السبت 10 شوال 1423 هـ الموافق 14 ديسمبر 2002 عندما تقف على الشاطيء أو في الصحراء، اصعد احد التلال او الكثبان الرملية في يوم عاصف، او به رياح على الاقل، قف ساكنا في بعض الاماكن المختلفة ، على الجانب المنحدر من الكثيب في اتجاه قدوم الرياح، لاحظ كيف تقفز حبيبات الرمال لمسافة بوصة او بوصتين على الكثيب الرملي وتصطدم بقدمك وتجعل منحدر الكثيب يبدو في حالة حركة مستمرة نحو القمة. اتجه الى قمة الكثيب ولاحظ ما يحدث عن كثب، لاحظ كيف تسقط حبيبات الرمال التي يحملها الريح على المنحدر في شكل انهيارات صغيرة، عندما تسير على الجانب الاخر من الكثيب لاحظ كيف تشعر بالرياح بعد القمة مباشرة، لقد تابعت الان مراحل تكوين الكثيب الرملي، والاهم من ذلك انك عرفت كيف تتحرك الكثبان الرملية من مكان لآخر، وهذا ما يسبب القلق لكثير من البلدان التي تهدد فيها حركة الكثبان المناطق السكنية والزراعية في شمال الصين الجاف مثلا تتقدم الكثبان الرملية نحو القرى بمعدل 20 مترا سنويا، وفي اجزاء من افريقيا الشرق الاوسط تتعرض المدن والقرى والاراضي الزراعية ايضا لنفس التهديد. فكيف يمكن وقف زحف الكثبان الرملية؟ . في بعض الاماكن يضعون الزيت فقط فوق الكثبان الرملية وهذا الاسلوب فعال، لكنه ليس جيدا بالنسبة للبيئة، كما يمكن بناء اسوار حول الكثبان،غير ان المهندسين الذين يصممون هذه الاسوار في حيرة من امرهم لان سلوك الكثبان الرملية يكتنفه كثير من الغموض. يقول جيمس جنكنز استاذ الميكانيكا النظرية بجامعة كورنيل ان الكثبان الرملية المتحركة مثال على تدفق الحبيبات وهو فرع ليس شديدا الوضوح في الفيزياء. لقد درس العلماء في مجال الفيزياء معادلات لفترات طويلة تصف سلوك اجسام صلبة مثل الاحجار وسوائل مثل المياه وغازات مثل الهواء، لكن الحبيبات مثل الكثبان الرملية لاتدخل ضمن اي من هذه الفئات وبالتالي لا تنطبق عليها هذه المعادلات. يقول جنكنز ان الحبيبات تسلك احيانا سلوك المواد الصلبة واحيانا سلوك الموائع، والتحول من سلوك لآخر قد يكون سريعا جدا. مثلا الجلاميد في نهاية صندوق شاحنة تظل ساكنة بلا حراك مثل سلوك المواد الصلبة حتى لو بدأت قاعدة صندوق الشاحنة في الميل، لكن عند زاوية معينة تتحرك كل الجلاميد في انهيار رهيب، ولا تستطيع الفيزياء الحديثة التنبؤ بهذا السلوك. ومن الصعب جدا فهم سلوك الحبيبات لانه معقد، مثلا كومة الرمال الثابتة تحتوي على حبيبات رملية، كل منها تتفاعل مع خمس او تسع حبيبات قريبة منها في ان واحد، وعندما تبدأ كومة الرمال في الحركة تكون الحركة الانتقالية اكثر سهولة، فرغم ان كل حبيبة تتفاعل على حدة مع ثلاث او خمس حبيبات مجاورة، فإن هذه الحبيبات المجاورة تتغير ولا تظل على حالها وحتى الحاسوب العملاق لا يستطيع حساب كل هذه التفاعلات. وتدعم وكالة الفضاء الاميركية ناسا ابحاث جنكنز لفهم هذا السلوك، ويقول جنكنز ان هذا البحث يتضمن تجارب ودراسات ميدانية ونماذج وتقليد حبيبات الرمال المتحركة بقوة الرياح الآف المرات ويقول انهم يحاولون فهم الحركة الميكانيكية لهجرة الكثبان الرملية وما يجعل كومة من الرمال تتحول الى كثيب متحرك. يشعر جنكنز بالابهار من الكثبان الرملية لانها تمثل ثلاثة جوانب في تدفق الحبيبات اولاً القفز، وهو يحدث على الجوانب المنحدرة لمواجهة الرياح من الكثبان الرملية عندما تتعلق الحبيبات في الهواء بفضل الرياح، ثم تسقط وتصطدم بالرمال مرة اخرى، ثم تقفز بفعل الصدمة وتطرد حبيبات اخرى ايضا، التي تقوم هي الاخرى بنفس الشيء اي تقفز. وفي ظل ظروف الرياح المناسبة يمكن ان يصبح القفز نظاما مستمرا من الحركة وقفز الحبيبات على سفوح الكثيب الرملي. وثانيا التحرك الطبقي، وهو امتداد القفز وتوسعه عندما تكون الرياح قوية لدرجة ان تبدأ الحبيبات في الاصطدام في الهواء قبل ان تسقط. في التحرك الطبقي تكون كتلة المادة المتحركة كبيرة جدا وخلال بعض العواصف تتحرك كثبان رملية بكاملها لمسافات كبيرة تصل الى عشرات الامتار، بما يكفي لان تهاجم طريقا او منزلا. ثالثا: الانهيارات الكبرى، وهي سقوط الرمال على سفوح الكثبان الرملية من الجهة الاخرى غير المواجهة للرياح هذا السقوط الى جانب الحراك الطبقي يمكن ان يحول الكثيب الرملي الى شاحنة مع نزول حبيبات الرمال من القمة الى السفح باستمرار. يريد حنكنز ان يصل الى خصائص الحراك الطبقي في الكثيب والانهيارات ايضا عن طريق معادلات رياضية تتمذج حركة الحبيبات الرملية كما لو كانت جزيئات في موائع. هذه المعادلات سوف تفيد في بناء الاسوار أو أي وسائل حماية ضد حركة الكثبان الرملية فضلاً عن فائدتها لخبراء وعلماء جيولوجيا الكواكب الاخرى. ويؤكد جنكنز انه لو استطعنا فهم ووصف حركة الكثبان الرملية على الارض سوف نستطيع ذلك ايضا على كواكب اخرى، مثل المريخ، بالطبع لا توجد مدن او قرى على سطح الكوكب الاحمر تهددها الكثبان الرملية، لكن المعادلات ذاتها سوف تفيد في امور وجوانب اخرى. اشرف رفيق