في كون أغرب من الخيال: صور مدهشة لأمطار من الميكروبات على أحد أقمار زحل الغامضة!!
نعيش في كون يكشف لنا يوماً بعد يوم أنه أغرب من الخيال، فمؤخراً كشفت مركبة الفضاء كاسيني عن صور مدهشة ستُحدِث (لو صحّت) طفرة في نظرتنا للكون:
فما تشاهدونه هو أحد الصور التي التقطتها مركبة الفضاء كاسيني حين مرت بالقرب من القمر إنسيلادوس (أحد أقمار زحل)، وفيها تلاحظون تدفقات مائية ضخمة تشبه النافورة ينفثها القمر إنسيلادوس للفضاء!، وحين حلل علماء ناسا ما تخرجه هذه النوافير (أو النافورات) وجدوا أنها تتكون من بخار ماء وجزئيات ثلج ومركبات عضوية، ويظن العلماء أن لديهم من الدلائل ما يكفي للقول أنها تحوي ميكروبات أيضاً!
أي أن السماء تمطر على قمر إنسيلادوس ماءاً وثلجاً وميكروبات!!
اقتربت مركبة الفضاء كاسيني حتى مسافة 74 كيلومتر من القطب الجنوبي للقمر لالتقاط هذه الصور، وفيها تم الكشف عن أكثر من 90 نافورة تنفث بخار الماء والبكتيريا لتمطره على سطح الكوكب.
(رسمة تخيلية بواسطة الكومبيوتر لسطح القمر إنسيلادوس)
يبلغ قطر القمر إنسيلادوس حوالي 500 كيلومتر وهو أحد أقمار زحل الكثيرة التي يقارب عددها 60 قمراً! ، وهذه صورة لإنسيلادوس تم التقطاها عام 2009:
لفت هذا القمر انتباه العلماء منذ زمن بسبب الشقوق الغامضة التي توجد على سطحه، والتي اكتشف العلماء بسببها دلائل على وجود بحر ضخم أسفل سطح هذا القمر الغامض، والمثير أن مركبات ناسا رصدت أملاحاً في مكونات مياه الكوكب تجعل بحره شبيهاً بالبحار على كوكب الأرض!
(صورة للشقوق على سطح القمر الغامض)
لا زالت هذه المعلومات جزءاً من افتراضات مبنيةً على الملاحظة العلمية وقراءة بعض المجسات، لكن العلماء يخططون للحصول على عينات من رذاذ نافورات إنسيلادوس لدراستها وقطع الشك باليقين.
فهل يكون هذا القر الصغير سبباً لتغيير نظرتنا للكون؟
(المصدر)
كيف يعمل الديفيدي ؟ how to work dvd
لم يمض وقت طويل على انتشار اجهزة الفيديو واشرطة الـ VHS التي لا يخلو بيت منها حتى بدأت الأقراص المدمجة المعروفة باسم السي دي CD بالانتشار واصبحنا نمتلك العديد منها بالاضافة الى شراءنا لاجهزة تقوم بتشغيلها للاستمتاع بمشاهدة الافلام والاستماع الى الموسيقى ولكن اصبحت هذه التكنولوجيا قديمة واصبحنا نبحث عن الافضل في تكنولوجيا جديدة بتقنيات عالية تسمى مشغل اقراص الديفيدي DVD لتحل محل اشرطة الفيديو والسي دي، فما هي اقراص DVD وما هو الاختلاف بينها وبين السي دي CD وماذا اضافت عن اشرطة الفيديو؟ هذا ما سوف نقوم بشرحه في هذه المقالة.
ونلخص الامكانيات التي يمكن ان يشملها قرص الـ DVD وهي
- فيلم يصل طوله لـ 135 دقيقة بجودة ونقاوة عالية جداً تصل إلى 720 نقطة كدقة افقية.
- خمس قنوات صوتية لتعطي نظام سمعي يسمى بنظام 5.1 لاعطاء صوت مماثل لدور العرض السنمائية.
- ترجمة بعدة لغات تصل إلى 32 لغة.
واذا ما قورنت السعة التخزينية للـ DVD بالسعة التخزينية للـ CD فانه يمكن تخزين ثماني ساعات من الصوت بجودة الصوت المخزن على الـ CD والذي لا يزيد عن ساعة واحدة
اما اذا ما قورن الـ DVD باشرطة الفيديو فإن للـ DVD عدة مزايا هي
والسؤال الذي يطرح نفسه الآن هو كيف يمكن أن نحصل على سبعة أضعاف سعة القرص المدمج العادي CD، على قرص له الأبعاد ذاتها؟
ببساطة تكمن الفكرة في تصغير أبعاد العناصر المكونة للبيانات، ولتوضيح تلك الفكرة فإننا نحتاج الى فهم تركيب قرص الـ DVD وكيف تتم كتابة البيانات عليه وكيف تتم قرأتها،
يتكون قرص الـ DVD من عدة طبقات من البلاستيك بسمك إجمالي قدره 1.2 مم تعرف باسم polycarbonate وعلى هذه الطبقة يوجد طبقة رقيقة من الألومنيوم اللامع بسمك 1.25 نانومتر مغطاة بطبقة حماية من مادة lacquer.ويمكن ان نحصل على قرص DVD بطبقة مفردة أو بطبقة مزدوجة كما هو موضح في الشكل مقاطع لتكوين قرص DVD.
مكونات قرص الـ DVD بانواعه المختلفة والسعة التخزينية لكل قرص
 | كل طبقة من طبقات قرص الـ DVD تحتوي على مسار حلزوني لتخزين البيانات ويبدأ هذا المسار من الداخل إلى الخارج. وبهذه الطريقة يمكن ان نحصل على قرص DVD بنصف قطر سمكه 12 سم اذا كان ذلك مطلوباً. |
 | وبالنظر تحت المجهر الإلكتروني لتكبير سطح الـ DVD والتعرف على شكل هذه المسارات اللولبية التي تحتوي على البيانات نجدها تظهر كما في الشكل أدناه على صورة مرتفعات Bits عرضها لايتجاوز 320 نانومتر وارتفاعها 120 نانومتر ويفصل بين المسار والذي |
يليه مسافة تبلغ 740 نانومتر وهذه مساحات متناهية في الصغر وللتوضيح أكثر نفترض أننا قمنا تحويل المسار اللولبي إلى مسار مستقيم سنحصل على شريط عرضه 320 نانومتر وطوله يتجاوز الـ 12 كيلومتر!! ولقراءة هذه المعلومات نحتاج إلى جهاز خاص هو جهاز الـ DVD player اي مشغل اقراص الديفيدي.
من الأرقام المتناهيه في الصغر نستنتج كم هي حجم البيانات الرقمية التي يمكن تخزينها على قرص DVD وهذا للنوع المكون من طبقة واحدة اما قرص الDVD المكون من طبقتين على وجهي الاسطوانة فإنه يمكن ان نصف طول المسار الحلزوني الذي تسجل عليه المعلومات بـ 48 كيلومتر!
يمكن للانش الواحد من مسار قرص DVD، وعن طريق تقليص أبعاد تجاويف البيانات، أن تستوعب حوالي ضعف كمية البيانات، التي تستوعبها البوصة الواحدة من مسار قرص CD. ولكي نحصل على معدل نقل قريب من 600 كيلوبايت في الثانية، الذي نحتاجه للفيلم السينمائي، يجب أن يدور قرص DVD بشكل أسرع من دوران قرص CD القياسي.
وتقدم سواقات DVD-ROM معدلات أعلى لنقل البيانات، للاستخدامات المتعلقة بتطبيقات البيانات، فالسرعة الأحادية تبلغ 1.3 ميجابايت في الثانية، وتتوفر في الأسواق سواقات تعمل بضعف هذه السرعة.
وفي الجدول التالي تلخيص للبيانات الخاصة قرص الـ CD وقرص DVD
| قرص DVD | قرص CD | المواصفات |
| 740 nanometers | 1600 nanometers | المسافة بين المسارات |
| 400 nanometers | 830 nanometers | طول التجويف (Bit) |
وفي الجدول التالي تلخيص للقدرة الاستيعابية لاقراص الـ DVD المختلفة
| زمن تسجيل الفيديو | السعة | نسق قرص DVD |
| ساعتين | 4.38 GB | طبقة واحدة / وجه واحد Single-sided/single-layer |
| اربع ساعات | 7.95 GB | طبقتين / وجه واحد Single-sided/double-layer |
| اربع ساعات ونصف | 8.75 GB | طبقة واحدة / وجهين Double-sided/single-layer |
| اكثر من 8 ساعات | 15.9 GB | طبقتين / وجهيين Double-sided/double-layer |
يقوم جهاز مشغل أقراص DVD بالبحث عن المعلومات المخزنة في صورة Bits على المسارات اللولبية سابقة الذكر وقراءتها وهذا يتطلب دقة عالية. ويمكن تقسيم مشغل اقراص السي دي إلى ثلاثة اقسام رئيسية هي:
الموتور: يقوم بتدوير قرص السي دي والتحكم بسرعته التي تتراوح من 200-500 دورة في الدقيقة.
الليزر والعدسة: وهو الاداة المستخدمة لقراءة البيانات من القرص حيث تعمل العدسة على تركيز اشعة الليزر على القرص ويمتاز شعاع الليزر بقصر طوله الموجي (780 نانومتر) ليتمكن من قراءة البيانات الدقيقة على القرص.
الباحث: وهو الذي يقوم بتوجيه شعاع الليزر على المسارات المخصصة للبيانات بدقة فائقة.
كما تجدر الاشارة إلى أن مشغل الأقراص يحتوي على قطع الكترونيةتشكل كمبيوتر لتقوم بتحويل البيانات المخزنة في صورة رقمية Digital مشفرة إلى اشارة تناظريةAnalogue .
نلاحظ في نهاية هذه المقالة كيف ان التطور السريع في التكنولوجيا من اشرطة الفيديو الى اقراص الCD ألى اقراص الـ DVD وقريباً سوف نسمع عن اقراص جديدة طورتها شركة سوني تسمى البلوراي Blu-Ray ذات قدرات تخزينية كبيرة جدأ سنأتي إلى شرحها في الوقت المناسب
كيف يعمل الهاتف المحمول أو البايل (الجوال) الفصل الأخير ؟
النظام العالمي للاتصالات اللاسلكية Global System for Mobile Communication GSM هو نظام معتمد لتشغيل شبكات الاتصالات اللاسلكية ويعمل على الميكروبروسيسور الخاص بأجهزة الجوال التي تعمل على نظام GSM كما أن هناك نظام تشغيل أخر هو IS-136، ويمكن تشبيه انظمة تشغيل الجوال بأنظمة تشغيل الكمبيوتر مثل الويندوز واللينكس. |  |
تعتبر تكنولوجيا الجيل الثالث من الجوال احدث انظمة الاتصالات اللاسلكية، فقد سبق وان شرحنا أن جوالات التي تعمل بالنظام التناظري analog هي جوالات الجيل الأول والجوالات التي تعمل بنظام الرقمي digital هي جوالات الجيل الثانيز. أما جوال الجيل الثالث فيعد جوال الوسائط المتعددة multimedia cell phone. وتسمى هذه الجوالات بالجوالات الذكية smartphones ويمتاز بقدرته على تبادل البيانات بسرعة كبيرة ليساعد المستخدم لتصفح الأنترنت بسرعة كبيرة كما يمكن ارسال واستقبال الرسائل الصوتية والفيديو.
جوال من الجيل الثالث من شركةSony Ericsson
تقنية الوصول المتعدد بالتقسم الكودي المتزامن مع التقسيم الزمني TD-SCDMA أي Time-division Synchronous Code-division Multiple Access.
وتقنيات الجيل الثالث هذه تعمل على سرعة نقل بيانات كبيرة تصل إلى 3Mbps (بمعنى انك تحتاج إلى 15 ثانية لتحميل مقطوعة موسيقية مدتها 3 دقائق على جوالك) وبالمقارنة فإن اسرع جوالات الجيل الثاني لا يعملبأكثر من 144Kpbs (أي أنك تحتاج إلى 8 دقائق لتحميل مقطوعة موسيقية مدتها 3 دقائق) ولهذا فإن جوالات الجيل الثالث تعتبر جوالات الوسائط المتعددة لدعمها نقل البيانات بسرعات كبيرة وتواصلها مع شبكة الانترنت وتحميل الافلام وتبادل البريد الالكتروني والفاكس.
النمط المتعدد Multiple Mode في مواصفات الجوالات تشير هذه الخاصية إلى نوع تكنولوجيا الارسال المستخدم فالجولات التي تدعم AMPS و TDMA من الممكن أن تستخدم كلا من هذين التقنيتين في استقبال وارسال البيانات من وإلى الشبكة اللاسلكية حسب الحاجة، بمعنى لو وجد الجوال في منطقة لا يوجد فيها شبكة رقمية فإن الجوال سوف يستخدم الشبكة التناظرية فينقل اتوماتيكياً إلى خاصية AMPS ولكن بمجرد أن يصل إلى منطقة تدعم الشبكة الرقمية يعود إلى TDMA. 
من الممكن أن تجد جوال من مواصفاته أنه جوال tri-mode أشارة إلى أن الجوال بعمل بثلاثة تقنيات متعددة وهنا من الممكن أن تكون خدعة قد يقصد بها أحياناً أن الجوال يدعم تقنيتين رقميتين CDMA وTDMA وتقنية تناظرية AMPS. وهذا ممتاز ولكن قد تعني أيضا أن الجوال يعمل بتقنية رقمية واحدة بترددين وتقنية تناظرية، وهذا في الحقيقة من ناحية تقنية جوال تقنيات متعددة ثنائي dual mode.
يمكنك عزيزي القارئ ان تطلع على الموقع التالي www.gsmarena.com والذي يزودك بمواصفات الجوال وستجد أن من اول المواصفات التي تحدد الجوال هي الجيل الذي ينتمي له الجوال والترددات والنطاقات التي يدعمها.
الجوال مثله مثل باقي الأجهزة الإلكترونية له بعض العيوب والمشاكل منها:
لمزيد من المعلومات http://www.privateline.com/PCS/GSM0.html
كل شيء عن الـ GSM
موضوع شامل عن اساسيات الجوال
مصطلحات تقنية للاتصالات اللاسلكية http://www.wirelessadvisor.com/glossary.cfm
كل المعلومات عن الجوال http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_phone
احدث انواع الجوالات ومواصفاتها www.gsmarena.com
وكثيراً ما نسمع ونقرأ في الاخبار عن المضار الصحية للجوال على الانسان وخصوصاً ان الجوال يستخدم بجوار الدماغ مباشرة وهو الجزء الأكثر حساسية في جسم الانسان، وهذا يعني ان الاشارات الراديوية التي يتبادلها الجوال مع محطة الارسال خلال المحادثة التلفونية تعرض أغشية الدماغ مباشرة لطاقة هذه الأشعة. وفي الحقيقة هناك الكثير من التجارب العلمية التي تخبرنا مرة بأن استخدام الجوال ضار وتجارب علمية اخرى تأتي لنا بأخبار مفادها ان الجوال لا مضار من استخدامه على صحة الانسان وكلا الطرفين يقدم أدلته من خلال التجارب والأبحاث العلمية التي قام كل طرف باجرائها والحقائق التي استند عليها.
في هذا المقال سوف نلقى الضوء على هذا الموضوع في محاولة لتوضيح الاختلاف وشرح كيف يصدر الجوال الاشعاع الكهرومغناطيسي، وكيف نقوم بتحديد مستوى الاشعاع، وستجد في نهاية المقال عزيزي القارئ انك قادراً على أن تحكم على مدى خطورة أو سلامة استخدام الجوال.
مصدر الاشعاع
عند التحدث عبر الجوال فإن جهاز الارسال في الجوال يقوم باستقبال الاشارة الصوتية الصادرة عن المتحدث ويقوم بتحويلها وبتشفيرها ثم تحميلها على موجة جيبية متصلة كما هي موضح في الشكل ادناه. (في مقالات اخرى قادمة سوف نقوم بشرح فكرة عمل الراديو وارسال الصوت واستقباله)
الموجة الجيبية
الاشعاع الصادر عن الجوال مصدره المرسل transmitter ويخرج عبر الانتينا antenna
يستخدم الجوال مرسل transmitter ذو طاقة ضعيفة فعلى سبيل المثال في السيارات المزودة باجهزة الجوال اللاسلكي تصل طاقة الارسال فيها إلى 3 وات، في حين أن الجوال اليدوي الذي نستخدمه فإن طاقة الارسال فيه تتراوح بين 0.75 إلى 1 وات فقط. ويكون موضع المرسل في داخل الجوال حسب الشركة المصنعة ولكن في الأغلب يكون بجوار الانتينا كما هو في الشكل اعلاه.
الأمواج الراديوية التي تحمل الاشارات الصوتية المشفرة عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية تنتشر بواسطة الانتينا. ووظيفة الانتينا في أي جهاز ارسال هو بث أمواج الراديو التي يصدرها المرسل في الفراغ. وفي حالة الجوال يتم التقاط تلك الامواج مرة اخرى عبر الاننينا من قبل أجهزة الاستقبال في ابراج محطات الجوال لتوجيهها إلى الجوال الذي تم الاتصال معه.
الأشعة الكهرومغناطيسية
الاشعة الكهرومغناطيسية تنتشر في الفراغ بسرعة ثابتة هي سرعة الضوء وقيمتها 3x108m/s وهي سرعة كبيرة جداً بدليل ان الاشعة الكهرومغناطيسية تستطيع ان تلف محيط الكرة الارضية 7 مرات بمجرد ان تنتهي من نطق كلمة واحد. وتنتقل هذه الاشعة في الفراغ وتنقل الطاقة من المصدر source إلى المستقبل receiver. وقد تم اكتشاف هذه الاشعة على مراحل حيث كان العالم هيرتز Hertz 1887 أول من عمل في هذا المجال وكان في ذلك الوقت فقط اشعة الراديو والاشعة المرئية ومن ثم تم اكتشاف باقي الطيف الكهرومغناطيسي من خلال الملاحظات والظواهر الفيزيائية العديدة. 
كما يجب ان نعلم أن الاشعة الكهرومغناطيسية لها طاقة تتناسب طردياً مع التردد وعكسيا مع الطول الموجي من خلال المعادلة
طاقة الاشعاع الكهرومغناطيسي = ثابت بلانك x التردد
نستنتج من ذلك أنه كلما زاد التردد ازدادت طاقة الأشعة الكهرومغناطيسية، وعليه فإن طاقة أشعة جاما أكبر ما يمكن في الطيف الكهرومغناطيسي وكما نعلم أن جسم الانسان يتحمل طاقة اقصاها طاقة الطيف المرئي وتعتبر طاقة الطيف فوق الازرق ultra-violet ضارة وتسبب حرق لخلايا الجسم وكذلك طاقة اشعة اكس تستطيع اختراق جلد البشري والتعرض لها يسبب خطورة كبيرة.
من المعلومات السابقة التي تحدثنا عنها في الاجزاء السابقة نستطيع ان نحدد المدى الذي تستخدمه شبكة الاتصالات اللاسلكية من الأشعة الكهرومغناطيسية والتي في منطقة الميكروويف الموضحة في الشكل أدناه.
الطيف الكهرومغناطيسي
نلاحظ من الشكل السابق للطيف الكهرومغناطيسي أن أشعة الميكروويف تقع في مدى الترددات الأقل من تردد الضوء المرئي وهذا يعني ان طاقة أشعة الميكروويف أقل من طاقة الضوء المرئي كما أنها تقع ضمن المنطقة المحددة بالأشعة الغير مؤينة non-ionizing radiation.
مخاطر الاشعة المنبعثة من الجوال على الانسان
كل الهواتف المحمولة تبعث قدراً من الاشعة الكهرومغناطيسية التي تحدثنا عنها سابقاً، والابحاث التي يقوم بها العلماء تعتمد على تحديد الكمية التي لو تعرض لها الدماغ فإن هذه الاشعة تصبج غير أمنة للانسان، وكذلك تحديد مخاطر تعرض الانسان لتلك الأشعة الصادرة من أجهزة الجوال على المدى الزمني البعيد.
يمكن تقسيم الاشعة الكهرومغناطيسية إلى نوعين هما:
اشعة مؤينة Ionizing radiation وهي تلك الاشعة التي تحتوي على قدر من الطاقة كافي لانتزاع الذرات والجزيئات من الخلايا الحية، وتعتبر اشعة جاما واشعة اكس من الاشعة المؤينة. وهذا الاشعة بدون شك تسبب اضراراً على الخلايا الحية.
اشعة غير مؤينة Non-ionizing radiation وهي اشعة امنة ولا تشكل خطر على الانسان. ولكن تسبب ارتفاع درجة حرارة الجزء من الجسم الذي يتعرض لها. ومن هذه الاشعة امواج الراديو والضوء المرئي وامواج الميكروويف.
الابحاث العلمية اثبتت عدم وجود اية مخاطر للاشعة المنبعثة عن الجوال على صحة الانسان، ولكن هذا لا يعني انه لا يوجد اي ضرر من استخدام الجوال، فالاشعة الصادرة من الجوال هي من نوع اشعة الراديو RF وقد ثبت التأثير الضار لاشعة الراديو المركزة على خلايا الانسان، حيث ان لهذه الاشعة القدرة على تسخين الخلايا التي تتعرض لها بنفس فكرة امواج الميكروويف التي تستخدم في الافران لتسخين الاطعمة. وبالتالي فإن الضرر من هذه الاشعة يكمن في الاثر الحراري الذي تحدثه تلك الاشعة في الخلايا التي لا تستطيع تبديد الحرارة الزائدة بسهولة مثل الخلايا الموجودة في العين، حيث ان معدل تدفق الدم فيها قليل. هذا بالاضافة الى التأثير على المدى الزمني البعيد والعلماء والباحثون حتى هذه اللحظة لا يجزمون بنفي او اثبات ضرر اشعة الجوال على جسم الانسان، وبعض الدراسات ربطت بين الامراض التي يصاب بها الانسان واستخدامه للجوال ومن هذا الامراض هي السرطان وورم الدماغ والصداع والضعف العام الزهيمر.
في الصورة المقابلة تجربة قام بها باحثون وضعوا بيضة بين جهازين جوال وقاما بالتحدث من خلالهما عبر السماع الخاصة بكل جوال حتي لا تتغير المسافة بينهما وبين البيضة في الوسط. والذي يدعو للدهشة هو ما ورد على لسان الباحثين ان بعد 15 دقيقة لم يلحظا اي تأثير يذكر ولكن بعد 25 دقيقة بدأت قشرة البيضة تسخن تدريجياً وبعد 40 دقيقة بدأ بياض البيضة يجمد دون الصفار وبعد 65 دقيقة اصبحت البيضة مسلوقة تماماً. |  |
ان التقليل من مخاطر الجوال على صحة الانسان والاثار الضارة التي من الممكن ان تسببها لنا تطمس في ظل التنافس الشديد بين الشركات لدرجة اننا لا نفكر بمخاطر هذه التقنيات على حياتنا بقدر سعينا لامتلاك الاحدث دائماً، وفي اغلب النشرات العلمية التي تخفف من مخاطر الجوال على الانسان فإنها تكون صادرة من الشركات المصنعة للجوال، ولهذا يتطلب منا الحذر والتقنين قدر الامكان من التحدث لفترات زمنية طويلة ومنع الاطفال تماماً عن استهدامه وهذه بعض النصائح والارشادات للتقليل من مضار الاشعة الصادرة عن الجوال.
 |
http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/travel/gps.htm
الاشتراك في:
الرسائل (Atom)
