قصص عيد الميلاد السحرية تحت مجهر العلماء

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • قصص عيد الميلاد السحرية تحت مجهر العلماء

    قصص عيد الميلاد السحرية تحت مجهر العلماء
    • أسماء محمد
    • 23 كانون الأوّل 2022


    عيد الميلاد هو أكثر الأوقات سحراً في السنة، وقد ألهمت الرومانسية لهذا الموسم المحبب عدداً لا يحصى من الحكايات المحبوبة. وتشمل هذه قصص رودولف، غزال الرنة الصغير ذو الأنف المتوهج، وغرينش المتوسط الذي نما قلبه بثلاثة أحجام. لكن هل هذه القصص كلها تصدق حقاً؟ يكشف الخبراء في جامعة جونز هوبكنز (JHU) في ماريلاند كيف يمكن أن تكون هذه الظواهر الخرافية ممكنة علمياً.
    كيف توهج أنف رودولف؟


    طُبعت قصة رودولف، وهو حيوان الرنة المولود بأنف أحمر ساطع، لأول مرة في عام 1939 ككتاب لمتاجر التجزئة الأمريكية مونتغمري وورد. يقال إن الظبي الصغير سخر من أقرانه بسبب خطمه غير المعتاد، حتى ليلة عيد الميلاد الضبابية التي اختارها سانتا لتوجيه مزلقة إليه. أضاء أنفه الطريق أثناء تسليم الهدايا، وأصبح مشهوراً بعد ذلك، سواء مع حيوانات الرنة الأخرى أو مع محبي عيد الميلاد في جميع أنحاء العالم.

    الرنة الحقيقية، التي تعيش في مناطق التندرا القطبية الشمالية في جميع أنحاء العالم، لها أنوف وردية فاتحة عادة ما تكون مغطاة بالكامل باللون البني الفاتح أو الزغب الأبيض. مثل الثدييات الأخرى، يتكون الأنف من الغضاريف والعظام، ولكن له مساحة داخلية كبيرة بشكل خاص بحيث يمكنه تسخين الهواء البارد الداخل بكفاءة. الأوعية الدموية المكدسة تحافظ على الأنف غنياً بخلايا الدم الحمراء التي تساعد على حمايته من التجمد وتنظيم درجة حرارة الدماغ، وقد ينتج عنه لون وردي أيضاً.

    في حين أنه لا يوجد حتى الآن أي دليل واقعي على وجود خطم غزال متوهج، يقول الدكتور ستيف فاربر من JHU إنه ليس وارداً تماماً. ويضيف: المفتاح لفهم أنف رودولف هو معرفة أن هناك العديد من الحيوانات على الكوكب التي تحتوي على أجزاء مضيئة أو فلورية. الشعاب المرجانية أو قنديل البحر أو الأكثر شهرة في أمريكا الشمالية هي اليراع. هناك ذباب به بقع خضراء وبعضها به بقع حمراء داكنة. تنتج الخلايا الضيائية الحيوية مادتين كيميائيتين - جزيء يسمى لوسيفيرين وإنزيم يسمى لوسيفيراز.

    عند الجمع بين الإنزيمات، يحفز التفاعل على إنتاج اللوسيفيرين، مما ينتج عنه وميض ساطع يمكن أن يستمر حتى حوالي 100 مللي ثانية. في حين أن العديد من الكائنات البحرية ذات إضاءة بيولوجية، إلا أن هناك مخلوقاً برياً واحداً ينتج ضوءاً أحمر في تفاعل تلألؤ بيولوجي – وهو دودة السكك الحديدية.

    تحتوي هذه الدودة على أعضاء مضيئة في جميع أنحاء جسمها، وكلها تنتج ضوءاً ملوناً مختلفاً. هذا يعني أنه عندما يتفاعل الجزيء والإنزيم، فإنهما ينبعثان من ضوء أحمر منخفض الطاقة، على عكس الضوء الأصفر أو البرتقالي ذي الطاقة العالية.

    إذا حدثت طفرة جينية عند ولادة رودولف، يمكن للخلايا الموجودة في أنفه نظرياً أن تنتج نفس الشكل من جزيئات لوسيفيرين ولوسيفيراز مثل تلك الموجودة في رأس الدودة، ما يسمح لها بالتألق باللون الأحمر الفاتح! يقول العلماء إن رودولف لم يستطع قيادة زلاجة سانتا لأن حيوانات الرنة مصابة بعمى الألوان. وبالتالي لن يكون قادراً على رؤية الضوء من خطمه القرمزي اللامع والمضيء.

    هذا هو اكتشاف العلماء الذين كشفوا أن الكائنات الحية في لابلاند تفتقر إلى خلايا العين التي تكتشف الألوان التي يستخدمها البشر لرؤية ظلال اللون الأحمر.
    كيف يسافر البخيل في الوقت المناسب؟


    كُتِبَت "A Christmas Carol" في عام 1843 ، وتحكي قصة إيبينيز سكورج وهو رجل مسن لئيم الروح يعيش في لندن الفيكتورية. تمت زيارته من قبل أشباح عيد الميلاد الماضي والحاضر لم يأت بعد، والتي تظهر له عواقب أفعاله من خلال إعادته إلى الوراء والأمام في الوقت المناسب.

    لقد أذهل مفهوم السفر عبر الزمن العلماء لمئات السنين، ولكن حتى الآن يبدو أنه لم ينجح أحد في إنشاء آلة زمنية وهمية. ومع ذلك، يقول الفيزيائي الدكتور إبراهيما باه إن السفر إلى المستقبل ممكن بالفعل، عليك فقط أن تكون سريعاً حقاً. قال: المضي قدماً في الوقت المناسب ممكن جسدياً. إنها تستخدم خدعة في النسبية الخاصة أن الساعة التي تقيسها مرتبطة بإطارك. "كل ما عليك فعله هو التحرك بسرعات عالية بشكل لا يصدق، ثم يمكنك المضي قدماً في الوقت المناسب والتعرف على أشخاص في المستقبل".

    تستند النظرية إلى نظرية آينشتاين الخاصة نسبياً، والتي تنص على أنه من أجل الانتقال إلى الأمام في الوقت المناسب، سيحتاج الجسم إلى الوصول إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء. عندما يقترب الجسم من هذه السرعات، يتباطأ الوقت ولكن فقط لهذا الكائن المحدد الذي ينتقل. على سبيل المثال، سوف يمر الأشخاص الذين يسافرون فوق المحيط الأطلسي بمرور الوقت بشكل أبطأ قليلاً من الأشخاص على الأرض. تم إثبات ذلك بشكل مشهور في تجربة هافيل كيتنغ في عام 1971، عندما أخذ العلماء أربع ساعات ذرية حول العالم مرتين في رحلات تجارية، مرة واحدة في اتجاه الشرق ومرة واحدة في اتجاه الغرب.

    بعد الرحلات، وجدوا أن الساعات أظهرت أوقاتاً مختلفة عن تلك المتمركزة في المرصد البحري الأمريكي بعدد من النانو ثانية التي تنبأت بها نظرية أينشتاين. إن العودة بالزمن إلى الوراء ليست واضحة تماماً، ولم تتحقق بعد. قال الدكتور إبراهيما: "لكي نعود بالزمن إلى الوراء، عليك أن تعرف كيف تصنع حلقة في الزمكان". قال آينشتاين إن قوة الجاذبية توصف بأنها انحناء أو تزييف للزمكان.

    كلما ضغطنا كتلة أكبر في منطقة من الفضاء، كلما زاد تشوه الزمكان ودقت الساعات القريبة الأبطأ. إذا ضغطنا على كتلة كافية، يصبح الزمكان مشوهاً لدرجة أنه حتى الضوء لا يستطيع الإفلات من جاذبيته، ويتشكل ثقب أسود. لذا إذا اقتربت من حافة الثقب الأسود - أفق الحدث الخاص به - فإن ساعتك ستدق ببطء لامتناه بالنسبة إلى أولئك البعيدين عنه.

    مع الجاذبية الكافية، من الناحية النظرية، يمكن أن يشكل انحناء الزمكان حلقة مع نفسه - ثقب دودي. سيكون كل طرف موجوداً في نقطة مختلفة في الزمكان، والتي يمكن أن تكون مواقع مكانية مختلفة، أو نقاط زمنية مختلفة، أو كليهما. ومع ذلك، فإن مشكلة استخدام الثقوب الدودية للسفر في المكان أو الزمان هي أنها غير مستقرة بطبيعتها. عندما يدخل الجسيم إلى ثقب دودي، فإنه يخلق أيضاً تقلبات تؤدي إلى انهيار الهيكل عليه.

    إحدى الطرق التي يمكن من خلالها تحقيق الاستقرار هي استخدام الكتلة السالبة مع الطاقة السالبة، حيث تكون الجاذبية قوة دافعة وليست جاذبة. لسوء حظ سكورج وأي شخص آخر بحاجة إلى دروس في الحياة، يعتقد العديد من علماء الفيزياء أن هذا غير ممكن في العالم الحقيقي.
    نظرية النسبية الخاصة


    كانت نظرية النسبية لأينشتاين مبنية على مبدأين. يتضمن ذلك مبدأ النسبية، الذي ينص على أن قوانين الفيزياء لا تتغير، حتى عندما تتحرك الأشياء بسرعات ثابتة بالنسبة لبعضها البعض. كما نظر في مبدأ سرعة الضوء. لاحظ آينشتاين أن سرعة الضوء هي نفسها للجميع، بغض النظر عن مدى ارتباط حركتهم بمصدر الضوء.

    توضح نظرية أينشتاين أنه إذا كان جسمان يتحركان في الفضاء ويريدان مقارنة ما يمكن أن يراهما، فإن الشيء الوحيد الذي يهم ويساعد في تحديد هذه المقارنة هو مدى سرعة تحرك الجسمين بالنسبة إلى بعضهما البعض.

    تتضمن النظرية الخاصة على وجه التحديد الحركة في خط مستقيم أو موحد بسرعة ثابتة. إذا بدأ جسم ما في التحرك بشكل أسرع، أو بشكل منحنيات، أو انحرف عن مساره ، فلن يعد الشيء الخاص سارياً نسبياً.
    كيف نما قلب غرينش ثلاثة أضعاف؟


    "كيف سرق غرينش عيد الميلاد!" هو كتاب من تأليف دكتور سوس عام 1957 يحكي قصة مخلوق غاضب يُدعى غرينش بقلب "حجمه صغير للغاية". يحاول إلغاء عيد الميلاد بسرقة هدايا وزينة القرويين القريبين عشية عيد الميلاد. عندما يأخذ هذه الهدايا إلى قمة جبل مستعداً لرميهم في الهاوية مع بزوغ الفجر، يفاجأ بعدم سماع أي من القرويين يبكي.

    ينمو قلب غرينش بعد ذلك بزيادة "ثلاثة أضعاف" عن القلب الطبيعي لأنه يدرك أن عيد الميلاد يعني أكثر من مجرد هدايا، ويعيد كل ما سرقه للانضمام إلى الاحتفالات.

    الدكتور ديفيد كاس هو طبيب قلب في JHU ويقول إن تضخم القلب عند البشر يمكن أن يكون علامة على فشل القلب، حيث يعمل العضو بجهد أكبر لضخ الدم حوله. قد يكون هذا نتيجة تمزق الصمام، والذي لن يجعلك تشعر بالمرح الشديد. قال: مرضى قصور القلب غالباً ما تكون قلوبهم كبيرة جداً. ستشعر بالضعف، وستشعر بالضعف الشديد، وستصاب بضيق في التنفس. ويضيف: لن توزع الكثير من الهدايا وأنت تعلم أنك مبتهج.

    لذلك، لدى الدكتور كاس نظرية أخرى - أن غرينش هو في الواقع يعود أصله إلى الثعبان، حيث أن قلوب الثعابين "تصبح كبيرة حقاً لمساعدتها على هضم الطعام".

    في عام 2005، اكتشف باحثون في جامعة كاليفورنيا في إيرفين أن الثعابين البورمية تشهد زيادة بنسبة 40 في المائة في كتلة عضلة القلب خلال 48 ساعة من التغذية. وهذا يعني أن الدم يضخ حول الجسم بشكل أسرع، ما يساعده على "تلبية متطلبات التمثيل الغذائي" لهضم الوجبة الكبيرة، قبل تقليصها مرة أخرى. قال الدكتور كاس لـ MailOnline: الشيء الذي يتعلق بالثعابين - على الأقل الكثير منها - هو أنها تأكل بشكل متقطع إلى حد ما ويمكن أن تستمر لفترات طويلة بدون وجبة ثم تناول وجبة كبيرة كما هي.

    خلال فترة الصيام، تخفض الثعابين من معدل التمثيل الغذائي لديها بشكل كبير، ولا تتحرك على الإطلاق، وبالتالي يمكنها البقاء على قيد الحياة دون تناول الطعام. لكن عندما تأتي هذه الوجبة الكبيرة ويتم تناولها، مثلك عندما تأكل لحم خروف كامل، يجب عليها زيادة التمثيل الغذائي لديها من خلال بعض التقديرات 45 مرة طبيعية. "يتطلب الأمر الكثير من الطاقة لهضم هذا، وعلى القلب توفير كل تدفق الدم الإضافي حتى يحدث ذلك". وأضاف: تتضخم قلوب النساء إلى حد ما أثناء الحمل لتوفير تدفق الدم الإضافي إلى الرحم والجنين المتنامي، كما يصاب الرياضيون لمسافات طويلة ببعض تضخم القلب لتمكينهم من الاستمرار.

    ----
يعمل...
X