أهم الاكتشافات والابتكارات العلمية لعام 2019

جي بي سي نيوز :- تميز عام 2019 باكتشافات علمية عديدة، منها ما قد يغير مفاهيمنا العلمية وتصوراتنا الكونية كالصورة الأولى للثقب الأسود، ورصد اصطدام بين ثقب أسود ونجمة منذ مليار عام. وغيرها قد يساعد في علاج أمراض مثل ابتكار علاج جديد لسرطان الثدي المتقدم، أو اختراع الدم الصناعي. وهذه بعض الاكتشافات والإنجازات:

سماعات الترجمة

تعتبر سماعات الترجمة من أهم الابتكارات التقنية، التي صنعت عام 2019 بحكم أنها جاءت بمثابة حل للكثير من المشاكل التي قد يواجهها الأشخاص يومياً، مثل الأشخاص الذين يعملون في بلد غير بلدهم ويعانون من صعوبة في التواصل وفهم الناس وقضاء حاجاتهم اليومية، وكذلك من يحضر مؤتمرات لعدة جنسيات ولا يستطيع فهم جميع اللغات. وما على المستخدم إلا أن يقوم بوضع السماعة في أذنه، ومن المفترض أن يسمع بشكل أتوماتيكي الترجمة. وتعتمد في التشغيل على الأوامر الصوتية المبنية على الذكاء الاصطناعي. وتأتي السماعة، مجهزةب بالقدرة على ترجمة الكثير من اللغات، ويقوم المستخدم باختيار اللغة المناسبة عن طريق البرمجة الخاصة به وعندما تعمل تقوم بترجمة جميع الكلمات والجمل التي سوف تذكر في الحيز المتواجد فيه.

كما أنه تم استخدامها لترجمة الأفلام والبرامج التلفزيونية بشكل أتوماتيكي، فعند مشاهدة التلفزيون بإمكان السماعة أن تترجم جميع الجمل بشكل أتوماتيكي، لذلك يعتبر هذا الابتكار من الابتكارات التقنية الأهم التي ظهرت في عام 2019.

طباعة أجزاء سيارة

كشفت شركة “إكس اي في” هذا العام، النقاب عن سيارتها الكهربائية “يويو” الصغيرة، والتي تعتمد على تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصميم بعض الأجزاء. وأوضحت الشركة الإيطالية أن السيارة الكهربائية ثنائية المقاعد، يبلغ وزنها 750 كيلوغراما فقط، وينبض داخلها محرك كهربائي بقوة 10 أحصنة، كما يمكن أن يتفاقم ليصل إلى 30 حصاناً لمدة 30 ثانية للتسارعات البينية، في حين تصل السرعة القصوى إلى 70 كيلومترا في الساعة. وتتمتع السيارة الكهربائية الصغيرة بمدى سير يبلغ 150 كيلومترا بفضل بطارية ليثيوم فوسفات الحديد سعة 2.9 كيلوواط ساعة.

وليست المطابع ثلاثية الأبعاد من ابتكارات عام 2019 ولكنه تم استخدامها بآليات جديدة ولصنع أشياء لم يتوقعها أحد من قبل. ويمكن تصنيع المنتجات من مجموعة متنوعة من المواد مثل البلاستيك أو الصلب أو السيراميك. وعلى الرغم من أن الطباعة ثلاثية الأبعاد قد لا تكون مناسبة لكل الأعمال (قد لا تكون فعالة من حيث التكلفة) إلا أن هناك العديد من الاستخدامات التي يمكن للشركات الاستفادة منها. يتمثل أحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا لها في صنع النماذج الأولية، ما يساعد الشركات على الحصول على فكرة أفضل عن الشكل الذي سيبدو به منتجهم أو كيف يعمل من دون عمل المنتج بالفعل. ويمكنهم عرض هذا المنتج للعملاء أو المستثمرين أو المستهلكين لمساعدتهم على فهم المزيد حوله أو معرفة كيف سيبدو الطلب.

ويمكن أيضًا استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء أجزاء الجهاز لجميع أنواع الآلات، حتى الآلات القديمة التي لم تعد معتمدة من قبل الشركات المصنعة لها، وبالتالي لم يعد توفير أي قطعة غيار لأي منتج شيء صعب.

الهبوط على الجانب المظلم من القمر

في كانون الثاني/يناير الماضي، هبط المسبار الصيني “تشاينغ إي 4” على الجانب المظلم من القمر، الذي لا نستطيع رؤيته من الأرض. ولم تكن أي دولة أو وكالة فضائية قبل هذه المهمة، قد تمكنت من الهبوط على الجانب الآخر من القمر سابقًا. ويشير اسم المسبار تشاينغ إلى آلهة القمر الصينية التي يُحتفى بجمالها في القصائد والروايات، ويشير رقم 4 إلى المهمة الرابعة في برنامج وكالة الفضاء الصينية لاستكشاف القمر. وهبط المسبار في القطب الجنوبي، في منطقة تدعى “حوض أيتكين” وهو موقع لاصطدام هائل حدث قبل نحو 3.9 مليار سنة، حيث تقع فوهة “أيتكين” عند طرفه الشمالي، والقطب القمري الجنوبي عند النهاية الأخرى، تاركًا فوهة بلغ قطرها نحو 2500 كيلومتر وبعمق نحو 13 كيلومترًا، وهي واحدة من أكبر الفوّهات الناتجة من التصادم في النظام الشمسي، وأكبر وأعمق وأقدم حوض على سطح القمر. ومن خلال هذه المهمة، من المتوقع أن يتمكن العلماء من دراسة أقدم الصخور القمرية. كما يأمل الفريق العلمي أيضًا أن يتمكن من دراسة أجزاء من الصخور المُذابة التي تملأ موقع الهبوط، مما يتيح لهم التعرف على الاختلافات في تكوينها.

أول صورة لثقب أسود والاصطدام العظيم

على مسافة 55 مليون سنة ضوئية، في قلب مجرةٍ​​ إهليلجيةٍ عملاقةٍ تُسمى “مسيرر 87” يقبع ثقب أسود عملاق يقضي على أي شيء يقترب من مداره، من النجوم والكواكب والغاز والغبار، إذ حتى الضوء لا يمكنه الهروب من قوته، بمجرد أن يعبروا أفق الحدث، انتهى أمرهم.

في نيسان/ابريل الماضي، كشف العلماء النقاب عن الصورة الأولى للثقب الأسود الهائل الذي تبلغ كتلته ما يعادل نحو 6.5 مليار شمس. وأظهرت الصورة فراغًا دائريًا تحيط به حلقة غير متوازنة من الضوء، وكانت هذه الصورة التاريخية هي أول صورة لثقب أسود. وجاء هذا الإنجاز التاريخي بفضل مشروع تلسكوب أفق الحدث، وهو تعاون عالمي بين أكثر من 200 عالِم استخدموا مجموعة من المراصد الفلكية المنتشرة في جميع أنحاء العالم، من هاواي إلى القطب الجنوبي، حيث مثّلت مجموعة المراصد تلسكوبًا عملاقًا بحجم كوكب الأرض، كان قادرًا على جمع أكثر من بيتابايت (مليون غيغابايت) من البيانات، بينما يُحدق إلى الثقب الأسود في نيسان/ابريل عام 2017. استغرق الأمر مدة عامين لكي يتمكن العلماء من تجميع البيانات وإظهار الصورة التي رآها العالم في النهاية.

وخبر آخر يتعلق بالثقب الأسود، في آب/أغسطس اكتشف العلماء آثارًا تدل على اصطدام هائل وقع بين ثقب أسود ونجم نيوتروني، وقد نتج عن هذا الاصطدام الذي حدث منذ حوالي مليار عام تموجات في نسيج الزمكان تُدعى بالموجات الثقالية، وعبرت هذه الأمواج الأرض هذا العام. وكان هذا ثالث حدث يرصده العلماء باستخدام كواشف الأمواج الثقالية. ففي عام 2015 رصد العلماء أمواجًا ثقالية ناتجة عن اصطدام ثقبين أسودين، وفي عام 2017 رصدوا اندماج نجمين نيوترونيين.

وكان أينشتاين قد تنبأ بوجود الموجات الثقالية عام 1915 لكنه اعتقد أنها صغيرة بحيث لا يمكن التقاطها هنا على الأرض. لكن التقنيات الحديثة خيّبت ظنه.

مسبار “فوياجر 2” يرسل لنا معلومات جديدة من بين النجوم

أصبح مسبار ناسا “فوياجر 2” العام الماضي، ثاني مركبة فضائية في التاريخ تغادر الغلاف الشمسي، أي الغلاف الواقي من الجسيمات والمجالات المغناطيسية، وهو يحيط بالكواكب داخل المجموعة الشمسية، وعلى مسافة أكثر من 18 مليار كيلومتر من الأرض. من وراء مدار بلوتو، دخل مسبار “فوياجر 2” إلى الفضاء بين النجوم.

ويذكر أن الغلاف الشمسي هو أشبه بسفينة هائلة تبحر في الفضاء، الذي يمتلئ كل منهما بالبلازما، إلا أن البلازما داخل الغلاف الشمسي حارة ومتناثرة، في حين أن البلازما في الفضاء أكثر برودة وكثافة. كما يحتوي الفضاء بين النجوم أيضًا على الأشعة الكونية، وهي جسيمات متسارعة بسبب النجوم المتفجرة، واكتشفنا مسبقاً من معطيات مسبار “فوياجر 1” أن الغلاف الشمسي يحمي الأرض والكواكب الأخرى من أكثر من 70 في المئة من تلك الأشعة.

وعندما غادر مسبار “فوياجر 2” الغلاف الشمسي، أعلن العلماء أن أجهزته الخاصة بالجسيمات النشطة لاحظت تغيرات جذرية: “انخفاض معدل الجسيمات داخل الغلاف الشمسي، في حين ارتفع معدل الأشعة الكونية بصورة كبيرة، وبقي مرتفعًا. وأكدت هذه التغييرات أن المسبار قد دخل إلى منطقة جديدة من الفضاء”.

وأرسل المسبار معلومات جديدة حول منطقة تعرف باسم حافة الغلاف الشمسي، والتي يتوقع العلماء أن بإمكانها التحرك مع تغير نشاط الشمس، مثلما تتمدد وتنقبض الرئة مع عملية التنفس، ويؤكد اكتشاف هذه الحدود أن هناك مراحل في الانتقال من غلاف مجموعتنا الشمسية إلى الفضاء بين النجوم.

الهبوط على سطح كويكب يبعد ملايين الأميال عن الأرض

تتسم الكويكبات عامة بالوحدة، إذ أنها عبارة عن مجموعة صخور تنفق دهورًا من الزمن هائمةً في الفراغ البارد للفضاء الكوني. ولكن في تموز/يوليو الماضي، وعلى مسافة أكثر من 5.5 مليون ميل من الأرض، رحب كويكب يُدعى “ريوغو” بزائر إذ هبطت المركبة الفضائية اليابانية “هايابوسا 2” على سطح الكويكب، من أجل استكشافه وجمع العينات من داخل أعماقه. وهدفت هذه المهمة إلى إعادة عينات من الكويكب إلى الأرض. وتمكن العلماء من خلال هذه الرحلة، من دراسة صخور الكويكب والحطام المتراكم على سطحه. ويأمل العلماء في معرفة كيف قد تكون ساهمت مثل هذه الكويكبات في وضع بذور المكونات الرئيسية للحياة على الأرض منذ مليارات السنين.

عجائب الكم

توصل علماء إلى مرحلة طال انتظارها في مجال الحوسبة الكمومية، إذ أعلن فريق من “غوغل” في تشرين الأول/أكتوبر، عن استخدامهم جهاز كمبيوتر كمّي لإجراء عملية حسابية في تعد مستحيلة عمليا بالنسبة لآلة كلاسيكية، وذلك يتضمن أي جهاز كمبيوتر فائق التطور. والعملية الحسابية في حد ذاتها، وهي التحقق من المخرجات الناتجة عن مولد أعداد عشوائية كمومي، ذات فائدة عملية محدودة، ولكن يعد الإنجاز خطوة باتجاه تطبيقات مستقبلية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية، والتي تتراوح بين تصميم مواد جديدة إلى فك الشيفرات.

وانتشر اسم وحدة أخرى تابعة لغوغل، وهي مركز الذكاء الاصطناعي “ديب مايند” الذي يتخذ من لندن مقرا له، في عناوين الصحف، عندما أظهرت أن برامجها قد أتقنت لعبة “ستار كرافت” متعددة اللاعبين عبر الإنترنت. وللمرة الأولى، تغلب روبوت الذكاء الاصطناعي على أبطال من البشر في لعبة البوكر متعددة اللاعبين. وعلى الرغم من أن الذكاء الاصطناعي الذي يمكنه التغلب على أفضل اللاعبين في لعبة الشطرنج أو لعبة “غو” كما فعل “ألفا غو” في عام 2016 كان مثيرا للإعجاب، يعتبر الكثيرون في هذا المجال أن ألعاب اللاعبين المتعددين تمثل نظائر أفضل لتحديات الحياة الواقعية للتعلم الآلي، في مجالات كاكتشاف الاحتيال، أو السيارات ذاتية القيادة.

القدس العربي