لطالما انشغل العلماء على مدار مئات السنين بالمُجَسَّمَات الأفلاطونية التي تُعرف ﺑ «الأشكال المحدبة متعددة السطوح» التي هي عبارة عن أشكال هندسية شديدة الانتظام وتوجد أيضًا في الطبيعة، وهي الرباعي السطوح (كما في ذرات الكربون)، والمُكعَّب (كما في الملح العادي وكبريتيد الحديد)، والثماني السطوح (كما في كلوريد الكالسيوم)، والاثنا عشري السطوح، والعشريني السطوح. ومنذ زمن أفلاطون لم يُكتشف سوى مجموعتين أُخريين: المجسمات الأرخميدية، ومجسمات كيبلر. وأخيرًا بعد مرور قرابة الأربعمائة عام، اكتشف العلماء بجامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس فئة رابعة أخيرة أطلقوا عليها «مجمسات جولدبيرج متعددة السطوح»، وذلك أثناء دراسة قرَنية عين الإنسان عندما استهواهم تركيب بروتين يُسمَّى كلاثرين الذي يلعب دورًا في نقل الطاقة داخل الخلايا وخارجها والذي يجمع نفسه في صورة أقفاص. وبعمل نماذج حاسوبية ومجسَّمة لهذه الأقفاص وجدوا بها بعض البروز؛ ممَّا يتعارض مع إحدى خصائص الأسطُح المحدبة متساوية الأضلاع التي مَفادُها أنه لا يجِب ألَّا تقع خارج الشكل أي نقطة موجودة على خط مستقيم يصِل بين نقطتين في الشكل. واستطاع العلماء التغلُّب على هذه المشكلة وتمكَّنوا من خلق أوجُهَ أكثر تسطيحًا بخلق زوايا داخلية قيمتُها صفر. وتتكون أوجُه هذه التراكيب الجديدة من ١٢ خماسيًّا منتظمًا و٤٨٠ سداسيًّا غير منتظم، وتبدو مثل كرة القدم؛ مما يضعها في فئة أشكال الكربون الكروية، لكن على خلاف الأشكال الكروية، تكون مئات الأوجه التي تكون الأشكال الجديدة مسطحة وليست بارزة، والمسافات التي تفصل بين ذرات الجزيء متساوية. ويمكن الاستفادة من هذه التقنية في أن القواعد الجديدة تخلق مجسمات متعددة الأسطح لها تركيب مشابه لتركيب الفيروسات وأشكال الكربون الكروية التي تُعرف بالفوليرين، وإذا ما تمكنَّا من وصف تركيب الفيروس على نحو أكثرَ دِقَّةً فسيُمكن إيجاد طريقة لمكافحتها. كما يمكن أن تستفيد شركتا جوجل وأبل من هذا الاكتشاف في تصميم شاشات عرض رخيصة الثمن شبه كروية متعدِّدة الأوجه المسطحة يمكن أن تُصوِّر التغيُّرات المناخية مثلًا. ويمهد هذا الاكتشاف الطريق أمام اكتشاف عدد لا نهائي من فئات الجسيمات ذات الأشكال المشابهة.
Thursday, March 6, 2014
بروتين في العين يكشف عن فئة جديدة من المجسمات
لطالما انشغل العلماء على مدار مئات السنين بالمُجَسَّمَات الأفلاطونية التي تُعرف ﺑ «الأشكال المحدبة متعددة السطوح» التي هي عبارة عن أشكال هندسية شديدة الانتظام وتوجد أيضًا في الطبيعة، وهي الرباعي السطوح (كما في ذرات الكربون)، والمُكعَّب (كما في الملح العادي وكبريتيد الحديد)، والثماني السطوح (كما في كلوريد الكالسيوم)، والاثنا عشري السطوح، والعشريني السطوح. ومنذ زمن أفلاطون لم يُكتشف سوى مجموعتين أُخريين: المجسمات الأرخميدية، ومجسمات كيبلر. وأخيرًا بعد مرور قرابة الأربعمائة عام، اكتشف العلماء بجامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس فئة رابعة أخيرة أطلقوا عليها «مجمسات جولدبيرج متعددة السطوح»، وذلك أثناء دراسة قرَنية عين الإنسان عندما استهواهم تركيب بروتين يُسمَّى كلاثرين الذي يلعب دورًا في نقل الطاقة داخل الخلايا وخارجها والذي يجمع نفسه في صورة أقفاص. وبعمل نماذج حاسوبية ومجسَّمة لهذه الأقفاص وجدوا بها بعض البروز؛ ممَّا يتعارض مع إحدى خصائص الأسطُح المحدبة متساوية الأضلاع التي مَفادُها أنه لا يجِب ألَّا تقع خارج الشكل أي نقطة موجودة على خط مستقيم يصِل بين نقطتين في الشكل. واستطاع العلماء التغلُّب على هذه المشكلة وتمكَّنوا من خلق أوجُهَ أكثر تسطيحًا بخلق زوايا داخلية قيمتُها صفر. وتتكون أوجُه هذه التراكيب الجديدة من ١٢ خماسيًّا منتظمًا و٤٨٠ سداسيًّا غير منتظم، وتبدو مثل كرة القدم؛ مما يضعها في فئة أشكال الكربون الكروية، لكن على خلاف الأشكال الكروية، تكون مئات الأوجه التي تكون الأشكال الجديدة مسطحة وليست بارزة، والمسافات التي تفصل بين ذرات الجزيء متساوية. ويمكن الاستفادة من هذه التقنية في أن القواعد الجديدة تخلق مجسمات متعددة الأسطح لها تركيب مشابه لتركيب الفيروسات وأشكال الكربون الكروية التي تُعرف بالفوليرين، وإذا ما تمكنَّا من وصف تركيب الفيروس على نحو أكثرَ دِقَّةً فسيُمكن إيجاد طريقة لمكافحتها. كما يمكن أن تستفيد شركتا جوجل وأبل من هذا الاكتشاف في تصميم شاشات عرض رخيصة الثمن شبه كروية متعدِّدة الأوجه المسطحة يمكن أن تُصوِّر التغيُّرات المناخية مثلًا. ويمهد هذا الاكتشاف الطريق أمام اكتشاف عدد لا نهائي من فئات الجسيمات ذات الأشكال المشابهة.
Subscribe to:
Post Comments (Atom)
No comments:
Post a Comment