hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
برق التوزع والتواتر
هناك عدّة عوامل مختلفة تؤثّر على تواتر وتوزيع وشدّة وخواص ومضات البروق في منطقة محدّدة من العالم؛ من بينها: الارتفاع عن مستوى البحر وخط العرض الجغرافي وتيّارات الريح السائدة والرطوبة النسبية والقرب الجغرافي من المسطّحات المائية الدافئة أو الباردة. إلى درجة ما، فإنّ النسبة بين ومضات البروق حسب نوعها (داخل السحابة أو بين السحب أو من السحب إلى الأرض) تتفاوت أيضاً حسب فصول السنة في مناطق دوائر العرض المتوسّطة. تعدّ ومضات البرق من السحاب إلى الأرض أكثر أنواع البروق ملاحظةً ودراسةً؛ إلّا أنّ صعوبة تخمين وقت حدوث البرق تحدُّ نسبياً من التفسير الشامل لسبب وكيفية تشكّله، رغم الدراسات العلمية المتعدّدة. على العموم، فإنّ ومضات البرق من السحاب إلى الأرض تشكّل ما حوالي نسبته 25% من المجموع الكلّي لومضات البروق في مختلف أنحاء العالم. بما أنّه ينبغي على الشحنة الكهربائية المركّزة داخل السحابة أن تتجاوز الخواص العازلة للهواء، والتي تزداد بدورها بشكل متناسب مع المسافة بين السحابة وبين الأرض، فإنّ نسبة ومضات البرق بين السحاب والأرض بالمقارنة مع الأنواع الأخرى (داخل السحابة وبين السحب) تصبح أكبر كلّما اقتربت السحابة من سطح الأرض.
برق التوزع والتواتر
إنّ حوالي 70% من حالات البرق على سطح الأرض تحدث على اليابسة وفي المناطق الاستوائية، حيث الحِمْلُ الحراريُّ على أَشُدِّهِ في الغلاف الجوّي بالمقارنة مع باقي المناطق. في المناطق الاستوائية يكون مستوى التجمّد عادةً عالياً في الغلاف الجوّي وبعيداً عن سطح الأرض، ولذلك فإنّ 10% فقط من الحالات هي من نوعية من السحاب إلى الأرض؛ في حين أنّه في النرويج، والواقعة على خط عرض 60° شمالاً، يكون مستوى التجمد قريباً من سطح الأرض، لذلك فإنّ 50% من ومضات البروق هي من نوع من السحاب إلى الأرض. أظهرت السجلّات التي التقطتها ناسا لسلاسل الأعاصير والبرق حول الكرة الأرضية بأنّ غالبيتها العظمى تحدث في اليابسة فقط بالرغم من المساحة الغالبة للمياه. يكمن أحد الأسباب في أنّ الصاعقة تبحث غالبًا عن أقصر مسار، وتمثّل اليابسة المسار الأقصر كونها أعلى ارتفاعا عن مستوى سطح البحر، وهذا يفسّر سبب ندرة حوادث الصواعق للكائنات البحرية.
إحصائياً فإنّ من أكثر مناطق العالم تواتراً من حيث تشكّل البرق بمختلف أنواعه هي منطقة ريفية تقع بالقرب من قرية «كيفوكا» (Kifuka) في المناطق الجبلية من كيفو الجنوبية شرقي جمهورية الكونغو الديمقراطية؛ وهي ترتفع حوالي 975 م عن مستوى سطح البحر، وهي تتعرّض وسطياً إلى حوالي 158 ضربة برق لكلّ كيلومتر مربّع واحد في السنة. يشهد حوض كاتاتمبو في فنزويلا حادثةً سنويةً من تشكّل البروق؛ كما أنّ بحيرة ماراكايبو في فنزويلا ذات نشاطٍ كبيرٍ نسبياً من تواتر ضربات البرق، والتي تلاحظ في 297 يوماً من السنة. من المناطق الأخرى ذات التواتر الكبير في ضربات البرق كلّ من سنغافورة؛ ومنطقة وادي البروق في وسط ولاية فلوريدا الأمريكية.
برق الأبحاث
كان بنجامين فرانكلين من أوائل من بحث في العلاقة بين الجهد الكهربائي وتشكّل البرق؛ ولذلك قام بإجراء تجربة الطائرة الورقية سنة 1752. من جهة أخرى لم يكن بنجامين فرانكلين أوّل من قام بتجربة الطائرة الورقية، إذ أنّ الفَرَنسيِّيَن «توماس فرانسوا ديلابارد» و«ديلورس» قاما بها في مارلي-لا-فيل في فرنسا قبل بضعة أسابيع من تجربة فرانكلين. في سيرة فرانكلين الذاتية المكتوبة بين عامي (1771-1788) والمنشورة لأوّل مرة سنة 1790، صرّح فرانكلين أنّه قام بالتجربة بعد تجربة الفرنسيين، التي وقعت قبل أسابيع من تجربته، دون علمٍ مسبقٍ له. 1752. بعد انتشار أخبار التجربة وتفاصيلها، قام البعض بمحاولة تكرارٍ لها. إحدى أشهر حالات الوفاة المعروفة التي كانت في فترة مقلّدي فرانكلين هي وفاة البروفيسور جورج ريتشمان من سانت بطرسبرغ في روسيا؛ إذ وفقًا للشهود، وعندما كانت التجربة قَيدَ التجهيز، ظهرت كرة برق واصطدمت برأس ريتشمان، ممّا أدّى إلى وفاته. على الرغم من أنّ التجارب في وقت فرانكلين أظهرت أن البرق يقوم بتفريغ الكهرباء الساكنة، لم يحدث أي تغيّر كبير حيال فهم نظرية البرق (خصوصًا عن كيفية نشوئها) لمدّة 150 عاماً.
برق الأبحاث
هناك وسائل متعدّدة للكشف عن البرق. إنّ أقدمَ كاشفٍ اختُرِعَ للتحذير من اقتراب عاصفة رعدية هو «جرس فرانكلين»، والذي ينسب إلى بنجامين فرانكلين، الذي ركّبه في منزله للتنبيه من حدوث الصواعق.
 حديثاً، يتمّ الكشف اعتماداً على طيفٍ واسعٍ من الموجات الكهرومغناطيسية، بما فيها نبضات تردّد الراديو. إنّ الزمن الذي تصل فيه نبضة من تفريغ برق ما إلى عدّة مستقبلات يمكن استخدامه من أجل تعيين مصدر التفريغ.
تعمل طبقة الغلاف الأيوني (الأيونوسفير) عمل دليل موجي، ممّا يسمح بالتقاط موجات ذات تردّد منخفض جدّاً وتردّد بالغ الانخفاض؛ حيث تنتشر النبضات الكهرومغناطيسية المُنبَثّة من الصواعق داخل ذلك الدليل الموجي، والذي يكون مشتّتاً، ممّا يعني أنّ سرعة الزمرة معتمدة فيه على التوتّر. يكون الفرق بين زمن تأخّر الزمرة لنبضة برق عند تواترات متجاورة متناسباً مع المسافة بين جهازي البثّ والاستقبال. بالتالي، وبالاستعانة بوسائل تحديد الاتجاه، يمكن تحديد موقع ضربات البرق والصواعق إلى مسافاتٍ بعيدةٍ عن مصدرها. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم رنين شومان عند تردّد مقداره 7.5 هرتز لتحديد نشاط العواصف الرعدية على كوكب الأرض.
برق الأبحاث
إلى جانب الوسائل الأرضية للكشف عن البرق يمكن الاستعانة بالسواتل والأقمار الاصطناعية لرصد توزّع البرق، من ضِمنها مهمة قياس تساقط الأمطار الاستوائية (TRMM)، التي أطلِقَت في 28 نوفمبر سنة 1997؛ وكذلك أقمار ميتيوسات المُشغَّلة من المنظمة الأوربية للأرصاد الجوية (EUMETSAT)، بالإضافة إلى قمر الرصد البيئي العامل ذو المدار الثابت GOES-16 المُشغَّل من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأمريكية.
رُصِدَ البرقُ في الغلاف الجوّي لبعض الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية مثل المشتري وزحل. وُجدَ على سبيل المثال أنّ الصواعق الفائقة شائعة على كوكب المشتري.
برق الأبحاث
مثَّلَ رَصْدُ البرق على كوكب الزهرة موضعَ خلافٍ علميٍّ بعدَ عقودٍ من الدراسة؛ إذ أنّه أثناء المهمّة السوفيتية فينيرا والمهمّة الأمريكية بيونير في فترة سبعينات وثمانينات القرن العشرين جرى الكشف عن إشاراتٍ توحي بوجود البرق في الغلاف الجوّي العلوي في كوكب الزهرة. رغم أنّ مهمّة كاسيني-هويجنز التي رصدت الزهرة سنة 1999 لم تعطِ إشاراتٍ على وجود البرق. بالمقابل، يمكن لنبضات الراديو المسجلّة من المركبة الفضائية مصوّر الزهرة أن يكون مصدرها تشكّل البرق على ذلك الكوكب.
يمكن توليد البرق اصطناعياً عن طريق إطلاق صاروخ مصمَّم خصّيصاً لهذه المهمة، بحيث يسحب وراء ذيله سلكاً من بكرة مؤرّضة أثناء اتجاهه نحو سحابة العاصفة الرعدية. كلّما ارتفع الصاروخ للأعلى كلّما انحلّ السلك المؤرّض من البكرة، وكلّما زادت احتمالية أن يجذب قائدَ برقٍ هابطٍ إلى الأرض، خاصّةً أنّ السلك يؤمّن مساراً قليل المقاومة لوميض البرق. يتبخّر السلك عند مرور التيار المرتدّ، تاركاً وراءَهُ قناةَ بلازما مستقيمة. تتيح هذه الطريقة إجراء بحثٍ ودراسةٍ علمية للبرق تحت شروطٍ منضبطةٍ وقابلةٍ للتوقّع.
برق الأبحاث
منذ سبعينات القرن العشرين حاول الباحثون توليد ضربات البرق والصواعق بواسطة الليزر، سواءً بليزر الأشعّة تحت الحمراء أو الأشعّة فوق البنفسجية، والذي يقوم بتشكيل قناة من الغاز المؤيّن، لتتأمّن بذلك بيئة مناسبة لتشكّل البرق أو الصاعقة. تؤمّن هذه الطريقة أسلوباً بديلاً عن توليد البرق بواسطة الصاروخ، وبشكل أكثر أماناً للمنشآت المدنية الحسّاسة مثل محطّات توليد الكهرباء. كما تمتاز هذه الطريقة بتحفيز تشكيل البرق لدى الطلب عند استخدام ليزر ذي استطاعة مرتفعة جدّاً من مرتبة تيرا وات؛ إذ بيّنت التحاليل الإحصائية أنّ نبضات الليزر ذات الاستطاعة المرتفعة قادرة على زيادة النشاط الكهربائي في سحابة العاصفة الرعدية عند توجيهها عليها، نظراً لتوليد حوادث تفريغ كهربائي موضعية صغيرة عند قناة البلازما.
برق في الديانات والثقافة العامة
ارتبط البرق بالألوهيّة في العديد من الثقافات؛ كما هو الحال مع زيوس الإله الإغريقي، وتلالوك إله الآزتك، وبيرون الإله السلافي، وبيركوناس الإله البلطيقي، والإله ثور حسب الأساطير الإسكندنافية، وأوكو وفق الأساطير الفنلندية، وكذلك إندرا الإله الهندوسي وراجين إله الرعد حسب ديانة الشنتو. وفي الديانات التقليدية لقبائل البانتو الأفريقية يمثّل البرق إشارةً إلى الغضب الإلهي. كما ورد ذكر البرق والصواعق في عدّة نصوص وآيات في الكتب السماوية للديانات الإبراهيمية: اليهودية والمسيحية والإسلام.
تَستخدِمُ بعضُ الأحزاب السياسية البرقَ شعاراً للقوة، مثلما هو الحال مع حزب العمل الشعبي في سنغافورة، وكذلك اتحاد الفاشيين البريطاني أثناء ثلاثينات القرن العشرين. كما أنّ قوّات شوتزشتافل (SS) شبه العسكرية التي كانت تابعةً للحزب النازي استخدمت أسلوب كتابة الحرفين بشكل يشبه البرق. يُستخدم تعبير «قوّات الصاعقة» في بعض الدول للإشارة إلى وحداتٍ من الجيش ذات تدريب خاصّ.
برق في الديانات والثقافة العامة
يمثَّلُ البرق في علم الشعارات بخطٍّ متعرّجٍ ذي طرفٍ له نهايةٌ مدبّبة. يُستخدَم هذا الرمز للإشارة إلى القوّة والسرعة. استُخدم رمز البرق المتعرّج بشكلٍ شائعٍ في مدرسة الفن الزخرفي، خاصّةً في أواخر عشرينات القرن العشرين. يستخدَم رمز البرق شارةً في الاتّصالات العسكرية؛ كما يستخدم البرق في بعض مؤسّسات الاتّصالات لتمثيل المقدرة السريعة والفورية على الاتصال، وذلك منذ الفترات الأولى لاستخدام التلغراف والراديو والهاتف. رمز يونيكود للبرق هو ☇ U+2607.
يعرف العلم الخاصّ بدراسة البروق باللغة الإنجليزية باسم fulminology؛ أمّا حالة الخوف من وميض البرق وهزيم الرعد فتسمّى علمياً رهاب البرق والرعد (أسترافوبيا astraphobia)
يستخدم لفظ البرق اصطلاحاً للإشارة عادةً إلى السرعة، فعلى سبيل المثال، تُعرَف الحرب الخاطفة في اللغة الألمانية، والتي كانت أسلوباً تكتيكياً لألمانيا النازية في الحرب العالمية الثانية، باسم Blitzkrieg إذ أن Blitz يعني برق. من جهة أخرى، وفي اللغتين الفرنسية والإيطالية تُستخدَم عبارة coup de foudre وcolpo di fulmine على الترتيب، للإشارة إلى الحبّ من النظرة الأولى، وهي تعني حرفياً «صاعقة».
باغودة
الباغودة (ج. باغودات) أو البَغودة (ج. بغودات) أو المعبد البرجي هو المبنى الديني الذي تمارس فيه طقوس الديانة البوذية، وبات لاحقاً يعبر عن الحضارة المعمارية لمنطقة شرق آسيا. جاءت فكرة الباغودة من الهند مع البوذيين الذين كان يمارسوا طقوسهم في مبنى ديني آخر يسمى إسطبة ويستخدم المبنيان أيضاً لحفظ الأيقونات والمنحوتات المقدسة البوذية، وبات لاحقاً يعبر عن المعان الروحية والسامية لأصحاب العقيدة البوذية لدرجة أنهم وصفوه بالشعر وكتبو فيه القصائد لما يعنيه لهم ولمفاخرتهم به من حيث بناءه ومساحته وامتداده.
ما يميز شكل الباغودة هو الامتداد الشاقولي ذي الطوابق والطبقات الكثيرة واستعملو في بناءه مواداً متوفرة في بيئتهم، فاستعملوا الخشب ولاحقاً استعملو القرميد والأحجار في بناء الباغودة.
باغودة تصميم الباغودة
أشكال المخططات وأبعاد عديدة مختلفة ولكن كل الباغودة تشابهت في الخصائص العامة فكل باغودة كانت مصممة ومطورة تطويرًا متناظرًا بالرجوع إلى النقطة المركزية التي يتوضع فيها وعاء التماثيل المقدسة وأيضاً كل مبان الباغودة كانت مصممة تصميمًا متناظرًا على المحور الشاقولي الذي يلتقي على الأرض مع المحوران المتعامدان الطولي والعرضي وتلتقي جميع تلك المحاور في نقطة وعاء التماثيل المقدسة. يصمم مخطط الباغودة بالاعتماد على أحد الأشكال التي تتضمن معان روحية ودلالات مقدسة في العقيدة البوذية.
و قد تحدثنا عن الدلالات الروحية له في العقيدة البوذية.
هذا الشكل يعبر عن دوران الأرض ومرور الفصول وتكرارها وهو مستمد من عجلة Dharma في العقيدة البوذية، وتعبر عن الحقيقة المطلقة وعن الاتجاهات المختلفة للإدراك وهذا الشكل مستمد من المعابد الهندية القديمة.
هذا الشكل يعبر عن ولادة أفكار بوذا وزهرة اللوتس أيضاً تعبر عن بلوغ الاستنارة الروحية وهي المرتبة العليا للروح في العقيدة كما استخدم شكل زهرة اللوتس داخل الباغودة في عملية الزخرف لجدرانه الداخلية كثيرًا.
باغودة تركيب الباغودة وعناصرها
على امتداد المدن الصينية كان هنالك العشرات لا بل المئات من الباغودة في مجمعات أو أديرة العبادة تميزت الواحدة عن الأخرى بعدد الطوابق والطبقات أو بالشكل الهندسي الأساسي (مربع، دائرة أو مثمن)، ولكن جميع الباغودة الموجودة اتفقت وتشابهت بنفس المعان الروحية داخل الباغودة والأقسام الداخلية للباغودة.
ان تصميم الباغودة اعتمد على الأشكال الهندسية الثلاثة وهي المربع والدائرة والمثلث، أما داخل الباغودة فإنك ترى هذه الأشكال الهندسية الأساسية ولكنها متطورة فترى المربع مكعباً، والدائرة أسطوانه، والمثلث مخروطاً.
و لكن الشكل الأكثر قدسية هو الشكل المخروطي وخاصة النقطة العليا منه، ولكن لماذا بالتحديد النقطة العليا منه ؟
باغودة تركيب الباغودة وعناصرها
بالرجوع إلى الحسابات الرياضية والت عاليم البوذية فإن أعلى نقطة من المخروط هي نقطة غير موجودة أصلاً، ان الفكرة من التعاليم البوذية توضح أن الاستنارة الروحية أو الذروة والنشوة الروحية لا يمكن الوصول اليها كشيء ملموس يمكن لمسه أو رؤيته ولكن يمكن فقط الشعور به، وداخل الباغودة عوملت هذه الفكرة بوضع الجواهر في أعلى نقطة من الباغودة التي هي أعلى نقطة من المخروط الرئيسي بشكل يعبر عن الذورة الروحية في التعاليم البوذية، ووضع الجواهر في تلك النقطة يعبر عن الشيء الأكثر قداسة في التعاليم البوذية.
بنيت الباغودة على قاعدة مربعة الشكل أو دائرية واستفادوا في بناء القاعدة من الأشكال والطرق الهندية القديمة في التصميم.
و لكن لاحقاُ وتحديداً في فترة حكم سلالة سوتغ 960-1279 بنيت الباغودة على قاعدة ذات شكل ثمان، ولكن عمومًا كان الشكل المربع للقاعدة أكثر ثباتاً وأمانا من الشكل الدائري كمان نلحظ استعمال الأساسات ذات الشكل المربع ونادراً ما استعملت الأساسات ذات الشكل الدائري لسبب إنشائي ولسبب آخر روحي وهو أنهم كانو يرمزون في عقديتهم بالمريع عن الأرض وهذا ما دفعهم أكثر لبناء القواعد أو المساطب المربعة.
كانت الطبقات والطوابق في الباغودة طوابق ذات بلاطات فعلية وليس كالطوابق والطبقات الموجودة في الـ (Stupa) وفي وقت لاحق أصدر الأمبراطور أوامر ببناء هذه الطبقات منتظمة ذو أسس وأبعاد واعتبارات مسبقة، وعمومًا كانت الباغودة بتنى على أقل احتمال من ثلاث طبقات ووصلت هذه الطبقات إلى عشرين طبقة وسجل أيضاً عدد من مباني الباغودة تجاوزت طبقاتها العشرين طبقة.
باغودة الشكل المخروطي للباغودة ومحتوياته
في جميع المعابد البوذية وخاصت الباغودة حصلت تماثيل بوذا على اهتمام وتقديس مطلق لدى أتباع الديانة البوذية كما عين مشرف خاص عليها ووضعت هذه التماثيل في وعاء التماثيل المقدسة في مكان واضح ممكن الرؤية لجميع زوار الباغودة.
كما اعتبر في الماضي وعاء التماثيل المقدسة كضريح لبوذا وكان الوعاء هو من أكثر الأماكن قدسية داخل المعبد فقد كان تمارس امامه الطقوس وتقدم أمامه الأضاحي والقرابين والهدايا الثمينة.
يعبر البرج عن حالة السمو الروحي لدى البوذيين وقد وجدت رسوم على أحد الباغودة المبنية قديماً تصور البرج وكأنه الشجرة المقدسة في التعاليم البوذية، كما وصفو البرج بأنه نقطة التحول النهائية والتواصل الأبدي كما وجدت بعض الرسوم التي تعبر عنه بأنه قمة وذروة الرحلة الروحية إلى الحرية.
باغودة الشكل المخروطي للباغودة ومحتوياته
وضع التاج في أعلى نقطة في الباغودة على رأس البرج المخروطي الشكل والغرض منه هو حماية وعاء التماثيل المقدسة كما يكون رمزاً للقداسة لمن يراه من بعيد.
و أيضاً وجدت على جدران الباغودة بعض الرسومات والكتابات القديمة التي تصف التاج بأنه فمة القداسة فهو الغرض والهدف النهائي، ويحوي التاج على عدة طبقات ربطت بعضا بحلقات مزدوجة، وفي مبان الباغودة الموجودة في شرقي الصين في مناطق التيبت بني التاج بأبعاد أكبر وبنسب أكبر من النسب التي بنيت بها في بقية المناطق الصينية وذلك لقرب منطقة التيبيت من الهند ولتأثر سكان هذه المناطق بالطقوس البوذية الهندية.
تتوضع الجوهرة في قمة المخروط من الداخل وهي الغاية والعنصر الأسمى والأقدس في الباغودة وهي الرمز للنقاء والصفاء وتعبر عن الأداراك الامتناهي لكل البوذيين وهي التي تشع بمدأ الإنارة الروحية في العقيدة البوذية وتركب هذه الجوهرة في مكانها بعد اكتمال بناء المعبد وتركب مصحوبة باحتفالات وأناشيد روحية.
بنيت الباغودة من الخشب وبنيت أيضا من القرميد ولكن الباغودة الخشبية لم تدم طويلاً.
بصريات
البَصَرِيَّات أو عِلْمُ المَنَاظِرِ هو فرع من الفيزياء يدرس سلوك وخصائص الضوء، بما في ذلك تفاعلاته مع المادة وبناء الأدوات التي تستخدمه أو تكتشفه. تصف البصريات عادةً سلوك الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. الضوء هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي. تتمتع الأشكال الأخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الأشعة السينية وأشعة الميكروويف وموجات الراديو بخصائص مماثلة.
بصريات
يمكن تفسير معظم الظواهر البصرية باستخدام الوصف الكهرومغناطيسي الكلاسيكي للضوء، ولكن غالبًا ما يكون من الصعب تطبيق الأوصاف الكهرومغناطيسية الكاملة للضوء عمليًا. عادةً ما يتم إجراء البصريات العملية باستخدام نماذج مبسطة. أكثر هذه البصريات شيوعًا هو البصريات الهندسية، التي تتعامل مع الضوء على أنه مجموعة من الأشعة التي تنتقل في خطوط مستقيمة وتنحني عندما تمر عبر الأسطح أو تنعكس عنها. البصريات الفيزيائية هي نموذج أكثر شمولًا للضوء، والذي يتضمن تأثيرات موجية مثل الحيود والتداخل الذي لا يمكن حسابها في البصريات الهندسية. تاريخيًا، تم تطوير نموذج الضوء المعتمد على الأشعة أولًا، يليه النموذج الموجي للضوء. أدى التقدم في النظرية الكهرومغناطيسية في القرن التاسع عشر إلى اكتشاف أن موجات الضوء هي في الواقع إشعاع كهرومغناطيسي.
تعتمد بعض الظواهر على أن للضوء خصائص موجية وخصائص جسيمية. يتطلب تفسير هذه التأثيرات علم ميكانيكا الكم. عند النظر في خصائص الضوء الشبيهة بالجسيمات، يتم نمذجة الضوء على أنه مجموعة من جسيمات تسمى «الفوتونات». تتعامل البصريات الكمومية مع تطبيق ميكانيكا الكم على الأنظمة البصرية.
ترتبط العلوم البصرية بالعديد من التخصصات ذات الصلة وتُدرس في علم الفلك ومختلف المجالات الهندسية والتصوير الضوئي والطب (خاصة طب العيون وتصحيح البصر، حيث يطلق عليه البصريات الفسيولوجية). توجد التطبيقات العملية للبصريات في مجموعة متنوعة من التقنيات اليومية، بما في ذلك المرايا والعدسات والتلسكوبات والمجاهر وأشعة الليزر والألياف الضوئية.
بصريات نظرة تاريخية
بدأت البصريات مع تطوير العدسات من قبل قدماء المصريين وبلاد الرافدين. يرجع تاريخ أقدم العدسات المعروفة، المصنوعة من الكريستال المصقول، غالبًا من الكوارتز، إلى عام 2000 قبل الميلاد في جزيرة كريت (المتحف الأثري في هيراكليون، اليونان). يعود تاريخ العدسات من رودس نحو 700 قبل الميلاد، وكذلك العدسات الآشورية مثل عدسة نمرود. قام الرومان واليونانيون القدماء بملء الكرات الزجاجية بالماء لصنع العدسات. وأعقب هذه التطورات العملية تطور نظريات الضوء والرؤية لدى الفلاسفة اليونانيين والهنديين القدماء، وتطور البصريات الهندسية في العالم اليوناني الروماني.
انقسمت الفلسفة اليونانية في مجال البصريات إلى نظريتين متعارضتين حول آلية الرؤية، نظرية الولوج ونظرية الانبعاث. وفقًا لنظرية الولوج، تبعث الأجسام نسخًا من نفسها (تُسمى eidola) باتجاه بالعين. يبدو أن لهذه النظرية، مع العديد من مؤيديها، ومن بينهم ديمقريطس وأبيقور وأرسطو وأتباعهم، بعض الصلة مع النظريات الحديثة حول ماهية الرؤية الحقيقية، لكنها ظلت مجرد تكهنات تفتقر إلى أي أساس تجريبي.
بصريات نظرة تاريخية
صاغ أفلاطون لأول مرة نظرية الانبعاث، وهي فكرة أن الإدراك البصري يتم عن طريق الأشعة المنبعثة من العين. علق أيضًا على آلية عكس المرايا للأجسام في كتاب طيماوس. بعد نحو مئة عام، كتب إقليدس (بين القرنين الرابع والثالث قبل الميلاد) أطروحة بعنوان البصريات، حيث ربط الرؤية بالهندسة، مؤسسًا علم البصريات الهندسية. بنى عمله على نظرية الانبعاث لأفلاطون حيث وصف القواعد الرياضية للمنظور ووصف تأثيرات الانكسار نوعيًا، على الرغم من أنه شكك في أن شعاع الضوء من العين يمكن أن يضيء النجوم على الفور في كل مرة يرمش فيها شخص ما. ذكر إقليدس مبدأ أقصر مسار للضوء، واعتبر الانعكاسات المتعددة على المرايا المسطحة والكروية. طرح بطليموس، في أطروحته البصريات، نظرية الامتداد والدخول للرؤية: الأشعة (أو التدفق) من العين شكلت مخروطًا، قمته داخل العين، وتحدد قاعدته المجال البصري. وفقًا لهذه النظرية، الأشعة حساسة، وتنقل المعلومات إلى عقل الراصد حول مسافة الأسطح واتجاهها. لخص بطليموس الكثير من أفكار إقليدس واستمر في وصف طريقة لقياس زاوية الانكسار، على الرغم من أنه فشل في رصد العلاقة التجريبية بينها وبين زاوية السقوط. وصف بلوتارخ (بين القرنين الأول والثاني بعد الميلاد) الانعكاسات المتعددة على المرايا الكروية وناقش تكون صور مكبرة ومصغرة، حقيقية وخيالية، بما في ذلك حالة عدم تناظر الصور.
بصريات نظرة تاريخية
خلال العصور الوسطى، أُعيد إحياء الأفكار اليونانية حول البصريات وتوسيع نطاقها من قبل الكُتاب في العالم الإسلامي. كان الكندي (801–873) من أوائل هؤلاء العلماء الذي كتب عن مزايا الأفكار الأرسطية والإقليدية في مجال البصريات، مفضلًا نظرية الانبعاث لأنها يمكن أن تحدد الظواهر البصرية بشكل أفضل. في عام 984، كتب عالم الرياضيات الفارسي ابن سهل أطروحة «حول المرايا والعدسات المحترقة»، واصفًا بشكل صحيح قانون الانكسار المعادل لقانون سنيل. استخدم هذا القانون لحساب الأشكال المثالية للعدسات والمرايا المنحنية. في أوائل القرن الحادي عشر، كتب ابن الهيثم كتاب البصريات الذي استكشف فيه الانعكاس والانكسار واقترح نظامًا جديدًا لتفسير الرؤية والضوء يعتمد على الرصد والتجربة. رفض نظرية الانبعاث، وطرح بدلًا من ذلك فكرة أن الضوء ينعكس في جميع الاتجاهات في خطوط مستقيمة عن جميع الأشياء التي يتم رؤيتها ثم يدخل العين، على الرغم من أنه لم يتمكن من شرح كيفية التقاط العين للأشعة بشكل صحيح. تم تجاهل عمل ابن الهيثم إلى حد كبير في العالم العربي، لكن تُرْجِمَت أعماله إلى اللاتينية نحو عام 1200، وقام الراهب البولندي ويتيلو بتلخيص وتوسيعه الترجمات، ما جعل أعماله عن البصريات في أوروبا مرجعًا أساسيًا على مدار الـ 400 عام القادمة.
بصريات نظرة تاريخية
في القرن الثالث عشر في أوروبا العصور الوسطى، كتب الأسقف الإنجليزي روبرت جروسيتيست عن مجموعة واسعة من المواضيع العلمية، وناقش الضوء من أربع وجهات نظر مختلفة: نظرية المعرفة للضوء وما وراء طبيعة أو النشأة الكونية للضوء ومسببات أو فيزياء الضوء وفلسفة الضوء ولاهوت الضوء، مستندًا على أعمال أرسطو وأفلاطون. كتب تلميذ جروسيتي الأكثر شهرة، روجر بيكون، أعمالًا تستشهد بمجموعة واسعة من الأعمال البصرية والفلسفية المترجمة مؤخرًا، بما في ذلك أعمال ابن سينا وأرسطو وابن رشد وإقليدس والكندي وبطليموس وتايدوس وقسطنطين الأفريقي. استخدم بيكون قطوعًا من كرات زجاجية كعدسات مكبرة لإثبات أن الضوء ينعكس من الأشياء بدلًا من الانبعاث منها.
بصريات نظرة تاريخية
اختُرعت أولى النظارات يمكن ارتداؤها في إيطاليا نحو عام 1286. كانت هذه بداية الصناعة البصرية لتجليخ وتلميع العدست، أولًا في البندقية وفلورنسا في القرن الثالث عشر، وبعد ذلك في مراكز صنع النظارات في كل من هولندا وألمانيا. ابتكر صانعو النظارات أنواعًا محسنة من العدسات لتصحيح الرؤية استنادًا على المعرفة التجريبية المكتسبة من مراقبة تأثيرات العدسات بدلًا من استخدام النظرية البصرية البدائية السائدة في ذلك الوقت (التي لم تتمكن في المعظم من شرح كيفية عمل النظارات بشكل كافٍ). أدى هذا التطور العملي والإتقان والتجريب في مجال العدسات بشكل مباشر إلى اختراع المجهر الضوئي المركب نحو عام 1595، والتلسكوب الكاسر في عام 1608، كلاهما في مراكز صناعة النظارات في هولندا.
بصريات البصريات الكلاسيكية
تنقسم البصريات الكلاسيكية إلى فرعين رئيسيين: البصريات الهندسية والبصريات الفيزيائية.
البصريات الهندسية، أو أشعة البصريات، ويصف انتشار الضوء من حيث «الأشعة» التي تتجه في خطوط مستقيمة، ومسارات تخضع لقوانين الانعكاس والانكسار. تم اكتشاف هذه القوانين تجريبيا بقدر ما يعود إلى عام 984، واستخدمت من ذلك الحين وحتى اليوم في تصميم أدوات ومكونات بصرية. ويمكن تلخيصها على النحو التالي:
حيث n هو ثابت لأي مادتين ولون معين من الضوء. كما هو معروف في معامل الانكسار.
ويمكن اشتقاق قوانين الأنعكاس والأنكسار من مبدأ فيرما الذي نص على أن تتخذ مسار بين نقطتين من قبل شعاع الضوء هو المسار الذي يمكن اجتيازه في أقل وقت.
بصريات الضوء المرئي
يمكن تعريف هذا المدى من طيف الموجات الكهرومغناطيسية بأنه ذلك الطيف الذي يمكن أن يؤثر في العين فتحس الرؤية ويبدأ المدى باللون البنفسجي وينتهى ياللون الأحمر ونظراً لأن حساسية العين تختلف باختلاف طول موجه الأشعة الضوئية المستقبلة فهي قادرة على التمييز بين الألوان المختلفة وتكون حساسية العين أكبر ما يمكن عند الطول الموجي الذي يقع بين الأخضر والأصفر وتقاس أطوال الموجات الضوئية بوحدات صغيرة جداً مثل الميكرومتر والنانومتر والأنجستروم.
مضاد الميكروبات
مضاد الميكروبات أو عامل مضاد للميكروبات هو مركب يقتل الكائنات الدقيقة أو يوقف نموها. يمكن تقسيم الأدوية المضادة للميكروبات طبقا للكائنات الدقيقة التي يمكنها العمل ضدها. على سبيل المثال تُستخدم المضادات الحيوية ضد البكتريا وتُستخدم مضادات الفطريات ضد الفطريات. يمكن أيضا تقسيمها طبقا للوظيفة. فالمركبات التي تقتل الميكروبات تسمى مبيدات الميكروبات بينما المركبات التي توقف نمو الميكروبات تسمى عوامل كابحة للبكتريا. يُعرف استخدام الأدوية مضادة الميكروبات لعلاج العدوى باسم العلاج الكيميائي بمضادات الميكروبات بينما يعرف استخدام الأدوية المضادة للميكروبات لمنع العدوى باسم الوقاية المضادة للميكروبات.
مضاد الميكروبات
الأنواع الرئيسية للمواد المضادة للميكروبات هي المطهرات (مضادات ميكروبات غير محددة مثل المبيضات) والتي تقتل مجالا واسعا من الميكروبات على الأسطح الغير حية لمنع انتشار المرض، والمعقمات (والتي توضع على الأنسجة الحية للمساعدة في خفض العدوى أثناء الجراحة)، والمضادات الحيوية (والتي تدمر الكائنات الدقيقة داخل الجسم). يصف مصطلح «مضاد حيوي» في الأساس المركبات التي تُستخلص من كائنات حية دقيقة إلا أنه حاليا ينطبق أيضا على المضادات الحيوية الصناعية مثل السلفوناميد والكوينولون. كان المصطلح أيضا ينطبق فقط على المواد التي تقتل البكتريا (وغالبا ما يُستخدم بهذا الشكل من قبل الخبراء الطبيين وفي الأدب الطبي) إلا أنه اتسع حاليا ليشمل كل مضادات الميكروبات. يمكن تقسيم مضادات البكتريا إلى مواد قاتلة للبكتريا ومواد كابحة للبكتريا والتي تبطئ أو توقف نمو البكتريا. حاليا أدت التقدمات المتزايدة في التقنيات المضادة للميكروبات إلى حلول لا تقتصر فقط على إبطاء أو منع نمو البكتريا بل تم تطوير أوساط ومواد تقتل البكتريا عند مجرد التلامس.
مضاد الميكروبات التاريخ
يرجع الاستخدام العام لمضادات الميكروبات إلى 2000 سنة على الأقل. استخدم قدماء المصريين والإغريق أنواعا معينة من العفن ومستخرجات النباتات لعلاج العدوى.
في القرن التاسع عشر لاحظ علماء الأحياء الدقيقة مثل لوي باستور وجول فرانسوا جوبرت التضاد بين بعض أنواع البكتريا وناقشوا فوائد القدرة على التحكم في هذه التفاعلات طبيا. في سنة 1928 أصبح ألكسندر فليمنغ أول من يكتشف مضادا طبيعيا للميكروبات من فطر يُسمى بنيسيليوم روبنز وقام بتسمية المادة المستخرجة منه بنسلين والتي في عام 1942 نجحت في علاج عدوى البكتريا العقدية.
مضاد الميكروبات كيميائيا
تستخدم مضادات البكتريا لعلاج العدوى البكتيرية. يعتبر التسمم الدوائي للبشر وللحيوانات الأخرى من المضادات البكتيرية منخفضا. الاستخدام المستمر لبعض مضادات البكتريا قد يقلل عدد النبيت الجرثومي المعوي مما قد يؤدي إلى نتائج سلبية على الصحة. استهلاك البربيوتيك والأكل الطبيعي قد يساعد على استعادة النبيت الجرثومي المعوي ثانية. زراعة النبيت الجرثومي في الأمعاء قد يكون ضروريا للمرضى الذين يواجهون صعوبة في الاستعادة بسبب الاستخدام المزمن للمضادات الحيوية مثل عدوى بكتريا المطئية العسيرة.
اكتشاف وتطوير واستخدام المضادات البكتيرية أثناء القرن العشرين أدى إلى انخفاض معدل الوفيات من العدى البكتيرية. بدأ عصر المضادات الحيوية مع التطبيق الهوائي لأدوية النيتروجليسرين متبوعا بالعصر الذهبي للاكتشافات من 1945 إلى 1970 حيث تم اكتشاف وتطوير عدد كبير من الأدوية الفعالة. منذ 1980 انخفض معدل اكتشاف مضادات الميكروبات الجديدة بسبب التكلفة الهائلة لتطوير واختبار الأدوية الجديدة. في الجهة المقابلة هناك تزايد ملحوظ في مقاومة المضادات الحيوية من البكتريا والفطريات والطفيليات بالإضافة إلى بعض الفيروسات.