الــرادارات الكــمـوميــة و كيفية كشف الطـائرات الشـبحية

[Tof-Ita]

الرادارات الكمومية - Quantum radars

أصبح الرادار منذ إطلاقه خلال الحرب العالمية الثانية ، الطريقة المتستخدمة لاكتشاف الأجسام المتحركة. لكن فعالية الرادار العسكري مستقبلا توضع في محل التشكيك، حيث أصبح الكثير من البلدان مهتمة بتطوير أسلحة تستخدم تقنيات شبحية.

حاليًا ، الولايات المتحدة و الصين هم البَلَدَان الوَحِيدَينِ اللذان يتوفران على طائرات شبحية في الخدمة, أي طائرة F-22, B-2 ,F-35, J-20. ومع ذلك ، هناك دول أخرى تعمل حاليًا على تطوير طائرات قادرة على التسلل. مثل روسيا التي لازالت تعمل حاليًا على تطوير الطائرة المقاتلة SU-57 لأنها ليست شبحية بالكامل.

يمثل اقتناء وتطوير تقنيات التخفي من قبل منافسي الولايات المتحدة تهديداً محتملاً لها. وبالتالي ، في المستقبل القريب ، سيكون من الضروري تطوير طرق جديدة ومقاومة للشبح لاكتشاف الطائرات.



هناك طرق تقليدية للكشف عن الطائرات الشبحية :

تعمل تقنيات التخفي في الطائرات الشبحية عن طريق عكس حزمة الرادار الواردة بعيدًا عن المصدر. لكن على الرغم من عدم تمكن الرادار المصدر من اكتشاف الطائرة.

الطريقة الأولى
هي استخدام محطات رادار متعددة يسمح باستقبال إشارة الرادار المعكوسة هذه، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتحديد موقع الطائرة عبر التثليث

تكمن المشكلة في هذه الطريقة هي أنها لن تنجح على الطائرات الشبح التي تتوفر على مواد تمتاز بالامتصاص الراداري ، أو RAM



الطريقة الثانية
تعتمد على الكشف الحراري للطائرة باستخدام مجسات الأشعة تحت الحمراء. لكن مرة أخرى ، فإن المشكلة في هذا النهج هي أن الطائرات الشبح الحديثة مصممة عمومًا لتقليل إنبعاثاتها الحرارية، و تتطلب هذه الطريقة إقتراب الهدف كثيرا، مما يجعل هذه الطريقة غير ناجعة.

الطريقة الثالثة
تتضمن استخدام التصوير البصري عالي الدقة لمراقبة الطائرة المتحركة مباشرة، على الرغم من أن هذا النهج قد يكون قابلاً للتطبيق في الوقت الحالي ، على الأقل للكشف عن الطائرات خلال النهار، إلا أن هناك جهودًا و أبحاث في الوقت الحالي لتصميم "طاقية إخفاء" يمكنها أن تنحني الضوء حول الجسم مما تجعله يبدو شفافًا.

تعتمد هذه الأجهزة على "Meta-materials" ، التي يمكن التحكم في خواصها البصرية من خلال التصميم المناسب لهيكلها الداخلي.


الطريقة الرابعة و الأخيرة
تتضمن اكتشاف الصوت الذي تصدره الطائرة التي تقترب، أو طائرة بدون طيار ، أو صواريخ.
إذا كان الجسم دون سرعة الصوت، فعندئذ يكون هذا النهج ممكنًا ، حيث تصل الموجة الصوتية التي ينتجها الجسم إلى جهاز الكشف قبل الجسم نفسه.
لكن، بالنسبة للأجسام الأسرع من الصوت، ستصل الموجة الصوتية إلى الكاشف بعد الجسم، مما يجعل هذه الطريقة عديمة الفائدة.
​

 

[Tof-Ita]

رادارات تكاثف بوز-أينشتاين (رادارات كمومية) :

هنا، تُقترَح طريقة بديلة للكشف عن الأجسام المتحركة. تستغل هذه الطريقة حقيقة أن الأجسام الضخمة تولد حقل جاذبية، وأن الجسم المتحرك سيؤدي إلى حقل جاذبيةٍ متغيّر بالوقت، يمكن قياسه في نقاط مختلفة. من خلال قياس هذا الحقل المتغير بمرور الوقت بعدد كافٍ من النقاط ، من الممكن معرفة كتلة الجسم وموضعه وسرعته. لهذه الطريقة ميزة على طرق الكشف الأخرى نظرًا لأنه من المستحيل إخفاء أو حماية حقل الجاذبية الخاص بالجسم، هذه الطريقة أكثر صعوبة إن لم تكن مستحيلة مواجهتها، مقارنة بالطرق الأخرى.

من أجل ظهور الاكتشاف القائم على حقل الجاذبية كوسيلة عملية لاكتشاف الأجسام المتحركة، سيكون من الضروري تطوير أجهزة يمكنها اكتشاف حقول الجاذبية بأضعاف حجم من ما هو ممكن مع الأدوات الحالية.

لتوضيح ذلك ، لنفترض أننا نرغب في اكتشاف جسم ذو كتلة 100 طن (كتلة طائرة B-2 Spirit).
افتراضا أن هذا الجسم يتجه مباشرة نحو الكاشف، فإن هذا الجسم سيؤدي إلى تقلبات في مجال الجاذبية، تقريبًا 7x10^-16 متر/ثانية مربع

جهاز الجاذبية الأكثر حساسية حتى الآن هو "The superconducting gravimeter" ، والذي يمكنه قياس التغيرات في مجال الجاذبية بحوالي 10^-11 متر/ثانية مربع، هاذا حوالي 4 مرات أقل مما نحتاجع لكشف هاذا الجسم.
من الواضح إذا، لجعل طريقة الكشف هذه عملية ، سوف نحتاج إلى تطوير أجهزة الجاذبية التي تتسم بقدر كبير من الحساسية مما هو متاح حاليًا. لكن من ممكن تطوير جهاز الجاذبية بالحساسية المطلوبة عبر التأثير الميكانيكي الكمومي المعروف باسم "التشابك
الكمي" و "gravity induced quantum interference".


نتائج الأبحاث :


أعلن باحثون صينيون في جامعة نانكينغ السنة الماضية على أنهم توصلوا إلى صنع رادار كمومي إستطاع الكشف على مجسمات شبحية بمدى يفوق 100 كيلومتر، يعمل هاذا الرادار عن طريق مبدأ "التشابك الكمي" في عدة مراحل :

المرحلة الأولى :

يتم إرسال فوتون عبر مرآة نصف عاكسة و هكذا يتم صنع فوتونين متشابكين

الفوتونين المتشابكين يعني أنه إذا واجه أحدهم تغيير سوف يتغير الفوتون الآخر بنفس الشكل يعني أنهما متصلين مهما كانت المسافة بينهما، أينشتان سمى هاذا الحدث ب"Spooky action at distance".


المرحلة الثانية :

الآن بعد الحصول على فوتونين متشابكين، يتم إرسال إحداهما نحو الجسم و الآخر يبقى في المحطة

عندما يضرب الفوتون المرسل الجسم، الفوتون الذي يتواجد في المحطة سوف يتأثر بنفس الطريقة و هكذا حتى إذا عكست الطائرة الشبحية هاذا الفوتون أو إمتصته، سوف يبقى الفوتون الآخر في المحطة و بملاحظة التأثير الذي مر به، يمكن معرفة كل شيء عن الجسم الهدف من حجمه و المسافة و سرعته و حتى التركيبة الكيميائية لطلائه.

لكن هذه العملية كاملة ليست بالسهلة للقيام بها، تتطلب حواسيب فائقة و محطات رادارية ضخمة تتوفر على مختبرات
لهاذا الخبراء الأمريكيون يشككون بقدرة الصينيين على النجاح بهاذا بالفعل و يؤكدون أنه لازال هناك عقود من الزمن قبل تطوير رادار كمومي ناجح و سهل الإستعمال.

حاليا بوينغ هي الشركة الأمريكية الرائدة في الأبحاث حول هذه الرادارات و كندا دخلت هاذا المجال أيضا.​

 

[صدى الهزيم]

موضوع جميل أخي شكر الله لك
التشابك الكمي أو ما يسميه اينشتاين "بالتاثير الشبحي" من الالغاز الفيزيائية في كوننا البديع
الفكرة أنه عندما يتم مثلا صنع جسيمين دون ذريين متشابكين subatomic particle
فانها تربتط فيما بينها على مستوى الخواص الفيزيائية بشكل آني مهما بلغت المسافة بينها
حتى لو وضعنا مثلا الجسيم الاخر عند اطراف الكون . عند مسافة 90 مليار سنة ضوئية او أكثر
فان التشابك يكون لحظي آني بقدرة ربط تفوق سرعة الضوء ملايير المرات
سبحان الله العظيم

 

[Tof-Ita]

موضوع جميل أخي شكر الله لك
التشابك الكمي أو ما يسميه اينشتاين "بالتاثير الشبحي" من الالغاز الفيزيائية في كوننا البديع
الفكرة أنه عندما يتم مثلا صنع جسيمين دون ذريين متشابكين subatomic particle
فانها تربتط فيما بينها على مستوى الخواص الفيزيائية بشكل آني مهما بلغت المسافة بينها
حتى لو وضعنا مثلا الجسيم الاخر عند اطراف الكون . عند مسافة 90 مليار سنة ضوئية او أكثر
فان التشابك يكون لحظي آني بقدرة ربط تفوق سرعة الضوء ملايير المرات
سبحان الله العظيم

شكرا يا أخي
بالفعل، أينشتاين لم يتقبل هذه الحالة إلى موته، بصفة عامة لم يتقبل تفسيرات فيزياء الكم مع أنه ساهم في نشأتها
حيث حسب التفسير الأرثودوكسي لها فإن كل الحياة هي عبارة عن إحتمالات و لاشيء مؤكد 100%

هنا المقولة الشهيرة لأينشتان حول هذه الفكرة : "الله لا يلعب بالنرد."

و كان جواب أب فيزياء الكم بوهر : "توقف عن القول لله ماذا يفعل."​

 

[Tof-Ita]

​

 

[مهند ابو عبود]

1 - لنكن متفقين أن الرادارات العسكرية بتقنياتها الحالية ستكون مستقبلا موضوع شك فى قدراتها على إكتشاف العدائيات الجوية الحديثة خاصة التى تستخدم تقنيات (STEALTH) ،،، فمنذ "" الحرب العالمية الثانية "" ومع إنطلاق ثورة الرادارات العسكرية أصبح الرادار الطريقة المتستخدمة لإكتشاف الأجسام المتحركة ،،، لكن فعالية الرادار العسكري مستقبلا توضع في محل شك حقيقى خاصة أن الكثير من دول العالم حاليا مهتمة بتطوير الأسلحة التى تستخدم "" تقنيات شبحية (STEALTH TECHNOLOGY) "" ..

2 - كانت "" الولايات المتحدة الأمريكية "" حتى وقت قريب هى الدولة الوحيدة فى العالم التى تمتلك 《《الطائرات الشبحية من (F-117) إلى (B-2) إلى (F-35) وحتى (F-22)》》،،، حتى زاحمتها كلا من "" روسيا "" بمشاريع (PAK FA) و (PAK DA) ،،، و "" الصين "" بمشاريع (J-20) و (J-31) ،،، أيضا "" اليابان وكوريا الجنوبية "" ،،، وحاليا دخلت دول أوروبية أخرى على الخط حيث تعمل كلا من "" فرنسا / ألمانيا "" على مشروع مشترك ،،، و "" المملكة المتحدة "" بمشروع خاص على تطوير طائرات 《《الجيل السادس (SIXTH GENERATION)》》 قادرة على التسلل بشكل خفى ،،، وأصبح إقتناء وتطوير تقنيات التخفي من قبل منافسي "" الولايات المتحدة "" تهديداً محتملاً لها ،،، وبالتالي في المستقبل القريب سيكون من الضروري تطوير طرق جديدة ومقاومة لتقنيات التخفى لإكتشاف تلك الطائرات ..

3 - هناك طرق تقليدية للكشف عن الطائرات الشبحية : ?
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

● تعمل تقنيات التخفي في "" الطائرات الشبحية "" عن طريق عكس حزمة أشعة الرادار الواردة بعيدا عن المصدر ،،، لكن على الرغم من عدم تمكن الرادار المصدر من إكتشاف الطائرة .. ??

أ - الطريقة الأولى ? هي إستخدام محطات رادار متعددة يسمح بإستقبال إشارة الرادار المعكوسة هذه ،،، والتي يمكن إستخدامها بعد ذلك لتحديد موقع الطائرة عبر "" التثليث "" ،،، ولكن تكمن المشكلة في هذه الطريقة هي أنها لن تنجح على الطائرات الشبحية التي تتوفر على مواد تمتاز بالامتصاص الراداري العالى أو (RAM) ..

ب - الطريقة الثانية ? تعتمد على الكشف الحراري للطائرة بإستخدام "" مجسات الأشعة تحت الحمراء "" ،،، لكن مرة أخرى فإن المشكلة في هذا النهج هي أن الطائرات الشبحية الحديثة مصممة عموما لتقليل إنبعاثاتها الحرارية ،،، وتتطلب هذه الطريقة إقتراب الهدف كثيرا مما يجعل هذه الطريقة غير ناجحة أو ذات موثوقية عالية ..

ج - الطريقة الثالثة ? تتضمن إستخدام "" التصوير البصري عالي الدقة "" لمراقبة الطائرة المتحركة مباشرة ،،، وعلى الرغم من أن هذا النهج قد يكون قابلاً للتطبيق في الوقت الحالي على الأقل للكشف عن الطائرات خلال النهار ،،، إلا أن هناك جهودا وأبحاث في الوقت الحالي لتصميم ?《《طاقية إخفاء》》 يمكنها أن تنحني الضوء حول الجسم مما تجعله يبدو شفافا ،،، وتعتمد هذه الأجهزة على مواد (META-MATERIALS) التي يمكن التحكم في خواصها البصرية من خلال التصميم المناسب لهيكلها الداخلي ..

د - الطريقة الرابعة ? وتتضمن إكتشاف الصوت الذي تصدره الطائرة التي تقترب أو الطائرة بدون طيار (UAVS) أو الصواريخ الجوالة (CRUISE MISSILES) ،،، حيث إذا كان الجسم الطائر دون سرعة الصوت فعندئذ يكون هذا النهج ممكنا ،،، حيث تصل الموجة الصوتية التي ينتجها الجسم إلى جهاز الكشف قبل الجسم نفسه ،،،? لكن بالنسبة للأجسام الأسرع من الصوت (SUPER SONIC) ستصل الموجة الصوتية إلى ال ( SOUND DETECTOR) بعد الجسم مما يجعل هذه الطريقة عديمة الفائدة ..

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

● وبالعودة إلى أصل الموضوع ? وهو "" الرادارات الكمومية (QUANTUM RADARS) "" أو ما تعرف بإسم 《《رادارات تكاثف بوز-أينشتاين》》 ? سنجد التالى : ??

▪ تقنية ? "" الرادارات الكمومية (QUANTUM RADARS) ""
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

1 - هى عبارة عن طريقة بديلة للكشف عن الأجسام الجوية المتحركة ،،، حيث تستغل هذه الطريقة حقيقة أن ?《《الأجسام الضخمة تولد حقل جاذبية وأن الجسم المتحرك سيؤدي إلى حقل جاذبية متغير بالوقت يمكن قياسه في نقاط مختلفة من خلال قياس هذا الحقل المتغير بمرور الوقت بعدد كاف من النقاط من الممكن معرفة كتلة الجسم وموضعه وسرعته》》? ..

2 - لهذه الطريقة ميزة على طرق الكشف الأخرى نظرا لأنه من المستحيل إخفاء أو حماية حقل الجاذبية الخاص بالجسم ،،، وهذه الطريقة ?《《أكثر صعوبة إن لم تكن مستحيلة مواجهتها مقارنة بالطرق الأخرى》》

3 - ومن أجل ظهور الإكتشاف القائم على حقل الجاذبية كوسيلة عملية لإكتشاف الأجسام الجوية المتحركة ،،، سيكون من الضروري ((( تطوير أجهزة يمكنها إكتشاف حقول الجاذبية بأضعاف حجم من ما هو ممكن مع الأدوات الحالية ))) ..

4 - ولتوضيح ذلك ? لنفترض أننا نرغب في إكتشاف جسم ذو كتلة بوزن (100) طن "" كتلة طائرةB-2 SPIRIT) "" ،،، سيكون الوضع كالتالى : ??

● حيث على إفتراض أن هذا الجسم يتجه مباشرة نحو "" الرادار الكمومى "" فإن هذا الجسم سيؤدي إلى تقلبات في مجال الجاذبية ،،، تقريبًا (7x10^-16) متر/ثانية مربع ..

● حاليا جهاز الجاذبية الأكثر حساسية حتى الآن هو جهاز (THE SUPERCONDUCTING GRAVIMETER) والذي يمكنه قياس التغيرات في مجال الجاذبية بحوالي (10^-11) متر/ثانية مربع ،،، وهذا حوالي (4) مرات أقل مما نحتاج لكشف هذا الجسم ..

● ومن الواضح إذا لجعل طريقة الكشف هذه عملية سوف نحتاج إلى تطوير أجهزة الجاذبية التي تتسم بقدر كبير من الحساسية مما هو متاح حاليا ،،، لكن من ممكن تطوير جهاز الجاذبية بالحساسية المطلوبة عبر 《《التأثير الميكانيكي الكمومي المعروف باسم "" التشابك الكمي "" أو (GRAVITY INDUCED QUANTUM INTERFERENCE)》》 ?

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

▪ نتائج الأبحاث "" الصينية "" فى هذا المجال : ??
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

● ? أعلن مجموعة من "" الباحثين الصينيين في جامعة (NANKING) "" فى سنة (2018) ? أنهم توصلوا إلى صنع ?《《رادار كمومي إستطاع الكشف على مجسمات شبحية بمدى يفوق (100) كلم ،،، حيث يعمل هذا الرادار عن طريق مبدأ "" التشابك الكمي "" على عدة مراحل》》 كالتالى : ??

1 - المرحلة الأولى : ⬇
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ

-☆- يتم إرسال فوتون عبر مرآة نصف عاكسة وهكذا يتم صنع فوتونين متشابكين ،،، وهذين الفوتونين المتشابكين يعني أنه إذا واجه أحدهم تغيير سوف يتغير الفوتون الآخر بنفس الشكل يعني أنهما متصلين مهما كانت المسافة بينهما ،،، "" العالم الكبير / آلبرت أينشتان "" سمى هذا الحدث بإسم (SPOOKY ACTION AT DISTANCE) ..

2 - المرحلة الثانية : ⬇
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ

-☆- وبعد ان حصلنا على "" فوتونين متشابكين "" يتم إرسال إحداهما نحو الجسم و الآخر يبقى في المحطة ،،، وعندما يضرب الفوتون المرسل الجسم ،،، فإن الفوتون الذي يتواجد في المحطة سوف يتأثر بنفس الطريقة وهكذا حتى إذا عكست الطائرة الشبحية هذا الفوتون أو إمتصته ،،، سوف يبقى الفوتون الآخر في المحطة ،،، وبملاحظة التأثير الذي مر به ?《《يمكن معرفة كل شيء عن الجسم الهدف من حجمه والمسافة وسرعته وحتى التركيبة الكيميائية لطلائه الماص》》 ..

● ملحوظة ،،، "" الرادارات الكمومية (QUANTUM RADARS) "" هى ?? رادارات غير قابلة للتشويش (UN JAMMABLE) ..

▪ لكن ?? هذه العملية كاملة ليست بالسهلة للقيام بها حيث تتطلب حواسيب فائقة (ULTRA SUPER COMPUTER) ومحطات رادارية ضخمة (ULTRA RADAR STATIONS) تتوفر على مختبرات

▪ ولذلك "" الخبراء الأمريكيون "" ? يشككون بقدرة "" العلماء الصينيين "" على النجاح فى الوصول لتلك التقنيات بالفعل ،،، ويؤكدون أنه لازال هناك عقود من الزمن قبل تطوير ? 《《رادار كمومي》》 ذو موثوقية عالية وسهل الإستخدام ..

▪ أما حاليا فإن ?? العملاق (BOEING) هي "" الشركة الأمريكية "" الرائدة في مجال الأبحاث حول هذه النوعية من الرادارات ،،، وإن كانت "" دولة كندا "" قد دخلت على الخط فى هذا المجال أيضا.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

اطلاق الفوتونات نفس اطلاق اشعة الراديو
صحيح معناه ما بيغطي مساحات كبيره

 

[Tof-Ita]

اطلاق الفوتونات نفس اطلاق اشعة الراديو
صحيح معناه ما بيغطي مساحات كبيره

ليس بالضرورة فوتونات، المهم إستخدام جسيمات متشابكة
آخر تجربة إرسال فوتونات متشابكة لمسافة حوالي 500كم كانت من طرف الصين إسم التجربة QUESS

QUESS

 

[مهند ابو عبود]

ليس بالضرورة فوتونات، المهم إستخدام جسيمات متشابكة
آخر تجربة إرسال فوتونات متشابكة لمسافة حوالي 500كم كانت من طرف الصين إسم التجربة QUESS

QUESS

ايش في غير الفوتونات الضوئيه