الرئيسية - المساحة الإخبارية - باستخدام الرياضيات: حل معضلة ترددات الرنين للذرات والجزيئات

باستخدام الرياضيات: حل معضلة ترددات الرنين للذرات والجزيئات

في ثمانينيات القرن الماضي، عمل عددٌ من العلماء على تحديد ترددات التّجاوب (الرنين Resonance ) للذرات والجزيئات، أي التّرددات التي تهتز الذرات والجُزيئات عندها. وقد استخدمت مجموعتان من العلماء آنذاك تقنيتين مُختلفتين لتحديد هذا التجاوب وخرجوا بقيمٍ مُختلفة للترددات التي تُحدد التجاوب. وقد كان حل هذا الخلاف صعباً جداً لأن كل من التقنيتين المستخدمتين هي طرائق تقريبية. ففي ذلك الوقت لم يكن هناك وسيلة ممكنة للحصول على نتائج حتمية.

بقيت هذه المشكلة دون حل لـ 30 سنة. ولكن ومن خلال دراسة جديدة قدم رياضيون طريقةً جديدة تستطيع تحديد ترددات التجاوب بحتمية تامة. وتستطيع هذه الطريقة أيضاً أن تثبت مدى جودة التقريبات السابقة، مما سمح بحل المعضلة.

علماء الرياضيات في جامعات Bern في سويسرا، Cardiff في المملكة المتحدة، Stockholm في السويد و Regensburg في ألمانيا قاموا بنشر بحث علمي عن هذه الطريقة الجديدة في مجلة Proceedings of The Royal Society A.

إحدى المفاتيح الأساسية لهذا البحث هو الحساب المجالي Interval Arithmetic، حيث تم الاعتماد على مجالاتٍ عددية عوضاً عن أرقام مُفردة مما يسمح بأن يتم تنفيذ العمليات الحاسوبية بدقة عالية. من الجدير بالذكر أن هذا الحساب المجالي تم استخدامه حديثاً في مجالات مختلفة مثل التوجيه الروبوتي المستقل للمراكب الشراعية، وتحسين الاستقرار في مُسرّعات الجُسيمات.

وقد كشفت هذه الدراسة معلومات جديدة، مثل تأكيد وجود أزواج جديدة من التّجاوبات، والتي تم اقتراحها في أحد الأبحاث آنفة الذكر. وقد بين العلماء أن هذه النتيجة هي إحدى أهم نتائج الدراسة الجديدة فقد كانت هذه الأزواج قريبة جداً من المحور التخيلي.

تأتي أهمية هذا البحث من حقيقة أن التجاوب ظاهرة مهمة جداً في الفيزياء، الميكانيك والدارات الكهربائية. كما أن حادثة التجاوب مرتبطة بالميكانيك الكوانتي (الكمومي)، حيث يشير الجزء التخيلي للتجاوب إلى مُعدّل تفكك النظام.

أما من أجل المشكلات التي تمتلك قيماً ذاتية مُعقدة، لا يمكن الاعتماد على الحسابات العددية لأن أخطاءاً صغيرة في الدخل قد تؤدي إلى أخطاء كبيرة في الخرج، ومن هنا تأتي أهمية الحساب المجالي.

المصدر: موقع Phys.org

عن Yahya Saleh

Avatar

تعليق واحد

  1. Avatar
    اشرف محمد

    ارجو التركيز علي دارات الراديو بدون طاقة.

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

x

‎قد يُعجبك أيضاً

[الاحتباس الحراري] تزايد قلق وغير متوقع لمُستويات غاز ثاني أوكسيد الكربون CO2

تتزايد التحذيرات والأنباء غير السارة المتعلقة بقضايا تغير المناخ والاحتباس الحراريّ والناتجة بشكلٍ أساسيّ عن ...