بحجم صالة رياضية.. أمريكا تطلق أقوى ليزر في العالم
تاريخ النشر: 21st, May 2025 GMT
وصلت منشأة ليزر متقدمة تُدعى “زيوس” في جامعة ميشيغان إلى مستوى غير مسبوق من الطاقة، حيث ولّدت نبضة ضوئية قصيرة بقوة تفوق استهلاك العالم من الكهرباء بمئة مرة، محققة رقماً قياسياً أمريكياً جديداً بلغ 2 بيتاواط (أي كوادريليونين واط) من ذروة الطاقة، ما يقارب ضعف قدرة أقرب منافسيها.
ورغم أن قوة الليزر الهائلة لم تستمر سوى 25 كوينتيليون من الثانية، فإن هذه اللحظة العابرة تكفي لإحداث طفرة في مجالات علمية متنوعة.
وقال كارل كروشيلنيك، مدير مركز “جيرارد مورو لعلوم البصريات فائقة السرعة”: “هذا الإنجاز يمثل انطلاقة لتجارب تمهّد لمجال علمي جديد في الولايات المتحدة في علوم الحقول فائقة الشدة”.
زيوس.. أقوى ليزر في أمريكايعمل ليزر “زيوس”، وهو بحجم صالة ألعاب رياضية مدرسية، من داخل منشأة مزودة بجدران خرسانية، بسمك 60 سم لاحتواء الإشعاع، ويُعد الخليفة المباشر لنظام “هيركوليس” الذي بلغت طاقته القصوى 300 تيراواط.
ويطلق “زيوس” نبضات فائقة القِصر تستمر لأجزاء ضئيلة من الثانية، تسمح للعلماء بمحاكاة أحداث فيزيائية كونية، ودراسة ميكانيكا الكم، وغيرها من الظواهر شديدة التعقيد.
يعتمد نظام الليزر على إرسال نبضات قوية عبر خلية غازية ممتدة مملوءة بالهيليوم. وعند اصطدام الليزر بالغاز، يُولّد بلازما من الإلكترونات والأيونات، ويتم تسريع هذه الجسيمات إلى سرعات فائقة عبر تقنية تُعرف بـ “تسريع مجال الموجة”.
وكلما زادت المسافة التي تقطعها الإلكترونات داخل الخلية، زادت سرعتها وطاقتها، ما يمكّن العلماء من تحقيق سرعات لم تُسجل من قبل.
الطاقة التي بلغت 2 بيتاواط تُعد خطوة تمهيدية لما يُعرف بـ”تجربة زيوس المميزة”، والتي يُتوقع تنفيذها لاحقاً هذا العام.
وتهدف التجربة إلى تصادم نبضات الليزر مع حزم إلكترونية بسرعة وجهاً لوجه، في تجربة تُحاكي نبضات بطاقة زيتاواط – ومن هنا جاءت تسمية ZEUS (Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser System).
ويُقدر تمويل المشروع بنحو 16 مليون دولار من المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF)، التي فتحت أبواب المختبر أمام فرق بحثية من مختلف أنحاء الولايات المتحدة.
تطبيقات واعدةيقود البروفيسور فرانكلين دولار من جامعة كاليفورنيا أول تجربة مستخدم في المنشأة، ويهدف إلى توليد حزم إلكترونية تضاهي قدرات مسرعات ضخمة بطول مئات الأمتار، ولكن بكفاءة أعلى وطاقة تفوقها بخمسة إلى عشرة أضعاف.
ومن أبرز التطبيقات المحتملة لاستخدامات ليزر زيوس:الطب: تحسين تصوير الأنسجة الرخوة بجرعات إشعاعية منخفضة
علاج السرطان: تطوير تقنيات علاج إشعاعي دقيقة
الفيزياء الفلكية: محاكاة انفجارات نجمية وظواهر كونية متطرفة
علوم المواد: دراسة تأثيرات الضغط والطاقة القصوى على المواد المختلفة
ويؤكد الدكتور فياتشيسلاف لوكين، مدير البرنامج في مؤسسة العلوم الوطنية، أن هذه الأبحاث “لا تفتح آفاقاً للعلم الأساسي فحسب، بل تمهد لتطبيقات عملية في مجالات طبية وتقنية متقدمة”.
المصدر: جريدة الحقيقة
إقرأ أيضاً:
اليوم العالمي للنحل..أعظم الملقحات التي تطعم العالم
يُبرز اليوم العالمي للنحل الذي يأتي هذا العام تحت شعار "النحل مُلهم من الطبيعة ليغذينا جميعا"، الأدوار الحاسمة التي يلعبها النحل في السلسلة الغذائية للبشرية، وصحة النظم البيئية لكوكب الأرض، بما يشير إلى أن فقدان النحل سيجعل العام يخسر أكثر بكثير من مجرد العسل.
ويواجه النحل وغيره من المُلقّحات تهديدات متزايدة بسبب فقدان موائلها، والممارسات الزراعية غير المستدامة، وتغير المناخ والتلوث. ويُعرّض تناقص أعدادها إنتاج المحاصيل العالمي للخطر، ويزيد من تكاليفها، ويُفاقم بالتالي انعدام الأمن الغذائي العالمي.
اقرأ أيضا list of 4 itemslist 1 of 4تراجع أعداد النحل والملقّحات تهدد مصادر الغذاءlist 2 of 4ماذا يحدث للبيئة والبشر إذا اختفى النحل؟list 3 of 4أعجوبة النحلة الطنانةlist 4 of 4دراسة: جزيئات البلاستيك لها أثر مدمر على النحل والملقّحاتend of listوحسب منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (فاو) هناك أكثر من 200 ألف نوع من الحيوانات تصنف ضمن المُلقّحات غالبيتها العظمى برية، بما في ذلك الفراشات والطيور والخفافيش وأكثر من 20 ألف نوع من النحل، الذي يعتبر "أعظم الملقحات".
ويعدّ التلقيح أساسيا لأنظمة الأغذية الزراعية، إذ يدعم إنتاج أكثر من 75% من محاصيل العالم، بما في ذلك الفواكه والخضراوات والمكسرات والبذور. بالإضافة إلى زيادة غلة المحاصيل.
كما تُحسّن الملقّحات جودة الغذاء وتنوعه، وتُعزز حماية الملقحات التنوع البيولوجي وخدمات النظم البيئية الحيوية، مثل خصوبة التربة، ومكافحة الآفات، وتنظيم الهواء والماء.
حسب بيانات برنامج الأمم المتحدة للبيئة، يتم الحصول على 90% من إنتاج الغذاء العالمي من 100 نوع نباتي، ويحتاج 70 نوعا منها إلى تلقيح النحل.
إعلانوأظهرت الدراسات أن الحشرات غير النحل لا تُمثل سوى 38% من تلقيح المحاصيل، مقابل أقل من 5% من تلقيح المحاصيل بالنسبة للفراشات، ويسهم تلقيح الطيور بأقل من 5% من الأنواع المزهرة حول العالم و1% للخفافيش.
وتبلغ تكلفة التلقيح الاصطناعي أعلى بـ10% على الأقل من تكلفة خدمات تلقيح النحل، وفي النهاية لا يمكننا تكرار عمل النحل بنفس الجودة أو الكفاءة لتحقيق نفس الإيرادات.
وعلى سبيل المثال، تتراوح تكلفة تلقيح هكتار واحد من بساتين التفاح في الولايات المتحدة ما بين 5 آلاف و7 آلاف دولار ومع وجود ما يقارب 153 ألفا و375 هكتارا من بساتين التفاح في جميع أنحاء البلاد، ستصل التكلفة إلى نحو 880 مليون دولار سنويا، بالنسبة لحقول التفاح فقط.
وعموما، تمثل الملقحات الحشرية ما يقارب 35% من إجمالي الإنتاج الغذائي العالمي، ويتولى نحل العسل 90% من عبء هذا العمل.
يتعرض النحل والملقحات الأخرى فعليا لتهديد متزايد جراء الأنشطة البشرية مثل استخدام مبيدات الآفات، والتلوث البيئي الذي يشمل جزيئات البلاستيك والتلوث الكهرومغناطيسي (ذبذبات أبراج الاتصالات والهواتف المحمولة وخطوط الكهرباء)، والأنواع الغازية لموائله، والتغير المناخي. ورغم أن الصورة البارزة تشير إلى وضع كارثي يتعلق بتعداد النحل العالمي.
لكن تحليل البيانات التي وردت في نشرة منظمة الفاو تظهر أن فكرة انهيار أعداد النحل عالميا ليست دقيقة تماما، لكن مع ذلك يبقى مستقبل أعداد النحل العالمية غير مؤكد تماما.
وتشير البيانات إلى أن أعداد النحل في بعض الدول الآسيوية تشهد تزايدا مطردا، بينما تواجه في الولايات المتحدة وأميركا الشمالية بشكل عام تحديات كبيرة في العقود الأخيرة، بسبب تدمير الموائل، والتعرض للمبيدات الحشرية، وتغير المناخ، والأمراض، والطفيليات.
إعلانويعود تزايد أعداد النحل في آسيا إلى التنوع الطبيعي في القارة، والمناخ المعتدل، وتقاليد تربية النحل العريقة، وازدهار تربية النحل التجارية، وعلى سبيل المثال عززت الصين، أكبر منتج للعسل في العالم، أعداد نحل العسل لديها بشكل كبير لتلبية الطلب العالمي.
وإذا اعتمدت المناطق التي تواجه تدهورا سياسات أكثر صرامة للحفاظ على النحل وممارسات زراعية مستدامة، فقد تُسهم في استقرار أعداد النحل، بل وتعزيزها، في السنوات القادمة. في الوقت نفسه، يجب على الدول التي تشهد تزايدا في أعداد النحل أن تظلّ متيقظة للتهديدات الناشئة لحماية إنجازاتها.
ويعتمد مستقبل النحل -الذي خصص في 20 مايو/أيار سنويا كيوم عالمي له- على قدرة البشر على التكيف والابتكار وحماية موائله. فبدلا من التركيز فقط على حالات التناقص، ينبغي دراسة ومحاكاة قصص تكاثره وانتعاش موائله في مناطق مختلفة من العالم.
وتُساعد الممارسات الزراعية الصديقة للبيئة، مثل الزراعة البينية، والزراعة الحراجية، والإدارة المتكاملة للآفات، وحماية الموائل الطبيعية، وتوفير مصدر غذائي ثابت ووفير للنحل في استدامة الملقحات، مما يضمن استقرار توفر المحاصيل وتنوعها، ويُقلل من نقص الغذاء والآثار البيئية.
وتعزز الجهود المدروسة لحماية الملقحات في نهاية المطاف الحفاظ على مكونات أخرى من التنوع البيولوجي، مثل مكافحة الآفات، وخصوبة التربة، وتنظيم الهواء والماء. وإنشاء أنظمة زراعية غذائية مستدامة، يلعب النحل دورا بارزا فيها.
هيئة الدواء: التعامل مع 12 ألف استفسار وشكوى منذ تفعيل المنظومة الموحدة