واشنطن العاصمة - القدرة على تقدير عدد الأعاصير والأعاصير وغيرها من العواصف التي تدمر الأرض كل عام سيكون إنجازًا رائعًا. قدم فارس والد ، 15 عامًا ، هذا الأسبوع بحثًا قد يساعد في مواجهة هذا التحدي. كما شارك في سلسلة متطلبة من تحديات العلوم والهندسة والرياضيات هنا في عاصمة الأمة. وفي 24 أكتوبر ، حصل على جائزة Broadcom MASTERS الأولى ، وهي جائزة تعليمية تبلغ قيمتها 25000 دولار.
فارس ينحدر من سانتا في ، نيو مكسيكو. علم بفوزه في حفل توزيع الجوائز مساء الثلاثاء. يقول:"لدي الكثير من المشاعر المختلطة في الوقت الحالي ، وأنا مندهش بالتأكيد".
كان فارس واحدًا من 30 متأهلاً للتصفيات النهائية من 17 ولاية في مسابقة Broadcom MASTERS السنوية السابعة. MASTERS تعني الرياضيات والعلوم التطبيقية والتكنولوجيا والهندسة للنجوم الصاعدة. تم إنشاء البرنامج من قبل جمعية العلوم والجمهور (SSP). قدمت مؤسسة Samueli مكاسب فارس. تم إنشاء هذه المنظمة غير الربحية من قبل مؤسس Broadcom Henry Samueli.
بشكل عام ، حصل أكثر من عشرة من المتأهلين للتصفيات النهائية على جوائز نقدية كبيرة أو الأموال لحضور معسكر علمي من اختيارهم.
تأهل الطلاب للمنافسة على أساس مشروع science fair للمدرسة الإعدادية. تندرج هذه المشاريع في مجالات العلوم أو التكنولوجيا أو الهندسة أو الرياضيات (STEM). يجب أن يكون المتأهلون للتصفيات النهائية في الصف السادس أو السابع أو الثامن عندما يتنافسون على المستوى المحلي. لكن Broadcom MASTERS هي أكثر بكثير من مجرد معرض علمي. في الواقع ، تمثل مشروعات science-fair المؤهلة تلك حوالي ربع مجموع نقاط المتأهل للنهائي.
بحث مشمس
في مشروعه المؤهل ، نظر فارس في عدد الأعاصير التي سجلها العلماء في جميع أنحاء العالم في السنوات الأخيرة. ("الإعصار" مصطلح عام للعواصف الدورانية الكبيرة والقوية. في شمال المحيط الأطلسي وشمال شرق المحيط الهادئ ، تسمى هذه العواصف الأعاصير. وفي شمال غرب المحيط الهادئ ، تُعرف باسم الأعاصير. وفي أماكن أخرى ، يطلق عليها فقط الأعاصير .) يختلف عدد مثل هذه العواصف من سنة إلى أخرى بطريقة تبدو غير متوقعة.
الشرح:الأعاصير والأعاصير الحلزونية والأعاصير
لكن فارس لاحظ أن شيئًا آخر يختلف أيضًا من سنة إلى أخرى:عدد المناطق المظلمة في الغلاف الجوي للشمس المعروفة باسم الثقوب الإكليلية . تظهر هذه الميزات عندما تمتد الخطوط الموجودة في المجال المغناطيسي للشمس بعيدًا في الفضاء بدلاً من الاتصال مرة أخرى بسطح الشمس ، كما تفعل عادةً. تحدث الثقوب التاجية في الغلاف الجوي الخارجي للشمس. كونها بقع أكثر برودة من الغلاف الجوي ، فإنها تبدو أكثر قتامة.
إن ارتفاع وانخفاض عدد الأعاصير ، من سنة إلى أخرى ، لم يتطابق تمامًا مع ارتفاع وسقوط الثقوب الإكليلية. بدلاً من ذلك ، يبدو أن عدد الثقوب الإكليلية في أي عام واحد مرتبط بالعدد العالمي للأعاصير في العام التالي.
أرسل فارس بريدًا إلكترونيًا إلى العديد من العلماء حول النتائج التي توصل إليها. وأشاروا إلى أن نتائجه أظهرت بالفعل ارتباطًا إحصائيًا قويًا بين عدد الثقوب الإكليلية والأعاصير. في الوقت الحالي ، ومع ذلك ، لا يمكنهم التوصل إلى تفسير لسبب ارتباط الظاهرتين. هناك احتمال أن يكون الرابط الظاهر الذي توصل إليه مجرد مصادفة.
الشرح:الارتباط والسببية والمصادفة والمزيد
تقول مايا أجميرا:"تهانينا لفارس ، الذي يتمتع مشروعه الرائع بالقدرة على مساعدتنا على فهم أفضل لقدرة الشمس في التأثير على الطقس ، مثل الأعاصير". وهي رئيسة SSP ، التي تنشر أخبار العلوم للطلاب .
جاءت الحصة الأكبر من نتيجة فوز فارس من أدائه في سلسلة من التحديات العلمية. حتى قبل وصوله إلى واشنطن للمشاركة في النهائيات ، تم تقسيمه هو والمنافسون الآخرون إلى فرق مكونة من خمسة أعضاء. على مدار يومين من النهائيات ، أجرى كل فريق مهامًا ، مثل تصميم دوائر إلكترونية (تكتمل عندما تتدحرج الكرة عبر جهاز استشعار) والألعاب التي تعلم اللاعبين عن التغذية. طلب أحد التحديات من كل فريق تصميم وبناء مركبة تعمل عن بعد يمكنها الغوص لأكثر من مترين (6.6 قدم) لجمع رواسب النهر.
إجمالاً ، تنافس هؤلاء المتأهلون للتصفيات النهائية على جوائز قدرها 100000 دولار. تضمنت مجموعة المتأهلين للتصفيات النهائية لهذا العام تقسيمًا متساويًا من 15 فتاة و 15 فتى. تم اختيارهم من بين ما يقرب من 2500 طالب شاركوا في مسابقة Broadcom MASTERS لهذا العام. جاءت المجموعة الأولى من الوافدين من 49 ولاية و 4 مناطق أمريكية ومدرسة واحدة تقع في قاعدة عسكرية في الخارج. تم تضييق المجال إلى 300 متسابق في الدور قبل النهائي. تم اختيار 30 متأهلاً للتصفيات النهائية الذين شاركوا الأسبوع الماضي من تلك المجموعة.
تقول باولا جولدن:"إنه لمن دواعي سروري أن نحتفل بإنجازات هؤلاء الشباب والشابات الذين تنافسوا بقلوبهم". وهي رئيسة مؤسسة Broadcom ، ومقرها نيوبورت بيتش ، كاليفورنيا. رعت منظمتها مسابقة MASTERS وقدمت الكثير من التمويل لجوائزها. تقول:"انضم الآن فارس وزملاؤه في فئة Broadcom MASTERS لعام 2017 إلى مجموعة خاصة جدًا من الخريجين". إنهم "مستعدون لتغيير عالمنا للأفضل."
الفائزون الآخرون بالجوائز
إميلي تيانشي ، 14 عامًا ، فازت بجائزة مؤسسة روبرت وود جونسون للتقدم الصحي. تبلغ قيمتها 20000 دولار. هذا المراهق من سان دييغو ، كاليفورنيا ، درس كيف تتكثف الرطوبة على إبر الأشجار المعروفة باسم Torrey pines.
ميجنا بهاري ، 14 عامًا ، من سيويكلي ، بنسلفانيا ، حصل على جائزة ماركوني / سامويلي للابتكار. تقدر قيمتها بـ 10000 دولار. لقد صممت وصنعت مركبة تعمل بالبطاريات تختبر وتراقب جودة المياه في البرك والبحيرات والجداول.
هيلين ليونز ، 14 عامًا ، حصل على جائزة Lemelson للاختراع ، بقيمة 7500 دولار. صمم هذا المراهق من مدينة نيويورك جهازًا لتوليد الكهرباء من أمواج المحيط.
حصل المتأهلون النهائيون على جوائز المركز الأول ، بقيمة 3500 دولار ، أو جوائز المركز الثاني بقيمة 2500 دولار ، في كل مجال من مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.
العلوم:
المركز الأول: Pujita Tangirala ، 13 عامًا ، من لوس جاتوس بولاية كاليفورنيا ، درست كيف يمكن استخدام الأوراق الجافة المتروكة بعد تخمير الشاي لإزالة الصبغات من مياه الصرف.
المركز الثاني: جيسي جان ، 14 ، من سان دييغو ، كاليفورنيا ، قارنت كيفية استخدام بعض المواد الكيميائية المعروفة باسم مضادات الأكسدة يمكن أن يغير العمليات الكيميائية الحيوية في خلايا الخميرة.
التكنولوجيا:
المركز الأول: هيرين كانغ ، 13 عامًا ، من لوس جاتوس ، كاليفورنيا. صممت وصنعت جهازًا يشبه حوض السمك ، بسماكة بضعة سنتيمترات (حوالي بوصة واحدة) ليتم وضعها أمام نافذة خارجية. بين ألواح الزجاج ، توجد مجتمعات من الطحالب. عندما يسطع ضوء الشمس عليها ، فإنها تمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء الداخلي وتطلق الأكسجين.
المركز الثاني: أنتوني هيل ، 15 عاما ، من هولاداي ، يوتا. إنه مهتم بالكيفية التي يمكن أن تنمو بها بعض مستعمرات المريخ المستقبلية. حقق مشروعه في كيفية تأثير الضغوط الجوية المنخفضة ، مثل تلك الموجودة على المريخ ، في التفاعلات الكيميائية في أوراق مجموعة متنوعة من الأنواع النباتية.
الهندسة:
المركز الأول: أندرو شيانج ، 15 عامًا ، من ساراتوجا ، كاليفورنيا. قام ببناء جهاز لتحريك الأجسام الصغيرة باستخدام "مجال قوة" ناتج عن موجات صوتية عالية التردد.
المركز الثاني: سبنسر جرين ، 13 عامًا ، من هنتنغتون بيتش بولاية كاليفورنيا ، صنع أجهزة إلكترونية تصدر أصواتًا. تواترها يتعلق بمدى سرعة تسارعها (أو تحركها). قد تقوم مثل هذه الأجهزة ، على سبيل المثال ، بمراقبة وتقديم ملاحظات فورية للاعبي الجمباز المتعثرين يومًا ما.
الرياضيات:
المركز الأول: Zoe Gotthold ، 14 ، من ريتشلاند ، واشنطن. طورت طريقة بسيطة لتقدير الوقت الذي يستغرقه المستحلب - مثل الزيت الخام المسكوب الممزوج بالماء - ليتبدد بشكل طبيعي.
المركز الثاني: سارة كوفمان ، 12 عامًا ، من مدينة كوبر بولاية فلوريدا. قامت ببناء نفق الرياح الخاص بها ودرست كيف يمكن للهياكل المضافة إلى سطح المنزل أن تحمي هذا السقف من التلف الناتج عن رياح الإعصار العاتية.
حصل اثنان من المتأهلين للتصفيات النهائية على جوائز Rising Star. هم ميثرا كارامشيدو ، 13 عامًا ، من بورتلاند ، أوريغون ، و ريجان ويليامز ، 12 ، من ويلمنجتون ، نورث كارولاينا سيشارك كل منهم في حدث Broadcom MASTERS International في بيتسبرغ ، بنسلفانيا ، في مايو المقبل. كجزء من تلك الرحلة ، سيحضرون معرض إنتل الدولي للعلوم والهندسة. يعد Intel ISEF أيضًا أحد برامج SSP ، وهو أكبر مسابقة دولية لمعرض العلوم في العالم.
يقول أجميرا:"الآن ، أكثر من أي وقت مضى ، من الأهمية بمكان أن ندعم علمائنا الشباب وننمي اهتمامهم بالعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات حتى يتمكنوا من المضي قدمًا في حل العديد من مشكلات عالمنا المستعصية".
