التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

تاريخ الفشل في التصاميم

2014 لنسامح التصميم

هنري بيتروكسكي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التكنولوجيا والعلوم التطبيقية الهندسة

يريد كل فرد، كما يبدو، استقاء دروس من الماضي لكي يحظى بمستقبل أكثر نجاحاً، لكننا لا نُقدّر دائماً أين نجد الدروس الأكبر قيمة. قبل أن يؤدّي الرئيس – المنتخب أوباما قَسَم الرئاسة، اجتمع خمسة من رؤساء الولايات المتحدة الأحياء – السابقين، والحالي، والذي سيكون – لالتقاط بعض الصور التذكارية. ووقوفهم أمام الصحافة في المكتب البيضوي كان بمثابة التوكيد المفهوم للنجاح، وتكلم الرئيس السابق بوش بالنيابة عن الآخرين، فقال إنهم سيشاركون في خبرتهم مع السيد أوباما، وأنهم جميعاً يريدونه أن ينجح. أما أوباما، الذي من دون شك يريد أن ينجح، فقال بأنه يأمل أن يتعلّم من نجاحاتهم.

هناك محدّدات واضحة أخطار محتملة، للأسف، عند مواجهة المستقبل بتجارب الماضي الناجحة فقط – ما لم تكن الرغبة استنساخها ببساطة. ربما كان تعليق الرئيس– المنتخب [مجاملة] سياسية، لكنه أدار حملته واعداً بالتغيير وبيّن أنه راغب في اتخاذ مسار مختلف في توجيه سفينة الدولة التي سيستلم عجلة [قيادتها] قريباً. لكن توجيه أية سفينة خلال مياه مضطربة قد تكون مسألة فيها مخاطرة، ويمكن للمرء أن ينجح إذا اتبع مسارات معتمدة، لكن، حتى النجاحات السابقة، قد تكون اعتمدت على الحظ بالإضافة إلى المهارة. ما هو مسار آمن في الماضي قد لا يستمرّ كي يكون كذلك في المستقبل، علينا، دائماً، أن نتطلع بعين واعية إلى المشاكل القادمة – مثل ذلك الجبل الجليدي الذي يلوح في الافق.

في عام 1912، بُشِّر بعابرة المحيطات تايتانيك (Titanic)، ذات التصميم المبتكر، حتى قبل أن تبحر، بأنها نجاح "لا يمكن غرقها". وكما نعلم جميعاً، فقد غرقت في عبورها البِكر. والآن، وبعد قرن، دعونا نتشارك في تجربة فكرية. دعونا نفترض بأن التايتانيك لم يصادفها الحظ السيئ كونها كانت في نفس المكان وفي نفس الوقت الذي كان فيه جبل الجليد العملاق من شمال الأطلسي. فلو لم تتعرّض السفينة للمواجهة المشؤومة هذه، فلربما كانت قد وصلت نيويورك بأمان ولكان "أُثبت" نجاح تصميمها، وكلما ازدادت مرات عبور وإعادة عبور التايتانيك المحيط، كلما ازدادت ثقة قبطان السفينة، والمالك، والمسافرين المحتملين في الأهلية غير الاعتيادية للسفينة للإبحار. وقد ترغب الشركات البحرية المنافسة باستنساخ نجاح التايتانيك، ولكن سترغب في القيام ببعض التغييرات المميزة التي يُعتقد أنها تحسينات، سواء لفائدة فنية، أو اقتصادية، أو تجارية، وربما كان في الإمكان تصميم وبناء عابرات محيط موسرة أكبر وأسرع، ولجعل هذه العابرات أكثر تنافسية مالياً، ستصنع هذه السفن من قشرة أرق وتحمل عدداً أقل من قوارب النجاة. فتصميم السفينة الجديدة، بعد كل شيء، اعتمد على التايتانيك، التي لا يمكن أن تغرق، ولم تغرق، وبالتالي فهي بارزة النجاح.

لكننا نعلم من خلال فشلها الكبير في الوصول إلى نيويورك، بأن حتى التايتانيك لم تستطع تحمل اصطدام فعلي بجبل جليد – خطأ قاتل في تصميم السفينة. وجميع عابرات المحيط التي من المفروض أنه قد تمّ تصميمها اعتماداًعلى التايتانيك الناجحة، عن قرب، كذلك كان من المحتمل أن تكون فيها نفس الأخطاء الكامنة كما في نموذجها المثالي، وفي الحقيقة، فبسبب الثقة الزائدة في نجاح السفن، كان استخدام الفولاذ الأرق في قشرتها سيؤدي بالسفن بأن تكون أكثر ضعفاً، وقوارب النجاة الأقل عدداً كان سيجعل أي حادث محتمل في البحر أكثر مأساوية، والاحتمالات هي، أن إحدى هذه السفن "المحسنة" قد يقودها سوء طالعها لتكون في نفس المكان وفي نفس الوقت مع جبل الجليد. عند ذلك فقط تكون حماقة القشرة الأرق، وقوارب النجاة الأقل، من دون أن نذكر الخطأ القاتل في تصميم الحاجز (Bulkhead)، قد ثَبُتت من دون جدال. التصميم الناجح لا يتأتّى من استنساخ النجاح ومحاولة تحسينه، ولكن من التعلّم من الفشل وتوقعه، سواء حصل ذلك فعلاً أو تم تخيّله افتراضياً.

يقيناً، أنه لم يكن هناك شيء بعيد عن التخيل والتوقع حول حادث وفشل وغرق التايتانيك. فقد كان معروفاً بشكل مؤكد احتمال مصادفة كتل الجليد في مسارات بحر شمال الأطلسي، خاصة في شهر نيسان/ أبريل، عندما أبحرت التايتانيك. لذا فاصطدام [السفينة] بكتلة الجليد يعتبر سيناريو لحادث معقول. وأحد الأشكال التي يمكن للاصطدام أن يحدث هو القشط (Grazing)، عند ذلك يمكن أن يؤدّي [الاصطدام] إلى شجّ قشرة السفينة، أو قصّ براشمها، وفي كلتي الحالتين، سيتسرّب الماء إلى داخل مقدمة السفينة، ما يقلل قدرتها على العوم، ومع استمرار انسياب الماء إلى الداخل وانخفاض رأس السفينة أكثر إلى الأسفل، فالحواجز– التي كانت قد وصلت ارتفاعها الأقصى، وهو خطأ تصميمي قاتل – كان لا بدّ أن يصل الماء فوقها. لذا استمرّت مقدمة السفينة في النزول إلى أسفل، مما رفع مؤخرة السفينة إلى خارج الماء، وهي حالة لم يُصمم الهيكل لها، ثم انقسمت السفينة إلى نصفين ثم تبع ذلك غرقها بعد ذلك بقليل، وكانت حسابات سهلة، من دون شك، لتحديد عدد الأشخاص المكروبين الذين يزيد عددهم على سعة قوارب النجاة.

سيناريو الفشل – الذي أصبح الآن ما هو معتقد أنه حصل فعلاً – كان المفروض أن يكون الأساس لتحاشي قرارات تصميمية خاطئة، ولكن، سواء بسبب الجهل، أو الزيادة في الثقة، أو في الترشيد، لم يتم تحوير تصميم السفينة ولا طريقة عملها أو تعديلهما للتأكد من أن السيناريو الذي هو ليس – غير محتمل [أي محتمل] لن يتكرّر في الواقع. ويبدو أن كل من له علاقة – من المصممين والمالكين والطاقم والمسافرين – قد توقّع النجاح أكثر مما توقع الفشل، ربما بسبب الحالات القليلة للسفن التي تصطدم بالكتل الجليدية بشكل عام عند عبور الأطلسي. لكن النجاح هو مرشد متقلب، وعلينا دائماً موازنة تطلعاتنا للنجاح بالاعتراف المناسب بأن حالات الفشل يمكن أن تحصل، وهي تحصل فعلاً. ومع كل ذلك، فحالات الفشل توفر الدروس والحكمة لتوقّع حتى إلى أبعد ما هو المفترض، حيث من المحتمل انحراف تصميم جديد مقترح، أو خطة، أو سياسة. إن الاعتماد المفرط على نجاحات الماضي هو مخطط ابتدائي مؤكد للفشل.

من المؤكد أن الهندسة مهنة تركز على المستقبل، وفي حالات كثيرة ينظر إلى الخلف لقياس التقدم بشكل رئيسي؛ فالمهندسون عموماً يعدون الخطط للجيل القادم من الأشياء، ويحاولون تصميم وتحقيق ما لم يتمّ القيام به من قبل، والمهندسون يقومون بتصوّر هياكل ونظم أكبر وأسرع وأكثر قدرة، وهم كذلك يبتكرون مكائن وآلات أصغر، وأخف، وأكثر كفاءة. فكلّ شيء جديد له معنى بالمقارنة بذلك الذي سبقه – تحسين الماضي، إن جاز التعبير، والذي هو بالعادة ماضٍ حديثٍ جداً.

إن كانت للإنجازات الهندسية السابقة أي علاقة بجو كهذا، فستبدو بشكل رئيسي وكأنها معايير حيث يتم الحكم على آخر التصميمات نسبة لها، ومن وجهة النظر هذه، فإن تاريخ التكنولوجيا الأحدث هو الأقرب علاقةً بالهندسة الحديثة، وذلك فقط بما يقدّم من بيانات يمكن استقراؤها، أو من تحدٍّ يمكن التغلب عليه. أي امتداد زماني لتاريخ الهندسة لن يكون ذا أهمية في مجمله من الناحية الفنية. فتاريخ الهندسة كتتابع إنجازات، وتقدّم صغير تدريجي، قد يحفّز المهندسين الشباب ويجعلهم والمهندسين المحنّكين كذلك فخورين في مهنتهم، لكن ليس من المتوقّع عموماً أن تضيف بشكل مباشر لبطولاتهم الفنية.

التركيز على أحدث ما مضى قصر نظر. فعندما يُدمج التاريخ الطويل للهندسة في السياق الاجتماعي والثقافي، عندئذ يكون له في الحقيقة إمكانات معتبرة لتفسير الطبيعة الصادقة للهندسة كما تمارس في العالم الحقيقي هذا اليوم، ولكن فقط إذا ما تمّ عرضها بطريقة تجعل منها هندسة وتاريخ في نفس الوقت. فهما كانت معرفة المهندسين عميقة فإن لمشاكلهم بعداً أبعد من فني، فحلولهم قد تعاني في النهاية إن لم يعتمد المهندسون فيها على أرض فنية صلبة. لذا فمن أهم الاستخدامات الواعدة لتاريخ الهندسة في التعليم والممارسة هو أن تضيف إلى الفهم الأساسي ليس كيف تعمل الأشياء الباطلة، بل النواحي الهندسية للعملية نفسها التي لا تتأثّر بالزمن، وفي نفس الوقت توفّر تقديراً للماضي ولعملية الحضارة نفسها ولدور الهندسة فيها، ولكن كما يعلم كل شخص، فإن ماضي الهندسة لا يتميّز فقط بالنجاحات ولكن بحالات الفشل أيضاً.

في حوار مفتوح عن علاقة التاريخ عُقد في معهد مهندسي الإنشاءات البريطانيين(British Institution of Structural Engineers) عبّر ر. ج. م. سذيرلاند (R.J.M.Sutherland) عن رأيه، وردّده المناقشون بشكل متكرّر، بأن هناك "احتمالاً أكبر لتحاشي" الكوارث الهندسية الكبرى "بشكل أفضل إذا ما قام مصممو المستقبل، كل على انفراد، بتنمية عادة النظر إلى الخلف والتساؤل عن كيفية نمو كل مفهوم". وللأسف، قلما يتمّ ذلك. ولكن من السخرية، إن إشارات النجاح في الهندسة تميل إلى الظهور ليس من خلال التراكم الثابت والتدريجي للخبرة الناجحة، ولكن بالأحرى، كردّ فعل، لحالات فشل في الماضي – من المنغّصات الصغيرة التي تصاحب الأشياء المصنعة الحالية إلى صدمة إدراك أن حالة التكنولوجيا [الفن] الحالية ناقصة بشكل خطير. لذا كان انهيار جسر تاي، المصمّم من قِبل توماس باوتش المفرط الثقة، والذي تسبب أيضاً بإلغاء تصميم جسر آخر له على نفس طريق سكّة الحديد. فبدلاً من المضيّ في [تنفيذ تصميم] جسر باوتش المعلق الطموح عبر لسان المصب (Firth) لنهر فورث (Forth)، قامت مؤسسة السكك بتكليف مهندس جديد، جون فاولر (John Fowler)، الذي قام بمعية الشاب بنجامين بيكر (Benjamin Baker) بتصميم النتوء الهيكلي البارز والذي ما زال في الخدمة عند ذلك المعبر. وانهيار جسر كيبك الأول، الذي صمم ليتجاوز في طوله وكلفته جسر فورث، أدى إلى الجسر الثاني المعاد التصميم، هو الآن رمز لرد الفعل الهندسي للفشل والإصرار الكندي – علاوة على دوره الإلهامي لتقليد الخاتم الحديد. لقّن الانهيار الكبير لجسر تاكوما ناروز مهندسو الجسور بين عشية وضحاها إدراكاً لأهمية الديناميكيا الهوائية ما أدّى بمرور الزمن إلى تصاميم جديدة وناجحة لجسور معلقة مثل تلك التي شُيّدت عبر نهري سيفرن (Severn) وهمبر (Humber) في بريطانيا، والتاريخ المتنوّر والمؤثر للهندسة يجب أن يتضمّن معالجة لهذه الحالات وحالات أخرى من الفشل والنجاحات المتأتية عنها، ليس فقط لقيمتها في إضافة مقدار من التواضع إلى الغطرسة الغريزية للمهندسين، ولكن للسمات الأساسية لطريقة التصحيح الذاتي الهندسية التي تكشفها بكفاءة.

مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪اكتشاف جديد في نظرية الكم قد يحل أكبر ألغازها
قلم: فيليب بال
ترجمة: محمد الرفاعي
في عالم الذرات والجسيمات المتناهي الصغر، لا تبدو الأشياء كأشياءٍ أبدًا، بل تكون على شكل سُحُبٍ من الاحتمالات Clouds of possibilities المبهمة. ويبدو أن الأشياء تكون هنا وهناك وفي كل مكان، ويبدو أنها هذه وتلك في الوقت نفسه – إلى أن تنظر إليها. وحينها يتحول الغموض الكمي فجأةً إلى شيء واضحٍ يمكن وصفه، وهو شيء يمكن أن يُسمى حقيقيًا Real.
هذا ما نعرفه. والمشكلة أن ميكانيكا الكم Quantum mechanics؛ ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪الصعود إلى متن الــمختبر الـعــائــم
قلم: لورا ميرز
تاريخ الأرض مكتوب في الصخور الموجودة تحت محيطاتنا. ما عليك سوى الحفر في طبقاتها وستجد سجلاً لكوكبنا ومناخه يمتد عبر ملايين السنين. يمكن لكتاب التاريخ الجيولوجي هذا أن يساعدنا على التنبؤ بمستقبلنا، لكن استخراج هذا المورد الرائع ليس بالمهمة السهلة. وهنا يأتي دور السفينة جويدس المؤسسات الأوقيانوغرافية المشتركة لأخذ عينات من باطن الأرض Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling رزلوشن. هذه السفينة الهائلة هي مختبر ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪مستقبل تصميم السيارات
قلم: إيلسا هارفي
ما العلاقة بينك وبين سيارتك؟ عندما صُنعت السيارات لأول مرة، كانت تخدم غرضاً واحداً: السفر من النقطة أ إلى ب. وبينما لا يزال هذا هو غرضها الأساسي حتى اليوم، فإن التباين الهائل في التصاميم التي تنتجها شركات السيارات العالمية يوفر مرونة في الأسلوب والوظيفة. وهناك أيضاً أحد جوانب التخصيص في عملية اختيار السيارة. وفي مركز التصميم الأوروبي لشركة فورد يستخدم مصممو السيارات تقنيات جديدة لضمان اتباع أكثر الطرق فعالية. لقد ركزوا ... (قراءة المقال)
كيف تعمل الآشياء
‫‪جروٌ سيبيري يعود إلى 18,000 سنة يربط الذئاب بالكلاب
قلم: ميندي فايسبرغر
يبدو الجرو الصغير الذي قضى 18,000 سنة مدفوناً في التربة الصقيعية في سيبيريا نابضاً بالحياة على نحو رائع بالنسبة إلى مومياء مجففة بالتجميد. استُخرج جسد الكلب الذي يعود إلى العصر الجليدي من قبره المتجمد في حالة شبه مثالية، فقد احتفظ حتى بالوترات Pads والأظافر على أرجله الصغيرة وكثير من الشعر، وصولاً إلى رموشه الصغيرة وشواربه الحساسة. واحتفظ الجرو بأسنانه اللبنية؛ مما يشير إلى أن عمره كان أقل من شهرين عندما نفق. وذكرت ... (قراءة المقال)