أبرز الاختراقات العلمية المنتظرة عام 2024

تطورات واعدة في الذكاء الاصطناعي والصحة

أبرز الاختراقات العلمية المنتظرة عام 2024
TT

أبرز الاختراقات العلمية المنتظرة عام 2024

أبرز الاختراقات العلمية المنتظرة عام 2024

يحمل كلّ عام تقنيات واعدة ستؤثر تأثيراً حقيقياً على العالم، وقد استعرضت نشرة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لائحة بالتطوّرات التقنية الأبرز في الوقت الحالي.

اختراقات تقنية

> انتشار الذكاء الاصطناعي. نعيش اليوم في عصر الذكاء الاصطناعي، حيث يتفاعل ملايين الأشخاص بشكلٍ مباشر مع أدوات توليدية مثل «تشات جي بي تي» لإنتاج النصوص، والصور، والفيديوهات وغيرها باستخدام أوامر حثٍّ بسيطة. وتعيد شهرة هذه الأدوات اليوم تشكيل صناعة التقنية، جاعلة من «أوبن إي آي» علامة مسجّلة في هذا المجال، ودافعةً «غوغل»، و«ميتا»، و«مايكروسوفت» إلى الاستثمار السخي في التقنية.

> خلايا شمسية بكفاءة متفوّقة. ينتشر استخدام الطاقة الشمسية بسرعة هائلة حول العالم، حيث إنّها أصبحت ركناً أساسياً في الجهود العالمية الساعية لتخفيض انبعاثات الكربون، ولأنّ معظم الأشعّة الشمسية التي تصل إلى الألواح الشمسية اليوم لا تتحوّل إلى كهرباء، يمكن تعزيز كفاءة هذه الألواح من خلال إضافة طبقة من البلّورات الصغيرة.

> خوذة «فيجن برو» من «أبل». تعتزم «أبل» البدء بشحن «فيجن برو»، أوّل خوذاتها للواقع المختلط، هذا العام. تعد الخوذة بميزة استثنائية تتمثّل في عرضها العالي الدقّة والأفضل في فئته حتّى يومنا هذا. هل سيكون لها تطبيقات استثنائية؟ لا نعرف بعد، ولكنّ «أبل» تراهن وبجرأة واضحة عليها.

> أجهزة كومبيوتر بقدرات حسابية خارقة. تملك أسرع الكومبيوترات الخارقة في العالم اليوم القدرة على أداء عددٍ هائل من العمليات الحسابية (وصل إلى 1 متبوع بثمانية عشر صفراً). إنّ ظهور آلات جديدة قادرة على تحليل البيانات بهذه السرعات سيتيح للعلماء تنفيذ تجارب محاكاة أكثر تعقيداً للمناخ، والانشطار النووي، والجريان المضطرب، وغيرها من الظواهر.

علاجات متطورة

> أوّل علاج بالتعديل الجينيّ. يعمل العلماء منذ سنوات على تطوير علاجات جديدة بالاعتماد على تقنية «كريسبر». شهدت الأسابيع الأخيرة من عام 2023 حصول علاج جديد من تطوير شركة «فيرتكس» على موافقة الجهات المعنية في المملكة المتحدة والولايات المتحدة؛ نظراً لفاعليته في علاج فقر الدم المنجلي، الذي يُعد مرضاً خطيراً ومميتاً. وهذا العلاج لن يكون الأخير طبعاً.

> أدوية إنقاص الوزن. صنّفت منظّمة الصحة العالمية السمنة بوصفها وباء بعد الارتفاع الكبير في نسبتها عالمياً. تعد الأدوية، مثل «مونعارو» و«ويغوفي»، من أقوى الأدوات التي يستخدمها الأطبّاء والمرضى اليوم لعلاج هذا المرض. وتُرجّح الأدلّة العلمية أنّ هذه الأدوية قد تحمي أيضاً من نوبات القلب والجلطات الدماغية.

حرارة جوفية ورقائق مصغرة

> أنظمة حرارية جوفية معززة. تتميّز الطاقة الحرارية الجوفية بنظافتها ووفرتها الدائمة ولا محدوديتها، إلّا أنّ التحديات الهندسية تحول حتّى اليوم دون تحقيق الاستفادة القصوى منها. ولكنّ تقنيات الحفر الحديثة، التي تحفر بمزيد من العمق وفي أماكن لم نكن نستطيع الوصول إليها من قبل، ستحرّر مزيداً من حرارة الأرض لإنتاج الطاقة النظيفة.

> رقائق مصغّرة. يوماً بعد يوم يزداد تصغير حجم وحدات الترانزستور صعوبة، هذا الاتجاه الذي دفع التقدّم في مجال الحوسبة خلال العقود الماضية، ويجب على المهندسين إيجاد طرائق جديدة لتسريع عمل أجهزة الكومبيوتر وتعزيز كفاءتها. ومن هنا، يأتي دور الرقائق المصغّرة، وهي رقائق صغيرة الحجم ومخصصة، تتصل بعضها بعضاً للقيام بكلّ الوظائف التي تؤديها الرقائق التقليدية وأكثر.

> مضخات حرارية. المضخات الحرارية هي أجهزة كهربائية تعمل على تدفئة وتبريد المباني، ويمكن لتبنّيها على نطاقٍ واسع أن يؤدّي إلى تخفيض الانبعاثات. ارتفعت مبيعات هذه الأجهزة حول العالم، وتجاوزت مبيعات سخّانات الغاز لأوّل مرّة في الولايات المتحدة. وتجدر الإشارة إلى أنّ الأنواع الجديدة منها والتي تعمل على درجات حرارة أعلى من شأنها أنّ تخلّص الصناعة من انبعاثات الكربون بشكلٍ نهائي.


مقالات ذات صلة

40 % من شركات الطاقة ستعتمد الذكاء الاصطناعي في غرف التحكم بحلول 2027

تكنولوجيا «غارتنر»: انتشار الذكاء الاصطناعي يزيد من نقاط ضعف أمن الأنظمة المادية والإلكترونية ما يتطلب استثمارات قوية في الأمن السيبراني (شاترستوك)

40 % من شركات الطاقة ستعتمد الذكاء الاصطناعي في غرف التحكم بحلول 2027

الذكاء الاصطناعي سيقلل من المخاطر الناتجة عن الأخطاء البشرية ولكن سيؤدي في الوقت نفسه إلى زيادة نقاط ضعف أمن الأنظمة المادية والإلكترونية.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا «ساس»: ستقود الشركات التي تعمل بالذكاء الاصطناعي عام 2025 وتعمل على أتمتة المهام لاتخاذ قرارات أسرع والابتكار (أدوبي)

بين تحولات وتحديات... ما رؤية شركة «ساس» للذكاء الاصطناعي في 2025؟

«ساس»: سيصل إنفاق الشرق الأوسط وتركيا وأفريقيا على الذكاء الاصطناعي إلى 7.2 مليار دولار بحلول 2026.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا يسعى العلماء إلى إعادة تعريف كيفية إدارة الحالات المزمنة مثل السكري مما يوفر أملاً لملايين الأشخاص حول العالم (أدوبي)

الذكاء الاصطناعي لتحديد الأنواع الفرعية لمرض السكري

يقول الباحثون إن هذه التكنولوجيا مفيدة للأفراد في المناطق النائية أو ذات التحديات الاقتصادية.

نسيم رمضان (لندن)
خاص تهدف «مايكروسوفت» إلى تدريب أكثر من 100 ألف فرد في مهارات الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية المتقدمة (شاترستوك)

خاص رئيس «مايكروسوفت العربية»: الذكاء الاصطناعي والسحابة سيشكلان مستقبل السعودية الرقمي

تشير دراسات إلى أن استثمار دولار واحد في الذكاء الاصطناعي التوليدي يحقق عائداً على الاستثمار بنسبة 3.7 ضعف للمؤسسات السعودية.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا بطاريات الليثيوم أيون تعد عنصراً أساسياً في تشغيل السيارات الكهربائية (رويترز)

بطارية جديدة لزيادة كفاءة السيارات الكهربائية

طوّر باحثون في جامعة دوشيشا اليابانية بطارية ليثيوم أيون شبه صلبة مبتكرة تتميز بكفاءة وأمان أعلى وعمر أطول مقارنة بالبطاريات التقليدية.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

«المقاييس المحلية» للزلازل... كيف تُحسّن تقدير قوة الاهتزازات؟

قراءة من جهاز لقياس قوة زلزال بجزيرة بورنهولم الدنماركية (رويترز)
قراءة من جهاز لقياس قوة زلزال بجزيرة بورنهولم الدنماركية (رويترز)
TT

«المقاييس المحلية» للزلازل... كيف تُحسّن تقدير قوة الاهتزازات؟

قراءة من جهاز لقياس قوة زلزال بجزيرة بورنهولم الدنماركية (رويترز)
قراءة من جهاز لقياس قوة زلزال بجزيرة بورنهولم الدنماركية (رويترز)

تُستخدم مقاييس قوة الزلازل بوصفها أداة أساسية لتحديد كمية الطاقة المنبعثة من الزلزال؛ مما يساعد في تقييم شدته وآثاره. وتُعد قوة الزلزال من أهم المعايير المستخدمة في وصفه. وفي علم الزلازل، يوجد الكثير من المقاييس، يأتي في مقدمتها جهاز «ريختر» الذي طوّره العالم الأميركي تشارلز ريختر عام 1935، ويعتمد على قياس أقصى سعة للموجات الزلزالية على جهاز «وود - أندرسون» (Wood - Anderson)، الذي يُستخدم لقياس الموجات الزلزالية التي تنتقل عبر سطح الأرض.

يُستخدم المقياس لتحديد قوة الزلازل التي تحدث بالقرب من السطح، ويُعد من المقاييس الأكثر شيوعاً عالمياً.

هناك أيضاً مقاييس أخرى مثل مقياس قوة الموجات الأولية (mb) الذي يعتمد على قياس سعة الموجات الزلزالية التي تنتقل عبر باطن الأرض، لتحديد قوة الزلازل التي تحدث على أعماق كبيرة أو على مسافات بعيدة.

كما يوجد مقياس قوة الموجات السطحية (Ms) الذي يقيس سعة الموجات السطحية، ويُستخدم لقياس الزلازل القريبة من سطح الأرض.

ويوجد مقياس قوة مدة «الكودا» الذي يعتمد على مدة الإشارة الزلزالية، أي الفترة الزمنية لاستمرار الزلزال، وهناك أيضاً مقياس العزم الزلزالي (Mw)، الذي يستند إلى فيزياء مصدر الزلزال، ويقدّم تقديراً دقيقاً للطاقة المنبعثة.

المقاييس المحلية

وعلى الرغم من توافر المقاييس العالمية، شهدت السنوات الأخيرة تطوير مقاييس محلية لتقدير قوة الزلازل في مناطق مختلفة من العالم، بناءً على شدة الاهتزازات المسجلة بواسطة أجهزة قياس الزلازل «سيزموغراف» في منطقة محلية قريبة من مركز الزلزال.

وتُستخدم المقاييس المحلية بصورة واسعة في الدول التي تشهد نشاطاً زلزالياً متكرراً؛ لأنها توفّر وسيلة فعّالة وسريعة لتقييم قوة الزلازل وتأثيرها في المناطق.

وتُعدّ مصر من بين أحدث الدول التي طوّرت مقياساً محلياً لرصد الزلازل، بواسطة باحثين بـ«الشبكة القومية لرصد الزلازل»، التابعة للمعهد القومي للبحوث الفلكية والجيوفيزيائية، حسب تقرير نُشر نهاية ديسمبر (كانون الأول) الماضي.

ولتطوير المقياس، استخدم الفريق أكثر من 14 ألف موجة زلزالية سُجلت خلال 1670 زلزالاً عبر 4 محطات رصد زلزالي، مع أعماق مركزية أقل من 40 كيلومتراً، وأحجام زلزالية تتراوح بين 0.1 و6.5 بالمقياس المحلي. وعُولجت هذه البيانات مع تقسيم مصر إلى أربع مناطق تكتونية فرعية هي: جنوب مصر، وشمال مصر، والبحر الأحمر، والبحر المتوسط. وأسفرت النتائج عن تطوير مقياس جديد لتحديد قوة الزلازل في مصر؛ مما سمح بتقديرات دقيقة وغير منحازة لقوة الزلازل في نطاق واسع من المسافات (10 - 1000 كيلومتر). يضمن هذا تقديم تقديرات موثوقة لأحجام الزلازل عبر محطات الشبكة القومية لرصد الزلازل المصرية، مما يُسهم في تحسين دقة التنبؤات الزلزالية في المنطقة.

وفي السياق، تُعد إيطاليا من بين الدول التي طوّرت مقياساً محلياً لتقدير شدة الزلازل في البلاد، استناداً إلى بيانات شبكة الزلازل. ويعتمد المقياس على محاكاة رقمية لجهاز «وود - أندرسون» وتحليل الذروة القصوى للاهتزازات، مع تصحيحات للمسافات والتوهين (انخفاض قوة أو سعة الموجات الزلزالية)، وفق صيغة رياضية تراعي الاختلافات الجيولوجية. وأظهر المقياس دقة عالية، مع توافق جيد مع المقاييس العالمية لشدة الزلازل بين 3 و5.5 درجة. وكشفت النتائج عن اختلافات في معدلات التوهين بين غرب وشرق شبه الجزيرة الإيطالية؛ مما يُعزّز فهم النشاط الزلزالي وتحسين استراتيجيات الاستعداد للزلازل.

كما طوّر فريق بحثي إثيوبي مقياساً محلياً لهضبة إثيوبيا باستخدام بيانات تجربة زلزالية واسعة النطاق بين عامي 2000 و2002. تضمنت 253 حدثاً زلزالياً، مع تصحيحات لمحطات القياس ومعادلة تُراعي المسافات المركزية وتوهين الموجات.

وأظهرت النتائج انخفاض التوهين بالهضبة الإثيوبية مقارنة بمنطقة الصدع الإثيوبي، مما يُبرز الاختلافات البنيوية بين المنطقتين.

وفي اليونان، أُجري تحليل لسجلات التسارع القوية لتقدير التوهين في القشرة العليا، من خلال تطوير مقياس محلي للزلازل لمسافات تقل عن 130 كيلومتراً، وشدات بين 4.0 و6.1 درجة. وأظهرت النتائج تأثيراً كبيراً للطبقات السطحية الرسوبية في التوهين الكلي؛ مما يدعم تطوير أدوات دقيقة لتقدير الشدة الزلزالية وتعزيز أنظمة التنبّؤ الزلزالي في المنطقة.

تطويرات لمقياس «ريختر»

ويرى الأستاذ المساعد في الشبكة القومية لرصد الزلازل التابعة للمعهد القومي للبحوث الفلكية والجيوفيزيائية في مصر، الدكتور محمد عز العرب، أن مقياس الزلازل يُستخدم لتحديد شدة الزلازل ومستوى الدمار المحتمل، ورغم تعدد المقاييس، يبقى مقياس «ريختر» الأكثر شيوعاً لبساطته وفاعليته.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن المقياس المحلي هو تطور لمقياس «ريختر»؛ إذ يعتمد على قياس سعة الموجات الزلزالية مع تصحيحات للمسافة بين المحطة الزلزالية ومركز الزلزال؛ مما يجعله أكثر حساسية للزلازل المحلية الصغيرة، مقارنة بالمقاييس الأخرى المستخدمة للزلازل الكبيرة أو البعيدة. وأوضح عز العرب، الذي شارك في تطوير المقياس المحلي بمصر، أن المقاييس المحلية تتلاءم مع طبيعة النشاط الزلزالي بكل منطقة؛ مما يعزّز قدرة البلدان على رصد النشاط الزلزالي وفهم تأثيراته.

كما نوه بأهمية استخدام هذه المقاييس في تحديد تأثير الزلازل في المجتمعات والبنية التحتية، بالإضافة إلى دورها الفعّال في أنظمة الإنذار المبكر وإدارة الكوارث؛ مما يساعد في توجيه استجابة الطوارئ وتقليل الخسائر.