مجلة يوريكا!: عن الثقوب السوداء، الذكاء الصناعي ، وأشياء أخرى..

نظرية جديدة: الثقوب السوداء يمكن أن تنفجر وتتحول إلى ثقوب بيضاء!

لطالما وُصفت الثقوب السوداء باعتبارها وحوش كونية ضارية رابضة في ظلام الفضاء الحالك…في انتظار فريسة غافلة كي تقع في شراكها تحت تأثير جاذبيتها الجبارة! الثقب الأسود هو مساحة في الفضاء تكون فيها قوة الجاذبية هائلة بحيث يكون بمقدور هذا الوحش ابتلاع أي جسم في الجوار حتى أن الضوء ذاته يتعذر عليه الهرب من بين فكيه ولذا هى “سوداء”! لم يولد الثقب الأسود كي يكون ثقبًا في الأساس بل ولد نجمًا لامعًا بالغ الكتلة، عاش حياة صاخبة مارًا بمراحل عدة…بداية بالطفولة والشباب وصولًا إلى الشيخوخة والهِرَم وفي نهاية الأمر يموت النجم…موت نجم بالغ الكتلة هكذا تعني انهياره تحت وطأة جاذبيته إلى الداخل ضاغطًا مادته في حيز متناهي في الصغر وتصبح المادة في ذلك الحيز هائلة الكثافة إثر تلاشي الفراغات بين الذرات وبعضها بل وبين النواة وإلكتروناتها! إن محيط “فكّيْ” هذا الوحش يدعوه العلماء “أفق الحدث Even Horizon” وهو نطاق افتراضي يحيط بالثقب الأسود من جميع الاتجاهات، والذي إذا تخطاه أي جسم، فليس له رجعة!…لكن هل نحن متأكدون من هذا الأمر؟

خرج علينا “كارلو روفيلي” و “هال هاجارد” من جامعة إكس مارساي الفرنسية بنظرية جديدة مدهشة، وهى أن الثقوب السوداء في نهاية الأمر ستتحول إلى النقيض تماما أي “ثقوب بيضاء”، ومما يبدو من إسمها فهى لا تبتلع الأجسام، إنما “تتقيأ” المواد التي ابتلعتها فعليا! يقول روفيلي وهاجارد أن التحول من ثقب أسود إلى أبيض لابد وأن يحدث بعد تحول النجم إلى ثقب أسود مباشرة ولكن لأن الجاذبية الهائلة في قلب الثقب تمدد الزمن فإن المراقب الخارجي سيري الثقب الأسود باقيا لمليارات وتريليونات السنوات. ولذلك يعتقد العلماء أن الثقوب السوداء القديمة التي تكونت بعد الانفجار العظيم مباشرة، ينبغي أن تكون قد تحولت إلى ثقوب بيضاء بحلول وقتنا هذا. وهو الأمر الذي ربما يشير إلى أن موجات أشعة إكس التي كنا نعتقد أنها ناجمة عن انفجارات السوبرنوفا، قد تعود إلى ثقوب بيضاء مُتحولة تكونت بعد الانفجار العظيم بوقت قصير.

ولكن لما يجب أن تتحول الثقوب السوداء إلى بيضاء؟ يجيب روفيلي أن الزمكان (الزمان-المكان) هو في واقع الأمر منسوج من حلقات دقيقة، وكل حلقة تكون غير قابلة للقسمة، ولكنها من الصغر إلى الدرجة التي يبدو معاها الفضاء أملس. ولكن تلك الحلقات هى أشبه بزنبركات صغيرة لها حد تتوقف عنده عن الانضغاط، وهو أيضا الحد الذي يتوقف عنده النجم المنهار (في تحوله إلى ثقب أسود) عن الانكماش أكثر بل أن تلك الحلقات تبدأ بالضغط إلى الخارج فيما يسمه العلماء “الارتداد الكمي Quantum Bounce”، ويتحول بذلك الثقب الأسود إلى ثقب أبيض.

إن تلك النظرية الجديدة من شأنها أن تحل لغزا فيزيائيا آخر حار فيه العلماء وهو “متناقضة المعلومات Information Paradox”، ماذا تعني تلك المُتناقضة؟ في عام 1970 قال العالم الفلكي الشهير “ستيفن هوكنج” أن الثقب الأسود لابد وأن يفقد طاقته بالتدريج بينما ينكمش إلى أن يختفي تماما! وهو الأمر الذي يناقض نظرية الكم القائلة بأن المعلومات لا يمكن تدميرها (والمقصود بالمعلومات هنا هى المادة أو الطاقة التي ابتعلها الثقب)، ولذا أسماها العلماء “متناقضة المعلومات”. إذن فإن الارتداد الكمي من شأنه أن يعيد المعلومات التي ابتعلها الثقب في المقام الأول فيتقيأها إلى الخارج مجددا! تبقى الثقوب السوداء كيانات غامضة تفوق مقدرة المرء الاستيعاب…لكنها كأي وحش أسطوري تظل محل استقصاء وإثارة شأنها في ذلك شأن “وحش لوخ نس” والندّاهة!

الأم الأكثر تفانيًا…تحتضن صغارها لمدة 53 شهرًا!

ساكنة مستكينة في حالة هدوء حذر على عمق 1400 مترا تحت سطح المحيط، تحتضن أنثى الأخطبوط المُسمى Graneledone boreopacifica مجموعة من البيوض البالغ عددها 160 بيضة. لاحظها “بروس روبنسون” بصحبة فريقه من معهد بحوث حوض خليج مونتري للمرة الأولى في إبريل 2007 عبر كاميرا مثبتة في عربة يتم التحكم بها عن بُعد. وقد علم أنها حاضنة حديثة لأنه كان قد استطلع البقعة نفسها قبل شهر ولم يجد أي شئ هناك. وبعد مرور 38 يوم، عاود روبنسون استطلاع المنطقة ليجد الأخطبوط الأم كما تركها تماما، وقد تأكد من أن الأم هى ذاتها التي زارها في الشهر الماضي من خلال الندوب المميزة على جلدها. قام الفريق بالتردد على نفس البقعة 18 مرة على مدار 53 شهر وفي كل مرة وجدوا الأم متشبثة بصغارها لا تتزحزح…لا تبرح مكانها…دون أن تأكل على الإطلاق!

وبمرور السنوات واحدة تلو الأخرى، كانت حالة الأم تتدهور باستمرار، فعند زيارتها للمرة الأولى كان لون جلدها بنفسجيا ومع الوقت أصبح باهتا شبحيا، وباتت عيناها غائمة وانكمش حجمها، بينما طفقت بيوضها تنمو. إن مرحلة وضع البيض بالنسبة لأنثى الأخطبوط تكون هى بداية النهاية، فهى تُكرس ما تبقى من حياتها لحماية الصغار من الأنواع المُفترسة وتجدد المياه من فوقهم باصطناع تيارات مائية لامدادهم بالأكسجين، كل هذا وأكثر دون أن تتركهم أو حتى تذهب للبحث عن طعام يُعينها على استكمال مهمتها…وبعد أن تتم واجبها على أكمل وجه…تموت في سلام!

إن فترة الاحتضان البالغة 53 شهرا أي نحو 4 سنوات ونصف..يُعد رقما قياسيا جديدا في عالم الكائنات الحية، متفوقا بذلك على إخطبوط منافس في الأسر بلغت فترة حضانته 14 شهرا. بل وتتفوق أيضا على الحيوانات الأخرى التي تحتضن صغارها داخليا ومنها الأفيال التي تبلغ فترة حضانتها 21 شهرا وحتى أسماك القرش المزركش الذي يحتضن صغاره لمدة تصل إلى 42 شهرًا !

شاهد فيديو مُصور للأخطبوط الأم:

لكن كيف تمكنت الأم من البقاء على قيد الحياة لمدة 4 سنوات ونصف دون طعام؟ يعتقد الباحثون أن السبب ربما يعود إلى الظروف البيئية المحيطة بها، فعلى هذا العُمق تنخفض درجات الحرارة إلى ثلاث درجات مئوية مما يضع جسم الأم في حالة أقرب إلى التجمد، فينخفض معدل أيضها الغذائي بشدة ما يسمح لها بمواصلة العيش وأداء مهمتها السامية. الأم هى الأم في كل زمان ومكان…أيقونة في التفاني والإخلاص لا تتوانى في بذل كل ما هو غالي ونفيس..حتى وإن كان يكلفها حياتها!

الهدف الحقيقي من وراء “سيرن”!

يسعى مختبر “سيرن CERN” إلى كشف أسرار هذا الكون، كيف بدأ؟ ومما يتكون؟ باستخدام أجهزة معقدة تُدعى “مسرعات الجسيمات Particle Accelerators” يُصادم العلماء جسيمات المادة ببعضها البعض بسرعات تقترب من سرعة الضوء بهدف دراسة كيفية تفاعلها مع بعضها ولفهم كيفية عمل قوانين الطبيعة. لطالما أثارت تجارب سيرن مخاوف وشكوك المعارضين الذين تروادهم أكثر سيناريوهات نهاية العالم سوداوية، فقيل أن تجارب سيرن خطيرة إلى الدرجة التي يمكن معها توليد ثقب أسود قادر على ابتلاع الكرة الأرضية بأكملها! وعلى النقيض نجد المؤيدين الذين يحدوهم الأمل لتفسير لغز المادة في الكون، فبحسب مزاعم العلماء فإن المادة التي تتكون منها الأجسام المرئية من حولنا تُمثل 4% فقط من الموجودات في الكون، بينما يبقى نحو 24% من المادة غير المرئية والتي تُدعى “المادة المُظلمة” أما نسبة 72% الباقية فهى شئ غامض آخر يُدعى “الطاقة المُظلمة”، ومن ثم يوفر سيرن الفرصة المناسبة لإيجاد إثبات حقيقي على وجود المادة المظلمة تلك. وبعيدا عن انقسام الناس حوله بين مؤيد ومعرض لا يسعنا سوى أن نطلق لخيالنا العنان لاستنتاج الأهداف الخفية وطبيعة التجارب المُحتملة الأخرى داخل جدران سيرن، تجارب بيولوجية….ربما!

عندما يكون “ثنائي القطب” أمرا طبيعياً!

“الثنائية القطبية” هو مصطلح يبدو فيزيائيا في مظهره، قد يشير إلى الخاصية المصاحبة لأي جسم له طبيعة مغناطيسية بدأً بحجر المغناطيس المُتنكر في شكل ألعاب أو أيقونات صغيرة تُثبت بها الصور العائلية أوالملاحظات على باب ثلاجتك..وحتى كوكب الأرض الذي هو بمثابة مغناطيس عملاق يمتلك قطبين مغناطيسيين..شمالي وجنوبي. وعلى غرار المغناطيس..اتضح إن للبشر “أقطاب” بالمثل! أجل..إنها أقطاب “مزاجية” مع ذلك. يسميها العلماء “الاضطراب ثنائي القطب Bipolar disorder” وهى حالة مرضية تضع المريض بين حالتين نفسيتين بالتناوب: نوبة من النشاط والهوس المُفرط تارة، ونوبة من الاكتئاب والظُلمة النفسية المطبقة تارة أخرى. يشيع اضطراب ثنائي القطب بين الأشخاص المُبدعين، حتى أصبح هناك ربط مباشر بين الإبداع والاضطراب، والدليل على ذلك أن كثير من المشاهير والأشخاص العاملين في المجال الإبداعي يعانون من ثنائي القطب، أمثال الموسيقي الأسطوري لودفيج فان بيتهوفن والمؤلف الأمريكي إدجار آلان بو وحتى الرسام الشهير فينسنت فان جوخ، إنه التطبيق الحرفي لمقولة: الفنون…جنون!

استعد لتغير نظرتك نحو “البرجر”!

تقوم مَعداتنا المسكينة بأداء مهمة مضنية في هضم ما نحشوه بها ويبدو أنها توجه وقتا عصيبا في هضم الأطعمة السريعة على وجه الخصوص، قام الباحثون بوضع شطيرة “برجر” في حمض الهيدروكلوريك لمضاهاة العملية التي تحدث بداخل المعدة، وكانت تلك هى النتيجة…

مسابقة جديدة لاختبار مقدرة الذكاء الاصطناعي على التفكير مثل البشر!

نعيش في عصر نعتمد فيه كليا على آلات ذكية، بداية من الهواتف والأجهزة اللوحية وحتى السيارات وغسالات الملابس! لكن هل يمكن اعتبار الآلات مُفكرة قبل وصفها بالذكاء في المقام الأول؟ وهو السؤال الذي حول “ألن تورينج” الرياضي البريطاني العبقري الإجابة عليه في مقاله العلمي المنشور في عام 1950 قائلا: إنني أقترح أن نبدأ التفكر في تساؤل وهو “هل تستطيع الآلات التفكير؟”. قدم ألن تورينج في مقاله اختبارا عمليا من شأنه أن يكشف عن مدى ذكاء الآلة، وما نعنيه هنا بذكاء الآلة هو مقدرتها على مضاهاة ذكاء البشر. وقد رأى تورينج أن الآلة تعد ذكية إذا ما تمكنت من خداع 30% من المُحكمين البشر الذين أجروا محادثة معها على تصديق أن من يحادثهم على الجانب الآخر هو كائن بشري على خلاف الواقع! وهو ما يُعرف اليوم بإسم “إختبار تورينج Turing Test “.

في الشهر الماضي، نشرت مواقع الإنترنت وبثت وكالات الأنباء خبرا أحدث ضجة في جميع الأوساط العلمية، هذا الخبر مفاده أن برنامج كمبيوتر تمكن من اجتياز اختبار تورينج في سبق هو الأول من نوعه واستطاع خداع المُحكمين ليُصدقوا أنه طفل أوكراني عمره 13 عاما يُدعى “يوجين جوستمان”! نال هذا الإنجاز وابلا من الانتقادات، على اعتبار أن اختبار تورينج ليس كافيا للحكم على الآلة إذا ما كانت ذكية من عدمه. بحسب رؤية العلماء فإن يوجين كان قادرا بالفعل على خداع البعض أنه بشريا ولكن هذا لا يعني أنه ذكيا، بل هو يبين مدى سهولة خداع بعض البشر وخاصة في محادثة قصيرة كتلك! ولذا ظهرت الحاجة إلى اختبار جديد بحيث يكون بديلا عن تورينج، ومن ثم أعلنت شركة ناونس للإتصالات عن مسابقة سنوية لتطوير برامج كمبيوتر ذكية قادرة على اجتياز “تحدي مخطط وينوجارد Winogard schema challenge”.

إن مخطط وينوجارد يختلف عن اختبار تورينج، حيث أنه لا يتم من خلال محادثات قصيرة إنما عن طريق أسئلة اختيار من متعدد، وهى أسئلة لا تستعصي على بشري متوسط الذكاء ولكنها قد تمثل تحديا كبيرا على برنامج كمبيوتر. من أحد أمثلة مخطط وينوجارد:

1- إن الجائزة لا تُناسب الحقيبة البُنية لأنها كانت كبيرة للغاية. ما هو الشئ الكبير للغاية؟

إنها الجائزة بالطبع! ولكن الإجابة ليست من السهولة على برنامج ذكاء إصطناعي. على ماذا يعود حرف الهاء في “لأنها” لا يكون واضحا بالنسبة للبرنامج، ولكي يتمكن من معرفة ذلك عليه أن يمتلك مجموعة لا بأس بها من الوظائف الإدراكية مثل الاستدلال الفراغي Spatial Reasoning، الذي على أساسه يمكنه أن يحكم أن كون الجائزة لا تناسب الحقيبة فلابد وأنها اصغر من حجم الجائزة ومن ثم فإن الجائزة هى الشئ الكبير للغاية!

إن الأسئلة التي على شاكلة هذا السؤال من الغموض الكافي لتحير أعتى العقول الاصطناعية على استيعابها، ولن تكون شبكة الإنترنت مُعينا في تلك الحالة حيث أن الأسئلة كلها تعتمد على الاستنتاج المنطقي ليس إلا. سيقام تحدي مخطط وينوجارد بشكل سنوي، وسيُجرى التحدي الأول في 23-25 من شهر مارس عام 2015. وسوف يحصل صاحب البرنامج الذي وصل أدائه إلى الحد الأدنى من الذكاء البشري جائزة مالية مقدارها 25,000 دولار أمريكي.

هل تعتقد أنه يوجد آلة بمقدورها اجتياز هذا التحدي؟…ربما ولما لا! شاركنا برأيك.

شاهد قطرات المياه تصنع أشياء جنونية على الأسطح الكارهة للماء! إن تلك الأسطح لديها خواص طاردة للماء ولا تمتصه على الإطلاق.

كم هى النسبة التي نستخدمها من أدمغتنا؟

تقول الأسطورة أننا نستخدم 10-20% من قدرات مخنا، وتمحورت فكرة العديد من أفلام الخيال العلمي حول عقارات دوائية تُعطي الشخص الفرصة لاستغلال قدرات مخه بنسبة 100%، ولكن ما هى حقيقة تلك النسبة؟ شاهد الاجابة من TED-ED

ابتكار تحليل دم بسيط لتشخيص مرض السرطان

طبقا لآخر الإحصائيات العالمية لعام 2012:

14,090,149: هو عدد حالات الإصابة بمرض السرطان سنويا حول العالم.

8,201,030: هو عدد الوفيات جراء مرض السرطان سنويا حول العالم.

23,600,000: سيكون هو عدد حالات الإصابة المتوقعة سنويا بحلول عام 2030 إذا استمر مرض السرطان في هجومه الشرس على البشر.

إنها أرقام مفزعة بلا شك، ولذا فإن أبحاث مرض السرطان تجري على قدم وساق، فمنها ما يحاول إيجاد طرق وقائية ومنها ما يبحث عن سبل علاج جذرية ومنها أيضا ما يركز جهوده لابتكار طرق تشخيص ذكية. تخيل أن تذهب لطبيبك لإجراء فحصك الصحي الدوري، فيقوم بالاختبارات الجسدية الاعتيادية ويطلب منك أن تشمر عن ساعدك ليسحب منك عينة دم كي يختبرها للتأكد من خلوك من مرض السرطان…هكذا فقط!

لن نخفي عليكم سرا فإن اختبارات مرض السرطان التقليدية ليست من السهولة بمكان. تتطلب اختبارات بعض أنواع السرطان الحصول على “خزعة Biopsy” أي جزء من نسيج العضو المرُاد اختباره، وهو الأمر الذي تعتمد مدى صعوبته على موقع هذا العضو من الجسم. على سبيل المثال، اختبار سرطان القولون يتطلب أخذ خزعة من القولون بالطبع، وهو ما يدعو الأطباء إلى استخدام المنظار التشخيصي الذي يدخل من فتحة الشرج لدى المريض صعودا إلى القولون من أجل الحصول على خزعة من النسيج المبطن له. ناهيك بعض أنواع الخزعات الأخرى التي تتطلب إجراء عملية جراحية لفتح المريض والحصول الخزعة. لذا فإن قيام العلماء من جامعة برادفورد بابتكار اختبار دم بسيط لتشخيص مرض السرطان هو حل ذكي لوقف معاناة المرضى وخفض النفقات التي تتطلبها عمليات التشخيص التقليدية.

لكن كيف تعمل تلك التقنية التشخيصية؟ تقوم تلك التقنية على تعريض عينة دم المريض إلى أشعة فوق بنفسجية. إن خلايا الدم البيضاء هى جنود الجهاز المناعي في أرض المعركة، وفي حالة إصابة الجسم بمرض السرطان فإن خلايا الدم البيضاء تكون مُجهدة جراء معاركها مع المرض، ومن ثم فإن تعريضها في عينة دم المريض للأشعة فوق البنفسجية يجعل الدي إن إيه الخاص بها أكثر عُرضة للتلف من الدي إن إيه الخاصة بخلايا دم بيضاء تعود إلى شخص سليم. قام الباحثون بإجراء التجارب على ثلاثة أنواع من السرطان وهى سرطان الدم والرئة والقولون، وقد نجح الاختبار في التفريق بين مرضى مصابين فعليا بالمرض وأشخاص أكثر عُرضة للإصابة بالمرض وأشخاص أصحاء غير مصابين بالمرض، وذلك على حسب درجة التلف الذي أحدثته الأشعة فوق البنفسجية في خلاياهم.

لدى العلماء الذين لم يكونوا جزءا من الدراسة..بعض التحفظات تجاهها. حيث أن الدراسة ما زالت في حاجة لأن تُجرى على عدد أكبر من المرضى، كما لم يثبت بعد مدى قدرتها على تشخيص جميع أنواع السرطان بحسب مزاعم أصحاب الدراسة. لكن من ناحية أخرى فإن تلك الدراسة تفتح أبواب الأمل في التشخيص المُبكر لمرض السرطان وهو الأمر الذي يزيد من فرصة المريض في الشفاء…حتى لا ينتقل رقمه من عداد الإصابات إلى عداد الوفيات…

المصادر: 1 , 2 , 3 , 4

ابتكار أوراق نبات اصطناعية تطلق غاز الأكسجين!