إنتاج الطاقة بواسطة الهيدروجين لا يتم بحرقه فقط، بل عبر مسارات فيزيائية-كيميائية مختلفة، أهمها خلايا الوقود. في هذه الخلايا يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين تفاعلًا كهروكيميائيًا مباشرًا، فتتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية دون مرحلة احتراق، ما يرفع الكفاءة ويقلل الفواقد الحرارية. الناتج الوحيد هو الماء. يمكن أيضًا حرق الهيدروجين في التوربينات لإنتاج طاقة حرارية ثم كهربائية، لكن هذه الطريقة أقل كفاءة. فيزيائيًا، الهيدروجين ليس مصدرًا أوليًا للطاقة بل ناقلًا لها.
قراءة كامل الموضوع

تنبثق الموجات الجاذبية من تموجات الزمكان الناتجة عن حركة كتل ضخمة بسرعة كبيرة، مثل اندماج ثقوب سوداء أو نجوم نيوترونية. هذه الموجات، التي تنبأ بها أينشتاين في النسبية العامة، تنتقل بسرعة الضوء وتسبب تشوهات دقيقة في المسافات بين الأجسام. رصدها لأول مرة عام 2015 عبر مرصد LIGO أثبت وجود هذه التموجات فعلياً، وفتح نافذة جديدة لدراسة الكون من خلال “صوت الجاذبية”، بعيداً عن الضوء والإشعاع التقليدي.
قراءة كامل الموضوع

تُظهر الصورة محطة طاقة شمسية حرارية من نوع البرج الشمسي، حيث تُرتَّب آلاف المرايا المسماة «هيليوستات» على شكل دائري لتعكس أشعة الشمس بدقة نحو مستقبل حراري في قمة البرج. عند تركّز الإشعاع الشمسي ترتفع درجة الحرارة إلى مئات، وأحيانًا آلاف الدرجات المئوية، فتتحول الطاقة الإشعاعية إلى طاقة حرارية. تُستَخدم هذه الحرارة لتسخين أملاح منصهرة أو ماء لإنتاج بخار عالي الضغط يدير التوربينات مولدًا طاقة كهربائية.
قراءة كامل الموضوع

تحوّل الطاقة هو مبدأ أساسي في الفيزياء ينصّ على أن الطاقة لا تُخلق ولا تُفنى، بل تتحول من شكل إلى آخر وفق قوانين محددة. ففي محطات توليد الكهرباء تتحول الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود إلى طاقة حركية تدير التوربينات، ثم إلى طاقة كهربائية. وفي الخلية الشمسية تتحول طاقة الفوتونات الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية عبر التأثير الكهروضوئي. حتى في جسم الإنسان تتحول الطاقة الكيميائية المختزنة في الغذاء إلى طاقة ميكانيكية وحرارية. هذا التحول ليس كاملاً أبداً، إذ يرافقه دائماً فقد على شكل حرارة،
قراءة كامل الموضوع

توجّه الجليد نحو الشواطئ يحدث عندما تتغلب قوى الرياح والمدّ البحري على قوى الطفو والاحتكاك. صفائح الجليد تطفو فوق الماء، لكن عند هبوب رياح قوية باتجاه اليابسة تتراكم الصفائح وتضغط على بعضها، فينشأ إجهاد ضاغط أفقي كبير. مع انخفاض الحرارة تزداد صلابة الجليد ويقل تكسّره، فيتحول الضغط إلى حركة جماعية تدفع الجليد فوق الشاطئ، مكوّنة حواف جليدية مرتفعة.
قراءة كامل الموضوع

يعمل القطب الشمالي كمبرّد طبيعي للكوكب بآلية فيزيائية دقيقة. الجليد والثلوج هناك يعكسان نسبة كبيرة من الإشعاع الشمسي بسبب البياض العالي (Albedo)، فيُعاد معظم الضوء إلى الفضاء بدل امتصاصه. هذا يقلّل تسخين سطح الأرض ويحافظ على توازن الطاقة العالمي. عند ذوبان الجليد، تنكشف مياه داكنة تمتص حرارة أكبر، فتتسارع عملية الاحترار في حلقة تغذية راجعة خطرة. إضافةً إلى ذلك، يساهم القطب الشمالي في تنظيم التيارات الجوية والمحيطية التي توزّع الحرارة بين خط الاستواء والعروض العليا.
قراءة كامل الموضوع

في البصريات وميكانيكا الكوانتم عندما تسلك موجة ما مسارين مختلفين (خلال أي من شقين متقاربين، كما في تجربة يونغ على سبيل المثال)، فإن شدتها (أو احتمال حدوثها في حالة الكوانتم) تختلف من مكان إلى آخر وتظهر قيما عظمى ودنيا (هدب مضيئة ومظلمة، في حالة الضوء ويشكل وجودها ظاهرة التداخل يُعزى التداخل أساسا إلى مبدأ التراكب الذي على أساسه تُجمع سعات الموجات التي سلكت مسارات مختلفة.
قراءة كامل الموضوع

معادلات ماكسويل ليست من الديناميكا الحرارية، بل من الكهرومغناطيسية الكلاسيكية، وهذه نقطة يجب قولها بوضوح. هي أربع معادلات أساسية تصف سلوك المجالات الكهربائية والمغناطيسية ومصدرها وتطورها الزمني. توضح كيف تولد الشحنات مجالًا كهربائيًا، وكيف تنتج التيارات والمجالات المتغيرة مجالًا مغناطيسيًا، وكيف يرتبط المجالان ببعضهما ليشكلا الموجات الكهرومغناطيسية التي ينتشر بها الضوء. أهمية معادلات ماكسويل فيزيائيًا أنها وحدت الكهرباء والمغناطيسية في إطار واحد، ومهّدت مباشرة لفيزياء النسبية والاتصالات الحديثة،
قراءة كامل الموضوع

مسار الضوء ليس خطًا مستقيمًا دائمًا كما يبدو في الحياة اليومية، بل هو نتيجة مباشرة لطبيعة الضوء وتفاعله مع الوسط الذي ينتشر فيه. في الفراغ يسير الضوء على أقصر طريق ممكن بين نقطتين، لكن عند انتقاله بين أوساط مختلفة الكثافة يتغير اتجاهه بسبب اختلاف سرعة انتشاره، فينحني مساره فيما نعرف بالانكسار. أما في الأوساط غير المتجانسة، كالغلاف الجوي، فإن تغير الكثافة تدريجيًا يؤدي إلى انحناءات مستمرة في مسار الضوء، وهو ما يفسر ظواهر مثل السراب وانكسار النجوم قرب الأفق.
قراءة كامل الموضوع

أقرب نجم إلى الأرض بعد الشمس هو بروكسيما قنطورس، ويبعد عنا نحو 4.24 سنة ضوئية. هذا النجم قزم أحمر كتلته صغيرة وحرارته أقل بكثير من حرارة الشمس، ما يجعله خافتًا ولا يمكن رؤيته بالعين المجردة. فيزيائيًا، يهم بروكسيما قنطورس لأنه نجم نشط جدًا مغناطيسيًا، تصدر عنه توهجات عنيفة تطلق كميات هائلة من الأشعة السينية وفوق البنفسجية. هذه التوهجات تؤثر بشدة في أي كواكب قريبة منه، ما يطرح تساؤلات جدية حول إمكانية وجود حياة مستقرة، رغم اكتشاف كوكب يدور ضمن منطقته الصالحة للسكن نظريًا.
قراءة كامل الموضوع

ديكارت لم يكن مجرد فيلسوف، بل كان رائدًا في الفيزياء والرياضيات أيضًا. في ميكانيكا الأجسام، اقترح ديكارت أن الحركة تنقل بين الأجسام بطريقة مستمرة دون فراغ، مؤمنًا بنظرية "المادة الدوامية" التي فسرت حركة الكواكب والأجسام السماوية كدوامات في الفضاء المملوء بالمادة. هذه النظرية رغم أنها لم تصمد أمام نيوتن، إلا أنها شكلت خطوة مهمة في التفكير العلمي التجريبي عن الحركة والكون.
قراءة كامل الموضوع

ديكارت كان أول من أسس العلاقة بين الرياضيات والفيزياء بشكل واضح، وابتكر الإحداثيات الديكارتية التي تسمح بتمثيل حركة الأجسام في الفراغ رياضيًا. باستخدام هذا النظام، أصبح من الممكن وصف مسار جسم متحرك بدقة، ما مهد الطريق لتطوير الميكانيكا التحليلية لاحقًا على يد لاگرانج ونيوتن. هذه الطريقة تمثل جسرًا بين المفاهيم الهندسية والفيزيائية، ما جعل الفيزياء أكثر دقة وموضوعية.
قراءة كامل الموضوع