعها كلود شانون ونوربرت واينر في الأربعينات في «معهد ماساشوستس للتكنولوجيا». وتعرف نظريتهما النظام المعقد بأنه يحتاج إلى كمية كبيرة من المعلومات لتحديد حالته. وهذا ما ينطبق طبعاً على البكتريا. وعلى العكس من ذلك؛ فإن البلورة ذات البئنية المنتظمة جداً لا تحتاج إلا إلى قليل من المعلومات لوصفهاء وتكفي المعلومات حول مواقع الذرات ت أو الجزيئات في «الخلية الوحدة» في البنية. وهكذا يقال أن للبلورة «محتوى معلوماتياً» متخفشاً: ولكن نظرية المعلومات تعانيء بالرغم من فائدتهاء من قصور مفاهيمي. فلتعريف المحتوى المعلوماتي لحالة ما علينا أن نأخذ في اعتبارنا مجموعة أو جملة من كل الحالات الممكنة للنظام. ثم اننا نحتاج الى تقييم عدد من الخيارات المطلوبة لوصف الحالة التي تهمّنا من هذه الجملة. وهذه تقنيّة مستعارة من نظرية الاحتمال. ومن هذه الناحية فان نظرية المعلومات تشبه الميكانيك الاحصائيء وهو فرع فيزيائي متعلق بالحركية الحراري ية التي تعتمد ‏ هي لك مجموعة ة تُظم تستخدم لوصف نظام منفرد 01»5مءوم». ويصف الميكانيك الاحصائي غازاً ما مثلا ‏ من خلال السلوك المتوسطى لكل الجسدمات المكوتة. ولكننا لا نبحث كيفيّة تصرف الجزيئات المفردة في الغاز. والواقع أن بامكاننا أن ننظر الى المفهوم الحركي الحراري للانتروبيا نرمه:مء”» الذي هو تقريباً درجة الفوضى في النظام (راجع آفاق علمية العدد لا ص .)5١‏ كمقياس للجهل أو للمعلومات الضائعة حول الجزيئات المفردة. وانتروبيا الغاز هي بالتحديد ‏ كمية هذه المعلومات المفقودة. ويبدو من المثير للسخرية أن تعتمد كمية فيزيائية ‏ كالانتروبيا ‏ على نوعية ذاتية» ألا وهي درجة جهلنا بالنظام الذي هو مركز اهتمامنا. وفي النهاية فانه يمكن للمرء أن يختار ‏ من ناحية المبدأ ‏ مراقبة كل جزيئات الغاز بشكل افرادي» بحيث تتلاشى الانتروبيا ظاهرياً. ولكن انتروبيا نظام ماتستجيب لقوانين فيزيائية موضوعية. مثل القانون الثاني للحركية الحرارية الذي يتطلب ان يزداد اجمالي الانتروبيا في كل العمليات الطبيعية.

توضيح التعقيد بالحاسوب

يبدو من المعقول أن نتمكن من وصف نظام ما بأنه منظم أو غير منظم بغض النظر عن كمية ما نعرف عنه. وما يلزمنا هو مقياس للتعقيد يشير الى الحالات الفردية وليس الى مجموعة نُظم. ولقد

2 عامل رياضي يعتبر مقياساً للطاقة غير المستفاد منها في نظام حركي حراري. وقد وردت ترجمة للكلمة على أنها «قصور» في معجم المصطلحات العلم والتكنولوجياء وخشية اختلاط المعنى مع معان أخرى ل «القصور» فضلنا الابقاء على الكلمة كما هي (المترجم).

28654

قترح الرياضيون مثل هذا المقياس باستخدام فرع من الرياضيات يعرف باسم نظرية التعقيد الخوارزمي** أنسطاأءمعاة. وكان أول من اقترح هذه النظرية هما أندريه كولموغوروف من معهد الرياضيات في موسكو وغريغوري تشيتين من شركة آي «نباءم في «يورك تاون هايتس». ولقد أثبتت هذه النظرية كونها مفيدة ة جداآ في توضيح الأسس المنطقية والرياضية للحوسبة. ولكنها وجدت كذلك تطبيقاً فورياً في ميدان الفيزياء ويرجح أن تكون مفيدة في علم الأحياء أيضا. ان التعقيد الخوارزمي لحالة ما هو طول أقصر ببتّات وحدات المعلومات. ولربط هذا المفهوم الحسابي بعالم الفيزياء يجب على الانسان أن يتصور تحويل وصف أي نظام فيزيائي الى تعاقب من الأعداد» كوصف لمواقع وسرعات كل الجزيئات مثلا. ثم يمكن للمرء أن يعرض هذا بصيغة ثنائية كشريط من الآحاد والأصفار. ولنفترض هنا أن شريطأً معيناً من المعلومات

يظهر على لهجن 0 وولنعط هذه الحالة تعقيداً خوارزمياً منخفضاً لأننا نستطيع استعادتها | لا قصيرة جدأء هي تحديداً «طباعة 10 ن مرة». ويمكن أن ينظر الى هذا التراصف الثنائي المنتظم بوصفه مساوياً رياضياً لبلورة. ولا يمكننا ‏ على العموم ‏ أن نعرض تعاقباً اختيارياً من الآحاد والأصفار مستخدمين خوارزمية قصيرة. فقد يثبت أن كل التعاقبات تقريباً تستحيل الاستنساخ 0 د كن

أنفسها. وهذا ما يعني أن الخوارزمية تحتوي على ما يقرب من المعلومات نفسها التي يحتويها التعاقب. ولهذاء فاننا بمحاولتنا توليد مثل هذا التعاقب لا نستطيع أن نفعل إلا ما هو أفضل بقليل من العرض البسيط لنسخة من التعاقب. وفي حالات نادرة فقط يكون التعاقب «قابلا للضغط خوارزميا»» أي أنه بكلمات أخرى ‏ يمكن توليده

الخوارزمية: مجموعة من القواعد المعرفة تمافاً لحل مسألة بعدد منته من انخطوات (معجم مصطلحات العلم والتكنولوجيا).

بواسطة خوارزمية تحتوي على معلومات أقل من المعلومات التي يحتويها التعاقب نفسه.

وتقدم هذه الفكرة تعريفا شكلياً للعشوائية دوع ومدمهلمةء: بحيث يقال أن التعاقب العشوائي هو تعاقب لا يستطيع أن يُضغط خوارزمياً. وفي هذا ما يرضي توقعنا الحدسي بان ن التعاقبات العشوائية مجر من كل الأنماط ' ووجود أي نمط انما 2 برنامجاً حاسوبياً قصيراً لتحديد ذلك انح : 9 العموم؛ فاننا لا نستطيع أن نقول» بمجرد الرؤية» ما إذا كان تعاقب ما عشوائياً أم لا. وفي الواقع» فان تشيتين أظهر في توسيع أجراه لنظرية كورت عُودِل الشهيرة حول عدم كمالية الرياضيات أنه لا يمكن أبدأ إثبات عشوائية نضيد معين. ومن ناحية أخرى, فإنه يمكن للمرء أن يثبت لا عشوائية النضيد بان يكتشف ‏ ببساطة ‏ خوارزمية بسيطة لتوليده. (النضيد هم:.:5 هو مجموعة فقرات متجاورة ومتتالية ومتماثلة, من البتات أو السمات).

وفي الواقع؛ وباستخدام هذا التعريف, فقد ظهر أن بعض الأشرطة التى اعتبرها علماء الحواسيب تقليدياً عشوائية, لم تكن كذلك. واحدى هذه الحالات هي الأرقام في التوسع العشري (الطويل الى ما لا نهاية) للقيمة . ولا يظهر أن هنالك في هذا التعاقب أي نمط من أي نوع كان» ومع ذلك فاننا نستطيع توليده حتى أي عدد من المراتب العشرية بواسطة خوارزمية مضغوطة.

وكان أحد فروع الفيزياء الذي طبق فيه الباحثون هذا التعريف الجديد للعشوائية هو فرع نظرية الاختلاط (أو الشواش). فالنظام المختلط عبارة عن نظام يمكن لما يبدوفيه كسلوك عشوائي أن يبرز حتى في نظام شديد السببية خاضع لقوى بسيطة. ولقد بحث جوزيف فورد» من معهد جورجيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة, نماذج للأنظمة المختلطة التي ظهر سلوكها شديد العشوائية بالمعنى الخوارزمي.

أما فرع الفيزياء الآخر الذي تكمن العشوائية في قلبه فهو فرع الحركية الحرارية. وعلى سبيل المثال فاننا نفترض في الغاز تنقل جزيئاته سريعاً بشكل عشوائي. وكانت المعالجة التقليدية لمثل هذا النظام تقوم على استخدام الميكانيك الاحصائي المعتمد على مجموعة نظم؛ بحيث نحدد الانتروبيا لغازما «بجمع» مساهمة الحالات الكثيرة الممكنة والمختلفة للجزيئات» من ناحية احصائية. أما الأمر المثير للاهتمام؛ فهو أنه يمكننا ان نحدد انتروبيا الحالات المفردة باستخدام مفهوم العشوائية الخوارزمية. وتوفر هذه المعالجة: التي طورها كل من تشارلز بِينيت من «آي.ب.م» و و.زوريك من مختبر لوس آلاموس الوطنيء مقياساً موضوعياً للفوضى في نظام فيزيائي.

حالة المعلومات الضائعة

وكان ما اقترحه هذان العالمان هو اضافة محتوى المعلومات الخوارزمية للغاز الى التعريف التقليدي للانتروبيا. والمحتوى المعلوماتي هو طول أقصر خوارزمية حاسوبية لازمة لتحديد حالة الغاز. ولرؤية كيفية ازالة هذا التعريف للعامل الذاتي

آفاق علمية 11/ يناير ‏ فبراير 155٠‏

نفترض أن علينا أن ننظر بعناية آكبر ونراقب عملياًء وبالتفصيلء الجزيئات المفردة. عندها ستتلاشى الانتروبيا الاحصائية الكلاسيكية (فلن تكون هنالك معلومات ضائعة حول الجزيئات)» ولكن ستكون هنالك مبادلة» فالحالة المرصودة للغازلن تكون احفطة كد 0 تحتوي على تفاصيل تحركات كل الجزيئات المفردة) وستحتاج الى خوارزمية أطول موازية لتحديدها.

واذا قمنا بتنفيذ هذا الرصد على حالة عشوائية خوارزمياً فان المبادلة ستتوازن بدرجة أو أخرى. وسيتجه محتوى المعلومات الخوارزمية صعودا بما يقارب انخفاض المعلومات الجزيئية الضائعة. وستكون هذه هي الحالة بالنسبة للتوازن الحركي الحراري. وبالتالي» فان كل النتائج المعتادة للتوازن الحركي الحراري التقليدي ستبقى على ما هي عليه من حيث اعادة تعريف الانتروبيا. ولكن الوضع قد يختلف بالنسبة للحالات غير المتوازنة, والتي هي ليست عشوائية خوارزمياً.

وفي عالم الأنظمة المعقّدة, وخصوصاً في ميدان علم الحياة» تعن نظرية التعقيد الخوارزمي بتوفير التقدمات المفاهيمية الأكبر. ولقد اقترح تشيتين تعريفاً صارماً لدرجة التعقيد التنظيمي لنظام ما. ولا يشكّل التعقيد الخوارزمي مكنا ملائماً بحد ذاته لأنه يمكن أن يضفي تعقيداً شديداً على الحالة العشوائية لغازماء مثلا. وقد يكون الغاز معقداء ولكنه ليس منظماً. وما نحتاج اليه هو إما أن تكون عالية التنظيم أو عالية الفوضى

ه بالرغم من كون التجمد عملية معقدة فإن العلماء يتفقون بشكل عام على مظاهرها الأساسية. أما عملية الانصهار فما زالت أمرا شديد الخموض.

وعلى سبيل المثال» فإنه يمكن تبريد الماء الى درجة أدنى من درجة التجمد البالغة صفرا مثويا إذا كان الماء لا يحتوي على شوائب يمكن لبلورات الجليد أن تتشكل حولها. ولكن الجليد ينصهر دوما في الدرجة الصفرء بالمقابل» ولا يمكن تسخينه أكثر من ذلك. وأحد التفسيرات الممكنة لذلك يقول بأن المواد الصلبة تبدا بالانصهار قبل الوصول الى درجة انصهارها. ولقد وجد الباحثون أخيراً دلائل تجريبية لمثل هذه الحالة» المسماة «ما قبل الانصهار», في الرصاص وفي حرارات أدنى بكثير من درجة حرارة انصهاره.

ولقد تراس سين برينان» من جامعة ستانفورد الأميركية, فريقا قام بهذه التجارب» واستخدم الباحثون تقنية خاصة تحد بقوة من العمق الذي تصله أشعة إكس داخل المادة الصلبة عندما تسقط هذه الأشعة على المادة بزاوية سف علعمة ومتعممع وهي زاوية مواربة صغيرة جدا. 0 الباحثونء» بمراقبتهم للاشعاع المتناثر أن يرصدوا وجود طبقة من يه السائل على سطح بلورة مفردة من الرصاص.

آفاق علمية 7”/ كانون الثاني شباط 1945٠‏

«المعلومات الخوارزمية المتبادلة». وهذا هو الفارق بالنسبة لنظام يتألف من مكونين - اثنتين من البكتريا مثالا بين تحديد خوارزمي لكل مكون تل حدة وتحديدهما معاً. وبهذا فانه مقياس لدرجة الاعتمان العمتيادل للمكونات على يعَضها بعضا. ومن الواضح أن درجة تنظيم اثنتين من بكتريا «ايسكيريكيا كولي» ليست أكبر بكثيرمن درجة تنظيم إحداهماء لأنه إذا ما أخذت بكتريا واحدة فانه يمكن للأخرى أن تظهر إذا ما كانت البكتريا تنقسم الى اثنتين.

وكان تشارلز بينيت» وهو زميل لتشيتينء قد اقترح تعريفاً يختلف قليالا للتنظيم ويسمى «العمق المنطقي للنظام». وهذه هي الصعوبة في توليد وصف للنظام منطلق من الخوارزمية الأقصر. 3 دم التعقيد التنظيمي الأعلى: حلسم وهذا ملح التعاقب طرفل والطيقا للخطوات على طريق تطور الجسم الحي. ومن ناحية أخرى, فان بإمكاننا وصف بلورة بحساب قصير من خوارزمية بسيطة:؛ ولكن» ماذا عن الغاز العشوائي؟ عشوائية خوارزمية على الاطلاق. ولا يمكننا أن نفعل إلآ قليلا أفضل من أخذ وصف للحالة الفعلية وترجهته إلى لغة حاسوبية واستعماله كخوارزمية «اطبع هذا». وهذا أمر مختصر جداً ويتضمن أن يكون للغان كما للبلورة» عمقاً منطقياً منخفضاً.

ومؤخراء اقترح هاينز بيجلز وسيت لويد من

درجة الانصهار

ووجد برينان وزملاؤه أن المراحل الأولية لما قبل الانصهار قد تحصل في حرارات أدنى بكثير من درجة حرارة انصهار المادة. ولأن ترتيب ذرات الرصاص على الأسطح المختلفة للبلورة الواحدة يبدو مختلفاً بعض الشيءء فقد لاحظ الباحثون أن هذه السطوح تتصرف بشكل مختلف بعض الشيء. وبالرغم من أن كلا النوعين من السطوح أظهر آثارآ لحالة ما قبل الانصهار في حرارات متشابهة بانخفاضها فقد انتهى أحد السطحين بطيقة سائلة أسمك من الآخر في درجات الحرارة الأقرب الى درجة الانصهار.

واستخدم برينان كذلك تناثر «السقوط الساف»لأشعة إكس لدراسة بنية الرقيقات الدقيقة لأكسيد الحديد على سطوح مختلفة ‏ )9 وهي مسانة تهم صناعة التسجيل ا ( ولمتابعة نمو الطيقات المتعاقبة من ذرات الزنك والسيلينيوم على قاعدة من زرنخيد الغاليوم .

ويقول برينان: «بإمكاننا مراقبة التغيرات الطارئة على بنية سطح المادة بينما نقوم بمعالجة المادة تمسها. ومثير أن تنعرف ماهية تلك البنية في ظل الظروف المتغيرة والمختلفة».

جامعة روكفلر: تعريفاً آخراً أيضاً للتعقيد التنظيمي يسمى «العمق الحركي الحراري». ومقارنة بعمق بينيت المنطقي فان العمق الحركي الحراري لنظام ما هو مقياس كمية المعلومات التي تمت معالجتها (بدلا من طول الخوارزمية) من اجل ان يصل النظام الى حالته التنظيمية. واذا برزت الحالة عبر تعاقب للخطوات شديد التضاعفء كل منها يتعلق بخليط من المعلوماتء فان هذا يعطي عمقاً حركيا حرارياً كبيراً. إن مثل هذا التعريف معقول جدا. ففي حالة الجسم الحيء مثلاء تتضمن كل خطوة: في تعاقبها التطوري الطويل والمعين,؛ الاحتفاظ بمعلومات جديدة في «دنا» الجسم الحي وتصدير الانتروبيا لدفع الثمن. وتوفر هذه التحريات: نقطة بداية لعلم للتعقيد ولكنها تبقي على تساؤلات عديدة هامة. والواقع [ المرء يود أن يفهمء بداية.» كيف تصبح الأنظمة الفيزيائية منظمة. ومن المعروف أن ظاهرة التنظيم الذاتي تدردت فئ كل إشروع العدوة تيسن ل ا الأحياء فقط . وهناك أنظمة فيزيائية وكيميائية كثيرة تخضع لعمليات انتقال عفوي من حالات 00000 تعق تعقيد تنظيمي أكبر. وأحد ت آمثال هذه الانظفة هويا م ب 1ك ام التي بحثها ايليا بريغوجين. ولقد قلت في كتابي «المسودة الكونية» أن نمو التعقيد التنظيمي عدو ف فاق هذه الانتقالات المنظمة للذات يمثل مبدأ أساسياً من مبادىء الطبيعة. وأبرزت أن الكون ككل بدأ بلا مظهرية نسبية وحالة بسيطة, ولكن تعقيده نما بالترافق مع تطوره. ولقد تواجد هذا النمو جنباً إلى جنب مع البروز العنيد للانتروبيا الكونية التي هي مقياس التردي الذي يتعذر الغاؤه. وهكذا فقد عمّ الكون اقتران متناقض يجمع اتجاهات متعارضة التوجه. وآمل أن تحل نظرية التعقيد الخوارزمي هذا التناقضء وأن توفر أساساً صلباً ليرهان على التزايد الوحيد الاتجاه للتعقيد التنظيمي الكوني. وانه لشيء ساحر أن يكون هنالك فرع من فروع الرياضيات بامكاتنا أن نطبقه فوراً على الطبيعة مديناً يأصوله الى ما تحقق من تقدم في التكنولوجيا الانسانية. ففي السابقء تأسس علما الهندسة والاعداد الاغربقيين على اختراع المسطرة والبركار. وكان لظهور الساعة الدقيقة لقياس التدفق المستمر للزمن أن يحفز ظهور «حساب التفاضل والتكامل»: أو نظربية التدفقات كما سماه نيوتن. أما التعقيد الخوارزمي فهو عبارة عن نتاج مياشرلعصر الحاسوب. وما زال غامضاً السبب الذي يجعل اختراعاتنا العملية تطلق أمثال هذه الرؤى المخترقة للب أعمال الطبيعة. ولكنء مهما كان هذا السببء فان رياضيات الحوسبة تمنحنا الأمل بأن أفقاً ثالثاً للعلم ‏ هو عالم المعقد جد قد يسارع الى اعطاء نتائج مثيرة بقدر الاثارة الخاصة بالأفقين الأوليين. وريما سارع النموذج الميكانيكوي الذي يشكل أساس نظرتنا الراهنة الى العالم الى اقساح المجال أمام صورة للطبيعة تظهرها على أنها عبارة عن عملية حوسبة.0 بول ديفين في «نيوساينتست», العدد ١74٠‏

ترجمة عفيف الرزاز

29-08

دائرياً كذاك الأوروبي. وسمي الجهاز الأميركي «مصادم ستانفورد الخطي» *3ءداءآ 170م)صة)5

فتح جديد في الفيزياء النووية: أول إنتاج بالجملة من الجسيم 2

ةا سك مان البو ا

جح مس لم ها سس نتاف عاك لسع لسعم جرح ليد سسا

1 4 ءٍ يز آنا ٠9‏ آله البحث عن أصل الكثلة والمادة ١‏ ما زال السباق بين اوروبا والولايات المتحدة قائما على قدم وساق لإنتاج الجسيم *2 بكميات وللدخول إلى أعماق فيزياء الجسيمات الدقيقة.. وهو ما قد يغير وجه الفيزياء الراهنة مرة أخرى»

بالاضافة الى أنه قد يسمح لنا بمعرفة أوسع وأدق بحقائق الكون والفسيفساء الأساسية التي تشكل المادة.

في العام ١97‏ اكتشف علماء «المركز الأوروبي للأبحاث النووية» وجود الجسيمين الدقيقين "2و /17 في عالم الجسيمات دون الذرية» وهما جسيما القوة الضعيفة. وفي السنة التالية مباشرة شرع الأوروبيون ببناء «مصادم الالكترونات ‏ البوزيترونات الكبير» عع28:8.آ ع1 لاه© صمئؤزوه - همئئهء81 (1.85) الذي هو _ باختصار شديد ‏ عبارة عن مسرع تصادمي الهدف منه خلق تصادم قوي جداً بين الالكترونات والالكترونات المضادة: أو البوزيترونات»: المندفعة بسرعة تقارب سرعة الضوءء لتركيب الجسيم “2.

والجسيم 25 هو الأعظم كتلة بين كل الجسيمات الأولية المعروفة حتى الآن. ونظراً للكتلة الكبيرة جدأ للجسيم "2 المضمحلء فإن بإمكانه أن يطلق كل أنواع الجسيمات الجديدة تقرنياء بمعنى الجسيمات الأساسية للمادة. وبقياس تراوح الطاقات التي يتم بها إنتاج 29 ( أو «عرض» ك1 ” هذا الجسيم كما يقال باللغة العلمية الدارجة) يمكن الحصول على عدد الجسيمات الأساسية. ويعتقد الفيزيائيون اليوم أن العدد الصحيح هو؟١,‏ وقد تم رصد عشرة منها. ولكن العدد قد يكون ,١5‏ أو حتى ..٠١‏ وإن أزعج ذلك بعض النظربين.

وكان اكتشاف الجسيم 2 قد ساعد العالم الأميركي شلدون غلاشو وفيزيائيين آخرين على إثبات صحة نظريتهم الخاصة بإمكانية توحيد القوتين الكهرمغنطيسية والضعيفة (راجع «آفاق علمية» العدد 77). ولاختبار صحة نظرية غلاشو بالتفصيلء ثم الذهاب إلى أبعد منها في مجال الفيزياء الحديثة» يحتاج الفيزيائيون إلى إنتاج عشرات الألوفء وربما الملابين» من الجسيم *2. ولم تكن المسرعات السابقة قد أنتجت أكثرمن مئة من هذه الجسيمات حتى مطلع العام الفائت .)١ 545(‏

المصادم الأوروبي

وكان الأوروبيون قد بدأوا منذ العام 1١585‏ بإنتاج مسرعهم التصادمي 1.87 لتحقيق عملية التصادم بين الالكترونات والبوزيترونات وإنتاج الجسيمات "2. ولقد صمم هذا المسرع بطريقة

30-٠

تقليدية, ولكنها طريقة تدعو إلى الثقة بالحصول على النتائج المرجوة منها. وهذا المسرع عبارة عن أنبوب ضخم حلقي الشكل يبلغ محيطه حوالي !7 كيلومتراً يتم فيه التصادم في إطار طاقة مقدارها ٠‏ جيغا إلكترون فولط ٠٠١(‏ مليار الكترون فولط)ء وقد يوفر المسرع نفسه فيما بعد طاقات تصل الى ٠‏ جيغا الكترون فولط . وقد صمم أساساً ليكون بالفعل «معمل جسيمات» *2. ولكن مشكلة الاوروبيين ‏ كما يراها الأميركيون ‏ في مسرعهم الدائري هذا هي أنهم وصلوا به الى الحدود القصوى للطاقة بالنسبة لمصادم دائري للألكترونات والبوزيترونات» إن أنه كلما ازدادت سرعة حركة الجسيمات داخل الحلقة ازداد فقدانها للطاقة بالاشعاع السنكروتروني ‏ وعند نقطة معينة يصبح تسريع مسار الجسيمات الى أكثر مما وصل اليه مستحيلا بسبب ارتفاع النفقات الباهظة أصلا.

أما الأميركيون فقد حاولوا اللحاق بالأوروبيين ببنائهم لمصادم أصغرحجماً وبطريقة مستحدثة, بحيث يكون مسرعهم خطيأ في معظمه وليس

010 ©.5آ5. ويطلق هذا المشرع الالكترونات والبوزيترونات في قناة تسريع مستقيمة حيث يسيران باتجاه واحدء وليس في اتجاهين متعاكسين, مسافة تقارب ٠‏ كيلومترات. وعند نهاية قناة التسريع يتم توجيه الالكترونات عبر خط منحن والبوزيترونات عدر خط منحن بشكل معاكس (انظر الرسم) لكي تجري عملية التصادم.

مشاكل المصادم الخطي

وكان الهدف من وراء بناء هذا المسرع التصادمي الخطي هو تقليل التكاليف إلى أقصى حد ممكن (المصادم الأوروبي كلف ٠٠م‏ مليون دولار والأميركي 1١‏ مليونا) ولإثبات أن بإمكان المسرّع الخطي أن يعمل بنجاح. ولكن هذه الطريقة واجهت مشاكل عدة. وكانت إحدى أسوأ المشاكل وأعقدها هي تأمين «دقة التصويب» لكي يتم الصدام بين الالكترونات والبوزيترونات. ولأنه كان على القوسين أن يستندا إلى الأرض الرملية التي بني المسرع عليها فإنهما كانا يهتزان صعوداً وهبوطاء ويميناً ويساراًء وكان الجهاز الكاشف يتشوش بفعل الجسيمات المنتجة عندما تذهمب الألكترونات الشاردة عن المركز لتمس جدران القوس المعدني. ولقد احتاج حل هذه المشكلة الى جهد كبير من أجل الحفاظ على الحزمة المطلقة مركزة بدقة في الوسط .

ومن ناحية أخرى؛ فقد كان من الصعب جعل الحزمة بالضيق اللازم. فبينما تنطلق الجسيمات في المصادم الأوروبي لتدور وتدور ساعات بكاملها بحيث تلتقي الالكترونات والبوزيترونات» وتتصادم» ملايين المرات» نجد أن كل جملة من الألكترونات أو البوزيترونات لا تستخدم إلا مرة واحدة في

آفاق علمية 7”/ يناير ‏ فبراير 195

ااال سس سساسسلسس)”اع ويبيَ_ُ>_ٍج_ِجِ َِق_مجحجَلخلكلبببلكلفلثثذشكجممحكمعبتججما ص 1017111111

المصادم الأميركيء ثم يذهب كل من النوعين في حال سبيله.

وهكذاء وللحصول على عدد قريب من اللازم من الصدامات كان يجب على المسرّع الأميركي أن يضغط الكتروناته به بقوة لتشكل حزمة لا يزيد قطرها عن أجزاء قليلة من مليون من المتر. وهذا ما يحتاج الى «حلقات تخميد» 5عه1: عهأممدلفعالة جدآ عند بداية المسرّع لإجبار الالكترونات ‏ أو البوزيترونات ‏ على الانتظام في مجموعات دقيقة وكثيفة التقارب فيما بينها. وكانت المغنطيسات التي عليها دفع الالكترونات الى مواقعها المطلوبة مثيرة لكثير من المتاعب. ولكن هذه الطريقة التي يتفرد بها المسرّع التصادمي الخطي تقلل من فقدان الألكترونات للطاقة بالاشعاع السنكروتروني إلى أقصى الحدود. (والواقع أن الأوروبيين اضطروا إلى جعل مسرّعهم التصادمي بهذه الضخامة وهذا المحيط الكبير لدائرته تخفيفاً لانحناء قوس الدائرة والتقليل من فقدان الالكترونات لطاقتها بواسطة الظاهرة السنكروترونية). وهناك نقطة اخرى

«مصادم ستانفورد الخطم »: تتقذف الإلكترونات (باللون القرنفلي) والبوزيترونات (اخضر) عبرقناة مستقيمة طولها ' كيلومترات» وتدور داخل القوسين المتعاكسي الاتجاه البوزيترونات من خلال سحق الإلكترونات ضمن ترس خاص.

أفاق علمية 7؟/ كانون الثاني شباط 155١‏

هامة؛ وهي أنه كان من المفترض بالمغنطيسات الكهربائية (التي تطلق حزمات الجسيمات من حلقات التخميد ‏ التي تضغط الحزمات فيها أصلا الى المسرّع الخطي) أن تعمل وتتوقف خلال زمن لا يزيد عن جزء من عشرة ملابين من الثانية, منتقلة من حقل مغنطيسي مساو للصفر الى حقل يساوي ٠ ٠‏ ضعف قوة الحقل المغنطيسي للكرة ال ثم د الى نقطة الصفر. ولكن مغنطيسات المسرّع الأميركي كانت بطيئة جداًء وكانت حقولها كثيرة الارتجاج.

نجاح التجارب الأولية

وكان الأميركيون: قبل اكتشاف كل هذه

ه *2 عبارة عن جسيم محايد اثقل من البروتون بحوالي ٠٠١‏ مرة» وهو يساعد في نقل القوة النووية الضعيفة بين الجسيمات الاخرى» وهي القوة التي تكمن وراء أشكال عديدة من النشاط الاشعاعي. ويامل القدرت دود ا أن ينجحواء من خلال دراستهم التفصيلية للجسيم *2 واضمحلاله» بالاجابة عن مسائل عديدة ما زالت بلا جواب» ومنها ‏ مثلا ‏ عدد الجسيمات الأساسية الموجودة فيالطبيعةمنالكواركات و«نيوترينوات», أو النيوترون الصغير. ولا شك في أنه سيكون للحصول على الأجوبة المرغوبة تاثيرات كبيرة على نظريات علم الكون والفيزياء الفلكية. وقد يتكشف الأمر عن جسيمات جديدة» مثل جسيم «هيغز بوسون» الذي يعتقد بانه علة أصل الكتلة.

والجسيم *7 هو واحد من ”' جسيمات تحمل القوة النووية الضعيفة؛ وتتحكم بانواع معينة من الاضمحلال المشع. وقد اكتشف *2 و«زميلاه» الجسيمان او “7 في عام 1587 على يد العالم كارلوروبيا.

وفي تموز (يوليو) الماضي أعلن العلماء في ستانفورد أن كتلة “7 تساوي 41,١١‏ بليون الكترون فولت (650).

جسيم *؟7قبل أن يبدآ المسرّع الأوروبي عمله الذي كان يفترض أن يبدأ في تموز (يوليو) الماضي (15485) ثم أجل الموعد إلى بداية السنة الحالية .)١1550(‏ وعلى العموم: فقد نجح الأميركيون في تجربة أولية أجروها في نيسان (ابريل) ١545‏ في الحصول على نماذنجهم الأولى من الجسيم وه + ولكن هذا لا يعتبر فتحا كبيراًء إذ أن الأوروبيين كانوا قد حصلوا على عدد قليل من هذه النماذج ل هم أيضاً حم هك العام 6م15 ولكن على مستوى الذي يمكّن الفيزيائيين من الدخول في أعماق فيزياء الجسيمات.. بالاضافة إلى آخ الصدام كان قد أجري بين بروتونات وبروتونات مضادة. لدت البروتونات وأضدادهاعبارة عن جسيمات مركبة: فإنها تنتج «حديقة حيوان» كاملة من الجسيمات التي يصعب تحليلها وعزلهاء أما الألكترونات والالكترونات المضادة (البوزيترونات) فهي الأكثر بساطة وتعطي نتائج أكثر «نظافة».

وعلى العمومء فقبل الحصول على أول جسيم ات الأميركيون قد واجهواء في مطلع السنة الماضية )١545(‏ مشكلة أخرى» وهي أنه ما أن جرى تشغيل جهازهم المسمى «مارك 9 لرصد الجسيمات جر التي سينتجها التصادم حتى أغرق جهاز الرصد المذكوربالجسيمات المسماة «ميونات» 0055م التي كانت تتشكل في جزء خلفي من قوسي التصادم. وقد حلت هذه المشكلة جهاز الرصد. وقي تجرية نيسان (ايريل) العاضي خلف الجسيم 2 الذي تشكل من التصادم, وراعة دفقتين من الهدرونات 1202055 (وهي جسيمات دون ذرية مؤلفة من كواركات). وكانت هذه هي المرة الأولى التي شوهد فيها الجسيم 2 وشدق يضمحل بهذا الشكل. الأوروببين قد نجحوا في إحراز قصب السيق في و الانتاج الفعلي والمكثف للجسيمات 25 0 شيع 7 2ظرآء بعد أن بدأ الس عمله 6 2 الفائق ذو الناقلية الفائقة» 0111 منا5 ع ماعن 0م ممع منا5 (550) الذي أقر الكونغرس أخيراً البدء بإنشائه بتكاليف أولية متوقعة تقارب ١5‏ مليار دولار: والذي سيبلغ محيط أنبوبه الحلقي حوالي 6١‏ كيلومتراء وسيقام قرب مدينة واكساهاسي في ولاية تكساس. ويهدف هذا

المصادم ‏ الذي سيكون الأعظم من نوعه في

البوزيترونات ويؤمن طاقة أكبر بكثير من تلك التي يؤمنها تصادم الالكترونات ‏ البوزيترونات في المسرع الأوروبي» مما لبنح للأميركبين باستعادة قصب السبق من الأوروبيين في مجال فيزياء الجسيمات. ولكن هذا المصادم لن يكون جاهزاً للعمل قبل بداية العام :5٠ ٠١٠‏ وهذا ما يطمئن الأوروبيين إلى حد ما

لف عدد مقبلء تقدم «آفاق علمية» شرحاً وافياً وتفصيلياً مصوراً عن «مصادم الالكترونات - البوزيترونات الكبير» الأوروبي 1.57, وكيفية عمله وطرق الاستفادة منه).0

31-85

او علا نساان

جه [آذثت ل طم سد نت سو سم سو سيد

لس سمس ايه اماع متعم مصاع سحو ص ع جاده مساوم مج طم سد ماسج حصن ل و سح ص وس سس ,ون ص سوصب ممه وحص بض م0 مذ

انظر: «الشرود الذهئي الوداع الطويل»»: آفاق علمية: العدد .7١‏

* اكتشف الباحثون الأميركيون وجود شذوذ في خلايا الأعصاب الشمية في أنوف المصابين بمرض الزهيمر. ويمكن لهذا الاكتشاف أن يوفر أول طريقة يمكن الاعتماد عليها في تشخيص المرض عند الأحياء. كما يمكنه أن يؤدي إلى فهم أفضل للمرضء وبالتالي لأسبابه.

وكانت باريارة تالامىو من مدرسة تافْتس الطبية في بوسطن الأميركية, قد قارنت أنسجة مشرحة مأخوذة من الظهارة (النسيج البطائي) الأنفية لأشخاص مصابين وغير مصابين بالشرود الذهني» ووجدت لدى المصابين تراكمات مير طبيعية من المحاور العصبية 5 وهي امتدادات من السيتوبلازما تستخدمها الخلايا في إرسال وتلة الإشارات الكهريائية (نيتشر, المجلد 2551 ص 816).

ووجدت تالامو والفريق الباحث معها أن المحاور العصبية والأكياف العصبية بشكل غير طبيعي من بروتينات الخيوط العصبية.

وتشكل بروتينات الخيوط العصبية جزءاً هاما من هيكل الخلية, وخصوصاً في الليف العصبي. وتكون هذه البنى الاسطوانية في خلايا الشم العادية مؤلفة من صيغة واحدة فقط من بروتين الخيط العصبيء وهو بروتين متوسط الحجم بصيغة تسمى الصيغة المؤسترة فسفورياً 12 ره مده 1ام.

وعلى العموم, فقد وجد الباحثون كذلك أن النسيج الشمي عند ثمانية من أصل كل تسعة مصابين بمرض الزهيمر يحتوي أيضأ على صيغ ما كان يجب أن تكون موجودة فيه. ألا وفي الصيغ الثقيلة والخفيفة, والصيغ المؤسترة فسفوريا من البروتينات المتوسطة والثقيلة على حد سواء. وكان لدى كل هؤلاء المرضى اعداد وفيرة من اللويحات والعقد في أدمغتهم: وهي السمة المميزة لمرض الزهيمر. وبالاضافة إلى هذا فإن جسمين هضادين من الأجسام المضادة التي تميز اللويحات والعقد تميز أيضاً الغصبية العادية.

وتختلف عصبونات الشم عن غيرها من العصبونات من حيث أن الجسم يولدها طوال حياته: في حين تكون العصبوتات الأخرى موجودة في أماكثها قبل الؤلادة. وترى تالامو أن عدم نضج خلايا الشم ند يجعلها اكثشرحساسية

ب236

البلا

للاشارات التي تؤدي إلى النمو الشان. وقد يكون هذا النموذج هو المسؤول عن تكاثر المحاور العصبية.

وما زالت طبيعة أمثال هذه الإشارات مجالاً للتكهن؛ ولكنه يمكن للعامل الخارجي أن يوفر ‏ نظرياً ‏ مثل هذه الإشارة. والعصبونات الشمية هي الخلايا الوحيدة المعرضة مباشرة للملوثات الجوية: مثلاء بين كل خلايا الجهاز

وكان كارل بيرسون» من جامعة أكسفورد» قد رأى قبل أريع سنوات, وعلى الدماغي عند مرضى الزهيمر. أنه قد تكون لأعصاب الشم علاقة بالمرحلة الميكرة من المرض. ويطرح العمل الذي قامت به تألامو طريقة للتأكد من هذه الإمكانية بشكل مباشر. وياخذ عينات صغيرة من الظهارة الأنفية للأشخاص الأحياء المصابين وغير المصابين بالشرود الذهني يمكن للعلماء أن يبحثوا عن التغيرات التي ربطتها تالاموبمرض الزهيمر. وإذا ظهر أن هذه التغيرات هي فعلا أحداث مبكرة؛ فإن للتقنية أن

تمكن الأطباء من رصد المرض قبل ظهور أعراض الشرود الذهني.

وبالإضافة إلى ذلك فإن سهولة الوصول إلى النسيج الأنفي بالمقارنة مع النسيج الدمافي ستمكن الباحثين من دناس تاشلل الجريفكة لسرم قير لتيل

+ مليون سنة!

ه أنظر: «بالصوت نرى قلب الشمس»» آفاق علمية, العدد ٠١‏

لا يمكن تحديد عمرا لشمسر 01 المقاس بدءأ من زمن دخولها في السياق الرئيسي للتطور النجومي, بشكل مباشرء بل يمكن لهذا التحديد أن يستنبط من أعمار النيازك الأقدم, وهي مهمة صعبة لأن على الفلكيين أن يقيموا رابطأ بين زمن ولادة الشمس وبين زمن تشكل النيازك. ولقد بدأت المراقبات الأخيرة للنجوم الفتية في أقاليم تشكل النجوم بتزويد الباحثين بهذا الرابط .

وهذه النجوم الفتية. غير الموجودة بعد في السياق الرئيسي للتطور النجومي عندما تصل درجة حرارة قلبها الى ارتفاع كافٍ لتحويل الهيدروجين الى هليوم, تكون محاطة بأقراص من الغبار والغاز تتشكل منها الثيازك. وعلى هذا الأساس قام ديفيد ب. غنتر, من جامعة ييل في نيو هيفن» بحساب عمر الشمس الآن مقدرا إياه ب 55,؛ بليون سنة, أي أقل بقليل من التقدير الشائع المستخدم في النماذج الشمسية العادية والبالغ 5,٠‏

وبقول غنتر: «لقد اجتمعت الأعمار الدقيقة التحديد للنيازك: والنظريات التى تصف أصول النظام الشمسي والمحسنة لتلائم المراقبات الأخيرة بالاشعة تحت الحمراء وبالراديو لأقاليم تشكل النجوم, والحسابات التطورية لما قبل السياق

الرئيسي.. اجتمعت هذه العناصر كلها لتسمحء وللمرة الأولى» بتحديد دقيق نسبياً لعمر الشمس». ويضيف غنتر قائلا: «ولآن احتمال الخطا في تقدير العمر ضكيل» ولأن النموذج الشمسي كر عساش نسا بالتعيرات الصديرة فلن العمر, فقد أصبحت لدينا الآن الأرضية اللازمة لاستخدام عمر الشمس كحد ثابت للنموذج الشمسي العادي».

وأظهرت حسابات غنتر أن الفارق البالغ ٠٠١‏ مليون سنة من العمر بين التقديرات القديمة والجديدة لن يؤثر إلا قليلا على النماذج النظرية الراهنة لكيفية تطور الشمسء وتبقى السمات من نوع وفرة الهليوم وكمية الاختلاط الداخلي بلا تغبير نسبياً.

وفي الوقت نفسه. فإن العمر الجديد ما هو معروف من النيازك, والبالغ 6,07 بليون سنة. ولا بد أن تكون هذه النيازك قد تشكلت قبل أن تدخل الشمس السياق الرئيسي للتطور النجومي.

اختبار جديد للتنبؤ برفض العضو المزروع

ه أنظر:«قطع غيار من الخزف والبلاستيك»» آفاق علمية: العدد 5

صار باستطاعة الأطباء الآن أن يعرفوا مسبقا من من المرضى الذين يرفض جسمه العضو الجديد. وكذلك فإن هده القدارة الجديدة على رصد الاستجائة المناعية في مواجهة العضو المزروع شيل تقدرر حا ةلمر الى الكقار سيكلوسبورين الكابت للمناعة.

وهذا الاكتشاف الذي توصلت اليه مجموعة من الباحثين في مركز لزرع الأغضاء البشرية في نيو كاسل بشمال بريطانيا يمكن من قياس عملية الرفض علميا. وكثيراً مأ يأخذ الرفض في جسم

آفاق علمية 77/ يناير ل فبراير ١15.‏

9

المريض مجراه الذي قد يؤّدي الى الموت قبل :ان يلاحظ المريض او الطبيب ان شيئاً ما لا يسير على ما يرام. ونتيجة لذلك؛ فقد حاول الكاحتون الررط ييل تصرف عناصر النظام المناعي وبين حالات الرفض

ودققت الدراسات الأولى في مستويات البروتين المسمى انترلوكين ‏ " والذي يلعب دوراً في 'عفلية التعرف على الأنسجة الغريبة ورقضها. وينشط هذا الجزيء. الذي تفرزه خلايا الدم المسماة «الخلايا اللمفية ت (التائية) المساعدة»»: نوعا آخر من الخلايا اللمفية إلذي هو«الخلية السمية ت». وتساعد هذه الخلايا على رفض العضو المزروع, وهي عملية تعرف ب «الرفض الخلوي للعضو المزروع (أو «الطعم»).

وعلى العموم::فقد ظهر أنه لا يعكن الاعتماد على الأنترلوكين ١‏ كمؤشر. وقرر جون فورسيت في مركز نيوكاسل البريطاني لنقل الأعضاء أن يوسع البحث ليشمل مستقبلات الانترلوكين -” التي تنموعلى الخلايا اللمفية «ت» عند ارتفاع مستوى الانترلوكين 3 وعندها تفرز الخلايا اللمفية هذه المستقبلات.

وأفاد فورسيت وزملاؤه أخيرا أن باستطاعة قياس مستقبلات الانترلوكين 1 أن يعطي نتائج دقيقة جداً. وفحص الباحثون آخيراً ا مريضاً أجريت لهم عمليات زرع» وأخذوا منهم ٠عينة‏ باستثناء ا اثنتين أشارارتفاع مستوى مستقبلات الانترلوكين ت ١‏ إلى أن عملية الرفض قد بدأت أو أنها على وشك أن تبدا.

وظهرت «الحالتان الزائفتان» نتيجة لأن أحد المرضى كان لديه عدوى لا علاقة لها بعملبة الزرع وكان لدى الآخر مرضل هناعة ]اكه اتاشط سيب نفس تاكير رفض العضو المزروع. وينوي الباحثون الآن إجراء اختبارات «الطريقة العفياء» المزدوجة للتحقق من قدرة هذه الطريقة

على التنبؤ بالرفض. ولتأكيد وحجود العلاقة بين مستقبلات

الانترلوكين ‏ " والرفض فائدة مزدوجة: إن 6 لفون كذلك الاطداء من تحديد 0 المريض ل في حيّن أن تحديد أساس وزن المريض,

وهذا الدواء ينحل في الشحميات. وفن اللمف يرتبط حوالي 6١‏ بالمئة من السيكلوسبوردن بالبروتيتات الشحمية عالية الكثافة ومنخفضتها. ونظرآ لأن تركيزات هذة البروتينات الشحمية تختلف كثيرأ بين مريض وآخرء ولدى

آفاقٌ علمية 517/ كائون الثاني شباط ١945-‏

يخضع أي تقدير كان للجرعة المثلى والسيكلوسبورين عبارة عن دواء شديد السمية الخلوية ويؤثر مباشرة على حمض «الدنا» 2248 وعلى نسح الع ل 0 فيٍ ذواه! الخلية. ٠‏ ومهم 1 أكثر من اللازم من الدواء. 0ك ميل المناعة التى تسببها الخلية الى الضعف أو الى القوة يمكن للاختبار الجديد أن يوفر وسيلة لتقييم حساسية كل مريض تجاه | لسيكتوسبورين ولمساعدة الأطباء على تقرير حجم الجرعة المثلى.

و.. خزف ياباني جديد لترميم العخلاح

لليابان أيضاً دورها في مجال تطوير المواد الجديدة للأطراف الاصطناعية, كما في المجالات التكنولوجية المتقدمة الأخرى»: ومع أن العظم هو المادة الناشطة حيويأ الأقوى بين المواد المعروفة حتى الآن, فقد تمكن الباحثون اليابانيون من اختراع خزف جديد اقوى منه؛ ناشط حيويا؛ يمكنه أن بحل محله في عمليات الترميم العظميء ويرتيط به.

والخزف الجديد عبارة عن زجاج كا اكه ده ل سمت لما الات عنصم كة 1ه /17ا-م 16 2مم أو زجاج لام مصتوع من الكالسيوم الفسفوري ومسحوق السيليكون. ويمكن قطع هذا «الزجاج» وتشكيله في أي شكل كان وحتى في شكل الفقرة.

وفى حين أن علماعء الولايات المتحد يحتاجون الى الحصول على موافقة «إدارة الأغذية والعقاقير» قبل تجرية الاكتشافات الجديدة على الانسان فإن الباحثين اليابانيين لا يحتاجون إلا إلى إذن الانسان المريض.

ويقول تاكاو ياماموروء رئيس قسم الجراحة التجبيرية في جامعة كيوتى أن حوالي ٠٠١‏ مريض كانوا بحاجة الى جراحة عظمية وعولجوا ينجاح في تجارب استخدم فيها الخزف منذ العام 87 وحتى اليوم. ويامل يامامورو في أن توافق الحكومة اليابانية على استخدام المادة الزجاجية على نطاق عام في كل أنحاء البلاد.

كان المريض الأول الذي عالجه يامامورو بهذه الطريقة إمرأة في السادسة والخمسين من عمرها تعاني من سرطان ثديي انتشر ليصل الى عمودها الفقري مما أدى إلى كسور فيه وإلى شلل في الساقينء. وما كان من الجراحين إلا أن أزالوا الورم واستبدلوا فقرتين ونصف الفقرة بالمادة الخزفية الجديدة. وفي العادة. كان الجراحون يتمكنون من استبدأل الجزء المزال من العمود الفقري نتيجة للورم بجزء من عظم ورك المريض نفسه. ولكن العظم الجديد كان يعود فيصاب بالسرطان مجدداً.

ويقول يامامورو اليوم أن مريضته الأولى ما زالت في صحة جيدة بعد مرور ست سنوات على عملية الاستيدال بالخزف» وأنها تستطيع المشي يصورهة حسنة. وحيث لا تكون هتالك حاجة الى القوة» كما في حانة إزالة قطعة من

العظم مخلفة وراءها فجوة: فإنه نمكن ملء الفجوة ة بالزجاج الجديد مخلوطا همح الفييرين: وهو بروتين يشجع توليد العظم

محِدّدا.

الليزر لإصلاح الأسنان.. يلا ألم

ه انظر: علاج جديد للأستان بلا ألح»» آفاق علمية العددن 5ة.

* إن ميزة استخدام أشعة الليزر لحفر الاسنان بدلا من أدوات الحقر العادية هي أن استخدام الاشعة لا يولد اهتزازات أو ضجيج والأهم أنه لايؤدي الى الشعور بالاألم على الاطلاق. ومع ذلك فان استخدام العلاج بأشعة الليزر ما زال ينتظر الحصول 0 موافقة «ادارة الأغذية والعقاقير» في الولايات المتحدة: بعد أن أثبتت الاختيارات السريرية كلها صلاحية هذه الطريقة.

ولقد قدم الباحث في الأسنان تيري ميرن» المستشار لدى شركة «أميركان دنتال ليزر» في برمنغهام بولاية ميتشيغان ن» تقنريرآ بنتائج معالجة 1١16‏ كا لدى 2 مريضنى يغانون من تجاويف قي ميناء اسنانهم أو في طبقاتها الخارجية. ويحتوي قلب جهاز الليزر ١0-6‏ على عنصر نادر هو التوديميوم مركباً على بلورة ييتريوم ‏ المنيوم ‏ غارنت» وهو دبخر المادة العضوية الطرية داخل التجويف السني» ولكنه اضعف من أن يتلف الميناء الصحيحة. كما يقول

وكانت أجهزة الليزر العاملة 2 أكسيد الكريون قد حصلت على الموا على استخدامها في جراحة اللثة للثة ولكن حرارتها أعلى من اق ا ع في الاسنان اذ أتها تتلقف اللب الداخلي الضعيف الهش حتماً. ويمكن لطبيب الاسنان ١‏ نّ تجعل الليزر عمد نل يعطي ١‏ نبضات اشعاعية في الثانئة مما محافة عدن لسن يارد ا يما يكفي لمئع تلفه. ونظرآ لأن مدة ة النيضة لا تزيد عن 7١‏ جِْء من تريليون من الثانية آي أقل من جزء من مئة مليون من الّمن اللازم لتشغيل عصب الألم ‏ فإن الجراحة لام خالبة من أي شعور الا بشيع من الدفء أو الوخْرُ الضعبف جدآ الذي أفاد عنه ما يتراوح بين ١5 ٠١‏ بالمئة من المرضى فقط : ويقول موز لم لبس للجهاز الا لليزري أي 0 لا كما للأجهزة القديمة, وهو الاهتزا 3 والطئين الذي > كان بعض المرضى يترجموته الى ألم.

33 373737

ل سم سم مج سس عدن تح كو

الزهور الجميلة التي تصطاد الحشرات وتأكلها!

و حذةه 0 4 / ١ '‏ 28 [ ل ) 2 ا | منذا هد 1 075 يف 41 4 0 40" / )اه 8# 4 1 ١ 1‏ 00 0 4 و 4

لا غرابة في أن ياكل

حيوان ما بعض أجزاء النيات

أو حتى يلتهمه إلتهاما.

لكن هناك نباتات تقتنص

بعض الحيوانات الصغيرة وتلتهمها! الدكتور كارم السيد غنيم

عشرف: اللدرسن بكلية إلغلوم:

نملة تتهادى على حافة إحدى الأوراق القدرية الشكل في نبات «النيلوفر المراس»» ولا تدري أنها تسير في

طريق الموت حيث تسقط في الفخ بمجرد اضطرابها وانزلاقها على الحواف الزلقة. فإذا ما سقطت على القاعء تفرز عليها خلايا جدار القدر خمائرها الهاضمة» ثم تمتص محتوياتها المهضومة. إضافة إلى هذه الطريقة الغذائية» فإن هذا النبات لديه» اوراقا أاخرى علوية الموضع مسطحة الشكل تقوم بإجراء عملية

التمثيل الضوئي المعتادة. ع 34

أحصى علماء النبات نحو خمسة عشر نوعاً مختلفا من النباتات المفترسة أي الآكلة للحوم الحيوانات والحشرات (كاهدام قناه:ه7أمجه0). وهي تنتمي إلى عدد محدود من الفصائل النباتية التي لا ارتباطبينها من حيث التصئيف النباتي» وبالطبع فإن كل نوع منها يضم ملابينا كثيرة من الأفراد النباتية عبر الأحقاب الزمنية المتعاقبة على مر الحياة. من هذه الأنواع المختلقة تشتهر: الديونيا القانصة للذبابء جارة الماء الحويصيلة. حامول الماء. السلوانة الناحلة, أكواب القردة» الندية المدورة الورق» البوقيّة. جراب الصيادء المدهنة الشائعة, الفتانة» النيلوفر المرأس» وجرة الشمس.

يحصل النبات على احتياجاته الغذائية ‏ ومنها الآزوت (النتروجين) بأن يمتص جذره الآزوتات الذائبة في ماء التربة, إلآ أنّْ هناك أنواعاً من التربة توصف بأنها فقيرة في المحتوى الآزوتي, كما أن هناك بيئات نباتية عبارة عن مستنقعات أو برك أو بحيرات ماؤها حمضيء وبالتالي فهو سام للنبات إذا امتصه. وتنموفى البساتين المطيرة في المناطق الاستوائية النباتات الآكلة للحشزات بين الأشن والسرخسيات والسحلبيات والنباتات الأخرى التي تجثم على الأطراف الممددة من الأشجار العملاقة, حيث لا توجد تربة حقيقية ملائمة لها كلها.

هكذا توجد في مناطق متفرقة من العالم نباتات عليها أن تعيش في بيئات ذات آزوت في صورة معقدة يصعب عليها امتصاصه. فتقتنص وتتصيد أنواعاً ملائمة من الحيوانات الصغيرة (بما فيها الحشرات) وتقتلها وتلتهم المحتويات الغذائية من أجسادها. وتلك عادة مكّنت هذه النباتات من مواجهة قيود البيئة المفروضة عليهاء وسهلت لها سيل استمرار الحياة.

تتصف هذه النباتات جميعها بمقدرتها على هضم جسد الفريسة بفعل الخمائر (أو الأنزيمات) التى تفرزهاء وهى العصارات القادرة على تحليل المواد البروتينية وغيرها في جسد الفريسة» بحيث يمتص النبات المواد المتحللة كيميائياًء ويلفظ الأشلاء والنفايات بعد انتهاء عمليتي الهضم والامتصاص. وإذا كانت الحيوانات تمتلك في جهازها الهضمي كل الأنزيمات الضرورينة لتحليل وتفكيك المواد المعقدة في جسد الفريسة التي تبتلعهاء فإن في النباتات اللاحمة كذلك أعضاء مخصوصة (وهي عادة الأوراق) تستطيع إفراز الإنزنيمات الضرورية التي لا غنى عنها في عملية الهضم وامتصاص المواد المهضومة ببطء .

فيما يلي نعرض نماذج من النباتات اللاحمة سواء كانت آكلة للحشرات أو آكلة لغيرها من الحيوانات الرقيقة الصغيرة» هوائية أو أرضية.

الندية

تنمو أنواع الندية (دمىءده:ط) في الأراضي السبخة المغمورة بالماء. وتتغطى أوراقها بشعيرات فريدة في نوعهاء إن تتركب الشعيرة (أو اللامسة) الواحدة من عنق أو ساق ينتهي برأس هي عبارة عن كرة ملآنة بسائل متلألىء لزج لا يجف» بخرج

أوراق نبات «الديونيا القانصة للذباب» تنتشر على نَصّل كل منها شعيرات حساسة تتنبه بمجرد ملامسة الحشرات لهاء فينطبق مصراعا الورقة على ما هو واقف عليها من كائنات» وتحكم القبضة على الفريسة بتداخل الاشواك القوية مع

نبات السلوانة «أكواب القردة»» وفيه يقوم الغطاء بإغلاق القدر (أو الإبريق) عند امتلائه بمياه الأمطار الغزيرة. وهو الوعاء نفسه الذي تنزلق وتسقط فيه بعض الحشرات ليتخذها النبات وجبة له.

آفاق علمية 77/ يناير ‏ فبراير 195

سيلا ف ب اذغ

آفاق علمية 71/ كانون الثاني شباط 155٠‏

«الندية الخيطية»: في الصورة النهاية الطرفية لإحدى الأوراق وتظهر عليها الشعيرات الخاصة المسماة «لوامس», التي تنجذب إليها الحشرات " بتاثير الرائحة وتلالؤ رؤوسهاء وهذه الرؤوس في الواقع هي أفخاخ تصيد الحشرات وتقتلها وتتغذى على محتويات جسدها

: : ! ' 1

1 34 3

0 م

نبات «البوقية» (أو حشيشة الأباريق) الذي تشكل أوراقه قرونا أو أبواقً على فوهة كل منها غطاء يققلها خشية امتلاؤها الزائد بماء المطر الذي يمكن أن يخفف الإفرازات الهاضمة فتفسد قدرتها على الامتصاص.

على السطح الخارجي لهذه الرأسء وله رائحة جذابة للحشرات. إذا انجذيت حشرة ما إلى إحدى أوراق هذا النبات بتاثير رائحته وأيضا بتأثير اللون الأحمر الذي يتميز به هذا النبات» فإنها تهبط على الشعيرات لتحط عليهاء وعلى التو تجد نفسها ملتصقه بهاء وتتكاتف الشعيرات جميعها في القبض على جسم الفريسة» ويحدث هذا عند ملامسة أعداد كثيرة من الشعيرات أثناء محاولة الحشرة التملص من قبضة الموت المحقق. بعد أن تحيط الشعيرات (أو اللوامس) بجسم الفريسة إحاطة تامة تضغط عليها وتعتصرها ثم تفرز خمائر هاضمة أي إنزيمات محللة قادرة على هضم البروتينات وإحالتها إلى مواد غذائية سهلة الامتصاص. وقد تستغرق عملية الهضم هذه عدة أيام» وبعدها تعود الشعيرات ببطء إلى وضعها الأصلي» وبذلك تتأهب لقنص فريسة أخرى.

البوقية (حشيشة الأباريق)

البوقية نبات ذو أوراق متحورة على شكل قدور أو أباريق» ينتشر في كل من العالم القديم والعالم الجديد على السواء.

في كل الأصناف التسعة أو العشرة المختلفة التي تتبع هذا الجنس النباتي تنمو الأوراق الغريبة الشكل على هيئة أسلاك إطاردراجة (أي في شكل إشعاعي) حيث تبرز من مركز هذه الدوارة ساق رفيعة تحمل برعماً زهرياً وحيدا كبير الحجم تنتشر عليه عقد. ومن الغريب أن الأوراق الحديثة النمو تشبه ريشات نحيلة أو رقيقة السمك, مبططة من الجانبين» وعند بلوغها طولها الكامل يفتح في أعلاها تجويف مركزي,. وهكذا يمكن للورقة أن تستقبل ماء المطر.

في النباتات ذوات الأباريق والتي تنموفي المناطق الجنوبية الشرقية من الولايات المتحدة

35 >

بو : - + ١ ١‏ زو مني ه : + ونون ا وشودا رز ورج رون 1 روا 20

تنحني نهاية الورقة على هذه الفتحة وتغلقها فقط حينما تتجمع بداخلها كمية معينة من الماء؛ فتمنع 'هذه العملية الامتلاء الزائد لهذا الإبريق (أوالقدر), خصوصاً في حالة هطول الأمطار الغزيرة. غالباً ما تشاهد الورقة الناضجة في هذه النباتات ‏ حينما يمتلىء نصف القدر فيها بالماء ‏ ما واقفة بانتصاب, أو تقع فتحة القدر فيها على سطح أشنة من الأشنء أو بالأحرى تكون مثل جراب أو شرن متخن. وبالرم من تراكم أجساد الحشرات الميتة وبقايا أشلاؤها في قيعان القدور, فِنَّ الماء المتجمع فيها يكون رائقأ وسائغا أو الأقل أفضل من مياه المستنقع الموجودة أسفله. حتى أن الصيادين أو العابرين للمستنقعات حينما يصل بهم العطش مذأ. فإِتَهم رحصلون على احتياجهم من الماء من قدور هذه النباتات» ولم تنسمع أنهم قد أضيروا من هذا الماء؛ ولهذا السبب أطلق على هذه الأوراق أسم «أكواب الصيادين».

يبدو السطح السفلي لكل قدر (أو إبريق) في هذه النياتات على صفحة الماءء ناعم لامعأ مغطى بطبقة شمعية ذات بريق أخاذء كما توجد حول فوهة كل قدر حلقة من الشمع تعمل كمنصة معدة لاقتناص أية حشرة تتجول عليهاء حيث تنحدر الحشرة على السطح الناعم الأملس وتسقط في ماء القدرن فإذا ما وقعت فإنها لا تستطيع أن تتشىث بجدرانه, وبالتالي لا يمكنها الخروج من هذا القبر الذي قبرت فيه. وبعد سقوط الحشرة» يقوم النبات بهضم جسدهاء وذلك بمساعدة بكتريا التحلل الموجودة هناك. ومما يجعل النبياتات ذوات الأباريق (أو القدور) نباتات آكلة للحوم حقاء امتلاكها جدراناً خضراء (هي الأوراق) قادرة علئن امتصاص نواتج هضم الأجساد الحيوانية.

يتميز نبات سراسينيا بربوريا بنهايات أوراقه المتسعة نحو الخارج والمتوردة اللون, كما لوكانت آذان أرانب أوردتها ملآنة بالدم. ويعتقد بوجود غدد في هذه الأوراق» لكنها قليلة العددء تقوم بإنتاج مادة ذات رائحة جذابة للذياب» فإذا ما حطت ذبابة تعسة أو تجولت نملة قارب عمرها على الانتهاء بتجوالها على النهاية الممددة من الورقة, فإنه توجه نحو منطقة محفوفة بالمكاره والأخطار حيث توجد الأشواك القوية المنحنية نحو فوهة القدر ‏ أي الورقة ‏ وحتى إذا حاولت الذبابة المنزلقة في القدر أن تطير بجناحيهاء فإنها تتخبط في فوهته ثم تهبط في القاع مرة ثانية.

من السلوكيات العجيبة لبعض أنواع البعوض والحشرات الأخرى استخدامها لمياه القدور في هذه النباتات كأماكن لتربية صغارهاء فتدخل البعوضة الأنثى البالغة المسماة «بعوضة النبات ذو القدر» فتحة القدر وتلقي ببيضها في مائه ثم تخرج تاركة فوهته كما لو كانت طائرة هليكوبتر مصغرة عمودياً دون أن تلمس جدران القدر, فإذا فقس البيض خرجت منه اليرقات. ويفعل نوع أو أنواع معين من الذباب فعل هذه البعوضة؛ فتقوم اليرقات المتربية داخل هذه القدور بالاغتذاء على الحشرات الميتة في القاع وبذا تقضي عليها وتنظف القاع منها. عندما تبلغ هذه اليرقات عمرأً معيناً

36 37

جزء من سطح ورقة نبات «المدهنة الشائعة»» وقد جرى تكبيرها عشرات المرات» وترى عليه البالونات اللزجة التي تلتصق بها أية حشرة تتجول في غفلة على سطحهاء فإذا تحدم تنبهت الورقة وانثنت

حوافها لتحتضن الحشرة وتعتصرها فتقتلها وتفرز

عليها إنزيمات لهضم 0

تقوم بإجراء ثقب صغير في جدار القدر بحيث يكون أعلى من مستوى سطح الماء فيه» وعبره تهرب هذه اليرقات إلى الخارج بقصد التحول إلى ذبابة كاملة.

وتوجد في المناطق المدارية نباتات من نوع سراسيثئيا فلاثًا أو ما يسمى «جراب الصياد»؛ وفي الولايات المتحدة تنتشر هذه النباتات في الأراضي الصنوبرية الرطبة الحمضية؛ حيث تمتلك أوراقاً آكلة لفوهته غطاء يعمل على إزاحته ماء المطر الزائد عن الحاجة.

السلوانة

هناك في البساتين المطيرة من العالم القديم» حيث بورنيوء توجد نباتات ذوات أباريق تسمى «السلوانة» (وعطتمعمء لل وهي تنتمي لفصيلة عمعع هط امعو 20 ) .

ومن أشهر أنواعها «السلوانة الناحلة» (وذلعممع .[8)» و«أكواب القردة» (2دااممهد .7) وتتنوع النباتات فى هذه الفصيلة حتى 57 نوعاً.

تتميز هذه النباتات بتفلطح نصل الورقة عند القاعدة, وتفرز خلايا الورقة ‏ بجانب إفرازها للماء - رحيقاً حلو المذاق يجذب الحشرات» فإذا انجذبت إلى النبات ووقفت على حافة القدر تستطلع ما فيه انزلقت وسقطت في القاع حيث يوجد الماء والإفرازات الهاضمة أي الأنزيمات المحللة. ومما يفوت على الفريسة إمكانية هروبها بعد السقوط . وجود حراشيف مغطاة بمادة شمعية على جدران القدر تنزلق عليها أرجل الحشرة كلما تملّصت في محاولة يائسة للخروج من القدر. وتغوص الحشرة في السائل وتبقى فيه حتى يتم تحليل جسدها بفعل الأنزيمات الهاضمة (وقد تساعدها بكتريا التحلل التي تكون موجودة هناك)» ثم يمتص النبات نواتج هضمها.

المدهنة الشائعة

نبات «المدهنة الشائعة) (كتعدوان؟ دادءنسومزم) آكل للحوم الحشرات»؛ وينتشر في تربة سبخة وان كانت أقل درجة من أنواع التربة التي تقطنها النباتات اللاحمة السابقة لكنها مثلها في انخفاض المحتوى الآزوتي (النيتروجيني). ولهذا النبات أزهار جميلة جداًء أما في قاعدته فتستقر زهيرة من أوراق علنها ما بشبه البالونات المزودة بمادة [ركه تعمل على إلصاق أية حشرة تتجول غافلة على اما حنست الورقة بان كلك زسطحها حشرة قامت على الفور بثني حوافها لتضمها بين أحضانها ثم تطلق على جسدها عصارات هاضمة تفرزها من غدد تشبه الحصىء وبعد تحليل الجسم تقوم خلايا معيئة في الورقة النباتية ‏ القانصة ‏ بامتصاص المحتويات الذائبة أما الأشلاء التي

بتبقى بعد هضم جسم الحشرة فإن الورقة تلقي بها

بعيداً عنها عندما ترجع إلى وضعها الأول المنبسط ,

آفاق علمية 1/ يناير ‏ فبراير 155٠‏

0000000000000 0ذ+ذشل8108456+*٠١ء‏ و و جصءاءظءظءهكهااا 027 0-1-1111 0101010101١١١١١‏ 7صص 0020|

المراسلات الكيميائية التي تسيطر على عمليات الجسم.

الفرمونان : رسائل في لدم

تلعب الهرمونات دور أساسياً جدأ في عمل كل أجهزة جسم الانسان بلا استثناءء وهي التي تعطي هذه الاجهزة الاوامر بأن تعمل بشكل معين يضمن سلامة الجسم., الى جانب الاعصاب التي تتصرف بشكل آني وفوري. فما هي هذه الهرمونات» ومن أين تأتيء وكيف تعمل؟

هناك في جسم الانسان مراسلات كيميائية, تقوم بدور السعاة» وتعمل جنباً الى جنب مع الجهاز | لعصبي وتسمى «الهرمونات». وتقوم الهرمونات ‏ كالأعصاب _بنقل الاشارات من ناحية من الجسم الى ناحية أخرى. ولكن: بينما تبث الأعصاب الرسائل في أجزاء قلب قليلة من الثانية تتنق الهرمونات سابحة في تيار الدم وتقوم بتسليم الرسائل التي تحملها ببطء أكبر.

وتشكل الاأغضاب والهرفونات جهازد نت متكاملين فيما بينهماء وكلاهما حيوي ولا يمكن الاستغناء عنه. وقد تكون الهرمونات ابطا من الأعصاب يككيرفي القيام بعملها ولكزا نارفا يميل الك أن يكون أكثر ديمومة واتساعاً. وهكذاء 9 فبينما تست تستخدم الأعصاب عندما تلح الحاجة الى اليومية لادارة شؤون ١‏ لجسم.

وكثيرة جداً هي عمليات ١‏ لجسم التي تسيطر الهرموتات علبهاء وف] من كله فى الج انكر التوضيحي المرفق بعض الهرمونات الأهم الجسم بعمله بشكل منسجم مثل هرمون «ه ض ب» 4151 (المضاد للابالة) الذي يساعد على توفير توازن الماءع, وهناك هرمونات كالأدرينالين - تدفع بأداء الجسم الى مستوى الذروة عند الحاجةء وهناك هرمونات تضبط تطور الجسم كهرمونات النمو والهرمونات الجنسية.

ولآن الهرمونات تنتج تأثيرات شديدة التنوع والجذرية فان للمرء أن يتوقع ‏ عن حق ‏ كونها مميزة جداً. ومع ذلك, فهي ليست أكثر من جزيئات كيميائية صغيرة جد مؤلفة من العناصر الأساسية نفسها التي تتألف منها مواد الجسم الكيميائية الهرمونات شكله الخاص به. والشكل أمر أساسي

آفاق علمية 77/ كانون الثاني شباط 155٠‏

لأنه لا يمنح الهرمون هويته فحسب بل رسالته أيضا.

ويتم عمل الهرمون بتغيير الكيمياء الداخلية للخلايا المفردة. ولانتاج التأثير الصحيح يجب على كل هرمون أن يوصل رسالته الى السلسلة الصحيحة من الخلايا المسماة «الخلايا المستهدفة». وتكون الخلايا المستهدفة بالنسبة لبعض الهرمونات مؤلفة من نوع معين من الخلايا. وعلى سبيل المثال فان الهرمون (ه ض ب)يستهدف خلايا أقنية الجمع في الكليتين. وهناك هرمونات أخرىء كالهرمون الدرقي» مصممة لتعمل في كل خلايا الجسم يلا استثناء. ولكل خلية مستهدفة مواقع استقبال خاصة يمكنها تمييز الهرمون الصحيح من شكله. وهكذاء فعندما تسبح الهرمونات مارة مع تيار الدم تدخل الى المستقبلات في الخلايا المستهدفة كدخول المفتاح في القفل.

وتقع مستقبلات العديد من الهرمونات الأكبر»

كهرمون الأدرينالين» على سطح الخلية. وما ان يصل الهرمون حتى يقوم مراسل كيميائي آخر ‏ هو استر حمض الفسفوريك للأدينوزين 35خ الدوري عادة _بالاتنطلاق داخل الخلية لتمريرالتبا الى المادة الكيميائية التي ستجعل الاحداث تتواصل, كما لو ان الهرمون الوارد عبارة عن ساعي بريد يبحمل رسالة وكأن ال 4267 هو «الفراش» الذي يتسلم الرسالة وينقلها الى رئيس الاعمال. وعلى العموم: فان العديد من جزيئات الهرموئنات الأصغرء كالهرمون الدرقيء تتمكن من التسلل عير جدران الخلية وترتيط في داخلها بالمستقيلات السابحة فيها.

الغدن الصماء

يصنع الكثير من هرمونات الجسم في غدد خاصة مجاورة للأوعية الدموية الرئيسية. وتسمى هذه الغدد «بالغدد الصماء» وكثيرأ ما تعرف عملية ضبط الهرمون «بالنظام الأصم».

وتفرز كل غدة مجموعة مختلفة من الهرمونات وتسيطر بالتلاي على ععلينت كلق ل الل وعلى سبيل المثال فان الغدة الدرقية التي تقع في العدى تسدطزعلى سرعة أحراقكا للع ل ليله هرمونها المسمى «تيروكسين». أما الغدة مجاورة الدرقية فتفرز هرموناً يوازن مستويات الكلس في الجسم

ويمكن اعتيار الغدة النخامية 1621ن0غ1م2 بطرق عدة _مفتاح هذا النظام بأكمله. فهذه الغدة الصغيرة الموجودة في الرأس والتي لا تزيد حجماً عن حبة الحمص تطلق سلسلة من الهرمونات مثلها

يرد الجسم على أي

تهديد بخطر ما بدعوة الأدريشالين

الى العمل. وربما كانت تاشثيرات

الأدرينالين «المثيرة» هي التيء بالمقابل» تجعل - من الخوف أمرأ «ممتعا», كما عند هواة أفلام الرعب!

سكد اك داخه ان

مس ربح لو كع ا

هرمون النمو: ينظم نمو الجسم. البرولاكتين: مسؤول عن انتاج الحليب. الأوكسيتوسين: يبدا عملية المخاض. الهرمون المضاد للإدرار:

يحافظ على هستوى الماء في الجسم.

ادارة مستويات الوطأة 55ع5)5. الالدوستيرون: يضبط مستويات الملح في الجسم.

في هذا مثل بقية الغدد. ولكنها تطلق كذلك هرمونات مدارية خاصة تنسق إطلاق الهرمونات من عدد من الغدد الأخرى.

وعلى العموم: فريما كان هرمونا الادرينالين والإنسولين هما الأكثر شهرة من بين كل هرمونات الجسم. ويبلغ تاثير الأدرينالين ميبلغا من القوة والحدة يجعلنا نشعر عملياً بفعل هذا الهرمون. والواقع أن كثيرين صاروا يتحدثون اليوم عن «ارتفاع مستوى الادرينالين» بشكل يومي. وكذلك هي تأثيرات الإنسولين أيضاء ولكن هذه لا تظهر إلا اذا كان هنالك ما لا يسير على ما يرام. واذا نقصت كمية الانسولين في الدم عما يجب ان تكون عليه فاننا نعاني هن داء البول السكري.

38-8

الهرمونات الرئيسية التي يفرزها النظام

مبيضان (للرجل : خصيتان)

كت

5

1ن

الأحمر: : الهرمونات النخامية تؤثر على الغدد الأخرى. الاصفر

0

لض النخامية تسيطر على انتاج الهرمونات.

5 ع الهرمونات بشكل مستقل.

قوة الخوف

ويشكل الأدرينالين جزءا من فريق عمل الطوارىء في الجسم. فاذا ما تهددنا خطر ما رد الجسم على هذا التهديد بعدد من الطرق. ولا شك أن بامكان أي انسان أن يتذكر ردود فعل الجسم هذه اذا كان قد استطاع ان يتجنب حادث سيارة خطير ذات مرة.

ويكون رد فعل الجسم الأول على التهديد بالخطر رد عصديًا نكل ما في الكلمة'من معدئ؛ حيث ترسل الأعصاب ل الدماغ تحذيراً يوجود الخطر: فينبه الدماغ الجسم فوراً ويستنفره لتجنب

هرمون محرض الدرق (1511)

عندما يرتفع مستوى الغلوكوز في الدم | أكثز مها يجب تفرد البتدر راس لس الانسولين» وهوما يزيد من كمية خزن الغلوكوز في الكبد» ويزيد من سرعة

انتقال الغلوكوز من الدم الى خلايا الجسم.

آفاق علمية ؟5/ يناير ‏ فبراير ٠.5.‏

اباي 4287وتققّنأ>|“آ(©>©(|_(_(ظ(ظ(ض(ظغظ(|(ض(ض(ض(ظض(ض(ضؤ>(©(©آسَبثللأعمصوا0--:-:-::-:-::

مستوى مستعاد من الهزمون الدرقي

في حين ان بعض الهرمونات» كالاوكسيتوسين (الذي يساعد في الارضاع من الثدي) تنتقل مسافات معينة في الدم بين انطلاقها من الغدد وحتى وصولها الى هدفهاء فان البعض الآخر يعمل محلياء مثل هرمون البث العصبي اسيتيل كولين والسيْكريتين (الذي يحرض اطلاق المواد الكيميائية الهاضمة في البنكرياس).

آفاق علمية 7”/ كائون الثاني شباط 155٠‏

يجب أن يبقى تركيز الهرمونات التي تبقي الأمور ثابتة في الجسم (كالحرارة والماء) ثابتا هو ايضا من خلال عملية تسمى بالتغذية المرتدة السلبية» وهي تعمل كالتالي بالنسبة للهرمون الدرقي المسمى تيروكسين: فالغدة النخامية حساسة جد تجاه كمية التيروكسين الموجودة في الدم» وعندما ينخفض هذا المستوى إلى أكثر من اللازم تطلق الغدة مادة تسمى هرمون محرض الدرق (1511). وهذا يحث الدرق على صنع مزيد من التيروكسين لاستعادة مستواه الطبيعي. وإذا ما زاد المستوى عن اللازم مرة أخرى فإن الغدة النخامية تتوقف عن إطلاق الهرمون المحرض للدرق فيتوقف إنتاج التيروكسين.

الادرينالين» وهو هرمون يطلق كل قدرات الجسم للعمل بنشاط

الكظز تعمل سلسلة سرمعة من التيش ابت اللاي الموجهة الى العضلات الملائمة علنى أن نكور الانسان جسمه أو يغطي رأسه أو يقفز بعيدا عن الطريق أو يتخذ أية تدابير وقائية تبدو أنها الأسلم له. ولكن الدماغ يرسل كذلك. وفي الوقت نقسه. رسالة تحذير فورية الى زوج من الغدد الصماء المعششة فوق الكليتينء هما غدتا الكظر (أو الادرينال 3021 والكلمة تعني فوق الكلية: -20 > ' فوقء 1[دمع: - كلية).

ولكل من غدتي الكظر جزءان مميزان» فهناك القشرة التي تشكل الجزء الخارجي من الغدة كما هو الأمربالنسبة لقشرة الدماغء: والتي تسمى كذلك اللحاءء وهناك نخاع الغدة أو مخها. ويفرز كل من هذين الجزءين عدداً من الهرمونات بينها ثلاثة تلعب دوراً رئيسياً في رد فعل الجسم تجاه الخطر. واثنان من هذه الهرمونات الثلاثة ياتيان من نخاع الغدة, وهما الأدرينالين والنورادرينالين. أما الهرمون الثالثء وهو الكورتيزول (أو القشري) فياتي من قشرة الغدة.

وعندما يصل نداء التحذير قادماً من الدماغ يطلق النخاع الغدي طوفانا من الأدرينالين والنورادرينالين في تيار الدورة الدموية. وخلال ثوان يكون هذان الهرمونان قد ارتبطا بالخلايا

المستهدفة في كل أنحاء الجسم. والواقع ان بعض 39-4

سس ارح ]إل ق كك نا

التاثيرات يكون سريغا اليه 1 الأدريئالين.

أضرب أو أهرب

وما يفعله الأدرينالين والنورادرينالين هو تحضير الجسم لحالات الطوارىء. ومن الناحية العملية, يستطيع المرء الهروب من أكثر الأوضاع صعوبة اما بمواجهة الخطر او بالهرب منه. ولهذا فكثيرا ما يسمى تأثير هذين الهرموتين برد فعل «اضرب أو اهرب» الصادر عن الجسم.

وفي الجوهر. يقوم فرمونا الأدرينالين والنورادريتالين بتحضير الجسم للعمل السريع بطرق خلاث. فهما يعززان تزويد الجسم بالأكسجين والطاقة, مما يوفر الغلوكوز للعضلات اللازمة إما للقتال أو للهرب, كما أنهما يوقفان عمليات الجسم

التي قد تشتت التركيزء ويجعلان الجسم أكثر أهبة وتهيؤاً.

وفي اللحظة التي يبدأ فيها تدفق الأدرينالين والنورادرينالين تقريباً الى الدم يأخذ القلب في النبض بسرعة أكبر وبمزيد من القوة ليزيد من تزويد الجسم بالدم. وتتسع أوعية الدم الخاصة بالعضلات بينما تضيق أوعية أخرى؛ مما يساهم في تحويل الدم الى العضلات التي تحتاجه أكثر من غيرها من أجهزة الجسم. ويتعمق التنفس ويزداد سرعة لزيادة تزويد الجسم بالأكسجينء بينما يفتت الكبد مخزونه من العُليكوجين (متعدد سكريد لابلوري) لاطلاق مزيد من الغلوكوز الى الدم.

والى جاتب كل هذه التغيرات الداخلية الجذرية التي تطرأ على الجسم يكون للهرمونين عدد من التأثيرات الملحوظة على الأجزاء الخارجية من الجسمء فتتسع العينان لجعل الانسان يرى ما حوله بشكل أفضلء» وينتصب شعر الرأس والجسم ويشحب لون الجلد ويبرد نتيجة لتقلص تدفق الدم اليه. وقد يبدأ الانسان بالتعرق للابقاء على الجسم المتزايد النشاط باردأ في الحدون المفقولة.

هذا ارقت (نينما يفي الأدرَيدالين والنورادرينالين بتحضير الجسم للعمل يقوم أحد هرمونات الغدة النخامية باطلاق تدفق الكورتيزول من قشرة الكظر. ولكن الكورتيزول أبطأ عمالا مع أنه يساعد الجسم علئ مماشاة النتائج المحتملة

كيف يساعد الأدرينالين على مواجهة الخطر؟

الرئتان: توسع الممرات الهوائية بوصل مزيدآ من الهواء,

القلب: يدفع الضخ الأسرع والأقوى مزيداً من الدم (المحتوي على الغذاء والأكسجين) الى العضلات.

الطحال: يطلق مزيدا من الكريات الحمراء كي يحمل الدم مزيدا من الأكسجين.

الكبد: تطلق الغذاء المخزون لتوفير مزيد من الغذاء للعضلات.

الأمعاء: يتحول الدم عن الأمعاء الى العضلات فتعمل الأمعاء بصعوبة أكبر.

الدم: إن كانت هنالك إصابة فان التختر الأسرع يخفف من النزف. العرق: زيادة التعرق تبرد العضلات العاملة بجهد.

شحوب الجلد: يتحول الدم عن الجلد إلى العضلات لكي

تعمل بقوة أكبر.

40 6٠

111010101010100 ا ممم

للخطر الداهم. فهو يطلق الطاقة المخزونة في الجسم على شكل دهون؛ ويستنفر الأحماض الامينية لتساعد في عمليات الرتق والاصلاح اذا ما أصيب الجسم» كما أنه يساهم في تخفيف الشعور بالألم. سي 11 0 اصابته إلا بعد زوال الخطر وهدوكل مستوناة الكورتيزول.

سكر الدم

ويلعب الانسولين دوراً حيوياً في المحافظة على مستويات الغلوكوز (السكر) في الدم وابقائها تحت السيطرة. ولا يقتصر عمل الانسولين على تحويل الغلوكوز الى «غليكوجين» يخزن في الكبدء بل انه يساعد أيضاً خلايا الجسم على أخذ الغلوكوز من الدم لاستخدامه كمصدر للطاقة. وبهذه الطريقة فانه يمنع مستوى الغلوكوز في الدم من الارتفاع أكثر مما يجب. وتقوم بانتاج الانسولين مجموعات صغيرة من , الخلايا الموجودة داخل البنكرياس (المعتكلة) والتي تعرف باسم «جزيرات لانغرهانس». وتنتج هذه الخلاياء بالاضافة الى الانسولين» هرموناً آخر يسمى «غلوكاغون», وهو هرمون بروتيني له تأثير مناقض تماماً لتأثير الانسولين إن أنه يرفع مستوى السكر في الدم بتسريعه لتفتيت الغليكوجين في الكبد. ويضمن الانسولين والغلوكاغون معأ بقاء سكر سكر الدم أطلقت البتكرياس مزيداً من الغلوكاغون لتعويض النقصء. واذا ما ارتفع مستواه الى أكثر مما يجب اطلقت البنكرياس مزيداً من الانسولين. وللدسفك: فأن البتكرناس تفشل أحياناء عند البعضء في انتاج ما يكفي من الانسولين» وهي المشكلة التي تسمى بداء البول السكري (الزرب). ومن دون الانسولين لا يستطيع الغلوكوز الدخول الى خلايا الجسم فيرتفع مستوى السكر في الدم. ويهرب بعض السكر متسللا عبر الكليتين الى .البول. ولكنه يفعل ذلك مجتذباً معه ماء الجسم, والواقع أن احد المؤشرات الاولى على المعاتناة من داء البول السكري هو الشعور الدائم بالعطش. والأسوأ بحاجة ماسة الى الغلوكوز تلتفت الى الدهون والبروتينات لتحصل منها على حاجتها من الطاقة «الكيْتونية» السامة. وما زال الحل الوحيد لهذه الحالة, حتى يومنا هذاء يتلخص في تناول حبوب أو حقن الانسولين بشكل منتظم ودائم.م جون فارئدون» في «ذي بودي» هاملين» وعن «هورمونز»»: المتحفير البريطاني. ترجمة» أ.س.ر

آفاق علمية 37/ يناير ‏ فبراير 155٠‏

من الليبريوم إلى الموغادون: كيف تعمل العقاقير المهدئة؟

هن البحث عن السكيلة!

ظن الناسء» والأطباءء لفترة من الزمن أن المهدئات من نوع الفاليوم والليبريوم والموغادون تشكل الرد الشافي والبريء على حالات التوتر والإجهادء وأن لا ضرر منها. أما اليوم فصرنا نعرف كيف تغير هذه الفئة من العقاقير كيمياء الدماغ, ولم يعد هنالك ما يدهش في معرفة أنها تخلق للإنسان من المشاكل أكثر مما تحل بكثير.

شهدت سنوات الخمسينات إكتشافا هز الدنيا شمل سلسلة من العقاقير الجديدة التي غيرت وجه الطب النفستي. وكان من بين «القمم» في هذا الاكتشاف تلك العقاقير المضادة للكآبة, التي تستخدم اليوم على نطاق واسع في معالجة أمراض الاكتئابء والعقاقير المضادة للذهان ءناهطءءئزرومناهة المعروفة أيضأ بكونها مهدئات رئيسية والتي غيرت كلياً طرق معالجة انفصام الشخصية, ثم ما يسم, بالمهدئات الذ فدذ لخفيفة والتي تبدو وكأنها صالحة دواء لكل أشكال القلق.

وكان أحد أوائل المهدئات الخفيفة هو الكلورديازيبوكسيد (المعروف تجارياً باسم ليبريوم) والذي أطلق في بريطانيا عام .197١‏ وتبعه سيل من العقاقير المتعلقة به وكلها تقوم على أساس نفس البنية الأساسية للبنزوديازيبين ولقد أصبح معنى كلمة «مهدىء» اليوم بمثابة رديف للاسم العام «بنزوديازيبينات».

وعندما ظهرت البنزوديازيبينات أول ما ظهرت بدت وكأنها «دواء عجيب» أكثرمن أي دواء آخر إن أنها كانت تهدىء الذهن وترخي العضلات وتسيطر على الأرق وتساعد الناس على مواجهة توترات وإجهاد الحياة: وكانت مفيدة أيضاً كمضادات اختلاج للمصابين بالصرع. وكانت هذه العقاقير آمنة بشكل ملحوظ (فحفنة من هذه الأقراص زيادة عن الجرعة الضرورية لا تؤدي إلا إلى إطالة النوم قليلا). وبدت إمكانية الاعتماد عليها بشكل دائم (الإدمان) أقل بكثيرمن الأدوية الشبيهة سابقاتهاء أي «الباربيتوراتات». وخلال السنوات العشرين التالية أصبحت البنزوديازيبينات من الأدوية التي توصف م كل الادوية الأخرى في كل أتحاء والآتيفان والهالسيون من الكلمات التي يتداولها الناس في بيوتهم في معظم أنحاء العالم.

ومن نواح عدة. كانت شعبية مهدئات البنزوديازيبين من نتاج المجتمع الشديد التسامح. فبين الستينات والسبعينات صار المرضى يتوقعون المزيد والمزيد من هذه العقاقير وصار الأطباء يكثرون من وصفها لأي إجهاد أو توتر مهما كان ضئيلا. وصارت هذه العقاقير توصف من أجل

آفاق علمية 17/ كانون الثاني شباط 155٠‏

«التهدئة» قبيل زيارة طبيب الأسنان ول «حمى الامتحان». وحتى لحضور فحص قيادة السيارة. وفي العام 1١‏ ارتفع عدد وصفات البنزوديازيبينات في بريطانيا ليصل إلى ٠١‏ مليون وصفة (كل منها مؤونة لشهرفي العادة) من أجل 0 مليون نسمة. وجاء في تقديرات مالكولم ليدر أستان الصيدلة في معهد الطب النفسي في لندن أن واحدة من أصل خمسة من كل النساء وواحداً من أصل ٠١‏ من كل الرجال يتعاطون البنزوديازيبينات لمدة ما كل سنة؛ وكثيرون من هؤلاء يتعاطونها منذ سنوات.

ولم يظهر ثمن هذا الهدوء الذي تولده العقاقير إلا أخيراً. وأصبح واضحاً الآن أن البنزوديازيبينات لسك عديمة التاخر الضان وخصوضا [5ل ما لخدت باستمرار ولمدد زمنية طويلة. وأخذت الموجة بالتراجع» فهناك الآن ضغوط شعبية متصاعدة تطالب متعاطي المهدئات بالتوقف عن استعمالهاء وامتلاأت أعمدة الصحف وبرامج وسائل الإعلام بقصص مأسوية عن إدمان مستخدمى هذه المهدئات لفترات طويلة. وفى السنة الماضية حذرت «لجنة سلامة الأدوية» البريطائية الجسم الطبي رسمياً من التأثيرات المؤذية للمهدئات على المدى الطويل. ونصح الأطباء بوصفها بمزيد من الحذر واتحفكن عدا الوضفات بنسنة ١1‏ كاله خلال السنوات الست الماضية.

مواقع العمل داخل الدماغ

ومع ذلك فقد استثار عصر البنزوديازيبينات البحث حول كيفية عملهاء وهذا ما ألقى بدوره ضوءاً جديداً على أعمال الدماغ وعلى علم النقس العصبي لحالة القلق. وتمارس البتزوديازيييذ تت تأثيرات رئيسية عديدة على الجسم. فهي تعمل كمنوم وكمسكنء مما يفسرفاعليتها كحبوب منومة. وكل هذه الأفعال تنجم عن قدرة هذه العقاقير على الارتباط بمواقع محددة في الدماغ. هذه المواقع (التي اكتشفها في العام 1 ه . موهلر وت. أوكاداء من مؤسسة هوفمان تت لاروش في سويسراء وريتشارد سكوايرز وكلاوس برايستروب» من مؤسسة م/س فِيروسان في

الداتمارك. كل فريق منهما على جدة) هي مواقع موزعة بشكل غيرمنتظم أومتساو في الدماغ. وتكثر بشكل خاص في العناطق التي لها علاقة بردرد الفعل العاطفية والذاكرة والتفكير والسيطرة على الوعيء وكذلك في المناطق المتعلقة بالمحافظة على نشاط العضلات والتنسيق فيما بيثها. وتظهر مواقع ارتباط البنزوديازيبينات في أدمغة فقريات

درة بما فيها الأسماك والفكران والدر: 2212 عن البشر.

وتشكل مواقع ارتباط البنزوديازيبينات المحددة, هي نفسهاء جزءاً من وحدة أكثر ت تعقيدآ تشمل مستقيل المرسل العصبي الطبيعي للدماغ المسمى «حمض غاما ‏ أمينو الزيد» وعدءتجوتاطمصنصية - مسمسمع والذي يختصر إسمه عادة الى «غابا» 84ىمه. و«غابا» عبارة عن مثبط ١ه:10101‏ عام تفرزه بعض خلايا الأعصاب عند اشتراكها مع خلايا عصبية أخرى في تشكيل الاشتباك العصبي 6ومدمرزه. وهو يثبط مباشرة إطلاق العصبونات (النيورونات) المحتوية على مستقبلات ل «غابا»» ويثبط بشكل غير مباشر إطلاق مرسلات دماغية أخرى بما فيها الأسيتيلكونين والدور ةنر ل 011 والسيروتونين.

وتحتوي الوحدة المتعددة الجزيئات التي هي المستقيل على مواقع ارتباط لكل من «غابا» والبتزوديازيبيتات. وعندما يرقيظ كي بها كدر المستقبل شكله. وهذا بدوره يفتح قناة من الكلوريد في غشاء العصيوق وودخل هران يكلب 3 الخلية العصبية فتزيد من التدرج الشاردي (الأيوني) بين داخل الخلية وبين محيطها المجاور. هذه الحالةء حالة «فرط الاستقطاب»: تجعل الخلية العصبية مقاومة للاثارة» ويصبح من الأصعب جعل الخلية تنقل نيضة العصبء» التي هي في الجوهر عبارة عن إزالة الاستقطاب. وهكذاء فإن حمض «غابا» الذي يفرزه عصبون واحد يمكنه أن يثبط الخلايا العصبية الأبعد في السلسلة النازلة» مما يؤدي إلى ما يسمى «بالاثياط ما بعد الاشتباك العصبي.

وعلى العمومء فلا تكون كل الاشتباكات العصبية للمثبط«غابا» في كل أنحاء الدماغ ناشطة معاً في آن واحدء وإلا لكنا بقينا نياماً دومأء ويبدو أن 0 «غابا» يوجد في حالتين: حالة «الألفة :تكد العالية» التي تعزز تفاعله مع «غابا» وحالة «الألفة المنخفضة» التي تعيق ارتباط«غابا». وتوحي أبحاث إرمينيو كوستا و آ. غويدوتي . من المهعد الوطني للصحة العقلية في العاصمة الأميركية واشنطنء وآخرين غيرهما بأن ألفة المستقيل تجاه «غابا» تخضع عادة لسيطرة بروتين موجود في الغشاء هوغابا _مودولين متهم - 4ظ م0 .ء وديدو آنه ما أن يشغل أحد البنزوديازبيينات موقع ارقبا تحني مراك عيبل الك ارا 3 دافعاً المستقيل إلى حالة ألفة عالية. وهذا يجعل المستقيل أكثرتوقاً الى ربط جزيئات من «غابا» مما يعزز قدرة هذا الأخير على إثباط العصيونات.

وربما كان الكثير من أفعال البنزوديازيبيئات يعود إلى مثل هذا التعزيز لقدرات «غابا» الاثياطية. وتؤدي العقاقير إلى استرخاء العضلات لأنها تثبط بعض مناطق الدماغ التي تسيطرعلى تشاط

41-١

العضلات. أما التاثير المضاد للاختلاج فيعود إلى إثباط انتشار النشاط الكهربائي في الدماغ. وقد تنيع قدرة البنزوديازيبينات على جلب النوم والهدوء كذلك» جزئياً من التضاؤل الثانوي لإطلاق مرسلات عصبية أخرى, مثل النورادرينالين والسيروتوثين, في سبل استثارية مما يؤثر على الاستجابات (أو ردود الفعل) الخاصة باليقظة والعاطفة. ورأى بعض الباحثين كذلك أن حالات القلق قد تكون نتيجة لقلة نشاط «غابا» في الدماغ. وقد تفشل المرسلات العصبية في نشاطاتها الكبتية #لازوقعءرمناء لأن الكثير من مستقبلات «غابا» تبقى في حالة ألفة منخفضة أو هي تفشل في إظهار الزيادة العادية الحامية في الألفة تجاه «غابا» تحت ضغط التوتر والإجهاد. ويكون للبنزوديازيبينات أن تقلب فوراً مثل هذه الحالة الى عكسها. ومن المثير للافتمام أن الباربيتوراتات, وفي حبوب منومة أيضاء والكحول وبعض العقاقير المضادة للصرع تفرزكذلككء أو تقلد» نشاط «غابا» في الدماغ وتتشابه هذه العقاقير مع البنزوديازيبينات في كونها تجلب النوم وتخفف من القلق والاختلاج كما أنها يمكن أن تؤدي إلى الادمان.

تمان بمَانسَها وألوانها . جبيبات وأصباغ للعضاعات البلاستيلية.

طافّة انتاعية عالية لشسواى: ا لمعلية والتهسرس .

*غ 42

شركة البلاستيك الازدنية

متفوقون في كافة مجالات الصناعات البلاسبيكية والإسفنج والنايلون بأنواعها العديدة للإستعمالات المأزلية والصناعية والزراعية ..خزانات وحاوبات وعربات بأحجام متعدّدة .عبوات بولستيرين للعصير ومننجات الألبان. صناديق خضار وأقفاص بلابتيية كراسى وطاوددت بلاستيكية لمنازل وا فداثو. والضادرت

طريىق تاعور ‏ هاتف : 171410/ - فاكس :1/1101 تلكس : 1171١‏ ص.ب 7934؟ عمان ب الاردن

لا بنزوديازيبينات طبيعية

وأدى اكتشاف وجود مواقع الارتباط التي للبنزوديازيبينات في الدماغ إلى القول بأنه قد يكون هنالك بتزوديازيبين محلي في الدماغ هوعبارة عن مهدىء طبيعي مواز للأوبيويدات (أفيونيات) والانكيفالينات والإندورفينات. ولقد صرنا نعرف اليوم أن «قتلة الألم الطبيعية» هذه تؤثر بنفس المستقبلات التي تؤثر عليها العقاقير المخدرة كلد ررقن لك لم طهر حتى الآن آي «اندوديازيبين» (ديازيبين داخلي) مقنع. ويعتقد سكوايرزء أحد مكتشفي مستقبلات البنزوديازيبين» أن «ليس هنالك أية «مربوطة ومدونا”* محلية» وما من سبب للاعتقاد بوجود أحدها». ومع ذلكء, فإن

» المربوطة لمدعنا: الجزيء أو الشاردة أو المجموعة المرتبطة بالذرة المركزية من متمخلب أو من مركب تشاركي. مثالها جزيئات الأمونيا في المركب + ةيم وح]. (معجم مصطلحات العلم والتكنولوجيا).

«غابا» ‏ مودولين

ترتبط البنزوديازيبينات ب «غابا» دافعة إياه إلى حالة «الفة عالية» تعزز تاثيرات

«غابا» المثبطة.

باستطاعة عدد من المواد المحلية؛ بما فيها بعض الهرمونات الستيرويدية»: أن تغير نشاط «غابا». ومازال مغزى وجود هذه المواد غير واضح.

في الوقت نفسه؛ قام عدد من الباحثين بتركيب سلسلة من المركبات التي ترتبط تحديداً بمواقع البنزوديازيبينات وتمارس كذلك جملة من التأثيرات. ويعمل بعض هذه المركبات مثل البنزوديازيبينات في حين أن للبعض الآخر تأثيرات معاكسة ويؤدي عمليا إلى القلق والأرق ونوبات الصرع. أما بعضها الثالث فيؤدي إلى بعض تأثيرات البنزوديازيبينات وليس كلهاء ويعارض واحداً منها لكل هذه المركبات أن تغير من نشاط الخلايا العصبية التي تستخدم «غابا» كمرسل عصبي» ريبما من خلال تعديل حالة الألفة لدى مستقبلات «غابا» أو البنزوديازيبينات تخلق تأثيرات مختلفة للعقاقير. لذاء فقد يمكن تطوير عقاقير شبيهة بالبنزوديازيبين تخفف القلق فقط أو لا تفعل أكثر من جلب النوم أو وقف الاختلاج.

والأمر الآخر الدقيق والصعب في آن في .عمل البنزوديازيبينات هو أنه قد يشمل أيضأ أنظمة

الأوبيويدات في الدماغ. ولقد وجد ستيفن كوبر. من البنزوديازيبينات على التقليل من القلق عند الفئران بإعطائهم جرعات صغيرة من عقار النالوكسون الذي يوقف الأوبيويدات. ويوفر التفاعل المتبادل مع الأوبيويدات المحلية رباطاً مع عقاقير أخرى تؤدي إلى الإدمان. وعلى سبيل المثال فإن للكحول تأثيرات مسكنة كالمورفين, ولبعض مستقلباته خواص مخدرة. وكذلك فإنه يمكن للنيكوتين أن يطلق أوبيويدات محلية. ويكثر وجود مستقبلات

آفاق علمية 217/ يناير ‏ فيراير 155٠‏

الأوبيويذات والبنزوديازيبينات على حد سواء في جزء الدماغ المسمى «آميغدالا» دادوو زمره الموجود في الجهاز الحرفي «نعفدرزه ءذطهذاء والمكلف باستقبال وإدراك مشاعر الألم والسرور.

الفوائد والمخاطر

وعلى العموم, فإن البنزوديازيبينات عقاقيرذات قيمة على المذى القصير إن آن مإمكاته] أن تتقن حناة الأشتخاص الذدن عدون هن لكات متكررة أو مستمرة ناجمة عن المخدرات أو عن السموم. وهي مثالية كدواء قبل الجراحة ومن أجل الجراحات الصغيرة؛ إن 6 توفر تسكيناً هادئا وفقدانأاللذاكرة 5ت تحضيراً للحدث. وقد يوفر استعمالها لأيام قليلة في حالات القلق الحادة والصعبة تجنب الأزمة ويمنح وقتا لازم لترتيب علاج على مدى أطول. وقد يؤمن استعمالها من حين إلى آخر وبفترات متباعدة نوما ليلياً مريحا في أيام الاضطراب المؤقت.

اك فشكل لت د تل البنزوديازيبينات بشكل مزمنء أي باستعمالها بشكل منتظم لأكثر من أسبوع أو اثنين. وتقع التأثيرات المؤذية ضمن إطار فئتين قد تتواجدان معا: قد تبدا العقاقير بإظهار أعراض جانبية قوية غير مرغوبة» وبأن تصبح أقل فاعلية. وقد تظهر على الشخص الذي يتعاطى هذه العقاقير مظاهر «الاعتياد» أو الإطاقة أو التحمل ععمدىءاه؛ والإادمان وأعراض الانقطاع أو الامتناع عن التعاطي لدبنمدطاة 10015

ويمكن للتاثيرات غير المرغوبة أن تكون بارزة. فكثير من البنزوديازيبينات لا يزول من الجسم إلا ببطء وقد يتراكم؛ مما يتسبب بالخمول وبنقص في التنسيق وفك الذاكزة ولت رك 0 إخافة الك التشوش. وتظهر هذه التأثيرات بشكل أوضح لدى الأشخاص الأكيرسناعما بجعي كر العا وللكسور. وإذا ما أخذت البتزوديازيبينات كحبو منومة فإنها تؤدي إلى الشعور بالكلل: أي إلى ضعف الأداء في اليوم التالي. وقد تساهم لبنزدبازيينات : في حوداث السياراء ات والحوادث المؤدية 0 بما في ذلك الكحول.

ويمكن لتعاطي البنزوديازيبينات لمدة طويلة أن يؤدي سواء إلى الاكتكاب أم إلى «الخدار (فقدان الشعور) العاطفي»؛ وهو عبارة عن حالة من اللامبالاة يصبح الإنسان غير قادر من خلالها على الإحساس بالسرور أو بالألم. ويمكن للعقاقير أن تزيد من سوء الأمراض الداعية للكآبة والتي»

بالتالي» ت تتسبب الإنتحار. ومن ناحية 0 فإن البكزوديازيي: ت تعطي أحيانا تأثيرات محرضة

متناقضة في ظاهرها. وقد يرتكب المرضى أعمالاً غير طبيعية كالسرقة من المتاجر أو الاعتداءات الجنسية أو أنهم قد يصبحون عدوانيين بنوبات غضب وعنف. ولقد رأى بعض الباحثين أن

الاستعمال المزمن للبنزوديازيبينات قد يساهم في «ضرب الأطفال والزوجات 0 ولقد نسب الأطباء العياديون هذه التأثيرات المتناقضة

آفاق علمية 17؟/ كانون الثاني شباط 195٠‏

والمبالغة إلى سلوك مكبوت عادة بالقيود الاجتماعية» وإلى الخوف من القلق: ومن المرجح أن تحدث هذه الأمور أكثر عند الأشخاص العدوانيين أو القلقين أصلا. ومعروف أن للكحول تأثيرات مشابهة.

والمحذور الآخر هو تعاطي البنزوديازيبينات في أثناء الحملء ذلك أن هذه العقاقير تدخل فوراً إلى جسم الجنين وقد تكبت وظائف حياتية عند الطفل الوليد. ويمكن أن تظهر لدى الأطفال الذين يتعرضون للبنزوديازيبينات بشكل دائم وهم أجنة في أرحام الأمهات أعراض الانقطاع عن الإدمان بعد أسبوعين أو ثلاثة أسابيع من ولادتهم. كما أن العقاقير تمر إلى الطفل عبر حليب الأم إذا كانت ا ورأى بعض الباحثين أنه يمكن لهذه العقاقير أيضاً أن تسبب تلف الدماغ. وفي إحدى الدراسات بدا وكان مسح الدماغ يظهر أن أدمغة المتعاطين

للبنزوديازيبينات لمدة طويلة تتقلص. وا دراسة لاحقة صحة هذا الاستنتاج» وبقيت المسالة لقتو القشرة المخية (الفكر والذاكرة واليقظة) تكثر مواقع ربط البنزوديازيبينات في مناطق الدماغ المتعلقة بالعاطفة والذاكرة والتنسيق

المخيخ ّ (التوازن والتنسيق)

نقطة امتناع التأثير المفيد

وتقع ظاهرة الإطاقة, أو التحمل”, في وسط أمثال هذه التأثيرات الجائبية. ويتطور مدى تحمل فعندما يأخذ الإنسان العقار لتخفيف القلق خلال ساعات النهار تزول تأثيراته المسكنة خلال أسبوع عادة. وعلى العموم, فإن دراسة دقيقة أجراها مالكولم ليدر اظهرت | ن ن قدرات الذاكرة والحكم للعقار أدنى من المتوسط 2 وهذا ب لم يدركوه إل بعد توقفهم عن استعمال العقار. وقد تتطور حدود تحمل تأثيرات مضاد القلق ببطء أكبر. ولكن بيتر

د الاطاقة أو التحمل ععصممء 01 أى القدرة على الثبات» أو نقص الإاستجابة تجأة تأثير عقار أو اسم ماء وبصورة خاصة عند الاستعمال الدائم (كما جاء في معجم مصطلحات العلم والتكنولوجياء وربما كان تعبير «الاعتياد» أكثر اقتراباً من المواد في هذا المجال).

تيرر وجد في دراسة أجراها أخيراً على مرضى مصابين باضطرابات قلق في نوتنغهام أن البنزوديازيبينات لم تعد تؤثر إلا قليلا في تخفيف القلق بعد أن تناولها المرضى لأربعة أسابيع فقط . وكذلك فإن هذه العقاقير تبقى غير مرضية عموماً للسيطرة على الصرع بعد فترة طويلة لأن النوبات تميل إلى الاستمرار في الحدوث بالرغم من الاستعمال المستمر للعقار.

ولريما يصبح الناس قادرين على تحمل البنزوديازيبينات لأن خلايا أعصابهم تستجيب بانتاج مستقبلات أقل ل «غابا»/ بنزوديازيبينات وهذه الظاهرة المعروفة بالتنظيم المنخفض تعني تناقص عدد مستقبلات «غابا» العالية الألفة استجابة لتعزيز «غابا» الناجم عن العقار. ومثل هذه الاستجابات المتجانسة الاتزان عننهدمعصسمط: والتي تميل إلى إعادة إقرار الوضع الراهن بالرغم العقاقير التي يأخذها الناس بانتظام: بما في ذلك الكحول والأفيونيات وحتى موقفات بيتاء التي كثيراً ما توصف لمرض القلب. وريما كان تكبيف السلوك

ليتجاوز أفعال العقاقيريساهم, هو أيضاًء في التحمل.

ومهما كانت الآلية المتبعة فإن تطوير التحمل يسمح بتحضير الوضع لتأثيرات الانقطاع عن الإدمان وفي هذه المرحلة, فإن التوقف عن البنزوديازيبينات» أو حتى تخفيض الجرعة. يكشف الحالة المتغيرة للدماغ, بحيث يكون هنالك عدد أقل من مستقبلات «الألفة الأعلى» ل «غاباأ», خاضعاً للتاثير. وتعود الأعراض التي وصف الدواء من أجلها إلى الظهور ثانية وقد تندفع إلى مستويات أعلى من التي كانت عليها في الأصل. والمثال الأعم هوعودة الأرق التي يمكن أن تحصل بعد أسبوع واحد فقط من تعاطي البنزوديازيبينات كحبوب منومة. وخلال الانتكاسة يتأخر بدء النوم» وعندما يحل النوم يكون متلازماً مع أحلام حية وكوابيس وفترات صحو عديدة. (خلال الاستعمال» تكبت البنزوديازيبينات الأحلام ونوم حركة العين السريعة مع ددع ممم - عتزء - لأجهم) . ويمكن لانتكاسة الأرق أن تحصل عند أناس لم يكونوا أرقين في البداية ولكن البنزوديازيبينات كانت وصفت لهم بشكل روتيني خلال وجودهم في المستشفى.

43. 27"

وليس ارتداد (عودة) الأرق أكثر من مثال بسيط عن جملة من الأعراض المحتملة للتوقف عن إدمان تعاطي البنزوديازيبينات. وقد يتسبب التوقف المفاجىء عن تعاطي الجرعات الكبيرة في ظهور الاختلاجات أو يسرع في حدوث سلوك شديد الاضطراب. ومن الشائع أن يتالف عرض التوقف عن الإدمان من جملة من أعراض القلق» كنوبات الذعر والرهاب (الفوبيا) والارتعاش وخفقان القلب والشعور بالوهم وتشوش الادراك وفرط الحساسية تجاه الضوء والصوت» وأعراضت كثيرة أخرى. وقد يظهر العرض على مرضى كثيرين أيضاأ يبدون مسيطرين على أنفسهم كلياً بحيث لا يعرف (يما يعنيه التعبير من ظاهرة). ويتطابق الوقت الذي تبدأ فيه الأعراض بالظهور مع معدل زوال العقاقير من الجسم؛ فيحصل في وقت أبكر إذا مازالت البنزوديازيبينات بسرعة؛ وبعد حين إذا مازالت ببطء . وقد تتراجع وتهدأ أعراض التوقف عن الإدمان بعد أسابيع قليلة» ولكنها قد تستمر لأشهر في بعض الحالات. ولهذا فليس من المدهش أن يصبح بعض الناس مدمنين على البنزوديازيبينات ومعتمدين عليها. فالراحة الأولية من أعراض كالقلق والأرق تدفع الناس إلى الاستمرارفي تعاطي العقاقير. وعندما يصل الإنسان الى مرحلة التحمل (الاعتياد) وتصبح العقاقير أقل فاعلية يصبح من الصعب وقف تناول العقار). ولقد لوحظت أمثال هذه الدورة في كثير من عقاقير الإدمان» بما في ذلك النيكوتين والكحول والباربيتوراتات والهيروبين» حيث يتحول تعاطي العقار الأولي من أجل الراحة أو كمكافأة ذاتية إلى تعاط للعقار تجنباً لأعراض التوقف عن الإدمان. وفي هذه الحال يحتاج الناس إلى العقار لتأمين الراحة النفسية والجسدية» وبعانون إذا ما حاولوا التوقف عنه. وفي حالة البنزوديازيبينات فقد يدخل المرضى في دوامة الاستمرار في تعاطي العقار التي يصعب عليهم الخروج منها فيما بعد.

تأثير بحسب الشخصية

ولا يقتصر تأثير الدواء على خواصة فحسب يِل 3100 كذلك على مواصفات الشخص الذي يستعمله. فالأشخاص الباردون رابطو الجاأش (عنأدسوءاطم) لا يرحبون في العادة بتأثيرات البنزوديازيبينات ولا يجدونها مفيدة إلا في ساعات التوتر الشديد أو الإجهاد الشديد. ولا يرجح أن يواصل أمثال هؤلاء الناس تعاطي العقار. والواقع أن أقل من 7١‏ بالمئة من المرضى يستمرون في تعاطي الجرعة التي وصفت لهم من المهدىء. أما نسبة الذين يعودون لطلب وصفات المهدئات فاقل من ذلك. ولكن البنزوديازيبينات تزيل ‏ في البداية على الأقل ‏ وبقوة» مشاعر التوتر والإجهاد عند الأشخاص القلقين. وكلما كان القلق أكبركانت النتيجة افضل. ولهذا فإن معظم الذين ياخذون البنزوديازيبينات» والذين يستمرون في تعاطيهاء هم من الأشخاص القلقين. وكما يقول تيرر: فإن أمثال هؤلاء الناس عبارة عن «قلقين المنطوين على

غغ -44

أنفسهم», وهم معرضون بشكل خاص للادمان وللمعاناة من أعراض التوقف عنه.

ويبتعاطى أمثال هؤلاء الناس العقاقير كوسيلة لحماية أنفسهم من التوتر والإجهاد. والتناقض المثير للسخرية هو أن البنزوديازيبينات تجعل من الأصعب على هؤلاء تعلم الاستراتيجيات البديلة لمقاومة التوتر والإجهادء كالمعالجة السلوكية لرهاب (فوبيا) السعة (الخوف من الأماكن الفسيحة جدا). وبالاضافة إلى هذا فإن هذه العقاقير سرعان ما تفقد قدرتها على تخفيف القلق» بل إنها قد تجعله أسوأ نتيجة للاعتياد ولظهور تأثيرات «التوقف عن الإادمان». وإذا ما أخذت البنزوديازيبينات لفترة طويلة فإنها تخلق وبوضوح» مشاكل أكثر من تلك التي تحلها.

وكان في بريطانيا ما يتراوح بين مليون ومليوني شخص يتعاطون المهدئات لفترات طويلة». ولكن عددا كبيراً من هؤلاء بدأ يخرج من هذه الدائرة المغلقة. ويبدو أن الرد على الإدمان يكمن في التخلي التدريجي عن تعاطي العقارء إلى جانب طرق تهدف إلى إيجاد وسائل أخرى للتعامل مع التوتر والاجهاد. وهناك تنوع واسع من الطرق يمكنه

عقاقير للراحة اليومية

طيف الإدمان: معظم الناس يستريحون بعقاقير لا تحتاج إلى وصفة طبية

أن يساعد,ء بدءأ من المعالجات الإدراكية والسلوكية ومرورا باليوغا والاسترخاء وانتهاءًٌ بالتوعية والعقلانية. وقد تكون الطرق الأفضل للتعامل مع التوتر والإجهاد بتعديل الطريقة التي يستعمل بها الدماغ ال «غابا». وذلك من خلال التعلم. ويعي الأطباء بشكل متزايد الحاجة إلى التخلي البطيء عن العقاقير تحت إشرافهم. كما أن مجموعات دعم هذا التوجه انتشرت في كثير من بلدان العالم. ويبدو أن محاولات التخلي عن المهدئات حققت نسبة عالية من النجاح بالرغم من أن أحداً لا يملك إحصاءات وافية. وتحتاج العملية إلى درجة عالية من الدافع الذاتي والصبر.

وتشكل قصة البنزوديازيبينات مثالا تحذيرياً عن أخطار الحماسة المبالغ بها في وصف العقاقير للتحريض النفسي. ولقد حبلت السوق اليوم بجيل جديد من العقاقيرغير البنزوديازيبنية لتخفيف القلق يقال عنها أنها بريئة من خواص التسبب في

الادمان. ولكن: يجب على الأطباء والمرضى أن يستعملوا هذه العقاقير الجديدة بحذر شديد وألاا ينسوا أن أي عقار يمنح شعوراً بالسرور أو يسكن الألم, سواء كان يباع بموجب وصفة طبية كالبنزوديازيبينات أم بشكل حر كالكحول والكافئكين» يمكنه أن يؤدي إلى الادمان.

ولا يجد مستخدمو البنزوديازيبينات أنفسهم وحيدينء: فقليلون هم الذين لاا يستجيبون لاحتياجاتهم النفسية بجرعات ملائمة من العقاقير. ومن منا لا يعتمد على فنجان شاي أو قهوة لبدء يومه في الصباحء ثم يكرر جرعة الكافئين نفسها مرات خلال النهار؟ ومن ذا الذي لا يشبع توقه إلى الحلويات بقطعة من الشوكولاته؟ إن هناك الملايين من الذين ينهون يومهم أويرتاحون اجتماعياً بتناول مشروب كحولي يعزز ال «غابا» كما تفعل البنزوديازيبينات. أن ال ٠١‏ بالمئة من الناس» الذين يدخنون؛ يتدبرون أمر جرعاتهم من النيكوتين لكي يوفروا لأنفسهم تأثيرات مثيرة أو مهدئة. والفارق الرئيسي هوأن هذه «العقاقير», خلافاً للبنزوديازيبينات» لا تشترى بموجب وصفات

ويشكل الناس الذين يأخذون المهدئات بجرعات صغيرة موصوفة لهم كدواء للحماية من العاديين. أم الطرف الأقصى المقابل فيتاألف من قلة من الناس تتقاطى جرعات: كبيرة من العقاقير غير الموصوفة لهم بحثا عن «نوبات النشوة». ويميل هؤلاء إلى أن تكون لهم بنى شخصية مختلفة وينتمون إلى محيط اجتماعي مختلف, كما يميلون إلى أن يكونوا عنيدين باحثين عن الإثارة, ومتشوقين للمكافأة الفورية للذات. وقد يساء استعمال المهدئات أحياناً من قبل هذه الفئة من الناس: يمكن لبعض البنزوديازيبينات اذا ما أخذت بجرعات كبيرة أن تولد «نوبة النشوة» ويمكنها كذلك أن تلطف أعراض التوقف عن الإدمان التي ل «العقاقير القوية» مثل الهيرويين.

وكل العقاقير التي يمكن أن يساء استعمالها والتي يمكنها أن تولد الإدمان تؤثر على الجهاز الحرفي معادزدءنطصناء وه والمركز العاطفي للدماغ. ولس هن ناك الصدفة أن تستضيف هذة المنطقة كن الدماغ ايض الأجهزة ة المؤشرة على المكافأة والعقاب. ويمكن للناس» بحسب بنيتهم الشخصية ومحيطهم., أن يميلوا إلى تعاطي عقاقير معينة بجرعات معينة تؤمن لهم المكافأة أو الحماية. ومن الطبيعي أنه يمكن الحصول على التأثيرات نفسها بطرق أخرى؛ كالموسيقى والفن والرياضة الجسدية أو العمل المرضي أو علاقة حب... وكثير من النشاطات البشرية التي يمكنها أن توفر للانسان مكافأة الذات والهدوء النفسي. وربما كانت المهمة الملقاة على عات فا المجيمع هي توفير الفرص للجميع لكي يتمتعوا بأمثال هذه المسرات غير الصيدلاثية: مع الإبقاء على «عقاقيره قليلة مختارة (الكافكين؟) لتذوقها باعتدال.ت

هيتر اشتون, ينتست» العدد 17507 ترجمة أ.س.ر.

في «نيو ساينتست

آفاق علمية 71/ يناير ‏ فبراير ١55‏

تت 0 2 0 ببدددةةةةةاةاةاا0ااا0ا0ا0ا0ا0ا0ا0ا404040646464606060606060اااّّ4االلأأأااأد-“*-_-_غ_ؤثدضزضؤعضغضغضغءعغزؤغظ(غئظ[«ظ(ظ(ئىظ(ئ٠ظ©ئ|ئثأ“|س_ئ-|_م|©غ٠_»_بس_ثْ(ثآث(غْثبصهظّك>غبغه+(بث“بكؤزضس_©#+ف[3ا‏ 0

الأعداد والأشكال الجميلة

بن الرياضبان

ماذا تعني الرياضيات بالنسبة الينا؟ تقي في تعاملنا مع الرياضيات إلى حد التذوق الجمالي 0 نفعل في حالة الموسيقى؟

وهل يمكن أن نر:

المهندس فايز فوق العادة رئيس الجمعية الكونية السورية

ان للموسيقى نوتاتها وتراكيبهاء كما للرياضيات رموزها ومصطلحاتها. ومثلما يتجازو تعاملنا مع الموسيقى مجرد معالجة النوتات والتراكيب الى سوية أعمق من الحس والانفعال والإلهام, كذلك علينا أن نستكشف آفاق الاستجابة الجمالية في الرياضيات, لا أن تبقى رموزها ومصطلحاتها دلإئل جامدة لا حياة فيها.

الجماليات والتجريد

هناك رياضيات بالغة التجريد تعرف بالرياضيات البحتة» ورياضيات صممت لأهداف عمليّة هي الرياضيات التطبيقية. وفي الرياضيات البحتة تتحقق المتعة الرياضية وتتجسد الجماليات الحقة حيث لا تلوح أية إمكانية للتطبيق.

نتعامل جميعاً وبشكل مستمر مع الأعداد. فما هو العدد؟

ان العدد هو اختراع عقلي صرفء ان أن مكونات العالم لا تمتلك دلائل رقميّة. ومع ذلك نستطيع إخضاع أجزاء منتخبة منها لعملية التعداد» وربط بعض عناصرها المنتقاة بأعداد معينة. والتعداد هنا نسبي؛ فالشيء الذي يحوز ترتيباً ما ضمن مجموعة ماء يصبح له ترتيب آخر في إطار عملية تعداد أخرى. وعلى الرغة هر ذل تشكر العدد ركناً أساسيا من أركان المعرفة» وفي معرفة العدد تختزل عملية معرفة نظام العالم.

نتوقف عند أبسط مجموعة للأعداد ألا وهي مجموعة ة الأعداد الطبيعية التي تضم كل الأعداد الصحيحة الموجبة: ,١‏ ”, 5 5, 0 , 7 02 تتمدر هذه الأعداد بإمكان توليدها من أعداد متضمنة فيها هي الأعداد الأولية. أما العدد الأولي» فهو العدد الذي لا يقبل القسمة إلا على نفسه وعلى الواحد الصحيح. وهذه هي بعض الأعداد الأولية مرتبة من أصغرها: ؟ .......١ ٠ ١1373110‏ وتعرف الأعداد غير الأولية بالأعداد المركبة. يساوي العدد المركب؛ جداء عدد منته (محدود) من الأعداد الأولية, مثلا: ٠‏ حت و يغام يا اير؟ ترلي 23 1 ردكا 3 وض

إن أغرب الأعداد الأولية, هوالعدد 53 فهو أصغرهاء وهو زوجي» بينما باقي الأعداد الأولية أعداد فردية.

لا يصنف الواحد الصحيح كعدد مركبء وهو ليس عددا أولياً. إن أن خصائصه الغريبة التي لا يمتلكها أي عدد أولي أو مركب آخر تجعله 0 متفردا. . من هذه الخصائصء أننا لوضربنا الواحد الصحيح بنفسه عددا لا نهاية له من المرات؛ لما نتج إلآ الواحد الصحيح. ومنها أيضاً أن جداء الواحد الصحيح بأي عدن آخر يساوي الس الدوام العدد الآخر.

تتسم مجموعة الأعداد الطبيعية بسمة طريفة, 5576 فيها يساوي الكل.

أفاق علمية / كائون الثاني شباط 155١‏

نكتفي من هذه الحقيقة بيرهان أن عدد الأعداد الزوجية يساوي عدد الاعداد الطبيعية كلها. لو رصفنا عتاضر فاتين المجموعسن اعلى تجو متتاطر لمكت اجراء المقابلة التالية بينها:

20 6

0”

40 1 2

نلاحظ بالتالي أن كل عدد طبيعي يقابله عدد زوجيء وكل عدد زوجي يقابله عدد طبيعي. من هنا كان تساوي عدد الأعداد الطبيعية وعدد الأعداد الزوجية التى هى جزء من الأعداد الطبيعية. ولا غرو فى ذلك فالأعداد الطبيعية لا نهاية لها وكذلك الأعداد الزوجية. 1

نتساءل في نطاق التعداد غير 0

هل من نهاية للأعداد الأولية: أح أ ن الأعداد الأولية لا نهاية لها؟ الاجابة بسيطة. نفرض 1 الأعداد الأولية محدودة. وأنها تمتلك نهاية. . تعين الأعداد الأولية في هذه الحالة بمجموعة منتهية على النحو التالي: س.» س.........» سن حيث ن هو عدد الأعداد الأولية. نكون الآن العدد ع بالعلاقة: ع > ١‏ + (سي“اس,* 6 سن ).

طالما أن ع أكبر من ا وو أن يكون أولناً أو مركّباً. لا يمكن أن يكون ع أولياء لأننا فرضنا أن الأعداد الأولية هي سس سء ......سن آذن العدد ع هو عدد مركب» ويجب 5 يقسم بأحد الأعداد الأولية المذكورة» نفرض أن العدد الأولي سل يقسم ع إلا َك سن يقسم الجداء رس سس عمققلة م . 1 وبالعودة الى العلاقة السابقة نستنتج أن سن يقسم الواحد ولما كانت الأعداد الأولية أكبرمن الواحدء فإن هذا الاستنتاج مستحيل. هكذا نخلص من افتراضنا أن الأعداد الأوليّة محدودة وأنها تمتلك نهاية» إلى تناقص واضح يؤكد أن الأعداد الأولية لا نهاية لها.

كيف تتوزع الأعداد الأولية ضمن الأعداد الطبيعية؟ هناك أزواج من الأعداد

الأولية تدعى التوائم . يساوي الفرق بين عنصري أي توام آثنين» كما هو حال أزواج الأعداد الأولية التالية: م 1 كرت

ليست الأعداد الأولية كلها من صنف التوائم» والمثال البسيط والمياشرعلى ذلك هو حالة العددين الأولبين لا ١١‏ حيث يساوي الفرق بينهما أربعة» ولا يوجد أي عدد أولي امد | ن أكبر توأم معروف هو:

رن كا ل د ا

حيث 2 هذين العددين أوليان والفرق بينهما اثنان. يبدوء ظاهريا على الأقل: أن الأعداد الأولية لا تخضع لنظام محدد في توزعها. فعلى سبيل المثال وليس الحصر لا توجد أعداد أولية بين العددين الأولبين 1/٠ 15007 2/١571‏ وكذلك لا توجد أعداد أولية بين العددين 7٠١7311117‏ و5127 704153.

صاغ أويلر علاقة تعطي الأعداد الأولية بدءاً من العدد الأولي »4١‏ وحتى

0غ 45

العدد الأولي .١70١‏ وهذه العلاقة هي ش+س+١غ.‏ حيث يقضي تبديل س

وعلى التتالي بالأعدان 15:......,5,7:٠١‏ الى الحصول على الأعداد الأولية المحصورة بين ١4و .15١١‏ أما تبديل س ب ٠‏ فينجم عنه العدد المركب .١ "41‏

لقد فشلت كل المحاولات الرامية لإيجاد صيغة مماثلة, تعطي كل الأعداد الأولية لدى تبديل المتغير فيها بالقيم المختلفة للأعداد الطبيعية. إلا أن بعض العلماء استطاعوا إبداع صيغ مغايرة» هي من صنف كثيرات الحدودء يفضي تبديل المتغيرات فيها بقيم مختلفة للأعدان الطبيعية؛ إلى الحصول على أعداد سالبة وأخرى موجبة. أما الأعداد الموجبة الناتجة فهي الأعداد الأولية. نذكر من هذه المحاولات؛ كثير الحدود الذي أبدعه العالم السوقييتي ماتيجا سيفيك عام ١571‏ والذي تساوي درجته ١١151/‏ ويشتمل على ؟١١‏ متغير.

نتطرق الآن الى بعض المفارقات الطريفة المستمدة من الأعداد الأولية. نقلب أولاً كل عدد من الأعداد الطبيعية: أي نعتبر الكسر العادي الذي بسطه الواحد الصحيح ومقامه العدد الطبيعي المعتبر, ثم نجمع هذه الكسور العادية, بكلمة أخرى نبحث عن المجموع التالي: لجرك تج ترام 6

قد يتصور بعضنا أن هذا المجموع هو عدد محدد, لأن حدوده تصغر بشكل مستمر. واقع الأمر أن هذا المجموع أكبر من أي عدد,ء انه بلا نهاية. واذا اقتصرنا في هذا المجموع لان الكسور التي مقام كل منها عدد أولي» أي حاولنا جمع الكسور التالية: لا ال ل الل الاك الاك لان باتو -

لانتهينا الى مجموع يساوي تقربيا 5 1:6715. الكمال في الأعداد لقد شغل الكمال بال الانسان على الدوام» وكان أن بحث عن الكمال في

الأعداد. عرف اقليدس العدد الطبيعي الكامل بانه العدد المساوي لمجموع قواسمه. مثلا:

١ الشكل‎

“ع 46

كع لاجوبلل لأن 77:١‏ هي قواسم ال1”,. وم؟ ع ع ابلاجع بج ابل لأن ١47:47,‏ هي قواسم ال782.

إن الأعداد الزوجية الكاملة الأولى هي: 77000777:811/82457:7827 وإلخ. وهناك 1 عدداً كاملا مثلها معروفة حتى الآن

وماذا عن الأعداد الفردية الكاملة؟

يجب أن يكون العدد الفردي الكامل من الشكل س؛!+ااصا , حيث س عدد أولي باقي قسمته على ع واحدء وع عدد طبيعي أو صفر. وأخيراً ص عدد أولي لا يساوي س. ولكن هل توجد أعداد كاملة فردية؟ لا ندري فقد تكون موجودة وقد تكون غير موجودة. مهما يكن من أمرء لو وجد عدد فردي كامل لوجب أن يكون أكبر من ."35١‏

أجمل مستطيل!

إن للرياضيات جمالياتها الخاصة. كثيراً ما تجرى مسابقات لانتقاء أجمل مستطيل من بين مجموعة كبيرة من المستطيلات المختلفة الأبعاد بما فيها المربعات, ويحرز السبق دائماً المستطيل الذي نسبته طوله الى عرضه:

6ا[+١‎ ١,1180758 -

وهي النسبة المعروفة بالنسبة الذهبية. إن لهذه النسبة علاقة بتوارد الأرانب» فلوتابعنا توالد الأرانب لأشهر متتالية للاحظنا أن عدد الأرانب ينمو وفق المتتالية المعروفة باسم «متتالية عمر الخيام», والتي نسبت فيما بعد الى فيبوناتشي:

ااا ها ا لاع اروم

00000000

الشكل ”

آفاق علمية 77/ يناير ‏ فبراير 155٠‏

يساوي كل عدد في هذه المتتالية مجموع العددين السابقين له مباشرة. ما يهم هنا أننا لو حسبنا حاصل قسمة كل عدد على العدد الذي يسبقه لحصلنا على متتالية النسب التالية: بأكعهى١ا‏ مال١عتتتر١1‏ ملناحترا ل © للك 0 كن ككل 6ل 0 وشكنا

نلاحظ أن حواصل القسمة هذه تقترب في قيمتها من قيمة النسبة الذهبية. وأكثرمن ذلك تظهر معظم النباتات ميلا عاماً لتبني النسبة الذهبية وأعداد عمر الخيام في حياتها.

جمالية الأشكال

وإذا كنا نجذ في إثر جماليات الرياضيات البحتة: فلا باس من أن نعرج على دراسة الفضاء المجرد. لا نعني بهذه الدراسة استعراض خصائص الفضاء الفيزيائي, بل سنكتفي بالتصورات المجردة لأن موضوعنا هو الفضاء المجرد. يجب ألا يغرب عن بالنا أننا نعيش في نمطمن أنماط الفضاء المجردء وما علينا إلا تصور المادة وقد احتئت هذا الفضاء.

تصنف الفضاءات وفق أبعادها. نوضح مفهوم الأبعاد في التصورات التالية: إذا تحركت نقطة على منحن أو مستقيم والتزمت به دون أن تستطيع الحركة على غيرهء. كان عالمها ذا بعد واحد.

يتوقف العالم ذو البعد الواحد على متغير عددي وحيد هو المسافة التي تقطعها النقطة على المنحني في المثال السابق. اذا كان العالم أو الفضاء المدروس يعتمد متغيرين عدديين: كان ثنائياً. وبالمثل تعرف الفضاءات الثلاثية والرباعية والخماسية وسواها. اننا نعيش في عالم أبعاد ثلاثة حيث يمتلك كل منا حرية الحركة الى الأمام أو الخلفء والى اليمين أو اليسارء والى فوق أو تحت.

ان كل ما نفعله في الفضاءات العلياء نستطيع مثيلا له في الفضاءات

آفاق علمية 77/ كانون الثاني شباط ١54٠‏

الدنياء لذا وتحقيقا للتبسيط سنتناول بالبحث الفضاءات الاحادية والثنائية والثلاثية.

يبين الشكل ١‏ _نماذج من عوالم أحادية البعد؛ نلاحظ في الشكل ١‏ عالمين غير متكافثين: إذ ان العالم الأول عالم مغلق على ذاته: أما العالم الثاني فهو عالم مفتوح: محدد ببداية ونهاية. أما في الوسط فهناك ثلاثة عوالم أحادية البعد ومتكافئة. انها مغلقة ولا يتقاطع أي منها مع ذاته: ونستطيع بعمليات تحويل مستمرة تنطوي على المط والسد والضغط أن نحول أحدها الى الآخردون قطع أو ثقب. تتميز هذه التحويلات بميزة أساسية مفادها أن أية نقطتين متمايزتين قبل التحويل» يجب ان تبقيا متمايزتين بعد التحويل. أما العالم الأحادي في أسفل الشكل فلا يكافىء العوالم الأخرى: ولو حاولنا تحويله الى شكل مكافىء لانتهى الى التقاطع مع ذاته. نلاحظ ان هذا التحويل يؤدي الى انطباق نقطتين كانتا متميزتين قبل حدوثه.

يوضح الشكل ؟ ‏ كيفية إجراء التقابل بين عالمين متكافئين من العوالم الاحادية. هنا العالم الأول منحني والثاني مستقيم وكلاهما عير محدود من نهايتيه. يجري هذا التقابل نقطة لنقطة: فاذا تحقق؛ كان من الممكن تطبيق التحويل المذكور على أحدهما للحصول على الآخر

نعرض في الشكل ٠‏ _عوامل متكافئة: في الأعلى دائرة مع نقطة إضافية وقطعة مستقيمة محدودة بنقطتين. لو لففنا القطعة المستقيمة بحيث تنطيق بدايتها على نهايتهاء لحصلنا على دائرة وفيها نقطة إضافية: ذلك لان عملية التحويل التي أجريناها ستؤدي الى انطباق نقطتي البداية والنهاية على بعضهماء وستزيد بذلك نقطة هي الموضحة في الشكل. اذن القطعة المستقيمة المحدودة تكافىء دائرة مع نقطة اضافية. أما الدائرة العادية بدون نقطة اضافية فتكافىء قطعة مستقيمة محدودة بنقطة من احدى نهايتيها وغير محدودة من النهاية الأخرى أي نصف مستقيم. نشاهد في القسم الاسفل من نفس الشكل عالمين غير متكافئين: أحدهما قطعة مستقيمة محدودة بنقطتين من بدايتها ونهايتهاء والآخر مستقيم ليس له حدود.

ننتقل في الشكل ‏ 5 الى العوالم الثنائية اليعد. نشاهد في الأعلى سطحا مربعاً وآخر دائرياً وكلاهما بلا حدود. وهما لذلك متكافئان. اما في

لاغ 47

الوسط فهناك سطحان مريعان وآخر دائري وجميعها محدودة اي لها حدود» وهي بذلك متكافئة. إن العالم المفتقر الى حذود لا يكافىء بالطبع العالم الذي يمتلك حدودا. وأخيراً نتابع في القسم الاسفل من الشكل عملية تحويل سطح دائري له حدود الى سطح مريع له حدود أيضاً.

ان سطح الكرة هو عالم ثنائي البعدء وكذلك سطح المكعب. نؤكد على كلمة السطح. لأننا نتعامل هنا مع العوامل الثنائية البعد. نعني بالسطح القشرة البالغة الرقة أو المعدومة السماكة بالأحرى من الوجه الخارجي للكرة أو المكعب. يتكافىء سطحا الكرة والمكعب بهذا المعنىء إلا أن أيا منهما لا يكافىء سطح الحلقة التي تحتوي على ثقب في وسطهاء أوثقبين أوعدة ثقوب كما يتبين في الشكل التالي ‏ 5 ان سطح الحلقة هو بالطبع عالم ثنائي معدوم السماكة.

نتصف بنية هندسية معينة بكونها متراصة فيما اذا كانت حدودها متضمنة فيهاء كحال القطعة المستقيمة المحدودة من نهايتيهاء وأيضأ كحال السطح الدائري أو المربع الذي يمتلك حدوداً. هذا إذا كان للبنية الهندسية المعتبرة حدود. أما إذا لم تمتلك البنية حدوداء فتبقى متراصة: إذ لم يؤد أي تحويل لهاء وفق التعريف الذي قدمناه قبل قليل» الى بنية مكافئة ممتدة الى اللانهاية. إن الكرة الثنائية هي بنية هندسية متراصة بلا حدود.

كان لا بد من هذا التعريفء قبل المضي قدمأ في بحثنا. فاستنادا الى هذا التعريف نصوغ النظرية الاساسية للفضاءات الثنائية والتي تنص على أن السطوح الثنائية المتراصة التي لا حدود لها تتميز بان أي سطح منهاء إما أن يكون مكافئا للكرة أو الحلقة ذات الثقب أو الثقبين أو حلقة بثقوب معدودة.

ماذا عن العوالم الثلاثية البعد. ان القضية أكثر تعقيدا ولا شك. نوضح أولا الفارق بين الكرة الثنائية والكرة الثلاثية. تبدو الكرة الثنائية أعلى الشكل 7 حيث كنا قد أشرنا الى أن هذه الكرة هي القشرة المعدومة السماكة

4غ 48

من الوجه الخارجي للجسم الكروي. تظهر الكرة الثلاثية أسفل الشكل -/ا ‏ انها كل نقاط الكرة الداخلية اي كل جسم الكرة. لو اعتبرنا الكرة الثنائية» اي السطح الخارجيء كجزء من الكرة الثلاثية» كانت الكرة الثلاثية ذات حدود. وإلا بقيت بلا حدود.

ماذا لو رصفنا سطوحاً حلقية؛ كل منها بثقب واحدء بحيث تتداخل وتتقاطع مع بعضها الحلقات المتراصفة. نحصل على أنبوب فيه ثقب متوسط طويل» بينما نقاطه الأخرى مشغولة من قبل نقاط السطوح الحلقية المتداخلة والمتراصفة. يبين الشكل ‏ 7 هذا التشكيل.

ما رأيك عزيزي القارىء لو عمدنا إلى الثقب المتوسط فملأناه وبنفس الطريقة بحلقات ثنائية أصغر, ثم الى الثقب المتخلف عن هذه العملية فملأناه بحلقات أكثر صغراً وهكذا... ألا يمكننا أن نملأ كل الثقوب الناجمة وعلى نحو متدرج بحلقات ثنائية متدرجة في صغرها. ثم ماذا لو عمدنا الى التشكيلات الحلقية المختلفة ألتي يمكن أن تنتج عن هذا الرصفء فلصقناها ببعضها عند الحلقات المتطابقة في أبعادهاء الا نحصل على بنية معقدة تملأ الفضاء الثلاثي الأبعاد. ما علينا إلا تأمل الشكل /‏ للتأكد من هذه الإمكانية. هذه هي بنية الفضاء الثلاثي؛ اخطبوط من حلقات ثنائية ملتصق باخطبوط آخر من نفس الجوهر.ء وهذا بدوره ملتصق بأخطبوط ثالث... وهكذا.

ان للرياضيات جمالها الأخاذ كلوحة تمثل مشهدا خلابأء ولكنها ليست المشهد بحد ذاته, كحال أية لوحة لأي رسامء فهي أولاً وأخيرأ من إبداعه الخاص. وللرياضيات سحرها المتميز فهي تمنح الباحث الرياضي الاستقلالية في البحث والتاملء وتقيم جسوراً أمتن بين الانسان واعماقه.

أكثر فأكثر.هم

آفاق علمية 17؟/ يثاير ‏ فبراير 155

الماء السائل مكُون أساسي وحياتي من مكونات كل العضويات الحية بلا استثناء. ويتألف حوالي 1١‏ بالمئكة من كتلة النباتات والحيوانات من الماء. ومن دون الماء تذبل النباتات: وربما ماتت في النهاية. ومن دون النبات تموت كل أشكال الحياة الأخرى تقريباً. وهذا ما يجعل العملية التي تنتقل بها المياه من التربة الى النبات واحدة من أهم العمليات الحياتية على الإطلاق.

وحركة انتقال المياه من التربة عبر النبات عملية معقدّة وتعتمد على مجموعتين من العوامل, إحداهما بإمكان النبات أن يسيطر عليهاء والأآخرى خارجة عن سيطرته؛ مثل التعرض والحرارة. ويمكن لبعض أشكال النشاط البشريء كالزراعة والصناعة مثلاء أن يؤثر على العوامل الخارجة عن إرادة النبات.ويتدخل بذلكء في التدفق الطبيعي للماء من التربة إلى الهواء؛ عبر النبات. وعلى سبيل المثال» فإن إزالة غابة واستبدالها بأرض عشبية في مناطق المناخات الرطبة المعتدلة يمكنه أن يقلل الى النصف كمية الماء المتبخرة من النباتات التي تغطي تلك المساحة من الأرض. ونتيجة لذلك؛ يتدفق مزيد من الماء السائل من الأرض إلى الجداول والأنهار. وتحمل هذه المياه الضائعة معها أغذية حيوية بالنسبة لنمو النباتات.

ويمكن للمياه أن توجد في حالات ثلاث: الجليد

الصلب» والماء السائل» وبخار الماء الغازي. والماء ٠‏

هوسائل في درجات الحرارة التي تذموفيها النباتات لآن جزيئاته تكون موصولة بالروابط الهيدروجينية الدي تجمع ما بين ذزات الهيدروجين والأكسجين في جزيئكات الماء المجاورة. أما الميتان وثاني أكسيد الكربون, اللذان لهما وزن جزيئي مشابه للوزن الجزيئي للماء. ولكن ليست لهما روابط هيدروجينية» فيبقيان في الحالة الغازية في درجات الحرارة نفسها.

ولكن الروابط الهيدروجينية ضعيفة:؛ ولا تزيد قوتها عن ؛ بالمئة من قوة رابط كيميائي مكافىء, كما بين الهيدروجين والاكسجين في جزيء مائي

أفاق علمية 57/ كانون الثاني شباط ١95٠‏

منفرد. ومع ذلك؛: فإن هذه القوة ملائمة تماماً لايجاد سلسلة من الخواص غير المعتادة التي لها أفميّة جيادية للعضويات الحية. رعلى سَبيل المثال» فعندما يتبخر الماء يتحول من سائل إلى غاز. وقبل أن يهرب جزيء الماء من السائل يكون عليه أن بفك ارتباطه مع جزيئات الماء الأخرى. وانفكاك «رابط الهيدروجين» هذا يحتاج الى طاقة. ويحتاج تبخر غرام وأحد كن الكان 0ل ب 5 ٠‏ مئوية إلى 555٠‏ جول من الطاقة. وتاتي هذه الطاقة من: الحرارة المخزونة في الماء السائل. ولهذاء فإن تبخر الماءء أو نتحه ههنغهأمكمدئ كما تسمى العملية عند تبخر الماء من ورقة النيات» يشكل طريقة فعالة لتبريد النبتة. وتصل الطاقة المأخوذة من أوراق شجيرة ورد كبيرة في يوم صيف جاف ومشمس الى حوالي ربع الطاقة التي تبثها نار كهربائية قوتها ١‏ كيلوواط .

ولا بد لكل أخلنة عن خلايا النيئة تمر في طور النمو الناشط من الحصول على الماء. ولهذاء لا بد

ل فد م 3

من آن يكون للنبتة نظام فعال لنقل الماء الى آخر ورقة فيها وآخر برعم. وينتقل الماء مسافات طويلة غبراشبكة الشح: وم شيكه 5 للد لك «الكيسم» أو «نسيج الخشب» صعارع.

وتلعب الروابط الهيدروجينية دور حيوياً في نقل الماء عبر الكيسم. وتساعد الروابط بين جزيئات الماء وبين جدران أنابيب الكيسم على تأمين حركة صعود الماء في هذه الأنابيب. وكذلكء, يحافظ هذا الترائط على تماسك الماء دحدك حمل اعفد غندما يقد صعود افق الاخبوب اوزوالم 314067 الماء قويا يما يكقي لانقسم بفعل الضغط ولدخلت فقاعات الهواء إلى أناييب الكيسم وأوقفت كل حركة تالية للماء. ويمكن ل«الشجرة الحمراء» دزهدانء: العملاقة أن تصل في ارتفاعها الى حوالي ٠٠‏ مترن وتحتاج الأوراق الموجودة عند قمة الشجرة إلى تزويد مستمر بالماء لتعويض ما تفقده بالتتمد وفكذاء يصو طول خوك كاده ا لطبل 2 ٠١ -‏ متر. ولتأمين وصول الماء إلى الأوراق يجب أن

أوببطء عبر أشرطة دقيقة من السيتوبلازما تسمى «أربطة بلازمية» (بلازمودٍسماتا)

ا ١‏ يجب أن يصل الماء الى كل خلية. ويمكنه أن ينتقل بسرعة عبر آلياف جدار الخلية»

هخ 49

ع ل ل ار اا ف 4 00 ى. ربى

يكون الفارق في الضغط بين قاعدة الشجرة وقمتها قادرا على الأقل على تجاوز قوة شد الجائبية الممارسة 0 عمود الماء. وهوما يساوي الضغط اللازم لرفع وزن قدره ١,‏ طن مستقر على راحة اليد.

وتكون خلية النبات الحية محصورة ضمن جدار ميلراووي ميك ومككم سشدل فلمل ول في أله الى ١‏ ميغا باسكال ٠١(‏ أضعاف الضغط الجوي). ويكوق داخل الخلية عبازة عن هلذم عناتي في مقككنة: هو السركريلازنة حاط يتشا لاود

رفيى.

مرة اخرى» فإن الخواص الفريدة للماء هي

التي تؤفر قيام النشاطات البيوكيميائية والبيوفيزيائية للخلية. ويحتاج الماء إلى أن يمتص أو أن يفقد كثيرا من الحرارة قبل أن تتغير حرارته بشكل ملموس. وهذا ما يعني أن له سعة حرارية عالية. وهذه الخاصية تحمي الخلية من التقلبات الشديدة في درجات الحرارة. والى هذاء فإن الماء يحل كثيراً من المركبات بفعالية عالية؛ كما أن كثيرا من التفاعلات البيوكيميائية تجري في محاليل مائية. وكذلك فإن شفافية الماء تجعل ضوء الشمس يدخل إلى الخلية ويصل إلى «صانع اليخضور» :5دامه10طاء حيث تقود طاقة الضوء عملية التركيب الضوئي, وهي العملية التي تجعل النباتات تصنع الكربوهيدرات (أنظر: « جزيئات. الآلة الخضراء»,» آفاق علمية. 2١١‏ ص 3

تنتج العمليات البيوكيميائية التي تجري في الخلية, بما فيها التركيب الضوئي, مواد ذوابة, مثل السكرياتء: تنحل في ماء الخلية. وعندها تتصل بعض الروابط الهيدروجينية في الماء بتلك الجزيئات الذوابة بدلا من جزيئات الماء. ويكون المحلول خارج الخلية عادة أضعف من المحلول داخلهاء وله تركيز أضعف من الجزيئات الذوابة وتركيز أعلى من جزيثئات الماء. وبهذا فإن عددا أقل من الروابط الهيدروجينية يتصل بالجزيئات الذوابة, مما يجعل للماء مزيدا من الطاقة الداخلية.

خلايا بإمكانات تخاضح واكتناز

يمكن استخدام الفارق بين الطاقة في الماء النقي وبين الطاقة في محلول مائي لتحقيق عمل ماء مثل حركة الماءء ولكن هذا لا يحصل إلا في ظل سلسلة معينة من الظروف. ان الماء النقي المتدفق من |الصنبوز يقائل الاجاذبية يتتحرك نفس معدل حركة محارل كتلى بحو الشكرون. وليس لفارق الطاقة بين الاثنين أي تأثير على معدل تدفقهما. أما النبات فيمكنه أن يستفيد من فارق الطاقة بين المحاليل ذات التركيزات المختلفة بسبب طبيعة الغشاء البلازمي داخل جدار الخلية.

والغشاءء الذي يفصل المحلول المركز داخل الخلية عن المحلول الأخف تركيزا في جدار الخلية, نافذ لجزيئات الماء ولكن ليس للجزيئات الذوابة. ويقال في هذا أنه شبه نافذ. وتسمح هذه الخاصية المحلولين لإجبار الماء على الدخول الى الخلية.

الكراس

ويسمى هذا الجريان الكُتلي للماء «التناضح» 5أ105 0

ولحركة المياه المتجهة الى داخل الخلية بالتناضح أن تجعل الخلية تنتفخ ويزداد حجمها. وبالرغم من أن الخلية تنتفخ قليلا فإن قوة الجدار السيلولوزي المحيط بها تقاوم تمددهاء مما يمارس ضغطاً على محتويات الخلية. وهذا الضغط يعاكس

أهم الممرات المائية في العالم: ينتقل من التربة عبر شعرات الجذور الى الكيسم في أوراق | الشجر. وما أن يصل الى الكيسم حتى يتحرك بسرعة الى كل الأجزاء المعرضة للهواء ليغادرها في نهاية في الاوراق

0 ل 2ك بر )ار .- / : 27 3 ١‏ 3 17-7 / ١ 1 1‏ امل 6 5 1 ا [- 12 ا ا 1 ا ىال د ع 5

تدفق التناضح ويزيد من طاقة الماء في الخلية. ويستمر تزايد الضغط حتى يتوقف تدفق الماء الى داخل الخلية. وعند هذه النقطة يتساوى مستويا الطاقة داخل الخلية وخارجها. وهي حالة يعبر عنها بالمعادلة: 5ل/) ٠ملل)‏ - ءللا.

حيث تمثل علا كمون الماء في الخلية ناهج ااء» امتأمعامم, وتمثل ونلا درجة الضغط داخل الخلية أو كمون الاكتناز لقأأمعامم عمعتنااء ودللا كمون التناضح لدتمعامم عنامووده٠‏ ولا يكون هنالك أي تدفق صاف للماء عندما تكون»//) مساوية لكمون الماء خارج الخلية. :

أفاق علمية 17/ يناير ‏ فبراير 155٠‏

-

مه هه 21 21145

والكمون التناضحي قياس لكمية الطاقة 'الداخلية الضائعة عند إضافة مادة ذوابة الى ماء الصفر فلا بد أن يكون الكمون التناضحي سالباً. ويكون للماء الخاضع للضغط ‏ والمحتجز بجدار الخلية ‏ طاقة داخلية أكبر من طاقة الماء النقي الموجود في ظل الضغط الجويء ويكون له بالتالي

ويجب أن يكون للخلية المتنامية كمون اكتناز عال؛ أي أنه لا بد لسيتوبلازماها من أن يمارس ضغطأ عاليا لإجبار جدار الخلية غير الديضح ع التوسع والبقاء موسعا. وإذا كانت الخلية تفتقر إلى الماء. فإنها لن تستطيع المحافظة على اكتنازها. وإذا هبط كمون الاكتناز الى الصفر تذبل الخلية, وقد يعطل نقص الماء فيها كثيراً من العمليات البيوكيميائية.

وتعمل الخلية المتنامية _شكل افضل عدم] يكن كمون الأكفتارَقَيّهَا عاليا: وَيجَب على كل خلية أن تأخذ ما تحتاجه من الماء للمحافظة على كمونها الاكتنازي من «خط التزويد الرئيسي» أثناء تدفقه عبر النبتة ويمكن للخلية أن تقوم بعملية البزل عن طريق ممرين مائيين متصلين يسميان «البعيد عن الخلية» :5دامهمه و«القريب من الخلية» :5دامسرزة. ويمر الممر البعيد عن الخلية على امتداد الجدران السيلولوزية للخلايا المتصلة ببعضهاء في الفراغ بين ألياف السيلولوز. وينتقل الماء في هذا الممر بسرعة. أما الجريان في الممر القريب من الخلية فأبطا ويمر عبر الخلايا المفردة عن طريق «جداول» دقيقة من السيتوبلازماء أو «الأربطة البلازمية» 12:50065023ام2 التي تمر عبر الجدران السيلولوزية وتصل بين الأجزاء الحية للخلايا. ويعمل هذان الممران في كل أنحاء النبتة انطلاقا من شعرة الجذر التي تقيم أول اتصال على الأطلاق بعاء التترية ووطوة إللى خاركا النسيج الوسطي وااءءه !الزطمهدءم في الورقة, حيث يصبح الماء بخارأ ويغادر النبتة.

وتأخذ ختلايا سطح الجذر الماء بواسطة الخلايا الكوجودة عند نهاية الجذر وفي منطقة شعرات الجذر تد تبقى أكثر فعالية في ذلك. وشعرات الجذر عبارة عن نتوءات صغيرة من الخلايا على سطح الجذر. وهي تتغلغل بين جسيمات التربة وتقيم اتصالاً حميماً مع الماء فيها. وتأخذ هذه الخلايا الماء بأسرع بست مرات مما تأخذه خلايا المناطق الأقدم في الجذر التي تكون مغطاة بماتع للماء يسمى سوبرين «:ء(انه. ويمنع السوبرين الماء من الخروج من الجذر عندما تكون التربة جافة.

طرق إلى القمة: من الجذر وحتى آخر ورقة

هآ أن يدخل الماء خلايا السطح حتى يتحرك فور ضمن الممرين البعيد والقريب عن الخلية,

أفاق علمية 11/ كانون الثاثي ‏ شباط 155

01 7 3 4 9

زيتدافق معظم الماءاإضركةعين العدر اليل لل يصل الكل حلقة من الخلايا حول الكيسم (النسيج الخشبي) في وسط الجذر. وهذه الحلقة من الخلايا تشكّل القشرة او الادمة الناطدتة 5تصعء هلمع وعند القشرة الباطنية تعترض