لماذا لا يقدر معظم الناس العلم؟ أنا شخصياً أعتقد أن له علاقة بطريقة توصيل المعلومة والطريقة التي ندرس بها العلوم في مدارسنا.
إليك بعض الحقائق العلمية المذهلة التي آمل أن تلهمك لتعلم شيء جديد كل يوم. ومع ذلك ، فإن هذه القائمة قصيرة للغاية
1- يوجد ما يكفي من الحمض النووي في جسم الشخص العادي لتمتد من الشمس إلى بلوتو والعودة – 17 مرة
يحتوي الجينوم البشري (الشفرة الوراثية في كل خلية بشرية) على 23 جزيء DNA (تسمى الكروموسومات) ، يحتوي كل منها من 500000 إلى 2.5 مليون زوج من النوكليوتيدات. يبلغ طول جزيئات الحمض النووي بهذا الحجم 1.7 إلى 8.5 سم عند عدم لفها – حوالي 5 سم في المتوسط. يوجد حوالي 37 تريليون خلية في جسم الإنسان ، لذا إذا قمت بفك كل الحمض النووي المغلف في كل خلية ووضعت الجزيئات من النهاية إلى النهاية ، فسيبلغ الطول الإجمالي 2 × 1014 مترًا – وهو ما يكفي لـ 17 بلوتو رحلات الذهاب والعودة (المسافة من الشمس إلى بلوتو ثم العودة مرة أخرى 1.2 × 1013 متر). يجب أن تعلم أن كل منا يشارك 99٪ من حمضنا النووي مع كل إنسان – فقط لإظهار أننا متشابهون أكثر من كوننا مختلفين.
2- يحمل جسم الإنسان المتوسط خلايا بكتيرية أكثر بعشر مرات من الخلايا البشرية
من المضحك كيف نغسل أيدينا بشكل قهري ، أو نرش أسطح العمل لدينا ، أو نتجهم عندما يعطس شخص ما بالقرب منا ، بينما ، في الواقع ، كل واحد منا هو طبق بكتيري يمشي! يمكن لجميع البكتيريا التي تعيش بداخلك أن تملأ إبريقًا بسعة نصف جالون – هناك خلايا بكتيرية في جسمك أكثر بعشر مرات من الخلايا البشرية ، وفقًا لكارولين بوهاتش ، عالمة الأحياء الدقيقة بجامعة أيداهو. لا تقلق ، فمعظم هذه البكتيريا مفيدة. في الواقع ، لا يمكننا البقاء بدونهم.
على سبيل المثال ، تنتج البكتيريا مواد كيميائية تساعدنا على تسخير الطاقة والمواد المغذية من طعامنا. يجب أن تستهلك القوارض الخالية من الجراثيم ما يقرب من ثلث السعرات الحرارية أكثر من القوارض العادية للحفاظ على وزن أجسامها ، وعندما أعطيت نفس الحيوانات لاحقًا جرعة من البكتيريا ، ارتفعت مستويات الدهون في أجسامهم على الرغم من حقيقة أنهم لم يأكلوا المزيد. مما كان عليه من قبل. تعتبر بكتيريا الأمعاء أيضًا مهمة جدًا للحفاظ على المناعة.
3- يستغرق الفوتون ما يصل إلى 40000 سنة للانتقال من لب الشمس إلى سطحه ، ولكن يستغرق 8 دقائق فقط للسفر بقية الطريق إلى الأرض
يسافر الفوتون ، في المتوسط ، مسافة معينة قبل أن يتم امتصاصه لفترة وجيزة وإطلاقه من الذرة ، مما يؤدي إلى تشتيته في اتجاه عشوائي جديد. للسفر من لب الشمس إلى سطح الشمس (696000 كيلومتر) حتى تتمكن من الهروب إلى الفضاء ، يحتاج الفوتون إلى القيام بعدد كبير من القفزات في حالة سكر.
الحساب صعب بعض الشيء ، لكن الاستنتاج هو أن الفوتون يستغرق عدة آلاف وملايين السنين للتجول في حالة سكر على سطح الشمس. بطريقة ما ، بعض الضوء الذي يصل إلينا اليوم هو طاقة منتجة منذ ملايين السنين. رائعة حقا!
4- يبلغ طول الحاجز المرجاني العظيم أكثر من 2000 كيلومتر ، وهو أكبر هيكل حي على وجه الأرض
تتكون الشعاب المرجانية من أعداد هائلة من الزوائد المرجانية الفردية (الحيوانات اللافقارية رخوة الجسم) التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة الأنسجة. الحاجز المرجاني العظيم عبارة عن نظام مترابط يتكون من حوالي 3000 من الشعاب المرجانية و 900 جزيرة مرجانية مقسمة بواسطة ممرات ضيقة ، وتقع مباشرة تحت سطح بحر المرجان. يمتد على أكثر من 2000 كيلومتر ويغطي مساحة حوالي 350.000 كيلومتر مربع ، وهو أكبر هيكل حي على الأرض والوحيد الذي يمكن رؤيته من الفضاء. ومع ذلك ، بدأت هذه المستعمرة المرجانية الهشة في الانهيار ، متأثرة بآثار تغير المناخ والتلوث والكوارث التي من صنع الإنسان.
5- يوجد 8 أضعاف عدد الذرات في ملعقة صغيرة من الماء مقارنة بملعقة صغيرة من الماء في المحيط الأطلسي
تحتوي ملعقة صغيرة من الماء (حوالي 5 مل) على 2 × 1023 جزيء ماء ، لكن كل جزيء ماء يتكون من 3 ذرات: ذرتان هيدروجين وواحدة من الأكسجين. علاوة على ذلك ، إذا وضعت طرفًا لنهاية كل جزيء ماء بدءًا من ملعقة صغيرة حتى النهاية ، فسينتهي بك الأمر بطول 50 مليار كيلومتر – 10 أضعاف عرض نظامنا الشمسي.
6- في العمر بأكمله ، يمشي الشخص العادي ما يعادل خمس مرات حول العالم
يستغرق الشخص النشط بشكل معتدل حوالي 7500 خطوة / يوم. إذا حافظت على هذا المعدل اليومي وتعيش حتى 80 عامًا ، فستكون قد قطعت حوالي 216262500 خطوة في حياتك. القيام بالحسابات الشخص العادي الذي يبلغ متوسط خطواته حتى 80 يسير مسافة حوالي 110،000 ميل – وهو ما يعادل المشي حوالي 5 مرات حول الأرض ، على خط الاستواء مباشرة.
7- يوجد بالفعل أكثر من عشرين حالة من المادة (التي نعرفها)
يعلم الجميع أن هناك ثلاث حالات على الأقل للمادة: الصلبة والسائلة والغازية. إذا كنت أكثر دراية بقليل في الفيزياء ، فأنت تعرف أيضًا الحالة الأساسية الرابعة للمادة المسماة بالبلازما – غاز متأين ساخن ، مع أمثلة أولية بما في ذلك البرق أو إشارات النيون. ولكن فيما وراء هذه الحالات المشتركة للمادة ، اكتشف العلماء عددًا لا يحصى من حالات المادة الغريبة التي تحدث في ظل ظروف خاصة. إحداها هي مكثف بوز-آينشتاين ، حيث يتم تبريد الذرات إلى 0.000001 درجة فقط فوق الصفر المطلق تبدأ في التصرف مثل الموجات ، بدلاً من الجسيمات كما ينبغي على المقياس العياني. بشكل أساسي ، تتصرف الذرات مثل ذرة واحدة فائقة ، تعمل في انسجام تام.
يتم تمثيل حالة غريبة أخرى من المادة من خلال بلورات الوقت – بلورات منتظمة ، مرتبة بشكل ممل مع تطور: يتم إضافة بعد رابع ، الوقت ، بحيث تظهر المادة هياكل دورية مختلفة بمرور الوقت. ما يجعل هذه البلورات ملحوظة بشكل خاص لا علاقة له بحقيقة أنها تتكرر بمرور الوقت بل تتعلق بشكل أكبر بحقيقة أنها في جوهرها خارج التوازن. نظرًا لأن بلورات الوقت غير قادرة أبدًا على الاستقرار ، على سبيل المثال في الماس أو الياقوت ، فهناك الكثير الذي يمكننا تعلمه منها.
8- الحيتان القاتلة هي في الواقع دلافين
على الرغم من اسمها ، فإن الحيتان القاتلة أو الأوركا هي أكبر أعضاء عائلة الدلافين. من الناحية الفنية ، حيتان الأوركا هي أيضًا حيتان لأن الدلافين تنتمي إلى رتبة الحيتان داخل الحوت ذي الأسنان (Odontoceti). ومع ذلك ، فإن مصطلح الحوت مخصص عادة للحيتان البالينية من رتبة Mysticeti الفرعية.
الميزة الفيزيائية الرئيسية التي تضمن أن الأوركا هي الدلافين هي وجود البطيخ – وهو رواسب دهنية تساعد الحيوانات في تحديد الموقع بالصدى ولا توجد إلا في الدلافين.
انها مخلوقات ذكية للغاية وقابلة للتكيف للغاية وقادرة على التواصل وتنسيق أساليب الصيد. إنهم سباحون سريعون للغاية وقد تم تسجيلهم بسرعات تصل إلى 54 كم في الساعة!
9- للجناد (جمع جندب) آذان في بطونهم
على عكس البشر ، لا يمتلك الجراد آذانًا على جانب رأسهم. مثل آذان الناس ، فإن كاشف صوت الجراد عبارة عن غشاء رقيق يسمى طبلة الأذن أو "طبلة الأذن". في البالغين ، تُغطى طبلة الأذن بالأجنحة وتحميها ، وتسمح للجندب بسماع أغاني زملائه من الجنادب.
يتم تكييف طبلة الجندب ليهتز استجابة للإشارات المهمة للجندب. يستخدم ذكور الجنادب الأصوات للاتصال بزملائهم والمطالبة بالأرض. يمكن للإناث سماع الصوت الذي يصدره الذكور والحكم على الحجم النسبي للذكور من خلال نغمة المكالمة (الذكور الكبيرة تصدر أصواتًا أعمق). يمكن للذكور الآخرين سماع الأصوات والحكم على حجم المنافس المحتمل. يستخدم الذكور هذه المعلومات لتجنب المعارك مع الذكور الأكبر حجمًا من الجنادب أو لمطاردة المنافسين الأصغر من أراضيهم.
10- لا يمكنك تذوق الطعام بدون اللعاب
لكي تتذوق الطعام ، يجب أن تذوب المواد الكيميائية الموجودة في الطعام أولاً في اللعاب. بمجرد إذابتها في سائل يمكن اكتشاف المواد الكيميائية بواسطة المستقبلات الموجودة في براعم التذوق. خلال هذه العملية ، تتفاعل بعض المكونات اللعابية كيميائيًا مع مواد التذوق. على سبيل المثال ، تقلل المحاليل اللعابية (مثل أيونات البيكربونات) من تركيز أيونات الهيدروجين الحرة (الطعم الحامض) ، وهناك بعض البروتينات اللعابية التي قد ترتبط بمواد الطعم المر.
إليك تجربة علمية سريعة لاختبار ذلك – أحضر منشفة نظيفة وافرك لسانك حتى يجف ؛ ثم ضع بعض الأطعمة الجافة على لسانك ، واحدة تلو الأخرى ، مثل البسكويت أو البسكويت المملح أو بعض الأطعمة الجافة الأخرى. بعد هذه الجلسة ، اشرب كوبًا من الماء وكرر العملية. هل شعرت بالفرق؟
11- عندما يتم تبريد الهيليوم إلى الصفر المطلق تقريبًا (-460 درجة فهرنهايت أو -273 درجة مئوية ، أدنى درجة حرارة ممكنة) ، يصبح سائلًا بخصائص مدهشة: يتدفق ضد الجاذبية وسيبدأ في الجري فوق حافة وعاء زجاجي !
نعلم جميعًا الهيليوم على أنه غاز لتفجير البالونات وجعل الناس يتحدثون مثل السناجب ، ولكن ما لا يعرفه معظم الناس هو أنه يأتي في حالتين سائلتين متميزتين – إحداهما مخيفة. عندما يكون الهيليوم أقل من درجة غليانه ببضع درجات وهي –452 درجة فهرنهايت (–269 درجة مئوية) ، يمكنه فجأة القيام بأشياء لا تستطيع السوائل الأخرى القيام بها ، مثل التنطيط من خلال الشقوق الرقيقة الجزيئية ، والتسلق لأعلى وفوق جوانب طبق ، ويبقى بلا حراك عند غزل إناءه. لم يعد الهيليوم مجرد سائل ، فقد أصبح سائلًا فائقًا – سائلًا يتدفق دون احتكاك.
يقول جون بيميش ، عالم الفيزياء التجريبية بجامعة ألبرتا في إدمونتون: "إذا وضعت [أسفل] كوبًا به سائل يدور حوله ، ثم عدت بعد 10 دقائق ، بالطبع ، سيتوقف عن الحركة".
يحدث هذا لأن الذرات في السائل ستصطدم مع بعضها البعض وتتباطأ.
يقول: "لكن إذا فعلت ذلك باستخدام الهيليوم في درجة حرارة منخفضة وعدت بعد مليون عام ، فسيظل يتحرك".
12- إذا انفجر منكب الجوزاء ، وانتقل من مرحلة العملاق الأحمر إلى المستعر الأعظم ، فسوف يضيء سماءنا باستمرار لمدة شهرين. يمكن أن يحدث في أي وقت – في غضون ألفي عام ، غدًا أو حتى الآن
يقع منكب الجوزاء على بعد 430 سنة ضوئية من الأرض ، ومع ذلك فهو بالفعل أحد ألمع النجوم في سماء الأرض. والسبب هو أن منكب الجوزاء هو نجم عملاق – أكبر نوع من النجوم في الكون. منكب الجوزاء له لمعان أكبر بحوالي 10000 مرة من لمعان الشمس ويقدر نصف قطره بنحو 370 مرة ضعف الشمس. إذا تم وضعه في مركز شمسنا ، فإن نصف قطره سيمتد إلى ما بعد مدار المريخ. نظرًا لأنه اقترب من نهاية عمره ، فمن المحتمل أن ينفجر منكب الجوزاء ويتحول إلى سوبر نوفا.
13- الأخطبوطات لها ثلاثة قلوب وتسعة أدمغة ودم أزرق
يعمل اثنان من القلوب حصريًا على نقل الدم إلى ما وراء خياشيم الحيوان ، بينما يحافظ القلب الثالث على تدفق الدورة الدموية للأعضاء. عندما يسبح الأخطبوط ، يتوقف قلب العضو عن النبض ، وهو ما يفسر سبب تفضيل هذه المخلوقات الزحف بدلاً من السباحة (فهذا يرهقها).
يحتوي الأخطبوط أيضًا على تسعة أدمغة – حسنًا ، نوعًا ما. هناك عقل "رئيسي" واحد حيث يتم إجراء جميع عمليات التحليل واتخاذ القرار وثمانية أدمغة مساعدة – واحدة في قاعدة كل ذراع – تعمل كمعالجات أولية لجميع المعلومات التي تم الحصول عليها بواسطة هذا الذراع. يستقر ثلثا الخلايا العصبية في أذرع الأخطبوط ، والتي يمكن أن تكتشف بشكل مستقل كيفية فتح المحار ، على سبيل المثال ، بينما ينشغل الدماغ الرئيسي بعمل شيء آخر.
دمنا أحمر بسبب حقيقة أنه يحتوي على الهيموجلوبين القائم على الحديد لنقل الأكسجين إلى الخلايا. من ناحية أخرى ، تستخدم الأخطبوطات السيانوجلوبين النحاسي ، والذي يؤدي نفس الوظيفة ، وإن كان أقل كفاءة – وهذا يجعل الأخطبوطات أقل قدرة على التحمل مما قد تتوقعه.
14- تستغرق خلية الدم الفردية حوالي 60 ثانية لتكوين دائرة كاملة للجسم
لديك حوالي 5 لترات من الدم في جسمك (على الأقل ، معظم الناس لديهم ذلك) ويضخ القلب المتوسط حوالي 70 مل من الدم مع كل نبضة. ينبض القلب السليم أيضًا حوالي 70 مرة في الدقيقة. لذلك ، إذا قمت بضرب كمية الدم التي يمكن للقلب ضخها بعدد النبضات في الدقيقة ، فإنك تحصل في الواقع على 4.9 لتر من الدم يتم ضخه في الدقيقة ، وهو ما يعادل تقريبًا كمية الدم في جسمك بالكامل. في دقيقة واحدة ، يضخ القلب حجم الدم بالكامل حول جسمك.
15-يتكون الكون المعروف من 50،000،000،000 مجرة.
يوجد ما بين 100،000،000،000 و 1،000،000،000،000 نجم في مجرة عادية. في مجرة درب التبانة وحدها قد يكون هناك ما يقرب من 100 مليار كوكب شبيه بالأرض. ما زلت تعتقد أننا وحدنا؟