stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
דרגון 2 (חללית)

דרגון 2 (באנגלית: Dragon 2) היא חללית מאוישת הניתנת לשימוש חוזר באופן חלקי, אשר פותחה ומיוצרת על ידי חברת SpaceX. לחללית זו שתי גרסאות; Crew Dragon, חללית מאוישת המיועדת לנשיאת צוות של עד שבעה אסטרונאוטים ו־Cargo Dragon המיועדת לנשיאת מטען ומהווה תחליף מעודכן לגרסה המקורית של חללית הדרגון. דרגון 2 משוגרת על גבי משגר פאלקון 9 וחוזרת לכדור הארץ בצניחה במימי האוקיינוס. כמו כן היא מצוידת במערכת מילוט המסוגלת להאיץ הרחק מהמשגר במקרה חירום.
לצד חללית הסטארליינר של בואינג, דרגון 2 מהווה אחת משתי חלליות שנועדו לשאת אסטרונאוטים אל תחנת החלל הבינלאומית, כחלק מהתוכנית המאוישת המסחרית של נאס"א. ב־30 במאי 2020 שוגרה המשימה המאוישת הראשונה של חללית הדרגון 2, המשימה SpaceX Demo-2, והייתה למשימת החלל המאוישת הראשונה ששוגרה על ידי חברה פרטית. עד למשימה זו, נאס"א השקיעה 3.1 מיליארד דולר בפיתוחה של הדרגון. בין היתר, דרגון 2 מספקת גם שירותי תיירות בחלל.
מאפיינים ויכולות

לדרגון 2 יש שתי גרסאות; Crew Dragon, חללית מאוישת המיועדת לנשיאת צוות של עד שבעה אסטרונאוטים ו־Cargo Dragon המיועדת לנשיאת מטען. החללית מבוססת על דרגון 1 אך בניגוד לקודמתה היא מצוידת בזוג חלונות, מחשבי טיסה ומערכות אוויוניקה חדשות, מערך סולארי מובנה על גוף החללית, ומגן חום משודרג שיוכל לעמוד גם במהירויות חדירה של טיסות השבות מהירח. החללית מצוידת גם בארבעה זוגות מנועי סופר־דראקו המיועדים למילוט חירום תוך כדי השיגור (במקור הם יועדו גם לנחיתה יבשתית בחזרה מטיסה, אך אופציה זו בוטלה ונשארה רק כאמצעי חירום אם לא תתאפשר נחיתה באוקיינוס). דרגון 2 ניתנת לשימוש חוזר באופן חלקי, מה שגורם להפחתת עלויות משמעותית.
להבדיל מהגרסה הקודמת והלא מאוישת שעגנה בתחנת החלל רק באמצעות הזרוע הרובוטית שלה, דרגון 2 מצוידת במערכת עגינה מסוג NDS ‏ (NASA Docking System) המאפשר לה לעגון באופן עצמאי ואוטומטי בתחנת החלל הבינלאומית. לאסטרונאוטים יש יכולת להתערב במקרה חירום ולעגון באופן ידני תוך שימוש במחשב בצורת טאבלט עם מסכי מגע. בזמן עגינה בתחנת החלל, הגרסה המאוישת מתוכננת לפעול 180 ימים אך מסוגלת להישאר עד 210 ימים.
החללית מסוגלת לשאת באופן תאורטי עד שבעה אסטרונאוטים או כ־6,000 ק"ג מטען למסלול לווייני נמוך אם כי במשימות עבור נאס"א יש בה 4 מושבים, עם שינויים מסוימים היא תוכל להרחיק אפילו עד הקפת הירח ולשוב ארצה, כחלק מתוכנית ארטמיס.
ל-Crew Dragon יש שמונה מנועי SuperDraco (אנ') צמודים, מקובצים בזוגות ליתירות, כאשר כל מנוע מסוגל לייצר דחף של lbf 16,000 שישמש לחילוץ הצוות באירוע של תקלה בשיגור. בנוסף מותקנים 18 מנועי Draco (אנ') שנועדו עבור בקרת גישה ותמרוני מסלול.
היסטוריית הפיתוח והבדיקות

בשנת 2010, שנה לפני סיום תוכנית מעבורות החלל, נאס"א החלה לממן פרויקטים של מספר חברות תעופה וחלל כדי לפתח חלליות חדשות אשר יחליפו את מעבורות החלל אשר היו בשימוש מאז שנות השמונים של המאה ה־20. אחת המטרות המרכזיות הייתה להוריד עלויות שיגור אסטרונאוטים. באפריל 2011, יחד עם עוד מספר חברות, חברת SpaceX קיבלה מימון ראשוני בסכום של 75 מיליון דולר עבור פיתוח גרסה מאוישת של החללית דרגון. באוגוסט 2012, SpaceX קיבלה מימון נוסף מנאס"א בסכום של 440 מיליון דולר. ב־16 בספטמבר 2014, נאס"א הודיעה שהחברות SpaceX ובואינג זכו במכרז והם אלו שיספקו שירותי שיגור אסטרונאוטים עבור נאס"א כאשר SpaceX תקבל מימון של 2.6 מיליארד דולר עבור פיתוח הגרסה המאוישת של הדרגון ובואינג תקבל 4.2 מיליארד דולר עבור פיתוח חללית הסטארליינר.
ב־6 במאי 2015 נערכה בהצלחה בדיקת ביטול שיגור (Pad Abort Test). בבדיקה זו חללית הדרגון שיגרה עצמה הרחק מכן השיגור ונחתה בשלום באוקיינוס בעזרת מצנחים. במרץ 2019, ערכה SpaceX בהצלחה את המשימה 'SpaceX Demo-1' בה שוגרה חללית דרגון 2 לא מאוישת אל תחנת החלל הבינלאומית. מטרת המשימה הייתה לבדוק את יכולת העגינה האוטומטית של הדרגון אל תחנת החלל, את עמידותה של החללית בעת כניסתה אל אטמוספירת כדור הארץ ולבחון את תהליך הצניחה במימי האוקיינוס.
ב־20 באפריל 2019, בעת בדיקות הצתת מנועים סטטית, התפוצצה חללית דרגון בנמל החלל קייפ קנוורל. ביום הפיצוץ, בדיקת מנועי הדראקו של החללית עברה בהצלחה, אך בדיקת מנועי הסופר־דראקו האמונים על מערכת המילוט של האסטרונאוטים במקרה חירום, כשלו. לאחר בדיקות הטלמטריה והצילומים ולאחר ניתוח השאריות מאתר הפיצוץ, הוסק כי הבעיה החלה כאשר כמות קטנה של תרכובת כימית בשם דיניטרוגן טטרוקסיד דלפה אל תוך מעבר ההליום אשר אמור לוסת את לחץ מכלי הדלק וכתוצאה מכך ניזוק שסתום בדיקה שגרם לפיצוץ. תקרית זו עיכבה במספר חודשים את השיגור המאויש המתוכנן.
ב־19 בינואר 2020, ביצעה SpaceX בדיקת ביטול בעת שיגור (In-Flight Abort Test). מטרת בדיקה זו הייתה לבצע הפרדה של הדרגון ממשגר הפאלקון 9 כדקה לאחר השיגור על מנת לבחון את יכולת מערכת המילוט במקרה חירום. ההפרדה בוצעה בטרופוספירה כאשר המשגר נע במהירות עבר־קולי מעט אחרי שעבר את נקודת המקס Q, הנקודה שבה העומס האווירודינמי על כלי רכב חללי בטיסה אטמוספירית הוא מקסימלי. הדרגון השתמשה במנועי הסופר־דראקו כדי להרחיק עצמה מהמשגר אחרי תקלה מתוכננת. 10 שניות לאחר שהדרגון התרחקה, משגר הפאלקון 9 התפוצץ ונהרס. מנועי הדראקו הקטנים יותר ניווטו את הדרגון בירידה ומצנחי החללית נפתחו בהצלחה. דרגון 2 נחתה בהצלחה באוקיינוס האטלנטי בסמוך לחופי פלורידה.
ב־30 במאי 2020 שוגרה בהצלחה חללית דרגון C206 אנדוור למשימה SpaceX Demo-2, טיסת ניסוי והמשימה המאוישת הראשונה של חללית הדרגון 2. צוות המשימה, מפקד החללית דאגלס "דאג" הארלי ומפקד מבצעים משותף רוברט "בוב" בנקן, ותיקי תוכנית מעבורות החלל, שוגרו אל תחנת החלל הבינלאומית. המשימה בחנה את יכולותיה של הדרגון בכניסה למסלול סביב כדור הארץ, את יכולת העגינה האוטונומית שלה אל תחנת החלל הבינלאומית ואת חזרתה בשלום לכדור הארץ וצניחתה במימי האוקיינוס. משימה זו הייתה משימת החלל המאוישת הראשונה של חברה פרטית והשיגור המאויש הראשון של אסטרונאוטים מאדמת ארצות הברית מאז 2011 אז שוגרה משימת STS-135, המשימה האחרונה בתוכנית מעבורות החלל.
טיסות מטען

| משימה | טלאי | מספר קפסולה | תאריך שיגור | תאריך נחיתה | הערות | תוצאה |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| CRS-21 |  | C208.1 | ‏ 6 בדצמבר 2020 | 14 בינואר 2021 | המשימה הראשונה של SpaceX כחלק מהשלב השני של תוכנית CRS של נאס"א. משימה זו תהיה גם הטיסה הראשונה של גרסת המטען של דרגון 2 ותישא אל תחנת החלל הבינלאומית את מערכת Bishop Airlock Module של חברת NanoRacks. | הצלחה |
| CRS-22 |  | C209.1 | 3 ביוני 2021 | 10 ביולי 2021 | טיסת מטען שנייה אל תחנת החלל הבינלאומית. סיפקה מערכי לוחות סולאריים מסוג   1 iROSA ו־iROSA 2. | הצלחה |
| CRS-23 |  | C208.2 ♺ | 29 באוגוסט 2021   07:14 UTC | 1 באוקטובר 2021 | טיסת מטען שלישית אל תחנת החלל הבינלאומית. | הצלחה |
| CRS-24 |  | C209.2 ♺ | 21 בדצמבר 2021   10:07 UTC | 24 בינואר 2022 | טיסת מטען רביעית אל תחנת החלל הבינלאומית. | הצלחה |
| CRS-25 |  | C208.3 ♺ | 15 ביולי 2022   00:44 UTC | 20 באוגוסט 2022 | טיסת מטען חמישית אל תחנת החלל הבינלאומית. סיפקה מערכי לוחות סולאריים מסוג   3 iROSA ו־iROSA 4. | הצלחה |
| CRS-26 |  | C211.1 | 26 בנובמבר 2022 | 11 בינואר 2023 | טיסת מטען שישית אל תחנת החלל הבינלאומית. סיפקה מערכי לוחות סולאריים מסוג   3 iROSA ו־iROSA 4. | הצלחה |
| CRS-27 |  | C209.3 ♺ | 15 במרץ 2023 | 15 באפריל 2023 | טיסת מטען שביעית אל תחנת החלל הבינלאומית. | הצלחה |
| CRS-28 |  | C208.4 ♺ | 5 ביוני 2023 | 30 ביוני 2023 | טיסת מטען שמינית אל תחנת החלל הבינלאומית. סיפקה מערכי לוחות סולאריים מסוג   5 iROSA ו־iROSA 6. | הצלחה |
| CRS-29 |  | C211.2 ♺ | 10 בנובמבר 2023 | 12 בדצמבר 2023 | טיסת מטען תשיעית אל תחנת החלל הבינלאומית. | הצלחה |
| CRS-30 |  | C209.4 ♺ | 4 במרץ 2024 |  | טיסת מטען עשירית אל תחנת החלל הבינלאומית. | מתוכנן |
| CRS-31 |  | TBA | 2024 (מתוכנן) |  | טיסת מטען אחת עשרה אל תחנת החלל הבינלאומית. | מתוכנן |
| CRS-32 |  | TBA | 2025 (מתוכנן) |  | טיסת מטען שתים עשרה אל תחנת החלל הבינלאומית. | מתוכנן |
↑  קפסולות בשימוש חוזר מסומנות בסמל המחזור ♺
ראו גם

דרגון (חללית)
בואינג סטארליינר
התוכנית המאוישת המסחרית
רשימה של טיסות חלל מאוישות
הערות שוליים

↑  מידע על הדרגון, אתר האינטרנט של SpaceX
↑  דנה הול וג'ולי ג'ונסון,‏ "SpaceX Astronauts Reach Space Station After Milestone Voyage", ‏ 30 במאי 2020, בלומברג
↑  דימיטריה קסנידס,‏ "SpaceX’s First Crewed Flight: What you need to know", ‏ 30 במאי 2020, בלומברג
↑  אליסף קוסמן, "אילון מאסק: החללית דרגון 2 לא תוכל לבצע נחיתה ממונעת", ‏ 24 ביולי 2017, הידען
↑  דניאל אוברהאוס,‏ "SpaceX Launched Two Astronauts—Changing Spaceflight Forever", ‏ 30 במאי 2020, Wired
↑  סטיבן קלארק,‏ "SpaceX crew capsule completes dramatic abort test", ‏ 6 במאי 2015, Spaceflight Now
↑  דייב מושר,‏ "SpaceX confirmed that its Crew Dragon spaceship for NASA was 'destroyed' by a recent test. Here's what we learned about the explosive failure.", ‏ 3 במאי 2019, Business Insider
↑  קארן נורת'ון,‏ "NASA, SpaceX Complete Final Major Flight Test of Crew Spacecraft", ‏ 19 בינואר 2020, האתר של NASA
↑  ג'קי ווטלס,‏ "NASA, SpaceX launch astronauts from US soil for the first time in a decade", ‏ 30 במאי 2020, CNN
| חלליות מאוישות |
| --- | --- | --- |
| פעיל | ארצות הברית (דרגון 2 • ניו שפרד • ספייס שיפ 2) • סין (שנג'ואו) • רוסיה (סויוז) |  |
| בפיתוח | ארצות הברית (אוריון • סטארליינר • סטארשיפ) • הודו (גאגאניאן) • סין (הדור הבא) • רוסיה (אוריול) |  |
| הוצא משירות | ארצות הברית (מרקורי • X-15 • ג'מיני • אפולו ((תאי הפיקוד/שירות • רכב הנחיתה הירחי)) • מעבורות החלל • ספייס שיפ 1) • ברית המועצות (ווסטוק • ווסחוד) |  |
החללית דרגון 2 כפי שהוצגה לראשונה בשנת 2014.
החללית דרגון 2, לידה עומדים שני האסטרונאוטים הראשונים שטסו בה במאי 2020. (אוגוסט 2018)
תצורת החללית בעת שיגור
צימוד תרמי

מערכת בטמפרטורה התחלתית של 0° (בכחול) נמצאת בצימוד תרמי עם מערכת בטמפרטורה התחלתית של 100° (באדום). חום יזרום מהמערכת החמה לקרה עד אשר יתקיים שוויון טמפרטורות (למטה).
צימוד תרמי (באנגלית: Thermal contact) הוא מושג בתרמודינמיקה ופיזיקה תרמית המתאר אינטראקציה בין שתי מערכות תרמודינמיות (או יותר), בה מתאפשר חילוף אנרגיה תרמית בין המערכות על ידי הולכת חום.
כאשר שתי מערכות תרמודינמיות נמצאות בצימוד תרמי, חום יזרום מהמערכת בעלת הטמפרטורה הגבוהה יותר (המערכת החמה) למערכת בעלת הטמפרטורה הנמוכה יותר (המערכת הקרה). כתוצאה מכך תרד טמפרטורת המערכת החמה, המאבדת אנרגיה תרמית בתהליך, ותעלה טמפרטורת המערכת הקרה בהתאם. זרימת החום תיפסק בהגעה לשיווי משקל תרמודינמי, שיתקיים כאשר תגענה המערכות לשוויון טמפרטורות.
התנאי לשיווי משקל תרמודינמי

מערכת A נמצאת בצימוד תרמי עם מערכת B. שתי המערכות יחד מהוות מערכת סגורה, כלומר אינן מחליפות אנרגיה עם הסביבה או עם מערכת אחרת. הנפח ומספר החלקיקים של כל מערכת נשארים קבועים. משימור אנרגיה כוללת של שתי המערכות יחד מתקיים:  U=U_{A}+U_{B}=Const.
נראה כי התנאי לשיווי משקל תרמודינמי הוא שוויון טמפרטורות בין המערכות בשתי דרכים, תוך שימוש בשיקולים שונים:
התנאי לשיווי משקל תרמודינמי > שיווי משקל משיקולי פונקציות תרמודינמיות

נסתכל על האנטרופיה הכוללת של שתי המערכות:  S=S_{A}+S_{B}. התנאי לשיווי משקל הוא מקסימום של האנטרופיה הכוללת:  dS=0.
מהחוק הראשון של התרמודינמיקה, תוך שמירת הנפח ומספר החלקיקים של כל מערכת קבועים, נקבל:  dS={\displaystyle \left({\frac {\partial S_{A}}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}dU_{A}+\left({\frac {\partial S_{B}}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}dU_{B}}
נשתמש בהגדרת הטמפרטורה:  {\frac {1}{T}}={\Bigl (}{\frac {\partial S}{\partial U}}{\Bigr )}_{V,N}, ונקבל:  dS={\displaystyle {\frac {1}{T}}_{A}dU_{A}+{\frac {1}{T}}_{B}dU_{B}}
משימור אנרגיה כוללת מתקיים:  dU_{B}=-dU_{A}, לכן:  dS={\displaystyle {\Bigl (}{\frac {1}{T}}_{A}-{\frac {1}{T}}_{B}{\Bigr )}dU_{A}}
מכאן ניתן לראות שהדרישה  dS=0 שקולה לדרישה:  \Leftarrow {\displaystyle {\frac {1}{T}}_{A}={\frac {1}{T}}_{B}} שיווי משקל תרמודינמי יתקיים עבור  T_{A}=T_{B}.
התנאי לשיווי משקל תרמודינמי > שיווי משקל משיקולי פיזיקה סטטיסטית

נסתכל על פונקציית הריבוי  g(U,V,N) של המערכת הסגורה, המתארת את מספר המצבים המיקרוסקופיים הזמינים המתאימים למצב מקרוסקופי מסוים;
המערכות בלתי תלויות (מלבד האילוץ של שימור אנרגיה כוללת), לכן משיקולי קומבינטוריקה ניתן לכתוב את פונקציית הריבוי הכוללת כמכפלת פונקציות הריבוי של כל אחת מהמערכות, תוך סכימה על אנרגיות  U_{A},U_{B} אפשריות שונות:
g_{tot}=\sum _{U_{A},U_{B}}g_{A}\cdot g_{B}=\sum _{U_{A},U_{B}}g_{A}(U_{A},V_{A},N_{A})\cdot g_{B}(U_{B},V_{B},N_{B})
משימור אנרגיה כוללת במערכת הסגורה מתקיים:
g_{tot}=\sum _{0\leq U_{A}\leq U}g_{A}(U_{A},V_{A},N_{A})\cdot g_{B}(U-U_{A},V_{B},N_{B})
מצב שיווי המשקל הוא המצב המקרוסקופי עבורו קיים מספר מקסימלי של מצבים מיקרוסקופיים זמינים:  dg_{tot}=0. מקסימום זה מאופיין בשיא צר, כך שניתן להזניח את תרומת המצבים המקרוסקופיים האחרים לפונקציית הריבוי הכוללת. הנפח ומספר החלקיקים של כל מערכת נותרים קבועים, לכן (תוך שימוש בנגזרת מכפלה) נקבל:  dg_{tot}={g_{B}\displaystyle \left({\frac {\partial g_{A}}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}dU_{A}+g_{A}\left({\frac {\partial g_{B}}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}dU_{B}}
משימור אנרגיה כוללת מתקיים:  dU_{B}=-dU_{A}, לכן:
dg_{tot}={g_{B}\displaystyle \left({\frac {\partial g_{A}}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}dU_{A}-g_{A}\left({\frac {\partial g_{B}}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}dU_{A}}
מכאן ניתן לראות שהדרישה  dg_{tot}=0 שקולה לדרישה: {\displaystyle {\frac {1}{g_{A}}}\left({\frac {\partial g_{A}}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}={\frac {1}{g_{B}}}\left({\frac {\partial g_{B}}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}}\Leftrightarrow {g_{B}\displaystyle \left({\frac {\partial g_{A}}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}=g_{A}\left({\frac {\partial g_{B}}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}}
\Leftarrow  מתכונות נגזרת לוגריתם, שיווי משקל תרמודינמי יתקיים עבור:  {\displaystyle \left({\frac {\partial log(g_{A})}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}=\left({\frac {\partial log(g_{B})}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}}
נגדיר את האנטרופיה חסרת הממדים:  \sigma (U,V,N)\equiv log(g(U,V,N)), המקיימת  S=k_{B}\sigma  כאשר  k_{B} הוא קבוע בולצמן,
ונקבל כי בשיווי משקל:  {\displaystyle \left({\frac {\partial \sigma _{A}}{\partial U_{A}}}\right)_{V_{A},N_{A}}=\left({\frac {\partial \sigma _{B}}{\partial U_{B}}}\right)_{V_{B},N_{B}}}
בנוסף, נגדיר את הטמפרטורה:  {\displaystyle {\frac {1}{T}}\equiv k_{B}\left({\frac {\partial \sigma }{\partial U}}\right)_{V,N}} ונקבל:  \Leftarrow {\displaystyle {\frac {1}{T}}_{A}={\frac {1}{T}}_{B}} שיווי משקל תרמודינמי יתקיים עבור  T_{A}=T_{B}.
כיוון זרימת החום

נראה כי חום יזרום מהמערכת החמה למערכת הקרה עד ההגעה לשיווי משקל:
נניח שרירותית כי חום זרם ממערכת A למערכת B  dU_{A}=-dU_{B}<0\Leftarrow . נסתכל על השינוי באנטרופיה הכוללת:
dS={\frac {1}{T_{A}}}dU_{A}+{\frac {1}{T_{B}}}dU_{B}={\Bigl (}{\frac {1}{T_{A}}}-{\frac {1}{T_{B}}}{\Bigr )}dU_{A}
בשיווי משקל תרמודינמי האנטרופיה מקסימלית (וכן אינה יכולה לקטון בתהליך ספונטני)  dS\geq 0\Leftarrow , בפרט כיוון שההנחה היא שזרם חום בין המערכות אזי  dS>0,
אבל הנחנו כי  dU_{A}<0, לכן בהכרח מתקיים  T_{A}>T_{B}\Leftarrow {\displaystyle {\frac {1}{T}}_{A}<{\frac {1}{T}}_{B}}.
קיבלנו כי חום אכן זורם מהמערכת החמה למערכת הקרה, עד אשר מתקיים שוויון טמפרטורות.
ראו גם

הולכת חום
פונקציית ריבוי
אנטרופיה
שיווי משקל תרמודינמי
תרמודינמיקה
פיזיקה סטטיסטית
לקריאה נוספת

Herbert B. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, Second Edition, University of Pennsylvania, John Wiley & Sons,1985
Enrico Fermi, Thermodynamics, Dover, 1936
C.J. Adkins, Equilibrium Thermodynamics, 3rd Edition, Cambridge University Press, 1983
Charles Kittel and Herbert Kroemer, Thermal Physics, University of California, W.H. Freeman and Company, 1980
David Goodstein, Thermal Physics, Cambridge University Press, 2015
שבירת סימטריה ספונטנית

בפיזיקה, שבירת סימטריה ספונטנית היא מצב שבו התאוריה סימטרית, אך המצב של מערכת מסוימת בתאוריה אינו סימטרי; המצב שובר את הסימטריה ההתחלתית של התאוריה.
בתורת השדות (ניסוח פורמלי), שבירת סימטריה ספונטנית היא מצב של חוסר-סימטריה, שאינו נובע מחבורת הסימטריות של המערכת, אלא מאי-סימטריה של מצב היסוד של המערכת (מצב של אנרגיה מינימלית), וזאת בניגוד לשבירת סימטריה מפורשת (explicit symmetry breaking), שבה חוסר הסימטריה נובע מחבורת הסימטריות עצמה.
שבירת סימטריה ספונטנית היא תופעה המתרחשת בפיזיקת חלקיקים (מנגנון היגס) ובפיזיקת המצב המעובה (פרומגנטיות), כמו גם בבעיות יומיומיות: לדוגמה, בעיית חמורו של בורידן שבה חמור ניצב בדיוק באמצע בין שתי ערמות אוכל; המצב סימטרי לחלוטין, ובכל זאת החמור יבחר אחת מהן.
פיזיקת המצב המעובה

שבירת סימטריה ספונטנית בפיזיקת המצב המעובה קשורה למעברי פאזה. בעת מעבר הפאזה משתנה באופן מיידי ערכו של פרמטר סדר (order parameter) מסוים מאפס לגודל סופי כלשהו.
פרומגנטיות היא דוגמה לשבירת סימטריה ספונטנית. כאשר הטמפרטורה של חומר פרומגנטי גבוהה מנקודת קירי, החומר חסר מגנטיזציה. הדבר נובע מסימטריה לסיבוב במרחב של כיווני הספין אצל אלקטרוני הערכיות באטומי הפרומגנט. הסימטריה הבסיסית נשמרת בכל הטמפרטורות, אולם מתחת לטמפרטורת קירי הספינים של האלקטרונים נוטים להסתדר בכיוון אחד, גם ללא שדה מגנטי חיצוני, משום שמצב זה עדיף מבחינה אנרגטית. כלומר, המערכת עדיין סימטרית לסיבוב במרחב, אבל מצב היסוד שלה, שהאנרגיה בו מינימלית, איננו סימטרי.
הערות שוליים

↑  יוצרים אינפיניטסימליים אלו אינם מהווים יוצרים (generators) במובן המתמטי. הם מיוצגים על ידי מטריצות הרמיטיות שמהוות איברים של אלגברת לי. בעזרת היוצרים הללו ( \ T^{a}) ניתן לבנות איבר אינפיניטסימלי של החבורה בצורה הבאה:  \ g(\alpha )=1+i\alpha ^{a}T^{a}+O(\alpha ^{2}), כאשר  \ \alpha ^{a} הם פרמטרים אינפיניטסימליים. מספר היוצרים האינפיניטסימליים שווה לממד של ההצגה הצמודה (adjoint representation) של החבורה.
↑  המודל הורחב על ידי ג'פרי גולדסטון (1961) וג'יובני יונה-לסיניו (1961). המשפט הפורמלי, שהוכח על ידי גולדסטון, סלאם, ו-ווינברג בשנת 1962, אומר שבכל תורת שדה יחסותית, אם יש שבירת סימטריה ספונטנית אז קיים חלקיק בעל מסה אפס בספקטרום.
צורה אפשרית לפוטנציאל של שדה ההיגס. שבירת הסימטריה הספונטנית של הכוח האלקטרו-חלש נובעת ממיקום נקודות המינימום של פוטנציאל זה
הספינים של אלקטרוני קליפת הערכיות באטומים של פרומגנט שהטמפרטורה שלו נמוכה מנקודת קירי מסתדרים בכיוון מסוים. סידור זה לא משמר את תכונת הסימטריה לסיבוב במרחב והוא מהווה דוגמה לשבירת סימטריה ספונטנית
תאים קטנים

תא קטן של LTE המופעלת על ידי דויטשה טלקום
תא קטן ממוקם במרפסת של בניין בבנגלור, הודו
תאים קטנים (באנגלית: Small Cells) הם צמתי גישה סלולריים באנרגיה נמוכה הפועלים בספקטרום מורשה ולא מורשה, בטווחים של בין 10 מטרים לכמה קילומטרים. הם נקראים "קטנים" משום שבהשוואה לתאי-מקרו (macrocell), יש להם טווח יותר קצר והם בדרך כלל מתמודדים עם פחות ערוצי תקשורת בו-זמנית. הם מטיבים את השימוש בספקטרום הזמין על ידי שימוש באותם תדרים הרבה פעמים בתוך אזור גאוגרפי נתון. תאים קטנים מהווים תחליף לשיטות קודמות של תאים גדולים ועוצמתיים והשיפור שהם מביאים נחשב אחד מאבני הבניין של תשתית 5G. יותר תאים חדשים נבנים בצורה של אוסף תאים קטנים כשיטה של הגדלת הקיבולת של הרשת הסלולרית, האיכות והעמידות ועם התמקדות ב-LTE Advanced.
גלים מילימטריים

הדחיסות והעומס על רוחב הפס הנמצא בשימוש מכשירים ניידים והביקוש העולה לכמות מידע גדולה יותר ולכמות מכשירים גדולה יותר, מחייב פתרונות בתחום התקשורת. אחד הפתרונות הוא שימוש בגלים מילימטריים שבהם ישנו רוחב פס "מיותר", כלומר שלא נעשה בו שימוש נרחב עד כה. אחת הסיבות לכך שלא היה שימוש נרחב בגלים מילימטריים הוא שהם אינם אדישים לקירות בניינים ומכשולים דומים וכן נוטים להיקלט בעצים וגשם, ולכן אינם יעילים לטווחים גדולים. אי לכך, שימוש בתאים קטנים יוכל לפתוח אפשרות של שימוש בטכנולוגיה זו לצרכים סלולריים.
הערות שוליים

↑  "Small Cells: Outdoor Pico and Micro Markets: 3G/4G Solutions for Metro and Rural Deployments – ABI Research". אורכב מ-המקור ב-2012-03-21. נבדק ב-2018-02-19.
↑  "Technology | Small Cells | Qualcomm". Qualcomm (באנגלית). 2014-05-13. נבדק ב-2018-02-19.
↑  "Small Cells". Nokia Networks (באנגלית). 2016-04-26. נבדק ב-2018-02-19.
↑  "Small Cells". Ericsson.com (באנגלית אמריקאית). נבדק ב-2018-02-19.
↑  ""AT&T Cell Site Forecast"". steelintheair.com (באנגלית אמריקאית). נבדק ב-2018-02-19.
תקשורת בין תהליכים

במדעי המחשב, תקשורת בין תהליכים (באנגלית: inter-process communication או IPC) היא אוסף של שיטות ומנגנונים להעברת נתונים בין תהליכונים בתוך אותו תהליך או בין תהליכים שונים.
התקשורת יכולה להתבצע בין תהליכים שרצים על גבי אותו המחשב, או על גבי מחשבים שונים המחוברים ברשת.
ניתן לחלק את השיטות לתקשורת בין תהליכים לקטגוריות הבאות:
העברת מסרים
סנכרון
זיכרון משותף
הפעלת פרוצדורות מרחוק
השיטה הנבחרת לתקשורת בין תהליכים תלויה ברוחב הפס, בזמן ההשהיה בתקשורת בין התהליכונים, ובסוג הנתונים המועברים.
מהסיבות ליצירת תשתית המאפשרת שיתוף פעולה בין תהליכים ניתן למנות שיתוף מידע, זירוז תהליכים, מודולריות, נוחות והפרדת הרשאות.
שיטות עיקריות

| שיטה | מערכות הפעלה שתומכות |
| --- | --- |
קובץ: רוב מערכות ההפעלה המודרניות.
אות (Signal): מערכות POSIX ו-Windows (נקרא Events).
שקע (Socket): רוב מערכות ההפעלה המודרניות.
תור: רוב מערכות ההפעלה המודרניות.
Pipeline: מערכות POSIX ו-Windows.
Named Pipes: מערכות POSIX ו-Windows.
זיכרון משותף: מערכות POSIX ו-Windows.
סמפור: מערכות POSIX ו-Windows.
קובץ ממופה-זיכרון: מערכות POSIX ו-Windows.
תקשורת בין תהליכים יכולה להתבצע על ידי פורטים.
ערך זה הוא קצרמרבנושא מחשבים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ו.
רצף נשנה

רצף נשנה או רצף חוזרני (באנגלית: Tandem repeat) מתרחש ב-DNA כאשר תבנית של נוקלאוטיד אחד או יותר חוזרת על עצמה מספר פעמים. ישנם סוגים שונים של רצפים חוזרניים, אשר כינויים ניתן להם בהתאם למספר הנוקלאוטידים החוזרים בתבנית. רצפים אלה מוכרים בעולם החי החל ממיקרואורגניזמים וכלה בבני אדם. לרצפים אלה חשיבות רבה במחלות מסוימות, ובעיקר בכאלה הקשורות לביטוי יתר של חומצות אמינו.
לעיתים ניתן למצוא אזורים חוזרניים גם ברמת החלבון, כאשר ישנו רצף חוזר של חומצות אמינו במבנה הראשוני שלהן. אך בניגוד לרצפים חוזרניים בגנום, בחלבונים אין ויוו קשה למצוא רצף חוזרני מושלם. רצפים כאלה נמצא יותר דווקא בחלבונים מתוכננים ידי אדם.
כמו כן, לעומת מיקום תבניות החזרה, הדומה בין בני אדם שונים, מספר החזרות משתנה בין הפרטים. עובדה זו מסייעת בבדיקות שמטרתן להבדיל בין פרטים שונים באותה האוכלוסייה, כמו למשל בבדיקת הורות או מציאת מקור התפרצות מחלה זיהומית כלשהי.
טרמינולוגיה

רצף חוזרני של בין 10 ל-60 נוקלאוטידים נקרא מיניסטלייט (Minisatellite). מיקרוסטלייט (Microsatellites) או "רצפים חוזרניים קצרים", הם Minisatellite בעלי מספר חזרות קטן.
כאשר התבנית החוזרת היא של בדיוק שני נוקלאוטידים, היא נקראת "די-נוקלאוטיד חוזר" (לדוגמה: AC-AC-AC-AC...).
כאשר מדובר בשלושה נוקלאוטידים אשר חוזרים על עצמם, הדבר נקרא "טרינוקלאוטיד חוזר" (לדוגמה: CAG-CAG-CAG-CAG...), ליקויים באזורים אלה יכולים להביא להפרעות מסוג חזרות טרינוקלאוטידיות, (כגון תסמונת X שביר ומחלת הנטינגטון), בהן חזרות ב-DNA גורמות לביטוי יתר של חומצה אמינית כלשהי. במחלות אלה' עקב התבנית החוזרת, נוצר לעיתים בלבול בעת שכפול ה־DNA, דבר הגורם לכך שבדור הבא תהיה חדירות גדולה יותר של המחלה (כלומר, בן להורה חולה, יהיה בעל סיכוי גבוה למחלה חמורה יותר, עקב גדילה במספר החזרות).
כאשר מספר העותקים של תבנית כלשהי אינו קבוע באוכלוסייה, הדבר נקרא Variable number tandem repeat או VNTR.
המנגנון

ישנם מספר מנגנונים להופעתם של רצפים חוזרניים בגנום. לעיתים בעת שכפול DNA על ידי פולימראז, מתרחשת מעין "החלקה" של האנזים על גבי גדיל ה-DNA שגורמת לו לחזור מספר נוקלאוטידים אחורנית. עקב כך, אותו הרצף מסונתז פעמיים לגדיל החדש. כך שנקבל בדור הבא חזרה אחת של הרצף ש"התפספס".
מנגנונים אחרים כוללים תקלות בתהליך השחלוף או בתהליך של המרת גן (תהליך בו רצף של גן הופך להיות זהה לרצף של ההומולוג).
ברגע שיש רצף חוזרני אחד, עולה הסיכוי לגרום לחזרה של אותו רצף, עקב הבלבול שנוצר כתוצאה מהחזרה על תבנית הנוקלאוטידים.
שימושים

אחד השימושים הנפוצים בידע לגבי הרצפים החוזרניים הוא בקביעת הורות. מספר החזרות של כל רצף חוזרני, אינו זהה בין כל בני האדם. בכרומוזום של אדם, באלל אחד יהיה סיכוי גדול לקבל חזרות במיקומים ובמספרים הדומים להורה ממנו קיבל את אותו רצף (לא זהה לחלוטין). עובדה זו כאמור משמשת כבסיס לבדיקת הורות, כאשר לוקחים גנום של שני הפרטים שהקשר בניהם נבדק. את שני הגנומים "מגבירים" בתגובת שרשרת פולימראזית (PCR), בעזרת פריימרים המתאימים למיקומים הידועים של האזורים החוזרניים בגנום. לאחר הגברת המקטעים, הם מורצים דרך ג'ל אלקטרופורזה ומתקבלים בנדים המייצגים את האזורים החוזרניים וכמותם. על ידי השוואת כמות הבנדים התואמים בין שני הנבדקים, ניתן לקבוע האם אכן יש ביניהם קשר של הורה-ילד.
רצפים חוזרנים פולימורפים (הנקראים בקיצור VNTRs) נמצאים גם במיקרואורגניזמים ויכולים לסייע באיתור מקור התפרצות מחלות.
בתחום מדעי המחשב, אזורים חוזרנים במחרוזות, יכולים להיות מזוהים באופן יעיל באמצעות עץ סיפות ומערך סיפות.
בנוסף, מחקרים משנת 2004 קישרו בין המגוון והגמישות הגנטיים של כלבים, לבין מוטציות ברצפים חוזרנים.
ראו גם

מיקרוסטלייט
DNA לווייני
הערות שוליים

↑  רֶצֶף נִשְׁנֶה במילון ביולוגיה כללית (תשס"ט), 2009, באתר האקדמיה ללשון העברית
↑  Pennisi E (בדצמבר 2004). "Genetics. A ruff theory of evolution: gene stutters drive dog shape". Science. 306 (5705): 2172. doi:10.1126/science.306.5705.2172. PMID 15618495. {{cite journal}}:  (עזרה)
קרמליזציה

קוביית סוכר שעברה קרמליזציה חלקית
קרמליזציה היא תהליך השחמה שמתרחש עקב חימום ישיר של סוכרים ללא מעורבות של אנזימים. בתהליך זה מתרחשות תגובות פירוליזה, איזומריזציה, ושבירת קשרים בסוכר המחומם, שבעקבותיהן נוצרים הפולימרים הבלתי נדיפים קרמלאן, קרמלן, וקרמלין. עקב היווצרותם של הפולימרים הבלתי נדיפים ניתן להבחין בהופעת הגוונים החומים האופייניים לסוכרים שעוברים את תהליך הקרמליזציה. במסגרת התגובות המתרחשות בתהליך, נוצרים חומרים נדיפים לרבות הידרוקסי-מתיל-פורפוראל (HMF) ואצטילפוראן, היוצרים את הטעמים והריחות האופייניים לקרמל. כתבים משנת 65 לפני הספירה מעידים על שימוש בקרמל באימפריה הרומית, בעוד שהפרסום המדעי הרשמי אודות התהליך פורסם בשנת 1838 על-ידי הכימאי הצרפתי יוג'ין פליגו (אנ').