פורטל:מדעים על שם שרגא מימון
פורטל מדעים על שם שרגא מימון
עריכהמבוא
עריכהתמונה נבחרת
 עריכהאנימציה נבחרת
 עריכהערך מומלץ
והפעם — כלי מחקרי  ציקלוטרון הוא סוג של מאיץ חלקיקים בו נעשה שימוש בשדה מגנטי על מנת לגרום לחלקיקים לנוע במסלולים מעגליים ולחזור כל פעם לאזור קטן בו הם מואצים על ידי שדה חשמלי. הציקלוטרון הומצא בתחילת שנות ה-30 של המאה העשרים על ידי המדען האמריקני ארנסט לורנס, שקיבל על המצאתו זו את פרס נובל לפיזיקה לשנת 1939. מאז המצאתו ועד אמצע שנות ה-40 שלט הציקלוטרון בתחום המאיצים לאנרגיות גבוהות. גם כיום, כשקיימים מאיצים חזקים בהרבה, עדיין נעשה שימוש בציקלוטרונים לצרכים מחקריים ומעשיים מסוימים, בין היתר באבחון וטיפול במחלת הסרטן. בתמונה: אנימציה הממחישה את דרך הפעולה של מאיץ קווי. חלקיק טעון יוצא ממקור החלקיקים S (source) לכיוון גלילי המתכת המשנים את מטענם תדיר ובכך גורמים לחלקיק הטעון לנוע בכיוון מוגדר. החלקיק מואץ בעוברו בין גליל לגליל. עריכהתחומים בכימיה
מבעד למיקרוסקופ - מבט על תחום נבחר:  תרמודינמיקה היא ענף בפיזיקה הקלאסית, העוסק בחקר האנרגיה, התמורות שהיא עוברת בין מופעים שונים שלה והיכולת של אנרגיה לבצע עבודה. בתמונה: מערכת תרמודינמית טיפוסית. חום עובר מדוד חימום למעבה והופך אנרגיית חום לעבודה תחומים עיקריים: תחומי משנה: עריכהתחומים במדעי החלל
 צילום מיקרוסקופי של המטאוריט המאדימי ALH 84001 בו נראים צורות שיכולות להצביע על קיום חיים מחוץ לכדור הארץ אסטרוביולוגיה (מיוונית: ἄστρον, אסטרון- כוכבים, βίοςλογία, ביולוגיה- מדע החיים) היא מדע העוסק בחקר אפשרות קיום חיים מחוץ לכדור הארץ. אסטרוביולוגיה היא ענף חדש יחסית שהתפתח עם התרחבות מושגיו של האדם על גודל ממדיו של היקום. מדע זה שואף להניח תשתית לחקר קיומן (או אי-קיומן) של צורות חיים מחוץ לכדור הארץ על ידי מציאת התנאים ההכרחיים לקיום של חיים, לפחות אלו מהסוג המוכר לנו. המחקר האסטרוביולוגי הוא רב-תחומי, וכלולים בו נושאים מתחומי הביולוגיה, הכימיה, הפיזיקה, האסטרונומיה, האסטרופיזיקה ועוד. עד למחצית השנייה של המאה ה-20, נושא חקר חיים מחוץ לכדור הארץ היה נחלתם של סופרי המדע הבדיוני, שוחרי העב"מים ומאמיני העידן החדש. רק עם תחילת חקר החלל החלו מדענים להתייחס ברצינות לאפשרות חיים חוצניים. האסטרוביולוגים החוקרים את הנושא שואלים שאלות כגון:
לשאלה אם יש חיים בעולמות אחרים יש השלכות מרחיקות לכת, גם בתחום המדע וגם בתחום הפילוסופיה והדת. פרויקטים לחיפוש חיים מחוץ לכדור הארץ, כגון פרויקט סט"י, הם בעלי חשיבות גדולה לעוסקים באסטרוביולוגיה, אם כי נמצאים מחוץ לתחומיה. הוכח בניסויים שמבחינה ביוכימית, יסודות יציבים בטבלה המחזורית אשר מקיימים אינטראקציה כימית בדומה לפחמן, יכולים להחליף בהדרגה את אטומי הפחמן ברוב הפעולות הדרושות לקיום חיים בנוסח המוכר על פני כדור הארץ, המבוסס על פחמן. לפיכך, חיים יכולים להיווצר בכוכב לכת המכיל שפע של צורן. קובץ GIF שנערך מצילומיו של לוויין המופעל על ידי סוכנות NOAA האמריקנית (בשיתוף עם נאס"א וחיל האוויר האמריקני) ונמצא בנקודת לגראנז' L1 במרחק של כ-1.5 מיליון קילומטר מכדור הארץ, ובו ניתן לראות את הצד הרחוק של הירח, אותו לא ניתן לראותו מכדור הארץ. 
הנדסת אווירונאוטיקה וחלל (באנגלית: Aerospace Engineering) היא ענף של ההנדסה העוסק בפיתוח יעיל ושיטתי של כלי טיס, לוויינים, גשושיות, חלליות ומערכות הייחודיות להם. מקצוע הנדסת אווירונאוטיקה הוא מקצוע רב-תחומי העוסק בפיתוח ותחזוקה של כלי טיס על ידי החלה של עקרונות של מדעים מדויקים, הנדסה, ניהול פרויקטים, ידע רלוונטי לכלי הטיס עצמו וכישורים וטכנולוגיות אחרות. כבכול הנדסה, גם בהנדסת אווירונאוטיקה נעשה שימוש במדדים המשמשים לבחינת איכותו של תוצר הפיתוח כגון יעילות, אמינות, וגמישות לשינויים. התחום מאופיין בפיתוח כלי הרכב עצמו ומערכות המשמשות אותו, כגון מנועים רקטיים ומערכות בקרה.
 התמונה המעמיקה ביותר של היקום כפי שצולמה על ידי טלסקופ החלל האבל. כל גרגר אור בתמונה הוא גלקסיה בודדת. מספר הגלקסיות ביקום הנצפה מוערך ביותר מ-2 טריליון. קוסמולוגיה (מיוונית: κοσμολογία, קוסמוס- יקום, לוגיה- תורה) היא מדע העוסק בחקר מבנה היקום, ההיסטוריה שלו ומקומה של האנושות בו. הקוסמולוגיה התפתחה כמדע בעיקר לאחר הצגת תורת היחסות של אלברט איינשטיין, שהולידה מסקנות מרחיקות לכת לגבי מהות היקום. דחף נוסף קיבלה הקוסמולוגיה עם מדידת ההסחה לאדום על ידי אדווין האבל, וגילוי חוק האבל שמסקנתו הייתה שהיקום מתפשט וגילוי קרינת הרקע הקוסמית על ידי פנזיאס וווילסון ב-1964.ראו גם: חקר החלל - מונחים | אדם וחלל - מונחים עריכהסוגיה נבחרת
מבעד למיקרוסקופ - מבט על תחום נבחר בכימיה: בעזרת הידע הנרכש בכימיה אורגנית ניתן להבין את התהליכים המתרחשים בתאי גופנו, כגון תהליך השעתוק, בו מולקולת RNA נוצרת לפי תבנית ה-DNA, תהליך התרגום בו מיוצרים חלבונים ועוד תהליכים אנזימתיים, ומדוע האתר הפעיל של אנזים מסוים מתאים למגיבים מסוימים. ניתן ליצור, באופן מלאכותי, חומרים המתאימים לאזור זה באנזים ובכך לנטרל את פעילותו בגוף או להאיץ את פעילותו בכך שיאפשרו קישור טוב יותר של המגיבים לאתר הפעיל. באותו אופן ניתן לייצר חומרים מסוימים באופן מלאכותי, כגון הורמונים, ולהשתמש בהם בתור תרופות למחלות שונות. כיום המחקר הביוכימי וביורפואי מבוסס על עקרונות אלו ממש. עריכההידעת?
 נקודה קטנה בשמי הלילה של 13 באפריל 2029 תסמן את מיקומו של האסטרואיד אַפּוֹפִיס, שיתקרב אל כדור הארץ עד למרחק הקטן מעשירית המרחק לירח. אם אפופיס יעבור דרך "חור המנעול" – אזור קטן בחלל שקוטרו כ-800 מטר בלבד – אזי הוא יילכד בכוח הכבידה של כדור הארץ, ובמקרה זה קיים סיכוי שהוא יתנגש בו בשנת 2036 או 2037. ההתנגשות, אם תהיה, עלולה לגרום להרס משמעותי באזורים הסמוכים למקום הפגיעה או לגלי צונאמי אדירים. עריכהציטוט נבחר
עריכהתחומים בפיזיקה
תחומים עיקריים:
אופטיקה · אלקטרומגנטיות · אסטרופיזיקה · אקוסטיקה · מכניקה (ובפרט: מכניקה של גוף קשיח וכן מכניקת הזורמים) · מכניקת הקוונטים · מכניקה סטטיסטית · פיזיקת חלקיקים · פיזיקת מצב מעובה · תרמודינמיקה
מבעד לעדשה - מבט על תחום נבחר
 עריכהתחומים בביולוגיה
תחומים עיקריים:
מבעד למיקרוסקופ - מבט על תחום נבחר
 ביולוגיה מולקולרית היא המחקר של הביולוגיה ברמה המולקולרית. תחום זה חופף בחלקו לתחומים אחרים בביולוגיה, בעיקר גנטיקה וביוכימיה. ביולוגיה מולקולרית עוסקת בעיקר בקשרי הגומלין בין המערכות השונות של התא, כמו הקשרים בין ה-DNA, ה-RNA והסינתזה (הבנייה) של החלבונים והבנה כיצד קשרים אלה מווּסתים. בתמונה: אנימציה של מבנה קטע של DNA. הבסיסים שוכבים אופקית בין שני הגדילים המתגלגלים. חנקן: כחול, חמצן: אדום, פחמן: ירוק, מימן: לבן, זרחן: כתום. עריכהתחומים בגאולוגיה
עריכהתחומים במדעי המחשב
למידע - לחצו על הלשונית המתאימה
[עריכה]
 בינה מלאכותית היא ענף של מדעי המחשב העוסק ביכולתם של מחשבים לפעול באופן המציג יכולות השמורות עד כה לבינה האנושית בלבד. מכיוון שמחשב יכול לבצע פעילויות מוגדרות במהירות רבה ביותר, לעתים נוצרת התחושה שהוא מדמה פעולה אינטליגנטית, כגון יכולת משחק שחמט או ניהול שיחה. בשנת 1950 הוגדר הכלי שבעזרתו ניתן לקבוע האם מכונה הגיעה לרף האינטליגנציה האנושית, במבחן הקרוי מבחן טיורינג: "אם יינתן לאדם, היושב בחדר סגור, לנהל שיחה באמצעות ממשק מחשב (Console) עם ישות שנמצאת בחדר השני, כאשר אותה ישות תהיה או אדם או מכונה, והמשוחח לא יוכל לזהות האם מולו ניצב אדם או מכונה, או-אז המכונה תחשב לתבונית.
[עריכה]
 הקְמוֹר של אוסף של נקודות במישור הדו-ממדי (בכחול). ניתן לחשוב על הקמור כעל גומייה שנמתחה כך שתקיף את כל הנקודות, ולאחר מכן שוחררה. גאומטריה חישובית היא תחום במתמטיקה ובמדעי המחשב העוסק במבני נתונים ובאלגוריתמים לפתרון בעיות גאומטריות. הבעיות הנדונות בתחום זה נוגעות לעצמים גאומטריים כמו נקודות, קטעים ומצולעים במישור, או לנקודות, לקטעים, למשטחים וכדומה במרחב מממד גבוה יותר. המחקר העיוני בגאומטריה חישובית מיושם בתחומים אחרים במדעי המחשב, כגון: ראייה ממוחשבת, גרפיקה ממוחשבת, רובוטיקה ומערכות תיב"ם וכן בתחומים שאינם נמנים עם מדעי המחשב, כגון: הנדסה, סטטיסטיקה, מערכת מידע גאוגרפית וביולוגיה מולקולרית.
[עריכה]
 תמונה של זברה, המצוירת בעזרת תווי ASCII בלבד, מהווה דוגמה לתחום בשנותיו הראשונות, בה אמנות ASCII היוותה גורם מרכזי גרפיקה ממוחשבת היא תחום במדעי המחשב העוסק בשילוב של תמונות ובעיבוד תמונה באמצעות מחשב. גרפיקה ממוחשבת מתייחסת בדרך כלל לגרפיקת תלת ממד אף כי היא כוללת גם גרפיקה דו-ממדית. התחום התיאורתי כולל מספר רב של אלגוריתמים שונים העושים שימוש בשיטות הלקוחות מאנליזה וקטורית, גאומטריה אנליטית ועיבוד אותות. שימוש בגרפיקה ממוחשבת (ובפרט בגרפיקת תלת ממד) לצורך יצירת אנימציה קרוי אנימציה ממוחשבת. לטכנולוגיה זו שימושים רבים בקולנוע, בטלוויזיה ובמשחקי מחשב. היכולת של הגרפיקה הממוחשבת (ובפרט גרפיקת תלת ממד) לייצר תמונות ריאליסטיות משמשת גם באדריכלות, רפואה ובתחומי תעשייה אחרים. תחום אחר בגרפיקה הממוחשבת, עיבוד תמונה, משמש בעיקר לעיבוד תמונות שצולמו במצלמה. בעזרת שיטות אלה אפשר לתקן פגמים שנפלו בצילום, לשנות את תכונות התמונה כולה או חלקים ממנה, וכן ליצור אפקטים מיוחדים כגון מורפינג.
[עריכה]  ספירת בלוך המתארת את מושג הסיבית הקוונטית. חישוב קוונטי הינו תחום במדעי המחשב בו מכונת החישוב פועלת על פי עקרונות הפיזיקה הקוונטית ומוגבלת אך ורק על ידי חוקים פיזיקליים אלו. להבדיל ממכונת החישוב ה"קלאסית" (מכונת טיורינג הפועלת לפי חוקי הפיזיקה הקלאסית), המחשב הקוונטי יודע לעבד ביטים-קוונטיים, קיוביטים, בעלי התכונה המוזרה שמצבם אינו בהכרח '0' או '1' אלא יכול להיות סופרפוזיציה שלהם. מודל חישובי זה מאפשר ביצוע אלגוריתמים קוונטיים בעלי מקביליות גבוהה, ויעילות טובה יותר מהאלגוריתם הקלאסי הרגיל. כח החישוב של מחשב קוונטי אינו גדול יותר מאשר של מחשב רגיל, אך כאמור יעילותו גבוהה יותר. פעולות כמו מציאת גורם ראשוני של מספר גדול, או מציאת מפתח של צופן, ניתנות לביצוע במחשב קוונטי ביעילות פולינומית, לעומת היעילות האקספוננציאלית של מחשב קלאסי.
[עריכה]
 קריפטוגרפיה היא ענף במתמטיקה ובמדעי המחשב העוסק בהיבטים השונים של אבטחת מידע בכלל והצפנה בפרט. דוגמאות לנושאים שקשורים באבטחת מידע:
השם "קריפטוגרפיה" מקורו במילה היוונית "קריפטו" שמשמעותה נסתר או אמנות ההסתרה. בתרגום חופשי פירוש השם הוא תורת ההצפנה, אם כי משמעותו מקיפה יותר.
[עריכה]
 אות דגום ב-PCM תורת הקודים היא תחום במתמטיקה ובמדעי המחשב שעוסק בהעברה יעילה של מידע דרך מערכת מציאותית שיוצרת שגיאות ברצף. כאשר מעבירים מידע דרך מוליך טוב ככל שיהיה (גלי רדיו, קווי טלפון), נופלות טעויות במידע כתוצאה מרעשי רקע שנוצרים מסיבות טכניות בעיקר. שגיאה קטנה ככל שתהיה יכולה לעוות את המידע המתקבל ולהפוך אותו לחסר משמעות, או לבעל משמעות שונה מהרצוי. הבעיה קיימת מאז ומעולם גם בשפת הדיבור והכתיבה. ניתן לראות טעויות דפוס שנובעות מהחלפת אותיות כמעט בכל ספר שיוצא לשוק. בעיה זו נעשתה חריפה במיוחד בתקשורת בין מחשבים, בה שינוי של ביט אחד במסר יכול להרוס את החישוב כולו. בתורת הקודים מפותח מושג הקוד וכן גם כלים שמאפשרים הבחנה ותיקון שגיאות במידע המתקבל.
|
