أعلنت منظمة التربية والعلم والثقافة (يونسكو) سنة 2015 سنة دولية للضوء
وتكنولوجيا البصريات، ويعود ذلك إلى مصادفة هذا العام مع ذكرى عدد هام من
الاكتشافات العلمية في مجال الضوء وتكنولوجياته. حيث شهدت سنة 1015 انتشار
أعمال ابن الهيثم والمعروف في الغرب باسم Alhazen (البصرة 965م - القاهرة
1039م) في مجال البصريات، وفي سنة 1815 وضع مؤسس البصريات الحديثة
الفيزيائي الفرنسي أوغستان جان فرينل Augustin Fresnel (نورماندي 1788م -
إيل دو فرانس 1827م) نظرية الموجات الضوئية، وشهدت سنة 1865 تأسيس
عالم الفيزياء الاسكتلندي جيمس كلارك ماكسويل James Clerk Maxwell (إدنبرة
1831 - سكتلندة 1879) للنظرية الكهرمغنطيسية لانتشار الضوء. وفي سنة 1905
أرسى أينشتاين Albert Einstein (ألمانيا 1899 – 1955 الولايات المتحدة
الأمريكية) أسس نظرية الظاهرة الكهرضوئية، وقام سنة 1915 بإدخال الضوء في
نظرية تفسير الكون من خلال النسبية العامة. وشهدت سنة 1965 اكتشاف كلّ من
بينزياس Arno Allan Penzias (مونيخ 1933م) وويلسن Robert Woodrow Wilson
(الولايات المتحدة الأمريكية 1936م) للمويجات الخلفية الكونية، وفي نفس
السنة حقّق شارلز كاو Charles K. Kao (الصين 1933) والحاصل على جائزة نوبل
في الفيزياء عام 2009 إنجازات رائدة في مجال انتقال الضوء في الألياف
الضوئية للاتصالات. وقد اختارت اليونسكو تكريم أبو البصريات الحديثة ابن
الهيثم لأهمية الإنجازات التي حققها في مجالات البصريات والرياضيات وعلم
الفلك ووضعه لمناهج تجريبية تعليمية ما زالت قائمة حتى اليوم. ومن المنتظر
أن يساهم هذا الاحتفال في زيادة التوعية حول الفرص التي توفرها تكنولوجيا
الضوء في مواجهة العديد من التحديات العالمية المرتبطة بالتنمية المستدامة
والطاقة والصحة المجتمعية، وكذلك لتحسين نوعية الحياة في كل من البلدان
المتقدمة النمو والبلدان النامية. روضة السالمي
Le
physicien autrichien Erwin Schrödinger est l'un des pères fondateurs de la
mécanique quantique, mais il est surtout connu pour quelque chose qu'il n'a pas
fait : une expérience de pensée impliquant un chat.
Il
a imaginé de placer un chat dans une boîte scellée avec un dispositif ayant une
probabilité de 50% de tuer le chat dans l'heure suivante.
Au
bout d'une heure, il a demandé : « Quel est l'état du chat ? »
Le
bon sens suggère que le chat est soit vivant soit mort, mais Schrödinger a
souligné que, selon la physique quantique, un instant avant d'ouvrir la boîte,
le chat est, à parts égales,
vivant
et mort à la fois.
C'est
seulement en ouvrant la boîte que nous voyons un état déterminé.
Jusque-là,
le chat est un flou probabiliste, moitié une chose et moitié l'autre.
Cela
semble absurde, ce qui était aussi l'avis de Schrödinger.
Il
trouvait la physique quantique si déroutante philosophiquement, qu'il a
abandonné la théorie qu'il avait contribué à construire et se tourna vers la
biologie.
Aussi
absurde que cela puisse paraître, le chat de Schrödinger est très réel.
En
fait, c'est essentiel.
S'il
n'était pas possible pour les objets quantiques d'être dans deux états à la
fois, l'ordinateur que vous utilisez pour regarder cette vidéo n'existerait
pas.
Le
phénomène quantique de superposition est une conséquence directe de la dualité
onde-corpuscule de tout ce qui existe.
Pour
avoir une longueur d'onde, un objet doit s'étendre sur une certaine région de
l'espace, ce qui signifie qu'il occupe de nombreuses positions simultanément.
La
longueur d'onde d'un objet limité à une petite région de l'espace ne peut
cependant pas être parfaitement définie.
Il
existe donc avec de multiples longueurs d'onde différentes en même temps.
Nous
ne voyons pas ces propriétés ondulatoires pour les objets du quotidien parce
que la longueur d'onde diminue quand la quantité de mouvement augmente.
Et
un chat est relativement gros et lourd.
Si
nous avions pris un seul atome pour le mesurer face au système solaire, la
longueur d'onde d'un chat fuyant un physicien serait aussi petite qu'un atome
comparé à la taille du système solaire.
C'est
beaucoup trop petit pour être détecté, donc nous ne verrons jamais le
comportement ondulatoire d'un chat.
Cependant,
une minuscule particule, comme un électron peut montrer une preuve
spectaculaire de sa double nature.
Si
nous propulsons un par un des électrons sur une barrière percée de deux fentes
étroites, chaque électron est détecté de l'autre côté à un endroit unique à un
instant précis, comme le serait une particule.
Mais
si vous recommencez de nombreuses fois, en gardant la trace de toutes les
détections individuelles, vous verrez la trace d'un modèle caractéristique du
comportement des ondes : un ensemble de franges - avec des régions comptant de
nombreux électrons séparées par des régions où il n'y en a pas du tout.
Bloquez
une des fentes et les franges disparaissent.
Cela
montre que le motif résulte du passage de chaque électron à travers les deux
fentes simultanément.
Un
seul électron ne choisit pas d'aller à gauche ou à droite mais à gauche et à
droite simultanément.
Cette
superposition d'états conduit aussi à la technologie moderne.
Un
électron près du noyau d'un atome existe sur une orbite qui s'étend comme une
vague.
Rapprochez
deux atomes, et les électrons n'ont pas besoin de choisir un seul atome mais
sont mis en commun.
C'est
ainsi que se forment certaines liaisons chimiques.
Un
électron dans une molécule n'est pas sur l'atome A ou l'atome B, mais sur A +
B.
Lorsque
vous ajoutez d'autres atomes, les électrons se déploient plus, partagés par un
grand nombre d'atomes simultanément.
Les
électrons dans un solide ne sont pas liés à un atome particulier mais partagés
entre tous, s'étendant sur une grande région de l'espace.
Cette
gigantesque superposition d'états détermine comment les électrons se déplacent
dans le matériau, qu'il s'agisse d'un conducteur, d'un isolant ou un
semi-conducteur.
Comprendre
comment les électrons se répartissent parmi les atomes nous permet de contrôler
précisément les propriétés des matériaux semi-conducteurs, comme le silicium.
Combinant
différents semi-conducteurs de façon adéquate nous permet de faire des
transistors à une échelle minuscule, des millions sur une seule puce
d'ordinateur.
Ces
puces et leurs électrons se propageant alimentent l'ordinateur que vous
utilisez pour regarder cette vidéo.
Une
vieille blague dit que l'Internet n'existe que pour permettre le partage de
vidéos de chats.
À
un niveau très profond, cependant, l'Internet doit son existence à un physicien
autrichien et à son chat imaginaire.
عندما تحكي الأرض تاريخ الحياة: البحث عن الفقريات على ضفاف بحيرة مفقودة
نظّمت مدينة العلوم بتونس بالاشتراك مع كليّة العلوم ببنزرت قسم علم الأرض والدّيوان الوطني للمناجم، يوم الجمعة 16 ماي 2014 محاضرة بعنوان "عندما تحكي الأرض تاريخ الحياة: البحث عن الفقريات على ضفاف بحيرة مفقودة". قدّم المحاضرة السيّد بيان فينيدو مارتيناز-نافارو من جامعة IPHES بإسبانيا، والسيّدة نرجس قروي يعقوب والسيّد مبروك بوغديري من كليّة العلوم ببنزرت. وقد تناولت الموروث الإحاثي والأثري التونسي من خلال الحفريات التي أنجزت في حوض وادي سرات بمنطقة الكاف، في إطار مشروع بحث تونسي إسباني.
الضوضاء أو ما اصطلح على تسميته بالتلوث السمعي هو أحد سمات هذا العصر.
إنه ذلك الخليط المتنافر من الأصوات ذات الاستمرارية غير مرغوب فيها، وتحدث عادة في المناطق الحضرية والصناعية.
ولكن قبل أن نتعمّق في موضوع التلوّث السمعي لنبدأ أوّلا بتحديد ما هو الصوت.
إنه عبارة عن طاقة تصدر من اهتزاز أي جسم يتحرك بسرعة، و تكون هذه الطاقة على شكل موجات تنتقل في الهواء. ولكي يكون للصوت وجود، لابد له من مصدر يحدثه، ومن وسيط ينقله، وأيضاً لابد من أذن تسمعه حتى تحس بوجوده. وينتقل الصوت في الهواء على شكل موجات بسرعة واحدة هي 700 ميل في الساعة (330 متراً في الثانية) ، وتقاس سرعة الصوت بوحدة الديسيبل الذي هو أدنى فرق بين صوت وآخر تستطيع الأذن البشرية أن تحسه.
وتشترك جميع الكائنات في إصدار الأصوات، وينفرد الإنسان بإصدار الأصوات المزعجة في شكل ضوضاء تنقسم إلى أنواع مختلفة حسب مسبّباتها ودرجة ارتفاعها وحدّتها.
ومن أهمها ضوضاء وسائل المواصلات والطرق، والضوضاء الاجتماعية أي التي تحدث في المحيط السكني، و ضوضاء المصانع وضوضاء المياه. ويتم استخدام الدسيبيل لقياس مستوى الصوت.
تتصدّر الضوضاء الاجتماعية قائمة التلوّث السمعي، ويتمثل مصدرها في علاقات الجوار وهي تنبعث من الحيوانات الأليفة مثل الكلاب، والأنشطة المنزلية كتشغيل التلفاز بصوت مرتفع، واستعمال رنة في الهاتف الجوّال، واستعمال أدوات المطبخ لتحضير العصائر مثلا، أو آلة غسل الثياب والمكنسة الكهربائية، واستعمال مجفّف الشعر. أصوات الجيران المرتفعة، وخاصة خلال مواسم الأعراس، وغيرها من المنغصات الصوتية اليومية الأخرى.
أما ضوضاء وسائل النقل فتتمثل في ضوضاء الطرق والشوارع بما تحمله من أبواق سيارات وصوت محركات هادرة، وأصوات القطارات المارة والطائرات المحلّقة.
الضوضاء الصناعية ليست فقط تلك الضجّة التي تنبعث من المصانع وإنما تنضوي تحتها الضجّة التي تمتلئ بها أماكن العمل انطلاقا من أصوات الزملاء ورنين الهاتف وتشغيل الآلات الناسخة، وصوت لوحة المفاتيح وفأرة الحاسوب وصولا إلى أصوات أجهزة التكييف، وتستمد هذه الضجّة خطورتها من كونها تستمر 8 ساعات في اليوم وخمسة أيام في الأسبوع من دون انقطاع تقريبا ومن دون القدرة على الابتعاد عنها أو تخفيفها.
ضوضاء الماء، قد يبدو ذلك غريبا إلا أن المحيطات وحتى الشواطئ تضج بالملوثات السمعية، فصوت محركات السفن أو حتى صوت بعض الأسماك وإن لم نكن نسمعها تؤثر بصفة كبيرة على الكائنات البحرية. وبازدياد هذه الضوضاء يزداد الخوف من عدم مقدرة الحيتان على التواصل مع بعضها البعض مما يؤثر على الهجرة الجماعية للحيتان ومن ثمَّة مقدرتها على التكاثر وتعرضها إلى خطر الانقراض.
مقياس الضوضاء:
الديسيبل هو وحدة لقياس شدة الصوت، فعلى سبيل المثال 0 ديسيبل هي عتبة الصوت المسموع، وتمثّل 10 ديسيبل شدة حفيف أوراق الأشجار الهادئ، وما بين 90 و100 ديسيبل هو شدة صوت الرعد، 130 ديسيبل تمثل عتبة الألم عند الإنسان، 140 ديسيبل تمثل شدة صوت إطلاق صاروخ إلى الفضاء.
وحسب تقرير منظمة الصحة العالمية فإن معدل الضوضاء المقرر عالميا هو كالتالي:
من 25 – 40 مقبول في المناطق السكنية
من 30 – 60 مقبول في المناطق التجارية
من 40 – 60 مقبول في المناطق الصناعية
من 30 – 40 مقبول في المناطق التعليمية
من 20 – 35 مقبول في المناطق المستشفيات
الآثار المترتبة على الضوضاء
ينجرّ عن التعرّض المتواصل إلى الضوضاء عديد الآثار الصحية والبيئية والاجتماعية
فعلى الصعيد الصحي تتأثّر الدورة الدموية بالأصوات المرتفعة.
فالأصوات العالية المفاجئة تجعل الشعيرات الدموية تتقلص. وتحدث ذبذبات في الجلد، وربما تحدث تغييرات في نشاط الأنسجة.
ويؤدي التعرض للضوضاء لفترات طويلة إلى الإصابة بالصداع وآلام الرأس وحدوث انقباض في الأوعية الدموية، وارتفاع في ضغط الدم عن طريق إثارة مركز انقباض الأوعية الدموية في المخ. ولعل هذا هو أحد العوامل المؤدية إلى زيادة نسبة مرضى ضغط الدم بين سكان المجتمعات الصناعية عنه بين سكان المجتمعات الريفية والبدائية.
وقد يعاني الذين يتعرضون للضوضاء من ضعف في السمع قد يتطوّر ليصبح صمما كاملا ومستديما
وليس الجهاز العصبي بمنأى عن الأعراض المترتّبة عن التلوّث السمعي. فعندما تندفع الموجات الصوتية إلى الجهاز العصبي على شكل إشارات كهربائية وتعبر الألياف العصبية لتصل إلى لحاء المخ، تتعرّض خلايا هذا اللحاء إلى التهيّج، وهو ما يعبّر عنه بالتهيج اللاإرادي، الذي يؤثر على الكثير من أعضاء الجسم كالقلب الذي يسرع في دقاته ، والجهاز الهضمي الذي تتقلص بعض عضلاته حيث تزيد إفرازات المعدة، و يؤدى أيضا إلى ارتفاع نسبة السكري في الدم .
كما يمكن اعتبار التقلب المزاجي والشعور بالضيق و فقدان الشهية، وفقد التركيز وخاصة في الأعمال الذهنية، الذي يشكو منه الكثيرون في العصر الحديث انعكاسا للتعرّض للضوضاء بصورة مستمرة، مما يؤدى إلى الأرق وارتفاع مستوى الكوليسترول في الدم. وتشير بعض الدراسات إلى أن الضوضاء التي تزيد على خمسة ديسبل قد تعيق تنمية ملكة القراءة لدى الأطفال.
إن الأصوات هي جزء لا يتجزأ من حياتنا اليومية، فهي وسيلة ناجعة للتواصل وتمدنا بالمتعة في شكل أنغام موسيقية أو أصوات الطيور، ولكن الإسراف في استعمالها وعدم احترام القوانين والتراتيب ولّد تلوّثا سمعيا بات مصدر إزعاج وأمراض عديدة. تجدون في الرابط التالي حوارا أجريته مع الدكتورة سنية عبد الحق، من معهد باستور بتونس، والدكتورة ريم زعينين مختصة في أمراض الأنف والأذن والحنجرة. http://www.youtube.com/watch?v=uYCR28Yb6e4
