العلم خيال

زيّ ذكي

لجندي خارق

IM14109R copyظهرت شخصية الرجل الحديدي (Iron Man) في القصص المصوَّرة لأول مرة عام 1963م. ومنذ ذلك الحين وهي تداعب مخيلات أجيال من الرجال. كيف لا وهي تجسيد لفكرة الجندي الخارق المدجج ∠بفضل التكنولوجيا المتقدمة− بكل سلاح يخطر على بال.
لقد اختزلت شخصية طوني ستارك كل أحلام الذكورة في اسم واحد، فهو ثري، لعوب، وسيم وعبقري. ويتوّج ذلك كله صنعه لـ «بدلة» أو زيّ يتحوَّل إذا ما ارتداه إلى ∩الرجل الحديدي∪؛ بطل خارق يسعه أن يطير، متجاوزاً سرعة الصوت مطلقاً من راحتي يديه أشعة تنسف حصون الشر أينما تطلب الأمر. ومنذ أول ظهور، تطور زي الرجل الحديدي ليتواءم مع التكنولوجيا المعاصرة بل ويسبقها.

بفضل سلسلة الأفلام السينمائية الأخيرة بتنا نعرف أن الزي مرتبط بحاسوب أذكى من أي آلة اسمه «جارفيس» عبر شبكة لاسلكية عصية على الانقطاع. بل إن كل قطعة في الزيّ مزودة بمنظومة ذكاء صناعي تجعله يوائم قدراته التعبوية ليتفوق على العدو أياً كان. في القصص المصورة الأخيرة تمت إضافة ميزات تعتمد تكنولوجيا النانو بحيث يصلح الزيّ نفسه آنياً عقب كل مشاجرة يخوضها (ستارك) في سبيل العدل.

هل الأمر كله محض خيال سينمائي؟ لا شك بأن أبحاثاً تجري في هذا الشأن. وثمة أخبار بخصوص مشروع اسمه «TALOS» تشرف عليه جامعة «MIT» لإنتاج زي خارق للاستخدام العسكري. فإلى أي مدى يسعنا أن ننتج شيئاً مشابهاً لما عند «طوني ستارك» اليوم؟

تعالوا نفكك قدرات زيّ الرجل الحديدي كما وردت في أدبيات الخيال ونقارنها بما يعد به العلم اليوم.

HGT-64023مصدر الطاقة
المصدر الأساسي لطاقة بدلة الرجل الحديدي هي المفاعل النووي الانصهاري الصغير المثبت بصدره (Arc Reactor). بحسب الرواية الخيالية، فإنه مفاعل بحجم علبة مشروبات غازية لكنه قادر على إنتاج طاقة توازي مفاعل غواصة نووية صغيرة! لكن بحسب قواعد الفيزياء والديناميكا الحرارية الحقيقية، فإن مفاعلاً بهذه القوة سيُنتج حرارة ستطبخ من بداخل الزي المزعوم، فضلاً عن كونه أكبر بكثير من أن يحتويه صدر إنسان. وقد يكون أقرب مثال واقعي لمفاعلات الدمج الانصهاري هذه هي ما يعكف على تنفيذه مشروع «ITER» الدولي.

الشعاع الكفّي
الطاقة التي ينتجها المفاعل الانصهاري في بدلة (ستارك) يتم تكثيفها في القصص الخيالية على هيئة شعاع مدمر ينطلق من راحتي الكفين. تفسير هذا الشعاع المسمى «Repulsor Beam» هو كونه عبارة عن طاقة ارتجاجية مكونة أساساً من جسيمات كهربية دون ذرية اسمها (الميونات) موجودة فعلاً في الطبيعة. لكن التحكم فعلياً في دفقة الإشعاع الارتجاجي هذه شبه مستحيلة على النحو الذي يتم في الأفلام. أو على الأقل يستحيل تصغير مدافع تطلق جسيمات إشعاعية بحيث تحتويها راحة اليد. لكن ثمة محاولات لإنتاج أسلحة إشعاعية تستخدم نفس المبدأ بحيث تولد مجالات كهرومغناطيسية لأجل تركيز الجسيمات المراد إطلاقها –كالميونات- في بؤرة حرارية محددة. مثل هذه الأسلحة، لو وُجدت، ستصهر الدارات الكهربية لمعدات العدو، كما ستحرق الأجسام الحية التي هي في مجال إطلاقها، بما في ذلك الشخص الذي يشغلها!

MarkVIblueprints-IM2القدرة على الطيران
يحوي عقِبا البدلة التخيلية محركين نفاثين ينطلق بهما الرجل الحديدي طائراً، فيما يضمن الاشعاع الارتجاجي الصادر من مدفعيّ الكفين التوازن في الفراغ. بطبيعة الحال، فإن المحرك النفاث المفترض هذا هو بحاجة لعوادم ومراوح أكبر بكثير مما يحتمله نعل حذاء متطور تقنياً، فضلاً عن غياب أي ذكر لخزانات الوقود. طالما اتفقنا على أن فكرة المفاعل الاندماجي الشخصي ليست سديدة.

لكن هناك مشاريع عدة لإنتاج بدلة طيران، أو مركبة طائرة لشخص واحد شبيهة بما بشرت به أدبيات الخيال العلمي. فنفاثات الراكب الواحد التي تُرتدى على الظهر  وتعتمد الهواء المضغوط لتحقيق قفزات لارتفاعات تصل إلى 150 قدماً موجودة منذ عقود. وهناك مشاريع أخرى واعدة في هذا السياق مثل  نفاثات «Martin Technology» المحمولة ومركبة «Jetman» من تطوير إيف روسي التي هي بمنزلة أجنحة نفاثة للاستخدام الشخصي. على صعيد مختلف، فهناك نفاثة Jetlev التي تعمل فوق سطح الماء مستفيدة من ضخ المياه بقوة هائلة لتحلق بمرتديها حتى ارتفاع 30 قدماً. لكن هذه تظل ألعاباً مقارنة بقدرة (طوني ستارك) على مناورة طائرة
إف – 22 داخل زيه الخارق!

القوة الخارقة
إذا وضعنا المفاعل الاندماجي التخيلي جانباً، فإن هناك أزياء آلية حقيقية تزيد من قوة مرتديها بالفعل! تلك الهياكل الخارجية (Exoskeletons) عبارة عن آليات ملبوسة مدعمة بقدرات ميكانيكية وهيدروليكية، أشبه ما تكون بدروع فرسان العصور الوسطى، إنما مطورة تقنياً بحيث تعطي قوة أكبر لحركة مرتديها فيستطيع أن يجري أسرع ويرفع أحمالاً أثقل ويوجه لكمات أقوى. بطبيعة الحال فمعظم النماذج المنتجة في هذا السياق هي ضمن مشاريع عسكرية، نذكر منها مشروع «HAL» (Hybrid Assistive Limb) الياباني، وإضافة لـ «HULC» الذي تنتجه لوكهيد مارتن، و«XOS» من إنتاج ريثيون.

سمات أخرى موجودة
iron-man-triangle-arc-reactor-wallpaper-4
وفي الواقع، فإن كثيراً من السمات المتطورة للزي الخارق موجودة اليوم. فالقدرة على الرؤية الليلية، والنظارات الذكية المربوطة بحواسيب تقرأ الوجوه وتحلل البيانات وتعرض النتائج في عين مرتديها مباشرة مطروحة في الأسواق بالفعل نذكر منها Google Glass كنموذج دارج. أما الاتصال اللاسلكي بحاسوب ذكي فتضمنه عدة تقنيات بدءاً من شبكات الجوال وانتهاء بمنظومات الأقمار الصناعية. وإن كان حاسوب بذكاء «جارفيس» قادر على التفاعل مع نبرة صوت صاحبه والتفريق بين الهزل والجد في كلامه المحكي بعيداً عن الممكن حالياً. كما وأن الأنسجة المضادة للرصاص والمكونات من مركبات نانوية بالغة الدقة قد بلغت شأناً متقدماً في الفعالية، حتى أن زي «TALOS» سالف الذكر يكاد يضاهي زي الرجل الحديدي التخيلي في قدرته على صد الطلقات.

بالمختصر.. إننا على بعد أقل من عقدين من الطراز الأول «Mark-1» لزيّ (طوني ستارك).. وهذه قد تكون نتيجة مخيبة للبعض. لكن لنتذكَّر أن الظهور الأول لهذه الشخصية كان قبل خمسين عاماً. لقد تقدمنا كثيراً منذ ذلك الحين.. والخيال وجد أصلاً كي يسعى العلم للحاق به دون كلل.

e
مثل پاي (π) والثابت التخيلي i، فإن الرقم الذي يعبِّر عنه الرمز e هو غير نسبي؛ أي لا يمكن كتابته على صورة كسر اعتيادي بسطه ومقامه عددان صحيحان، ولا يمكن التعبير عنه بعدد معين من الخانات بعد الفاصلة العشرية. الرقم الذي يعبِّر عنه الرمز e له عدد لا نهائي من الخانات. إننا يمكن أن نكتبه هكذا: 2,718281828459045235 إلخ، ويمكن أن نختصر هذه المأساة إلى التعبير المبسط 2,72 تجاوزاً.
ماهي الأهمية الرياضية للثابت e؟ لعل ذلك يكمن في العلاقة التي تجمعه برفيقيه π و i والتي عبّر عنها السويسري ليونارد أويلر في العام 1748م على النحو التالي:
EulerId
من الحرف الأول للاسم Euler اشتقت تسمية هذا الثابت، على الرغم من ضلوع آخرين في اكتشافه مثل الأسكتلندي جون ناپيّر والسويسري الآخر جاكوب بيرنولّي. وبغض النظر، يقول الرياضيون بأن تلك المعادلة المنسوبة لأويلر هي الأجمل والأكثر أناقة على الإطلاق، لأنها تجمع أهم خمس قيم في الرياضيات: i سفيراً عن العالم التخيلي، π سفيراً عن علم المثلثات والهندسة، الصفر رمز العدم والقيمة المحايدة في الجمع، والواحد أول الأعداد الصحيحة الموجبة والقيمة المحايدة في الضرب.. ليأتي الثابت e من عوالم التفاضل والتكامل ويكمل العلاقة التي تربط بين تلك الفضاءات الرياضية في هذه المعادلة البسيطة البديعة والمثبتة.
على مسطح الرسم البياني فإن e هو أساس اللوغاريتم الطبيعي. (اللوغاريتم) -كما نذكر من المدرسة- هو الجواب على السؤال: «كم نسخة من عدد ما تحتاج لتحصل على العدد س؟» لوغاريتم العدد 8 هو 3، لو اعتمدنا القيمة 2 كقاعدة لحساباتنا؛ ذلك أن 2 مضروباً في ذاتها «ثلاث» مرات تعطينا 8.
لكن في عالم أساسه القيمة e، فإن قوانين اللوغاريتمات تنقلب رأساً على عقب لتتفتح أبواب جديدة للاكتشاف وللتعبير عن الكون كما نفهمه.. وهذه إحدى حسنات e العدة.
نحن نقول إن رسمة الدالة «تقترب» من قيمة معينة e بتغير قيم س وَ ص وفق معادلة أخرى وضعها ناپيّر عام 1618م مفادها:
ص = (1 + 1/س)س .
هذا الاقتراب الذي لا يصل للنتيجة المنشودة إلا افتراضياً عند المالانهاية، له استخدامات عدة في تطبيقات الهندسة والتصميم الفني وحتى حساب الفائدة المتراكمة على الربح. بالمختصر، فحيثما كان هناك تصاعد تدريجي مستمر ومتضائل إنما غير منتهٍ.. كانت القيمة e حاضرة.

أضف تعليق

التعليقات