لماذا الفيلة لها خرطوم وفم؟
بريان هولمز
الجواب في مثل بساطة سبب امتلاكك لأنف وفم: يشبه الخرطوم Trunk إلى حد ما أنفاً – وشفة عليا- ممتدة، كما أن الأنف والفم يفعلان أشياء مختلفة تماماً. فم الفيل مخصص في الغالب للمضغ والبلع. يحتوي على الأسنان والأنياب Tusks إن وجدت – وهي أسنان قاطعة تنمو لفترة طويلة بحيث تخرج من الفم على جانبي الخرطوم – وكذلك اللسان.
من ناحية أخرى، يستخدم الخرطوم للرفع، والإمساك، والشم، وإلقاء الرمال على أنفسها، وضرب الأفيال الصغيرة، وإحداث ضوضاء، والاستحمام، وتحية الأفيال الأخرى والتنفس، حيث يمر المنخران بطول الطريق داخله. عند الأكل والشرب، يستخدم كل من الخرطوم والفم، لكن لأغراض مختلفة. ويختار الخرطوم اللقمة ويجهزها ثم يمررها إلى الفم للمضغ والبلع. وكذلك لا تشرب الأفيال من خرطومها كما لو أنك تشربه عبر أنفك. بدلاً من ذلك، يمتص الخرطوم الماء، فيحمل ما يصل إلى 10 لترات، ثم ينفخ الماء في الفم لابتلاعه. باختصار، تمتلك الأفيال خرطوماً وفماً لأنها تحتاج إلى كليهما.
لماذا تفور المشروبات عند سكبها في الكوب؟
جيمي كوك
الكربنة Carbonation هي عملية إذابة ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الماء ،(H2O) مما يعزز طعم وملمس المشروبات الغازية. اكتشفها الكيميائي الإنجليزي جوزيف بريستلي Joseph Priestley لأول مرة في أواخر القرن الثامن عشر عندما اخترع المياه الغازية. وعادة ما تكون النتيجة حمض الكربونيك ،(H2CO3) والذي يمنح المشروبات الغازية طعماً حمضياً قليلاً، أو ”لسعة“. عند تعبئة المشروب، يُضغط فيه الغاز. لكن ثاني أكسيد الكربون لا يذوب في الماء. عندما تفتح الزجاجة، يُطلق ثاني أكسيد الكربون بسرعة، مما يحرر الضغط، مما ينتج ضوضاء الهسهسة- وهو ما يسمى الفوران .Effervescence يؤدي رجّ الزجاجة أو سكب السائل إلى تسريع إطلاق ثاني أكسيد الكربون، مما يجعل المشروب أكثر فوراناً. إنها مسألة وقت فقط قبل أن يستنفد الغاز من مشروبك تماماً، لذا اشربه بسرعة.
ما سبب ملوحة البحر؟
بول مينشين
البراكين الموجودة تحت سطح البحر على حيود وسط المحيطMid-ocean ridges والفوهات الحرارية المائية تطلق أيونات معدنية وغير معدنية – والتي تكوّن الأملاح معاً – في أعماق المحيط. تسبب مياه الأمطار، وهي حمضية قليلاً، تآكل الصخور على الأرض، مما يذيب الأيونات المعدنية وينقلها إلى البحر عبر الأنهار. وكذلك تذرو الرياح الغبار المحتوي على المعادن في الأرض وفي البحر. تكتمل دورة المياه عندما يتبخر الماء من سطح البحر لتكوين غيوم مطيرة، لكن الأملاح تُترك وراءه في المحيط. بعد تراكمها لمئات الملايين من السنين، كانت النتيجة أن بلغ متوسط ملوحة مياه البحر في معظم أنحاء العالم نحو .%3.5 ترجع حقيقة أن درجة الملوحة هذه تظل مستقرة نسبياً إلى حقيقة أن الأملاح تُخرج أيضاً من محاليلها بفعل الحيوانات البحرية، وأثناء تشكّل الصخور الرسوبية في قاع البحر وعمليات الاندساس التكتوني .Tectonic subduction حُسب أن المحيط يحتوي على 5.5 تريليون طن من الملح – وهو ما يكفي لتغطية الكوكب بكامله إلى عمق 45 مترا.
لماذا تهزّ الحمامة رأسها عندما تمشي؟
كلير بروكتور
على مر القرون، وضع العديد من النظريات حول اهتزاز رؤوس الحمام عند مشيها. يعتقد العديد من المؤلفين أنه، مثل عمود المرفق Crank، يجب أن تكون هناك علاقة مادية بين رأس الطائر وقدميه. لكن ربما تكون الحقيقة أغرب من الحكايات الشعبية، حيث يُعتقد أن الحمام يستخدم اهتزاز الرأس لتعزيز بصره، لا سيما كوسيلة مساعدة في تقدير المسافات. لا تتمتع الطيور ذات العيون الجانبية بمزايا الرؤية المجسمة، لذا فإن النظر إلى العالم من منظور واحد يبدو غاية في الأهمية. لكن من خلال هزّ رؤوسها، يمكن للطيور تعويض الرؤية الأحادية عن طريق رؤية العالم من مواضع مختلفة قليلاً، مما يساعد على إدراك العمق. يؤدي ذلك إلى تعزيز الخصائص الضرورية للبقاء: العثور على الطعام وتجنب المفترسات.
لماذا كرات الرغبي بيضاوية وليست مستديرة؟
كايل موران
لم تكن كرة الرغبي بيضاوية الشكل دائماً. كانت كرات الرغبي المبكرة تصنع من مثانة خنزير منفوخة ومغطاة بالجلد تُخاط يدوياً. كان لابد من نفخ المثانة ذات الرائحة الكريهة بقوة الرئة وحدها، ومن ثمَّ تباين حجم الكرات- كانت تشبه البرقوق أكثر من كونها ذات شكل بيضاوي. في عام ،1870 اخترع ريتشارد ليندون Richard Lindon مثانة مطاطية يمكن نفخها ومضخة يدوية نحاسية. بسبب المطاط اللدن، تغير الشكل تدريجياً من كروي إلى بيضاوي. على مر السنين، تغير الشكل قليلاً لجعل تمرير الكرة أكثر انسيابية ولتسهيل الإمساك بها.
لماذا يمنعWD-40 صرير المفصلات؟
ديريك سميث
يرمز WD-40 إلى المحاولة الأربعين لإزاحة المياه. صمّم لمنع التآكل عن طريق إزاحة المياه التي تسببه. استُخدم لأول مرة لحماية الصواريخ من التآكل وصار متاحاً تجارياً في عام .1958فلا تزال مكونات WD-40 سرية؛ فقد تجنب صانعوه الكشف عن مكوناته بعدم طلب براءة اختراع، لكن من المعروف أنه يتكون من زيت معلق في هيدروكربون متطاير. عندما يرش ،WD-40يمكن للزيت المعلق أن يصل إلى الشقوق حيث يتبخر الهيدروكربون، تاركاً وراءه المزلّق الزيتي. لكل سطح درجة معينة من الخلل Imperfection على المستوى الجزيئي. تعمل سلاسل الهيدروكربونات الطويلة في الزيوت والشحوم على توفير طبقة بين السطحين وتساعدهما على التحرك فوق بعضهما البعض بسهولة. لم يصمّم WD-40 كمادة مزلّقة ،Lubricantلذا فهو ليس المادة الأفضل للاستخدام في الأجزاء الميكانيكية السريعة الحركة.
كيف تُقاس المغناطيسية؟
داريل ديكين
تُقاس قوة المغناطيس عادة باستخدام مقياس المغناطيسية ،Magnetometer المعروف أيضاً بعداد غاوس ،Gaussmeterويستخدم لقياس كل شيء من المجال المغناطيسي للأرض إلى المغناطيسات الصغيرة. ويتكون مقياس المغناطيسية من موصل أو شبه موصل صغير على طرف مسبار، والذي يمر عبره تيار كهربائي. يمكن بعد ذلك قياس تأثير المجال المغناطيسي على الإلكترونات في المادة الموصلة. وحدة النظام الدولي لقياس المغناطيسية هي التسلا ،Tesla والتي تقيس شيئاً يسمى كثافة التدفق المغناطيسي، لكن التسلا لا تفيد في الواقع سوى لقياس المجالات المغناطيسية الكبيرة جداً. الطريقة الأنسب لقياس المجالات المغناطيسية الأصغر هي استخدام وحدة غاوس، إذ تساوي واحد تسلا 10,000 غاوس. يبلغ حجم المجال المغناطيسي للأرض نحو نصف غاوس، ومغناطيس الثلاجة نحو 100 غاوس، في حين يمكن لمغناطيس كهربائي كبير مثل ذلك الموجود في آلة التصوير بالرنين المغناطيسي أن يصل إلى 1,500 غاوس. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على نتائج أي قياس، مثل البُعد عن المغناطيس المُقاسة شدته، وحجم المغناطيس، وما إن كان المغناطيس مرتبطاً بأي شيء أم لا. فالمقياس الأكثر عملية لقوة المغناطيس هو قياس مقدار الوزن الذي يمكن أن يرفعه.
ما القوس الكهربائي؟
آلان بولي
عندما تقفز الكهرباء بين قطبين موصلين، مثل قطعتين مكشوفتين من الأسلاك، فإنها تصنع قوساً كهربائياً .Electric arc يتأين الهواء بين القطبين، مما يسمح للإلكترونات بالقفز عبرها وإنشاء ”جسر“ مرئي. يمكن أن يُنتج القوس الكهربائي حرارة عالية وضوءاً ساطعاً، مما يجعله مفيداً في مجالات مثل اللحام. يعد البرق Lightning مثالاً على قوس كهربائي طبيعي؛ حيث يتأين الغلاف الجوي ويُحدث المشهد البصري.
هل يمكننا إعادة ملء المحيطات بإطلاق الأسماك المستزرعة في الأسر؟
ليون بريغز
يزداد الطلب على المفترسات القمية Apex predators مثل السلمون والتونة، والموجودة على قمة السلسلة الغذائية. لكنها تتطلب الكثير من الطعام المؤلف من الأسماك البحرية الأخرى، مما يسبب مزيداً من استنفاد مخزون الأسماك البرية. تواجه المزارع السمكية مشكلات أي زراعة أحادية مكثفة Intensive monoculture، حيث يتكدس الأفراد من نوع بعينه معاً: المرض والتلوث. هناك أدلة على أن الأسماك المستزرعة تنشر الأمراض إلى التجمعات البرية، ولها تأثير ضار في جينات مخزون الأسماك البرية من خلال التهجين ،Interbreedingكما إنها أقل قدرة على البقاء على قيد الحياة في البرية. فهناك أيضاً أضرار بيئية، لذلك يبدو أن زراعة الأسماك البحرية قد تشكل تهديداً أكبر لمخزون الأسماك البرية.
