لماذا يتجنب المهندسون استخدام قلم الرصاص لوضع علامات على المعادن؟
تتفاعل المعادن كهربائيا مع بعضها البعض ، بحيث تبدا سلسلة من التفاعلات . وكما يحدث
في المعادن فان بعض المواد غير المعدنية تتمتع بخواص كهربائية وتشترك في التفاعلات . والكربون
هو احد هذه المواد ويندرج في لائحة المواد المتفاعلة ويلي القصدير تماما . ولا يقتصر
الامر على ذلك ، بل ان جميع المعادن تفقد الالكترونيات اثناء هذه التفاعلات وهذا شيء
مشترك بينها ، بينما الكربون يكتسب الالكترونيات عندما يتفاعل مع بقية المعادن . هذا يعني
ان تفاعله الكهربائي قوي جدا ومصدر طاقة جيد ، . يتكون الرصاص في قلم الرصاص
العادي من الغرافيت ( وهو نوع من الكربون ) والطين الصيني ( سيليكات الالمنيوم ).
وكلما زادت قساوة القلم كلما زادت فيه نسبة الغرافيت.
ولابد من تجنب عمل علامات او الكتابة في معدن نشيط مثل الالمنيوم ، الذي قد
يستخدم بشكل غير مدهون في جناح الطائرة مثلا ، قد يتسبب بكارثة اشتعال النيران بالطائرة
بسبب تفاعل الكربون مع الالمنيوم .
ولتفادي مثل هذه المشكلة ، يجب على المهندس استخدام اداة حادة لوضع الاشارات ، او
صباغ خاص لا يحتوي على الكربون. لان الاداة الحادة تخدش سطح المعدن فقط ( وفي
حالة الالمنيوم سيلتئم الخدش تلقائيا بتمدد طبقة الاكسيد عليه ) بينما الصبغة لا تنقل التفاعلات
الكهربائية . وقد يضطر المهندس احيانا الى تغطية جسم الطائرة كله بطبقة واقية ، يرسم
عليه علاماته ، ثم يزيله بعد ثقب جميع الاماكن اللازمة.
لماذا لا يقع العنكبوت في شباكه الخاصة ؟؟
للاجابة على هذا السؤال يجب ان نتفحص اولا معجزة هندسة نسيج العنكبوت . فمن ناحية
متانة الخيوط تعتبر الخصلات الحريرية التي تكون النسيج اقوى من الفولاذ ، ولا يفوقها قوة
سوى الكوارتز المصهور ، ويتمدد الخيط الى خمسة اضعاف طوله قبل ان ينقطع .
في الواقع ، فان هذا الخيط الصغير الذي يظهر امام العين المجردة مصنوع بالطريقة نفسها
التي يصنع بها كابل الفحم ، حيث يتكون من خيوط عدة متناهية في الصغر ملتفة
حول بعضها ، وقد يبلغ سمك الخيط الواحد منها( 1 ) من مليون من الانش
. ومواد الصنع شائعة جدا ، حيث يوجد في هكتار واحد من احد المقاطعات البريطانية
مثلا ، اكثر من مليوني وربع عنكبوت . ولكل عنكبوت مغازل خاصة ، عادة يبلغ
عدده ثلاثة . وهذه المغازل طبيعية موجودة اسفل البطن . ويوجد قرب كل مغزل فتحات
غدة صغيرة تخرج منها المادة التي تكون الخيوط الحريرية ، وهي مادة تتشكل في غدد
العنكبوت . واثناء هندسة النسيج ، يقوم العنكبوت بجمع الخيوط الثلاثة معا لتكوين خصلة قوية
ومتينة .
تغزل العناكب التي تعيش خارج المنزل نوع من النسيج معروف باسم الفلك نسبة الى شكله
الدائري ، وهو قطعة هندسية رائعة من الخطوط المتناسقة التي تظهر بشكل بهي جدا تحت
اشعة الفجر الاولى . وانثى العنكبوت هي التي تقوم بمهمة بناء النسيج . وتستخدم ضغط
بطنها ، لتدفع الخيوط الحرارية خارج الغدد الست الموجودة في بطنها ، وتقوم بربط طرف
الخيط الاول ، المعروف باسم الجسر ، بساق عشبة ما ، او ورقة شجر .
ثم تهبط الى الارض مع الخصلة ، وهي مستمرة بعملية الحياكة ، ثم تنزل الى
الارض وتصعد الى نقطة اخرى مرتفعة ، لتسحب الخيط بقوة ، وتربطه في مكانه جيدا
باستخدام مادة لاصقة تخرج من احدى غددها ايضا . فتقوم اولا بتثبيت خصلة ، بشكل
افقي دائما ، ثم تسقط خيطين حريرين في كل طرف من اطراف الخيط الاول ،
وذلك لتكوين جسور اخرى اقل ارتفاعا من الاولى والتي ستصبح اساس شبكة العمل . ثم
تقوم بغزل خيوط عدة داخل شبكة العمل هذه ، على ان تلتقي الخيوط جميعا في
الوسط . وهنا ياتي العمل الذكي ، حيث تقوم بوضع المادة اللاصقة على الخيوط الخارجية
من الشبكة فقط ، وعندما تنتهي كليا من صنع الشبكة تكمل عملية وضع الغراء في
الداخل وعلى بعض المقاطع فقط بحيث تترك مكانا لها لتتحرك عليه بسهوله .
بعد انجاز الشبكة ، تقوم العنكبوته بصنع عش صغير لها بالجوار ، وعادة ما تقوم
بلف ورقة شجر وتضع لنفسها بالداخل سريرا مريحا من الحرير . لانها بالطبع قد تنتظر
طويلا قبل وصول ضحيتها الاولى .
واخيرا تقوم بوصل خيط انذار بين عشها والنسيج ، كي تشعر باي اهتزاز قد يحدث
على النسيج نتيجة سقوط اي حشرة عليه. وعند حدوث هذا الاهتزاز تسرع الى وسط النسيج
لتعرف الشيء الذي ستتعامل معه . وبسبب الضعف الحاد في الرؤية عندها ستعتمد العنكبوته على
حواسها الاخرى لتحديد صفات الفريسة . فاذا كانت ضخمة ومميتة تطلق سراحها من بعيد ،
اما اذا كانت كبيرة ولا تؤكل ، كاليعسوب ، فستلفها بخيوط الحرير من بعيد ايضا
،باستخدام عضو متخصص اخر ، هو الغدة العنقودية الشكل . تجهد الحشرة الفريسة نفسها بمحاولة
التخلص من الشرك ، بعد ذلك تبدا العنكبوته بالتقدم نحوها عبر الخيوط الامنة التي تركتها
لنفسها دون مادة لاصقة ، واذا صدف ان اخطات مرة ووضعت ارجلها على المادة اللاصقة
فان جسمها سيفرز مادة كالزيت تعمل كمحلل كيميائي للغراء ، يساعدها على التحرر من جديد
.
قد لا تحب العناكب ، لكن حين تفكر بقدرتها على تدمير الحشرات وتنظيف الاماكن الزراعية
منها ، فلن تقلل من شانها وقيمتها بعد اليوم .
لماذا يتنفس غطاس البحار خليطا من الهيليوم والاكسجين
بدلا من الهواء الطبيعي؟!
تتكون معظم انابيب الهواء من نيتروجين واوكسيجين بنسبة اربعة الى واحد . والنيتروجين غاز لا
يتمتع باي نشاط كيميائي يمر في الجسم اثناء التنفس دون ان يسبب اي تغيير كيميائيي
او تاثيرات لاحقة .
الا ان ضغط الماء يزداد كلما ازداد العمق ، وللمحافظة على تنفس الغواص بشكل طبيعي
يجب ان يزداد ضغط مزيج الهواء الذي يتنشقه . وعلى عمق نحو ثلاثين مترا ،
مثلا، سيحتاج الغطاس الى تنشق هواء يزيد ضغطه اربعة اضعاف الضغط الجوي ، واذا كان
هذا المزيج هواء عاديا ، يجب ان تقوم انسجة الشحم في جسم الانسان بامتصاص النيتروجين
بسرعة اكبر مما يظهر في بقية انسجة الجسم . وبما ان الدماغ والجهاز العصبي المركزي
يتكونان من الدهن والشحم بنسبة 60 بالمئة . لذا يؤثر فيهما الغاز بشكل قوي ،
ويعيق حركتهما العادية . وتكون النتيجة تخدير الغواص بالنيتروجين ، وهي حالة مشابهة كثيرا للثمل
الناتج من شرب مادة مسكرة .
والخطر الاخر المرتبط بتنشق مزيج النيتروجين في اعماق البحار هو مرض نقص الضغط ( الانحناءات).
فاذا نزل الغطاس بسرعة كبيرة الى عمق البحر ، سيتمدد النيتروجين الموجود في انسجة الدهنية
ويكون فقاعة في الدماغ او الحبل الشوكي او المفاصل ، ويسبب عددا من الاعراض المرضية
من ضمنها الشلل والالم الشديد.
ويمكن للغطاسين تجنب هاتين الحالتين عبر تنشق مزيج الهيليوم والاوكسجين بدلا من الهواء. والهيليوم ايضا
غاز خامل غير نشيط ، لا يتفاعل مع انسجة الجسم ونسبة امتصاصه اقل من نسبة
امتصاص النيتروجين . الا انه ، يولد حرارة اكبر واسرع من النيتروجين الامر الذي يؤدي
الى فقدان حرارة جسم الغطاس نسبة الي درجة حرارة الماء المحيط به، لذا فان الغطاس
الذي يتنشق مزيج الهيليوم والاكسجين مضطر الي ارتداء بزة غطس ساخنة . واخيرا هناك سيئة
اخرى لغاز الهيليوم هو تاثيره في الصوت حيث يصبح صوت متنشقه كصوت دونالد داك ..
وذلك لفترة مؤقتة .
لماذا تبدو السماء زرقاء اللون؟
يتدرج لون السماء من النيلي الداكن الى البرتقالي او الاحمر في وقت الغروب، لكننا نميل
الى الاعتقاد بان لون السماء الطبيعي هو الازرق . وبما ان الشمس مصدر الضوء على
الارض ، تصدر ضوء ابيض فمن العجب حقا ان نظن دائما ان لون السماء هو
الازرق .
ويتكون اللون الابيض من مزيج الوان الطيف السبعة ( الاحمر ، البرتقالي ، الاصفر ،
الاخضر ، الازرق النيلي ، والبنفسجي ، كما تبدو في قوس قزح ) والذي ينتج
من اختلاف اطوال الاشعة المكونة للضوء .اما لون المادة المرئية فينتج ايضا عن ضوء الشمس
ذو الاطوال المختلفة . وتتميز بعض المواد بقدرتها على امتصاص الضوء او عكسه او انكسار
باتجاهات مختلفة . ( باستثناء مادة شفافة تماما ستسمح بمرور الضوء كما هو وكذلك بتاثير
من الرؤية عند الانسان .
والمادة الحمراء مثلا ، اذا تعرضت للضوء تمتص جميع الوان الطيف ماعدا اللون الاحمر ،
الذي تعكسه . والمادة البنفسجية تعكس بعض الاحمر وبعض الازرق . اما المادة السوداء فتمتص
جميع الوان الطيف والابيض يعكسهم جميعا .
عندما يمر شعاع ضوء خلال الهواء ، سيتعرض حتما للانكسار بدرجة معينة تعتمد على كمية
الغبار الموجودة حوله . وتنكسر الموجات القصيرة من الوان الطيف (الزرقاء) بدرجة اكبر بكثير من
الموجات الطويلة( الحمراء) . وفي الايام الصافية حيث الغبار وقطرات الماء قليلة في الجو سيكون
انعكاس اشعة الضوء محدودا جدا ، وبذلك نرى السماء زرقاء فاتحة . وعند الغروب حيث
تزداد كمية الغبار في الجو ، خصوصا ايام الحصاد ، يزداد تشتت الضوء وخصوصا الموجات
القصيرة الزرقاء ، بحيث تبقي الاشعة الصفراء والحمراء ظاهرة على سطح الارض.
ولو كنت الارض كالقمر ، دون جو يحيط بها ، لبدت السماء سوداء دائما ،
في الليل وفي النهار .
- صوركتب علميه
