عملية حسابية تصنع لك فنجان قهوة مثاليًا

باستخدام منهج علمي للرياضيات التطبيقية

عملية حسابية تصنع لك  فنجان قهوة مثاليًا
TT

عملية حسابية تصنع لك فنجان قهوة مثاليًا

عملية حسابية تصنع لك  فنجان قهوة مثاليًا

من خلال استخدام بعض العمليات الحسابية المعقدة، يقترب علماء رياضيات من فهم طريقة صنع فنجان قهوة مثالي، عن طريق استخلاص القهوة من حبوبها عن طريق ماكينات إعداد المشروب بالترشيح. وتساعد هذه الطريقة محبي شراب القهوة في زيادة الاستفادة من إعداد القهوة من خلال تطبيق منهج علمي دقيق في صنع فنجانهم المفضل. وكانت نتائج الدراسة قد نُشرت في دورية «سيام» المعنية بعلوم الرياضيات التطبيقية.
وتظل عملية إعداد فنجان قهوة مثالي مسعى يراود كثيرين، غير أن دراسة أجراها كيفين موروني، في جامعة ليميريك، وويليام لي، من جامعة بورتسموث البريطانية، وآخرون، قد تتيح قدرا من الفهم يفضي إلى معرفة أفضل مؤشرات الإعداد التي تؤدي إلى الحصول على منتج نهائي. ونظرا لكون الدراسات السابقة ركزت في بحثها على رياضيات استخلاص القهوة، لذا لم تتح فرصة تركيز الجهود على دراسة ماكينات الإعداد بالتصفية.
وتهتم الدراسة بطريقة عمل أكثر من نصف عدد ماكينات صنع القهوة التي تباع سنويا في أوروبا، التي يبلغ إجمالي عددها 18 مليون ماكينة، وتعمل بسكب الماء الساخن على طبقة من القهوة داخل وحدة تصفية «مرشح». وتعمل الجاذبية على سحب المياه من خلال المرشح واستخلاص مكونات قابلة للذوبان من حبات القهوة خلال عملية التدفق.
وقال دكتور لي لـ«بي بي سي»: «ترتكز فكرتنا بالكامل على معرفة نموذج رياضي لعملية تخمر (إعداد) القهوة على نحو يمكن استخدامه في تصميم ماكينات إعداد القهوة». وأشار إلى أن هذه الدراسة تعد خطوة نحو تحقيق ذلك الهدف، مضيفا: «نبحث تأثير حجم حبة القهوة على طريقة استخلاص المشروب من مرشح ماكينة إعداد القهوة».
وقال: «الشيء المذهل بالنسبة لنا في واقع الأمر هو وجود طريقتين يمكن بهما استخلاص القهوة من الحبوب. هناك طريقة سريعة للغاية يمكن من خلالها استخلاص القهوة من سطح الحبوب. في حين توجد طريقة أبطأ لاستخلاص القهوة تدريجيا من داخل الحبوب».



علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)

شهد نجم، يقع بالقرب من كوكبة العقاب، تضخّماً طبيعياً غير متناسق؛ نظراً إلى كونه قديماً، جعله يبتلع الكوكب، الذي كان قريباً منه، وفقاً لـ«وكالة الصحافة الفرنسية».
وسبق لعلماء فلك أن رصدوا مؤشرات لمثل هذا الحدث، ولمسوا تبِعاته. وقال الباحث في «معهد كافلي» بـ«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)»، والمُعِدّ الرئيسي للدراسة، التي نُشرت، الأربعاء، في مجلة «نيتشر»، كيشالاي دي، إن ما كان ينقصهم هو «ضبط النجم في هذه اللحظة خاصة، عندما يشهد كوكبٌ ما مصيراً مماثلاً». وهذا ما ينتظر الأرض، ولكن بعد نحو 5 مليارات سنة، عندما تقترب الشمس من نهاية وجودها بصفتها قزماً أصفر وتنتفخ لتصبح عملاقاً أحمر. في أحسن الأحوال، سيؤدي حجمها ودرجة حرارتها إلى تحويل الأرض إلى مجرّد صخرة كبيرة منصهرة. وفي أسوأ الأحوال، ستختفي بالكامل.
بدأ كل شيء، في مايو (أيار) 2020، عندما راقب كيشالاي دي، بكاميرا خاصة من «مرصد كالتك»، نجماً بدأ يلمع أكثر من المعتاد بمائة مرة، لمدة 10 أيام تقريباً، وكان يقع في المجرّة، على بُعد نحو 12 ألف سنة ضوئية من الأرض.
وكان يتوقع أن يقع على ما كان يبحث عنه، وهو أن يرصد نظاماً نجمياً ثنائياً يضم نجمين؛ أحدهما في المدار المحيط بالآخر. ويمزق النجم الأكبر غلاف الأصغر، ومع كل «قضمة» ينبعث نور.
وقال عالِم الفلك، خلال عرض للدراسة شارك فيها مُعِدّوها الآخرون، التابعون لمعهديْ «هارفارد سميثسونيان»، و«كالتك» الأميركيين للأبحاث، إن «الأمر بدا كأنه اندماج نجوم»، لكن تحليل الضوء، المنبعث من النجم، سيكشف عن وجود سُحب من الجزيئات شديدة البرودة، بحيث لا يمكن أن تأتي من اندماج النجوم.
وتبيَّن للفريق خصوصاً أن النجم «المشابه للشمس» أطلق كمية من الطاقة أقلّ بألف مرة مما كان سيُطلق لو اندمج مع نجم آخر. وهذه الكمية من الطاقة المكتشَفة تساوي تلك الخاصة بكوكب مثل المشتري.
وعلى النطاق الكوني، الذي يُحسب ببلايين السنين، كانت نهايته سريعة جداً، وخصوصاً أنه كان «قريباً جداً من النجم، فقد دار حوله في أقل من يوم»، على ما قال دي.
وبيّنت عملية الرصد أن غلاف الكوكب تمزّق بفعل قوى جاذبية النجم، لبضعة أشهر على الأكثر، قبل امتصاصه. وهذه المرحلة الأخيرة هي التي أنتجت وهجاً مضيئاً لمدة 10 أيام تقريباً.