أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
علوم

كيف تعمل الألعاب النارية

اكتشف العلم وراء بريق وتألق هذه الألعاب النارية

سواء‭ ‬أكان‭ ‬ذلك‭ ‬في‭ ‬الرابع‭ ‬من‭ ‬يوليو‭ ‬أم‭ ‬ليلة‭ ‬غاي‭ ‬فوكس‭ ‬Guy‭ ‬Fawkes‭ ‬Night‭ ‬أو‭ ‬ليلة‭ ‬رأس‭ ‬السنة‭ ‬الجديدة،‭ ‬فمن‭ ‬المؤكد‭ ‬أنك‭ ‬ستشاهد‭ ‬الضوء‭ ‬المتلألئ‭ ‬للألعاب‭ ‬النارية‭ ‬في‭ ‬الجوار،‭ ‬يليه‭ ‬بسرعة‭ ‬دويها‭ ‬الصاخب. ‬ولكن‭ ‬إشعال‭ ‬المواد‭ ‬الكيميائية‭ ‬الملونة‭ ‬وإطلاقها‭ ‬في‭ ‬السماء‭ ‬ليس‭ ‬تقليداً‭ ‬جديداً‭ ‬على‭ ‬الإطلاق. ‬انطلقت‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬الأولى‭ ‬بالسماء‭ ‬في‭ ‬نحو‭ ‬عام‭ ‬600‭ ‬قبل‭ ‬الميلاد‭ ‬في‭ ‬الصين‭ ‬القديمة. ‬اكتشف‭ ‬الخيميائيون‭ ‬Alchemists‭ ‬القدماء‭ ‬أن‭ ‬خلط‭ ‬نترات‭ ‬البوتاسيوم‭ ‬والكبريت‭ ‬والفحم‭ ‬ينتج‭ ‬مسحوقاً‭ ‬أسود‭ ‬يشار‭ ‬إليه‭ ‬الآن‭ ‬بـ”البارود‭ ‬الأول“ First‭ ‬gunpowder‭‬. عند‭ ‬حشو‭ ‬هذا‭ ‬المسحوق‭ ‬في‭ ‬عصا‭ ‬من‭ ‬الخيزران‭ ‬وإشعاله،‭ ‬ظهرت‭ ‬أول‭ ‬منظومة‭ ‬دفع‭ ‬للألعاب‭ ‬النارية. ‬استخدمت‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬المبكرة‭ ‬للاحتفال‭ ‬بحفلات‭ ‬الزفاف‭ ‬والولادة‭ ‬وحتى‭ ‬لدرء‭ ‬الأرواح‭ ‬الشريرة‭.‬

هل كنتَ تعلم؟ ينظّم نحو 16,000 عرض للألعاب النارية في الرابع من يوليو من كل سنة

لا‭ ‬تزال‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬الحديثة‭ ‬تستخدم‭ ‬البارود (‬المسحوق‭ ‬الأسود) Black‭ ‬powder، ‬لكنها‭ ‬تشتمل‭ ‬الآن‭ ‬على‭ ‬كريات‭ ‬صغيرة‭ ‬من‭ ‬المعادن‭ ‬المعبأة،‭ ‬تسمى‭ ‬النجوم Stars، ‬لإحداث‭ ‬انفجارات‭ ‬ملونة. ‬عند‭ ‬تسخين‭ ‬المواد‭ ‬الكيميائية‭ ‬الموجودة‭ ‬في‭ ‬النجوم،‭ ‬تحفّز‭ ‬الإلكترونات‭ ‬التي‭ ‬تشكل‭ ‬بنيتها‭ ‬الذرية‭ ‬وتطلق‭ ‬طاقة‭ ‬على‭ ‬شكل‭ ‬أطوال‭ ‬موجية‭ ‬مختلفة‭ ‬من‭ ‬الضوء. ‬فمثلاً،‭ ‬عندما‭ ‬يشتعل‭ ‬نجم‭ ‬مملوء‭ ‬بالنحاس‭ ‬فإنه‭ ‬يحترق‭ ‬بلون‭ ‬أزرق‭ ‬لامع. ‬يحتفظ‭ ‬بالنجوم‭ ‬داخل‭ ‬قذيفة‭ ‬Shell،‭ ‬والتي‭ ‬كثيراً‭ ‬ما‭ ‬تخبأ‭ ‬بداخل‭ ‬صاروخ،‭ ‬يوضع‭ ‬في‭ ‬أنبوب‭ ‬إطلاق‭ ‬يسمى‭ ‬الهاون Mortar. ‬تُشعل‭ ‬كومة‭ ‬من‭ ‬البارود‭ ‬أسفل‭ ‬القذيفة،‭ ‬ويولد‭ ‬احتراقها‭ ‬قوة‭ ‬كافية‭ ‬لأن‭ ‬تطير‭ ‬القذيفة‭ ‬في‭ ‬السماء‭ ‬قبل‭ ‬أن‭ ‬تشتعل‭ ‬شحنة‭ ‬أخرى‭ ‬بداخلها،‭ ‬مما‭ ‬يُشعل‭ ‬القذائف‭ ‬والنجوم‭ ‬بداخلها. ‬إذا‭ ‬كانت‭ ‬النجوم‭ ‬في‭ ‬الداخل‭ ‬مرتبة‭ ‬في‭ ‬اتجاه‭ ‬أو‭ ‬تصميم‭ ‬معين،‭ ‬فإن‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬المتفجرة‭ ‬ستشبه‭ ‬أيضاً‭ ‬هذا‭ ‬التصميم. ‬إذا‭ ‬رتّبت‭ ‬النجوم‭ ‬لتبدو‭ ‬وكأنها‭ ‬قلب‭ ‬بداخل‭ ‬القذيفة،‭ ‬فإن‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬الناتجة‭ ‬ستشبه‭ ‬أيضاً‭ ‬القلب‭.‬

تأتي‭ ‬القذائف‭ ‬بأشكال‭ ‬وأحجام‭ ‬مختلفة. ‬في‭ ‬الولايات‭ ‬المتحدة‭ ‬تكون‭ ‬القذائف‭ ‬كروية‭ ‬عادة،‭ ‬في‭ ‬حين‭ ‬في‭ ‬أوروبا‭ ‬تكون‭ ‬أكثر‭ ‬أسطوانية‭ ‬وتتكدس‭ ‬فيها‭ ‬طبقات‭ ‬من‭ ‬النجوم‭ ‬المختلفة‭ ‬فوق‭ ‬بعضها‭ ‬بعضا،‭ ‬مفصولة‭ ‬بطبقة‭ ‬من‭ ‬البارود،‭ ‬لإشعالها‭ ‬على‭ ‬مراحل. ‬لكن،‭ ‬ليست‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬مرئية‭ ‬فحسب‭- ‬فهناك‭ ‬أيضاً‭ ‬طيف‭ ‬من‭ ‬أصوات‭ ‬الهسهسة‭ ‬والطقطقة‭ ‬والفرقعة‭ ‬المصاحبة‭ ‬لعرض‭ ‬جيد‭ ‬للألعاب‭ ‬النارية. ‬فهذه‭ ‬العناصر‭ ‬السمعية‭ ‬للألعاب‭ ‬النارية‭ ‬ليست‭ ‬بالضرورة‭ ‬منتجات‭ ‬ثانوية‭ ‬طبيعية‭ ‬لانفجار‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية… ‬يوضع‭ ‬بعضها‭ ‬عمداً‭ ‬في‭ ‬قذيفة‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية. ‬تصدر‭ ‬معادن‭ ‬مثل‭ ‬البزموت ‬Bismuth‭‬ أصوات‭ ‬طقطقة،‭ ‬في‭ ‬حين‭ ‬تصدر‭ ‬أملاح‭ ‬البوتاسيوم‭ ‬صفيراً‭ ‬للألعاب‭ ‬النارية‭ ‬أثناء‭ ‬انطلاقها‭.‬


تشكيل‭ ‬الألوان

العناصر‭ ‬التي‭ ‬تُضفي‭ ‬على‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬ألوانها


كثيراً ما يُستخدم الذكاء الاصطناعي لحساب التوليفات المثالية من الألعاب النارية لتقديم عروض مثالية

عروض‭ ‬مصممة‭ ‬بالذكاء‭ ‬الاصطناعي

كما هي الحال في العديد من الصناعات الأخرى، شق الذكاء الاصطناعي Artificial intelligence (AI) طريقه إلى عدة أدوات مصممي عروض الألعاب النارية. إلى جانب القدرة على محاكاة العرض الرقمي، يستخدم الذكاء الاصطناعي لجمع البيانات من شاشات العرض في معظم أنحاء العالم لتصميم تجارب جديدة وفريدة من نوعها. يمكن للذكاء الاصطناعي حساب التوقيت الأمثل وموضع وسلامة الألعاب النارية بدقة لإنتاج عرض ليس مثيراً بصرياً فحسب، بل متزامناً تماماً مع أي موسيقى مصاحبة. ويمكن أيضاً استخدامه للاستجابة للتغيرات في الطقس في الزمن الحقيقي، مثل ضبط موضع إطلاق قذيفة الهاون لمراعاة تغير سرعة الرياح.


هل كنت تعلم؟ يبلغ قطر أكبر قذيفة للألعاب النارية في العالم 1.44 م.


مدافع الألعاب النارية مع الفتائل، مجهزة للتلقيم بالبارود الأسود والقذائف.

5 أنماط‭ ‬ممتعة للألعاب‭ ‬النارية

1 صفصاف
إضافة‭ ‬إلى‭ ‬الملح‭ ‬الملون،‭ ‬توضع‭ ‬كمية‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الفحم‭ ‬في‭ ‬نجوم‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬بشكل‭ ‬الصفصاف. ‬عندما‭ ‬تنفجر‭ ‬النجوم،‭ ‬يحترق‭ ‬الفحم‭ ‬في‭ ‬مسارات‭ ‬أثناء‭ ‬سقوطه‭.‬


2 نخلة

عند‭ ‬استخدام‭ ‬حبيبات‭ ‬أكبر‭ ‬من‭ ‬المعادن‭ ‬داخل‭ ‬نجوم‭ ‬القذيفة،‭ ‬فإنها‭ ‬تستغرق‭ ‬وقتاً‭ ‬أطول‭ ‬حتى‭ ‬تحترق،‭ ‬مما‭ ‬يخلق‭ ‬تأثيراً‭ ‬يشبه‭ ‬النخلة‭.‬


3 ضوء‭ ‬متواتر

تنتج‭ ‬تركيبة‭ ‬المركبات‭ ‬المستخدمة‭ ‬في‭ ‬هذه‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬تأثيراً‭ ‬مضيئاً؛‭ ‬يُعاد‭ ‬إشعال‭ ‬النواتج‭ ‬الثانوية‭ ‬الكيميائية‭ ‬للاحتراق‭ ‬بعد‭ ‬الانفجار‭ ‬الأولي‭.‬


4 مذنّب

تستخدم‭ ‬كمية‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬الفحم،‭ ‬إلى‭ ‬جانب‭ ‬التيتانيوم‭ ‬أو‭ ‬الألمنيوم،‭ ‬لإنتاج‭ ‬ذيول‭ ‬طويلة‭ ‬باللونين‭ ‬الذهبي‭ ‬والفضي،‭ ‬والتي‭ ‬تشع‭ ‬من‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬بشكل‭ ‬المذنب‭.‬


5 متقاطعة
على‭ ‬عكس‭ ‬نجوم‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬النمطية،‭ ‬تحتوي‭ ‬نجوم‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية‭ ‬المتقاطعة‭ ‬على‭ ‬تجويف‭ ‬رباعي‭ ‬الجوانب‭ ‬مملوء‭ ‬بشحنة‭ ‬متفجرة‭ ‬ومغطى‭ ‬من‭ ‬أحد‭ ‬طرفيه‭. ‬عندما‭ ‬تنفجر‭ ‬الألعاب‭ ‬النارية،‭ ‬ينفصل‭ ‬النجم‭ ‬في‭ ‬أربعة‭ ‬اتجاهات‭ ‬مختلفة‭.‬

بقلم: ‬سكوت‭ ‬داتفيلد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى