ADVENTURES IN MECHANICAL THINKING – مغامرات في التفكير الميكانيكي – يمكن للآلات أن تتعلم قليلاً على الأقل. مع التقدم العلمي سيستمرون في أن يصبحوا أكثر ذكاءً ، وفي النهاية قد يكتشفون ويدركوا العالم بطريقتهم الخاصة.
AFFINITY – إن تكوين البنية في الكون – اندماج الذرات في النجوم والكواكب والمجرات – هو نوع من التنظيم الذاتي أو التجميع الذاتي. على المستوى الجزئي ، يؤدي هذا التجميع الذاتي إلى تفاعلات نووية وكيميائية تؤدي إلى ظهور الجزيئات والمواد التي تجعل حياتنا ممكنة. تساعدنا النظريات الرياضية للتجميع الذاتي وشبكات التفاعل الكيميائي على فهم الأساس لمثل هذا التنظيم الذاتي وكيف يمكنه إنشاء أنظمة معقدة وهادفة.
A FIRST TASTE – يمكن أن يتسبب التعرض في سن مبكرة لفرحة الاكتشاف في إحداث بصمة خطيرة وإحداث انطباع مدى الحياة على عامل فضول الفرد.
AGAINST ALL ODDS – في بعض الأحيان ، قد تبدو قصة حياة شخص ما مكتوبة أو مفتعلة إلى درجة استحالة – سلسلة من الأحداث غير العادية ، والمصادفات ، والمصاعب الكبيرة والخيارات الحاسمة التي تؤدي إلى عمل هذا الشخص وخبراته الفريدة ، كما لو كانت بالوصفة.
ALMOST REAL – الواقعية تقريبًا – لا تبدو التجريدات الرياضية تمامًا مثل الشيء الحقيقي ، لكنها غالبًا ما تكون بنفس القوة ، وفي كثير من الأحيان أكثر توضيحًا.
ANDY ELLINGTON – لا يمكننا معرفة كيف بدأت الحياة على الأرض أو كيف تبدأ في مكان آخر ، ولكن استكشاف كيفية تجميع المواد الكيميائية البسيطة ، وتفاعلها ، وتطورها في المختبر يمنح العلماء خيالًا غنيًا وأكثر تأصلاً لما قد تكون عليه الكائنات الحية الأولى – وقد كان كذلك أدى بالفعل إلى تقنيات حيوية مثيرة للاهتمام.
A PREPARED MIND – العقل المُجهز – غالبًا ما تكون أفضل نتيجة علمية هي الأبسط. قد يكون الحل أو الاكتشاف ، بعد فوات الأوان ، غير معقد وواضح لدرجة أنه مفاجئ أو أنيق. ومع ذلك ، فإن الاقتراب من هذه الحقيقة البسيطة قد يتطلب أدوات معقدة وأساليب معقدة لاستكشاف آلاف الاحتمالات.
A RIP IN THE FABRIC – تمزق في النسيج – الأشياء ذاتية الشفاء قادرة على إصلاح الضرر الذي يلحق بهيكلها. وهي تتراوح من بسيطة (مثل الماء) إلى معقدة (مثل ذيل السمندل). في علم الأحياء الجزيئي ، تُعد الشظايا ذاتية الإصلاح مرشحًا جيدًا للطفرة ، وبالتالي للتطور. قد تكون عملية الاكتشاف الرياضي بحد ذاتها علاجًا ذاتيًا ، لأنها توازن بين الارتباك الناجم عن مفارقات العالم الحقيقي.
AUTODIDACT – الاكتشاف التلقائي – بعض الأشياء الثمينة في العلم – وفي الحياة – هي القدرة على التعلم بنفسك ، والاستفادة من منظورك واهتماماتك الفريدة ، والقيام بذلك بشعور من الفرح.
BUTTERFLY’S PATH – مسار الفراشة – في النهاية ، يجب على المرء أن يترك المنزل الآمن ويشرع في شق طريقه في العالم ، حيث تنفتح أعين المرء على الاحتمالات والمخاطر ، من خلال الصروح التي خلفها أسلافهم ، وعجائب آلات الحياة.
CAPTURED – تم التقاطها – من الصعب التقاط جزيء ؛ إنها سريعة جدًا وصغيرة جدًا. لذا فإن العلماء يحثون الآخرين على الإمساك بهم عن طريق صنع جزيئات لالتقاط الجزيئات. ثم يمكن دراستها وبرمجتها.
CEPHALOPOND – يمكن لمبرمجي الكمبيوتر أن يكونوا مبدعين تمامًا. مصطلح “حشرة” في حد ذاته هو استعارة خيالية. بعض المبرمجين لديهم أخطاء في برامجهم ؛ البعض الآخر لديه الحبار.
CITY OF LIFE – مدينة الحياة – تتطور الكائنات الحية بأكملها – سواء كانت أشجارًا أو حيتان أو ضفادعًا أو بشرًا – من خلية واحدة. عندما تنقسم الخلايا ، فإن كل نصف “يعرف” بالفطرة أي جزء من الكائن الحي يجب أن يصبح بعده.
COME TOGETHER – تعالوا معًا – كل من 100 تريليون خلية في جسمك لها حمضها النووي الخاص ، ومصنعها الجزيئي الخاص لبناء البروتينات ، وداراتها البيوكيميائية الخاصة لاتخاذ القرارات. على الرغم من أن هذه الخلايا قائمة بذاتها ، إلا أنها تعتمد على بعضها البعض ، وتعمل معًا كوحدة واحدة. بعض الأنواع ، مثل قوالب الوحل ، تعيش ككائنات وحيدة الخلية مستقلة في حياتها المبكرة ، ثم تتحد مع خلايا العفن الوحل الأخرى في كائن متعدد الخلايا في الجزء الأخير من حياتها. قد يطور علماء الروبوتات يومًا ما روبوتات صغيرة يمكنها بالمثل تجميع نفسها في روبوت ضخم وموحد.
COMPRESSION – الضغط – يمكن تصنيع الضوء المضغوط (الفوتونات التي تكون اهتزازاتها مقيدة بالنسبة للضوء العادي) في المختبر.
CONSONANCE AND DISSONANCE – التوافق والتنافر – بعض الأفكار ، مثل الطوبولوجيا ونظرية العقدة ، بسيطة للغاية ونقية ، لكنها قابلة للتطبيق إلى ما لا نهاية ، بحيث يمكنها إدخال المرء في تساؤلات لا نهاية لها ، أو حتى قيادة مهنة علمية إلى أراض جديدة.
CORE CONCEPTS – المفاهيم الأساسية – تعرف الكائنات الحية وأجزائها بطريقة ما متى تتوقف عن النمو. نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر تُحسب بطريقة حسابية أو لوغاريتمية أو ثنائية ، فإن “عد” علم الأحياء أيضًا بطريقته البيوكيميائية.
CYTOSKELETAL MOTOR – يتكون الهيكل الخلوي للخلية من شبكة من “أشعة I” ذات المقياس الجزيئي والتي تحمل الخلية في شكلها. يمكن لبعض الخلايا المهندسة الزحف عن طريق تنمية هيكلها الخلوي على جانب واحد بينما تحلله على الجانب الآخر.
DATA DANCER – تسمح رقائق ميكروأري للحمض النووي للأطباء والعلماء بقراءة الأعمال الداخلية للخلية. يمكن أن تحتوي شريحة واحدة على مئات الآلاف من البكسلات ، يمكن لكل منها اكتشاف وجود الحمض النووي الريبي لجين معين ، أو طفرة جينية معينة. يمكن أن تؤدي هذه المعلومات إلى اكتشافات جديدة وتشخيصات ثاقبة.
DIGITAL HEALER – معالج رقمي – شريحة ميكروفلويديك عبارة عن شبكة من الأنابيب والصمامات وغرف التفاعل وأجهزة الاستشعار المعبأة في جهاز صغير قادر على إجراء تشخيصات طبية متطورة.
DISCRETIZATION – التفريق – تزامن التحول التكنولوجي في الإلكترونيات من التناظرية إلى الرقمية مع تحول نموذجي في الرياضيات ، حيث حلت الرياضيات المنفصلة والتوافقية محل الرياضيات التحليلية التقليدية المستمرة. يتم الآن تحويل الكائنات المستمرة إلى تمثيلات منفصلة للمعالجة على أجهزة الكمبيوتر الرقمية.
DRAGONFLIES – كائنات تتبادل الجزيئات عند ملامستها. يمكن للبقايا التي يتركها كل منها أن تبدأ نمط نمو جديد ، مثل التبلور ، على مضيفها الجديد.
DROPLET – غالبًا ما تتطلب التجارب البيوكيميائية أحجامًا صغيرة من السائل – ميكرولتر ، أو أقل … جزء صغير من قطرة المطر.
ENTANGLED REALMS – الحقائق المتشابكة – بعد أكثر من قرن من النظريات حول ميكانيكا الكم ، والتحقق من صحتها التجريبية ، لا يزال العلماء يتصارعون مع طبيعة الواقع. ما هو التراكب ، أو الاحتمال ، أو التشابك؟ اين نحن بداخلها؟ ربما يفتقدون إلى اختصار قد يمنحهم وصولاً سهلاً إلى عوالم رائعة ومليئة بالحيوية.
500 YEAR PLAN – خطة 500 عام – يمكن تصور إدارة السفر بين النجوم بواسطة سفن الفضاء ذاتية التجميع ، والتي ستهبط على كوكب مناسب أو نيزك ، وتجمع أجزاء جديدة من المواد الخام المتاحة ، وتقوم بالإصلاحات ، وتكون في طريقها مرة أخرى.
FLOATING STILL LIFE – لا تزال عائمة الحياة – أولئك الذين لديهم غريزة لتقييم وفعل ما يجب القيام به ، وللاهتمام باحتياجات الآخرين ، يرفعون الروح المعنوية ويحسنون حياة من حولهم.
FLUORESCENCE – الفلورسينس – عندما يقصف الضوء جزيء ما ، يمكن امتصاص الفوتون ، وفي هذه الحالة تتسبب الطاقة الإضافية في اهتزاز روابط الجزيء بقوة أكبر. بعض هذه الطاقة الاهتزازية الإضافية تتبدد في محيط الجزيء على شكل حرارة. إذا لم يتم تبديد الطاقة بالكامل ، فقد تتراصف الاهتزازات لتكوين وإصدار فوتون جديد بطاقة أقل وطول موجي أطول (عادة) ؛ أي أنها تتألق.
FORCE OF IMPOSSIBILITY – قوة الاستحالة – في الرياضيات ، يمكن للمرء تحديد الأشياء (مثل المجموعات أو الوظائف) التي يستحيل حسابها. ومع ذلك ، يمكن لهذه الأشياء المستحيلة أن توفر نظرة ثاقبة توضح ما هو ممكن.
FOREST OF WIRES – غابة الأسلاك – تبني الطبيعة أجهزة كمبيوتر قوية ، وعقلك هو مثال رئيسي. يسمح التجميع الذاتي الجزيئي للعلماء بإنشاء دوائر كهربائية من خلال تنميتها.
FORGING AHEAD – المضي قدمًا – يمكن أن تظهر الأفكار والأفكار كأشياء جميلة وهشة.
FRAGMENTED VISION – رؤية مجزأة – في الدماغ ، يتم تقسيم المشاهد المرئية إلى أجزاء أولية – الحواف والألوان والزوايا والحركة – والتي تُشتق منها تصورات أكثر تعقيدًا – الأنسجة والأشكال والأفعال – وفي النهاية يتم التعرف على السمات المهمة للمشهد. كما هو الحال مع الحلم ، تكشف نظرة أعمق في القشرة البصرية عن تفكك أدق لكل قطعة من المشهد ، منقطة ثم إعادة بنائها داخل رأس المراقب.
GOING BEYOND – الذهاب إلى ما وراء – يحب الباحثون عن الإثارة التحقيق في المجهول. بالنسبة للبعض ، إنه مسحوق طازج على منحدر جبل مجهول. بالنسبة للآخرين ، إنها التضاريس غير المتوقعة لمجال علمي جديد. بالنسبة للبعض ، كلاهما
GRÜN – أناقة البساطة هي نهاية مرغوبة في المجتمعات العلمية عبر الزمان والمكان ومجال البحث. “ما يمكن القيام به بأقل من ذلك يتم عبثًا مع المزيد”. فيليم أوكام
HANGING GARDENS – الحدائق المعلقة – يمكن لمهندسي الجزيئات تصميم وتصنيع البوليمرات المعقدة التي تنمو بطرق أقرب إلى الواقع. مثل العنكبوت ، يمكن للجزيء المُصمم هندسيًا أن يؤدي إلى إدخال وحدات بوليمر فرعية خلفه ، وبالتالي “يفرز” بشكل فعال خيطًا يظل متصلاً به. مع توسع حدود الهندسة ، سيكون من الممكن تحقيق سلوكيات أكثر واقعية.
HATCHLING – التفريخ – بالعزم والصبر الكبير ، غالبًا ما يكافأ الباحث باكتشاف نتائج فريدة ومتفوقة.
HEAT CAPACITY – السعة الحرارية – لتشغيل الآلات النانوية ، يجب أن يخزن الوقود الجزيئي الطاقة في شكل مستقر – ثابت حتى إطلاقه.
HOMUNCULUS – الإنسان البشري – بصفتنا كائنات ذكية تتعلم من بيئتها ، فإننا نحتوي داخل أنفسنا على مرايا للعالم ، وحتى مرايا عن أنفسنا. أحد الأمثلة الرائعة هو أنك إذا نظرت إلى القشرة الحسية والحركية للدماغ وسألت عن جزء الجسم الذي تنتمي إليه ، تحصل على خريطة (مشوهة) للجسم.
IF YOU DARE – إذا كنت تجرؤ – لا يكتمل التحقيق العلمي أبدًا. من وجهة نظر الخبرة والمعرفة الجديدة تأتي اتجاهات جديدة للسعي.
INNER LIGHT – الضوء الداخلي – يصبح الحدس أقوى مع الاستخدام والتنشئة ، ولديه طريقة قوية لاختراق الأعراف والقيود التي تفرضها الأساليب التقليدية.
INNER SCAFFOLDING – السقالات الداخلية – تظل الآثار والصفات الأساسية لأسلافنا الأوائل مشفرة بداخلنا اليوم. سواء أكان نباتًا أو حيوانيًا أو فطريات أو فيروسات ، فإن كل كائن حي يتوج من سلسلة طويلة جدًا ، يجلب المعلومات من العصور البدائية.
INSIDE OUTSIDE – في الداخل – لم يعرف عقلك دائمًا أن ذراعك هي ذراعك. ربما تعلمها بنفس الطريقة التي يتعلم بها شخص لديه طرف اصطناعي تجربة الطرف الاصطناعي كجزء من جسمه. يمكن أن يؤدي الاستخدام المكثف للأدوات (تخيل مضرب كرة المضرب أو الكمان أو حتى طرف صناعي ميكانيكي) إلى الشعور بأن الأداة أو الآلة جزء من جسمك.
INSTANTIATION – التثبيت – يجب أن تنشئ برامج الكمبيوتر كائنات بيانات جديدة باستمرار حسب الحاجة. غالبًا ما يتم استخدام قالب قياسي ، ويتم ملء العديد من العناصر الرقمية أو النصية أو الخوارزمية للنموذج لبناء الكائن المحدد محل الاهتمام. لفهم العالم من حولنا ، يخلق العقل بالمثل أفكارًا جديدة عن طريق ملء القوالب المخبأة العامة بمعلومات حول المسألة المطروحة.
INTERMINGLING – التداخل – المادة المتشابكة على جميع المستويات ، من النيوترينوات إلى الكون ، موجودة بالضرورة في وعاء. غالبًا ما يتم التغاضي عن الأهمية المتداخلة للمساحة “الفارغة” لمجرد أنها “غير موجودة”.
I WAS SO INVOLVED – كنت منخرطًا جدًا – ينغمس العلماء والفنانون في عملهم ، وينسون تناول الطعام ، أو يفقدون تتبع الوقت والمكان (عندما يكون الأمر جيدًا حقًا) وحتى الذات.
JOINING/SCISSION – الانضمام / الإنشقاق – يعتقد بعض العلماء أن الجزيئات العضوية الحرة والموجودة في فترة ما قبل الحياة قد انضمت معًا تلقائيًا لتكوين الكائنات الحية الأولى. يمكن رؤية الالتحاق والانفصال في المختبر عندما يصنع العلماء أنابيب نانوية ذاتية التجميع تُعرف باسم “البوليمرات الحية”.
KELP FOREST – على سطح شريحة الحمض النووي المستخدمة في تكوين نموذج أولي لخلية اصطناعية ، يتم ربط خيوط الحمض النووي بالأرض ، وتزحف الإنزيمات لأعلى ولأسفل الخيوط ، وتوليف جزيئات جديدة تطفو ببطء. بعض المناطق نشطة ومزدحمة. في وقت لاحق ، سوف تتحرك موجة النشاط.
LET’S DO THIS – لنفعل هذا – على مدار التاريخ التطوري ، تم العثور على مجموعة متنوعة مذهلة من أشكال الحياة ، والتي قد يبدو معظمها غريبًا وغريبًا بالنسبة لنا الآن. خلال العصر الكمبري منذ أكثر من 500 مليون سنة ، تطورت العديد من الحيوانات التي لديها مخططات جسم غريبة جدًا وملحقات غريبة (قد تبدو غريبة وغريبة مثلنا بالنسبة لهم). بدأت كل ممالك الحياة التي نعرفها اليوم – الطلائعيات (حقيقيات النوى أحادية الخلية) ، والمونيرا (بدائيات النوى) ، والعتائق ، والفطريات ، والنباتات ، والحيوانات – بسلف فريد بعيد المنال.
MAPLE LEAF – في العلوم ، نادرًا ما يمكنك رؤية ما تدرسه بشكل مباشر. يتم تلوين النتائج التجريبية من خلال كيفية طرح السؤال وما هو الجهاز التجريبي المستخدم. هذه القضية بارزة بشكل خاص في فيزياء الكم.
MIGRATORY PROCESSION – عملية الهجرة – الروبوتات الجزيئية الموزعة هي قطعان من الآلات البسيطة التي تتواصل مع بعضها البعض لإنجاز المهام الجماعية. مثل النمل ، يمكن أن ترتبط هذه الروبوتات ببعضها البعض لتشكيل سلاسل أو المشي فوق بعضها البعض لإنشاء هياكل فوقية جماعية.
MOLECULAR FIELDS FOREVER – الحقول الجزيئية للأبد – على المستوى البشري ، السطح المسطح هو شيء بسيط. لكن أقرب إلى الداخل ، يصبح تعقيدها المذهل واضحًا. يمكن للهندسة الجزيئية التحكم في بعض هذا التعقيد ، باستخدام التجميع الذاتي لتغطية السطح ووضع الجزيئات المعقدة في مواقع محددة.
MOLECULAR INTROSPECTION – التعريف الجزيئي – عندما تنثني الجزيئات المعلوماتية مثل الحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، والبروتينات من سلسلة خطية مرنة إلى شكل ملموس ، مثل إنزيم أو آلة نانوية أخرى ، يتم توجيه العملية من خلال التكرارات المتتالية على طول السلسلة التي تبحث عن مطابقة لاحقة في مكان آخر في السلسلة ، ثم اربطها وقفلها لتثبيت الطية.
MYMOSH THE SELF BEGOTTEN – في قصة قصيرة من تأليف ستانيسلاف ليم ، ظهر ميموش عن طريق الخطأ عندما هز جسم تم التخلص منه من سفينة فضاء عابرة مكب نفايات ما بعد النووي ، مما تسبب في تعثر أشياء مختلفة ، وتصادمها ، والتعلق بها ، وتشكيل كائن مفكر.
NEUROTANGO – عند الاستماع إلى الموسيقى ، تقوم الخلايا العصبية الموجودة في أذنيك بترميز الأصوات في سلسلة من الإشارات الكهربائية ، تسمى القطارات المسننة ، والتي تسجل إيقاع ونغمات وملمس ما تسمعه. يتم إرسال قطارات السنبلة إلى قشرتك ، حيث يتم إدراك الأصوات والاستمتاع بها وتفسيرها.
NERVE CREATURE – الكائنات الحية تغلف وحدة إعلامية قائمة بذاتها مغمورة بالتيارات والقوى ومعالجة وفك رموز والاستجابة لبيئتهم. لإنشاء شبكات عصبية وتحليل سلوكهم ، يجب على العلماء السباحة في النظريات الرياضية المترابطة للمعلومات والحساب والتحسين والتكيف.
959 – الديدان الخيطية Caenorhabditis Elegans فريدة رياضيا من حيث أن الأفراد من النوع البري يحتويون بالضبط على 959 خلية. يتم أيضًا تحديد موضع كل خلية بدقة. C. Elegans شفافة ، لذلك من السهل تتبع وظيفة الخلية والنسب.
NOTES TO SELF – ملاحظات للذات – مجموعة متنوعة من الاتصالات ، مثل الضحك أو التلويح أو التنهد ، يمكن فهمها بسهولة من قبل أي شخص تقريبًا ، وحتى من قبل بعض الحيوانات. العلامات والإشارات الأخرى أكثر سرية ، وربما لا يفهمها سوى واحد أو عدد قليل.
PHYSICS IN FORMATION – الفيزياء قيد التكوين – عند دخول الدماغ ، يتم فصل المعلومات المرئية إلى جوانب – العمق واللون والحركة وما إلى ذلك – ثم تتم معالجتها وإعادة دمجها في الوعي الواعي بواقع سلس. وبالمثل ، يتألف العالم المادي من جوانب من الحرارة والكتلة والحركة والضوء والاهتزازات التي يتم دمجها وتشابكها بسلاسة لتشكيل العالم من حولنا.
PORTRAIT OF PETER GACS – صورة من Peter Gacs – منذ فيثاغورس ، وربما قبل ذلك ، رأى علماء الرياضيات العالم على أنه مكون من أرقام ، وقد أدى ذلك إلى رؤى عظيمة.
PROCESS OF ELIMINATION – عملية القضاء – تشمل العلاجات الطبية المتقدمة الروبوتات الجزيئية المبرمجة “للزحف” حول الخلايا المستهدفة (مثل الخلايا السرطانية) بعد التعرف على علامات سطح الخلية التشخيصية التي تحددها على أنها خبيثة. عندما يتفاعل الجزيء مع غشاء الخلية فإنه يقطعه بشكل فعال ويدمر الخلية.
QUANTUM BRIDGES – الجسور الكمومية – جزء أساسي من العمل في واجهات العلم والتكنولوجيا هو القدرة على ربط الظواهر بمقاييس أطوال مختلفة ، حيث نضطر إلى التفكير في المادة وخصائصها بطرق مختلفة.
RAINBOW FIBER – ألياف قوس قزح – يتطلب العلم متعدد التخصصات القدرة على تجميع العديد من خيوط المعرفة ، لربطها معًا واختبار قوتها ، ثم استخراج المعلومات ذات الصلة.
RAIN OF ABSTRACTIONS – غالبًا ما يتم حل المشكلات الفنية عن طريق إيجاد حلول للمعادلات المعقدة. في بعض مجالات علوم الكمبيوتر ، يتم الوصول إلى الحل الأكثر أناقة لمشكلة ما ببساطة عن طريق تحديد التمثيلات المجردة الصحيحة للبيانات والعمليات ، من أجل حل بسيط بشكل مدهش.
REACTION – DIFFUSION – التفاعل – الانتشار – يمكن للعمليات الكيميائية أن تخلق أنماطًا مشابهة للبقع على الفهود ، والترقيع على الزرافات ، والخطوط على الحمير الوحشية. يمكن إنشاء أنماط أكثر تعقيدًا إذا أمكن برمجة الكيمياء.
REARRANGEMENTS – إعادة الترتيبات – التجميع الذاتي هو عملية تنشئ النظام بشكل تلقائي. على المستوى الجزيئي ، لا تعرف المكونات ذاتية التجميع إلى أين تتجه – لكنها تصل إلى هناك. تتحد الجسيمات وتستقر بعدة طرق ، وتتناسب بشكل عشوائي مع بعضها البعض ، بحيث تصبح في النهاية ، شيئًا فشيئًا ، معقدة ويمكن أن تتراكم بشكل أكبر.
RECURRENCE – تدرس نظرية التحكم كيف يمكن استخدام حلقات التغذية الراجعة بين المستشعرات والمشغلات لإنشاء أنظمة استجابة قوية ، من التحكم في سرعة السيارة إلى الروبوتات في المصنع ، أو الدوائر البيوكيميائية داخل الخلية.
ROCK NEST – خلف حاجز يبدو أنه لا يمكن اختراقه ، غالبًا ما يكون مكانًا هادئًا يسوده الهدوء ؛ قد يكون الوصول إلى هناك أسهل ، إذا كان أكثر التفافًا مما يعتقده المرء.
ROCK WHISPERER – تقنية شرائح الكمبيوتر هي في الأساس جيولوجيا اصطناعية. يمكن للطباعة الحجرية ، وهي التقنية المستخدمة لنحت الأسلاك والترانزستورات في شريحة سيليكون ، بناء العديد من طبقات الهياكل على لوح من السيليكون ، ولكن لإتقان فن تحويل الصخور غير الحية إلى آلة تفكير يتطلب فهم طبيعة المادة. سيخبرك بما يمكنه فعله ؛ استمع إلى السيليكون.
SEEKING THE SOURCE – البحث عن المصدر – يمكن لبكتيريا بسيطة ، بحجم ميكرون فقط ، أن تجد القوت (مثل السكر) عن طريق “شم” رائحتها. يسبح في اتجاه عشوائي ، وإذا أصبحت الرائحة أقوى ، فإنها تستمر ؛ إذا لم يكن كذلك ، فإنه يحاول اتجاهًا جديدًا ، ويصل في النهاية إلى المصدر. وبالمثل ، قد يلقي العلماء لمحة عن حقيقة أعلى من التجارب الفردية ، ويفعلون الشيء نفسه بشكل أعمى.
SEIFERT’S WORLD – عالم Seifert – إذا قمت برسم خط متعرج عشوائي على الورق ، وعند التقاطعات أوضحت أي جزء يمر وأي جزء يمر أسفله ، فهناك ، على الأرجح ، سطح محصور في تمايلك. ينثني سلك رفيع في منحنى ملتوي ولكنه مغلق ويغمس في الماء والصابون ويكشف عن مثل هذا السطح.
SELF ASSEMBLING TREE – شجرة التجميع الذاتي – التجميع الذاتي هو عملية موجودة في كل مكان على المستوى الجزيئي (البلورات والفيروسات والهياكل الخلوية) والمقياس المجهري (أرانب الغبار والكثبان الرملية والنجوم). أشكال الأشجار أيضًا منتشرة في كل مكان في الطبيعة ، وهي ذاتية التنظيم على مستويات عديدة (الأنهار ، الكربوهيدرات ، أنماط حركة المرور). يمكن العثور على هذه الأشكال العالمية على ما يبدو في أي مكان.
SHADOW OF PERFECTION – ظل الكمال – تدرس الرياضيات الأشياء المثالية – المثالية الأفلاطونية – ولكن في كثير من الأحيان يمكن أن تكون البراهين فوضوية ومربكة.
SIGHT – البصر – شبكية العين عبارة عن شبكة معقدة من الخلايا العصبية التي تكتشف الضوء وتبدأ فورًا في معالجة الإشارات لتقليل الضوضاء وزيادة الحساسية وتحديد مناطق التباين والحركة. بينما تتكون عين الحشرة من شبكة سداسية منتظمة من خلايا متطابقة تقريبًا ، ولكل منها عدستها الخاصة وخلاياها العصبية ، فإن عين الثدييات بها عدسة واحدة والعديد من الخلايا العصبية المستقبلة للضوء متباعدة بشكل غير منتظم.
SILENT NIGHT – ليلة صامتة – تحضير عينة للفحص المجهري للقوة الذرية ، تستقر الجزيئات المعقدة ذاتية التجميع على سطح الميكا ، حيث سيتم تصويرها قريبًا. (انظر أيضًا “الأجنحة”.)
SKY AND EARTH – السماء والأرض – في حياتنا متعددة الأوجه ، يمكن لتلك الأشياء التي ترسخنا على الأرض ، والتي تؤسسنا وتوفر قاعدة ، أن تسمح لعقولنا الرقيقة بالتجول ، والحلم ، وزيارة العوالم البعيدة في أفكارنا. هنا تسافر الأفكار والأحاسيس أسرع من الضوء.
S. S. S. – For all you see, there is more you don’t yet see. Science is driven by the perception of the invisible and the unknown.
STILL LIFE WITH ACTINOLITE – لا تزال تعيش مع الأكتينولايت – يشعر عالم الطبيعة بالانسجام مع عدد لا يحصى من منتجات الطبيعة بكل ما تتمتع به من خصوصية وجمال. كل واحد منا فريد من نوعه ، فنحن منجذبون أو مفتونون بمجموعة مختلفة من القوام والعمليات والوظائف والقيم والألوان للأشياء. هذه الأشياء والتركيبات تؤثر علينا بطرق صامتة وغير مرئية ، مشتركة عبر البشرية.
STILL LIFE WITH PLUMS AND CHOCOLATE – لا تزال تعيش مع المكونات والشوكولاتة – عند بدء مختبر جديد ، من المهم الحفاظ عليه مليئًا بالحماس والطاقة ، وخاصة الوجبات الخفيفة في منتصف الليل.
SWARM AND FORM – السوار والشكل – الفرد عبارة عن مجموعة منظمة ذاتيًا من الأفراد الأصغر. غالبًا ما يكون هناك جزأين: التفاعلات العالمية للعناصر المتجولة (مثل النحل أو خلايا الدم) والمصفوفات المحلية للعناصر المرتبة هندسيًا (مثل الأعشاش أو خلايا الدماغ).
SYNCHRONIZATION – التزامن – يمكن لمجموعات الخلايا (الخلايا العصبية ، عضلة القلب ، قوالب الوحل ، البكتيريا) ومجموعات الكائنات الحية (سرب من الطيور ، أو مجموعة من الأسماك ، أو مستعمرة من النمل ، أو شجرة اليراعات) أن تعمل معًا بطرق منسقة تنظمها التزامن العفوي ، باتباع الإشارات والأنماط الجماعية التي تولدها وتدركها مجموعتهم فقط.
TENSEGRITY – الشد – بعض الهياكل مصنوعة من الأوتار والدعامات (مثل الجسر المعلق ، أو عظام وأوتار الكائنات الحية) حيث تكون كل دعامة منفصلة ، ويتم سحب كل كابل مشدودًا بطريقة لا تنهار الهيكل. إن سلامة توتر شيء أو نظام مشتق من توازن أعضاء التوتر ، على عكس الدعامات الانضغاطية ، هي شدها ، ويعرف أيضًا باسم: التماسك العائم.
TERRESTRIAL MATRIX – المصفوفة الأرضية – تفترض إيه جي كيرنز سميث أن البلورات الطينية تنجب الحياة. قدمت الشبكة البلورية ، أثناء نموها وانفصالها ، سقالات لنمو بلوري جديد. نظرًا لأن هذه البلورات دمجت المزيد من الجزيئات العضوية في بنيتها ، مع ميزة التكاثر ، أصبحت الجزيئات العضوية في النهاية متطورة بما يكفي لاستغلال مصفوفة مضيفها وتطفو بعيدًا ، ربما في المد التالي ، كحياة مستقلة. (انظر أيضًا “فقدان الانتروبيا”)
THE BEST OF ALL POSSIBLE WORLDS – أفضل العوالم الممكنة – ينص مبدأ الفعل الأقل على أنه من بين جميع المسارات الممكنة للجسيم ، مثل الفوتون ، سيأخذ الجسيم الذي يحتوي على الحد الأدنى من الطاقة المتكاملة. تُستخدم مبادئ التحسين المتناظرة في البرامج التي تجد أفضل طريق من المكان “أ” إلى “المكان” ب ، أو العثور على أفضل سعر لتذكرة حفلة موسيقية ، أو العثور على التفسير الأكثر احتمالية للبيانات.
THE BREWERY – المخبز – ظهرت العديد من الأفكار العظيمة والملهمة للمفكرين بينما كانوا منفصلين تمامًا عن مهمتهم العقلية. قد تظهر فكرة أو حل مطلوب منذ فترة طويلة بشكل عفوي خلال لحظة الاسترخاء والتشتت ، “آها!” لحظة.
THE HURDLER – المربك ـ أثناء استكشافك للحدود غير المعروفة ، لن تعرف أبدًا ما هي المفاجآت التي ستأتي بعد ذلك. من خلال الفضول المستمر والتفكير الدقيق ، تظهر حقائق محددة بوضوح من فوضى المتغيرات المتعددة وعدم اليقين التجريبي.
THE LOSS OF ENTROPY – فقدان المدخل – ربما تكون الحياة قد نشأت من التكوُّن الطبيعي للبلورات المعدنية التي تتكاثر من خلال عمليات معدنية عفوية ، مما يوفر في النهاية إطارًا لإنتاج الجزيئات العضوية التي تشكل الأساس للكائنات الحديثة ، وتحفيزها. (راجع أيضًا “Terrestrial Matrix”)
THE FORCE OF IMPOSSIBILITY – قوة الاستحالة – في الفن والعلوم ، يعتبر تحقيق نتيجة معينة جزءًا صغيرًا من عملية طويلة. النتائج المرجوة موجودة ليتم تحقيقها ، ومع الانضباط والمثابرة ، سيتم تحقيقها في النهاية. [يود أن يعمل في هذا الدعاية:] الخوارزمية الأسرع والأقصر لجميع المشكلات المحددة جيدًا.
THE MIRACLE OF SOOT – معجزة السوت – الأنابيب النانوية وكرات بوكي (سميت على اسم بكمنستر فولر) عبارة عن أقفاص شبكية على نطاق ذري تشبه أسلاك الدجاج ، والتي تسمح خصائصها الرائعة بعلوم أساسية مثيرة للاهتمام وتطبيقات تكنولوجية جديدة. تتواجد في سخام المواد الكربونية المحترقة ، مثل الماس والفحم والجرافيت ، تتشكل بواسطة عمليات طبيعية.
THE PATH THAT KNOWS – المسار المعروف – يمكن أن تنمو البلورات بطرق معقدة بشكل مدهش. تنمو بلورات البزموت الاصطناعية على شكل سلالم حلزونية مربعة الزاوية. من خلال القدرة على تصميم الجزيئات الكبيرة ، أصبح من الممكن الآن إنشاء بلورات ذات مسار نمو مبرمج ، والتي يمكنها “بذكاء” الاستجابة للعقبات التي تواجهها.
THETA BAY – ثيتا باي – أثناء النوم ، يصبح النشاط العصبي مختلفًا تمامًا عما يحدث عندما تكون مستيقظًا. وبمعزل عن العالم الخارجي ، ينزلق الدماغ في سلسلة من الأنماط الإيقاعية ، وتكتسح موجات النشاط هياكل الدماغ ، وتتغير خلال كل مرحلة من مراحل النوم والحلم. عندما تستيقظ ، تعيد هذه الإيقاعات تنظيمها لتواجه واقع يقظتك.
THE WEAVER – النساج – من خلال البصيرة الصحيحة واللمسة الدقيقة ، يمكن برمجة الحمض النووي لتجميع نفسه في كائنات نانوية معقدة بشكل لا يصدق تسمى “DNA Origami”.
TINKER’S MOLECULAR WORKSHOP – ورشة عمل تينكر الجزيئية – البيولوجيا التركيبية هي هندسة وبناء الأجهزة الجزيئية التي تعمل داخل الخلايا. إن مواد البناء عبارة عن إنزيمات تقييدية لقطع الحمض النووي ، والبوليميراز لنسخ الحمض النووي الريبي النووي والحمض النووي الريبي ، والريبوزومات لترجمة الحمض النووي الريبي إلى بروتين ، وحيل كيميائية لا تعد ولا تحصى لإنهاء اللمسات.
TREASURE CHEST – صندوق الكنز – جميع الأشياء المادية مصنوعة من شيء واحد فقط: الذرات. إذا تمكنت من فصل الذرات في كائن واحد ، وإعادة تجميعها مرة أخرى بدقة متناهية ، يمكنك صنع جسم آخر.
UNDECIPHERABLE – غير قابل للفك – إنها مسألة بسيطة لربط عقدة معقدة ، أو تعيين مجموعة أو رمز. من الصعب جدًا فك العقدة أو فك الشفرة.
VASE MAKERS – صانعو المزهريات – لطالما استخدم الناس المواد البيولوجية – الجلد والشعر والعظام والخشب – كمواد بناء لصناعة الأعاجيب التكنولوجية – الأحذية الجلدية والسترات الصوفية والسكاكين العاجية والقوارب الشراعية. اليوم نحن قادرون على استخدام البوليمرات البيولوجية مثل DNA و RNA والبروتين لصنع عجائب على المستوى الجزيئي أيضًا.
WATERFALL – تعالج المركبات الآلية المستقلة سلسلة محيرة من المعلومات من الكاميرات والسونارات والجيروسكوبات والعديد من أجهزة الاستشعار الأخرى. محليا ، المعلومات صاخبة. فقط عندما يتم النظر في المشهد بأكمله ، يظهر النمط والمعنى.
WHAT DREAMS ARE MADE OF – ما الذي تصنعه الأحلام – يمكن محاكاة الجزيئات والأنظمة الجزيئية والمواد وتصميمها على أجهزة الكمبيوتر ، مما يسمح للعلماء أصحاب الرؤية بتخيل وإنشاء بيئات من الذرات وما فوق.
WINGS – لأجنحة – حشية Sierpinski عبارة عن كسورية رياضية تم إنشاؤها عن طريق قطع منتصف كل مثلث بشكل متكرر. أو ، أقرب إلى النمو البلوري ، يمكن إنشاؤه بالبدء بطبقة من 0′s مع 1 واحد ، ثم بناء طبقات جديدة بوضع 0 فوق وبين كل زوج من البتات المتطابقة ، مع وضع 1 أعلى وبين كل زوج من البتات المختلفة.
ZOO OF PEARLS – في مستحلب ، تصبح قطرات الماء محاطة بالزيت وفصلها. يمكن ملء كل قطرة ماء بمجموعة مختلفة من الجزيئات (ربما عشوائية) ، والتي يمكن بعد ذلك ملاحظة سلوكياتها. يمكن للعلماء استخدام هذه القطيرات لإجراء ملايين التجارب الصغيرة بشكل متوازٍ.