מיקומה של מערכת הכוכבים אלפא קנטאורי
מיקומה של מערכת הכוכבים אלפא קנטאורי

הכוכבים רחוקים מאיתנו מרחק רב. מערכת הכוכבים הקרובה אלינו ביותר היא אלפא קנטאורי (מורכבת משלושה כוכבים כאשר פרוקסימה קנטאורי הוא הקרוב אלינו ביותר- ע.ב.ח.) והיא ממוקמת במרחק של כ-4.37 שנות אור, כ-40 טריליון קילומטרים מאיתנו. בטכנולוגיה של היום, חללית שתצא היום מכדור הארץ תגיע אל מערכת זו רק בעוד 40,000 שנה. על מנת להצליח להגיע אל מערכת זו ואחרות בצורה מהירה יותר, יש צורך בחלליות עם מהירויות שקרובות למהירות האור ובשנים האחרונות הוצעו פתרונות שונים לכך (כמו למשל חללית בעלת מפרש המואצת על-ידי קרינת השמש או חללית המונעת על-ידי מיזוג גרעיני של מימן). פתרונות אלו הוכחו כלא יעילים או כלא מעשיים.
לאחרונה הציג הטייקון יורי מילנר, בשיתוף עם הפיזיקאי סטיבן הוקינג, היזם מארק צוקרברג, האסטרופיזיקאי הישראלי מהווארד אבי לב (Loeb) ואחרים, רעיון לפיתוח חללית זעירה (ננו חללית) אשר תוכל להגיע אל מערכות כוכבים המרוחקות מאיתנו. המיזם נקרא Breakthrough Starshot והוא מיועד לפתח חלליות אשר ישקלו גרמים בודדים ויואצו בעזרת קרן לייזר רבת עוצמה. קרן הלייזר תפגע במפרש דק וקל בקוטר של כארבעה מטרים שיקיף את הננו-חללית ותאיץ אותה בתוך דקות למהירות של כ-200 מיליון קילומטרים לשעה, כ-20 אחוז ממהירות האור. בעזרת מהירות כזו, תוכל החללית להגיע אל מערכת הכוכבים תוך כ-20 שנה בלבד.
מייזם זה, אשר משלב שלוש התפתחויות מרכזיות בשנים האחרונות- בתחום מיזעור רכיבים, בתחום יצירת חומרים קלים שמהם אפשר לייצר מפרש, ובתחום מתקני שיגור של קרני לייזר, עדיין צריך להתגבש וגם אם תצליח החללית להגיע למערכת הכוכבים הקרובה אלינו, עדיין תשאר הבעיה של איך להעביר את המידע מהחללית אל כדור הארץ במהירות גדולה מספיק.

מבוסס על כתבתו של עמרי ונדל, גלילאו מ"ס 213, ע"מ 14-13

 

וידאו הכולל הכרזה על הפרוייקט

קצת על מערכת אלפא קנטאורי וריחוקה מכדור הארץ

שני חורים שחוריםמידי כמה עשרות שנים מזדמן למדענים לגלות משהו אשר מצליח לטלטל את עולם המדע. כזה היה הגילוי של קבוצת מדענים אמריקאים בראשותו של דיוויד רייצה (Reitze) ובעזרת מדענים אחרים מכל העולם, בחודש ספטמבר של שנה שעברה, אשר נבדק ואושר לפרסום לפני מספר ימים.
לפני כ-100 שנה חזה אינשטיין את קיומם של גלי כבידה, אלא שאותם גלים מעולם לא הצליחו להימדד. גלי כבידה (קרינת כבידה; Gravitational Radiation) הם עיקומים מחזוריים במרחב-זמן אשר נוצרים על-ידי שינויים מחזוריים בשדה כבידה. הגלים הללו, בניגוד לגלים אלקטרומגנטיים, מסוגלים לעבור כל כוכב ומוצק ללא הפרעה. הם אמנם נחלשים ככל שהם מתקדמים אבל עדיין ניתן לקלוט אותם על-ידי אצמעי מדידה מדוייקים מאוד. אחת הדרכים להיווצרותם של גלי כבידה כאלו היא כאשר שני עצמים מספיק גדולים, כמו צמד של חורים שחורים (חור שחור הוא גרם שמיים בעל שדה כבידה חזק מאוד עד כדי כך ששום חומר לא יכול להימלט ממנו, הוא נוצר למשל מקריסה סופית של כוכב כבד מאוד- ע.ב.ח), מסתובבים אחד סביב השני. במידה והם מתנגשים ביניהם עד כדי איחוד, נוצרים גלי כבידה מספיק חזקים אשר למרות מרחקם הרב מכדור הארץ, יגיעו אליו ובאמצעי מדידה מספיק רגיש ניתן יהיה למדוד אותם.
וכך אכן נמדדו בחודש ספטמבר גלי הכבידה בעולמנו. המדענים האמריקאיים התבססו על אירוע אשר התרחש לפני 1.3 מיליארד שנה, בה שני חורים שחורים במסה של כשלושים שמשות כל אחד, הסתחררו זה סביב זה במהירות עצומה ואז התנגשו אחד בשני והתאחדו לחור שחור ענק אחד. כתוצאה מכך, מסה בעוצמה של שלוש שמשות הפכה לאנרגיה עצומה אשר השתחררה בצורה של גלי כבידה. גלי כבידה אלו התפשטו ביקום ללא הפרעה דרך חומר מוצק וכוכבים, מעוותים את המרחב בדרכם. לפני 50,000 שנה הם הגיעו אל הגלקסיה שלנו וב-14 בספטמבר הם עברו את כדור הארץ- אז הצליחו שני מכשירי מדידה מדויקים ביותר בשם LIGO –  Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, אותם בנו המדענים, לתעד אותם אחד אחרי השני (מה שאיפשר לקבוע את כיוונם של הגלים). תגלית זו, מעבר לכך שאמורה לזכות את מגליה בפרס נובל, מספקת אישוש נוסף לתיאוריה של אינשטיין אשר הועלתה לפני כמאה שנה.

 

קישור לידיעה באנגלית- אתר Nature

קישור לידיעה בעברית- מכון דוידסון לחינוך מדעי

קצת על גלי כבידה

פלסטרכאשר אנחנו נפצעים, הרופא או האחות מחטאים וחובשים לנו את איזור הפצע במטרה למנוע מחיידקים להגיע אליו ולזהם אותו יותר. השאלה אם אותה התחבושת או הפלסטר יכולים גם לעזור בריפוי הפצע עצמו?
חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון (WSU) שבארצות הברית, בראשותו של פרופ' האלוק בינאל (Haluk Beyenal), פיתחו פלסטר אשר מוליך זרם חשמלי וכך הורג בקטריות באיזור הפצע. גירוי חשמלי נחקר זמן רב בהקשר ליכולתו להאיץ תהליך של ריפוי פצע והסברה היתה שאותו זרם חשמלי גורם ליצירה מהירה יותר של כלי דם באיזור הפצע ואז הזרמת דם רב יותר לאיזור הפגוע – מה שעוזר לריפוי הפצע (תהליך הנקרא אנגיוגנזיס; Angiogenesis). במהלך הניסוי הנוכחי בדקו החוקרים את יכולתו של פלסטר, המורכב מבד בעל יכולת להוליך זרם חשמלי, להשמיד את החיידקים באיזור הפצע אך לא לפגוע באיזורים הבריאים. התוצאות הראו שאכן החיידקים באיזור הושמדו, כפי שהיה קורה אם היו משתמשים באנטיביוטיקה, ואילו האיזורים הבריאים לא נפגעו כלל. לאחר מחקר נרחב, הסיבה לכך היתה יצירת מימן על-חמצני (hydrogen peroxide), חומר חיטוי חזק, על פני האלקטרודה. החוקרים הצליחו לשלוט בעזרת הזרם החשמלי על ריכוז המימן העל-חמצני, וכך לשלוט ביכולת להשמיד חיידקים.
עיקרון השיטה של החוקרים, כאמור איננו חדש, אך יכולת השליטה שלהם בתגובות האלקטרו-מכניות של הפלסטר והבנת הסיבה להשמדת החיידקים הן חדשניות, וכעת הם בתהליכי הוצאת פטנט על ה"פלסטר האלקטרוני". בינתיים הם עמלים על הרחבת אפשרויות השימוש ביישום על מנת שיאיץ גם ריפוי של פציעות גדולות יותר ותהליכים טראומטיים אחרים בגוף האדם, וכך אולי יוכל בבוא העת להחליף את האנטיביוטיקה וכך לפתור את בעיית העמידות של החיידקים אליה.

תודה לגיא לוי, כתב טכנולוגיה ומחשבים, על העזרה בהכנת הידיעה.

 

קישור לידיעה- אוניברסיטת וושינגטון

קצת על תהליכי הריפוי של פצע בגוף האדם

פלאפוןמכשירי הפלאפון עשו קפיצות טכנולוגיות די ניכרות בשנים האחרונות, אולם היכולת להעניק אנרגיה לפעילות המכשיר נשארה תלויה בסוללה שנגמרת יחסית די מהר.

חברה חדשה בשם uBeam מפתחת בימים אלו טכנולוגיה חדשנית על מנת להטעין פלאפונים בעזרת גלי קול (אולטרסאונד). הטכנולוגיה מתבססת על מתמרים (Transducers) אשר יודעים להמיר אנרגיה חשמלית לגלי קול והפוך, להמיר גלי קול לאנרגיה חשמלית (הטכנולוגיה נסקרה כבר בעבר, צורת היישום שלה על-ידי uBeam היא החדשנית- ע.ב.ח). הרעיון מאחורי הטכנולוגיה הוא הטענה של סמרטפונים מרחוק, משמע ללא חיבור כלשהו, גם כאשר הם ניידים. משדרים מיוחדים ישאבו את החשמל מנקודות חשמל, יהפכו אותו לגלי קול שאותם יקלטו הסמרטפון וכך יטען באופן תמידי.
החברה כרגע נמצאת בשלב של גיוס כספים לאחר הוצאת אב טיפוס ראשון ובניסיונות לשכנע מייצרי סמרטפונים לשלב את הטכנולוגיה החדשה במכשיריהם.

 

קישור לאתר חברת uBeam

טכנולוגיה אחרת המשתמשת בגלי קול להעברת קבצים

צונאמצונאמי, גל נמל בעברית, הוא גל אשר מגיע אל החוף בגובה של עד עשרות מטרים וגורם לנזק עצום ברכוש וחיי אדם (למשל גל הצונאמי שאירע בחופי הודו, אינדונזיה, תאילנד וסרי לנקה אשר גרם ל- 280,000 הרוגים, מאות אלפי פצועים וכ-5 מיליון ללא קורת גג). הצונאמי מתחיל מרעידת אדמה כתוצאה מהתרוממות קרקע מתחת למים, אשר יוצרת גל נמוך מאוד (מספר ס"מ) וארוך מאוד (עשרות קילומטרים). הגל נע מהר בתחילה, אך מאט ואז בהתקרבותו לחוף מתרומם לגובה אדיר בעקבות "דחיסת" האנרגיה האצורה בו.

פרופ' מיכאל שטיאסני מהטכניון פיתח לאחרונה מודל אשר מבוסס על זיהוי גלים אקוסטיים-גרביטציוניים אשר נוצרים כאשר ביחד עם גל צונאמי. גלים אלו מגיעים הרבה לפני גל הצונאמי וזיהוים בעזרת חיישנים תת מימיים יכול לשמש כהתראה להתקרבותו.
מחקר אחר שביצע פרופ' שטיאסני בדק היתכנות צונאמי בחופי ישראל וההשערות הן שגלי צונאמי בים התיכון יכולים להגיע בחופי חיפה לגובה של 1.80 מטרים ובחופי תל-אביב לגובה של 1.20 מטרים.

 

קישור לידיעה- אתר הטכניון

קצת על הצונאמי ונזקים שנגרמו בעקבותיו

סקייטבורד מרחף- Hendo Hoverboard
סקייטבורד מרחף- Hendo Hoverboard

האם בשנים הקרובות נוכל לרחף בעזרת סקייטבורד (גַּלְגֶּשֶׁת בעברית), מכוניות וכלי רכבת אחרים על פני מדרכות בדומה לרכבת ה-(MGLEV (derived from magnetic levitation  הפועלות בסין ויפן והמרחפות על פני מסילות?
חברה מקליפורניה בשם Arx Pax עשתה לאחרונה צעד חשוב לכיוון זה כאשר פיתחה את ה-Hendo Hover, הסקייטבורד המרחף הראשון, אשר מגייס בימים אלו כספים בפרוייקט קיקסטרטר. הסקייטבורד מסוגל להניע אדם בוגר קדימה ואחורה כאשר הוא יציב על פני הקרקע בגובה של עד 5 ס"מ. עיקרון הפעולה דומה לעיקרון הפעולה של רכבת ה-MGLEV, אך הוא כולל דרך זולה ופשוטה יותר לשם השגת אותו ריחוף- ארבעה מנועים היוצרים שדות מגנטיים ואשר מסוגלים לרחף על פני משטח מיוחד אשר עשוי אלומיניום ונחושת.
קידום רעיון זה יכול לאפשר בעתיד ריחוף על פני משטחים מתאימים ברחובות, ואף נסיעה בכלי רכב מתאימים. אפשרויות אחרות הם הרמת מסעות כבדים בקלות ואף הרמת בניינים כך שירחפו בזמן רעידת אדמה.

 

קישור לידיעה-אתר Timeout

קישור לפרויקט באתר קיקסטרטר וסרטון הדגמה

רכבת MGLEV- אתר youtube

ביקורת לגבי חדשנות המיזם- אתר youtube

Bottlenose Dolphin
Bottlenose Dolphin

"חוש מגנטי" (Magnetoception) הינו יכולתם של בעלי החיים להשתמש בשדה מגנטי, כמו השדה המגנטי של כדור הארץ, על מנת להתמצא בסביבה ולנווט. מחקרים בעבר הראו שחוש זה משחק תפקיד חשוב אצל בעלי חיים יבשתיים לשם ניווט. כמו כן תצפיות הראו שחוש זה קיים גם אצל יונקים ימיים המשתמשים בו לניווט במהלך נדידה ימית, כמו למשל מינים ממשפחת הלווייתנאים והדולפינים.
מחקר חדש אשר נעשה על-ידי דורותי קרמר (Dorothee Kremers) וקולגות שלה מאוניברסיטת דה רנה (Université de Rennes) אשר בצרפת בדק זאת בפעם הראשונה בניסוי התנהגותי. בניסוי הוכנסו שישה דולפינים מסוג bottlenose dolphins (דולפינן, השם המדעי הוא Tursiops) לתוך ארבע בריכות בגודל של כ- 2,000 מטרים מרובעים. חלק מדפנות הבריכה היו עשויות מגלילים מגנטיים אשר יצרו סביבם שדה מגנטי ובחלק אחר, כקבוצת ביקורת, הוצבו גלילים לא מגנטיים. חוץ ממאפיין זה היו הגלילים דומים לחלוטין במראם אחד לשני, כאשר גם האדם ששם את הגלילים וגם האדם שצפה בקלטות הוידאו של הדוליפינים לא ידעו אלו גלילים הם גלילי שדה מגנטי ואלו לא.
במהלך הניסוי, שחו ששת הדולפינים באופן חופשי ותנועתם נוטרה בו-זמנית. תוצאות הניסוי הראו שהדולפינים התקרבו הרבה יותר מהר אל הגלילים אשר פלטו שדה מגנטי מאשר אל הגלילים שלא פלטו שדה מגנטי. ניסוי זה מספק ראיות חדשות לגבי הימצאות חוש מגנטי אצל יונקים ימיים.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור למחקר

קצת על "חוש מגנטי" ( Magnetoception)

צמיד לשמירה על ילדיםלפני מספר ימים דווח על ילד בן שנתיים, אשר נשכח ברכב על-ידי בני משפחתו ונפטר. בנוסף ישנם ארצות שבהן חטיפות של ילדים איננה דבר נדיר. עם בעיות אלו מנסה להתמודד פיתוח חדש של חברת הזנק ישראלית, אשר כולל צמיד המולבש על פרק היד של ההורה ושל הילד.
יוזמי הרעיון הינם אופיר זהבי, אסף קוטאי, רועי דרור ומאור פרץ, אשר פיתחו צמיד אשר מתריע כאשר צמיד הילד יוצא מטווח מסוים (אותו ניתן להגדיר מראש). הצמיד מבוסס על טכנולוגיית גלי רדיו (RF) ויתרונו הגדול שהוא אינו תלוי בסמרטפון או במכשיר חיצוני אחר. בצמיד ניתן להשתמש לא רק להשגחה על ילדים אלא גם על חולי אלצהיימר, חיות מחמד ועוד.
כרגע הפרוייקט נמצא בשלב של מימון המונים (ניתן להירשם אליו באתר המצורף) ומתוכננים לו שינויים עיצובים ויכולות נוספות כמו למשל "מצב שינה", בו ההורה יכול לכבות את ההתרעה כאשר הוא מתרחק מהילד בכוונה, יכולת התרעה אשר מופעלת ברגע שהוא נכנס לטווח המוגדר בשנית.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו 192, ע"מ 58-59.

 

קישור לאתר המיזם- Decision Bracelet

קישור לסרטון אשר מסביר על פעולת הצמיד-אתר youtube

שקית ציפסגלי קול מייצרים ויברציות בתווך שבו הם עוברים וגם באובייקטים דוממים שבהם הם פוגעים. מדענים מ-MIT) Massachusetts Institute of Technology) אשר בארצות הברית, בשילוב חוקרים מחברת מיקרוסופט וחברת אדובי (Adobe), פיתחו דרך לשחזר את הויברציות הללו (אשר אינן נראות בעין בלתי מזוינת) ולתרגם אותן לצלילים המקוריים, כמו למשל מילים משיחה של שני אנשים.
אחת ההדגמות כללה שקית ציפ'ס אשר לידה דיברו שני אנשים. מצלמה מיוחדת במרחק 15 מטרים מהשקית, מאחורי זכוכית אטומה לרעש, צילמה את השקית בזמן השיחה ולאחר מכן ניתוח סרטון הוידאו הצליח לתרגם בחזרה את הוויברציות של השקית לקולות דיבור (אם כי, באיכות די נמוכה). הדגמות נוספות כללו שימוש בחפצים דוממים אחרים לשם הקלטה, כמו למשל צמחים, ושיחזור הוויברציות לצליל המקורי שגרם להן.
אייב דוויס (Abe Davis) אשר הוביל מחקר זה (בהנחיית שני פרופסורים בשם Frédo Durand & Bill Freeman מ-MIT) טוען שמדובר לא רק באמצעי לשחזור קולות אלא בשיטת דימות חדשה לגמרי. הסיבה היא ששיחזור המידע הקולי מהאובייקט מלמד רבות על סביבתו וגם על האובייקט עצמו, מכיוון שאובייקטים שונים מגיבים אחרת לגלי קול וכך אפשר לקבוע את תכונותיו של האובייקט ואת מרכיביו. מחקרים נוספים בתחום יכולים להאיר את הדרך לשם וליישומים רבים אחרים המבוססים על רעיון זה.

תודה לשגיא כהן, כתב טכנולוגיה ומחשבים, על העזרה בהכנת הידיעה.

 

קישור לידיעה

סרטון המסביר על הטכנולוגיה מאחורי התגלית- אתר youtube

קצת על גלי קול

תמונת מוח של עובר בן 25 שבועות באולטראסאונד רפואי
תמונת מוח של עובר בן 25 שבועות באולטראסאונד רפואי

בשנים האחרונות הצליחו מדענים לגרות תאי עצב במוח בעזרת אלומות אולטרסאונד ממוקדות בעוצמה לא גבוהה. אפשרות זו פותחת פתח ליישומים אשר יכולים להתערב בפעילות המוח ולטפל בו באופן לא פולשני- מאידך לא הוצע עדיין הסבר מניח את הדעת לגבי התופעה.
מחקר חדש של פרופ' איתן קימל ופרופ' שי שהם, בעזרתו של הדוקטורנט מיכאל פלקסין, מציע הסבר לאותה התופעה. לטענתם, קרום התא צובר אנרגיה בעקבות רטט שתי שכבות המולקולות אשר מרכיבות אותו. בעקבות הרטט נוצר זרם חילופין אשר מוביל להצטברות מטען בקרום עד כדי יצירת פוטנציאל פעולה ועירור חשמלי של התא.
מידע חדש זה יכול להוביל ליישומים בתחום מחקר המוח, איבחון בעזרת אולטראסאונד מוח כמידע משלים לבדיקת ה-MRI, טיפול במחלת האפילפסיה ועוד.

 

קישור לידיעה-אתר הטכניון

קצת על האולטראסאונד-פורטל ה-fMRI והדימות המוחי