stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
אנרגיה חופשית
הקשר לתהליכים ספונטנים

תהליך ספונטני הוא תהליך שמתרחש ללא צורך בהשקעת אנרגיה חיצונית. מהחוק השני של התרמודינמיקה, תהליך יקרה באופן ספונטני רק אם האנטרופיה של היקום לא תקטן בתהליך. כאמור, האנרגיה החופשית (של גיבס או של הלמהולץ, כתלות בתנאי המערכת) היא מדד לכמות האנרגיה הזמינה למערכת לביצוע עבודה. כתוצאה מכך, השינוי באנרגיה החופשית בתהליך מספק מידע לגבי ספונטניות התהליך. כלומר, כדי לקבוע אם תהליך הוא ספונטני, נתעניין בשינוי באנרגיה החופשית ולא בגודלה ברגע נתון.
הקשר לתהליכים ספונטנים > האנרגיה החופשית של גיבס

נבחן את השינוי באנרגיה החופשית של גיבס בתהליך בטמפרטורה ובלחץ קבועים.
\Delta G>0 - אנרגיה הושקעה במערכת על מנת לאפשר לתהליך לקרות. תהליך זה אינו ספונטני, ולמעשה יתפתח באופן ספונטני בכיוון ההפוך, כלומר חזרה למצבו ההתחלתי בעל האנרגיה החופשית הנמוכה יותר. תהליכים כימיים המקיימים תנאי זה נקראים תגובה אנדרגונית (endergonic reaction).
\Delta G<0 - אנרגיה השתחררה מהמערכת בתהליך והוא ספונטני ולכן באופן טבעי ימשיך להתפתח באותו הכיוון. תהליכים כימיים המקיימים תנאי זה נקראים תגובה אקסרגונית (exergonic reaction).
\Delta G=0 - אם לא היה שינוי באנרגיה החופשית של גיבס, המערכת נמצאת במצב שיווי משקל יציב ולכן תישאר כפי שהיא.
על מנת להעריך האם התהליך ספונטני, נרצה לחשב את השינוי באנרגיה החופשית של גיבס.
שינוי זה תלוי בשינוי באנטרופיה, בשינוי באנתלפיה ובטמפרטורה (הקבועה כמובן):  \Delta G=\Delta H-T\Delta S.
נזכור שמתקיים  T\geq 0, ולכן המצבים האפשריים הם:
\Delta H<0,  \Delta S>0 - במקרה זה השינוי באנרגיה החופשית של גיבס יהיה שלילי עבור כל טמפרטורה, שכן זו סכימה של שני איברים שליליים.
\Delta H>0,  \Delta S<0 - באופן דומה, מקרה זה השינוי באנרגיה החופשית של גיבס יהיה חיובי עבור כל טמפרטורה, שכן זו סכימה של שני איברים חיוביים.
\Delta H<0,  \Delta S<0 - כעת ישנה תלות בטמפרטורה, שכן זו תקבע איזה מהביטויים יהיה משמעותי יותר. עבור טמפרטורה נמוכה דיו נקבל תהליך ספונטני.
\Delta H>0,  \Delta S>0 - זה המקרה ההפוך ל-3. כעת נקבל כי התהליך ספונטני עבור טמפרטורה גבוהה מספיק.
הקשר לתהליכים ספונטנים > האנרגיה החופשית של הלמהולץ

באופן דומה, תהליכים בטמפרטורה ובנפח קבועים יתרחשו באופן ספונטני רק עבור  \Delta F<0. את מסקנה זו קיבלנו לעיל כאשר בחנו מערכת בצימוד לאמבט חום. אם נסתכל על המערכת והאמבט יחדיו כמערכת סגורה ומבודדת מהסביבה, נקבל שהתהליכים היחידים שיכולים להתרחש הם ספונטנים. התוצאה  \Delta F\leq 0 התקבלה על ידי הגדרת האנרגיה החופשית של הלמהולץ, כאשר  \Delta F=0 משמעו שהמערכת כבר בשיווי משקל תרמודינמי יציב. גם כאן, ניתן לבחון כל אחד מהאיברים התורמים לשינוי באנרגיה החופשית של הלמהולץ ( \Delta U,  \Delta S) ולהסיק האם התהליך ספונטני או לא. למעשה בכך קיבלנו ביטוי לכך שמערכות בטבע שופאות למינימום אנרגיה ולמקסימום אנטרופיה.
קשרי מקסוול

מתוך הגדרת האנרגיות החופשיות והדיפרנציאלים שלהן, ניתן להקיש כמה קשרים תרמודינמיים. קשרים אלו הם חלק מקשרי מקסוול. נכונותם נובעת מכך שניתן לשנות את סדר הגזירה עבור נגזרות שניות מעורבות של הפוטנציאלים התרמודינמיים.
בתור דוגמה ניקח את הקשרים  V=\left({\frac {\partial G}{\partial P}}\right)_{N,T} ו- S=-\left({\frac {\partial G}{\partial T}}\right)_{N,P} שקיבלנו מהאנרגיה החופשית של גיבס.
נצא מתוך הביטוי עבור הנפח ונגזור בשנית, הפעם לפי הטמפרטורה. נקבל:
\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{N,P}={\frac {\partial }{\partial T}}\left(\left({\frac {\partial G}{\partial P}}\right)_{N,T}\right)_{N,P}={\frac {\partial }{\partial P}}\left(\left({\frac {\partial G}{\partial T}}\right)_{N,P}\right)_{N,T}=-\left({\frac {\partial S}{\partial P}}\right)_{N,T}
כאשר המעבר האמצעי נובע מכך שהפוטנציאל התרמודינמי הוא פונקציה אנליטית ולכן:
{\partial ^{2}G \over \partial P\partial T}={\partial ^{2}G \over \partial T\partial P}
את אותו הפיתוח ניתן לעשות עבור המשתנים האחרים, וכן עבור האנרגיה החופשית של הלמהולץ במקום האנרגיה החופשית של גיבס.
להלן הקשרים המתקבלים בצורה זו:
קשרי מקסוול > מתוך האנרגיה החופשית של גיבס

\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{N,P}=-\left({\frac {\partial S}{\partial P}}\right)_{N,T}
\left({\frac {\partial V}{\partial N}}\right)_{T,P}=\left({\frac {\partial \mu }{\partial P}}\right)_{N,T}
\left({\frac {\partial \mu }{\partial T}}\right)_{N,P}=-\left({\frac {\partial S}{\partial N}}\right)_{P,T}
קשרי מקסוול > מתוך האנרגיה החופשית של הלמהולץ

\left({\frac {\partial P}{\partial T}}\right)_{N,V}=\left({\frac {\partial S}{\partial V}}\right)_{N,T}
\left({\frac {\partial P}{\partial N}}\right)_{T,V}=-\left({\frac {\partial \mu }{\partial V}}\right)_{N,T}
\left({\frac {\partial \mu }{\partial T}}\right)_{N,V}=-\left({\frac {\partial S}{\partial N}}\right)_{V,T}
דוגמאות > המסת קרח

נקח לדוגמה קרח ונבחן האם הוא נמס באופן ספונטני כתלות בטמפרטורה. אנו למעשה בוחנים את מעבר הפאזה של מים מפאזת מוצק לפאזת נוזל. נשים לב כי תהליך זה מתרחש בלחץ ובטמפרטורה קבועים הנקבעים על פי טמפרטורת הסביבה והלחץ האטמוספירי. נניח כי טמפרטורת הסביבה היא  293\,K כלומר כ-  20^{o}C.
שינוי האנתלפיה והאנטרופיה עבור התכה של מים נתונים ע"י:
\Delta S=0.022{\frac {kJ}{mol\cdot K}}
\Delta H=6.01{\frac {kJ}{mol}}
בתהליך זה השינוי באנתלפיה וכן השינוי באנטרופיה חיוביים, ולכן עלינו לשקול גם את טמפרטורת הסביבה.
נחשב את השינוי באנרגיה החופשית של גיבס:
\Delta G=6.01{\frac {kJ}{mol}}\,-(293\,K)\,0.022{\frac {kJ}{mol\cdot K}}\cong -0.44{\frac {kJ}{mol}}<0
קיבלנו ביטוי שלילי ולכן התהליך ספונטני, בהתאם לאינטואיציה. כלומר קרח נמס באופן ספונטני בטמפרטורה של כ-  20^{o}C.
דוגמאות > אלקטרוליזה של מים

אלקטרוליזה היא שיטה לפירוק תרכובת יונית ליסודותיה בעזרת זרם חשמלי. אלקטרוליזה היא תהליך אנדותרמי, כלומר, לביצוע התהליך יש צורך באספקת אנרגיה למערכת, על ידי זרם חשמלי. באלקטרוליזה של מים ניתן לפרק את מולקולות המים למולקולות דו אטומיות של חמצן  (O_{2}) ולמולקולות דו אטומיות של מימן  (H_{2}). בעבר נעשה שימוש בשיטה זו על מנת להפיק מימן ממים ואילו כיום משתמשים בשיטה זו על מנת להפיק חמצן בצוללות ובתחנות חלל. עבור אלקטרוליזה של מול אחד של מים נקבל מול אחד של מולקולות מימן וחצי מול מולקולות חמצן, כפי שניתן להסיק מהנוסחה המולקולרית של מים -  H_{2}O. נקח לדוגמה תהליך כזה המתרחש בטמפרטורה של  298\,K (כלומר  25^{o}C) ובלחץ אטמוספירי. כלומר, תהליך זה מתרחש בלחץ ובטמפרטורה קבועים, ולכן נתעניין בשינוי באנרגיה החופשית של גיבס. בשיטה זו משתמשים בספק כוח ומכניסים למכל המים שתי אלקטרודות (קתודה ואנודה), כפי שניתן לראות באיור. הערכים עבור הפוטנציאליים התרמודינמיים הרלוונטיים הם:
|  | מים (H2O) | מימן (H2) | חמצן (חצי O2) | שינוי |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| אנתלפיה | -285.83 kJ | 0 | 0 | ΔH = 285.83 kJ |
| אנטרופיה | 69.91 J/K | 130.68 J/K | 0.5 x 205.14 J/K | TΔS = 48.7 kJ |
ניתן להראות שהעבודה שעשתה המערכת היא  W=P\Delta V=3715\,J, כלומר השינוי באנרגיה הפנימית הוא:
\Delta U=\Delta H-P\Delta V=285.83\,kJ-3.72\,kJ=282.1\,kJ
השינוי באנתלפיה מבטא את האנרגיה הדרושה לביצוע האלקטרוליזה. אנרגיה זו מגיעה בצורה של אנרגיה חשמלית מספק הכוח. ואולם, אין צורך לספק את כל האנרגיה הזו כך. ניתן לראות שגם האנטרופיה גדלה בתהליך, וזו יכולה להגיע מהסביבה בטמפרטורה הקבועה. האנרגיה החשמלית הדרושה, מתקבלת על פי השינוי באנרגיה החופשית של גיבס. על פי הגדלים בטבלה נקבל שהשינוי הוא:
\Delta G=\Delta H-T\Delta S=285.83\,kJ-48.7\,kJ=237.1\,kJ
קיבלנו ביטוי חיובי ולכן ניתן לראות שזה תהליך שאינו ספונטני, ושהיה עלינו לספק אנרגיה למערכת על מנת לאפשר לתהליך לקרות.
שימושים מעבר לתחום התרמודינמיקה

את הזהויות המתקבלות עבור האנרגיה החופשית ניתן להסיק גם מתוך הפיזיקה סטטיסטית. בתחום זה הניתוח של מערכות פיזיקליות נעשה באמצעות בכלים מתמטיים של תורת ההסתברות. בהקשר זה מוצגת פונקציית הריבוי, המתארת את מספר המצבים המיקרוסקופיים של מערכת תרמודינמית עבור מצב מאקרוסקופי יחיד (ניוון). בפיזיקה סטטיסטית האנטרופיה מוגדרת כלוגריתם הטבעי של פונקציית הריבוי, ולכן גדלה ככל שמספר המצבים המיקרוסקופיים האפשריים גדל עבור מצב מאקרוסקופי יחיד.
בדומה להסתכלות הסתברותית זו, ישנו עקרון בעל דמיון קונספטואלי מתחום מדעי המוח. עיקרון זה נקרא עקרון האנרגיה החופשית והוא מבוסס על התפיסה של המוח כמכונה סטטיסטית. העיקרון הוצג לראשונה על ידי הפיזיקאי והרופא הגרמני הרמן פון הלמהולץ, על שמו כמובן נקראת גם האנרגיה החופשית של הלמהולץ. עקרון האנרגיה החופשית בהקשר זה, מתאר כיצד יצורים חיים התפתחו למחיה ב"מרחב מצבים" בו האנטרופיה מוגבלת. כלומר, יצורים חיים מגבילים עצמם לכמות המצבים המסתברים ביותר שיחושו, על מנת למזער את "אלמנט ההפתעה". המצבים המסתברים ביותר מתעדכנים כמובן באופן שוטף על פי האינטראקציה שלהם עם הסביבה. על אף שמדובר בהקבלה מעט רופפת, ישנם קווי דמיון בין האנרגיה החופשית כפוטנציאל תרמודינמי ובין עקרון האנרגיה החופשית במדעי המוח. בדומה לכך, ישנו שימוש נרחב גם במושג האנטרופיה בתחומים של תורת האינפורמציה, מדעי המחשב, ומדעי המוח. ישנם אף ניסיונות לשימוש בביטוי עבור האנרגיה החופשית של הלמהולץ ברשתות מבוססות נוירונים בבינה מלאכותית.
ראו גם

אנרגיה פנימית
אנרגיה חופשית של הלמהולץ
אנרגיה חופשית של גיבס
אנתלפיה
אנטרופיה
פוטנציאל כימי
שיווי משקל תרמודינמי
תרמודינמיקה
פיזיקה סטטיסטית
תגובה כימית
קריאה נוספת

אנרגיה חופשית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
Charles Kittel and Herbert Kroemer, Thermal Physics, New York: W. H. Freeman and Company, 1980
Enrico Fermi, Thermodynamics, New York: Dover Publications, 1956
| תרמודינמיקה |
| --- | --- | --- |
| חוקי יסוד | חוקי שימור (החומר, האנרגיה) • חוקי התרמודינמיקה: אפס, ראשון, שני (ראו גם: תנועה נצחית, השד של מקסוול), שלישי |  |
| קבועים | קבוע הגזים • קבוע בולצמן • קבוע אבוגדרו • קבוע פלאנק |  |
| משתנים | אינטנסיבים (טמפרטורה, לחץ, פוטנציאל כימי) • אקסטנסיבים (אנטרופיה, נפח, מספר חלקיקים) • משוואת מצב |  |
| יחידות מידה | טמפרטורה (צלזיוס, קלווין, יח' אחרות) • נפח (ליטר, מטר מעוקב) • לחץ (בר, אטמוספירה, פסקל) • מספר חלקיקים (מול) • אנרגיה (ג'אול, קלוריה) |  |
| אפיון | הפיכות (תהליך הפיך, תהליך בלתי הפיך) • שינוי האנתלפיה (תהליך אקסותרמי, תהליך אנדותרמי) • שינוי באנרגיה (תהליך ספונטני, תהליך מאולץ) • תהליך (איזוברי, איזותרמי, איזוכורי, אדיאבטי, איזנטרופי, איזואנתלפי) |  |
| פוטנציאלים תרמודינמיים | אנרגיה פנימית • אנתלפיה • האנרגיה החופשית של הלמהולץ • האנרגיה החופשית של גיבס |  |
| מצבי צבירה ומעברי פאזות | מצבי צבירה (מוצק, נוזל, גז) • מעברי פאזות (התכה, התאדות, המראה, התעבות, הקפאה) • נקודת התכה • נקודת רתיחה • נקודה משולשת • נקודה קריטית • דיאגרמת פאזות • משוואת קלאוזיוס-קלפרון • חוק הפאזות של גיבס |  |
| גזים | גז אידיאלי • גז ואן דר ואלס • התאוריה הקינטית של הגזים • לחץ חלקי • חוק ראול • מודל דלטון • חוק בויל-מריוט • חוק גה-ליסאק • חוק שארל• משוואת הגז האידיאלי |  |
| חום וטמפרטורה | האפס המוחלט • יח' מידה לטמפרטורה • שיווי משקל תרמודינמי • קיבול חום • יחס קיבולי החום • חום כמוס • חוק הס • קלורימטר • אפקט ג'ול-תומסון • הסעת חום • מוליכות חום • מעבר חום • קרינה תרמית • קשר מאייר • האינדקס האדיאבטי |  |
| מעגלי עבודה | מעגלים תרמודינמיים (קרנו, סטרלינג, ברייטון, אריקסון, רנקין, סטירלינג, דיזל, לנואר, אוטו, היגרוסקופי, סקודירי, סטודרד) • נצילות |  |
| יישומים | מכונות חום • מנועים • משאבות • משאבת חום • מחליף חום • מיזוג אוויר • מקרר • קירור תרמואלקטרי • תחנות כוח |  |
| מונחים נוספים | תאוריית הקלוריק • תנועה בראונית • פונקציית מצב • תרמודינמיקה סטטיסטית • קשרי מקסוול • תרמוכימיה |  |
| דמויות בולטות | דניאל ברנולי (1700–1782) • בנג'מין תומפסון (1753–1814) • סאדי קרנו (1796–1832) • אמיל קלפרון (1799–1874) • רוברט מאייר (1814–1878) • ג'יימס ג'ול (1818–1889) • ויליאם ג'ון מקורן רנקין (1820–1872) • הרמן פון הלמהולץ (1821–1894) • רודולף קלאוזיוס (1822–1888) • ויליאם תומסון (1824–1907) • ג'יימס קלרק מקסוול (1831–1879) • יוהנס דידריק ואן דר ואלס (1837–1923) • ג'וסיה וילארד גיבס (1839–1903) • לודוויג בולצמן (1844–1906) • מקס פלאנק (1858–1947) • פייר דוהם (1861–1916) • קונסטנטין קרתיאודורי (1873–1950) • לארס אונסאגר (1903–1976) |  |
הערות שוליים

↑  Free energy | thermodynamics, Encyclopedia Britannica (באנגלית)
1 2  Enrico Fermi, Thermodynamics, New York: Dover Publications, 1956
1 2  Charles Kittel and Herbert Kroemer, Thermal Physics, New York: W. H. Freeman and Company, 1980
↑  2.7 The Fundamental Thermodynamic Relation, theory.physics.manchester.ac.uk
↑  Free energy | Endergonic vs exergonic reactions (article), Khan Academy (באנגלית)
1 2  Gibbs free energy and spontaneity (article), Khan Academy (באנגלית)
↑  2.12 Maxwell's Relations, theory.physics.manchester.ac.uk
↑  אלקטרוליזה של מים, באתר אלקטרוליזה של מים, ‏2012-04-23
↑  Electrolysis of Water and Fuel Cell Operation, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
↑  Table of Specific Heats, hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
↑  Daphne Demekas, Thomas Parr, Karl J. Friston, An Investigation of the Free Energy Principle for Emotion Recognition, Frontiers in Computational Neuroscience 14, 2020 doi: 10.3389/fncom.2020.00030
↑  Karl Friston, The free-energy principle: a unified brain theory?, Nature Reviews Neuroscience 11, 2010-02, עמ' 127–138 doi: 10.1038/nrn2787
↑  Geoffrey E. Hinton, Richard S. Zemel, Autoencoders, minimum description length and Helmholtz free energy, Proceedings of the 6th International Conference on Neural Information Processing Systems, NIPS'93, Morgan Kaufmann Publishers Inc., 1993-11-29, עמ' 3–10 doi: 10.5555/2987189.2987190
תרשים כללי עבור מערכת בצימוד לאמבט תרמי. המערכת קטנה ביחס לאמבט ולכן מעבר חום אינו משפיע על טמפרטורת האמבט וזו נשארת קבועה. המערכת והאמבט יחדיו מהוות מערכת סגורה בעלת אנרגיה קבועה U.
דוגמה לתהליך הפיך. על ידי לחיצה איטית של הבוכנה ניתן לדחוס את הגז תוך שמירה על שיווי משקל לאורך התהליך. התהליך ההפוך מתאפשר על ידי הרמת הבוכנה חזרה מעלה באיטיות. התהליך המתואר בדוגמה זו הוא דחיסה אדיאבטית ובעזרתו ניתן לקבל ביטוי עבור הלחץ כמינוס השינוי באנרגיה בעקבות שינוי הנפח.
מערכת הנמצאת בצימוד לאמבט תרמי וכן לאמבט לחץ. האמבט התרמי שומר על טמפרטורת המערכת קבועה, כמו עבור האנרגיה החופשית של הלמהולץ. בשילוב אמבט הלחץ ובידוד מהסביבה נוכל לשמור על לחץ וטמפרטורה קבועים במערכת ולבחון את האנרגיה החופשית של גיבס. תרשים זה הוא כללי כמובן וייתכנו קונפיגורציות שונות שיאפשרו את התוצאה הרצויה.
נוזל בכלי פתוח לאוויר נמצא תחת לחץ אטמוספירי. בשיווי משקל פני הנוזל אינם בתנועה ולכן מתקיים שוויון לחצים על שפת הנוזל. כך ניתן לראות שהלחץ בנוזל קבוע ושווה ללחץ האטמוספירי.
יהלום הופך עם הזמן לגרפיט. זו דוגמה לשינוי באנרגיה החופשית של גיבס במהלך תהליך ספונטני. תהליך זה אורך זמן רב מאוד אך אין הדבר עומד בסתירה להיותו ספונטני. צורתו של הפחמן, המרכיב את היהלום וגם את הגרפיט, יציבה יותר כגרפיט ולכן מאופיינת באנרגיה חופשית קטנה מזו של היהלום.
השפעת הטמפרטורה על ספונטניות התהליך במהלכו קרח נמס.
תרשים סכמטי של המערכת עבור אלקטרוליזה של מים. אלקטרוליזה היא תהליך אנדותרמי ולכן דורשת הוספה של אנרגיה חיצונית למערכת על מנת להתקיים.
שקע מריאנה

| --- | --- |

 מידע כללי
 סוג:  שקע אוקייני 
 על שם:  איי מריאנה 
 נתונים ומידות
 עומק:  תהום צ'לנג'ר 
 מיקום
 מיקום:  איי מריאנה הצפוניים 
 קואורדינטות:  11°21′N 142°12′E﻿ / ﻿11.35°N 142.2°E﻿ / 11.35; 142.2
 
  (למפת האוקיינוס השקט מוגדלת) שקע מריאנה(למפת האוקיינוס השקט רגילה) שקע מריאנה
 
חתך גאולוגי של שקע מריאנה
שקע מריאנה (באנגלית: Mariana Trench), המכונה גם "תהום מריאנה", הוא שקע אוקיאני, הנקודה העמוקה ביותר הידועה והנגישה בקרום כדור הארץ.
השקע ממוקם במערב האוקיינוס השקט ממזרח לאיי מריאנה וכ-350 קילומטרים דרום מערבית לגואם. אורכו כ-2,550 קילומטר, ורוחבו הממוצע כ-69 ק"מ בלבד. העומק המקסימלי של השקע הוא 11,022 מטר מתחת לפני הים, בנקודה המכונה "תהום צ'לנג'ר", בחלקו הדרומי של השקע. בעומק זה יוצר עמוד המים לחץ של 1,086 בר, שהם כ-1,071.8 אטמוספירות.
היווצרות השקע

שקע מריאנה נמצא בגבול שבין שני לוחות טקטוניים, ולאורכו מתרחשת הפחתה של הלוח הפסיפי אל מתחת ללוח מריאנה הקטן ממנו. מכיוון שהלוח הפסיפי הוא הגדול והעתיק מבין הלוחות הטקטונים המרכיבים את קרום כדור הארץ, הרי שהחומר ממנו הוא עשוי הוא גם הצפוף ביותר והכבד ביותר, ולכן בתנועתו בכיוון מטה מתחת ללוח מריאנה, הוא יוצר לחץ חזק יותר על קליפת הכדור ובכך יוצר שקע עמוק במיוחד. תנועה זו גורמת גם לתנועה בכיוון מעלה וליצירת איי מריאנה.
מחקר > מדידות

שקע מריאנה מופה ונמדד לראשונה בשנים 1872–1876 על ידי משלחת המחקר של הספינה צ'לנג'ר. המדידות הראשונות שבוצעו בעזרת כבלים ומשקולות הראו עומק מקסימלי של 9,636 מטר מתחת לפני הים. מדידה מודרנית יותר, שהתבססה על סריקת סונאר בשנת 1951, גילתה כי "תהום צ'לנג'ר" הוא המקום העמוק ביותר בשקע, בעומק 10,900 מטר. בשנת 1957 פורסם כי ספינת מחקר סובייטית מדדה עומק מקסימלי של 11,034 מטר. בשנים הבאות נעשו מספר מדידות עומק נוספות באמצעות ציוד משוכלל ומדויק יותר. כולן מורות על עומק מקסימלי של כ-11,000 מטר מתחת לפני הים ובסטיית מדידה של עשרות מטרים בודדים. בשנת 2003 פורסם כי קבוצת מחקר מהוואי איתרה נקודה נוספת, עמוקה אף יותר מאשר תהום צ'לנג'ר, אך לא נמסר מידע אודות מיקומה ועומקה.
מחקר > צלילות

הצלילה המאוישת הראשונה אל שקע מריאנה בוצעה באמצעות הבתיסקף "טריאסטה" של צי ארצות הברית ב-23 בינואר 1960. הצוללנים היו הקצין דון וולש וחוקר המעמקים המפורסם ז'אק פיקאר. להפתעתם, גם בעומק העצום התגלו להם יצורים חיים ובהם דגים וחסילונים וכן אצות פולטות אור.
צלילות בלתי מאוישות בוצעו ב-1995 וב-2009, אך לא פורסמו ממצאים נוספים מהן. ב-26 במרץ 2012 ביצע הבמאי ג'יימס קמרון צלילה באמצעות צוללת אנכית במשקל 12 טון ובאורך שבעה מטרים. צלילה זו היא חלק מהפקתו של סרט דוקומנטרי מדעי על המקום. בצלילה זו אספה הצוללת דגימות מן הקרקעית וכן תמונות.
ראו גם

האזור ההאדלי
אזור התהומות
הערות שוליים

↑  סוכנויות הידיעות, הבמאי ג'יימס קמרון צלל לנקודה העמוקה בעולם, באתר ynet, 26 במרץ 2012
| --- | --- |
בקרת זהויות :  NLI: 987007595205805171  GND: 4576056-1  LCCN: sh2010012231  VIAF: 315590554   WorldCat (עם VIAF): 315590554 
הבתיסקף "טריאסטה"
אילבן (דברים מוזרים)

| --- | --- |

דמותה של אילבן, בגילומה של מילי בובי בראון, בעונתה הרביעית של הסדרה
 תוכנית טלוויזיה:  "דברים מוזרים" (2016–)
 הופעה ראשונה:  "פרק 1: היעלמותו של ויל באיירז" (2016)
 יוצרים:  האחים דאפר
 גילום הדמות:  מילי בובי בראון שרלוט וקלרה ורד (בצעירותה, עונה 2) מרטי בלייר (בצעירותה, עונה 4)
 דיבוב:  צ'ארלי דאנקן (Smite)
 מידע
 שם אמיתי:  ג'יין הופר (לשעבר: אייבס)
 כינויים:  אל
 סטטוס:  חיה
 גיל:  14 שנה 
 תאריך לידה:  נובמבר 1971 
 מקום לידה:  הוקינס 
 מין:  נקבה
 מקצוע:  נסיין, תיכוניסט
 כוחות:  טלקינזיס, טלפתיה, תפיסה על-חושית ותפיסה פסיכו-קינטית
 אזרחות:  ארצות הברית 
 מקום מגורים:  ארצות הברית הוקינס, אינדיאנה (עונות 1–3) ארצות הברית לנורה הילס, קליפורניה (עונה 4)
 דמויות קשורות
 משפחה:  טרי אייבס (אם ביולוגית) אנדרו ריץ' (אב ביולוגי) בקי אייבס (דודה ביולוגית) ג'ים הופר (אב מאמץ) ג'ויס באיירז (אם מאמצת) ג'ונתן וויל באיירז (אחים מאמצים)
 אויבים:  וקנה 
 
אילבן (באנגלית: Eleven) היא דמות בדיונית המופיעה בסדרת דרמת-מדע בדיוני של נטפליקס, "דברים מוזרים", שנהגתה על ידי האחים דאפר; ולה יכולות פסיכו-קינטיות וטלפתיות. לאחר שאומצה על ידי מפקד המשטרה ג'ים הופר, מקבלת אילבן את שמה החוקי; ג'יין "אל" הופר (באנגלית: Jane "El" Hopper).
את דמותה של אילבן מגלמת השחקנית הבריטית מילי בובי בראון, שזכתה לשבחי הביקורות על גילום הדמות, שנחשבת לדמות פורצת הדרך (אנ') של הסדרה.
ביוגרפיה בדיונית > רקע

אילבן היא בתה הביולוגית של תרזה "טרי" אייבס, אישה שהשתתפה בניסויי "פרויקט MKUltra" שנערך על ידי סוכנות הביון המרכזית (CIA). נראה שאילבן נולדה עם יכולות טלקינטיות ועל-חושיות בולטות. עם זאת, כאשר היא משתמשת ביכולות הללו במידה משמעותית, היא נחלשת זמנית ואפה מדמם. בלידתה, נלקחה אילבן מאמה על ידי ד"ר מרטין ברנר וחונכה כנבדקת במעבדה הלאומית של הוקינס במטרה לפתח את כישוריה הפסיכו-קינטיים. כשהיא מוכנסת למכל חסך-חושי, היא יכולה להשתמש ביכולותיה על מנת לגשת לממדים אחרים, בעיקר למטרות ריגול. בנוסף, ביכולתה של אילבן לפתוח ולסגור שערים לממד מקביל הנקרא "העולם ההפוך".
ביוגרפיה בדיונית > עונה 1

בעונה הראשונה, נמלטת אילבן מהמעבדה הלאומית של הוקינס ומנסה לגנוב אוכל ממסעדה מקומית. הבעלים, בני, מרחם עליה ומתקשר לשירותי הרווחה. העובד הסוציאלי המגיב לשיחה, מתגלה כסוכן שנשלח ממעבדת הוקינס, אשר הורג את בני; לאחר מכן, אילבן שוב נמלטת לפני שיהיה ניתן ללכוד אותה שוב. במנוסתה, נתקלים בה מייק וילר, דסטין הנדרסון ולוקאס סינקלייר, שמחפשים את חברם הנעדר, ויל באיירז. הבנים מליטים לכנות אותה "אילבן" (מאנגלית: "אחת-עשרה") על סמך קעקוע "011" שנמצא על אמתה השמאלית; ומייק מאפשר לה להסתתר במרתף שלו. מחשש ללכידה חוזרת, אילבן משכנעת את מייק לא לספר להוריו ולשאר המבוגרים על דבר קיומה, דבר המקשה על ד"ר ברנר, שאותו היא מכנה "פאפא", למצוא אותה.
אילבן מסייעת לבנים לאתר את ויל, שמתברר כי הוא לכוד בממד מקביל, אותו הם מכנים אותו "העולם ההפוך", שם הוא ניצוד על ידי יצור שהם מכנים "דמוגורגון". הקבוצה יוצאת למצוא את ויל באמצעות מצפניהם, אך אילבן מטעה אותם כשהיא מבינה שהם נעים לעבר מעבדת הוקינס ולאחר מכן נמלטת. מאוחר יותר היא גונבת ופלים קפואים ממכולת ואוכלת אותם ביער, אך לאחר מכן שבה אל הקבוצה ומחלצת אותם מבריונים מקומיים.
הקבוצה נרדפת אל מגרש הגרוטאות של העיירה על ידי ד"ר ברנר ופקודיו. במהלך המרדף, ניידת ממשלתית תופסת את הילדים; אך אילבן משתמשת בכוחותיה על מנת להעיף את הטנדר באוויר, לחסום את דרכה של השיירה ולאפשר לקבוצה לברוח. לאחר מכן מצטרפים אליהם אמו של ויל, ג'ויס באיירז, מפקד משטרת הוקינס, ג'ים הופר, ננסי וילר, וג'ונתן באיירז. יחד, הם יוצרים מכל בידוד מאולתר באמצעות בריכה ושקיות מלח בישול על מנת לעזור לאילבן לגשת אל העולם ההפוך. אילבן מצליחה לאשר את היותו של ויל בחיים, אבל אך גם שברב, חברתה של ננסי שנלקחה זמן קצר אחרי ויל, "איננה". כשכוחותיה של הממשלה מתקרבים לבית הספר, אילבן מסייעת לקבוצה להימלט על ידי שימוש בכוחותיה על מנת להרוג את רוב הסוכנים. לאחר שהדמוגורגון עושה את דרכו לעולמם, אילבן מקריבה את עצמה לכאורה במטרה להשמיד את היצור ולהציל את חבריה.
חודש לאחר מכן, לאחר מסיבת חג המולד, הופר עוזב את תחנת המשטרה ונוסע אל היער המושלג; שם הוא משאיר ופלים בקופסה, על אף שמצבה ומיקומה של אילבן נותרים מעורפלים.
ביוגרפיה בדיונית > עונה 2

לאחר שהביסה את הדמוגורגון, מתעוררת אילבן בעולם ההפוך ונמלטת דרך שער שמוביל אותה חזרה לחטיבת הביניים "הוקינס". מכיוון שהממשלה עדיין בעקבותיה, נאלצת אילבן להסתתר ביער, שם היא מוצאת את הוופלים שהופר השאיר עבורה ומחפשת אותו. השניים עוברים לבקתה מבוצרת ביער, שם הוא אוסר עליה לעזוב, מחשש לשלומה. הופר מסתיר את אילבן בבקתה במשך כמעט שנה, ומסתיר את עובדת הישרדותה ואת מקום הימצאה מכולם, כולל הילדים. במהלך הזמן שחולף, אילבן משיגה משפרת את שליטתה ככוחותיה; היא פחות נחלשת מהשימוש בטלקינזיס, וכעת ביכולתה להקרין את תודעתה ללא שימוש במכל חסך-חושי. ביכולת זו היא משתמשת על מנת להקשיב לניסיונותיו של מייק ליצור איתה קשר, אם כי היא מתוסכלת יותר ויותר מחוסר יכולתה להשיב. בנוסף, אילבן מרחיבה משמעותית את אוצר המילים שלה בתקופה זו, הן מהופר והן מהטלוויזיה.
בהדרגה, נעשית אילבן חסרת מנוחה ומשתוקקת להתאחד עם מייק וחבריו, מה שגורם לקרע בינה לבין הופר. יום אחד, היא בורחת מהבקתה ונוסעת לחטיבת הביניים "הוקינס", שם היא מוצאת את מייק עם מקס מייפילד, תלמידה חדשה. מתוך קנאה, אילבן משתמשת בכוחותיה על מנת להפיל את מקס מהסקייטבורד שלה לפני שהיא עוזבת. עם חזרתה לבקתה, אילבן נקלעת לוויכוח סוער עם הופר על עזיבתה ללא רשות, ומשתמשת בכעס בכוחותיה על מנת לפגוע בבקתה. למחרת, בעודה מנקה את הבלגן שעשתה, אילבן מעיינת במסמכים במרתף הבקתה ומגלה שאמה הביולוגית, טרי, חיה; בניגוד למה שהופר וד"ר ברנר אמרו לה. היא בורחת שוב ושמה פעמיה אל בית אמה, שם היא פוגשת לראשונה את דודתה, בקי. מבקי, מגלה אילבן מה קרה לטרי במעבדה הלאומית של הוקינס. בעודה שם, היא מבינה שטרי מנסה לתקשר איתה, אך אינה מסוגלת לעשות זאת בשל מצבה הקטטוני. באמצעות שימוש בכוחותיה, צופה אילבן בפלשבק ממנו נחשף כי ד"ר ברנר ועוזריו אחראים למצבה הנוכחי.
לאחר מכן, אחת עשרה משתמשת ביכולותיה כדי לגלות שיש לה "אחות" – עוד ילדה מחוננת שנלקחה תחת חסותו של ד"ר ברנר – ויוצאת למצוא אותה. לאחר שהיא מאתרת את "אחותה", נערה מבוגרת בשם קאלי פראסד, שלה המספר 008 והיכולת לגרום לאנשים להזות. אילבן נשארת עם קאלי וחבריה – נמלטים שנחושים לנקום באנשים שפגעו בהם – וממנה לומדת להתמקד בכעסה כדי להפיק את המרב מכוחותיה. מאוחר יותר, הקבוצה מתחקה אחר ריי קרול, עובד לשעבר במעבדת הוקינס. כשהיא מגלה שהוא אחד מהאנשים האחראים למצבו של טרי, אילבן מתחילה לחנוק אותו למוות בזעם, אך מפסיקה כשהיא מבינה שיש לו שתי בנות, ובסופו של דבר מונעת מקאלי לירות בו. בחזרה במחבוא, אילבן עדה להיותם של הופר ומייק בסכנה דרך הריק. בזמן שהחבורה עומדת לברוח, אילבן מבינה שעליה לחזור לחבריה ולהציל אותם.
אילבן שבה להוקינס ולבסוף מתאחדת עם מייק וחבריה לאחר שהצילה אותם מדמודוג. הקבוצה מבינה שהיא צריכה לסגור את השער לעולם ההפוך, והיא והופר חשים אל מעבדת הוקינס. שם, אילבן ממקדת את כעסה בכוחותיה, סוגרת את השער ומרוקנת את האנרגיה שלה. לאחר מכן, ד"ר סם אוונס נפגש עם הופר ומגיש לו תעודת לידה מזויפת, המאפשרת להופר לאמץ באופן חוקי את אילבן, ואומר לו שעליה להסתתר לפחות שנה במטרה להבטיח את ביטחונה. עם זאת, בעצת אוון, מרשה לה הופר להשתתף בנשף השלג בתיכון הוקינס שם היא ומייק חולקים את נשיקתם הראשונה כזוג.