العلماء يفكرون باستخدام ظاهرة سلسلة الخرز في التقنية الفضائية

 إذا وضعنا سلسلة الخرز في قدح وهو على ارتفاع معين من الأرض، ثم سحبنا إحدى نهايات السلسلة، فإنه تحت تأثير قوى الجاذبية، تبدأ السلسلة بالاندفاع من القدح، على شكل تيار الماء المندفع من نافورة، ثم تسقط إلى الأسفل. 

لاحظ هذه الظاهرة غير الاعتيادية الساحر ستيف مولد، المشهور بعروضه العلمية على قناة بي بي سي. حاول مولد تفسير هذه الظاهرة على أنها استمرارية، إلا أن عالما الفيزياء جون بيغينس ومارك أونير من جامعة كيمبرج البريطانية نشرا مقالة علمية تتضمن تفسيراً مغايراً لتفسير ستيف مولد.

أوضح العالمان هذه الظاهرة على الشكل التالي: الخرزات في السلسلة غير معزولة عن بعضها، وتتصرف كـ " قطع" صغيرة متكونة من عدة خرزات. وقد وضع العالمان نموذجاً تتحد فيه كل ثلاث خرزات مع بعضها، ويحسب مقاس هذه "القطع" بعدد الخرزات الضرورية لكي تدور السلسلة بـ 180 درجة. عندما تسحب نهاية السلسلة من القدح تدور كل قطعة متموضعة بحيث أن نهايتها السفلى تبدأ بالضغط على القدح وبقية السلسلة فيه، التي بدورها تضغط على القطعة المندفعة إلى الأعلى. ولولا هذا لفاضت السلسلة من حافة القدح دون أن تشكل ما يشبه المياه المتدفقة من النافورة. 

وقد عرض العالمان سلسلة خرزها متقارب من بعضه لكنه غير متلامس، أي لم تشكل "قطعا". 

توصل العالمان إلى تفسير هذه الظاهرة غير الاعتيادية من خلال تجربة ايندي  روين وفريقه العلمي من جامعة كورنيل الأمريكية التي بينت أن السلسلة تسقط بصورة أسرع عند ملامسة نهايتها سطحا ما. 

ويفسر العلماء هذا كما يلي: عند ملامسة نهاية الخرزة الأولى في السلسلة السطح، تحاول دفعه إلى الأعلى مما يؤدي إلى دورانه بـ 180 درجة، بعدها تسحب النهاية الأخرى لهذه الخرزة، الخرز الأخرى إلى الأسفل. 

ويقول بيغينس "يمكن استخدام هذه الظاهرة في التقنية الفضائية، حيث تتطلب المحافظة على الطاقة قدر الإمكان وتخفيف الكتلة كلما كان ذلك ممكناً. فمثلاً يمكن ربط قمرين اصطناعيين بحبل من بكرة، حيث سيكون سحب الحبل أسهل بكثير". كما يمكن استخدام هذه الظاهرة في المصاعد الفضائية- منشآت تربط الفضاء والأرض. 

المصدر: فيستي. رو + RT + "ريا" ناوكا