hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
زينون مركبات أخرى
•مؤخرا كان هناك اهتمام بمركبات الكزينون أين يكون الكزينون مرتبط مباشرة بعنصر كهروسلبي (سلبي الكترون) أقل من الفليورين أو الأكسجين خاصة الكربون carbon. مجموعات انسحاب الإلكترون كمجموعات ببديل الفليورين، هامة (مهمة) لاستقرار هذه المركبات (العناصر المركبة). عدد من هذه امركبات تم تخصيصها (تميزها) بما في ذلك ِ-C-CH3≡C6F5-Xe+-N أين يكون C6F5 هو مجموعة النيتافليوروفينيل 2Xe[C6F5 ] C6F5-Xe-X أين X هو Cl، F، CN R-C≡C-Xe+ حيث R هو C2F-5 أو tertbutyl C6F5-XeF+ (C6F5Xe)2l+
•مركبات أخرى محتوية على كزينون مرتبط بعنصر كهروسلبي أقل يستلزم F-Xe-N(SO2F)2 و F-Xe-BF2. هذا الأخير مستخلص من تيترا فليوروبورات الديوكسيجينيل dioxygenyl
زينون مركبات أخرى
O2BF4 في 100- درجة مئوية. •إيرن غريب (غير عادي) يحتوي على الكزينون هو شاردة تيتراكزينونوغراد (II) AuXe2+u الذي يحتوي على الروابط Xe-Au. هذا الأيون يحدث في المركب AuXe4(Sb2F11)2 وهو ملاحظ على احتوائه روابط كميائية مباشرة بين ذرتين غير متفاعلتين معروفتين ـ الكزينون والذهب مع الكزينون يعمل كرابط معدني انتقالي. •1995 السيد رازانان ومساعديه علماء في جامعة هيلسنكي في فنلندا أعلنوا عن تحضير ديهيدريد الكزينون HXeH ولاحقا هيدروكسيد-هيدريدالكزيون HXeOh، هيدروكزينوأسيتيلين HXeCCH وجزيئات أخرى تتحتوي على Xe. في 2008 خريشتشلف أعلن عن تحضير HXeOXeH بالـ phototolysis الخاص بالماء داخل مزيج الكزيون الكربوجيني (cryogenic). جزيئات HXeOD، Deuterted و DXeOH تم أيضا إنتاجهما.
زينون الاستخدامات
يستخدم الزينون في ملء زجاجات المصابيح الكهربائية ذات الاستخدام الخاص وهو ذو كفاءة عالية. حيث تعطي مصابيح الزينون إضاءة قوية تقارب في سطوعها ضوء الشمس وتتميز بإضاءتها عن مصباح التنجستن هالوجين بثلاثة أضعاف مع توفير 40% بالطاقة الكهربائية المستهلكة فمصباح الزينون يحتوي على كبسولة زجاجية مضغوط بها غاز الزينون مع خليط من غازات أخرى قابلة للاشتعال ويحتاج خليط الغازات داخل مصباح الزينون إلى نظام كهربائي خاص يوفر فولتية عالية تصل إلى 25 كيلو فولت لتشغيل المصباح. ومن استخدامات الزينون أيضا في يومنا هذا انه أصبح يستخدم في اضواء السيارات الحديثة، فتوضع لمبة الزينون في مصباح السيارة فتعطي قوة ضوء أقوى بثلاث مرات من الهالوجين العادي (الضوء الأصفر) لذلك أصبح الزينون من الأشياء الضرورية في الحياة. هو فلاش حقيقي وليس ضوء عادي يستخدم في المناطق المعتمة جداً وهو يعطي إنارة قد اتصل لعشرات الأمتار وقادر على إنارة أكثر من 30 متراً إنارة كاملة ويعطي سطوع يماثل سطوع ضوء الشمس في قوته أو ثلاثة أضعاف الإضاءة العادية بالتنجستن هالوجين مع توفير طاقة تقدر بـ 40% وعمر تشغيلي أكبر. يستخدم الإكزنون لصناعة فلاش الإكزنون ومصابيح الإكزنون خاصة في السيارات الزينون الذي يتفاعل كيميائياً وعند هذا التفاعل يطلق نوراً شديداً لأجزاء من الثانية. - يحتاج الهاتف أو الكاميرا المزودة بغاز الإكزنون Xenon أن تعيد شحن الغاز مرة أخرى كي يستعد لإطلاق الصورة الثانية وهي تستغرق في بعض الحالات أجزاء من الثانية. فلاش الإكزنون Xenonالموجود في الكاميرات نلاحظ أنه يحتوي على كبسولة زجاجية موجود فيها غاز الإكزنون Xenonمع خليط من غازات أخرى قابلة للاشتعال في حالة توفر طاقة كهربائية قادرة على التفاعل مع هذه الغازات وهي 25 كيلو فولت وهو الأمر الذي يجعل الفلاش يستهلك طاقة الهاتف بشكل أكبر. يستخدم ضوء الإكزنون Xenon في السيارات الحديثة أيضاً بحيث نلاحظ الفرق بين ضوء سيارة (الأبيض القوي) و (الأبيض المائل للصفرة) الأقل نوراً منها.
زينون تطبيقات
على الرغم من أن الزينون نادر وباهظ الثمن نسبيا لاستخراج من الغلاف الجوي للأرض إلا أن له عدد من التطبيقات.
زينون الإضاءة والبصريات
يستخدم الزينون في أجهزة التي تشع ضوءا تدعى مصابيح فلاش زينون، والتي تستخدم في التصوير الضوئي ومصابيح اصطرابي؛ لإثارة المتوسطة الناشطة في الليزر التي تولد ضوء متماسك؛ وأحيانا في المصابيح جراثيم. اخترع ليزر الحالة الصلبة الأولى، في عام 1960، تم ضخها من قبل مصباح زينون فلاش، وأشعة الليزر المستخدمة في الانصهار الحبس بالقصور الذاتي من جانب مصابيح زينون فلاش.
زينون الإضاءة والبصريات
لمصابيح الزينون المستمرة ذ ات الضغط العال درجة حرارة اللون تقارب وثيق ضوء الشمس ظهرا ويتم استخدامها في أجهزة محاكاة الشمسية. أي أن اللونية لهذه المصابيح تقترب كثيرا من مشعاع ساخنة الجسم الأسود الذي يحتوي على درجة حرارة قريبة لتلك الملاحظة من الشمس بعد أن تم تقد مها لأول مرة خلال الأربعينيات (1940s)، بدت هذه المصابيح بديلة لمصابيح الكربون قصيرة القوس (الأقصر عمرا) في شاشات السينما. تستخدم في 35mm نموذجية ونظم آيماكس الإسقاط في الفيلم، لمبات المصابيح الأمامية للسيارات، بالإضافة إلى استخدامات متخصصة أخرى.
يعد قوس هذه المصابيح مصدر ممتاز من الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة ولديها انبعاثات مكثفة في الأشعة تحت الحمراء القريبة، والذي يستخدم في بعض نظم الرؤية الليلية.
تستخدم الخلايا الفردية في عرض البلازما خليط من مصابيح النيون وزينون التي يتم تحويلها إلى البلازما باستخدام الأقطاب الكهربائية. تفاعل البلازما مع هذه الأقطاب الكهربائية تولد فوتونات الأشعة فوق البنفسجية، والتي تثير ثم طلاء الفوسفور الذي يغطي واجهة العرض.
زينون الإضاءة والبصريات
يتم استخدام الزينون بأنه «كبداية الغاز» في مصابيح الصوديوم ذات الضغط العالي، لديها أدنى موصلية حرارية وأقل جهد التأين من جميع الغازات النبيلة غير المشعة. كغاز الزينون، فإنه لا يتداخل مع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في مصباح التشغيل. والموصلية الحرارية المنخفضة تقلل من الخسائر الحرارية في المصباح في حين أنه في حالة التشغيل، وجهد التأين المنخفضة يحسب انهيار جهد الغاز لتكون منخفضة نسبيا في الحالة الباردة، والذي يسمح للمصباح أن يكون أكثر سهولة لبدء التشغيل. الزينون هو أكبر وأثقل الغازات النبيلة غير المشعة وذلك معدل الانتشار والتسرب من خلال الزجاج أو أغلفة أخرى ضئيل بالنسبة إلى الغازات الخاملة البديلة.
زينون الإضاءة والبصريات
عند 169م/ ث، سرعة الصوت في غاز الزينون أبطأ من ذلك في المواد وهذا راجع إلى السرعة المتوسطة الأبطأ لذرات الزينون الثقيلة مقارنة مع جزيئات النيتروجين والأكسجين، وبالتالي، زينون يقلل من ترددات الرنين من الجهاز الصوتي عند استنشاقه. ونتج هذا صوتا منخفضا متميزا، تأثير معاكس لصوت عال timbred الناجم عن استنشاق الهيليوم مثل الهليوم، زينون لا يلي حاجة الجسم للأكسجين. زينون على حد سواء خانق بسيطة ومخدر أقوى من أكسيد النيتروز، وبالتالي لم يعد العديد من الجامعات تسمح لحيلة الصوت لعرض الكيمياء العامة. بما أن زينون مكلف (غال) فإن سادس فلوريد الكبريت الغاز، وهو ما يماثل زينون في الوزن الجزئي (146 مقابل 131)، وتستخدم عموما في هذه الحيلة، ويعتبر خانق من دون أن يكون مخذّرا.
زينون الإضاءة والبصريات
من الممكن أن تتنفس بأمان الغازات الثقيلة مثل زينون أو سادس فلوريد الكبريت عندما يكونون في خليط مع الأكسجين، والأكسجين التي تضم ما لا يقل عن 20 % أكسجين ينتج بسرعة غيبوبة التخدير العام (واستخدمت لهذا، كما نوقش أعلاه). الاستنشاق يمزج غازات من كثافات مختلفة على نحو فعال وسريع جدا بحيث يتم إزالة الغازات الثقيلة مع الأكسجين، ولا تتراكم في الجزء السفلي من الرئتين وهناك مع ذلك، فإن خطر مرتبط مع أي غاز ثقيل بكميات كبيرى: فهو يقبع بخفاء في وعاء، وإذا دخل أي شخص إلى حاوية مليئة الغاز عديم اللون والرائحة، فإنه قد يجد نفسه يتنفسه دون دراي، ونادرا ما يستخدم زينون بكميات كبيرة بما يدعو لهذا القلق، على الرغم من احتمال وجود خطر في أي وقت بخزان أو حاوية من الكزيون يتم الاحتفاظ بها في مساحة عديمة التهوية.
وزينون يعمل أفضل 5 neuroprotectant من الكيتامين أو أكسيد النيتروز، والتي لها آثار جانبية غير مرغوب فيها ثم إضافة غاز الكنزينون باعتباعره عنصرا من مزيج التهوية لمولود الجديد في سانت مايكل، بريستول، انكلترا، والذين تعرضت فرص فرص حياتهم للخطر لأنه ناجح، مما أدى لإلى إذن من التجارب السريرية لحالات مماثلة.
قام في 1962، مجموعة من الباحثين في مختبرات بيل باكتشاف عمل الليزر في زينون، ووجدوا لاحقا أنه تم تحسين الحصول على ليزر الهليوم عن طريق إضافة إلى إصدار إشعاعات منتظمة مثل الليزر المتوسطة. ليزرالإكرايمز (excimer) أول استخدام ديمر زينون (Xe2) لتنشيطه بواسطة شعاع من الإلكترونات لإنتاج حفز الانبعاثات في الطول الموجي والأشعة فوق البنفسجية من 176 نانومتر. كلوريد زينون فلوريد الزينون المستخدمة في الليزرexcimer (أو، بدقة أكبر، الليزر exciplex). استخدم زينون الفلوريد والزينون الكلوريد في الليزر excimer، على سبيل المثال، في بعض الأمراض الجلدية.
زينون طبية
وقد استخدم الزينون كمخدر عام. على الرغم من أنه مكلف، وآلات التخدير التي يمكن أن تنقل زينون على وشك أن تظهر في السوق الأوروبية، وذلك لأن التقدم في الانتعاش وإعادة تدوير الزينون من هذه الآلات ناجحة اقتصاديا. وقد اقترحت آليتان الفسيولوجية للتخدير زينون. أولها ينطوي على تثبيت آليات مضخة الكالسيوم أتبازatbase) (اتي تستخدمها الخلايا لإزالة الكالسيوم (Ca2 +) في غشاء الخلية من نقاط الاشتباك العصبي. وهذا ناتج عن تغيير متعلق بتكوين جزئي عندما يربط زينون إلى مواقع الغير قطبية داخل البروتين. أما الآلية الثانية تركز على التفاعلات غير محددة بين مخدر والغشاء الدهني. للزينون الحد الأدنى من تركيز السنخية (ماك) من 72 ٪ في سن ال 40، مما يجعل 44 ٪ أكثر فعالية من أكسيد النيتروز (N2O كمخدر. وهكذا يمكن استخدامه في تركيزات مع الأكسجين الذي يقل لديهم خطر نقص الأكسجة. وخلافا أكسيد النيتروز (N2O) زينون ليس غازات الدفيئة وذلك يعتبر أيضا أنها صديقة للبيئة. للزينون تنفيس في الجو ويجري عاد إلى مصدره الأصلي، لذلك لا الأثر البيئي المحتمل.
زينون طبية
للزينون حامي عصبي في علاج إصابات المخ والجروح الدماغية، لأنه خصم لمستقبلات ن ميثيل مد اسبارتاتي (مستقبلات NMDA). هذه المستقبلات تفاقم الضرر الناجم عن الحرمان من الاكسجين فيعمل الزينون كحامي عصبي أفضل من الكيتامين أو أكسيد النيتروز، والتي لها الآثار الجانبية. تمت إضافة غاز الزينون باعتباره عنصرا من مزيج التهوية عند المولود الجديد في مستشفى سانت مايكل، ببريستول، انكلترا، والذين أصبحت فرص حياتهم واعدة وناجحة، مما أدى إلى السماح باستعماله في التجارب السريرية لحالات مماثلة.
زينون طبية
ويمكن استخدام انبعاثات غاما من Xe133 النظائرالمشعة من الزينون لتصوير القلب والرئتين، والدماغ على سبيل المثال، عن طريق الإشعاع الأحادي الفوتون المبرمج. كما تم استخدام Xe133 لقياس تدفق الدم. الزينون، ولا سيما العالي الاستقطاب Xe129، عامل تباين مفيد للتصوير بالرنين المغناطيسي. في المرحلة الغازية، ويمكن استخدامه لتصوير المساحات فارغة مثل صورة تجاويف في عينة المسامية أو الحويصلات الهوائية في الرئتين. وقد استخدمت فرط الاستقطاب يجعل 129Xe اكتشاف أكثر من ذلك بكثير عبر التصوير بالرنين المغناطيسي لدراسة والرئتين والأنسجة الأخرى. ويمكن استخدامه، على سبيل المثال، لتتبع تدفق الغازات داخل الرئتين. لأن زينون قابل للذوبان في الماء، وكذلك في المذيبات المائية، ويمكن استخدامه للحصول على صورالعديد من الأنسجة الحية الينة.
زينون رنين المغناطيسي النووي للزنون
رنين المغناطيسي النووي Nuclear magnetic resonance أو اختصارا (إن.إم.آر NMR) هي إحدى الظواهر الفيزيائية التي تعتمد على الخواص المغناطيسية الميكانيكية الكمومية لنواة الذرّة. الرنين النووي المغناطيسي أيضا يستخدم للدلالة على مجموعة منهجيات وتقنيات علمية تستخدم هذه الظاهرة لدراسة الجزيئات من بنية وتشكيل فراغي. بسبب إتساع المسافة بين المدارات الخارجية في ذرة زينون واختلاف الظروف الكيميائية باختلاف الظروف البيئية المحيطة بها (ضوء، غازات..) يحدث تغير لطيف الرنين المغناطيسي النووي فعلى سبيل المثال عند ذوبان الزينون في الماء ثم إضافة بروتينات يمكن تمييز هذه البروتينات في المذيب بواسطة الرنين المغناطيسي كما يمكن أيضا استعمال مصابيح Hyperpolarized لوصف أسطح المواد باستعمال الرنين المغناطيسي النووي وذلك لأنه سيتم بعث إشارات من سطح العينة تتغير كتلة الأنوية الذرية وهذا ما يظهر في الاستقطاب بشكل انتقائي لغاز الزينون. وهذا يجعل من سطح إشارات قوية بما يكفي لقياس إشارات بكميات كبيرة.
زينون إستعمالات أخرى للزينون
في تطبيقات الطاقة النووية، ويستخدم الزينون في غرف الفقاعات، من أجل التحقيقات، وغيرها من المجالات حيث الوزن الجزيئي عالي والطبيعة الخاملة غير مرغوب فيها. إحدى النتائج الجانبية لاختبار سلاح نووي هو إطلاق زينون133 - وزينون 135 المشعة -.
يتم استخدام الكشف عن هذه النظائر لرصد الامتثال للمعاهدات حظر التجارب وكذلك تأكيد تفجيرات التجارب النووية من جانب الدول مثل كوريا الشمالية. يجري اختبار نموذج أولي لمحرك الزينون الأيوني في مختبر ناساللدفعjet.
زينون إستعمالات أخرى للزينون
يتم استخدام الزينون السائل في سعرات حرارية لقياس أشعة غاما، فضلا عن وسيط للكشف عن جسيمات افتراضية ضخمة ضعيفة التفاعل، أو wimp. عندما يصطدم wimp مع نواة زينون، فإنه ينبغي، نظريا قطاع الإلكترون وخلق التلألؤ الابتدائي. باستخدام الزينون، يتم تمييزهذه الطاقة المتولدة بسهولة من الأحداث المماثلة التي تسببها الجزيئات مثل الأشعة الكونية. ومع ذلك، فإن تجربة الإطلاق في مختبر غران ساسو الوطنية في إيطاليا وII ZEPLIN والتجارب ZEPLIN III في مختبر Boulby تحت الأرض BOULBY في المملكة المتحدة حتى الآن فشلت في العثور على أي تأكيد wimps. وحتى لو تم الكشف عن أية wimps، سوف تعمل التجارب على تقييد خصائص المادة المظلمة وبعض نماذج الفيزياء. والكاشف الحالي في مرفق غران ساسو أظهرت حساسية مماثلة لتلك التي استعملت للكشف عن أفضل مبردة، وكان من المتوقع أن تزيد الحساسية بأمر بالغ الأهمية من ضخامة في 2009. زينون هو الوقود المفضل لدفع الأيوني لمركبات الفضائية نظرا لقدرته التأين المنخفضة في الوزن الذري، وإمكانية تخزينه كسائل في درجة حرارة الغرفة الأدنى (تحت ضغط عال) بعد تحويله بسهولة مرة أخرى إلى غاز لتغذية المحرك. الطبيعة الخاملة من الزينون تجعله صديق للبيئة ومقلل لتآكل المحرك إلى الأيوني من أنواع الوقود الأخرى مثل الزئبق أو السيزيوم. استخدم لأول مرة الزينون لمحركات الأقمارالصناعية أيون خلال السعينيات 1970 استعمل في وقت لاحق بوصفه دافع لمركبات (سمارت SMRT.1 الفضائية في أوروبا وايون لمحركات الدفع ثلاثي على المركبات الفضائية التابعة للناساناسا.
زينون إستعمالات أخرى للزينون
كيميائيا، تستخدم مع مركبات perxenate كما المواد المؤكسدة في الكيمياء التحليلية. يتم استخدام الزينون باعتبارها etchant للسيليكون، وخاصة في إنتاج أنظمة ميكانيكية إلكترونية صغيرة (mems) يمكن إنتاج الأدوية المضادة للسرطان (5 – فلورويوراسيل) من تفاعل الزينون مع الدفلوريد واليوراسيل يستخدم أيضا الزينون في البلورة البروتينية. بتطبيقه على الضغوط 0,5 حتي 5 ميغاباسكال (5-50 أجهزة الصراف الآلي) لبلورة البروتين، وترتبط ذرات الزينون في تجاويف هدروفوبية، وخالقتا في كثير من الأحيان مشتق الثقيل ذرة متجانس وذو الجودة العالية، تساوي الشكل، والتي يمكن أن تستخدم في حل مشكلة المرحلة.
زينون الاحتياطات
العديد من المركبات المحتوية على الأوكسجين الزينون تعتبر سامة وذلك بسبب خصائص قوة أكسدتها، ومتفجرة بسبب ميلها لكسر الروابط في الزينون بالإضافة إلى عنصري الأكسجين ثنائي الذرة (O2) والذي يحتوي على الروابط الكيميائية أقوى بكثير من مركبات الإطلاق. يمكن حفظ غاز الزينون بأمان في الزجاج العادي أو مختومة الحاويات المعدنية في درجة الحرارة والضغط المطلوبة ومع ذلك، فإنه يذوب بسهولة في معظم منتجات البلاستيك والمطاط، ويتسرب تدريجيا من حاوية مغلقة مع مثل هذه المواد. الزينون غير سام، على الرغم من أنه لا يذوب في الدم وينتمي إلى مجموعة مختارة من المواد التي تخترق جدار الدماغ الدموي، مما يسبب التخديرالخفيف للجراحة العامة عند استنشاقه في تركيزات عالية مع الأكسجين.
زينون الاحتياطات
في 169 م / ث، سرعة الصوت في غاز الزينون أبطأ من ذلك في الهواء ونظرا لتباطئ سرعة ذرات الزينون الثقيلة مقارنة مع جزيئات النيتروجين والأوكسجين. وبالتالي، يقلل الزينون من ترددات الرنين من الجهاز الصوتي عند استنشاقه. وتنتج هذه سمة خفض صوت جرس، ولها تأثير معاكس للأصوت العالية الناجمة عن استنشاق الهيليوم. مثل الهليوم، زينون لا يلبي حاجة الجسم للأوكسجين. زينون على حد سواء خانق بسيط ومخدر أقوى من أكسيد النيتروز، وبالتالي لم يعد العديد من الجامعات تسمح للحيلة صوت كتعبير الكيمياء العامة. لأن الزينون باهظ الثمن، وتستخدم عموما غاز سادس فلوريد الكبريت، وهو ما يماثل زينون في الوزن الجزيئي (146 مقابل 131)، في هذه الحالة، ويعتبر خانقة من دون أن يكون مخدر. فمن الممكن أن تتنفس بأمان الغازات الثقيلة مثل زينون أو سادس فلوريد الكبريت عندما يكونان في خليط مع الأكسجين، والأوكسجين يضم ما لا يقل عن 20٪ من الخليط. الزينون تركيز 80٪ مع 20٪ أكسجين ينتج بسرعة غيبوبة التخدير العام (واستخدمت لهذا، كما نوقش أعلاه). استنشاق خليط غازات من كثافات مختلفة على نحو فعال وسريع جدا بحيث يتم إزالة الغازات الثقيلة مع الأكسجين، ولا تتراكم في الجزء السفلي من الرئتين، ومع ذلك، فإن الخطر المرتبط بأي غاز ثقيل بكميات كبيرة وارد: ربما............. في وعاء، وإذا دخل الشخص مكان مليئ بغاز عديم اللون والرائحة، فإنه إنه يستنشقه دون أن يدري. ونادرا ما يستخدم زينون بكميات كبيرة بما يكفي لهذا القلق، على الرغم من احتمال وجود خطر في أي وقت خزان أو حاوية من الزينون يتم الاحتفاظ بها في مساحة عديمة التهوية.
زينون فوائد الزينون
باستعمال مصابيح الزينون في السيارات يمكن تقليص الوفيات الناجمة عن حوادث المرور بما يساعد على تحسين الرؤية الليلية للسائقين وفي الوقت ذاته يحسن القدرة على التركيز. ونتيجة لذلك، فإن الضوء الأبيض المائل للزرقة للمصابيح الأمامية من Xenon يطيل مسافة التوقف بحوالي 30-50 مترا وفقا للحقيقة القائلة بأن المزيد من الضوء يسمح بالكشف عن المواقف الخطرة بشكل أسرع من نفس المسافة.
زينون عيوب الزينون
- سرعة استهلاك للبطارية مقارنة بضوء صمام ثنائي باعث للضوء العادي.
نظرية فوضى الكون
نَظَريّة فَوْضَى الكَوْن أو نظرية الشواشية (بالإنجليزية: Chaos theory) وهيَ واحدة من أحدث النظريات الرياضية الفيزيائية - وتترجم أحيانا بنظرية الفوضى - التي تتعامل مع موضوع الجمل المتحركة (الديناميكية) اللاخطية التي تبدي نوعا من السلوك العشوائي يعرف بالشواش، وينتج هذا السلوك العشوائي إما عن طريق عدم القدرة على تحديد الشروط البدئية (تأثير الفراشة) أو عن طريق الطبيعة الفيزيائية الاحتمالية لميكانيك الكم.
تحاول نظرية الشواش أن تستكشف النظام الخفي المضمر في هذه العشوائية الظاهرة محاولة وضع قواعد لدراسة مثل هذه النظم مثل الموائع والتنبؤات الجوية والنظام الشمسي واقتصاد السوق وحركة اللأسهم المالية والتزايد السكاني.
نظرية فوضى الكون تاريخ
تاريخيا، دراسة ظواهر الفوضى ظهرت ابتداءاً من معضلة الأجسام الثلاث، وهي مشكلة ديناميكية الفيزياء الرياضية المطبقة على الميكانيكا السماوية، التي واجهها في المقام الأول علماء رياضيات مثل جوزيف لوي لاغرانج وهنري بوانكاريه.
نظرية فوضى الكون مقدمة عامة
أول من بحث في الشواش كان عالم الأرصاد، المدعو إدوارد لورينتز. ففي عام 1960 م، كان يعمل على مشكلة التنبؤ بالطقس. على حاسوب مزود بنموذج لمحاكاة تحولات الطقس مؤلف من مجموعة من اثنتا عشرة معادلة لتشكيل الطقس. يقوم برنامج الحاسوب هذا بتوقع نظري للطقس.
في أحد أيام 1961، أراد رؤية سلسلة معينة من الحسابات مرة ثانية. ولتوفير الوقت، بدأ من منتصف السلسلة، بدلا من بدايتها.
لاحظ لورينتز عند عودته، أن السلسلة قد تطورت بشكل مختلف. بدل من تكرار نفس النمط السابق، فقد حدث تباعد في النمط، ينتهي بانحراف كبير عن المخطط الأصلي للسلسلة الأصلية.
وفي النهاية استطاع لورينتز تفسير الأمور، فقد قام الحاسوب بتخزين الأعداد بستة منازل عشرية في الذاكرة. لكنه كان يظهر ثلاثة أرقام عشرية فقط. عندما قام لورينتز بإدخال عدد من منتصف السلسلة أعطاه الرقم الظاهر ذو المنازل العشرية الثلاث وهذا أدى لاختلاف بسيط جدا عن الرقم الأصلي الموجود في الحسابات. ورغم أن هذا الخلاف بسيط جدا وضئيل فقد تطور مع تسلسل الحسابات إلى فروق ضخمة تجلت بانحرافات المخططات الواضحة.
نظرية فوضى الكون مقدمة عامة
كانت الأفكار التقليدية وقتها تعتبر مثل هذا التقريب إلى ثلاثة مراتب عشرية دقيقا جدا ولم يكن الفيزيائيون يلقون بالا إلى الفروقات التي يمكن أن تنتج بعد مدة من هذه الفروقات الضئيلة في الشروط البدئية للتجربة، لكن لورينتز غير هذه الفكرة.
جاء هذا التأثير لكي يعرف بتأثير الفراشة. فكمية الاختلاف الضئيلة في نقاط بداية المنحنيين كانت صغيرة جدا لدرجة تشبيهها بخفقان جناح فراشة في الهواء لكن آثارها كانت عظيمة لدرجة التنبؤ بإعصار يضرب منطقة من العالم.
من هذه الفكرة، صرح لورينتز بأنه من المستحيل توقع الطقس بدقة. على أية حال، قاد هذا الاكتشاف لورينتز إلى تشكيل النظرية التي عرفت لاحقا بنظرية الشواش.
بدأ لورينتز البحث عن نظام (مجموعة معادلات) أسهل من نظامه ذو الاثني عشر معادلة ليدرس حساسيته للشروط البدئية. اعتمد لورينتز نموذجا يصف جملة دولاب مائي مؤلفة من ثلاث معادلات.
نظرية فوضى الكون مقدمة عامة
حصل لورينتز من جديد على حساسية عالية للشروط البدئية في هذا النموذج، فالنموذج كان يقدم نموذجا شواشيا يتغير مخططه بتغير الشروط البدئية لكن المدهش في الموضوع أن شكل المخططات كان دائما متشابها بشكل لولب مزدوج. تقليديا، كانت توصف الحركات بأنها إما أن تؤدي إلى حالة مستقرة حيث تصل المتغيرات إلى قيم ثابتة لا تتغير أو حركات دورية تقوم بنفس الحركات على نفس المسارات بشكل مستمر، لكن في هذه الحالة حصل لورينتز على حركات ذات شكل متشابه لكنها غير متطابقة وبالتالي غير دورية، وهذا النمط من الحركة هو ما أسماه لورينتز فيما بعد بجاذب لورينتز.
نظرية فوضى الكون مفاهيم أساسية
الجملة الخطية أو النظام الخطي تساوي مجموع أجزائها بينما الجملة اللاخطية يمكن أن تكون أكثر من مجموع أجزائها. هذا يقتضي ضرورة دراسة الجملة ككل وعدم الاكتفاء بدراسة أجزاء الجملة كلا على حدة.
معظم الظواهر الطبيعية في الكون تتألف من جمل لاخطية في حين تشكل الجمل الخطية نزرا يسيرا من تكوين العالم غالبا ما تظهر بعد إجرائنا لكثير من الإجراءات والتقريبات لجعل شروط الظاهرة نظامية والجملة خطية.
نظرية فوضى الكون الحركة الشواشية
يمكن تصنيف حركة ما بأنها شواشية إذا أبدت الخواص التالية:
الحساسية للشروط البدئية تعني أن أي جملتين متماثلتين: تسلكان مسارات مختلفة كليا ضمن فضائهما الطوري إذا اختلفت الشروط البدئية ولو بشكل ضئيل.
قابلية التحويل  تعني أنه يمكن تطبيق تابع تحويل على أي فترة زمنية ت1 بحيث يقوم بمطها ومطابقتها مع فترة زمنية أخرى ت2.
نظرية فوضى الكون جواذب الحركة
أهم طرق تمثيل الحركات هي مخططات الطور حيث يقوم كل محور في نظام الإحداثيات بتمثيل أحد أبعاد حالة الجملة. فمثلا إذا كان الجسيم بحالة راحة يمكن تمثيله بنقطة في حين إذا كانت الجملة تتحرك حركة دورية فسيكون تمثيلها بمنحن مغلق بسيط. فمن المؤكد إذن أن مخطط الطور لجملة معطاة يعتمد على الشروط البدئية للجملة إضافة إلى مجموعة من المؤشرات لكن في الكثير من الأحيان تبين مخططات الطور بأن حركات الجمل تتطور مع الزمن لتؤدي في النهاية نفس الحركة وذلك مهما كانت الشروط البدئية، كما لو أن الجملة تنجذب لأداء هذه الحركة.
لذلك ندعو هذه الأنماط من الحركات الجاذبة للجمل بالجواذب، من هذه الجواذب ما هو بسيط على شكل نقطي أو منحنيات دائرية تدعى بالدوائر الحدية. بالمقابل تبدي الحركات الشواشية جواذب غريبة ومعقدة تدعى بالجاذب الغريب.
نظرية فوضى الكون تطبيقاتها
ولدت نظرية الفوضى من خلال ملاحظة أنماط الطقس، ولكنها أصبحت قابلة للتطبيق على مجموعة متنوعة من الحالات الأخرى، ومن المجالات التي تستفيد من نظرية الفوضى اليوم هي الجيولوجيا والرياضيات وعلم الأحياء الدقيقة وعلم الأحياء وعلوم الكمبيوتر والاقتصاد والهندسة وإدارة الأموال والتداول الخوارزمي وعلم الأرصاد الجوية والفلسفة وعلم الإنسان والفيزياء والسياسة فيزياء, وحركية السكان وعلم النفس وعلم الروبوتات، وسيتم سرد بعض الفئات أدناه مع الأمثلة، ولكن هذه ليست بأي حال قائمة شاملة إذ لا تزال تظهر تطبيقات جديدة.
استخدمت نظرية الفوضى لسنوات عديدة في التشفير، وفي العقود القليلة الماضية استخدمت نظرية الفوضى والديناميكيات غير الخطية في تصميم المئات من التعليمات الأولية المشفرة، وتتضمن هذه الخوارزميات خوارزميات تشفير الصور ودالات التجزئة والمولدات الرقمية العشوائية الآمنة والتشفير التدفقي والعلامات المائية والستيغانوغرافي.
نظرية فوضى الكون تطبيقاتها
تعتمد غالبية هذه الخوارزميات على خرائط عشوائية أحادية الشكل، ويستخدم جزء كبير من هذه الخوارزميات معلمات التحكم والحالة الابتدائية للخرائط الفوضوية كمفاتيح، ومن منظور أوسع -دون فقدان العموميات- فإن أوجه التشابه بين الخرائط الفوضوية وأنظمة التشفير هي الدافع الرئيسي لتصميم خوارزميات التشفير المبنية على الفوضى.
الروبوتات مجال آخر استفاد مؤخرًا من نظرية الفوضى، فبدلًا من الروبوتات التي تعمل على أسلوب التجربة والخطأ لتحسين التفاعل مع البيئة، استخدمت نظرية الفوضى لبناء نموذج تنبؤي، وقد عرضت ديناميكيات الفوضى من قبل الروبوتات ذات القدمين التي تمشي بشكل منفعل.
نظرية فوضى الكون تطبيقاتها
لأكثر من مئة عام، كان علماء الأحياء يتتبعون أعداد الأنواع المختلفة باستخدام النماذج السكانية، ومعظم النماذج متواصلة ولكن في الآونة الأخيرة تمكن العلماء من تنفيذ نماذج عشوائية في بعض المجموعات السكانية، وعلى سبيل المثال؛ أظهرت دراسة على نماذج الوشق الكندي وجود سلوك فوضوي في النمو السكاني، ويمكن أيضًا العثور على الفوضى في الأنظمة البيئية مثل علم المياه، وفي حين أن النموذج الفوضوي لعلم المياه له عيوبه، ولكن لا يزال هناك الكثير لتعلمه من النظر إلى البيانات من خلال عدسة نظرية الفوضى.
يوجد تطبيق بيولوجي آخر في مراقبة قلب الجنين، فمتابعة الجنين تتطلب توازن دقيق للحصول على معلومات دقيقة بطريقة غير غازية، ويمكن الحصول على نماذج أفضل من علامات التحذير لنقص الأكسجة الجنيني عبر النمذجة الفوضوية.
نظرية فوضى الكون تطبيقاتها
في الكيمياء، التنبؤ بالذوبان في الغاز ضروري لتصنيع البوليمرات، ولكن النماذج التي تستخدم استمثال عناصر سرب الجسيمات (PSO) لها عيوب، وباستخدام نظرية الفوضى تم إنشاء نسخة محسنة من تلك الخوارزمية، وفي ميكانيكا الفلك -وخاصة عند مراقبة الكويكبات- يؤدي تطبيق نظرية الفوضى إلى تنبؤات أفضل حول متى ستقترب هذه الأجسام من الأرض والكواكب الأخرى، وفي الفيزياء الكمومية والهندسة الكهربائية، استفادت دراسة نظم ضخمة من تقاطعات جوزيفسون بشكل كبير من نظرية الفوضى، بالإضافة لما سبق، كانت مناجم الفحم القريبة من المناطق السكنية أماكن خطرة تسبب فيها تسربات الغاز الطبيعي المتكررة العديد من الوفيات، وحتى وقت قريب، لم تكن هناك طريقة موثوقة للتنبؤ بموعد حدوثها، ولكن هذه التسريبات الغازية لها ميول فوضوية يمكن التنبؤ بها بدقة عند صياغتها بشكل صحيح.
يمكن تطبيق نظرية الفوضى خارج العلوم الطبيعية، ولكن تاريخيًا جميع هذه الدراسات تقريبًا لم تكن قابلة للتكرار، وفي علم النفس ما زالت تستخدم، وقد قام بعض الباحثين باستخدامها لإثبات أن قلب الإنسان يمكن أن يظهر بعض الصفات الفوضوية.
من خلال تعديل نموذج من الإرشاد الوظيفي ليشمل تفسيرًا فوضويًا للعلاقة بين الموظفين وسوق العمل، وُجِد أنه يمكن تقديم اقتراحات أفضل للأشخاص الذين يعانون من قرارات مهنية.
من الممكن تحسين النماذج الاقتصادية من خلال تطبيق نظرية الفوضى، لكن التنبؤ بصحة النظام الاقتصادي والعوامل المؤثرة فيه مهمة بالغة التعقيد، وتختلف الأنظمة الاقتصادية والمالية اختلافًا جوهريًا عن تلك الموجودة في العلوم الطبيعية الكلاسيكية، بحيث تكون الأولى عشوائية بطبيعتها لأنها ناتجة عن تفاعلات الناس، وبالتالي من غير المرجح أن تقدم النماذج الحتمية الصرفة تمثيلًا دقيقًا للبيانات، ويقدم الأدب التجريبي الذي يختبر نظرية الفوضى في الاقتصاد والتمويل نتائج متباينة للغاية، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الخلط بين الاختبارات الخاصة بالفوضى والاختبارات العامة للعلاقات غير الخطية.
قد تستفيد التنبؤات المرورية من تطبيقات نظرية الفوضى، كما تم تطبيق نظرية الفوضى على بيانات دورة المياه البيئية (المعروفة بالبيانات الهيدرولوجية) مثل هطول الأمطار وتدفق المياه، ولكن الدراسات هنا أسفرت عن نتائج مثيرة للجدل.