1 00:00:17,341 --> 00:00:22,979 إن ما يوجد خلفي هو مصدر طاقة الكون. 2 00:00:22,980 --> 00:00:24,754 إنه نجم تقليدي فقط. 3 00:00:24,762 --> 00:00:26,013 إنها شمسنا. 4 00:00:26,018 --> 00:00:29,828 وتعمل محطة الطاقة هذه منذ مليارات السنين، 5 00:00:29,836 --> 00:00:34,572 تزودنا وباقي الكون بالطاقة بشكل موثوق 6 00:00:34,604 --> 00:00:36,441 وذلك بواسطة انبعاث الضوء فقط. 7 00:00:36,449 --> 00:00:39,578 يبدو هذا أمراً لطيفاً، ومن الواضح أنها تعمل، 8 00:00:39,583 --> 00:00:42,401 والآلية التي تعمل بها هي الانصهار، 9 00:00:42,411 --> 00:00:44,974 وسأشرح لكم قليلاً عن هذا الموضوع. 10 00:00:44,982 --> 00:00:46,590 ولكنني سوف أسألكم أيضًا: 11 00:00:46,599 --> 00:00:50,412 هل بإمكاننا أن نجلب هذه الطاقة إلى كوكب الأرض بشكل مباشر؟ 12 00:00:50,416 --> 00:00:52,319 والإجابة هي قطعاً لا يمكننا ذلك. 13 00:00:52,320 --> 00:00:56,286 فالشمس كبيرة وحارة وكثيفة جدًا، 14 00:00:56,287 --> 00:00:58,812 وكل الأمور تشير إلى عدم إمكانية ذلك، 15 00:00:59,149 --> 00:01:03,382 لكن، والقصة وراء كلمة لكن 16 00:01:03,388 --> 00:01:05,501 علينا بناء آلات، آلات ذكية، 17 00:01:05,507 --> 00:01:07,230 يجب علينا، نحن البشر، بناء آلات 18 00:01:07,231 --> 00:01:10,778 من أجل تقليد هذه العملية (الانشطار)، من أجل أن ننقلها إلى الأرض. 19 00:01:10,781 --> 00:01:14,218 لذا، ومن أجل ذلك، يجب علينا فهم بعض الأمور الصغيرة في الفيزياء. 20 00:01:14,219 --> 00:01:15,610 لا تخافوا. 21 00:01:15,620 --> 00:01:19,425 عليكم التمييز بشكل حذر بين الانصهار والانشطار النووي. 22 00:01:19,766 --> 00:01:25,593 فالانشطار النووي هو انشطار النوى الثقيلة، والانصهار هو دمج نوى الضوء. 23 00:01:25,882 --> 00:01:27,976 وكلاهما يعود لنفس العملية: 24 00:01:27,991 --> 00:01:30,520 هي تحول الكتلة إلى طاقة، 25 00:01:30,530 --> 00:01:34,093 وهذه هي معادلة أينشتاين الشهيرة الطاقة = الكتلة * مربع السرعة 26 00:01:34,384 --> 00:01:35,937 وهذه هي الآلية المعروفة. 27 00:01:35,940 --> 00:01:42,243 ونُحرر هذه الطاقة بواسطة السرعة والطاقة الحركية، أي بواسطة الحرارة. 28 00:01:42,414 --> 00:01:43,907 بحيث تولد الحرارة. 29 00:01:43,932 --> 00:01:46,653 هذا ما نريد الاستفادة منه. 30 00:01:46,954 --> 00:01:48,778 ولذلك علينا استخدام خدعة. 31 00:01:48,822 --> 00:01:53,858 بدل استخدام الهيدروجين التقليدي، نستخدم نسخًا من الهيدروجين. 32 00:01:53,880 --> 00:01:59,852 وهذان العنصران النظيران يسميان الديتريوم والتريتيوم. 33 00:02:00,801 --> 00:02:06,769 الديتريوم هو الهيدروجين الثقيل، والتريتيوم هو الهيدروجين الثقيل جدا. 34 00:02:06,775 --> 00:02:09,213 كلاهما حقيقة من نظائر الهيدروجين، 35 00:02:09,235 --> 00:02:11,774 إنهما يتصرفان كالهيدروجين، ولكنهما يختلفان في الكتلة. 36 00:02:11,779 --> 00:02:15,393 وبإمكانك صهرهما بسهولة أكثر من الهيدروجين، 37 00:02:15,399 --> 00:02:18,516 الهيدروجين الذي نعرفه في حياتنا اليومية. 38 00:02:18,782 --> 00:02:21,883 عندما نقوم بصهرهما يتصادمان، 39 00:02:22,360 --> 00:02:29,077 وهذا التصادم يولد ذراة هيليوم وجسيم ألفا. 40 00:02:29,090 --> 00:02:31,243 ونترون، والكثير من الطاقة. 41 00:02:31,544 --> 00:02:35,832 وهذه هي العملية التي نود الاستفادة منها، نحن علماء الانصهار. 42 00:02:36,273 --> 00:02:40,007 ومن أجل فهم ما هو هذا الوقود: 43 00:02:40,295 --> 00:02:44,192 صهر غرام من الديتريوم والتريتيوم 44 00:02:44,368 --> 00:02:49,355 يطلق نفس الطاقة التي تنتج عن حرق عشرة ملايين غرام من الفحم. 45 00:02:49,361 --> 00:02:51,561 ولذلك إنه وقود رائع. 46 00:02:51,573 --> 00:02:55,524 ولذا، بإمكانكم القول: هل هذا موجود على الأرض، أم أنه مجرد حلم؟ 47 00:02:55,539 --> 00:02:58,179 والإجابة هي نعم، إنه متوفر بشكل مبدئي. 48 00:02:58,180 --> 00:03:01,262 والديتريوم موجود في مياه البحر بتركيز قليل فقط، 49 00:03:01,263 --> 00:03:02,569 ولكننا لا نحتاج الكثير منه. 50 00:03:03,253 --> 00:03:05,661 التريتيوم موجود على سطح الأرض 51 00:03:05,667 --> 00:03:10,454 بالاستفادة من الآلية 52 00:03:10,461 --> 00:03:13,383 التي تولد التريتيوم من الليثيوم. 53 00:03:13,973 --> 00:03:16,117 ولذا، إذا مزجتم الآن كل شيء معاً، 54 00:03:16,118 --> 00:03:22,329 بإمكانكم القول إن نصف حوض من الماء ومجمعاً 55 00:03:22,330 --> 00:03:27,140 -هنا يوجد مجمع ليثيوم في هذا الجهاز الخلوي- 56 00:03:27,141 --> 00:03:28,850 من الممكن أن تحرر طاقة كافية 57 00:03:28,851 --> 00:03:32,965 لتزود إنسانا أوربيا عادياً بالطاقة الكهربائية لمدة 25 عاماُ. 58 00:03:33,188 --> 00:03:35,030 وهذا بالتأكيد أمر واعد جدًا. 59 00:03:35,042 --> 00:03:36,314 كيف بالإمكان تحقيقه؟ 60 00:03:36,324 --> 00:03:40,169 هذا الوعد الكبير قاد البشرية منذ خمسين عاماً 61 00:03:40,170 --> 00:03:42,469 لاكتشاف كيفية عمل هذه الآلية. 62 00:03:42,470 --> 00:03:46,343 وهذه الصورة توضح الأيام الأولى لأبحاث الانصهار. 63 00:03:46,349 --> 00:03:48,855 منذ الخمسينيات، من مختبر لوس ألاموس 64 00:03:48,873 --> 00:03:51,419 وقاموا ببناء جهاز، آلة. 65 00:03:51,436 --> 00:03:53,870 وتوجد هذه الحلقة في الخلفية 66 00:03:53,892 --> 00:03:58,192 -في مركز الصورة هناك حلقة ذات وهج بنفسجي- 67 00:03:58,193 --> 00:04:00,568 وهذه الحلقة مع ما يحيط بها 68 00:04:00,573 --> 00:04:02,335 كانت تسمى ال (برهابسترون) 69 00:04:02,391 --> 00:04:06,580 -وذلك لأن العلماء لم يعلموا إن كانت ستعمل أم لا. 70 00:04:06,581 --> 00:04:09,065 لقد نجحت بطريقة ما ولكن ليس بشكل كاف، 71 00:04:09,075 --> 00:04:14,665 لأن المشكلة الأساسية بالانصهار هي إمكانية حدوثه بسهولة. 72 00:04:14,666 --> 00:04:18,286 العملية النووية الأساسية معروفة وسهلة. 73 00:04:18,474 --> 00:04:22,296 التحدي هو إحداث الكثير من عمليات الانصهار في نفس الوقت. 74 00:04:22,302 --> 00:04:23,950 مجددًا، نحتاج الكثير من الانصهار 75 00:04:23,951 --> 00:04:26,802 لنولد كميات كبيرة من الطاقة. 76 00:04:26,811 --> 00:04:28,953 لذلك أصبح من الواضح 77 00:04:28,954 --> 00:04:33,940 أنه علينا العمل على أمور مختلفة من أجل بناء الجهاز الصحيح. 78 00:04:33,941 --> 00:04:36,771 لم يكن جهاز (البرهابسترون) الآلة المناسبة. 79 00:04:36,780 --> 00:04:39,701 تعاقبت أجيال وأجيال من هذه الأجهزة، 80 00:04:39,710 --> 00:04:42,691 وأود أن أعطيكم تحديثا للوضع الحالي. 81 00:04:42,695 --> 00:04:44,752 الحقل المغناطيسي مهم جدًا: 82 00:04:44,760 --> 00:04:46,828 عليكم الاستفادة من الحقل المغناطيسي 83 00:04:46,829 --> 00:04:50,906 لحجز هذا الغاز الحار جداً والذي نسميه البلازما. 84 00:04:50,922 --> 00:04:54,046 ومن المحتمل أنكم رأيتم البلازما في الواقع 85 00:04:54,053 --> 00:04:57,414 إذا كنتم قد رأيتم الأضواء الشمالية أو الشفق القطبي. 86 00:04:57,417 --> 00:05:00,720 هذه الصورة من نافذة طائرة 87 00:05:00,896 --> 00:05:03,468 للشفق القطبي فوق القطب الشمالي. 88 00:05:03,528 --> 00:05:05,350 بنية الشفق القطبي- 89 00:05:05,353 --> 00:05:08,689 وسبب هذه البنية المخططة هو الحقل المغناطيسي للأرض. 90 00:05:08,696 --> 00:05:10,597 وهذا يحدث بشكل طبيعي. 91 00:05:10,604 --> 00:05:14,616 والبلازما في الواقع من مكونات الخليط المغلي 92 00:05:14,735 --> 00:05:17,711 الذي يسبب الانصهار لمرات عديدة كما يجب 93 00:05:17,712 --> 00:05:20,106 لاكتساب الطاقة. 94 00:05:20,112 --> 00:05:24,208 هذا في الآلة العادية. 95 00:05:24,211 --> 00:05:25,983 نحن نبني علم الانصهار: 96 00:05:25,992 --> 00:05:28,900 وهو ما يسمى توكماك وليس التوماهوك ( المطرقة الهندية)، 97 00:05:29,275 --> 00:05:30,592 هناك فرق كبير! 98 00:05:31,688 --> 00:05:34,462 تتألف التوكماك من وشائع شديدة الناقلية 99 00:05:34,468 --> 00:05:36,941 يسري فيها تيار قوي. 100 00:05:37,201 --> 00:05:41,464 وهو مبني على تيار قوي يسري في البلازما الحقيقية، 101 00:05:41,470 --> 00:05:43,003 وتكون هذه البلازما على شكل حلقة. 102 00:05:43,017 --> 00:05:45,680 لذا هذه الحلقة البنفسجية هنا، 103 00:05:45,683 --> 00:05:48,598 أو الحلقة الحمراء الموضحة هنا، 104 00:05:48,611 --> 00:05:51,968 هذه هي البلازما الحقيقية المرتبطة بالحقل المغناطيسي. 105 00:05:52,561 --> 00:05:55,275 وهذا هو المبدأ الأساسي لعمل التوكماك، 106 00:05:55,282 --> 00:05:56,340 وفي هذه الأيام، 107 00:05:56,341 --> 00:05:59,308 لدينا الشجاعة الكافية في أبحاث الانصهار لبناء أجهزة كبيرة 108 00:05:59,318 --> 00:06:02,896 ويجب أن تكون كبيرة كفاية لتحتوي تفاعلات الانصهار الكثيرة. 109 00:06:02,897 --> 00:06:05,608 أكبر توكماك في العالم هو قيد البناء، 110 00:06:05,609 --> 00:06:07,674 وهي مطرقة (إيتير) في جنوب فرنسا. 111 00:06:07,820 --> 00:06:09,886 وهي أكبر توكماك عالميًا نوعاً ما. 112 00:06:09,895 --> 00:06:12,809 ليست توكماك كبيرة فحسب، بل إنها الأكبر في العالم، 113 00:06:12,818 --> 00:06:14,263 ولكنها مشروع عالمي أيضاُ، 114 00:06:14,264 --> 00:06:18,350 لأن نصف البشرية معنية بهذه المطرقة: 115 00:06:18,357 --> 00:06:24,124 الصين وأمريكا وروسيا والاتحاد الأوروبي والهند واليابان وكوريا الجنوبية. 116 00:06:24,142 --> 00:06:27,382 كلها تجمع قوتها لبناء 117 00:06:27,391 --> 00:06:30,814 هذا التوكماك العملاق شديد الناقلية في جنوب فرنسا. 118 00:06:30,824 --> 00:06:36,796 وسوف تبدأ هذه الآلة بالعمل في عام 2025. 119 00:06:36,797 --> 00:06:38,992 هذا مشروع كبير جدًا. 120 00:06:39,543 --> 00:06:43,162 هناك مفهوم آخر يسمى (ستيلراتور). 121 00:06:43,349 --> 00:06:46,153 ويعني جلب قوة النجم إلى الأرض. 122 00:06:46,154 --> 00:06:49,232 وهنا باللون الأزرق تبدو المغانط 123 00:06:49,241 --> 00:06:51,020 التي تولد الحقل المغناطيسي. 124 00:06:51,390 --> 00:06:52,623 وباللون الأصفر، 125 00:06:52,624 --> 00:06:57,638 شكل البلازما المتشكلة بفعل التيار الكهربائي الهندسي. 126 00:06:58,508 --> 00:07:00,392 وهو يحتاج للوصول إلى القيمة العظمى. 127 00:07:00,393 --> 00:07:01,996 ماذا يعني ذلك؟ 128 00:07:02,222 --> 00:07:05,370 إنه يعني وضع عدد من المعايير: 129 00:07:05,378 --> 00:07:08,259 استقرار البلازما وتحسين العازلية الحرارية، 130 00:07:08,275 --> 00:07:10,763 التوازن والاحتجاز وأشياء كهذه. 131 00:07:10,934 --> 00:07:13,784 ويجب إدخال كل شيء، كل هذه المتطلبات، 132 00:07:13,789 --> 00:07:15,640 في مجموعة من شيفرات الحاسوب- 133 00:07:16,123 --> 00:07:19,838 شيفرات حاسوب ضخمة تحتوي العديد من نظريات البلازما- 134 00:07:19,839 --> 00:07:20,992 وبعدها عليك عمل 135 00:07:20,993 --> 00:07:24,277 كل هذه الحسابات المعقدة باستخدام حواسيب خارقة. 136 00:07:24,279 --> 00:07:25,517 وهذه الحواسيب الخارقة 137 00:07:25,518 --> 00:07:29,382 التي تحسب قيمة (ويندلستين 7-X) -وهذا هو الستيلراتور- 138 00:07:29,392 --> 00:07:30,875 واسمه (Cray X-MP). 139 00:07:31,132 --> 00:07:35,566 ولهذا الجهاز قوة حاسوبية كبيرة أكثر من (Cray X-MP)- 140 00:07:35,576 --> 00:07:41,444 ويعود ذلك إلى منتصف الثمانينيات والحواسيب الخارقة كانت مختلفة عن الآن- 141 00:07:41,445 --> 00:07:42,642 ولكن بالرغم من ذلك، 142 00:07:42,643 --> 00:07:46,694 قوة الحاسوب كانت كافية لتحدد شكل الوشائع. 143 00:07:46,700 --> 00:07:50,414 وتمت إعادة هذه الحسابات والتأكد منها مرات عديدة، 144 00:07:50,533 --> 00:07:51,986 فنحن واثقون تماماً 145 00:07:51,995 --> 00:07:54,064 أننا وجدنا الحقل المغناطيسي الصحيح. 146 00:07:54,810 --> 00:07:59,086 الستيلريتور (ويندلستين 7-X) يتألف من العناصر التالية: 147 00:07:59,753 --> 00:08:02,369 البلازما -بحيث أن شكل البلازما 148 00:08:02,389 --> 00:08:06,242 يبدو قليلاً كعجلة دراجة مفتولة- 149 00:08:07,511 --> 00:08:11,687 وشائع الحقل المغناطيسي، وهذه الوشائع المغناطيسية المحسوبة، 150 00:08:11,688 --> 00:08:14,962 مجموعة أخرى من الوشائع لتغيير الحقل المغناطيسي قليلاً، 151 00:08:15,144 --> 00:08:18,202 بنية فولاذية ضخمة تحمل هذه الوشائع- 152 00:08:18,249 --> 00:08:22,261 كل وشيعة تزن ستة أطنان وبقطر ثلاثة أمتار- 153 00:08:22,637 --> 00:08:25,472 وطبعاً، الكثير من الأنابيب والوصلات. 154 00:08:25,478 --> 00:08:28,313 لوصل النظام المغناطيسي، 155 00:08:28,318 --> 00:08:30,089 وأيضاً وعاء خارجي- 156 00:08:30,095 --> 00:08:31,647 وهو وعاء فولاذي ضخم 157 00:08:31,655 --> 00:08:33,868 لأن الوشائع يجب أن تعمل في الفراغ 158 00:08:33,870 --> 00:08:35,308 لأنه، ومن أجل الناقلية، 159 00:08:35,308 --> 00:08:40,144 عليك تبريد الوشائع الناقلة للدرجة 270- مئوية. 160 00:08:41,131 --> 00:08:44,034 وهذا هو الشكل الخارجي للآلة. 161 00:08:44,521 --> 00:08:46,561 يبدو قليلاً كسفينة فضاء، 162 00:08:46,574 --> 00:08:48,149 ولذلك كتبت مجلة (ساينس) 163 00:08:48,156 --> 00:08:51,384 أنها تبدو كمركبة الصقر الألفية الخاصة ب(هان سولو) (شخصية خيالية) 164 00:08:51,392 --> 00:08:54,521 وكتبوا أيضا أن هذه الآلة كانت قد صُمِّمت في الجحيم. 165 00:08:54,722 --> 00:08:56,132 كل ذلك لم يكن صحيحاً، 166 00:08:56,141 --> 00:09:00,138 هذا فقط نوع من التمرين الهندسي، وها هي الآلة في الواقع. 167 00:09:01,165 --> 00:09:03,392 كما يجب عليكم مقارنة حجمها بحجم شخص. 168 00:09:03,425 --> 00:09:04,977 إنها آلة معقدة. 169 00:09:04,978 --> 00:09:07,947 400 من التقنيين والمهندسين والعلماء 170 00:09:07,956 --> 00:09:11,470 عملوا 20 عاماً ليبنوا الآلة في(غريفسوالد)، الموجودة في شمال ألمانيا. 171 00:09:11,644 --> 00:09:13,722 20 عاماً، مليون ساعة مجتمعة. 172 00:09:14,247 --> 00:09:15,566 والآلة تعمل. 173 00:09:15,570 --> 00:09:17,011 كنا نضغط الزر، 174 00:09:17,016 --> 00:09:19,868 وعلماء الفيزياء في المركز قاموا بالعمل من أجلنا 175 00:09:19,869 --> 00:09:22,257 ترون البلازما أيضاً في الصورة. 176 00:09:22,273 --> 00:09:25,177 البلازما تشع جمالاً باللونين الأحمر والأزرق. 177 00:09:25,184 --> 00:09:28,435 وهذه مراحل مختلفة بالنسبة لتطور البلازما. 178 00:09:28,622 --> 00:09:30,751 الآلة تعمل بشكل ممتاز. 179 00:09:30,864 --> 00:09:33,692 هذا مُرضٍ جداً، بعد 20 عاماً من الإنشاء، 180 00:09:33,695 --> 00:09:36,932 نعلق آمالا عظيمة على عمل هذه الآلة. 181 00:09:37,122 --> 00:09:38,702 وهذا هو الأداء: 182 00:09:38,717 --> 00:09:43,440 تم حقن 0.01 غرامَا من الهيدروجين في الوعاء، 183 00:09:43,471 --> 00:09:46,385 يتم تسخينها بطاقة 4 مليون واط 184 00:09:46,410 --> 00:09:49,114 إلى 100 مليون درجة مئوية للإلكترونات 185 00:09:49,137 --> 00:09:51,590 و20 مليون درجة مئوية للهيدروجين. 186 00:09:51,599 --> 00:09:54,516 لم يكن الأمر بهذا السوء في أول خطوة للآلة. 187 00:09:55,062 --> 00:09:58,479 علينا أن نزيد كثافة الجسيم خمس مرات، 188 00:09:58,495 --> 00:09:59,984 وهذا يبدو أمرا سهلًا، 189 00:09:59,988 --> 00:10:01,647 لكنها تحتاج إلى طاقة تسخين أكبر، 190 00:10:01,652 --> 00:10:05,025 حالياً نقوم بتطوير الآلة لزيادة طاقة التسخين 191 00:10:05,050 --> 00:10:08,305 إلى عشرة ملايين واط أو عشرة ميغاواط خلال عشر نبضات في الثانية، 192 00:10:08,312 --> 00:10:10,501 ولاحقاً لنبضات أطول. 193 00:10:10,980 --> 00:10:12,283 أود أن أختم. 194 00:10:12,290 --> 00:10:14,892 أود أن أضع حجة للانصهار. 195 00:10:15,177 --> 00:10:16,432 الانصهار نقي، 196 00:10:16,447 --> 00:10:19,977 ليست هناك انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون أي تغير مناخ، 197 00:10:20,617 --> 00:10:23,258 لا نفايات على المدى البعيد، الأمر مختلف عن الانشطار 198 00:10:23,729 --> 00:10:26,619 إنه وفير، طاقة كافية لملايين السنين، 199 00:10:26,627 --> 00:10:28,658 ومتاحة للجميع 200 00:10:28,661 --> 00:10:31,992 لا أحد يملك الوقود الانصهاري، وهو مهم جداً بالطبع، 201 00:10:31,994 --> 00:10:34,967 إنه آمن - لا وجود لاحتمالات فشل كارثية، 202 00:10:34,981 --> 00:10:36,506 وهو اقتصادي - 203 00:10:36,511 --> 00:10:40,632 الآلات مكلفة لكن الوقود يكلف صفراً. 204 00:10:41,349 --> 00:10:43,591 هنالك آلتان في العالم: 205 00:10:43,613 --> 00:10:44,750 (ويندلستين 7-X) 206 00:10:44,752 --> 00:10:48,153 وهنا المهمة أن تساعد في توليد هيدروجين البلازما لثلاثين دقيقة، 207 00:10:48,155 --> 00:10:51,828 وهذا لم يحدث في الواقع من قبل، لم يتجاوز أحد البضع ثوان، 208 00:10:51,837 --> 00:10:54,474 مهمة جهاز (إيتر) هي صنع بلازما الانصهار 209 00:10:54,480 --> 00:10:58,394 التي تولد عشرة أضعاف الطاقة اللازمة لصنع البلازما. 210 00:10:58,395 --> 00:11:00,467 أعتقد أنها ستكون نقطة تحول عظيمة، 211 00:11:00,468 --> 00:11:03,555 وهكذا لدينا مصدر طاقة أساسي جديد، 212 00:11:03,558 --> 00:11:04,884 ويجب أن أقول: 213 00:11:04,892 --> 00:11:10,290 مصدر الطاقة الأساسي الجديد هذا هو الوحيد الذي تستخدمه البشرية. 214 00:11:10,291 --> 00:11:11,684 شكراً لانتباهكم. 215 00:11:11,685 --> 00:11:12,993 (تصفيق)