Datasets:

chelouche9

/

hebrew-wiki

like 0

וויקיפדיה

הפניה ויקיפדיה

מתמטיקה

ממוזער|300px|שיעור באלגברה ליניארית באוניברסיטת הלסינקי ממוזער|300px|ילדות פותרות תרגיל במתמטיקה מָתֵמָטִיקָה היא תחום דעת העוסק במושגים כגון כמות, מבנה, מרחב ושינוי. המתמטיקאים מחפשים דפוסים ותבניות משותפות במספרים, במרחב, במדע ובהפשטות דמיוניות. המתמטיקה התפתחה ממנייה, חישוב ומדידה ומהמחקר השיטתי של צורות ותנועה של עצמים מוחשיים. הידע והשימוש במתמטיקה בסיסית היוו תמיד חלק טבעי וחיוני בחיי האדם והקבוצה. ניתן למצוא שכלולים של הרעיונות הבסיסיים בטקסטים המתמטיים שהגו המצרים, הבבלים, ההודים, הסינים, היוונים והמוסלמים. כבר בשלב מוקדם בלטו שלושה מאפיינים המלווים את המתמטיקה עד היום: הפשטה: אף שמקורם של חלק מן העצמים המתמטיים בעולם הממשי, הדיון המתמטי בהם כרוך בהפשטה ניכרת. המספר 5 עשוי לייצג 5 אבנים או 5 תפוחים, אך המתמטיקה עוסקת במספר כישות עצמאית, שאינה מייצגת דבר. המעגל מזכיר לנו חפצים מוחשיים עגולים, כגון גלגל, אך הגאומטריה עוסקת במעגל מופשט, חסר משקל וחסר נפח ומושלם בצורתו. הכללה: המתמטיקה בוחנת את עצמיה המופשטים בראייה רחבה, תוך חיפוש מאפיינים כלליים שלהם. מושג המספר כולל בתוכו סדרה של הכללות: מעבר ממספרים טבעיים למספרים שלמים, מהם למספרים רציונליים, מהם למספרים ממשיים ומהם למספרים מרוכבים. בכל אחת ממערכות המספרים הללו מוכלת המערכת שקדמה לה. הוכחה: כל טענה מתמטית יש להוכיח, כלומר לנמק את נכונות הטענה באמצעות סדרה של כללי היסק. המתמטיקאי מעלה השערות חדשות, שאת אמיתותן עליו לבסס באמצעות הוכחות פורמליות דדוקטיביות הנובעות מתוך אקסיומות (הנחות יסוד שקובעים כי הן נכונות), והגדרות שנבחרו בהתאם. הוכחות פורמליות הופיעו לראשונה במתמטיקה היוונית, ובמיוחד ב"יסודות" של אוקלידס. פיתוח המתמטיקה המשיך, בצורה בלתי מסודרת, עד תקופת הרנסאנס במאה ה-16, שבה החידושים המתמטיים קיימו יחסי גומלין עם התגליות המדעיות של התקופה. דבר זה הוביל להאצה במחקר המתמטי, ובמקביל לכך החלה התרחבות מהירה של המתמטיקה כמדע עצמאי. שני כיווני התפתחות אלה נמשכים עד היום. המתמטיקה משמשת ככלי חיוני בתחומים רבים, ובכלל זה במדעי הטבע, בהנדסה, ברפואה ואף במדעי החברה כגון כלכלה, פסיכולוגיה ודמוגרפיה. בעיות שמקורן בענפי מדע אחרים ממשיכות להוות זרז ומניע לתגליות מתמטיות חדשות, ולעיתים מתפתחים תחומים מתמטיים חדשים לחלוטין בעקבות זאת. במקביל מתפתחת המתמטיקה כענף ידע נרחב ועצמאי, ללא התייחסות ליישומו בענפי מדע אחרים, אם כי לעיתים קרובות מתגלים בהמשך יישומים מעשיים לתגליות שהחלו כמתמטיקה עיונית בלבד. אטימולוגיה מקור המילה "מתמטיקה" במילה היוונית העתיקה μάθημα (מתמה, máthēma), שפירושה: "למידה, לימוד, מדע". בנוסף קיבלה המילה, עוד בעת העתיקה, את המשמעות הצרה יותר של "לימוד מתמטי". שם התואר המתאים ביוונית הוא μαθηματικός (מתמטיקוס, mathēmatikós), שפירושו: "קשור ללמידה"; כמו השם שהוא נגזר ממנו, גם התואר קיבל משמעות צרה יותר, דהיינו "מתמטי, קשור למתמטיקה". התואר משמש בפרט בביטוי μαθηματικὴ τέχνη (מתמטיקה טכנה, mathēmatikḗ tékhnē), כלומר (בתרגום חופשי) "מקצוע המתמטיקה", או בלטינית ars mathematica (ארס מתמטיקה), כלומר "אמנות המתמטיקה". שמואל אבן תיבון, בתרגומו ל"מורה הנבוכים", בתחילת המאה ה-13, השתמש במילה "לימודיים" במשמעות של מתמטיקה. בכך הלך ישירות על פי הערבית ("תעאלים") והיוונית. יהודה אלחריזי, שתרגם אף הוא את "מורה הנבוכים", השתמש בביטויים "חכמת הלימודים" ו"חכמות לימודיות" במשמעות של מתמטיקה. בעברית ישראלית משמשת המילה "מתמטיקה". בכיתות הנמוכות מכונים לימודי המתמטיקה "חשבון" (אריתמטיקה בסיסית) ו"הנדסה" (גאומטריה בסיסית). היסטוריה שמאל|ממוזער|150px|ספרות מאיה 150px|ממוזער|"הספר התמציתי לחישוב על ידי השלמה ואיזון", ספרו של אבו ג'עפר מחמד אל ח'ואריזמי, הנחשב לאבן דרך בהתפתחות האלגברה. את התפתחות המתמטיקה ניתן לראות כסדרה הולכת וגדלה של הפשטות או פיתוחים של נושאים שונים. ההפשטה הראשונה הייתה, ככל הנראה, של המספרים: ההבחנה, כי לשני תפוחים ולשני תפוזים (לדוגמה) יש תכונה משותפת, היוותה פריצת דרך בחשיבה האנושית. בנוסף להבנה כיצד לספור חפצים מוחשיים, בני האדם הפרהיסטוריים הבינו גם כיצד לספור חפצים מופשטים, כגון יחידות זמן - ימים, עונות ושנים. משם נבעה באופן טבעי האריתמטיקה, הכוללת את ארבע פעולות החשבון: חיבור, חיסור, כפל וחילוק. על-מנת להשיג התקדמות נוספת, נדרשה כתיבה או מערכת אחרת לרשימת מספרים, כגון מקל ספירה או קיפו, התקן ספירה הבנוי מחוטים וקשרים ושימש את בני האינקה לשמירת מידע מספרי. שיטות ספירה רבות ומגוונות הומצאו, כאשר המספרים הכתובים העתיקים ביותר הידועים כיום נרשמו על ידי המצרים כ-4,000 שנה לפני זמננו בטקסטים כגון פפירוס רינד. התחומים המרכזיים במתמטיקה נוצרו מתוך הצורך בהבנת הקשר בין המספרים, במדידת שטחים, בחישובים לצורכי מס ומסחר, ובחיזוי אירועים שמימיים. מכאן נבעה החלוקה הבסיסית של המתמטיקה למחקר של כמות, מבנה, שינוי ומרחב. חפירות ארכאולוגיות מעידות על כך שלחכמי בבל ובמצרים היה ידע במתמטיקה, בין השאר במשוואות ריבועיות, שורש ריבועי, שטחים של צורות מישוריות ושימוש בטבלאות שונות. מאז, הורחבה המתמטיקה בצורה ניכרת, ויצרה יחסי גומלין פוריים עם תחומי המדע השונים. תגליות מתמטיות חדשות נתגלו לכל אורך ההיסטוריה, וממשיכות להתגלות עד היום. התפתחות המתמטיקה בעת העתיקה הגיעה לשיאה ביוון העתיקה, בזכות מתמטיקאים מפורסמים כמו אוקלידס וארכימדס. בימי הביניים היה עיקר ההתפתחות על ידי הערבים, שפיתחו את האלגברה והטריגונומטריה. במאה ה-17 הייתה פריחה של ענפים שונים במתמטיקה, כגון גאומטריה אנליטית וחשבון אינפיניטסימלי, ששימשו הזנק לענפים מדעיים רבים. פיתוח הגאומטריה הלא-אוקלידית במאה ה-19 הדגיש את חשיבותן של האקסיומות במתמטיקה, ואת התרחקותה מהגישה האינטואיטיבית. בסוף המאה ה-19 פותחה תורת הקבוצות, והתפתח דיון ביסודות המתמטיקה. במאה ה-20 המשיכה המתמטיקה בהתפתחותה המהירה והושגו הישגים רבים, בהם פתירת רוב הבעיות שנכללו ב-23 הבעיות של הילברט. תחום הלוגיקה זכה להישגים בולטים במאה זו, ונולד תחום מתמטי חדש, מדעי המחשב. למרות כל ההישגים הללו, הידע המתמטי שלנו רחוק מלהיות שלם: מתמטיקאים עודם שוקדים על הוכחות למשפטים חדשים ופיתוח רעיונות מתמטיים מקוריים. לשם הדגמה, בבסיס הנתונים של כתב העת Mathematical Review, שנוסד ב-1940, יש, נכון ל-2017, מעל שני מיליון מאמרים וספרים. רובן המוחלט של עבודות אלו עוסק במשפטים מתמטיים חדשים ובהוכחותיהם. תחומי עיסוק ממוזער|250px|חשבונייה, כלי חישוב פשוט, שנמצא בשימוש מאז העת העתיקה. כאמור לעיל, התחומים העיקריים במתמטיקה הופיעו כתוצאה מהצורך לבצע חישובים במסחר, להבין את היחסים בין מספרים, למדוד אדמה ולחזות אירועים אסטרונומיים. ארבעת הצרכים הראשוניים האלו מחלקים באופן גס את המתמטיקה לחקר של כמות, מבנה, מרחב ושינוי (אריתמטיקה, אלגברה, גאומטריה ואנליזה, בהתאמה). בנוסף לתחומים אלו, ישנן חלוקות-משנה המיועדות לחקר יסודות המתמטיקה (לוגיקה מתמטית ותורת הקבוצות), לשימושים של המתמטיקה במדעים השונים, ולאחרונה למחקר הריגורוזי באי-ודאות. כמות חקר הכמות מתחיל עם מספרים: ראשית, המספרים הטבעיים והשלמים והפעולות הבסיסיות שניתן לבצע עליהם, אשר מאופיינות באמצעות האריתמטיקה. בהמשך, התכונות המורכבות יותר של המספרים השלמים נלמדות בתורת המספרים, אשר ממנה נובעות תוצאות חשובות כגון המשפט האחרון של פרמה. לאחר פיתוח נוסף של מערכת המספרים, ניתן לראות כי המספרים השלמים הם תת-קבוצה של המספרים הרציונלים ("שברים"). אלה, בתורם, מהווים חלק מקבוצת המספרים הממשיים, המשמשים לייצוג כמויות רציפות. את המספרים הממשיים ניתן להכליל למספרים מרוכבים, וזהו צעד ראשון בהיררכיה של מספרים אשר ניתן להמשיך אותה עם קווטרניונים ואוקטוניונים. עיון במספרים הטבעיים מניב גם את הסודרים האינסופיים, שנותנים תוקף למושג של ספירה לאינסוף. תחום מחקר נוסף הוא גודל, אשר מוביל לעוצמות ולתפיסה אחרת של האינסוף: מספרי "אָלֶף", המאפשרים השוואה בעלת משמעות בין הגדלים של קבוצות אינסופיות. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="20" | || || || || |- | מספרים טבעיים || מספרים שלמים || מספרים רציונליים || מספרים ממשיים || מספרים מרוכבים |} מבנה עצמים מתמטיים רבים, כגון קבוצות של מספרים ושל פונקציות, הם בעלי מבנה פנימי. את תכונות המבנה שלהם חוקרים באמצעות התבוננות בחבורות, חוגים, שדות ומבנים מופשטים נוספים, שהם עצמים מתמטיים בפני עצמם. זהו תחום האלגברה המופשטת. מושג חשוב בתחום זה הוא וקטורים, אשר ניתן להכלילם למרחב וקטורי וללמוד אותם במסגרת האלגברה הליניארית. מושג הווקטור משלב בתוכו שלושה מהתחומים היסודיים במתמטיקה: כמות, מבנה ומרחב. אנליזה וקטורית מוסיפה את התחום היסודי הרביעי, שינוי. באמצעות חשבון טנזורים נחקרות סימטריות והתנהגותם של וקטורים תחת סיבובים. מספר שאלות עתיקות על בנייה בסרגל ומחוגה נפתרו לבסוף בתורת גלואה. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="15" | 96px || 96px || 96px || 96px |- | תורת המספרים || אלגברה מופשטת || תורת החבורות || תורת הסדר |} מרחב ממוזער|220px|איורי גופים גאומטריים, מתוך ציקלופדיית צ'יימברס. לימוד המרחב התחיל בגאומטריה - בפרט, גאומטריה אוקלידית. טריגונומטריה משלבת מרחב ומספרים. המחקר המודרני במרחב מכליל את הרעיונות האלה לגאומטריה מרובת-ממדים, גאומטריות לא-אוקלידיות (שלהן תפקיד מרכזי בתורת היחסות הכללית) וטופולוגיה. כמות ומרחב משתלבים באמצעות גאומטריה אנליטית, גאומטריה דיפרנציאלית וגאומטריה אלגברית. בתחום הגאומטריה הדיפרנציאלית, אשר שמה דגש על מערכות צירים, חלקות וכיוון, נמצא את המושגים של אגד סיבים ואנליזה על יריעות. בגאומטריה אלגברית מתוארים העצמים הגאומטריים כקבוצת הפתרונות של משוואות פולינומיות, ובכך משתלבים מושגי הכמות והמרחב, וכן נחקרות חבורות טופולוגיות, אשר משלבות מבנה ומרחב. חבורות לי משמשות לחקר מרחב, מבנה ושינוי. טופולוגיה, על תתי-הענפים שלה, הייתה כנראה תחום ההתפתחות הגדול ביותר במאה ה-20, וכוללת את השערת פואנקרה ואת משפט ארבעת הצבעים, שהוכח בעזרת מחשב ונכונותו לא אומתה בידי אדם. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="15" | 96px || 96px || 96px || 96px || 96px |- |גאומטריה || טריגונומטריה || גאומטריה דיפרנציאלית || טופולוגיה || גאומטריה פרקטלית |} שינוי תיאור והבנת שינוי הוא צורך נפוץ במדעי הטבע, וחשבון אינפיניטסימלי פותח ככלי רב-עוצמה לחקירתו. המושג העיקרי המשמש לתיאור מנה משתנית הוא הפונקציה. המחקר הריגורוזי במספרים הממשיים ובפונקציות המקבלות ערכים ממשיים נקרא אנליזה ממשית, והתחום המקביל החוקר פונקציות של מספרים מרוכבים נקרא אנליזה מרוכבת. השערת רימן, אחת מהשאלות הפתוחות היסודיות ביותר במתמטיקה, נובעת מהאנליזה המרוכבת. אנליזה פונקציונלית מתמקדת במרחבי פונקציות, בדרך כלל בעלי אינסוף ממדים. אחד מהשימושים הרבים של האנליזה הפונקציונלית הוא במכניקת הקוונטים. בפתרון בעיות רבות ניתן להיעזר בקשרים בין כמות לבין קצב השינוי שלה, וקשרים אלה נלמדים בתחום המשוואות הדיפרנציאליות. תופעות רבות בטבע ניתנות לתיאור באמצעות מערכות דינמיות; תורת הכאוס חוקרת בצורה מדויקת את הצורה שבה רבות ממערכות אלה פועלות בצורה בלתי ניתנת לחיזוי אך עדיין דטרמיניסטית. אנליזה נומרית חוקרת שיטות חישוב שונות לפתרון יעיל של קשת רחבה של בעיות חישוביות שאין להן פתרון אנליטי; היא כוללת את המחקר בשגיאות עיגול ומקורות אחרים לשגיאות בחישוב. 96px 96px 96px 96px חשבון אינפיניטסימלי אנליזה וקטורית משוואות דיפרנציאליות מערכות דינמיות 96px 96px 96px 96px תורת הכאוס אנליזה נומרית פיזיקה מתמטית מכניקת הזורמים יסודות ופילוסופיה על מנת להסביר את יסודות המתמטיקה פותחו תחומי הלוגיקה המתמטית ותורת הקבוצות, וכן תורת הקטגוריות שעדיין בשלבי פיתוח. "משבר היסודות" הוא הכינוי שניתן בתחילת המאה ה-20 לחיפוש אחר יסודות מתאימים למתמטיקה, הוא תופעה מתמשכת, המומחשת על ידי מספר מחלוקות כגון המחלוקת על תורת קנטור, מחלוקת בראואר-הילברט ומחלוקת בישופ-קייסלר. לוגיקה מתמטית מתייחסת לקביעת המתמטיקה על מסגרת אקסיומטית קשיחה, וחקר התוצאות של מסגרת כזו. ניתן למצוא בה את משפט האי-שלמות השני של גדל, אולי התוצאה המפורסמת ביותר בלוגיקה, שלפיה כל מערכת פורמלית המכילה אריתמטיקה בסיסית, אם היא חזקה מספיק (כלומר, כל המשפטים שניתן להוכיחם הם נכונים) אזי היא בהכרח בלתי שלמה (כלומר, ישנם משפטים נכונים שלא ניתן להוכיחם במסגרת אותה מערכת). גדל הראה כיצד לבנות, בהינתן אוסף של אקסיומות בתורת המספרים, טענה פורמלית שהיא נכונה במספרים הטבעיים, אך אינה נובעת מהאקסיומות הנתונות. מכאן, שום מערכת פורמלית אינה אקסיומטיזציה אמיתית של תורת המספרים במלואה. לוגיקה מודרנית מחולקת לתורת הרקורסיה, תורת המודלים ותורת ההוכחות, והיא בעלת יחסים הדוקים עם מדעי המחשב התאורטיים. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="15" | || 128px || 96px |- | לוגיקה מתמטית || תורת הקבוצות || תורת הקטגוריות || |} מתמטיקה דיסקרטית מתמטיקה דיסקרטית (או מתמטיקה בדידה) היא תחום העוסק בחקר מבנים מתמטיים בדידים, כלומר בני־מנייה. זאת להבדיל מהאנליזה המתמטית, המרבה לעסוק במבנים מתמטיים רציפים, שאינם בני מנייה. מתמטיקה בדידה זוכה לפופולריות גוברת מאז החצי השני של המאה העשרים, בזכות שימושיה במדעי המחשב: מחשב ספרתי (להבדיל ממחשב אנלוגי) פועל בצורה בדידה, צעד אחר צעד ובעזרת יחידות בדידות, ולכן למתמטיקה בדידה רלוונטיות גבוהה ליסודות התאורטיים של אופן פעולתו. ענפים עיקריים הנכללים במסגרת הרחבה של המתמטיקה הבדידה הם: קומבינטוריקה, תורת הגרפים, אלגוריתמיקה ואלגברה בוליאנית. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="15" | || 96px |- | קומבינטוריקה || תורת הגרפים |} מדעי המחשב מדעי המחשב התאורטיים כוללים תחומים מתמטיים אחדים בעלי רלוונטיות גבוהה להבנת מהותם ואופן פעולתם של מחשבים, ובהם תורת החישוביות, תורת הסיבוכיות החישובית ותורת האינפורמציה. תורת החישוביות חוקרת את גבולותיהם של מודלים תאורטיים שונים של המחשב, ובכלל זה המודל העוצמתי ביותר הידוע כיום - מכונת טיורינג. תורת הסיבוכיות חוקרת את המשאבים הנחוצים לפתרון בעיות; חלק מהבעיות, אף על פי שתאורטית ניתן לפתור אותן באמצעות מחשב, דורשות זמן ריצה וזיכרון כה רבים, שפתרונן עתיד להישאר בלתי-ישים, אפילו בהתחשב בהתקדמות המהירה של פיתוח החומרה. לבסוף, תורת האינפורמציה עוסקת בכמות הנתונים שניתן לאחסן על אמצעי-אחסון מסוים, ובמושגים כגון דחיסת נתונים ואנטרופיה. כתחום חדש יחסית, במדעי המחשב קיימות בעיות פתוחות מהותיות רבות. המפורסמת מתוכן היא האם P=NP. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="15" |96px || 96px || 96px |- | תורת החישוביות || תורת הסיבוכיות || קריפטוגרפיה |} בסיס תאורטי למחקר במדעי החברה והניהול ובמדעי החיים מראשית ימיה שימשה המתמטיקה לפתרון בעיות בעולם הממשי, במקביל להתפתחותה העיונית, כמדע העומד בפני עצמו. לאורך הדורות בלט השימוש במתמטיקה לפתרון בעיות בפיזיקה. בעת החדשה, ובפרט במאה העשרים התפתחו ענפי מתמטיקה אחדים המספקים ביסוס מתמטי לפעילויות שההיבטים המעשיים שלהם נחקרים במסגרת מדעי החברה (כלכלה, ניהול) ומדעי החיים (ביולוגיה, רפואה). סטטיסטיקה עושה שימוש בכלים של תורת ההסתברות ומאפשרת תיאור, ניתוח וחיזוי של תופעות שבהן המקרה משחק תפקיד. רוב הניסויים, הסקרים והתצפיות דורשים שימוש מושכל בסטטיסטיקה. למרות זאת, רבים מהסטטיסטיקאים אינם מחשיבים את עצמם כמתמטיקאים, אלא כחלק מקבוצה נפרדת העושה שימוש במתמטיקה. חקר ביצועים הוא תחום יישומי נוסף של המתמטיקה המאפשר מציאת פתרונות אופטימליים לבעיות עם משאבים מוגבלים, או החלטות מיטביות בהתאם למידע הקיים. תורת המשחקים משמשת לניתוח מצבי תחרות ועימות. {| style="border:1px solid #ddd; text-align:center; margin: auto;" cellspacing="15" | 96px || 96px || 96px || 96px || 96px |- |אופטימיזציה || תורת ההסתברות || סטטיסטיקה || מתמטיקה פיננסית || תורת המשחקים |} סימון, שפה וריגורוזיות מרבית הסימונים המתמטיים שבשימוש כיום הומצאו רק במאה ה-16 ואילך. לפני כן, המתמטיקה נכתבה במילים ולא בסימנים - תהליך איטי שהגביל את היכולת המתמטית של בני אותן תקופות. לאונרד אוילר המציא, במאה ה-18, רבים מהסימנים שבשימוש כיום. הסימון המתמטי המודרני הופך את העיסוק במתמטיקה נוח ביותר למקצוענים, אך מתחילים מוצאים אותו מרתיע לעיתים. הסימון המתמטי "דחוס" מאוד: ניתן להביע באמצעותו מידע רב מאוד תוך שימוש במספר מועט של סמלים. בדומה לתיווי מוזיקלי, גם לתיווי המתמטי המודרני תחביר מדויק ונוקשה, והוא מקודד מידע שיהיה קשה לכתבו בכל צורה אחרת. גם השפה המתמטית עשויה להיות קשה להבנה למתחילים. למילים כגון "או" יש משמעות מדויקת, ולעיתים שונה, מבלשון היומיומית. בנוסף, מילים כגון "פתוח" ו"שדה" קיבלו משמעות מתמטית מיוחדת. הז'רגון המתמטי כולל מונחים טכניים חדשים רבים, כגון הומיאומורפיזם ואינטגרביליות. ישנה סיבה לכל הסימונים והמונחים המיוחדים: המתמטיקה דורשת דיוק רב בהרבה מלשון היום-יום. המתמטיקאים קוראים לרמת הדיוק הזו בשפה "ריגורוזיות". ריגורוזיוּת היא מרכיב יסודי בכל הוכחה מתמטית. המתמטיקאים מעוניינים שהמשפטים שהם מנסחים ינבעו מאקסיומות באמצעות הסקת מסקנות שיטתית. רק כך ניתן להימנע מ"משפטים" שגויים, המבוססים על אינטואיציה בלבד, שכמותם הופיעו רבים במהלך ההיסטוריה המתמטית (ראו למשל: משפט ארבעת הצבעים). רמת הריגורוזיות המקובלת אצל המתמטיקאים השתנתה במשך ההיסטוריה. היוונים, שטיפלו בעיקר ביצורים גאומטריים קונקרטיים, דרשו טיעונים מפורטים. בתקופתו של אייזק ניוטון היה מקובל להשתמש בשיטות פחות קפדניות, וגם ההגדרות שנתנו ניוטון ולייבניץ למושגי היסוד של האנליזה, כמו הגבול של סדרה, לא היו מדוקדקים די הצורך בסטנדרטים מודרניים. בעיות מהותיות בהגדרת מושג הפונקציה, שהתעוררו בעיקר סביב עבודתו של פורייה, הובילו לתחייה המחודשת של ניתוח מדוקדק והוכחות פורמליות במאה ה-19. גם כיום, המתמטיקאים ממשיכים להתווכח בינם לבין עצמם בנוגע להוכחות מתמטיות בעזרת מחשב. חישובים בהיקף גדול קשים לאימות, ולכן יש הטוענים כי הוכחות כאלה אינן ריגורוזיוֹת מספיק. +כמות המספרים הראשוניים עד x והפער בינה לבין הערכת הנוסחה שבמשפט המספרים הראשוניים x π(x) π(x) - x/ln(x) 101 4 0 102 25 3 103 168 23 104 1,229 143 105 9,592 906 106 78,498 6,116 בהשקפת העולם המסורתית, אקסיומות היו "אמיתות מובנות מאליהן", אך תפיסה זו היא בעייתית. במישור הפורמלי, אקסיומה היא שרשרת של סמלים, המקבלת משמעות רק בהקשר של נוסחאות הנגזרות ממערכת אקסיומטית. מטרתה של תוכנית הילברט הייתה לבסס את כל המתמטיקה על בסיס אקסיומטי מוצק, אך לפי משפטי האי-שלמות של גדל בכל מערכת אקסיומטית חזקה מספיק קיימים משפטים שלא ניתן להוכיחם, ולכן אקסיומטיזציה כפי שהציע אותה הילברט אינה אפשרית. למרות זאת, לעיתים קרובות מדברים על המתמטיקה, בכל הנוגע לתוכן הפורמלי שלה, כעל אקסיומטיזציה של תורת הקבוצות ותו לא - במובן שבו כל טענה מתמטית ניתנת לייצוג על ידי נוסחאות בתחום תורת הקבוצות. אחת מדרישות הריגורוזיות היא הסתמכות על דדוקציה ולא על אינדוקציה. בניגוד למדעי הטבע, בהם הסקת מסקנות מכמות גדולה של מקרים פרטיים אל הכלל מתקבלת כראייה מספקת לנכונותה של טענה, במתמטיקה נדרשות הוכחות ש"לוכדות את האינסוף" ולא רק מספר סופי של מספרים, גדול ככל שיהיה. דרישה זו יכולה להיראות קנטרנית, אך במהלך ההיסטוריה התברר שהיא הכרחית. לדוגמה, משפט המספרים הראשוניים, שמספק את הקירוב למספר הראשוניים הקטנים מ-x. (היחס בין ערך זה לבין הפונקציה , x מחולק בלוגריתם הטבעי שלו, שואף ל-1). הערכה זו מפריזה במספר הראשוניים לכל ערך שעבורו היא נבדקה, אך ג'ון אדנזור ליטלווד הראה שבשלב כלשהו הנוסחה תמעיט בכמות המספרים הראשוניים. משום כך השערות חשובות כמו המשפט האחרון של פרמה והשערת רימן נשארו פתוחות במשך שנים רבות (האחרונה עד היום), אף על פי שנמצאו להן ראיות, באמצעות מחשבי-על, התקפות למספרים רבים. פילוסופיה של המתמטיקה ממוזער|250px|משולש על משטח בגאומטריה היפרבולית. פיתוח הגאומטריה הלא אוקלידית העקבית במאה ה-19 הדגיש את חשיבותן של השימוש באקסיומות כנגד החשיבה האינטואיטיבית, ובכך היווה ראיה בעד גישת הפורמליזם המתמטי. הפילוסופיה של המתמטיקה היא ענף בפילוסופיה שמטרתו הבהרת מהותה של המתמטיקה. הוא נועד לענות על שאלות כמו: האם למתמטיקה תקפות אוניברסלית או שהיא תלויה בחשיבה האנושית, עד כמה המשפטים המתמטיים תקפים במציאות הגשמית, האם המתמטיקה היא תגלית או המצאה, מדוע המתמטיקה כה שימושית בתיאור היקום וכיוצא בזאת. המושגים והמשפטים במתמטיקה אינם מתאימים בהכרח לעצמים בעולם הגשמי. אמנם, קיימת התאמה מסוימת, ואף על פי שמתמטיקאים עשויים לבחור אקסיומות וטענות הנראות הגיוניות ואינטואיטיביות, אין זה נחוץ שההנחות הבסיסיות במסגרת מערכת אקסיומטית יהיו נכונות במובן נסיוני או פיזיקלי. מכאן, אף על פי שמערכות אקסיומטיות רבות נגזרות מתפיסתנו ומניסויים, הן אינן תלויות בהם. לדוגמה, נוכל לומר כי את המושג הפיזיקלי של שני תפוחים ניתן להסביר באמצעות המודל המתמטי של המספרים הטבעיים - המספר 2. בעוד הדימוי של ההגדרות האקסיומטיות של המספרים הטבעיים כאוספים של תפוחים שימושי לצורכי הוראה, ההגדרה עצמה אינה תלויה או נגזרת מגופים גשמיים כלשהם. אף על פי כן, המתמטיקה היא עדיין כלי שימושי בפתרון בעיות ממשיות. שאלת תקפותה של המתמטיקה העסיקה הוגים רבים בכל הזמנים. היו שסברו שהמתמטיקה קיימת באותה מידה בה קיימים עצמים מוחשיים, ולפיכך היא מתגלה, ואילו אחרים טענו שהמתמטיקה נבנתה על ידי האדם, ולפיכך היא מומצאת. נושא זה הוא גרעין המחלוקת בין האסכולות בפילוסופיה של המתמטיקה: על פי הפלאטוניזם המתמטי, או הריאליזם המתמטי, הישויות המתמטיות קיימות באופן ממשי, והאדם רק מגלה אותן, כפי שהיה עושה ככל הנראה כל יצור תבוני אחר. השאלה הגדולה שמופנית לתומכי אסכולה זו היא איפה הישויות קיימות, ואיך ניתן למצוא אותן. בין התומכים המפורסמים בפלאטוניזם: הפילוסוף אפלטון והמתמטיקאים פאול ארדש וקורט גדל. הפורמליזם בבסיסו טוען שהמתמטיקה היא למעשה אוסף סמלים ופעולות שניתן לבצע בהם, על פי "כללי משחק" שנקבעו מראש, וללא כל משמעות מעבר לכך. גרסה מאוחרת יותר וקיצונית פחות של הפורמליזם היא הדדוקטיביזם, על פיה המתמטיקה אמיתית אם האקסיומות אמיתיות, אך ניתן לבנות גם מתמטיקה בעזרת אקסיומות "לא אמיתיות". ראייה לטובת אסכולה זו היא הגאומטריה הלא אוקלידית, גאומטריה שונה מזו המקובלת ולא אינטואיטיבית אך עקבית, שבמסגרתה אפשר להגיע לתכונות שונות מבגאומטריה האוקלידית הרגילה. בעקבות זאת המתמטיקאי הפורמליסט דויד הילברט ניסה לבנות את המתמטיקה על ידי ניסוח מוקפד של כלליה והצרנתה המוחלטת (הפיכתה לאוסף סמלים במסגרת המערכת), אך תוכנית זו נכשלה עקב משפטי האי-שלמות של גדל, על פיהם המושגים "נכון" ו"בר הוכחה" במתמטיקה לא שווים, מה שפגע אנושות בפורמליזם. הלוגיציזם מבוסס על הסברה שהמתמטיקה נובעת ישירות מהלוגיקה. במידה רבה זהו פיתוח של הפלאטוניזם. מייסד הלוגיציזם, גוטלוב פרגה, ניסה לבנות את האריתמטיקה מהלוגיקה, אך בבנייתו התגלתה סתירה, הידועה בתור הפרדוקס של ראסל. הוגה הפרדוקס ברטראנד ראסל ואלפרד נורת' וייטהד פיתחו בנייה חדשה של המתמטיקה, אך מסובכת יותר ולא לחלוטין נגזרת מהלוגיקה. האינטואיציוניזם היא האסכולה הקיצונית ביותר מבחינת דרישותיה. על פי אסכולה זו, ניתן לקבל את קיומו של עצם מתמטי רק אם ניתן לבנותו בצורה ברורה. לויצן אגברטוס יאן בראואר בנה את הלוגיקה האינטואיציסטית, ששונה מאוד מהלוגיקה הרגילה. הבעיה המרכזית באינטואיציוניזם היא שהוא דורש לפסול חלק גדול מהמתמטיקה, לדוגמה את כל ההוכחות בדרך השלילה (האינטואיציוניזם אינו מקבל את כלל השלישי מן הנמנע, שלפיו שלילת אי נכונותו של משפט שווה להוכחתו). על פי תאוריות השכל המוגשם, המתמטיקה נמצאת רק במוח האנושי ונבנית על ידו. אסכולת הקונסטרוקטיביות חברתית או ריאליזם חברתי מניחה שהמתמטיקה, כמו המדע, היא תוצר של מצבים תרבותיים, ומשתנה בהתאם לניסיון האמפירי ולאופנות החולפות. שאלה אחרת היא מדוע המתמטיקה פועלת, ותורמת כל כך למדעי הטבע בפרט ולתיאור העולם בכלל. ניסח זאת אלברט איינשטיין: "כיצד ייתכן כי המתמטיקה, שהיא אחרי הכל תוצר של החשיבה האנושית ואינה תלויה בהתנסות, מתאימה בצורה כל מופלאה לתאר את המציאות?". שאלה זו הועלתה גם במאמרו המפורסם של יוג'ין ויגנר, "היעילות הבלתי סבירה של המתמטיקה במדעי הטבע". אחת הטענות שהיא שבמתמטיקה קיים מעין-אמפיריציזם, כלומר שהיא במידה מסוימת תלויה בהתנסות. תשובתו של איינשטיין עצמו הייתה: "אם חוקי המתמטיקה מתייחסים למציאות, הם אינם ודאיים; ואם הם ודאיים, הם אינם מתייחסים למציאות" - דווקא היותה יציר המוח האנושי הופך אותה לוודאית אף יותר מהמדע ולבסיס מוצק עבורו. נושאים נוספים בפילוסופיה של המתמטיקה: האתיקה של העיסוק בה בהתחשב בשימושיה הצבאיים (הצפנה, בניית פצצות), האסתטיקה של המתמטיקה (ספר חשוב בנושא זה הוא התנצלותו של מתמטיקאי) ועוד. מתמטיקאי מתמטיקאי הוא אדם העוסק במתמטיקה. בניגוד למדענים אחרים, שעוסקים בתיאור העולם הגשמי, המתמטיקאי עוסק בהסקת טענות חדשות, הנקראות "משפטים", מתוך טענות אחרות אשר הוכחו כבר, או מתוך משפטים יסודיים הנקראים אקסיומות. הוכחת הטענות מתבצעת בחשיבה לוגית בלבד, ללא צורך למצוא להן תימוכין ניסיוניים. התוצר העיקרי של מתמטיקאי העוסק במחקר הוא הוכחות, המתפרסמות בצורת מאמרים בכתבי-עת מתמטיים. לעיתים מסתפק המתמטיקאי, מחוסר הוכחות, בהעלאת השערה, ומותיר לעמיתיו את מלאכת ההוכחה של השערה זו. מתמטיקאים פעילים בעיקר באוניברסיטאות, בהוראה ובמחקר בענפי המתמטיקה הרבים. עם זאת, מתמטיקאים פעילים גם בתעשיית ההיי-טק והפיננסים, בעיקר בפיתוח של אלגוריתמים מתקדמים ובניית מודלים מתמטיים שיתארו בעיה מהמציאות ויספקו תובנות כיצד לפתור אותה בצורה המיטבית. השראה ואסתטיקה המתמטיקה דרושה לפתרון בעיות העוסקות בכמות, מבנה, מרחב או שינוי. בעיות כאלו נמצאו לראשונה במסחר, במדידת שטחים ומאוחר יותר באסטרונומיה; כיום, הן קיימות בכל המדעים, ואף בתוך המתמטיקה עצמה. הפיזיקאי ריצ'רד פיינמן המציא את ניסוח אינטגרלי המסלול של מכניקת הקוונטים באמצעות שילוב של טיעונים מתמטיים ותובנה פיזיקלית; כיום תורת המיתרים, תאוריה מדעית שעודה בתהליכי פיתוח ואשר מנסה לאחד את ארבעת כוחות היסוד של הטבע, מהווה השראה לפיתוח מתמטיקה חדשה (אדוארד ויטן, פיזיקאי שהוא מאבות תורת המיתרים, זכה במדליית פילדס, שהיא הפרס החשוב ביותר במתמטיקה). רעיונות מסוימים במתמטיקה משמשים אך ורק בתחום שהיווה השראה ליצירתם, אך לעיתים רעיונות שנוצרו במקור על מנת לפתור בעיות בתחום מסוים מוכיחים את עצמם כשימושיים בתחומים רבים נוספים, והם מצטרפים לאוסף הכולל של הרעיונות המתמטיים. העובדה הלא-רגילה כי לעיתים קרובות ניתן למצוא שימושים מעשיים אף לרעיונות שהכי שייכים למתמטיקה העיונית היא מה שכינה הפיזיקאי יוג'ין ויגנר "היעילות הבלתי-הגיונית של המתמטיקה" במאמר משנת 1960. כמו ברוב תחומי המחקר, גם במתמטיקה נוצר צורך בהתמקצעות עקב הגידול המהיר בהיקף הידע בעידן המדעי. רוב המתמטיקאים בוחרים, לעיתים כבר במהלך לימודי התואר הראשון, להתמקצע באחד מתתי-הענפים של המתמטיקה, ובפרט מתמטיקה עיונית או מתמטיקה שימושית. מספר תחומים במתמטיקה השתלבו עם תחומים חוץ-מתמטיים והפכו לתחומי מחקר בפני עצמם, ובכלל זה חקר ביצועים ומדעי המחשב. עבור העוסקים במתמטיקה, קיים לתחום זה פן אסתטי בלתי מבוטל. מתמטיקאים רבים מדברים על האלגנטיות של המתמטיקה, האסתטיקה העצמית והיופי הפנימי שבה. פשטות והכללה הם עקרונות אסתטיים מוערכים. לדידם, ישנו יופי בכל הוכחה פשוטה ואלגנטית, כגון ההוכחה בדרך השלילה של אוקלידס לקיום אינסוף מספרים ראשוניים, ואף בשיטה נומרית נאה אשר מאיצה חישובים, כגון התמרת פורייה מהירה. גודפרי הרולד הארדי טען בספרו "התנצלותו של מתמטיקאי" כי שיקולים אסתטיים אלו הם, כשלעצמם, סיבה מספקת לעיסוק במחקר במתמטיקה עיונית, ואתו מסכימים רבים מהמתמטיקאים. מתמטיקאים שואפים לעיתים קרובות למצוא הוכחות אלגנטיות ככל האפשר למשפטים מתמטיים, תהליך אליו התייחס פאול ארדש כמציאת הוכחות מתוך "הספר בו אלוהים כתב את ההוכחות החביבות עליו". הפופולריות לה זוכים שעשועי מתמטיקה מעידה על ההנאה והעניין אשר רבים מוצאים בפתרון בעיות מתמטיות. מקומה של המתמטיקה בין המדעים ממוזער|200px|קרל פרידריך גאוס, הידוע כ"נסיך המתמטיקאים", כינה את המתמטיקה "מלכת המדעים". המדען והמתמטיקאי, קרל פרידריך גאוס כינה את המתמטיקה "מלכת המדעים". במקור הלטיני Regina Scientiarum, וגם בגרמנית (שפתו של גאוס) Königin der Wissenschaften, המילה המציינת "מדע" פירושה "תחום ידע", ואין ספק שמבחינה זו, המתמטיקה היא אכן מדע. אם נצמצם את הגדרתו של מדע כמתייחס לחקר העולם החומרי בלבד (שבו עוסקים מדעי הטבע), אז מתמטיקה - או לפחות מתמטיקה עיונית - אינה מדע. פילוסופים רבים מאמינים כי המתמטיקה איננה ניתנת להפרכה, ולכן איננה תואמת את הגדרתו של קרל פופר למדע. פופר עצמו לעומת זאת טען כי "רוב התאוריות המתמטיות הן, כמו אלו של הפיזיקה והביולוגיה, מבוססות על השערות ודדוקציה; לכן, מתברר כי המתמטיקה העיונית קרובה הרבה יותר משנדמה לנו למדעי הטבע, אשר השערותיהם מבוססות על ניחושים". באוניברסיטאות רבות ניתן למצוא פקולטה בשם "מדעי הטבע ומתמטיקה", שם שמרמז ששני התחומים קשורים אך אינם חופפים. השקפה אחרת גורסת כי תחומים מדעיים מסוימים (כגון פיזיקה תאורטית) הם למעשה מתמטיקה עם אקסיומות שמטרתן להתאים אותה למציאות. הפיזיקאי התאורטי ג'ון זימן הציע כי המדע הוא "ידע ציבורי", ולכן המתמטיקה נכללת בתוכו. על כל פנים, למתמטיקה יש הרבה במשותף עם תחומים במדעים המדויקים. תפיסת המתמטיקה כשפת הפיזיקה, ואפילו כשפתו של אלוהים, היא עתיקה ושורשיה עוד ביוון העתיקה (האסכולה הפיתגוראית) ובתקופת הרנסאנס. גלילאו גליליי אמר: מתמטיקה ניסיונית היא תחום שחשיבותו הולכת וגדלה, וחישובים והדמיות נעשים כלים חשובים יותר ויותר הן במדעים והן במתמטיקה, מה שמחליש מעט, ביחס לענף זה של המתמטיקה, את הטענה כי המתמטיקה אינה משתמשת בשיטה המדעית. בספרו A New Kind of Science (2002)‎ טוען סטיבן וולפרם כי מתמטיקה נסיונית ראויה למחקר אמפירי כתחום מדעי בפני עצמו. דעותיהם של המתמטיקאים בעניין זה הן מגוונות. יש הסוברים כי סיווג המתמטיקה כמדע היא המעטה בערכה של האסתטיקה שלה ושל ההיסטוריה שלה כאחת משבע האמנויות החופשיות; אחרים טוענים כי התעלמות מהקשר של המתמטיקה למדעים היא התעלמות מהעובדה כי שימושי המתמטיקה במדע ובהנדסה גרמו להתקדמות רבה במתמטיקה עצמה. בבתי ספר תיכוניים, מעמדה של המתמטיקה כיום דומה לזה של הלטינית במאה ה-19. מקצוע זה נחשב לאחד המקצועות הקשים, ולאחד מהשנואים על חלק התלמידים. למרות זאת, שליטה במתמטיקה חשובה לכל הלומדים תחומים "ריאליים", שכן היא מהווה את אחד הכלים הבסיסיים שבהם משתמשים בתחומים אלו. פרק החשיבה הכמותית בבחינה הפסיכומטרית בוחן מיומנות מתמטית, ומחזק את חשיבותם של לימודי המתמטיקה לכל הרוצה להמשיך בלימודים באוניברסיטה. חשיבותה של המתמטיקה, הן לעולם המדעי והן למשק, תורמת גם לפופולריות הגוברת של המקצוע באקדמיה הישראלית, והיא נכללה בין המקצועות המבוקשים ביותר בקרב סטודנטים בישראל בשנת תשפ"א ובשנת תשפ"ב. כמו כן, חלה עלייה ברצונם של הורים כי ילדיהם ילמדו את מקצוע המתמטיקה באקדמיה. מבדיקת זרוע העבודה במשרד העבודה והרווחה, מקצוע המתמטיקה נכלל בין חמשת המקצועות הבולטים מבחינת דרישה לעובדים ורמות שכר, בין הסיבות לעלייה בביקוש לעובדים בענף זה הן צמיחת תעשיית ההייטק ופרישתם של עובדים ותיקים יותר בענף. שעשועי מתמטיקה ממוזער|250px|המשחק המתמטי "מגדלי האנוי". מטרת המשחק היא להעביר את כל הדיסקיות למוט אחר, תחת שני החוקים הללו: מותר להזיז רק דיסקית אחת בכל פעם - כלומר, להוציאה מהמוט שבו היא נמצאת, ולהשחיל אותה על מוט אחר; ואסור להניח דיסקית על דיסקית שקטנה ממנה בקוטרה. שעשועי מתמטיקה הם משחקים, חידות, וקסמים המבוססים על מתמטיקה, וכן נושאים במתמטיקה שאינם דורשים ידע רב ויש בהם מן השעשוע. תחום שעשועי המתמטיקה זכה לדחיפה גדולה במאה ה-19 בזכות פעילותם של החידונאים הגדולים סם לויד והנרי ארנסט דודני. במאה ה-20 התקדם ענף שעשועי המתמטיקה המודרני במידה רבה בזכות פרסום טור בשם "Mathematical Games" (משחקים מתמטיים) על ידי מרטין גרדנר בירחון סיינטיפיק אמריקן. הטור כלל כתבות על נושאים רחבים שעד אז לא נחשבו כמתמטיים, כגון יצירותיו האמנותיות של מ. ק. אשר, פלקסגונים (צורות הנוצרות מקיפולי נייר), קסמים מתמטיים ועוד. ספרות שעשועי המתמטיקה עוסקת היום במגוון רחב של נושאים הכוללים: חידות מתחומים שונים: חידות מספרים, חידות גאומטריות, חידות לוגיות, משחקי לוח מבוססי מחשבה. נושאים הקושרים מתמטיקה לאמנות כגון: ריצופים, חידות חיתוך והרכבה, אוריגמי מודולרי. נושאים הקושרים מתמטיקה למדעי המחשב כגון: פרקטלים, חידות הקשורות להצפנה, ואוטומטים תאיים. פרסים ידועים במתמטיקה פרסים אחדים משמשים למתן הוקרה למתמטיקאים, על הישגיהם המתמטיים. בחלק מהמקרים אלה פרסים ייחודיים למתמטיקאים, ובאחרים הפרס במתמטיקה נכלל במסגרת פרסים הכוללים ענפי מדע רבים. פרסים בינלאומיים עיקריים הם: מדליית פילדס, שנוסדה בשנת 1936 ומחולקת בכל 4 שנים, היא אחד משני הפרסים הבין-לאומיים היוקרתיים ביותר במתמטיקה (יחד עם פרס אבל), המדליה מוענקת למתמטיקאים צעירים אשר לא עברו את גיל ארבעים על פריצות דרך משמעותיות במתמטיקה. פרס אבל, שנוסד בשנת 2003, נחשב מקביל לפרס נובל (שאינו כולל קטגוריית מתמטיקה), אחד משני הפרסים הבין-לאומיים היוקרתיים ביותר במתמטיקה (יחד עם מדליית פילדס), מוענק למתמטיקאים על הישגיהם המצטברים לאורך השנים. פרס נבנלינה, שנוסד בשנת 1981 ומחולק בכל 4 שנים, בעבור תרומה יוצאת דופן לאספקטים המתמטיים של תחומים כמו מדעי המחשב, סיבוכיות חישובית, אנליזה נומרית, אלגוריתמיקה, אינטליגנציה מלאכותית וקריפטוגרפיה, הפרס מוענק למתמטיקאים צעירים אשר לא עברו את גיל 40. נחשב לפרס המקביל במדעי המחשב למדליית פילדס. פרס גאוס, שנוסד בשנת 2002 ומחולק בכל 4 שנים, בעבור "תרומות יוצאות מן הכלל במתמטיקה אשר נמצאו כבעלות יישום משמעותי מחוץ לתחום המתמטיקה". בנוסף ישנם פרסים שניתנים בעבור תרומות בתחומים מסוימים במתמטיקה כגון: פרס נורברט וינר למתמטיקה יישומית שנוסד בשנת 1967, מוענק עבור תרומה יוצאת מן הכלל ל"מתמטיקה יישומית במובן הגבוה והרחב ביותר". פרס קול שנוסד בשנת 1928 מוענק בעבור תרומה יוצאת דופן בתחום האלגברה או בתחום תורת המספרים. פרס פוליה שנוסד בשנת 1969, מוענק בעבור תרומה משמעותית ליישום של תורת הקומבינטוריקה או תרומה משמעותית בתחום עניין אחר של ג'ורג' פוליה, לדוגמה בתורת הקירובים, אנליזה מרוכבת ותורת המספרים. בנוסף לפרסים אלה, הניתנים על הישגים כלליים במחקר המתמטי, מוכרזים לעיתים פרסים לפותר של בעיה פתוחה מסוימת: פרסים אחדים הוצעו למי שיוכיח את המשפט האחרון של פרמה. במסגרת קידום מכירות של הרומן "הדוד פטרוס והשערת גולדבך", הכריזו המו"ל של הגרסה האמריקאית והמו"ל של הגרסה הבריטית על פרס של מיליון דולר לראשון שיוכיח את השערת גולדבך במהלך שנתיים שהסתיימו, ללא זוכה, ב-15 במרץ 2002. לרשימה של שבע בעיות המילניום של מכון קליי, הוכרז בשנת 2000 פרס כספי של מיליון דולר לכל הפותר אחת מהן. לקריאה נוספת . לקריאה מקוונת באתר של מכון מופ"ת James R. Newman (ed.), The World of Mathematics, Dover Publications. Philip J. Davis, Reuben Hersh, Elena Anne Marchisotto, The Mathematical Experience, Study Edition, Birkhäuser Boston, 1995. by A. D. Aleksandrov, A. N. Kolmogorov, M. A. Lavrent'ev, Mathematics: Its Content, Methods and Meaning קישורים חיצוניים ארכיון ההיסטוריה של המתמטיקה של MacTutor, מקור מידע על עקרונות מתמטיים, תולדות המתמטיקה ומתמטיקאים Mathworld - אנציקלופדיה מקיפה למתמטיקה אנציקלופדיה למתמטיקה גיל קלעי ונתי ליניאל, אבני-דרך בתולדות המתמטיקה לא מדויק - בלוג מתמטי עברי מאת גדי אלכסנדרוביץ' אלף אפס - מאמרים ושעשועי מתמטיקה מילונים למונחי מתמטיקה, באתר האקדמיה ללשון העברית | חשבון 1912 | מתמטיקה פשוטה 1933 | מתמטיקה גבוהה 1938 | מתמטיקה 1940 | מתמטיקה 1985 | הערות שוליים * קטגוריה:מדע וטכנולוגיה קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

תוכן שיתופי

הפניה תוכן חופשי

אקסיומה

אַקְסיּוֹמָה, אמיתה, או הנחת יסודאוצר מילים עבריות למונח אקסיומה והקשורות למונח זה (חלופון הלועזות באתר ויקעברית) (בכתיב ארכאי: אכּסיוֹמה) היא הנחה אשר מתייחסים אליה במסגרת מסוימת כנכונה מבלי להוכיחה. מקור המילה "אקסיומה" הוא מיוונית עתיקה (αξιωμα), ופירושה המקורי הוא "עיקרון מובן מאליו", שאינו מצריך הוכחה. במתמטיקה ובלוגיקה, אקסיומה היא הנחה בסיסית (או "נקודת מוצא") במערכת לוגית מסוימת, אליה מתייחסים כנכונה באותה מערכת. טעות נפוצה היא שאקסיומות הן "אמת אינטואיטיבית ובסיסית הברורה מאליה", אולם כיום אקסיומות אינן בהכרח כאלה, אלא רק סיפוק הנחת יסוד אותה אין מנסים להוכיח או להפריך במסגרת הזאת. השילוב בין מספר אקסיומות נקרא מערכת אקסיומטית. מערכת האקסיומות של תאוריה מתמטית מהווה בסיס להוכחה של המשפטים הנכללים בתורה זו. בפיזיקה, אקסיומה או פוסטולט היא הנחה בסיסית אשר נבדקה בניסוי, ולכן מתייחסים אליה כנכונה, כל עוד אותה ההנחה לא הופרכה בניסוי, כלומר לא התבררה כשגויה. אקסיומות במתמטיקה כדי שמערכת אקסיומות תהווה בסיס נאות לפיתוחה של תאוריה מתמטית, עליה למלא שתי דרישות: עקביות: לא ניתן להוכיח בעזרת האקסיומות דבר והיפוכו. מינימליות: במערכת האקסיומות אין אקסיומה מיותרת, כזו שאפשר להוכיח באמצעות האקסיומות האחרות. קיום מודל של מערכת האקסיומות מוכיח שהיא עקבית. בדומה לזה, קיום מודל שבו כל האקסיומות מתקיימות פרט לאחת (שהיא אינה מתקיימת במודל הזה), מראה שאותה אקסיומה אינה ניתנת להשמטה; אם יש מודל כזה עבור כל אחת מהאקסיומות, הרי שהמערכת מינימלית. דרישה נוספת רצויה היא דרישת השלמות, כלומר הדרישה שבאמצעות מערכת האקסיומות של תורה כלשהי ניתן יהיה להוכיח או להפריך כל טענה שניתן לנסח במסגרת תורה זו. אולם משפטי האי-שלמות של גדל מוכיחים שבכל מערכת עשירה מספיק של אקסיומות, לא ניתן לקיים דרישה זו מבלי לוותר על דרישת העקביות. המפגש הראשון (ופעמים רבות גם האחרון) של התלמיד עם מערכת אקסיומטית נעשה במסגרת לימודי הגאומטריה. האקסיומה המפורסמת במסגרת זו היא אקסיומת המקבילים. ניסיונות רבים נעשו במטרה להוכיח אקסיומה זו על ידי יתר האקסיומות של הגאומטריה, עד שלבסוף נוסחה הגאומטריה הלא-אוקלידית – בה מתקיימות האקסיומות האחרות אבל אקסיומת המקבילים אינה נכונה. פריצת דרך זו הראתה שהאקסיומות אינן בגדר טענות "מובנות מאליהן", אלא לפעמים ניתן להחליף אקסיומה בשלילתה, ובכל זאת לקבל מערכת אקסיומות עקבית. אף שרעיון האקסיומה הוא מאבני היסוד של המתמטיקה, התפתחו ענפי מתמטיקה רבים ללא ביסוס אקסיומטי כלל, או עם בסיס אקסיומטי רופף. בשלהי המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 עסקו המתמטיקאים באינטנסיביות בביסוס אקסיומטי של המתמטיקה, ונבחנו היטב מערכות האקסיומות שבבסיס הגאומטריה (מערכת האקסיומות של הילברט), האריתמטיקה (אקסיומות פאנו) ותורת הקבוצות (אקסיומות צרמלו-פרנקל). רק בשנת 1933 ניתן בסיס אקסיומטי לתורת ההסתברות (אקסיומות קולמוגורוב). אקסיומות בפיזיקה בפיזיקה, הנחת היסוד היא חוק טבע ממנו מקישים חוקים פיזיקליים נוספים, כלומר בונים תאוריה פיזיקלית. כל עוד תוצאות בניסויים קרובות מספיק למערכת החוקים, נאמר שהתאוריה והנחת היסוד תקפות. דוגמה בולטת לשימוש באקסיומות בפיזיקה הוא המעבר ההיסטורי בין תורת האתר (שנחשבה לנכונה עד המאה ה-19) לבין תורת היחסות הפרטית (שנחשבת לנכונה כיום על פי תוצאות ניסויים). תורת האֶתֶר גרסה שיש חומר הממלא את כל המרחב, והאור נע בו במהירות קבועה. בניסוי מייקלסון-מורלי נמדדה מהירות הקפת כדור הארץ סביב השמש יחסית לאתר, ותוצאת המדידה הייתה 0 (מה שהצביע על כך שכדור הארץ אינו נע, או שאֶתֶר אינו קיים). את ההנחה הזו החליפה ההנחה המקובלת כיום, שהאור נע במהירות קבועה ביחס לכל צופה אינרציאלי. ניסוי מייקלסון-מורלי הפריך הנחה אחת בו בזמן שרמז על ההנחה הנכונה יותר, הנחה שהובילה בסופו של דבר לניסוח תורת היחסות הפרטית על ידי אלברט איינשטיין. ראו גם מתמטיקה ולוגיקה לוגיקה מתמטית עצמאות אקסיומה שפה מסדר ראשון משפטי האי-שלמות של גדל מה שהצב אמר לאכילס פיזיקה תורת היחסות הפרטית אתר (פיזיקה) מהירות האור קישורים חיצוניים הערות שוליים * קטגוריה:פיזיקה קטגוריה:לוגיקה מתמטית

פיזיקה

240px|ממוזער|דוגמאות שונות לתופעות פיזיקליות 240px|ממוזער|עריסתו של ניוטון פִיזִיקָה (מהמילה היוונית φύσις, "פיסיס" – "טבע") היא ענף במדעי הטבע החוקר את חוקי היסוד של הטבע כפי שהם באים לידי ביטוי בכל מערכת הניתנת לתצפית, בכדור הארץ ובחלל. הנושאים בהם עוסקת הפיזיקה כוללים תנועת עצמים, התנהגות החומר, חקר האנרגיה והשפעת חוקי טבע מסוימים על רצף המרחב והזמן. מדע הפיזיקה מתפתח על ידי תצפיות וממצאים מניסויים, המגובשים לכדי תאוריות וחוקים המתוארים לרוב בשפה מתמטית. ככל שיש יותר תצפיות ומתקבלים יותר ממצאים מביצוע של ניסויים, עשויות התאוריות הללו להתעדכן ולהשתכלל. נהוג לחלק את הפיזיקה לשני תחומים עיקריים: הפיזיקה הקלאסית, הכוללת תחומים כמו: מכניקה, תרמודינמיקה ואלקטרומגנטיות. תחומים אלו מהווים את היסוד להבנת תחומים מודרניים יותר. הפיזיקה המודרנית שהתחומים העיקריים בה הם מכניקת הקוונטים, תורת היחסות, פיזיקה גרעינית, פיזיקה של חומר מעובה, ביופיזיקה, פיזיקת חלקיקים ופיזיקה סטטיסטית. רוב פעילותם ומחקריהם של הפיזיקאים בימינו עוסק בתחומים אלה. ההבחנה בין פיזיקה מודרנית לבין קלאסית אינה קשיחה וברורה. לדוגמה תורת הכאוס שפותחה בעיקר בחצי השני של המאה ה-20 מסתמכת על הנחות יסוד של פיזיקה קלאסית בלבד ועדיין מהווה תחום מחקר מודרני ופעיל. מכניקה סטטיסטית שעוזרת רבות בחקר מודרני של מערכות מרובות חלקיקים בעלי התנהגות קוונטית, החלה את דרכה במאה ה-19, שנים רבות לפני תורת היחסות ומכניקת הקוונטים. הפיזיקה קרובה מאוד למדעי טבע אחרים, במיוחד כימיה, מדע הפרודות והתרכובות הכימיות שהן יוצרות ביחד. הכימיה נסמכת על תחומים רבים בפיזיקה, ובפרט מכניקת הקוונטים, תרמודינמיקה ואלקטרודינמיקה. פיזיקה אטומית ופיזיקה מולקולרית נמצאות על התפר בין הפיזיקה לכימיה. תולדות הפיזיקה 270px|ממוזער|חוק ארכימדס ממוזער|270px|טבלת המכניקה בציקלופדיית צ'יימברס משנת 1728|טקסט= העת העתיקה מתחילת ההיסטוריה האנושית, ניסה האדם להבין את התנהגות החומר: מדוע עצמים נופלים לקרקע באין תמיכה, מדוע לחומרים שונים יש תכונות שונות, וכן הלאה. גם אופי היקום היה מסתורי, כמו צורת כדור הארץ והתנהגות גופים שמימיים, כמו השמש והירח. מספר תאוריות הוצעו, רובן היו שגויות. תאוריות אלו נוסחו ברובן במונחים פילוסופיים או מטאפיזיים, ומעולם לא אומתו בניסויים שיטתיים. ישנם יוצאים מן הכלל: לדוגמה, ההוגה היווני ארכימדס מצא תיאורים כמותיים נכונים רבים במכניקה והידרוסטטיקה. לעומת זאת, דווקא בתחום האסטרונומיה גילו הקדמונים דיוק רב בביצוע תצפיות אחרי מסלולים של כוכבים ותיעוד תצפיות אלה. האסטרונומיה הייתה מפותחת ברוב התרבויות הגדולות, לרבות מצרים העתיקה, בבל העתיקה, סין, הודו ויוון העתיקה. האסטרונום היווני תלמי אף הציע מודל מתמטי-גאומטרי שהסביר בצורה נאה את תנועת הכוכבים כפי שנצפית בשמיים. אף על פי שהיה שגוי, מודל זה היה כה מוצלח מבחינה אמפירית, עד שהוא שלט בכיפה עד להופעתו של המודל הקופרניקני. חשיבותו של המודל היווני לתנועת כוכבי הלכת היא השימוש במתמטיקה לצורך הפיזיקה, לא רק ככלי תיאורי גרידא אלא כביטוי כמותי לחוקי הטבע, שמהם אף אפשר לחזות תופעות שניתנות לצפייה על ידי ביצוע חישובים מתאימים על פרטי המודל. הפיזיקה כמדע ממוזער|ימין|170px|אייזק ניוטון 270px|ממוזער|שמאל|המטוטלת של פוקו בשלהי המאה ה־16 גלילאו היה הראשון שהשתמש בניסוי כדי לאמת תאוריות פיזיקליות, שהוא העיקרון המנחה של השיטה המדעית. גלילאו ניסח ובדק בהצלחה מספר תוצאות בדינמיקה, ובמיוחד חוק התנע. ב־1687 ניוטון פרסם את ספרו "היסודות המתמטיים של פילוסופית הטבע" (Principia Mathematica), המתאר שתי תאוריות פיזיקליות שלמות ומצליחות: חוקי התנועה של ניוטון, מהם נובעים המכניקה הקלאסית; וחוק הכבידה של ניוטון, המתאר את הכוח היסודי של הכבידה. שתי התאוריות האלו התאימו היטב לניסויים. המכניקה הקלאסית הורחבה מאוד על ידי לגראנז', המילטון ואחרים, שיצרו ניסוחים, עקרונות ותוצאות חדשות. חוק הכבידה הביא לפיתוח תחום האסטרופיזיקה, המתאר תופעות אסטרונומיות בעזרת תאוריות פיזיקליות. החל מהמאה ה־18, פותחה התרמודינמיקה על ידי בויל, יאנג ואחרים. בשנת 1733, ברנולי השתמש בטיעונים סטטיסטיים עם מכניקה קלאסית כדי להשיג תוצאות תרמודינמיות, והניח את היסודות למכניקה סטטיסטית. בשנת 1798, תומפסון הדגים המרת עבודה מכנית לחום, וב־1847 ג'אול ניסח את חוק שימור האנרגיה, בצורת חום ובצורת אנרגיה מכנית. התנהגות החשמל והמגנטיות נחקרה על ידי פאראדיי, אוהם ואחרים. ב־1855 מקסוול איחד את שתי התופעות לתורה יחידה של אלקטרומגנטיות, המתוארת על ידי משוואות מקסוול. ניבוי של תורה זו היה שהאור הוא גל אלקטרומגנטי. בשנת 1895 רנטגן גילה את קרני ה־X, שהתגלו כקרינה אלקטרומגנטית בתדר גבוה. רדיואקטיביות התגלתה על ידי אנרי בקרל, ונחקרה עוד על ידי פייר ומארי קירי, ואחרים. זה הניח את הבסיס לשדה הפיזיקה הגרעינית. קיומו של האטום הוצע ב־1808 על ידי דלטון. ב־1897 גילה ג'וזף ג'ון תומסון את האלקטרון, החלקיק היסודי הנושא זרם חשמלי במעגלים. ב־1904 הוא הציע את הדגם הראשון של האטום. המאה ה-20 ואילך הפיזיקה עברה מספר מהפכות במהלך המאה ה-20. תורת היחסות שינתה את התפיסה של הזמן והמרחב, ואת ההבנה של כוח הכבידה. תורת הקוונטים שינתה את התפיסה של פילוסופיה מכניסטית, ואת ההפרדה בין גלים לחלקיקים. לאחר מכן המודל הסטנדרטי הכליל את התגובות הבסיסיות ביותר הידועות כיום בין חלקיקים. כתוצאה מההבנה הפיזיקלית של הטבע נוצרו חידושים טכנולוגיים רבים אשר שינו באופן מהותי את חיי היום-יום של בני האדם. בשנת 1905 ניסח איינשטיין את תורת היחסות הפרטית, המאחדת את הזמן והמרחב לישות אחת, מרחב-זמן. הוא פיתח תורה זו מתוך התבוננות במשוואות מקסוול, ותוצאות ניסוי מייקלסון-מורלי. היחסות דורשת טרנספורמציה שונה בין מסגרות ייחוס מאשר המכניקה הקלאסית; דבר זה הצריך את פיתוח המכניקה היחסותית כתחליף למכניקה הקלאסית. כאשר המהירויות הנמוכות, שתי התאוריות תואמות. ב־1915 הרחיב איינשטיין את תורת היחסות הפרטית כדי להסביר את כוח הכבידה באמצעות תורת היחסות הכללית, המחליפה את חוק הכבידה של ניוטון. בתחום של מאסות ואנרגיות נמוכות, שתי התאוריות תואמות. בשנת 1911, רתרפורד הסיק מניסויי פיזור את קיומו של גרעין אטומי, עם רכיבים בעלי מטען חשמלי חיובי, שכונו פרוטונים. נייטרונים, הרכיבים הנייטרליים בגרעין, התגלו ב־1932 על ידי צ'אדוויק. החל בשנת 1900, פלאנק, איינשטיין, בוהר ואחרים פיתחו תורות קוונטיות כדי להסביר תוצאות ניסויים לא רגילות על ידי הצגת רמות אנרגיה בדידות. ב־1925 הייזנברג, וב־1926 שרדינגר ודיראק, ניסחו את מכניקת הקוונטים, שהסבירה את התאוריות הקוונטיות שקדמו לה. במכניקה קוונטית, תוצאות של מדידות פיזיקליות הן הסתברותיות לחלוטין. התורה מסבירה את חישוב ההסתברויות האלו. היא מסבירה בהצלחה את התנהגות החומר בקנה מידה קטן מאוד. מכניקה קוונטית מספקת גם את הכלים התאורטיים עבור פיזיקת מצב מוצק, החוקרת את ההתנהגות הפיזיקלית של חומר מעובה הכולל תופעות כגון מבנים גבישיים, מוליכות למחצה ומוליכות על. בין חלוצי פיזיקת המצב המוצק היה פליקס בלוך, שיצר ב־1928 תיאור של התנהגות האלקטרונים במבנים גבישיים על פי המכניקה הקוונטית. במהלך מלחמת העולם השנייה, נערכו מחקרים על ידי הצדדים הלוחמים בתחום הפיזיקה הגרעינית, על מנת ליצור פצצה גרעינית. המאמץ הגרמני, שהונהג בידי הייזנברג, לא הצליח, אך פרויקט מנהטן של בעלות הברית הגיע אל יעדו. באמריקה, בשנת 1942, צוות בראשות פרמי יצר את תגובת השרשרת הגרעינית הראשונה שנוצרה בידי אדם מעולם, וב־1945 נוסה הנשק הגרעיני לראשונה באתר טריניטי, סמוך לאלאמוגורדו, ניו מקסיקו. תורת השדות הקוונטית נוסחה על מנת להרחיב את המכניקה הקוונטית כך שתהיה עקבית עם תורת היחסות הפרטית. היא השיגה את מטרתה בשלהי שנות ה־40 של המאה ה־20, עם עבודתם של ריצ'רד פיינמן, ג'וליאן שווינגר, טומונאגה ודייסון. פיזיקאים אלה פיתחו וניסחו את תורת האלקטרודינמיקה הקוונטית, המתארת את היחסים האלקטרודינמיים. תורת השדות הקוונטית מספקת את המסגרת לפיזיקת החלקיקים המודרנית, החוקרת את הכוחות היסודיים ואת החלקיקים היסודיים. בשנת 1954 פיתחו יאנג ומילס אוסף של תאוריות שסיפקו את המסגרת עבור המודל הסטנדרטי. המודל הסטנדרטי, שהושלם בשנות השבעים, מתאר בהצלחה כמעט את כל החלקיקים היסודיים שנצפו עד כה. תגליות פיזיקליות מרכזיות טקסט=משוואות חשובות בפיזיקה: 1. החוק השני של ניוטון והגדרת תנע זוויתי 2. משוואות מקסוול (2 שורות) 3. משוואת האנטרופיה של לודוויג בולצמן 4. משוואת המצב של גז אידיאלי 5. אנרגיה יחסותית של חלקיק חופשי 6. משוואות שדה הכבידה של איינשטיין 7. אנרגיה של פוטון 8. קוונטיזציה של תנע זוויתי 9. משוואת שרדינגר 10. משוואת דיראק|ממוזער|294x294 פיקסלים|משוואות חשובות בפיזיקה: 1. החוק השני של ניוטון והגדרת תנע זוויתי 2. משוואות מקסוול (2 שורות) 3. משוואת האנטרופיה של לודוויג בולצמן 4. משוואת המצב של גז אידיאלי 5. אנרגיה יחסותית של חלקיק חופשי 6. משוואות שדה הכבידה של איינשטיין 7. אנרגיה של פוטון 8. קוונטיזציה של תנע זוויתי 9. משוואת שרדינגר 10. משוואת דיראק חוק הציפה – ארכימדס חוק המאזניים – ארכימדס ספקטרום – אייזק ניוטון, 1666 חוק הכבידה – אייזק ניוטון, 1687 שדה חשמלי משוואות מקסוול וגלים אלקטרומגנטיים – ג'יימס קלרק מקסוול רדיואקטיביות – אנרי בקרל, 1896 ביקוע גרעיני הולוגרפיה – דניס גאבור, 1947 קרני רנטגן – וילהלם רנטגן, גרמניה, 8 בנובמבר 1895 אלקטרון – ג'יי ג'יי תומסון, הממלכה המאוחדת, 1897 E=mc² (שקילות בין מסה לאנרגיה) ותורת היחסות – אלברט איינשטיין, גרמניה, 1905; 1915. קוונטיזציה של אנרגיה – מקס פלאנק, גרמניה, 1900 פרוטון – ארנסט רתרפורד, הממלכה המאוחדת, 1918 נייטרון – ג'יימס צ'דוויק, הממלכה המאוחדת, 1932 חיזוי אנטי-חומר – פול דיראק, הממלכה המאוחדת, 1928 פוזיטרון – אנטי-אלקטרון – קארל דייוויד אנדרסון, ארצות הברית, 1932 קווארק – מארי גל-מאן, ארצות הברית, יובל נאמן, ישראל, 1969 מהירות האור קבועה בכל מצב ולכן הזמן איננו קבוע – מייקלסון ומורלי, 1887 פיזיקה תאורטית פיזיקה תאורטית או פיזיקה עיונית משתמשת במודלים מתמטיים ובהפשטת הפיזיקה בניסיון להבין את הטבע. הפיזיקה המתמטית היא כלי מרכזי בתחום זה, על אף שישנן טכניקות נוספות בהן נעזרים. המטרה היא להבין, להסביר ולחזות תופעות פיזיקליות. התקדמות המדע תלויה בדרך כלל ביחסי גומלין בין הפיזיקה התאורטית והפיזיקה הניסויית. בחלק מהמקרים, דובקת הפיזיקה התאורטית בשפה המתמטיקה הקפדנית ונותנת משקל קטן יחסית לניסויים ותצפיות. למשל, כשפיתח את תורת היחסות הפרטית, התעסק איינשטיין עם טרנספורמציות לורנץ שהשאירו את משוואות מקסוול קבועות, אולם לא התעניין באופן גלוי בניסוי מייקלסון-מורלי שעסק בתנועת כדור הארץ דרך האתר. מנגד, איינשטיין נשען על תהליך ניסויי נטול משוואות תאורטיות, בהסבירו את האפקט הפוטואלקטרי, דבר שזיכה אותו בפרס נובל. כיווני מחקר עתידיים נכון לשנת 2018, המחקר מתקדם במספר גדול של תחומים בפיזיקה. בפיזיקת המצב המוצק, הבעיה התאורטית הבלתי פתורה הגדולה ביותר כיום היא ההסבר למוליכות-על בטמפרטורות גבוהות. מאמצים רבים, ניסויים ברובם, מושקעים ביצירת ספינטרוניקה מעשית ומחשבים קוונטים. בפיזיקת החלקיקים, העדויות הניסיוניות הראשונות לפיזיקה מעבר למודל הסטנדרטי החלו להופיע. החשובה מביניהן היא העדות שלנייטרינו יש מסה לא אפסית. נראה שתוצאות ניסויות אלו פתרו את בעיית הנייטרינו הסולארי הוותיקה בפיזיקה של השמש. הפיזיקה של נייטרינו מסיביים היא כרגע תחום בו מבוצעים מחקרים תאורטיים וניסויים רבים. בשנת 2008, מאיצי חלקיקים החלו בחקר אנרגיות בקנה מידה של טרה-אלקטרון-וולט (טריליון אלקטרון-וולט), בו מקווים החוקרים למצוא עדויות לבוזון היגס ולבני זוג סופרסימטריים. ניסיונות תאורטיים לאחד את מכניקת הקוונטים ואת תורת היחסות הכללית לתאוריה אחת של כבידה קוונטית, תוכנית הנמשכת כבר מעל חצי מאה, טרם נשאו פרי. המועמד המוביל כיום הוא תורת M ה-11 ממדית. תופעות אסטרונומיות טרם הוסברו, כולל קיומן של קרניים קוסמיות באנרגיה אולטרה גבוהה ושיעורי סיבוב לא צפויים של גלקסיות. הוצעו תאוריות לפתרון בעיות אלו, כולל יחסות פרטית כפולה, דינמיקה ניוטונית מתוקנת, וקיומו של חומר אפל. בנוסף, התחזיות הקוסמולוגיות של העשורים האחרונים נסתרו על ידי עדויות חדשות לפיהן התפשטות היקום מאיצה. לקריאה נוספת ספרי פיזיקה ומדריך לימודים באתר ויקיספרים. פיינמן, Leighton, Sands, The Feynman Lectures on Physics, Addison-Wesley 1970, 3 כרכים, כריכה רכה, ; כריכה קשה, מהדורת זיכרון, 1989, בריאן גרין, The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, 464 עמודים, כריכה רכה, Vintage Books, 2000, ; כריכה קשה, W.W. Norton & Company, 2003, קישורים חיצוניים מדור פיזיקה באתר הידען הכולל מאמרים וחדשות בתחום הפיזיקה יואב בן-דב, מבוא לפיזיקה: היסטוריה, תאוריות ומושגים התפתחות הפיזיקה במאה העשרים - באתר ה-American Physical Society Eric Weisstein, Weisstein and Wolfram Research, Inc., and et al, World of Physics - אנציקלופדיה פיזיקלית מקוונת Carl R. Nave, HyperPhysics - מפות מושגים בפיזיקה עם קישורים צולבים מרכז מידע על פיזיקה הסברים על פיזיקה בשפה פשוטה אתר חדשות בתחום הפיזיקה מילונים למונחי פיזיקה | פיזיקה (1930) | חשמל ומגנטיות (1976) | אופטיקה (1977) | מכניקה (1973) | אקוסטיקה (1985) | פיזיקה מודרנית (1993) | באתר האקדמיה ללשון העברית קורס פיזיקה ביידיש (Physics: Course Introduction (Yiddish) - YouTube הערות שוליים * פיזיקה קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

Main Page

הפניה עמוד ראשי

ויקי

ויקי (מהוואית: Wiki, "מהיר") היא שיטה לבניית מאגרי מידע ואתרי אינטרנט, שבהם התוכן נכתב ונערך על ידי כלל המשתמשים, בשיטת מיקור המונים. מימוש שיטת הוויקי מתבצע באמצעות תוכנה מתאימה, כגון "מדיה־ויקי". המצאה שמאל|ממוזער|220px|וורד קנינגהם, ממציא שיטת הוויקי ממציא הוויקי הוא וורד קנינגהם, שיצר ב־1995 את אתר הוויקי הראשון – Ward's Wiki.אתר Ward's Wiki מקור המילה בשפה ההוואית (לשון ילידי הוואי), שם פירושה "מהיר", מה שתאם עבור קנינגהם את הרעיון העומד בבסיס המצאתו.וורד קנינגהם, Correspondence on the Etymology of Wiki, נובמבר 2003 בשם "ויקי" מכונים הן אתרים שנוצרו בגישה זו הן תוכנות שבאמצעותן מפעילים אתרים כאלו. אתרים אלו מכונים גם Wiki Wiki Web (כפרפרזה על World Wide Web – WWW), האקדמיה ללשון העברית החליטה בראשית מרץ 2006 כי אין לתרגם לעברית את המילה "ויקי". ההנחה העומדת מאחורי אתרי תוכן הנוצרים בשיטת הוויקי היא שאם מוסרות המגבלות המלאכותיות ונוצרת קבוצה של פרטים שווים וחופשיים לגמרי, החברים בקבוצה יפעלו באופן חיובי, והקבוצה תהיה יעילה יותר מכזו שמפוקחת על ידי מספר קטן של "שליטים". שימושים שיטת הוויקי משמשת להקמת מיזמים שונים, בהם אנציקלופדיות (שהמפורסמת בהן היא ויקיפדיה) ומיזמים נוספים. אתר הוויקי הגדול ביותר הוא אנציקלופדיית ויקיפדיה האנגלית, שהוקמה בינואר 2001, ונכון לדצמבר 2023 יש בה למעלה מ־6.7 מיליון ערכים אנציקלופדיים.סטטיסטיקה, בוויקיפדיה האנגלית דוגמה נוספת לאתר ויקי גדול היא wiki.java.net,אתר wiki.java.net אתר שיתוף ידע למתכנתי שפת Java. בשיטה זו קיימת אפשרות ליישם תהליכים של למידה שיתופית בסביבות למידה מקוונות, מתוך מטרה לשתף ידע בתוך קהילות או חברות, כמו גם ליצור אתרי תוכן גדולים. אתרי ויקי משמשים לשני צרכים עיקריים: שיתוף ידע בתוך קהילות או חברות ויקי יכולה להיות שיטה טובה לשיתוף ידע בקהילות שפועלות באמצעות האינטרנט או בתוך חברות מסחריות. היא חלופה למערכות פורומים בנושאים שהידע בהם הוא גדול ומורכב, ומוכל בדפים ולא בהודעות קצרות. חברות מסחריות רבות עושות כיום שימוש באתרי ויקי פנימיים כדי לעודד את העובדים שלהם לפרסם ולהפיץ את עבודתם. בין הגופים העושים שימוש אינטנסיבי במערכות ויקי ניתן למנות את גוגל, ויקיליקס, IBM, אולפני פיקסאר וה־CIA. יצירת אתרי תוכן גדולים לשיטת הוויקי יתרון גם באתרי תוכן פומביים באינטרנט המפרסמים ידע בכמויות גדולות שנמצא אצל אנשים רבים (לדוגמה אנציקלופדיה ומילון). היתרון של יצירת תוכן באמצעות אתרי ויקי הוא שפוטנציאלית התוכן בהם יכול להיווצר במהירות רבה ועשוי להיות נייטרלי יחסית לאתרים אחרים. לדוגמה: ליצירת אנציקלופדיה ynet בעברית נדרשו ארבע שנים שבמהלכן פעלו חמישה עורכים במשרה מלאה שהסתייעו בכותבים רבים בשכר ובאנציקלופדיה קודמת עליה הם התבססו ("האנציקלופדיה הישראלית" בהוצאת "כתר"). לאחר ארבע השנים הללו נוצרה אנציקלופדיה של כ־6,000 ערכים. ויקיפדיה העברית לעומתם הגיעה בתוך שנתיים ליותר מ־20,000 ערכים, ללא תשלום כלשהו לעורכים המתנדבים. הטענה הנפוצה ביותר כנגד שיטה זו היא שהיא יוצרת אתרים בעלי אמינות הנמוכה מאמינותם של אתרים שבהם מועסקים עורכים שהם "אנשי מקצוע" המבקרים ובודקים את המידע. מצדדי השיטה, לעומת זאת, טוענים כי דווקא העובדה שאנשים רבים כותבים ובודקים את המידע, היא התורמת בסופו של דבר לכך שהוא יהיה נייטרלי ומדויק יותר מאשר מידע שנבדק על ידי מעטים, גם אם הם מומחים. מאפיינים המאפיין הראשון והחשוב של אתרי ויקי הוא המהירות והקלות היחסיוֹת שבהן כל משתמש יכול לערוך דפים. ברוב האתרים לא נדרשת כל תוכנה נוספת מעבר לדפדפן אינטרנט. בדרך כלל בתוך הטקסט של דף הוויקי ישנם סימנים מיוחדים (תחביר ויקי) להוספת קישורים, כותרות, הדגשות וכדומה. ישנם אתרי ויקי הדורשים רישום מוקדם כדי שניתן יהיה לערוך דפים בהם, אחרים מנסים לעודד רישום אך לא כופים אותו (כמו ויקיפדיה), ובאחרים העריכה היא חופשית לגמרי. אתרי ויקי כוללים בתוכם כלים שנועדו לפקח על תהליך העריכה ולאפשר למשתמשים הקבועים לנטר את הפעילות כדי לזהות דפים הדורשים תיקון, הרחבה ומניעת השחתות. המנגנון הבסיסי ביותר הוא הצגת רשימה של כל השינויים שנעשו לאחרונה בכלל הדפים. לדוגמה: ראו רשימת שינויים אחרונים בוויקיפדיה העברית. רוב אתרי ותוכנות הוויקי מתבססים, כמו רוב אתרי האינטרנט, על שיטת ההיפרטקסט (Hypertext), שבה מקושרים דפים זה לזה באמצעות מילות מפתח בגוף הדף, כך שהניווט באתר אינו היררכי או סדרתי (כמו בספר) אלא בקפיצה מדף אחד לשני. אתרי ויקי בדרך כלל מרחיבים את רעיון ההיפרטקסט ומאפשרים לא רק ניווט לפי הקישורים אלא גם יצירת תוכן בעקבות קישורים. לדוגמה, בוויקיפדיה, אם נוצר קישור לדף שלא קיים, הוא נצבע באדום. לחיצה על קישור כזה תאפשר למשתמש להוסיף את הדף. כדי שאתרי ויקי יצליחו דרושים כמה תנאים בסיסיים, מעבר לרובד הטכני: מטרה ברורה ומוגדרת לאתר. גרעין של כותבים ועורכים קבועים ורציניים. כתיבה של רבים, מומחים או בעלי ידע בתחום האתר. בדומה לבלוג, התפתחה גם "תרבות ויקי", המאפיינת את הכותבים באתרים אלו. בגלל אופיים הפתוח למשתמשים אתרי ויקי מאפשרים הגבלת תוכן, לצורך בקרת עמיתים. ראו גם דוקומנטציה ניהול גרסאות תחביר ויקי קישורים חיצוניים גלעד רביד, ויקי: אתגרים חדשים בהשכלה גבוהה, "על הגובה", מרץ 2007 חגית מישר־טל ועדנה טל־אלחסיד, מטלה שיתופית בקורס אקדמי בסביבת ויקי, "על הגובה", מרץ 2007 Wikis in Plain English – סרטון המסביר בצורה פשוטה מהם Wikis, באתר יוטיוב, 29 במאי 2007 דורית רם, ויקי ויקי עלינו – יישומי ויקי בעולמות תוכן שונים, באתר Netwise גרגורי רשקביץ, הפן העסקי של הוויקי – "מי הזיז את הוויקי שלי?", אפריל 2008 הערות שוליים * קטגוריה:אינטרנט קטגוריה:ניהול ידע קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

מוזיקה

שמאל|250px|ממוזער|הביטלס במופע מוזיקה בשנת 1964 מוזיקה היא אמנות סידור צלילים בזמן. מרכיביה העיקריים הם גובה צליל (האחראי על מלודיה והרמוניה), קצב (מפעם, משקל וארטיקולציה), דינמיקה, גוון ומרקם. היצירה, הסגנון, החשיבות ואף הגדרת המוזיקה עצמה רגישה למשתנים תרבותיים מורכבים ולהקשרים חברתיים. המוזיקה כוללת יצירות מסוגים שונים, מיצירות מאורגנות בקפידה, דרך אלתור מוזיקלי ועד צורות אלאטוריות (אקראיות לחלוטין). ניתן לחלק את המוזיקה לסוגות ותת-סוגות, אולם הגבולות והיחסים בין הסוגות מטושטשים, פתוחים לפרשנות אישית ואף שנויים במחלוקת. מבין האמנויות, ניתן לסווג את המוזיקה כאחת מאמנויות הבמה והאמנויות היפות וכאמנות שמיעתית/קולית. אטימולוגיה המילה "מוזיקה" נובעת מהמילה היוונית μουσική ("מוסיקי"), "(האמנות) של המוזות". "מוזה" משמשת כמילה כמעט נרדפת למילה "השראה", במיוחד בחיבור יצירות. היסטוריה פרה-היסטוריה בתקופה הפרה-היסטורית המוזיקה ככל הנראה התבססה על ריתמיקה (קצב) ומלודיה (מנגינה), ההרמוניה באה בשלב מאוחר הרבה יותר. נראה כי המוזיקה הפרה-היסטורית נוגנה על ידי כלי הקשה (אבנים, מקלות, עצמות, כלי צייד) וקול אנושי. אין לדעת כיצד באמת נשמעה המוזיקה העתיקה, וחוקרים מסוגלים רק לנחש זאת על פי ממצאים מתקופת האבן הקדומה, כגון עצמות אשר נוקבו חורים בצידן; לרוב מזהים עצמות אלה כחלילים, אשר ניגנו בהם על ידי נשיפה לתוך צד אחד כמו בשאקוהאצ'י היפני. גם באתרים ארכאולוגים של תרבות עמק האינדוס נמצאו כלי נגינה, כגון חליל בעל שבעה חורים וסוגים שונים של כלי מיתר. העת העתיקה בסהר הפורה באוגרית (אזור סוריה של ימינו) התגלו כתבי אוגרית, בניהם נמצא לוח חרס ועליו סימני יתדות המבטאים תווים מהעתיקים בעולם.לוח מוזיקלי באתר המוזיאון הלאומי של דמשק בכתבים נמצאו אזכורים גם לכינורות (לירות), מצלתיים ותופים. נמצאו באותו אזור אף מספר כלי נגינה.AO 11636 A+B, AO 14797 במוזיאון הלובר תרבויות המזרח הרחוק בהודו התפתחה אחת מהמסורות המוזיקליות העתיקות ביותר בעולם. ניתן למצוא אזכורים של מוזיקה קלאסית הודית ("מרגה") בכתבי-הקודש העתיקים של דת ההינדו, הוודות. למוזיקה המסורתית של סין היסטוריה הנמתחת על פני כ-3000 שנה ויותר. יוון העתיקה ורומא המוזיקה היוותה חלק חשוב בחיי התרבות והחברה של יוון העתיקה: מקהלות של גברים ונשים הופיעו לשם בידור, בחגיגות ובטקסים דתיים; למוזיקאים ולזמרים היה תפקיד בולט בתיאטרון של יוון העתיקה. במאה ה-9, המלומד הפרסי אל-פאראבי כתב ספר שעסק במוזיקה בשם "ספר המוזיקה הגדול" (כתאב אל-מוזיקה אל-כביר, كتاب الموسيقى الكبير). הוא ניגן על כלי נגינה רבים ומגוונים, ואף המציא כלי נגינה משלו; כמו כן, הוא המציא את המערכת הטונלית הערבית, שעדיין משמשת היום במוזיקה ערבית. בימי יוון העתיקה התייחסו למוזיקה כאל אלוהית, נעלה ונשגבת. במוזיקה קיימים 4 מרווחים זכים: פרימה, קוורטה, קווינטה ואוקטבה, אלו הם המרווחים הטבעיים, המצויים בטבע. היוונים יחסו לספרה 4 חשיבות רבה, מפני שראו בה את הספרה הטבעית המסמלת את הטבע, מה שביסס את המוזיקה כבעלת מעמד אלוהי. בתקופת רומא העתיקה ירד מעמד המוזיקה. הרומאים השתמשו במוזיקה בתהלוכות הניצחון שלהם שלא היו חשובות מבחינה דתית והיו בעלות ערך גשמי ולא אלוהי. המוזיקה הפכה לרקע ולבידור נלווה לחגיגות אלה. מוזיקה בתרבות המערב שמאל|ממוזער|250px|אלגוריה של מוזיקה, מאת פיליפינו ליפי ממוזער|250px|מוזיקה בתרבות המערבית - ציור של נשים מנגנות מהשנים 1744 - 1747 מוזיקה בימי הביניים (500-1400) טקסט=קיריה|ממוזער|250px|קיריה המוזיקה המוקדמת ביותר ששרדה ממוזיקה של ימי הביניים היא הקנטוס פלאנוס המונופוני הליטורגי (כלומר, משמש בטקסים דתיים) של הכנסייה הקתולית מהמאה התשיעית. צורת הביטוי העיקרית שלה הייתה מזמור גרגוריאני. לצד מסורת המוזיקה הדתית והמוזיקה הכנסייתית התקיימה גם מוזיקה חילונית, כגון מוטט, בלדה ווירלאי. בין המלחינים בתקופה זו היו לאונין, פרוטין, מייצגיה היחידים של אסכולת נוטרדאם והארס אנטיקווה הידועים בשמם, וגיום דה מאשו, שהיה ממייצגיה החשובים של תנועת ארס נובה. תקופת הרנסאנס (1400-1600) רוב המוזיקה ששרדה מאירופה של המאה ה-14 היא חילונית. החל מאמצע המאה ה-15, מלחינים וזמרים השתמשו בפוליפוניה ביצירות מוזיקליות דתיות. המצאת הדפוס תרמה להפצת סגנונות מוזיקליים חדשים במהירות ולאזורים נרחבים. מלחיני מוזיקת רנסאנס בולטים היו ויליאם בירד וג'ובאני פלסטרינה ואורלנדו לאסוס. מוזיקת בארוק (1600-1750) עידן מוזיקת הבארוק החל עם האופרות הראשונות ועם הפיכת המוזיקה הקונטרפונקטית לנפוצה. מלחיני בארוק גרמניים כתבו יצירות להרכבים שכללו כלי קשת, כלי נשיפה ממתכת וכלי נשיפה מעץ, בנוסף למקהלה, עוגב, צ'מבלו וקלאוויקורד. בתקופת הבארוק הוגדרו מספר צורות מוזיקליות אשר שרדו גם לתקופות מאוחרות יותר, בכלל זה הפוגה, האינוונציה, הסונאטה והקונצ'רטו. מלחינים חשובים מתקופת הבארוק הם יוהאן סבסטיאן באך, גאורג פרידריך הנדל וגאורג פיליפ טלמן. מוזיקה בתקופה הקלאסית (1750-1800) המוזיקה של התקופה הקלאסית מאופיינת במרקם הומופוני, המורכב ממלודיה וליווי. מלודיות אלו נטו להידמות לקול אנושי ולהיות ניתנות לשירה. המוזיקה הכלית הפופולרית אופיינה בהתפתחות נוספת של הצורות המוזיקליות שהוגדרו בתקופת הבארוק: הסונאטה והקונצ'רטו, בנוסף לצורה חדשה, הסימפוניה. מלחינים בולטים מתקופה זו הם וולפגנג אמדאוס מוצרט ויוזף היידן. מוזיקה בתקופה הרומנטית (1800-1900) ממוזער|250px|בטהובן מטייל בטבע, צייר יוליוס שמידט התקופה הרומנטית במוזיקה החלה להתפתח בתחילת המאה ה-19, כאשר מלחינים כמו לודוויג ואן בטהובן ופרנץ שוברט הציגו סגנון דרמטי יותר, מלא הבעה ורגש. במהלך התקופה הזו פותחו סגנונות, צורות ואף שימושים חדשים למוזיקה, ומאפייניה הרגשיים וההבעתיים של המוזיקה החלו להיות חשובים יותר מטכניקת נגינה ומסורת. במקרה של בטהובן, מוטיבים החליפו את המלודיה בתור האלמנט הבסיסי של ההלחנה. בסוף המאה ה-19 הופיעה התרחבות דרמטית בגודלה של התזמורת ובתפקיד של הקונצרט בתרבות העירונית. מלחינים רומנטיים מאוחרים יותר כגון פיוטר איליץ' צ'ייקובסקי וגוסטב מאהלר הלחינו יצירות מוזיקליות מסובכות יותר ולעיתים תכופות ארוכות יותר. הם השתמשו באקורדים מורכבים ובדיסוננס ליצירת מתח ודרמטיות. מוזיקה של המאה ה-20 המוזיקה הקלאסית בתקופה המודרנית היא מוזיקה שחוברה מסוף המאה ה-19 עד ימינו אלה. מדובר בעיקר במוזיקה קונצרטית מערבית, אך גם בהשפעות ההדדיות בינה לבין סוגות אחרות, כמו ג'אז, רוק ופופ לסוגיהם מצד אחד ובין תרבויות המזרח ומוזיקה עממית, מצד שני. במאה ה-20 נרשם גידול בהאזנה למוזיקה בזכות העלייה בפופולריות של הרדיו והשימוש בפונוגרף לנגינה והפצה של מוזיקה. המוזיקה האמנותית התמקדה בחקירת מקצבים, סגנונות וצלילים חדשים. איגור סטרווינסקי, ארנולד שנברג וג'ון קייג' הם בין המלחינים המשפיעים ביותר של המוזיקה האמנותית במאה ה-20. מאז היות המוזיקה, מימי הביניים ועד התקופה הפוסט-רומנטית, הרחיבו המלחינים את המסגרות, שינו והוסיפו צורות, הגדילו הרכבים, פיתחו כלי נגינה חדשים ושיכללו כלים קיימים. התקופה הקלאסית הביאה עמה את צורת הסונאטה ואת הסימפוניה, אך שמרה על תבניות הרמוניות וצורניות מוגדרות ועל גבולות ברורים, שנקבעו בתקופות הקודמות. התקופה הרומנטית, החל בבטהובן, שחררה את המלחינים מכבלי המבנים המקובלים, הוסיפה מוזיקה ווקאלית לסימפוניה, הגדילה את התזמורת לממדי הענק של מאהלר ואת האופרה לחזיונות המדהימים של וגנר. אך בכל השינויים העצומים האלה, נשמרו עדיין יסודות ההרמוניה שנקבעו בתקופת הבארוק, כאשר ירשו הסולמות את מקום המודוסים של ימי הביניים והרנסאנס. חידושים ופריצות דרך הופיעו כבר בסוף המאה ה-19, ביצירות פוסט-רומנטיות ואימפרסיוניסטיות, ובמיזוג השפעות מן המזרח הרחוק במוזיקה המערבית, אך המאה העשרים הביאה עמה פריצת גדרות גמורה, כאשר שנברג, תלמידיו וממשיכי דרכו ניתקו מן הטונאליות והחלו לחבר בשיטת שנים-עשר הטונים. משם ואילך לא היה עוד כל מעצור – הסכר נפתח והכל הותר, במוזיקה כמו בשאר האמנויות: הציור המופשט (וסילי קנדינסקי), תיאטרון האבסורד (אז'ן יונסקו), המחול המודרני (מרתה גרהם) ועוד. ג'אז ממוזער|250px|פסלו של לואי ארמסטרונג בתחילת המאה ה-20 התפתח סגנון מוזיקלי (ז'אנר) חדש הידוע בשם ג'אז (אנגלית: jazz). הג'אז הפך לאחד מסגנונות המוזיקה החשובים ביותר. זהו סגנון מוזיקלי שמקורו בהיתוך של מסורות מוזיקליות אפריקאיות ואירופאיות אשר התרחש בתחילת המאה ה-20 בקהילות אפרו-אמריקאיות בדרום ארצות הברית. שורשיו המערב אפריקאים ניכרים בשימוש שלו בבלו נוטס, אלתור, פוליריתמיקה, סינקופות ושמיניות סווינג. הג'אז ספח לתוכו, מתחילת דרכו ועד היום, קטעים נבחרים מהמוזיקה הפופולרית האמריקאית של המאה ה-19 והמאה ה-20. בנוסף הוא הוליד מגוון של תתי-סגנונות, מהדיקסילנד ג'אז של ניו אורלינס בעשור השני של המאה ה-20 ועד הפיוז'ן בשנות ה-70 וה-80. מוזיקה פופולרית מרכיבי המוזיקה ההיבטים המוסכמים והמוגדרים אשר מרכיבים כל צליל וצליל אותו אנחנו שומעים, כותבים או מנגנים במוזיקה הם גובה (תדר), משך, צבע או גוון ועוצמה או משרעת של הצליל. בנוסף לאלה, אנו שומעים גם צלילים עיליים והרמוניות. תדר, כאמור הוא גובה הצליל - הצלילים נעים בין נמוכים לגבוהים (ילדים נוהגים להשתמש במונחים "דק" ו"עבה"). ישנם צלילים שלהם אין גובה מוגדר. משך הוא, פשוטו כמשמעו, הזמן שאורך הצליל. צבע וגוון הם תכונות המיוחסות להבדל בין צלילים המפיקים כלי נגינה ובני אדם שונים, כלומר, גוון הצליל של קונטרבס שונה מגוון הצליל של חצוצרה. בנוסף גם השקט הוא היבט במוזיקה, בהיותו שקט מדוד בין שני צלילים. למעשה כל צליל שאנו שומעים בוקע מתוך ה"שקט" של מקום ההאזנה שלעיתים אינו שקט כל כך, שקט כמעט מוחלט קיים רק בחדרים שקטים במעבדות מיוחדות העוסקות באקוסטיקה. המוזיקה יוצאת תמיד מתוך גודל נמוך של רעש המלווה אותה לכל אורכה וממשיך גם עם סיומה. כך ש"שקט" זה הוא חלק בלתי נפרד מן המוזיקה. תיווי ממוזער|שמאל|250px|נוימות את שמות התווים ואת החמשה המוזיקלית המציא במאה ה-11 נזיר איטלקי בשם גווידו ד'ארצו. הדרך שבה מועברת מוזיקה ממוזיקאי למוזיקאי היא בדרך כלל בתווים (אף על פי שלעיתים קרובות מועברת מוזיקה באמצעות האוזן, כלומר, המבצע לומד את היצירה משמיעה בלבד, ללא הסברים בכתב או תווים). יצירות תזמורתיות נכתבות בפרטיטורה, המשמשת את המנצח, וכל נגן מקבל תווים עם התפקיד שנועד לקבוצת הכלים שלו, לפי הצורך. ביצירות כוראליות גדולות תקבל כל קבוצת קולות במקהלה את תווי התפקיד המיועד לה ואילו ביצירות קטנות, כגון כוראלים או לידר, שרים כל חברי המקהלה מדפי תווים, המכילים את כל התפקידים. התווים המוכרים כיום החלו להתפתח באירופה במאה ה-14 בערך, מן הנוימות והתווים המרובעים שקדמו להם. בדפי התווים מצוינים כל ההיבטים המוזיקליים שהוזכרו קודם - גובה, משך, עוצמה, צבע וגוון. לעיתים מצוינים בתיווי גם דברים נוספים, כמו קצב, אופי המוזיקה, אווירה, או מהלך הרמוני. (ראו בס ממוספר והוראות ביצוע מוזיקליות). מופע מוזיקלי ממוזער|250px|הרכב קאמרי ממוזער|250px|גרין - קונצרט מוזיקה קאמרית תרבויות רבות כוללות מסורת חזקה של הופעת סולו, היא הופעת היחיד. במוזיקה הקלאסית ההודית למשל ישנו דגש חזק מאוד על סולו. לעומתה, בתרבויות אחרות, כמו במוזיקה הקלאסית המערבית ישנו דגש על הרכבים (אנסמבלים) גדולים יותר, כמו מקהלה, תזמורת סימפונית או קאמרית והרכבים של מוזיקה קאמרית, משני נגנים או זמר וכלי ליווי (דואו) עד תשעה נגנים. למרות זאת, גם במוזיקה קלאסית מערבית, ישנן הופעות סולו לא מעטות. עם התפתחות המוזיקה לכיוון מודרני יותר, נוצרו הרכבים חדשים אשר כוללים עד חמישה מוזיקאים, בעיקר בתחום הג'אז והמוזיקה הקלה - להקת רוק, להקת בנים, להקת בנות וכו'. הלחנה, אלתור ופרשנות אישית ברוב התרבויות המוזיקליות ישנה אחידות כלשהי בדרך יצירת המוזיקה, יצירה מראש. יצירה של מוזיקה מראש נקראת הלחנה, ואילו יצירה של מוזיקה "תוך כדי" נקראת אלתור. ישנן טכניקות רבות של הלחנה, המשתנות מתרבות לתרבות. אלתור נפוץ בעיקר בג'אז ובמוזיקה ערבית. ברוב התרבויות נעשית גם פרשנות אישית למוזיקה הכתובה, כלומר - הנגן המבצע מנסה להוסיף את דעתו או הרגשותיו על המוזיקה, ומשנה היבט אחד או יותר מתוך ההיבטים המרכיבים את היצירה המוזיקלית. מכך אפשר להסיק כי אין שני ביצועים זהים לחלוטין של קטע מוזיקלי אחד. היבטים תרבותיים וחברתיים לאורך ההיסטוריה הועלו השערות שונות לגבי שימוש במוזיקה לצורך הנעה וריפוי בני אדם. בסיפורי מיתולוגיה נורדית, מיתולוגיה יוונית ומיתולוגיה פרסית שונות, כמו סיפורי שודדי ים תוארו סירנות, בנות ים, ודיאדרות כיצורים מיתולוגיים המפתים ומניעים אנשים דרך שירה לביצוע פעולות שונות. בסיפור המקראי שאול ודוד (שמואל א, פרק טז), עבדי שאול הציעו לשאול להביא לפניו אדם שינגן עבורו כדי להרגיעו מהמרה השחורה בה היה נתון. בימי הביניים נכתבו סיפורים שונים כמו החלילן מהמלין אודות תגובות בעלי חיים למוזיקה, ובעת החדשה מלחינים כמו לודוויג ואן בטהובן החלו להשתמש במוזיקה כאמצעי להרגעת הנפש ולפיתוח הקוגניציה. יש הטוענים כי ראה את יצירותיו המוזיקליות כצבע שהעלה על כתב בתווים. החל מהמאה ה-20 החלו לראות במוזיקה מקומית, עממית או לאומית, אמצעי לגיבוש זהות לאומית כמו גורם היכול לגבש את האזרחים לאומית. בנוסף להרגיע, למתן ולגשר עימותים ויריבויות: חברתיים, כלכליים, אתניים ולאומיים. כמו לחבר בין אנשים מתרבויות, מסורות והשתייכות מגזריות ועדתיות שונות. אך גם כאמצעי לשכחה. בתרבויות רבות המוזיקה שזורה בחיי האדם. הפילוסופים היוונים וההודים העתיקים הגדירו את המוזיקה כצלילים המסודרים ב"מאוזן" כמלודיות או ב"מאונך" כהרמוניות. ביטויים נפוצים כגון "ההרמוניה של גרמי השמים" או "זו מוזיקה לאוזניי" מצביעים על כך שמוזיקה היא לעיתים קרובות מסודרת היטב ונעימה לשמיעה. עם זאת, המלחין בן המאה ה-20 ג'ון קייג' חשב כי כל צליל עשוי להוות מוזיקה, ואמר לדוגמה כי "אין רעש רק צלילים". המוזיקולוג ז'אן ז'אק נטייה אמר, . היבטים פסיכולוגיים ממוזער|250px|מבט צידי על החלק הפנימי של המוח. השפעות נוירולוגיות בעת שמיעת מוזיקה מתרחשת פעילות מוגברת באזורים שונים במוח, שאחראים על עיבוד הצליל ופירוקו לגורמים, כמו מלודיה וקצב. אזורים אלה משתתפים בחלקים שונים בתהליך, עד שלבסוף מתאחד הקלט לשלמות אחת. ממצאים אחרונים מראים, שמוזיקה משפיעה גם על תפקוד הגוף בכללותו. למשל, מחקרים אחרונים מראים, ששמיעת מוזיקה מעודדת, מהירה או איטית, בעת ריצה משפרת את התוצאות הסופיות בהשוואה לנבדקים, ששמעו מוזיקה רגועה או שלא שמעו מוזיקה כלל. מוזיקה גם נוטה להפחתת לחץ. מחקרים נוספים מראים כי מוזיקה משפיעה גם על תהליך השינה, ושיפרה את השינה של הנבדקים, ששמעו מוזיקה קלאסית כ־45 דקות לפני שהלכו לישון. אדם המנגן בכלי נגינה מפיק תועלת נוספת משמיעת מוזיקה וניגונה כאחד - במוחו של המנגן בכלי מוזיקלי מסוים "נדלקים", או מופעלים במקביל אזורים רבים, המעבירים מידע שעיבדו בקשרים מהירים ומורכבים במוח. למעשה, נגינת מוזיקה מפעילה כמעט את כל אזורי המוח במקביל. בתוכם נמצא במיוחד החלק השמיעתי, החלק המוטורי והחלק הוויזואלי. נגינה בכלי מוזיקלי מערבת פעילות של 2 האונות של המוח (הימנית והשמאלית). היא משלבת גם את הדיוק המתמטי, שבו מתמחה בעיקר האונה השמאלית (אם כי גם האונה השנייה מעורבת בתהליך זה, אבל בעוצמה נמוכה יותר) ואת החלק היצירתי, שבו מתמחה (שוב, בעיקר) האונה הימנית. למעשה, מוזיקה מגבירה את העוצמה והפעילות בכפיס המוח, באופן שמאפשר מעבר מידע מהיר יותר ובעל קשרים מגוונים יותר במוח. משום כך מיוחסות למוזיקאים יכולות גבוהות יותר בתחומים רבים, משום שנגינה בכלי גורמת להפעלתם של אזורים במוח, האחראיים על אסטרטגיות למידה, תכנון ותשומת לב לפרטים. למוזיקאים אלו מיוחס גם זיכרון בעל יכולות מוגברות, המתבטאות בשמירה, אחסון ויעילות גבוהה יותר של הזיכרון האנושי. מדענים אבחנו אצל נגנים נטייה להצמיד מעין "תגים" לכל זיכרון, למשל תג קונספטואלי, תג רגשי, תג שמיעתי ותג לפי הקשר. אך לא כל האנשים מושפעים ממוזיקה, חוקרים ספרדיים גילו תופעה בשם אנהדוניה מוזיקלית, אשר הלוקים בה לא מושפעים ממוזיקה, אף על פי ששאר ההשפעות הרגשיות ההנאתיות שלהם נורמליות. בתופעה זו לוקים כשלושה אחוזים מן העולם. שמיעה בעוצמה גבוה מידי עלולה להשפיע על תפקוד האוזן ולגרום לנזקי רעש. תרפיה ממוקדת במוזיקה עד תחילת המאה ה-20 מחקרים בתחום חקר הקוגניציה לרוב התמקדו בחקר תגובות כלליות ותגובות קוגניטיבית של בני אדם לכתבי קריאה וחדשות. החל משנת 2010 החלה להתחזק בישראל תחום חקר הקוגניציה בשימוש ושמיעת מוזיקה, כמו חקר התגובות הפיזיולוגית שיש לשמיעת מוזיקה על גוף האדם. המוזיקה בדת ביהדות שירת הלוויים הייתה חלק אינטגרלי מעבודות הקודש בבית המקדש. כמו כן בתנך עבודת המנגן שימשה ככלי לריפוי בעיות נפשיות כפי שאפשר לראות בתנ"ך: "וְהָיָה, בִּהְיוֹת רוּחַ-אֱלֹהִים אֶל-שָׁאוּל, וְלָקַח דָּוִד אֶת-הַכִּנּוֹר, וְנִגֵּן בְּיָדוֹ; וְרָוַח לְשָׁאוּל וְטוֹב לוֹ, וְסָרָה מֵעָלָיו רוּחַ הָרָעָה". (שמואל א, פרק טז, פסוק כג) וסוגה נפוצה בכתיבה התנכית היא שירה כפי שאפשר לראות בשירת מרים, שירת דבורה, שירת הים ועוד. ביהדות מסורת של חזנות וקריאה של פרקי דת בצורה מוזיקלית. בנצרות חלק מטקסי הדת כוללים מוזיקה מלווה כדוגמת המיסה הקתולית, טקס אכילת לחם הקודש האנגליקני, הליטורגיה האורתודוקסית ושאר טקסי דת נוצריים. המאפיין העיקרי של מוזיקה כנסייתית בכל התקופות היה האלמנט הקולי, אם במקהלה בלבד ואם בשילוב סולנים. כלי הנגינה הכנסייתי הוא העוגב. דוגמאות למזמורים אפשר למצוא גם בתרבויות אפריקאיות ואינדיאניות, מזמור גרגוריאני, מזמורי הוודות, קריאת הקוראן, מזמורים בהאים ומזמורים בודהיסטיים שונים. המזמור הבודהיסטי הטיבט מתבטא בשירה גרונית, שבה כל אחד מהמזמרים מפיק גובהי צליל רבים. למושג של זמרור מנטרות נודעת חשיבות מיוחדת במסורות הינדו רבות ובדתות דהרמיות המקורבות אליהן. לדוגמה, תנועת הרא קרישנה מבוססת במיוחד של זמרור שמות האל בסנסקריט. השיגין (詩吟) היפני, או "מזמורי פיוט", משקף את עקרונות הזן בודהיזם ומושר מן ה-Dan tien (או הבטן התחתונה) – משכן הכוח במסורות המזרח. ראו גם הרכב קאמרי תזמורת מקהלה אפקט מוצרט מוזיקה שחורה תולדות המוזיקה תאוריית המוזיקה - מונחים לקריאה נוספת תרפיה במוזיקה ופיזיותרפיה עם בנות תסמונת רט: גישה טרנס-דיסציפלינרית / כוכבית אלפנט, מאיר לוטן סוגיות בחינוך מיוחד ובשיקום, 13 (2): 89-97, 1999 נפתלי נורמן לברכט, אנציקלופדיה למוזיקה של המאה העשרים, בתרגום שלומית קדם, הוצאת לדורי, 1996. ג'ון סטנלי, מוזיקה קלאסית, הוצאת שבא, 1995. מילטון קרוס ודוד אבן, אנציקלופדיה של גדולי המוזיקה ויצירותיהם, בתרגום שלומית קדם וא. שן ארי, הוצאת לדורי. בארי קרנפלד, Grove Dictionary of Jazz, הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. סטנלי סיידי וג'ון טיירל, Grove Dictionary of Music and Musicians, הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. ליאונרד ברנשטיין, חדוות המוזיקה, הוצאת רשפים, 1960, תרגום יהואש הירשברג ליאונרד ברנשטיין, רבגוניותה של המוזיקה, הוצאת רשפים, 1973, תרגום יצחק הירשברג ושלומית הירשברג יהואש הירשברג, המוזיקה, המוזיקאי והמאזין, הוצאת רשפים קורט פאהלן, תולדות המוסיקה בעולם, בתרגום יצחק הירשברג, הוצאת עידית, התש"ד 1954 מוזיקה: האמנות המרפאה - שילוב מוזיקה בטיפולי כוויות בילדים כאמצעי להפחתת כאב וחרדה- פינצ'וק, שירה (אחות),האחות בישראל, 172: 21-25, 2005 קישורים חיצוניים AllMusic - מקור מידע לגבי אמנים, אלבומים, סגנונות וזרמים במוזיקה. מומה - מקור מידע עברי העוסק במוזיקאים ולהקות. אמנדה פאלמר: האמנות לבקש – על מוזיקה חופשית. הרצאה באנגלית מאתר TED עם כתוביות בעברית . מוזיקה בספרייה הלאומית - אוסף המוזיקה וארכיון הצליל יוטיוב - אבולוציה של המוזיקה מ-2100 לפנה"ס עד 2023 לספירה הערות שוליים * קטגוריה:אמנות קטגוריה:אמנות הבמה קטגוריה:בידור

ג'אז

ג'אז (באנגלית: Jazz) הוא סוגה מוזיקלית, שנוצרה בארצות הברית בראשית המאה ה-20. הג'אז היא מוזיקה אפרו-אמריקנית שמשלבת יסודות קצביים מערב אפריקניים הבנויים על פוליריתמיקה (ריבוי קצבים), עם מרכיבים מוזיקליים מהמוזיקה המערבית – הרמוניה, מבנים צורניים ושימוש בכלי נגינה מערביים. הג׳אז עושה שימוש נרחב באלתור ובסולם הבלוז. היסטוריה במאה ה-17 מתיישבים אירופים בארצות הברית הביאו ושעבדו אנשים מאפריקה. המפגש בין האפריקאים לאירופאים באמריקה יצר שוּק תרבותי, שהתבטא בין השאר במוזיקה. המוזיקה של האירופאים הייתה בעיקרה בעלת מקצב בן 4 פעימות, בעלת הרמוניה, ובעלת כוונון מושווה. לעומת זאת, המוזיקה של האפריקאים הייתה לרוב בעלת מקצב בן 3 פעימות, ללא אקורדים וללא הרמוניה, ובדרך כלל מבוססת על סולם פנטטוני. כמו כן היה המבנה מבוסס על קריאה ותגובה. האפריקאים הושפעו ממוזיקה אירופית וכליה והחלו ליצור ז'אנר מוזיקלי חדש, מוזיקה אפרו-אמריקאית שכלל את שירי הדת, שירי עבודה, בלוז וגוספל ולבסוף - את הג'אז שנוצר בניו אורלינס בתחילת המאה ה-20. ההבדל במקצבים בין שתי המסורות יצר מיזוג מקורי של הרגשת הקצב האפריקנית יחד עם המסגרת הקצבית הריבועית האירופאית, והרגשת קצב ייחודית זו, הנקראת בשפה המקצועית סווינג, היא המלווה את הג'אז. שמאל|ממוזער|250px|"The King and Carter Jazzing Orchestra", כפי שצולמו בטקסס בינואר 1921 שורשי הג'אז הם הבלוז, הרגטיים, המארש, שירי העבודה של השחורים (work songs), גוספל ומוזיקה אפריקנית. מרכיבים מכל אלה חברו יחדיו ויצרו את סגנון הג'אז הראשון, דיקסילנד ג'אז. תזמורת ה"אוריג'ינל דיקסילנד ג'אז בנד" (ODJB) שחבריה היו כולם נגנים לבנים מניו אורלינס, הייתה הראשונה שהקליטה בניו יורק בשנת 1917 תקליט ג'אז. עם זאת, ידוע כי ג'אז נוגן גם לפני כן במסגרות של תזמורות כלי הנשיפה השכונתיות של ניו אורלינס. בתחילת דרכו הג'אז התפתח לאט, הקלטות רבות לא יצאו לפני שנות ה-20 והג'אז לא היה נפוץ במיוחד. הסגנון אשר הביא את הג'אז לפופולריות המרבית תחילה בארצות הברית ולאחר מכן בכל העולם היה הסווינג החל משנות ה-30 עד אמצע שנות ה-40. הסווינג, אשר נוגן בדרך כלל על ידי תזמורות ביג בנד, היה ג'אז מסחרי שנועד לריקודים, ולכן נגישותו לקהל הייתה גדולה. התורמים החשובים ביותר לסגנון זה מהצד ה"שחור" היו - הפסנתרן ומנהיג הלהקה דיוק אלינגטון, הפסנתרן ומנהיג הלהקה קאונט בייסי, החצוצרן ומנהיג הלהקה לואי ארמסטרונג ומהצד ה"לבן" - מלך הסווינג, נגן הקלרינט היהודי בני גודמן, הטרומבוניסט גלן מילר, החצוצרן הארי ג'יימס והקלרינטן היהודי ארטי שו. באמצע שנות הארבעים של המאה העשרים, עם תום מלחמת העולם השנייה ובשלהי הפופולריות של מוזיקת הסווינג, יצאו מספר נגנים מהזרם המרכזי והחלו לנגן בדרך שונה לגמרי. נגנים אלו ביקשו להחזיר את הג'אז למקורותיו ה"שחורים", להביאו לכיוון אמנותי, לעשות בו שימוש ככלי התבטאות אישי ולהוציאו מזיהויו כ"מוזיקה לריקודים". הם פיתחו את הג'אז למקומות מורכבים בהרבה, פחות נגישים לקהל הרחב, שיש בהם מרכיב חזק של אמנות ושל תפיסת נגן הג'אז את עצמו כאמן יוצר. הם פעלו במועדונים קטנים וניגנו ג'אמים בשעות הלילה המאוחרות. הרכב הנגנים השתנה - לא עוד ביג בנד, אלא להקה קטנה של ארבעה עד שישה נגנים, שלושה מהם יחידת קצב, והשאר כלי נשיפה בדרך כלל. עוד בסוף שנות ה-30 החל הסקסופוניסט לסטר יאנג לנגן בסגנון זה. המפתח העיקרי והבולט ביותר של סגנון זה, שיקרא בי בופ, היה סקסופוניסט האלט, צ'ארלי פארקר, כשלצידו החצוצרן דיזי גילספי. הפסנתרן ת'לוניוס מונק נחשב אף הוא לאחד מחלוצי הסגנון - בעיקר מכיוון שניגן עם פארקר וגילספי, על אף שקשה למצוא קשר בין סגנונותיהם. נגנים חשובים אחרים בפיתוח הסגנון היו הפסנתרן באד פאוול והמתופף קני קלארק. מאמצע שנות החמישים החלו דמויות מפתח בסצנת הג'אז ליצור עוד גוונים ואפשרויותביטוי, כשהם לוקחים את הג'אז איש איש לכיוונו הוא. ביניהם ניתן למנות את החצוצרן מיילס דייוויס, הסקסופוניסט ג'ון קולטריין, הפסנתרן מקוי טיינר, הבאסיסט והמלחין צ'ארלס מינגוס, הסקסופוניסט סאני רולינס, הפסנתרן ביל אוונס ועוד. בפרשנות של אמנים אלו לג'אז הושם דגש חזק על אלתור. חלקים נרחבים מהשיר נוגנו רק כהערה על השיר המקורי ובאופן שונה בכל פעם. מסיבה זו היצירה הג'אזית מאז ועד היום מתאפיינת בחד-פעמיות של האמנים, המקום, הזמן והקהל המאזין. שמאל|ממוזער|250px|פרעה סנדרס בהופעה, שנת 1978 תרומה חשובה להתפתחות הז'אנר בשנות השישים תרם החצוצרן, מלחין ומנהיג הלהקה מיילס דייוויס אשר התחיל בתור נגן של צ'ארלי פארקר. דייוויס תרם תרומה מכרעת להתפתחותם של סגנונות חדשים בג'אז. בסוף שנות הארבעים ותחילת שנות החמישים הוא יצר את הקול ג'אז. לאחר מכן הוא תרם מאוד לפיתוח ההארד בופ עם החמישייה שלו. בסוף שנות החמישים הוא יצר סגנון בשם ג'אז מודאלי. במקביל הוא תרם מאוד לפיתוח הזרם השלישי בעזרתו של המעבד גיל אוונס. בשנות השישים הוא חזר לבופ ולקח אותו לכיוון אוונגארדי יותר. בסוף שנות השישים הוא יצר סגנון חדש המשלב רוק בג'אז- פיוז'ן. בשנות 50 וה-60 נדחק הג'אז החוצה ממועדון הריקודים, עקב כניסת הרוק והפופ, ומצא את מקומו הנוכחי כמוזיקה של מועדונים והופעות חיות. הדבר אפשר לקחת את הג'אז למחוזות רחוקים עוד יותר. נוצרו סגנונות ששוברים כללים מוזיקליים רבים, כפי שהתרחש במוזיקה הקלאסית עוד קודם לכן, ג'אז אוונגארד וג'אז חופשי. החשוב בתורמים לסגנון זה הוא ג'ון קולטריין שהיה סקסופוניסט של מיילס דייוויס בשנות החמישים. בנוסף אליו מתבלטים הסקסופוניסט אורנט קולמן והפסנתרן ססיל טיילור. בשנות השבעים תפס הפיוז'ן את מרכז הבמה. מפתחיו העיקריים היו נגניו של מיילס דייוויס, מייסד הסגנון בשנות השישים. הפסנתרנים ג'ו זאווינול צ'יק קוריאה והרבי הנקוק, הגיטריסט ג'ון מקלפלין, הסקסופוניסט ויין שורטר והמתופף טוני ויליאמס. עם זאת היו נגנים שהמשיכו במסורת האקוסטית כמו הפסנתרן קית' ג'ארת (גם הוא ניגן עם דייוויס). המסורת הייחודית של ג'אז שמקורה באותן שנים של נגינה להשכיר במועדונים אפלים היא אוסף של שירים מוכרים (לנגני הג'אז) הידועים כסטנדרטים ומאפשרים לנגנים שמעולם לא ניגנו יחד קודם לנגן מבלי להתאמן ומבלי לתאם דבר מלבד שם השיר. במרוצת השנים התפתח הג'אז לכיוונים בלתי צפויים. לקראת סוף שנות השמונים החלה קבוצה בראשות החצוצרן וינטון מרסליס ובוגרים של מכללת ברקלי למוזיקה בבוסטון להחזיר את הג'אז לפסיו המסורתיים. מיילס דייוויס כינה את התנועה "ריאקציונרית" ולא הבין מדוע נגנים צעירים מסתכלים אחורה במקום קדימה. מצידם, הם "הצילו את הג'אז" מהתפתחויות מזיקות. תקליטים שהופקו במסגרת גישה זו ובראשם הקלטות הסטנדרטים של שלישיית קית' ג'ארט (עם ג'ק דז'ונט וגארי פיקוק) זכו להצלחה מסחרית גדולה והשפיעו על נגנים צעירים רבים בשנות התשעים ואילך להאזין ולנגן ג'אז מסורתי, במקביל להתפתחות הפיוז'ן, הג'אז החופשי והכיוונים האלקטרוניים. אלתור הגם שישנו קושי באפיונו של הג'אז, מקובל להכליל את אלמנט האלתור כחלק אינטגרלי ממנו. אלתור היה ועודנו אלמנט הכרחי במוזיקה האפריקאית ובמוזיקה האפרו-אמריקאית, הגם שהצורה המסוימת שבה מאלתרים השתנתה עם הזמן. מוזיקת הפולק והבלוז הייתה לעיתים קרובות מבוססת על תבנית של קריאה ותגובה, והאלתור התבטא במילים, במוזיקה, או בשניהם. בדיקסילנד ג'אז, מוזיקאים נהגו לאלתר מלודיה מסוימת כאשר אחרים מנגנים מלודיה אחרת ש"תלך" לצידה. בתקופת הביג בנד והסווינג, ניגנו בדרך כלל מוזיקה מתווים ופרטיטורות מדויקות, אולם במקרים רבים ניתנה הבמה לנגן אחד שיעמוד ויאלתר סולו קצר. לבסוף, מתקופת הבי בופ ואילך, האלתור תופס את מרכז הבמה, כאשר רוב תשומת הלב ממוקדת בסולואים חכמים ומרגשים. בקטעי בי בופ, המלודיה הכתובה (הד) מנוגנת פעם אחת, ולאחריה הסולנים מאלתרים לאורך כורוסים רבים על מהלך האקורדים של ההד, או בג'אז מודאלי על המודוסים המתאימים לו. כאשר מוזיקאי ג'אז מאלתרים, הם בדרך כלל עושים שימוש במהלך אקורדים - סדרת האקורדים המגדירים את המבנה ההרמוני של הקטע. לדוגמה, הקטע "Now's the time" של צ'ארלי פארקר הוא קטע בן 12 תיבות אשר עושה שימוש במהלך האקורדים הבסיסי של הבלוז, בלוז 12 תיבות. לאחר המלודיה, חטיבת הקצב (Rhythm section) ממשיכה לנגן את אותן 12 התיבות הראשונות (אולם גם הליווי שמנגנת חטיבת הקצב הוא מאולתר, תוך שמירה על עקרונות מסוימים), וכל סולן מאלתר מלודיות אחרות על המבנה ההרמוני. מבנה כזה של קטע נקרא במוזיקה מבנה סטרופי, אולם בג'אז הוא מהווה מבנה סטנדרטי וככזה לא מייחסים לו ייחודיות. ג'אז בהשוואה למוזיקה קלאסית רבים מכנים את הג'אז "המוזיקה הקלאסית של ארצות הברית", אך בהשוואה למוזיקה קלאסית ניתן להבחין בראש וראשונה בחופש שיש לנגן הג'אז להביע את עצמו בתוך ההרכב. הדרך שבה אמור נגן הג'אז להביע את עצמו משתנה עם סגנון הג'אז הספציפי שאותו מנגנים, אולם גם בסגנון הג'אז החופשי אין הנגן פטור מהקשבה לנגנים שמסביבו והשארת מרחב מספיק להבעה העצמית של שאר הנגנים. הג'אז במובן זה הוא צורת אומנות חברתית ודמוקרטית יותר מהמוזיקה הקלאסית. קיימת בג'אז גם מסורת של הלחנה, אולם אם בזמן שבמוזיקה הקלאסית של עד המאה ה-20 היה המלחין מניח שלפחות ינסו לעקוב אחרי שפע הוראותיו הפרטניות, עשוי מלחין הג'אז (שבדרך כלל כותב בעיקר לצורך הנחיה של הנגנים העובדים איתו) להסתפק במעבר ההרמוני או במשפט המלודי אשר יהווה מקור לאלתורים מאוחרים בהמשך. מלבד ההבדלים בתפיסה ובקונספט שבין ג'אז למוזיקה קלאסית, יש גם הבדלים טכניים, אשר מתבטאים מאוחר יותר גם בצבע, בגוון ובאווירה שהמוזיקה יוצרת. הבדלים אלו מתבטאים בקצב, בהרמוניה, במלודיה ובמבנה. תת-סגנונות בג'אז לג'אז תת-סגנונות רבים, ביניהם: ניו אורלינס (hot) - ידוע גם כדיקסילנד, הג'אז הקלאסי והראשוני שהתפתח בניו אורלינס בתחילת המאה ה-20, ובסוף דרכו - בשיקגו (עד 1927 בערך) ושימשו בו ככלים עיקריים הקלרינט, הקורנט, הטרומבון, הפסנתר והתופים. סווינג - מוזיקת הריקודים של שנות ה-20 וה-30 שהחלה את דרכה בשנות העשרים המאוחרות בניו יורק עם התפתחות התזמורות הגדולות (ה"ביג בנד") השחורות ולאחר מכן הלבנות, כאשר נגן הקלרינט היהודי בני גודמן ("מלך הסווינג") מסמל אותה יותר מכל נגן ג'אז אחר. ג'אז צועני - שילוב של מוזיקת ג'אז עם אלמנטים צוענים, סגנון שפותח בשנות ה-30 על ידי ג'אנגו ריינהארדט. כלי הנגינה בסגנון זה הם: גיטרה, כינור וקונטרה בס. בי בופ - המהפכה שיצרו צ'ארלי פארקר ודיזי גילספי במוזיקת הג'אז באמצע שנות הארבעים. לא עוד מוזיקה לריקודים, אלא מוזיקה הפונה גם לאינטלקט ויש צורך להאזין לה. בבי בופ האלתור תופס את מרכז הבמה והוא מבוסס בעיקר על ההרמוניה ופחות על המלודיה. קול ג'אז - ז'אנר שהתפתח כמשקל נגד לבי בופ וכוון לג'אז שקט ורגוע יותר. סגנון זה פיתח החצוצרן מיילס דייוויס באלבום הסולו הראשון שלו "the birth of the cool". הארד בופ - פיתוח של הבי בופ, שבמאפיינים המוזיקליים הטכניים הוא דומה למדי לבי בופ, אך המלודיות והמקצבים שלו מהווים חזרה לשורשיו האפריקניים של הג'אז וכוללים שימוש נרחב בקריאה ותגובה ובאלמנטים מתוך המוזיקה הדתית של השחורים בארצות הברית. ארט בלייקי ושליחי הג'אז מייצגים את אחד הביטויים המובהקים של סגנון זה. הזרם השלישי - שילוב של ג'אז ומוזיקה קלאסית. נולד כפרי רעיונותיו החדשניים בשנות ה-50 המאוחרות של המוזיקולוג גונתר שולר. פוסט-בופ - פיתוח מודרני של הבי בופ המשלב אלמנטים מסגנונות ג'אז אחרים שבאו אחריו. ג'אז לטיני - ג'אז המשלב אלמנטים ממוזיקה לטינית. ג'אז מודאלי - ג'אז שבו האלתור נעשה על פי מודוסים ולא על פי אקורדים, את הג'אז המודאלי פיתחו בסוף שנות ה-50 בעיקר מיילס דייוויס וג'ון קולטריין. פיוז'ן - ג'אז המשלב אלמנטים ממוזיקת רוק וכלים אלקטרוניים. הופיע לראשונה בעולם הג'אז בתקליטיו של מיילס דייוויס בסוף שנות ה-60. ג'אז-פאנק - גם הוא משלב אלמנטים מרוק (או פאנק ליתר דיוק), אולם באופן אחר לחלוטין. ג'אז חופשי - סגנון שבו האלתור נשען על פיתוח מוטיבים מלודיים בלבד (ללא קשר הרמוני או טונאלי) בתהליך אלתורי הבנוי בעיקרו על האזנה של האחד לנגינת השני ותגובה ספונטנית לה. אסיד ג'אז - ג'אז המשלב אלמנטים של מוזיקת נשמה, פאנק, דיסקו, ביטים חוזרים והרמוניה מודאלית. פסטיבלי ג'אז פסטיבל הג'אז בניו פורט פסטיבל הג'אז של קופנהגן ג'אז בים הצפוני - רוטרדם ג'אז בים האדום פסטיבל הג'אז של מונטרה פסטיבל הג'אז Love Supreme פסטיבל ג'אז סרטים ווידאוטייפ ת"א סדרת המוזיקה -ג'אז חם- שומעים חו"ל בישראל פסטיבל Super Jazz Ashdod ראו גם הרמוניה ומבנים הרמוניים: קולטריין צ'יינג'ס - תחליף טריטון - בלוז 12 תיבות - בלוז 16 תיבות - רית'ם צ'יינג'ס - הרמוניה סימטרית - צלילי מתח קצב: שמיניות סווינג - סינקופה - פוליריתמיקה - טריולה - גרוב (סגנון מוזיקלי) ג'אז ישראלי מחול ג'אז ריקוד אפריקאי ידי ג'אז לקריאה נוספת סטאדס טרקל, ענקי הג'אז, הוצאת בבל, 2006. דן כהן, תולדות הג'אז במאה ה-20, האוניברסיטה הפתוחה, 2018. קישורים חיצוניים רוני ריבל, ג'אז מול קלאסי, אתר e-mago יאיר שפיגל, The SideMan, אתר הכולל סקירות וביוגרפיות של אמני ג'אז טל כהן, לואי ארמסטרונג, ג'אז והחברה האמריקאית * קטגוריה:מוזיקה אמריקאית קטגוריה:מוזיקה שחורה קטגוריה:סגנונות מוזיקליים קטגוריה:מוזיקה פופולרית קטגוריה:אתנומוזיקולוגיה קטגוריה:הקהילה האפרו-אמריקאית קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

פיוז'ן (מוזיקה)

פיוז'ן (מאנגלית: Fusion; היתוך) הוא מונח רחב מאוד המשמש לתיאור סגנונות מוזיקליים הממזגים בעצמם שני סגנונות מוזיקליים שונים או יותר. הדבר מוביל לעיתים קרובות לקטלוגו של ז'אנר הפיוז'ן לסוג מסוים של תת-ז'אנר בתוך הז'אנרים שהוא משלב (לרוב תלוי בקרבה שלו לכל סגנון מוזיקלי שהוא משלב). מקור המונח המונח "ז'אנר פיוז'ן" או "סוגת היתוך" הגיע עם התפשטות מוזיקת הרוק בשנות ה-60 ושילובה עם אלמנטים בסיסיים של הג'אז הקלאסי. אמנים אלה נתקלו לעיתים קרובות בתגובת נגד של "שומרי מסורת", שלא ראו בעין יפה את השינויים שהם עשו בסגנונות המוזיקליים הקלאסיים מהם נולדו. בפועל, מוזיקאים אלו יצרו מסלולים חדשים של מוזיקה, שהובילו ליצירה של ז'אנרים נוספים של מוזיקה. ראו גם תת-ז'אנר מוזיקלי הערות שוליים סגנונות מוזיקליים

ספורט אתגרי

שמאל|ממוזער|250px|קפיצת באנג'י הוא ענף ספורט אתגרי שמאל|ממוזער|400px|טיפוס קרח גם הוא ענף ספורט אתגרי ממוזער|שמאל|פוגו אתגרי (Xpogo) אף הוא ענף ספורט אתגרי ספורט אתגרי (הידוע גם כ-"ספורט אקסטרים") הוא כינוי לענפי ספורט חדשים הנחשבים למסוכנים במיוחד וכוללים פעילות ואדרנלין. ספורט אתגרי יכלול בדרך כלל אחד או יותר מהמרכיבים הבאים: מהירות, גובה וסכנה. רמת הסיכון מגוונת והיא משתנה בין הענפים השונים. הספורט האתגרי תפס תאוצה בין היתר בזכות משחקי האקסטרים – אירוע מתוקשר המרכז אליו את המקצוענים בכל תחומי הספורט האתגרי. חברות מסחריות הבינו את הפוטנציאל הטמון במשחקי האקסטרים וכיום הם מוצפים במפרסמים המאפשרים הפקה של אירועים נוצצים המושכים קהל רב. ענפי הספורט האתגרי חודרים אט-אט לזרם המרכזי, בנושא זה ניתן לציין את אולימפיאדת החורף לשנת 2002 בה הופיעו מספר ענפי ספורט אתגרי, ובהם סנובורד. באולימפיאדת טוקיו (2020) נוספו ענפי ספורט אתגרי כגון: גלישת גלים, סקייטבורדינג וטיפוס ספורטיבי. בגלל האופי של הספורט האתגרי הוא מושך בעיקר צעירים, ומתפתחת סביבו תרבות שלמה הכוללת ביגוד, מוזיקה ועוד. קיימים גם מקרים של משוגעים לדבר, שמוגדרים כ"מכורים לאדרנלין". דוגמאות לספורט אתגרי Land windsurfing אווירובטיקה Aggressive inline (רולרבליידס) מרוץ מכוניות BMX קפיצת בסיס קפיצת באנג'י צלילה צלילת מערות גיהוץ אקסטרים Freeflying קורקינט פריסטייל (קורקינט) פרי-סקי (סקי) Flowboarding טיפוס הרים טיפוס מצוקים טיפוס קירות טיפוס קרח טרקטורונים טרקטורון מעופף רכיבת טריאל רכיבת הרים (אופני הרים) לונגבורדינג (לונגבורד) מאונטבורדינג (מאונטנבורד) רחיפה פארקור סירת טורנדו וקומנדו סנדבורדינג (סנדבורד) סקייטבורדינג (סקייטבורד) צניחה חופשית סקימבורדינג מוטור קרוס אופנוע שלג גלשן שלג (Snowboarding) גלישה אווירית גלישת רוח גלישת קייט סרף גלישת סאפ (Stand Up Paddle (SUP גלישת גלים גלישת גלים ממונעת JetSurf וואיקבורדינג Waveski טיסה בחליפת כנפיים פוגו אתגרי (מקל פוגו Xpogo) קישורים חיצוניים * קטגוריה:ענפי ספורט קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

טיפוס קירות

ממוזער|250px|שמאל|קיר טיפוס "עולימפוס" בפארק הירקון ספורטק אשר פורק והוחלף. בתמונה, מטפס בשיטת הובלה על צידו המזרחי של הקיר המתנשא לגובה 15 מטרים ממוזער|250px|מטפסים מקצוענים נעזרים באבקה הסופגת את הזיעה בכפות הידיים שמאל|ממוזער|250px|שלושה אנשים מטפסים על קיר טיפוס בממלכה המאוחדת שמאל|ממוזער|250px|אזור המערה של קיר הטיפוס "ונגה" בפתח תקווה שמאל|ממוזער|250px|קיר טיפוס ע"ש שגיא בלאו, רמת ישי, מבט מהצד טיפוס על קירות הוא ענף ספורט אתגרי שבו על הספורטאי להגיע בטיפוס לסופו של מסלול על הקיר, תוך שימוש באחיזות ידיים ורגליים, המפוזרות על הקיר ומחוברות אליו בברגים. מסלולים על קירות טיפוס אינם תמיד מאונכים. למעשה, ניתן לבנות מסלולים קשים יותר או פחות על פי שיפוע הקיר ("חיובי" - קל, אנכי - בינוני ו"שלילי" או "גג" - קשה) ועל פי גודל האחיזות (אחיזות גדולות ליד שלמה - "ג'אגים", אחיזה בינוניות וקטנות לקצות האצבעות בלבד - "קרימפים", אחיזות שהן חורים לאצבעות - "פוקטים" או אחיזות חלקות של חיכוך -"סלופרים". האחיזות עשויות בדרך כלל מיציקה של פוליאסטר מוקשה, עם חומרי מילוי שונים. טיפוס על קירות הוא ענף ספורט חדש יחסית, ומוצאו מטיפוס המצוקים. ספורט זה נפוץ באירופה ובצפון אמריקה וחודר אט אט לישראל. קירות טיפוס עשויים ממגוון של חומרים, החל בקירות בטון או אבן, דרך קירות עץ (שבדרך כלל מצופים בשכבה להגברת חיכוך) וכלה בלוחות שנוצרו במיוחד למטרה זו מיריעות פיברגלס ויציקות פוליאסטר, ועשויים לכלול תבליטים שונים, ביניהם מרקמים דמויי סלע. מכיוון שטיפוס על קירות מציב את הספורטאי לעיתים בגובה רב הוא טומן בחובו סכנה מרובה. יש לשים דגש רב על בטיחות ועל האופן בו הספורטאי מאובטח. אדם המעוניין לעסוק בטיפוס יכול לעשות זאת ללא כל ציוד מיוחד (למעט ציוד האבטחה שבדרך כלל מסופק במלואו בקירות הטיפוס). עם זאת, מטפסים מקצוענים נעזרים בנעליים מיוחדות, דקות במיוחד, המספקות חיכוך גבוה (הדומות במראן לנעלי בלט) וגם באבקה הסופגת את הזיעה בכפות הידיים. האבקה נקראת בארץ מגנזיום מכיוון שהיא עשויה ברובה ממגנזיום קרבונט. ככלל ניתן לחלק את טיפוס הקירות למספר תחומים: Top Rope הובלה בולדרינג תחרויות תחרויות טיפוס התחילו בשנות ה-40 של המאה ה-20 בברית המועצות, בתחרויות השתתפו מטפסים מברית המועצות שהתחרו במהירות הטיפוס. בשנת 1985 אסף עיתונאי הספורט האיטלקי עמנואל קסארה (Emanuele Cassarà) את המטפסים הטובים באירופה וערך תחרות על מצוק טבעי בעמק סטרטה (Valle Stretta), לא רחוק מהעיר טורינו. בתחרות זו ניצח הגרמני סטפן גלובץ' (Stefan Glowacz). שם התחרות היה "Sportroccia", כלומר - סלע ספורטיבי. בשנת 1986 נערכו שתי תחרויות. הראשונה בארקו (Arco) שבאיטליה, על סלע טבעי, ובה ניצחו הצרפתים פאטריק אדלנג'ה (Patrick Edlinger) וקתרין דסטיבל (Catherine Destivell). כ-10000 צופים הגיעו לצפות במקצה הגמר ואת התחרות צילמו, פרט לצלמי הסטילס, גם שבעה ערוצי טלוויזיה. התחרות הראשונה על קיר מלאכותי התקיימה ליד העיר ליון שבצרפת, בשנת 1986. בסוף שנות ה-80 של המאה ה-20 פותחה שיטת סבב התחרויות המוכרת כיום ונערכו תחרויות הגביע העולמי (World Cup). בתחילת שנות ה-90 של המאה ה-20 התקיימו מספר תחרויות בכל שנה, נוספו תחרויות בארצות הברית וביפן. אליפות העולם (World Championship) הראשונה נערכה בפרנקפורט, גרמניה בשנת 1991. אליפות העולם הראשונה לנוער נערכה בשנת 1992. הענף הפך לאולימפי במשחקים האולימפיים שנערכו בטוקיו בשנת 2021. בישראל מתקיימות תחרויות משנת 1998. התחרות הראשונה נערכה בקיר איילת, ומיד אחריה נערכה תחרות נוספת במגדל העמק, על "קיר שגיא", שמאוחר יותר הועבר לרמת ישי. סוגי תחרויות ממוזער|250px|תחרות הטיפוס Boulder Worldcup קושי (difficulty) בתחרויות קושי המטרה היא להגיע כמה שיותר גבוה על מסלול שנבנה לשם כך במיוחד על קיר מלאכותי. המסלול עובר דרך רצף של אחיזות ממוספרות. רמת הקושי של הצעדים עולה בהדרגה, וכל צעד קשה מכל קודמיו. המטפס/ת מקבלים ניקוד בהתאם לאחיזה האחרונה אשר הגיעו אליה. מלבד תחרויות של ילדים צעירים מאוד, מתחרים כאשר הטיפוס מתבצע בהובלה, ובדרך כלל בלי ידע קודם על המסלול. המתחרים מוחזקים בבידוד ואינם יכולים לצפות באחרים בזמן הטיפוס. לפני תחילת התחרות מקבלים המתחרים זמן (בדרך כלל כ 5–6 דקות) כדי להתבונן ולתכנן את הניסיון שלהם על המסלול (אך לא לגעת באחיזות או לראות כיצד מטפסים עליו). התחרויות האלה נחשבות ליוקרתיות מבין שלושת סוגי התחרויות. סבב גביע העולם נודד ממדינה למדינה במשך השנה ובו מתחרים מיטב המטפסים בעולם. אחת לשנתיים מתקיימת אליפות עולם. תחרות יוקרתית נוספת נקראת rock masters המתקיימת פעם בשנה ואליה מוזמנים חמשת המטפסים וחמש המטפסות הטובים ביותר באותה שנה - בתחרות זו מתחרים בשיטה שונה, בה לכל מטפס/ת יש הזדמנות "לעבוד" על המסלול במשך זמן קצוב - ואחריו יש לו/ה הזדמנות לנסות לטפס אותו. עקב כך בתחרויות אלו רמת הטיפוס היא גבוהה ביותר. סבב התחרויות השנתי בישראל (כ 4–5 תחרויות בשנה), מתקיים בקירות טיפוס השונים, בו מתחרים ילדים נוער ובוגרים (גברים ונשים). ביחס לרמה העולמית הרמה הכללית של הבוגרים/ בוגרות בארץ היא בינונית ומטה, בגילאי הנוער הרמה גבוהה יותר ומטפסים ומטפסות ישראלים הגיעו להשגים מכובדים בתחרויות בינ"ל. מהירות (speed climbing) בתחרויות מהירות המטרה היא להגיע לסוף המסלול כמה שיותר מהר - ללא נפילה. תחרויות אלו מאופיינות במסלולים קלים מאוד ביחס לאלו שבתחרויות הקושי. האבטחה היא בשיטת טופ-רופ. בעולם מתקיים סבב תחרויות במקביל לגביע העולם ב - difficulty. תחרויות ה - speed נחשבות פחות יוקרתיות ויותר "כיפיות" מתחרויות קושי ובולדרינג. בישראל תחרויות מהירות אינן מתקיימות באופן סדיר, לעיתים מתקיימת תחרות speed בתור תחרות ראווה במקביל לתחרות קושי. בולדרינג (bouldering) בתחרויות אלו מטרת המטפס היא לסיים בעיית בולדרינג (על קיר מלאכותי) בזמן קצוב. הזמן המוקצב לטיפוס הבעיה כולל בתוכו גם את הכרתה ומציאת הדרך לפתרונה. המטפס יכול לבצע מספר לא מוגבל של ניסיונות לטפס את הבעיה, אך עליו להשלים פעם אחת את הבעיה מתחילתה ועד סופה ברצף - (ללא נפילה ובתוך הזמן שנקבע, בדרך כלל כ - 5 דקות), על מנת לזכות בניקוד עבור הבעיה. בדרך כלל יקבל כל מטפס כ-5–6 בעיות לפתרון במהלך התחרות. תחרויות הבולדרינג צוברות פופולריות גדלה והולכת עקב היותה של התחרות אטרקטיבית לצופים מכיוון שהטיפוס מאוד אינטנסיבי, מאוד אתלטי ואסתטי, וקצב התרחשות הדברים מהיר ואטרקטיבי יותר מסוגי התחרויות האחרים. קיים סבב תחרויות גביע העולם בבולדרינג, וכמו כן ישנן תחרויות בולדרינג נוספות במסגרות פרטיות כמו X-games, world games ותחרויות נוספות. החל מאולימפיאדת טוקיו 2020, ספורט הטיפוס השתלב כחלק מהמשחקים האולימפיים עם הדיסציפלינות הבאות: טיפוס הובלה, טיפוס מהירות וטיפוס בולדרינג. בישראל תחרויות הבולדרינג מתחילות לצבור תאוצה ובשנתיים האחרונות מתקיים סבב תחרויות בולדרינג (5 תחרויות בשנה לא כולל גמר) בו מתחרים (קטגוריות גיל) 6-9, 10-12, 13-15, 16-17, 18+ הענף מאוגד בארץ תחת מועדון המטפסים הישראלי, אשר מארגן מספר תחרויות מדי שנה. נכון לשנת 2023, אלוף הארץ לטיפוס (גילאים 10-12) הוא איתם הרשקוביץ אשר זכה באליפות הארץ שהתקיימה בפרפורמנס רוק חיפה. ראו גם טיפוס במשחקים האולימפיים טיפוס בולדרינג טיפוס הובלה קישורים חיצוניים "קיר טיפוס" באנציקלופדיית הטיפוס פורטל קירוטיפוס - מגזין ישראלי לקירות טיפוס קליימברס - קהילת מטפסים בישראל הערות שוליים קטגוריה:טיפוס קטגוריה:טיפוס ספורטיבי קטגוריה:קירות

ספורטאי

שמאל|ממוזער|200px|ג'ים ת'ורפ, אחד הספורטאים הרבגוניים ביותר בהיסטוריה, בתצלום מאולימפיאדת סטוקהולם (1912) ממוזער|שחקניות בספורט תחרותי ספורטאי הוא אדם העוסק בספורט, באופן מקצועי או כתחביב. בתחומים רבים בספורט, בפרט כאלה שבהם התחרות היא קבוצתית, מכונה הספורטאי "שחקן". בלשון הדיבור רווח הצירוף של המילה "שחקן" עם שם הענף לתיאור ספורטאי בענף זה, כגון: שחקן כדורגל (כדורגלן), דוגמה לכדורגלן הוא ליונל מסי. שחקן כדורסל (כדורסלן), דוגמה לכדורסלן הוא מייקל ג'ורדן. שחקן טניס (טניסאי). דוגמה לטניסאי הוא רוג'ר פדרר. במרבית ענפי הספורט נדרש כושר גופני גבוה, ולכן הפעילות התחרותית בהם מסתיימת כאשר השחקן מגיע לגיל שבו כושרו הגופני פוחת. לעיתים הופכים ספורטאים בשלב זה למאמנים, ובכך ממשיכים בפעילות בתחום הספורט. ספורטאים נכים עוסקים בפעילות ספורטיבית הנערכת תוך התאמות למגבלות שכופה הנכות. בקרב העוסקים בספורט תחרותי זוכים לתהילה ספורטאים שהגיעו להישג בולט: שברו שיא, עולמי או ארצי, זכו במדליה בתחרות עולמית (כגון האולימפיאדה) או ארצית, וכדומה. הרצון להגיע להישגים אלה גורם לבעיה בולטת בספורט התחרותי, והיא האמרוץ - נטילת תרופות, סטרואידים וסמים על ידי ספורטאים על מנת לשפר את הישגיהם. סמים בספורט נחשבים כבלתי אתיים על ידי רוב ארגוני הספורט הבינלאומיים, ובמיוחד על ידי הוועד האולימפי הבינלאומי. על הסיבות לכך נמנות הסכנות הבריאותיות למשתמשים, חוסר שוויון בין הספורטאים המתחרים, והמופת הציבורי של הרוח הספורטיבית - שאיננו יכול לדור בכפיפה אחת עם סמים. בדיקות נעשות לספורטאים במסגרת תחרויות ואף מחוץ לתחרויות, ומתחרים שהתגלה שהשתמשו בסמים - תוצאותיהם נפסלות. ספורטאים תחרותיים פועלים בדרך כלל במסגרת מועדון ספורט, הכולל מתקני ספורט, מאמנים, פיזיותרפיסטים וכו'. מעבר של ספורטאי מקצועי ממועדון למועדון כרוך בתשלום מהמועדון המקבל למועדון המוסר. בצה"ל מקובל מעמד של ספורטאי מצטיין, המקנה לספורטאי אפשרות להמשיך להתאמן במקביל לשירותו הצבאי, וכך לשמור על כושרו ולהמשיך לעסוק בספורט תחרותי. ספורטאים זרים בענפי הספורט הקבוצתיים, של משחקי הכדור (כדורגל, כדורסל, כדורעף, כדוריד וכדורמים) נהוג לחזק קבוצות מקומיות בספורטאים מחו"ל המקבלים שכר גבוה. מספר השחקנים הזרים שרשאית כל קבוצה לשלב בשורותיה נקבע על ידי איגודי הספורט המתאימים. שילובם של ספורטאים זרים בספורט הישראלי החל בענף הכדורסל בעונת . בכדורגל משתתפים שחקנים זרים מעונת 1989/1990, והחל משנת 1991 הותר שיתופם של ספורטאים זרים בענפי ספורט נוספים. קישורים חיצוניים הערות שוליים * קטגוריה:מקצועות הספורט

לינוקס

לינוקס (באנגלית: Linux) היא משפחה של מערכות הפעלה, המבוססות על ליבת לינוקס. מערכת לינוקס שכוללת רכיבים וספריות ממיזם גנו נקראת לעיתים גנו/לינוקס (GNU/Linux). הפיתוח הראשוני החל בשנות ה־80. בשנות ה־90 המוקדמות, מפתחי ליבת לינוקס ואנשים נוספים החלו לעבוד על לינוקס. בסוף שנות ה־90 קיבלה לינוקס גם את תמיכתן של IBM, היולט פקארד, נובל וסאן מיקרוסיסטמס. לינוקס היא דוגמה חשובה לפיתוח תוכנה חופשית וקוד פתוח. קוד המקור של ליבת לינוקס זמין לשימוש, לשינוי ולהפצה בחינם לכל אחד בהתאם לרישיון הציבורי הכללי של גנו. יש מקרים שמערכת הפעלה שלמה מורכבת מתוכנות חופשיות או מתוכנות קוד פתוח. ישנן הפצות לינוקס רבות, חלקן מיועדות לשרתים וחלקן למשתמשים פרטיים. אנדרואיד היא דוגמה למערכת הפעלה המבוססת על ליבת לינוקס. היא רצה בעיקר על טלפונים חכמים ומחשבי לוח, ומפותחת על ידי גוגל. היסטוריה היווסדות להיסטוריית לינוקס קשר הדוק עם היסטורית גנו. התוכניות עבור גנו החלו ב־1983, ובספטמבר של אותה שנה, הוכרז מיזם גנו על ידי ריצ'רד סטולמן. גנו הייתה מערכת הפעלה שלמה "דמוית יוניקס" המורכבת רק מתוכנות חופשיות. הפיתוח החל בינואר 1984 וכבר בתחילת שנות ה־90, המיזם אסף ויצר את רוב הרכיבים הדרושים עבור מערכת ההפעלה שכללו ספריות, מהדרים, עורכי טקסט ו"מעטפת יוניקס". באמצעות צורת הפיתוח ההדרגתית הזו פיתוח גנו כמעט הושלם. הרמה העליונה של מערכת ההפעלה סופקה על ידי מנהל החלונות X, אך חלקי הרמה התחתונה, שהייתה מורכבת מהליבה, מנהלי התקנים וכדומה, היו חסרים ברובם. ב־1990 מיזם גנו החל לפתח ליבה עבור מערכת ההפעלה, אך הפיתוח התגלה כמסובך והתקדם באטיות רבה. שמאל|ממוזער|180px|לינוס טורבאלדס, יוצר ומפתח ליבת הלינוקס ב־1991 החל לינוס טורבאלדס את הפיתוח של ליבת לינוקס בזמן שהיה סטודנט באוניברסיטת הלסינקי. בהתחלה טורבאלדס יצר את ליבת לינוקס כתחליף "לא מסחרי" עבור מיניקס, מערכת הפעלה חינוכית שפותחה על ידי אנדרו ס. טננבאום, מאוחר יותר הוא העביר את רישיון התוכנה מ"לא חופשית" לרישיון הציבורי הכללי של גנו, ההבדל העיקרי בשינוי הוא שכעת ניתן להפיץ בצורה מסחרית את ליבת לינוקס. למרות התלות ברכיבים של מיניקס, עבודה משותפת של מפתחי ליבת לינוקס ומיזם גנו אפשרו ללינוקס לפעול עם רכיבי מיזם גנו. כך מילאה ליבת לינוקס את הפער הגדול ביותר ליצירת מערכת הפעלה שלמה המורכבת מרכיבים חופשיים בלבד. צמיחה תשתית זו יצרה את הבסיס עבור מערכת הפעלה שהושלמה על ידי פעילות של קהילות התוכנה החופשית והקוד הפתוח. אבני דרך חשובות: יצירת שולחן העבודה הגרפי KDE על ידי מתיאס אתריך באוקטובר 1996, שהביא ליצירת שולחן העבודה הגרפי GNOME על ידי מיגל דה יקאזה באוגוסט 1997, שניהם התבססו על מנהל החלונות X שפותח במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס. ממוזער|ליברה אופיס 3.3.2 – כתבן: רכיב מעבד תמלילים מחבילת היישומים המשרדיים החופשית פתיחת קוד המקור של הדפדפן של נטסקייפ ב־31 במרץ 1998, היווה את נקודת הפתיחה למיזם מוזילה שהביא לעולם את הדפדפן מוזילה פיירפוקס. יציאת חבילת יישומים משרדיים סטאר אופיס על ידי סאן מיקרוסיסטמס ביוני 2000 שהייתה בסיסה של חבילת היישומים המשרדיים אופן אופיס, אשר בהמשך פוצלה והפכה לליברה אופיס. את גידול העניין המסחרי בלינוקס ניתן לסמן במספר אירועים: פתיחת "יוזמת הקוד הפתוח" בפברואר 1998; ביולי 1998 אורקל הכריזה שתיצור גרסת לינוקס של מסד הנתונים הידוע שלה; ההנפקה של Red Hat ב־11 בנובמבר 1999 וחודש אחר כך של VA-Linux שיצר בועה כלכלית; תמיכה רחבה מענקית הטכנולוגיה IBM שהשקיעה מיליוני דולרים בלינוקס, העסיקה כ־300 ממפתחי ליבת הלינוקס (2005) והחל מ־2003 ארגנה תוכנית הגנה משפטית (בתיק SCO נגד לינוקס) כנגד ההתקפה של SCO Group על לינוקס, שטענה שיש לה זכויות יוצרים על ליבת לינוקס; ולבסוף רכישת Ximian ו־SuSE באוקטובר ונובמבר 2003 על ידי ענקית הטכנולוגיה נובל. בהווה כיום משתמשים בלינוקס בתחומים רבים, החל ממערכות משובצות מחשב וכלה במחשבי-על. לינוקס השיגה עמדת כוח בתחום השרתים עם חבילת התוכנה הפופולרית LAMP. טורבאלדס ממשיך לפתח את ליבת הלינוקס. סטולמן מוביל את המוסד לתוכנה חופשית, שבתורו מפתח רכיבי גנו. ולבסוף, אנשים פרטיים ותאגידים מפתחים רכיבי צד שלישי "לא גנו". אותם רכיבי צד שלישי יכולים להיות מודולים לליבה, תכונות וספריות. מפיצי לינוקס משלבים ומפיצים את הליבה, את רכיבי הגנו ורכיבי ה"לא גנו" בתוספת תוכנה לניהול חבילות תחת המושג הפצת לינוקס. פיתוח ויצירה של קוד המקור ממוזער|שמאל|220px|היסטוריה גרפית של מערכות יוניקס. לינוקס היא מערכת הפעלה מסוג יוניקס, אך קוד המקור שלה אינו מכיל חלקים מיוניקס המקורית. בדיקה משנת 2001 של גרסה 7.1 של Red Hat Linux מצאה שהפצה זו מכילה 30 מיליון שורות קוד. הבדיקה העריכה שהזמן הנדרש לפיתוח ההפצה הוא כ־8,000 שנות אדם. הבדיקה מצאה גם שאם כל הפיתוח היה פיתוח מסחרי בארצות הברית, הוא היה עולה כ־1.08 מיליארד דולר (אמריקני, שנת 2000). רוב קוד המקור (71%) נכתב בשפת C, אך נעשה שימוש בשפות רבות אחרות, ובהן C++, Lisp, שפת סף, Perl, Fortran, פייתון ועוד מגוון של שפות תסריטי מעטפת. קצת יותר מחצי מקוד המקור משוחרר תחת רישיון GPL. ליבת הלינוקס הכילה כ־2.4 מיליון שורות קוד, או 8% מסך הכול, דוגמה מצוינת לעובדה כי עיקר הקוד איננו שייך לליבה. אותה הבדיקה בוצעה גם על גרסה 2.2 של דביאן. הפצה זו הכילה מעל 55 מיליון שורות קוד, והבדיקה העריכה שפיתוח מסחרי של ההפצה היה עולה כ־1.9 מיליארד דולר (אמריקני, שנת 2000). נתח שוק יש מחקרים רבים המתמקדים בנושאי נתח שוק ואמינות של קוד פתוח, כשמחקרים רבים בוחנים את לינוקס. שוק הלינוקס גדל במהירות ומשוער שההכנסות משרתים, שולחנות עבודה ותכונות מוכנות המריצות לינוקס יגיע ל־35.7 מיליארד דולר ב־2008. השימוש בלינוקס בקרב שולחנות עבודה הוא נמוך יותר מבשרתים, חישוב אחוז המשתמשים בדרך כלל מציג מספרים בין 0.3% ו־3% מה שמשמש כמדגם קבוע. אבל לפי סקר שוק שבוצע על ידי IDC ב־2004, ש־25% מהשרתים ו־2.8% משולחנות העבודה מריצים לינוקס. ההערכה היא שההבדל נובע מניתוח שגוי של סטטיסטיקות מאתרי אינטרנט, שיכול לנבוע משני גורמים. הראשון, מספר דפדפנים משנים את דרך ההזדהות מול שרתי האינטרנט כברירת מחדל או ידנית כדי לא להיחסם על ידי אתרים שמסרבים לפעול עם דפדפנים שהם לא אינטרנט אקספלורר תחת חלונות, זה מבוצע על ידי שינוי מחרוזת סוכן המשתמש ("User Agent string"). השני, יכול להיות שמערכת הלינוקס מוגדרת לא לשלוח נתונים כאלו לאתרים כיוון שיש בכך בעיות של אבטחה ופרטיות. מקור השם מחלוקת סביב השם השימוש בשם לינוקס נובע משימוש בליבת לינוקס. כאמור, יציאת רכיב הליבה הפך הלכה למעשה את רכיבי פרויקט גנו מתוספים מודולריים לא רשמיים של מערכות קנייניות לחלק מקורי ואינטגרלי במערכת הפעלה עצמאית. הקפיצה בכמות הנחשפים למערכת החדשה לא הייתה בשליטתם של אנשי פרויקט גנו אלא בידי מאות משתמשים שהחלו לבנות הפצות סביב הליבה החדשה ו"לינוקס" היה המותג שדבק באופן בלתי הפיך במערכת פשוט מתוך שיח ההמונים שנוצר במערכת Usenet. לאחר אמצע שנות התשעים הסתמנה מגמת עניין מסחרי במערכת, חברים בקהילה בחרו במותג החדש "קוד פתוח" כדי להימנע מתדמית ה"מוצר בחינם" שהפריע לקדם את המערכת בצורה מסחרית. במקביל, כדי להקל על התאמת המערכת ליותר תצורות חומרה מובילות בשוק השרתים, פרסם טורבאלדס כי פירושו את ה-GPL אינו סותר מודולים "סגורים" לתמיכה באפשרויות חומרה שונות. המוסד לתוכנה חופשית החל להתבטא בגנות המגמה הפרגמטית הזו בטענה כי המיתוג החדש לקראת הפריצה לשוק המסחרי סלחני ופשרני מדי ויעלים מעין המשתמשים החדשים בהפצות את האידאולוגיה של חירות המשתמש שהחלה את פרויקט גנו, והמערכת תקבל תדמית ויחס של מערכות יוניקס קנייניות ו"סגורות". אנשי המוסד רואים את מבחר הפצות "לינוקס" כהמשך הטבעי של חזון מערכת "גנו", ומבקשים כפשרה שלמערכות ההפעלה האלו יקראו גנו/לינוקס (GNU/Linux) או "גרסה של מערכת גנו המבוססת על לינוקס" (Linux-based version of the GNU system). עניין השם עודנו שנוי במחלקת. אמצעי תקשורת ורוב האוכלוסייה מתייחסים לקבוצת מערכות ההפעלה האלו בשם לינוקס ללא ציון מערכת "גנו". למרות זאת, ישנן הפצות שמקפידות בכל זאת לכלול את "גנו/לינוקס" כחלק משמם. הבולטת בהם היא דביאן עם ההפצה דביאן GNU/לינוקס שדבקה בעקרונות פרויקט גנו (למשל מקפידה לנפות מההפצה כל זכר לתמיכה "סגורה" בחומרה קניינית). מותג "גנו/לינוקס" לא השתרש והשימוש בו מחוץ לקהילות אידיאליסטיות כגון דביאן הוא נדיר. טורבאלדס כיום מייצג את הצד הפרגמטי בקהילה וצוטט כי שימוש קבוע בשם גנו/לינוקס "פשוט מגוחך" וכי הבחנה זו בין ליבת לינוקס לבין ההפצות המבוססות עליה ובין מערכת גנו מהווה לעיתים מקור לבלבול אצל משתמשים חדשים. סמל מסחרי בארצות הברית השם לינוקס הוא סמל מסחרי שרשום על שמו של לינוס טורבאלדס. תחילה, השם לא היה רשום כסימן מסחרי של אדם או גוף מסוים, עד שב־15 באוגוסט 1994, ווילאם דלה קרוק רשם תחת שמו את השם לינוקס, ודרש תמלוגים ממפיצי לינוקס. ב־1996, טורבאלדס ומספר ארגונים שהושפעו מן הדבר תבעו שהסימן המסחרי יועבר לידי טורבאלדס, ב־1997 התביעה הסתיימה בניצחונו של טורבאלדס. את ההרשמה בשימוש בסמל המסחרי מנהל Linux Mark Institute. טורבאלדס הצהיר שהוא רשם את השם המסחרי לינוקס רק כדי למנוע מאחרים להשתמש בו, אבל ב־2005 הוא חויב על ידי חוק הסחר האמריקני להפעיל אמצעים שיכפו את הסמל המסחרי. כתוצאה מכן LMI שלח מספר מכתבים למפיצי לינוקס המבקש מהם לשלם עמלה על השימוש בשם לינוקס, ומספר מסוים של חברות נענו בחיוב. הדמותג של לינוקס הוא הפינגווין טקס. זכויות יוצרים ורישיונות ליבת לינוקס ורוב תכונות גנו מופצות תחת גרסה 2 של הרישיון הציבורי הכללי של גנו (GPL). רישיון GPL דורש שכל השינוי לכל קוד מקור, או לתוכן הבנוי ממנו יהיה גם תחת GPL, ולפעמים גם כ"סעיף שיתוף לשיתוף" או "copyleft". ב־1997 לינוס טורבאלדס הצהיר ש"הוצאת לינוקס תחת רישיון GPL היה ללא ספק הדבר הטוב ביותר שעשיתי". תוכנות אחרות יכולות להשתמש ברישיונות אחרים; ספריות רבות משתמשות ברישיון הרישיון הציבורי הכללי המוקטן של גנו (LGPL), גרסה יותר מתירנית של GPL, מנהל החלונות X משתמש ברישיון של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס. לאחר יותר מעשר שנים המוסד לתוכנה חופשית הכריזו שהם ישדרגו את רישיון GPL לגרסה 3 כיוון שיש חששות פטנטים בתוכנה והגבלת סעיף ה־DRM למצבים בהם נעשה בטכנולוגיה מסוג זה שימוש כדי למנוע שיתוף ושינוי קוד שיצא עם רישיון ה־GPL (כלומר מניעת האפשרות להוסיף מגבלות מעבר לאלו שמוכתבות על ידי הרישיון במקור). במיוחד כיוון ש־DRM התחיל להופיע בתוכנות המריצות תוכנות. לינוס טורבאלדס הודיע שהוא לא יעביר את ליבת לינוקס לרישיון, בעיקר כיוון שהתנאים ל־DRM. משפט SCO במרץ 2003, חברת SCO הגישה תביעה משפטית נגד IBM, בטענה שחברת IBM תרמה חלקי קוד מקור של UNIX, ששייכים לחברת SCO, לליבת לינוקס, פעולה שהפרה את רישיון השימוש של IBM ביוניקס. התביעה עצמה התבררה בדיעבד כחסרת בסיס. כמו כן לתמונה נכנסה חברת נובל, והתברר שזכויות היוצרים שייכות בכלל לה ולא לחברת SCO. ההליכים המשפטיים לא הסתיימו לחלוטין, אולם הם הושעו ברובם עקב פשיטת הרגל של חברת SCO. ההתערבות המפתיעה של נובל גרמה לכך שהטענות המקוריות מעולם לא עמדו למבחן בבית המשפט. אולם עצם העלאתם גרם להעלאת המודעות לרישום מדויק יותר של זכויות יוצרים בקוד (מה שהתאפשר גם בעזרת מערכות בקרת תצורה). כמו כן הוא העלה את האפשרות שחברה ידידותית (SCO הייתה בעצם קלדרה לשעבר: אחת ממפתחות הלינוקס הוותיקות) תהפוך את עורה. פילוסופיה תוכנה חופשית ממוזער|הלוגו של copyleft: חלק מהזכויות שמורות לינוקס היא תוכנה חופשית – תוכנה שכל אחד יכול להשתמש בה, לשנותה ולהעתיק. כמו כן חלקים חשובים ממנה הם ברישיונות copyleft כגון רישיון GPL. תאימות לינוקס שואפת לתאימות עם מערכות הפעלה אחרות על ידי הרחבת תוכנות שרצות תחת לינוקס. לינוקס שואפת לתאימות עם הפצות נוספות של לינוקס ותוכנות של מערכות הפעלה אחרות. הסיבות לכך הן רבות. סיבה אחת, מנקודת מבט של תוכנה חופשית, התאימות מספקת את החירות הראשונה מתוך הארבע, על ידי נתינת חופש לבחור תוכנות וסוגי מידע ובאותו זמן לא להגביל את המשתמש כתוצאה מהבחירה. סיבה נוספת, מנקודת מבט מסחרית, היא שלינוקס היא מערכת הפעלה שנכנסה לשוק במצב נחות, המתחרה בזרם המיינסטרים של מערכות ההפעלה והיא לא יכולה להסתמך על יתרון המונופול. כדי שלינוקס תהיה נוחה למשתמשים בעלי ערך כלכלי, לינוקס חייבת לתקשר עם מערכות שהן לא לינוקס. ההעדפה היא לתקנים פתוחים, מפרטים ציבוריים ומידע שזמינים לכל דורש וחופשיים לשימוש, כשהמטרה היא להסיר את התלות במפרטים קבועים. כל זה נוגד את התקנים הסגורים, שהם או בעלי תיעוד עלוב או שהם לא מתועדים בכלל כלפי המשתמש, וקיומם לא מוסכם בין חברות מתחרות. כשקיימים תקנים לתקשורת, סוגי קבצים, ממשקי תוכנות יישומים (API's), הם תורמים להתקדמות ואימוץ לינוקס. בחלק מהמקרים, פרויקטים חופשיים מהווים דוגמה לשילוב התקנים הללו, כמו Apache HTTP Server והישום של מנהל החלונות X ב־X.org. דוגמאות נוספות לשילוב התקנים כוללים את מוזילה פיירפוקס שנצמד בקפידה להמלצות W3C, פרוטוקול התקשורת Jabber שיצר את הבסיס ל־XMPP שמזוהה על ידי IETF בתחום המסרים המיידיים, חבילות היישומים המשרדיים ליברה אופיס ו־KOffice שהביאו לאור את תקן OpenDocument. מערכות לינוקס דבקות בתקנים של POSIX, SUS, ISO ו־ANSI ככל האפשר, אף שנכון להיום רק הפצת לינוקס אחת עומדת בתקן POSIX.1. בתחומים אחרים, אין תקנים רשמיים ואין ארגונים שינהלו אותם. לכן השוק מפוצל בין תכונות המנסות לשתף פעולה ככל שניתן לבין כאלו שמנסים ליצור בשוק תלות בתוכנה, או בכאלה שמשתמשים בתקנים סגורים או בפרוטוקולי תקשורת. הדוגמה הטובה ביותר לקטגוריה הראשונה היא מלחמת המסרים מיידיים, שבה מנצחות תוכנות המסרים שמתחברות במקביל למספר שירותים כמו Kopete, Pidgin וטריליאן. הקטגוריה השנייה מודגמת על ידי מיקרוסופט אופיס והשימוש הרחב בסוגי קבצים סגורים, ושימוש בפרוטוקול SMB המאפשר לחלוק קבצים ומדפסות בין מחשבים שונים ברשת מחשבי חלונות. במקרים כאלה שיתוף הפעולה מסתמך על הנדסה הפוכה, מה שדורש השקעה גדולה מצד המפתחים. המעמד החוקי של הנדסה הפוכה שונה בכל מדינה; בארצות הברית למשל פעולה זו עשויה להיות לא חוקית אך באירופה היא תחשב חוקית, כשהמטרה מוגבלת ליצירת תאימות. כיום כתוצאה מהנדסה הפוכה ליברה אופיס מסוגל לפתוח את רוב הקבצים בפורמט הקנייני של מיקרוסופט וורד (בעל סיומות doc ו־docx), ו־Samba מאפשרת שיתוף מידע בין מערכות חלונות לבין מערכות שהן לא חלונות. בעיה נוספת מעבר להנדסה הפוכה היא כאשר נדרשת תאימות לפרוטוקול או סוג קובץ שמחויב על ידי ניהול זכויות דיגיטלי או מחשוב אמין, מוגבל על ידי פטנטים או מוגבל על ידי החוק. ניידות לינוקס היא מערכת הפעלה ניידת, כזו שרצה על מגוון רחב מאוד של חומרה. לינוקס רצה על המגוון הגדול ביותר של ארכיטקטורות מחשבים – יותר מכל מערכת הפעלה אחרת. אחת מהמטרות המקוריות של מערכת גנו הייתה ניידות, על אף שליבת הלינוקס תוכננה במקור עבור מעבדי Intel 80386, כעת היא תומכת בארכיטקטורות מחשבים רבות. לינוקס מסוגלת להריץ התקנים משובצי מחשב החל משרתים מרובי מעבדים, מחשבים אישיים, טלפונים סלולריים, שעונים, ממירים לטלוויזיה רב-ערוצית ועד מחשבי-על, יש לה דריסת רגל במחשבים אישיים ובמערכות הפעלה בשוק הארגוני. קהילה לינוקס מונעת בעיקר על ידי קהילת המפתחים והמשתמשים שלה. בצרפתית, משתמש לינוקס יכול להיקרא גם "לינוקסיאן" ("Linuxien"); ברוסית "לינוקסאויד" ("Linuxoid"); בעברית משתמשי לינוקס נקראים לינוקסאים. חלק ממפיצי הלינוקס מממנים ומפתחים את ההפצות שלהם על בסיס התנדבותי, דביאן היא אחת הידועות ביותר שפועלות בדרך כזאת. אחרים מתחזקים הפצה קהילתית של הגרסה המסחרית שלהם, כמו ש־Red Hat עושה עם פדורה. בערים רבות ובאזורים רבים, ארגונים מקומיים הידועים כ"קבוצות משתמשי לינוקס" מנסים לקדם את לינוקס והרחבת התוכנה החופשית. הם מקיימים מפגשים ומספקים הדגמות, הכשרה, תמיכה תוכנית, והתקנת מערכת הפעלה למשתמשים חדשים. יש גם קהילות באינטרנט המנסות לספק תמיכה למפתחים ולמשתמשי לינוקס. לרוב הפצות הלינוקס ולפרויקטי הקוד הפתוח יש חדר צ'אט ברשת IRC הפופולרית שפתוחה לכל אחד עם לקוח IRC. פורומים באינטרנט הם דרך נוספת לתמיכה, דוגמה נוספת היא LinuxQuestions.org והפורומים של ג'נטו. לבסוף לכל פרויקט תוכנה חופשית מבוסס יש רשימת תפוצה, שבהן יהיה בדרך כלל נושא שיתייחס לשימוש או פיתוח עבור הרשימה. רשימות התפוצה של ליבת לינוקס היא רשימה גדולה שבה נעשה רוב פיתוח ליבת הלינוקס. GNU Savannah, SourceForge וקרן התוכנה אפאצ'י מארחים פרויקטי קוד פתוח תוך שימוש בתוכנות שיתופיות. קבוצות שמדווחות על חדשות (באנגלית: "newsgroups") עבור לינוקס זמינים דרך קבוצות הדיון של גוגל וגם דרך קוראי חדשות. יש גם מספר אתרי טכנולוגיה עם התמקדות בלינוקס. Linux Weekly News הוא מאגר של חדשות הקשורות ללינוקס; Linux Journal הוא מגזין ברשת שבו מפורסמים מאמרים הקשורים ללינוקס; Slashdot הוא בלוג עם סיפורים על לינוקס ותוכנות קוד פתוח; ב־Groklaw נסקרו לעומק הליכים משפטיים הקשורים ללינוקס; ויש עוד מאמרים הקשורים ללינוקס באתר של המוסד לתוכנה חופשית. קהילות ישראליות בישראל יש מספר קבוצות פעילות של משתמשי לינוקס. ביניהן: חיפוקס – מועדון הלינוקס החיפאי. מקיים הרצאות ומפגשים קבועים על בסיס דו שבועי. התמסחרות לבסוף, אף על פי שלינוקס בדרך כלל זמינה בחינם, מספר תאגידים גדולים ביססו מודלים עסקיים שכוללים מכירה, תמיכה ותרומה בלינוקס ותוכנה חופשית. אלה כוללים את IBM, היולט פקארד, נובל, סאן מיקרוסיסטמס ו-Red Hat. הרישיון שלינוקס משתמש בו מפורש כמעודד התמסחרות; מערכת היחסים בין לינוקס לבין ספקים פרטיים יכולה להיראות כסימביוזה. המודל העסקי של ספקים מסחריים בדרך כלל תלוי בגביית כסף על תמיכה, במיוחד למשתמשים ארגוניים. מספר חברות המספקות הפצות לינוקס מסחריות במקביל לקהילתיות, מוסיפות תמיכה קניינית בחבילות וכלים לניהול מספר גבוה של התקנות או פישוט משימות ניהול. ביקורת לגבי מימוש המודל המסחרי לפי מודל רישיונות קנייניים מקובל מצידו השני של המטבע, הצלחת ההפצות המסחריות בחדירה לארגונים נסמכה במיוחד על הסכמים והבטחת תאימות נוקשה מול יצרניות החומרה והשרתים הנ"ל וחברות תוכנה כגון אורקל ו-SAP. בכך נתממש חששם של אנשי המוסד לתוכנה החופשית כי משתמשים רבים שאכן מכירים רק את הגלגול המסחרי של הפצות אלו, מקפידים להצמד רק לתצורת התוכנה והליבה שמסופקות על ידי החברה היוצרת את ההפצה. רבים מהמשתמשים אכן לא מודעים לאפשרות של שדרוג ותוספות חופשיות לליבה ורכיבי המערכת, או מקבלים ללא ביקורת הגבלות שימוש. הדוגמה הנפוצה היא דרישת רד האט להגביל את מספר ההתקנות לפי כמות "זכויות ההתקנה" שרכשת. הגבלות אלו סותרות את רוח המוסד לתוכנה חופשית ולכן מנומקות בנוסחים משפטיים לא שגרתיים. הפצה התכונה הייחודית למערכות הפעלה חופשיות ומערכות הפעלה בקוד פתוח כמו לינוקס היא שיש הפרדה חדה בין הפקת התוכנה לבין ההפצה. פרויקטים של תוכנה חופשית, אף שפיתוחם נעשה בצורה שיתופית, לעיתים קרובות הפקת הפרויקטים נעשית באופן עצמאי. בכל אופן, כיוון שרישיון התוכנה מתיר הפצה מחדש, פרויקטים גדולים יותר אוספים את הפרויקטים העצמאיים והופכים אותם לזמינים כהפצת לינוקס. הפצת לינוקס, או בשם הנפוץ "הפצה" (באנגלית: "distro"), הוא פרויקט המנהל אוסף מרוחק של תוכנות ועזרים להתקנות למערכות הפעלה מסוג לינוקס. ההפצות מתוחזקות על ידי אנשים פרטיים, קבוצות מפתחים, מוסדות התנדבותיים ומסחריים. ההפצות כוללות תוכנות וחבילות יישומים בצורת חבילות, תוכנות המותאמות להפצה שעוזרות בתהליך ההתקנה הראשונית וגם תוכנות עבור התקנת עדכונים וחבילות. הפצה אחראית להגדרות ברירת המחדל של מערכות לינוקס, אבטחת המערכת ושילוב של אלפי חבילות תוכנה. הפצת לינוקס טיפוסית כוללת: מנהל אתחול כמו LILO או GRUB, את ליבת לינוקס, כלים וספריות מפרויקט גנו, מנהל החלונות X שנלווית אליו סביבת עבודה גרפית כמו GNOME או KDE, יחד עם אלפי חבילות יישומים, מחבילות ישומיים משרדיים עד מהדרים, עורכי טקסט וכלים מדעיים. מנהלי חבילות המותאמות להפצות כוללים את dpkg, מנהל החבילות RPM ו־Portage. נוסף על כך ההפצות שנועדו לשימוש כללי יכולות להיות מותאמות לשימושים שונים לדוגמה: תמיכה בארכיטקטורות מחשבים, מערכות משובצות מחשב, אבטחה, יציבות, התאמה לאזורים מסוימים ולשפות, הכוונה לקבוצות משתמשים מסוימות, תמיכה במערכות זמן אמת, או התחייבות לסביבת עבודה גרפית מסוימת. יתר על כן, חלק מההפצות כוללות במתכוון תוכנה חופשית בלבד. כיום יש מעל לשלוש מאות הפצות בשלבי פיתוח פעיל, מתוכן כתריסר הפצות הן הפופולריות ביותר לשימוש כללי. מספר הפצות לינוקס ידועות: אובונטו, הפצה ששמה דגש על קלות ההפעלה, ובעקבות כך זוכה לפופולריות גבוהה. מתוחזקת על ידי קנוניקל ומבוססת על דביאן. לינוקס מינט, הפצת לינוקס המבוססת על ההפצה אובונטו (עם מספר חבילות שנלקחות ישירות מדביאן). CentOS, הפצה שהיא למעשה שיעתוק של Red Hat Enterprise Linux (דבר שהוא מותר מבחינה חוקית) ללא שימוש בשם המותג Red Hat. גרסה זאת היא גרסת הלינוקס הנפוצה ביותר (2012) בתחום אירוח שרתי אינטרנט. סלאקוור, אחת מהפצות הלינוקס הראשונות, נוסדה ב־1993, כרגע מתוחזקת בעקביות על ידי פטריק וולקרדינג. דביאן, הפצה חופשית המתוחזקת על ידי קהילת מתנדבים עם התחייבות חזקה לעקרונות התוכנה החופשית. Red Hat, מתוחזקת על ידי חברת תוכנה אמריקאית בעלת אותו שם, המספקת גם גרסה קהילתית בשם פדורה. מנדריבה, הפצה מבוססת Red Hat, פופולרית בצרפת ובברזיל. מתוחזקת על ידי חברה צרפתית מסחרית בעלת אותו שם. סוזה (SuSE), הפצה שבמקורה מבוססת על סלאקוור, עם מערכת ניהול חבילות שהושאלה מ־Red Hat, מתוחזקת על ידי חברת נובל. ג'נטו, הפצה המיועדת למשתמשים מנוסים, ידועה בזכות מנהל החבילות שלה המאפשר הידור תוכנות מקוד מקור. Tails, הפצה שמטרתה לספק פרטיות ואנונימיות, פרויקט Tor מספק תמיכה כלכלית למפתחי ההפצה. קנופיקס, הפצת LiveCD המסוגלת לרוץ על אמצעי אחסון מידע נשלפים ללא צורך בהתקנה. לינוקס יכולה להיראות כמערכת הפעלה עצמאית, או כחלק ממשפחה של מערכות הפעלה, אחת עבור כל הפצה. עם זאת, רוב תוכנות הלינוקס יכולות לעבוד על מרבית ההפצות, אפילו ברמה בינארית (כלומר כקבצים מוכנים להפעלה, בלי צורך להדר אותם מחדש). רק תכונות המיועדות באופן ייחודי להפצה אחת בלבד לא יעבדו על הפצות אחרות. התקנה הדרך הנפוצה ביותר להתקין לינוקס על מחשבים אישיים היא על ידי אתחול מהחסן USB או מתקליטור CD-ROM או DVD המכיל את תוכנית ההתקנה של ההפצה ותוכניות נוספות הניתנות להתקנה. את התקליטורים האלה ניתן לצרוב מקובץ ISO שהורד מהאינטרנט, לרכוש עצמאית במחיר נמוך, להשיג כחלק מארגז חבילות, או בחלק מהמקרים קבלת משלוח בדואר בחינם על פי בקשה. ארגז חבילות יכול לכלול מדריכי שימוש ותוספת של תוכנות קנייניות. קובץ Mini CD מאפשר התקנת לינוקס על כוננים של מחשבים בתצורה קטנה. שרתים, מחשבים אישיים הבאים עם לינוקס מותקן זמינים מספקים כמו היולט-פקארד ודל, על אף שאלו בדרך כלל זמינים רק לשולחנות עבודה ארגוניים. התקנות חלופיות להתקנות מסורתיות של שולחנות עבודה כוללים "התקנה רזה" שרצה מתוך LiveCD. ב"התקנה רזה", מערכת ההפעלה נטענת ממחשב ראשי על חיבור לרשת. בתקליטור "Live CD", מערכת ההפעלה נטענת ישירות מתוך התקליטור ללא צורך בהתקנת המערכת על הכונן הקשיח של המחשב. חלק מההפצות כוללות תוכנית התקנה ב־Live CD. במערכות משובצות מחשב, אופייני שלינוקס מותקנת בתוך הקושחה של המערכת ועשויה להינתן גישה למשתמשים ובמקרים מסוימים אף אפשרות זו חסומה. הסכמים עם ספקי מחשבים מחשבים בדרך כלל נמכרים ביחד עם מערכת הפעלה מותקנת. לא שגרתי שמערכת הפעלה זו תהיה לינוקס, למרות העובדה שהניידות של לינוקס מאפשרת לה לעבוד על רוב המחשבים. במחשבי IBM מערכת ההפעלה היא בדרך כלל חלונות; במחשבי מקינטוש תמיד תהיה מערכת הפעלה מבית אפל, שכרגע מפיצה את Mac OS X; סאן מיקרוסיסטמס מוכרת מחשבי SPARC עם סולאריס; קונסולות משחקים כמו Xbox, פלייסטיישן ונינטנדו גיימקיוב יגיעו עם מערכת הפעלה משלהם. העובדה שלינוקס לא מותקנת כברירת מחדל מגבילה את נתח השוק של לינוקס: בדרך כלל אין מודעות בקרב הצרכנים שיש חלופות, צרכנים צריכים לעשות מאמץ מכוון כדי לקבל מערכת הפעלה אחרת ועליהם לבצע את תהליך ההתקנה בעצמם, או להסתמך על עזרה מחבר, קרוב משפחה או איש מחשבים. בכל זאת, יש אפשרות לקנות מחשבים עם לינוקס מותקנת מראש. היולט-פקארד ודל מוכרים מחשבים ניידים עם לינוקס, יצרני מחשבים לפי הזמנה מאפשרים התקנת לינוקס. Terra Soft מוכרים מחשבי מקינטוש וקונסולת פלייסטיישן 3 עם Yellow Dog Linux מותקן מראש. וכן נפוץ למצוא את לינוקס כמערכת ההפעלה מוטמעת, לדוגמה בנתב NSLU2 של חברת Linksys, מכשירי וידאו של טיבו, טלפונים סלולריים מבוססי לינוקס, מחשבי כף יד ונגני מוזיקה ניידים. כמו כן בשלהי 2007 פרצו שלל דגמים של מחשבים ניידים קטנים שהשוק אימץ תחת הסיווגים MID ו־Netbook המריצים בתצורות שונות הפצות לינוקס כדוגמת Xandros או חלונות XP. לאורך שנת 2008 הצביעו נתוני המכירות באתרים גדולים כגון אמזון כי ניכרת העדפה לטובת תצורות המריצות לינוקס. המגמה מפורשת על ידי רבים בקהילה והתעשייה כסימן מעודד לשיפור מואץ בהיכרות ואמון הקהל הרחב במותג הלינוקס וקידום התחרותיות והתקניות של מוצרי "חלונות". ממשק ממוזער|ימין|ממשק שורת הפקודה, הממשק המועדף על משתמשים מנוסים ממשק שורת הפקודה אחד הממשקים הנפוצים ללינוקס הוא ממשק שורת פקודה. לרוב משתמשים בבאש. הפקודה רצה מול מסוף מחשב מסוג זה או אחר, בסביבה הגרפית: לרוב מדמה מסוף. אפשר לעבוד מול המחשב המקומי או להתחבר למחשב אחר (לרוב דרך SSH). ממשק שורת הפקודה נחשב למינימליסטי: הוא לא צורך משאבים רבים מהמחשב. הוא גם לא יוצר תעבורה רבה ולכן יכול לעבוד בצורה יעילה גם בחיבורים איטיים. יתרון נוסף של ממשק שורת הפקודה הוא שקל מאוד לשלב פקודות שונות לפקודות מורכבות ואף לתסריטים פשוטים ובכך ליצור אוטומטיזציה של העבודה. לינוקס, מעצם תכנונה כמערכת דמוית יוניקס, כוללת ממשק שורת-פקודה יעיל ועשיר. בדרך כלל משתמשים בחבילות מבית גנו, (לדוגמה: coreutils ובאש). במערכות משובצות ומערכות קטנות אחרות מחליפים אותם לפעמים ב־BusyBox. 250px|ממוזער|Window Maker, מראה את נגן המוזיקה XMMS, תוכנת המסוף xtrem, התפריט של Window Maker וההעדפות. מנהלי החלונות X ממשק גרפי מסורתי ללינוקס יהיה מנהל חלונות X כמו Enlightenment, FVWM או Window Maker עם מגוון של תוכנות שרצות תחתיו. מנהל החלונות מספק שליטה על מיקום ומראה החלונות ביישומים שונים. דרגה גבוהה של גמישות מאפשרת התאמה אישית נרחבת, וכך דרישות המשאבים מהמעבד, ומהזיכרון וצריכת הזיכרון בכונן הקשיח נמוכים מאשר במערכות הפעלה עצמאיות. המודל הזה מנוגד לפלטפורמות כמו Mac OS, שפותחה באותה תקופה שבה פותח מנהל החלונות X. תחת פלטפורמות כאלו, ממשק המשתמש מאוחד בעזרת ערכת כלים אשר מספקת את כל האפשרויות הגרפיות, מכפתורים ועד קישוטים על חלונות כמו פס הכותרת. ממוזער|שמאל|250px|3.14 GNOME, מציג את מנהל הקבצים קבצים. סביבות שולחן עבודה השימוש במנהלי חלונות עצמם קטן עם עליית סביבות שולחנות עבודה בלינוקס. הם משלבים את מנהלי החלונות עם ערכה של יישומים בסיסיים אשר דבקים ב"קווים המנחים לממשק אנושי". מבין שולחנות העבודה המוקדמים בלט, CDE היה זמין כפתרון קנייני, אך מעולם לא היה פופולרי במערכות לינוקס בעקבות מחירו והגבלות הרישיון. ב־1996 נוסד פרויקט KDE, ואחריו בשנת 1997 נוסד פרויקט GNOME, שניהם שולחנות עבודה חופשיים. כמו כן, בשנת 1997 נוסד פרויקט Xfce שהוא פרויקט קטן המתמקד במהירות ובמודולריות. שולחן עבודה נוסף הוא LXDE שפיתוחו החל בשנת 2006. יישומים שולחן עבודה תחת לינוקס, יש דרישה גבוהה לתוכנות איכותיות; דרישה זו כוללת תוכנות כמו מעבדי תמלילים, גיליונות נתונים, לקוח דואר ודפדפנים. בין התוכנות הפופולריות בלינוקס: חבילת יישומים משרדיים: אופן אופיס וליברה אופיס (אשר מבוססת על אופן אופיס). אינטרנט: מוזילה פיירפוקס, מוזילה ת'נדרבירד, Evolution, Pidgin, כרומיום. מולטימדיה: VLC, MPlayer, Amarok, Rhythmbox גרפיקה: GIMP, אינקסקייפ, Scribus. אף שביישומים בתחום ההוצאה לאור השולחנית ובאודיו מקצועי ייתכן חיסרון ביישומים מסחריים, משתמשים המהגרים מ־Mac OS X ומחלונות יכולים למצוא יישומים שווי ערך לרוב הפעולות. יתר על כן, כמעט כל פרויקט תוכנה חופשית שעובד תחת חלונות או OS X, מופץ גם במהדורת לינוקס. תוכנות קנייניות רבות נתמכות בלינוקס, בהן: אדובי פלאש, אדובי אקרובט, אופרה, סקייפ ונרו. גם יישומים וחבילות תוכנה שאין להם מהדורת לינוקס, כמו מיקרוסופט אופיס ופוטושופ, ניתן להריץ בלינוקס בעזרת תוכנות סימולטור המדמות סביבת חלונות, כמו תוכנת הקוד הפתוח Wine, או הפרויקט המסחרי Crossover Office המבוסס עליה. ראו גם תקן היררכיית מערכת הקבצים – תקן מערכת הקבצים של לינוקס הפצת גנו/לינוקס קהילת לינוקס בישראל נוזקות בלינוקס משחקים בלינוקס לינוקס (אסטרואיד) – אסטרואיד על שם לינוקס אנדרואיד טייזן רשימת הפצות לינוקס קישורים חיצוניים אני רוצה גנו/לינוקס! לינוקס בישראל עמותת המקור חיפוקס – מועדון הלינוקס החיפאי הערות שוליים * קטגוריה:מערכות הפעלה דמויות יוניקס קטגוריה:תוכנה חופשית קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:מערכות הפעלה

מערכת הפעלה

שמאל|ממוזער|200px|תרשים המציג את מקומה של מערכת ההפעלה במחשב מודרני מערכת הפעלה היא תוכנה המנהלת את משאבי החומרה והתוכנה במחשב. בנוסף, מערכת ההפעלה מספקת את התשתית הנחוצה עבור הרצה של יישומי ההפעלה המתבצעת עם הדלקת המחשב, הנקראת אתחול. מערכת ההפעלה היא רכיב חיוני בכל מחשב, תפקידה הוא לגשר בין המשתמש לחומרה. המערכת הנפוצה ביותר עבור מחשבים היא Microsoft Windows, ולטלפונים חכמים – אנדרואיד. מערכת ההפעלה מספקת שלושה ממשקים: ממשק משתמש (User Interface). ממשק עבור החומרה על ידי מנהלי התקנים. ממשק תכנות היישומים (API). ניתן למנות שלושה תפקידים עיקריים של מערכת ההפעלה: הקצאת משאבי החומרה. תזמון פעולות רכיבי החומרה ומרכיבי התוכנה. העמדת תשתית משותפת ומסגרת מאורגנת של ממשק ושירותים למשתמש ולחבילות התוכנה. חלקי מערכת הפעלה החלקים העיקריים של מערכת הפעלה הם: ליבה (Kernel) – שכבת התוכנה אשר אחראית על הקשר שבין שכבת התוכניות אל שכבת החומרה. היא גם אחראית על תגובה ראשונית לפסיקות חומרה או תוכנה (Interrupt Handling). בנוסף על הליבה לתזמן את התוכניות הרצות על המעבדים על מנת שכל תוכנה תוכל לרוץ בזמן שנקבע לה (עם אשליה של תפעול מלא), כך שתוכניות לא יישארו "מורעבות" (כלומר, לא יקבלו זמן ריצה), ושתוכניות לא יגזלו לעצמן את כל משאבי המעבד. ממשק תכנות יישומים (Application Programming Interface – API) – נותן למשתמש הקצה את האפשרות להריץ פקודות של מערכת ההפעלה. כדי לשמור על אבטחת המערכת ופעילותה התקינה, הרי שרוב הקריאות למערכת ההפעלה עוברות דרך שכבת תוכנה אשר מקשרת את תוכנת המשתמש אשר רצה לרוב ממרחב המשתמש (user space) למערכת ההפעלה עצמה. קריאות אלה הן קריאות מערכת (System Calls) והיא מאפשרת למערכת ההפעלה להגן על עצמה ועל החומרה מפני תוכנות אשר מנסות להשתמש בה ובמשאביה בצורה מוטעית, או לצרכים פסולים. מנהל התקן (Driver) – תוכנת מחשב המתווכת בין מערכת ההפעלה ותוכנות מחשב שרצות בה, לבין החומרה של המחשב הכוללת במקרים רבים עכבר, מקלדת, התקני אחסון, כרטיס מסך, מדפסת, סורק, מצלמה ועוד. ממשק משתמש ממשק המשתמש הוא הדרך לתקשר בין המשתמש והמחשב, באמצעות הצגת נתונים למשתמש על צג לשם הפעלה של תוכנות וקבלת תוצאות מהן. מערכות ההפעלה מגיעות עם ממשק קונסולה (מעטפת פקודה), שהוא ממשק תווי (לרוב ברקע שחור) שבו אפשר לרשום פקודות למערכת ההפעלה (נקרא לרוב Terminal במערכות דמויות יוניקס, ו־Command line במערכות הפעלה של מיקרוסופט CMD וכו'.). ממשק זה קשה לתפעול עבור רוב המשתמשים ה"רגילים" שאינם טכנאים ומתכנתים והורגלו לעבוד בצורה כזו. דרך זו הייתה הדרך המועדפת לתקשורת אדם־מחשב עד אמצע שנות השמונים, ובמערכות הפעלה דמויות יוניקס היא עדיין פופולרית היום. בשל הקושי והסרבול בתקשור עם מערכת ההפעלה באמצעות שורת הפקודה פותחו ממשקי משתמש גרפיים (GUI). לרוב מערכות ההפעלה המודרניות כיום יש ממשק משתמש גרפי, שמאפשר תצוגה של אותיות, סמלים וציורים, ותקשור אינטואיטיבי וקל של המשתמש עם מערכת ההפעלה. דוגמאות נפוצות לממשק משתמש גרפי נראות במערכות הפעלה כמו Windows של חברת מיקרוסופט, Mac OS מחברת אפל, ממשקים גרפיים חופשיים ללינוקס כמו KDE ו־GNOME, או סביבות לטלפונים חכמים כמו iOS ואנדרואיד. ממשקים גרפיים מאפשרים למשתמש הפשוט לשלוט בכל הנעשה במחשב בעזרת העכבר (או מסך המגע), המקלדת, בעזרת צלמיות (Icons), רכיבי מסך כמו לחצנים, תיבות טקסט, רשימות נגללות וכן הלאה. זאת ללא צורך לכתוב פקודות וללא ידע בשפת מחשב כל שהיא. שורת הפקודה (CLI) מסוגלת לבצע כל פעולה שניתן לבצע באמצעות ממשק המשתמש הגרפי (GUI), וההבדל בין שני ערוצי התקשורת הללו עם המחשב הוא רק בנוחות המשתמש, ולא בפונקציונליות של דרך התקשורת. יתרה מזאת, מערכות הפעלה רבות יודעות לשמור פרופיל משתמש המכיל התאמות אישיות והעדפות שהוא ביצע לממשק המשתמש, ובכך לשמור את ההגדרות האלו מהפעלה להפעלה ולייעל את השימוש במחשב. עם זאת, ממשק גרפי איננו הממשק היחיד בין אדם למכונה. בעבר שימשו כרטיסים מנוקבים למסירת הוראות למחשב, באמצעות שפת מחשב שנועדה לכך, ומאוחר יותר מכונות דמויות מכונת כתיבה (Teletype). עם התפתחות הטכנולוגיה, מפותחות דרכים נוספות לממשקי חיבור בין האדם למחשב, כגון חיבור ישיר, ממשק דיבור וסינתוז קולי. ממשק החומרה ממשק החומרה הוא החלק במערכת ההפעלה המתרגם פעולות של רכיבי חומרה לשימוש התוכנה. למשל, הזזה של העכבר המייצרת אות חשמלי תתורגם לרצף נתוני תוכנה כך שהתוכנה תזיז את סמן העכבר למקום המתאים. כאשר משתמש פותח תוכנה חדשה, מערכת ההפעלה מעבירה לצג רשימה של הוראות להדלקה וכיבוי פיקסלים על מנת להציג את התמונה הנכונה. ניהול ממשק החומרה מתבצע על ידי ליבת מערכת ההפעלה (Kernel), באמצעות רכיבים הנקראים מנהלי התקן (דרייברים). לכל רכיב חומרה (התקן) מתאים מנהל התקן המתרגם את הפקודות המבוקשות משפת מחשב לשפת מכונה ומעביר אותן להתקן. קיימים מנהלי התקנים סטנדרטיים עבור כל משפחה של התקנים (מדפסות, צגים, עכברים וכולי) המאפשרים שימוש בסיסי ברכיבים. עבור רוב ההתקנים, מספק יצרן ההתקן מנהלי התקנים המתאימים להתקן ומרחיבים את הפעילות שלו ביחס לנדרש בתקן. ממשק תוכנה (API) API (ראשי תיבות של Application Programming Interface – ממשק תכנות יישומים) – ממשק זה מאפשר לכותבי היישומים להשתמש בשירותיה של מערכת ההפעלה, כמו ציור של חלונות על המסך, אחסון מידע בקבצים, ושימוש בזיכרון המחשב (RAM), מבלי שיזדקקו לנהל פעולות אלו בעצמם. כך, כותבי היישומים יכולים להתמקד במטרת היישום כמו עיבוד תמלילים, נגינת קובצי MP3, הכנת אלבום תמונות, ניהול חשבונות וכדומה. את ממשק היישומים מממשת בדרך כלל רשימה של פונקציות שכותב היישום יכול להפעילן מתוך התוכנית שהוא כותב. פונקציות אלו עשויות להפעיל רכיב בממשק המשתמש, רכיב חומרה דרך ממשק החומרה, או שירות אחר שנותנת מערכת הפעלה כמו קשר עם יישומים אחרים. סוגי מערכות הפעלה מערכות שולחן עבודה, PC – Personal Computer systemsבמערכות מחשב מסוג זה תפקידו של המחשב הוא לשרת את המשתמש הבודד ולכן מערכת הפעלה כזו פועלת על עקרונות של נוחות למשתמש וזמן תגובה מהיר. במערכות מסוג זה ניתן לאמץ טכנולוגיות ממערכות הפעלה גדולות יותר. דוגמאות למערכות כאלה: Time-Sharing Systems – מחשבים אינטראקטיבייםזמן המעבד מחולק בין מספר משימות (jobs), אשר מאוחסנות בזיכרון ובדיסק (המעבד מוקצה אך ורק למשימה אשר נמצאת בזיכרון). כאשר אין מספיק מקום בזיכרון, נעשה שימוש בזיכרון וירטואלי, כלומר המידע השייך למשימה מועבר פנימה והחוצה מהזיכרון לדיסק. מערכות מקביליות – מחשב מקבילי הוא מחשב המצויד ביותר ממעבד אחד, עם תקשורת צמודה: מערכות הפעלה מקביליות הן Tightly coupled systems, כלומר המעבדים חולקים זיכרון ושעון. התקשורת נעשית לרוב דרך הזיכרון המשותף. יתרונות המערכת המקבילית הם תפוקה מוגברת; חיסכון – ניצול של מספר מעבדים עם זיכרון ושעון יחיד; אמינות גבוהה – כל מעבד מגובה על ידי האחרים. מערכות מקביליות הן סימטריות או אסימטריות: מערכות הפעלה סימטריות (SMP – Symmetric Multi Processing) – כל מעבד מריץ עותק זהה של מערכת ההפעלה. מעבדים רבים יכולים לרוץ בו־זמנית. רוב מערכות ההפעלה המודרניות תומכות ב־SMP. מערכות הפעלה אסימטריות – לכל מעבד מקצים משימה (task) ספציפית. מערכות מסוג זה נפוצות במערכות גדולות מאוד. מערכות מבוזרות – במערכות אלו החישוב מבוזר בין מספר מעבדים פיזיים. מערכות אלו הן Loosely coupled system – לכל מעבד יש את הזיכרון המקומי שלו. המעבדים מתקשרים ביניהם דרך קווי תקשורת מסוגים שונים, כמו אפיקים (buses) מהירים או קווי טלפון. יתרונות המערכת המבוזרת הם שיתוף משאבים, אמינות, שיתוף בעומס המאפשר חישוב מהיר יותר. מערכות זמן־אמת – מערכות מחשב אשר בהן יש דרישות לביצועים בזמנים מסוימים. הן נחלקות לשני סוגים: Hard real-time – במערכות כאלה מובטח כי זמן הריצה הגרוע ביותר האפשרי לא עובר רף מסוים. בשל האיטיות היחסית של אחסון הזיכרון המשני, במערכות Hard real-time שטח הזיכרון המשני מוגבל או שלא נעשה בו כלל שימוש והמידע מאוחסן בזיכרון קצר טווח או בזיכרון לקריאה בלבד (ROM). קיימת התנגשות בין דרישות אלו לדרישות של time-sharing systems, ולכן שילוב כזה לא נתמך על ידי מערכות הפעלה שנועדו למגוון מטרות (להבדיל ממערכות הפעלה ייעודיות). Soft real-time – במערכות כאלה המשתמש מרוצה יותר כאשר המערכת מגיבה בצורה אופטימלית, אך בו בזמן המשתמש לא יראה תגובה איטית יותר כ"כישלון". סוג זה שימושי ביישומים כגון מולטימדיה ומציאות מדומה (virtual reality). Handheld Systems – מערכות הפעלה אלו נמצאות בשימוש במחשבי כף יד ובטלפונים סלולריים מתקדמים. למערכות הפעלה מסוג זה יש זיכרון מוגבל, מעבדים איטיים ומסכי תצוגה קטנים. משפחות מערכות הפעלה מערכות הפעלה ממשפחת מיקרוסופט מערכת ההפעלה הראשונה של חברת מיקרוסופט הייתה MS-DOS מערכת זו הייתה מערכת אצוות לא גרפית. בהמשך ניתן היה להלביש על מערכת הפעלה זו ממשק גרפי שנקרא Microsoft Windows 3.0 וגרסאות 3.1 ו־3.11 שלו. סדרת מערכות הפעלה עוקבת הייתה, חלונות 95, חלונות 98 וחלונות ME שהגרעין שלהם עדיין התבסס בחלקו על DOS. במקביל החל פיתוח חלונות NT בגרסאות 3.1, 3.5, 4.0 ו־5.0 הידועה גם בשם חלונות 2000 עבור מחשבים אישיים ו־Windows 2000 server לשרתים. הגרסה הבאה הייתה NT 5.1 הידועה גם כחלונות XP ו־Windows 2003 server. בנובמבר 2006 השיקה מיקרוסופט את חלונות ויסטה למחשבים אישיים ובאפריל 2008 השיקה את גרסת השרתים שנקראת Windows 2008 Server. באוקטובר 2009 השיקה מיקרוסופט את Windows 7 למחשבים אישיים ובמקביל את גרסת השרתים Windows 2008 R2 עם ממשק משתמש דומה. באוקטובר 2012 הושקה Windows 8 המתאימה גם למעבדי ARM (האופייניים למחשבי לוח וטלפונים חכמים), שולחן העבודה המסורתי הוחלף בממשק אריחים המותאם למסך מגע. בנוסף ישנן גם מערכות הפעלה המנסות לחקות את פעולת מערכות ההפעלה ממשפחת מיקרוסופט, כדוגמת ReactOS ו־Haiku. מערכות הפעלה מבוססות יוניקס יוניקס היא מערכת הפעלה מסחרית אשר פותחה במעבדות בל. בהמשך פתחו חברות רבות מערכות הפעלה המבוססות על ליבת מערכת ההפעלה יוניקס. ביניהן AIX ,HP-UX, סולאריס, SunOS ,IRIX. משפחת BSD הכוללת את OS X ,FreeBSD ,NetBSD ,OpenBSD. ומשפחת לינוקס הכוללת הפצות רבות בהן דביאן GNU/לינוקס, Tails, אובונטו לינוקס, Suse ,RedHat, Fedora, מנדריבה, ג'נטו, סלאקוור, Linspire (לשעבר Knoppix,Lindows). מערכת ההפעלה לטלפון החכם אנדרואיד מבוססת על לינוקס. משפחת IBM/360 מערכת ההפעלה הראשונה של משפחה זו הייתה IBM/360 ושווקה בתחילת שנות ה־60. מערכת הפעלה זאת הייתה מיועדת למחשבי Mainframe. IBM עדיין משווקת מערכות הפעלה תחת משפחה זו. מערכות הפעלה אלה כוללות את IBM/370 ,IBM/4300, IBM/3080 ו־IBM/3090. מערכות הפעלה אחרות קיימות מערכות הפעלה רבות נוספות. חלקן בשימוש נרחב בעוד האחרות נכתבות עבור שימושים ספציפיים. iOS, אנדרואיד וסימביאן (לטלפונים חכמים) ו־PalmOS (למחשבי כף יד) הן שתי דוגמאות. סוג נוסף של מערכות הפעלה דוגמת INtime מיועדות לטיפול במערכות קריטיות בזמן אמת. קיימות מערכות הפעלה שיצורן הופסק מסיבות היסטוריות או שאוחדו לתוך מערכות הפעלה אחרות. בין אלה ניתן למצוא את CP/M, Mac OS, OS/2 וכולי. פרצות אבטחה לעיתים מתגלות במערכות הפעלה פרצות אבטחה המאפשרות להזיק למשתמש בהן. ניתן להתגונן מפני פרצות אלו על ידי התקנת טלאי אבטחה המסופקים על ידי יצרן מערכת ההפעלה. ראו גם תוכנה – מונחים מערכת קבצים קישורים חיצוניים * * קטגוריה:ארצות הברית: המצאות קטגוריה:הנדסת תוכנה קטגוריה:מונחים בתוכנה קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

קוד פתוח

alt=קוד פתוח|ממוזער|לוגו של יוזמות קוד פתוח קוד פתוח משמש בעולם התוכנה לציון תוכנה שקוד המקור שלה נגיש (זמין לצפייה) וכן חופשי לשימוש, לעריכת שינויים ולהפצה מחודשת לכל. שיטת פיתוח כזו מאפשרת לכל מי שחפץ בכך לקחת חלק בפיתוח התוכנה ולתרום לשיפורה. מושג קרוב במשמעותו הוא "תוכנה חופשית". לעיתים שניהם נכללים ביחד כ"תוכנה חופשית וקוד פתוח" (באנגלית: Free/Libre and Open Source Software ובראשי תיבות FOSS או FLOSS). היותה של תוכנה קוד פתוח משמעותה איננה בהכרח שהיא תוכנה חופשית. אנדרואיד למשל, היא מערכת הפעלה חינמית וקוד פתוח ו-Red Hat Enterprise Linux, היא הפצת לינוקס מסחרית וקוד פתוח. תשתית ליצירה כדי לאפשר למתכנתים רבים לחבור יחד לפיתוח תוכנה משותפת ללא ניהול ריכוזי, פיתחו מפתחי הקוד הפתוח סביבות פיתוח התומכות בקוד פתוח. הסביבה המוכרת ביותר היא תוכנת גיט אשר מאפשרת ניהול גרסאות, מיזוג ענפים וכיוצא בזה על ידי מפתחים רבים. אידאולוגיה סביב מושג הקוד הפתוח קיימת תפיסת עולם הטוענת כי התוכנות שייכות להמונים, ועל כן כל החפצים בכך יכולים להיכנס לקוד ולערוך בו שינויים. זאת, בניגוד לקוד סגור, אשר מזוהה, על פי רוב, עם יצרני התוכנה הגדולים. לאדם הקונה תוכנות בקוד סגור, לרוב אין אפשרות פשוטה לצפות בפרטי התהליכים שמרכיבים את התוכנות שרכש, מכיוון שהם מוסתרים מפני המשתמש באמצעות הידור (אף שאין זה מחויב. ייתכן קוד ניתן לצפייה אך אסור לשינויים מצד הרישיון ובשל כך הוא אינו קוד פתוח). המונחים קוד פתוח ותוכנה חופשית הם מונחים קרובים במשמעותם המעשית, ומשמשים לעיתים קרובות לציון משמעות זהה, אך נבדלים באידאולוגיה שמאחוריהם. את המונח תוכנה חופשית טבע ריצ'רד סטולמן אשר ייסד את פרויקט GNU ואת המוסד לתוכנה חופשית (Free Software Foundation), והוא מתרכז בחופש המוענק למשתמש בתוכנה כערך חברתי. המונח קוד פתוח מגיע מארגון יוזמת הקוד הפתוח (Open Source Initiative), והשיקולים העומדים מאחוריו הם של כדאיות כלכלית וטכנולוגית. התפתחות אידאולוגיית הקוד הפתוח התהוותה במקביל למהפכה ממשית בעולם התוכנה. בעשורים האחרונים יותר ויותר תוכנות מפותחות מראש כקוד פתוח, ולא מעט בתי תוכנה מפתחים את מוצריהם בקוד פתוח. כך, למשל, משוחררת מערכת ההפעלה אנדרואיד ומיזם כרומים של גוגל, כ-40% מאתרי האינטרנט בעולם מבוססים על פלטפורמות בקוד פתוח כגון וורדפרס ודרופל. במשך השנים הפכה מהפכת הקוד הפתוח לגורם השראה מעבר לעולם התוכנה, והיא מתחילה לחלחל גם להתנהלות הניהולית בארגונים. גורמי הנעה לתרומה למיזמים שמאל|ממוזער|250px|צילום מסך של מנדריבה לינוקס - דוגמה לתוכנת קוד פתוח מיזמי ותוכנות קוד פתוח מבוססים על תרומת המפתחים (המשתתפים במיזם), שהיא על פי רוב התנדבותית. בקהילות קוד פתוח יש ניסיון להתמודד עם השאלה האם קיימת יכולת לנהל את המפתחים – בעיקר ביחס לניהול בהיבטי הנחיה ולהשפעה על התנהגות, במטרה למקסם את ביצועי הקהילה שאליה משתייכים המפתחים. התאוריה בנושא מתבססת על מחקרים בפסיכולוגיה, שקבעו קשר בין הנעה להשתתפות. גורמי הנעה בתחום באופן כללי, מחלקים המחקרים את גורמי ההנעה לשלושה סוגים: צרכים פנימיים, צרכים חיצוניים וצרכים משולבים (Internalized Extrinsic). בתחום תוכנות הקוד הפתוח באים גורמים אלה לידי ביטוי באופן הבא: צרכים פנימיים - עצמאות בעבודה כלומר היכולת לבחור כיצד לנהוג וכן מימוש יכולות כלומר מיצוי עצמי. צרכים חיצוניים – תגמולים כספיים הבאים לידי ביטוי לעיתים, כאשר חברות מסחריות מתגמלות את עובדיהם או אנשים אחרים כדי שיתרמו לפרויקט קוד פתוח. צרכים משולבים – צבירת מוניטין ומעמד בתחום התוכנה וכן יצירת הזדמנויות לפיתוח או קידום הקריירה. מאפיין נוסף הוא ערך שימושי (Use Value), כלומר רצון המפתח לתקן באג בתוכנה שמפריע לו, או לייצר תכונה חדשה שהיא שימושית עבורו. מחקר והמלצות מחקר אמפירי בנושא סקר שלושה פרויקטים של קוד פתוח בקהילת אפאצ'י (Apache). מהמחקר עלו הממצאים הבאים: ישנם קשרים שונים בין גורמי המוטיבציה השונים – בפרט אין סתירה בין מוטיבציה פנימית וחיצונית, מוטיבציית מעמד מגבירה מוטיבציה פנימית ומוטיבציה חיצונית תורמת למוטיבציית מעמד (לפירוט הקשרים ראו איור 2 במאמר). ישנם גורמי מוטיבציה משמעותיים יותר ופחות – מוטיבציה חיצונית ומוטיבציית מעמד קשורות להשתתפות מעל הממוצע, בעוד מוטיבציית ערך שימושי קשורה להשתתפות מתחת לממוצע. המלצות המחקר הן מעשיות, ומופנות בעיקר כלפי מנהלי קהילות קוד פתוח המעוניינים לשפר את השתתפות וביצועי המפתחים בקהילותיהם: עידוד שיתופי פעולה עם חברות מסחריות – לדוגמה, בצורת מתן תשלום לעובדי החברות בתמורה להשתתפות בפרויקט קוד פתוח. טיפוח מוטיבציית מעמד בקרב מפתחים – למשל, על ידי שימוש בפרסום למפתחים בעלי תרומה או באמצעות שיווק העובדה כי מעורבות בפרויקטי קוד פתוח משמשת מנוף להשתלבות או קידום בשוק העבודה. מחקר נוסף חקר את הסיבות והיתרונות שבעטיים מפתחים אנשים בשיטת קוד פתוח ולא בשיטות מסחריות. המחקר העלה מספר סיבות: היכולת לבחור איזה קוד לפתח כל פעם מחדש במקום לפתח קוד משעמם שבחר הממונה. לטווח הארוך, פיתוח קוד איכותי ושימושי יוביל להצעות עבודה נוספות. סיפוק והכרה על ידי מפתחים עמיתים מהקוד שפותח. האפשרות "לאותת" על רמה גבוהה של יכולת וכישרון באה לידי ביטוי בצורה חזקה יותר כאשר מפתחים בשיטת קוד פתוח, נובעת משלוש סיבות: כל אחד יכול לראות את התרומה של הקוד שפותח, את רמת הקושי של הקוד, היכולת להשתמש בקוד על ידי מפתחים אחרים ועוד. ההתרשמות היא מיידית. במקרה של הצלחה, מפתח הקוד זוקף לזכותו המלאה את הצלחת הקוד. חיזוק משמעותי לדימוי העצמי ולמוניטין של מפתח הקוד. הידע שנצבר למפתח בשיטת הקוד הפתוח ניתן לשימוש גם בתחומים אחרים, דבר שמעלה את ערכו של המפתח בעיני המעסיק ובשוק העבודה בכלל. דוגמאות לינוקס היא הדוגמה המשמעותית ביותר כיום ליישום קוד פתוח ותוכנה חופשית. זוהי משפחה של מערכות הפעלה, המבוססות על ליבת לינוקס. קוד המקור של ליבת לינוקס זמין לשימוש, לשינוי ולהפצה בחינם לכל אחד. כיום משתמשים בלינוקס בתחומים רבים, החל ממערכות משובצות מחשב וכלה במחשבי-על. בין הדוגמאות הידועות והמצליחות הנוספות ניתן למנות את פרויקט גיט (Git) שמטרתו לסייע למפתחים בניהול קוד, תיאום עבודה צוותית ומעקב אחר שינויים בקובצי תוכנה, Node.js המהווה סביבת ריצה לשפת JavaScript, שמאפשרת לקוד לרוץ ללא צורך בדפדפן; Docker, פרויקט קוד פתוח המספק שכבת הפשטה ואוטומציה להתקנת והרצת יישומים בתוך קונטיינרים (מכולות) על גבי Windows, macOS ו-Linux; האדופ (Hadoop), פרויקט קוד פתוח של מוסד התוכנה אפאצ'י המגדיר מסגרת תוכנה ליישום מבוזר המעבד כמויות גדולות של נתונים (Big Data); אלסטיקסרץ' (Elasticsearch), מנוע חיפוש המבוסס על Lucene, המספק יכולת multitenant מבוזרת לחיפוש מעל טקסט מלא. דוגמה נוספת היא MySQL, מסד נתונים יחסי שפותח במקור על ידי החברה השוודית MySQL AB וכיום בבעלות חברת אורקל. התוכנה היא חלק מ-LAMP, אוסף תוכנות תשתית פופולריות שעומדות בבסיסם של אתרים רבים, כגון ויקיפדיה. מערכות ניהול תוכן רבות (כגון וורדפרס ודרופל) משתמשות בה כמסד נתונים. בתחום החומרה, בולטת המערכת של ארדואינו, מיקרו-בקר בעל מעגל מודפס יחיד, עם סביבת פיתוח משולבת (IDE) ברישיון קוד פתוח, אשר מטרתה ליצור סביבה נוחה וזולה לפיתוח פרויקטים המשלבים תוכנה עם רכיבי אלקטרוניקה. ראו גם תוכנה חופשית מונחים בתוכנה יצרן תוכנה בלתי תלוי חומרה פתוחה מערכת פתוחה קישורים חיצוניים אריק ס. ריימונד, הקתדרלה והבזאר, בתרגום עדי סתיו, אלירן גונן ושלומי פיש ריצ'רד סטולמן, Free as in Freedom דו"ח: קוד פתוח - פתוח לעסקים רשימת רישיונות קוד פתוח על פי ארגון הקוד הפתוח המקור – עמותה ישראלית לתוכנה חופשית ולקוד מקור פתוח מעקף - קהילת קוד פתוח ישראלית הערות שוליים קטגוריה:תוכנה חופשית קטגוריה:תרבות אינטרנט קטגוריה:סוציולוגיה של הנתינה קטגוריה:מונחים בתוכנה

KDE

KDE היא קהילת תכנה חופשית בינלאומית המפתחת תוכנה חופשית וקוד פתוח. כמרכז פיתוח מרכזי, היא מספקת כלים ומשאבים המאפשרים עבודה שיתופית על סוג זה של תכנה. המוצרים המוכרים של קבוצת הפיתוח הם שולחן העבודה Plasma, KDE Frameworks ומגוון יישומים חוצי פלטפורמות כגון Krita ו־digiKam היכולים לרוץ על מערכות דמויות יוניקס, הפצות לינוקס שונות, Microsoft Windows ואנדרואיד. בהיותו אחד הפרויקטים המוכרים ביותר של KDE, שולחן העבודה Plasma הוא סביבת שולחן העבודה הרשמית או ברירת מחדל בהפצות לינוקס רבות, כגון KDE neon (ההפצה של KDE), קובונטו, openSUSE, Manjaro, Mageia ועוד. סקירה את קהילת KDE ועבודתה ניתן למדוד בנתונים הבאים: KDE היא אחת מקהילות התוכנה החופשית הגדולות ביותר. מעל 2500 תורמים משתתפים בפיתוח תוכנות של KDE. כ־20 מפתחים חדשים תורמים את הקוד הראשון שלהם בכל חודש. תוכנות KDE מורכבת מ־6 מיליון שורות קוד (לא כולל Qt). תוכנות KDE תורגמו ליותר מ־110 שפות. תוכנות KDE זמינות ביותר מ־114 שרתי מראה רשמיים מסוג FTP וביותר מ־34 מדינות. תוכנות KDE ישנן תוכנות חופשיות רבות שפותחו ומתוחזקות על ידי קהילת KDE. הפרויקט שנקרא בעבר בשם KDE או KDE SC (אוסף תוכנות) מורכב כיום משלושה חלקים: KDE Plasma, פלטפורמת ממשק משתמש המורכבת מסביבות עבודה שונות, כגון Plasma Desktop או Plasma Mobile. KDE Frameworks, אוסף של יותר מ־70 ספריות חופשיות לשימוש שנבנו על גבי Qt (שנקראו בעבר "kdelibs" או "KDE Platform"). יישומי KDE. KDE Plasma ממוזער| KDE Plasma 5.4 ערכת הנושא הבהירה והכהה. KDE Plasma מספקת סביבה אחידה להפעלה וניהול של יישומים בפלטפורמות שונות כגון שולחנות עבודה, מחשבים ניידים, טאבלטים או טלפונים חכמים. המותג Plasma עבור סביבות העבודה הגרפיות הוצג מ־KDE SC 4.4 ואילך. היו שתי גרסאות אחרות של סביבת העבודה מלבד שולחן העבודה פלזמה 4 במהלך הגרסה הרביעית, שנקראו Plasma Netbook ו־Plasma Active. הגרסה הנוכחית KDE Plasma 5 כוללת את סביבות העבודה הבאות: Plasma Desktop לכל מחשב המופעל באמצעות עכבר או מקלדת כגון מחשבים שולחניים או מחשבים ניידים. Plasma Mobile לטלפונים חכמים ולהתקנים בעלי מסך מגע. Plasma Media Center לטלוויזיות חכמות ולסטרימרים. KDE Frameworks KDE Frameworks מורכב מיותר מ־70 ספריות קוד פתוח חופשיות שנבנו על גבי Qt. פרויקט זה הוא הבסיס ל־KDE Plasma ולרוב יישומי KDE, אך ספריות ממנו יכולות להיכלל בכל פרויקט המעוניין בכך. בסדרת KDE SC 4, KDE Platform כללה את הספריות והשירותים הדרושים להפעלת יישומי KDE. כאשר פרויקט KDE עבר ל־Qt 5, KDE platform הומרה למערך מודולרי של מה שמכונה כעת KDE Frameworks. ספריות הכלולות ב־KDE platform: Solid, Nepomuk, Phonon, וכל הספריות הכלולות חייבות להיות באחד מהרישיונות הבאים: רישיון LGPL, רישיון BSD, רישיון MIT או רישיון X11. בעוד ש־KDE Frameworks נכתב בעיקר בשפת ++C, הוא כולל גם שילובים עם שפות תכנות אחרות. שילובים אלה משתמשים בטכנולוגיות הבאות: Smoke: ליצירת שילובים עם סי שארפ, Ruby ו־PHP. SIP: ליצירת שילובים עם Python. Kross: תסריטים (סקריפטים) מוטבעים עבור יישומי ++C, עם תמיכה בשפות Ruby, Python, JavaScript, QtScript, Falcon ו־Java. בנוסף, שילובים יציבים זמינים עבור שפות התכנות הבאות: Python. Ruby (Korundum, שנבנה על גבי QtRuby). Perl. #C (עם זאת, ה־framework הנוכחי לשילוב עם #C ושפות NET. אחרות הוצא משימוש והמחליף שלו עובד על מערכת Microsoft Windows בלבד). Kirigami Kirigami היא שלד תוכנה המאפשר למפתחים לכתוב יישומים שפועלים בצורה שווה על אנדרואיד, Plasma Mobile או כל שולחן עבודה אחר מבוסס לינוקס כגון Gnome, פלזמה או Xfce ללא כל התאמות קוד. דוגמאות ליישומים הבנויים עם Kirigami הן Kaidan לשליחת הודעות או Discover – מרכז התוכנה של KDE. יישומי KDE KDE Applications היא חבילת התוכנות למשתמש ש־KDE מפתחת. בחבילה ישנן תוכנן כגון מציג המסמכים Okular, מנהל הקבצים Dolphin ועורך הווידאו Kdenlive, הן בנויות באמצעות KDE Frameworks ומשיקות גרסה כל 4 חודשים עם מספור גרסה שהרכבו שנה. חודש (למשל 18.12). Extragear – תוכנות נוספות ממוזער| Krita 4.0 אלפא תוכנות שאינן חלק מהחבילה הרשמית של KDE Applications ניתן למצוא בסעיף "Extragear". הם יוצאות לאור עם לוח זמנים משלהם ועם מספרי גרסאות משלהם. ישנם יישומים עצמאיים רבים כמו KTorrent, Krita ו־Amarok המיועדים בעיקר להיות ניידים בין מערכות הפעלה ומתאימים לפריסה עצמאית בסביבות או שולחנות עבודה מסוימים. מותגים מסוימים כוללים יישומים מרובים, כגון Calligra Office Suite או KDE Kontact. פרויקטים נוספים KDE neon KDE neon היא הפצת לינוקס המבוססת על גרסת LTS האחרונה של אובונטו. היא נועדה לספק למשתמשים עדכונים מהירים לתוכנות Qt ו־KDE, תוך עדכון שאר רכיבי מערכת ההפעלה ממאגרי אובונטו בקצב הרגיל. KDE טוענת כי Neon אינה "הפצת KDE", אלא ארכיון עדכני של חבילות KDE ו־Qt. ישנן ארבע גרסאות לַהפצה, גרסת משתמש, גרסת בדיקה, גרסה לא יציבה וגרסת מפתחים. היסטוריה ההתחלה ממוזער| מתיאס אטריך, מייסד חברת KDE KDE נוסדה בשנת 1996 על ידי מתיאס אטריך, תלמיד באוניברסיטת טיבינגן. באותו זמן, הפריעו לו היבטים מסוימים בשולחן העבודה יוניקס. בין הדברים שהפריעו לו היה שאף אחד היישומים לא נראה, הרגיש, או עבד כמו האחרים. הוא חשב על יצירה של קבוצת של יישומים שאינה סתם אוסף של תוכנות, אלא סביבת שולחן העבודה שבה המשתמשים יכולים לצפות מהחלקים השונים להיראות, להרגיש, ולעבוד באופן עקבי. הוא גם רצה להפוך את שולחן העבודה קל לשימוש; אחת התלונות שלו על יישומי שולחן העבודה שהיו אז הייתה שהם מסובכים מדי עבור משתמשי קצה. ההודעה הראשונית של בקבוצת דיון באינטרנט עוררה עניין רב, ופרויקט KDE נולד. השם KDE נועד לשמש כמשחק מילים לסביבת שולחן העבודה CDE הקיימת, הזמינה עבור מערכות יוניקס. CDE הייתה סביבת משתמש מבוססת X11 שפותחה במשותף על ידי HP, IBM וחברת Sun באמצעות חברת X/Open , עם ממשק וכלים לפרודוקטיביות המבוססים על ערכת הכלים הגרפית של Motif. זו הייתה אמורה להיות סביבת מחשב אינטואיטיבית וקלה לשימוש. במקור, האות K הייתה אמורה להיות קיצור למילה "Kool", אבל הוחלט במהירות כי K לא צריכה לסמל שום דבר. משום כך, ראשי התיבות KDE הם "K Desktop Environment" – שולחן העבודה K לפני שהוא שונה לחלוטין לטובת KDE = Community עקב מיתוג מחדש. מיתוג KDE מחדש ב־24 בנובמבר 2009 הודיע צוות השיווק של KDE על מיתוג מחדש של רכיבי הפרויקט של KDE, מונעים על ידי המעבר מתפיסה של בניית סביבת שולחן עבודה לפרויקט רחב יותר סביב קהילת "אנשים שיוצרים תוכנה". המיתוג מחדש התמקד בהפחתת הדגשת סביבת שולחן העבודה כ"סתם מוצר אחר", והדגשת הקהילה ושאר הטכנולוגיות המסופקות על ידי ארגון KDE. מה שהיה ידוע בעבר בשם KDE 4 חולק לשלושה מוצרים: סביבת שולחן העבודה Plasma, יישומי KDE, ו־KDE Platform מקובצים כ"אוסף התוכנות KDE 4" (מקוצר "KDE SC 4"). נכון להיום, השם KDE כבר לא מייצג את K Desktop Environment, אלא את הקהילה שמפתחת את התוכנה. היסטוריית הגרסאות גרסה תאריך מידע 14 באוקטובר 1996 הודיעה על פיתוח KDE1.0 12 ביולי 19982.0 23 באוקטובר 20003.0 3 באפריל 20024.0 11 בינואר 2008גרסאות שאחרי 4 15 ביולי 2014 נקרא לשעבר KDE / KDE SC וחולק ל־KDE Plasma, KDE Frameworks ויישומי KDE שיוצאים לאור בנפרד ממוזער| שולחן העבודה של KDE 4.10, והתוכנה KWrite בתחילה בחר מתיאס אטריך להשתמש בשלד תוכנה Qt של חברת Trolltech לפרויקט KDE. מתכנתים אחרים פיתחו במהירות יישומי KDE/Qt, ועד תחילת 1997 פורסמו מספר יישומים. ב־12 ביולי 1998 יצאה לאור הגרסה הראשונה של סביבת שולחן העבודה, שנקראה KDE 1.0. ראו גם GNOME LXQt תוכנה חופשית קהילת תוכנה חופשית שולחן עבודה קישורים חיצוניים KDE.News, אתר החדשות של הארגון הוויקי של KDE הערות שוליים קטגוריה:תוכנות שהושקו ב-1996 קטגוריה:KDE קטגוריה:דפים עם תרגומים שלא נסקרו

החוק השלישי של ניוטון

הפניה חוקי התנועה של ניוטון#החוק השלישי של ניוטון

אייזק ניוטון

סר אייזק ניוטון (באנגלית: Sir Isaac Newton; 4 בינואר 1643 – 31 במרץ 1727) היה פיזיקאי ומתמטיקאי אנגלי הנחשב לאחד המדענים הגדולים והמשפיעים ביותר בכל הזמנים. ניוטון עסק בתחומים נוספים, ביניהם: אסטרונומיה, תאולוגיה ואלכימיה. ניוטון היה דמות מפתח במהפכה המדעית ובתקופת הנאורות שבאה לאחריה. חיבורו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע", שפורסם ב-1687, כלל תיאור של מחקריו הפיזיקליים, כגון: קינמטיקה, שלושת חוקי התנועה וחוק הכבידה האוניברסלי, והניח את הבסיס למכניקה הקלאסית, אשר שלטה בראייה המדעית של הפיזיקה בעולם במשך כשלוש מאות שנים, ויצרה את הבסיס להנדסה המודרנית. ניוטון איחד לראשונה את תופעות התנועות השמיימיות והארציות תחת אותם עקרונות מדעיים. כלומר, לפי ניוטון, תנועת עצמים על פני כדור הארץ ותנועת גופים שמימיים פועלות לפי חוקי טבע אחידים: חוקי התנועה של ניוטון וחוק הכבידה האוניברסלית. המודל המתמטי שהציג לתנועת הגופים התבסס על חוקי קפלר ותצפיות נוספות. ניוטון הקיש את חוקי קפלר מניסוחו לכוח הכבידה, ונעזר באותם עקרונות כדי להסביר איכותית וכמותית את מסלוליהם של שביטים, את מחזור הגאות והשפל, ותופעות אחרות. בכך הסיר ניוטון את הספקות האחרונים בתקפותו של המודל ההליוצנטרי של מערכת השמש, וקבלת תורתו מהווה נדבך אחרון במהפכה הקופרניקאית. תחזיתו שצורת כדור הארץ היא כשל ספרואיד פחוס אומתה מאוחר יותר, ושכנעה את כל מדעני היבשת בעליונותה של השיטה המדעית של ניוטון על כל השיטות שקדמו לה. קביעתו של ניוטון שהיקום כולו כפוף לעקרונות מתמטיים אחידים, מדויקים והרמוניים, הייתה בעלת השפעה מכרעת על הפילוסופיה של המדע, על ההגות בכלל ועל הבנת היקום. באופטיקה המציא ובנה את הטלסקופ מחזיר האור הראשון, פיתח תאוריה חדשה של הצבע המבוססת על תצפית מנסרה המפצלת אור לבן לצבעי הספקטרום הנראה, והגה את התאוריה האטומיסטית של האור, לפיה הוא מורכב מזרם של חלקיקים. הוא ניסח את החוק האמפירי של הקירור, חקר את התאוריה המתמטית הראשונה של הקול, והציג את המושג זורם ניוטוני. במתמטיקה תרם ניוטון תרומה משמעותית לא פחות בפיתוח החשבון האינפיניטסימלי ובשימושיו המתמטיים, אף על פי שבספריו דבק בניסוח גאומטרי. כמו כן תרם רבות בענפי מתמטיקה נוספים כמו חקר טורי חזקות, הכללת משפט הבינום לחזקות לא שלמות, פיתוח שיטה לקירוב שורשים של פונקציה, מיון רוב העקומים ממעלה שלישית, הוכחות גאומטריות ועוד. ניוטון היה בוגר טריניטי קולג' ובהמשך נבחר גם כפרופסור חבר באוניברסיטת קיימברידג'. הוא היה נוצרי אדוק אך לא קיבל את הדוגמות של הכנסייה האנגליקנית, ובאופן חריג בימים ההם, סירב לקבל הסמכה לכהונה בכנסייה, ככל הנראה מכיוון שדחה את הדוקטרינה של השילוש הקדוש ולמעשה היה נוצרי אריאני. מעבר למחקרו במתמטיקה ובמדעי הטבע, השקיע חלק ניכר מזמנו לחקר כרונולוגיה תנ"כית ואלכימיה, אך מרבית עבודתו בתחומים אלו לא פורסמה בחייו אלא רק זמן רב אחרי מותו. מאוחר בחייו התמנה לנשיא החברה המלכותית, בשנים 1703 – 1727. ניוטון גם שירת בשנים אלו את הממשלה הבריטית כשופט, כממונה על המטבעה המלכותית (Master of the Mint) וכחבר פרלמנט במסגרת בית הלורדים. ביוגרפיה ילדות, נעורים ותחילת המחקר המדעי ממוזער|שמאל|250px|ניוטון בשנת 1702 ניוטון נולד ב-25 בדצמבר 1642 (4 בינואר 1643 לפי הלוח הגרגוריאני), באחוזת וולסת'ורפ שבכפר קטן באותו שם, במחוז לינקולנשייר שבמזרח אנגליה, כשלושה חודשים לאחר מות אביו, שהיה חקלאי אנאלפבית. כאשר היה בן 3, נישאה אמו מחדש לכומר בארנבוס סמית' ועברה להתגורר עמו, בהשאירה את בנה אצל סבתו. יחסיו עם אביו החורג, בצעירותו, לא היו טובים, וניוטון נטר טינה לאמו על נישואים אלו. ניתן ללמוד על אופי מערכת יחסים זו מהערה שציין ניוטון ברשימת חטאים שכתב בגיל 19: "איום על אמי ואבי סמית' לשרוף אותם ואת הבית יחד איתם". ילדותו לא הייתה קלה והוא התקשה ליצור קשרים חברתיים עם בני גילו. הוא מצא נחמה במדע, ולימים אהב לספר כיצד ניצח בתחרות קפיצות לאחר שחישב את מהירות הרוח. מגיל 12 עד 17 למד בבית הספר קינגס שבגרנתהם. באוקטובר 1659 עזב את לימודיו בבית הספר וחזר לכפר הולדתו, על פי דרישתה של אמו, לאחר שהתאלמנה מאביו החורג - סמית', וייעדה אותו לתפקיד מנהל החווה. לפי דיווחיהם של מכרים בני זמנו, ניוטון היה מאוכזב עמוקות מעבודה זו. הנרי סטוקס, מנהל בית הספר קינגס, שכנע את אמו לשלוח אותו בחזרה לבית הספר כדי שיוכל להשלים את לימודיו. ניוטון עשה כן בגיל 18, וסיים את הלימודים בהצטיינות. הביוגרפים אריק טמפל בל וה. איבס תיארו תקופה זו בחייו של ניוטון: ביוני 1661 החל ללמוד בטריניטי קולג' שבאוניברסיטת קיימברידג' בהנחייתו של בנג'מין פוליין, והתוודע לפילוסופיה של אריסטו ולרעיונותיהם של פילוסופים מודרניים ובעיקר לדקארט, לאסטרונומים קופרניקוס, גלילאו ותומאס סטריט, שבאמצעות למידת כתביו נחשף לעבודתו החלוצית של קפלר. הוא כתב במחברתו רשימה של שאלות על פילוסופיה מכנית כפי שהבין אותה באותה עת. ב-1665 גילה והכליל את משפט הבינום והחל לפתח את התורה המתמטית שלימים תיקרא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי (חשבון אינפיניטסימלי). באוגוסט אותה שנה, זמן קצר לאחר שסיים את לימודיו, נסגרה אוניברסיטת קיימברידג' בעקבות התפרצות המגפה הגדולה של לונדון בשנים 1665 – 1666. את השנתיים הבאות בילה ניוטון בביתו בוולסת'רופ. מחקריו והגותו בשנתיים אלה גיבשו את הבסיס לתאוריות שלו בענפים השונים: הוא החל לנסח את החשבון האינפיניטסימלי, לערוך את הניסויים הראשונים שלו באופטיקה ולהסיק מהם מסקנות מהפכניות, והחל להרהר על חוקי התנועה וכוח הכבידה. ב-1669 התמנה למשרת פרופסור למתמטיקה על שם לוקאס בקיימברידג'. ניוטון ירש את מקומו של אייזיק בארו שביקש לעסוק בתאולוגיה. שנות הביניים – מתמטיקה ופיזיקה ממוזער|שמאל|250px|אייזק ניוטון מתמטיקה ממוזער|250px|ציור של אייזק ניוטון משנת 1726 ממוזער|200px|פרוטומה של אייזק ניוטון ב"חדר הארוך" בספריה העתיקה של טריניטי קולג' בעבודתו המתמטית של ניוטון הייתה תרומה משמעותית לכל ענפי המתמטיקה שנחקרו בזמנו. עבודתו הראשונית בחשבון דיפרנציאלי או בלשונו "fluxions", מתוארכת לכתב היד "על אנליזה באמצעות משוואות המכילות אינסוף איברים" מאוקטובר 1666. כתב היד העוסק בטורים אינסופיים הוא חלק ממכתב ששלח אייזק בארו לג'ון קולינס באוגוסט 1669, ובו מציין בארו: ההצגה השיטתית הראשונה של רעיונותיו המכלילים את תוצאותיהם של המתמטיקאים היווניים (במיוחד של ארכימדס) על חישוב שטחים ונפחים של עקומים וגופים מופיעה בספר הראשון של הפרינקיפיה (שפורסם מאוחר לניסוח שיטותיו רק ב-1687). ההוכחות בפרינקיפיה לא נכתבו בניסוח של "חשבון אינפיניטסימלי" כפי שאנו מכירים אותו, אלא מציגות גִרסה גאומטרית לשפת ה"קלקולוס" (חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי, חדו"א) המתבססת על ערכי גבול של יחסי גדלים ה"הולכים וקטנים". בספרו, כינה ניוטון שיטה זו בשם "שיטת היחסים הראשונים והאחרונים", הסביר מדוע הוא מציג את תוצאותיו בצורה זו, והעיר כדרך אגב שהתהליכים הגאומטריים שתיאר שקולים לחישובים המבוצעים באמצעות "שיטת הגדלים הבלתי ניתנים לחלוקה (כלומר אינפיניטסימלים)". ההקשר בו כותב ניוטון הערה זו - באותם הימים ניסוח חשבון הגבולות, שהוא הכלי המרכזי בחדו"א, טרם עמד על יסודות איתנים, ובמידה רבה נחשב אזוטרי ולא מקובל בחוגי המתמטיקה הרציניים. ניוטון הבין את היעילות בניסוח חשבון הגבולות, או "חשבון האינסופיים" (האינפיניטסימלים), כפי שכונה באותם הימים, אך היעדר המסד הלוגי הנדרש להוכחות מתמטיות והגדרת מושגי יסוד והנחות יסוד ברורות ופשוטות מנע ממנו לעשות שימוש בו. בשל כך, ניוטון לא היה יכול לעשות שימוש בשיטות החדו"א שפיתח כדי להוכיח טענות מתמטית, ולא הייתה לו בררה אלא לעמול על הוכחות גאומטריות הדורשות משאבי ידע גדולים בהרבה. בהערתו ביקש להראות את יעילותן של השיטות ב"חשבון האינסופיים" (החדו"א) על פני ההוכחות הגאומטריות. במרוצת השנים נוסחו ההוכחות של ניוטון מחדש באמצעים אנליטיים במה שמכונה המכניקה האנליטית על ידי לגראנז', ומשנוסח החדו"א כהלכה על ידי קושי ואחרים, נזנח לחלוטין השימוש בהוכחות הגאומטריות, והן בעיקר נחלתם של מתמטיקאים. ברבות השנים התפתחה מחלוקת בין ניוטון לגוטפריד וילהלם לייבניץ בשאלת הבכורה על פיתוח החשבון האינפיניטסימלי. רוב ההיסטוריונים המודרניים מאמינים כי ניוטון ולייבניץ גילו ופיתחו את החדו"א באופן בלתי תלוי. ניוטון, ככל הנראה, הקדים את לייבניץ, אך פרסם מעט מאוד מפיתוחיו עד 1693, ולא סיפק הסבר מלא עד 1704. מאוחר יותר טען ניוטון כי התעכב בפרסום רשימותיו מחשש שילעגו לו. לייבניץ, לעומת זאת, פרסם הסבר מלא של השיטות שלו כבר ב-1684. כמו כן הרשימות של לייבניץ מפורטות ביותר לגבי הפיתוחים שלו לעומת רשימותיו של ניוטון שהציגו תוצאות סופיות בלבד. הסימון של ניוטון היה "סימון הנקודה של ניוטון" ואילו לייבניץ הסתמך על "סימון דיפרנציאלי", והאחרון הוא שאומץ בקרב מרבית המתמטיקאים. אף הסימונים האחרים של לייבניץ בחשבון האינפיניטסימלי נחשבו למקובלים יותר מאשר אלו של ניוטון. ב-1699 הפך העימות ארוך השנים על זכות הראשונים לציבורי. הקהילה האוניברסיטאית האנגלית תמכה בניוטון, אך המתמטיקאים בשאר מדינות אירופה תמכו בלייבניץ, שהוכחותיו הבהירות והמפורטות יותר פורסמו קודם לכן ולכן גם נלמדו והשתרשו. כך נוצרה הפרדה בין הפעילות המתמטית באנגליה לזו של אירופה היבשתית. ניוטון אף גייס את החברה המלכותית, שהיה מזכירה, וב-1712 פורסם מסמך מטעמה שטען כי זכויות הגילוי הן של ניוטון, והאשים את לייבניץ בגנבה ספרותית. אמינותו של המסמך הוטלה בספק כאשר התברר מאוחר יותר כי ניוטון עצמו הוא שכתב חלקים ממנו. חלפו למעלה מ-200 שנה עד שהמצב התברר לאשורו וכיום ניתן הקרדיט על המצאת החדו"א הן לניוטון והן ללייבניץ, והמשפט היסודי של החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי נקרא גם משפט ניוטון-לייבניץ. ניוטון יישם את החשבון האינפיניטסימלי בפתרון מגוון בעיות: חישוב שטחים תחת עקומים, שיפועי משיקים, אורך של עקומות וחישוב מינימום ומקסימום של פונקציה. עבודתו בפיתוח ובשימוש בטורים אינסופיים הייתה חלוצית, בייחוד הצגה של פונקציות שונות כטורים (ראו טור טיילור), אשר אותם העריך באמצעות שיטות קירוב חדשניות. ניוטון הציג לראשונה את משפט הבינום המוכלל (שנקרא על שמו הבינום של ניוטון), המכליל את תיאור טור טיילור של הפונקציה גם כאשר אינו מספר טבעי. הוא קירב סכומים חלקיים של הסדרה ההרמונית באמצעות לוגריתמים (בכך הקדים את נוסחת הסכום של אוילר) ותרם לחקר טורי חזקות. הוא תרם תרומות חשובות לתורה של הפרשים סופיים ולפתרון משוואות דיופנטיות. הוא פיתח והציג את זהויות ניוטון ואת שיטת ניוטון-רפסון להערכה נומרית של שורשי פונקציה, ומיין את העקומים המעוקבים במישור (פיתוח התורה של פולינומים ממעלה שלישית בשני משתנים). סקירה שימושית של המתמטיקה של ניוטון נכתבה על ידי המלומד טום ויטסייד (Tom Whiteside), שתרגם וערך את כל הכתבים המתמטיים של ניוטון, וכתב סיכום על עבודתו המתמטית של ניוטון והשפעתה. בעבודתו על פתרון נומרי של "משוואות אלגבריות מעורבות" הוא הציג את שיטת "מצולע ניוטון" (Newton polygon), המהווה הכללה רעיונית מרחיקת לכת של שיטת ניוטון-רפסון ממשוואות פולינומיות במשתנה אחד למשוואות פולינומיות בשני משתנים. במסגרת מחקרו על האינטגרציה של משוואות אלגבריות מעורבות כאלו, הוא גילה את הפיתוח הפורמלי של פתרונותיהן לטורי חזקות מסוג טורי פואיזֵה - טורי חזקות עם מעריכים שבריים (טורים אלו מכלילים את טורי החזקות הרגילים), כ-200 שנה לפני שפותחו עצמאית על ידי ויקטור פואיזה (Victor Puiseux). בכך היה באמתחתו כלי אנליטי "חסר תקדים" בכלליותו ועוצמתו, שהוא גם בעל שימושיות רבה בפיזיקה וגם בעל קשרים עמוקים לענפי מתמטיקה עיוניים יותר. הוא תיאר את ממצאיו אלו במכתבו מ-1676 להנרי אולדנבורג, ומאוחר יותר החשיב את הישגו זה ל"תרומתו הגדולתו ביותר למתמטיקה עיונית". בכל אופן, שיטתו להצגת פונקציות פולינומיות סתומות כטורי חזקות שבריים לא זכתה לפיתוח ראוי במהלך המאה ה-18, ורק ב-1850 החיה פואיזה את שיטתו. ניוטון כה מפורסם בשל עבודתו החלוצית על החדו"א, שקל להחמיץ את עובדת היותו אחד הגאומטריקנים הגדולים ביותר. בלב מחשבתו המתמטית עמדה הגישה הגאומטרית סינתטית, והוא בדרך כלל הציג הוכחות מוגמרות בצורה של טיעונים גאומטריים, גם כי אלה היו למעשה היחידים שהיו מקובלים מתמטית. הוא פתר את בעיית פאפוס. בין המשפטים הגאומטריים הרבים שבהם עסק, הוא הוכיח מספר משפטים על מרובעים והאליפסות החוסמות אותם והחסומות בהם. הוא בנה את הפרבולה המוגדרת על ידי ארבע נקודות. במסגרת חקירותיו את העקומים האלגבריים (ראו גם חתכי חרוט ועקום אליפטי), היה הראשון לקבוע את משפט בזו (Bézout's theorem), תוצאה יסודית וחשובה בגאומטריה אלגברית, הקובעת כי מספר נקודות החיתוך של שני עקומים אלגבריים פרויקטיביים מדרגות n ו-m שווה למכפלת הדרגות שלהם nm. ב-1669 נבחר ניוטון לכהן כפרופסור לוקאסיאני למתמטיקה באוניברסיטת קיימברידג'. באותם ימים, כל בעל משרה באוניברסיטת קיימברידג' או באוניברסיטת אוקספורד היה חייב להיות גם כומר אנגליקני מוסמך. למרות זאת, באופן חריג, תנאי המשרה דרשו שלא להיות פעיל בכנסייה (ככל הנראה היה זה כך על מנת שלמחזיקים במשרה יהיה זמן רב יותר לעסוק במדע). ניוטון טען שדרישה זו פוטרת אותו מההסמכה לכמורה, וצ'ארלס השני, מלך אנגליה, שאישורו היה הכרחי, קיבל את הטענה. בדרך זו נמנעה התנגשות בין אמונתו של ניוטון (שהיה אדם מאמין אם כי כנראה לא אנגליקני), ובין הכנסייה האנגליקנית. אופטיקה שמאל|ממוזער|250px|המחשה של ניסוי הנפיצה של ניוטון. ב-1666, ניוטון ערך את ניסוי הנפיצה המפורסם שלו, בו גילה שספקטרום הצבעים היוצאים ממנסרה המוצבת בנקודת זווית ההסטה המינימלית (minimum deviation) הוא מלבני (דהיינו אלומת האור היוצאת אינה מתבדרת או מתכנסת) גם כאשר אלומת האור הנכנסת חרוטית ולכאורה מתבקש היה שההיטל הנוצר יהיה מעגלי. ניוטון הבין שכיוון שבהצבה בנקודת הסטה מינימלית, כל הקרניים הנכנסות אמורות להיות מוסטות באותה זווית - בגלל המינימום המקומי, אלומת האור היוצאת אמורה, כאמור, להישאר מעגלית, וכיוון שהניסוי שלל זאת, ההסבר הנכון היחידי הוא שהמנסרה מסיטה צבעים שונים בזוויות שונות. ניוטון הסיק מהניסוי שצבע האור (וצבע בכלל) הוא תכונה פנימית של האור, בניגוד לדעה שרווחה בימים ההם שמנסרה מוסיפה צבעים לאור הלבן. בשנים 1670–1672 ניוטון המשיך בין היתר לחקור תופעות אופטיות. בניסוי נוסף בנפיצה, הדגים ניוטון כיצד ניתן להיעזר בספקטרום צבעוני כדי להרכיב מחדש אור לבן. בניסוי ניוטון החשיך חדר ניסוי לחלוטין ובעזרת חריץ דק "בודד" קרן אור שמש לבן, במסלולה הניח מנסרה, כך שהאור הלבן שעבר במנסרה הפך לסדרת צבעי הקשת. ניוטון המשיך את הניסוי, הניח עדשה מרכזת (קמורה) במסלול קרני קשת הצבעים, אז במסלול הקרנים המרוכזות הניח מנסרה שנייה, וקיבל בחזרה אור לבן. הסברו החדשני של ניוטון היה שאור השמש הלבן הוא תערובת של צבעי הקשת, כאשר תערובת הצבעים עוברת דרך המנסרה כל צבע נשבר בזווית שונה, בניגוד לדעה שרווחה בימים ההם שחומר המנסרה "מזהם" את האור הלבן ה"טהור" ומוסיף לו צבעים. ימין|250px|ממוזער|הטלסקופ של ניוטון ניוטון הראה שאור בצבע אחד (ראו ספקטרום אור נראה) אינו משנה את תכונותיו, במספר ניסויים, בהם תחילה השיג אור בעל צבע מסוים על ידי העברת קרן אור לבן (כלומר תערובת של אור מצבעים שונים) דרך מנסרה והאור נפרד (נפץ) לקשת הצבעים, ואז האיר ניוטון עצמים שונים בעלי תכונות שונות של אטימות, שקיפות ושקיפות למחצה באור מצבע מסוים. הוא הבחין שגם כאשר האור הוחזר, נשבר או אוחד, הוא שמר על צבעו. מסקנתו הייתה שהצבעים הם תוצאה של האינטראקציה בין העצם לבין האור, ולא תוצר של העצמים עצמם. בכתביו, ניוטון טוען כי "הצבעים התמידיים" (Permanent colours) של גופים טבעיים נגזרים מהחלוקות הבין-אטומיות הקטנות ביותר של החומר בעל הצבע, ועמד על הדמיון בין הצבעים של שכבות דקות לאלו של עצמים טבעיים (ראו גם צבעוניות מבנית), במה שנודע כתאוריית הצבעים של ניוטון. לפי תאוריה זו, תכונות שונות של החומר, כגון מידת השקיפות או הצבע שלו כאשר הוא מואר באור לבן, הן תוצאה של מבנה ה"אגרגטים" או החלקיקים מהם עשוי החומר. ניוטון שיער כי לפי המרחק בין חלקיקי החומר המרכיבים גוף ניתן לעמוד על תכונותיו האופטיות. מרעיונות אלו הסיק ניוטון שכל טלסקופ המבוסס על שבירה של אור יסבול מן הנפיצה של האור הלבן לצבעים השונים המרכיבים אותו - (אברציה כרומטית). הוא הגה את רעיון הטלסקופ מחזיר האור גם כדי לפתור בעיה זו. בנייתו לא הייתה כרוכה רק בהגיית הרעיון, אלא שלפני ניוטון עמדו הבעיות הטכניות דוגמת יצירתו של החומר המתאים למראות ופיתוח טכניקת עיצוב צורתן, כדי לעצב את צורת המראות המיטבית - הפרבולית - באופן מדויק. ניוטון התיך סגסוגת ארד בשם "Speculum Metal" - תערובת מחזירה (רפלקטיבית) ביותר, המורכבת מנחושת ומעט בדיל. לקראת סוף 1668, היה מסוגל להרכיב את הטלסקופ מחזיר האור הראשון (הנקרא גם טלסקופ ניוטוני, על שמו). הטלסקופ היה באורך 8 אינץ' (20.5 סנטימטר) ונתן תמונה גדולה יותר וחדה יותר. ב-1671 החברה המלכותית ביקשה מניוטון לצפות בהדגמה של הטלסקופ החדש שלו. הבעת העניין בהמצאתו עודדה אותו לפרסם חיבור קצר על רעיונותיו שלו בשם "On Colour", אשר הורחב מאוחר יותר לספר המרכזי שלו בתחום אופטיקה. במאמרו המעמיק (31,724 מילה) "Hypothesis of Light" משנת 1675, ניוטון טען שאור מורכב מחלקיקים: חלקיקים יסודיים המסודרים יחדיו בצפיפות עצומה, אשר נעים בקווים ישרים, בדיוק כשם שהאור נע בקווים ישרים ויוצרים את האשליה כאילו נראית קרן אור ישרה ורציפה במרחב. בעשותו זאת ניוטון יצר את התאוריה החלקיקית של האור. על פי תאוריה זו קל לתאר את אפקט ההחזרה, וגם עד מידה מסוימת את תופעות השבירה. הסברו המכני של ניוטון לתופעת השבירה ולחוק סנל התבסס על היפותזה של כוח משיכה מסתורי בין חלקיקי התווך לחלקיקי האור (במעיין אפקט של "מתח פנים"), כך שאלו מוסטים במעבר בין שני תווכים. על פי הסבר זה מהירות האור בחומר גבוהה יותר מאשר בריק, בניגוד להסברו הגלי של הויגנס. הסברו של ניוטון לתופעת הנפיצה היה שצבעים שונים נוצרים על ידי חלקיקים בגדלים שונים, ולכן החלקיקים מוסטים (נשברים, בְּעָגָה אופטית) בזויות שונות ונפרדים. שמאל|250px|ממוזער|מכתב של ניוטון לוויליאם בריגס, בו ניוטון מעיר על חיבורו של בריגס: "תאוריה של הראייה". באותו המאמר תיאר ניוטון את התופעה שהתגלתה על ידי רוברט הוק וקרויה היום על שמו של ניוטון – טבעות ניוטון. טבעות ניוטון הן טבעות בצבעים שונים המתקבלות בין היתר כאשר מצמידים שתי מנסרות אחת לשנייה. כדי להסביר את התופעה, ניוטון נעזר בהשערת קיומו של האתר, חומר שתואר כבלתי נראה ונטול מסה הממלא את המרחב כתווך בו נע האור. הוא הסביר את התופעה על ידי כך שפגיעת חלקיקי האור במשטח זכוכית אחד יוצרות תנודות של האתר, או גלים באתר. הוא הסתמך על התאוריות של הוק וכריסטיאן הויגנס והוסיף את רעיון המחזוריות של גלי האתר וקבע אותו כתכונה בסיסית של גלי האתר. ניוטון הסביר את התופעה בכך שהתנודות המחזוריות של האתר מחזקות ומחלישות לסירוגין את מעבר האור במשטח השני. ניוטון ניסה למדוד את אורך הגל של תנודות אלו (לפי המדידות שלו, חישב את הערך מטר כאורך הגל של הצבע הצהוב, ערך נכון מבחינת סדר הגודל שלו), והציע שלכל צבע של האור יש תנודות באורך אופייני. אולם, עבור ניוטון התנודות המחזוריות של האתר היו רק תופעה משנית, ומהות האור עצמו הייתה חלקיקית. המחקרים של ניוטון בנושא טבע האור הביאו למחלוקות רבות עם הוק וכן עם כריסטיאן הויגנס הן על שאלות של קדימות והן על מהות האור. הוק והויגנס החזיקו בדעה שהאור הוא 'גל'. הוויכוח על מהותו של האור המשיך ללוות את הפיזיקה שנים רבות (ראה בערך שניוּת גל-חלקיק). ספרו של ניוטון, "אופטיקה" פורסם ב-1704 והציג תאוריה חדשה של אור וצבע (כולל ההצגה הראשונה של רעיון "גלגל הצבעים"), ועסק בפרט בתאוריה החלקיקית של האור. בספר זה הציג ניוטון את רעיון האתר, את רעיונותיו בדבר טבע האור, תהליכי הייצור והעברה של החום, תופעות חשמליות ותהליכי הפעולה הכימית. הספר דן בהרחבה הן בצבעים של שכבות דקות (בפרט עסק תופעת טבעות ניוטון), והן בצבעים של שכבות עבות, ומכיל את ההסבר החלקיקי - גלי שלו לתופעות אלו. לאחד הפרקים בספרו העוסק בפעולה כימית הייתה חשיבות עצומה בפיתוח התאוריה של קשרים כימיים במהלך 200 השנים הבאות. בספר זה ניוטון העלה את ההשערה שחלקיקי החומר עברו שינוי צורה כימי כלשהו והפכו לחלקיקי אור הנפלטים ממקורות אור שונים; כלשונו: "האם אין זה ייתכן כי גופים חומריים ואור ניתנים להמרה אחד אל השני ... והאם אין הגופים מקבלים את היכולת לבצע את מרבית הפעילות שלהם מחלקיקי האור שנכנסים אל המבנה הפנימי שלהם?". במסגרת מחקרו הבסיסי בתופעות חשמליות, בנה ניוטון צורה פרימיטיבית של גנרטור אלקטרוסטטי, המבוסס על חיכוך, באמצעות כפפת זכוכית ("אופטיקה", שאילתה 8). לפי מאמר בשם "Newton, prisms, and the 'opticks' of tunable lasers", ניוטון, בספרו "אופטיקה", היה הראשון להראות דיאגרמה המדגימה כיצד להשתמש במנסרה כאמצעי להרחבת אלומה. בספר הוא אכן מתאר גם דרך דיאגרמות, את השימוש במערכים מרובי מנסרות. 278 שנה אחרי יציאת ספרו של ניוטון לאור, הנושא של שימוש במערכים מרובי מנסרות כדי להרחיב אלומות הפך מרכזי לעיצוב לייזרים ברי כוונון צרי פס (narrow-linewidth tunable lasers). כמו כן, השימוש במנסרות כדי להרחיב אלומות הביא להתפתחות התאוריה של "נפיצה במערכים מרובי מנסרות". במרוצת השנים פרסם ניוטון בעיתון ה-Philosophical Transactions מאמרים רבים על היבטים שונים של מדע האופטיקה. מאמרים אלו תרמו רבות לביאור היבטים שונים של האור, ואף שרבות מהשקפותיו נמצאו בסופו של דבר שגויות, הן התוו הדרך עבור החוקרים אחריו ואף הניבו מספר תגליות בעלות ערך מיידי. במאמריו ניוטון כתב על שבירה כפולה וראייה בינוקולרית. בין היתר מצויה אצל ניוטון ההבחנה הראשונית של תכונת הקיטוב של האור, שניוטון מייחס את מקורה לקיומה של "אוריינטציה רוחבית", בלשונו, לקרן האור. התאוריה שלו על קיטוב האור מכילה אלמנטים מהותיים רבים של התאוריה הנוכחית. כמו כן, בכתביו של ניוטון על אופטיקה שפורסמו לאחר מותו מופיעים התייחסויות והסברים מדעיים לתופעות מגוונות, הסברים אשר היו רבי-ערך בעבור ממשיכי דרכו במאה ה-18. כדוגמה אחת מני רבות, ניוטון היה הראשון להסביר נכונה את התופעה של הילות, שהוא ייחס את מקורן לשבירה של אור השמש בגבישי קרח הקסגונליים זעירים באטמוספירה, והסביר בצורה כמותית את זווית ה-22° האופיינית להן באמצעות הרחבה של הסברו של דקארט לקשת בענן למקרה זה. לאחר ניוטון, המשיכו חוקרים רבים לעסוק בטיבו של האור. תומאס יאנג ואוגוסטן ז'אן פרנל שילבו בין התורה החלקיקית של ניוטון לתאוריה הגלית של הויגנס כדי להראות שהצבע של האור הוא ההתגלמות הנראית של אורך הגל של האור. המדע החל אט אט להבין את ההבדל בין תפיסת צבעים (הסובייקטיבית יותר באופייה) לאופטיקה אובייקטיבית הניתנת לכימות מתמטי. המשורר והמדען הגרמני, גתה, יצא נחרצות נגד ניוטון בכל הקשור לתאוריה שלו על ההיבטים התפיסתיים של האור. הוא ניסה לשלב בין תפיסתו הפואטית את הטבע לתפיסה המדעית של ניוטון, וחיבר את ספרו תאוריית הצבעים, שהכיל תאוריה שונה מזו של ניוטון, בייחוד בהיבטים התפיסתיים. הניסויים שהפריכו את התאוריה האופטית של ניוטון הם ניסוי שני הסדקים של יאנג, וניסוי מייקלסון-מורלי מסוף המאה ה-19. ניטון המציא גם את דיסק ניוטון, בעזרתו הוכיח סופית את העיקרון כי הצבע הלבן מורכב מצבעי הספקטרום הנראה. מכניקה וכבידה ממוזער|250px|שמאל|הגרסה הפרטית של ניוטון לפרינקיפיה, שהתפרסמה לבסוף כגרסה השנייה של הספר ב-1679 חזר ניוטון לעבודתו על תורת המכניקה, חוקי התנועה ובפרט השפעת הכבידה על תנועת כוכבי הלכת. ניוטון הצליח להסביר מדוע כוכבי הלכת נעים במסלול אליפטי סביב השמש ולא במסלול מעגלי. הוא פרסם חלק מהתוצאות אליהן הגיע בחיבורו "De Motu Corporum" שפורסם ב-1684 והיה היסוד לספרו "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע". הספר "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע" פורסם ב-5 ביולי 1687 בתמיכתו הכלכלית של אדמונד היילי. בחיבור זה קבע ניוטון את שלושת חוקי התנועה הקרויים על שמו, חוקים אשר נותרו ללא שינוי במשך למעלה ממאתיים שנים. הוא תיאר את כוח הכבידה, את המושגים משקל, מסה, תנע ותנע זוויתי ואת חוקי השימור שלהם. באמצעות התאוריה הפיזיקלית החדשה שלו הראה ניוטון כי כל הגופים ביקום מצייתים לאותם עקרונות והסביר באמצעותם תופעות שונות, כגון תנועת כוכבי הלכת וגאות ושפל, והראה כיצד ניתן לגזור מחוק הכבידה האוניברסלי את חוקי קפלר. הבעיה המקורית שניצבה בפני ניוטון הייתה סבוכה יותר מגזירת חוקי קפלר בלבד, בעיה שפתרונה היווה אחד מאבני היסוד לספרו, שכן המודל הדו-גופי הציג תמונה פשטנית שאינה הולמת את המציאות, ולכן היה על ניוטון לפתח מודל מתמטי להשפעה ההדדית של כוכבי הלכת והירחים זה על זה על מנת לאשש את חוק היפוך הריבוע של הכבידה. בספרו, היה לאל ידו של ניוטון להתחשב גם בהשפעות אלו על תנועת כוכבי הלכת, והתוצאה הייתה סינתזה כבירה של מידע אסטרונומי שהושג בתצפיות ושל תאוריה מתמטית-מדעית שמסבירה אותם, שהמסקנה המתבקשת ממנה היא שהתצפיות השונות מוכיחות את חוק היפוך הריבוע בדיוק מספיק. ההוכחות המתמטיות המוצגות בספר התניעו את המחקר של האי רגולציות במסלול הירח, ואת מחקר בעיית שלושת הגופים. באותה עבודה סיפק ניוטון גם את הקביעה האנליטית הראשונה של מהירות הקול באוויר (בהתבסס על חוק בויל), הסיק את הפחיסות של הצורה הספרואידית של כדור הארץ, סיפק תאוריה של נקיפת נקודת השוויון כתוצאה של המשיכה הכבידתית שמפעיל הירח על כדור הארץ הפחוס, סיפק תאוריה לקביעת מסלולי שביטים, והרבה יותר מכך. ההיפותזה של ניוטון על כוח "בלתי נראה" המסוגל לפעול ממרחק הובילה לביקורת שהכניס "סוכנויות נסתרות" למדע. מאוחר יותר, במהדורה השנייה של הפרינקיפיה (1713), דחה ניוטון באופן איתן ביקורות אלו בנספח "הערה כללית" (לטינית: "GENERAL SCHOLIUM"), וכתב שמספיק שהתופעות יעידו על משיכה כבידתית, כפי שנמצא בניסוי, והודה שלא הצליח לעמוד על מהות הכבידה בניסוי ולכן כל טענה בעניין תהיה בגדר השערה, ובלשונו, במה שהפך לביטוי מוכר, "אינני בודה השערות" (לטינית: "Hypotheses non fingo"). ניוטון היה אפוא הראשון שניסח תאוריה פיזיקלית מאוחדת, העולה בקנה אחד עם התאוריה הקופרניקאית. ספרו, הפרינקיפיה, הפך במהרה ליותר מספר מתמטי סבוך - אלא למייצגה של השקפת עולם מדעית ושל פילוסופיה מדעית חדשה. הניסוח השיטתי והמדויק של טענות מתמטיות על מערכת השמש, והסגנון הדדוקטיבי של הספר, יצרו רושם עמוק על הקהילה המדעית בפרט ועל הקהילה האינטלקטואלית בכלל של התקופה, ובמרוצת השנים על מרבית המדענים וההוגים. הספר נחשב לאחד החיבורים המייצגים והמובהקים של הגישה הדטרמיניסטית, הקובעת כי בהינתן תנאי ההתחלה של מערכת ושל החוקים שלפיהם היא מתפתחת, ניתן לחזות את מצבה של המערכת בכל זמן נתון, גישה שלימים תופרך על ידי ניסויי ועקרונות המכניקה הקוונטית. ניוטון טבע בספר את המושגים "מרחב וזמן מוחלטים" המהווים רקע סביל של האירועים. השקפת עולם זו על היקום משלה בכיפה במשך 250 השנים הבאות, עד שבתחילת המאה ה-20 התחוללה מהפכה מדעית-פילוסופית חדשה, כאשר, בהמשך ישיר למאמציהם של פיזיקאים ומתמטיקאים שונים (בהם הנדריק לורנץ, ארנסט מאך ואנרי פואנקרה), ניסח אלברט איינשטיין את תורת היחסות הפרטית. פרסום הפרינקיפיה הפך את ניוטון למפורסם ברמה בינלאומית. הוא רכש קהל של מעריצים, ובהם המתמטיקאי השווייצרי ניקולה פטיו דווילר, שהפך למעריץ מושבע של ניוטון ולחבר קרוב שלו, עד שהשניים הסתכסכו ב-1693. סכסוך זה השפיע קשות על ניוטון, והוביל אותו להתמוטטות עצבים. התמוטטות העצבים לוותה גם בהתפרצות מחלת נפש, וייתכן גם שהדבר קרה מלכתחילה בהשפעת עיסוקו במתכות רעילות במסגרת חקירותיו באלכימיה (חוקרים סבורים כיום כי סבל מהרעלת כספית). חלק ממאפייני המחלה היו שיגעון רדיפה והידרדרות שכלית. מחלת הנפש לא נמשכה זמן רב, וניוטון התאושש ממנה. מיון העקומים ממעלה שלישית ומעבר לו רעיונותיו של דקארט היו מקור ההשפעה המשמעותי ביותר על ניוטון המתמטיקאי הצעיר. דקארט שחרר את העקומים המישוריים מהמגבלה היוונית של התמקדות בחתכי חרוט בלבד, וניוטון המשיך את דרכו בכך שנטל על עצמו פרויקט אישי למיין את כל העקומים המעוקבים במישור. הוא מצא 72 זנים של עקומים מתוך 78 אפשריים. הוא חילק אותם לארבע מחלקות, המקיימות משוואות שונות, וב-1717 סטירלינג, קרוב לוודאי שבעזרתו של ניוטון, הוכיח שכל עקום מעוקב שייך לאחת מארבע המחלקות האלה. במסגרת עבודתו על סיווג העקומים ממעלה שלישית הגיע גם במאמר Enumeratio Linearum Tertii Ordinis משנת 1704 לתגלית יוצאת דופן - בדיוק כשם שכל העקומים הריבועיים נוצרים על ידי הטלה של המעגל ממישור אחד על מישור אחר, ניוטון טען שכל העקומים ממעלה שלישית נוצרים על ידי הטלות ממישור אחד לאחר של עקום מעוקב מטיפוס מסוים; ספציפית זה שמשוואתו מהצורה . ניוטון פרסם תגלית זאת בחלקו החמישי של מאמר זה, שנשא את הכותרת "על יצירתן של עקומות באמצעות צלליות" ("The Generation of Curves by Shadows"), שם הוא מציין גם ש-"צלליותיהם של עקומים מגנוס 2 תמיד יהיו עקומים מגנוס 2; בעוד אלו של עקומים מגנוס 3 תמיד יהיו עקומים מגנוס 3; וכך הלאה עד לאינסוף". בנספח למאמר שכותרתו "התיאור האורגני של העקומים", ניוטון "הניח את היסודות לתאוריה של עקומים אלגבריים ממעלה גבוהה יותר, זאת באמצעות תיאור מפורט של האסימפטוטות, הצמתים ונקודות החוד (cusps) שלהם" (על פי ההיסטוריון Turnbull). שנים אחרונות שמאל|ממוזער|250px|הסקסטנט בשנותיו האחרונות זנח ניוטון במידת מה את העיסוק בבעיות "הליבה" הקשות שטרדו אותו במהלך חייו (תנועת הירח למשל), והחל מגלה עניין מחודש רב באופטיקה, באלכימיה, בתאולוגיה ובמגוון בעיות טכנולוגיות מעשיות יותר. הוא עסק בבעיית קו האורך ובניווט ימי, והמציא את הסקסטנט. בקשר לבעיית קו האורך, ניוטון פרסם ב-1702 חיבור קטן על התאוריה הירחית, בו הציג תהליך מתמטי אלגוריתמי לקביעת מיקומו השמיימי העתידי של הירח. תאוריה זאת, שהייתה קרובה יותר ברוחה למסורת הקינטית הקדם-ניוטונית של ירמיה הורוקס מאשר לתאוריה הכבידתית שניוטון עצמו פיתח, הייתה כלי עזר מרכזי לחיזוי מיקומי הירח על ידי אסטרונומים במהלך העשורים הראשונים של המאה ה-18. החל מאמצע המאה ה-18, הישגיהם של אוילר, מאייר, קלרו ואחרים קידמו מאוד את הדיוק ביכולת החיזוי של מסלול הירח, מה שהפך את האלגוריתם הניוטוני ללא עדכני. ההקשרים המתמטיים וההיסטוריים של פרסום זה של ניוטון נידונים לעומק בספר "Newton's forgotten lunar theory" של Nicholas Kollestrom . אף כי ניוטון לא היה מרוצה מפרסום זה, פרסם ויליאם ויסטון ב-1707 את סיכומי ההרצאות שלו באלגברה באוניברסיטת קיימברידג' בספר תחת הכותרת "אריתמטיקה אוניברסלית: חיבור על פירוק והרכבה אריתמטיים". הוא גם פרסם עבודה חשובה על החשבון האינפיניטסימלי שכותרתה "מבוא לתרבוע עקומות" ב-1704. העובדה שפעילותו המתמטית דעכה אין פירושה שהוא הפסיק להפיק תרומות מעמיקות; הוא נענה לאתגר המתמטי של יוהאן ברנולי ולייבניץ, ופתר את בעיית הברכיסטוכרון ובעיה נוספת ב-1697. בהקשר זה ידועה האנקדוטה המפורסמת המעידה על כוחו המתמטי של ניוטון, גם בשלב זה בחייו: שתי הבעיות היו ברמת קושי כזו שהמתמטיקאים המובילים באירופה באותה תקופה התקשו לפתרן. ניוטון לעומתם, פתר את שתי הבעיות כעבור שעות ספורות בלבד, אולם החליט לפרסם את הפתרון בעילום שם. הפתרון הדהים את המתמטיקאים בכל אירופה, והם ביקשו לדעת מי הפותר. שבועות אחדים לאחר הפרסום כתב יוהאן ברנולי כי רק אייזק ניוטון היה יכול להצליח במקום שבו כולם נכשלו – "אני יכול לזהות את האריה על פי טביעת כף רגלו", קבע. פתרונות אלו היו תרומה מוקדמת חשובה לחשבון הווריאציות, ענף מתמטי מתקדם שעוסק במציאת פונקציות שמקיימות תנאי אילוץ מסוים, באופן כזה שיביאו למינימום או למקסימום גודל מסוים. לצד הישגיו הגדולים בפיזיקה, עסק ניוטון רבות גם בפרשנות תנ"כית, וניסה לבנות לוח זמנים כרונולוגי להתרחשותם של אירועים שמקובל לראותם כמיתוסים בלבד. כמלומד תנ"כי, עמל ניוטון רבות כדי לחקור את הגאומטריה המקודשת של מקדש שלמה, ונעזר במידות המקראיות של בית המקדש ושל אוהל המשכן כדי להגיע למסקנות על הקווים המנחים בבניית מבנים אלה. הוא האמין שהגאומטריה של בית המקדש מייצגת יותר ממספר בעיות מתמטיות, אלא שהיא מקודדת בתוכה את הכרונולוגיה של אירועים חשובים בהיסטוריה העברית. שמאל|ממוזער|250px|ניוטון בזקנתו, דיוקן מ-1712. שמאל|ממוזער|250px|קברו של ניוטון במנזר וסטמינסטר. בעשור האחרון של המאה ה-17 כתב מספר חיבורים דתיים הדנים בפרשנות ספרותית וסימבולית של התנ"ך. כתב יד שניוטון שלח לג'ון לוק, בו דחה קיומו של קשר בין פסקה מסוימת של הברית החדשה לכתבי היד המקוריים של הברית החדשה, פורסם רק ב-1785, עשרות שנים לאחר מותו. אף על פי שמחברים רבים טוענים שעבודה זאת מהווה אינדיקציה לכך שניוטון דחה את האמונה בשילוש הקדוש, אחרים טוענים שניוטון אכן העמיד בספק את אותנטיות הפסקה אך מעולם לא התכחש לשילוש הקדוש. הביוגרף שלו, סר דייוויד ברוסטר, אשר ערך את כתבי היד שלו במשך 20 שנה, כתב על המחלוקת בספרו הידוע "מאמרים על חייו, כתביו ותגליותיו של סר אייזק ניוטון", בו הוא טוען שניוטון פקפק באמיתות של הפסקאות האלה, אך מעולם לא טען שהדוקטרינה של השילוש הקדוש מפוקפקת. ברוסטר טען שניוטון מעולם לא היה ידוע כאריאני במהלך חייו. היה זה ויליאם ויסטון (שהיה אריאני) אשר טען לראשונה "שניוטון היה כה לבבי אל הבפטיסטים, כמו גם אל האוסביאנים או האריאנים, שהוא לעיתים קרובות חשד ששני הזרמים האלו היו העדים בהתגלויות", בעוד אחרים כמו הופטון היינס "ציינו בפני ריכרד ברון, שניוטון אחז באותה דוקטרינה כמו הוא עצמו". עבודות מאוחרות יותר - כמו "הכרונולוגיה של ממלכות קדומות" (1728) ו"עיונים בספר דניאל ובאפוקליפסה של הקדוש יוחנן" (1733), פורסמו לאחר מותו. הוא גם הקדיש חלק ניכר מזמנו לאלכימיה. הניסויים האלכימיים שלו כמעט ולא הניבו דבר בעל אופי מדעי, אך ניוטון גילה דרכם דברים רבים שניתנים לסיווג באופן מודרני ככימיה. חיבורו Tabula Quantilatum et Graduum Caloris מכיל סקלה השוואתית של טמפרטורות מזו של קרח נמס עד לזו של אש מטבח קטנה. הוא כתב מאמר כימי אחר - "De Natura Acidorum" ("על טבע החומצה"), שמהווה גם תרומה חשובה מוקדמת לחקר המדעי של חומצות. ניוטון כיהן בפרלמנט של אנגליה, במסגרת בית הלורדים, בשנים 1689–1690, וכן בשנת 1701 (למשך שנה אחת בלבד). ב-1696 עבר ללונדון עם מינויו למשרת מנהל המטבעה המלכותית (Master of the Mint), תפקיד שקיבל באמצעות פטרונו Charles Montagu, 1st Earl of Halifax, אז שר האוצר של בריטניה. הוא לקח חלק חשוב ברפורמה הגדולה של המטבע באנגליה - יסוד הבנק המרכזי (1694), איחוד מערכת המטבעות האנגלית והסקוטית עם איחודן של הממלכות ב-1704, קביעת תקינה קפדנית לשווי המטבעות מתוך התחשבות בערכו הריאלי של כל מטבע, ומה שדה פקטו היה הצמדת הפאונד לערך המסחרי של הזהב, ולמעשה תקן הזהב הראשון של בריטניה. בדרכו רמס במידת מה את לורד לוקאס, נציב מצודת לונדון (ובכך הבטיח שאדמונד האלי יקבל את משרת סגן המבקר בסניף צ'סטר הזמני). ניוטון הפך אולי לידוע מבין כל מנהלי המטבעה לאחר מותו של תומאס ניל ב-1699, והחזיק במשרה זו במשך 30 השנים האחרונות של חייו. מטרת מינויים אלה הייתה לאפשר לניוטון משרות מכניסות, אך ניוטון לקח אותם ברצינות, פרש מחובותיו באוניברסיטת קיימברידג' בשנת 1701, והתמסר במרב כוחותיו לניהול המטבע ובעיקר לאכיפת החוק נגד זייפנים. כמנהל המטבעה המלכותית, ניוטון גייס כוחו במתמטיקה והעריך כי 20 אחוז מהמטבעות שנוצקו ברפורמת המטבע הגדולה של 1696 היו מזויפים. זיוף מטבעות נחשב לבגידה חמורה בכתר הבריטי, והעונש על זיוף מטבעות היה הוצאה אכזרית להורג - תלייה, גרירה וביתור. ניוטון עצמו דרש שהחוק ייאכף במלוא החומרה, ובמקרים בהם חננו את העבריינים, היה הדבר למורת רוחו. הרשעת עבריינים, הייתה משימה מורכבת על פי חוק, אף על פי כן, ניוטון נדרש למשימה, אסף מרבית מן העדויות המפלילות בעצמו, ובמסגרת סמכויות השיפוט שלו שפט עבריינים רבים. נטען כי פעולותיו שהובילו לצימוד לזהב והזרימו זהב פנימה השוק הבריטי בעבור כסף (המתכת) החוצה השוק האירופאי, נבעו ישירות מגישתו האלכימית. ניוטון החל לכהן כנשיא החברה המלכותית ב-1703, ונעשה גם באותה שנה חבר זר של האקדמיה הצרפתית למדעים. במאה ה-18 צבר ניוטון הון רב, בעיקר בזכות מעמדו הרם במטבעה המלכותית. באפריל 1705, המלכה אן העניקה לניוטון תואר אביר במהלך ביקור מלכותי שלה בטריניטי קולג'. ניוטון נפטר בשנתו בלונדון ב-20 במרץ 1727, ונקבר במנזר ווסטמינסטר. וולטר היה ככל הנראה נוכח בהלווייתו. אחרי מותו, שיערו של ניוטון נבחן ונמצא כי הוא מכיל כספית, שנבעה ככל הנראה מחקירותיו האלכימיות. הרעלת כספית יכלה להסביר את האקסצנטריות של ניוטון מאוחר בחייו. לאחר מותו הכרה ותארים ממוזער|250px|דיוקן משנת 1849 עם הכיתוב "סר אייזק ניוטון" המתמטיקאי הצרפתי ז'וזף לואי לגראנז' אמר לעיתים קרובות כי ניוטון היה הגאון הגדול ביותר שקם אי פעם. הוא אף הוסיף שהוא היה גם "בר המזל ביותר, כיוון שאי אפשר לייסד את מערכת העולם יותר מפעם אחת". המשורר האנגלי אלכסנדר פופ הושפע רבות מן השלמות הניוטונית, מה שהוביל אותו לכתוב את משפטו המפורסם: ניוטון עצמו הבין את ההקשר ההיסטורי של הישגיו, והיטיב לתאר כן בביטוי שהיה מוכר עוד בזמנו, במכתב לרוברט הוק בפברואר 1676: במאמר שנכתב מאוחר יותר, סיכם ניוטון את חייו כך: ממוזער|שלט רחוב ע"ש אייזיק ניוטון ב"קריית-המדע", בנתניה אלברט איינשטיין שמר תמיד את תמונתו של ניוטון על הקיר שסמוך לשולחן העבודה שלו, יחד עם תמונותיהם של מייקל פרדיי וג'יימס קלארק מקסוול. ניוטון נותר משפיע עבור מדעני דורנו, כפי שהודגם בסקר שנערך ב-2005 בקרב חברי החברה המלכותית בבריטניה (שניוטון עמד בעבר בראשה) בו נשאל למי הייתה ההשפעה הגדולה ביותר על ההיסטוריה של המדע, ניוטון או איינשטיין. מדעני החברה המלכותית הצביעו ברוב שלניוטון הייתה השפעה כוללת גדולה יותר. ב-1999, סקר דעות של 100 פיזיקאים הצביע לאיינשטיין בתור "הפיזיקאי הגדול ביותר אי פעם" וניוטון במקום השני, בעוד שבסקר מקביל שנערך באתר PhysicsWeb נבחר ניוטון במקום הראשון. רחוב על שמו קרוי בשכונת קריית המדע בעיר נתניה. השקפות דתיות שמאל|ממוזער|250px|תרשים בית המקדש על פי אייזק ניוטון ניוטון היה אדם מאמין, אשר השקיע, בסתר, זמן רב בחקר כתבי הקודש ובאלכימיה. הוא נולד למשפחה אנגליקנית, אולם חוקרים מודרניים סבורים שהאמונה הדתית אותה פיתח לעצמו, ושבה החזיק בסתר עד סוף ימיו, התרחקה מהאמונה האורתודוקסית. הוא כתב עבודות בביקורת המקרא, אשר הבולטת בהן, "דו"ח היסטורי של שני אירועים תנ"כיים", פורסמה לראשונה ב-1754, 27 שנה לאחר מותו. הוא שיער שמועד צליבתו של ישו הוא 3 באפריל 33, תאריך התואם את אחד מהתאריכים המסורתיים המקובלים. כמו כן, ניסה למצוא הודעות מוסתרות בכתבי התנ"ך, ללא הצלחה יתרה. למעשה, כתב ניוטון על נושאי דת יותר משכתב על מדעי הטבע. לאחר מותו נמצאו בכתביו למעלה מ-1,400,000 מילים בנושאי דת, יותר ממה שכתב על אלכימיה ומתמטיקה, ואפילו יותר ממה שכתב על פיזיקה ואסטרונומיה. בין היתר פרסם ניוטון פרשנות לספר דניאל. אף על פי שחוקי התנועה והכבידה העולמית הפכו לתגליותיו הידועות ביותר של ניוטון, הוא התריע נגד השימוש בהם כדי לראות את היקום כמכונה טהורה הפועלת באופן אוטונומי ללא צורך בישות אלוהית. הוא כתב: . האסטרופיזיקאי האמריקאי ניל דה-גראס טייסון טען, שכל עוד הפרינקיפיה עסקה בנושאים שאותם ניוטון הצליח להסביר באמצעות תאוריה מתמטית, כמו פתרון הבעיה הדו-גופית, אזי אין בה אזכור של אלוהים. לעומת זאת בהתייחסות לנושאים שאותם הוא לא הצליח לפתור, כמו הבעיה התלת-גופית (לדוגמה, האופן שבו מאדים משפיע על תנועת כדור-הארץ סביב השמש) אז מזכיר ניוטון את אלוהים. הוא האמין בעולם רציונלי אימננטי, אך דחה את "חַיּוּת החומר" - ההילוציזם שבכתביהם של גוטפריד לייבניץ וברוך שפינוזה. העולם המאורגן באופן דינמי ניתן להבנה, וחייב להיות מובן, על ידי תובנה פעילה. בהתכתבויות שלו, ניוטון כתב כי בכתיבת הפרינקיפיה: "הוא שם עינו על עקרונות כאלו שיקרבו את בני האדם אל האלוהות". הוא ראה עדות לתכנון תבוני במערכת העולם: "כזאת אחידות מופלאה במערכת הפלנטרית חייבת לנבוע מאפקט הבחירה". ניוטון התעקש על כך שהתערבות אלוהית מחזורית נחוצה כדי לשמור על המערכת יציבה, אודות לגידול האיטי באי-יציבויות שיכול להוציא את המערכת כולה מאיזון. ניוטון דימה איפוא את היקום לשעון מכני ענקי, שכל חלקיו פועלים בדיוק ובחפיפה מושלמת אחד לשני, כאשר יוצר השעון, אלוהים, מכוון את מחוגיו בכל רגע. מסיבה זאת בדיוק, לייבניץ הגחיך אותו: "האל הכל יכול רוצה לתקן את השעון שלו מפעם לפעם; שכן אחרת הוא יפסיק לנוע. לא היה לו, כך נראה, מספיק חזון כדי ליצור מכונת תנועה נצחית". על עמדתו של ניוטון הגן בתקיפות סמואל קלארק, בהתכתבותו המפורסמת עם המתמטיקאי והפילוסוף לייבניץ, שנקטעה מוקדם עם מותו של לייבניץ. מאה שנה מאוחר יותר, עבודתו המונומנטלית של פייר-סימון לפלס "מכניקה שמיימית" סיפקה הסבר טבעי מדוע מסלולי הפלנטות לא מצריכים התערבות אלוהית מחזורית. השפעתו על המחשבה הדתית שמאל|ממוזער|250px| דימוי ציורי של ניוטון, שצויר על ידי ויליאם בלייק. ניוטון מתואר כאן כ-"גאומטרן אלוהי". מוצג בגלריית טייט, לונדון ההתקפות נגד "החשיבה המאגית" של התקופה הקדם נאורה, ונגד האלמנטים המיסטיים של הנצרות, זכו לביסוס במסגרת הקונספציה המכנית של רוברט בויל את היקום. ניוטון השלים את רעיונותיו של בויל דרך הוכחות מתמטיות, וחשוב מכך, הצליח מאוד בהפיכתם לפופולריים. הגישות של ניוטון ובויל לפילוסופיה המכנית קודמו על ידי מסאים רציונליסטים כאלטרנטיבה בת-קיימא להשקפת העולם הפנתאיסטית, ונתקבלו ללא היסוס על ידי מטיפים פרוטסטנטים כמו גם על ידי מטיפים פורשים מזרם ה־latitudinarians. הם ראו בגישות אלה, פתח המאפשר מחשבה מדעית מסוימת, כיוון שלמעשה היו ביקורתיים כלפי הגישה המדעית נטולת הפניות, בזאת החמיצו את מהות ההגות של ניוטון ובויל. מחד הם ראו בשלילה העקרונות המטאפיזיים של האמונות הטפלות של כנסיות ה"נלהבים" (Enthusiasm) ומאידך התמיד בהם החשש מ"קפיצה" למסקנה אתאיסטית וממחשבות ניהליסטיות. בה בעת, הגל השני של הדאיסטים האנגלים טען כי תגליותיו של ניוטון עולות בקנה אחד עם תפיסת ה"דת הטבעית" בה דגלו. אוסף סודותיו של ניוטון בבית הספרים הלאומי בירושלים מצוי אוסף כתבי יד של ניוטון, המכונה "סודותיו של ניוטון" (Newton's Secrets), העוסקים בפרשנות המקרא, במבנה המשכן ובית המקדש, בחישובי קץ הימים, באלכימיה ובהיסטוריה עתיקה. אוסף זה חושף צד פחות מוכר של ניוטון – כפילוסוף דתי. בין כתבי היד מצוי גם "רשימות על המקדש היהודי" העוסק בבית המקדש ובמנהגי הפולחן בו. כאשר נתרם עיזבונו של ניוטון לאוניברסיטת קיימברידג', נציגי האוניברסיטה סירבו לקבל את כתביו התאולוגיים מחוסר עניין והכתבים נשארו בידי יורשיו. כתבי היד נחשפו לציבור רק בשנת 1936, כאשר אחד מיורשיו החליט להעמיד למכירה פומבית את הכתבים. אברהם שלום יהודה, חוקר מקרא יליד ירושלים, קנה את מרבית כתבי היד. הוא ניסה לעניין בהם את הממסד המדעי, אולם ללא הצלחה. בתקופת מלחמת העולם השנייה הוא היגר לארצות הברית, ועל סף מותו תרם את אוספו, כולל כתבי היד של ניוטון, לספרייה הלאומית בירושלים. רק בתחילת שנות השבעים הסתיימו המחלוקות המשפטיות עם היורשים, והכתבים הגיעו לירושלים. ביוני 2007 הציג בית הספרים הלאומי את כתבי היד לציבור במסגרת כנס בינלאומי בשם Newton in Pursuit of the Secrets of God and Nature – ניוטון בעקבות סודות האל והמדע. לימים, בפברואר 2016 הכריז אונסק"ו על מכלול כתבים אלו של ניוטון כנכסי רוח עולמיים. הכלכלן ג'ון מיינרד קיינס קנה חלק אחר של כתבי היד, ופרסם בעקבות כך מאמר על "ניוטון האחר" ועל הקרבה בין מושג האל אצל ניוטון לבין תפיסת האל ביהדות. את כתבי היד שרכש הוריש קיינס לקינגס קולג' באוניברסיטת קיימברידג'. אוספים נוספים של כתבים תאולוגיים של ניוטון נמצאים בניו קולג' באוניברסיטת אוקספורד ובספרייה הבודליינית. אייזק ניוטון בתרבות הפופולרית מיתוס התפוח שמאל|ממוזער|250px|העץ של ניוטון, הגנים הבוטניים, קיימברידג' ממוזער|250px|חולצה עם הדפס המתבסס על מיתוס התפוח של אייזק ניוטון ממוזער|250px|תמונה מעובדת של אייזק ניוטון המבוססת על מיתוס התפוח האגדה מספרת שעל ניוטון נחה ההשראה לנסח את תאוריית הכבידה העולמית שלו מנפילת תפוח ארצה. סרטים מצוירים וגרסאות אחרות לסיפור הרחיקו לכת ואף הציעו שהתפוח נפל ישירות על ראשו. ג'ון קונדויט, עוזרו של ניוטון במטבעה המלכותית ובעלה של אחייניתו של ניוטון, תיאר את המאורע כאשר כתב על חייו של ניוטון: השאלה לא הייתה אם כוח כזה אכן התקיים (שכן כח זה כבר היה ידוע ונדון כבר בפילוסופיה היוונית), אלא האם הוא מסוגל להחזיק את הירח במסלולו ממרחק כה רב. ניוטון הראה כי אם הכוח פרופורציונלי הפוך לריבוע המרחק, אז ניתן לחשב את מסלול הירח ולקבל התאמה טובה עם המדידות של המסלול. אבל הוא לא הסתפק בכך והגיע למסקנה שאותו הכוח הגורם לנפילת תפוחים ארצה (והמחזיק את הירח), זהה במהותו לכוח שמפעילה השמש על כוכבי הלכת, והוא שמחזיק אותם במסלוליהם. "בין כל שני חלקיקים בעלי מסה, ללא תלות בגודל המסה שלהם, פועל כוח משיכה שאינו מוגבל למרחק מסוים בינם", כתב ניוטון. הוא השתמש במילה הלטינית "gravitas" לציון הכוח, שלימים יצוין על ידי המילה "gravitation", או בעברית "כבידה". עתה הוא היה נכון להראות כי כוח הכבידה הוא כוח יסודי ביקום, המניע אותו כמערכת מכנית אחת גדולה. כותב בן זמנו של ניוטון, ויליאם סטיוקלי, תיאר בספרו "זיכרונות של חייו של אייזק ניוטון" שיחה עם ניוטון ב-15 באפריל 1726. לפי השיחה, "רעיון הכבידה הגיע למוחו של ניוטון כאשר תפוח נפל מן העץ ארצה, והוא נפל למצב רוח מהורהר. מדוע התפוח נופל תמיד במאונך לקרקע, חשב לעצמו. מדוע הוא לא הולך הצדה או למעלה, אלא נמשך בקביעות למרכז כדור הארץ". באופנים זהים, וולטר (שנכח בטקס הלוויה של ניוטון) כתב ב"חיבור על שירה אפית" (1727): "סר אייזק ניוטון הלך בגניו, ולפתע הגיעה למוחו המחשבה הראשונה על מערכת הכבידה, כתוצאה מנפילתו של תפוח לקרקע". אישיות ניוטון לא נישא, ואין עדויות שניהל מערכות יחסים רומנטיות כלשהן. הייתה לו ידידות קרובה עם המתמטיקאי השווייצרי ניקולס פאטיו דה דווייה, שאותו הכיר בלונדון בשנת 1689. הקשר האינטנסיבי שלהם הגיע לסיומו באופן פתאומי ולא מוסבר ב-1693, שלאחריו הוא סבל מהתמוטטות עצבים. בספטמבר אותה שנה, שלח ניוטון שסבל מהתמוטטות, מכתבי האשמה פראיים לחבריו סמיואל פיפס וג'ון לוק. בפתק שנשלח אל לוק, נכללה ההאשמה כי הוא "השתדל לסבך אותי עם woemen" (במקור). לניוטון הייתה גם ידידות עם האסטרונום אדמונד היילי אשר מימן את ספרו החשוב "עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע". ניוטון נחשב למרוחק, מפוזר ולא מסודר. עד מהרה ניתק את רוב קשריו החברתיים ונטה לשקוע בקדחתנות במחקריו. מסופר גם שאיש כמעט לא הגיע להקשיב להרצאותיו הבלתי מובנות, אך הוא לא שם לב לכך. במרוצת השנים התגלעו מחלוקות קשות בינו לבין לייבניץ על נושאים אישיים כמו זכות הראשונים על ניסוחים מסוימים בחשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי וגם על נושאים מהותיים כמו תפיסתו האנטי אמפריציסטית (רציונליסטית). כמו גם הסכסוך בין ניוטון לבין הוק. מערכת היחסים בין ניוטון להוק בין אייזק ניוטון לרוברט הוק התקיימה מריבה ארוכת שנים וחריפה ביותר. בתקופה בה הוק עוד היה בחיים, הוא נחשב למדען גדול ומוכר בהרבה מניוטון. לעומת זאת, אחרי פטירתו של הוק ב-3 במרס 1703, החלה מגמת הפופולריות של ניוטון להתחדד, ורק בסוף המאה ה-20 החלה להתפתח הכרה חוזרת בהישגיו של הוק. נראה כי ניוטון הקפיד בהמעטת חשיבותו של הוק, וייחס רבים מממצאיו של הוק לעצמו (ראו לדוגמה, טבעות ניוטון). ככל הנראה, ניוטון, הושפע מספר המיקרוגרפיה של הוק, וייתכן כי זה מה שהצית בו את הלהט ללמוד אודות האור. ניוטון אמר על המצאת טבעות ניוטון במיקרוגרפיה של הוק: מוכרת האנקדוטה שאת המשפט, , כתב ניוטון להוק דווקא בעוקצנות, וזאת על רקע הסכסוך בין השנים, וטענותיו של הוק כי ניוטון "גנב" ממנוּ את משוואת הכבידה ומצדו של ניוטון תחושה שהוק מנסה לנכס את הישגיו לחברה המלכותית (בטרם ניוטון היה חבר בה ונשיאהּ). הטענה, אם כן, שהביטוי "עומד על כתפי ענקים" (כפי שהשתמש בו ניוטון) והוא קיצור של הביטוי השגור "גמד העומד על כתפי ענקים", נועד על דרך המשכיל יבין, ללעוג להוק, שהיה קטן קומה וגיבן, ככל הנראה שגויה גם כיוון שטרם נתגלעו היחסים בין השנים, ראשית הסכסוך מתועדת ב-1679 כשלוש שנים מאוחר יותר לכתיבת המכתב, וגם משום שממקורות שונים, אכן נראה שזו הייתה תפיסתו של ניוטון את הישגיו. כתביו של ניוטון בין כתביו של ניוטון: (1671) Method Of Fluxions (1671–1675) Of Natures Obvious Laws & Processes in Vegetation, חיבור באלכימיה שלא פורסם (1684) De Motu Corporum in Gyrum עקרונות מתמטיים של פילוסופיית הטבע (1687) אופטיקה (1704) (1725–1701) Reports as Master of the Mint אריתמטיקה אוניברסלית (1707) (1754) An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture לקריאה נוספת הראל עזרא מנשה, המפגש העוצמתי בין מדע ונבואה, 2017 ג'יימס גליק, אייזק ניוטון, תרגום עמנואל לוטם, הוצאת אריה ניר, 2007 עיבל לשם רמתי, אייזק ניוטון ובית המקדש, הוצאת רזיאל, מגדל, 2005 גוטפריד וילהלם לייבניץ וסמואל קלארק, עימות לייבניץ-ניוטון, מתוך חליפת האיגרות לייבניץ-קלארק, הוצאת רסלינג, 2021 הסרט (באנגלית) Isaac Newton: The Last Magician Sir Isaac Newton, The chronology of Ancient Kindoms Amended London, 1728 – printed by Histories and Misteries of Man LTD, 1988, U.S.A קישורים חיצוניים אייזק ניוטון, באתר הספרייה הווירטואלית של מטח אבשלום אליצור, ענק על כתפי ענקים, מעריב מאמר קצר על ניוטון מתוך אתר אל"פ אוסף כתבי ניוטון באתר הספרייה הלאומית Stephen David Snobelen, Isaac Newton, theology, prophecy, science and religion עיבל לשם-רמתי, איך הגיע אייזק ניוטון לבית המקדש, באתר המגזין סגולה Newton's Principia Manuscript, Google Arts & Culture, 2019 הערות שוליים * קטגוריה:מתמטיקאים שעל שמם כוכב לכת מינורי קטגוריה:פיזיקאים שעל שמם כוכב לכת מינורי קטגוריה:מדענים אנגלים קטגוריה:מתמטיקאים אנגלים קטגוריה:פילוסופים אנגלים קטגוריה:פיזיקאים אנגלים קטגוריה:פילוסופים נוצרים קטגוריה:פילוסופים של המדע קטגוריה:סגל אוניברסיטת קיימברידג' קטגוריה:אישים הקבורים במנזר וסטמינסטר קטגוריה:נשיאי החברה המלכותית קטגוריה:אבירים בריטים קטגוריה:אלכימאים קטגוריה:אישים שעל שמם יחידות מידה קטגוריה:חברי הפרלמנט של אנגליה (לפני 1707) קטגוריה:אישים שהונצחו בשטרות כסף בריטיים קטגוריה:מתמטיקאים אנגלים במאה ה-17 קטגוריה:מתמטיקאים אנגלים במאה ה-18 קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:בוגרי טריניטי קולג' (קיימברידג') קטגוריה:כותבי לטינית בני העת החדשה קטגוריה:מונצחים בשלט כחול של ארגון המורשת האנגלית קטגוריה:אישים שהונצחו על בולי ברית המועצות קטגוריה:המהפכה הקופרניקאית קטגוריה:ילידי 1643 קטגוריה:נפטרים ב-1727

זיכרון (פירושונים)

זיכרון הוא כל מנגנון המאפשר לאחסן מידע לאורך פרק זמן ולשלוף אותו על פי צורך. טיב המנגנון והסביבה בה הוא פועל יכולים להשתנות. במשמעותו הפשוטה והנפוצה, "זיכרון" הוא זה של האדם.

מעבד

שמאל|ממוזער|300px|מעבד 80486 של אינטל בתוך המארז שלו – ממדי פיסת הסיליקון שבמרכז הם 6.75x12 מילימטר מעבד, או בשמו המלא יחידת עיבוד מרכזית (באנגלית: CPU – Central Processing Unit), הוא רכיב חומרה במחשב המבצע את הפקודות המאוחסנות בזיכרון המחשב. המעבדים המודרניים (המכונים גם מיקרו־מעבדים) בנויים על גבי שבב בודד. בהתאם לארכיטקטורת פון נוימן הפקודות אותן מקבל המעבד מאפשרות לו קריאת מידע מהזיכרון או מהתקנים שונים, ביצוע פעולות חשבוניות ולוגיות על מידע זה וכתיבת תוצאות החישוב בחזרה לזיכרון או לחלופין שליחתו להתקנים חיצוניים. הפעולות הלוגיות מאפשרות בקרת זרימה וחזרה על פקודות ככל שנדרש. הפקודות הן בסיסיות ביותר ובנויות, כל אחת, מרצף קצר של ביטים. רצף זה קרוי שפת מכונה. כל דגם של מעבד מתאפיין בסט פקודות משלו. בהתאם לתזת צ'רץ'־טיורינג דלות שפת המכונה אינה מהווה מגבלה בביצוע תוכנית מחשב כלשהי וההבדל בין מעבדים שונים יבוא לידי ביטוי רק בביצועים. מבחינה כמותית, הרוב המכריע של המעבדים המיוצרים כיום משמש כיחידות בקרה של מוצרי צריכה. חלק ממוצרים אלו הם ציוד הקפי של מחשבים אישיים (כגון צגים, מדפסות, כרטיסי רשת) ואחרים אינם (מכוניות, מכונות כביסה, טלפונים סלולריים). קיימים מעבדים המיועדים לשימושים ייעודיים, למשל, עיבוד אות ספרתי (DSP), מיקרו־בקר, עיבוד רשתות תקשורת (Network Processing), או עיבוד גרפי. רקע היסטורי שמאל|ממוזער|250px|מעבד אתלון של חברת AMD בתוך התושבת שלו, על לוח האם בשנות ה־50 וה־60 של המאה העשרים המחשבים היו עצומים בנפחם, יקרים ונדירים. כאשר הופיעו המעגלים המוכללים, המאפשרים מזעור טרנזיסטורים רבים על גבי "שבב" יחיד, הם תרמו להקטנת הנפח והוזילו בהדרגה את מחירי המחשב. כך נוצר בסוף שנות ה־60 סוג חדש של מחשב, המיני מחשב, שהורכב יותר ויותר ממעגלים מוכללים. עדיין, יחידת עיבוד מרכזית כללה מספר רב של רכיבים שונים. נקודת המפנה הבאה הייתה דחיסת יחידת עיבוד מרכזית שלמה על גבי מעגל מוכלל, שבב, יחיד. בראשית כונתה יחידה כזו מיקרו־מעבד ואילו כיום מסתפקים במונח מעבד. המיקרו־מעבד הראשון היה ה־4004 שפותח בשנת 1971 על ידי חברת אינטל, שעסקה עד אז בפיתוח ויצור שבבי זיכרון. במקור פותח ה־4004 עבור מכונת חישוב שולחנית של חברת בוזיקום (Busicom) היפנית. לעומת השבבים הייעודיים שקדמו לו, הוא תוכנן כיחידת עיבוד רב תכליתית ורק התוכנה שסופקה לו ייעדה אותו למשימה הנדרשת (מעבד של מכונת חישוב). יכולת החישוב של ה־4004 הייתה מוגבלת למדי והוא התבסס על פעולות של ארבע סיביות בלבד. המעבד אינטל 8008 שפותח בשנת 1972 הרחיב את יכולת המעבד לעבודה בשמונה סיביות אך עדיין היה במארז קטן של 18 פינים בלבד ומרחב זיכרון של 16 קילובייט מספר מחשבים המבוססים על מעבד זה תוכננו וכמה מהם יוצרו בייצור מסחרי, אך תפוצתם הייתה מוגבלת מסיבות שונות. בשנת 1974 פיתחה אינטל גרסה משוכללת יותר, ה־8080 במארז של 40 פינים. החיבור שלו לזיכרון חיצוני היה פשוט יחסית עובדה שהפכה אותו להצלחה וליחידת העיבוד המרכזית של המיקרו מחשבים הראשונים שזכו לתפוצה נרחבת. בעקבות ה־8080 פותחו מספר מעבדים מתחרים, ביניהם ה־Z80 של חברת זילוג (שהוקמה על ידי פדריקו פייגין, המהנדס שהיה אחראי על פיתוח ה־4004 וה־8080 באינטל. Z80 תואם ל־8080, ויכול לבצע קוד של 8080 ללא שינוי), 6800 של חברת מוטורולה, ו־6502 של חברת MOS Technology, שהיו פופולריים במיקרו מחשבים, כולל במחשבים ביתיים, החל מאמצע שנות ה־70 של המאה ה־20. בשנת 1981 בחרה חברת IBM ב־8086 של אינטל, יורשו של ה־8080 שהרחיב את יכולת העיבוד ל־16 סיביות, בתור יחידת העיבוד המרכזית עבור המחשב האישי שלה והפכה בכך את משפחת ה־x86 של אינטל למעבדים הפופולריים ביותר. מעט מאוחר יותר, בשנת 1984, בחרה חברת אפל במעבד מתחרה, ה־68000 של חברת מוטורולה עבור מחשבי מקינטוש, מעבד זה היה הראשון במשפחת מעבדים, ביניהם 68020, 68030 ו־68040 שהופיעו בשנים הבאות. סדרת מעבדים זו של מוטורולה הפכה לשנייה בתפוצתה אחרי המעבדים של אינטל, עד שהוחלפה בשנת 1991 במעבד ה־PowerPC שפותח במשותף על ידי מוטורולה, IBM ואפל. בשנות ה־80 ושנות ה־90 של המאה העשרים הופיעו מעבדים חדשים רבים מחברות שונות. ביניהם MIPS של חברת MIPS Technologies, SPARC של חברת Sun Microsystems (היום אורקל), Alpha של חברת DEC (היום HP), ועוד מעבדים רבים, כולל משפחות מעבדים של אינטל ומוטורולה בארכיטקטורות שונות מ־x86 או מ־68K. פעולת ומבנה המעבד כל מעבד מורכב ממספר יחידות המבצעות פעולות שונות. במעבדים מודרניים המבוססים על שיטת צינור עיבוד נתונים (Pipeline), כל אחת מיחידות אלו פועלת בנפרד. לצורך ביצוע פקודה בודדת, מתרחש במעבדים מחזור הבאה-ביצוע שמבנהו באופן כללי נראה כך: Fetch (אִחזור) – חישוב כתובת הפקודה הבאה לביצוע, וקריאת הפקודה הבאה לביצוע מהזיכרון. Decode (פענוח) – פיענוח הפקודה – אלו יחידות ביצוע יש להפעיל ובאלו אוגרים הפקודה משתמשת. במעבדים בעלי ארכיטקטורת CISC, פקודת אסמבלי בודדת עשויה להפוך בשלב הפיענוח למספר פקודות פנימיות של המעבד. Execute (ביצוע) – ביצוע הפעולה האריתמטית־לוגית שהפקודה דורשת באמצעות ה־ALU (היחידה האריתמטית־לוגית). אם הפקודה היא פקודת חישוב, הוא מתבצע בשלב זה. אם הפקודה היא פעולת קריאה מהזיכרון או כתיבה אליו, כאן מחושבת הכתובת של הנתון בזיכרון. במקרה של פקודת הסתעפות (Branch/Jump), כאן מחושב קיום התנאי להסתעפות, ומתבצעת ההחלטה האם להסתעף או לא. Memory (זיכרון) – קריאה של נתון מהזיכרון או כתיבת נתון אליו, במקרה של פקודה לקריאה מהזיכרון או כתיבה אליו. Write Back (כתיבה חזרה) – כתיבת תוצאת החישוב משלב הביצוע או תוצאת הקריאה משלב הזיכרון אל אוגר היעד. יחידות המרכיבות את המעבד במיקרו־מעבד כל היחידות השונות יושבות על אותו השבב, והחלוקה ליחידות קיימת רק בשלב התכנון. החלוקה ושמות היחידות שונות במעט ממעבד אחד למשנהו, אבל מעבדים מודרניים מורכבים בדרך־כלל מהיחידות הבאות: יחידות הקיימות בכל מעבד אוגרים או רגיסטרים (Registers) – כל אוגר הוא יחידה אחת של זיכרון פנימי מהיר ביותר הנמצא לרוב בתוך יחידת העיבוד המרכזית של מחשב אשר מאפשר אחסון ערכים, בדרך כלל זמנית, עבור פעולות בסיסיות שונות מסט הפקודות של המעבד (חיבור, חיסור, והשוואה). יש מעבדים בהם האוגרים הם ייעודיים, כלומר פעולות מסוימות מוגבלות לאוגר או אוגרים מסוימים, ולעומתם מעבדים אחרים (בדרך כלל מסוג RISC) בהם לכל האוגרים פונקציונליות זהה. מספר האוגרים במחשב נמוך יחסית ולכל היותר יגיע לעשרות מעטות. יחידת בקרה – יחידה האחראית על שלבי הקריאה והפיענוח של פקודות. יחידה אריתמטית־לוגית (ALU) – יחידה זו מבצעת פעולות במספרים שלמים (חיבור, חיסור והשוואה) ופעולות לוגיות שונות (כדוגמת הפעולות הלוגיות AND, OR, NOT, וכדומה). היחידה נחשבת ללב המעבד, ויעילותה היא החשובה ביותר בביצועי המעבד כולו. יחידות נפוצות הקיימות בחלק מהמעבדים זיכרון מטמון – זיכרון מהיר במיוחד, המותקן על המעבד. יש מעבדים בהם זיכרון המטמון מוגבל לפקודות בלבד, אחרים בהם המטמון משותף לפקודות ונתונים, ואחרים בהם יש מטמונות נפרדים לקוד ולנתונים. נהוג לסווג את זיכרון המטמון הבנוי על שבב המעבד לשלושה סוגים. יש מעבדים ללא מטמון, או עם חלק אך לא כל סוגי המטמון המתוארים: L0 – המטמון המהיר ביותר, אך גם המוגבל ביותר בגדלו. בדרך כלל פועל בקצב השעון של המעבד עצמו. L1 – מטמון פחות מהיר וגדול יותר מ־L0 L2 – מטמון מהיר פחות וגדול יותר מ־L1. בשבבים מרובי מעבדים, לפעמים מטמון L2 משותף למספר מעבדים. יחידת ניבוי קפיצות – בשפת האסמבלי ישנן פקודות קפיצה המורות למעבד לעבור לביצוע פקודה בכתובת מסוימת שאינה בהכרח הכתובת הבאה בזיכרון. פקודות קפיצה אלו הן ברובן מותנות, כלומר הקפיצה תבוצע רק אם תנאי מסוים יתקיים. כדי שניתן יהיה לקרוא ולפענח את הפקודה הבאה לפני שידוע אם התנאי אכן מתקיים או לא, המעבד מנסה לנחש האם הקפיצה תבוצע. יחידת נקודה צפה (FPU) – יחידה זו מבצעת פעולות במספרים ממשיים. במעבדים ישנים (דוגמת 80386), לא הייתה במעבד יחידה כזו והיה צורך בשבב חיצוני שיבצע את הפעולות במספרים ממשיים. כיום זהו חלק אינטגרלי מהמעבד עצמו. בקר אפיק נתונים – אפיק הנתונים (bus) הוא האמצעי המקשר בין המעבד לבין הזיכרון וההתקנים החיצוניים במחשב. לצורך סינכרון התקשורת באפיק הנתונים יש צורך בבקר (controller) שתפקידו לווסת ולפקח על התעבורה באפיק. בעבר גם יחידה זו הייתה בשבב נפרד וכיום זהו חלק מהמעבד עצמו. יחידה זו הייתה צוואר הבקבוק של המעבד, משום שהקריאה והכתיבה לזיכרון היו נמוכים באופן משמעותי ממהירות המעבד עצמו, והוא היה צריך להמתין מחזורי שעון על מנת לבצע את הקריאה. עם ההתקדמות הועלתה מהירותו ובמעבדי פנטיום 4 החדישים היא עומדת על 1,066 מגה־הרץ. שהיא כשליש ממהירות המעבד עצמו. תפקידו של זיכרון מטמון L2 הוא לגשר על הפער בין מהירות המעבד למהירות הערוץ. מעבד מרובה ליבות שמאל|ממוזער|250px|מעבד דו־ליבתי של חברת AMD בעשור הראשון של המאה ה־21, לאחר שהתברר כי קיימת בעיה פיזיקלית להאיץ את מהירות המעבד מעבר למה שהושג, החלה מגמה בקרב היצרנים לחבר מספר מעבדים על שבב אחד. מעבדים אלו (אשר בתצורה זו מכונים לעיתים גם "ליבות"), פועלים במקביל, תוך שימוש בטכניקות של עיבוד מקבילי ולעיתים אף תוך שיתוף משאבים, כגון זיכרון מטמון, זה עם זה, ומעצימים בכך את היכולות החישוביות של המחשב. בתחילה הופיעו מעבדים עם שתי ליבות. ביוני 2005 הכריזה חברת AMD על מעבדי 64 ביט כפולי ליבה למחשבים שולחניים. באוקטובר 2005 הכריזה חברת "אינטל" על מעבדים דו־ליבתיים לשרתים. עם שיווק ה"פלייסטיישן 3" של חברת "סוני" בנובמבר 2006, חדרה מגמה זו לשוק קונסולות המשחקים, עם מעבד שבע ליבות עוצמתי של חברת "IBM" שהותקן בקונסולה זו. בתחילת 2008 התפשטה מגמה זו גם למעבדים זעירים למחשבי כף יד וטלפונים סלולריים, כאשר "אינטל" הכריזה על מעבד "Atom". ברבע הראשון של שנת 2008 כבר ניתן היה לרכוש מחשבים אישיים שמותקנים עליהם מעבדים מרובעי ליבות, ובהמשך מעבד בעל 4 ליבות כבר הפך לסטנדרט ובשוק החלו להופיע גם מעבדים משושי ואף מתומני ליבות. מעבדים מרובי ליבות אינם יכולים להריץ מספר תהליכים, הקשורים לאותו יישום, במקביל בליבות שונות, ללא תכנון מראש על ידי המתכנת. הם כן יכולים לעבוד על שני יישומים במקביל על ידי הפרדת תהליכי הזיכרון שלהם, דבר המסייע בעיקר לתהליכים במחשב שאינם זקוקים לתהליכים נוספים (אשר מורכבים ומתעכבים) וחוסך את זמן ההמתנה לתהליך שמתעכב, ובכך מתקבל ליישום זמן תגובה טוב יותר. רוב היישומים הקיימים כיום אינם מנצלים עדיין יתרון זה, אך מערכות ההפעלה המודרניות דוגמת לינוקס, חלונות ומקינטוש מנצלות ריבוי ליבות כדי להריץ מספר יישומים במקביל. בהיעדר ריבוי ליבות, נאלצות מערכות ההפעלה לחלק את זמן המעבד בין כל היישומים, כדי לתת למשתמש תחושה של פעולה במקביל. מערכת על שבב מערכת על שבב היא מערכת שכוללת חלק גדול מהתפקידים של מחשב על גבי מעגל משולב אחד. לרוב היא תכלול את המקבילה למעבד בתור ליבת עיבוד (אחת או יותר). מעבדי ARM, לדוגמה, כבר לא מיוצרים כמעבדים עצמאיים אלא כליבות בתוך שבבים מורכבים יותר. במקרים רבים המעבדים שאליהם מקובל להתייחס בשפת היום יום הם מערכות על שבב שכוללות, בין השאר, ליבות עיבוד שונות. מיקרו בקר מיקרו בקרים הם מעבדים (או ליתר דיוק: מערכות על שבב) עם ביצועים פחותים בהרבה ובשל כך גם דרישות פחותות בהרבה (מחיר נמוך הרבה יותר, צריכת חשמל נמוכה בהרבה). מושגים בסיסיים במיקרו־מעבדים קצב שעון (Clock rate) בכל מעבד ישנו מתנד היוצר אות שעון. אות זה מווסת ומסנכרן את קצב פעולת המעבד. ככלל, ככל שמהירות השעון גבוהה יותר כך המעבד מהיר יותר, אם כי אין זה הפרמטר היחיד הקובע את מהירות המעבד. במחשב IBM-PC הראשון היה מעבד 8086 הייתה מהירות שעון של 4.77MHz, כלומר 4.77 מיליון מחזורים לשנייה. במעבדי "פנטיום 4" שנמכרו בשנת 2004 מהירות שעון של עד 3.8GHz, כלומר 3.8 מיליארד מחזורים לשנייה (אבל אין פקודה בודדת שמתבצעת בקצב הזה). פקודות למחזור שעון (instructions per cycle) מרכיב נוסף המשפיע על מהירות המעבד בנוסף למהירות השעון שלו הוא מספר הפקודות שהמעבד מסוגל לבצע במחזור שעון. מעבד ה־8086 לדוגמה היה מסוגל לבצע פעולה בארבעה מחזורי שעון. מעבדים מודרניים כגון "פנטיום 4", "אתלון" של חברת AMD ו־PowerPC של IBM ו"מוטורולה" מסוגלים לבצע יותר מאשר פעולה אחת בכל מחזור של השעון. צינור עיבוד נתונים (Pipeline) שיטת פעולה של מעבד בה מחולקת העבודה למספר שלבים המבוצעים במקביל. לדוגמה, בזמן שתוצאות הוראה אחת נכתבות לזיכרון, ההוראה הבאה מתבצעת, וההוראה הבאה אחריה כבר מפוענחת. מעבד ה־8086 לא היה בנוי בשיטת צינור עיבוד נתונים ולכן היה צריך לחכות שהוראה תתבצע עד תומה לפני שהמעבד התחיל לבצע את ההוראה הבאה. מסיבה זו במעבד זה לכל הוראה לקח משך זמן של 3–4 מחזורי שעון כדי להתבצע. ככל שהעבודה מחולקת לחלקים קטנים יותר כך ניתן להפעיל את המעבד בתדר גבוה יותר, אלא שיש לכך מחיר: במעבד בעל צינור עבודה ארוך במיוחד, אם התבצעה טעות בשלב מוקדם (לדוגמה, יחידת הניבוי ביצעה ניחוש מוטעה לגבי הכתובת של ההוראה הבאה) ייקח זמן רב יותר להתאושש מהטעות. סופר־סקלאר מעבד המכיל מספר יחידות המסוגלות לבצע פעולות שונות השייכות לאותו שלב בצינור הביצוע במקביל. לדוגמה, מעבד עשוי להכיל יחידה אחת עבור פעולת החילוק ויחידה נפרדת עבור פעולת הכפל, וכך ניתן לבצע את פעולת הכפל של ההוראה הבאה לפני שפעולת החילוק הסתיימה. Out of order machine מעבדים מודרניים סופר־סקלאריים מסוגלים לשנות את סדר ביצוע הפעולות כדי להפעיל כמה יחידות חישוב במקביל וליעל את קצב העבודה של המחשב. הרעיון הוא שכאשר פקודה מסוימת מחכה לתוצאות של חישובים שטרם הסתיימו, ניתן לבצע בינתיים את הפעולות הבאות אחריה, כל עוד פעולות אלו אינן תלויות בחישובים שטרם הסתיימו. CISC לעומת RISC המעבדים הראשונים תוכננו לפני המצאת צינור עיבוד הנתונים ולכן שפת הסף שלהם איפשרה ביצוע פעולות מורכבות יחסית שאינן יכולות להתחלק באופן יעיל לחלקים קטנים יותר. עם המצאת השיטה של צינור עיבוד הנתונים, פותחו מעבדים חדשים עם שפה שהותאמה במיוחד לשיטה זו. שפת המכונה של מעבדים אלו הכילה פקודות פשוטות יותר אותן קל לחלק לשלבים, ולכן כונו RISC. המעבדים מהסוג הקודם כונו לפיכך מעבדי CISC. אף על פי שמעבדי RISC נחשבו ליעילים יותר, מעבדי "אינטל" ותואמיהם (כולל המעבדים של AMD) המשיכו לעבוד בשיטת ה־CISC כדי לשמור על תאימות לשפת המכונה של המעבדים הקודמים. לעומתם, ה־PowerPC המשמש במחשבי המקינטוש הוא מעבד RISC. עם זאת, עם הזמן הצטמצם הפער בביצועים בין CISC ל־RISC, כאשר מעבדי CISC מודרניים כגון "פנטיום 4" ו"אתלון" מתרגמים כל פקודה בשפת המכונה המורכבת שלהם לשפת RISC פנימית. מספר הסיביות בפקודה גודל הפקודה, הנמדד במספר הסיביות, גדל בהתמדה. בעוד שבמעבדים הראשונים כמו ה־8086 הייתה כל פקודה בת 8 סיביות, למרבית מעבדים החדשים היום 64 יש סיביות. למעבד בעל פקודה של 64 סיביות יכול להיות מבחר גדול יותר של פקודות והפקודות יכולות להיות מורכבות יותר. שאר הרכיבים במעבד כמו האוגרים וה־ALU יהיו רחבים יותר בהתאם, וכך כל פקודה יכולה להתבצע על כמות מידע גדולה יותר ולהאיץ את מהירות החישוב. אך היתרון המשמעותי ביותר של ריבוי סיביות הוא גודל הזיכרון הנתמך על ידי המעבד. חלק מהסיביות בכל פקודה משמש לקביעת הכתובת בזיכרון של הפקודות והנתונים. ככל שיש יותר סיביות ניתן לפנות למרחב כתובות גדול יותר. 32 סיביות למשל מוגבלות למרחב כתובות של 4 גיגה. לגודל הזיכרון השפעה רבה על מהירות החישוב במחשב. בנוסף, גם אפיק הנתונים יהיה רחב יותר ויביא יותר מידע מהזיכרון בכל מחזור שעון. תהליך ייצור המעבד המעבדים, כמו כל המעגלים המשולבים, מיוצרים בתהליך המייצר שכבות שונות של "מזהמים" (חומרים זרים בריכוז נמוך) ב"תמונה" מוגדרת מראש, בתוך פרוסה של חומר מוליך למחצה (לרוב סיליקון), וכמו כן "תוספות" של חומרים נוספים (למשל מוליכים) על פני הפרוסה. את התמונה משליכים על הפרוסה בתהליך המכונה פוטוליתוגרפיה, במהלכו נסרקת התבנית של המעגל באמצעות קרן לייזר באורך גל מסוים ומועתקת אל שכבה דקה של מוליך למחצה, כגון סיליקון. מפאת גודלם הזעיר של הרכיבים, כל גרגיר אבק קטנטן עלול לקלקל את הרכיב, ולכן מייצרים את המעבדים באזורים מיוחדים הנקראים חדרים נקיים, שבהם רמת החלקיקים באוויר נמוכה פי 1,000 מחדר ניתוח והטכנאים לבושים בחליפות מיוחדות המכונות בעגה Bunny-Suits. בתהליך זה מדפיסים מספר רב של מעבדים על פרוסת סיליקון, אותה חותכים למעבדים רבים בסיום התהליך. למרות הניסיון להקפיד על תנאי ייצור אופטימליים, בתהליך הייצור יש פחת רב. לא ניתן לצפות מראש מאילו חלקים מפרוסת סיליקון מסוימת יתקבלו מעבדים תקינים. רק חלק מהמעבדים המתקבלים בסוף הייצור עומדים ברף בקרת איכות המיועד, למשל עבור מהירות השעון המקסימלית שתוכננה. מסיבה זו לתוצרים באיכות נמוכה נקבעים מהירויות שעון נמוכות יותר והם משווקים כדגמים חלשים יותר. בנוסף יש גם כשל מוחלט – מעבדים שלא מבצעים כנדרש פעולה עיקרית אחת או יותר. מסיבה זאת, מחירם של מעבדים יקר בהשוואה לרכיבים אלקטרוניים אחרים כגון זיכרונות. עובי ההדפסה של קווי המתאר של מוליכי המעבד קטֵן משנה לשנה, על מנת שיהיה אפשר לחסוך בהספק, להעלות את מהירות השעון של המעבד ולבנות מעבדים מורכבים יותר על ידי הגדלת מספר הרכיבים או לחלופין להגדיל את מספר המעבדים מפרוסה אחת, דבר המביא לרווחים גדולים יותר. ב־2004 רוחב תעלת הטרנזיסטורים במעבדי אינטל החדשים עמד על 90nm (ננומטר). ב־2005 יוצרו מעבדי אינטל בטכנולוגיה של עד 65nm. חברת AMD התחילה לעבור לטכנולוגיה זו בסוף 2006. ב־2008 החלה "אינטל" לייצר בטכנולוגיית 45nm ובאמצע 2008 גם AMD החלה באותה שיטת ייצור. ב־2010 חברת אינטל החלה לשווק מעבדים שיוצרו בטכנולוגיית 32nm. ב־2014 הכריזה אינטל על שבבים בטכנולוגיית 14 ננומטר. ב־2017 הכריזה אינטל על שבבים בטכנולוגיית 10 ננומטר. ב־2019 הכריזה AMD על שבבים בטכנולוגיית 7 ננומטר. בסוף אוקטובר 2023 הכריזה אפל, על מעבדי מחשב בטכנולוגיית 3 ננומטר שיוצרו על ידי חברת TSMC, וזאת לאחר שהאייפון 15, שהושק בנובמבר 2023, הכיל את מעבד ה-A17 Pro, המעבד הראשון של אפל לסמארטפונים שיוצר בטכנולוגיה זו. בפועל, עם הקטנת הרכיבים, בשנים האחרונות נחלש הקשר בין שם הטכנולוגיה לבין הממדים הפיזיים האמיתיים של הטרנזיסטורים, והשימוש בשמות כמו 5nm או 3nm הוא בעיקר שיווקי. ראו גם מדרג זיכרון מונחים בחומרה ארכיטקטורה של מעבדים חוק מור מחזור הבאה וביצוע קישורים חיצוניים Simple-086, פרויקט קוד פתוח של תכנון מעבד ב־Verilog המסביר על מבנה המעבד. סימולטור של מיקרוצ'יפ 6800 חוקרים מאוניברסיטת סווינבורן הדגימו פריצת דרך בתחום מהירות עבודת המעבד (באנגלית). הערות שוליים * קטגוריה:חומרה קטגוריה:ויקיפדיה: עודף קישורי תאריכים קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

כבידה

שמאל|ממוזער|250px|תופעת הכבידה מחזיקה את כוכבי הלכת בתנועה סביב השמש בפיזיקה, כְּבִידָה היא תופעה בה עצמים בעלי מסה ואנרגיה נמשכים זה אל זה. על פי תורת היחסות הכללית כבידה היא תוצאה של עיקום המרחב-זמן. גופים בעלי מסה ו/או אנרגיה מעוותים את המרחב והזמן. מודל זה שפורסם על ידי איינשטיין ב-1915, הוא התיאור הטוב ביותר שבידינו לתופעת הכבידה, ועד כה הוא עמד בכל המדידות והתצפיות המדעיות, אולם עד כה הוא אינו משתלב עם מכניקת הקוונטים. לפי המודל הפיזיקלי הקלאסי של ניוטון, שאותו פרסם ב-1687, כבידה היא כוח משיכה הפועל בין מסות. לפי מודל זה כוח המשיכה הוא פרופורציונלי למכפלת המסות של הגופים חלקי ריבוע המרחק ביניהם. לכן הכוח חזק יותר ככל שהמסות גדולות יותר, ונחלש במהירות ככל שהמרחק ביניהן גדל. על פני כדור הארץ מודל זה מניב ניבויים מדויקים די הצורך והוא המודל שנמצא בשימוש, מאחר שהמתמטיקה פשוטה יותר. רק כאשר יש צורך בדיוק גבוה נאלצים להשתמש במודל איינשטיין. תפיסה נוספת מפרשת את הכבידה כאחד מהכוחות היסודיים בטבע. על פי תפיסה זו, כבידה היא הכוח החלש ביותר מבין ארבעת הכוחות היסודיים – כ-1038 פעמים חלש יותר מהכוח החזק, כ-1036 פעמים חלש יותר מהכוח האלקטרומגנטי, וכ-1029 פעמים חלש יותר מהכוח החלש. על כדור הארץ, כבידה מעניקה משקל לעצמים, והכבידה של הירח גורמת לגאות ושפל. לכבידה יש גם תפקידים ביולוגים חשובים בכך שהיא מנחה את כיוון הגדילה של צמחים בתהליך הגרביטרופיזם, ומשפיעה על מחזור הדם ביצורים רב-תאיים. מחקרים בחוסר כבידה אף הראו שלכבידה יש תפקיד במערכת החיסונית ותהליך התמיינות תאים בגוף האנושי. תאוריית הכבידה לפני ניוטון העולם העתיק מלומדים עתיקים פיתחו תיאוריות שונות כדי להסביר את ההשפעות של כבידה שהם ראו סביבם. במאה הרביעית לפני הספירה, הפילוסוף היווני אריסטו האמין כי לא קיימת תנועה או אפקט כלשהו ללא סיבה. הסיבה לתנועה כלפי מטה של גופים כבדים, כגון היסוד אדמה, הייתה קשורה ל"טבע שלהם", מה שגרם להם לזוז לעבר מרכז היקום, שהיה מקומם הטבעי. באופן הפוך, גופים קלים כמו היסוד אש, נעים לפי הטבע שלהם כלפי מעלה לעבר פני הירח. לפיכך, במערכת של אריסטו עצמים כבדים לא נמשכים לכדור הארץ על ידי כוח חיצוני, אלא מתקרבים אל מרכז היקום בגלל "כבדות" פנימית. במאה השלישית לפני הספירה, הפיזיקאי היווני ארכימדס גילה את מרכז המסה של המשולש. הוא גם שיער שאם מרכז הכבידה של גופים בעלי אותו משקל הוא לא זהה, הוא יהיה ממוקם באמצע הקטע שמחבר את שניהם. כשתי מאות מאוחר יותר, המהנדס והארכיטקט הרומאי ויטרוביוס טען בספרו על אודות האדריכלות שכבידה לא תלויה במשקל החומר אלא ב'טבע' שלו: המתמטיקאי והאסטרונום ההודי בראהמגופטה (598–668 לספירה) תיאר לראשונה את הכבידה ככוח מושך, מה שגרם לחלק מהאנשים לטעון שהוא היה ה"מגלה" האמיתי של הכבידה (ולא אייזיק ניוטון): במזרח התיכון העתיק, כבידה הייתה נושא שנידון רבות. המלומד הפרסי אל-בירוני האמין במאה ה-11 לספירה שכוח הכבידה הוא לא ייחודי לכדור הארץ, ושגרמי שמיים אחרים צריכים להיות מושפעים ממשיכה כבידתית גם כן. בניגוד אליו, האסטרונום הפרסי אל-קזיני (המאה ה-12 לספירה) תמך בתפיסה של אריסטו לפיה כל החומר ביקום נמשך לעבר מרכז כדור הארץ. המהפכה המדעית ממוזער|המגדל הנטוי של פיזה, בו לפי האגדה גלילאו ביצע את אחד הניסויים המפורסמים שלו בנוגע למהירות של גופים נופלים באמצע המאה ה-16, מספר אירופאים הפריכו בעזרת ניסויים את התפיסה האריסטוטלית לפיה גופים כבדים נופלים במהירות גבוהה יותר. הפיזיקאי האיטלקי ג׳יאמבטיסטה בנדטי פרסם מאמרים הטוענים שבשל הצפיפות היחסית, גופים מאותו חומר אבל בעלי משקל שונה יפלו באותה מהירות. בעזרת ניסוי דלפט בשנת 1586, הפיזיקאי הפלמי הדגים שכאשר מפילים ממגדל שני כדורים בגדלים ובמשקלים שונים, הכדורים מגיעים למעשה לקרקע באותו זמן. לאחר מכן, בשנים המאוחרות של המאה ה-16, גלילאו גליליי הדגים זאת בניסוי פיזה (או דווקא כניסוי מחשבתי). כאשר גלילאו שילב את המידע הזה עם מדידות מדוקדקות של כדורים שמתגלגלים במורד של מישורים משופעים, הוא ביסס בנחרצות את המסקנה שתאוצה כבידתית היא למעשה זהה עבור כל הגופים. גלילאו שיער שהתנגדות אוויר היא הסיבה לכך שגופים עם צפיפות נמוכה ושטח פנים גדול נופלים לאט יותר באטמוספירה. בשנת 1604, גלילאו שיער נכונה שהמרחק שעובר גוף נופל הוא פרופורציונלי לריבוע הזמן שעבר. כבידה על פי ניוטון ממוזער|על פי ניוטון, כוח משיכה פועל בין המסות של ניוטון ואיינשטיין, וגורם לכך שעם הזמן ינועו דרך המרחב ולבסוף יפגשו. התיאור הראשון של כבידה נוסח על ידי אייזק ניוטון בספרו פרינקיפיה מתמטיקה שהתפרסם בשנת 1687. התיאור שנקרא חוק הכבידה האוניברסלי קובע כי כל שני גופים בעלי מסה נמשכים זה לזה ביחס ישר למכפלת מסותיהם, וביחס הפוך לריבוע המרחק ביניהם. לאחר שניסח את חוקו השני, תהה ניוטון מהו הכוח המאלץ את כוכבי הלכת לנוע במסילות אליפטיות-הליוצנטריות (שהשמש במרכזן), מהו הכוח המאלץ את הירח לנוע סביב כדור הארץ ומהו הכוח הגורם לגופים על פני כדור הארץ (תפוחים, למשל) ליפול מטה. בהסתמך על חוקי קפלר, ניוטון חישב ומצא כי תאוצתם של כוכבי הלכת לכיוון השמש תלויה בהיפוך ריבוע מרחקם מהשמש. הוא גם מצא כי היחס בין תאוצתו של הירח סביב כדור הארץ לתאוצת נפילה חופשית של גוף על פני כדור הארץ מתאים גם הוא להיפוך ריבוע יחס המרחקים. הדבר הביא אותו לנסח משפט, הקובע כי תאוצתו של גוף הנובעת ממשיכה לגוף אחר פרופורציונית הפוך לריבוע המרחק ביניהם. מכיוון שתאוצתו של גוף תחת השפעת כוח נתון עומדת ביחס הפוך למסתו, הוא הקיש כי כוח הכבידה הפועל על גוף עומד ביחס ישר למסתו, ומאחר שהחוק השלישי שניסח מחייב שוויון בין כוחות הדדיים, הוא הסיק שהכוח חייב להיות פרופורציוני למכפלת מסותיהם של שני הגופים הנמשכים. בניסוח מתמטי: שמאל|ממוזער|300px|F הוא כוח המשיכה, G הוא קבוע הכבידה, הן המסות של הגופים, r הוא המרחק בין מרכזי הכובד כאשר: F הוא הכוח שכל אחד מהגופים מפעיל על השני. G הוא קבוע הכבידה האוניברסלי במערכת היחידות הבינלאומית. ו- הם מסותיהם של הגופים, בהתאמה. הוא המרחק בין מרכזי הכובד של הגופים (זהו קירוב, ההופך מדויק כאשר הגופים כדוריים). בניסוח וקטורי כותבים זאת כך: כאשר: הוא הכוח שגוף 1 מפעיל על גוף 2. הוא וקטור המיקום של גוף i. הסימן השלילי של המשוואה מעיד על כך שהכוח הוא כוח משיכה, וכיוונו מגוף 1 אל גוף 2. הוא וקטור יחידה בכיוון הקו המחבר את מרכזי המסה של המסות. הוא המרחק בין מרכזי המסה של הגופים. G הוא קבוע הכבידה האוניברסלי . ערכו הקטן של קבוע הכבידה מלמד על חולשתו הרבה יחסית לכוח האלקטרומגנטי. לשם השוואה, כוח הכבידה שיפעילו ביניהן שתי מסות של קילוגרם (אשר בכל אחת מהן יש בקירוב נוקליאונים) המרוחקות זו מזו מרחק נתון כלשהו זהה לכוח שיפעילו ביניהם שני מטענים של כ- קולון (בקירוב זהו המטען של פרוטונים) המרוחקים זה מזה אותו מרחק. אולם מאחר שרוב הגופים נייטרליים מבחינה חשמלית, השפעת שדותיהם החשמליים של גרמי שמים לא ניכרת למרחקים כהשפעת שדות הכבידה שלהם. הרעיון לפיו גופים מפעילים זה על זה כוח ממרחק ללא מגע ביניהם היווה מהפכה של ממש ביחס לתפיסה המדעית של ימי הביניים וכן ביחס לפילוסופיה המכניסטית שרווחה בזמנו של ניוטון, ששללה השפעה מרחוק (וייתכן כי במידה זו או אחרת הוא מנוגד לאינטואיציה האנושית עד ימינו אנו). ככל הנראה, ניכרת בו השפעת רעיונות מהפילוסופיה היוונית וההלניסטית, אשר הגיעו לאירופה בזמן תנועת התרגומים מיוונית בתקופת הרנסאנס. הבעיות במודל ניוטון לפי חוק הכבידה האוניברסלי של ניוטון המסה הגרוויטציונית שמופיעה בחוק הכבידה זהה למסה האינרציאלית המופיעה בחוק השני, תאוצת גוף בשדה כבידה אינה תלויה במסתו או מסלולו. ברם, אין הסבר לזהות בין שני הגדלים. משום מה המסה הגרוויטציונית הקובעת את עוצמת כוח המשיכה שווה בדיוק למסה האינרציאלית הקובעת את ההתנגדות לשינוי מהירות. כשהשתפר דיוק המדידות התגלה שחוק הכבידה האוניברסלי אינו מניב ניבויים מדויקים, וככל שמדובר בתנועה בהשפעת כבידה גדולה יותר הניבויים סוטים והולכים מהמציאות. המדידה שהראתה חוסר דיוק זה באופן מובהק הייתה מסלולו של כוכב חמה. לאחר שניסויים העלו שמהירות האור זהה ללא תלות במערכת בה מתבצעת המדידה, ניסח איינשטיין את תורת היחסות הפרטית. תורה זו לא כללה תיאור של תופעת הכבידה, אך שללה את הרעיון שקיימת בו־זמניות: מה שיראה בו־זמני במערכת ייחוס אחת יכול לא להיות בו־זמני במערכת ייחוס אחרת. מדידות רבות איששו שאכן בו־זמניות תלויה במערכת הייחוס. לפיכך ההשפעה המיידית של כבידה בין גופים אינה אפשרית וזו סתירה לחוק הכבידה האוניברסלי של ניוטון. הכבידה בתורת היחסות – על פי איינשטיין ממוזער|אדם הנמצא בתאוצה בחדר סגור אינו יכול להבדיל האם הוא בחללית המאיצה בחלל או בחדר סגור על פני כדור הארץ. שקילות זו בין התופעות מראה שתופעת הכבידה (בחדר הסגור) ותופעת התאוצה (בחללית) שקולות, ולמעשה מדובר באותה תופעה. תורת היחסות הכללית של איינשטיין מניבה ניבויים מדויקים של תופעת הכבידה. עד כה מתאימים ניבויים אלו ללא פגם לכל המדידות שנעשו, והיא התיאור הטוב ביותר שבידנו לתופעת הכבידה. בתורת היחסות הכללית כבידה אינה כוח למעשה, אלא כוח מדומה. הסבר זה מיישב את השקילות בין תופעות שבפירוש של ניוטון הן נפרדות, והשוויון ביניהן תמוה: המסה כגודל המתנגד לתאוצה והמסה כגודל המחולל כבידה. ממוזער|ביחסות כללית המסות של איינשטיין וניוטון מעקמות את המרחב, ועל כן הם יפגשו לאחר שינועו בזמן תופעת הכבידה נובעת מכך שמסה מעקמת את המרחב-זמן, ועיקום זה מכתיב את תנועתה של המסה בנפילה חופשית. מערכת שאינה שרוייה בתאוצה (מערכת אינרציאלית) היא זו בה גוף שרוי בנפילה חופשית וכל מצב אחר אינו מערכת אינרציאלית.תפיסה זו הפוכה בדיוק לתפיסה של ניוטון: בתורת ניוטון, אדם הנמצא על פני כדור הארץ אינו נמצא בתאוצה (כלומר הוא במערכת אינרציאלית), ואילו אדם הנופל, למשל, מבניין נמצא בתאוצה. בתורת היחסות התיאור הפוך: אדם הנמצא בנפילה חופשית אינו חווה תאוצה ולראייה משקל המחובר לרגליו יראה 0, ואילו אדם הניצב על פני כדור הארץ חווה תאוצה כלפי מעלה, ועל כן נמדד כוח הפועל על רגליו שדוחפות את כדור הארץ, וזו התופעה המכונה משקל. על כן דווקא האדם הנופל בנפילה חופשית הוא המצוי במערכת אינרציאלית. מסה גורמת להתעקמותו של המרחב־זמן סביבה באופן פרופורציוני לגודלה. המסלול שיתווה גוף בוחן במרחב־זמן בהשפעת הכבידה תמיד יהיה גיאודזה – כלומר המסלול הקצר ביותר בין שתי נקודות (בהכללה מהמרחב למרחב־זמן). מכיוון שהמרחב־זמן עצמו עקום, גם גיאודזה זו תהיה עקומה. גוף הנע במסלול עקום מתנהג כאילו פועל עליו כוח, ועל כן ניתן לייחס את סטייתו מהישר להשפעתו של כוח מדומה (דוגמה מחיי היומיום לכוח מדומה הוא הכוח הצנטריפוגלי). כוח הגרוויטציה הוא הכוח המדומה הזה. כדי לצפות את מסלול תנועתו של גוף בוחן יש לדעת רק את הגאומטריה של המרחב־זמן (הכוללת את תנאי ההתחלה שלו). גאומטריה זו נקבעת על ידי התפלגות האנרגיה (כולל המסה) והתנע במרחב. באופן פורמלי מובע קשר זה במשוואות השדה של איינשטיין: בצד השמאלי של המשוואה יש רק גדלים שקשורים לגאומטריה של המרחב (כמו המטריקה של המרחב, או טנסור ריצ'י וסקלאר ריצ'י שמביעים את עקמומיותו), ובצידה הימני יש טנזור שמכיל מידע על צפיפות האנרגיה (ולכן צפיפות המסה), צפיפות התנע וזרימת התנע. הבעיה ביחסות כללית קיימת לפחות בעיה מהותית אחת בתורת היחסות הכללית. בעיה זו היא שבנסיבות קיצוניות, בליבה של חור שחור וברגע של המפץ הגדול מתקבל גודל אינסופי במשוואות ועל כן לא ניתן לנבא מהן תהיינה התוצאות, אך תוצאות קיימות – בחור שחור התוצאות הן השפעות על סביבתו, ובמפץ הגדול הן תכונות היקום כולו. מאחר שהקונצנזוס במדע מקבל את קיומם של חורים שחורים בהתאם לעשרות אלפי תצפיות, ומקבל את תאוריית המפץ הגדול לא נותר אלא להסיק שגם תיאור הכבידה על פי יחסות כללית אינו תיאור שלם. הניסיונות לנסח תורת כבידה קוונטית מאז ההצלחה בשילוב האלקטרומגנטיות עם תורת הקוונטים במסגרת תורת האלקטרודינמיקה הקוונטית באמצע המאה ה-20 והצלחות דומות בשילוב הכוח הגרעיני החזק והכוח הגרעיני החלש, מנסים הפיזיקאים לשלב גם בין הכבידה לבין תורת הקוונטים, ובכך לאפשר פיתוחה של תאוריה מאוחדת גדולה שתסביר את ארבעת כוחות היסוד בטבע כביטויים שונים של כוח אחד, אולם עד כה ניסיונות אלה לא צלחו. רבות מהתאוריות שהוצעו עד כה לגרוויטציה קוונטית מניחות שהגרוויטציה פועלת באמצעות חלקיקי שליח הנושאים את הכוח אך לא הצליחו לפתור את בעיית האינטראקציה של החלקיקים נושאי הכוח עם עצמם, שגורמת להתבדרויות של גדלים. בכוחות האחרים נפתרה בעיה זו בעזרת רנורמליזציה. בעיה אחרת נובעת מכך שבגלל חולשת כוח הכבידה, כמעט בלתי אפשרי להבחין בסטיות בין תוצאותיו של ניסוי לבין הניבויים של היחסות הכללית הקלאסית, שיצביעו כיצד יש לשלב בין היחסות הכללית לבין תורת הקוונטים. בין התאוריות שהוצעו בשביל לשלב את הגרוויטציה עם תורת הקוונטים וההבנה הפיזיקלית לגבי אופי הכוחות הבסיסיים האחרים בולטות תורת המיתרים, הגורסת כי החלקיקים היסודיים ביותר אינם נקודתיים, וכבידה קוונטית לולאתית. תורת השדות הקוונטית מנבאת את קיומו של חלקיק המשמש כנשא של כוח הכבידה. החלקיק ההיפותטי מכונה בשם גרביטון. אם הוא קיים, אמור להיות לו ספין 2 וחוסר מסת מנוחה. עידוש כבידתי על פי היחסות הכללית, קיומה של מסה מעקם את המרחב, ולכן משפיע גם על קרני האור ומעקם את מסלולן. על פי מיתוס נפוץ, ניבוי זה הביא לאישוש הראשון של תורת היחסות בשנת 1919, כאשר בעת ליקוי חמה נצפה כוכב שהיה אמור להיות מוסתר על ידי השמש, אם כי למעשה תוצאות הניסוי לא היו חד משמעיות. גופים שמימיים מסיביים יותר, כמו גלקסיות, צבירי גלקסיות, או קוואזרים, יכולים לגרום לגופים שנמצאים מאחוריהם להראות כמה פעמים, או להראות כטבעות המקיפות את הגוף. איינשטיין חזה תופעה זו, אולם היא התגלתה רק בשנות ה-70 של המאה ה-20. גלי כבידה תורת היחסות הכללית מנבאת כי כפי שתאוצת מטענים גורמת להיווצרות גלים אלקטרומגנטיים, כך גם תאוצה של מסות צריכה לגרום להיווצרות גלי כבידה. בגלל חולשתו היחסית של כוח הכבידה, גלים אלו חלשים מאוד והגילוי שלהם התאפשר רק ב-2015 על ידי צוות המחקר LIGO שהשתמשו במכשור שנבנה במיוחד לצורך זה, כפי שהתפרסם ב-2016. ראו גם כבידה מלאכותית חוסר משקל לקריאה נוספת סטיבן הוקינג, קיצור תולדות הזמן, מן המפץ הגדול ועד החורים השחורים, תרגם מאנגלית: עמנואל לוטם, ספרית מעריב, (1989), פרק 2: מרחב וזמן. רוברט פ' קריז, המשוואות הגדולות – פריצות דרך במדע מפיתגורס עד הייזנברג, כתר ספרים, 2008, עמ' 68–90. קישורים חיצוניים גילוי גלי הכבידה שהתפרסם במרץ 2014 – ככל הנראה טעות מדידה Minute Physics: What is Gravity? – מהי כבידה? Gravitational Waves Explained Using Stick Figures – סרטון הסבר על גלי כבידה Astrophysicist Explains Gravity in 5 Levels of Difficulty | WIRED – הסבר על כבידה בחמש רמות קושי * קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:כוחות היסוד קטגוריה:הממלכה המאוחדת: תגליות

מדפסת

שמאל|ממוזער|250px|מדפסת מתוצרת Canon מַדפסת היא חומרת מחשב ומשמשת אמצעי פלט של תדפיס כתב או גרפי על גבי גיליון נייר, מעטפה, שקף ועוד. מדפסת יכולה להתחבר למחשב אישי ולשמש חלק מחומרת הפלט שלו או לחלופין לשמש מדפסת רשת המשרתת מחשבים רבים. החיבור הנפוץ בין המחשב והמדפסת הוא חיבור בכבל תקשורת אולם בחלק מהמדפסות קיים ממשק תקשורת אלחוטי. קיימים חמישה סוגים עיקריים של מדפסות הנבדלות בשיטת העברת הדיו למצע המודפס: מדפסת סיכות מדפסת הזרקת דיו מדפסת לייזר מדפסת המראת צבע מדפסת תרמית תולדות המדפסת בשנות ה-80 הייתה מדפסת הסיכות הנפוצה ביותר, בשימוש הביתי והעסקי, וזאת בשל עלותן הנמוכה ביחס לטכנולוגיות ההדפסה האחרות באותה התקופה. בשנות ה-90 החלו מדפסות הזרקת דיו להחליף את מדפסות הסיכה בשוק הביתי, בספקן הדפסה באיכות גבוהה יותר והתאפיינו ברעש תפעולי נמוך. מדפסות הלייזר החליפו את מדפסת הסיכות בשוק העסקי בשל עלות ההדפסה הנמוכה בהדפסות כמותיות. כתוצאה מכך נעלמו מדפסות הסיכה כמעט כליל לקראת סוף שנות התשעים, והן נותרו בשימוש רק למטרות מיוחדות, כגון הדפסת נייר בשני עותקים. בקרב המשתמשים הביתיים נפוץ יותר השימוש במדפסת הזרקת דיו בשל מחירן הנמוך הן של המדפסות והן של מחסניות הדיו ביחס לטונר, כיום ישנן מדפסות הזרקת דיו הניזונות מדיו ללא מחסניות דבר שמוזיל באופן משמעותי את עלויות ההדפסה. הדיו ישנן שני סוגי מדפסות, שחור-לבן וצבעונית, כאשר במדפסת שחור לבן ישנה מחסנית אחת של צבע שחור ואילו במדפסת הצבעונית ישנן מדפסות בעלות 3 מחסניות: כחולה, צהובה ואדומה, וישנן כאלו בעלות מחסנית אחת המכילה את שלושת הצבעים יחד עם חלוקה ביניהם, וכך נוצר מצב שכאשר אחד הצבעים נגמר חייבים להחליף את המחסנית כולה. עלות מדפסת שחור-לבן נמוכה יותר מהמדפסת הצבעונית, וגם עלות ההדפסה בשחור לבן נמוכה יותר כאשר במהלך ההדפסה משתמשים רק בצבע אחד בשונה מהמדפסת הצבעונית בה משתמשים על פי רוב בכל הצבעים יחדיו. הנייר סוג הנייר לא כל נייר מתאים לכל מדפסת, וההבדלים בנייר מתבטאים הן בסוג הנייר והן בעובי הנייר, למשל ישנן מדפסות שלא יוכלו להדפיס על נייר דק (45 גרם) וישנן מדפסות שלא יוכלו להדפיס על נייר עבה (300 גרם), בנוסף ישנם סוגי נייר שלא יודפסו כראוי על מדפסת הזרקת דיו כדוגמת נייר כרומו מאחר שהצבע ימרח על הנייר, לשם כך משתמשים במדפסת אופסט שעלותה נאמדת במליוני שקלים. גודל הנייר ישנן מדפסות המסוגלות להדפיס על נייר בגודל גיליון כמו מדפסות האופסט, וישנן מדפסות המסוגלות להדפיס גם שלטים גדולים מגיליון כמו מדפסות הפלוטר, וישנן כאלו המוגבלות לגודל נייר A4 או A3. על פי רוב המדפסות הביתיות מתאימות להדפסת נייר בגודל A4. זיהוי מקור ההדפסה ממוזער|צילום מוגדל של חתימה באמצעות נקודות צהובות במדפסות רבות, כחלק מתהליך ההדפסה, המדפסת מטביעה ״חתימה״ ייחודית שמשייכת את העמוד שהודפס למדפסת שהדפיסה אותו. חתימה זו בעצם מטביעה נקודות בלתי נראות, מעין ״חתימת מים״ על גבי הדף המודפס. לחתימה זו שמות רבים: MIC, נקודות צהובות, נקודות מעקב ונקודות סודיות. את הנקודות אפשר לראות בעזרת סורק בעל רזולוציית סריקה גבוהה במיוחד, או על ידי חשיפה לאור UV. יצרני מדפסות מובילים שמונה חברות תופסות את רוב שוק המדפסות: HP Olivetti Epson Canon Lexmark Xerox Brother Oki ראו גם חומרה – מונחים נייר רציף הדפסה תלת-ממדית קישורים חיצוניים * קטגוריה:התקני פלט קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:מכשירי חשמל ביתיים קטגוריה:מכשירי חשמל משרדיים

תכנות מחשבים

ממוזער|תכנות מחשבים ממוזער|כיתוב - תכנות זה כמו שירה. האם כתיבת תוכניות מחשב היא אמנות, אומנות או הנדסה? תִּכְנוּת מחשבים (לרוב מכונה בקצרה תִּכְנוּת, או לעיתים קִידּוּד) הוא תהליך הכתיבה, הבדיקה והתחזוקה של קוד המקור של תוכנית מחשב. מלאכת התכנות נעשית בשפת תכנות מתאימה, הנבחרת בהתאם לאופי התוכנית הנכתבת ובהתאם למקובל במסגרת מקום העבודה או הפרויקט שבמסגרתו נכתבת התוכנית. כתיבת קוד המקור מתבססת לרוב על הרחבתו של קוד מקור קיים, אם כי במקרים רבים קוד המקור הנכתב הוא חדש לחלוטין. מטרתו של המתכנת בכתיבה היא יצירת תוכנית מחשב המתנהגת באופן המבוקש. לתהליך התכנות נדרשים ידע ומומחיות בנושאים רבים, לרבות ידע בתחום היישום, אלגוריתמיקה ולוגיקה. ישנה מחלוקת ארוכת שנים בשאלה האם כתיבת תוכניות מחשב היא אמנות, אומנות או הנדסה. באופן כללי ניתן לומר שתוכנית מחשב טובה היא תוצאה של מומחיות בכל שלוש המיומנויות. תוכנית מחשב איכותית היא אלגנטית, יעילה ותחזוקתית, אם כי הגדרת תכונות אלה שונה במידה רבה בין העוסקים בתחום. בשונה מתחומים טכניים אחרים, העוסקים בתחום אינם נדרשים להסמכה רשמית כלשהי כדי לכנות עצמם "מתכנתים". עם זאת, במהלך השנים נעשו מאמצים רבים להפוך את מלאכת התכנות לפעילות המתבצעת בהתאם לסט עקרונות וכללים מוגדרים, ואלה סייעו להתפתחות תחום הנדסת התוכנה. שלבים נפוצים בפיתוח תוכנה תהליך פיתוחה של תוכנית חדשה כולל כמה שלבים: זיהוי הצורך בתוכנית לשם ביצועה של משימה מסוימת. עיצוב התוכנית ובחירת שפת התכנות לכתיבתה. כתיבת התוכנית בשפת התכנות שנבחרה. ניפוי שגיאות: איתור טעויות שנעשו במהלך כתיבת התוכנית, ותיקון טעויות אלה. אינטגרציה: שילוב התוכנית עם יתר התוכניות המרכיבות את מוצר התוכנה שלו נועדה התוכנית. הטמעה: העברת התוכנית למשתמשיה והדרכתם בשימוש בה. לאחר השלמת תהליך הפיתוח עוברת התוכנית לשלב התחזוקה, המתבצע במהלך כל חייה של התוכנית. בשלב זה עוברת התוכנית שיפורים בהתאם למשוב המגיע מהמשתמשים בה, מתוקנות תקלות ואף חורי אבטחה המתגלים מפעם לפעם, נעשים שינויים להתאמת התוכנית לשינויים סביבתיים (כגון החלפה של מערכת הפעלה וכדומה). סוף חייה של התוכנית הוא בשלב הגריטה בה היא מוצאת משימוש. במקרים רבים נעשה שימוש בחלקים מהתוכנה לשם יצירת תוכנה חדשה. שימוש כזה מכונה לעיתים "קניבליזם". פרדיגמות לפיתוח תוכנה שפות תכנות שונות מעניקות למתכנת פרדיגמות שונות לפיתוח התוכנה. הפרדיגמות הבולטות הן: תכנות מובנה תכנות פרוצדורלי תכנות פונקציונלי תכנות מונחה-אירועים תכנות מונחה-עצמים תכנות מוכוון היבטים תוכנית Hello World ממוזער|מתכנתי מחשבים שיצרו את הפלט Hello World תוכנית "Hello World" היא תוכנית מחשב המדפיסה את המחרוזת "Hello World" בהתקן תצוגה. משתמשים בה בהדגמות ללימוד שפות תכנות שונות, ועבור תלמידים רבים היא מהווה את ניסיון התכנות הראשון שלהם בשפה. לרוב, כתיבת תוכנית כזו היא עניין פשוט מאוד, במיוחד בשפות המתבססות על שורת פקודה (למשל במעטפת פקודה) כדי להוציא את הפלט. תוכנית "Hello World" יכולה להיות שימושית כדי לבדוק שהמהדר, סביבת הפיתוח וסביבת הריצה של השפה הותקנו כראוי. הגדרת כלי התכנות מאפס עד למצב שבו תוכנות פשוטות יכולות להתהדר ולרוץ, יכולה לדרוש עבודה רבה. לכן יש טעם גם בשימוש בתוכנה פשוטה כדי לבדוק מערכת כלי תכנות חדשה. ראו גם הנדסת תוכנה תוכנה - מונחים שפת תכנות קישורים חיצוניים הערות שוליים * קטגוריה:הנדסת תוכנה קטגוריה:מחשבים קטגוריה:מונחים בתוכנה

צג

__ללא_תוכן_עניינים__ שמאל|ממוזער|250px|צג מחשב מודרני; דגם LCD בגודל 19 אינץ', דק ורחב צג (מִרְקָע או מַצָּג; מכונה גם מָסָךְ וברבים מָסַכִּים) הוא התקן פלט של המחשב, אשר נכלל בקטגוריית ציוד היקפי. הצג מתחבר למחשב דרך כרטיס גרפי אשר מעביר לו אות המייצג תמונה עומדת או תמונה נעה. ישנם כמה סוגים של צגים למחשב: CRT LCD LED OLED MicroLED פלזמה מקרן הערה: חלק מהטכנולוגיות הן עדיין בגדר ניסוי, או מוגבלות לשימוש בטלוויזיות או במסכי טלפון חכם ומחשבי לוח בלבד וטרם נכנסו לשימוש בצגי מחשב.ממוזער|250px|מחשב לוח (טאבלט) בעל מסך דק תכונות הצגים שמאל|ממוזער|250px|צג מחשב מסוג שפופרת קרן קתודית רזולוציה: גודל התמונה בפיקסלים. לכל תמונה יש יחס גובה-רוחב, לדוגמה: תמונה שגובהה 1080 פיקסלים ורוחבה 1920 פיקסלים היחס גובה-רוחב שלה יהיה 16:9. הרזולוציות הנפוצות כיום הן 1080×1920 (Full HD) ו-QHD) 2560x1440). עם כניסתן של הרזולוציות הגבוהות יותר כמו 2160×3840 (4K) ו-4320×7680 (8K) לשוק ב-2012, עם הזמן הרזולוציות הנמוכות יהיו פחות שימושיות. גודל נקודה: גודלו הפיזי של כל פיקסל בצג. מסך המורכב מפיקסלים קטנים יותר, מכיל בגודל נתון יותר פיקסלים, דבר המשפר את איכות וחדות התמונה המוצגת עליו. גודל נקודה נמדד במ"מ. למסך CRT יש על פי רוב, גודל נקודה קטן מזה של מסך LCD בעל גודל תצוגה ויחס גובה-רוחב זהים (לדוגמה לצג CRT בגודל 17 אינץ' בעל יחס גובה-רוחב של 4:3, יש גודל נקודה קטן יותר מצג LCD עם נתונים זהים, מה שמאפשר לצג הראשון להציג תמונה חדה ואיכותית יותר). קצב רענון (נקרא גם תדר רענון): קובע את קצב פליטת האור לצג, ככל שתדר הרענון גדול יותר, כך המסך ירצד (יהבהב) פחות ויפריע פחות לעיניים, וככל שתדר הרענון נמוך יותר, הצג ירצד יותר ויפריע יותר לעיניים. קצב רענון החל מ-60 פריימים לשנייה ומעלה נחשב למהיר. למסכי LCD אין לרוב את הריצוד שיש למסכי CRT, משום שהפיקסלים של הגביש הנוזלי, מחזיקים את מצבם טוב יותר בין זמני רענון התצוגה (שבדרך כלל מתבצעת בקצבים פנימיים של 200 פריימים לשנייה ויותר, בלי קשר לקצב הריענון שמגיע מכרטיס הצג). זמן תגובה: הזמן העובר מרגע קבלת האות מכרטיס גרפי, ועד להופעת התמונה על הצג. זמן זה נמדד באלפיות השנייה. ככל שזמן התגובה קצר יותר, כך ניתן לצמצם יותר את התופעה של מריחת התמונה. עקרונית, יש לצגי LCD זמני תגובה יותר ארוכים מ-CRT, ולכן יש להן יותר מריחות תמונה. לעיתים, יצרני הצגים מציגים נתון דומה, הנקרא קצב רענון הנקודות. יחס הניגודיות: ההבדל בין הלבן המאיר ביותר לשחור החשוך ביותר שהצג יכול להציג. ככל שהיחס גדול יותר כך מוצגים התמונה והצבעים בצורה טובה יותר. בהירות: מציין את העוצמה המרבית של תאורת הצג ביחידות של cd/m² (מספר נרות הפזורים למטר מרובע). ככל שנתון זה גבוה, נקבל תמונה טובה ובהירה יותר. צגי CRT, פלזמה ו-OLED בהירים מצגי LCD, מאחר שבצגי LCD נדרש להאיר את הפיקסלים על ידי תאורה אחורית, בעוד שבצגי CRT, פלזמה ו-OLED, הפיקסלים מאירים בכוחות עצמם. עומק צבע שהם יכולים להציג. לצגי ה-CRT הישנים, יש את עומק הצבע הגדול ביותר מכל סוגי הצגים (למעט OLED), אולם בשל הכבדות והסרבול של צגי CRT, הקושי ליצור צגי CRT בגדלים של "40 ומעלה וכן הקושי ליצור צגי CRT רחבים וכן בהפרדה גבוהה, צגי ה-LCD והפלזמה החליפו אותם, למרות הירידה המשמעותית באיכות הצבע כתוצאה ממעבר זה. סוג הטכנולוגיה בה הם משתמשים, הכוללת בין היתר את סוג הרזולוציה. עומק צבע לכל נקודה על הצג ניתן לקבוע צבע. מאחר שהמחשב עובד בשיטה הבינארית כך גם מספר הצבעים שהצג מציג הוא בבסיס 2. בתחילת דרכו של הצג הוא היה יכול להציג 2 צבעים ולאחר מכן 4 צבעים. ערכים מקובלים לעומק צבע הם 16 מיליון או 4 מיליארד צבעים, כאשר מספר הצבעים המדויק הוא כאמור חזקה של 2. הגדרות המציגות כמות גדולה של צבעים דורשות בדרך-כלל יותר זיכרון מחשב ועשויות להשפיע על הביצועים. טבלת סוגי צגים להצגת צבעים: עומק הצבע בסיביותמספר הצבעים סוג הצג 1 2 צג monochrome (יש/אין צבע) 2 4 צגי CGA 4 16 צגי EGA 8 256 צגי VGA 16 65,536 צגי XGA 24 16,777,216 צגי SVGA 32 4,294,967,296 ערבול אלפא, Alpha Channel ראו גם חומרה – מונחים מסך גמיש קישורים חיצוניים השפעת חשיפה למסכים דיגיטליים על בריאות ילדים ונוער, ערוץ אוניברסיטת חיפה באתר יו טיוב, הרצאה של אברהם שלום חיים קטגוריה:התקני פלט קטגוריה:חומרת ממשק אדם-מחשב be-x-old:Манітор הערות שוליים

Integrated Drive Electronics

הפניה Parallel ATA

SCSI

ממוזער|מחבר סקאזי SCSI, ראשי תיבות - Small Computer System Interface (מבטאים "סקאזי") הוא תקן להעברת נתונים בצורה מקבילית שמאפשר קצבי העברת נתונים גבוהים בהרבה מאלה של היציאות הטוריות והמקביליות הקיימות במחשב. עוד יתרון ל-SCSI - ניתן לחבר יותר מהתקן אחד לאותה היציאה. טכנולוגיית SCSI נחשבת ליקרה יחסית, ולכן נשארה בעיקר נחלתם של מי שהיו זקוקים למהירות ולאמינות שהיא מציעה. משמשת היום בעיקר בשרתים. טכנולוגיה זו כמעט ואינה בשימוש כיום במחשבים אישיים, ובמקומה נמצאת לרוב טכנולוגיית ה-SATA הטורית (או בטכנולוגיה המקבילה הישנה יותר, PATA). ראו גם חומרה - מונחים קישורים חיצוניים קטגוריה:אפיקי מחשב קטגוריה:דיסקים קשיחים קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

כרטיס טלוויזיה

שמאל|ממוזער|250px|כרטיס טלוויזיה בחיבור PCI כרטיס טלוויזיה משמש לצפייה או הקלטה של תוכניות טלוויזיה במחשב. הכרטיס ממיר את גלי הרדיו למידע ספרתי אשר יכול לשמש קלט לתוכנות מחשב. כרטיסי טלוויזיה מתחברים בדרך כלל לחריצי ה-PCI במחשב או כהתקני USB חיצוניים. קיימים גם כרטיסי טלוויזיה המשולבים בכרטיסי מסך. בעבר, חלק מהכרטיסים הגרפיים תוכננו כך שישמשו גם ככרטיסי טלוויזיה ולכידת וידאו. דגמי Personal Cinema של אנוידיה (שיצאו עד 2005 כחלק מסדרות FX ו-6 של GeForce) ו-All-in-Wonder של ATi (שיצאו בין 1996 ל-2008 כחלק מסדרת Radeon) היו הבולטים שבהם. יצרנים Hauppauge Gigabyte ASUS Leadtek MSI ATI Technologies AVerMedia EXCEL eVGA Pinnacle System ראו גם מונחים בחומרה קישורים חיצוניים קטגוריה:התקני קלט

צורב

שמאל|ממוזער|250px|צורב CDRW וצורב DVD צורב הוא מכשיר לכתיבת נתונים על תקליטור, המשמש כאמצעי לאחסון נתונים בנפחים שונים, החל מ-650 מגהבייט בתקליטור CD וכלה ב-100 גיגהבייט בצורב בלו ריי. בנוסף לזאת הוא משמש בדרך כלל לקריאת נתונים גם ככונן תקליטורים או ככונן DVD. לעיתים ישנם מכשירים משולבים, שבו יש קורא מהדור הבא עם צורב מדור קודם. הצורב יכול לצרוב דיסק חדש שיהיה העתק לדיסק קיים, וכמו כן לצרוב דיסק חדש שיהיה העתק לתמונת ISO. צורב תקליטורים משתמש בקרן לייזר בעוצמה חזקה יותר לכתיבת נתונים, מאשר קרן הלייזר שמשמשת לקריאת הנתונים. הנתונים הנכתבים על התקליטור הם בינאריים, כלומר סדרה של סימני 1 ו-0. כאשר מגיעה ללייזר הוראה לצרוב "1", עולה הספק קרן הלייזר והיא גורמת לשינוי צבע בנקודה מסוימת על התקליטור וכתם זעיר. כאשר מגיעה ללייזר הוראה לצרוב "0" היא נשארת בהספק נמוך וכך לא משנה את הקטע הזעיר בתקליטור ולא צורבת דבר. הצורבים הראשונים הופיעו בשוק ב-1988, אך הם היו איטיים מאוד ומחירם היה יותר מ-100,000 דולר, לכן רק חברות גדולות היו יכולות להרשות לעצמן לרכוש צורב. עם הזמן צנח מחיר הצורבים וכיום מחירם הוא כ-100 שקלים. צורבי DVD עולים מעט יותר. עקב כך שצורבי תקליטורים משנים את צבע התקליטור ולא יוצרים בו גומות, נוצרה בעיית תאימות בין צורבים וכונני תקליטורים שנוצרו לפני שהצורב הגיע לשוק הביתי. כל הכוננים ונגני ה-DVD למיניהם שיוצרו בשנים האחרונות תומכים כבר בכל סוגי הדיסקים הצרובים. ישנם גם סוגים שונים של צורבים המסוגלים לצרוב סוגים שונים של תקליטורים (צורבי CD, DVD, ועוד). פעילות הצריבה יותר איטית ופחות נוחה לשימוש מאשר העתקת קבצים אל דיסק חיצוני או דיסק און קי מכיוון שהיא כרוכה בהכנות רבות, הגבלות מסוימות, שימוש בתוכנות ייעודיות ואיטיות, ובדיקות שונות כמו למשל בדיקת אימות תקינות הקבצים לאחר צריבתם. בנסיבות מסוימות הצריבה עלולה להיכשל, וכן עלולות להיווצר בעיות תאימות בקריאה של דיסק צרוב במכשירים אחרים. בשנים הראשונות שלאחר הופעת ה-CD הייתה נפוצה תוכנת הצריבה של חברת Smart and Friendly, שגרסה שלה צורפה לצורבים רבים כתוכנת OEM. אחת מתוכנות הצריבה הידועות והנפוצות כיום היא נרו, תוכנה שהחלה דרכה כתוכנת שותפה והפכה בהמשך הדרך להיות מסחרית. בחלונות 95 שהייתה מערכת ההפעלה הראשונה של חלונות שלא נזקקה לתוכנת צריבה חיצונית, שולבה תוכנה לצריבה שהייתה מועדת לתקלות ואטית, במערכת ההפעלה חלונות XP שולב מנוע צריבה המבוסס על טכנולוגיה של חברת roxio. קישורים חיצוניים סודות הצריבה של חלונות XP, אתר מיקרוסופט קטגוריה:מדיה אופטית

אלברט איינשטיין

פסל של אלברט איינשטיין באוניברסיטת תל אביב|250px|ממוזער 250px|ממוזער|שמאל|פסל של אלברט אינשטיין בקמפוס האוניברסיטה העברית בגבעת רם. הפסל הוא גאורגי פראנגוליאן (2015) אלברט איינשטיין (בגרמנית: ; 14 במרץ 1879 – 18 באפריל 1955) היה פיזיקאי יהודי-גרמני-אמריקאי, מגדולי המדענים בכל הזמנים. איינשטיין נחשב לגדול התאורטיקנים, לצד אייזק ניוטון, אבי המכניקה הקלאסית. שם משפחתו הפך מילה נרדפת לגאונות. הוא זכה לפרסום עולמי ברבע הראשון של המאה ה-20 בזכות תורת היחסות אותה פיתח (תורת היחסות הפרטית ותורת היחסות הכללית), אשר שינתה את מה שהיה ידוע עד אז על מהותם של הזמן, המרחב, המסה, התנועה וכוח הכבידה. כן נודע בזכות תרומותיו לתחומי מכניקת הקוונטים והמכניקה הסטטיסטית ולהסברת האפקט הפוטואלקטרי. בגין תרומתו הייחודית בנושא האחרון זכה בפרס נובל לפיזיקה בשנת 1921. מלבד חלקו המכריע בפיתוח תחומי המדע, התבטא ופעל גם בנושאים אקטואליים והיה סוציאליסט נלהב. ב-1932, טרם עליית הנאצים לשלטון ובשל התגברות האנטישמיות בגרמניה ובפרט תנועת הפיזיקה הגרמנית שיצאה נגד איינשטיין, עבר להתגורר וללמד בארצות הברית. אף שהגדיר את עצמו פציפיסט, חתם איינשטיין על מכתב איינשטיין-סילארד שנכתב לנשיא רוזוולט ועודדו לקדם פיתוח של נשק גרעיני בארצות הברית לפני שגרמניה הנאצית תגיע ליכולת זו. עם זאת, לאחר הטלת פצצת האטום בהירושימה ונגסאקי, היה איינשטיין מן הדוברים הראשיים שקראו להחרמת הנשק הגרעיני, ואף הקים את "ועדת החירום של מדעני האטום" למטרה זו. מלבד פעילותו המדעית, איינשטיין היה ידוע בתמיכתו בציונות ובמדינת ישראל. יחד עם ידידו חיים ויצמן הוא פעל נמרצות להקמת האוניברסיטה העברית בירושלים, וכיהן כיו"ר המועצה האקדמית שלה. בצוואתו ציווה להוריש לאוניברסיטה את כל כתביו. עם זאת דחה את הצעתו של דוד בן-גוריון לכהן כנשיא המדינה לאחר פטירת חיים ויצמן. ביוגרפיה 250px|ממוזער|ימין|איינשטיין ב-1893 (בגיל 14) שמאל|250px|ממוזער|תעודת הבגרות של איינשטייןמקרא: 6 = מצוין, 5 = טוב, 4 = מספיק, 3 = גרוע, 2 = גרוע מאוד, 1 = חסר תועלת.ציונים: גרמנית – 5, צרפתית – 3, איטלקית – 5, היסטוריה – 6, גאוגרפיה – 4, אלגברה – 6, גאומטריה – 6, גאומטריה תיאורית – 6, פיזיקה – 6, כימיה – 5, תולדות הטבע – 5, איור אומנותי – 4, איור טכני – 4. אלברט אינשטיין נולד ב-14 במרץ 1879 בעיר אולם, שהייתה בממלכת וירטמברג שבקיסרות הגרמנית (כיום במדינת באדן-וירטמברג), למשפחה יהודית – פאולינה לבית קוך והרמן, בעל מפעל אלקטרוכימי קטן שכשל בעסקיו. שישה שבועות לאחר לידתו, עברה משפחתו להתגורר במינכן שבבוואריה בשל עסקי האב. בגיל חמש חלה, וכדי לשמח את לבו התקין עבורו אביו מצפן פשוט. כבר אז, כך סיפר כעבור שנים, החל לחקור את צפונות חוקי הטבע. בסתיו של 1885 החל ללמוד בבית ספר עממי קתולי, כילד יהודי יחיד בכיתתו, והחל גם ללמוד לנגן בכינור. במקביל הוא קיבל חינוך יהודי בביתו, ותקופת מה נמשך לדת והיה מתפלל בסתר, מחבר מנגינות לכבוד אלוהים, ואף שמר כמה מצוות. מגיל 12, לאחר קריאת ספרי מדע פופולרי, איבד אמונתו בסיפורי התנ"ך, והחליפה בחשיבה חופשית וביקורתית, ובתחושת חשדנות ובוז כלפי כל סוג של כפיית סמכות. כבר בהיותו בגיל 16 החל בפיתוח ניסויים מחשבתיים בהם דמיין סיטואציות שונות ואת השלכותיהן הפיזיקליות. בגימנסיה הצטיין בלימודי מתמטיקה ופיזיקה, אך לא התעלה במקצועות האחרים, משום שכפו עליו לדקדק בהם בשיטות שלא היו לרוחו, בפרט בלטינית. מורהו ללטינית התנבא כי "צמח זה לעולם לא יעשה קמח". לימים סיפר איינשטיין, שהיה זה נס של ממש שמשטר החינוך הקפדני לא הצליח לעקור כליל את סקרנותו. ב-1895 עקרה משפחתו למילאנו, ולאחר שהות קצרה באיטליה, עבר איינשטיין ללמוד בבית הספר הקנטונלי באראו שבשווייץ. ב-1896 ויתר על האזרחות הגרמנית שלו בשל תיעובו את המנטליות המיליטריסטית הגרמנית ונותר חסר אזרחות במשך חמש שנים. את לימודי ההמשך שלו סיים כבוגר המכון הטכנולוגי של ציריך (בין 1896–1900). אחד ממרציו, הרמן מינקובסקי, שסלד מאדישותו המופגנת של איינשטיין, כינהו "כלב עצלן" (לימים חזר בו מהאמירה, והיה מתומכי רעיון תורת היחסות בראשיתה). איינשטיין היה מחוסר עבודה קבועה, והתפרנס למחייתו אז ממתן שיעורים פרטיים במתמטיקה ובפיזיקה. באותה תקופה חש איינשטיין שנכשל, וביטא זאת כשאמר בדכדוך "אני מהווה רק נטל על בני משפחתי... בוודאי מוטב היה אלמלא נולדתי". עם קבלתו אזרחות שווייצרית ב-1901, החל איינשטיין לעבוד במשרד הפטנטים הממשלתי בברן הבירה, מ-1902 ועד 1908, בתחילה – כמומחה טכני מדרג שלישי. ב-1906 הוא קיבל את תואר הדוקטור שלו מאוניברסיטת ציריך, והועלה במשרד הפטנטים לדרגת מומחה טכני מדרג שני. ב-1909 התמודד על משרת פרופסור לפיזיקה באוניברסיטה מול ידידו פרידריך אדלר אשר התקבל למשרה, אך ויתר עליה לטובת איינשטיין (לימים התנקש אדלר בחיי קרל פון שטירגק, ראש ממשלת אוסטריה). בהיות איינשטיין סטודנט שנה ב' בלימודי המתמטיקה והפיזיקה, שמע כנראה על תוצאות ניסוי מייקלסון-מורלי, בו הוכח כי מהירות האור לא משתנה, למרות השינוי בתנועה היחסית של כדור הארץ כלפי ה"אתר" – התווך הדמיוני שבו, כפי שהניחו אז, רוטטים ומתקדמים הגלים האלקטרומגנטיים. על פי הדעה הרווחת באותם ימים בקרב הקהילה המדעית (קיומו של ה"אתר" הופרך מספר שנים לאחר מכן), הגורם העיקרי שהביא את איינשטיין לפתח את תורת היחסות הפרטית היה אי-יכולתם של מייקלסון ומורלי למדוד שינויים במהירות האור, ביחס לתנועת כדור הארץ בתוך ה"אתר". אלא שאיינשטיין כלל לא הזכיר את הניסוי במאמרו מ-1905, שבו פיתח והסביר את תורת היחסות הפרטית כשהוא מתבסס על שיקולים תאורטיים אחרים. היסטוריונים של המדע חלוקים בשאלה עד כמה השפיע ניסוי מייקלסון-מורלי על איינשטיין. בשנים 1902–1905 התכנסה סביב איינשטיין חבורת למידה אותה כינה "אקדמיה אולימפיה", שמנתה מספר מכרים קרובים, ונכחה בה גם אשתו הראשונה מילבה מאריץ'. חבורה זו עסקה בבירור סוגיות מגוונות מעולם הפילוסופיה, המתמטיקה והפיזיקה, ביניהן העיסוק בגאומטריה הלא אוקלידית של פואנקרה, וכן בהגותם הפילוסופית של שפינוזה ושל ארנסט מאך. "שנת הפלאות" בשנת 1905 (שנת הפלאות – Annus Mirabilis) פרסם איינשטיין ארבעה מאמרים בשנתון הפיזיקה (Annalen der Physik), כתב העת המדעי החשוב ביותר לפיזיקה באותה עת. מאמרים אלה נחשבים לאבני יסוד בפיזיקה המודרנית, ששינו את התפיסות המקובלות עד אז לגבי הקשרים שבין מרחב, זמן וחומר: "על התנועה הנדרשת מהתורה הקינטית המולקולרית של החום ושל חלקיקים קטנים השוהים על פניו של נוזל במנוחה" (Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen) – מאמר זה הסביר את תנועת הגזים וחלקיקי האבק הצפים בנוזל, תופעה הידועה בשם תנועה בראונית. המאמר היווה תרומה חשובה לתחום הפיזיקלי של מכניקה סטטיסטית וחיזק את האמונה על אודות קיומם של אטומים, שבאותה תקופה רבים ראו בהם המצאה תאורטית גרידא. איינשטיין הציג את עבודתו כתוצאה הגיונית הנובעת מההנחה שישנן סטיות מדידה משיווי המשקל התרמודינמי של לודוויג בולצמן, ותיאר את התנועה הבראונית רק כחיזוי אפשרי שלה, מחוסר מידע מספיק באותה עת. "על נקודת מבט היוריסטית בייצור והעברה של אור" (Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt) – במאמר זה הציג איינשטיין את הקוונטיזציה של האור (כלומר, של קרינה אלקטרומגנטית) וחלוקתו למנות אנרגיה בדידות, המתנהגות כמו חלקיקים – בניגוד לתאוריה הגלית של האור ששלטה באותם ימים. איינשטיין הסיק זאת על סמך שיקולים תרמודינמיים כמותיים (חישובי אנטרופיה), וכן על בסיס מאמרו של מקס פלאנק בנושא קרינת גוף שחור. על אף שהיה זה חלק משני במאמר, עיקר פרסומו בא לו מכך שהסביר את האפקט הפוטואלקטרי שהתגלה בניסוי פרנק-הרץ, שבו מתכת פולטת אלקטרונים רק כאשר מוקרן עליה אור מעל לתדירות סף מסוימת. איינשטיין הסביר זאת באמצעות הטענה כי אנרגיית האור באה במנות בדידות, "קוונטות", שנישאות על ידי פוטונים – חלקיקי אנרגיה אלקטרומגנטית חסרי מסה – ושהאנרגיה שכל פוטון נושא פרופורציונית לתדירותו. יחד עם מאמרו של מקס פלאנק המתייחס לקרינת גוף שחור, היווה מאמר זה את היסוד למכניקת הקוונטים ולתפיסת הדואליות גל-חלקיק של האור. על מאמר זה הוענק לאיינשטיין פרס נובל לפיזיקה בשנת 1921. שמאל|ממוזער|250px|הנוסחה "E=mc²" מוצגת על גבי בניין טאיפיי 101 לכבוד פתיחת שנת הפיזיקה העולמית 2005. המשוואה הוצגה לראשונה בצורה מדויקת בידי איינשטיין ב"שנת הפלאות", והיא אחת הנוסחאות הפיזיקליות המפורסמות בהיסטוריה. שמאל|ממוזער|250px|סרטון: איינשטיין מסביר את הנוסחה "על האלקטרודינמיקה של גופים נעים" (Zur Elektrodynamik bewegter Körper) – במאמר זה הציג איינשטיין את תורת היחסות הפרטית. עד אז הייתה מקובלת בפיזיקה התאורטית רק תורת המכניקה של ניוטון, על פיה הזמן מתקדם באופן שווה בכל נקודה ביקום. ברם, ניסויים שנערכו במאה ה-19 גילו כי התנהגות האור שונה מהתחזיות המקובלות, והתאוריה ששלטה עד אז בפיזיקה החלה מתערערת. כפי שנרמז בכותרת המאמר, מטרתה הראשונה של תורת היחסות הייתה לפתור את הסתירה שבתורה האלקטרומגנטית, ליתר דיוק זו שנובעת מכוח לורנץ שם יש התייחסות למהירות של החלקיק, כאשר לא ברור בדיוק באיזו מהירות מדובר (כלומר, ביחס לאיזו מערכת היא נמדדת). יוצא מכך, שבמערכות ייחוס שונות – על החלקיק פועל כוח מגנטי שונה והוא יפתח תאוצה שונה. עוד לפני איינשטיין, פיזיקאי הולנדי בשם הנדריק לורנץ פיתח טרנספורמציות בין מערכות ייחוס שפותרות את הבעיה, אך הן "נתפרו" אמפירית במיוחד לבעיה זו. גישתו של איינשטיין הייתה הרבה יותר רדיקלית: הוא הגדיר מחדש מהו זמן ומהו מרחב, באמצעות שני פוסטולטים: האחד, האינווריאנטיות של מהירות האור, כלומר: כל צופה, בכל מערכת ייחוס, ימדוד מהירות אור קבועה: c; השני, שמירת כל חוקי הפיזיקה תחת כל מערכות הייחוס האינרציאליות. איינשטיין הראה כיצד אפשר לגזור את טרנספורמציית לורנץ הקושרת ביחד את המרחב והזמן (את הצגתו של מרחב-הזמן כמרחב וקטורי בעל 4-ממדים ביצע חברו של איינשטיין, המתמטיקאי היהודי הרמן מינקובסקי). תורת היחסות הפרטית הייתה מהפכנית משום ששינתה את כל התפיסות שהיו קיימות לגבי זמן ומרחב. דוגמאות: שני אירועים שקורים בו-זמנית (סימולטנית) במערכת אחת, אינם קורים בו-זמנית במערכת ייחוס אחרת; התארכות הזמן והתקצרות האורך של גוף נע, ועוד. הניגוד שבין תורת היחסות לבין האינטואיציה הביאה להצגה של מספר פרדוקסים, שרובם נפתרים כשמביאים בחשבון את אובדן הסימולטניות. "האם האינרציה של גוף תלויה בתכולת האנרגיה שלו?" (Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig?) – במאמר זה ביסס איינשטיין את השקילות שבין מסה לאנרגיה כמסקנה של תורת היחסות הפרטית, וקבע בכך, למעשה, שחוק שימור המסה וחוק שימור האנרגיה הם שני צדדים של אותו מטבע. הסיכום הפופולרי והקצר ביותר של מאמר זה הוא המשוואה הנודעת E=mc² (אנרגיה שווה למכפלת המסה בריבוע-מהירות-האור). הניסוח המפורט והמדויק של משוואה זו שונה במקצת: כאשר m0 היא מסת המנוחה של החלקיק, ו"גמא" הוא פקטור לורנץ, התלוי במהירות החלקיק ושואף לאינסוף כשמהירות החלקיק שואפת למהירות האור, ושווה ל-1 כאשר החלקיק במנוחה. לנוסחה זו היו יישומים רבים, המרכזיים שבהם הם פצצת האטום, והפקת אנרגיה באמצעות תהליכים תרמו-גרעיניים. הביטוי "E=mc²" הפך לאחת הנוסחאות הפיזיקליות המפורסמות ביותר בהיסטוריה, והמזוהות ביותר עם עבודתו של איינשטיין ועם הפיזיקה בכלל. ב-30 באפריל 1905 הציג איינשטיין באוניברסיטת ציריך את עבודת הדוקטורט שלו, "קביעה מחודשת של הממדים המולקולריים" (Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen), שנכתבה בהנחייתו של אלפרד קליינר. ב-15 בינואר 1906 הוענק לו תואר דוקטור לפיזיקה מטעם סנאט האוניברסיטה. ב-1909 התמנה איינשטיין לפרופסור חבר לפיזיקה עיונית באוניברסיטת ציריך. ב-1911 התמנה לפרופסור גם באוניברסיטת קארל בפראג. ב-1912 שב לבית הספר הפוליטכני הגבוה של ציריך, הפעם כפרופסור מן המניין. ב-1914 מונה למנהל המכון לפיזיקה על שם הקיסר וילהלם באוניברסיטת הומבולדט בברלין. עם הצטרפותו לאוניברסיטה שב לגרמניה והתגורר בברלין. אז גם נבחר לחבר באקדמיה הפרוסית הממלכתית למדעים וניתנה לו קצבה מספקת לפרנסתו, כדי שיוכל להקדיש את כל זמנו ומרצו למחקר, מבלי שתוטל עליו חובת ההוראה. בשנים אלה איינשטיין נעשה אזרח גרמני שוב. פיתוח תורת היחסות הכללית איינשטיין סבר שתורת היחסות הפרטית אינה שלמה. תורת היחסות הפרטית הייתה מוגבלת רק למערכות ייחוס אינרציאליות (כלומר: נעות במהירות קבועה אחת ביחס לשנייה) ולא דיברה על מערכות מואצות. בשנת 1915 פרסם את תורת היחסות הכללית, שמיסדה את השקילות בין תאוצה לכבידה ובין שדה כבידה לגאומטריה של המרחב (שנקבעת על פי העקמומיות שלו). איינשטיין גם הסיק וגזר שעקמומיות המרחב בנקודה מסוימת עומדת ביחס ישיר לצפיפות המסה והאנרגיה בנקודה זו. הוא כלל לא ניסה לאששה באמצעות ניסוי, בטענה כי "היא כה יפה עד שחייבת להיות גם נכונה". הוא עשה זאת בסיועם של חבריו, הרמן מינקובסקי ומרסל גרוסמן, ושימוש בטנזור המטרי של רימן. הניסוח המתמטי של קביעה זו הוא מסובך ומצריך שימוש בגדלים שנשמרים תחת טרנספורמציות ליניאריות מסוימות ונקראים טנזורים: ממוזער|326x326 פיקסלים|איינשטיין בן 26, ב"שנת הפלאות" שלו 1905 שמאל|ממוזער|200px|תמונה מליקוי החמה ב-1919 שנטען כמאמת את תורת היחסות הכללית. לתורת היחסות הכללית של איינשטיין היו מספר ניבויים שונים מאלה של המכניקה הקלאסית ותורת הכבידה של ניוטון. כמה מהם: התפשטותו של שדה כבידה במרחב איננה מיידית, אלא מוגבלת למהירות האור. מסה מעוותת ומעקמת את המרחב, כך שהגאודזה (המסלול הקצר ביותר בין שתי נקודות) בין כל שתי נקודות עקומה גם היא, והכבידה אינה אלא כוח מדומה הנגרם מהשאיפה של כל גוף לנוע כאילו הוא היה נע במרחב אוקלידי בעוד המרחב עצמו מעוקם. לפי תחזית זו גודל השדה הכבידתי בנקודה ניתן לחיזוי בהינתן עקמומיות המרחב – זמן בנקודה שבו. מסקנה מהרעיון הקודם היא שמידת הסטייה של קרן אור ממסלול ישר בהשפעת מסה נתונה תהיה כפולה מהצפוי על פי חוקי ניוטון, תוך גרימת "עידוש כבידתי" (Gravitational Lensing באנגלית) חזק יותר. תיקונים ביחס למסלולו הצפוי של כוכב חמה (מרקורי). אפשרות תאורטית לקיומם של חורים שחורים ונקודות סינגולריות במרחב-זמן. קוסמולוגיה: מודל להתפשטות היקום והוספת הקבוע הקוסמולוגי. האימות של תורת היחסות הכללית בשנת 1919 יצאה משלחת של החברה המלכותית של לונדון, בראשות הפיזיקאי הבריטי ארתור אדינגטון, כדי לאמת את ניבויו של איינשטיין בתורת היחסות הכללית, לפיו קרן אור החולפת ליד מאסה, תתעקם ותהא מוטה לעברה. המשלחת שהתה באי פרינסיפה שבמפרץ גינאה מול חופי אפריקה וצילמה ליקוי חמה שהתרחש ב-29 במאי 1919. המשלחת מדדה את הסטייה במיקום הנצפה של כוכבים כתוצאה מתחזיותיה של תורת היחסות הכללית ביחס לעידוש כבידתי והטיית קרני אור על ידי השמש. בניסוי זה אוששה לכאורה לראשונה תורת היחסות הכללית ואלברט איינשטיין הפך בן לילה למפורסם בעל שם עולמי. למעשה, עקב שגיאות המדידה הגדולות, הניסוי לא נתן גושפנקא חד-משמעית לתורת היחסות הכללית: מתוך שלוש מדידות שעשה אדינגטון רק אחת מדדה סטייה של קרני האור אשר נחזתה על ידי תורת היחסות הכללית, מדידה שנייה הראתה סטייה קטנה יותר, והשלישית, שאותה פסל אדינגטון בתואנה שלא נעשתה כשורה, לא הראתה סטייה כלל. בנוסף, ציוד המדידה (טלסקופים) שבו השתמש אדינגטון היה רגיש מאוד לתנאי הסביבה, וניתן להסביר את התוצאות שנמדדו גם על ידי השפעת האקלים. אך זה לא שינה עבור ההמון, העיתונות הרחבה והקהילה המדעית שברובה כבר קיבלה את תורת היחסות הכללית. ניסויים מאוחרים יותר הניבו ברובם תוצאות מדויקות ועקביות יותר ואיששו על ידי כך את תחזיות התורה. אף על פי כן, היו שהמשיכו להתנגד לה, כמו הפיזיקאי האמריקאי דייטון מילר (1866–1944) שהמשיך לבצע שחזורים של ניסוי מייקלסון-מורלי באמצעים מדויקים יותר עד אמצע שנות השלושים, ואף פרסם ממצאים שמדדו, לטענתו, שינוי במהירות האור ביחס לאתר, ובכך הפריכו לכאורה את תורת היחסות. אולם, בשלב זה תורת היחסות הייתה מקובלת היטב והקהילה המדעית איבדה ברובה עניין בניסוייו. תורת היחסות הכללית נחשבת לאחת מהתורות המוצלחות בתולדות הפיזיקה. מאות ניסיונות נעשו והתוצאות שהתקבלו התאימו ברובן לתחזיות התאורטיות. לתורת היחסות הכללית יש גם השלכות מעשיות. למשל, מתכנני לוויני GPS חייבים להתחשב בה כדי שהלוויינים ומערכת הניווט יעבדו כשורה. מכניקת הקוונטים ממוזער|שמאל|220px|איינשטיין ונילס בוהר, 1925 על אף שהתנגד בחריפות לתוצאות ההסתברותיות שנבעו ממכניקת הקוונטים (פרשנות קופנהגן שלה), נמנה איינשטיין עם מייסדיה ומעצביה החשובים. את היסודות הניח עוד בשנת 1905 במאמרו על האפקט הפוטואלקטרי והקוונטיזציה של האור. איינשטיין עודד את לואי דה ברויי וארווין שרדינגר, וסייע להם לפתח את מכניקת הגלים שממנה נבעה משוואת שרדינגר המרכזית במכניקת הקוונטים. ב-1906, בעקבות ניסויים שמדדו את הספקטרום של אטום מימן ומצאו ספקטרום בדיד של קווי בליעה ופליטה, הציע איינשטיין לקוונטט את המצבים שבהם יכול אטום מימן להימצא. איינשטיין התקשה להשלים עם רעיונותיה המהפכניים של מכניקת הקוונטים, חרף תרומתו לפיתוחה בתחילת דרכה. התקפותיו החריפות על מכניקת הקוונטים והפירוש ההסתברותי של נילס בוהר (מאבות מכניקת הקוונטים וחתן פרס נובל גם הוא) ואינספור ניסויי המחשבה שהציע תרמו רבות לעיצובה וניסוחה של מכניקת הקוונטים ולהבהרת הנקודות הבעייתיות בה. איינשטיין לא אהב את הניסוח ההסתברותי של מכניקת הקוונטים וטען שזה מעיד על חוסר שלמות של התאוריה ולא על תכונה מהותית של הטבע (בניגוד לגישה של בוהר). על האקראיות, שבבסיסה של תורה זו, כתב כי "מכניקת הקוונטים בהחלט מרשימה. אך קול פנימי אומר לי שהיא עדיין איננה הדבר האמיתי. התאוריה אומרת הרבה, אך לא באמת מקרבת אותנו במאומה לסודו של 'הזקן' [אלוהים]. אני, איך שלא יהיה, משוכנע שהוא אינו מטיל קוביות." ודחה בהתנגדות עזה כל מחשבה בדבר כך. בניסיון החריף ביותר להתקיף את מכניקת הקוונטים, פיתח איינשטיין ביחד עם עוד שני פיזיקאים את הפרדוקס של איינשטיין-פודולסקי-רוזן (EPR) ובו רצה להראות שמכניקת הקוונטים סותרת את עקרון המקומיות ומחייבת קיומה של השפעה כלשהי הנעה מהר יותר ממהירות האור. זאת הוא עשה באמצעות ניצול תופעת השזירה. הפרדוקס אינו קיים תחת גישה פילוסופית הנקראת אקטואליזם שטוענת ש"גודל פיזיקלי לא קיים עד אשר מודדים אותו" (איינשטיין דחה גישה זו כמגוחכת). ברם, ניסויים שבהם בוצע בפועל הניסוי המחשבתי שהציעו איינשטיין וחבריו, הראו שהטבע נוטה לצד התחזיות של מכניקת הקוונטים. לפיכך למעשה, מה שנקרא "הפרדוקס של איינשטיין-פודולסקי-רוזן" אינו פרדוקס כלל. למרות הכישלון הזה, מצב EPR, שבו השתמש איינשטיין בפרדוקס, התגלה כחיוני ליישומים מודרניים מתקדמים של מכניקת הקוונטים כגון חישוב קוונטי, הצפנה קוונטית, טלפורטציה קוונטית ותורת אינפורמציה קוונטית. להגנתו של איינשטיין יש לומר כי כל העת טען שכאשר כמה מחוקי הטבע אינם ברורים למדענים, מנסים אלה בשגגה לטעון כי גם חוקים הסתברותיים שולטים בטבע. לדעתו של איינשטיין לא כך הוא, אלא שיש צורך להמתין עד שיתבררו גילויים חדשים שאינם ידועים עדיין. לטענתו, קיים בטבע סדר פנימי שאינו נובע כלל וכלל מאקראיות (ראו גם: דטרמיניזם – כל אירוע, יהיה טיבו אשר יהיה, מבטא חוק כלשהו של הטבע). ניסוחה של תורת הקוונטים לא היה כשורה בעיניו. זכייתו בפרס נובל בשנת 1920, לאחר ליקוי החמה שהתרחש ב-29 במאי 1919, שבו אוששה לראשונה תורת היחסות הכללית, איינשטיין זכה לתמיכה חיצונית רחבה לזכייה בפרס נובל מצד מדענים מובילים רבים בעולם, אך חברי ועדת פרס נובל החליטו לא להעניק לו את הפרס. החלטה זו נבעה בעיקרה מדו"ח של אחד מחברי הוועדה, סוונטה ארהניוס, שדחה את הראיות שנאספו להוכחת תורת היחסות הכללית. גם בשנת 1921 חברי הוועדה החליטו לא להעניק לו את הפרס, אף על פי שזכה לתמיכה רבה יותר מבשנה שעברה. הוודאות של תורת היחסות עדיין לא התקבלה על-ידם והם החליטו שבשנה זאת לא יחולק פרס נובל לפיזיקה והוא יידחה לשנה הבאה. בשנת 1922 התמנה חבר חדש לוועדת פרס נובל בפיזיקה, קרל וילהלם אוסן, שכדי לזכות את איינשטיין בפרס נובל החליט שבאופן רשמי הפרס יוענק לו על גילוי האפקט הפוטואלקטרי ולא על תורת היחסות שנחשבה שנויה במחלוקת. כך, בשנת 1922 קיבל את פרס נובל (רטרואקטיבית לשנת 1921). בהחלטה הרשמית נאמר שאיינשטיין קיבל את הפרס בזכות "תרומתו לפיזיקה התאורטית, ובפרט גילוי החוק של האפקט הפוטואלקטרי". אף על פי שעברו למעלה מ-15 שנים מאז גילויו זה. המברק בדבר הזכייה הגיע לביתו של איינשטיין בברלין באוקטובר 1922, בזמן שהיה בדרך ליפן, שם התכוון לשאת סדרה של הרצאות. איינשטיין לא התכוון לשנות את תוכניותיו ולהגיע לטקס בסטוקהולם בדצמבר. ניתן היה להעניק את הפרס לנציג. איינשטיין ויתר על אזרחותו הגרמנית כבר ב-1896 והיה באותם ימים אזרח שווייץ, ולכן השגריר השווייצרי בשוודיה התבקש להגיע במקומו, אך הגרמנים התנגדו לכך בטענה שאיינשטיין קיבל חזרה את האזרחות הגרמנית באופן אוטומטי ב-1914 בשעה שהוענקה לו משרה במכון מחקר גרמני. בסופו של דבר המדליה והתעודה ניתנו לאיינשטיין בברלין ב-1923 על ידי השגריר השוודי בגרמניה. באותה הזדמנות הוא קיבל את הפרס הכספי ששוויו היה 32 אלף דולר. איינשטיין עצמו הגיע לסטוקהולם בחודש יולי של אותה שנה ונשא את הרצאת נובל בפני המלך. בצעד של התרסה כנגד החלטת ועדת הפרס, נושא ההרצאה היה תורת היחסות ולא האפקט הפוטואלקטרי. בהמשך חייו, איינשטיין לא נהג לציין את פרס נובל כהישג מרכזי. תרומות נוספות במאמר משנת 1924 תיאר איינשטיין את עקרונות הפעולה של הלייזר, דבר שהיווה את הבסיס לייצור קרן לייזר במעבדה. הלייזר הוא אחת הטכנולוגיות השימושיות ביותר במדע ובתעשייה המודרניות. ביחד עם הפיזיקאי סאטינדרה נאת בוז פיתח איינשטיין את ההתפלגות הסטטיסטית של חלקיקים הידועים כבוזונים. ההתפלגות, הידועה כסטטיסטיקת בוז-איינשטיין, מאפשרת הצטברות בלתי מוגבלת של בוזונים ברמת היסוד וידועה כעיבוי בוז איינשטיין. תופעה זו נצפתה בניסויים רק בעשור האחרון. ב-1928 השתתף בקורסים האוניברסיטאיים בדאבוס. ב-1930 רשם בארצות הברית פטנט על המצאת "המקרר של איינשטיין", פרויקט שעליו עבד עם לאו סילארד. בארצות הברית ממוזער|שמאל|thumbtime=7| איינשטיין מגיע לארצות הברית בשנת 1933 מגרמניה הנאצית – וידאו|270px שמאל|ממוזער|250px|איינשטיין מקבל תעודה המאשרת את האזרחות האמריקנית שלו מידי השופט פיליפס פורמן בשנת 1940, ובמקביל שומר על האזרחות השווייצרית שלו. |שמאל|ממוזער|250px|איינשטיין ב-1947 בשנת 1932 יצא לארצות הברית בשל עבודתו. בעת עלייתו של היטלר לשלטון בשנת 1933, היה איינשטיין במסע הרצאות בממלכה המאוחדת. שנה אחרי כן שדדו הנאצים את רכושו, נטלו ממנו את משרתו ושללו גם את אזרחותו. מדינות רבות הציעו לו מקלט, ואליהן הצטרף גם היישוב היהודי בארץ ישראל. איינשטיין החליט להגר לארצות הברית ולשם כך השתמש באזרחותו השווייצרית. הוא הצטרף לסגל המכון למחקר מתקדם בפרינסטון, ניו ג'רזי, שם עסק במחקריו עד ימיו האחרונים. בשנת 1940 קיבל איינשטיין אזרחות אמריקנית, תוך שהוא שומר על האזרחות השווייצרית שלו. הוא לעולם לא שב עוד לגרמניה. מלחמת העולם השנייה בשנת 1939 שוכנע על ידי עמיתו, לאו סילארד, לכתוב איגרת ("מכתב איינשטיין-סילארד") לנשיא רוזוולט בדבר אפשרויות המחקר האטומי ופיתוח הנשק הגרעיני, וזאת אף על פי שהגדיר את עצמו כ"פציפיסט לוחם", אך "לא מובהק". איינשטיין חשש כי חוקרים אחרים שנותרו בגרמניה, כגון ורנר הייזנברג יתקדמו בחקר האנרגיה האטומית ובניסיון לבקע את האטום, ולכן הזהיר את הנשיא על כך. הנשיא רוזוולט השתכנע ממכתב זה והחליט להחיש את ייצורה של פצצת האטום, ופרויקט מנהטן קודם ותפס תאוצה. כשנראה היה שגרמניה כבר לא תנצח במלחמה, כתבו סילארד ואיינשטיין מכתב נוסף לרוזוולט, בו מבקשים השניים למנוע את השימוש בנשק גרעיני. המכתב כבר לא מצא את רוזוולט, שנפטר בטרם נגמרה המלחמה והוחלף על ידי הארי טרומן. לאחר הפצצת הירושימה ונגסאקי היה איינשטיין מן הדוברים הראשיים שקראו להחרמת הנשק הגרעיני. הוא הקים והיה ליושב ראש "ועדת החירום של מדעני האטום", והאיץ באו"ם לכונן ממשלה עולמית כדי לשמור על השלום. בעת שנשאל באיזה כלי נשק ישתמשו לדעתו במלחמת העולם השלישית, השיב: "זאת אינני יודע, אולם ברור לי כי במלחמת העולם הרביעית ישוב האדם להילחם בכלי נשק העשויים מקלות ואבנים". מותו בשנת 1945 יצא איינשטיין לגמלאות מהפקולטה של המכון למדעים מתקדמים אך המשיך להחזיק במשרדו עד יום מותו. ב-18 במרץ 1950 הוא חתם על צוואתו האחרונה ומינה את אוטו נתן והלן דוקאס לנאמני העיזבון. בשנת 1948 התגלתה אצל איינשטיין, תוך כדי ניתוח מסיבה אחרת, מפרצת בטנית באבי העורקים (abdominal aortic aneurysm). בטיפול שהיה מקובל אז הוקפה המפרצת בעטיפת-מגן מצלולוז, שהייתה אמורה למנוע את המשך התרחבותה; ב-1954 הוא פיתח אנמיה המוליטית. אלברט איינשטיין נפטר בבית חולים בפרינסטון ב-18 באפריל 1955, כתוצאה מדימום פנימי בעקבות פקיעת המפרצת באבי העורקים. כשהובהל לבית החולים, לקח עמו טיוטת נאום שהיה אמור לשאת בטלוויזיה לכבוד יום העצמאות השביעי של מדינת ישראל, אך הוא מת בטרם הספיק לסיים את הטיוטה. לצידו נכחה האחות שטיפלה בו באחרית ימיו. היא העידה כי הוא מלמל מספר מילים בגרמנית, שלא הצליחה להבין, ואז נפטר. מאחר שלא רצה שאנשים יסגדו לעצמותיו, ביקש בצוואתו שגופו יישרף ואפרו יפוזר אל נהר לא ידוע בניו ג'רזי. בניגוד לצוואתו, שימרו ד"ר הארווי וד"ר אברהמס את מוחו ועיניו של איינשטיין. הארווי הוקע על ידי הקולגות שלו על המעשה הלא מוסרי אך המשיך בשלו ושמר את מוחו של איינשטיין עד יום מותו. במהלך השנים, נעתר ד"ר הארווי לתחינות מדענים שונים ושלח להם בדואר פרוסות מהמוח לשם מחקר. חלק מהמחקרים הצביעו על מאפיינים ייחודיים במוחו של איינשטיין, אולם לאחר מכן נקבע שמחקרים אלו אינם מבוססים דיים. איינשטיין מינה בצוואתו, שאותה ערך ב-1950, את חברו הקרוב אוטו נתן ואת מזכירתו האישית הלן דוקאס למנהלי עזבונו הספרותי, שכלל את ארכיון כתביו ומכתבים שכתב, כתבי יד ורשימות. השניים עמלו במשך שנים לאסוף את כתביו מרחבי העולם. כתביו המקוריים, כולל זה של תורת היחסות, הועברו לרשות ארכיון אלברט איינשטיין בספרייה הלאומית של האוניברסיטה העברית בירושלים. ומאז 1982 משמש המוסד כבעל זכויות היוצרים על עבודת המדען. חייו האישיים ומשפחתו שמאל|ממוזער|250px|אלזה איינשטיין איינשטיין היה נשוי פעמיים ונולדו לו שלושה ילדים. את אשתו הראשונה מילבה מאריץ' שהייתה ממוצא סרבי, פגש בשנת 1900 בעת שלמדו יחד במכון הפוליטכני של שווייץ. בני הזוג שמרו על יחסיהם בחשאי היות שמשפחתו של איינשטיין התנגדה להם. לאחר סיום לימודיהם ב-1901 חזרה מאריץ' לסרביה ושם נודע לה כי היא בהיריון מאיינשטיין. בפברואר 1902 נולדה בסרביה בתם הבכורה ליזרל, אותה לא פגש איינשטיין מעולם. שמה נזכר בפעם האחרונה במכתב מספטמבר 1903 שם נאמר כי היא סובלת ממחלת השנית. נראה כי נפטרה מהמחלה או נמסרה לאימוץ. קיומה של ליזרל לא היה ידוע לביוגרפים עד 1986 עת התגלתה חליפת המכתבים בין איינשטיין למשפחתה של מאריץ' בסרביה. ב-6 בינואר 1903 התחתנו איינשטיין ומאריץ'. ב-1904 נולד בנם הנס אלברט, לימים פרופסור ב-UCLA. מבנו זה יש לאיינשטיין נכדים ונינים, חלקם מתגוררים בשווייץ, חלקם בארצות הברית וחלקם בישראל; ב-1910 נולד לאיינשטיין ומאריץ' בן נוסף, אדוארד (בפיהם כונה "טטה") שסבל מסכיזופרניה ונפטר ב-1965. מילבה והילדים נשארו בציריך בזמן שאיינשטיין שהה בברלין לצורך עבודתו. יחסיהם עלו על שרטון, ולאחר חמש שנות מגורים בנפרד התגרשו בני הזוג ב-14 בפברואר 1919. בהסכם הגירושים שלו עם מאריץ' כתב איינשטיין, לבקשתה, שאם אי פעם יזכה בפרס נובל לפיזיקה, יעבור סכום הפרס לקרן על שמה, לטובת בניהם. ב-2 ביוני 1919 לאחר מערכת יחסים שארכה מספר שנים בעת היה נשוי למאריץ', התחתן איינשטיין בשנית עם בת דודתו (משני הצדדים) אלזה לוונטל. שני ילדיו נותרו בחזקתה של מאריץ', אך הוא אימץ את שתי בנותיה של אלזה מנישואין קודמים, מרגוט ואילזה. ב-1933 לאחר עליית הנאצים לשלטון, עברו מברלין להתגורר בפרינסטון, ניו ג'רזי. הם היו נשואים עד שאלזה נפטרה ממחלה קשה ב-20 בדצמבר 1936. אישיותו ואמונותיו האישיות איינשטיין היה אדם צנוע בהליכותיו והסתפק במועט. את פרסומו הרב ניצל כדי לקדם מטרות ציבוריות כמו שלום בין עמים ואחווה בין הבריות. הוא ניחן בחוש הומור דק והיה חביב על שומעיו. למרות מורכבותה של תורתו, ידע להבהירה בדוגמאות שוות לכל נפש. התאוריות שהעלה ערערו לחלוטין את הפיזיקה המסורתית בכל הקשור למסות זעירות מאוד או לתנועה במהירות גבוהה מאוד. הוא הביא למהפכה של ממש במחקר המדעי, ושינה מן היסוד את תפיסת העולם של האנושות כולה. עד יומו האחרון האמין בקיומה של תורה מקיפה אחת שתכיל בתוכה את כל חוקי היסוד השולטים בטבע, מן האלקטרון ועד היקום עצמו – התאוריה של הכול, אולם בסופו של דבר לא הצליח לגבש תאוריה זו. גם בשנותיו האחרונות לא הפסיק לעסוק במחקר פיזיקלי, ואת מאמרו האחרון פרסם עם עוזרת המחקר שלו ברוריה קאופמן, בינואר 1955. פן נוסף לעניינו בשלום ניתן למצוא בהתכתבות שערך איינשטיין עם זיגמונד פרויד בשנים 1931–1932 תחת הכותרת "מדוע ישנן מלחמות". איינשטיין אומנם לא התמצא בפסיכואנליזה אך מצא בפרויד איש שיחה. ההתכתבות פורסמה בגרמניה בשנת 1933. לרגל 140 שנים להולדתו, הציגה האוניברסיטה העברית מסמכים שכתב איינשטיין בנושאים אישיים, פוליטיים ומקצועיים. צמחונות איינשטיין הביע תמיכה בצמחונות ובשלהי חייו אף היה צמחוני בעצמו. במכתב מדצמבר 1930 כתב כי אף על פי שאינו מסוגל לשמור על תזונה צמחונית לגמרי מסיבות אישיות, הוא תומך במטרה ובעקרונות הצמחוניים. במכתב מאוגוסט 1953 כתב שהוא אוכל בשר במצפון כבד. מספר חודשים לאחר מכן, במכתב ממרץ 1954, כתב "אני חי ללא שומנים, ללא בשר וללא דגים, אבל מרגיש טוב מאוד בצורה זו. זה תמיד נראה לי שהאדם לא נועד להיות אוכל בשר". השקפותיו על אלוהים ודת שמאל|ממוזער|250px|פסלו של איינשטיין בכיכר המרכזית של האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים (זהו העתק של הפסל המוצב באנדרטת אלברט איינשטיין שבאקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית). נוצר על ידי האמן רוברט ברקס. הסוגיה של דטרמיניזם ומדע, שבמסגרתה איינשטיין אף התייחס לאלוהים, העלתה את השאלה לגבי עמדתו לגבי דטרמיניזם תאולוגי, והאם הוא מאמין באלוהים. תלמידו משה ימר חקר את עמדותיו של איינשטיין בנושא זה וריכזן בספר "איינשטיין והדת". במכתב של איינשטיין לרב הרברט גולדשטיין ב-1929 אמר: . כשנשאל האם הוא פנתאיסט, השיב: ב-1930 פרסם מאמר בניו יורק טיימס שכותרתו "דת ומדע" ובו דן בשלושה סגנונות דת. אצל האדם הפרימיטיבי, . מאחר שההבנה האנושית של הקשרים הסיבתיים הייתה עדיין בלתי מפותחת, ברא המוח ישויות על טבעיות שלהן סגדו על ידי הקרבת קורבנות ומתן מנחות. לשלב הראשון הזה בהתפתחות הדת קרא איינשטיין "הדת של הפחד". השלב הבא בהתפתחות הדת, לשיטתו של איינשטיין, הוא "התפיסה החברתית או המוסרית של אלוהים", שנובעת מן "הכמיהה להנחיה, לאהבה ולתמיכה". אלוהים הוא גורם שגומל ומעניש, מנחם בעת מצוקה ומשמר את נשמות המתים. התנ"ך והברית החדשה מספקים לאיינשטיין דוגמה ראויה להערצה של מעבר מדת הפחד לבכורתה ההדרגתית של דת המוסר, שעודנה צמודה לתפיסה אנתרופומורפית (מאנישה) של אלוהים. השלב השלישי של החוויה הדתית, שאיינשטיין קורא לו "הרגש הדתי הקוסמי", הוא . איינשטיין החשיב את עצמו לדתי במובן השלישי מביניהם, או במילותיו: . איינשטיין סלד מכך שמנסים לשייך אותו למחנה זה או אחר בנושאים שבאמונה. לא למחנה האתאיסטי: , וכן תקף: , אך גם לא חסך את שבטו ממצדדי ההשגחה שניסו לשייכו למחנם: ביום 3 בינואר 1954, כשנה לפני מותו, כתב לפילוסוף אריק גוטקינד: בשנת 2012 נמכר מכתב זה תמורת כשלושה מיליון דולר. ביום 24 במרץ 1954 כתב: . תפיסותיו הפוליטיות איינשטיין היה מנעוריו פציפיסט, ואף הגדיר את עצמו כפציפיסט לוחם, המוכן להילחם ולמות למען השלום. את מקור הפציפיזם שלו נימק "בהרגשה אינסטינקטיבית כי רצח בני אדם הוא מעשה מתועב". הוא הביע את שאט הנפש שלו משירות צבאי ומגיוס בכפייה למלחמה. הוא ראה בלאומיות מחלת ילדות, כינה אותה "החצבת של האנושות", ואף הגדירה כ"רציונליזציה אידיאליסטית למיליטריזם ותוקפנות" ואת הפטריוטיזם כינה "טמטום בזוי". הוא סבר כי המדינה קיימת לשם האדם ולא להפך. על רקע התנגדותו למיליטריזם הגרמני ויתר בגיל 17 על אזרחותו הגרמנית, ונותר 5 שנים חסר אזרחות, עד שקיבל אזרחות שווייצרית בגיל 22. בשנת 1914, עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה, חתם עם עוד כמה אישים בודדים על "המניפסט לאירופאים" כתגובת נגד ל"מניפסט 93", שעליו חתמו 93 מדענים ואישי ציבור גרמניים שתמכו במיליטריזם הגרמני. ב-1932 התכתב עם זגמונד פרויד במטרה להבין את הדחף האנושי להרס שנאה ולפתור את בעיית המלחמה. עם זאת החל מ-1933 עם עליית כוחו של המשטר הנאצי מיתן את תפיסותיו אלו, וחשב שיש כורח להגן מפניו אף בפעולות מלחמתיות. אחרי השואה הוא טען כי הוא "פציפיסט מסור" אבל לא מוחלט, כלומר, "שהוא יכול להזדהות עם השקפותיו של גנדי, אבל בסייג של הגנה בכוח מניסיון להרוג או לגזול ממנו או מבני עמו את האפשרויות הבסיסיות של הקיום". בשל הפציפיזם שלו הורחק איינשטיין בידי אדגר הובר מפרויקט מנהטן לייצור פצצה גרעינית, ומונה ליועץ במחלקת חומרי נפץ ותחמושת באגף החימוש של הצי האמריקני. כבר משנת 1914 דגל "בהקמת ממשלה עולמית (על-לאומית) שמבוססת על חוקה ברורה שתאושר בידי האומות, שתגן על הציוויליזציה וחירויות הפרט, ותפתור את הסכסוכים שבין האומות באמצעים משפטיים, ורק בידה תהיה השליטה על הנשק ההתקפי", ואף את סודה של הפצצה האטומית. אף שסבר כי גם בממשלה עולמית יכול להיות רוע ורודנות, הוא סבר שהיא עדיפה על פני הרוע של המלחמות. למבקריו אמר שאם הרעיון הזה איננו מציאותי התחזית המציאותית תהיה, רצח סיטונאי של אדם בידי אדם. איינשטיין ניסה לקדם רעיון זה באמצעות מכתב פתוח לאו"ם בשנת 1946. ביחס לקומוניזם אמר שמעולם לא היה קומוניסט, אבל אם היה לא היה מתבייש בכך. הוא התנגד למקרתיזם באופן חריף, ראה בו סכנה לאופי הדמוקרטי של ארצות הברית, ודבר השם אותה ללעג, ותבע מאנשים לסרב להעיד בוועדות החקירה, אף במחיר של מאסר ובעיות כלכליות. ביחס לייצור הפצצה הגרעינית בידי ארצות הברית, הוא הביע חרטה על כך שדרבן את הנשיא רוזוולט, וראה במהלך זה את השגיאה היחידה בחייו. הצידוק היחיד שראה לבניית הפצצה, היה הסיכון כי הגרמנים יקדימו לעשות זאת, ואילולא חשש זה אמר כי לא היה נוקף אצבע למען הפצצה. יחסו לאדם היה פסימי, הוא טען "כי שחרור כוחו של האטום שינה הכל חוץ מאשר צורת החשיבה של האדם", ו"כי פשוט יותר לשנות את טבעו של הפלוטוניום מאשר את רוחו הרעה של האדם", "ולכן כל זמן שיהיה קיים האדם תמשכנה להיות מלחמות". ב-11 באפריל 1955, שבוע לפני מותו, חתם על מכתב לברטרנד ראסל שבו הצטרף למנשר שלו להתפרקות העמים מהנשק הגרעיני. מבחינה כלכלית תמך איינשטיין בסוציאליזם, ופרסם בשנת 1949 מאמר שנקרא Why Socialism? עבור העיתון האמריקאי Monthly Review, המסביר מדוע הוא מאמין בשיטה זו. איינשטיין, הציונות ומדינת ישראל 250px|ממוזער|שמאל|איינשטיין ואשתו, אלזה, כחלק ממשלחת ציונית לארצות הברית באפריל 1921. משמאל, מנחם אוסישקין וחיים ויצמן. ממוזער|250px|איינשטיין ורעייתו עם מאיר דיזנגוף בביקורו בתל אביב בפברואר 1923, עת קיבל את התואר "אזרח נכבד בעיר" כל ימיו היה איינשטיין ער לבעיות העם היהודי, ותמך בשאיפה לחדש את חייו הלאומיים ובציונות. בתחילת שנות השלושים תמך בקידומה של תוכנית קימברלי, עד שזו ירדה מהפרק. את הדברים הבאים אמר איינשטיין במסגרת הנאום "חובתנו לציונות" שהופנו במקור ל"National Labor Comittee of Palestine" בניו יורק (17 באפריל 1938): איינשטיין שלל את דרכן של מחתרות הלח"י והאצ"ל, וראה בהן "פושעים". כן חתם על מכתב לניו יורק טיימס (4 בדצמבר 1948) שבו כ-25 יהודים בולטים גינו את תנועת החרות וכתבו שהם מודאגים מכך שהתנועה תקבל תמיכה, כמו כן תיארו אותה כמאמצת "תערובת של לאומנות קיצונית, מיסטיקה דתית ועליונות של גזע". האוניברסיטה העברית בשנת 1921 ביקר לראשונה בארצות הברית יחד עם ד"ר חיים ויצמן כשמטרתו העיקרית הייתה כדי לגייס מימון להקמת האוניברסיטה העברית בירושלים. בראשית 1923 ביקר בארץ ישראל בפעם היחידה בחייו, במטרה לסייע לויצמן לקדם את הקמת האוניברסיטה. בבית היחיד שעמד לרשות האוניברסיטה על הר הצופים, השמיע איינשטיין הרצאה על תורת היחסות. מאחר שלא ידע אז אנגלית, השמיע אותה בצרפתית, לאחר שבפתח דבריו קרא כמה מילות נימוס בעברית שרשם לעצמו באותיות לטיניות. איינשטיין שימש לאחר הקמת האוניברסיטה ב-1925, כחבר חבר הנאמנים שלה ויושב ראש המועצה האקדמית שלה, מוביל את הקו שמדגיש מצוינות מחקרית גם על חשבון פתיחת השורות לסטודנטים רבים. חילוקי דעות עם נשיא האוניברסיטה יהודה לייב מאגנס, הובילו להתפטרותו של איינשטיין מכל תפקידיו באוניברסיטה ב-1928. עם זאת התחייבותו לאוניברסיטה העברית נשארה איתנה, והוא חידש את פעילותו הרשמית בענייניה ב-1935. הוא כיהן כיו"ר המועצה הלאומית של שוחרי האוניברסיטה ב-1947 וכנשיא הכבוד שלה ב-1951. לאחר הקמת המדינה לאחר מותו של ויצמן, בשנת 1952, הציע דוד בן-גוריון לאיינשטיין לכהן כנשיאה השני של מדינת ישראל, אך הוא דחה את ההצעה משום שרצונו היה להקדיש את כל כוחותיו למדע. בן-גוריון סבר כי איינשטיין מתאים לעמוד בראש מדינת ישראל, משום שהוא "גדול הדורות וגדול האנושות". נשיאות מדינת ישראל היא "סמל של עם ישראל כולו" ומשום כך "צריך לחפש את האישיות (היהודית) הגדולה ביותר שיש למצוא על כדור הארץ... איש־הרוח הוא שצריך לסמל מדינתנו". איינשטיין גם קיבל את אזרחות הכבוד הראשונה של העיר תל אביב שאותה כינה ביומנו "שיקגו של היהודים". לקראת יום העצמאות השביעי של מדינת ישראל, התכונן איינשטיין לשאת נאום בזכות ישראל, אך הוא הלך לעולמו ימים אחדים לפני המועד. מחוות והוקרות ממוזער|"נוסחת האושר" של אלברט אינשטיין שמאל|ממוזער|200px|בול דואר ישראלי הנושא את דיוקנו של איינשטיין, 1956 ב-24 ביולי 1918 בטקס הנחת אבן הפינה, בהר הצופים, לאוניברסיטה העברית, הצהיר הלורד ארתור ג'יימס בלפור בנאומו: "אלברט איינשטיין, זיגמונד פרויד, ואנרי ברגסון הם שלושת היהודים אשר השפיעו ביותר על ההגות והתרבות המודרנית". 1919 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם אוניברסיטת רוסטוק. 1921 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם אוניברסיטת פרינסטון. 1923 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם אוניברסיטת מדריד. 1930 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם המכון הטכנולוגי של ציריך. 1931 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם אוניברסיטת אוקספורד. 1934 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם ישיבה יוניברסיטי. 1935 – תואר דוקטור לשם כבוד מטעם אוניברסיטת הרווארד. זמן קצר לאחר מותו נקרא יסוד מלאכותי חדש על שמו, האיינשטייניום. בשנת 1956 הנפיק דאר ישראל לכבודו בול דאר, הנושא את דיוקנו ואת הנוסחה המזוהה עמו ביותר – נוסחת הקשר בין מסה לבין אנרגיה. ב-17 באפריל 1996, הנפיק דאר ישראל סדרה של 6 בולי דאר שנקראה "תרומת היהודים לתרבות העולם", שעליהם דיוקנאות של 6 יהודים שבלטו בהישגיהם ותרומתם לאנושות בתחומים שונים ושנולדו ופעלו במדינות בחוץ לארץ, אחד מהם אלברט איינשטיין. כל בול בסדרה שויך לאישיות אחת. האמנית רות (בקמן) מלכא עיצבה את הבול שהוקדש לו. בנק ישראל הנפיק בשנות ה-60 המאוחרות שטר בערך חמש לירות ישראליות, הנושא את דיוקנו של איינשטיין. בשנת 1999, הכריז השבועון TIME כי איינשטיין נבחר כאיש המאה ה-20 על ידי קוראיו ועורכיו. בהחלטתם ציינו את מקוריותו וחדשנותו המדעית לצד אישיותו והיותו בן לעם היהודי, שסבל יותר מכל אומה אחרת במהלך המאה, ובכל זאת הצמיח ענקי מדע בדמותו של איינשטיין ואחרים. שנת 2005 הוגדרה על ידי האיחוד הבינלאומי לפיזיקה תאורטית ויישומית (IUPAP) כ"שנת הפיזיקה העולמית", לציון 100 שנים מאז פרסום מאמריו פורצי-הדרך של איינשטיין, ששינו את האנושות כולה ("שנת הפלאות"). 14 במרץ (שמוכר גם כיום פאי), תאריך הולדתו של איינשטיין, מצוין בישראל כיום המדע. על שמו קרוי הפרס מדליית אלברט איינשטיין, שניתן על ידי קהילת אלברט איינשטיין בברן. בשנת 1983 יסד ג'ין שארפ את מכון אלברט איינשטיין, מכון מחקר לא ממשלתי בארצות הברית, העוסק במחקר והפצת ידע בנושא התנגדות לא אלימה. על שמו נקראה חללית המטען הכבדה עד אז, חללית המטען האוטומטית הרביעית של סוכנות החלל האירופית, ששוגרה ב־6 ביוני 2013 לעבר תחנת החלל הבינלאומית. בפברואר 2023 ניטע עץ בחצר הקמפוס של הטכניון בהדר בחיפה, לציון 100 שנים לנטיעת עץ דקל בחצר על ידי איינשטיין ורעייתו אלזה והקשר המיוחד של איינשטיין עם המוסד ממוזער|רחוב אלברט איינשטיין בתל אביב-יפובשנת 2023 אושרה הקמתו של מוזיאון איינשטיין בירושלים בשיתוף פעולה של ממשלת ישראל עם משרדי מורשת וירושלים והתורם והאספן חוזה מוגרבי. המוזיאון עתיד להיפתח בשנת 2025. האדריכל דניאל ליבסקינד נבחר לעצב ולתכנן את המוזיאון. מבנים אקדמיים בישראל הקרויים על שמו המכון למתמטיקה בגבעת-רם, באוניברסיטה העברית. הפקולטה לפיזיקה בטכניון בחיפה. כיכר מרכזית באוניברסיטת תל אביב, הממוקמת מול בית התפוצות. הכיכר המרכזית באקדמיה הלאומית הישראלית למדעים.שמאל|ממוזער|300px|שטר בן חמש לירות ישראליות משנות ה-60 המאוחרות שעליו דיוקנו של איינשטיין פסל של איינשטיין באוניברסיטה העברית בגבעת רם. מבני הנצחה נוספים אנדרטת אלברט איינשטיין עוד על שמו (מבחר חלקי) מכון איינשטיין למחקר מתקדם, פרינסטון, ניו ג'רזי, ארצות הברית מכון אלברט איינשטיין, נקרא גם מכון מקס פלאנק לפיזיקה כבידתית , גרמניה מכון איינשטיין ל-Neurosciences, גרמניה מכון רפואי איינשטיין, פלורידה, ארצות הברית בית חולים איינשטיין ג'פרסון, פילדלפיה, ארצות הברית רחובות בערים בישראל כולל תל אביב וחיפה גשושית איינשטיין Einstein Probe, לוויין עם טלסקופ חלל לקרני X, שוגר בינואר 2024 בתרבות לאחר אישור תורת היחסות הכללית שלו ב-1919, הפך איינשטיין ידוען. על אף שרוב הציבור הבין מעט מאוד ביצירתו, הוא זכה להכרה ולאהדה. עוד לפני מלחמת העולם השנייה כתב "הניו יורקר" כי איינשטיין היה כל כך מוכר באמריקה עד שייעצר ברחוב על ידי אנשים שרוצים שיסביר את "התיאוריה הזו", ובסופו של דבר הוא יתמודד עם שואלים לא רצויים על ידי התחזות למישהו אחר. איינשטיין היה נושא או השראה לרומנים, סרטים, מחזות ויצירות מוזיקה רבות. דמותו יצרה דגם מועדף לתיאורים של פרופסורים מפוזרים; פניו האקספרסיביות ותסרוקתו הייחודית הועתקו רבות והוגזמו. פרדריק גולדן כתב במגזין טיים שאיינשטיין היה "חלומו של קריקטוריסט שהתגשם". בנוסף, מצוטט איינשטיין רבות בתרבות הפופולרית, וגם אמרות רבות שלא נאמרו על ידיו מיוחסות לו. מספריו שתורגמו לעברית אלברט איינשטיין, על תורת היחסות הפרטית והכללית, תרגום: מהמקור בגרמנית (1916) יעקב גרינברג, הוצאת דביר, תרפ"ט 1928; יכין אונא, הוצאת מאגנס, 2015 דמות עולמי – העולם כפי שהוא מצטייר לי, תרגם מגרמנית ד"ר ש. אטינגר, הוצאת א. י. שטיבל, תרצ"ה (1934 או 1935). התפתחות הפיזיקה החדשה – ממושגים ראשונים ועד יחסיות וקואנטים, במשותף עם לאופולד אינפלד, תרגם מאנגלית ש. פ. קלעי וערך ד"ר ברוך לשם, הוצאת ספרית פועלים, 1947, 1982. רעיונות ודעות, תרגם מגרמנית דוד זינגר וערך מדעית יכין אונא, הוצאת מאגנס, 2005. למה סוציאליזם?, 1949, תרגם מאנגלית יפתח גולדמן, 2005. עוד מספריו ראו גם תורת היחסות תאוריית שדה מאוחד האפקט הפוטואלקטרי פרדוקס עלי התה הקבוע הקוסמולוגי לקריאה נוספת אנטוניה ואלנטין, אלברט איינשטין: הדראמה של חייו, תרגם: שמשון קלינגר, עיינות הוצאת ספרים, תל אביב, תשט"ו אליעזר שישא, אלברט אינשטין, הוצאת עם עובד ספריית "שחרות", 1947 לואיס ס. פויר, איינשטיין ובני דורו, עורך אהוביה מלכין, תרגם גד לוי, הוצאת עם עובד – ספריית אופקים, 1979 (מקור 1974) רות ירדני-כץ, אלברט איינשטיין סיפורו של גאון, כתר, 1986. בשיתוף פרופסור יוסף כץ בפרקים המדעיים. נייג'ל קולדר, היקום על פי איינשטיין, תרגם ד"ר אדם דביר, הוצאת מסדה, 1990. פיטר קולס, מפגשים פוסטמודרניים – איינשטיין וליקוי החמה המלא, הוצאת ספרית פועלים, 2002 וולטר ס. מי, אלברט איינשטיין – חייו ותורתו, הוצאת יבנה, 2002 דייוויד בודאניס, E=mc² – סיפורה של התגלית הגדולה בהיסטוריה, תרגם מאנגלית יניב פרקש, כתר הוצאה לאור, 2002 דניס אוברבי, איינשטיין מאוהב, הוצאת זמורה-ביתן, 2004 עמוס אילון – רקוויאם גרמני – יהודים בגרמניה לפני היטלר, 1743–1933, תרגם מאנגלית דני אורבך, הוצאת דביר, 2004. רות ירדני-כץ, אלברט איינשטיין – סיפורו של גאון, הוצאת בית עלים, 2005 מיצ'יו קאקו, היקום של איינשטיין: פריצת דרך בתפיסת הזמן והמרחב, הוצאת אריה ניר, 2005 משה (מקס) ימר, איינשטין והדת: פיזיקה ותאולוגיה, אוניברסיטת בר-אילן וידיעות ספרים, 2008 ז'אן-קלוד קרייר, אינשטיין, בבקשה, תרגמה דינה ברכה, הוצאת כתר, 2009 אליס קלפרייס, כמו שאינשטיין אמר, תרגם איתן בן נתן, הוצאת הד ארצי, 1999 וולטר אייזקסון, איינשטיין: חייו והיקום שלו, מאנגלית: דוד מדר, ידיעות ספרים, 2011 משה ימר, איינשטיין והדת, פיזיקה ותאולוגיה, הוצאת אוניברסיטת בר-אילן, 2007 ג'ורג' סילבסטר פיראק, פרויד מתעמת עם הספינקס; משמעות החיים על פי איינשטיין, הוצאת נהר ספרים, 2020 דייוויד בודאניס, הטעות הגדולה של איינשטיין, ספרי עליית הגג, 2022 ספרי ילדים ונוער: תמי שם-טוב, אלברט איינשטיין: הגאון שפיצח (בכוח הדמיון) את סודות היקום, סדרת ממציאים ומגלים. הוצאת כנרת, זמורה-ביתן, 2016 ג'ס ברלייר, מי היה אלברט איינשטיין? הוצאת שוקן, 2014 קישורים חיצוניים מאמרים כלליים וביוגרפיות: מאמרים על הגותו: למה סוציאליזם? מאת אלברט איינשטיין. מאמר בו הוא מתאר את השקפתו החברתית. מתוך אתר תנועת מאבק סוציאליסטי אלברט איינשטיין – האדם, היהודי והמאמין, סדרת כתבות של אורי פז באתר "אש התורה" איש המאה של המגזין "טיים" דף לתרבות יהודית – אלברט איינשטיין ויהדותו גיליון 270, סיוון התשס"ו. בהוצאת משרד החינוך התרבות והספורט, האגף לתרבות תורנית ארכיונים ומצגות: אתר הארכיונים של אלברט איינשטיין ארכיון איינשטיין , בספרייה הלאומית ובו כתב היד של רוב כתביו של איינשטיין איינשטיין – תערוכה וירטואלית על אודות איינשטיין באתר מוזיאון המדע ירושלים הרצאות וידאו על איינשטיין מאמרי שנת הפלא של אלברט איינשטיין בתרגום לעברית סרט דוקומנטרי על דרך מחשבתו של איינשטיין ופריצות הדרך שלו, יוצר על ידי 'ערוץ ההיסטוריה', והותר לפרסום ביוטיוב Einstein תערוכה דיגיטלית של חלק מכתביו, באנגלית ובגרמנית אינשטיין בארכיון הסרטונים של AP | AP Archive אינשטיין בראיון, 1930 | AP Archive אינשטיין מעניק מדליה לתומאס מאן, 10 בפברואר 1939 | AP Archive אינשטיין באוניברסיטת פרינסטון עם דווייט אייזנהאואר, הרברט הובר והארי טרומן, 1947 (התחלה: 1:51) | AP Archive אוסף תמונות | , 13 במרץ 2003 "המקרר של איינשטיין" - פרק על המצאת המקרר של איינשטיין בפודקאסט "מינהר הזמן", תאגיד השידור הישראלי, "כאן" הערות שוליים * קטגוריה:פיזיקאים שעל שמם כוכב לכת מינורי קטגוריה:זוכי פרס נובל לפיזיקה קטגוריה:זוכי פרס נובל יהודים גרמנים קטגוריה:זוכי פרס נובל יהודים אמריקאים קטגוריה:פיזיקאים יהודים אמריקאים קטגוריה:פיזיקאים יהודים שווייצרים קטגוריה:פיזיקאים יהודים גרמנים קטגוריה:ממציאים יהודים קטגוריה:ממציאים גרמנים קטגוריה:ממציאים אמריקאים קטגוריה:צמחונים אמריקאים קטגוריה:צמחונים יהודים קטגוריה:פציפיסטים יהודים קטגוריה:סגל המכון למחקר מתקדם קטגוריה:זוכי מדליית קופלי קטגוריה:זוכי מדליית זהב של החברה המלכותית לאסטרונומיה קטגוריה:מדענים יהודים שווייצרים קטגוריה:זוכי פרס נובל יהודים שווייצרים קטגוריה:סגל אוניברסיטת ליידן קטגוריה:סגל אוניברסיטת ציריך קטגוריה:סגל המכון הטכנולוגי של ציריך קטגוריה:סגל אוניברסיטת קארל בפראג קטגוריה:אנשי השנה של המגזין טיים קטגוריה:אישים שעל שמם יסודות כימיים קטגוריה:מדענים שהיגרו לארצות הברית קטגוריה:אישים שהונצחו על בולי ישראל קטגוריה:אישים שהונצחו על מדליות ישראל קטגוריה:אישים שהונצחו בשטרות כסף ישראליים קטגוריה:אישים שהונצחו על בולי רומניה קטגוריה:מהגרים מגרמניה לארצות הברית קטגוריה:ערכים מומלצים שנבדקו קטגוריה:אגנוסטים קטגוריה:בוגרי המכון הטכנולוגי של ציריך קטגוריה:בעלי תואר דוקטור מאוניברסיטת ציריך קטגוריה:מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מהאוניברסיטה העברית בירושלים קטגוריה:מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת רוסטוק קטגוריה:מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת פרינסטון קטגוריה:מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת אוקספורד קטגוריה:מקבלי תואר דוקטור לשם כבוד מאוניברסיטת הרווארד קטגוריה:זוכי מדליית מקס פלאנק קטגוריה:פליטי רדיפות הנאצים קטגוריה:אזרחי כבוד של תל אביב-יפו קטגוריה:אישים שעל שמם מכתשים בירח קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:ערכים שבהם תבנית Find a Grave אינה מתאימה קטגוריה:יהודים שגווייתם נשרפה קטגוריה:זוכי מדליית פרנקלין קטגוריה:אישים שהונצחו על בולי ברית המועצות קטגוריה:ציונים ילידי המאה ה-19 קטגוריה:גרמנים שנולדו ב-1879 קטגוריה:גרמנים שנפטרו ב-1955

כונן תקליטורים אופטי

שמאל|ממוזער|250px|כונן תקליטורים כונן תקליטורים אופטי הוא מכשיר אלקטרוני המסוגל לקרוא נתונים מדיסק (CD) באמצעים אופטיים (לייזר). הקריאה מתבצעת באמצעות שיגור קרן לייזר לעבר המקום הרצוי בדיסק, ובדיקה האם הקרן הוחזרה. בדיסק צורבים שקערוריות זעירות אשר מציגות את המידע. שקערורית כזו יכולה להחזיר את קרן הלייזר לכיוון העינית, או למקום אחר. כך מיוצגת סיבית (1 או 0) שהיא אבן היסוד של כל המידע הממוחשב. בעזרת צירופים שונים של שקערוריות מיוצג מידע שונה של אפסים ואחדים. השקערוריות נצרבות על הדיסק במעין פס ספירלי, שמתחיל ממרכז הדיסק. השימוש הראשון לדיסקים היה לשמירת מוזיקה. לאחר מכן החלו להופיע כונני תקליטורים למחשב הביתי, שאפשרו הפעלת משחקים. מאוחר יותר הופיעו גם צורבי התקליטורים הביתיים. ייצור כונני התקליטורים הופסק בשנת 2001 שבה התחילו בייצור כונני DVD. ה-DVD בעל קיבולת גבוהה פי כמה מאשר תקליטור רגיל ומאפשר צריבה בכמה שכבות ומשני הצדדים. כיום קיימים בשוק גם צורבי DVD. צריבת תקליטורים מכיוון שצורבי תקליטורים מיועדים לשוק הביתי, יצירתם נעשית באופן שונה מתקליטורים רגילים. במקום שקערוריות תקליטורים אלה מורכבים מחומרים הרגישים לחום, וקרן הליזר של צורב התקליטורים צובעת את החומר בעזרת לייזר. כאשר אזור מסוים צבוע, הוא אינו מחזיר את האור מקרן הלייזר ואז נוצר אפקט זהה. בתקליטורים הניתנים לצריבה רב-פעמית, התהליך הפיך ובטמפרטורה מסוימת החומר הופך שקוף. קישורים חיצוניים קטגוריה:מדיה אופטית

מקלדת מחשב

מקלדת מחשב (מכונה בקיצור מקלדת או לוח מקשים) היא מקלדת (מערך קלידים) המשמשת כהתקן קלט להזנת תמליל (טקסט) אל המחשב. במקלדת סטנדרטית יש כ-100 מקשים שונים. יש מקשים עבור סימני אותיות, ספרות, פיסוק, סימנים אחרים (כמו "@" וכמו "$") ומקשי ניהול (כמו מקש ה-Ctrl, טאב ומקש Fn). שרטוט מקלדת המחשב האנגלית-העברית המקובלת400px ממוזער|צליל של הקלדה על גבי מקלדת של מחשב תרגום ההקשות לפקודות מחשב הקלט המגיע למעבד המחשב מהמקלדת, ממופה למרחב כתובות בזיכרון המחשב. בעת ההקלדה על מקש, מעבירה המקלדת אל המחשב, באמצעות מנהל ההתקן, "קוד מקש" (key code) או "קוד סריקה" (scan code) הייחודי רק לו. לדוגמה, כאשר בעת השימוש במעבד תמלילים, המשתמש מקליד את האות A, המקלדת שומרת את הקוד המתאים בחוצץ מיוחד על המקלדת (במקרה זה קוד 30 או 00011110) ושולחת פסיקת מקלדת. מערכת ההפעלה מקבלת את ההודעה על קיום מידע בחוצץ המקלדת, ומפעילה קבוצת פקודות שמהוות שגרת טיפול בפסיקת מקלדת. לאחר שסיימה לקלוט את הקלט, השגרה מוחקת את המידע מחוצץ המקלדת, ומערכת ההפעלה מטפלת בתוכנו של קלט זה (לפי הפונקציונליות המצופה). מקלדות אינן מעבירות קוד ASCII (קוד הממפה בין תווים לבין ייצוגם הפנימי במחשב), אלא קוד בינארי השונה ממקש למקש, ואינו תואם לקוד הבינארי של תווים במיפוי ASCII. הדבר מאפשר בין היתר קיומם של מקשים מיוחדים (למשל F1), שאינם קיימים במיפוי ה-ASCII. כך, כאשר המשתמש מקיש במקלדת על המקש, המייצג את האות העברית ש וכן את האות האנגלית A (המתאים גם לייצוגה כאות קטנה - a), המקלדת שולחת למערכת ההפעלה את הקוד המתאים למקש - במקרה זה 30. פירוש הקוד בהתאם להקשר, הוא תפקידה של התוכנה, שנעזרת לשם הפענוח בהודעות נוספות שנשלחות מהמקלדת, על הסטטוס של מקשי פונקציות כמו Shift, Alt וכו'. עבור כל הקשה המקלדת שולחת קוד פעמיים, פעם אחת עבור לחיצה על מקש ופעם שנייה עבור שחרור המקש, מאחר שתיתכן חשיבות לתזמון שחרור המקש ביחס לפונקציונליות הרצויה. בפרט, ייתכן כי סדר לחיצת המקשים לא יהיה זהה לסדר השחרור שלהם. ניתן להשתמש במקלדת גם לצורך קיצור פעולות שבאופן מסורתי נועדו להתבצע על ידי העכבר, על ידי הקלדה על שילוב מקשים מסוים (למשל, בפעולות גזור, העתק והדבק). סידור המקשים במקלדת QWERTY שמאל|ממוזער|250px|פריסת QWERTY סדר האותיות הנפוץ במקלדת מחשב אנגלית קרוי QWERTY, והוא מבוסס על סדר שש האותיות השמאליות בשורה העליונה, שנקבע במכונת כתיבה בשנת 1870, עשרות שנים קודם לתחילת השימוש במקלדת מחשב. סידור הספרות במקלדת המחשב שתי מערכות מקשים לספרות - אחת מעל לאותיות, בדומה למקשי הספרות במכונת הכתיבה ואחת בצד ימין שמשמשת לקלט ספרות במצב Num Lock והסידור שלה מדמה מכונת חישוב. הסיבה להכללת שתי מערכות ספרות היסטורית. לפני עידן המחשב האישי היו בשימוש נרחב, לצד מכונות הכתיבה, מכונות חישוב שסיכמו טורי מספרים והדפיסו את החישוב על רצועת נייר צרה וארוכה. בעלי עסקים ומנהלי חשבונות סיכמו מספרים בהקלדה מהירה בשיטה עיוורת. כשהתחלפו מכונות החישוב שעל שולחנותיהם במחשבים, הם ציפו לקבל לוח מספרים כפי שהכירו: הספרה 1 מצד שמאל למטה, ו- 9 למעלה מימין (הפוך מסידור הספרות בטלפון). מקלדת דבוראק שמאל|ממוזער|250px|פריסת המקשים במקלדת דבוראק בשנת 1928 הציג ד"ר אוגוסט דבוראק (August Dvorak) פריסת מקשים הקרויה על שמו, פריסת דבוראק. פריסת הקלידים של דבוראק פותחה לאור העובדה שחלק מהאילוצים המרכזיים בפיתוח ה-QWERTY כבר לא התקיימו בסוף שנות ה-20 של המאה ה-20 ולכן היה נראה שאפשר לפתח פריסת קלידים ידידותית יותר למשתמש. המחקרים הרבים על אודות פריסת דבוראק, שנעשו בעשרים השנים הראשונות להצעתה חיזקו את ההנחה שפריסה זו מוצלחת מה-QWERTY באופן משמעותי, משום שההקלדה עליה מהירה יותר, מעייפת פחות וקלה יותר ללמידה. אולם, הציבור הרחב לא אימץ מעולם את פריסת דבוראק. מחקרים מאוחרים יותר המעיטו במשמעות ממצאי המחקרים הראשוניים על אודות הפריסה של דבוראק. היו חוקרים שצפו שפריסת קלידים אחרת מה-QWERTY ומזו של דבוראק תהפוך לפריסה המקובלת. גם זה מעולם לא קרה. משנת 1982 הכיר ארגון התקינה האמריקאי ANSI בפריסת המקשים של דבוראק וקיבל אותה כתקן עבור פריסה אלטרנטיבית למקלדות. דבוראק גם פיתח שתי פריסות המיועדות לכתיבה ביד אחת. אחת הפריסות האלה נועדה לאנשים שרק יד ימינם מתפקדת והשנייה לאנשים שרק יד שמאלם מתפקדת. כל פריסות דבוראק זמינות לשימוש בגרסאות Windows החל מגרסה 98. מקלדות חלופיות כל מקלדת מחשב שיש הבדל מהותי בינה לבין המקלדת הסטנדרטית מכונה "מקלדת חלופית". יש כמה ייעודים עיקריים למקלדות חלופיות: ייעול עבודת מחשב מקובלת על ידי אדם חסר לקויות, ייעול עבודת מחשב מקובלת על ידי אדם בעל לקות, מניעת פציעות מאמץ חוזרני בהקלדה, ייעול עבודת מחשב מקובלת בסביבה קשה לעבודה (למשל חדר ניתוח), התאמה של המקלדת לסביבת עבודה בה אין מקום למקלדת המקובלת (למשל מסוק קרב) והתאמה לעבודת מחשב שאינה מקובלת. יש לשים לב להבדל בין המושגים "מקלדת חלופית" ו"תחליפי מקלדת". מקלדת חלופית חייבת להכיל מערך של קלידים גשמיים או קלידים וירטואליים ואילו תחליף מקלדת, כגון מערכת זיהוי קול, נועדו לאפשר לאדם לחבר תמליל על המחשב בלא שימוש במערך קלידים. חלוצת המקלדות החלופיות הייתה המקלדת של דבוראק (הוזכרה למעלה) היא תוכננה לייעל עבודת מחשב רגילה שנעשית על ידי אדם חסר לקויות והתגלתה כבעלת יעילות מסוימת במניעת פציעות הקלדה. מקלדות חלופיות למניעת פציעות הקלדה שמאל|200px|ממוזער|מקלדת ארגונומית "מפוצלת" שמאל|ממוזער|250px|פריסת מלטרון למניעת פציעות הקלדה. במשטח מקלדת מלטרון ישנם שני שקעים בצורת חצי עיגול באזורים בהם מצויים קלידי האותיות מקלדות למניעת פציעות הקלדה (כמו עפרונות ארגונומיים) נקראות על פי רוב "מקלדות ארגונומית". אולם המושג "מקלדת ארגונומית" בעייתי משום ש"ארגונומיה" פירושה הנדסת אנוש והשם הזה נותן את הרושם המוטעה לפיו רק מקלדות אלה עוצבו משיקולי הנדסת אנוש, כשלמעשה כל מקלדת מעוצבת בעזרת שיקולים כלשהם של הנדסת אנוש. סוג זה של מקלדות הוא הסוג הנפוץ ביותר של מקלדות חלופיות. מקלדות למניעת פציעות הקלדה נחשבות לפריט טכנולוגיה מסייעת אף על פי שיש בהן עניין גם לחלק מהאנשים חסרי הלקויות. זאת משום שיש אנשים חסרי לקות, אשר יש להם נטייה לפתח פציעות הקלדה. אנשים חסרי נטייה כזו לא זקוקים למקלדות מונעות פציעה. חוקרים מתחום הריפוי בעיסוק סוברים כי מרבית פציעות ההקלדה מופיעות אצל אנשים שנוטים לחזור בדייקנות על פעולות שנעשות בתנוחה שאינה מומלצת. אלו הן פציעות תנועה חוזרנית (Repetitive Strain Injuries) והנפוצה ביותר בין פציעות ההקלדה אלה היא תסמונת מנהרת שורש כף היד או תסמונת התעלה הקרפלית (Carpal Tunnel Syndrome). המרפאים בעיסוק מתאימים למי שמקליד בתנוחה לא מומלצת, מקלדת מונעת פציעה על פי התנוחה הספציפית שבה הוא מקליד. לא כל מקלדת מונעת פציעה מתאימה לכל אדם עם נטייה לפציעות הקלדה. יש שלוש תנוחות הקלדה נפוצות שאינן מומלצות. שמותיהן: Forearm Pronation , Wrist Extension & Ulnar Deviation במרבית המקלדות למניעת פציעות הקלדה מופרדת קבוצת הקלידים המיועדים להקלדה בעזרת יד ימין מקבוצת הקלידים המיועדים להקלדה בעזרת יד שמאל . כמו כן, למרבית המקלדות האלה יש משטח שאינו מישורי אלא מכופף. המרפאים בעיסוק מאמינים שמקלדות ארגונומיות (ועכברים ארגונומיים או חלופיים) המותאמים היטב למשתמש, מפסיקים את התפתחות הפציעות והכאבים הקשורים בהקלדה, אם כי הדבר טרם הוכח מדעית. אף על פי שפריסת המקשים של דבוראק הוכרה כבעלת יעילות מסוימת במניעת פציעות הקלדה, פריסה זו נדירה אפילו במקלדות למניעת פציעות הקלדה. ברוב המקלדות למניעת פציעות הקלדה יש פריסת מקשים מקובלת. יש אנשים עם פציעות הקלדה שעוברים לשימוש במערכת זיהוי קול במקום במקלדת כל שהיא. אצל חלק מהאנשים האלה מתפתחות פגיעות תנועות חוזרניות בגרון. ההנחה היא שפציעות אלה מתפתחות בשל העובדה שמערכת זיהוי קול של מחשב מאלצת את המשתמש לדבר באופן לא טבעי ומשום שפגיעות תנועות חוזרניות מופיעות אצל מי שיש לו נטייה לחזרתיות תנועתית מדויקת. לכן מומלץ למי שחש, שמקלדת מונעת פציעה לא מועילה לו מספיק, לחלק את עבודת חיבור התמליל בין מקלדת מונעת פציעה לבין מערכת זיהוי קול. מקלדות חלופיות לבעלי מוגבלויות שמאל|ממוזער|250px|מקלדת צרפתית עם מדבקות בעלות הדפסה מוגדלת ומודגשת של סימני האותיות עבור אנשים עם לקות ראייה אנשים שמתקשים בהקלדה על מקלדת רגילה יכולים להיות בעלי מוגבלות בגפיים העליונות, לקויי ראייה או בעלי מוגבלויות קוגניטיביות (כגון דיסגרפיה, תסמונת שלאחר אירוע מוחי, בעיות זיכרון). מקלדות חלופיות לבעלי מוגבלויות הן סוג של טכנולוגיה מסייעת. ניתן למיין את המקלדות החלופיות לתת-קבוצות באותו אופן שבו ממיינים פריטי טכנולוגיה מסייעת אחרים, כגון מיון לפריטים שמוכנים לשימוש עם קנייתם, פריטים שיש להתאימם לשימוש ופריטים שעוצבו עבור משתמש ספציפי. מקלדות עם תוויות המודפסות בגדול ובצבעים בעלי ניגודיות גבוהה, ויכולות להקל על לקויי ראייה את ההקלדה, יכולות להשתייך לכל אחד משני הסוגים הראשונים. ניתן לקנות מקלדות כאלה מן-המוכן וניתן לקנות מדבקות ולהתאים בעזרתן מקלדת רגילה. עיצוב מקלדת עבור אדם מסוים הוא די נדיר כיום. הוא יכול להיעשות, למשל, עבור אדם שאינו מצליח להזיז את אצבעותיו ומקליד בעזרת אגרוף. אדם עם מגבלה כזו צריך מקלדת גדולה דמוית לוח מקשים של טלפון. למקלדת כזו קוראים מקלדת אמביגיואית. עיצוב מקלדת במיוחד עבור אדם מסוים היא מעשה די נדיר כיום משום שבמרבית המקרים אדם עם מוגבלות תנועה קשה יכול להקליד על מקלדת מסך וירטואלית בעזרת עכבר, עכבר חלופי או תחליף עכבר, יכול להשתמש במקלדת "אינטליקיז" (IntelliKeys) המתוכנתת לצרכיו, או להשתמש בתחליפי מקלדת כגון מערכת זיהוי קולי. לא כל בעיה בהקלדה חייבת להיפתר דווקא בשינויים במקלדת עצמה. ניתן להוסיף למחשב תוכנה וחומרה שעוזרים לאדם בעל מוגבלות להקליד טוב יותר. ניתן גם לשנות את תפקוד המקלדת בעזרת לוח הבקרה של מערכת ההפעלה של המחשב. דוגמאות לחומרה כזו הן זכוכית מגדלת למקלדת ושומר מקלדת. שומר מקלדת הוא לוח פלסטי שקוף עם חורים שמושם על המקלדת כך שכל חור שלו נמצא מעל למרכז מקש של המקלדת. שומר המקלדת אינו מאפשר לאנשים כבדי תנועה להניח אצבע בין המקשים וללחוץ בטעות על שני מקשי אותיות בו זמנית. דוגמה לשינוי תפקוד של המקלדת על ידי לוח הבקרה של מערכת ההפעלה של המחשב היא הפעלת הפונקציה "מקשים דביקים" שמשחררת את המשתמש מהצורך ללחוץ על שני מקשים בו זמנית. הפונקציה "מקשים דביקים" מאפשרת למשל הקלדה של הסימן @ בלא לחיצה על מקש השיפט ומקש הספרה 2 בו זמנית אלא בלחיצה על מקש השיפט, שחרורו ולחיצה על מקש הספרה 2 רק אחרי שחרור השיפט. פונקציה זו מקלה על מי שמקליד באצבע אחת. דוגמה לתוכנה שמשפרת את ההקלדה היא תוכנת משוב קולי לפעולת המקלדת. תוכנה כזו יכולה, למשל, להקריא בקול רם כל מילה שהוקלדה מיד עם לחיצה על מקש הרווח. משוב כזה יכול לעזור למקליד עם דיסגרפיה לוודא שהוא הקיש על מקשי האותיות בסדר הנכון. תוכנות ספלר אינן מציעות הצעות תיקון רלוונטיות לשגיאות הקלדה שנובעות מסיכול אותיות בשל דיסגרפיה והמשוב הקולי יכול להבהיר למקליד הדיסגרפי בקלות מה הייתה שגיאתו. תוכנות אחרות לסיוע בהקלדה הן תוכנות לחיסכון בהקלדה. דוגמאות לתוכנות כאלה הן תוכנות להשלמת וחיזוי מילים ומשפטים (תמליל אוטומטי) ותוכנות להרחבת תקצירי מילים ומשפטים. פריסת הקלידים של צ'ובאן (Chubon) בשנת 1988 פרסמו צ'ובאן והסטר מחקר שמציג פריסת קלידים מותאמת לאנשים עם לקויות תנועה מגוונות. הפריסה של צ'ובאן נועדה עבור מי שמקליד באצבע אחת או בעזרת מקל הקלדה הנאחז ביד או בפה, או רתום אל הראש או הזרוע. ניתן להפוך מקלדת רגילה למקלדת עם פריסת צ'ובאן בעזרת החלפת הקלידים הגשמיים על של מקלדת רגילה ושינוי תכנות המקלדת במערכת ההפעלה של המחשב בעזרת תוכנה פשוטה. סידור הקלידים של צ'ובאן מאפשר תנועה מינימלית על ידי ריכוז הקלידים השמישים ביותר במרכז המקלדת. מקלדת צ'ובאן מוצעת לאנשים המקלידים עם מקל המוחזק בפיהם או קשור לראשם כדי לחסוך להם טלטלה של הראש. דרך אחרת בה אנשים אלה יכולים לחסוך את טלטלת הראש היא שימוש במקלדת מוקטנת. מקלדת מוקטנת דומה בכל למקלדת המקובלת אורכה. סידור קלידים זה אינו זמין במערכת ההפעלה של המחשב וחברת מיקרוסופט ממליצה למי שמקליד באצבע אחת או במקל שישתמש באחת משתי הפריסות של דבוראק שעוצבו לאנשים שמקלידים בחמש אצבעות של יד אחת. תוצאות מחקרם של צ'ובון והסטר אוששו שנית וביתר כוח בידי אנסון ועמיתיו בשנת 2001. מקלדת ממברנה מקלדת ממברנה (באנגלית: Membrane keyboard) היא מקלדת מחשב אשר המקשים שלה הם לא נפרדים (או חלקים נעים) כמו רוב המקלדות האחרות, אלא הם רפידות לחץ עם קווי מתאר וסימנים מודפסים על משטח שטוח וגמיש אשר מצופים במעגלים אלקטרוניים, הנלחצים זה לזה בעת ההקשה. למשתמש במקלדת זו קשה לקבל חיווי פיזי האם אכן המקש נלחץ. מקלדת אינטליקיז (IntelliKeys) האינטליקיז היא מקלדת ממברנה שגודל הקלידים בה, סידורם/פריסתם, זהותם, מספרם וחזותם ניתנים לשינוי. מקלדת זו מומלצת למשתמשים הבוחרים בפתרון זול יותר מהזמנת מקלדת המעוצבת אישית לצרכיהם ועבור מחשבים ציבוריים שיש להם משתמשים שונים בעלי לקויות מגוונות. דוגמאות למחשבים כאלה הם מחשבים של ספריות ציבוריות ושל בתי ספר. האינטליקיז נמכרת בעיקר עבור מחשבים בכיתות חינוך מיוחד ומשמשת בהן גם כפריט הנגשה למחשב וגם כפריט טכנולוגיה לימודית. משטח ההקלדה של האינטליקיז הוא קרום פלסטי שתחתיו יש חיישני מגע רבים. תכנות המקלדת מגדיר אזורים שונים של קרום זה כקלידים. אחרי שינוי התכנות יש להדפיס נייר עם שרטוט האזורים המוגדרים כקלידים ולכסות את משטח ההקלדה בעזרתו. השרטוט ניתן להתאמה לצורכי הראיה והקוגניציה של אנשים עם לקויות. ניתן לשמור בזיכרון המחשב כל תכנות שנעשה לאינטליקיז ואין צורך לעצב את האינטליקיז פעמיים לצורכי אותו אדם. האינטליקיז מגיעה עם שבע פריסות קלידים שונות המוכנות מראש. החסרונות של האינטליקיז בהשוואה למקלדת המקובלת הם המקום הרב שהיא תופסת על שולחן העבודה והמחסור במשוב תחושתי לאצבעות, לכן היא אינה מאפשרת הקלדה בלא מבט על המקלדת. מקלדת מרקע וירטואלית מקלדת מרקע וירטואלית היא שרטוט של מקלדת שנמצא על מסך המחשב ומאפשר הקלדה על שרטוטי הקלידים שבו, בעזרת ממשק השליטה של הסמן. כאשר ממשק השליטה של הסמן עכבר המחשב הרגיל או מסך מגע, המקלדת הווירטואלית יכולה להואיל לחיסכון במקום שהיה תפוס על ידי המקלדת הגשמית ויכולה לעזור לאנשים שתחום ראייתם צר וקשה להם להביט הן במקלדת והן במרקע בו זמנית. ממשק השליטה בסמן יכול להיות גם מכשיר טכנולוגיה מסייעת שעוצב במיוחד עבור אנשים עם לקויות תנועה. מחשב שמותקן בו מסך מגע כתחליף עכבר ומותקנת בו מקלדת מסך וירטואלית הוא פתרון מקובל עבור עבודה בסביבה בה קשה להתרכז או בסביבה בה חסר מקום. מחשב שיש לו מסך מגע חוסך את המקום של העכבר והמקלדת הרגילים וחוסך מאדם שסביבת העבודה שלו דורשת ריכוז רב את הצורך להתרכז גם במסך, גם במקלדת וגם בעכבר. דוגמאות לסביבת עבודה בה קשה להתרכז הן חדר ניתוח ומסוק קרב. אם חייבים להתעסק עם מחשב באמצע ניתוח או באמצע קרב, עדיף להביט ולהתרכז במסך המחשב בלבד. מסוק קרב הוא גם דוגמה טובה לסביבת עבודה שבה אין מקום למקלדת רגילה ולמשטח לעכבר. דוגמאות נוספות לסביבות עבודה בהן חסר מקום למקלדת ועכבר הן דוכן מידע למבקרים במוזיאון או בקניון. בקניונים ובמוזיאונים יש צורך לנצל מקסימלית את שטח הרצפה ובדוכני מידע ממוחשבים במקומות כאלה המשתמש עומד ליד מסך מחשב המוצמד לקיר. דוגמה אחרת לסביבת עבודה דלת מקום היא כיסא גלגלים ממונע. אדם עם לקות תנועה קשה שצריך לקחת איתו את המחשב שלו מקום למקום ומתקשה להרים מחשב נייד, יעדיף לקבע את המחשב אל כיסא הגלגלים שלו. כיסא גלגלים צריך לעבור בקלות דרך דלתות ומסדרונות ולכן מחשב שמחובר אליו לא יכול לתפוס מקום רב. בניגוד לתחליפי עכבר אחרים ובניגוד לעכברים ולעכברים חלופיים, מסך מגע מאפשר הקלדה על המקלדת המסך הווירטואלי בכל עשר האצבעות. החיסרון של הקלדה על מקלדת מסך וירטואלית בעזרת האצבעות על מסך מגע, לעומת הקלדה על מקלדת מסך וירטואלית בעזרת העכבר הוא שהקלדה בעזרת האצבעות דורשת מקלדת מסך וירטואלית בממדים הדומים למקלדת רגילה. מקלדת מסך וירטואלית המופעלת על ידי מסך מגע תופסת כחצי מהמסך. עכברים חלופיים ותחליפי עכבר אחרים להקלדה על מקלדת מסך וירטואלית מועילים לרוב רק לאנשים עם לקויות. מקלדת אקורדים חד ידנית שמאל|ממוזער|250px|מעבד תמלילים נייד עם מקלדת אקורדים במקלדת האקורדים החד ידנית ישנם חמישה מקשים בלבד (בחלק מהגרסאות שלה יש מעט יותר מקשים). במקלדת זו לחיצות על צירופי קלידים שונים מחליפים לחיצות על קליד בודד של המקלדת הרגילה. מספר הצירופים האפשריים של 5 קלידים הוא 2 בחזקת 5 פחות אחד (31). אולם אם מחליפים לחיצה על קליד בודד של מקלדת רגילה בשתי לחיצות רצופות של צירופי קלידים במקלדת האקורדים החד ידנית, מספר הצירופים האפשריים עולה ל-31 בריבוע (961). מקלדת זו היא בגודל כף יד ומאפשרת ליד להיות בתנוחה המומלצת על ידי המרפאים בעיסוק בזמן ההקלדה. היא מאפשרת גם הקלדה בלי הזזה של האצבעות בין קליד לקליד משום שלכל אצבע יש קליד בודד עליו היא לוחצת. מקלדת זו עוצבה במטרה לעזור בסביבות עבודה בהן אין מקום למקלדת רגילה, לחסוך את הזמן בו האצבעות עוברות מקליד אל קליד, להועיל במניעת פציעות הקלדה ולעזור לאנשים עם לקויות היכולים להקליד רק ביד אחת. אולם הצורך לזכור כל כך הרבה צירופי קלידים הפך את מקלדת זו למאוד לא אטרקטיבית. מקלדת האקורדים החד ידנית, בדומה למקלדת עם פריסת הקלידים של דבוראק היא מקלדת מפורסמת אך דלת שימוש. תחליפי מקלדת תחליף מקלדת הוא כל מערך תוכנות וחומרות המאפשר לחבר תמליל על המחשב בלא מקלדת גשמית ובלא מקלדת וירטואלית. תחליף המקלדת השמיש ביותר הוא מערכת זיהוי דיבור. מערכת זיהוי דיבור יכולה לעזור לאנשים עם לקויות (בעיקר לקויות בגפיים העליונות ולקויות ראיה אולם כאשר המערכת תהפוך למדויקת יותר היא תוכל לעזור גם לאנשים שלקותם מקשה עליהם איות נכון) ולאנשים שעובדים עם מחשב בסביבה המקשה עליהם להביט במחשב ולגעת בו אם עליהם לחבר רק תמלילים קצרים (כאשר המערכת תהיה מדויקת יותר היא תאפשר חיבור תמלילים ארוכים בלי מבט במחשב). תחליף מקלדת אחר הוא הקלדת קוד מורס בעזרת מתג. תחליף מקלדת זה אינו פופולרי בשל איטיותו והמאמץ המנטלי שהוא דורש. אנשים שנאלצים להפעיל את המחשב בעזרת מתגים בודדים (לרוב בגלל לקות תנועה קשה) מעדיפים להפעיל עם המתגים מערכת סריקה שהיא למעשה תחליף עכבר. בעזרת מערכת הסריקה הם מפעילים מקלדת וירטואלית. יש מקומות בהם מתויגים המתגים להפעלת מחשב כתחליף למקלדת. תיוג זה נכון באופן חלקי מאוד. התייחסויות סטיב ווזניאק, ממייסדי חברת אפל, טען בראיון כי הסיבה לכך שרוב האנשים נשארים עם מערכת ההפעלה חלונות ולא עוברים למקינטוש, היא אותה סיבה שהאנשים אינם עוברים לפריסת דבוראק. סרטי ג'יימס בונד עשו שימוש פעמיים במקלדות חד-ידניות: בסרט גולדן איי (1995) על ידי פורץ מחשבים רוסי (שוחק על ידי אלן קאמינג), ובסרט מחר לנצח (1997) על ידי איל-הון בינלאומי (שוחק על ידי ג'ונתן פרייס). ראו גם מקשי קיצור מקש רווח מונחים בחומרה עכבר משטח לעכבר מכונת כתיבה הקלדה עיוורת מקלדת (כתיבה) מקלדת עברית קישורים חיצוניים מקלדת וירטואלית על המסך המדריך המלא למקלדות (אתר "PCDigital") כאן סקרנים: למה המקלדת שלנו בעברית מסודרת ככה? הערות שוליים * * קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:ארגונומיה קטגוריה:התקני קלט קטגוריה:חומרת ממשק אדם-מחשב קטגוריה:נגישות מידע ותקשורת קטגוריה:ארצות הברית: המצאות

מארז מחשב

שמאל|ממוזער|250px|מארז מחשב מארז מחשב הוא הקופסה שמכילה את כל רכיבי החומרה (לוח אם, מעבד, ספק כוח וכו') המרכיבים את המחשב. תפקידו של המארז הוא לאגד את כל החומרה ביחד בתוך קופסה אחת ולשמור שלא תיפגע מנזקים פיזיים. במארז יש פתחים לשקעים המאפשרים את חיבורו של המחשב לרכיבים פריפריאליים, כגון מדפסת, אוזניות, מקלדת ועוד. מארז נמדד על פי מספר קריטריונים: עיצוב חיצוני קירור: על המחשב להיות מקורר בדרך מסוימת על מנת שיוכל לפעול כהלכה. קריטריון זה חשוב במיוחד לאלו המשתמשים בקירור אוויר, התלוי בטמפרטורה שבתוך המארז ובסירקולציית האוויר שבו. הקירור מושפע ישירות ממבנה המארז, איכותו והמאווררים הכלולים בו. למארז טוב ישנם פתחי מאווררים הממוקמים במקומות אסטרטגיים והוא בנוי מחומר בעל מוליכות חום גבוהה. בידוד אקוסטי: על מארז לסייע בצמצום הרעש הנובע מן המחשב, שבו חלקים נעים אחדים, ובמיוחד הכוננים השונים והמאווררים. הנדסת אנוש ואיכות בנייה: על המארז להיות מתוכנן לשימוש נכון וקל של המשתמש ולהיבנות בצורה טובה ומחושבת. מוטב גם שהחומרים שמהם בנוי המארז יהיו קלים. תוספות מיוחדות: ישנם מארזים המגיעים עם תוספות כמו לוח בקרת טמפרטורה, נעילה של המארז, חלון צד שקוף, תיק נשיאה ותוספות נוספות. מודינג הוא שם כולל ליצירת מארז מחשב, או חלק אחר של המחשב, באופן מקורי וייחודי ליוצר. למעשה ניתן לעשות הכל, החל מחיתוך וכיפוף של המארז, צביעה של חלקים שונים של המחשב ועד שימוש בתאורה מיוחדת, אפקטים מרשימים וחומרים ייחודיים. קישורים חיצוניים קטגוריה:חומרה קטגוריה:מארזים

PHP

PHP (ראשי תיבות רקורסיביים של PHP Hypertext Preprocessor, שבמקור התבססו על Personal Home Page) היא שפת תסריט המיועדת בעיקר לתכנות יישומי אינטרנט בצד השרת, אך יכולה לרוץ על המחשב האישי באמצעות מפרש. התחביר של השפה דומה לזה של C והסמנטיקה דומה לזו של Perl. שפת PHP נוצרה במקור על ידי רזמוס לרדורף, אך בצורתה הנוכחית נכתבה על ידי זאב סורסקי ואנדי גוטמנס. PHP היא אחת משפות התכנות הנפוצות ביותר. תולדות השפה רזמוס לרדורף (Rasmus Lerdorf) חיפש דרך קלה להכניס נתוני קורות חיים דרך האינטרנט באמצעות מפענח שפה שירוץ בצד השרת. בשנת 1994/5 הוא יצר את מפענח השפה PHP/FI (כלומר Personal Home Page tools / Forms Interpreter) שנועד בעיקר לטיפול בטפסים. לרדורף פיתח גם את הגרסה השנייה, PHP/FI 2. השפה שבנה לרדורף הייתה מסורבלת במקצת ושונה מהשפה המוכרת כיום. זאב סורסקי ואנדי גוטמנס, שני מפתחים ישראליים מהטכניון, פיתחו מהיסוד את שפת PHP המוכרת לנו כיום, והעניקו ל-PHP את הפירוש הרקורסיבי: PHP Hypertext Preprocessor. לאחר שלרדורף הסכים להפסיק את הפיתוח של PHP/FI, החליטו סורסקי וגוטמנס להוציא את השפה שפיתחו כגרסה השלישית, PHP3, כהמשך לגרסה השנייה של לרדורף וכדי להבהיר ש-PHP3 מחליפה את PHP/FI 2. שפת PHP3 הייתה הגרסה הראשונה שהייתה מלאה, איפשרה הרחבה לתמיכה בבסיסי נתונים ובפרוטוקולים שונים, והיא השפה המוכרת כיום. סורסקי וגוטמנס ממשיכים בפיתוח השפה בעזרת חברת Zend Technologies שהקימו יחדיו, הוציאו את PHP4 ולאחריה את PHP5, וב-2015 הוכרזה PHP7. בסימון הגרסאות דילגו על המספר 6: לאחר 13 שנים של עבודה על הגרסה הוחלט לדלג מספר. אפיוני השפה לשפת PHP יש מפרש (Interpreter) בשם זה המותקן בשרת ותפקידו להריץ תסריטים (Scripts) ב-PHP, תוך שימוש במשאבים של מחשב השרת (למשל: מערכת הקבצים ובסיסי נתונים). בדומה לטכנולוגיות צד-שרת נוספות, באמצעות PHP ניתן ליצור דפי אינטרנט דינמיים בשילוב נתונים מבסיסי נתונים, וכך לטפל בטפסים ובמידע שנשלחים מהמשתמשים (clients). התפקיד של PHP הוא לנתח את המידע וליצור פלט בהתאם. כשפה לתכנות יישומי אינטרנט בצד השרת, PHP אינה עוסקת במשימות שמתבצעות בצד הלקוח, כלומר בדפדפן. בהתאם לכך, PHP יוצרת תוכן, דף HTML, XML, תמונה או כל אובייקט אחר, ושולחת אותם אל הדפדפן, אך היא אינה מפענחת אותם – זו מלאכתו של הדפדפן. באופן דומה, שפת PHP משלבת בדפים, במידת הצורך, תסריטי JavaScript או VBScript ורכיבי Flash, לביצוע במחשב הלקוח (קוד PHP אינו מגיע אל מחשב הלקוח, אלא רק הפלט שיצר קוד זה). PHP היא אחת השפות הראשונות שנבנו במיוחד לתכנות אתרים דינמיים באינטרנט. בין הכלים המקבילים לה ניתן למנות את Ruby on Rails ו-JSP (של Sun, מפתחת Java) וכן את ASP (של Microsoft). ל-PHP מספר יתרונות: השפה קלה להבנה וללמידה. במבנה השפה ניכרת השפעת שפת C, ובמידה מסוימת, גם Java. היכרות מוקדמת עם שפות אלו ללא ספק מסייעת לתהליך ההתאקלמות. בשימוש ותכנות נכון, שפת PHP מספקת אבטחה גבוהה מאוד וחוסמת כניסה של מחשבים אחרים למערכת. ניתן להריץ את מנוע PHP על מגוון רחב של מערכות הפעלה ושרתים, כך ש-PHP אינה מוגבלת לשרתים או למערכות הפעלה מסוימות. שפת PHP מותאמת בעיקר לעבודה עם אתרים ברשת. למעשה, ניתן לבנות אתר שלם עם קובץ PHP אחד. אתר ויקיפדיה, למשל, בנוי כולו באמצעות PHP. שפת PHP היא שפת "קוד פתוח" (open source), ולכן כמעט כל אחד יכול לפתח את השפה, והיא מופצת בחינם. לשפת PHP מגוון גדול של פונקציות ספרייה המכסות תחומים רבים ומקלות על המפתחים. פונקציות ייעודיות לתמיכה בבסיסי נתונים שונים, פונקציות לפרישת ודחיסת קבצים, להצפנת מידע, לטיפול באזורי זמן על פי הארצות השונות ברחבי העולם, קביעת זמני זריחת השמש ושקיעתה לפי האזור הגאוגרפי על כדור הארץ, ואף פונקציות להמרה תאריכית בין תאריכונים שונים, כולל מהתאריך העברי ואליו. pecl (נהגה "פיקל") היא ספרייה לתוספים חיצוניים שאינם מגיעים עם PHP במעמד ההתקנה של החבילה הראשית. דוגמאות קוד זאת דוגמה לתוכנית Hello World טיפוסית: <?php echo "Hello World"; ?> <?php print "Hello World"; ?> (שתי הפעולות הנ"ל יעשו את אותה עבודה, אך נהוג להשתמש בדוגמה הראשונה) הקוד שלהלן ידגים כיצד ניתן להדפיס את כתובת ה-IP של המחשב שצפה בקוד זה. <?php echo $_SERVER["REMOTE_ADDR"]; ?> שפת PHP תומכת בקבלת משתנים מהכתובת (טפסים בשיטת GET) הקוד הבא מדגים שימוש באפשרות זאת. <?php echo "Your name is: {$_GET['name']}"; ?> אם מידע מהטופס נשלח באמצעות HTTP POST, נוכל לגשת למידע באמצעות המשתנה הגלובלי POST_$. אם ניכנס לכתובת http://localhost/file.php?name=Bob (כאשר localhost/file.php מייצג את מיקום ושם הקובץ) נקבל את הפלט: Your name is: Bob הקוד הבא מדגים התחברות למסד נתונים מסוג MySQL וביצוע שאילתא. <?php mysql_connect("HostName", "UserName", "Password") //התחברות למסד הנתונים or die(mysql_error()); //אם ההתחברות נכשלה, הפסק את ריצת הקוד mysql_select_db("DataBaseName") //בחירת מסד נתונים or die(mysql_error()); //אם בחירת המסד נכשלה (מסד לא קיים או שם שגוי, לדוגמה), הפסק את ריצת הקוד $result = mysql_query("SELECT * FROM `students` WHERE `Fname` = 'David' and `Lname` = 'Robinson' LIMIT 1;") //בחירת נתונים מטבלה or die(mysql_error()); //או הפסקת ריצת הקוד, במקרה של שגיאה $row = mysql_fetch_assoc($result); //המרת התוצאות למערך אסוציאטיבי echo "Personal Information\n"; //הדפסת פלט שהתקבל מהשאילתה echo "First Name: {$row['Fname']}\n"; echo "Last Name: {$row['Lname']}\n"; echo "Grade: {$row['grade']}\n"; echo "Age: {$row['age']}"; ?> וכאשר ניכנס לדף, הפלט שיתקבל הוא: Personal Information First Name: David Last Name: Robinson Grade: 7th Age: 13 השפה PHP תומכת בתכנות מונחה עצמים, הקוד הבא מראה יצירת מחלקה. ֿ <?php class Car { /** * The car color * @var String */ private $color; /** * Initialize a new car * @param String $color - the car color */ public function __construct($color) { $this->color = $color; } /** * Get the car color * @return String */ public function getCarColor() { return $this->color; } /** * Set the car color * @param String $color - the car new color * @return Void */ public function setCarColor($color) { $this->color = $color; } } $myRedCar = new Car("Red"); $myBlueCar = new Car("Blue"); print( "I have two cars, one of them is " . $myRedCar->getCarColor() . " And the other is " . $myBlueCar->getCarColor() ); $myBlueCar->setCarColor("Yellow"); print( "<br />Tomorrow, I will replace my blue car color to " . $myBlueCar->getCarColor() ); ?> גרסאות + מקרא צבע זמן אדום גרסה ישנה צהוב גרסה ישנה שעדיין נתמכת ירוק גרסה נוכחית כתוםגרסת בטא כחול גרסה עתידית גרסה תאריך שחרור תאריך סופי לתמיכה בגרסא הערות 1.0 1995-06-08 השם הראשון בשחרור הגרסה הראשונה הרשמית היה Personal Home Page. 2.0 1997-11-01 3.0 1998-06-06 2000-10-20 הגרסה הראשונה שפותחה על ידי יותר ממפתח אחד, בגרסה זו הבסיס של מפרש השפה נכתב מחדש על ידי המפתחים החדשים. 4.0 2000-05-22 2001-01-23 בגרסה זו יצא לראשונה מנוע הזנד, מפרש נוסף לשפה שפותח על ידי מתכנתים ישראלים. 4.1 2001-12-10 2002-03-12 בגרסה זו הופיעו לראשונה משתנים גלובליים מיוחדים במבנה של מערך. ( $_SESSION , $_GET , $_POST ) 4.2 2002-04-22 2002-09-06 4.3 2002-12-27 2005-03-31 בגרסה זו נעשה לראשונה שימוש בממשק שורת פקודה. 4.4 2005-07-11 2008-08-07 5.0 2004-07-13 2005-09-05 עם גרסה זו שוחררה הגרסה השנייה של מנוע הזנד. 5.1 2005-11-24 2006-08-24 נוסף PHP Data Objects לשפה כדרך להתחברות וטיפול במסדי נתונים. 5.2 2006-11-02 2011-01-06 בגרסה זו התווספה לראשונה תמיכה ב-JSON. 5.3 2009-06-30 2014-07 שיפור התמיכה בWindows נוספה ספרייה ייחודית לטיפול וניהול של מסדי נתונים מסוג .MySQL 5.4 2012-03-012015-09 תמיכה בסינטקס מקוצר במערכים, הסרה של פונקציות הקשורות לסשנים מטעמי אבטחה, צריכה יעילה יותר של זיכרון, שיפור בביצועים. 5.5 2013-06-202016-06 Generators. 5.62014-08-282017-08 שדרוגים מינוריים ותיקוני באגים.6.0לא שוחררהשחרור הגרסה בוטל. 7.02015-12-032018-12-03 גרסה שלישית של Zend Engine, הכוללת שיפור בביצועים ותיקוני באגים. 7.12016-12-012019-12-01 טיפוס החזרה ריקה (void return), כימוס קבועים במחלקות 7.22017-11-302020-11-30 7.32018-12-062021-12-06 7.42019-11-282022-11-28 8.026 בנובמבר 202026 בנובמבר 2023מהדר ה- JIT – Just In Time (ריצה בזמן אמת). מערכים המתחילים במספר שלילי. תמיכה בהוספת תכונות (Attributes) לחלקי מסוימים בקוד. התאמה לביטוי (Match Expression). הצהרה על משתנים שיקבלו סוגי תוכן מסוימים (union types). 8.1?? נובמבר 2021?? נובמבר 2024 ראו גם מונחים בתוכנה XAMPP קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:שפות תכנות קטגוריה:תוכנה חופשית קטגוריה:טכנולוגיות צד-שרת קטגוריה:עיצוב אתרי אינטרנט קטגוריה:פיתוח יישומי ווב

הפצות לינוקס

הפניה הפצת לינוקס

עכבר

ממוזער|Mus mattheyi ממוזער|עכבר זעיר אפריקני ממוזער|עכבר בסלובקיה. עכבר (שם מדעי: Mus) הוא סוג יונק קטן מסדרת המכרסמים. מין העכבר הנפוץ ביותר הוא העכבר המצוי, המצוי כמעט בכל העולם. כל מיני העכברים חיים בסביבת אדם. מאפיינים אורכם של רוב העכברים מגיע לכ-9–12 ס"מ. כל גופם מכוסה בפרווה, פרט לזנבם. צבעם של רוב העכברים הוא בין חום ללבן, עכברי מעבדה הם בעלי מגוון צבעים - חלקם לבנים, שחורים, בעלי גוונים שונים של חום ואף מטולאים. עכברים הם לרוב צמחוניים, אך למעשה הם אוכלי כל - הם אינם בוחלים בבשר חלזונות ובגופות של עכברים אחרים, וכבר נצפו עכברים שניזונו מזנבם שלהם בשעת רעב. מאחר שההתפתחות האבולוציונית של העכברים הביאה אותם להיות פעילים בלילה, טורפיהם של העכברים הם רבים, ועמם נמנים שועלים, עופות דורסים, חתולים ונחשים. ההיריון של נקבת העכבר נמשך כעשרים יום, ובסופו היא ממליטה חמישה עד שמונה גורים. בגיל חודש עומדים כבר הגורים ברשות עצמם, ו-6 ימים אחרי ההמלטה יכולה הנקבה להרות שוב. העכבר הופך בשל מינית בגיל חודשיים. תוחלת חייו כ־2-3 שנים. יחסים עם האדם ממוזער|נזק לצינור מים שנגרם מנשיכות עכבר מינים מסוימים של עכברים משמשים בניסויים מדעיים. העכבר הוא אחת מחיות המודל החשובות ביותר במדעי החיים בתחומים רבים כמו גנטיקה, ביולוגיה התפתחותית, פיזיולוגיה ועוד. מחקר אינטנסיבי לאורך שנים הפך את העכבר למודל רב-עוצמה, וכיום ניתן "להנדס" עכברים שיבטאו או לא יבטאו גנים מסוימים. בעולם מספר מעבדות המתמחות בגידול עכברים המשמשים לניסויים מדעיים. אחת המרכזיות היא מעבדת Jackson שבארצות הברית, המגדלת מאות זנים שונים של עכברים ומספקת אותם לכל העולם. עכברים עלולים להיות גם מזיקים, כיוון שהם עלולים לפגוע בגידולים חקלאיים ולהפיץ מחלות ואפילו לגרום נזקים בבית לרהיטים ולמזון. נוהגים ללכוד עכברים באמצעות מלכודות עכברים. העכבר גם יכול לשמש כחיית מחמד. בתרבות העכבר פופולרי בקולנוע, במשחקי וידאו, בטלוויזיה ובספרות - בעיקר ביצירות המיועדות לילדים. עם עכברים בדיוניים מוכרים נמנים מיקי מאוס, ג'רי מ"טום וג'רי", מייטי מאוס ודיינג'ר מאוס. בחברת האחים וורנר מוכרות דמויותיהם של ספידי גונזלס ושל פינקי והמוח. הדמות הבדיונית מר עכבר מהסדרה "ארתור" מבוססת על עכבר שהוא מורה. פיקאצ'ו מהזיכיון "פוקימון" מבוסס על עכבר. קיימים משחקי וידאו רבים שבהם דמותו של השחקן היא עכבר. משחק אחד מסוגה זו הוא "טרנספורמייס". בספרות, כדאי לציין את מאוס מאת ארט ספיגמלן, שבו היהודים בשואה מיוצגים כעכברים. אגדת העם החלילן מהמלין מתארת סיפור מיסטי על הרחקת עכברים. גם לאדמו"ר מקרעסטיר יוחס כוח לכישוף עכברים. אם לכירסום תיק פלילי של יהודי או לעבור מאסם לאסם או להיעלם בהשפעת תמונתו של האדמו"ר. בעת מכת עכברים בבני ברק בשנת 2023 הוצע לחלק לתושבים חולצות עליהן מודפסת תמונת האדמו"ר. בנוסף, פורסם בטיקטוק סרטון הומוריסטי שבו נראה עכבר המשתמש במלכודת עכברים כבמכשיר כושר . מיון סוג עכבר (Mus) תת-סוג Coelomys מין Mus crociduroides מין Mus mayori מין Mus pahari מין Mus vulcani תת-סוג Mus מין עכבר קפריסין (Mus cypriacus) מין Mus booduga מין Mus caroli מין Mus cervicolor מין Mus cookii מין Mus famulus מין Mus fragilicauda מין עכבר מקדוני (Mus macedonicus)מין עכבר מצוי (Mus musculus) מין Mus spicilegus מין Mus spretus מין Mus terricolor תת-סוג Nannomys מין Mus baoulei מין Mus bufo מין Mus callewaerti מין Mus goundae מין Mus haussa מין Mus indutus מין Mus mahomet מין Mus mattheyi מין עכבר זעיר אפריקני (Mus minutoides) מין Mus musculoidesמין Mus neavei מין Mus orangiae מין Mus oubanguii מין Mus setulosus מין Mus setzeri מין Mus sorella מין Mus tenellus מין Mus triton תת-סוג Pyromys מין Mus fernandoni מין Mus phillipsi מין Mus platythrix מין Mus saxicola מין Mus shortridgei קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:בעלי חיים שתוארו ב-1758 קטגוריה:טקסונים שתוארו בידי קארולוס ליניאוס קטגוריה:עכברים (תת-משפחה) קטגוריה:חיות מחמד קטגוריה:שמונה שרצים oc:Garri

מדפסת הזרקת דיו

שמאל|ממוזער|250px מדפסת הזרקת דיו (באנגלית: Inkjet printer) היא מדפסת הפועלת בטכנולוגיית הדפסה המבוססת על סדרת מזרקים זעירים המתיזים טיפות דיו קטנות אל הנייר העובר מתחת לרצועה שבה הם נמצאים. ראש ה"מזריק דיו" כמעט צמוד לנייר בעת ההדפסה, כשראש הדיו נמצא במקום הנקבע על ידי המערכת הוא מתיז כמות מזערית של הדיו על הנייר ושואב את הדיו המיותר על מנת למנוע היווצרות כתמים. פעולה זו מתבצעת על ידי צינור מזערי שעוביו קטן יותר מעוביה של השערה האנושית. השיטות העיקריות להזרקת הדיו חברות אפסון וברדר משתמשות בגביש פיזואלקטרי אשר משנה את צורתו בעת הזרמת זרם חשמלי ודוחף את טיפת הדיו לנייר. שיטת הבועות: בתוך הצינור ישנו נגד קטן שפועל כגוף חימום, בעת הזרמת זרם חשמלי הוא מחמם את הדיו עד שטיפה מהדיו מתאדה. נפח אדי הדיו גדול מדיו נוזלי, וכך מאדי דיו מתנפחת בועה בתוך הצינור, הבועה דוחפת טיפה של דיו מחוץ לצינור, באמצעות אלפי פיפטות מזעריות האדים חוזרים למצב צבירה נוזלי וכתוצאה מהתכווצות הבועה טיפה מהדיו שנשפך חוזר פנימה ומונעת טפטוף. מחיר מדפסת הזרקת דיו נמוך יחסית למדפסת לייזר. קישורים חיצוניים מישל רוזנברג, על הזרקת דיו, באתר אימגו, 31 דצמבר 2012 קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה דיו קטגוריה:דיו

כימיה

400x400px|ממוזער|הטבלה המחזורית, המודל המוצלח ביותר כיום למיון כל היסודות הכימיים הידועים לאדם. כִימְיָה (מיוונית: Χημια) היא ענף במדעי הטבע העוסק בהרכב החומר, מבנהו, תכונותיו והשינויים החלים בו במהלך אינטראקציה עם חומר אחר. ניתן לכנות את הכימיה כ"מדע מרכזי", כיוון שהיא מספקת את העקרונות הבסיסיים העומדים מאחורי תחומי ידע אחרים במדעי הטבע, כגון: אסטרונומיה, הנדסת חומרים, ביולוגיה וגאולוגיה. מבחינה היסטורית, הכימיה המודרנית התפתחה מהאלכימיה בעקבות המהפכה הכימית אשר התרחשה ב-1773. מבנה החומרים שבהם אנו משתמשים באופן שוטף נובע מתכונותיהן של תרכובות כימיות ושל האינטראקציות ביניהן. לדוגמה, פלדה קשה יותר מברזל כיוון שהאטומים שלה מאורגנים בתא יחידה קשיח יותר; עץ נשרף או עובר חמצון מהיר כיוון שהוא יכול להגיב בתגובה כימית ספונטנית עם חמצן מעל לטמפרטורה מסוימת; סוכר ומלח מומסים במים כיוון שהתכונות המולקולריות/יוניות שלהם הן כאלה שההתמוססות היא המצב המועדף בטמפרטורת החדר. חומרים כימיים מסווגים במונחים של מבנה, מצב צבירה והרכב כימי. ניתן לנתח אותם באמצעות שימוש בשיטות של אנליזה כימית, כגון ספקטרוסקופיה וכרומטוגרפיה. תגובה כימית היא תהליך שבו משתנה מבנה המולקולות המרכיבות את החומר. תרכובות המוצא נקראות "מגיבים", והתרכובות הנוצרות בסופה של התגובה קרויות "תוצרים". מספר האטומים והאלקטרונים אינו משתנה במהלך התגובה, זאת לפי חוק שימור המסה. בדרך כלל משתתף בתגובה יותר ממגיב אחד. בתגובה כימית עשויות מולקולות להתרכב וליצור תרכובת של מולקולות גדולות יותר, להתפרק וליצור מולקולות קטנות יותר, או ליצור סידור חדש של האטומים בתוך המולקולה. הכימיה משלבת את מושגי האנרגיה והאנטרופיה ביחס לספונטניות ותהליכים כימיים. תגובה כימית כרוכה, בדרך כלל, ביצירה או בשבירה של קשרים כימיים, ובצריכה או בפליטה של אנרגיה. 320px|ממוזער|ניפוח בועת סבון בעזרת אדי פחמן דו-חמצני - הדגמה של "שעשועי כימיה" במרכז מדע וטכנולוגיה בשם AHHAA בטרטו שבאסטוניה. פחמן דו-חמצני מוצק שנמצא בתחתית בקבוק המעבדה עובר המראה דרך המים (עם צבע כחול לשיפור הוויזואליות) ונאסף בעזרת הצנרת לתוך בועת סבון שמתנפחת בקצה המשפך אטימולוגיה המקור של המילה כימיה, על שלל נגזרותיה האירופאיות, הוא באלכימיה, מחקר ששילב כימיה, פיזיקה, רפואה, מיסטיקה ודת. מקור המילה אלכימיה הוא בשפה הערבית במילה- الكيمياء (אלכימיאא או الخيمياء, אלח'ימיאא), שפירושה אמנות השינוי. הערבים שאלו את המילה מהיוונים, בעת שכבשו את אלכסנדריה בשנת 642. מהמילה χημία (כֵֿמִיַה) או χημεία (כֵֿמֶיַה). כתוצאה מהשונות בין המילים ייתכן כי מקור המילה אלכימיה היא במצרית עתיקה כיוון שהמילה χημία דומה צורנית לשמה של מצרים במצרית עתיקה, אך מנגד ייתכן שהמילה התפתחה מהמילה היוונית דווקא χημεία שפירושה, לצקת יחד. היסטוריה של הכימיה ארבעת היסודות והאלכימיה ראשיתה של הכימיה היא בפילוסופיה היוונית, שאחד ממאפייניה הבולטים היה תאוריית ארבעת היסודות. למעשה מדובר במשפחה של תאוריות שהמשותף לכולן היא ההנחה שהעולם מורכב מארבעה יסודות, אדמה, מים, אוויר ואש. גרסאות שונות של התאוריה הוסיפו יסודות נוספים, כגון האתר, היסוד השמיימי שממנו עשויים גרמי השמים. תאוריה מתחרה הייתה התאוריה האטומית, שתיארה את החומר כמורכב מחלקיקים יסודיים. היו גם תאוריות, כגון זו של אפלטון, ששילבו את שתי הגישות וזיהו את היסודות הבסיסיים עם חלקיקים יסודיים. בימי הביניים פותחו תאוריות אלכימיות שהושפעו מתורות ארבעת היסודות, ובמיוחד מהגרסה של אריסטו. התאוריות האלכימיות השונות הניחו קיומם של מספר יסודות מצומצם שיכולים לעבור טרנספורמציות שונות. האלכימאים הבחינו שלחומרים שונים (אלכוהול למשל) יש השפעה על הפיזיולוגיה האנושית. בעקבות זאת הם הניחו שבחומרים השונים כמוסים כוחות נסתרים, לרבות כוחות מאגיים, ושמו להם למטרה לגלות כוחות אלו. האלכימאים הצליחו לתאר בשיטתיות ובדיוק יחסי מגוון רחב של תגובות כימיות. העת החדשה התאוריות האלכימיות הוחלפו במהלך המאה ה-17 בתאוריית הפלוגיסטון. פלוגיסטון היה השם שהוענק לחומר היפותטי חסר צבע, טעם וריח שלפי התאוריה נמצא בכל גוף בר בעירה ומשתחרר במהלכה. התאוריה נהגתה על ידי יוהאן יואכים בכר על מנת להסביר את תופעת הבעירה, ובמשך מאתיים שנים היא הייתה התאוריה הדומיננטית בכימיה. לפי התאוריה, כל גוף בר בעירה מכיל את הפלוגיסטון אשר בתנאים מסוימים הופך לאש. כלומר, כל חומר בר בעירה מכיל בתוכו את האש, אולם במעין מצב צבירה שהוא כלוא בו, ואילו הבעירה היא מעבר האש למצב חופשי. אף על פי שהצליחה לאחד תופעות כימיות רבות, להסבירן ולספק ניבויים איכותיים וכמותיים, תאוריית הפלוגיסטון הוחלפה בסופו של דבר על ידי תאוריית החמצן של אנטואן לבואזיה. נהוג לייחס את החלפתה של תיאורית הפלוגיסטון לכישלונה להסביר תהליכי בעירה שלאחריהם משקלו של החומר שבער גדל, ולא קטן, כמצופה, כתוצאה מאיבוד פלוגיסטון. לבואזיה טען שהבעירה אינה אלא התרכבות של החומר הבוער עם החמצן שבאוויר. הוא הראה כי בעת תהליכים כימיים חומר לא אובד ולא נוצר יש מאין. משקל התוצרים בתהליך שווה למשקל המגיבים (החומרים המקוריים). לבואזיה דחה את זיהוי היסודות עם חלקיקים יסודיים, וכן סבר שחום הוא יסוד כימי שאותו כינה 'קלוריק'. השקפות אלה הוחלפו מאוחר יותר עם התפתחות הכימיה. 230px|ממוזער|תלמידה מבצעת ניסוי בכימיה, גרמניה, 1949 התורה האטומית במאה ה-19 החלה להתפתח התורה האטומית, לפיה כל חומר בנוי מחלקיקים יסודיים המכונים אטומים, המחולקים לסוגים שונים. על-פי תורה זו, יש להבדיל בין שלושה סוגים של חומרים: יסוד, שמרכיביו הם אטומים מסוג מסוים בלבד. תרכובת, שבה מצטרפים אטומי יסודות שונים באמצעות קשר כימי לכלל מולקולות, שהן אבני הבניין של התרכובת. תערובת, שבה מספר חומרים מתערבבים זה בזה ללא איחוד המולקולות המרכיבות אותם. את היסוד לתורה הזו הניח האנגלי ג'ון דלטון. שני אנשי מדע נוספים שתרמו תרומה מכרעת להתפתחות הכימיה במאה ה-19 היו השוודי ברצליוס והרוסי מנדלייב. ברצליוס זיהה יסודות כימיים אחדים ופיתח תאוריה להסברת הקשר הכימי שלפיה הכוחות מצמידים את האטומים במולקולות זה לזה. הוא הניח את היסוד לכימיה האנליטית, והחל למדוד את המסות האטומיות של היסודות, כלומר, לקבוע על פי כמה כבד האטום שבכל יסוד מאטום המימן, שהוא הקל ביסודות. מנדלייב מיין את כל היסודות שהיו ידועים בזמנו לפי מסה אטומית עולה ומצא מחזוריות בתכונות האטומיות שלהם. הוא כתב את הטבלה המחזורית של היסודות וניבא בעזרתה בהצלחה את קיומם ותכונותיהם של כמה יסודות שלא היו ידועים עד אז. ב אף נתגלה כי אטומים בתמיסה מצויים בצורת יונים בחלק מהמקרים, וניתן לעשות שימוש בזרם חשמלי כדי להפריד תרכובות ליסודותיהן - שיטה הנקראת אלקטרוליזה. לאחר פיתוח שיטת הספקטרוסקופיה זוהו כמה יסודות חשובים. נמצא כי כמה תרכובות אורגניות מורכבות מאותם יסודות, והחלה להתפתח הכימיה האורגנית. לימודי כימיה כיום כימיה היא חלק אינטגרלי בחומר הלימוד המדעי בבית ספר תיכון ובשלבים הראשונים של לימודי האוניברסיטה. ברמות אלה, היא נקראת בדרך כלל "כימיה כללית" והיא מהווה הצגה של מגוון רחב של תפיסות יסודיות המאפשרות ללומדים לרכוש כלים וכישורים שימושיים ברמות מתקדמות יותר, שבהן נלמדים תחומי המשנה של הכימיה בצורה מעמיקה יותר. מדען המעורב במחקר כימי נקרא כימאי. רוב הכימאים מתמחים בתחום משנה אחד או במספר תחומי משנה. עקרונות ומושגי יסוד חומר אטום 250x250px|ממוזער|מבנה האטום, על פי ארנסט רתרפורד, פיזיקאי נודע שזכה בפרס נובל לכימיה. אטום הוא היחידה הבסיסית של יסוד כימי. האטום הוא אוסף של חלקיקי חומר המורכב מליבה טעונה במטען חשמלי חיובי (גרעין האטום) המכילה פרוטונים ונייטרונים, שאותה מקיפים אלקטרונים הנושאים מטען חשמלי שלילי ומאזנים את המטען החיובי שבגרעין. אטום הוא החלק הקטן ביותר של החומר ששומר על התכונות הכימיות של היסוד כגון אלקטרושליליות, אנרגיית יינון, מצב חמצון מועדף, מספר קואורדינציה, סוג הקשרים שהוא נוטה ליצור כגון קשר מתכתי, קשר יוני וקשר קוולנטי. יסוד כימי 250px|ממוזער|תיאור של היסודות הכימיים, על פי הטבלה המחזורית יסוד כימי מוגדר על ידי מספר ייחודי של פרוטונים הנמצאים בגרעין האטום שלו. מספר זה ידוע כמספרו האטומי של היסוד. לדוגמה, כל האטומים המכילים 6 פרוטונים בגרעין הם אטומים של היסוד פחמן, וכל האטומים המכילים 92 פרוטונים בגרעין שלהם הם אטומים של היסוד אורניום. אולם, קיימים גם איזוטופים של יסוד הנבדלים זה מזה במספר הנייטרונים בגרעין. התיאור הנוח ביותר של יסוד כימי מוצג בטבלה המחזורית המאגדת את היסודות לפי מספרם האטומי. הודות למבנה הייחודי שלה הטורים (מכונים גם קבוצות/משפחות) והשורות (מכונות גם מחזורים) של היסודות השונים חולקים מספר תכונות כימיות משותפות, והן מסודרות לפי רצף תכונות כגון רדיוס אטומי, אלקטרושליליות וכדומה. ישנן רשימות של יסודות לפי שם, סימול ומספר אטומי. תרכובת ממוזער|שמאל|250px|ייצוג בכתיב כימי של עמילופקטין, אחת התרכובות האורגניות הנפוצות בטבע תרכובת היא חומר בעל יחס ייחודי של אטומי יסודות כימיים הקובעים את הרכבו, והיא בעלת צורה ייחודית הקובעת את תכונותיה הכימיות. לדוגמה, מים הם תרכובת המכילה מימן וחמצן ביחס של 1:2, כאשר אטום החמצן נמצא בין שני אטומי המימן, ויש ביניהם זווית קשר של 104.5°. תרכובות נוצרות ומתפרקות בתגובות כימיות. מולקולה 250px|ממוזער|המבנה המולקולרי של אלנין מולקולה היא החלק הקטן ביותר (מלבד אטום) של כימיקל טהור השומר על תכונותיו הכימיות, כלומר, היכולת לעבור סדרת תגובות כימיות מוגדרת עם כימיקלים אחרים. מולקולות יכולות להיות נייטרליות מבחינה חשמלית בניגוד ליונים. המולקולות הן בדרך כלל קבוצה של אטומים הקשורים בקשר קוולנטי, כך שהמבנה הכולל נותר נייטרלי מבחינה חשמלית, וכל אלקטרוני הקשר מזווגים עם אלקטרונים אחרים בקשר כימי או נמצאים במולקולה כאלקטרונים בלתי קושרים. אחת מהתכונות העיקריות של מולקולה היא הגאומטריה שלה המכונה לעיתים גאומטריה מולקולרית. בעוד שהמבנה של מולקולות דו-אטומיות, תלת-אטומיות וארבע-אטומיות עשוי להיות טריוויאלי (קווי, זוויתי או פירמידה), המבנה של מולקולות רב-אטומיות, שהן מולקולות המורכבות מ-6 אטומים ומעלה (או מספר יסודות שונים), עשוי להשפיע במידה רבה על מאפייניה הכימיים. כימיקל ותערובת כימיקל הוא סוג של חומר בעל הרכב מוגדר וסדרה של תכונות כימיות. במובן הישיר, תערובת של תרכובות ויסודות איננה חומר כימיקלי, אולם ניתן לקרוא לה כימיקל. רוב הכימיקלים שאנו נתקלים בהם בחיי היום יום הם סוג מסוים של תערובת, כגון אוויר, סגסוגות, ביומסה וכדומה. מערכת מתן השמות לכימיקלים היא חלק חשוב ביותר בשפה הכימית. בשלב מוקדם יותר בהיסטוריה של הכימיה מגלי החומרים הם אלה שנתנו להם את שמם, דבר שגרם בחלק מהמקרים לבלבול ולקשיים. אולם, כיום מערכת IUPAC של הנומנקלטורה הכימית מאפשרת לכימאים לאפיין לפי שם תרכובת ייחודית מתוך מגוון כמעט אינסופי של תרכובות אפשריות. ישנן מערכות מוגדרות היטב למתן שמות לתרכובות כימיות. תרכובות אורגניות נקראות לפי מערכת הנומנקלטורה האורגנית. תרכובות אי-אורגניות נקראות לפי הנומנקלטורה האי-אורגנית. בנוסף, שירות התקצירים בכימיה פיתח שיטה לקטלוג של כימיקלים, ולפיה כל כימיקל מזוהה לפי מספר נומרי הידוע כמספר CAS. מול וכמות החומר מול הוא כמות חומר המכילה את אותו מספר של ישויות כימיות (אטומים, מולקולות או יונים) כמו ב-12 גרם של פחמן-12, כאשר אטומי הפחמן אינם קשורים, נמצאים במנוחה ובמצב היסוד שלהם. מספר זה ידוע כמספר אבוגדרו, והוא נקבע באופן ניסויי. הערך המקובל כיום (2007) הוא בערך 6.02X1023 יחידות חומר למול. מספר זה הוא חסר יחידות, ולפיכך הוא יכול לתאר כל סוג של אובייקט יסודי, על אף שהשימוש במושג המול מוגבל בדרך כלל למבנים תת-אטומיים, אטומיים ומולקולריים. מספר המולים של חומר בליטר אחד של תמיסה ידוע כמולריות. מולריות היא היחידה הנפוצה לבטא ריכוז כימי של תמיסה בכימיה פיזיקלית. פאזה קשר כימי קשר כימי הוא מושג המסייע להבין כיצד אטומים מחוברים זה לזה במולקולות. ניתן לדמות אותו לשיווי משקל רב-קוטבי בין המטענים החיוביים שבגרעין ובין המטענים השליליים המקיפים אותו. מעבר לכוחות משיכה ודחייה, מגדירות האנרגיות ומיקום האלקטרון את יכולתו של האטום להיקשר לאטום אחר. הפוטנציאלים הללו יוצרים את האינטראקציות המחזיקות את האטומים במולקולות ובגבישים. בתרכובות פשוטות רבות ניתן לעשות שימוש בתאוריות המסבירות את אופי הקשר הכימי על מנת לנבא את מבנן המולקולרי והרכבן. באופן דומה, ניתן ליישם תאוריות פיזיקליות על מנת לנבא מבנים יוניים רבים. בתרכובות מורכבות יותר, כגון סריגים מתכתיים, התאוריות הקלאסיות (כגון תאוריית הקשר הקוולנטי) נכשלות, ויש צורך להשתמש בגישות אחרות המבוססות בעיקר על עקרונות של הכימיה הקוונטית, כגון אורביטלים מולקולריים. תגובה כימית 375x375px|ממוזער|הדגמה עם מי סבון וגז חמצן תגובה כימית היא שינוי של כימיקל באמצעות אינטראקציה עם כימיקל אחר, או כתוצאה מאינטראקציה עם אנרגיה. תגובה כימית יכולה להתרחש באופן טבעי או להתבצע במעבדה על ידי כימאים בכלים מיוחדים. התגובה יכולה להסתיים ביצירה, פירוק או ארגון מחדש של המולקולות. תגובות כימיות כוללות בדרך כלל יצירה או שבירה של קשרים כימיים. דוגמאות לתגובות כימיות נפוצות הן חמצון, חיזור, דיסוציאציה וסתירה. ניתן לתאר תגובה כימית באמצעות שימוש במשוואה כימית. בעוד שבתגובות לא-גרעיניות מספרי האטומים וסוגם בשני צידי המשוואה שווים זה לזה, בתגובה גרעינית הדבר נכון רק לגבי חלקיקי הגרעין – הפרוטון והנייטרון. רצף השלבים שבהם הקשרים הכימיים מתארגנים מחדש במהלך התגובה נקרא מנגנון התגובה. ניתן לחזות שתגובה כימית תתרחש במספר שלבים מוגדר, כאשר כל אחד מהם מתרחש במהירות שונה. חומרי ביניים רבים בעלי יציבות משתנה יכולים להיווצר במהלך התגובה. פיתוחם של מנגנוני התגובה בא להסביר את הקינטיקה הכימית ואת יחסי התוצרים המתקבלים. מספר חוקים אמפיריים, כגון חוקי וודוורד-הופמן, יכולים להיות שימושיים כאשר מציעים מנגנון לתגובה כימית. הגדרה יותר קשיחה לתגובה כימית היא: "תגובה כימית היא התהליך המסתיים בהמרה של כימיקלים שונים". לפי הגדרה זו, תגובה כימית יכולה להיות חד-שלבית או רב-שלבית. ניתן להגביל את ההגדרה עוד יותר כך שתכלול גם מקרים שבהם המרת הקונפורמציות ניתנת לצפייה בניסוי. תגובות כימיות מסוג זה כוללות בדרך כלל סדרה של ישויות מולקולריות כפי שנרמז בהגדרה, אולם נוח להשתמש במונח גם עבור שינויים הכוללים ישות מולקולרית יחידה. יונים ומלחים יון הוא אטום או מולקולה בעלי מטען חשמלי שאיבדו או קלטו אלקטרון אחד או יותר. קטיונים (יונים בעלי מטען חשמלי חיובי) ואניונים (יונים בעלי מטען חשמלי שלילי) יכולים ליצור מבנה גבישי של מלחים נייטרליים. דוגמאות ליונים רב-אטומיים שאינם מתפרקים במהלך תגובת חומצה-בסיס הן הידרוקסיל וזרחה. יונים הנמצאים במצב צבירה גזי ידועים כפלזמה. חומצות ובסיסים חמצון-חיזור שיווי משקל כימי מצב צבירה שמאל|ממוזער|250px|תיאור סכמטי של מרחקים בין מולקולות, סדר, שימור צורה ושימור נפח בשלושת מצבי הצבירה העיקריים. בנוסף להבדלים בתכונותיהם הכימיות, כימיקלים שונים יכולים להימצא במצבי צבירה שונים. לרוב, הסיווג הכימי אינו תלוי במצב הצבירה; אולם, מספר מצבי צבירה מיוחדים אינם מתאימים למספר תכונות כימיות. מצב צבירה מוגדר כאוסף מצבים במערכת כימית שהמשותף להם הוא תכונות מבניות מסוימות המתקיימות בטווח מסוים של תנאים כגון לחץ וטמפרטורה. תכונות פיזיקליות כגון צפיפות ומקדם שבירה נוטות לקבל ערכים אופייניים במצבי צבירה שונים. מצב הצבירה של חומר מוגדר על ידי כמות האנרגיה הנמצאת במערכת ובאופי הקשרים בין האטומים או המולקולות. מצב צבירה מוצק מתאפיין בקשרים חזקים בין החלקיקים ולכן מבנה מסודר, צורה ונפח מוגדרים וקבועים (בלחץ וטמפרטורה נתונים). בנוזל המרחקים בין החלקיקים גדול יותר ואין סדר מובהק ביניהם, בעוד שהנפח נשמר הצורה אינה נשמרת. בגז האינטראקציה בין חלקיקי החומר חלשה מאוד יחסית למהירות התנועה של החלקיקים ולכן אין מבנה מסודר והמרחק בין החלקיקים יקבע על ידי גודל הכלי בו הוא נתון. בחלק מהמקרים אין גבול ברור בין מצבי הצבירה השונים, ובמקרה זה אומרים שהחומר נמצא במצב סופרקריטי. בדיאגרמת הפאזות יש נקודה הנקראת הנקודה המשולשת והיא משותפת לשלושת מצבי הצבירה הנפוצים. כיוון שנקודה זו קבועה עבור תנאים מסוימים, נוח להגדיר באמצעותה את התנאים הללו. מצבי הצבירה העיקריים הם מוצק, נוזל וגז. רוב החומרים יכולים להתקיים במספר צורות של מוצק. לדוגמה, ישנן שלוש צורות של ברזל במצב צבירה מוצק (אלפא, גאמא ודלתא) המוגדרות לפי הטמפרטורה והלחץ. ההבדל העקרוני בין הצורות הללו הוא השוני במבנה הגבישי של האטומים. מצבי צבירה פחות מוכרים הם פלזמה, עיבוי בוז-איינשטיין, עיבוי פרמיוני ומצבים פאראמגנטיים ופרומגנטיים של חומרים מגנטיים. בעוד שרוב מצבי הצבירה המוכרים עוסקים במרחב תלת-ממדי, ניתן להגדיר אנלוגים למערכות הללו בשני ממדים, דבר המהווה כלי שימושי במערכות ביולוגיות. אנרגיה תגובה כימית מלווה תמיד בהגדלת או הקטנת כמות האנרגיה שבמערכת. כמות אנרגיה מסוימת עוברת בסביבת המגיבים בצורה של חום או אור, ובאופן זה תוצרי התגובה עשויים להכיל יותר או פחות אנרגיה מאשר המגיבים. תגובה כימית היא אקסותרמית אם במצב הסופי יש במערכת פחות אנרגיה מאשר במצב ההתחלתי, כלומר היה מעבר של אנרגיה מהמערכת לסביבה. התגובה היא אנדותרמית כאשר במצב הסופי יש במערכת יותר אנרגיה מאשר במצב ההתחלתי, כלומר היה מעבר של אנרגיה מהסביבה למערכת. תגובה כימית אינה יכולה להתרחש אם המגיבים אינם קולטים כמות אנרגיה הגבוהה מסף מסוים המכונה אנרגיית שפעול. המהירות של תגובה כימית (בטמפרטורה T נתונה) קשורה לאנרגיית השפעול E, באמצעות קבוע בולצמן e−E/kT המתאר את ההסתברות שלמולקולה כלשהי תהיה כמות אנרגיה גדולה או שווה ל-E בטמפרטורה נתונה. התלות המעריכית בין מהירות התגובה לבין הטמפרטורה מתוארת במשוואת ארניוס. אנרגיית השפעול הדרושה לתגובה הכימית יכולה להופיע בצורת חום, אור, חשמל או כוח מכני כדוגמת אולטרה סאונד. המושג של אנרגיה חופשית, המשלב שיקולים אנטרופיים, שימושי מאוד בניבוי היתכנות התגובה ובבירור מצב שיווי המשקל שלה בתחום התרמודינמיקה הכימית. התגובה אפשרית רק אם השינוי הכולל באנרגיה החופשית של גיבס הוא שלילי, כלומר, אם ΔG שווה לאפס אומרים שהתגובה נמצאת בשיווי משקל כימי. קיים מספר מוגבל מאוד של מצבי אנרגיה אפשריים עבור אלקטרונים, אטומים ומולקולות. מצבים אלה נקבעים לפי חוקי מכניקת הקוונטים, הדורשים קוונטיזציה של אנרגיית המערכת. האטומים או המולקולות ברמת אנרגיה גבוהה יותר נקראים "מעוררים", והם נוטים להגיב בעוצמה רבה יותר עם חומרים אחרים, דבר שהוא חיוני עבור תגובות כימיות. מצב הצבירה של החומר נקבע על ידי כמות האנרגיה בחומר ובסביבה המקיפה אותו. כאשר הכוחות הפנים-מולקולריים של חומר נמצאים במצב שבו האנרגיה של הסביבה לא מספיקה כדי לבטל אותם, יכולים להתרחש כמה דברים. לדוגמה, מים הם נוזל בטמפרטורת החדר כיוון שהמולקולות קשורות זו לזו בקשרי מימן. לעומת זאת, מימן גופרתי הוא גז בטמפרטורה ובלחץ תקניים, וזאת כיוון שהמולקולות קשורות בקשרי דיפול-דיפול שהם חלשים יותר. מעבר האנרגיה מחומר אחד לאחר תלוי בגודל של קוונט האנרגיה הנפלט מהחומר. אולם, אנרגיית חום מועברת בקלות כמעט מכל חומר, והסיבה העיקרית לכך היא כיוון שרמות האנרגיה התנודתיות והסיבוביות ממוקמות אחת ליד השנייה באטום. כיוון שרמות האנרגיה של האלקטרונים לא קרובות זו לזו, קרינה אלקטרומגנטית בתחום העל-סגול לא מועברת באותה קלות, בדומה לאנרגיה חשמלית. הידיעה על קיומן של רמות אנרגיה אופייניות לחומרים כימיים שונים שימושית בזיהויים על פי אנליזה של קווי ספקטרום שונים, כגון תת-אדום, גלי מיקרו, NMR וכדומה. דבר זה שימושי גם בזיהוי ההרכב של עצמים מרוחקים – כגון כוכבי לכת וגלקסיות – באמצעות ניתוח ספקטרוסקופי של הקרינה האלקטרומגנטית הנפלטת מהם. מרכז|650px|ממוזער|ספקטרום הפליטה של ברזל חוקים בכימיה תגובות כימיות מתרחשות לפי חוקים מסוימים, שבמהלך הזמן הפכו למושגים בסיסיים בכימיה. חלק מהחוקים הללו הם: חוק שימור המסה: לפי הפיזיקה המודרנית האנרגיה היא זו שנשמרת, וישנו קשר בין מסה לאנרגיה; רעיון זה חשוב מאוד בכימיה גרעינית. חוק שימור האנרגיה קשור למושגים החשובים שיווי משקל כימי, תרמודינמיקה וקינטיקה כימית. חוק ההרכב המוגדר: אף על פי שבמערכות רבות (ובעיקר במינרלים ובמקרו-מולקולות ביולוגיות) היחסים נוטים לדרוש מספרים גדולים, ובמקרים רבים הם מיוצגים כשברים. חוק היחסים המרובים חוק הס: חוק הקובע כי השינוי באנתלפיה (ΔH) של תגובה הוא קבוע, בלי תלות בתגובות ביניים. לכן שלבי ביניים בתגובה הכימית אינם משפיעים על שינוי האנתלפיה. מאפשר לחשב את שינוי האנתלפיה עבור תגובה מסוימת מתוך מספר תגובות נתונות הקשורות זה לזה בחומרים, אך לא ביחס התגובות. חוק בר-למבר חוק הדיפוזיה של פיק חוק ראול חוק הנרי חוק בויל-מריוט חוק שארל חוק גיי-ליסק חוק אבוגדרו כלל מרקובניקוב חוקי וודוורד תחומי משנה כימיה מחולקת בדרך כלל למספר תחומי משנה עיקריים (דיסציפלינות). כמו כן, ישנם כמה תחומים הקשורים לשתי דיסציפלינות או יותר, כמו גם תחומים בעלי דרגת התמחות גבוהה יותר. דיסציפלינות שונות בתוך הכימיה מחולקות בדרך כלל לפי סוג החומר הנחקר או לפי סוג המחקר. דיסציפלינות אלה כוללות כימיה אי-אורגנית, שהיא חקר תרכובות אי-אורגניות; כימיה אורגנית החוקרת חומרים אורגניים; ביוכימיה, שהיא חקר החומרים הנמצאים באורגניזמים; כימיה פיזיקלית, שהיא חקר האנרגיה הקשורה למערכות כימיות בקנה מידה, מקרו, מולקולרי ותת-מולקולרי וכימיה אנליטית שבה מנתחים דגימות חומרים על מנת להבין את הרכבם הכימי והמבנה שלהם. בשנים האחרונות התפתחו דיסציפלינות יותר ממוקדות, כגון נוירוכימיה. כימיה אנליטית היא התחום שבו עורכים אנליזה של דגימות חומרים על מנת להבין את הרכבם הכימי והמבנה שלהם. כימיה אנליטית מתבססת על שיטות ניסוייות תקניות. השימוש בשיטות הללו נפוץ בכל התת-דיסציפלינות של הכימיה, מלבד כימיה תאורטית. ביוכימיה היא חקר הכימיקלים, תגובות כימיות ואינטראקציות המתרחשות באורגניזמים. בין הביוכימיה והכימיה האורגנית יש מידה רבה של חפיפה, בדומה לכימיה רפואית ונוירוכימיה. ביוכימיה קשורה גם לביולוגיה מולקולרית וגנטיקה. כימיה אורגנית היא חקר המבנה, התכונות, ההרכב, המנגנונים, והתגובות של תרכובות אורגניות. תרכובת אורגנית מוגדרת כתרכובת המבוססת על שלד של אטומי פחמן. כימיה אי-אורגנית היא חקר התכונות והתגובות של תרכובות אי-אורגניות. ההבדל בין הדיסציפלינה האורגנית והאי-אורגנית מטושטש וישנם תחומים חופפים, כאשר אחד הבולטים שבהם הוא כימיה אורגנומתכתית. מדע החומרים הוא התחום שבו מכינים, מאפיינים ומבינים חומרים בעלי שימוש. תחום זה הוא הרחבה של הלימודים בתוכניות לימוד אקדמיות, והוא משלב מאפיינים מכל התחומים הקלאסיים של הכימיה תוך התמקדות בנושאים בסיסיים המאפיינים חומרים בצורה ייחודית. מערכות המחקר העיקריות כוללות את הכימיה של מצבים דחוסים (מוצק, נוזל ופולימרים) ואזורי החפיפה בין מצבי הצבירה השונים. כימיה פיזיקלית היא חקר הבסיס הפיזיקלי של מערכות ותהליכים כימיים. ישנה התמקדות רבה בדינמיקה ובאנרגיה של מערכות אלו. תחומים חשובים בכימיה פיזיקלית הם תרמודינמיקה כימית, קינטיקה כימית, אלקטרוכימיה, מכניקה סטטיסטית, וספקטרוסקופיה. כימיה פיזיקלית חופפת במידה רבה לפיזיקה מולקולרית. כימיה פיזיקלית מתבססת בחלקה על השימוש בחשבון אינפיניטסימלי על מנת לגזור משוואות. תחום זה מקושר בדרך כלל למכניקת הקוונטים וכימיה תאורטית. כימיה פיזיקלית היא תחום שונה מפיזיקה כימית. כימיה תאורטית היא ענף תאורטי בכימיה שמסביר או חוזה תופעות כימיות. בשנים האחרונות תחום זה משפיע במיוחד על הכימיה הקוונטית. החל מסוף מלחמת העולם השנייה התפתחות המחשבים תרמה להתפתחות מקבילה ושיטתית של הכימיה החישובית, שהיא התחום שבו מפתחים ומיישמים תוכנות מחשב על מנת לפתור בעיות בכימיה. סטריאוכימיה - כימיה של מולקולות בעלות מבנה תלת־ממדי מורכב. אלקטרוכימיה - ניצול של תנועת האלקטרונים בתגובות כימיות לצורך יצירתם של סוללות או של תאי דלק. ננוטכנולוגיה - טכנולוגיה חדישה המפתחת עצמים בעלי גודל ננומטרי. פיזיקה כימית - תחום החוקר תופעות פיזיוכימיות בשימוש טכניקות מתוך תחומי המשנה פיזיקה אטומית ופיזיקה מולקולרית ובטכניקות מתחום הפיזיקה של חומר מעובה. אפשר להגדיר את התחום כחקר תהליכים ותופעות כימיות רבות מנקודת מבט פיזיקלית. לקריאה נוספת מדע פופולרי Atkins, P.W. Galileo's Finger (Oxford University Press) Atkins, P.W. Atkins' Molecules (Cambridge University Press) Stwertka, A. A Guide to the Elements (Oxford University Press) כימיה למתחילים Chang, Raymond. Chemistry 6th ed. Boston: James M. Smith, 1998. . Atkins, P.W., Overton, T., Rourke, J., Weller, M. and Armstrong, F. Shriver and Atkins inorganic chemistry (4th edition) 2006 (Oxford University Press) Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., Wothers, P. Organic Chemistry 2000 (Oxford University Press) Voet and Voet Biochemistry (Wiley) כימיה למתקדמים Atkins, P.W. Physical Chemistry (Oxford University Press) Atkins, P.W. et al. Molecular Quantum Mechanics (Oxford University Press) McWeeny, R. Coulson's Valence (Oxford Science Publications) Pauling, L. The Nature of the chemical bond (Cornell University Press) Pauling, L., and Wilson, E. B. Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry (Dover Publications) Stephenson, G. Mathematical Methods for Science Students (Longman) Smart and Moore Solid State Chemistry: An Introduction (Chapman and Hall) קישורים חיצוניים כימיה ותעשייה כימית בשירות האדם מקור מידע על חומרים שונים האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית רשימת קישורים חיצוניים בנושא כימיה בוויקיפדיה האנגלית מילון למונחי כימיה | הנדסה כימית 1989 | כימיה 1951 | כימיה 1928 | כימיה 1939 | כימיה 1939, 1942 | כימיה אורגנית 1992 | כימיה אי-אורגנית 1979 | כימיה כללית 1985 | באתר האקדמיה ללשון העברית ממה העולם מורכב: מבוא לכימיה כללית, קורס מקוון של אוניברסיטת תל אביב, באתר קמפוס - המיזם הלאומי ללמידה דיגיטלית של המשרד לשוויון חברתי, ינואר 2019 הערות שוליים * קטגוריה:מדעי הטבע

Athlon

Athlon הוא מותג לסדרת מעבדים מסוג X86 המתוכננים ומיוצרים על ידי חברת AMD. השם Athlon נבחר על ידי AMD כקיצור ל-Decathlon (קרב עשר). היסטוריה חברת AMD הוקמה בשנת 1969 על ידי ג'רי סאנדרס. במשך שנים רבות ייצרה מעבדים תואמי אינטל ואף חתמה עמה ב-1982 על חוזה שהפך אותה ליצרן מורשה של אינטל למעבדי 8086 ו-8088. השינוי במעמדה של AMD כגרורה של אינטל החל באמצע שנות ה-90. ב-1996 ייצרה AMD את המעבדים הראשונים שלא היו העתקים של מעבדי אינטל. המעבדים תוכננו לצאת ב-1995 אך עקב חוסר הניסיון של AMD כמפתחת מעבדים עצמאית, תאריכי יעד רבים לא עמדו במבחן המציאות. ב-1997 החלה AMD לשווק את סדרת K6, שהייתה פיתוח של מהנדסי חברת NexGen שנרכשה בידי AMD. בהרצאה המבטאת את השקפתה של AMD שנשא אלברטו מאקי, מנהל השיווק והמכירות של החברה באזור אירופה, המזרח התיכון ואפריקה (EMEA), תוארה תקופה זו כנקודה שבה הפכה AMD למתחרה שקולה לאינטל. Athlon Classic Athlon ממוזער|מעבד את'לון על תושבת מסוג Slot A המעבדים הראשונים בעלי המותג Athlon הושקו ב-23 ביוני 1999. המעבדים, שכונו רטרואקטיבית בשם Classic Athlon, סיפקו תוצאות מצוינות במבחני הביצועים בהשוואה למעבדי הפנטיום 3 המתחרים. האת'לון היה המעבד הראשון של AMD שביצועיו עלו על אלה של מתחריו מתוצרת אינטל. מעבדי את'לון היו המיקרוארכיטקטורה השביעית של AMD ולכן דור מעבדים זה נקרא K7. האופן שבו התחברו המעבדים ללוח האם היה דומה לאופן שבו מחברים כרטיסי הרחבה ונקרא בשם Slot A. ה-Slot A והחיבור של אינטל באותה תקופה, ה-Slot 1, היו תואמים מבחינה פיזית אך לא חשמלית. עובדה זו הקלה על יצרני לוחות האם להתאים לוח שמיועד עבור מעבדי אינטל למעבדי ה-Athlon ללא צורך בתכנון מחודש של הלוח. הליבה הראשונה של האת'לון נקראה Argon ומעבדיה פעלו בתדרים 500MHz (מגה הרץ) עד 700MHz. ליבת הארגון, שיוצרה בליתוגרפיה (תהליך בו מיצרים שבבי סיליקון) של 250 ננומטר (מיליארדית המטר), הוחלפה כבר בנובמבר 1999 בליבת Pluto שיוצרה ב-180 ננומטר ופעלה בתדרים של 550MHz עד 850MHz. היתרונות של הקטנה של שיטת ייצור המעבדים הם הפחתה בצריכת החשמל וירידה בפליטת החום המאפשרות להעלות את מהירות השעון. ליבת Pluto הוחלפה מאוחר יותר בליבת Orion שיוצרה בליתוגרפיה של 180nm אף היא, אך פעלה בתדרים של 900MHz עד 1000MHz. מעבדי ה-Athlon שיוצרו ל-Slot A היו המעבדים הראשונים מתוצרת AMD בהם הייתה המכפלה נעולה. אחת הסיבות לנעילת המכפלה הייתה למנוע ממפיצים וספקים להעלות את מכפלת המעבדים (ובכך להעלות את מהירות השעון) ולשווקם כדגמים חזקים יותר ממה שנקבע בעת ייצורם. מעבדים כאלה היו לעיתים קרובות לא יציבים כיוון שהומהרו מבלי שבוצעו הבדיקות הדרושות, ובכך פגעו במוניטין של AMD. אף על פי שהאת'לונים היו בעלי מכפלה נעולה, משתמשים דקדקנים נוכחו לדעת שבעזרת מחבר על ה-PCB (לוח מעגלים מודפס) ניתן לשלוט על המכפלה. Thunderbird ב-5 ביוני 2000 הכריזה AMD על ליבת Thunderbird (או T-Bird בקיצור). ליבה זו יוצרה בשתי גרסאות: הגרסה הראשונה תאמה ל-Slot A הישן ותדרי המעבדים שלה היו 650MHz עד 1000MHz. בגרסה השנייה חזרה AMD לשיטה המסורתית והמעבדים התחברו ישירות לתושבת (Socket) על לוח האם. התושבת החדשה נקראה Socket A והיו בה 462 פינים. המעבדים שיוצרו עבור Socket A פעלו בתדרים 600MHz עד 1400MHz. עלייה בביצועי המעבדים הושגה הודות לשינוי שבוצע בזיכרון המטמון מהרמה השנייה. גודל הזיכרון אמנם קוצץ ל-256KB (לעומת 512KB ב-Classic Athlon) אולם מהירות הזיכרון הועלתה. ככלל, למהירות הזיכרון השפעה מכרעת יותר על הביצועים מאשר לנפח. ה-T-Bird היו גם המעבדים הראשונים שעבדו עם זיכרון ה-DDR שהחל להחליף את זיכרונות ה-SDRAM האיטיים יותר. Athlon XP ממוזער|לוגו Athlon XP ממוזער|מעבד Athlon XP 2400+ למחשבים ניידים הסדרה הבאה של מעבדי האת'לון מדור K7 היא Athlon XP. המעבדים הראשונים בסדרה זו הושקו ב-9 באוקטובר 2001 והיו בעלי ליבה בשם Palomino. מכיוון שהמעבדים מסדרה זו הציגו ביצועים טובים יותר ממעבדים בעלי מהירות שעון זהה מתוצרת אינטל, החלה AMD לתת לדגמים שמות שביטאו את ביצועי המעבדים בפועל ביחס למעבדי אינטל. כך לדוגמה מעבד Athlon XP בעל מהירות שעון של 1400MHz נקרא בשם Athlon XP 1600+ כי הוא היה קרוב יותר בביצועיו למעבד אינטל במהירות 1600 מגה הרץ. שיטת דירוג זו ידועה בשם PR Rating. מעבדי ה-Athlon XP, שיוצרו רק ל-Socket A, הופצו גם בגרסה שתמכה בשימוש בשני מעבדים על גבי לוח אם אחד ונקראה Athlon MP. ב-10 ביוני 2002 הכריזה AMD על השקתם של מעבדים בעלי ליבה חדשה - Thoroughbred (או T-Bred בקיצור). המעבדים החדשים היו המעבדים הראשונים של AMD בשיטת ייצור של 130 ננומטר. ליבת T-Bred סבלה מבעיות חום ועיצוב שמנעו מ-AMD להעלות את מהירויות השעון מעבר למהירותם של המעבדים בעלי ליבת Palomino. עקב כך נמכרו רק מעבדים במהירות 1333 עד 1800 מגה הרץ שהחליפו את המעבדים בעלי ליבת Palomino הגדולה יותר. ב-21 באוגוסט 2002 יצאה לאור גרסה חדשה של ליבה זו, "T-Bred "B. גרסה זו הכילה שכבת מתכת נוספת שנועדה לשפר את יכולת המעבד להגיע לתדרים גבוהים. ליבת T-Bred הציגה שיפור ב-FSB ל-333 מגה הרץ. ב-10 בפברואר 2003 שוב הציגה AMD ליבה חדשה למעבדי Athlon XP, ליבת Barton. אף על פי שמעבדים בעלי ליבה זו לא פעלו בתדרים גבוהים יותר ממעבדי Athlon XP בעלי ליבת Thoroughbred, הם היו בעלי דירוג גבוה יותר מקודמיהם הודות לזיכרון מטמון של 512KB מרמה שנייה ו-FSB של 400 מגה הרץ. ארכיטקטורת K7 נמתחה לקצה גבול היכולת שלה. על מנת להמשיך לייצר מעבדים תחרותיים ביחס לאינטל, נזקקה AMD למעבד שיבוסס על ארכיטקטורה חדשה, וכך החל פיתוחו של Athlon 64. Athlon 64 שמאל|ממוזער|250px|AMD Athlon 64 FX - ניתן לראות את ה-Heat Spreader המכסה את החלק העליון סדרת Athlon 64 יצאה לאור ב-23 בספטמבר 2003 והייתה לסדרת המעבדים השלישית הנושאת את שם המותג את'לון. סדרת מעבדים זו הציגה חידושים רבים. המאפיין החדש הבולט ביותר הוא תמיכה בטכנולוגיית 64 ביט חדשה שפיתחה AMD ונקראה בשם x86-64 (ידועה גם כ-AMD64). היתרון הגדול של סט פקודות זה לעומת הטכנולוגיות לעיבוד ב-64 ביט שהיו קיימות עד אותו הזמן כמו ה-IA-64 של אינטל נעוץ בעובדה שהוא למעשה הרחבה של סט הפקודות הישן x86-32 ולכן בעל תמיכה לאחור בעיבוד 32 ביט. אף על פי כן, יש הטוענים שבראייה לטווח ארוך ההתבססות על טכנולוגיה ישנה תהפוך דווקא לחיסרון. את סט הפקודות החדש שילבה AMD קודם לכן במעבדי השרתים Opteron, אולם ה-Athlon 64 היו המעבדים הראשונים שכללו את ארכיטקטורת 64 ביט ויועדו לשוק הביתי. סדרת מעבדי Athlon 64 הצטרפה למעבדי האופטרון בדור המעבדים החדש - K8. עוד טכנולוגיה שנוספה ל-Athlon 64 היא ה-Cool'n'Quiet שחשיבותה רבה בעיקר במעבדים למחשבים ניידים. כאשר לא נעשה שימוש רב במעבד, טכנולוגיית ה-Cool'n'Quiet מפחיתה את מהירותו וכך גם את צריכת החשמל ופליטת החום. בנוסף, על החלק העליון של המעבדים שולב Heat Spreader, שכבת מתכת המיועדת לסייע בפיזור החום ולמנוע פגיעה לא מכוונת במעבד כתוצאה מהתקנת גוף הקירור. AMD ערכה גם שינוי משמעותי במיקום בקר הזיכרון כששילבה אותו במעבד עצמו ולא בגשר הצפוני כפי שהיה נהוג עד אז. מעבר לעובדה שהבקר פעל באותו התדר של המעבד, המרחק הפיזי בין הבקר למעבד קטן וכתוצאה מכך התקצר זמן האחזור. חידוש נוסף שהביא Athlon 64 הוא המעבר לתושבות חדשות. Athlon 64 יוצר עבור מגוון גדול של תושבות: Socket 754 - התושבת הראשונה שייצרה AMD למעבדי Athlon 64. עלויות הייצור של התושבת היו נמוכות והיא יועדה לפלח השוק הנמוך. מאפיין חשוב של המעבדים שיוצרו לתושבת הזו הוא היעדר התמיכה בזיכרון דו-ערוצי (Daul Channel Memory), טכנולוגיה שנועדה להכפיל את רוחב הפס בין המעבד לזיכרון. רוחב הפס הכפול מושג באמצעות הכללת שני בקרי זיכרון במעבד, כשכל אחד מהם בעל רוחב פס של 64 ביט ויחד יוצרים רוחב פס של 128 ביט. Socket 939 - התושבת השנייה שייצרה AMD למעבדי ה-Athlon 64. היא שווקה החל מיוני 2004 ויועדה לשוק הבינוני והגבוה. Socket 940 - תושבת המיועדת לשרתים (מעבדי האופטרון) ולמעבדי ה-Athlon 64 לשוק הגבוה שקיבלו את שם המותג Athlon FX. בגלל היותה פלטפורמה לשרתים, המעבדים שיוצרו לתושבת זו עבדו עם זיכרון Registered בלבד. AM2 - תושבת שנועדה להחליף הן את Socket 754 והן את Socket 939. התושבת שווקה החל מ-23 במאי 2006. מספר הפינים בתושבת ה-AM2 הוא 940 כמו ב-Socket 940. למרות זאת, בגלל סידור הפינים השונה מעבד שמיוצר עבור Socket 940 לא יתאים ל-AM2 ולהפך. תושבת ה-AM2 תמכה בזיכרונות DDR2 שמסוגלים להעביר יותר מידע בכל מחזור שעון לעומת זיכרונות DDR, אך בעלי זמן אחזור גדול יותר. בזמן ההשקה בספטמבר 2003 היו רק שתי תושבות, ה-754 וה-940. מעבדי Athlon 64 הראשונים היו בעלי ליבה בשם Clawhammer והיו מיועדים ל-Socket 754 ואילו ה-Sledgehammer, ליבת Athlon FX הראשונה, ל-Socket 940. עם השקת תושבת 939 ביוני 2004 היא הפכה לתושבת העיקרית ל-Athlon 64 ול-Athlon FX כשהיא מותירה את Socket 940 כתושבת בלעדית למעבדי האופטרון ותושבת 754 הופכת לתושבת לשוק הנמוך. בהמשך עברה AMD לייצר את הליבות הבאות של Athlon 64 ו-Athlon FX בליתוגרפיה של 90 ננומטר ואחר כך גם ב-65 ננומטר. שמאל|ממוזער|250px|Athlon 64 3400+ עם ליבת Newcastle בתושבת 754 ליבות Athlon FX שם הליבה ליתוגרפיה זיכרון מטמון L1 זיכרון מטמון L2 תושבת תאריך השקה Sledgehammer 130nm 128KB 1024KB Socket 940 23 בספטמבר 2003 Clawhammer 130nm 128KB 1024KB Socket 939 1 ביוני 2004 San Diego 90nm 128KB 1024KB Socket 939 15 באפריל 2005 ליבות Athlon 64 שם הליבה ליתוגרפיה זיכרון מטמון L1 זיכרון מטמון L2 תושבת תאריך השקה Clawhammer 130nm 128KB 1024KB Socket 754Socket 939 23 בספטמבר 2003 Newcastle 130nm 128KB 512KB Socket 754Socket 939 2004 Winchester 90nm 128KB 512KB Socket 939 2004 Venice 90nm 128KB 512KB Socket 754Socket 939 4 באפריל 2005 San Diego 90nm 128KB 1024KB Socket 939 15 באפריל 2005 Orleans 90nm 128KB 512KB AM2 23 במאי 2006 Lima 65nm 128KB 512KB AM2 20 בפברואר 2007 Athlon 64 X2 מעבדי Athlon 64 X2 הם המעבדים כפולי הליבה הראשונים של AMD. זהו למעשה מעבד המכיל שתי ליבות Athlon 64 על פיסת סיליקון אחת. היתרון בשימוש במעבדים מרובי ליבות הוא האפשרות לעבד מספר תהליכונים (Threads) במקביל. כדי לנצל את העיבוד המקבילי מערכת ההפעלה או היישום צריכים להיות מתוכנתים לכך מראש. כאשר תוכנות כאלה רצות על Athlon 64 X2 הן יכולות להשיג כמעט כפליים מהביצועים בהשוואה ל-Athlon 64 חד ליבה. מספר הטרנזיסטורים במעבדים כפולי ליבה גבוה משמעותית ממעבדים חדי ליבה וכתוצאה מכך פרוסת הסיליקון שאותה חותכים למעבדים רבים מספקת מספר קטן יותר של מעבדים בסיום תהליך הייצור. תפוקת המעבדים הקטנה גורמת לכך שעלות הייצור של Athlon 64 X2 גבוהה יותר. Athlon FX כפולי ליבה שם הליבה ליתוגרפיה זיכרון מטמון L1 זיכרון מטמון L2 תושבת תאריך השקה Toledo 90nm 128KB 1024KB Socket 939 10 בינואר 2006 Windsor 90nm 128KB 1024KB AM2 23 במאי 2006 Windsor 90nm 128KB 1024KB Socket F 30 בנובמבר 2006 ליבות Athlon 64 X2 שם הליבה ליתוגרפיה זיכרון מטמון L1 זיכרון מטמון L2 תושבת תאריך השקה Manchester 90nm 128KB 256KB512KB Socket 939 1 באוגוסט 2005 Toledo 90nm 128KB 512KB1024KB Socket 939 21 באפריל 2005 Windsor 90nm 128KB 256KB512KB1024KB AM2 23 במאי 2006 Brisbane 65nm 128KB 512KB AM2 5 בדצמבר 2006 מחליפו של ה-Athlon לאחר שנים רבות שבהן נשאו מעבדיה את השם Athlon, במאי 2007 חשפה AMD את מעבדי Phenom, מעבדי הדור הבא המבוססים על ארכיטקטורת K10 ויועדו לצאת לשוק בתחילת 2008. את סדרת Athlon 64 X2 יחליפו מעבדי Phenom X2 שיכילו שתי ליבות בשם Kuma ומעבדי Phenom X4 שיכילו ארבע ליבות בשם Agena. סדרת המעבדים לשוק הגבוה שתחליף את Athlon FX X2 תהיה גם היא מרובעת ליבות ותקרא Phenom FX. שם הליבות של Phenom FX יהיה Agena FX. כל מעבדי סדרת ה-Phenom החדשה יותאמו לתושבת ה-AM2+ שמחליפה את ה-AM2 ויכללו זיכרון מטמון מרמה 3 בגודל 2MB. למרות זאת, סדרה אחת בדור K10 תשתמש עדיין בשם Athlon 64 X2 אך לא תכלול זיכרון מטמון מרמה 3 ותיועד לשוק הנמוך. ראו גם חומרה - מונחים קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:מוצרי AMD קטגוריה:מעבדים

תקשורת נתונים

תקשורת נתונים, ובפרט תקשורת מחשבים (או "תקשוב"), הם שמות כלליים לתהליכים ומערכות להעברת נתונים בין מחשבים או מכשירים אלקטרוניים אחרים, ללא העברה פיזית של אמצעי לאחסון נתונים (כמו דיסק און קי, תקליטור וכדומה) ביניהם, אלא באמצעות תווך כלשהו (למשל כבלים מסוגים שונים או גלי רדיו) אשר משמש לתקשורת. על תווכים אלו מועברים הנתונים בצורה דיגיטלית. רשת מחשבים (באנגלית: computer network) היא רשת טלקומוניקציה המאפשרת העברת נתונים. מכשירים המחוברים לרשת מחשבים מעבירים זה לזה נתונים על גבי קשרים או חיבורים להעברת נתונים (network links). החיבור בין צמתים ברשת יכול להיות מבוסס על תווך (מדיום) של כבלים כגון כבלים קואקסיאליים, קווי טלפון או סיבים אופטיים, או אלחוטי. רשתות מחשבים נפוצות כיום בכל העולם המפותח, והמוכרת ביותר היא רשת האינטרנט. מבחינה טכנית מרבית הרשתות מבוססות על חבילת פרוטוקולי התקשורת TCP/IP. מחשבים ומכשירים אחרים ברשת שמהווים את המקור או היעד לנתונים, או מנתבים את הנתונים נקראים צומתי רשת (network nodes). צומת ברשת יכול להיות מחשב, טלפון, שרת או רכיב חומרה ייעודי לתקשורת מחשבים, כגון נתב או מתג. ניתן לומר שכל שני מכשירים כאלה מחוברים לאותה רשת כאשר מכשיר אחד מסוגל להחליף מידע עם המכשיר השני, בין אם קיים ביניהם חיבור ישיר ובין אם לאו. רשתות מחשבים נבדלות אחת מהשנייה בתווך המשמש להעברת הסיגנלים, פרוטוקולי התקשורת המשמשים לארגון התעבורה ברשת, גודל וטופולוגיית הרשת, והמטרה הארגונית. חוץ מהשכבה הפיזית שעוסקת ישירות בתווך להעברת הסיגנלים, במרבית המקרים, פרוטוקולי תקשורת מאורגנים ופועלים בצורה של שכבות, כך שהם משתמשים בפרוטוקולי תקשורת אחרים, כלליים או ספציפיים יותר (שנמצאים מעליהם או תחתיהם במודל השכבות). מערכות תקשורת מחשבים תומכות ביישומים כמו ה-World Wide Web, שימוש משותף בשרתים, מדפסות, מכשירי פקס, שיתוף קבצים ושימוש ביישומי דואר אלקטרוני ומסרים מיידיים. מאפיינים תקשורת נתונים יכולה להיחשב כענף של כל אחד מהתחומים הבאים: הנדסת חשמל, טלקומוניקציה, מדעי המחשב, טכנולוגיית מידע או הנדסת מחשבים, מכיוון שתחום זה נסמך על יישומים תאורטיים ופרקטיים של דיסציפלינות אלה. רשתות מחשבים מאפשרות תקשורת יעילה ונוחה בין אנשים באמצעות דואר אלקטרוני, מסרים מיידיים, חדרי צ'ט, שיחות טלפון ווידאו (בין זוגות או בוועידה). שירות חשוב נוסף שרשתות רבות מספקות הוא מתן גישה למידע על גבי אמצעי אחסון משותפים. רשתות מחשבים מאפשרת שיתוף של קבצים ונתונים, ובכך מאפשרות למשתמשים בעלי הרשאות מתאימות לגשת למידע המאוחסן על גבי מחשבים אחרים ברשת. כמו כן תקשורת נתונים מאפשרת שיתוף של משאבי מחשוב. משתמשים יכולים לגשת ולהשתמש במשאבים ושירותים שמספקים מכשירים ברשת. לדוגמה, להדפיס מסמך ממדפסת המשותפת ברשת. חישוב מבוזר משתמש במשאבי מחשוב (כוח עיבוד וזיכרון) המפוזרים ברחבי הרשת על מנת לבצע משימות. רשתות מחשבים יכולות להיות מנוצלות באופן זדוני על ידי האקרים על מנת להחדיר וירוסים או תולעים למחשבים ומכשירים המחוברים לרשת, או כדי למנוע ממכשירים אלה גישה לרשת באמצעות התקפות מניעת שירות. חבילות מידע חבילת מידע (packet) היא יחידה המורכבת מרשימה של ביטים או בתים (בדרך כלל באורך של כמה עשרות בתים או קילובייטים בודדים), המסודרים בפורמט מסוים, ומועברת על גבי רשת מיתוג מנות. רוב המידע ברשתות מחשבים מועבר בצורה זו של חבילות נתונים, וזאת להבדיל מתשתיות תקשורת שאינן תומכות בחבילות נתונים, כמו חיבורים מסוג point-to-point המחברים בין זוגות של מכשירים מתקשרים, ומסוגלות להעביר נתונים כרצפי ביטים פשוטים בלבד. חבילות נתונים מורכבות משני סוגים של נתונים: מידע לניהול ושליטה (control information) והנתונים עצמם אותם רוצים לשלוח (מידע משתמש – user data או payload). מידע השליטה מכיל את הנתונים שהרשת צריכה על מנת להעביר את מידע המשתמש אל היעד, לדוגמה: כתובות המקור והיעד, קודים לתיקון שגיאות ומידע על מיספור החבילות. בדרך כלל מידע השליטה נמצא בראש החבילה (header) ובסופה (trailer), ומידע המשתמש (payload) נמצא באמצע. ברשתות מיתוג מנות, הנתונים מחולקים לחבילות הנשלחות דרך הרשת אל היעד. כאשר החבילות מגיעות ליעדן, מרכיבים מהן את המסר המקורי. להבדיל משיטת מיתוג המעגלים, תקשורת בשיטת מיתוג מנות מאפשרת שיתוף יעיל יותר של רוחב הפס בין משתמשים שונים של אותה תשתית רשת. כאשר משתמש אחד לא שולח חבילות נתונים, ערוץ התקשורת יכול להתמלא בחבילות של משתמשים אחרים, וכך, בהנחה שהתשתית לא נמצאת בשימוש יתר, ניתן לחלוק בעלויות התשתית תוך שמירה על כמות קטנה יחסית של הפרעות. לעיתים קרובות המסלול שחבילת מידע צריכה לעבור בו אינו זמין באופן מיידי. במקרים כאלה החבילה נכנסת לתור, ומחכה עד שהחיבור יתפנה. פרוטוקולי תקשורת פרוטוקול תקשורת היא מערכת כללים להעברת מידע על גבי רשת כלשהי. חבילת פרוטוקולים (protocol stack) היא מערכת פרוטוקולים בה כל פרוטוקול משתמש בשירותים שמספק הפרוטוקול שנמצא תחתיו במודל השכבות (ראו: TCP/IP ומודל ה-OSI). דוגמה בולטת לחבילת פרוטוקולים הם פרוטוקול ה-HTTP (הפרוטוקול העיקרי של ה-World Wide Web), הפועל על גבי פרוטוקול ה-TCP, הפועל מעל פרוטוקול ה-IP, הפועל מעל הפרוטוקול IEEE 802.11 (תקן ה-Wi-Fi). חבילת פרוטוקולים זו מאפשרת למשתמש קצה לגלוש לאתר אינטרנט מהמחשב האישי שלו תוך שימוש בנתב אלחוטי. לפרוטוקולי תקשורת יש מאפיינים שונים רבים: הם יכולים לדרוש הקמת חיבור בין הצדדים המתקשרים (connection-oriented) או לא (connectionless), יכולים להשתמש במיתוג מעגלים או במיתוג מנות והם יכולים להשתמש במערכת כתובות הירארכית או בכתובות שטוחות. מודלי פעולה נהוג לתאר את אופן הפעולה של מערכות תקשורת נתונים באמצעות שני המודלים הבאים: מודל ה-OSI מודל ה-TCP/IP מודלים אלו מתבססים על חלוקת תפקידים בין פרוטוקולי תקשורת שונים, כאשר בכל פרוטוקול ישנם מספר חוקים מוסכמים שמגדירים את האופן שבו מבצע הפרוטוקול את תפקידו, לטובת כלל תהליך התקשורת. חלק מהפרוטוקולים, כמו ה-IP, מאפשרים לחלק את הנתונים הנשלחים לחבילות קטנות, על מנת להקל על תהליך השליחה. חלוקה זו מאפשרת מיתוג מנות, ויוצרת גמישות רבה יותר בפעולת מערכת התקשורת. קיימים פרוטוקולי תקשורת רבים. הפרוטוקולים הנפוצים מסוכמים בטבלאות שמשמאל, המציגות את הפרוטוקולים ביחס למיקום שלהם במודל ה-OSI ומודל ה-TCP/IP. תשתית פיזית שמאל|ממוזער|150px|חתך של כבל קואקסיאלי שמאל|ממוזער|150px|סכמה של כבל בעל 4 זוגות שזורים מסוג STP שמאל|ממוזער|150px|סיבים אופטיים שמאל|ממוזער|150px|כבל Ethernet קיימים סוגים שונים של תווך פיזי להעברת נתונים (באנגלית: transmission media או physical media), המשמש לחיבור בין מכשירים ליצירת רשת מחשבים. בהם נכללים: כבלים חשמליים (Ethernet, קווי חשמל, קווי טלפון ועוד), סיבים אופטיים וגלי רדיו (תקשורת אלחוטית). במודל ה-OSI, אלה מוגדרים בשכבות 1 ו-2 - השכבה הפיזית ושכבת הקו. Ethernet היא טכנולוגיה נפוצה להקמת רשתות תקשורת מקומיות (LAN), המגדירה קבוצה של מדיות להעברת נתונים. הסטנדרטים של המדיות והפרוטוקולים שמאפשרים תקשורת בין מכשירים המחוברים ברשת Ethernet מוגדרים בתקן IEEE 802.3. ב-Ethernet ניתן להעביר נתונים הן על גבי כבלי נחושת והן על כבלים של סיבים אופטיים. סטנדרטים לרשתות תקשורת מקומיות אלחוטיות (wireless LAN), המוגדרים בתקן IEEE 802.11, משתמשים בגלי רדיו או בקרינת אינפרה-אדום כתווך להעברת אותות. תקשורת נתונים מעל רשת החשמל משתמשת בקווי החשמל של הבניין לצורך העברת נתונים. סוג תווך זה נפוץ פחות יחסית לאלה שהוזכרו קודם. תשתיות כבלים הטכנולוגיות הבאות מסודרות על פי קצבי התעבורה המקסימליים הנתמכים על ידי כל אחת מהן, מהנמוך לגבוה: קואקסיאלי – כבלים מסוג זה משמשים בתשתיות של טלוויזיה בכבלים, בנייני משרדים ומקומות עבודה אחרים לצורך הקמת רשתות תקשורת מקומיות. הכבל מורכב מגיד נחושת או אלומיניום המוקף בשכבה מבודדת (בדרך כלל חומר דיאלקטרי גמיש), והשכבה המבודדת מוקפת בשכבה מוליכה נוספת. הבידוד מסייע בהפחתת הפרעות ועיוות של הסיגנל. קצב התעבורה על גבי כבלים כאלה נע בין 200 ל-500 מגה-ביט (מיליון ביט) לשנייה. ITU-T G.hn - טכנולוגיה המשתמשת במערכות כבלים הקיימות בבית (קואקסיאלי, קווי טלפון וקווי חשמל) ליצירת רשת מקומית בקצבים גבוהים של עד 1 גיגה-ביט (מיליארד ביט) לשנייה. זוג שזור – כבלים מסוג זה הם הנפוצים ביותר בכל סוגי הטלקומוניקציה. כבלים אלה מורכבים מגידי נחושת השזורים בזוגות. קווי טלפון רגילים מורכבים משני גידי נחושת שזורים מבודדים. כבלים של רשתות מחשבים (כבלי Ethernet) מורכבים מ-4 זוגות של גידי נחושת וניתן להשתמש בהם להעברת קול או נתונים. השימוש בשני הגידים השזורים יחד מסייע בהפחתת השראה אלקטרומגנטית והתנגשות אותות בין מעגלים (crosstalk). קצב התעבורה נע בין 2 מגה-ביט ל-10 גיגה-ביט לשנייה. סיב אופטי – הכבל לרוב מורכב מסיבים עשויים מזכוכית והוא נושא פולסים של אור המייצגים נתונים. בין היתרונות של סיבים אופטיים על פני כבלי מתכת הם איבוד נתונים נמוך ביותר בזמן השידור וחסינות להפרעות אלקטרומגנטיות. סיבים אופטיים יכולים לשאת אור בכמה אורכי גל שונים בו זמנית, מה שמגדיל משמעותית את קצב שליחת הנתונים, ומאפשר תעבורה בקצבים של מספר טרה-ביט (טריליון ביט) לשנייה. סיבים אופטיים יכולים לשמש על פני מרחקים גדולים מאוד ולתמוך בקצבי תעבורה גבוהים מאוד, ולכן משמשים בין היתר ככבלים תת-ימיים לחיבור בין יבשות. תשתיות אלחוטיות מיקרוגל יבשתי – תשתית תקשורת זו משתמשת במשדרים וקולטים ארציים הדומים לצלחות לוויין. קרינת מיקרוגל פועלת בתחום הנמוך של תדרי גיגה-הרץ, מה שמגביל את כל סוגי התקשורת מסוג זה לתקשורת בקו ישר (line-of-sight). תחנות הממסר ממוקמות במרחקים של כ-48 קילומטר זו מזו. לווייני תקשורת – לוויינים מתקשרים באמצעות גלי מיקרו, שאינם מוסטים על ידי האטמוספירה של כדור הארץ. הלוויינים ממוקמים בחלל, בדרך כלל במסלול הקפה גאוסינכרוני, בגובה של כ-35,400 קילומטר מעל קו המשווה. מערכות אלה, הנמצאות במסלול הקפה סביב כדור הארץ יכולות לקלוט ולשמש כתחנות ממסר לסיגנלים הנושאים קול, נתונים ושידורי טלוויזיה. תקשורת סלולרית – מערכות המשתמשות בכמה טכנולוגיות תקשורת שונות. המערכות מחלקות את האזור המכוסה להרבה תתי-אזורים גאוגרפיים (תאי שטח). כל תא כולל משדר בעוצמה נמוכה או אנטנת ממסר עבור שיחות ונתונים מאזור אחד לאזורים הסמוכים אליה. טכנולוגיות רדיו ופריסת ספקטרום (spread spectrum) – רשתות תקשורת אלחוטיות מקומיות (wireless LAN) משתמשות בטכנולוגיות רדיו בתדרים גבוהים בדומה לתקשורת סלולרית דיגיטלית וטכנולוגיות רדיו בתדרים נמוכים. רשתות אלחוטיות מקומיות משתמשות בטכנולוגיות פריסת ספקטרום על מנת לאפשר תקשורת בין מכשירים רבים בתוך שטח מוגבל. תקן IEEE 802.11 מגדיר סטנדרטים לתקשורת אלחוטית באמצעות גלי רדיו. סטנדרטים אלה ידועים גם בשם Wi-Fi. Free-space optical communication – טכנולוגיה המשתמשת באור נראה ובלתי נראה לצורך תקשורת. ברוב המקרים נדרשת תקשורת בקו ישר (line-of-sight), מה שמגביל את האפשרויות למיקום המכשירים המתקשרים. ציוד רשת מלבד התווך הפיזי להעברת נתונים, רשתות מורכבות מציוד (חומרה) ומכשירים המהווים את אבני הבניין או צומתי הרשת: כרטיס רשת כרטיס רשת (network interface controller או בקיצור NIC) הוא חומרת מחשב המאפשרת למחשב להתחבר לתווך הפיזי, ויש לו את היכולת לעבד מידע רשת מהשכבות הנמוכות. לדוגמה, כרטיס רשת יכול להיות מחבר לקליטה ושידור על גבי כבל או באמצעות גלי רדיו, ועל ידי אלקטרוניקה הנלווית. כרטיסי רשת מגיבים לנתונים הממוענים לכתובת הרשת של הכרטיס עצמו, או של המחשב בכלל. ברשתות Ethernet, לכל כרטיס רשת יש כתובת MAC ייחודית, המאוחסנת בזיכרון הקבוע של הכרטיס. על מנת למנוע התנגשויות בין כתובות של מכשירי רשת שונים, ארגון ה-IEEE מנהל ומקצה כתובות MAC, כך שכל כתובת תהיה ייחודית. כתובות MAC מורכבות מ-6 בתים (48 ביט): 3 הבתים הראשונים שמורים כקידומת לזיהוי היצרן של הציוד, ו-3 הבתים האחרונים מנוצלים על ידי היצרן כדי להרכיב כתובת ייחודית עבור כל מכשיר המיוצר על ידו. משחזר ורכזת משחזר (repeater) הוא מכשיר אלקטרוני המקבל סיגנל רשת, מנקה אותו מרעשים ומפיק את הסיגנל מחדש. הסיגנל משודר מחדש בעוצמה גבוהה יותר או עוקף חסימות במטרה לכסות מרחקים גדולים יותר ללא איבודי מידע. שימוש במשחזרים נדרש במרבית המקרים של שימוש בכבלי Ethernet של זוגות שזורים הנמתחים לאורך של יותר מ-100 מטרים. כאשר משתמשים בסיבים אופטיים, משחזרים יכולים להימצא במרחקים של עשרות עד מאות קילומטרים אחד מהשני. משחזר בעל כניסות מרובות נקרא רכזת (hub). משחזרים פועלים בשכבה הפיזית של מודל ה-OSI, והם דורשים זמן קצר על מנת לשחזר את הסיגנל - דבר שיכול לגרום לזמן השהייה ולהשפיע על ביצועי הרשת. כתוצאה מכך, ארכיטקטורות רשת רבות מגבילות את מספר המשחזרים שניתן להשתמש בהם ברצף. השימוש ברכזות הופסק בעיקרו והוחלף בשימוש במתגים (switches) מודרניים. עם זאת, השימוש במשחזרים נמשך עבור חיבורים למרחקים ארוכים, בייחוד בשימוש עם כבלים תת-ימיים. גשר גשר (bridge) מחבר ומסנן תעבורה בין שני חלקי רשת בשכבת הקו (שכבה 2) של מודל ה-OSI, ליצירת רשת אחת. דבר זה שובר את מתחם ההתנגשות (collision domain) של הרשת, אך שומר על מתחם שידור (broadcast domain) אחד. חלוקת הרשת למתחמים מחלקת רשת אחת גדולה וגדושה לאוסף של רשתות קטנות ויעילות יותר. קיימים שלושה סוגים עיקריים של גשרים: גשרים מקומיים: מחברים ישירות בין רשתות מקומיות (LANs). גשרים מרוחקים: מאפשרים יצירה של רשת אזורית (WAN) על ידי חיבור בין רשתות מקומיות. במקרים בהם התווך המחבר בין הרשתות הוא איטי יותר מהרשתות עצמן, הגשרים המרוחקים מוחלפים בנתבים. גשרים אלחוטיים: מאפשרים חיבור בין רשתות מקומיות או חיבור של מכשירים מרוחקים לרשת מקומית. מתג מתג (switch) הוא מכשיר המסנן ומעביר חבילות מידע בשכבה 2 של מודל ה-OSI (שכבת הקו), בין הכניסות השונות שלו (פורטים פיזיים), בהתבסס על כתובות ה-MAC שבחבילות. מתגים שונים מרכזות (hub) בכך שהם לא מעבירים את חבילות הנתונים לכל הפורטים הפיזיים המחוברים, אלא מעבירים חבילות רק לפורטים המעורבים בתקשורת. ניתן לחשוב על מתג כעל גשר בעל כניסות מרובות. המתג לומד לשייך פורטים פיזיים לכתובות MAC באמצעות בחינה של כתובת המקור שבתוך החבילות המתקבלות. אם מגיעה חבילה המיועדת לכתובת לא ידועה, המתג משדר אותה לכל הפורטים מלבד פורט הכניסה. בדרך כלל למתגים יש כניסות מרובות, מה שמאפשר יצירה של טופולוגיית כוכב בין המכשירים המחוברים. מתגים הפועלים על כמה שכבות (multi-layer switch) יכולים גם לנתב חבילות נתונים על סמך כתובות של שכבה 3 (שכבת הרשת) או של שכבות לוגיות נוספות. לעיתים קרובות משתמשים במושג switch באופן כללי, וכוללים בו גם מכשירים כמו נתבים וגשרים, כמו גם מכשירים המסוגלים לחלק את התעבורה על סמך עומסים ותוכן משכבת היישום (כמו כתובת URL). נתב נתב (router) הוא מכשיר המשמש לחיבור בין רשתות, המעביר חבילות נתונים בין רשתות שונות על ידי עיבוד מידע הניתוב המוכל בחבילות הנתונים - כתובות IP, השייכות לשכבה 3 של מודל ה-OSI (שכבת הרשת). בדרך כלל מידע הניתוב מעובד ביחס לטבלת ניתוב (routing table) המאוחסנת בנתב ומכילה מידע אודות טופולוגיית הרשת בסביבתו המיידית. הנתב משתמש בטבלת הניתוב על מנת להחליט לאן להעביר את החבילות. מודם מודם (modem) הוא מכשיר המשמש לחיבור בין צומתי רשת באמצעות כבלים שלא תוכננו במקור לשידור של תעבורת רשת דיגיטלית (כמו קווי טלפון), או באופן אלחוטי. המודם מאפנן ומפענח מידע דיגיטלי על גל נושא בתווך כלשהו, וכך מאפשר שידור וקליטה של המידע. בדרך כלל מודמים נמצאים בשימוש עם קווי טלפון, ופועלים בטכנולוגיית DSL. חומת אש חומת אש (firewall) הוא מכשיר לשליטה ובקרה על ביטחון הרשת באמצעות ניהול הרשאות הגישה אליה. בדרך כלל מגדירים את חומות האש לדחות תעבורה ממקורות לא מוכרים, תוך הרשאת גישה ממקורות מוכרים. חשיבותן של חומות אש גדלה במקביל לגידול הקבוע של תופעת מתקפות הסייבר. ניתוב ניתוב (routing) הוא תהליך הבחירה של מסלולים ברשת שעליהם תישלח תעבורת רשת. ניתוב מתבצע ברשתות מסוגים שונים, כולל רשתות מיתוג מעגלים ורשתות מיתוג מנות. ברשתות מיתוג מנות, הניתוב מכוון את העברת חבילות הנתונים לפי מערכת של כתובות לוגיות (ראו: כתובת IP), מהמקור שלהן, דרך צומתי רשת הנמצאים בדרך, עד הגעתן ליעדן הסופי. צומתי ביניים הם בדרך כלל מכשירי תקשורת כמו נתבים, גשרים, Gateways, חומות אש ומתגים. מחשבים לשימוש כללי גם כן יכולים לשמש להעברת חבילות נתונים ולבצע ניתוב, אך הם אינם כוללים חומרה ייעודית לצורך זה, ולכן עשויים לסבול מביצועים מוגבלים. תהליך הניתוב בדרך כלל מנהל את העברת הנתונים על בסיס טבלאות ניתוב, השומרות רישום של המסלולים ליעדי רשת שונים. לפיכך, בניית טבלאות ניתוב, הנשמרות בזיכרון של הנתב, הוא שלב חיוני לניתוב יעיל. רוב האלגוריתמים לניתוב משתמשים רק בנתיב רשת אחד בו זמנית. טכניקות לניתוב רב-מסלולי מאפשרות שימוש בכמה מסלולים אלטרנטיביים. בדרך כלל קיים יותר ממסלול אחד שניתן לבחור בו, ועל מנת לבחור בין המסלולים, ניתן להתייחס לשיקולים שונים כדי להחליט איזה מסלול יירשם לטבלת הניתוב. לעיתים קרובות משווים את תהליך הניתוב, במובן הצר של המושג, לעומת תהליך הגישור (bridging), עם ההנחה שכתובות רשת הן מובְנות (structured), וכתובות דומות מרמזות על קרבה בתוך הרשת. כתובות מובנות מאפשרות לרשומה אחת בטבלת ניתוב לייצג את המסלול לקבוצה של מכשירים שונים. ברשתות גדולות, מערכת כתובות מובנות (ניתוב, במובן הצר) מאפשרת ביצועים טובים יותר לעומת שימוש במערכת כתובות בלתי מובנות (גישור). ניתוב הפך לשיטת המיעון הדומיננטית באינטרנט. גישור עדיין נמצא בשימוש נרחב בסביבות מקומיות. היסטוריה ב-29 באוקטובר 1969 החלה לפעול הרשת הראשונה בעולם. רשת זו הוקמה על ידי הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים (ARPA) בצבא ארצות הברית, וכונתה בהתאם ARPANET (ראשי תיבות של: Advanced Research Projects Agency Network). מאפייני רשתות שמאל|ממוזער|250px|טופולוגיות רשת שונות מרחב גאוגרפי - רשת אישית - PAN רשת מקומית - LAN רשת עירונית - MAN רשת אזורית - WAN אופי התקשורת - שרת לקוח (Client-Server) קצה לקצה (peer to peer) מבנה הרשת - טופולוגית רשת אפיק (Bus) כוכב (Star) טבעת (Ring) אריג (Mesh) תווך התקשורת - טלפוניה קשר רדיו קווי ראו גם מונחים ברשת מחשבים מטה-נט מזרים מדיה קישורים חיצוניים אתר מגמת תקשוב, חומרים ומידע בנושא רשתות תקשורת עמית דביר, מצגות הקורס 'מבוא לרשתות תקשורת', אוניברסיטת בן-גוריון מבוא לרשתות תקשורת, פרויקט Under Warrior * קטגוריה:שיטות טלקומוניקציה קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

נתב

שמאל|ממוזער|250px|נתב נַתָּב, או רַאוּטֶר (מאנגלית: Router), הוא רכיב תקשורת מחשבים שנועד לקביעת נתיבן והפצתן של חבילות נתונים ברשתות תקשורת נתונים. בעוד שנתב הוא רכיב כללי שמקשר בין רשתות שונות, במקרים רבים מתכוונים לנתב ביתי שהוא נתב שנועד לחבר רשת מקומית פשוטה לאינטרנט ולספק לרשת הזו שירותים בסיסיים. נתבים מתקדמים יותר מהווים תשתית תקשורת וחיבור לרשת האינטרנט עבור עסקים וספקי שירות, ונתבים בעלי יכולות טיפול בקצבי תנועה גבוהים במיוחד מהווים את ליבת רשת האינטרנט. בעוד שניתן לבנות נתב מרכיבים המשמשים במחשבים רגילים, נתבים רבים מתבססים על רכיבי חומרה ייעודיים בעלי יכולות טיפול יעילות בתקשורת נתונים. רקע רשת האינטרנט היא רשת תקשורת הנתונים הגדולה בעולם. רשת האינטרנט איננה עשויה מקשה אחת, אלא מורכבת מתתי-רשת שונים, המחוברות זו לזו. עם השנים הלכה וגדלה רשת האינטרנט עד שהגיעה לגודלה הנוכחי. עמודי אינטרנט, תמונות, שירים, וכל מידע דיגיטלי אחר, מועברים ממקום למקום וממחשב למחשב. מבחינות רבות דומה תנועת הנתונים באינטרנט לתנועת כלי הרכב בכבישים. כלי רכב מסוגים שונים עושים את דרכם ממקורות שונים ליעדים שונים על-פני רשת הכבישים בארץ, וגורמים שונים מסייעים בהכוונת התנועה: תמרורים, רמזורים, סימוני כבישים ושוטרי תנועה. גורמים אלו מנתבים את התנועה ממקום אחד למקום אחר במסלול מסוים. לדוגמה, בהתרחש תאונה בכביש, ייתכן ששוטר תנועה יכוון את התנועה לדרך חליפית. בתפקיד שוטרי התנועה של רשת האינטרנט - משמשים הנתבים. נתבים משמשים במגוון תפקידים רחב כדי להכווין את תנועת המידע הדיגיטלי ממקום למקום. ניתוב ממוזער|הנתבים בוחרים מסלול תקשורת חלופי (בירוק), לאחר שמסלול התקשורת הקודם (בכחול) התנתק נתבים משמשים לניתוב נתונים מרשת אחת לרשת אחרת. לדוגמה, מרשת האינטרנט, לרשת הפרטית של המשתמש הביתי. משימה זו מופיעה כחלק מהשכבה השלישית, שכבת הרשת, של מודל שבע השכבות, מודל OSI. כחלק ממשימת הניתוב, עשוי הנתב להשתמש בספירת צעדים. בשיטה זו מנסה הנתב לחשב את מספר "הצעדים" שעשויה חבילת המידע שברשותו לעשות בדרך ליעדה. לצורך כך, כל רכיב תקשורת בו תיאלץ לעבור החבילה בדרכה ליעד, ובפרט, נתבים נוספים, נחשב כצעד נוסף. אם קיימים כמה מסלולים אפשריים ליעד, יבחר הנתב בזה בעל מספר הצעדים הקטן ביותר, ובכך באופן תאורטי יחסך חלק מזמן המסע של החבילה. הדבר דומה במקצת לבחירת נתיב הנסיעה בעל מספר הרמזורים הקטן ביותר לאורך הדרך. בהנחה שהעיכוב הממוצע בכל רמזור ורמזור הוא זהה, הרי שעדיף לנו לנסוע בדרך בה יש פחות רמזורים. כיום, נוטים נתבים להתחשב פחות במספר הצעדים בדרך אל היעד, ומתחשבים בנתונים נוספים המשפיעים יותר על זמן המסע של חבילת הנתונים. הנתב עשוי להשתמש בפרוטוקולי ניתוב נוספים (כגון: ICMP, OSPF), על מנת לאסוף נתונים (כגון קצב, השהייה, עומס, אמינות) של הקישורים האפשריים ממנו ועד היעד של החבילה, ובמטרה להחליט כיצד יש להעביר הלאה כל אחת מחבילות הנתונים המגיעות אליו. השימוש בפרוטוקולים אלו נקרא ניתוב; ופרוטוקולים אלו נקראים פרוטוקולי ניתוב, או פרוטוקולים מנתבים. כאשר הנתב מקבל חבילת נתונים, הוא בודק מהי כתובת היעד של החבילה, ומסתמך על טבלת הניתוב שלו על מנת לקבוע מאיפה להעביר את החבילה. כדי לבנות טבלה זו, מסתמך הנתב על פרוטוקולי הניתוב על מנת להחליט מה יש לעשות עם החבילה. חבילה שכזאת נקראת "חבילה מנותבת". במטרה להעבירה לתחנה הבאה בשרשרת (ולקרב אותה אל היעד), עושה הנתב שימוש בסוג נוסף של פרוטוקולים, המעבירים את החבילות על פי החלטת הניתוב שהתקבלה. פרוטוקולים אלו נקראים פרוטוקולים מנותבים. הבולט שבפרוטוקולים אלו, הוא פרוטוקול האינטרנט - IP. קיימים פרוטוקולים מנותבים נוספים (לדוגמה, IPX), אך השימוש בהם הוא פחות בהרבה מהשימוש בפרוטוקול האינטרנט. ישנם שני סוגים עיקריים של נתבים: נתבים ביתיים נתבים תעשייתיים נתב ביתי גישור בין רשתות 250px|ממוזער|שמאל|נתב בי-מאש של בזק המראה שאין תקשורת אינטרנט נתב ביתי, הוא רכיב תקשורת פשוט וזול יחסית, הנמצא כיום בחלק ניכר של הבתים והעסקים הקטנים, ולעיתים רבות הוא כולל נקודת גישה לרשת אלחוטית. תפקידו העיקרי של הנתב הביתי לגשר בין רשת האינטרנט העולמית לרשת הביתית. בבתים רבים יש מספר מכשירים ומחשבים. כל אלו יוצרים ביחד רשת זעירה, הנקראת הרשת הפרטית של המשתמש. למכשירים שונים ולמשתמשים שונים, יכולות להיות בקשות שונות מרשת האינטרנט. לדוגמה, בבית שבו שני מחשבים המחוברים לרשת האינטרנט ייתכן שמשתמש אחד יבקש לצפות בדף הבית של ויקיפדיה במחשב אחד, בעוד שבמחשב השני המשתמש מבקש מנוע חיפוש כלשהו. אם בבית זה יש נתב, הבקשות השונות של משתמשי הקצה לרשת האינטרנט עוברות דרכו. הנתב רושם איזה משתמש ביקש איזה עמוד אינטרנט ומעביר את הבקשות לספק האינטרנט. ספק האינטרנט מחזיר את העמודים המבוקשים. הנתב, שקיבל שני עמודי אינטרנט שונים (לדוגמה, האחד של ויקיפדיה והשני של מנוע החיפוש), שמר רשימת בקשות של המשתמשים המחוברים אליו. כאשר מגיע עמוד (או כל חבילת נתונים דיגיטליים אחרת) מרשת האינטרנט לנתב הביתי, הוא מחפש ברשימת הבקשות השמורה אצלו מי המשתמש שביצע את הבקשה, ומעביר אליו את העמוד או את חבילת הנתונים מבוקשים. בכך, מאפשר הנתב לכמה מחשבים לחלוק חיבור אינטרנט יחיד. מנקודת מבטו של ספק האינטרנט, אין הבדל בין הבקשות השונות, הן כולן בקשות שבוצעו על ידי אותו מנוי, באמצעות אותו הנתב, בעל אותה כתובת אינטרנט. הדבר דומה לממיין דואר במשרד גדול. נניח כתובת הדואר של משרד שבו מספר עובדים, המטפלים בנושאים מגוונים. כדי ליצור קשר עם עובדי המשרד יש לשלוח את המכתב אל הכתובת של המשרד, וכאשר המען המופיע על המעטפת המכתב הוא כתובת המשרד. כאשר המעטפה מגיעה למשרד, היא נפתחת על ידי ממיין הדואר של המשרד. הממיין רואה שהמדובר בבקשה מתחום מסוים, ומעביר את המכתב אל העובד המטפל בתחום זה. ממיין הדואר מבצע פעולה דומה לזו של הנתב הביתי. מבחינתו של העולם החיצוני - יש למשרד כתובת אחת ויחידה. כל הבקשות והחבילות יגיעו לכתובת זו בלבד. בתוך המשרד ישנה תיבת דואר לכל עובד ועובד, וממיין הדואר, דואג לנתב את המכתבים ליעד המתאים. תצורה נתב ביתי תקני מסוגל לתמוך הן בחיבורים פיזיים לנתב והן בחיבורים אלחוטיים. לנתב תקני יש בדרך כלל כניסה אחת המשמשת להכנסת מידע מרשת האינטרנט, לרוב באמצעות מודם אינטרנט. לנתב מספר יציאות פיזיות (בדרך כלל בין 2 ל-8), דרכן אפשר לחבר מחשבים לנתב באמצעות כבל רשת. בדרך כלל, יתמוך הנתב גם בחיבורים אלחוטיים. באמצעות חיבורים אלו, מחשבים שונים יכולים להתחבר לנתב תוך שימוש בקשר רדיו וללא צורך בחוטים. נתב ביתי תקני מסוגל בדרך-כלל לתמוך במספר רב של חיבורים אלחוטיים, עד כ-100–200 חיבורים, בהתאם לנתב. דבר זה מאפשר שימוש בנתבים ביתיים כנקודות גישה חמות בבתי קפה ובמקומות הצפויים להחזיק כמה עשרות משתמשים ואף יותר מכך. תכונות נוספות שמאל|ממוזער|250px|חיבור של רשת מחשבים ביתית אל האינטרנט, באמצעות נתב המשלב בתוכו מודם מעבר לתפקידו הראשי כמגשר בין רשתות, הנתב הביתי מסוגל לספק שירותים נוספים למשתמש. שירותים אלו חורגים לרוב מהגדרתו של נתב במודל ה-OSI. הנתב מאפשר יצירת רשת ביתית. בעצם עובדת חיבורם הפיזי של המחשבים לנתב נוצרת רשת ביתית פנימית, גם ללא חיבור חיצוני לאינטרנט. רשת פנימית זו מאפשרת שיתוף והעברת קבצים בין מחשבים שונים המחוברים לאותו הנתב. נתבים תורמים גם בתחום אבטחת המחשבים המחוברים לרשת – כאשר מגיע לנתב עמוד אינטרנט (או חבילת נתונים), הנתב בודק ברשימותיו מיהו המשתמש שביקש דף זה. אם הנתב לא רואה שחבילת המידע נדרשה על ידי מי מהמשתמשים המחוברים אליו, הוא משליך אותה ולא מעביר אותה הלאה. הנתב מונע בכך התקפות רבות על מחשבים המחוברים לרשת האינטרנט. מרבית הנתבים הביתיים מסוגלים להעמיד חומת אש על ידי סינון בקשות מתקדם יותר. אם הנתב משמש גם כחומת אש, הוא מבצע סדרה של החלטות הנוגעות לטיפול בכל בקשה ומידע המגיעים אליו. בצורה הבסיסית ביותר, יש בידי הנתב רשימה שחורה. זוהי רשימת כתובות של אתרים אסורים או לא בטוחים. כאשר מגיעה לנתב בקשה ממשתמש לעמוד אינטרנט, הוא משווה את הכתובת המבוקשת אל מול הכתובות שברשימה השחורה. אם ישנה התאמה (כלומר שהמשתמש ביקש דף אסור), השרת לא יטפל בבקשה והמשתמש לא יקבל את הדף המבוקש. נתבים מתקדמים מעט יותר מסוגלים לאכוף מדיניות גישה מורכבת יותר הכוללת מאפיינים כגון שעות גישה מותרות והקצאת רוחב פס אישית לכל משתמש. מאפיין נוסף של נתבים ביתיים רבים הוא שילוב של חייגן ומודם אינטרנט. על מנת להקים קשר עם ספק האינטרנט יש לתקשר עמו באמצעות מודם אינטרנט. בבתים רבים נמצא המודם בין שקע התשתית (כבלים או טלפון) לבין הנתב. עם זאת, ישנם נתבים רבים המסוגלים גם לשמש כמודם אינטרנט. במקרה כזה, מחברים את הנתב ישירות לשקע התשתית, ואין צורך ברכיב מגשר, במודם. הדבר חוסך חוטים מיותרים, שקע חשמלי ולעיתים אף מסייע בחיבור קל ונח. נתבים תומכים בשירותים ובתכונות הבאות: DHCP, DMZ, Port Forwarding, NAT, QoS. נתב תעשייתי ממוזער|250px|Avaya נתב ורכזת ERS-8600 שמאל|ממוזער|250px|נתבים תעשייתיים נפח עבודה גבוה נתבים תעשייתיים, דומים בתכונותיהם לנתבים ביתיים. עם זאת, נפח המידע, כמות הבקשות ומספר המשתמשים בהם מסוגל לתמוך נתב תעשייתי - גדולים בהרבה מאלו של הנתב הביתי. נתבים תעשייתיים, נועדו לעמוד בעומסי עבודה אינטנסיביים ביותר. בשל כך, נמצאים נתבים אלו בארגונים גדולים, בתי ספר, אוניברסיטאות, מאגרי מידע, בתי חולים - ובכל מקום בו ישנם משתמשים רבים וניהול הרשת מורכב. בשימוש ספקיות אינטרנט אחד המקומות בהם נמצאים נתבים אלו בשימוש רב, הוא בקרב ספקיות אינטרנט. היקף הניתוב בנתבים אלה הוא עצום בגודלו, ספק אינטרנט מטפל בעשרות אלפים עד מיליונים של בקשות ברגע נתון. חלק מהבקשות הן לעמודי אינטרנט השוכנים על שרתי החברה, חלק לעמודי אינטרנט על שרתים אחרים באותה מדינה, וחלק לעמודים השוכנים במדינות רחוקות. חלק מהבקשות הן למידע דיגיטלי אחר, למשל שיתוף קבצים ברשת עמית לעמית. תכונות נוספות לא כל הנתבים התעשייתיים מציעים את שלל השירותים שמציע נתב ביתי. בשל עומס העבודה הרב על נתבים תעשייתיים, לא תמיד נמצאים בידי הנתב די משאבים או כוח עיבוד, על מנת להציע שירותים נוספים (למשל חומת אש) מעבר למשימת הניתוב. לשם כך, יש לחבר לנתב רכיבים ייעודיים נוספים, למשל רכיב המסנן בקשות כחלק מחומת אש. תצורה התצורה הפיזית של נתב משתנה רבות, אך הוא בדרך כלל מסוגל לטפל במאות או אלפי חיבורים שונים. ראו גם רכזת מונחים ברשת מחשבים ניתוב מקור קישורים חיצוניים קטגוריה:ציוד לתקשורת מחשבים קטגוריה:Wi-Fi

הפצות של גנו/לינוקס בעברית

הפניה קהילת לינוקס בישראל

הפצות של גנו/לינוקס

הפניה הפצת לינוקס

גנו/לינוקס כנרת

הפניה קהילת לינוקס בישראל#גנו/לינוקס כנרת

טיפוס TopRope

שמאל|ממוזער|250px|טיפוס TopRope טיפוס TopRope הוא צורת הטיפוס הנפוצה ביותר עבור ספורטאים מתחילים העוסקים בטיפוס קירות. במסלול Top Rope חבל האבטחה מחובר אל המטפס, עובר בטבעת שנמצאת בראש המסלול וחוזר מטה אל המאבטח. צורת אבטחה זו מכתיבה גם את צורת המסלול: מסלול Top Rope לעולם לא יהיה בעל שיפוע שלילי במיוחד או יסטה במידה משמעותית מהאנך היורד מהטבעת העליונה אל הרצפה מכיוון שבמקרים כאלו תיווצר בחבל האבטחה זווית משמעותית שתמשוך את המטפס כמו בנדנדה. צורת טיפוס זו נפוצה בקרב המתחילים מכיוון שלמעשה היא אינה דורשת ידע מוקדם, ובתנאי שהמטפס חובר לציוד האבטחה בצורה נכונה והוא מאובטח על ידי מאבטח מוסמך אין כמעט סכנה לפגיעות. בניגוד לצורות טיפוס אחרות (כמו הובלה) הכנת עמדת Top Rope דורשת הכנה מוקדמת - השחלת החבל בטבעת העליונה ובדרך כלל גם קשירת קשרים, חיבור אמצעי חיכוך וטבעות במקומות המתאימים. קישורים חיצוניים הערך "טופ-רופ" באנציקלופדיית הטיפוס קטגוריה:טיפוס

אינטרנט

שמאל|ממוזער|240px|תיאור חזותי של מערכת הקשרים המסועפת בין כתובות IP בחלק קטן מהאינטרנט ב-15 בינואר 2005 האינטרנט (בעברית: מִרְשֶׁתֶת) הוא רשת תקשורת נתונים בהיקף כמעט כלל־עולמי. הרשת נוצרה כתוצאה מחיבורים רבים בין רשתות מחשבים שאפשרו תקשורת בין מחשבים רבים ברשתות רבות. היקף הרשת, כמות המידע העצומה האגורה בה, והפעילות הרבה שמתרחשת הודות לה – הפכו את האינטרנט לגורם רב משמעות ולזירת התפתחות כלכלית, חברתית ותרבותית. שימוש והשפעה נכון ל־2023 מעריכים כי יש מעל ל־5.3 מיליארד משתמשי אינטרנט בעולם שהם 65% מן האוכלוסייה הגלובלית וכי גוברת תופעת ההתמכרות לאינטרנט לעומת זאת בישראל 2016 מעל ל־78% ממשקי הבית היו מחוברים לאינטרנט. תחומי חיים רבים, בעיקר בעולם הכלכלה, מתקיימים ברובם (או לפחות חלק ניכר מהם) באינטרנט: למידה, סחר (על כל תחומיו), בקרת מערכות, דרך העברת כספים ועד לחדשות ותקשורת בין־אישית ועוד. האינטרנט שימש כר פורה להתפתחויות חברתיות רבות, בהן מחאות שאורגנו דרך הרשתות החברתיות, כדוגמת הפגנות באביב הערבי. ממוזער|מיפוי אחוז משתמשי האינטרנט במדינות העולם נכון לשנת 2015 +משתמשי אינטרנט ברחבי העולם 2005 2010 2016 20192021 בכל העולם 16% 30% 47% 53.6%63% בעולם המתפתח 8% 21% 40% 47%57% בעולם המפותח 51% 67% 81% 86.6%90% אוכלוסיית העולם 6.5 מיליארד 6.9 מיליארד 7.3 מיליארד 7.75 מיליארד7.9 מיליארד שימושים באינטרנט דפי אינטרנט בדומה לדפי עיתון או דפי ספר, דפי האינטרנט מכילים תכנים שונים, לרוב מלל ותמונות. אוסף של דפי אינטרנט אשר מאוגדים לנושא מסוים או אשר נוצרו על ידי גורם מסוים נקראים יחדיו אתרי אינטרנט. דפי אינטרנט מכילים לרוב קישורים אל דפים אחרים, כך שנוצרת רשת כלל עולמית של דפי אינטרנט המקושרים - רשת הנקראת World Wide Web. המשתמשים ניגשים אל דפי האינטרנט באמצעות תוכנה הנקראת דפדפן, ופעולת הגישה לדפים השונים והמעבר ביניהם נקראת גלישה. איתור מידע רצוי באינטרנט מבוצע בעיקר באמצעות מנועי חיפוש או במדריך אתרים (בדומה לספר טלפונים מסווג). ארגונים רבים מאפשרים לקבל מידע אישי ולבצע פעולות אישיות (המוגנים בסיסמה) באמצעות אתרי האינטרנט שלהן, לדוגמה אתרי האינטרנט של בנקים וקופות חולים. לפופולריות רבה זוכים אתרי אינטרנט הפועלים כרשתות חברתיות. שיתוף קבציםשירות בו משתמש משתף קבצים מסוימים שנמצאים על מחשבו כך שמשתמשים אחרים יוכלו לגשת אליהם. הגישה אל הקבצים נעשית באמצעות תוכנות FTP או רשתות שיתוף קבצים לדוגמה: ביטורנט, גנוטלה. כמו כן, יוצרים וארגונים רבים מפרסמים בדפי האינטרנט שלהם קבצים אשר ניתן לקבל בחינם או בתשלום. קבלת הקבצים נקראת "הורדה", ומגוון התכנים שניתן להוריד מהאינטרנט הוא עצום: החל מתוכנות מחשב, וכלה בטבלאות נתונים ויצירות אומנות. דואר אלקטרוני שירות המאפשר למשתמש לשלוח הודעות לתיבת דואר של משתמש אחר. הודעות אלו יכולות להכיל מלל או קבצים מצורפים. שיחות אינטרנטיותבאינטרנט ישנן מספר דרכים לבצע שיחות בין שני אנשים או יותר. ה־IRC היא אוסף של קבוצות שיחה, הנקראות חדרים, בהן מתקיימות שיחות בנושאי עניין שונים, כאשר לכל חדר מוקצה נושא או תחום עניין מסוים (לדוגמה: חדר בענייני מחשבים, חדר לבני 30 פלוס וכולי) והמשתתפים בשיחה יכולים להקליד את דבריהם ולראות את הדברים שהוקלדו על ידי שאר חברי החדר. דרך אחרת לשיחות אינטרנטיות היא מסרים מיידיים (IM) - אלו הם שירותים המאפשרים לכל משתמש ליצור רשימה של חברים, ולראות בכל רגע נתון את מידת זמינותו של כל חבר וחבר (לדוגמה: לא מחובר, זמין, זמין אבל עסוק, ועוד). שירות המאפשר למשתמש להקליד ולשלוח הודעות אל משתמש אחר, ולמעשה לנהל שיחה בין המשתמשים. ישנן כמה רשתות ותוכנות של מסרים מיידיים, כדוגמת MSN Messenger ו־ICQ, ועם הזמן התווספו למערכות המסרים המידיים גם יכולות השיחה הקולית ושיחת הווידאו באמצעות מצלמת רשת. פורומיםבאינטרנט ניתן להשאיר הודעות בנושאים שונים, ולהמתין לתשובה להודעה, שלא בצורה של שיחה, אלא בצורה של פורום כתוב. הפורומים מחולקים לנושאים ותחומי עניין שונים, והם נמצאים באתרי אינטרנט (שהגישה אליהם באמצעות דפדפן רגיל), או בשרתים של קבוצות דיון (שהגישה אליהם באמצעות תוכנה ייעודית).הנושאים מגוונים בכל נושא העולה על הדעת, וקיימים אלפי נושאי קבוצות דיון. הקטגוריות שלהן מאורגנות לפי מבנה היררכי לוגי. ההיררכיה נעה מכללי לספציפי. שם של קבוצת הדיון מורכב מנושאים היררכיים ותת־נושאים המופרדים באמצעות נקודות. בנוסף, חברות וארגונים אחרים מפעילים שרתי קבוצות דיון בהם מתנהלים דיונים בנושאים הקשורים לארגון. שרתים אחרים (למשל, של ספק שירותי אינטרנט) יכולים להחזיק עותקים של קבוצות דיון אלה, ולשלוח אליהן תגובות שהתקבלו ממשתמשים מקומיים. קהילה וירטואלית מהווה הרחבה של מושג הפורום, ובה יש בנוסף גם יכולות שיתוף קבצים (בעזרת שרת מרכזי) יכולות צ'אט, חדשות וכולי. מולטימדיה באינטרנט העברת צליל ווידאו אפשרית אף היא על גבי האינטרנט. טלפוניית IP מאפשרת לקיים שיחות טלפוניה באמצעות האינטרנט. השיחות יכולות להתבצע בין תוכנות מחשב, בין מכשירי טלפון אשר מחוברים לאינטרנט בחיבור מיוחד, או בשעטנז של תוכנות ומכשירים שונים. אחת התוכנות הבולטות בשוק זה היא וואטסאפ, אולם תוכנות מסרים מיידיים רבות כוללות אפשרות תקשורת זו. במרבית התוכנות שתומכות בטכנולוגיה זו ניתן לבצע שיחות יוצאות למספרים רגילים (בתשלום) ולקבל שיחות ממכשירי טלפון רגילים. טכנולוגיות של הזרמת מדיה מאפשרות להעביר גם שידורי רדיו ושידורי טלוויזיה, בין השאר באמצעות IPTV. הוראה וחינוך טכנולוגיית המידע והתקשורת על פניה הרבות, תופסת מקום הולך וגדל בבתי הספר. האינטרנט מאפשר גישה לאינספור מקורות אשר יכולים לסייע להוראה וללמידה. למשל: מאגרי מידע, סרטונים, הפעלות אינטראקטיביות, אתרים לימודיים ועוד. רשתות חברתיות רשתות חברתיות מקוונות ובראשן פייסבוק וטוויטר קיימות מאז העשור הראשון של המאה העשרים ואחת, וכיום מהוות כלי תקשורת מרכזי בשימוש משתמשים פרטיים, חברות וארגונים. שירותים שהיו נפוצים בעבר FTP - פרוטוקול העברת קבצים. שרתי FTP הכילו אלפי קבצים ובתוכם קובצי תוכנה. משתמשים שחיפשו קובץ או תוכנה מסוימת היו יכולים לרוב למצוא אותה על אחד ממאות שרתי ה־FTP שפעלו, לרוב תוך כדי שימוש ב־Archie. כיום משמש פרוטוקול זה בעיקר להעברת קבצים ספציפית בין שני מחשבים, למשל כדי להעלות קבצים אל אתר אינטרנט, ונותרו מעט מאוד שרתי FTP ציבוריים. אלה שנותרו משמשים בדרך כלל מוסדות אקדמיים או חברות תוכנה להפצת חומרים שהם מייצרים (מידע ותוכנה). Archie - שרתי Archie הכילו בסיסי נתונים אודות כל הקבצים שהכילו כל שרתי ה־FTP. כדי למצוא קובץ, המשתמש היה מפעיל תוכנת לקוח, שהייתה שולחת שאילתה אל שרת ה־Archie הנבחר, וזה היה משיב על איזה שרת FTP ניתן למצוא את הקובץ. Gopher - רשת Gopher הייתה רשת מידע טקסטואלי שהייתה מסודרת בצורה היררכית. כדי למצוא בה מידע, היה צורך להגיע אל ענף כללי, וממנו לרדת על ענפים ספציפיים יותר ויותר. Veronica - שירות שפעל על רשת Gopher, על השרת, ואיפשר למצוא מידע באותה רשת. Usenet - רשת קבוצות דיון אשר איפשרה לנהל דיונים בנושאים שונים ומגוונים, במבנה דומה לפורום מודרני. היקף הפעילות ברשת זו ירד מאוד, יחסית לגודל האינטרנט, אך חלקה עדיין בשימוש. קרנם של מרבית שירותים אלה ירדה עם עליית ה־WWW, הנוחה יותר לשימוש, והם אינם פעילים עוד, למעט מספר שרתי FTP, ומספר קטן של שרתי Gopher. תרבות האינטרנט עם הגידול במספר המשתמשים באינטרנט הופיעו תופעות תרבותיות המיוחדות לאינטרנט. התרבות הייחודית שהתפתחה באינטרנט מושפעת בעיקר מהחופש שבו ומכך שהוא מקשר בין אנשים מכל העולם בזמן קצר מאוד. תרבות האינטרנט כוללת תחומים רבים ובהם: פורומים טוקבק סלנג באינטרנט ביוש (שיימינג) תופעת אינטרנט - מם שכל פרסומו (או חלקו המכריע) הוא באינטרנט האקינג - פריצה למערכות מחשב שיתוף קבצים דואר זבל נטיקה - אתיקה ברשת האינטרנט בלוגים חברויות באינטרנט חישוב מבוזר קהילתי - יצירת עוצמת מחשוב עצומה, באמצעות ניצול הזמן הפנוי של עשרות אלפי מחשבים אישיים שבעליהם מצטרפים לפרויקט באמצעות האינטרנט. האינטרנט תרם מאוד להתפתחות רעיון הקוד הפתוח ואיפשר לאנשים וחברות מפורסמים פחות לפרסם תכנים שפותחו על ידם. באופן דומה, הוא גם במה להקמת מיזמים משותפים אחרים, ובראשם מיזמי "מימון המונים", בהם משלמים אנשים רבים תמורת מוצר שיקבלו לאחר שהמארגנים יצברו מספיק כסף. רשתות חברתיות כמו פייסבוק, טוויטר ויוטיוב מאפשרות למאות מיליוני ואף מיליארדי אנשים לשתף מידע במהירות, וכך מחברות בין חלקים שונים של העולם ועוזרות להפצת מסרים. נאמר על מספר מהפכות ואירועים חשובים בעת האחרונה, למשל ההפיכה במצרים ב־2011 או גל הטרור שהתרחש בישראל בסוף 2015. עסקים באינטרנט לאור גודלו של הקהל הנחשף לרשת האינטרנט ולתכניה, בחרו יזמים רבים להשתמש ברשת כפלטפורמה עסקית, וכמותם גם גורמים עסקיים וותיקים שבחרו לפעול גם בזירה זו, בהמשך לפעילותם המסורתית, או בנפרד ממנה. אחת הפעילויות המסחריות הוותיקות והמרכזיות ברשת היא פרסום מקוון באינטרנט. אחד המדדים להערכת כמות הגולשים העושים שימוש באתר מסוים לפעולות מסחריות הוא יחס המרה. ענפי הפעילות העסקית המרכזיים ברשת האינטרנט: מסחר אלקטרוני (e-commerce) - חנויות מקוונות המציגות לגולשים מבחר מוצרים, ומציעות להם לרכוש אותם, בדרך כלל על ידי תשלום בכרטיס אשראי. את המוצר מקבלים הקונים בדרך כלל בדואר. פרסום מקוון - פרסומות באתרי אינטרנט (banners), קידום אתרים במנועי חיפוש, שיווק ויראלי, אתרים פרסומיים ועוד. דואר זבל - דואר פרסומי הנשלח למשתמשים רבים. כך ניתן לפרסם בקלות רבה, וללא הוצאות רבות למפרסם, מוצר מסוים. מסחר אלקטרוני בין חברות (B2B - ראשי התיבות של Business to Business) - פעילות רכישה ומכירה בין חברות המתבצעת כולה ברשת האינטרנט. יוזמה זו זכתה להד רציני בשלהי תקופת הדוט קום אולם עקב קשיים טכנולוגיים והקושי במיסוד הקשר, יצירת קטלוגים משותפים וכדומה, לא הצליחה להתרומם. חדשות - רוב גופי התקשורת המובילים בעולם מחזיקים באתר אינטרנט (ולפעמים הם רק אתר אינטרנט), שלעיתים קרובות נצפים יותר מגופי התוכן האחרים עצמם. דיון - ברשת נפוצות מאוד קבוצות דיון מסוגים שונים: צ'אטים, פורומים, תוכנות מסרים מיידיים. סקרים מראים שחלק גדול ממשתמשי רשת האינטרנט מנצלים אותה לצורכי תקשורת. רשתות חברתיות מקוונות. מנועי חיפוש - אתרים לחיפוש תוכן באינטרנט, כשהגדול שבהם הוא גוגל. על־פי מחקר שבוצע ב־2009 באוניברסיטת הרווארד יחד עם חברת הייעוץ המילטון, בארצות הברית בלבד יצרה התעשייה העוסקת באינטרנט כ־3 מיליון משרות במשך עשור. נוסף על כך, נוצרו בתקופה זאת במדינה 1.9 מיליון משרות עקיפות סביב התחום. היסטוריה חזון האינטרנט הופיע במספר מאמרים, אך ספרות המדע הבדיוני, אשר לעיתים תכופות מנסה לתאר טכנולוגיה עתידית והשפעתה על החברה, לא הצליחה לחזות את הופעת האינטרנט. אחת התחזיות הבודדות שניתן להשוותן לאינטרנט של ימינו מופיעה בסיפור "A Logic Named Joe" מאת מאריי לנסטר שפורסם ב־1946. בסיפור זה, בני אדם משתמשים במכשירים הנקראים "לוגים", מסופים בעלי צג ומקלדת, בהם ניתן לראות שידורי טלוויזיה, לשלוח דואר אלקטרוני, לתת פקודות קנייה ומכירה של ניירות ערך ועוד. ניתן לזהות את שורשי האינטרנט במחקר בתחום תקשורת נתונים הנקרא מיתוג מנות (packet switching). מחקר כזה נערך בתאגיד RAND על ידי פול ברן, הידוע מאז כאחד מאבות האינטרנט. המטרה המרכזית למחקר הייתה לבדוק טכניקות לשרידות של רשתות תקשורת במקרה של מלחמה גרעינית. התקשורת הראשונה נעשתה ב־29 באוקטובר 1969 בין לאונרד קליינרוק מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס לבין צ'ארלי קליין מאוניברסיטת סטנפורד, כאשר שודרה המילה LOGIN. רשתות הליבה, שיצרו את הבסיס לרשת האינטרנט, חוברו בשנת 1969 על ידי הסוכנות לפרויקטי מחקר מתקדמים במשרד ההגנה של ארצות הברית (Department of Defense Advanced Research Projects Agency או DoD ARPA) במיזם שנקרא ARPANet. הסוכנות בחנה אפשרויות שונות לניהול הרשת, בדגש מיוחד על שרידות, ועל פי הרעיונות שנבחנו ב-RAND יצרה טכנולוגיות שונות להעברת הנתונים בין הרשתות. ב־1 בינואר 1983, הוחלפה התשתית של ARPANet, שהייתה מבוססת עד אז על NCP לחבילת הפרוטוקולים TCP/IP, שנולדה בעקבות מאמצי המחקר. זוהי למעשה הנקודה שבה הפך האינטרנט להיות דומה לרשת המוכרת לנו כיום - מבחינת התשתית הלוגית. ההתפתחות הבאה באה מכיוון הקרן הלאומית למדע של ארצות הברית, National Science Foundation, שהקימה בשנת 1986 שדרת מידע (backbone) בין־אוניברסיטאית, לשיתוף מחקר אקדמי. בדומה לרשת של ARPA, רשת זו כונתה NSFNet. שמאל|ממוזער|250px|תחנת העבודה ששימשה את טים ברנרס־לי ב־CERN, והיוותה את שרת ה־Web הראשון בשנת 1989 הציע טים ברנרס־לי מערכת היפרטקסט גלובלית שבה יוכלו אנשים לחלוק מידע ולקשר מסמכים כך שתיווצר רשת קורים (Web) בינלאומית של מידע מקושר באמצעות קישורים בתוך המלל. לשם כך פיתח בסביבת NeXTStep שפה מיוחדת, HTML, שכללה תחביר אחיד לקישורים בין מסמכי הרשת (URL/URI), תוכנת לקוח (דפדפן) ותוכנת שרת, שהשתמשו בפרוטוקול HTTP. העבודה על הפרויקט החלה באוקטובר 1990, בדצמבר כבר שימשה המערכת באופן פנימי ב־CERN - המרכז האירופאי לחקר הגרעין. במהלך שנת 1991 הם הציעו את הרעיון לאחראי עליהם במעבדת CERN, אם כי כשלו במאמצים לשכנעו ולכן פתחו קבוצת דיון – תחום שאז היה המפותח ביותר באינטרנט – ודרכה הצליחו לצבור אוהדים ברחבי העולם. ב־6 באוגוסט 1991 נפתח שירות ה־WWW הפנימי של CERN לכלל רשת האינטרנט. אתר ה־WWW הראשון באינטרנט היה info.cern.ch. שנתיים לאחר מכן, כבר היו קיימים 2 מיליון שרתי אינטרנט עם יותר מ־600 אתרי WWW. בשנת 1995 היו קיימים כ־100 אלף אתרי WWW ובשנת 1997, היו כבר כמיליון אתרי WWW. התפתחות הקשר באינטרנט "תקשורת של אחד לרבים" כלומר הפצת ידע של גורם מומחה בצד אחד אל מול קהל וצופים. בשלב זה דמו האתרים לספר או חוברת כתובה. הצופים באתר לא היו יכולים לתקשר האחד עם השני אלא לכל היותר עם בעל האתר. חלק מסוג זה של תקשורת הוא הדואר האלקטרוני בו יחיד שולח מידע ליחיד או לרשימת תפוצה. "תקשורת של רבים אל רבים" זה היה השלב בו נוספה האפשרות לצ'אט ונוספו לאתרים פורומים שאפשרו רב־שיח בין המשתתפים. רשתות חברתיות ואתרי העלאת תוכן חינמיים, אפשרו העלאת תוכני משתמשים ונגישות כל גולשי האינטרנט לתכנים אלו. מבנה והפעלה חיבור לאינטרנט ממוזער|400px|האפליקציה אשר שולחת נתונים (בירוק). בקרת התעבורה של הנתונים מבוצעת ב־UDP (בוורוד). הנתונים המבוקרים מועברים באינטרנט באמצעות פרוטוקול ה־IP (בכחול). תעבורת האינטרנט נשלחת על גבי תשתית התקשורת (בתכלת) רשת האינטרנט מבוססת על פרוטוקול IP. הפרוטוקול מגדיר ששיטת התקשורת באינטרנט תהיה באמצעות כתובות. למרכיבים שונים ברשת נקבעת כתובת, הנקראת כתובת IP. בין השאר כתובות IP נקבעות למחשבים, טלפונים, וציוד קצה נוסף; כתובות IP נקבעות גם עבור ציוד תשתית התקשורת, אשר מאפשר את פעולת האינטרנט והחיבור אל האינטרנט, כגון מודמים, מתגים, נתבים ועוד. כתובות ה־IP מאפשרות למרכיבים שקיבלו אותן לתקשר ביניהם. פרוטוקול ה־IP פועל באינטרנט על גבי סוגים שונים ומגוונים של חיבורי רשת, ובכללם LAN, WiFi, DSL ועוד. פרוטוקול ה־IP פועל באינטרנט יחדיו עם פרוטוקול ה־UDP המאפשר העברה מהירה של נתונים (לדוגמה ביישומי הזרמת מדיה), ופרוטוקול ה־TCP המאפשר העברה אמינה של נתונים ברשת (לדוגמה בגלישה בדפי אינטרנט). פרוטוקולים אלו חברים בחבילת הפרוטוקולים TCP/IP הנחשבת כחבילה הבסיסית של הפרוטוקולים באינטרנט. יישומים אשר נבנים על־מנת לפעול ברשת האינטרנט למעשה עושים שימוש בחבילת הפרוטוקולים על מנת לתקשר באינטרנט. בהיותה של הרשת מבוססת פרוטוקול IP, כדי להתחבר לאינטרנט יש ליצור חיבור בפרוטוקול זה בין המכשיר המשתמש והרשת. חיבור זה נעשה על פי רוב באמצעות ספק שירותי אינטרנט. ספק שירותי אינטרנט הוא חברה או ארגון מורשה אחר, המשמש מתווך בין המשתמש לשרתים השונים ברשת האינטרנט העולמית. קיימות למעלה משלוש מיליארד כתובות IP ציבוריות שנמצאות בשימוש, והמספר הולך וגדל. רוב הכתובות שבשימוש הן בצפון אמריקה ואירופה, אך חלה צמיחה בשימוש והתפוצה גם באסיה. משתמשים פרטיים צורת החיבור הביתית אל ספק שירותי האינטרנט התפתחה רבות במהלך השנים. בתחילה היה נפוץ החיבור באמצעות מודם אנלוגי (חיבור בחיוג). מתקנים אלו המירו את המידע הדיגיטלי אותו ייצר המחשב לאותות אנלוגיים, אותם יכלו להעביר על גבי רשת הטלפון הציבורית. (אשר נועדה להעברת שיחות טלפון) כדי להתחבר לספק, המודם חייג אל מספר גישה שהפעיל הספק, ולאחר שנוצרה "לחיצת היד" של מערכת הטלפון, בוצע תיאום בין המודם במחשב המשתמש למודם שאצל הספק והועברו הנתונים. מכיוון שמערכת הטלפון לא תוכננה להעברת נתונים, התקשורת בשיטה זו הגיעה בסופו של דבר לתקרה של 56,000 סיביות לשנייה (אפיק שיחה הוא ברוחב פס של 64,000 סיביות לשנייה). לאחר מכן, הגיעה טכנולוגיית ISDN, שאיפשרה חיבור בקצב 64 קילו־סיביות לשנייה בקו בודד, או 128 קילו־סיביות לשנייה בקו כפול. טכנולוגיה זו איפשרה גם לבצע שיחות טלפון באיכות קול גבוהה ואף שיחות וידאו, באמצעות מכשירי טלפון המיועדים לה. כיום ישנן ארצות בהן עדיין משתמשים בטכנולוגיה זו לביצוע שיחות טלפון, אף בין קווי ISDN לקווים אנלוגיים רגילים, אך היא הוחלפה בשתי טכנולוגיות מהירות יותר: טכנולוגיות מבוססות DSL (כגון ADSL), המאפשרות תקשורת אל ספק האינטרנט בקצב של עד 100 מגה־סיביות לשנייה. שיטה זו משתמשת גם היא בקווי הטלפון הרגילים, אך במקום לשדר בתדרים המשמשים לדיבור, היא משתמשת בתדרים גבוהים הרבה יותר, מה שמאפשר להשתמש באותו קו גם לדיבור וגם לתקשורת בעת ובעונה אחת, ולקיים חיבור קבוע אל הספק ללא צורך בחיוג. היא גם חוסכת את הצורך בהמרה של האותות לאות אנלוגי וחזרה לדיגיטלי, כמו במודמים האנלוגיים. "חיבור בכבלים" הוא אפשרות להשתמש בתשתית הטלוויזיה בכבלים כדי להעביר מידע בצורה דיגיטלית אל ספק האינטרנט, כאשר ספק הטלוויזיה בכבלים משמש מתווך, באופן דומה לרשת הטלפון. החיבור נעשה באמצעות התקן דוקסיס. ישנן ארצות בהן ספק הטלוויזיה גם מספק בעצמו את החיבור לאינטרנט, ומשמש למעשה גם כספק אינטרנט. בישראל נקבע שספק הכבלים, חברת "HOT", יספק רק את התשתית. בשנים האחרונות החלה להיפרס תשתית סיבים אופטיים, המאפשרת חיבור במהירויות המגיעות עד 1,000 מגה-סיביות לשנייה, המאפשרת שירותים מתקדמים כגון שרותי טלוויזיה על גבי האינטרנט ועוד. משתמשים ארגוניים חברות גדולות וארגונים אחרים, כמו מוסדות אקדמיים, הצורכים רוחב פס גבוה במיוחד, מתחברים באמצעות קווי תקשורת מהירים, אך לרוב דרך ספק אינטרנט. קווי תקשורת אלה מספקים קצבי העברה גבוהים באמצעות תשתיות תקשורת כגון קווי נל"ן, תקשורת לוויינית וטכנולוגיות אחרות. ניהול האינטרנט 250px|ממוזער|שמאל|הפסל "שליח האינטרנט" של בוקי שוורץ בחולון. מורכב מהסימנים @ ו־WWW בתחילתו היה האינטרנט מיזם של משרד ההגנה האמריקאי. אולם, בעקבות לחץ בינלאומי בתחילת שנות ה־90 נאלצה ארצות הברית להודיע על ויתור על שליטתה באינטרנט. למרות זאת נסוגה ארצות הברית מהכרזה זאת ביולי 2005 תוך הודעה שנסיגה זו קשורה למלחמה בטרור הבינלאומי (טענה שנדחתה על ידי מרבית הממשלות ועל ידי ארגונים בעולם האינטרנט). נסיגה זו הביאה ליוזמה להפקיע את האינטרנט מרשותה של ארצות הברית על ידי הקמת שרתי שורש נוספים (כיום 13 מ־15 שרתי העל באינטרנט נמצאים בארצות הברית). כיום האינטרנט מנוהל בעיקר על ידי שורה של גופים בינלאומיים שמורכבים מנציגים מכל העולם בהם אנשי אקדמיה, ממשל, מסחר ואזרחים פרטיים. הבולטים שבהם הם ICANN, שאחראי על הקצאת השמות והכתובות, איגוד האינטרנט העולמי, שמרכז את התיאום הבינלאומי ו־IETF, שהוא הגוף הטכני שקובע את התקנים באינטרנט. בין גופים אלו יש מערכת כפיפויות מורכבת. במרץ 2004 הועלתה יוזמה להפקיע את השליטה מגופים אלו בשל חוסר יעילות שגילו, במיוחד ICANN, ולהעביר את השליטה לאו"ם. במשך שנים הרשת נוהלה באופן נייטרלי - הגוף המנהל רק מסדיר את הנושאים הטכניים ואילו כל אחד יכול להתחבר לרשת ולפרסם בה תכנים כפי העולה על רוחו. למרות זאת, יכולה כל מדינה לנטר ולהגביל את תעבורת האינטרנט בשטחה כפי רצונה. כמו כן, כל מדינה יכולה להחיל את חוקיה על גופים ובודדים הפועלים באינטרנט מתוך שטחה. יש מדינות כגון סין, סוריה ואיראן המנצלות יכולות אלו כדי להגביל את הגישה של אזרחיהם לרשת. למרות זאת, הן אינן יכולות להגביל שרתים או משתמשים במדינות אחרות. מבנה זה מאפשר גם ניצול לרעה כדוגמת השימוש שעושים שולחי דואר הזבל באינטרנט. בשנים האחרונות התפתח ויכוח על אופייה הנייטרלי של הרשת, כאשר החברות המספקות את התשתית תובעות לעצמן זכויות יתר, ומעוניינות לגבות כסף מהאתרים הרווחיים, וזאת בטענה שהן מסבסדות את רווחיהן של חברות אלה. בישראל מוסדרת הפעילות באינטרנט על ידי איגוד האינטרנט הישראלי. פריסה עולמית עם התפתחות הגלובליזציה, והדרישה לקישוריות, נעשים ניסיונות שונים להנגשת האינטרנט בכל נקודה על פני כדור הארץ. התפתחות והוזלת תחום הלוויינות הופכים תהליך זה לאפשרי. בין הלוויינים שנועדו לספק פריסת עולמית (או כמעט) ניתן לציין את: עמוס 17 ששוגר בתאריך 7.8.2019, יספק כיסוי שירותי תקשורת מתקדמים כולל הדור החמישי של הסלולר ואינטרנט עבור יבשת אפריקה, המזרח התיכון, וחלקים מאירופה ואסיה. מערכי לוויינים ששוגרו מערכי לוויינים מהווים רשת של עשרות עד אלפי לוויינים, ויוצרים יחד קישוריות אינטרנט לכל נקודה בעולם, ללא הפסקה. OneWeb satellite constellation Starlink China 125 NSLComm הישראלית משמעויות המילה ותרגומה לעברית המונח "אינטרנט" (באנגלית, internet) הוא קיצור של המונח "Interconnected Networks", המתאר קבוצה של רשתות מחשבים המחוברות ביניהן. השם המיודע האינטרנט (באנגלית the Internet) מציין את המערכת הגלובלית של רשתות מחשבים הפתוחות גם לשימוש ציבורי, שנבנתה החל מסוף המאה ה־20 ומוכרת בציבור הרחב, בה דן ערך זה. האקדמיה ללשון העברית קבעה את המילה מִרְשֶתֶת (או "רשת תקשורת גלובלית") כתרגום לעברית של המונח הכללי אינטרנט, זאת בעקבות הצעתו של ההיסטוריון ניר מן ב־1998. על פי מן "המילה 'מִרְשֶתֶת' (על משקל 'מרפסת'; 'מרצפת') מגלמת בחובה את המונח 'רשת' ומשמרת את השורש שת"ת ממנו נגזרת המילה 'תשתית'". המילה מרשתת חדרה לשימוש חלקי גם לציון האינטרנט, בעיקר בפי קריינים בתקשורת המדוברת. עם זאת, השימוש ב"אינטרנט" מקובל ונפוץ הרבה יותר. נהוג להתייחס לאינטרנט כזכר, אם כי יש שמתייחסים אליו גם כנקבה, בעיקר בשל העובדה שהוא רשת (ורשת היא נקבה); אך בכל המקרים - ביחיד בלבד. קיימות גם רשתות אינטרנט נוספות, שאינן גלובליות, כגון אינטראנט (בעברית: מרשתת פנים) של ארגונים שונים. ראו גם אינטרנט בישראל הרשת העמוקה ריבונות במרחב המקוון חוק השירותים הדיגיטליים לקריאה נוספת יאיר עמיחי־המבורגר, הטוב, הרע והמכוער באינטרנט: הפסיכולוגיה של החיים ברשת, תל אביב: מטר, 2013. קישורים חיצוניים איגוד האינטרנט הישראלי - Israel Internet Association - אתר האיגוד הפועל לקידום האינטרנט והטמעתו בישראל האיגוד הישראלי לטכנולוגיית המידע אוהד ברזילי, על ראשית האינטרנט וההבדל בינו ובין הווב, ספטמבר 2011 - סרטון הסבר קצר בווידאו בלוג העברי - אינטרטנט האינטרנט במספרים: 1.73 מיליארד גולשים ברשת ב-2009 , באתר TheMarker אינטרנט – כיצד זה פועל?, באתר E-News.co.il, 12 בספטמבר 2010 ד"ר לאה מזור, חינוך ובטיחות באינטרנט, על מקרא הוראה וחינוך How the Internet Works in 5 Minutes - סרטון המסביר בקצרה איך עובד האינטרנט, באתר יוטיוב סרטון המסביר כיצד האינטרנט חוצה יבשות Who invented the internet? Google Arts & Culture, 2019 הערות שוליים * קטגוריה:תקשורת מחשבים קטגוריה:גלובליזציה קטגוריה:ארצות הברית: המצאות קטגוריה:אמצעי תקשורת

דביאן גנו/לינוקס

REDIRECT דביאן

בלשנות

בַּלְשָׁנוּת או לשונאות (ובלעז לִינְגְּוִויסְטִיקָה) היא חקר שפה טבעית אנושית, וחקר היכולת האנושית להשתמש בשפה. אדם העוסק בחקר זה נקרא בלשן או לשונאי. מקור המונח המונחים "בַּלְשָן" ו"בַּלְשָנוּת" מקורם במדרש על השמות "מָרְדֳּכַי בִּלְשָׁן", המופיעים בין שמות האנשים ששבו מגלות בבל ליהודה בימי עזרא ונחמיה. חז"ל קראו את המילים "מרדכי בִּלשן" כמתייחסות לאדם אחד ולא לשניים, וזיהו אותו עם מרדכי היהודי. בתלמוד הבבלי נדרש השם בִּלְשָׁן ככינוי למרדכי, ששלט בשפות רבות והשתמש בהשוואה בין לשונות להסקת פרשנות המילים: בימינו מקובל המונח "בלשנות" כחלופה עברית למונח הלועזי לינגוויסטיקה (באנגלית: Linguistics). בלשנות מסורתית ובלשנות מודרנית ההבחנה המרכזית היא בין בלשנות מסורתית לבלשנות מודרנית. הבלשנות המסורתית היא בעיקרה בלשנות דיאכרונית: היא עוסקת בחקר ההיסטוריה של השפה ובהתפתחותה לאורך זמן, תוך חיפוש קשרים "משפחתיים" בין שפות וחקר ההיסטוריה של מילים בשפות שונות. הבלשנות המודרנית, לעומת זאת, נוטה לגישה סינכרונית: היא מתמקדת בניתוח המערכת הלשונית בנקודת זמן נתונה. הגישה הסינכרונית יעילה במיוחד בחקר רכישת השפה על ידי ילדים - לילדים הרוכשים את שפת-אמם אין גישה להיסטוריה של השפה והם נאלצים להתמודד עם המערכת הלשונית כפי שהיא בזמן נתון. הבלשנות המסורתית היא לעיתים קרובות נורמטיבית: היא שואפת להגדיר נורמות לשימוש נכון בשפה, בין השאר על סמך הידע ההיסטורי שנצבר במחקר הדיאכרוני. הבלשנות המודרנית, לעומת זאת, מניחה שאין זה מתפקידו של החוקר לקבוע נורמות - תפקיד הבלשן, כפי שתופשת אותו הבלשנות המודרנית, הוא לתאר ולהבין את התופעות הקיימות, כמו בתחומים רבים אחרים של המדע. כשם שפיזיקאים, למשל, אינם מנסים להכתיב חוקי פיזיקה אלא להבין את החוקים הקיימים, כך גם הבלשן מנסה להבין ולתאר את מצבה של השפה. לכן הבלשנות המודרנית היא דסקריפטיבית (תיאורית), ולא נורמטיבית. הבלשנות המודרנית החלה להתפתח בתחילת המאה ה-20, תחילה בזרם הסטרוקטורליסטי, ואחר-כך בזרם הגנרטיבי. הבלשנות המודרנית צמחה במידה רבה מתוך מדעי החברה, כלומר מתוך חקר ההתנהגויות האנושיות. הוויכוח המפורסם בין נועם חומסקי לבין פרדריק סקינר שהוליד את הבלשנות הגנרטיבית, היה למעשה ויכוח בתחום הפסיכולוגיה, ובלשנים מסורתיים כמעט שלא היו מעורבים בו. אף על פי כן, ככל שהתקדם המחקר במסגרות החדשות, נעשה שימוש הולך וגובר במידע שנצבר במסגרת המסורתית ובמושגים שהתפתחו בה. הבלשנות המסורתית ממשיכה להתקיים גם במקביל לבלשנות המודרנית. ענפי הבלשנות בלשנים מחלקים את חקר השפה למספר תחומים נפרדים. חלוקה זו נובעת בחלקה ממסורת, ונועדה במידה רבה לאפשר התמחות של בלשנים בתחומים ממוקדים. חלוקות מסוימות משקפות בעיות אמיתיות במחקר הבלשני - למשל, הבלשנים מתקשים להסביר מדוע כללי יצירת המילים (מורפולוגיה) שונים במידה ניכרת מכללי יצירת המשפטים (תחביר). לא כל הבלשנים מסכימים על החלוקות האלה. רוב הבלשנים הקוגניטיביים, לדוגמה, יחשבו שהקטגוריות סמנטיקה ופרגמטיקה הן שרירותיות, וכמעט כל הבלשנים מסכימים שיש חפיפה נרחבת בין החלוקות. המורפולוגיה נחקרת כמעט תמיד מתוך זיקה לתחום אחר - תחביר, פונולוגיה או סמנטיקה, ואף מתפתח תחום ביניים - "מורפולוגיה פרוזודית" - שמשלב בין פונולוגיה למורפולוגיה. תחומי ביניים אחרים מתפתחים ככל שמתקדם המחקר הבלשני. המילה דקדוק (באנגלית: Grammar) מתייחסת בדרך-כלל לפונולוגיה, מורפולוגיה, תחביר וסמנטיקה כאחד. להלן רשימת התחומים המקובלת על רוב הבלשנים: פונטיקה - חקר הצלילים השונים שמופיעים בשפות דיבור אנושיות, והאופן שבני האדם מפיקים אותם. דוגמה לפונטיקה היא תופעת נסוג אחור. פונולוגיה - חקר חוקי השפה המגדירים מהם הצלילים (או בשפות סימנים - המחוות) האפשריים בשפה, כיצד הצלילים מקודדים משמעות, ומהם הכללים שלפיהם צלילים שונים מצטרפים זה לזה ליצירת מבעים. מורפולוגיה - חקר המבנה הפנימי של מילים, האופן שבו מילים נוטות, והתכונות המסומנות באמצעות הנטייה וחקר צירופים קצרים של מילים, שאינם משפטים שלמים. תחביר (Syntax) - חקר המבנה של משפטים, והכללים שלפיהם מילים מצטרפות ליצירת משפטים קבילים בשפה. חקר השיח (Discourse Analysis) - חקר הכללים שלפיהם המשפטים משתלבים לטקסט ארוך בעל משמעות, חקר הכללים שבאמצעותם בני-אדם מנהלים דו-שיח והאופן שבו הפרת הכללים האלה יוצרת הומור, אירוניה וכדומה. נושא זה חוקר את הקוהרנטיות. סמנטיקה - חקר המשמעות המילולית של מילים, ואיך הן משתלבות ליצירת המשמעות המילולית של משפטים (סמנטיקה לקסיקלית), או תיאור המשפטים בשפה ומשמעותם בכלים לוגיים (סמנטיקה פורמלית). פרגמטיקה - חקר האופן שבו השפה משמשת לתקשורת בין בני אדם, וחקר הפער בין המשמעות המילולית של מילים, משפטים או מבעים בכלל, למשמעות שלהם בפועל כפי שמתפרשת על ידי המשתתפים בשיחה. לתחום זה זיקה הדוקה לסמנטיקה ולחקר השיח. פסיכובלשנות (פסיכולינגוויסטיקה) - חקר התהליכים הפסיכולוגיים המעורבים בשימוש בשפה אצל מבוגרים ואצל ילדים: רכישת שפה - חקר האופן שבו ילדים לומדים לדבר בשפת אמם, תיאור התהליכים הטבעיים הבריאים בין ראשית הדיבור לשליטה מלאה בשפה, וכן תיאור שיבושים בתהליך הזה. תחום זה החל להתפתח לקראת סוף המאה ה-20. רב-לשוניות - חקר התהליכים המיוחדים לאנשים הדוברים יותר משפה אחת, או חקר קהילות שבהן משמשת יותר משפה אחת. תורת הסגנון - חקר השימוש במשלבים (registers) והעדפת צורות שונות של השפה בסיטואציות חברתיות שונות. עיבוד והפקה - חקר התהליכים המעורבים בהבנת משפט ששומעים או קוראים ובהפקת משפטים. נוירובלשנות - חקר עיבוד השפה במוח, הבנת ההשפעה של פגיעות מוחיות על כישורי שפה, וכדומה. בלשנות גנרטיבית - בלשנות חברתית - (נקראת גם סוציו-לינגוויסטיקה או סוציו-בלשנות, ובאנגלית: sociolinguistics) היא ענף מדעי העוסק בהשפעת גורמים חברתיים, כמו נורמות תרבותיות, ציפיות והקשר, על הדרך שבה משתמשים בשפה. בלשנות היסטורית - חקר התפתחותן של שפות לאורך הדורות, שחזור שפות עתיקות או שחזור שלבים מוקדמים של שפות מדוברות, מיון השפות למשפחות על-פי מוצאן ותיאור התפצלותן משפת-מוצא אחת לשפות נפרדות, חקר הקשר בין ההיסטוריה של עמים להתפתחות שפותיהם לאורך הדורות. בלשנות חישובית (אנגלית: Computational Linguistics) - היא ענף מחקר רב תחומי, המשלב רעיונות וכלי מחקר מתחום הבלשנות, מדעי המחשב ותחומים קרובים. אטימולוגיה - חקר מקורן של המילים בשפה, האופן שבו משמעות המילים משתנה במהלך הדורות, האופן שבו מילים נשאלות משפה לשפה. לתחום זה זיקה הדוקה לבלשנות היסטורית. אבולוציה של השפה - חקר ראשית השפה והתפתחות השימוש בה במין האנושי, מתוך הנחה שיש ליכולת להשתמש בשפה בסיס גנטי, ומתוך הנחה שהיא מקנה יתרון אבולוציוני. במשך רובה של המאה העשרים, הייתה הימנעות כמעט מוחלטת מעיסוק בנושא זה, דבר שהחל להשתנות בסוף המאה. תחום זה משתמש גם בתאוריות ושיטות עבודה מתחומי הביולוגיה, האנתרופולוגיה ותחומים אחרים שאינם בלשניים. תחום שמקובל להכלילו במסגרת בלשנות, אך יש רבים הרואים בו תחום נפרד, שכן הוא עוסק בעיקר בטקסטים כתובים, ולא בשפה המדוברת הוא פילולוגיה - חקר של טקסטים כתובים, שחזור גרסאות קודמות שלהם, השוואות בין טקסטים מבחינה לשונית, תארוך טקסטים לפי השפה והסגנון הלשוני המשמשים בהם, חקר ההיסטוריה של טקסטים כתובים. בנוסף לבלשנות הקלאסית, מתפתח החל משנות ה-70 וה-80 ענף הבלשנות החישובית (הנקרא לעיתים "עיבוד שפה טבעית" Natural Language Processing), המשתמש בכלים מתמטיים-סטטיסטיים ובאלגוריתמים ממדעי המחשב לטובת מחקר שפה, ולצורך פיתוח כלים ממוחשבים כגון תרגום אוטומטי, כלים לאחזור מידע וכדומה. חלוקת שפות לפי משפחות החלוקה המסורתית של שפות לפי משפחות לוקה בפשטנות מסוימת, כיוון שהיא מניחה שכל שפה היא גלגול ישיר של שפה קדומה אחת, וכן כיוון שהיא מניחה שקיימת הפרדה ברורה בין שפות. בפועל אין הדברים ברורים כל כך, ולעיתים רבות ההחלטה האם ניבים הם סגנונות שונים של אותה השפה או שתי שפות שונות היא קשה ומעוררת ויכוחים רבים (ראו למשל שפות סיניות). כמו כן ויכוחים רבים מתגלעים בין חוקרים לגבי שיוך של לשון זו או אחרת לשפה מסוימת, ואף לגבי הגדרת המשפחות עצמן. עם זאת מדובר בשיטה נוחה המאפשרת לראות בקלות קשרים בין שפות שונות. באתר ethnologue ישנה רשימה מקיפה של לשונות העולם, שלפיה משפחות השפות הגדולות ביותר מבחינה כמותית, הן: שפות הודו אירופיות שפות אפרו-אסיאתיות שפות ניגר-קורדופניות שפות אוסטרונזיות שפות סינו-טיבטיות שפות נילו-סהריות שפות אוטו-מנגאות שפות אוסטרליות שפות אוסטרו-אסיאתיות שפות ספיק-ראמו שפות דרווידיות שפות אצטקו-טנואיות שפות חוי-סאן שפות טראנס-גינאה-החדשה כמו כן, קיימות עשרות משפחות שפות נוספות, קטנות יותר, וכן עשרות שפות מבודדות. ראו גם בלשנות מודרנית בלשנים ולשונאים רשימה של שפות קישורים חיצוניים האגודה הישראלית לבלשנות תאורטית The LINGUIST list ענפי הבלשנות מאתר ה-Linguistic Society of America עידן לנדו, בלשנות עבור לא בלשנים בלשנות אונליין לכסיקון למונחים בלשניים מילון למונחי בלשנות | דקדוק 1936 | דקדוק 1984 | תורת ההגה 2014 | תורת הצורות 2017 | באתר האקדמיה ללשון העברית לימודי בלשנות: למה ללמוד בלשנות? הערות שוליים * קטגוריה:מדעי הרוח

הפצות בעברית

הפניה קהילת לינוקס בישראל#הפצות ישראליות

קהילת לינוקס בישראל

שמאל|ממוזער|250px|צילום מסך של דביאן גנו/לינוקס המשתמש בסביבת שולחן עבודה Xfce בעברית. מרבית ההפצות המודרניות מספקות תמיכה מובנית בשפה העברית. קהילת לינוקס בישראל יצרה מיזמים ומסגרות הקשורים ללינוקס. המיזמים כוללים הפצות שונות שאינן מתוחזקות כבר, וכן מיזמים הקשורים ללוקליזציה ולתמיכה בשפה העברית. כיום ההפצות המודרניות מספקות תמיכה מובנית בשפה העברית הן ברמת הממשק, והן ברמת הקלט - המקלדת. מיזמים שונים מיזם לתמיכה מסודרת וחופשית בעברית הוא מיזם קולמוס. המיזם מספק ערכה הכוללת חמישה גופנים, ארוזים עבור הפצות שונות וזמינים בכפוף לתנאי רישוי שמאפשרים לשלב אותם בתוכנית ההתקנה של ההפצות השונות. מיזם Hspell הוא מיזם המספק פתרון לבדיקת איות בעברית. שולחנות עבודה פופולריים כמו KDE כוללים אותו כחלק משולחן העבודה ומאפשרים בדיקת איות מובנית ברכיבי תצוגה טקסטואליים. לדוגמה: אפשר לבצע בדיקת איות בשדות קלט בדפי HTML או בתוכנת דואר אלקטרוני כמו KMail. הפצות ישראליות בעבר נעשו מספר גרסאות מקומיות של הפצות לינוקס. כיום אף אחת מהן אינה מתוחזקת. גנו/לינוקס כנרת כנרת היא הפצת לינוקס המבוססת על Knoppix הפועלת ישירות מן התקליטור (ללא צורך בהתקנה) ומיועדת לציבור התלמידים בישראל. כנרת נולדה בפורום קוד פתוח של אתר האינטרנט Whatsup מתוך הבנת הבעיה שמערכת החינוך הישראלית מציבה בפני התלמיד - הוא מורגל לכלים מסחריים במהלך לימודיו בבית הספר, ועל מנת לעבוד באותה סביבה גם בבית עליו לשלם סכומים נכבדים או לחלופין להשיג עותק לא חוקי של אותן תוכנות. מיזם גנו/לינוקס כנרת שם לעצמו מטרה לפתור בעיה זו על ידי יצירת הפצת לינוקס חופשית שתענה על כל צרכיו של התלמיד, בסביבה עברית וידידותית כך שלא יידרש ידע נרחב במחשבים על מנת להפיק ממנה תועלת. הפרויקט לא פעיל כעת והתוכנה שבו מיושנת שלא תתאים למחשבים מודרניים, וכמו כן הגרסאות של התוכנות הזמינות בדיסק לא רלוונטיות עוד. קזית/קזיקס קזית היא הפצת לינוקס עברית אשר גם היא מבוססת על Knoppix. הפצה זו מאפשרת למשתמשי יוניקס חדשים לטעום את עולם לינוקס ללא צורך בהתקנה. עד כה יצאו שלוש גרסאות שזכו לשימוש נרחב. מפתח קזית 1 וקזית 2 הוא שלומי לובטון אשר קרא להפצה על שם כלבתו המנוחה "עזית" לה הוסיף את האות K כמקובל בקרב משתמשי KDE ומפתח גרסה 3 הוא ארתיום. קזיקס (kazix) היא הפצת לינוקס עברית ניסיונית המבוססת על מורפיקס (Morphix). פרויקט זה שאף למצב את עצמו כבסיס סטנדרטי להפצות ישראליות אחרות כמו גנו/לינוקס כנרת, לינברו ועוד תוך שמירה על שלמות מערכת ההפעלה המשותפת לכל ההפצות הללו, Debian. מיזם זה אינו מתוחזק יותר ואינו בפיתוח. מיני קזית היא מיני הפצה המכילה תמיכה בעברית אך הממשק עצמו באנגלית. הפצה זו נבנתה בעבור כנס "אוגוסט פינגווין 2" וחולקה למשתתפי הכנס על גבי מיני דיסק. אחד שמאל|ממוזער|250px|הלוגו של אחד אחד הוא מיזם ישראלי המציע אריזה מחדש של חבילות בינאריות סטנדרטיות של מנדריבה, במטרה לספק תקליטור התקנה בודד למשתמשי מנדריבה לינוקס בישראל. מיזם "אחד" מתעתד לספק אוסף שימושי של יישומים בתקליטור אחד ומציע תאימות מלאה להפצה פופולרית זו. משתמשי "אחד" יכולים ליהנות מכל כלי ההתקנה והגדרות הגרפיים המסופקים על ידי מנדריבה כמו גם מאגר החבילות הענק (ואפשרות התקנה אוטומטית של תוכנות). ההפצה הזאת לא מעודכנת מאז שנת 2006. היא לא מקבלת עדכוני אבטחה, ואינה מתאימה למחשבים מודרניים (למשל התמיכה שלה בכונני SATA היא לקויה). ראו גם לוקליזציה פרס המקור קישורים חיצוניים אני רוצה גנו/לינוקס! whatsup - וואטסאפ, קהילת לינוקס בארץ. קטגוריה:לינוקס קטגוריה:תוכנה חופשית

מנדרייק

REDIRECT מנדריבה לינוקס

מנדריבה לינוקס

מנדריבה (Mandriva; לשעבר מנדרייק) הייתה אחת מהפצות הגנו/לינוקס הפופולריות ביותר עבור מחשבים על שולחן העבודה. מנדריבה הופצה על ידי גאל דובאל (Gaël Duval) לראשונה בשנת 1998. להפצה היו יתרונות רבים: היא נחשבה לידידותית, הכילה כלים גרפיים להגדרת התצורה, הייתה לה קהילה פעילה ותומכת, הייתה לה תמיכה בשינוי גודל מחיצות NTFS בהתקנה ותמיכה מלאה בעברית לרבות תרגום ממשק המשתמש וכלי הניהול. חסרונותיה היו שירותים מסוימים שהיו זמינים רק לחברי מועדון Mandriva Club, ומשתמשים מסוימים טענו שהיא "ידידותית מדי". סקירה דובאל לקח את Red Hat Linux, שינה את שולחן העבודה ל־KDE, הוסיף תוכנית התקנה ידידותית, נקודה משמעותית כיוון שלינוקס נחשבה אז למערכת הפעלה שקשה להתקין. יכולת זיהוי החומרה האוטומטית של הפצה זו, ביחד עם הכלים לניהול מחיצות הדיסק, נחשבים לטובים מסוגם. לא מעט משתמשים בלינוקס הצליחו להתקין אותה לראשונה בסיועה של הפצה זו, לאחר ניסיונות כושלים עם הפצות אחרות. מנדריבה זכתה מאז לפופולריות בקרב משתמשים חדשים בלינוקס ובמיוחד כאלה שנטשו את Windows במטרה לנסות מערכת הפעלה חלופית. תהליך הפיתוח של מנדריבה היה פתוח ושקוף לחלוטין. שלב מבחני האיכות של הגרסה בפיתוח היה בדרך כלל קצר ואינטנסיבי. החל בגרסה 9.0 מחזורי העדכון התארכו והחל מגרסת 2006 - גרסה רשמית חדשה יצאה אחת לשנה. מגרסת 2007 חזרו במנדריבה להוציא גרסה עדכנית אחת לשישה חודשים (כל גרסה זוכה לתמיכה במשך שנה שלמה ורכיבי הבסיס נתמכים במשך שנה וחצי). משתמשים המעוניינים לבחון גרסאות בטא יכולים להיעזר ברשימות הדיוור של הפרויקט ולרוב הם צפויים לקבל מענה תוך פרק זמן קצר על שאלות רלוונטיות או על דיווח על באג. זהו מאפיין מהותי של עולם הקוד הפתוח המאפשר למשתמשים כניסה לחצר האחורית של הפרויקטים השונים. המשתמשים בוחרים לעיתים להתפשר על יציבות לטובת גרסאות עדכניות של התוכנות שבהן הם מעוניינים. באפריל 2005 שונה שם החברה ממנדרייק למנדריבה, בעקבות האיחוד עם Connectiva הברזילאית. לקראת סוף העשור הראשון של המאה ה-21 נקלעה החברה לקשיים כלכליים. בשנת 2010 רכשה חברת NGI הרוסית את השליטה בחברה. בעקבות כך פוטרו רבים מעובדיה. ב-18 בספטמבר 2010 החליטה קבוצה של מפתחים לשעבר - ואחרים מקהילת המשתמשים - על פיצול של מנדריבה תחת השם מגאיה. מנדריבה הייתה ההפצה הראשונה שהשתמשה בגרסה 5 של מערכת ניהול החבילות RPM (החל מגרסה 2011). מנדריבה לינוקס איננה בפיתוח. במקום זאת, קיימת הפצת OpenMandriva שמהווה ההמשך הישיר של מנדריבה. גרסאות הגרסאות הראשונות (5.3 עד 6.2) התבססו על גרסאות מקבילות של רד האט. החל מגרסה 7.0 הפכה ההתקנה להיות עצמאית. גרסה חדשה יצאה פעם בחצי שנה. לאחר גרסה 10.1 החליטה החברה לקרוא לגרסאות על-שם שנת ההוצאה. גרסת 2005 יצאה באביב 2005. בסתיו 2005 יצאה הגרסה שנקראה 2006. החל מאותה שנה יצאה הגרסה החדשה של כל שנה בסתיו שלפני כן, ואילו באביב יצאה גרסת תחזוקה ("גרסת האביב"). עם זאת, לשנת 2010 יצאה גם גרסת תחזוקה נוספת בשם 2010.2 בסוף השנה. מגֵאיה ב־18 בספטמבר 2010 החליטה קבוצה של מפתחים לשעבר - ואחרים מקהילת המשתמשים - על פיצול של מנדריבה תחת השם מגֵאיה (Mageia). ב-1 ביוני 2011 יצאה הגרסה הראשונה. הפצה זו עדיין מבוססת על גרסה 4 של מנהל החבילות rpm בניגוד לגרסה 5 שבגרסת הפיתוח של מנדריבה. התקנה התקנת התוכנה נעשית דרך אתר המחזיק מאגר חבילות לגישה באמצעות תוכנית ניהול החבילות הסטנדרטית במנדריבה, URPMI או Smart. למנדריבה כאמור תוכנית התקנה גרפית. ניתן לבצע את ההתקנה בעברית, על ידי בחירת שפת ההתקנה במסך. במקביל לגרסת מנדריבה 2006, משתמשים ישראלים יכולים להתקין את ההפצה המקומית "אחד" של לינוקס שכללה תקליטור בודד עם סביבת עבודה שולחנית בעלת תמיכה מלאה בעברית - הן ברמת הממשק והן ברמת היישומים. התקליטור של "אחד" הכיל גם חלק נכבד מהעדכונים, שיצאו על ידי מנדריבה לגרסה הרשמית, וכן מבחר של חבילות תוכנה ישראליות (כגון תוכנת בדיקת האיות Hspell, מבחר מורחב של גופנים עבריים, ועוד). אתר הפרויקט מציע מבחר מדריכים מצולמים, שמתאימים גם להתקנה ישירה של מנדריבה, וביניהם גם מדריך התקנה. ישראל מנדריבה הקדישה תשומת לב לתמיכה במגוון שפות, בין השאר גם עברית. בתחילת שנות ה-2000 הייתה זו הפצת לינוקס פופולרית, וקהילת משתמשים נאמנה נשארה גם בהמשך. בשנת 2004 נוצרה גרסה ישראלית בשם "אחד" (1), הכוללת התקנה בסיסית של מנדריבה עם מספר שינויים קטנים לשיפור התמיכה בעברית ובדיסק בודד (שהחליף את השלושה שנדרשו). בסוף שנת 2007 נפתחה נציגות רשמית של ההפצה בישראל תחת השם "מנדריבה ישראל" וזו החלה את פעילותה בשנת 2008, אולם הפסיקה אותה בהמשך. קישורים חיצוניים על מנדריבה ומנדרייק באתר "ווטסאפ", אורכב בארכיון האינטרנט archive.today על מנדריבה ב"לינמגזין", מגזין טכנולוגיה וקוד פתוח על מנדריבה באתר DistroWatch סקירה בעברית ואלבום תמונות מסך של מנדריבה 2007 הערות שוליים קטגוריה:הפצות של GNU/לינוקס

מטאורולוגיה

שמאל|ממוזער|ברקים|240px מטאורולוגיה היא ענף במדעי כדור הארץ והאטמוספירה העוסק בחיזויי מזג האוויר. מקור שמו של הענף הוא מספרו של אריסטו מטאורולוגיקה (Meteora - גרמי השמים ו-gica - חקר) החיבור המקיף העתיק ביותר בנושא. המטאורולוגיה חוקרת את אינטראקציה בין פרמטרים שונים באטמוספירת כדור הארץ כמו: טמפרטורה, לחץ ואדי מים ואת הדינאמיקה והתרמודינמיקה בניהם. אינטראקציות אלו מאפשרות להסביר ולחזות את השינוי בערכי הפרמטרים והיתכנות הופעתן של "תופעות מטאורולוגית" (אירועי מזג אוויר נצפה (ויזואלי)) כמו תצורה ותפרוסת עננות או הופעת משקעים. המטאורולוגיה מובדלת ממדע הקלימטולוגיה בחוקרהּ תופעות זמניות ואינה מתעניינת בתנאי מזג אוויר מקומיים לאורך זמן. היסטוריה של המטאורולוגיה שמאל|ממוזער|250px|אריסטו ההיסטוריה של המטאורולוגיה מתבטאת בתגליות, המצאות ואירועים אשר השפיעו על מדע זה מאז עצם קיום האדם ועד היום וסייעו בהבנת אירועי מזג האוויר. מאז ומתמיד האדם התעניין בסובב אותו והסביר את הדברים בדרכים שונות, וכך בדיוק קרה גם עם מזג האוויר הסובב אותו. למשל, האדם הסביר את הגשמים כברכה, את הסופות וליקויי החמה כזעמם של האלים ועוד רבים אחרים. כאשר הפילוסופיה החלה להתפתח הסביר האדם את התופעות המטאורולוגיות בדרכים שונות. אריסטו הסביר שהעולם מורכב מארבעה יסודות: אש, אוויר, מים ואדמה, אלו בהשפעת השמש, משתנים ויוצרים דברים חדשים. כך לדוגמה, הסביר אריסטו, שהשמש מחממת את האדמה ומוציאה ממנה עשן ואבק, ומחממת את המים ומוציאה מהם חומר שקוף אשר יוצר את העננים. על פי רעיונות היסודות הסביר אריסטו גם את הברקים והרעמים. על פיו הרעם הוא רעש שנוצר על ידי רוח חזקה מאוד שנושבת בין עננים והברק הוא השריפה של רוח זו. למרות הידע המצוי בידי האנושות כיום, חלק מרעיונותיו של אריסטו אינם כה רחוקים מן המציאות. ישנם מספר קטן של רעיונות שבדיעבד מתבררים כנכונים. למשל אריסטו הסביר שכאשר השמים בצבע כתמתם-אדמדם אז עומד לרדת גשם, ואכן ידוע לנו שכאשר הלחות רבה בשמים הם מקבלים צבע כזה עקב פיזור קרני האור. קיימים רעיונות אחרים של אריסטו אשר אין בהם שום אמת, למשל שיללת זאב מבשרת על בוא הגשם. חיזוי מזג האוויר שמאל|ממוזער|380px|המפה הסינופטית המודרנית. (מפת 500 מ"ב + קרקע) סקרנותו של האדם, אשר הביאה אותו מלכתחילה לחקור את תופעות מזג האוויר, גררה המצאות וגילויים רבים אחרים בתהליך הנמשך עד היום. כל הגילויים האלו הביאו להתפתחות מדע המטאורולוגיה, שבזכותו היום אנו יכולים לצפות ולחזות את אירועי מזג האוויר, במידה מוגבלת. בעזרת חיזוי מזג האוויר ניתן לדעת האם כדאי לטוס, או שמא לבטל בשל חשש לערפל או לענני סערה. משחר ההיסטוריה האדם עסק בניסיון לחזות את מזג האוויר, וזאת כיוון שיש לכך משמעות חשובה עבור החקלאים. על פי מזג האוויר החקלאים יודעים מתי עליהם לשתול/ לקצור את התבואה. מתי הם יכולים לצאת למסעות ציד ארוכים ומתי לא. לכן, חברות פרימיטיביות פיתחו לעצמן דרכים שונות ומגוונות, מעיין "סמנים" לחיזוי מזג האוויר. לדוגמה, באמצעות צפייה בעכבישים ניתן לזהות את בוא החורף לפי אריגת קוריהם מול הרוח, בציפייה לחרקים שיעופו לעבר הקורים. כאשר הסנוניות עפות בגובה רב מהרגיל בשמים זה סימן כי הגשם קרוב וזה הזמן לזרוע ולנטוע. הסמנים לחיזוי מזג האוויר משתנים ממקום למקום ומקהילה לקהילה: עבור בני הלואו במחוז ניאנזה, הגשם מגיע שבוע אחרי פריחת האמריליס (שושנים), אם הפרחים לבנים יהיה גשם רב ואילו פרחים כתומים מסמנים עונת גשמים ענייה. עבור בני האבאסאבו (דייגים) מערבולות מעל לאגם הן סימן לבוא הגשם. מדע המטאורולוגיה ממשיך להתפתח, מגמה שנמשכה לאורך המאה ה-20 ואל תוך המאה ה-21. החיזוי המודרני מתבסס על נתונים הנאספים מתחנות המפוזרות ברחבי העולם ומעובדים על ידי מחשבי-על. פלט עיבוד הנתונים מוצג בתור מפה סינופטית, המציגה את מערכות הלחץ בקנה מידה רחב היקף. כיום ניתן למצוא ברשת מספר מודלים לחיזוי מזג אוויר. המפה הסינופטית המודרנית (תמונה מצורפת) מציגה את מערכות הלחץ ברום (קווים צבעוניים- בצורת גלים) ואת מערכות הלחץ בקרקע (קווים לבנים). הגלים הקעורים (צורת U) מעודדים היווצרות משקעים- ונקראים אפיקי רום. במפה המצורפת ניתן לראות כי ישראל נמצאת בתחום אפיק רום. כך גם ספרד. ההתפתחות הטכנולוגית האחרונה שיפרה בצורה דרסטית את יכולת החיזוי. אם עד לפני שנים בודדות התחזית ניתנה ארבעה ימים קדימה בלבד, הרי שהיום ניתן לחזות חמישה ימים ואף יותר. נראה כי כמו מדעים אחרים, גם מדע המטאורולוגיה התפתח רבות כתוצאה ממלחמות. ניתן לראות זאת לדוגמה בהמצאת הלוויין, שהמוטיבציה לפיתוחו הושפעה רבות מן המלחמה הקרה. המצאה זו משמשת כיום כפלטפורמה לאמצעי חיזוי ראשונים במעלה של מזג האוויר. עם כל זאת, ככל הנראה, האנושות לעולם לא תצליח לחזות במדויק ובמספר ימים בלתי מוגבל את מזג האוויר. בהקשר זה מאוזכרת תכופות תאוריית אפקט הפרפר, כלומר כל דבר קטן כמו נפנוף בכנפיו של פרפר עשוי להיות בעל השפעה מכרעת על אירועי מזג האוויר, באופן שהוא בלתי ניתן לחיזוי מראש. מטאורולוגיה על ידי כדורים פורחים ותמונות לוויין גורמים רבים אשר קובעים את מזג האוויר נמצאים באטמוספירה. במאה ה-19, התחילו לבצע מדידות מטאורולוגיות באטמוספירה על ידי כדורים פורחים הנקראים רדיוסונדות. על כדורים אלו הוצבו מדי לחץ, מד טמפרטורה ומד לחות. מטאורולוגיה, קלימטולוגיה, ופיזיקה אטמוספירית הם תתי נושאים בחקר האטמוספירה. מקור שם התחום היא בתאוריה של אריסטו שהחשיבה את כל הדברים מעל לירח כדברים קבועים ועל מנת לתרץ את המטאורים ראתה אותם כחלק ממזג האוויר. הים והתפתחות המטאורולוגיה שמאל|ממוזער|250px|ענני גשם מתהווים בשל התאיידות מקווי מים. לאחר ירידתם כמי גשם, המים יחזרו למקווים בתהליך מחזורי. כדור הארץ מכונה "כוכב הלכת הכחול" וזאת משום שיותר משני שלישים משטחו מכוסים במים. לים השפעה עצומה על מזג האוויר בכדור הארץ. הים מוליך חום וקור בעזרת זרמי המים שבתוכו למקומות רבים ושונים בעולם. נוסף על כך, הים הוא המקור העיקרי לגשמים ולשאר המשקעים ובכך מהווה גורם משפיע על מזג האוויר ומעצב אותו. סקרנות האדם הביאה אותו לים כבר לפני עשרות אלפי שנים. לפני כעשרים אלף שנים היו ברשות האדם כלי שיט פרימיטיביים דרכם הגיע ליבשת אוסטרליה. יתר על כן, לפני כעשרת אלפים שנים התפתח השיט בים האגאי. הפרעונית חתשפוסת יזמה משלחות וסחר ימי דרך הים האדום בין מצרים לארץ פונט. כבר במאה ה-7 הקיפו הפיניקים את אפריקה. כמו כן, הוויקינגים גילו את אמריקה כשחצו את האוקיינוס האטלנטי. התפתחות רבה בחקר האוקיינוסים החלה במלחמת העולם השנייה עם עליית השימוש בצוללות. מידע רב על זרמי האוקיינוסים נאסף במסגרת מדע זה, הנקרא אוקיינוגרפיה. כמו שהאטמוספירה עצמה אינה אחידה בטמפרטורה בה, כך גם הים. עקב התחממות בלתי אחידה של כדור הארץ לאוקיינוסים ולימים טמפרטורות שונות בכל אזור ואזור. השכבות העליונות של האוקיינוסים מתחממות ונעות לעבר הקטבים. בדרכן מתקררות השכבות ושוקעות וכך חוזרות חזרה לכיוון קו המשווה. ישנם גם הבדלי מליחות קלים בין ימים שונים. מטאורולוגיה בתרבות מטאורולוגיה בתלמוד בדף כ"ה במסכת בבא בתרא, העוסק בכיוון נשיבת הרוח ובתדירותה, נאמר כי הרוח הצפונית היא הרוח התדירה ביותר, וכי הרוח הדרומית היא הקשה ביותר . התלמוד אף עסק בנושא המשקעים. הפרק הראשון של מסכת תענית עוסק בירידת הגשמים. בפרק נטען כי הטל והרוחות אינם נעצרים. הפרק עוסק גם במעלתם של הרוחות, העננים והשמש הבאים לאחר הגשם, ועל כך ששלגים להרים תועלתם היא פי חמישה מתועלת הגשמים להרים. נושאים נוספים שנידונו בתלמוד כוללים את זמנו של היורה וזמנו של המלקוש, איזה זמן ביום עדיף לירידת הגשמים, כמות הגשמים שעל ידה לא תקרא השנה שנת בצורת, הסימנים לבוא הגשם ולהפסקת הגשם, וההבדלים שבין ארץ ישראל לבבל בעניין זה. במסכת עירובין, התקיים דיון הלכתי על השאלה מאין מגיעים הגשמים. גם בשאר תופעות מטאורולוגיות דן התלמוד, כגון: מקורם של הברקים והרעמים, צבעי ברקים שונים וסוגי רוחות, וארבע עונות השנה. מטאורולוגיה בקולנוע הסרט "היום שאחרי מחר" עוסק בתרחיש של שינוי אקלים מהיר שנוצר עקב התנתקות קרחון ושיבוש של זרמי ים שמובילים לכניסה לעידן קרח חדש. הסרט "2012" מציג תרחיש שבו פעילות שמש מוגברת גורמת לפעילות געשית, רעידות אדמה, גלי צונאמי ענקיים ועליית מפלס המים. "עולם המים" מתאר מציאות שבה החיים בכדור הארץ מתנהלים על מושבות צפות ומים מתוקים ודלק הם משאבים נדירים. הסרט "טוויסטר" מציג את תופעת "ציידי הסופות" הרודפים אחרי סופות טורנדו כדי לשפר את מערכת ההתראה על סופות. ראו גם סינופטיקה הסיבה לירידת משקעים מודלים לחיזוי מזג אוויר אפיק רום אלפרד וגנר אקלים ארץ ישראל לקריאה נוספת גדעון מירון, חיזוי מזג אוויר, 'מערכות ים' דצמבר 1970, עמ' 24–26. גלן ט. טריוורתה, מבוא לתורת האקלים, הוצאת יחדיו, 1976 שמואל יפה, מזג־אוויר ואקלים, הוצאת מסדה ד"ר דוד גרשון וד"ר בני רזניק, מזג אוויר, ספרית מעריב, 1995 יאיר גולדרייך, האקלים בישראל, הוצאת אוניברסיטת בר-אילן קישורים חיצוניים השירות המטאורולוגי הישראלי מזג האוויר בישראל אתר המספק נתונים מטאורולוגים מילון למונחי מטאורולוגיה (1971), באתר האקדמיה ללשון העברית שאול הגדוס, מטאורולגיה בשרות צי הסוחר, 'מערכות ים' כ"ג מרץ 1955, עמ' 53. סיגל בוכריס, התחנה המטאורולוגית, 'בין גלים' 180 אפריל 1990 עמ' 42. הערות שוליים * קטגוריה:מדעי כדור הארץ

עמותת המקור

REDIRECT המקור (עמותה)

GNU/Linux

REDIRECT גנו/לינוקס

מודל ה-OSI

מודל ה־OSI (קיצור של: Open Systems Interconnection) הוא מודל המציג את הפעולות השונות הנדרשות על-מנת להעביר נתונים ברשת תקשורת, ואת הסדר בין הפעולות השונות. המודל מתייחס לחומרה, לתוכנה ולשידור וקליטת הנתונים, ובין השאר, מספק הסבר כללי על מרכיביה השונים של הרשת ועל תפקידי המרכיבים. המודל נוצר על ידי ארגון התקינה הבין-לאומי (iso) בצורה של מודל שכבתי בעל 7 שכבות שכל שכבה בו מבצעת חלק מסוים מהפעולות הדרושות לביצוע התקשורת. למרות שהמודל נוצר בעבור רשתות מחשבים, הוא יכול לייצג בקלות גם שיטות תקשורת אחרות, כגון שיחות טלפון או העברת מכתבים בדואר. הרקע לפיתוח המודל בתחילת שנות השמונים חברות וארגונים רבים הבינו כי השימוש ברשת מחשבים טומן בחובו מספר יתרונות: עבודה משותפת בין מספר משתתפים – לדוגמה עבודה על מיזם משותף בתוך החברה. נעשה על ידי שמירת העבודה במסד נתונים משותף, בכך מתאפשר למספר משתתפים לערוך את הפרויקט ולעבוד עליו במקביל. שימוש בתוכנה בקרב מספר משתתפים – ניתן להתקין את התוכנה על שרת משותף ובכך לאפשר למספר משתתפים להשתמש בתוכנה ממקום מרכזי אחד, במקום להתקין את התוכנה בנפרד על כל תחנת עבודה. שימוש בתוכנות אשר מיועדות לעבודה ברשת – כגון דואר אלקטרוני. מאפשר תקשורת מהירה יותר בין חברי הרשת. יכולת אחסון וגיבוי מהיר יותר של נתונים. הדבר הוביל להקמתן של רשתות חדשות רבות ולהתפתחותן המואצת של הרשתות הקיימות. עם התפשטותן של הרשתות השונות החלו להתגלות בעיות תאימות, שכן רשתות רבות נבנו לפי טכנולוגיות ומפרטים בלתי־תואמים, כך שככל שהפיתוח הואץ, כך קטנה יכולתן של רשתות בבעלות ספקים שונים לתקשר ביניהן. בעקבות הקשיים, עלתה הקריאה לקביעתו של תקן משותף, לפיו יבנו הרשתות של הספקים השונים. את התקן פרסם ארגון התקינה הבין-לאומי ב־1984 כמסמך הנקרא X.200. התקן עודכן בשנת 1994, וזוהי המהדורה שבתוקף כיום. המבנה מודל ה-OSI מורכב משבע שכבות. התפקיד של כל שכבה הוא לטפל בנתונים שנוצרו על ידי השכבה הקודמת (והשכבות שלפניה), על מנת שיהיה ניתן להעביר אותם לצד השני של ההתקשרות. הטיפול בכל שכבה כולל ניתוח וסיווג הנתונים שהוסיפה השכבה הקודמת, והוספת נתונים טכניים חדשים, אשר יסייעו לשכבה הבאה להמשיך לטפל בהעברת הנתונים אל היעד. לאחר שהנתונים הגיעו לצד השני, יש צורך לפענח את התוספות של השכבות הקודמות על מנת להגיע חזרה למידע המקורי. על מנת ששני הצדדים יוכלו לתקשר ביניהם – הם עובדים בדרך כלל על פי פרוטוקול מוסכם. השכבות במודל להלן טבלה המציגה את השכבות השונות של המודל: #שםבעבריתתפקידיישומים 7Applicationיישוםתקשורת עם המשתמשדפדפן, YouTube, Skype, Facebook6Presentationייצוגקידוד דחיסה וייצוגCSS, HTML, GIF5Sessionשיחהאפשור קיום השיחה, בקרת דו-שיח, בקרת אסימוןHTTP, FTP4Transportתעבורההעברת נתונים בין שני הצדדים, אמינותTCP, UDP3Networkרשתהעברת הנתונים ברשת מקצה לקצה – ניתובICMP, RARP, IP, IPX, RIP2Data Linkקוהעברת הנתונים מנקודה לנקודה למרות הפרעותEthernet, Token ring, ARP1Physicalפיזיתהעברת אותות, הגדרת מתחים, הגדרת חיבוריםRS232, 802.11x WiFi, E1, 10Base-T, DSL משפט באנגלית המקל על זכירת השכבות הוא: All People Seem To Need Data Processing, או מהכיוון השני: Please Do Not Touch Steve's Pet Alligator. תהליך העברת נתונים מצד לצד שמאל|ממוזער|350px|שלבי תהליך העברת מכתב בדואר מפורטים על פי מודל ה-OSI, נגד כיוון השעון המשתמש מפעיל תוכנה (לדוגמה מקיש שם של אתר אינטרנט בשורת הכתובות בדפדפן), שמודול התקשורת שלה מהווה את שכבת היישום. שכבת היישום מורידה את הנתונים לשכבת הייצוג – שקובעת את שיטת יצוג הנתונים, לעיתים דוחסת אותם ולעיתים מקודדת אותם. לדוגמה, שכבה זו מקודדת את כתובת האתר שהוקלדה בדפדפן האינטרנט בקידוד ASCII. כמו כן, שכבה זו מבצעת הצפנה של הנתונים, לדוגמה בעזרת פרוטוקול TLS. שכבת הייצוג מעבירה את הייצוג של פעולת המשתמש לשכבת השיחה, שכבת השיחה קובעת מתי ניתן לפנות בבקשה לשכבות התחתונות לצורך העברת הנתונים הלאה. בדוגמת שם אתר בדפדפן, יפעל ברמה זו שירות ה-DNS, אשר יתרגם את שם האתר לכתובת בשכבת הרשת. מכאן מועברים הנתונים לשכבת התעבורה, השכבה שולחת את הנתונים על פי פרוטוקול השיחה. השכבה אחראית על יצור שיחה (לחיצת יד). שכבת הרשת אחראית על הדרך שהנתונים יעברו עד להגעתם אל היעד. את היעד היא מקבלת מהשכבות העליונות. בדוגמה של פנייה לשרת DNS שכבת הרשת תייצר הודעה שיעדה הוא שרת ה-DNS. שכבת הקו אחראית להעביר את אוסף הסיביות שהתקבלו משכבת הרשת אל הנקודה הבאה בדרכו של הנתונים ליעדו. השכבה תעביר לשכבה הפיזית סיביות שיגרמו לנתונים להיקרא על ידי צומת התקשורת הבא בדרך לשרת. השכבה הפיזית מתרגמת את הסיביות לאותות תקשורת פיזיים, למשל מתחים חשמליים או אותות אופטיים, ומשדרת את הנתונים על קו מוגדר. בצד הקולט, כל הפעולות מתבצעות בכיוון השני: השכבה הפיזית קולטת את אותות התקשורת, מתרגמת אותם לביטים ומעבירה אותם לשכבת הקו. שכבת הקו מפענחת את חלק ההודעה שהוא "הכתובת" הזמנית שבין נקודה לנקודה, אם הכתובת היא הצומת הזה – ההודעה עוברת לשכבת הרשת. שכבת הרשת מפענחת את המשך ההודעה. אם ההודעה היא לפעולת הצומת הזה – ההודעה עוברת הלאה לשכבת התעבורה. אם ההודעה רק צריכה לעבור בצומת הזה – ההודעה חוזרת ומשודרת לכיוון היעד האמיתי שלה. שכבת התעבורה בודקת האם זו ההודעה שציפו לה ברצף השיחה עם הצד השני. אם כן – ההודעה עולה לשכבת השיחה. אם לא – נשלחת בקשה לשידור חוזר לשכבת הרשת. שכבת השיחה מסנכרנת את ההודעה עם האפליקציות שמעליה. שכבת הייצוג פורסת דחיסה ומפענחת קידוד ומעבירה לשכבת היישום נתונים בצורה בה היישום דורש. שכבת היישום מעבירה לשאר היישום את הנתונים, והם מוצגים כאתר האינטרנט המבוקש. עטיפה (כימוס) נתונים שעוברים ברשת עוברים תהליך של עטיפה (encapsulation), בצד השולח כל שכבה מוסיפה נתוני בקרה שונים לנתונים המועברים, ובצד המקבל נתונים אלו מוסרים, שלב אחר שלב. במהלך שלבי העטיפה נהוג לכנות את הנתונים בשלבים שונים: בשלוש השכבות העליונות הפרוטוקולים השונים מוסיפים פתיח ו/או סוגר לנתונים, והם מכונים "רצף נתונים" (data stream). בשכבת התעבורה הנתונים מחולקים למקטעים (segments) כדי שאפשר יהיה לבצע בקרה על ההעברה שלהם ברשת. בשכבת הרשת כל מקטע מחולק לחבילות (packets) ולכל חבילה מוצמדת הכתובת הלוגית של היעד. בשכבת הקו (data link) לכל חבילה מוצמדת הכתובת הפיזית של היעד, והחבילות מכונות מסגרות (frames). השכבה הפיזית עוסקת רק בייצוג הבינארי של המסגרות, ולכן מכונים – רצף בינארי (binary stream). שכבהמצב הנתוניםApplicationרצף נתוניםנתונים שונים, למשל טקסט כמו זה...PresentationSessionTransportמקטעיםקובץ:Encapsulation_l.pngNetworkחבילותקובץ:Encapsulation_s.pngData Linkמסגרותקובץ:Encapsulation_s.pngPhysicalרצף בינארי0110011011001100101... ראו גם מונחים ברשת מחשבים מודל ה־TCP/IP קישורים חיצוניים קטגוריה:מודל ה-OSI

גנו/לינוקס

שמאל|180px|סמל GNU שמאל|180px|טוקס הפינגווין, דמותג לינוקס גנו/לינוקס היא קבוצת מערכות הפעלה עם ליבת לינוקס, בעלת רישיון חופשי וקוד פתוח. גנו הוא פרויקט של מערכת הפעלה המבוססת על ליבה זו והיה מהחלוצים בשימוש בה, ולכן ברוב המקרים ההתייחסות במילה "לינוקס" למערכת ההפעלה מכוונת דווקא לשילוב בין גנו לליבת לינוקס, לרוב בתור הפצת גנו/לינוקס. הדמותג הרשמי של מערכות הפעלה לינוקס הוא טַקס הפינגווין. הסימן המסחרי Linux (שמספרו 1916230) שייך ללינוס טורבאלדס והוא מתואר כ"מערכת הפעלה, תוכנה המאפשרת שימוש והפעלה של מחשב." הפצות למערכת גנו\לינוקס יש הפצות (distributions) רבות, הן נבנות ומתוחזקות על ידי אנשים פרטיים, תאגידים, וארגונים שונים. כל אחת מהן עשויה לכלול מספר משתנה של תוכנת מערכת ויישומים כמו גם כלים להתקנת, עדכון ושדרוג המערכת. בסיס כל הפצה כזו הוא גרעין לינוקס וחבילות תוכנה מפרויקט גנו, כולל תוכנית מעטפת פקודה (בדרך כלל באש), כלי שירות וספריות, מהדרים, עורכי טקסט, דפדפנים, מערכות ניהול חלונות ועוד. מאחר שתוכנות אלה (שבלעדיהן המערכת לא הייתה "דמוית יוניקס" מבחינת המשתמש) מגיעות מפרויקט מערכת הפעלה חופשית שהקדים את לינוקס עצמה, ריצ'רד סטולמן מפרויקט גנו מבקש ממשתמשים להתייחס אל מערכת ההפעלה כולה בשם גנו/לינוקס. יש מי שמקפידים, האחרים פשוט קוראים לה לינוקס. מערכות ההפעלה כוללות כמעט תמיד את המערכת X-Windows שמקורה בפרויקט XFree86, המהווה בסיס לממשק המשתמש הגרפי, ולפעמים כלים נוספים שמקורם בפרויקט BSD. שימושים משתמשי לינוקס, שבעבר נאלצו להתקין ולהתאים בעצמם את מערכת ההפעלה, נחשבו תמיד לטכניים יותר מאשר משתמשי חלונות ומקינטוש ולעיתים קרובות נשאו בגאווה את התואר "האקר" או "גיק". לאחר שאימצו את לינוקס מספר יצרניות חומרה והתחילו להופיע מחשבים שבהם היצרן התקין את לינוקס, היא החלה להתבסס בקרב ציבור רחב יותר של משתמשים גם במחשבי שולחן העבודה. לינוקס משמשת גם במערכות משובצות מחשב. העלות הנמוכה יחסית שלה מאפשרת לעשות בה שימוש במכשירים כמו Simputer, מחשב כף יד זול במיוחד המיועד עבור אוכלוסיות דלות אמצעים במדינות מתפתחות, או בלקוחות רזים המיועדים למוסדות חינוך. פרויקט OLPC שמטרתו להנגיש מחשבים לילדים במדינות העולם השלישי, משתמש בנגזרת מיוחדת של גנו/לינוקס. סביבות עבודה גרפיות כמו KDE ו־GNOME עבור לינוקס מספקות לה ממשק עבודה דומה לזה שניתן למצוא במערכות הפעלה כמו OS X של חברת אפל או חלונות יותר מאשר ממשק שורת הפקודה המוכר ממערכת ההפעלה יוניקס. בנוסף, קיימות חבילות תוכנה, ברובן חופשיות, המספקות יכולות דומות לאלו שניתן למצוא במערכות הפעלה "שולחניות" אחרות. לינוקס נפוצה בעיקר אצל משתמשים מקצועיים וכמערכת הפעלה של שרתים. לפי נתוני אתר Google משנת 2003, רק אחוז אחד מכלל משתמשי האינטרנט עושים זאת ממערכת ההפעלה לינוקס על גרסאותיה השונות. לפי חברת IDC בשנת 2003 השתמשו בלינוקס 3.2 אחוזים ממשתמשי המחשב בעולם. קוד המקור מחקר שנערך על קוד המקור של הפצת רד האט לינוקס (מערכת ההפעלה והליבה) גילה כי הפצה מסוימת זו הכילה 30 מיליון שורות קוד מקור (SLOC). באמצעות חישוב העלות בסיוע מודל COCOMO ניתן להעריך כי מדובר בהיקף פיתוח של 8,000 שנות אדם. עלות הפיתוח, במושגים של חברות קנייניות מסורתיות, הייתה מגיעה למעל מיליארד דולרים אילו פותחה המערכת בארצות הברית בשנת 2000. רוב הקוד פותח בשפת C אבל גם באמצעות שפות אחרות כמו ++C, תסריטי Shell, שפת LISP, Assembly, Perl, Fortran, Python ועוד. קצת יותר ממחצית הקוד זמינה בכפוף לתנאי הרישיון הציבורי הכללי של גנו. לינוקס עצמה מכילה 2.4 מיליון שורות קוד, כ־8% מכל שורות הקוד בהפצה זו, דוגמה מצוינת לעובדה כי עיקר הקוד אינו שייך לליבה. אידאולוגיה, מחלוקת והיסטוריה מאחורי השם גנו/לינוקס בשם "גנו/לינוקס" עשו שימוש לראשונה Debian בשנת 1994 כחלק משם ההפצה, שהתבססה על ליבת לינוקס ותוכניות GNU. בדיוור של פרויקט GNU מיוני 1994 יש התייחסות אל לינוקס כאל "תואם יוניקס" חופשי (עם הרבה כלים וספריות מפרויקט GNU). בדיוור מינואר 1995 ההתייחסות אל לינוקס הפכה להיות באמצעות השם "גנו/לינוקס". במאי 1996 הוציא לאור ריצ'רד סטולמן את גרסה 19.31 של עורך הטקסט Emacs, כשהוא משנה ברשימת מערכות ההפעלה הנתמכות את השם "לינוקס" ל־"Lignux". הוא טען שיש לתת את הקרדיט הראוי לפרויקט, כשהוא משתמש במונח "מערכת גנו מבוססת לינוקס". לאחר מכן הפסיק סטולמן להשתמש במונח "Lignux" והוא משתמש באופן בלעדי במונח "גנו/לינוקס". יש המכנים את המכלול כולו בשם לינוקס, אך פעילי תנועת התוכנה החופשית וריצ׳רד סטולמן בראשם מקדמים את הכינוי גנו/לינוקס, מכיוון שפרויקט גנו יזם וקידם את אידאולוגיות התוכנה החופשית שדחפו את פיתוחה של כלל המערכת באופן אידאולוגי וגם איפשרו אותה הלכה למעשה בתשתיות תוכנה שנכתבו. הבחירה בשם הכולל את "גנו" באה כדי להדגיש את הגרעין האידאולוגי של עקרונות החופש למשתמשים שאלמלא כן עלולים להכיר את מערכת ההפעלה כמוצר "טכני" בלבד. ליבת מערכת ההפעלה שהייתה אמורה לתפקד בתוך מכלול גנו נקראה הֶרְד (באנגלית נשמע כמו "עדר", משחק מילים על "עדר של גנו"). מערכת הפעלה זו מתוכננת כמיקרו־ליבה, דהיינו אוסף ישויות המתקשרות זו עם זו (בניגוד ללינוקס, הבנויה מליבה מונוליתית אחת). מערכת כזו קשה יותר להביא לכלל פעולה יציבה, ואכן בתחילת שנות התשעים ניצב פרויקט גנו כשבידו די רכיבים לבניית מערכת הפעלה, פרט לליבה. בשלב זה השימוש בכלים של גנו החל להתפשט במערכות הפעלה קנייניות רבות, ולפופולריות רבה זכו עורך הטקסט emacs, המהדר GCC, מעטפת, כלי מעטפת ועוד. בשנת 1991 פרסם סטודנט צעיר מאוניברסיטת הלסינקי שבפינלנד בשם לינוס טורבלדס בסיס קטן למערכת הפעלה שיכול להריץ מספר כלים של גנו, ביניהם GCC ו־Bash. הפרסום היה בקבוצת הדיון comp.os.minix ברשת Usenet. לפי המכתב שהופץ, התכנה "לעולם לא תהיה משהו גדול ומקצועי כמו גנו", ו־"לעולם לא תהיה ניידת" (לא תעבוד על פלטפורמות חומרה אחרות פרט למעבד 80386 של אינטל) לאור היסטוריה זו, מקפידים רבים מאנשי תנועת התוכנה החופשית לקרוא למערכת ההפעלה הכוללת בשם גנו/לינוקס. עמדת המוסד לתוכנה חופשית היא כי בשימור השם גנו בשמה של מערכת ההפעלה, היא מבקשת להזכיר כי פרויקט GNU, עקרונותיו לחירות פעולה בעולם המחשוב והתכנים הנסמכים עליו, קדמו לפרויקט הליבה של טורבאלדס בשנים. עקרונות אלו מכילים מטען פילוסופי חשוב המקיף עקרונות חברתיים שהם מנסים להפיץ ולהשריש באמצעות הפרויקט ורישיון GPL. קרן התכנה החופשית חוששת כי הימנעות מציון השם "גנו" בשם המערכת תשכיח את הגרעין האידאולוגי והמסר לא יגיע למשתמשים הבאים. כל זאת אף על פי שאנשי התנועה מודעים לכך שמערכת ההפעלה המודרנית הקרויה בשם הכולל "לינוקס" בפי כל כבר איננה מושתתת ברובה על גנו. מנגד עומדים אלו המכנים את מערכת ההפעלה בשם לינוקס, ולא מתוך בורות. עדת המתנגדים מעלה לרוב את הטיעון של ספירת שורות קוד או מספר חבילות התוכנה במערכת ממקורות שונים, ביניהם BSD, XFree86 ועוד. אם המשתמש בוחר למשל בעורך הטקסט vim על פני GNU Emacs, מוותר על חבילת המהדרים GCC וכיוצא באלה, הרי שחלקי התוכנה מבית GNU יהיו ספורים ומצומצמים. בכך תוכח הטענה כי ניתן להריץ מערכת מעל ליבת לינוקס עם עזרה אפסית בלבד מפרויקט גנו. מכאן מסיקים אנשים אלה כי ההתעקשות של הדבקת GNU לשם המערכת היא עניין של אגו. ברם, זו אינה רק שאלה של מספר שורות קוד, GLIBC, ספרית התשתית של גנו/לינוקס המספקת בין השאר את גישה לקריאות המערכת ואת הטוען הדינאמי – המאפשר טעינה והרצה של תכנות וספריות, היא כולה קוד של גנו והיא מהווה תשתית לכל מה שרץ במרחב המשתמש. קוד המקור של הליבה כולל הרחבות לשפת C שנתמכו עד לא מזמן רק במהדר GCC של גנו. הוויכוח הניטש מוצג לעיתים קרובות כמלחמת אנשים בעלי חשיבה מעשית (הדוגלים במונח קוד פתוח) לעומת האידאולוגים (הדוגלים במונח תוכנה חופשית). ריצ׳רד סטולמן, אידאולוג אך גם איש מעשה שכתב לבדו את גרסאותיהן הראשונות של המרכזיות שבתוכניות פרויקט גנו, צוּטט לא פעם אומר כי "כאשר שואפים למטרה, אין כלי מעשי יותר מהאידאולוגיה". כיום מקפידים פרויקטים כגון דביאן להמשיך לציין את גנו בשם המערכת, אך לא כך במוצרים של חברות מסחריות כגון Red Hat. ראו גם הפצת גנו/לינוקס עברית בלינוקס מונחים בתוכנה קישורים חיצוניים אני רוצה גנו/לינוקס! אתר המסביר בבהירות על גנו/לינוקס עמדתו של ריצ'רד סטולמן על לינוקס וחירות http://linux.org.il פורטל הלינוקס בישראל, הכולל רשימות של מועדוני לינוקס, אתרי חדשות בעברית, לוחות אירועים, מדריכים, פורומים ועוד http://www.iglu.org.il אתר קהילת הלינוקס הישראלית linux-il https://web.archive.org/web/20051106014552/http://linmagazine.co.il/ חדשות, בלוגים, מדריכים ופורומים http://www.whatsup.org.il/ חדשות ופורומים http://www.chameleon.org.il פורטל סוזה לינוקס (נובל) בישראל ההכרזה המקורית של טורבאלדס ברשימת הדיוור של מיניקס מועדונים HAIFUX, Haifa Linux Club מועדון הלינוקס החיפאי - חיפוקס JLC, Jerusalem Linux Club מועדון הלינוקס הירושלמי TELUX, Tel-Aviv Linux Club מועדון הלינוקס התל אביבי - לוקס קטגוריה:תוכנה חופשית קטגוריה:מערכות הפעלה דמויות יוניקס

מודל שכבתי

מודל שכבתי הוא שיטה המשמשת בהנדסה לפירוק בעיה מורכבת למספר רבדים או שכבות. בכל רובד נפתרת תת-בעיה ספציפית, ואוסף כל הפתרונות מהווה את פתרונה של הבעיה המורכבת. שמאל|ממוזער|150px|מודל שכבתי פשוט לתיאור מערכת מחשב יתרונות המודל השכבתי למודל שכבתי יש מספר יתרונות, ביניהם: ניתן להאיץ את הפיתוח, משום שהרבדים אינם תלויים זה בזה וניתן לפתור את תתי הבעיות במקביל. לעיתים קרובות, מודל שכבתי מאפשר להבין בצורה פשוטה את הקשרים בין חלקי הבעיה. מודל שכבתי מאפשר התמקצעות של העובדים בחלק קטן מהבעיה וחוסך את הצורך ללמוד מידע רב שלעיתים אינו רלוונטי. דוגמאות למודלים שכבתיים מודל ה-OSI מודל ה-TCP/IP חלוקת התוכנה ליישום מחשב ולמערכת הפעלה, אשר גם היא מחולקת למנהל התקנים וליבה קטגוריה:הנדסה

זיכרון לקריאה בלבד

ממוזער|זיכרון קריאה בלבד הראשון של אינטל, 1971 זיכרון לקריאה בלבד (מאנגלית: Read-only Memory, בראשי תיבות: ROM) הוא אמצעי לאחסון נתונים, דמוי זיכרון מחשב, המכיל נתונים הנכתבים בו פעם אחת, ונקראים ממנו פעמים רבות. שבבים אלה אינם ניתנים לכתיבה חוזרת (בצורה פשוטה), ומכאן שמם. בניגוד ל-RAM, תוכן ה-ROM נשמר גם לאחר ניתוק מקור מתח. הגישה ל-ROM פשוטה יותר ומהירה בהרבה מאשר גישה לאמצעי אחסון מגנטיים ואופטיים כגון דיסק קשיח או תקליטור. בעבר שימש ה-ROM לאחסון מערכת ההפעלה כולה במחשבים אישיים. בהמשך נותרו ל-ROM מספר תפקידים עיקריים: תוכנת אתחול (Boot): תוכנה שמטרתה לבצע את הפעולות הראשונות בזמן הדלקת המחשב, כולל בדיקת תקינות רכיבי המחשב וטעינת מערכת ההפעלה לזיכרון. BIOS - אוסף רוטינות אשר תומכות בפעולות הקלט והפלט הבסיסיות של המחשב. צריבה של תוכנה קבועה על רכיבים המיועדים לביצוע פעולות מוגדרות מראש, כגון במעגל משולב תלוי יישום. כיום, יותר ויותר פעולות במחשב שמולאו בעבר על ידי שבבי ROM (כולל תוכנת ה-BIOS) מבוצעים על ידי זיכרון הבזק, שיתרונו בכך שהוא מחיק (לא כמו ROM) ואינו תלוי בחיבור למקור מתח כמו זיכרון נדיף כך שניתן לעדכן את התוכנה המאוחסנת בו לגרסה חדשה יותר ללא צורך בהחלפתו כפי שיש לעשות כאשר משתמשים ב-ROM. ROM באנדרואיד במערכת ההפעלה אנדרואיד ה-ROM מאחסן את מערכת ההפעלה של המכשיר שמריץ אותו, אך הוא ניתן להחלפה, באמצעות הרשאות מנהל, מערך Recovery (מקביל ל-BIOS במחשב) מותאם אישית או תוכנת צריבה (לדוגמה odin במכשירי סמסונג). צריבת ROM לא תקינה גורמת למכשיר להיכנס למצב המכונה "בריק" (Brick, בעברית: לבנה): מצב שבו לא ניתן להפעיל את מערכת ההפעלה של המכשיר. כדי לצאת ממצב בריק יש להיכנס למסך ה- Recovery, ולצרוב מחדש ROM. במקרים מסוימים, גם ה-Recovery או ה-FASTBOOT \ Download Mode לא יעלה. מצב זה נקרא בריק מלא, ומחייב החלפת לוח האם של המכשיר או צריבת המערכת על ידי חיבור ישיר לשבב הזיכרון על ידי JTAG. למכשירי סמסונג שמריצים אנדרואיד, קיים כלי בשם JIG אשר מחזיר את המכשיר למצב בו המשתמש יכול להיכנס ל-Download Mode אם המכשיר קיבל בריק חלקי. ראו גם EPROM EEPROM מונחים בחומרה זיכרון בלתי נדיף קישורים חיצוניים קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:זיכרון מחשב

פייתון

פייתון (באנגלית: Python) היא שפת תכנות עילית דינמית למטרות כלליות מהנפוצות ביותר, ומדורגת באופן עקבי כאחת משפות התכנות הפופולריות ביותר. פייתון תוכננה תוך שימת דגש על קריאוּת הקוד, וכוללת מבנים המיועדים לאפשר ביטוי של תוכניות מורכבות בדרך קצרה וברורה. אחד המאפיינים הבולטים בתחביר השפה הוא השימוש בהזחה להגדרת בלוקים של קוד (ללא שימוש בסוגריים או במילים שמורות לצורך כך, כמו ברוב השפות הנפוצות). פייתון היא שפה מרובת־פרדיגמות, המאפשרת תכנות מונחה־עצמים, תכנות פרוצדורלי, ובמידה מסוימת גם תכנות פונקציונלי. לשפה ספרייה סטנדרטית גדולה וענפה, והיא תומכת באופן מובנה בהרחבה שלה אל שפות אחרות (בתלות במפרש: C, ++C, Java ו־#C). לשפה שתי גרסאות ראשיות, פייתון 2 ופייתון 3. פייתון 2 איננה בפיתוח יותר, והתמיכה בה הסתיימה בשנת 2020. עיצוב ופיתוח שמאל|ממוזער|250px|חידו ואן רוסום, ממציא השפה ממוזער|228x228 פיקסלים|קוד בשפת פייתון המתאר שימוש בשיטת מונטה קרלו לחישוב פאי. השפה נוצרה על ידי חידו ואן רוסום בתחילת שנות התשעים, במקור בתור פיתוח של שפת התכנות ABC אשר יוכל לטפל בחריגות עבור Amoeba OS. מאז השתנתה השפה בצורה משמעותית, וגם כיום נמשך הפיתוח ומוכנסים שינויים רבים. השפה תומכת באופן מובנה בעדכון גרסאות, ומושם דגש על תאימות־לאחור של גרסאות שונות. עם זאת, גרסה 3 של פייתון איננה תואמת באופן מלא לגרסאות קודמות. (הקוד המופיע בערך זה תואם לגרסה 3.0 ומעלה, ועבור גרסאות ותיקות יותר יש לבצע שינויים מינוריים). זכויות היוצרים על גרסאות פייתון החל מ־2.1 שייכות לקרן התוכנה של פייתון. פייתון פותחה מתוך רצון להגיע לשפה פשוטה ומובנת, נוחה לקריאה וקלה לתחזוקה. לנגד עיניהם של מפתחי השפה, עמדה המטרה לאפשר קוד "יפה", "מפורש" ו"פשוט". בין הכללים על פיהם מתוכננת השפה: "צריכה להיות דרך אחת, ועדיף אחת בלבד, לבצע זאת" (כתגובה לתפיסה של התכנות בשפת פרל: "יש יותר מדרך אחת לבצע זאת"). "כולנו אנשים בוגרים כאן" – כלומר, אפשר לסמוך על מתכנת המשתמש בקוד קיים שלא יבצע בו דברים שברור שלא התכוונו אליהם מלכתחילה (בין היתר, כנימוק לשאלה מדוע השפה תומכת בכימוס פחות משפות מונחות־עצמים אחרות). מאפייני השפה המימוש: מהדר ומפרש תוכניות פייתון נכתבות בקובצי טקסט, שעל־פי קונבנציה נשמרים במערכת ההפעלה בסיומת py. תוכניות פייתון עשויות לכלול קבצים רבים. על מנת להריץ קוד פייתון יש לבחור מימוש – מהדר או מפרש – שיתרגם את הטקסט של התוכנית לפקודות שיתבצעו במעבד. לפייתון קיים "מימוש־ייחוס" כלומר מערכת שהיא זו שמגדירה את ההתנהגות של קוד שנכתב בשפה – בשם CPython. המימוש־ייחוס פועל בשני שלבים נפרדים: הידור והרצה. בשלב הראשון, קוד פייתון מהודר לשפת ביניים נמוכה, מבוססת מחסנית (Bytecode). תוצאת ההידור הזה נשמרת בקבצים עם הסיומת pyc. בעת הרצה, סביבת זמן הריצה (המפרש) מריצה את קוד הביניים. לעיתים קרובות שני השלבים מתבצעים בתגובה לפקודה בודדת של המשתמש (כגון לחיצה כפולה על אייקון של קובץ שנכתב בשפה), אך תוצאת השלב הראשון נשמרת בקובץ נפרד כך שבהיעדר שינוי לקובץ הטקסט (קובץ py.) אין צורך לחזור על פעולת ההידור. כמו עבור כל שפת ביניים, יש להתקין מפרש פייתון על המכונה המבצעת, שמסוגל להריץ את קוד הביניים הנתון; מפרשים הם סטנדרט המובנה ברוב ההפצות של לינוקס, אך עבור מערכות הפעלה אחרות (כגון חלונות) יש לבצע התקנה עצמאית. בנפרד מהתהליך המתואר לעיל, CPython תומך במצב פיתוח אינטראקטיבי, המאפשר לכתוב שורות קוד בודדות אשר יורצו מידית. מצב זה מאפשר לראות במהירות מה יהיו התוצאות של חלקים קטנים מהקוד, לערוך ניסויים, או לשמש כמחשבון שולחני. מלבד CPython ישנם מימושים נוספים לשפה, בהם כאלה המשתמשים במנגנון JIT, וקיימים גם קומפיילרים לשפה המהדרים קוד של השפה אל שפת מכונה, לעיתים דרך שפת ביניים כגון ++C. IPython מהווה מעטפת פקודה לשפת תכנות זו. סגנונות תכנות נתמכים פייתון היא שפה שתומכת בשימוש במספר פרדיגמות תכנות שונות. ניתן לכתוב קוד מונחה עצמים, פרוצדורלי ובמידה מסוימת תכנות פונקציונלי. תכנות גנרי נתמך בשפה באופן טריוויאלי, בדומה לכל שפה בעלת טיפוסיות דינמית. פייתון מאפשרת ואף מעודדת התבוננות־פנימה (Reflection), ותומכת בתכנות מקבילי ו באמצעות מודולים מתאימים בספרייה הסטנדרטית. ניהול הזיכרון ויצירת אובייקטים פינוי הזיכרון מבוצע בצורה אוטומטית, על ידי מנגנון איסוף זבל, בעיקר תוך שימוש במניית התייחסויות, ולא דורש התייחסות מפורשת מצד המתכנת. אובייקטים מוקצים על גבי הערימה, כאשר הם נוצרים על ידי קריאה למחלקה, למשל (x=str(15 , או על ידי הצבה של ליטרלים בשפה – הכוללים מספרים, מחרוזות, רשימות, מילונים, פונקציות למבדה, או על ידי קריאה לפונקציה שיוצרת אותם. שני מנגנונים נוספים הם List Comprehension ו־Generators, שיתוארו בהמשך. המשתנים עצמם, "הרפרנסים", הם מחרוזות פשוטות המשמשות כמפתחות במילון שמגדיר את תחום ההכרה (scope) הנוכחי. המשמעות התחבירית של ההזחה בשפות רבות אין משמעות תכנותית להזחה כשלעצמה: כל בלוק מוקף בתווי בקרה מיוחדים המסמנים את תחילתו וסופו של הבלוק, אף ללא כל הזחה (סוגריים מסולסלים ב־C או Perl, ו־begin ו־end בפסקל וב־VB). בפייתון, המבנה של בלוקים של קוד בתוכנית נקבע על ידי ההזחה שלהם: עצם הזחת הבלוק מגדירה אותו כבלוק תכנותי שונה, באופן שמזכיר את שיטת העבודה ב־Haskell. תכונה זו מיועדת לשפר את קריאות התוכנית, בכך שהיא כופה על המתכנת כתיבה בסטנדרט אחיד (פחות או יותר), וחוסכת בקוד. מאפיינים תחביריים נוספים מקדימים תמיד את התו ':' (נקודתיים) לבלוקים של קוד – בלולאות, מחלקות, פונקציות וכדומה. תנאים בפקודות תנאי ולולאות נכתבים ללא סוגריים, ומזוהים על ידי המהדר בעזרת מילים שמורות ותו ':' המופיע לאחריהם. פקודות מופרדות לרוב על ידי מעבר שורה. שימוש בתו ';' (נקודה ופסיק) להפרדה בין פקודות הוא אופציונלי, וכמעט שלא בשימוש בפועל. מערכת הטיפוסים מערכת הטיפוסים בפייתון היא בעלת המאפיינים הבאים: חזקה: לא ניתן להפעיל על משתנה פעולה שלא מוגדרת על הטיפוס אליו הוא שייך. לדוגמה, ניסיון לבצע פעולת חזקה בין שתי מחרוזות – גם אם הן מסמנות מספרים, למשל "5" בחזקת "6" – יגרור שגיאה. דינמית: האובייקטים, ולא המשתנים בשפה, הם השייכים לטיפוס. כל משתנה בשפה יכול להצביע על אובייקט מכל טיפוס. כאשר מגדירים פונקציה, אין הגבלה על סוג הטיפוס שיועבר בכל קריאה אליה. ייתכן שבקריאה אחת יועבר מספר שלם, ובקריאה אחרת תועבר מחרוזת. הטיפוסיות היא "טיפוסיות ברווז" (Duck Typing), דהיינו נקבעת על פי הפעולות אותן ניתן לבצע על המשתנה. אם יש צורך לוודא כי משתנה שהתקבל כפרמטר בפונקציה, לדוגמה, הוא מטיפוס "מספר שלם", יש לבצע בדיקה מפורשת (בדרך כלל בעזרת פקודת assert או if). מובלעת: אין הכרזה על קיום משתנים. שם של משתנה מוגדר אם הוא מופיע בצידה השמאלי של פעולת השמה, כפרמטר לפונקציה, כמשתנה לולאה, כפרמטר לתפיסה של חריגה או בפקודת del. מאפיין זה מאפשר גמישות רבה בכתיבת הקוד, וכתיבת קוד קצר יותר, אך מנגד מקשה על זיהוי ואיתור שגיאות בזמן ההידור, ומקשה על איתור טעויות הקלדה. סמנטיקת התייחסות (Reference): משתנים הם שמות של מצביעים (References) אל אובייקטים, ולא שמות של האובייקטים עצמם. כאשר מתבצעת פעולת השמה בין משתנים בצורה x=y, לא מועתק תוכן האובייקט אליו מצביע y. במקום זה, המשתנה x מוגדר כך שיצביע אל אותו אובייקט אליו מצביע y. פרמטרים לפונקציות מועברים על ידי העתקה של המצביעים אליהם. טכנית זו "קריאה על ידי ערך" (Call by Value) אך רבים (ובהם ממציא השפה) מכנים זאת "קריאה על ידי התייחסות לאובייקט" (Call by Object Reference). קריאה לפונקציה בצורה (foo(x, שבתוכה מבצעים x=5, לא תגרום למשתנה x להתייחס לאובייקט אחר מזה שהוא התייחס אליו קודם. טווח הכרה סטטי (או לקסיקלי): שם של משתנה מוגדר רק בקטעי קוד המוכלים בקטע שבו בוצעה אליו פעולת כריכה. למשל, משתנה בשם x המוגדר בתוך פונקציה אחת לא יהיה קשור בשום דרך למשתנה x המוגדר בפונקציה אחרת. טיפוסים מובנים בשפה השפה תומכת במגוון גדול יחסית של טיפוסי נתונים בסיסיים. בין המרכזים שבהם ניתן למנות: טיפוס הנתונים int מאחסן מספר שלם. בגרסה 3.0 אוחד טיפוס זה אל תוך long (בגרסאות x.2 מספרים מטיפוס long מסומנים באות L בקצה), ואין לו הגבלת גודל (מעבר למה שמאפשר הזיכרון הווירטואלי של המחשב) – אין בשפה כל קושי לחשב את מספר פיבונאצ'י ה־100,000 (בדומה ל־BigInteger בשפת Java). טיפוס הנתונים נקודה צפה (float) מאפשר אחסון ערך מקורב של מספר ממשי באמצעות ייצוג נקודה צפה. טיפוס זה זהה לטיפוס double בשפת C (ולמעשה ברוב המקרים ממומש על ידיו). בנוסף, ניתן לייבא את המודול decimal המאפשר ייצוג של שברים עשרוניים, ונוח יותר לעבודה במקרים בהם הייצוג הזה מדויק יותר (כגון חשבונאות). מספר מרוכב גם הוא נתמך בפייתון (נכתב בצורה 3+4j). טיפוס זה נוסף לשפה בשל השימוש הרב שעושים בו מדענים ומהנדסים, שהם אחת מהקהילות העיקריות המשתמשות בשפה, ועל מנת למנוע מהם את הצורך "להמציא את הגלגל" בכל פעם מחדש. ישנה תמיכה מובנית במחרוזות – str. מחרוזת לא נחשבת לטיפוס סדרתי (ראה בהמשך), כיוון שאין בשפה טיפוס מסוג תו, וההתייחסות לתו בודד היא כאל מחרוזת באורך 1. עם זאת, ניתן לגשת אל כל תו במחרוזת באמצעות גישה לפי אינדקס, כמו בטיפוסים הסדרתיים, וניתן להמיר ביניהם בקלות. ניתן לכתוב מחרוזות הן בעזרת גרשיים כפולים: "hello" והן בעזרת גרש יחיד: 'hello'. אין כל הבדל בין צורות אלו, אך מקובל להשתמש בגרש יחיד. מחרוזות הנכתבות בין שלושה גרשיים רצופים – """hello""" או – ניתן לפרוש על פני מספר שורות ברצף. החל מגרסה 3, המחרוזות הן Unicode, אם כי ישנו טיפוס bytes עבור רצפים של בתים. בגרסה 2 המצב הפוך – המחרוזות הבסיסיות הן בתקן ASCII, וישנו טיפוס מיוחד עבור מחרוזות Unicode. אובייקטים מטיפוסי מספרים ומחרוזות הם בלתי ניתנים לשינוי (Immutable), כלומר שינוי ערכו של משתנה מטיפוס כזה הוא בעצם הסרת ההתייחסות אליו והפנייתה לערך חדש. בשפה מוגדרים שני טיפוסים סדרתיים: tuple ו־list. הטיפוס tuple הוא ייצוג ממוחשב של N־יה סדורה: רצף קבוע של ערכים מטיפוסים אחרים (כלשהם), המיוצג על פי רוב בתוך סוגריים. לדוגמה (1, 2, 3). טיפוס זה מקל על דימוי של החזרת מספר ערכים מפונקציה בודדת, או ביצוע פעולת החלפה בין משתנים (כך ניתן להחליף בין המשתנים a, b באמצעות הפקודה "a, b = b, a"). גם אובייקט מטיפוס זה איננו ניתן לשינוי, דבר המאפשר שימוש בו כמפתח עבור מילון (ראה בהמשך), בשל היכולת להשתמש בו בטבלת גיבוב. (למעשה, בשל העובדה שפייתון היא בעלת טיפוסיות דינמית, ובשל השימוש בסמנטיקת רפרנס, זהו מערך לכל דבר). המקבילה למערך בפייתון הוא מבנה הנתונים "רשימה" (list). זהו שם מטעה במקצת; על אף שמו, טיפוס זה הוא למעשה מערך שגודלו משתנה, באופן שקוף למתכנת, וניתן לגשת אל כל איבר בו על ידי אינדקס. רשימה תוגדר בין סוגריים מרובעים, לדוגמה ['x','y','z']. בניגוד ל־tuple, שתוכנו אינו ניתן לשינוי, ברשימה ניתן לשנות כל אחד מהאיברים, וכן להרחיב אותה או להסיר ממנה איברים. בשל כך, לא ניתן להשתמש ברשימות כמפתחות למילון. בשביל אופציות אחרות של מערך שאינן אפשריות ברשימה, ניתן לייבא מודול מתאים. המילון (dict), הנקרא לעיתים "מערך אסוציאטיבי" או "hash", הוא טיפוס המאפשר מיפוי ממפתחות לערכים. כל מילון כולל קבוצה של זוגות כאלה, וגישה אל איבר על פי המפתח שלו מחזירה את הערך המתאים. הקבוצה (set) היא אוסף של איברים שונים, המאפשר לבצע פעולות כמו איחוד, חיתוך, הפרש, בדיקת שייכות וכדומה. קבוצה ומילון הם טיפוסים הניתנים לשינוי, אך אין בהם סדר מוגדר. פעולת הגישה לאיברים במילון ובקבוצה ממומשת לרוב בעזרת טבלת גיבוב. החל מהגרסאות האחרונות של השפה אוחדו המחלקות והטיפוסים, וכולם שייכים למטא־מחלקה "type" (כולל המחלקה type עצמה). אנוטציות ובדיקת טיפוסים סטטית כאמור, פייתון היא שפה דינמית ולא מתבצעת בדיקת טיפוסים בזמן הידור. עם זאת, פייתון מאפשרת להוסיף אנוטציות – ביטויים שאין להם כל התנהגות בזמן ריצה – לפרמטרים של פונקציה ואף למשתנים, וישנה בשפה ספרייה בשם typing המאפשרת לבטא טיפוסים רבים. שילוב זה מאפשר לכתוב בשפה תוכניות אותן ניתן לבדוק על ידי כלים חיצוניים לבדיקת טיפוסים, וכך לאתר שגיאות טרם ההרצה. להלן דוגמה לקוד פייתון עם סימון טיפוסים (הסימון <- הוא עבור טיפוס ההחזרה. טיפוסי משתנים מסומנים בעזרת הערות): def fib(n: int) -> Iterator[int]: a = 0 # type: int b = 1 # type: int while a < n: yield a a, b = b, a+b מבני בקרה רוב מבני הבקרה הנפוצים נתמכים בפייתון, כאשר החריג הבולט הוא מנגנון switch-case, שנוסף לשפה בתור match-case בגרסה 3.10. בדומה לרוב שפות התכנות, פייתון איננה כוללת תמיכה ב־Continuation. מבני הבקרה פועלים בדומה למקובל בשפות כגון ++C או בג'אווה, ולא בעזרת "בקרת זרימה הפוכה" כגון זו המשמשת בשפת סמולטוק או בחלק מהמקרים בשפות Ruby או Swift. תנאי כמו בכל שפת תכנות אימפרטיבית (מבוססת פקודות), ישנה אפשרות לביצוע מותנה של פקודות על ידי פקודת if, בה מחושב ערכו של ביטוי מסוים ומתבצע רצף פקודות במידה וערך זה הוא "אמיתי", אחרת מתבצע רצף פקודות המפורט לאחר המילה "else", אם קיים כזה. אין בפייתון מבנה switch כמו בשפות אחרות, אך ניתן להשתמש במילה elif המהווה קיצור עבור else if. ערך "אמיתי" איננו רק הערך True של הטיפוס bool, אלא כל ערך שהמחלקה שלו מגדירה אותו כאמיתי – למשל מספרים השונים מ־0, רשימות לא ריקות, מחרוזות לא ריקות, וכדומה. דוגמה לתחביר של פקודת תנאי, הבודקת אם משתנה x הוא זוגי על ידי בדיקת שארית בחלוקה ל־2, ומדפיסה הודעה מתאימה: if x % 2 == 0: print('x is even') else: print('x is odd') בפקודה זו ניתן לראות את היתרון הגדול שמעניקה ההזחה: לא תיתכן תופעה של else "מידלדל" – כל else קשור בדיוק לפקודת ה־if הרשומה הישר מעליו. זאת בניגוד לשפות כמו C, C++, Java ודומותיהן, שבהן יש צורך להבין את סדר העדיפויות של התנאי. מוקש אחר שאיננו קיים בשפה הוא השגיאה הנפוצה לכתוב = בתנאי במקום ==, ובכך לבצע פעולת השמה במקום השוואה. בפייתון פעולת השמה היא פקודה, Expression, ואיננה יכולה להיחשב לביטוי, Statement, ולכן איננה יכולה להימצא בתוך תנאי, וקוד כזה לא יעבור הידור. פייתון לא תמכה בבורר מרובה כניסות (בדומה ל־switch בשפת C ודומותיה) עד לגרסה 3.10, אך אלטרנטיבה הייתה המילה השמורה elif המאפשרת לבדוק רצף של תנאים, באופן דומה למנגנון זה: if x % 2 == 0: print('x is even') elif x % 3 == 0: print('x is divisible by 3') elif x % 5 == 0: print('x is divisible by 5') else: print("I don't know what x is") ללא המילה elif היה צורך לבצע קינון עמוק במקרה זה – טכניקה מאוד לא נוחה באופן כללי, ובפרט בפייתון שבה כל קינון נוסף מגדיל את ההזחה: if x % 2 == 0: print('x is even') else: if x % 3 == 0: print('x is divisible by 3') else: if x % 5 == 0: print('x is divisible by 5') else: print("I don't know what x is") בניגוד לשפות רבות אחרות, לפקודה else שימושים בהקשרים אחרים – לולאות וניהול חריגות. ביטוי תנאי עם הזמן, לאור דרישה של מתכנתים להוסיף גם ביטוי תנאי (בדומה לאופרטור :? בשפות ממשפחת ה־C) הוסף לשפה (החל מגרסה 2.5) אופרטור מהצורה "<expr1> if <condition> else <expr2>". ערכו של ביטוי כזה תלוי בערך האמת של הביטוי האמצעי. דוגמה לשימוש באופרטור הזה, השקולה לדוגמה הקודמת: print('x is even' if x % 2 == 0 else 'x is odd') לפני שהוסף האופרטור הזה, השתמשו מתכנתים בעובדה שהערך של פעולות and ו־or בפייתון הוא הערך המשמש בהן, ולאו דווקא ערך מטיפוס bool. כך ניתן לכתוב ביטוי הדומה לביטוי תנאי בצורה "<condition> and <expr1> or <expr2>". למשל הדוגמה הקודמת תיכתב print(x % 2 == 0 and 'x is even' or 'x is odd') הדוגמה פועלת במקרה הזה, אך במקרים בהן ערך האמת של expr1 הוא שקר, הביטוי יחושב ל־expr2, גם אם condition מתקיים. קיומה של הטכניקה הזאת, יחד עם העובדה שהיא מביאה לבאגים קשים לגילוי, הביאו להכרה שאין ברירה אלא להוסיף ביטוי תנאי ייעודי לשפה. לולאות לולאת while בלולאת while מחושב ערכו של ביטוי, בדומה לפקודת if, ותוכן הלולאה מתבצע כל עוד ערכו של הביטוי הוא אמת. דוגמה לתוכנית השואלת את המשתמש אם הוא אוהב דגים, וממשיכה עד שהמשתמש מכניס את המחרוזת "No": print('Do you like fish?') while input() != 'No': print('Do you like fish?') ניתן היה לוותר על השורה הראשונה בקטע הקוד, אילו היה בשפה מבנה do-while המבצע את תוכן הלולאה פעם אחת לפחות. עם זאת, אין בשפה מבנה בקרה כזה. אפשר לדמות את מבנה הבקרה הזה על ידי הצבת התנאי (בצורה הפוכה) בשורה האחרונה בלולאה: while True: print('Do you like fish?') if input() == 'No': break למימוש כזה יש חסרונות, שכן לאחר קריאה לפקודת continue בגוף הלולאה לא יתבצע שיערוך מחדש של התנאי המבוקש, בניגוד למצב בלולאה מהסוג הקודם, בלולאות for, ובלולאות do-While בשפות אחרות. לולאת for מבנה נוסף ועיקרי בשפה הוא לולאת for. בלולאה זו מוגדר משתנה, ומתקבלת רשימה (או כל טיפוס שניתן לעבור עליו לפי סדר – "Iterable"). המשתנה מקבל בכל מחזור את ערכו של איבר אחר ברשימה, שוב ושוב עד שמגיעים לסוף הרשימה. מבנה זה אינו דומה ללולאת for בשפות ממשפחת ה־C, ומזכיר מעט את לולאת foreach בשפות אחרות. דוגמה לשימוש בלולאת for להדפסת רשימה של שמות עונות השנה:seasons = ["autumn","winter","spring","summer"] for season in seasons: print(season)על מנת לבצע פקודה מספר פעמים מוגדר משתמשים בפונקציה (range(x המחזירה איטרטור העובר על המשתנים בין 0 ל־x (בגרסאות קודמות של השפה החזירה פקודה זו רשימה מתאימה). דוגמה לשימוש בלולאת for להדפסת ריבועי המספרים בין 0 ל־5, לא כולל 5: for i in range(5): print(i ** 2) הלולאה משתמשת במתודה __next__ המוגדרת על כל אובייקט שניתן לעבור עליו באופן סדרתי. כאשר מגיעים לאיבר האחרון, הקריאה הבאה ל־__next__ זורקת חריגה מטיפוס StopIteration. החריגה הזאת נלכדת באופן שקט על ידי הלולאה ומביאה לסיומה. בכדי לקבוע ערך התחלתי ללולאה ואת הפרש הקפיצה בכל איטרציה יש להשתמש בפרמטרים בפונקציית range. פקודת else לאחר לולאות מגדירה רצף פקודות שיתבצע לאחר סיום תקין של הלולאה. פקודות יציאה להפסקת ביצוע לולאה בנקודה ספציפית ניתן להשתמש בפקודת break. הפקודה continue מסיימת את המחזור הנוכחי של הלולאה, ועוברת לחישוב ביטוי התנאי מחדש (בלולאת while) או לקידום המשתנה בסדרה (בלולאת for). בנוסף, מתוך פונקציה ניתן להשתמש בפקודה return המסיימת את ריצת הפונקציה כולה, ומחזירה ערך. לא ניתן לסיים באמצעות return את ריצת התוכנית הראשית, שאיננה נחשבת לפונקציה (בשונה מהמצב בשפות ממשפחת ה־C). חריגות פייתון תומכת בטיפול בחריגות. במקרה שתוכנית נתקלת בסיטואציה חריגה, על פי רוב שגיאה או נתונים עבורם תוצאת החישוב הרצויה איננה מוגדרת, ניתן "להרים" (או "לזרוק") חריגה באמצעות המילה השמורה raise (מקביל ל־throw בשפות אחרות). החריגה הנזרקת היא אובייקט, שיילכד במעלה הקריאה לפונקציה שזרקה אותו, בבלוק ייעודי מהצורה try ... except, שם יטופל באופן ספציפי. אם חריגה לא נלכדת על ידי המתכנת, היא נלכדת על ידי המפרש. התחביר של לכידת חריגות הוא מהצורה try: ... # קוד העשוי לזרוק חריגה except <Exception Type> as <Exception name>: ... # <Exception Type> קוד המטפל בחריגה מהטיפוס else: ... # קוד שיתבצע רק אם לא נזרקה חריגה finally: ... # קוד שצריך להתבצע בכל מקרה, בין אם נזרקה חריגה ובין או לא בפייתון כל שגיאה מעלה (raise) חריגה, וכל שגיאה ניתן ללכוד – חלוקה באפס, שגיאות קלט־פלט, שמות שטרם הוגדרו בקוד, וכו' – למעט שגיאות תחביר. החל מגרסה 3.0, שגיאות המוגדרות על ידי המשתמש צריכות להיות מחלקות היורשות מהמחלקה BaseException – לא ניתן לבצע פעולה כגון "raise "error, כיוון שהמחרוזת "error" היא מטיפוס str שאיננה יורשת מ־BaseException. מנהלי הקשר וניהול משאבים בפייתון קיים מבנה תחבירי בשם with המאפשר "ניהול הקשר" (context management) ובפרט ניהול משאבים בעל טווח חסום (scoped resource management). המבנה מאפשר הגדרה של תחילת שימוש במשאב בתחילת ביצוע בלוק, ומבטיח שחרור של המשאב בסופו. למשל, קריאה של תוכן של קובץ והדפסתו למסך מתבצעת כך: with open('readme.txt') as f: print(f.read()) מנגנון זה מבטיח סגירת הקובץ f גם במקרה של זריקת חריגה, ביצוע של פקודת return באמצע הבלוק, או כל דרך אחרת שבה הבלוק יסתיים, זאת באופן קריא, ללא כניסה לפרטים של המשאב הספציפי (בניגוד לשימוש במבנה try-finally). ניתן להשתמש במנגנון לכל משימה הדורשת ביצוע קטע פתיחה לפני קטע קוד, וסגירה בטוחה לאחריו. לדוגמה, המנגנון מתאים לנעילה של מנעולים, כניסה לתיקייה באופן זמני, וכדומה. פונקציות ותכנות פונקציונלי הפונקציות והשיטות בשפה הן אובייקטים לכל דבר. ישנם 7 סוגים של עצמים ברי־קריאה (callable) בפייתון: פונקציות מובנות ושיטות מובנות. אלה נכתבו בשפת האם של המפרש והוטמעו אל תוך השפה. פונקציות המוגדרות על ידי המשתמש, נכתבות באמצעות שימוש במילה השמורה def (קיצור של define – להגדיר). שיטות המוגדרות על ידי המשתמש, נכתבות בדומה לפונקציות, אך מוגדרות בתוך מחלקה. כל השיטות בפייתון הן סטטיות, אך כאשר קוראים לשיטה מתוך אובייקט, בצורה ()x.foo, האובייקט מועבר בתור הארגומנט הראשון. (מקובל לקרוא לו self, המקביל ל־this בשפות ממשפחת ++C, אך זו איננה מילת מפתח ולא מילה שמורה). ביטויי למדא – פונקציה אנונימיות בת שורה אחת, המוגדרת תוך שימוש במילה השמורה lambda. מחלקות – כל מחלקה בפייתון היא אובייקט מהטיפוס type, וקריאה אליה באמצעות אופרטור הקריאה לפונקציה () יוצר אובייקט מהטיפוס שלה. כל אובייקט שהוגדרה עבורו השיטה __call__, הוא אובייקט בר־קריאה (פעולה זו מקבילה להעמסה של אופרטור () בשפת ++C). פונקציות מוגדרות על ידי המשתמש שמאל|ממוזער|350px|מימוש של פונקציית פיבונאצ'י במפרש אינטראקטיבי של פייתון, המזהים צבועים לפי תפקידיהם – משתנים, אופרטורים ומילים שמורות. ניתן להבחין בשימוש בהזחה וב־tuple, אם כי ללא הסוגריים. את התוצאה לא ניתן לאחסן באף טיפוס פרימיטיבי בשפות ממשפחת ה־C. בדומה למרבית שפות התכנות הפרוצדורליות, ניתן להגדיר בפייתון פונקציה – מבנה סינטקטי המגדיר חישוב ומחזיר ערך. בשל היותה שפה בעלת טיפוסיות דינמית, פונקציות בפייתון אינן מגדירות את טיפוס ההחזרה שלהן, ואינן מגדירות את טיפוסי הארגומנטים. פונקציה מוגדרת באמצעות המילה השמורה def, אחריה שם הפונקציה, ואחריו רשימה של 0 או יותר שמות של פרמטרים פורמליים (ארגומנטים) בתוך סוגריים. לאחר אלה מופיע גוף הפונקציה – בלוק המגדיר את החישוב אותו היא מבצעת. כמו כל בלוק בשפת פייתון, הוא מתחיל בנקודתיים וממשיך עד לשורת הקוד הראשונה שאיננה מוזחת עוד. פונקציה מסיימת את החישוב שבה ומחזירה ערך באחת משתי דרכים: או על ידי המילה השמורה return או על ידי הגעה לסוף הבלוק המגדיר אותה. במקרה האחרון, או כאשר פקודת return מופיעה ללא ביטוי אחריה, מוחזר מהפונקציה הערך None מהטיפוס NoneType. פונקציה עשויה להסתיים גם על ידי זריקת חריגה, אך במקרה כזה היא איננה מחזירה ערך. דוגמה לפונקציה מופיעה בתמונה משמאל. קריאה לפונקציה מתבצעת על ידי כתיבת שם הפונקציה (או כל ביטוי המתייחס אליה) ולאחריו בתוך סוגריים רשימת ארגומנטים (פרמטרים אקטואליים) המתאימה לרשימה שבהגדרת הפונקציה. מנגנוני העברת פרמטרים העברת הפרמטרים לפונקציה מתבצעת באמצעות מנגנון העברה על־פי־ערך (call by value), אך כיוון שמדובר בסמנטיקת התייחסות, הערך המועבר הוא המצביע אל האובייקט ולא האובייקט עצמו. אי לכך ניתן לשנות בתוך גוף הפונקציה את התוכן של האובייקט שהועבר אליה, אך אי אפשר לשנות את ההתייחסות של המשתנים שהועברו כארגומנטים. הקוד הבא, לדוגמה, מנסה לבצע החלפה בין המשתנים שהועברו כארגומנטים, אך פעולה זאת לא תצליח: def swap(a, b): #דוגמה לפונקציה שאיננה פועלת temp = a a = b b = temp קריאה לפונקציה על משתנים a, b כלשהם לא תשפיע עליהם כלל. שיטת העברה זאת נקראת גם "העברה באמצעות שיתוף" או "העברה על ידי התייחסות לאובייקט", ולמעשה מדובר בביצוע פעולת השמה בין הארגומנטים (הפרמטרים האקטואליים - המשתנים שהועברו לפונקציה) לבין הפרמטרים הפורמליים, המופיעים בהגדרת הפונקציה. פייתון מאפשרת העברת פרמטרים על פי מיקום או על פי שם, וכן בהעברה של מספר כלשהו של פרמטרים על פי מיקום (המתקבלים כ־tuple) או על פי שם (המתקבלים כ־dict): def print_all(pos, *args, named, **kwargs): print(pos) print(args) print(named) print(kwargs) >>> print_all(1, 2, 3, named=4, something=5) 1 (2, 3) 4 {'something': 5} פונקציות למדא ניתן לכתוב ביטוי המגדיר פונקציה, למשל כחלק מביטוי גדול יותר. התחביר עבור ביטוי כזה הוא מהצורה: lambda <arguments list> : <expression> ביטויי למדא שימושיים ליצירת פונקציות קטנות בתוך ביטוי גדול יותר, או כדי להעביר פונקציה כפרמטר. למשל, על מנת לעבור על כל המספרים הזוגיים בין 0 ל־100, ניתן לכתוב for i in filter(lambda x : x % 2 == 0, range(100)): print(i) פונקציות למדא שונות מפונקציות רגילות בכך שאין דרך ישירה לכתוב פונקציית למדא רקורסיבית. אי אפשר להגדיר משתנים חדשים בתוך ביטוי למדא, כיוון שמשתנים מוגדרים בפיתון באמצעות פקודות המבצעות כריכה, ובביטוי למדא אין פקודות. פונקציות למדא, כמו פונקציות מקוננות, הן סגור (Closure). התמיכה בפונקציות למדא בפייתון היא חלק מהתמיכה של פייתון בטכניקות של תכנות פונקציונלי. פונקציות מחוללות כל פונקציה שבה מוחזר ערך בעזרת המילה yield, נקראת פונקציה מחוללת (Generator Function). קריאה אליה מחזירה אובייקט המשמש כאיטרטור. בקריאה ראשונה לאובייקט מוחזר הערך שמופיע בביטוי yield, ובכל קריאה נוספת הפונקציה ממשיכה מהמקום בו היא הפסיקה. כאשר הפונקציה "חוזרת" (בעזרת return או כשמגיעים לקצה שלה), נזרקת חריגה. השימוש הפשוט ביותר הוא בלולאת for, אשר מקדמת כל פעם את האיטרטור (למשל, זה שנוצר בפונקציה המחוללת range) בעזרת הפקודה ()next, ולוכדת את החריגה באופן 'שקט' בסוף הלולאה. להלן דוגמת קוד לפונקציה מחוללת המחזירה אובייקט המשמש כאיטרטור לסדרת פיבונאצ'י עד האיבר ה־n. ניתן לשים לב לכך שההבדל בינה לבין פונקציה רגילה המחשבת את האיבר ה־n הוא קטן ביותר: def fib(n): a, b = 0, 1 for i in range(n): a, b = b, a + b yield a על מנת להדפיס את מספרי פיבונאצ'י הראשון עד ה־15 ניתן להשתמש בלולאת for פשוטה: for i in fib(15): print(i) List Comprehension צורת תחביר זו של השפה (הקשורה לתכנות פונקציונלי) נלקחה משפת Haskell, ומאפשרת ליצור רשימות מורכבות בקלות, בתחביר המזכיר כתיבה פורמלית של קבוצות במתמטיקה (אם כי התוצאה היא רשימה ולא קבוצה). למשל, בהינתן הגדרת fib לעיל, על מנת לקבל רשימה רגילה של 15 האיברים הראשונים ניתן לכתוב: [i for i in fib(15)] תחביר דומה אך עם סוגריים עגולים במקום מרובעים יביא ליצירת פונקציה מחוללת בעלת אותם איברים בדיוק. ישנן צורות מורכבות יותר של תחביר זה, או פשוטות יותר (ללא התנאי), והרשימה שבפנים יכולה להיות גם היא בצורה דומה לזאת, או מכל טיפוס סדרתי אחר. על מנת לקבל את כל ריבועי המספרים הזוגיים בסדרת פיבונאצ'י, ניתן להרחיב את הביטוי בעזרת תנאים ולהגדיר ביטויים מורכבים יותר: [i**2 for i in fib(15) if i % 2 == 0] אפשר גם לקנן ביטויים מסוג זה. למשל, הביטוי להלן יוצר את רשימת המספרים הראשוניים הקטנים מ־100: [i for i in range(2, 100) if all(i % k for k in range(2, i // 2 + 1))] אופרטורים להלן רשימה של האופרטורים בשפה אופרטור משמעות הערות\דוגמה +, -, *, **, % חיבור, חיסור\שלילה, כפל, חזקה, שארית /, // חלוקה ממשית, חלוקת שלמים (עם שארית) 2/4==0.5, 4//2==0. ההבחנה הזו קיימת רק החל מגרסה 3.0, אם כי ניתן לייבא אותה גם בגרסאות קודמות. +, * שרשור מחרוזות 'ab'+'cd'=='abcd', ו־'ab'*2=='abab' + שרשור tuple־ים (1,2)+(3,4)==(1,2,3,4) ==, =<, =>, <, >, =! שוויון, גדול־שווה, קטן־שווה, גדול מ־, קטן מ־, שונה ניתן לשרשר: x <= 10 > 0 נכון אם x הוא מספר בין 1 ל־10 [ ] גישה לאינדקס באובייקט הניתן לאיטרציה. 0 הוא האיבר הראשון.אינדקס שלילי מתייחס למרחק מהאיבר האחרון.עבור אובייקטים סדרתיים ניתן לגשת גם לקטעים מהסדרה בעזרת ':'. 'abc'[1] == 'b' range(10)[-1] == 9 'Do you sleep'[3:6] == 'you' פעולות לוגיות: הזזה של ביטים ימינה ושמאלה, או, וגם (לוגיקה), XOR, משלים עבור מספרים שלמים (בייצוג משלים ל־2):1 >> 2 == 4 @ הכפלת מטריצות החל מגרסה 3.5. הסימן משמש גם לשימוש בדקורטורים כל אופרטור מתמטי/לוגי ניתן לשלב יחד עם פעולת השמה, בדומה לשפת C – פעולות כגון x+=5 המוסיפות 5 למשתנה המוצבע על ידי x. תכנות מונחה־עצמים השפה תומכת בתכנות מונחה-עצמים, אך איננה כופה את המתכנת להשתמש בו. כך ניתן לכתוב תוכניות קצרות ופשוטות, וגם מערכות תוכנה מורכבות. כל ישות בשפה היא אובייקט, ובפרט כל מחלקה היא בעצם אובייקט של המחלקה type. ישנה אפשרות להורשה מרובה, וכל מחלקה יורשת ישירות או בעקיפין מן המחלקה object. אין בפייתון מחלקות אבסטרקטיות, אך ניתן לדמות את האפקט בעזרת זריקת חריגה מטיפוס "NotImplementedException". אין בפייתון ממשקים כמו בג'אווה כיוון שאין צורך בהם בשפה בעלת טיפוסיות ברווז. הגדרת מחלקה כמו הגדרת פונקציה, גם הגדרת מחלקה היא בעצם פקודה המורכבת מפקודות אחרות. כאשר המפרש נתקל בהגדרת מחלקה, הוא מבצע את כל הפקודות המופיעות בתוכה. כאשר הוא מסיים לבצע את כל הפקודות, הוא מעביר את אוסף המשתנים שהפקודות הללו יצרו אל המטא־מחלקה type, שיוצרת ממשתנים אלו אובייקט מחלקה חדש שהמשתנים הם שדות (fields) שלו: class A: print("hello") x = 42 def foo(): print(6) print(A.x) # prints 42 A.foo() # prints 6 כאשר הפקודה class תתבצע, תודפס המילה hello, וייווצר אובייקט־מחלקה חדש בשם A ולו שני שדות: שדה בשם x המכיל את המספר 42, ושדה בשם foo המכיל פונקציה. לאובייקט־המחלקה הזה, A, מוגדר אופרטור קריאה המאפשר להשתמש בו כאילו היה פונקציה, וכך לייצר אובייקטים חדשים שהטיפוס שלהם הוא A: a = A() # create new object of type A ירושה השפה תומכת בירושה מרובה, על אף הקשיים שהיא מציבה במקרים כגון ירושת־יהלום או מספר מתודות בעלות אותו שם. האלגוריתם המשמש לפתירת מקרים בהם המזהים הם רב משמעיים הוא מורכב, ועבר שינויים משמעותיים עם התפתחות השפה. שדות ושיטות השפה מאפשרת הגדרת שדות נתונים – משתנים – השייכים למחלקה (משתני מחלקה, נקראים גם משתנים סטטיים) או לאובייקט (משתני מופע). ניתן לגשת לשדות באופן ישיר, ואין דרך להגדיר "תכונות" – שדות שהגישה אליהם מבוקרת באמצעות מתודות – כמו בשפת Ruby. שיטות שייכות באופן בלעדי למחלקה, כלומר הן תמיד סטטיות. בהצהרה של שיטה, אם מתבצעת קריאה לשיטה דרך אובייקט ספציפי, הוא מועבר בתור הפרמטר הראשון של השיטה (שמקובל לקרוא לו self), באופן מובלע. ניתן לבצע קריאה כזאת גם באופן מפורש: class A(): def __init__(self, name): self.name = name def foo(self): print("foo is called for " + self.name) a = A("Example") a.foo() A.foo(a) שתי הקריאות ל־A.foo שקולות במקרה זה, וידפיסו את אותה תוצאה: "foo is called for Example". בניגוד לשפות מונחות־עצמים אחרות, ניתן להוסיף לכל אובייקט (ומחלקה, שגם היא אובייקט) שדות נתונים בכל זמן נתון, גם לאחר סיום הגדרת המחלקה, כלומר גם בזמן ריצה, או באופן מותנה. למעשה, כל האמור הוא התעסקות עם מרחב השם (namespace) בלבד – כלומר, בכל יצירה של אובייקט, מכל טיפוס, נוצר מרחב־שם, ואליו ניתן לשייך אובייקטים אחרים בכל זמן נתון (במגבלות כלשהן. וכל זה נכון גם לגבי מודולים). בנייה והריסה אין בפייתון שיטה המהווה בנאי (Constructor), אך קיימת בכל מחלקה (באופן מובלע או מפורש) שיטה בשם __init__, המאתחלת את האובייקט לאחר שהוא נוצר. באופן דומה, אין שיטה המשמשת כהורס (Destructor) עבור הריסה של אובייקט, בשל השימוש במנגנון איסוף זבל, אך ישנה שיטה בשם __del__ הנקראת על ידי המנגנון, ומשמשת באופן דומה לזה של השיטה finalize של Java. פייתון תומכת בהעמסת אופרטורים, וכן בירושה מטיפוסים מובנים בשפה, כגון int. בקרת גישה בניגוד לשפות מונחות־עצמים רבות אחרות, בפייתון אין שום דרך לשלוט על הגישה אל שדות של אובייקט או מחלקה, באופן שיקביל לשדות private למשל, בשפות C++, Java או #C. מעצבי השפה מניחים שאם לא צריך לגשת אל שדה, לא ייגשו אליו. על מנת לסמן ששדה או שיטה לא נועדו לגישה מבחוץ מקובל להעניק להם שם המתחיל במקף תחתון בודד "_". שמות המתחילים בזוג מקפים תחתונים "__" עוברים שינוי לאחר יצירת המחלקה, כך שלא ניתן לגשת אליו בקלות מבחוץ, וכן לא ניתן למצוא אותם בעזרת הפקודה dir. למשל, משתנה בשם y__ במחלקה A ייקרא A__y_. ספרייה סטנדרטית על אף שהשפה עצמה לא מכילה כמות גדולה של כלים, הספרייה הסטנדרטית של פייתון כוללת עשרות מודולים, אשר מקלים מאוד על כתיבת קוד. ישנם לדוגמה מודולים אשר מאפשרים שימוש בפרוטוקולי אינטרנט רבים כגון MIME, HTTP ו־SMTP, שימוש בקידודים ובפורמטי דחיסה שונים כמו base64 ו־zlib, עבודה עם XML־ים ועוד. חבילות הרחבה לפייתון יש מספר רב של חבילות הרחבה (packages) המוסיפות יכולות נוספות ופונקציות ספרייה חדשות. דוגמאות להרחבות נפוצות ושימושיות: NumPy – חבילת הרחבה מתמטית הכוללת מבנה מערכים רב-ממדיים משופר (ndarray), פונקציות מתמטיות רבות, וקטורים וכפל מטריצות, אלגברה ליניארית, טרנספורם פורייה ועוד. זוהי אחת החבילות השימושיות ביותר וחבילות הרחבה רבות מבוססות עליה. SciPy – חבילת הרחבה למדעים מדויקים והנדסה, כוללת כלים כמו טרנספורם פורייה מהיר, כלים לעיבוד אותות, אנליזה נומרית, אופטימיזציה ועוד. SciKit-Learn – חבילת הרחבה ללמידת מכונה ועיבוד מידע על בסיס SciPy, ידועה בקיצור כ-sklearn. MatPlotLib – חבילת הרחבה המאפשרת יצירת תרשימים וגרפים בדומה ל־MATLAB. Librosa – חבילה לעיבוד קובצי אודיו. Pandas – חבילת הרחבה המיועדת לעיבוד מידע, ניהול מבני נתונים ומדע הנתונים. TensorFlow – חבילה לבינה מלאכותית, למידה עמוקה ורשתות נוירונים מבית גוגל. PyTorch – חבילה לבינה מלאכותית, למידה עמוקה ורשתות נוירונים בשימוש פייסבוק. Flask – חבילת הרחבה לפיתוח צד שרת באתרי אינטרנט. turtle – חבילת המאפשרת יצירת משחקונים קטנים ושיפור השפה. NetworkX - ספרייה ללימוד גרפים ורשתות. חבילות כאלו מותקנות לרוב באמצעות החבילה pip, מנהל החבילות שמגיע עם השפה: python -m pip install PackName כאשר את המחרוזת PackName יש להחליף בשם החבילה אותה רוצים להתקין. על מנת להשתמש בחבילות נדרש לטעון אותן - להוסיף בראש קובץ הקוד בפקודת import את הספרייה באופן הבא: import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import scipy as sp שימוש בתעשייה השפה משמשת למספר מטרות. אחד השימושים המקובלים הוא לכתיבת תוכנות שייעודן הוא זמני – לכתוב ולזרוק. מהירות הפיתוח מאפשרת ביצוע משימה כזאת בקלות רבה יותר מאשר שפות מקובלות יותר כמו ++C, C, Java ואחרות. הרחבה של הרעיון הזה הוא בכתיבת הוכחת היתכנות (POC - Proof Of Concept). כאשר עולה דרישה לתוכנה מסוג חדש, ויש צורך להוכיח שהרעיון ישים באופן עקרוני, אפשר לפתח את כל התוכנה במהירות בפייתון. לאחר הוכחת ההיתכנות עוברים לפיתוח בשפות אחרות, המאפשרות לעיתים ביצועים יעילים יותר, על פי הצורך. עם זאת, אין פירוש הדבר שלא נעשה בשפה שימוש לכתיבת תוכנות גדולות. דוגמאות לכך הן Zope וביטורנט. שימוש נוסף בפייתון הוא לפיתוח אלגוריתמים בתחומי המדעים המדויקים וההנדסה, בדומה לשימוש ב־MATLAB. חבילות ההרחבה, כגון NumPy, המאפשרות עבודה יעילה עם וקטורים ומטריצות, הופכות אותה לנוחה ושימושית למטרה זו. פייתון היא אחת מהשפות העיקריות שבהן עובדת חברת גוגל. בין השאר, הגרסה הראשונה של זחלן הרשת של מנוע החיפוש גוגל נכתבה בפייתון, כל מערכת הפיתוח של גוגל (ניהול גרסאות ובניית מהדורות) מתבצעת בטכנולוגיה מבוססת פייתון וחלק מאתריה הגדולים כגון יוטיוב כתובים בצורה כמעט גורפת בפייתון. בנוסף, באפריל 2008 הזמינה גוגל גולשים לכתוב אפליקציות פייתון ולהתקינן על מערכת שרתיה. אנקונדה היא הפצה של שפות התכנות פייתון לתכנות מדעי (מדעי הנתונים, יישומי למידת מכונה, עיבוד נתונים בקנה מידה גדול, ניתוח ניבויי וכו'). תוכנה FreeCAD נכתבה בשפת פייתון. עוד שימושים נוספים בפייתון הם: כריית מידע, בינה מלאכותית, טסטים, אוטומציות, מחשוב בענן, תוכנות, בניית אתרים, ו-Big data. מקור השם שם השפה "פייתון" נבחר כמחווה לקבוצה הקומית הבריטית "מונטי פייתון" עקב כך שחידו ואן רוסום, יוצר השפה, היה מעריץ שלהם, אזכורים למונטי פייתון מופיעים גם בקוד ובתרבות של פייתון. לדוגמה, המשתנים המטא-תחביריים שנמצאים בספרות של שפת פייתון הם "spam" ו"eggs", כאזכור לבדיחה שמופיעה בפרקים הראשונים של מונטי פייתון, במקום "foo" ו"bar" שנמצאים בשימוש ברוב שפות התכנות. בנוסף, התיעוד הרשמי של פייתון מכיל אזכורים שונים לבדיחות של מונטי פייתון. ראו גם Cython IronPython הזן של פייתון אנקונדה (מנהל חבילות תוכנה) קישורים חיצוניים תכנות בשפת פייתון - ספר לימוד פייתון בעברית התיעוד של פייתון ברק גונן, תכנות בשפת פייתון, בהוצאת המרכז לחינוך סייבר PyDev – סביבת פיתוח משולבת לפייתון עבור eclipse הערות שוליים * קטגוריה:תוכנה חופשית קטגוריה:הולנד: המצאות קטגוריה:שפות תכנות

GPDL

הפניה הרישיון לשימוש חופשי במסמכים של גנו

הרישיון הציבורי הכללי של גנו

250px|שמאל|סמליל מהדורה 3 של הרישיון הרישיון הציבורי הכללי של גנו, הידוע בעיקר כ־GNU GPL (ראשי תיבות באנגלית של GNU General Public License), או בקיצור GPL, הוא רישיון לתוכנה חופשית, שנכתב במקור על ידי ריצ'רד סטולמן בעבור פרויקט גנו והפך מאז לאחד הרישיונות הפופולריים לתוכנה חופשית. ה-GPL הוא בראש ובראשונה רישיון Copyleft, שמשמעו שיצירות נגזרות ישמרו תחת אותם תנאי רישיון. תחת הפילוסופיה הזאת, ה-GPL מעניק לתוכנת מחשב זכויות של תוכנה חופשית ומשתמש ב-Copyleft כדי להבטיח שהחירות תישמר, גם אם העבודה שונתה או שודרגה. מטרה מטרת הרישיון היא לשמור על החופש של תוכנה שהופצה ככזו, מבלי שאחר יוכל לנכס אותו לעצמו או "לקטוף" את פירות המאמץ של אחרים. למקבל תוכנה בעלת רישוי שכזה יש את החופש להריץ את התוכנה לכל מטרה שהיא, לחקור וללמוד את התוכנה, לשנות ולשפר אותה, להעתיק ולהפיץ את התוכנה בכל צורה שהיא, ובלבד שישמר החופש שלה. הרישיון לא מונע מכירה של תוכנה. רישיון תוכנה חופשית בהכרח יתיר שימוש מסחרי בתוכנה. אולם באותה מידה אין אפשרות למנוע מאחרים להפיץ את אותה התוכנה, ולכן בפועל ברוב המקרים תוכנות ברישיון זה זמינות בחינם, ועסקים שמפיצים תוכנות בצורה הזאת בדרך כלל מתמקדים בגביית תשלום על שירותים הנלווים לתוכנה כמו שיפור, עדכון, תחזוקה, הפצה, שיווק, ייעוץ ותמיכה. ה־GPL מחייב לשחרר את הקוד רק למשתמשים בתוכנה ולא לציבור הרחב, כך שאם עושים שימוש בתוכנה באופן אישי, אין צורך לשחרר את הקוד. כמו כן, אם חברה מסוימת עושה שינויים בתוכנה אבל לא משחררת את השינויים ללקוחות אלא רק משתמשת בהם בצורה פנימית, החברה לא מחויבת לשחרר את הקוד המעודכן לציבור. על מנת למנוע בלבול, נוסח הרישיון עצמו אינו נמצא תחת רישיון ה-GPL. הרישיון שמור בזכויות יוצרים שאוסרות לשנות את הרישיון. אך לפי ה-FAQ של GPL, כל אחד יכול לשנות את הרישיון כל עוד משתמשים בשם אחר לרישיון, לא מזכירים את השם "גנו" ומסירים את המבוא. וריאציות רישיונות הרישיון הציבורי הכללי המוקטן של גנו (GNU Lesser General Public License או בקיצור: LGPL) הוא רישיון נגזר ומתירני יותר מה-GPL, מיועד בעיקר לספריות תוכנה. הרישיון לשימוש חופשי במסמכים של גנו (GNU Free Documentation License, בקיצור GNU FDL או GFDL), שנועד בהתחלה למסמכי תכנות GNU, אבל אומץ גם לשימושים אחרים, בין היתר לפרויקט ויקיפדיה. הרישיון הציבורי הכללי של אפרו (Affero General Public License בקיצור: GNU AGPL) הוא רישיון דומה ל-GPL שממוקד בתוכנות לשרתים. גרסאות לרישיון היו עם השנים שלוש גרסאות שונות. שלוש הגרסאות דומות במטרותיהן, אולם שונות בפרטים הטכניים. קרן התוכנה החופשית ממליצה לכתוב על תוכניות, שהקוד בהן מופץ תחת תנאי הרישיון מגרסה <מסוימת> או כל גרסה מאוחרת יותר, כדי לאפשר שימוש בהם אם וכאשר הקרן תוציא גרסה חדשה יותר של הרישיון. גרסה 1 הגרסה הראשונה של הרישיון נכתבה בשנת 1989. היא כיום כמעט לא בשימוש (פרט למודולי פרל רבים אשר רישיון השימוש של רבים מהם הוא הרישיון האומנותי או ה־GPL מגרסה 1 ומעלה). גרסה 2 (GPLv2) שנתיים לאחר מכן, בשנת 1991, נכתבה גרסה 2. גרסה זו תיקנה מספר בעיות טכניות. במקביל לה נכתב רישיון ה־LGPL. בשנת 1999 יצאה גרסה 2.1 של ה־LGPL עם מספר תיקונים טכניים. שתי הגרסאות הללו נפוצות בשימוש עד היום, מכיוון שמשתמשים רבים מסתייגים מגרסה 3 של הרישיון. גרסה 3 (GPLv3) גרסה 3 נכתבה באמצע שנות ה־2000, בתהליך ניסוח שארך מעל לשנה. הגרסה הסופית יצאה בשנת 2007. הגרסה החדשה כללה תיקונים רבים, כגון התאמה טובה יותר לחקיקה מחוץ לארצות הברית, פתרון בעיות בשימוש ביחד עם קוד ברישיון אפאצ'י 2.0, ועוד. LGPL ו־AGPL (גרסאות 3 של שניהם) נוסחו בהסתמך על נוסח ה־GPL, בתוספת סעיף החרגה אחד. אולם היו גם כמה שינויים שנויים במחלוקת. בפרט החמרת היחס למגבלות פטנטים ולמגבלות ניהול זכויות דיגיטלי. כל הקוד של פרויקט גנו, וכן של פרויקטים נוספים (כגון סמבה) שינו את הרישיון לגרסה 3.0. אחרים (כגון רוב מפתחי ליבת לינוקס) סירבו לשנות את הרישיון. ראו גם רישיונות דומים לתוכנה חופשית: הרישיון הציבורי של מוזילה רישיון MIT רישיון BSD Creative Commons רישיון GNU הציבורי הכללי של אפרו קישורים חיצוניים הרישיון הציבורי הכללי של גנו v1.0 הרישיון הציבורי הכללי של גנו v2.0 הרישיון הציבורי הכללי של גנו v3.0 הערות שוליים קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:תוכנה חופשית קטגוריה:רישיונות זכויות יוצרים קטגוריה:רישיונות תוכנה Copyleft

אספרנטו

אֶסְפֶּרַנְטוֹ (, במקור Lingvo Internacia, "לינגווֹ אינטרנָצִייה" – שפה בין-לאומית) היא שפה מתוכננת ושפת עזר בין-לאומית שנוצרה ב-1887 על ידי אליעזר לודוויג זמנהוף, שייעד אותה להפוך לשפתו השנייה של כל אדם בעולם, לצד שפת האם שלו. אספרנטו היא כיום השפה המדוברת ביותר מבין השפות המתוכננות. על פי ההערכות המקובלות, יש לה כ-2 מיליון דוברים. היסטוריה ממוזער|160px|'השפה הבין-לאומית' ספרו הראשון של זמנהוף מ-1887, בו הציג לעולם את עקרונות השפה. יצירת השפה ושנים ראשונות ממוזער|קונגרס האספרנטו ה-7 באנטוורפן, 1911 שפת האספרנטו פותחה על ידי ד"ר אליעזר לודוויג זמנהוף, רופא עיניים יהודי מביאליסטוק, החל מסוף שנות ה-70 של המאה ה-19 ועד לתחילת שנות ה-80 שלה. במהלך תקופה זו הוא ניסח את מרבית כללי הדקדוק של השפה ויצר את אוצר המילים הראשוני שלה, וכן עסק בתרגום מספר יצירות משמעותיות לשפה על מנת להציגה לעולם. ב-1887 פרסם זמנהוף את ספרו הראשון, 'השפה הבין-לאומית', ובו הציג את עקרונות השפה. על ספרו חתם בשם העט Doktoro Esperanto ("הדוקטור המקווה"), ושם זה דבק בשפה והפך לשמה. זמנהוף ביקש ליצור שפה בין-לאומית נייטרלית (שאיננה מזוהה עִם עַם מסוים כלשהו); שלמידתה קלה, מהנה ואפילו משחקית; שתאפשר ללומדים אותה לעשות בה שימוש על מנת לתקשר עם אנשים מכל העולם ולגשר בין תרבויות, גם אם לא תתקבל באופן רשמי כשפה הבין-לאומית; שתהיה שפה חיה ומתפתחת, המאפשרת ביטוי יצירתי. הרעיון זכה לקהילה הולכת וגדלה של תומכים, בתחילה בעיקר מהאימפריה הרוסית, ולאחר מכן גם ממרכז אירופה ובהמשך נפוץ רעיון השפה גם למקומות נוספים – מערב אירופה, אמריקה, סין ויפן. בימיה הראשונים של השפה, היא שימשה בעיקר כשפה כתובה באמצעות חליפת מכתבים, וזמנהוף ערך בה עוד מספר תיקונים. ב-1905 התכנס קונגרס האספרנטו הראשון בעיר בולון-סור-מר שבצרפת. בקונגרס זה התקבלה "הצהרת בולון", אשר קבעה את עקרונות ה"פונדמנטו דה אספרנטו" כבסיס המחייב הקבוע של השפה והגבילה את השינויים בכלליה הבסיסיים. לאחר הקונגרס הראשון החל להתכנס קונגרס האספרנטו העולמי מדי שנה במדינה אחרת, למעט בשנות מלחמות העולם. ב-1908 הוקמה אגודת האספרנטו העולמית. אספרנטו לא הייתה הניסיון הראשון ליצירת שפה בין-לאומית מתוכננת. קדמה לה תנועת הוולאפיק, שרבים מחבריה נטשו אותה לטובת השפה החדשה. האספרנטו הוכיחה עצמה כקלה יותר ללמידה, ולכן שימושית יותר, בין היתר היות שאוצר המילים שלה התבסס על שורשים משותפים משפות אירופיות, לטיניות וסלאביות. זמנהוף ליווה את התנועה במשך 30 שנה עד יום מותו, כעורך עיתון, כיו"ר אגודת האספרנטו הבין-לאומית, כיוצר וכמחבר. בשנת 1907 חוותה תנועת האספרנטו טלטלה ופיצול, סביב מחלוקת באשר לרפורמות בשפה, אשר הולידו את השפה המתוכננת אידו. עם זאת, התנועה צלחה את הפיצול, ואספרנטו נותרה השפה המתוכננת הנפוצה ביותר בעולם. שנות ה-20 נחשבות לימי הזוהר של השפה, אשר משכה אליה מתעניינים רבים מטעמים אידאולוגיים – בין היתר אנשים בעלי השקפות אינטרנציונליסטיות, א־לאומיות או פציפיסטיות וכן אנשים שלא התנגדו לרעיונות לאומיים אך ביקשו לקדם את ההבנה והשלום בין העמים. על אף התנגדותה של המשלחת הצרפתית, שחששה מירידת קרנה של שפתם כשפה בין-לאומית דיפלומטית, ב-1924 המליץ חבר הלאומים למדינות החברות בו לעודד את לימוד השפה. השפה במלחמת העולם השנייה ממוזער|180px|כרזה הקוראת לאספרנטיסטים להתגייס למאבק בפאשיזם במסגרת מלחמת האזרחים בספרד הנאצים ראו באספרנטו פרויקט שסתר את תפיסת העולם הלאומנית שלהם, ולכן החרימו את השפה וסגרו בהדרגה את כל אגודות האספרנטו בגרמניה, ולבסוף אסרו על כל פעילות לשונית או חברתית בתחום, בגרמניה ובכל טריטוריה אחרת שנפלה תחת כיבושם. ב"מיין קאמפף" הגדיר היטלר את השפה הבין-לאומית כ"מזימה יהודית להשתלט על העולם". למרות התלהבות והתחלה חיובית לאספרנטו תחת המשטר הסובייטי, במסגרת "הטיהורים הגדולים" בברית המועצות של סטלין ב-1936–1937 נאסרה גם כל פעילות אספרנטו, ורבים (מספרם מוערך באלפים) נאסרו, הוגלו ונרצחו באשמת ריגול לגרמניה. איטליה הפאשיסטית לעומת זאת לא הייתה עוינת לשפה ואף ניסתה לעודד תיירות באמצעות עלונים בשפה. בספרד תחת משטר פרנקו הייתה האספרנטו נפוצה בקרב הכוחות הרפובליקנים, ובייחוד בקרב הפעילים האנרכיסטים והתנועה הלאומית הקטלונית, לפיכך השלטון התנגד לשפה ורדף אותה. לאחר מלחמות העולם ממוזער|160px|'סמל היובל' שעוצב לרגל שנת המאה להולדת השפה, ובו משולבות האותיות Э ו-E, האותיות הראשונות של המילה אספרנטו בכתב לטיני ובכתב קירילי, המייצגות את אחדות הקהילה האספרנטיסית ברחבי העולם, בדגש על תקופת המלחמה הקרה בה נוצר ב-1954 הפכה אגודת האספרנטו העולמית לארגון מייעץ רשמי ל-UNESCO. ב-1966 הוקם לראשונה ה-Pasporta Servo – שירות במסגרתו אספרנטיסטים מציעים לארח אספרנטיסטים אחרים המטיילים בחו"ל. המלחמה הקרה, בייחוד בשנות ה-50 וה-60, פיצלה את קהילת דוברי השפה משני צידי מסך הברזל, ודובריה נחשדו בשתי המעצמות כמי שעשויים לקיים מגעים ומשאים עם האויב ואף להפיץ את משנתו. בכל זאת, בשנות ה-70 חוותה השפה רנסאנס, והתפשטה למקומות שבהם לא הופיעה קודם לכן. באיראן, למשל, נוצרה קהילה אספרנטיסטית משמעותית. ב-1980 הוקם ארגון הנוער והצעירים האספרנטיסטי (TEJO). ב-1985 המליצה UNESCO למדינות החברות בה להכניס את שפת האספרנטו לתוכנית הלימודים. בשנת 1987 ציינה השפה מאה להיווסדה, ובקונגרס העולמי השתתפו כ-6,000 איש. ב-1991 היו די דוברים אפריקאים של השפה על מנת לקיים את הקונגרס הפאן-אפריקאי הראשון באספרנטו בלומה שבטוגו. תקופת האינטרנט ממוזער|קונגרס הנוער העולמי באספרנטו מהפכת האינטרנט, המרחיבה את אפשרויות התקשורת בין מרחבים רחוקים, מאפשרת יצירת קהילות וירטואליות שאינן תלויות במקום ומרחיבה את הגישה לחומרי לימוד, אפשרה את התרחבות והתחדשות תנועת האספרנטו. בעוד שעד שנות ה-90 חלה עלייה בגיל הממוצע של דוברי השפה, בשנים האחרונות מצטרפים צעירים רבים לקהילת הדוברים. תנופה זו ניתן לראות בין היתר באמצעות עיון במדריך האתרים של גוגל: במאי 2011 היו 5,196 אתרי אינטרנט ששפתם אספרנטו, בהשוואה ל-7,725 אתרים בשפה העברית ו-7,725 אתרים בשפה הערבית. ב-2001 הוקמה ויקיפדיה האספרנטית, המכילה נכון לנובמבר 2020 למעלה מ-287 אלף ערכים ומדורגת במקום ה-35 בעולם מבחינת גודלה. על פי הנתונים המוצגים בה, מעל 117 אלף מבקרים אינדיבידואלים ועוד כ-33 אלף שעיינו באתר באמצעות מכשיר סלולרי בחודש. ב-22 בפברואר 2012 הוסיפה גוגל את האספרנטו כשפה ה-64 שגוגל טרנסלייט מציעה לתרגם. אחד האתרים הפופולריים ביותר ללימוד אספרנטו בחינם הוא האתר לרנו! (!Lernu – למדו!). נכון לשנת 2013 דיווח האתר כי הוא זוכה ל-150–300 אלף כניסות מדי חודש, וכיום יש בו למעלה מ-300 אלף משתמשים רשומים. האתר מציע קורס באספרנטו לדוברי 36 שפות, בהן עברית. במאי 2015 השיקה אפליקציית לימוד השפות הפופולרית דואלינגו קורס חינמי נוסף באספרנטו לדוברי אנגלית. כבר במרץ 2016 היו רשומים לקורס כ-350 אלף איש, כשנתיים לאחר מכן נרשמו כמיליון משתמשים שהתנסו בלמידת השפה, וביולי 2018 עמד מספר המשתמשים שנרשמו לקורס על למעלה מ-1.36 מיליון. נכון לנובמבר 2020 דיווחה דואלינגו על 287 אלף 'לומדים פעילים' בקורס. באוקטובר 2016 נפתח קורס נוסף בדואלינגו ללימוד אספרנטו עבור דוברי ספרדית ובו נרשמו 221 אלף לומדים פעילים נכון לנובמבר 2020. קורס אספרנטו נוסף לדוברי פורטוגזית נפתח בדואלינגו במאי 2018, ובנובמבר 2020 היו רשומים בו כ-214 אלף תלמידים. קורס נוסף לדוברי צרפתית הושק בגרסת בטא ביולי 2020 וקורס לדוברי מנדרינית נמצא כיום בפיתוח. סך הכל נכון לדצמבר 2020 עברו בקורסים באספרנטו באפליקציה 3.38 מיליון לומדים, והמדינות הבולטות בקרב הלומדים הן ברזיל, ארצות הברית, מקסיקו, קולומביה, ספרד, צרפת ובריטניה. פעילות ענפה באספרנטו אפשר למצוא גם ברשתות החברתיות, וישנן גם רשתות ייעודיות לשפה כמו האפליקציה Amikumu והרשת'Mia Vivo' (החיים שלי) שהוקמה בנובמבר 2020. כמו כן ישנה פעילות עשירה של בלוגים, וולוגים, פודקסטים, שידורי רדיו ברשת ומפגשי וידאו מקוונים. עקרונות שפת אספרנטו הדקדוק של שפת אספרנטו פשוט יחסית לשפות לאומיות: יש בה 16 כללי דקדוק בסיסיים (המופיעים בחיבור "פונדמנטו דה אספרנטו"). אוצר המילים הבסיסי מבוסס על מספר מצומצם יחסית של שורשים, ואין בה יוצאים מן הכלל. משום כך, שפת אספרנטו קלה יותר ללימוד משפה זרה אחרת, במיוחד לדוברי שפות אירופיות. בדרך כלל, כמה חודשים של לימוד אספרנטו שווים למספר שנות לימוד של שפה לאומית, לדוגמה אנגלית או צרפתית, ואפילו לדוברי שפות שאינן אירופאיות קל יותר ללמוד אספרנטו מאשר כל שפה אירופית אחרת. האלפבית של אספרנטו מבוסס על האלפבית הלטיני; הוסרו ממנו האותיות q ,w ,x ,y, ונוספו לו שש אותיות עם תגים: ĉ ,ĝ ,ĥ ,ĵ ,ŝ ,ŭ. שמה של כל אות הוא הצליל שלה ואחריה o אלא אם כן זו תנועה, ואז צליל האות הוא שמה. לדוגמה, שם האות ĝ הוא ĝo ("ג'וֹ"), אבל שם האות e הוא e ("אֶה"), וכך הלאה לכל האותיות. האלפבית של אספרנטו הוא איפוא a, bo, co, ĉo (אָה, בּוֹ, צוֹ, צ'וֹ) וכן הלאה. להלן האלפבית של אספרנטו: עיצורים ממוזער|300px|מילים לדוגמה באספרנטו, לפי סדר אלפביתי רשימת העיצורים הסימוןהגרפי תעתיק IPA הערך הפונטי Bb b נהגה כהגיית בי"ת Cc ʦ נהגה כהגיית צד"י מודרנית Ĉĉ ʧ נהגה כהגיית צד"י גרושה Dd d נהגה כהגיית דל"ת Ff f נהגה כהגיית פ"א רפה Gg g נהגה כהגיית גימ"ל Ĝĝ ʤ נהגה כהגיית גימ"ל גרושה Hh h נהגה כהגיית ה"א Ĥĥ x נהגה כהגיית כ"ף רפה Jj j נהגה כהגיית יו"ד עיצורית (גם תנועה – להלן) Ĵĵ ʒ נהגה כהגיית זי"ן גרושה Kk k נהגה כהגיית כ"ף Ll l נהגה כהגיית למ"ד Mm m נהגה כהגיית מ"ם Nn n נהגה כהגיית נו"ן Pp p נהגה כהגיית פ"א Rr r~ɾ נהגה כהגיית רי"ש מתגלגלת או לשונית Ss s נהגה כהגיית סמ"ך Ŝŝ ʃ נהגה כהגיית שי"ן ימנית Tt t נהגה כהגיית ת"ו Vv v נהגה כהגיית בי"ת רפה Zz z נהגה כהגיית זי"ן תנועות התנועות הסימוןהגרפי תעתיק IPA הערך הפונטי Aa [] קובץ:Open_central_unrounded_vowel.ogg נהגה כהגיית פתח Ee [] קובץ:Mid_front_unrounded_vowel.ogg נהגה כהגיית צירי Ii [] קובץ:Close_front_unrounded_vowel.ogg נהגה כהגיית חיריק Oo [] קובץ:Mid_back_rounded_vowel.ogg נהגה כהגיית חולם Uu [] קובץ:Close_back_rounded_vowel.ogg נהגה כהגיית שורוק Ŭŭ [] קובץ:Voiced labio-velar approximant.ogg נהגה כהגיית W באנגלית ועל פי רוב מאריך את התנועה שלפניו דקדוק ממוזער|סיומות מילים באספרנטו בהתאם לתפקיד התחבירי של מילים בדיבור, כבכתב, תפקידה התחבירי של כל מילה במשפט הוא חד-משמעי, מוחשי וברור במשפט עצמו. זאת באמצעות הצמדת הסיומת התחבירית למילה לפי תפקידה במשפט: שמות העצם באספרנטו מסתיימים ב-o (דוגמה: homo – אדם). היידוע מושג באמצעות המילה la. שמות התואר מסתיימים ב-a (דוגמה: bona homo – אדם טוב). הטיות שורש הפועל est לפי הזמנים השונים משמשות כדי לציין שלנושא מסוים תכונה מסוימת (משמשות כאוגד) ומקדימות על פי רוב שמות תואר. דוגמה: Li estas bona homo – הוא אדם טוב. השוואה ניתן ליצור באמצעות המיליות pli (יותר) ו-ol (מ...). המילה plej משמעותה "ביותר", "הכי". דוגמאות: la bovo estas pli granda ol la koko – הפרה גדולה מהתרנגולת; ĝirafo estas la plej alta besto – ג'ירפה היא החיה הגבוהה ביותר. לריבוי יש להוסיף את האות j לשם העצם ולתאריו (דוגמה: belaj homoj – אנשים יפים) לפעלים סיומות קבועות לכל המגדרים, ליחיד ולרבים. הן משתנות רק בהתאם לזמן. שם הפועל מסתיים ב-i. פעלים בהווה מסתיימים ב-as, בעבר ב-is, בעתיד ב-os, בציווי ב-u, פעלים מותנים (אם... אז...) מסתיימים ב-us. למושא הישיר ולתאריו נוספת האות n (סיומת אקוזטיב. דוגמה: homo manĝas ruĝan pomon – אדם אוכל תפוח אדום). יתר היחסות נקבעות בהתאם למיליות השונות דוגמת: de – של/מ.../על ידי; al – ל...; kun – עם, pri – לגבי, por – עבור, je – מילית כללית לכל מקום שאין עבורו מילית ספציפית אחרת. תואר הפועל מסתיים ב-e (דוגמה: manĝi rapide – לאכול מהר) שמות הגוף הם: mi – אני, vi – אתה ואתם, ŝi – היא, li – הוא, ĝi – זה (לחפץ או חיה), ili – הם, ni – אנחנו. oni הוא כינוי סתמי ('אנשים'/'מישהו'), si מתייחס לפועל הפעולה עצמו (li lavis sin – הוא שטף עצמו). שייכות מושגת באמצעות הוספת הסיומת a לשם הגוף (ŝia – שלה) ניתן לחבר שורשים האחד לשני להרכבת מילים חדשות כאשר מהראשון מסירים את ההברה הסופית אלא אם כן זה ייצור קושי לבטא את המילה החדשה. המילה העיקרית תהיה בסוף. כך למשל התואר bongusta (טעים) הוא חיבור של המילים bona (טוב) ו-gusto (טעם) בצורת שם התואר, gusta. אספרנטו נהגית בדיוק כפי שהיא נכתבת, והטעם הוא תמיד מלעילי (דומה יותר לאיטלקית מאשר לצרפתית). סדר המילים במשפט גמיש למדי, למעשה כמעט כל סדר מילים אפשרי וחוקי. תוספות בראש או בסוף מילה באספרנטו ישנן תוספות שניתן להוסיף לפני השורש או לאחריו, המשנות את משמעותו. אופן זה מאפשר להרכיב בקלות מילים רבות ממספר קטן יחסית של שורשים. ניתן להרכיב על שורש אחד יותר מתוספת אחת, והתוספות מתפקדות גם כמילים בפני עצמן. + לפני השורש תוספת פירוש דוגמה bo מקורב מיחסי נישואין patrino – אמא, bopatrino – חותנת dis פירוד או פיזור ŝiri – לקרוע, disŝiri – לקרוע לגזרים ek התחלה או מיידיות ami – לאהוב, ekami – להתאהב eks לשעבר prezidento – נשיא, eksprezidento – נשיא לשעברfiמגעיל, נתעבparoli – לדבר, fiparoli – לקלל ge קבוצה של זכרים ונקבות יחד knabo – ילד, geknaboj – ילדים וילדות mal הופכת את משמעות השורש bona – טוב, malbona – רעmisשגוי, לא נכוןaŭdi – לשמוע, misaŭdi – לשמוע לא נכון pra קדמוניות או עתיקות avo – סבא, praavo – סבא רבא re שוב, חזרתיות doni – לתת, redoni – להחזיר + אחרי השורש תוספת פירוש דוגמה aĉ דבר נבזה או גרוע domo – בית, domaĉo – חורבה ad פעולה מתמשכת parolo – דיבור, parolado – הרצאה aĵ דבר, מוצר koko – תרנגול, kokaĵo – עוף an חברות בקבוצה klubo – מועדון, klubano – חבר מועדון ar שם קיבוצי, קבוצה arbo – עץ, arbaro – יער ĉj שם חיבה לגבר (מקצר את השורש) patro – אב, paĉjo – אבא ebl אפשרי vidi – לראות, videbla – נראה לעין ec תכונה מופשטת egala – שווה, egaleco – שוויון eg גדול או הגדלה dankon – תודה, dankegon – תודה רבהejמקום, חדרlerni – ללמוד, lernejo – בית ספרemנטייהparoli – לדבר, parolema – פטפטניerחלקיקneĝo – שלג, neĝero – פתית שלגestrהאדם הראשי, מנהלurbo – עיר, urbestro – ראש העיר et קטן או הקטנה knabo – ילד, knabeto – ילד קטן id צאצא hundo – כלב, hundido – גור כלבים ig מסמן פועל יוצא לשני או לשלישי pura – נקי, purigi – לנקות iĝ בניין התפעל או פועל חוזר ŝanĝo – שינוי, ŝanĝiĝi – להשתנות il כלי skribi – לכתוב, skribilo – כלי כתיבה in הפיכת מילה לנקבה bovo – פר, bovino – פרה ind ראוי לדבר מה amo – אהבה, amindo – חביבingלאיפה מוכנסkandelo – נר, kandelingo – פמוט ist בעל מקצוע או תפיסת עולם verki – כתיבת יצירה, verkisto – כותב-יוצר ul אדם או דמות bela – יפה, belulo – אדם נאהujאיפה שמאוחסן; עץ, שעליו גדל; ארץmono – כסף, monujo – ארנק; pomo – תפוח, pomujo – עץ תפוחים; ruso – רוסי, Rusujo – רוסיה um ללא פירוש מסוים brako – זרוע, brakumi – לחבק; reto – רשת, retumi – לגלוש באינטרנטnjשם חיבה לאישה (מקצר את השורש)patrino – אם, panjo – אימא ant, int, ont צורת בינוני פוֹעל בהווה, עבר ועתיד esperi – לקוות, esperanto – מקווה at, it, ot צורת בינוני פעוּל בהווה, עבר ועתיד fari – לעשות, farita – עשוי מילות השאלה והרמז מלבד המילה ĉu, המציינת שאלת כן או לא, מילות השאלה והיחס באספרנטו מכונות 'מילות טבלה' (tabelvortoj), שכן השאלה ותשובותיה האפשריות מתבססות על מבנה קבוע המקל לזכור אותן. + מילות הטבלה אופן סיבה כמות זמן מקום איכות דבר שייכות גוף מילת השאלה או היחס kiel – איך kial – למה kiom – כמה kiam – מתי kie – איפה kia – איזה סוג kio – מה kies – של מי kiu – מי, איזה מתוך מבחר תשובה מסוימת tiel – ככה tial – לכן tiom – בכמות כזו tiam – אז tie – שם tia – כזה סוג tio – זה ties – של זה, זו או אלה tiu – ההוא, ההיא תשובה כללית ĉiel – בכל אופן ĉial – מכל סיבה ĉiom – כל הכמות ĉiam – תמיד ĉie – בכל מקום ĉia – כל סוג ĉio – כל דבר ĉies – של כולם ĉiu – כל אחד תשובה שלילית neniel – בשום אופן nenial – בלי סיבה neniom – כלום neniam – אף פעם nenie – בשום מקום nenia – משום סוג nenio – שום דבר nenies – של אף אחד neniu – אף אחד תשובה לא ודאית iel – איכשהו ial – מסיבה כלשהי iom – כמות כלשהי iam – מתישהו ie – היכנשהו ia – איזשהו io – משהו ies – של מישהו iu – מישהו, אחד מהם תשובה מסוימת קרובה ĉi tiel – ככה (באופן מקובל)ĉi tial – לכן (מסיבה מקובלת או ברורה)ĉi iom – כמות 'מקובלת' ĉi tiam – עכשיו ĉi tie – כאן ĉi tia – כזה סוג (בדומה לדבר מה נמצא, או מסוג מקובל) ĉi tio – הזה ĉi ties – שייך לזה, זו או אלה (אדם שנמצא פיזית קרוב) ĉi tiu – הזה טקסט לדוגמה קריאת שמע "שְׁמַע יִשְׂרָאֵל ה' אֱלֹהֵינוּ ה' אֶחָֽד" בתעתיק לאספרנטו יכתב כך: Ŝema Jisrael, Adonaj Elohejnu, Adonaj Eĥad ובאספרנטו: "Aŭskultu, ho Izrael! la Eternulo, nia Dio, la Eternulo estas unu sola" הטקסט הבא נותן דוגמה קצרה וטובה לשימוש בשפה. בקובץ השמע משמאל נמצאת ההקראה שלו. «En multaj lokoj de Ĉinio estis temploj de la drako-reĝo. Dum trosekeco oni preĝis en la temploj, ke la drako-reĝo donu pluvon al la homa mondo. Tiam drako estis simbolo de la supernatura estaĵo. Kaj pli poste, ĝi fariĝis prapatro de la plej altaj regantoj kaj simbolis la absolutan aŭtoritaton de la feŭda imperiestro. La imperiestro pretendis, ke li estas la filo de la drako. Ĉiuj liaj vivbezonaĵoj portis la nomon drako kaj estis ornamitaj per diversaj drakofiguroj. Nun ĉie en Ĉinio videblas drako-ornamentaĵoj, kaj cirkulas legendoj pri drakoj.» בתעתיק של אספרנטו לאותיות עבריות: "אֶן מוּלטַיי לוֹקוֹי דֶה צִ'נִיאו אֶסטִיס טֶמפּלוֹי דֶה לׇה דרַקוֹ-רֶג'וֹ. דוּם טרוֹסֶקאֶצוֹ אוֹנִי פּרֶגִ'יס אֶן לׇ טֶמפּלוֹי, קֶה לׇה דרַקוֹ-רֶג'וֹ דוֹנוּ פּלֻווֹן אַל לׇה הוֹמַה מוֹנדוֹ. טִיאַם דרַקוֹ אֶסטִיס סִימבוֹלוֹ דֶה לׇה סוּפֶּרנַטוּרַה אֶסטַז'וֹ. קׇיי פּלִי פּוֹסטֶה, גִ'י פַרִגִ'יס פַּרַפַּטרוֹ דֶה לׇה פּלֶיי אַלטַיי רֶגׇנתוֹי קׇיי סִימבוֹלִיס לׇה אַבסוֹלוּתַן אַווטוֹרִטַטוֹן דֶה פֶוווּדַה אִמפֶּרִאֶסטרוֹ. לַה אִמפֶּרִאֶסטרוֹ פּרֶטֶנדִיס, קֶה לִי אֶסטַס פִלוֹ דֶה לׇה דרַקוֹ. צִ'אוּיי לִאַיי וִיוובֶּזוֹנַז'וֹי פּוֹרטִיס לׇה נוֹמוֹן דרַקוֹ קׇיי אֶסטִיס אוֹרנַמִטַיי פֶּר דִוֶרסַיי דרַקוֹפִגוּרוֹי. נוּן צִ'אֶה אֶן צִ'נִיאו וִידאֶבּלַס דרַקוֹ-אוֹרנַמֶטַז'וֹי, קַיי צִ'ירקַוולַס לֶגֶ'נדוֹי פּרִי דרַקוֹי." ובעברית: "בחלקים רבים של סין היו מקדשים של מלך הדרקון. במהלך הבצורת, התפללו במקדשים למלך הדרקון שייתן גשם לעולם האנושי. אז דרקון היה סמל להוויה העל טבעית. ומאוחר יותר, הוא הפך לאב קדמון של השליטים הגבוהים ביותר וסימל את סמכותו המוחלטת של הקיסר הפיאודלי. הקיסר טען שהוא בנו של הדרקון. כל צורכי חייו נשאו את השם דרקון והיו מעוטרים בדמויות דרקון שונות. קישוטי דרקונים נראים כעת בכל מקום בסין, ומסתובבות אגדות על דרקונים". האקדמיה לאספרנטו קביעת העקרונות והנורמות של השפה הבין-לאומית מתבצעת כיום באמצעות "האקדמיה לאספרנטו" (La Akademio de Esperanto) האקדמיה הוקמה ב-1905 בעקבות הקונגרס הראשון, בהתבסס על מודל האקדמיה לשפה הצרפתית. בימיה הראשונים כונתה 'ועידת השפה' (Lingva Komitato) אך ב-1948 קיבלה את שמה הנוכחי. במוסד חברים 45 מומחים בשפה אשר נבחרים לתקופה של 9 שנים, וכל 3 שנים מתחלפים שליש מהם. תרבות האספרנטו ממוזער|יריד ספרי אספרנטו בקונגרס העולמי 2008 הוגה השפה אליעזר לודוויג זמנהוף ייעד אותה לשמש לא רק כשפת עזר בין-לאומית שתהא שימושית וקלה ללמידה על מנת שתהיה שפה שנייה עבור כלל האנושות ותשמש לתקשורת תכליתית – כי אם גם כשפה המבקשת לבסס נכסי תרבות משותפים עבור כלל דובריה והמעודדת היכרות בין תרבותית ויצירה של 'תרבות גלובלית' המבוססת על חוויות אנושיות משותפות. כך הקפיד זמנהוף להדגיש כבר בספרו הראשון, כי השפה מאפשרת ביטוי נרחב ויצירתי – באמצעות שילוב של מספר קטעים מתורגמים מהתנ"ך בתוכו, קטעי תפילה מתורגמים, וקטעי שירה מקוריים שכתב באספרנטו. קהילת דוברי האספרנטו מסביב לעולם נוהגת להתייחס אל עצמה גם כאל קהילה החולקת תרבות משותפת – מכלול של יצירות תרבותיות, מסורות, התנסויות תרבותיות וערכים משותפים. מאז היווסדה בסוף המאה ה-19 הלכה והתפתחה תרבות האספרנטו והיא כוללת אמנות, ספרות, מוזיקה, עיתונות, אירועים בין-לאומיים ומנגנוני עזרה הדדית. תנועת האספרנטו ממוזער|מדינות בהן ישנה אגודת אספרנטו לאומית קהילת הדוברים של שפת האספרנטו מתייחסת לעצמה לא אחת באמצעות המושג 'תנועה'. כתנועה, מבקשים האספרנטיסטים לא רק להשתמש בשפה ביניהם, כי אם גם להפיצה ולהגביר את השימוש בה הן באמצעות לימוד דוברים חדשים והן באמצעות שיכנוע ממשלות לתמוך בה, וארגונים בין-לאומיים לעשות בה שימוש. התנועה כוללת גם שורה של ארגונים הפועלים להפצת ולפיתוח שפת ותרבות האספרנטו כגון אגודת האספרנטו העולמית, ארגון הנוער האספרנטיסטי הכלל עולמי, ארגון האספרנטו הסוציאליסטי העולמי SAT והאקדמיה לאספרנטו. שימושים נוספים באספרנטו חינוך יש ראיות לכך שלימוד אספרנטו לפני לימוד שפה זרה אחרת מאיץ ומשפר את הלימוד, היות שלימוד שפה זרה שנייה קל יותר מלימוד השפה הזרה הראשונה, ובנוסף, השימוש בשפת עזר פשוטה דקדוקית מפחית את הקשיים הנלווים לרכישת שפה זרה ראשונה. באחד המחקרים (Williams 1965), קבוצת תלמידי תיכון למדו אספרנטו במשך שנה, ואז צרפתית במשך שלוש שנים. בתום התקופה נמצא שהם הגיעו לשליטה טובה יותר בצרפתית מאשר קבוצת הבקרה, שלמדה צרפתית ללא אספרנטו במשך כל ארבע השנים. שפת ביניים לתרגום ממוזער|טבלה המדגימה את גמישות סדר המילים במשפט 'אני אוהב אותך' – mi amas vin. כל הצורות בטבלה מקובלות אספרנטו יכולה לשמש גם ככלי עזר בתרגום. פותחו מספר אבות-טיפוס של תוכנת תרגום ממוחשבת, מאנגלית לצרפתית, אך נמצא שהמעבר משפה לא-לוגית אחת לשנייה הוא מורכב הרבה יותר מתרגום דו-שלבי באמצעות שפת ביניים מתוכננת כגון אספרנטו. השימוש באספרנטו יכול להקל על שילוב שפות נוספות באותה תוכנה, שכן לא יהיה צורך לפתח תוכנות שיתרגמו את כל השפות לכל השפות, אלא רק לאספרנטו, שתשמש שפת מעבר, וממנה. אספרנטו מתאימה במיוחד לשימוש זה בשל התחביר הגמיש שלה. תחבירה מאפשר תרגום ישיר משפת המקור אליה, שינוי מבנה המשפט כך שיתאים לשפת היעד, ואז צעד תרגום שני אל שפת היעד כשהתחביר באספרנטו. לדוגמה, את המשפט 'אני אוהב אותך בעדינות' ניתן לתרגם לאספרנטו בהתאם למבנה המשפט בעברית: 'Mi amas vin ĝentile', לפי מבנה המשפט 'I gently love you' באנגלית: 'Mi ĝentile amas vin', וכן לפי מבנה המשפט 'Je t'aime gentillement' בצרפתית: 'Mi vin amas ĝentile'. צורות הכתיבה באספרנטו שקולות זו לזו, הן בעלות אותו ערך ומשמעות וניתנות להחלפה ביניהן על מנת להתאים את תחביר שפת המקור לשפת היעד. דוברי אספרנטו מלידה ממוזער|סטלה, דוברת אספרנטו כשפת אם מהונגריה, מדגימה כיצד נשמעת השפה אספרנטו מתייחדת בין השפות המתוכננות גם בכמות הדוברים הילידיים שלה, המוערכת בכ-1,000–2,000. בכל המקרים המוכרים, דוברי אספרנטו כשפת אם הם דו-לשוניים או רב-לשוניים, ועל פי רוב למדו בילדותם אספרנטו לצד השפה הלאומית המקומית במקום בו גדלו או את שפת האם של הוריהם – זאת בין היתר לאור העובדה שאספרנטו איננה שפתה המדוברת של אף טריטוריה ואין מקום בו ילד יכול לגדול כשהוא חשוף לה באופן הוליסטי שחורג מהמשפחה וחוג חבריה. חלק מהמשפחות הבוחרות ללמד את ילדיהן אספרנטו עושות זאת על מנת להשתתף איתם בפעילויות אספרנטו בין-לאומיות לכל המשפחה, חלקן עושות זאת מטעמים אידאולוגיים של הפצת השפה או הקניית שפה לילדיהם שתאפשר להם לתקשר עם ילדים אחרים מתרבויות שונות. משפחות אחרות עושת זאת כיוון שההורים הם דוברי שפות שונות המבקשים לבנות את הבית סביב שפה נייטרלית משותפת. מוטיבציה נוספת ללימוד אספרנטו לילדים היא על מנת לפתח אצלם את כישורי למידת השפה ולהקל עליהם לרכוש שפות זרות בעתיד. דוגמה מפורסמת לסוג זה היא שלוש האחיות אלופות השחמט, בנות משפחת פולגאר היהודית מהונגריה, שאביהן לימד אותן אספרנטו כדי לקדם את יכולתן האינטלקטואלית. מרבית ההורים המלמדים אספרנטו לילדיהם למדו אספרנטו בעצמם כשפה שנייה או שלישית, ואינם דוברי אספרנטו כשפת אם בדומה להורים דוברי שפות לאומיות. כיוון שדובר ילידי של שפה מפתח הרגלים לשוניים ההולמים את רמת השפה שלימדו אותו, העובדה שאדם דובר אספרנטו כשפת אם איננה מבטיחה בהכרח שרמת האספרנטו והדיוק הדקדוקי שלו בשפה תהיה גבוהה מאדם שלמד אספרנטו בבגרותו. עם זאת, קיומם של דוברי אספרנטו ילידיים מגדיר את האספרנטו גם כשפה טבעית במושגים בלשניים. בישראל ידוע על מספר ילדים שספגו אספרנטו מלידתם באינטנסיביות זו או אחרת. כמה מהם דוברים את השפה באופן שוטף, ולא שכחו אותה לאחר גיל הינקות מאחר שהם מקיימים קשר רצוף עם חבריהם – ילדים דוברי אספרנטו בחו"ל, ולעיתים מדברים עם הוריהם בשפה הבין-לאומית, בנוסף לשפת האם האחרת, עברית. אספרנטו בישראל ממוזער|כינוס אספרנטו הארצי בתל אביב מטעם אל"י – קיץ 2018 פעילות אספרנטו בארץ ישראל קיימת מ-1908, עת הרופא ד"ר אהרן מאיר מזי"א והכומר הלזריסטי ארנסט שמיץ ניהלו פעילות זו בירושלים. פעילות רציפה של אספרנטו החלה ב-1924, הן בירושלים והן בתל אביב. האישים הבולטים היו בראש ובראשונה נתן בן ציון חבקין, הידוע גם כ"צמחוני הארץ-ישראלי הראשון", וכן לכוביצקי, גורודיסקי, ומשנות השלושים המתרגם וחוקר הפולקלור עמנואל אולסבנגר וכן המחנך, המתמטיקאי והמוזיקאי יוסף כהן-צדק. באוגוסט 1967 התקיים בישראל הקונגרס העולמי לצעירים דוברי אספרנטו. בישראל דוברים רבים של השפה, ומתקיימת פעילות שוטפת של דוברי אספרנטו. קיימת אגודה לדוברי אספרנטו, הנקראת האגודה לאספרנטו בישראל (אל"י). האגודה מקיימת קורסי לימוד ברמות שונות, פעילויות תרבותיות באספרנטו, טיולים וכנסים ארציים בני מספר ימים. האגודה מוציאה את כתב העת "Israela Esperantisto" ("האספרנטיסט הישראלי"), אותו קוראים מנויים בישראל ובעולם. פעילות אספרנטו בישראל נערכת בשלוש הערים הגדולות – בירושלים, בתל אביב ובחיפה. בשנת 1967 אמור היה הקונגרס העולמי להתקיים בתל אביב, אך בשל המצב הביטחוני בתקופת מלחמת ששת הימים, הוא נערך ברוטרדם, הולנד. בשנת 2000, לקראת הכינוס העולמי השנתי ה-85 של דוברי אספרנטו שנערך בתל אביב, יצא לאור מילון אספרנטו-עברי שחובר על ידי אחד הפעילים המרכזיים של קהילת האספרנטו בארץ, יוסף מורז'אן. בשנת 2007 חגגו 120 שנים להולדת האספרנטו. לקראת שנה זו הנפיק השירות הבולאי בישראל בדצמבר 2006 בול חגיגי ובו דיוקנו של זמנהוף, המורכב מן הטקסט המופיע בוויקיפדיה האספרנטית בערך המתאר את הביוגרפיה של זמנהוף. בשנת 2014 הוציאה הסופרת אתי אלבוים את טרילוגיית הספרים "תעתועים", ובה תושבי הממלכה "מגילנדרו" הם דוברי אספרנטו. ראו גם שפת אם ושפה מתוכננת טוקי פונה וולאפיק קישורים חיצוניים אתר האגודה הישראלית לאספרנטו פרק בפודקאסט "מינהר הזמן" בנושא "ממציא השפה הבין-לאומית" באתר "כאן – תאגיד השידור הישראלי" ריאיון של עמרי ונדל בנושא אספרנטו בישראל, באתר גלי צה"ל. 3 ביוני 2014 מאמר של ה-BBC על אספרנטו בישראל. 21 ביולי 2009 האלפבית באספרנטו, סרטון המציג את הגיית האותיות ודוגמאות למילים והגייתן קורס ללימוד אספרנטו בעברית באתר הבין-לאומי !lernu קורס ללימוד אספרנטו מאנגלית באפליקציה Duolingo הערות שוליים * קטגוריה:שפות מתוכננות קטגוריה:שפות

מונסון

300px|ממוזער|ענני מונסון 320px|ממוזער|הרי גהט המערביים בעונה הגשומה, 28 באוגוסט 2010 מוֹנסוּן הוא מונח במטאורולוגיה המתייחס לרוב לזרימות אוויר עונתיות קבועות המתהוות בתת היבשת ההודית עקב הפרשים תרמיים (הפרשי-טמפרטורות קבועים) בין הים ליבשה. ניתן להתייחס גם למונסונים במקומות אחרים בעולם, שכן ההגדרה ההידרולוגית למונסון היא ירידת ממטרים בעונה קבועה ומסוימת. המונסון יכול להיווצר הן בעונה היבשה והן בעונה הגשומה, במהלך עונת הקיץ מעל הגוש היבשתי, הנוטה להתחמם במהירות, מתהווה מסת אוויר חמה ביחס לאוויר האוקיאני הקריר יחסית, ולכן מתהווה זרימת אוויר מן הים אל היבשה. לרוב זרימה זו נושאת בחובה לחות רבה, אשר עם עלייתה לרום מתעבה וניתכת אל הארץ כ"גשמי מונסון". המונסון הקיצי מלווה בהתהוות של שקע תרמי. תופעה הפוכה מתרחשת בעונת החורף, אז מתהווה זרימה יבשה קרה ודלה בלחות, שלרוב מלווה בהתהוות רמה תרמית. המקור הראשוני של המילה מונסון הוא המילה הערבית "מַוְּסִם" (موسم) - "עונה". המונח מונסון היה בשימוש לראשונה באנגלית בהודו כדי לתאר את הרוחות העונתיות במפרץ בנגל והים הערבי שבדרום-מזרח הגורמות לממטרים כבדים באזור. בהידרולוגיה מתייחסים לכל מצב שבו אזור מקבל את מרבית הגשמים שלו בעונה מסוימת כאל "גשם מונסוני". ישראל מושפעת בעונת הקיץ משלוחה של מערכת המונסון ההודית, היוצאת למפרץ הפרסי (ומכאן שמו, "האפיק הפרסי") ומשם ללבנט הציקלוגנטי. מחקרים מהתקופה האחרונה מצביעים על כך ששינויי האקלים אחראיים לשינויים מרחיקי לכת בתדירותם ובעוצמתם של המונסונים בתת-היבשת ההודית. ראו גם מטאורולוגיה – מונחים המונסון של אמריקה הצפונית לקריאה נוספת שרה קורבט, מהמרים על המונסון, נשיונל ג'יאוגרפיק ישראל, גיליון 138, נובמבר 2009 קישורים חיצוניים סרט המראה את כל שלבי המונסון המצולמים, באתר יוטיוב. מונסון - בהרחבה על גשמי המונסון באתר מזג האוויר הישראלי הערות שוליים קטגוריה:גשם קטגוריה:מטאורולוגיה

טיפוס הובלה

ממוזער|שמאל|הובלה על סלע. החבל מוקלפ לראנר, ובמקרה של נפילה, החבל יימתח ויעצור את המוביל טיפוס הובלה היא צורת טיפוס הנפוצה בעיקר אצל מטפסים מנוסים, מכיוון שהיא דורשת הכנה מינימלית של המסלול עצמו, והשתתפות פעילה באבטחה. בתחילת המסלול, המטפס מחובר לחבל, שעובר דרך אמצעי חיכוך המחובר למאבטח, החבל לא מקובע אלא "רץ" דרך ראנרים - שתי טבעות מתכת המחוברות ביניהן ברצועה - המחוברים לטבעות. את הראנרים מקליפ (מחבר) המוביל לעגינות לאורך המסלול. ומעביר בהם את החבל. הראנרים מתחברים לעגינות כך שטבעת אחת מתחברת אל העגינה ובטבעת השנייה מעביר המטפס את חבל האבטחה. פעולה זאת נקראת "הקלפה". למעשה, במקרה של נפילה, אורכה יהיה כפול מן המרחק בין המוביל לעגינה האחרונה שלה. העגינות בטיפוס הרים, בהובלה על אבני עיגון, וברוב המסלולים הארוכים הן "אבני עיגון" מסוגים שונים, בורגי קרח או עגינות לשלג, על פי אופי המסלול. העגינות בטיפוס ספורטיבי הן "בולטים" (במלעיל), דיבלים לסלע שעל הבורג שלהם יש ״אוזן״ שאליה אפשר להקליף את הראנרים, או ברגים המחוברים לקונסטרוקציה בקיר טיפוס. הובלה דורשת מהמטפס את היכולת לעזוב יד אחת במהלך הטיפוס על מנת לשים עגינות ו"להקליפ" (להעביר את החבל ב"ראנרים") ולעשות זאת בצורה נכונה (שכן אפשר "להקליפ" בצורה שבה בנפילה החבל עלול להשתחרר מה"ראנרים"). היתרון בהובלה הוא בכך שאין צורך בהכנה מוקדמת של המסלול, והוא אינו מוגבל לשיפועים או לקו אופקי כלשהו (כמו בטיפוס TopRope), ניתן לטפס למעלה, לצדדים או אפילו כלפי מטה כל עוד שומרים על מספר כללים בסיסיים. יתרון נוסף הוא שאין תלות באורך החבל. קיימות מספר שיטות הובלה: בחבל יחיד, בחבל כפול ובחבל תאומים. הובלה היא שיטה מתאימה לטיפוס מצוקים בטבע. כמו כן, בתחרויות טיפוס כמעט תמיד המסלולים הם בהובלה, למעט כאשר מדובר במקצים לגיל צעיר במיוחד או בתחרות מיוחדת כמו טיפוס מהיר (speed climbing). כאשר מאבטחים מטפס הובלה בדרך כלל משתמשים באמצעי חיכוך לא ננעל, מכיוון שככל שהמטפס עולה יש לשחרר לו חבל ואמצעי חיכוך ננעל מקשה על הפעולה. בטיפוס ספורטיבי, עם זאת, ניתן לאבטח הובלה גם באמצעות אמצעי חיכוך ננעל. החל מאולימפיאדת טוקיו 2020, ספורט הטיפוס השתלב כחלק מהמשחקים האולימפיים עם הדיסציפלינות הבאות: טיפוס הובלה, טיפוס מהירות וטיפוס בולדרינג. ראו גם טיפוס במשחקים האולימפיים טיפוס בולדרינג קישורים חיצוניים הערך "הובלה" באנציקלופדיית הטיפוס הערך "שיטות הובלה" באנציקלופדיית הטיפוס הערות שוליים קטגוריה:טיפוס קטגוריה:טיפוס ספורטיבי

TCP/IP

TCP/IP היא חבילת פרוטוקולי תקשורת שעליה מושתתת רשת האינטרנט, ושם למודל שכבתי המתאר תקשורת ברשתות מחשבים. חבילת פרוטוקולים זו ידועה בעיקר כמודל 4 השכבות, אך נהוג להתייחס אליה בין היתר כאל מודל 4\5 השכבות. הבחנה זו נובעת מההסתכלות על שכבת הקשר כשתי שכבות שונות, אחת המקשרת באופן פיזי בין חוליה ברשת לחוליה אליה צריך למסור את המידע (link layer), ואחת שפיזית מבצעת את תמסורת הנתונים (physical layer). שמאל|ממוזער|250px רקע על TCP/IP TCP/IP הוא תקן המהווה משפחה של הפרוטוקולים הבסיסיים של רשת האינטרנט. עם זאת, משפחת פרוטוקולים זו יכולה לשמש גם לתקשורת של רשת פרטית (intranet או extranet) ומהווה הבסיס לרשתות פרטיות רבות. TCP/IP מאפשר יצירת קשר בין רשתות רבות ושונות, ללא תלות במבנה הרשת ובטכנולוגיה שעומדת בבסיסה. הפרוטוקולים המרכיבים את TCP/IP מאפשרים לעשות זאת, ובכך ליצור רשת של רשתות. IP הוא פרוטוקול האינטרנט (אינטרנט – קיצור של interconnected-network, רשת של רשתות). האינטרנט הוא המקרה הבולט ביותר של קישור בין רשתות. קיימים גם פרוטוקולים אחרים של "רשתות של רשתות", אבל TCP/IP הוא הנפוץ והשימושי ביותר. הסיבה העיקרית לכך היא תפוצתו של פרוטוקול ה-IP, שבין השאר עומד בבסיסה של רשת האינטרנט. פרוטוקול IP מאפשר קישור בין רשתות מסביב לעולם, ולמעשה מאפשר תקשורת כלל עולמית. כך יכול אדם היושב בביתו להיכנס לאתר אינטרנט, ודפדפן האינטרנט יידרש לדעת רק את כתובת היעד ולא את נתיב ההגעה. TCP/IP היא תוכנית בעלת 2 שכבות. השכבה העליונה, פרוטוקול בקרת שליחה (TCP), מנהלת את חלוקת הקובץ שהוא ההודעה ל-packets קטנים שנשלחים ברשת האינטרנט ואוספת מחדש את ה-packets עד לקבלת ההודעה המקורית. השכבה התחתונה, פרוטוקול אינטרנט (IP), מטפלת בכתובת אליה נשלח כל packet כדי שיגיע ליעד הנכון. כל מחשב gateway ברשת בודק כתובת זו כדי לדעת לאן לשלוח את ההודעה. אפילו שחלק מה-packets של אותה הודעה מנותבים באופן שונה, הם יקובצו מחדש ביעד. TCP/IP עושה שימוש במודל client/server של תקשורת כך שמחשב המשתמש (client) מבקש ומקבל שירות (כמו שליחת דפי Web) ממחשב אחר (server) ברשת. תקשורת TCP/IP ביסודה היא תקשורת מנקודה לנקודה, כלומר, קשר מנקודה אחת (מחשב host) ברשת לנקודה אחרת או מחשב host אחר. TCP/IP והיישומים שעושים בו שימוש נחשבים ל-stateless כי כל בקשה של client היא בקשה חדשה שאינה תלויה בקודמות לה (שלא כמו בשיחת טלפון רגילה שדורשת חיבור ייעודי למשך כל השיחה). מעצם היותה stateless היא מאפשרת לשחרר נתיבי תקשורת כך שכולם יכולים להשתמש בהם באופן רציף (יש לשים לב ששכבת ה-TCP עצמה אינה stateless כל עוד מתייחסים להודעה בודדת. הקישור שלה נשאר פתוח עד שכל ה-packets של ההודעה התקבלו). חבילת TCP/IP חבילת פרוטוקולי התקשורת של TCP/IP מהווה את הבסיס עליו מושתתת רשת האינטרנט. רשתות קטנות יכולות להתבסס כל אחת על תשתיות פיזיות שונות (קווי טלפון, רשתות Ethernet וכיוצא בזה). מאחר שרשתות גדולות, דוגמת האינטרנט, מחברות מספר גדול של רשתות מקומיות – דרוש תקן אחיד בו מחשבים מרשתות פיזיות שונות יוכלו לתקשר. ארכיטקטורת TCP/IP מאפשרת לשני מחשבים לתקשר גם אם הם נמצאים ברשתות עם אפיקי תקשורת נתונים עם מאפיינים פיזיים שונים, מריצים מערכות הפעלה שונות וכך הלאה. שני הפרוטוקולים העיקריים בחבילה הם Transmission Control Protocol, ו-Internet Protocol. בנוסף לפרוטוקולים אלה, החבילה כוללת פרוטוקולי עזר רבים נוספים. פרוטוקולי TCP/IP אוסף הכללים הקובעים אילו הודעות יש לשלוח ומתי, ואיך לעבד את ההודעות המתקבלות נקרא פרוטוקול. הודעות הנשלחות על ידי הפרוטוקולים בשכבות שונות נקראות יחידות מידע פרוטוקוליות (Protocol Data Units, או בקיצור PDUs). התוכניות לשליחת הודעות מחולקות ל"תתי תוכניות" שנקראות שכבות. כל שכבה נותנת שירות לשכבה שמעליה ומקבלת שירות מזו שמתחתיה. לכל שכבה מוגדרים היטב השירות אותו היא נותנת לשכבה שמעליה באותו מחשב, ויחסי הגומלין שלה עם שכבה מקבילה במחשבים אחרים. שיתוף הפעולה בין פרוטוקול IP (פרוטוקול אינטרנט) ופרוטוקול TCP (פרוטוקול בקרת שידור) מאפשר את העברת המידע בצורה מהימנה, באופן הבא: פרוטוקול IP מאפשר העברת חבילות מידע בין שתי כתובות לוגיות מבלי שמובטח כי המידע יגיע, מבלי שיהיה ניתן לסדר אותו באותו סדר בו נשלח ומבלי שתהיה אפשרות להפריד בין חבילות מידע השייכות לשיחות לוגיות שונות (sessions). פרוטוקול ה-TCP אחראי לסידור של המידע בסדר בו נשלח, לווידוא כי כל המידע שנשלח אכן הגיע (ולשליחה חוזרת של מידע במקרה וחלק מהמידע אבד בדרך) ולבקרת זרימה על שטף הנתונים. כמו כן, TCP משתמש בפורטים על מנת להפריד בין חבילות מידע, וכך ניתן לנהל מספר שיחות לוגיות במקביל בין שתי כתובות. אף על פי שלכאורה כל אחד מהפרוטוקולים מממש שכבה אחרת במודל ה־TCP/IP המתואר בהמשך, פרוטוקול TCP ניתן לשימוש אך ורק כשכבה מעל פרוטוקול IP, ולא ניתן להשתמש בו מעל פרוטוקול אחר הממלא את אותו תפקיד במודל. צימוד זה נובע מכך שה-Checksum ב־TCP מחושב גם על חלק מהפתיח (header) של פרוטוקול ה-IP. הכיוון ההפוך הוא אפשרי, וניתן להשתמש במגוון של פרוטוקולים אחרים מעל לפרוטוקול ה-IP. פיתוח חבילת TCP/IP בתחילת שנות ה-60 של המאה ה-20 משרד ההגנה האמריקאי בשיתוף עם מוסדות אקדמיים החל בפיתוח חבילת תקני תקשורת שיאפשרו תקשורת בין ציוד קצה מיצרניות שונות. ב-1969 ארגון ARPA הקים רשת מיתוג מנות עם ארבע נקודות קצה במיקומים פיזיים שונים. רשת ניסיונית זו התבססה על פרוטוקול תקשורת NCP ותמכה במהירות העברת נתונים של 56 Kbps. בשנת 1974 וינטון סרף ורוברט א. קאהן הציעו גרסה חדשה של חבילת תקנים עיקריים עבור רשת ARPANET אך זו אושרה רק בגרסה הרביעית שלה בשנת 1979. תרומה משמעותית לפיתוח הפרוטוקול ניתנה בשנות ה-70 המוקדמות על ידי חובבי רדיו בארצות הברית וגם על ידי קבוצת פיתוח בארץ אשר השתמשו בפרוטוקול הזה לתקשורת באמצעות מכשירי הקשר שלהם (packet radio) הקבוצה נקראה אז "קבוצת הפאקט". מודל TCP/IP מודל TCP/IP (על שם חבילת הפרוטוקולים TCP/IP שעומדת בבסיס המודל) הוא מודל שכבתי המתאר תקשורת ברשתות מחשבים. מודל זה נבנה לאחר שהצטבר ידע נרחב באשר לחלוקה הדרושה במודל שכזה, והוא מבוסס במידת מה על מודל ה-OSI. מודל TCP/IP מורכב מארבע שכבות: שכבה מספר 1 היא הנמוכה ביותר, ושכבה מספר 4 היא הגבוהה ביותר, והיא מספקת שירותים למשתמש הקצה. כל אחת מהשכבות מקיימת את העקרונות הבאים: כל שכבה מספקת שירותים לשכבה שמעליה; כל שכבה משתמשת בשירותים שמספקת השכבה שמתחתיה; כל שכבה מקיימת דיאלוג עם השכבה המקבילה לה במערכת שאיתה היא מתקשרת. השכבות במודל 4. שכבת היישום (Application) – פרוטוקול התקשורת שמופעל על ידי תוכנת הקצה, עיבוד נתונים, ניהול תהליכים. 3. שכבת התעבורה (Transport) – שמירה על סדר הנתונים ובקרת זרימה. בניגוד לפרוטוקול TCP, המבטיח גם כי כל הנתונים שנשלחו מצד אחד יגיעו אל הצד השני, שכבת התעבורה של המודל לא מתחייבת לספק שירות זה. למשל פרוטוקול UDP, המממש שכבה זו, לא מוודא הגעה של הנתונים. 2. שכבת הרשת (network) – העברת נתונים על פי כתובות לוגיות (IP). 1. שכבת הקשר (link) – ביצוע ההעברה בפועל. מקבילה לשכבה הפיזית ושכבת הקו של מודל ה-OSI. יש שמפצלים ביניהם גם במודל TCP/IP ויוצרים מודל של 5 שכבות. המודל וחבילת הפרוטוקולים מודל TCP/IP מתבסס במידה רבה על חבילת הפרוטוקולים TCP/IP, ולכן גם קיבל את שמה, אך ניתן לבחון באמצעותו גם רשתות בהן לא נעשה שימוש ב-TCP או ב-IP. חלוקת השכבות במודל תואמת את חלוקת העבודה בין TCP ל-IP, אך באותה מידה היא גם תואמת את חלוקת העבודה בין IPX ל-SPX ועל כן יש להפריד בין המודל וחבילת הפרוטוקולים. ניתן לחשוב על ההבדל בין חבילת הפרוטוקולים TCP/IP למודל TCP/IP כך: מתפקידו של המודל להציג בעיות שיש לפתור על מנת ליצור תקשורת. תפקיד זה זהה לתפקידו של מודל ה-OSI. במודל TCP/IP מקובצות הבעיות לשכבות על פי פתרונות פרקטיים לשכבות השונות (כך, למשל, קובצו השכבה הפיזית ושכבת הערוץ במודל OSI לשכבה הפיזית במודל TCP/IP – לפי התקן 802.3, הלוא הוא התקן לטכנולוגית Ethernet). לעומת זאת, חבילת הפרוטוקולים TCP/IP היא חבילה המאגדת בתוכה פתרונות (פרוטוקולים) ספציפיים לבעיות השונות שמציג המודל. כל רשת ניתן לנתח הן לפי מודל TCP/IP והן לפי מודל OSI, ולכל רשת ניתן לתת פתרונות הכוללים את חבילת הפרוטוקולים TCP/IP, בצורה מלאה או חלקית, או לא להשתמש בחבילה זו בכלל. מודל TCP/IP מול מודל OSI למעשה חבילת פרוטוקולי תקשורת TCP/IP היא יישום מעשי של מודל ה-OSI המופשט. כך שניתן למפות שכבות חבילת TCP/IP לשכבות מודל OSI. במודל TCP/IP ישנן השכבות הבאות: OSI TCP/IP 7 Application Application HTTP, FTP 6 Presentation ASCII, Unicode 5 Session DNS, TLS 4 Transport Transport TCP, UDP, RTP, SCTP 3 Network Network IP, ICMP, IGMP 2 Data Link Link Ethernet, Token ring 1 Physical T1, E1 בשני המודלים, שכבת האפליקציה היא השכבה הגבוהה ביותר, בה נוצר המגע היחיד בין תוכנת היישום לבין פרוטוקולי התקשורת. השכבה הפיזית היא השכבה התחתונה, בה מומר המידע לאותות חשמליים המועברים לאורך התווך הפיזי שמקשר את שני צידי קו התקשורת שמקיימים את התקשורת ביניהם. שכבה זו היא למעשה התווך הפיזי. ראו גם מונחים ברשת מחשבים מונחים בתוכנה TCP IP האלגוריתם של נייגל קישורים חיצוניים מדריך אינטראקטיבי ל-TCP/IP, שרת איתן 25 שנה ל-TCP/IP, אתר nana10 קטגוריה:פרוטוקולי אינטרנט קטגוריה:מודל ה-TCP/IP קטגוריה:היסטוריה של האינטרנט

אפיק פרסי

האפיק הפרסי הוא מערכת לחץ נמוך עונתית בעלת מאפיינים סטטיים הקשורה למונסון ההודי, המתפתחת בחודשי הקיץ באזור המזרח התיכון. האפיק הפרסי יחד עם הרמה הסובטרופית הם מערכות מזג האוויר המשפיעות באופן מהותי על הקיץ הישראלי, כאשר לאפיק הפרסי השפעה ממתנת מהותית. תיאור האפיק הפרסי האפיק הפרסי הוא חלק ממערכת רחבת היקף שמרכזה השקע הנפאלי באסיה, ושלוחתה המערבית היא האפיק הפרסי, הנמשך מאזור המפרץ הפרסי אל חלקו הצפון מזרחי של הים התיכון. ממיקום האפיק נגזר משטר רוחות מערבי קבוע באזורה של ישראל, המזרים אוויר קריר יחסית, שהתקרר במהלך מעברו מעל הים התיכון (טמפרטורת הים התיכון בקיץ עומדת על כ־25-30 מעלות). מעל האפיק הפרסי שוכנת בקיץ במזרח התיכון הרמה הסובטרופית שהא רמה סטטית ברום הגבוה (כ־5-6 ק"מ), העולה מאזור אפריקה בראשית הקיץ, ויורדת חזרה בסיומו. רמה זו מביאה לכך שהשפעת האפיק הפרסי על משטר הרוחות מוגבלת בגובה - בממוצע מגובה פני הים ועד גובה של כ־500-700 מטר. מעל השכבה הממוזגת המושפעת מהרוחות הימיות שמביא האפיק הפרסי, האוויר חם ויבש יותר, תוצאה של תהליך התמוככות בהשראת הרמה הסובטרופית. בין שכבות אוויר אלו קיימת שכבת אינוורסיה החוצצת ביניהם - אינוורסיה זו קרויה אינוורסיה מרינית, ובסיסה ממוקם בממוצע בסביבות 500–700 מטר. אינוורסיה זו מונעת מהלחות הימית להתפזר בגובה, ומביאה למזג אוויר לח יחסית מתחתיה, וכן מונעת התפתחות עננות אנכית מעליה. השפעת האפיק הפרסי על הקיץ הישראלי לאפיק הפרסי השפעה מהותית על הקיץ בישראל (בין אמצע יוני לאמצע ספטמבר), המביאה לטמפרטורות ממוצעות של כ־30 מעלות ברחבי הארץ, בעקבות בריזה יציבה יחסית המזרימה אוויר ימי קריר יחסית אל השכבות הנמוכות באטמוספירה בתחומה של ארץ ישראל. משטר הרוחות הנגזר מהאפיק הפרסי מונע עלייה של הטמפרטורה לכ־40 מעלות (עקב רוחות מזרחיות ממדבריות אסיה, כפי שמתרחש בקיץ באזור טורקיה וחצי האי ערב), אך מנגד, הבריזה הימית מעלה את אחוזי הלחות בתחום הארץ, ויוצרת מזג אוויר הביל. האפיק הפרסי הסטטי מונע לרוב בואם של שקעים שרביים לאזור המזרח התיכון, פרט לאירועים נדירים. שקעים שרביים מביאים לזרימות מזרחיות וגלי חום קצרים בישראל, ושכיחים באביב ובסתיו בישראל. לאפיק הפרסי פוטנציאל ליצירת מערכות משקעים קיציות-טרופיות בישראל, אך אפשרות זו נמנעת על ידי הרמה הסובטרופית, המונעת התפתחות עננות משקעים לגובה, חוץ מאירועים מקומיים או נדירים. בלילה בחוף תנשב רוח דרום מזרחית-דרומית כתוצאה מבריזה יבשתית. (הפרשי טמפרטורה בין הים והיבשה). בבוקר הבריזה היבשתית תתנגש לעיתים בבריזה הימית שמתחילה להתפתח עם התחממות היבשה. זה יגרום לאוויר לעלות וליצור קו חזית עננות המוגבלת לבסיס האינוורסיה. עם התחממות היבשה, הבריזה הימית תיעשה דומיננטית, מה שיגרום לעננות זו להיכנס לחוף. בצהריים הבריזה הימית תשפיע, מה שיגרום לרוח מערבית ולחות מן הים. התרדדות והתעמקות של האפיק הפרסי טקסט=אפיק פרסי רדוד גורם לפעמים לעננות נמוכה בבוקר שמתפוגגת בצהריים|ממוזער|333x333 פיקסלים|עננות בוקר (יולי 2018) כאשר האפיק הפרסי מתרדד, דבר המלוּוה בהתחזקות הרכס ברום, הרכיב המערבי בזרימה נחלש. בסיס האינוורסיה יורד ל-500 מטר ופחות, ואז מתרחשת התייבשות והתחממות משמעותית בהרים, בעוד מזג האוויר בחוף נהיה הביל, עקב כליאת כל הלחות הימית בסמוך לקרקע, על ידי האינוורסיה. בחוף תחול גם התחממות, אם כי מתונה יותר. בחוף בבוקר לעיתים ייווצרו ערפילים או עננים נמוכים מאד. במצב ההפוך, האפיק הפרסי מתעמק לעבר הים התיכון, לרוב עקב השראת אפיק רום רדוד היורד מאירופה, ומביא לנסיגה של הרמה הסובוטרופית, מתחזק הרכיב המערבי בזרימה, ועקב כך עולה גובה ההשפעה של האפיק והפרסי וגובה האינוורסיה המרינית אל סביבות 1000 מטר ומעלה. במצב זה יורדות הטמפרטורות בהרים, והלחות מתפזרת בצורה טובה יותר (אך מנגד, הלחות עולה באזור ההרים). גם ההתפתחות האנכית של העננים משמעותית יותר, ולצד ריבוי ענני סטרטוקומולוס מופיעים גם ענני קומולוס תפוחים. במקרים מסוימים האינוורסיה נחלשת או נשברת לחלוטין, אז ייתכנו אף גשמי קיץ. גשמי קיץ בישראל בכמות קטנה שכיחים כמעט מדי קיץ באופן מקומי, ואחת לכמה שנים מתפתח אירוע משקעים נרחב יותר. מפת לחץ ממוצעת לחודש יולי: קובץ:July_mslp_ltm.png קטגוריה:סינופטיקה קטגוריה:ארץ ישראל: אקלים

ביוטכנולוגיה

שמאל|ממוזער|250px|גבישי אינסולין בִּיּוֹטֶכְנוֹלוֹגְיָה (מאנגלית: Biotechnology, בקיצור גם: "ביוטק" – Biotech) הוא תחום של מחקר ופיתוח יישומי, המשתמש בידע ביולוגי לפיתוח טכנולוגיות. פיתוחים ביוטכנולוגיים מנצלים את תהליכי החיים במערכות ביולוגיות לצורך ייצור מוצרים בתחומים מגוונים כגון רפואה, תעשייה, מזון, חקלאות, קוסמטיקה ועוד. המערכות הביולוגיות שבהן משתמש הביוטכנולוג הן תאים או רקמות של צמחים, בעלי חיים, או מיקרואורגניזמים (חיידקים בעיקר), או חומרים מייצורים אלו (גנים, אנזימים, הורמונים, חלבונים וכדומה). הביוטכנולוגיה התקדמה מאוד בזכות הגילויים המהירים במדע הגנטיקה. חברות רבות העוסקות בביוטכנולוגיה זוכות להצלחה רבה, והתחום מעסיק מומחים מתחומים רבים בישראל ובעולם, ומשלב מחקר על תהליכי החיים (נשימה, תזונה, הפרשה, רבייה, תורשה ועוד), תנאי הגידול, ואורח החיים של יצורים אלו, לצד פיתוח של רעיונות וטכנולוגיות מתקדמות העוסקים בניצול תהליכים אלו לרווחת האדם. תחומים ענפי ההתמחות העיקריים בתחום הביוטכנולוגיה הם: ביוקטליזה: השימוש באנזימים ובמערכות אנזימטיות לשם זירוז תגובות כימיות. תהליכי תסיסה (פרמנטציה): ייצור תרופות, תוספי מזון, אנזימים וביוכימיקלים על ידי מיקרואורגניזמים כגון חיידקים, שמרים ופרוטיסטים. הנדסה גנטית: פיתוח מוצרים חדשים ושיפור תהליכי ייצור קיימים. ייצור נוגדנים (אימונודיאגנוסטיקה) ושימושיהם למטרות רפואיות (אבחון, ריפוי והכוונת תרופות) ואחרות (כגון תהליכי הפרדה). תרביות תאים מבעלי-חיים ומצמחים ושימוש בהן ליצירת תרופות ותכשירי חיסון ולהחדרת שינויים מוכוונים בצמחים ובבעלי-חיים. ביוטכנולוגיה סביבתית: פיתוח תהליכי ניצול וניטרול של פסולת חקלאית ותעשייתית בשיטות ביולוגיות כגון: מיחזור, קומפוסט, טיהור מי ביוב, טיפול בזיהומי נפט, הפקת אנרגיה מתהליכים ביולוגיים. במגמה לצמצם ולפתור בעיות הקשורות בזיהום הסביבה. ניצול תהליכים ביולוגיים לתועלת האדם בתקופה הקדומה שמאל|ממוזער|220px|בישול בירה כבר בתקופה הקדומה יצר האדם וניצל תהליכים ביולוגיים לצרכיו: אפיית לחם, הכנת גבינות, יין, בירה, חומץ, עיבוד סיבי פשתן ומשי ועיבוד עורות. הידע עבר במסורת מדור לדור מבלי שהבינו את הצד המדעי של התהליכים. ידוע שמיקרואורגניזמים כגון חיידקים ושמרים מעורבים בתהליכים הללו. המטרה הקדומה לגבי המזון הייתה שימורו לזמן ממושך. באותה עת המזון לא היה זמין בכל עונות השנה ובכל מקום אליו נדדו; אחת השיטות שנוצלו היא החמצה (הורדת pH). החמצת המזון משמרת ומגנה עליו מפני קלקול (מעניקה לו חיי מדף ארוכים יותר), שכן הסביבה החומצית שנוצרת אינה מאפשרת לרוב המיקרואורגניזמים להתיישב על גבי המזון ולקלקל אותו. לסביבה החומצית אחראיים התוצרים הסופיים של תהליכי התסיסה השונים: חומצה לקטית (חומצת החלב), חומצה אצטית (חומץ), חומצה פחמתית (תוצר התסיסה במקרה זה הוא פחמן דו-חמצני; כשהוא מגיב עם מים נוצרת חומצה פחמתית) ועוד. לימודי ביוטכנולוגיה בישראל, באוניברסיטת תל אביב, באוניברסיטת בר-אילן, באוניברסיטה העברית, המכללה האקדמית תל-חי ובמספר מכללות נוספות ניתן ללמוד לתואר ראשון (B.Sc או B.A) בביוטכנולוגיה, בחלקן ניתן ללמוד גם לתואר שני. לימודים אלה משולבים לעיתים קרובות בלימודי הנדסת מזון. בטכניון, באוניברסיטת בן-גוריון ואוניברסיטאות נוספות קיים מסלול להנדסת ביוטכנולוגיה בו מוכשרים מהנדסי ביוטכנולוגיה לעבודה בתעשייה ובמחקר. התואר הראשון מאפשר השתלבות בשוק העבודה, אף שלרוב לעבודה מחקרית עצמאית או לתפקיד ניהולי בתחום נדרש תואר שני. בין התפקידים המבוקשים נכללים מנהלי פרויקטים בביוטק, עובדי מו"פ, מנהלי ניסויים קליניים, ואנשי שיווק רפואי. ברבים מבתי הספר התיכוניים בישראל מוצעת מגמת ביוטכנולוגיה. הלימודים מורכבים משלושה נדבכים: מקצוע מדעי (פיזיקה, כימיה, ביולוגיה), "מערכות ביוטכנולוגיה" (5 יחידות) ו"יישומי ביוטכנולוגיה" (5 יחידות). חלק זה כולל מחקר ביוטכנולוגי במעבדה אקדמית וכתיבת עבודת גמר. בעבר המגמה הייתה מורכבת מ-5 יחידות לימוד בתהליכי ביוטכנולוגיה ו-5 יחידות לימוד במקצועות כימיה וביולוגיה. בשנות האלפיים נכנס התחום אף ללימוד בסיסי גם בחטיבות ביניים, כמבוא ללימודים התיכוניים. ראו גם הנדסה ביו-רפואית ביו-מחשב ביו-קונברג'נס קישורים חיצוניים סקירה וניתוח של חברות ביוטק בארץ אתר 'ביוטק' של רשת אורט מילון מונחי ביוטכנולוגיה מדור ביוטכנולוגיה באתר הידען מאמר הרחבה על כיווני מחקר ויישומים בתחום בספריית המרכז לטכנולוגיה חינוכית מדור ביוטכנולוגיה במגזין המדע נייצ'ר. באנגלית מגזין פוקוס על ביו-טק. באנגלית הערות שוליים * קטגוריה:תחומים בביולוגיה קטגוריה:טכנולוגיה

אמות מידה למסה

הפניה יחידת מידה

אמות מידה למהירות

הפניה יחידות מידה למהירות

תוכנה

תוכנה היא אוסף של הוראות ומידע הניתנות לביצוע על ידי מחשב. התוכנה משמשת להפעלת המחשב וחומרות נילוות, לביצוע משימה או אוספת משימות. התכנה מורכבת מאוסף מאורגן של תוכניות מחשב המשרתות כולן יישום מסוים. באמצעות התוכנה המחשב מספק את שירותיו למשתמשים בו. תוכנה היא בדרך כלל תוצר של פרויקט תוכנה שמתוכנן על פי מתודולוגיות שונות בהנדסת תוכנה. סיווג תוכנה ניתן לסווג תוכנה על פי מספר ממדים: תוכנת תשתית לעומת תוכנת יישום תוכנה קנויה לעומת תוכנה המפותחת בתוך הארגון תוכנת תשתית תוכנת תשתית מנהלת את התוכניות והנתונים במחשב ומתמקדת במתן שירותים לסוגי תוכנה אחרים המתבצעים במחשב. דוגמאות לתוכנות תשתית: מערכת ההפעלה - תוכנת האם התשתיתית המאפשרת את פעולותיהן של יתר התוכנות בהיותה אחראית על השליטה, התקשורת, וניהול החומרה; מאפשרת לתוכנות אחרות ולמשתמשים בהן לפעול במערכת שיש בה קשר בין חומרה לתוכנה - אם למשל, בהעברת נתונים מהזיכרון לדיסק הקשיח או בעיבוד טקסט במטרה שיוצג על הצג (מסך). באופן כללי, מערכת ההפעלה כוללת את הליבה (Kernel) וכלים בסיסיים כמו תוכנת גישה לדיסק הקשיח, מנהל קבצים, מנהל תצוגה, זיהוי משתמשים, כלי ניהול ועוד. דוגמאות למערכות הפעלה נפוצות הן: חלונות, משפחת לינוקס ומק. כלי מערכת - תוכנות המרחיבות את יכולות מערכת ההפעלה: מסדי נתונים ניהול תנועות שרתי יישומים כלי אינטגרציה והעברת מסרים שליטה ובקרה כלי תכנות - תוכנה ליצירת תוכנה: מהדרים - תוכנות לתרגומן של תוכניות משפת תכנות לשפת מכונה מחוללי יישומים תוכנות לבדיקת קוד תוכנות ליצירת הוראות ליצירת קוד - תוכנות היוצרות קובצי makefile תוכנת יישום שמאל|ממוזער|250px|תמונת מסך של מעבד התמלילים Abiword תוכנת יישום - תוכנה שמספקת פונקציונליות ומידע המשרתות ארגון או משתמש ביתי. דוגמאות לתוכנת יישום: מערכת מידע - תוכנה לניהול המידע המשמש לניהול של ארגונים. דוגמאות בולטות בתחום זה מערכות ERP ומערכות CRM יישומים - תוכנה המשמשת לביצוע משימה מסוימת, כגון מעבד תמלילים או גיליון אלקטרוני תוכנה המשובצת במכשירים אלקטרוניים, כמו התוכנה המפעילה את הטלפון סלולרי משחקי מחשב תוכנה קנויה לעומת תוכנה המפותחת בתוך הארגון ניתן לרכוש מוצר תוכנה מוכן או חבילת תוכנה מוכנה ולהפעיל אותה בארגון או כתוכנה כשירות בענן מחשוב חיצוני. ניתן לפתח תוכנה בתוך הארגון. מקובל לרכוש מוצר תוכנה במצבים בהם הצורך של הארגון או המשתמש הביתי זהה או דומה לצרכים של ארגונים אחרים או משתמשים ביתיים אחרים ולפתח תוכנה במקרים בהם יש לארגון או למשתמש הביתי צרכים ייחודיים. בדרך כלל רוכשים תכונות תשתית וחלק מתוכנות היישום, כגון: מוצר ERP, מוצר CRM ומעבד תמלילים ומפתחים יישומים ייחודיים לארגון או למשתמש הביתי. קיימים גם מצבי ביניים בהם רוכשים מוצרי תוכנה מוכנים ומפתחים התאמות ייחודיות לארגון ובמקרים מסוימים גם למשתמש הביתי. ראו גם תוכנה - מונחים אחסון נתונים - מונחים הנדסת תוכנה מדעי המחשב קישורים חיצוניים הערות שוליים * קטגוריה:ערכים שבהם תבנית אתר רשמי אינה מתאימה להוספה אוטומטית קטגוריה:מחשבים קטגוריה:מונחים בתוכנה קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

אמות מידה לזמן

REDIRECT מדידה וציון של זמן

אינוורסיה (מטאורולוגיה)

שמאל|ממוזער|250px|אינוורסיה בלוכקרון, סקוטלנד, אשר מונעת מהעשן לעלות מעלה. ממוזער|אינוורסיה בין הרי איתמר שבמזרח השומרון להרי הגלעד. מצד ימין מצפה שלושת הימים. ממוזער|.אינוורסיה בעמק המכמתת שמדרום לשכם אינוורסיה או היפוך טמפרטורות (באנגלית: Inversion) היא תופעה מטאורולוגית בה קיימת שכבת אוויר חמה מעל שכבת אוויר קרה, בניגוד למצב הנפוץ. המונח מתייחס לשכבות הנמוכות של האוויר בטרופוספירה. רקע ממוזער|אינוורסיה בחרמון, ספטמבר 2013 בשכבות האטמוספירה הנמוכות, עד לגובה של 10 ק"מ לערך (הטרופוספירה), טמפרטורת האוויר יורדת (מתקררת) ככל שעולים בגובה. הדבר נובע בעיקר עקב התרחקות מקרקע כדור הארץ שמתחממת מקרינת השמש, וכן מפליטת קרינה ארוכת גל מכדור הארץ. חימום האטמוספירה ישירות מקרינת השמש הוא זניח יחסית. מצב זה, בו טמפרטורת האוויר יורדת עם העלייה בגובה, הוא המצב הנפוץ בשכבת הטרופוספירה, בה מתקיימים החיים על פני כדור הארץ. בגבהים 10–15 ק"מ עולה ריכוז האוזון עם הגובה, אשר בולע קרינת קצרת גל UV-B, ומתחמם, בשונה מהמגמה הכללית בטרופוספירה. כאמור, שכבת אוויר חמה מעל שכבת אוויר קרה היא מצב "היפוך", אינוורסיה. הגדרה אינוורסיה מוגדרת כמצב אטמוספירי שבו הטמפרטורה עולה עם הגובה, המשליך על יציבות האוויר. זהו מצב נורמלי בטרופופאוזה ובסטרטוספירה (שכבות גבוהות באטמוספירה), אולם בטרופוספירה (שכבה נמוכה) מדובר בתופעה חריגה מהמצב הכללי, המתקיימת לרוב בשכבת אוויר מצומצמת יחסית. שמה של התופעה ("היפוך") ניתן לה משום היותה חריגה בשכבת הטרופוספירה, בה מתקיימים החיים. שמאל|ממוזער|250px|אינוורסיה - טמפרטורת האוויר כתלות בגובה מעל הקרקע: בשכבה התחתונה הטמפרטורה עולה עם הגובה, ואילו בשכבה העליונה הטמפרטורה יורדת עם הגובה ומהווה מחסום להתפשטות עשן חם. סוגי אינוורסיות מקובל לסווג אינוורסיות טרופוספריות ל-3 סוגים, על פי הגורמים להיווצרותן: אינוורסיית קרקע - אינוורסיה המתהווה בגובה נמוך מאוד (בסיסה מתחת ל-100 מטר) עקב התקררות קרינתית חריפה של השכבה הסמוכה לקרקע במהלך שעות הלילה. לרוב נשברת האינוורסיה הקרקעית עם התחממות השכבה הסמוכה לקרקע במהלך שעות היום. אינוורסיית רום - אינוורסיה המתרחשת בגובה רב, כאשר קיימת בגובה רב רמה ברומטרית המכילה אוויר חם, ובקרבת הקרקע נמצא אוויר קר במערכת של לחץ נמוך. במצב זה, לחץ האוויר הגבוה ברום מונע מהאוויר הקר לעלות ונוצרת אינוורסיה בגובה רב, דהיינו שכבת אוויר חם ברמה הברומטרית מעל שכבת אוויר קר. אינוורסיה מרינית - מצב בו שכבת האוויר הקרובה לים קרה יותר משכבת האוויר שמעליה, הנובע מהשפעת ים קר יחסית על מסת אוויר החמה ממנו. אינוורסיה כמצב יציב האינוורסיה מהווה מצב יציב, כיוון שאף אם באופן תאורטי חבילת אוויר קרה העולה אנכית לא תעבור התקררות אדיאבטית, עדיין היא תימצא בסביבה חמה ממנה ולכן תשקע. חלק גדול ביותר מן השינויים האטמוספיריים נובע מתהליך הקרוי הסעה (או קונבקציה). בתהליך זה, הקרקע סופגת חום מן השמש ומחממת את גוש האוויר הצמוד לה. בהיותו חם מסביבתו, גוש האוויר קל ממנה ולכן מטפס במעלה האטמוספירה. ככל שהגוש עולה גבוה יותר סביבתו מתקררת בהתאם, שכן באופן רגיל הטמפרטורה יורדת עם העלייה בגובה. כתוצאה מהתקררות זו, גם גוש האוויר מאבד אנרגיה והטמפרטורה שלו יורדת. עם זאת, על-אף ירידת הטמפרטורה של גוש האוויר, הוא לעולם ממשיך להיות חם מסביבתו בשל יתרון החום ההתחלתי שלו. כך, בכל שלב באטמוספירה יהיה גוש האוויר חם מסביבתו, ולפיכך קל ממנה ומסוגל להמשיך בעלייתו. תהליך זה של הסעת חום מן הקרקע לאטמוספירה קשור קשר הדוק עם תהליך יצירת העננים. אם מתקיימת אינוורסיה בגובה מסוים, האוויר החם יטפס מעלה-מעלה עד אשר יתקל בשכבת האינוורסיה בה הטמפרטורה עולה עם הגובה וכך יחדל להיות חם מסביבתו, שהרי סביבתו הולכת ומתחממת עם העלייה בגובה. בשלב בו גוף האוויר החם שעולה מן הקרקע יהיה חם ברמה של האוויר שמעליו, הוא ייעצר. השפעה על זיהום האוויר מפני יציבותו, מועד בסיס האינוורסיה להצטברות זיהום אוויר אשר מתקשה להתפזר אופקית. שכבת האינוורסיה, בכל גובה שתהא, מתפקדת למעשה כ"מחסום" או "תקרה", ולכן השכבות שמעל שכבת האינוורסיה אינן משמעותיות ברמה המטאורולוגית. בשל עובדה זו, לאינוורסיה חשיבות אדירה בהיבט של זיהום האוויר. האוויר הקיים על פני הקרקע הוא בדרך כלל מזוהם על ידי מקורות שונים כמו מפעלים, כלי רכב ותחנות כוח. באופן רגיל מתקיים תהליך הסעה המסייע לגוף האוויר המזוהם לטפס במעלה האטמוספירה, וכך מתרחק האוויר המזוהם מפני הקרקע. אך כאשר שכבת האינוורסיה היא נמוכה, גוף האוויר המזוהם מסוגל לטפס רק עד לנקודה בה מתחיל בסיס שכבת האינוורסיה, ובשלב זה נכלא האוויר המזוהם בין הקרקע לבסיס שכבת האינוורסיה ולא מאפשר לזיהום להתפזר. רום (גובה) שכבת האינוורסיה משפיע בצורה שונה על מקומות בעלי גובה שונה. לשם דוגמה, בסיס שכבת האינוורסיה המצוי בגובה של כ-1,000 מטרים מעל פני הקרקע, מאפשר באופן רגיל את פיזור זיהום האוויר המופק בקרקע בצורה נסבלת. אך מצב זה נכון עבור ערים או יישובים השוכנים בגובה נמוך, כמו ערי מישור החוף, בהם לאוויר המזוהם תהיה האפשרות לעלות 1,000 מטרים באטמוספירה ובכך יורחק הזיהום בצורה משמעותית מפני הקרקע. לעומת זאת, בערים או יישובים השוכנים בגובה רב, ייתכן כי ישרור זיהום אוויר כבד על אף ששכבת האינוורסיה תהיה באותו הגובה. למשל, העיר ירושלים שוכנת ברום ממוצע של 800 מטרים מעל פני הקרקע, ועל כן, כאשר בסיס שכבת האינוורסיה נמצא ברום של 1000 מטרים בלבד, הרי כי זיהום המופק בירושלים יוכל לטפס כ-200 מטרים בלבד עד שיעצר בשכבת האינוורסיה. ביום מעין זה, צפוי להימדד בירושלים זיהום אוויר גבוה משמעותית מזה הנמדד במישור החוף. באופן דומה, כאשר שכבת האינוורסיה נמוכה יחסית, תהיה ההשפעה שונה בתכלית עבור מקומות בעלי גובה שונה. לדוגמה, כאשר שכבת האינוורסיה נמצאת ברום של 300 מטרים, תהיה רמת זיהום האוויר במישור החוף גבוהה יחסית, שכן האוויר המזוהם מסוגל לטפס כ-300 מטרים בלבד. לעומת זאת, בירושלים השוכנת מעל שכבת האינוורסיה, יוכל האוויר המזוהם לטפס מעלה ללא הפרעה ולפיכך לא תהיה חריגה בשיעור זיהום האוויר. בערים ובישובים בעלי גיוון טופוגרפי, יכול רום שכבת האינוורסיה להשפיע בצורה שונה לחלוטין על אזורים שונים באותה העיר, כשם שהוא משפיע בצורה שונה על יישובים בגובה שונה. לדוגמה, בחיפה קיימות שכונות שונות בגובה פני הים, לצד שכונות בגבהים של מעל 400 מטרים מעל פני הים. בהינתן שכבת אינוורסיה שבסיסה בגובה של 500 מטרים, הרי שכל הזיהום המופק באזור המפרץ ובתי הזיקוק יטפס כ-500 מטרים מעל החוף, וזיהום האוויר יהיה ממוצע. לעומת זאת, בשכונות הגבוהות יתקיים זיהום אוויר חמור במיוחד בגלל היווצרותו של "כלוב" אוויר, כך שכל הזיהום שטיפס מן המפרץ יהיה כלוא כמעט בגובה פני הקרקע. בדומה לכך, שכבת אינוורסיה ברום של כ-250 מטרים תגרום לזיהום אוויר קשה בשכונות הנמוכות, אך בשכונות הגבוהות לא יירשמו חריגות בזיהום האוויר. השפעה על גלים בטרופוספירה בעת היפוך טמפרטורות נוצרת מגמת אינוורסיה במקדם השבירה של האוויר לגלי קול וגלי רדיו בתדר גבוה מאוד. הדבר יוצר החזרות של גלים אלה משכבת האינוורסיה. גלי רדיו בתדר גבוה מאוד עשויים להיות מולכים בתוך שכבת האינוורסיה למרחק מאות קילומטרים. תופעה זו נקראת תיעול טרופוספרי (Tropospheric ducting). ראו גם מטאורולוגיה - מונחים קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:מטאורולוגיה קטגוריה:סביבה קטגוריה:זיהום אוויר

אינוורסיית קרקע

אינוורסיית קרקע (באנגלית: Surface temperature inversion) היא תופעה אקלימית שבה שכבת האוויר הקרובה לקרקע קרה יותר משכבת האוויר שמעליה. אינוורסיית קרקע היא סוג של אינוורסיה המתהווה בגובה נמוך מאוד (בסיסה מתחת ל-100 מטר) עקב התקררות קרינתית חריפה של השכבה הסמוכה לקרקע במהלך שעות הלילה. מכיוון שהאוויר הוא מוליך חום גרוע הרי ששכבת האוויר הסמוכה לקרקע מעבירה אליו את החום (ומתקררת) מהר יותר מאשר שכבת האוויר שמעליה מעבירה אליה את החום. לתנאים הטופוגרפיים יש השפעה על האינוורסיה שכן שכבת האוויר הקרה נוטה להיאגר בעמקים. לרוב נשברת האינוורסיה הקרקעית עם התחממות השכבה הסמוכה לקרקע במהלך שעות היום. התנאים המסייעים להתהוות אינוורסיית קרקע השפעת מערכת לחץ גבוה המדכאת התכנסות וערבול אנכי. היעדר לחות - לחות גבוהה עשויה להביא להתעבות ושחרור חום כמוס (מה שעשוי להתבטא בערפל קרינתי), כמו כן אדי מים נחשבים לגז חממה. מסיבה דומה לסעיף הקודם, היעדר עננות. היעדרם של משבי רוח. לילות ארוכים (זאת אחת הסיבות שאינוורסיות קרקע נפוצות וחריפות יותר בסתיו ובחורף). בשל גובהן הנמוך אינוורסיות הקרקע נוטות ללכוד כמויות גדולות במיוחד של זיהום אוויר. ראו גם מטאורולוגיה - מונחים אינוורסיה (מטאורולוגיה) קישורים חיצוניים קטגוריה:מטאורולוגיה קטגוריה:סביבה קטגוריה:זיהום אוויר

אסטרונומיה ואסטרופיסיקה

REDIRECT אסטרונומיה

מערכת השמש

שמאל|ממוזער|250px|מערכת השמש (לא בקנה מידה): השמש, ארבעת כוכבי הלכת הארציים (ניתן להבחין בירח סמוך לכדור הארץ), חגורת האסטרואידים, ארבעת ענקי הגזים, וכוכב הלכת הננסי פלוטו. כמו כן מופיע באיור שביט שנע במסלול בעל אקסצנטריות גבוהה ונראה בין מסלולו של צדק למסלולו של שבתאי שמאל|ממוזער|מערכת השמש ומסלול פיוניר 10 (חלק מדיסקית פיוניר) מערכת השמש היא מערכת כוכבי לכת, שבה מקיפים לפחות שמונה כוכבי לכת וגופים נוספים רבים את השמש בהתאם לכוחות הכבידה הרלוונטיים. הגופים הגדולים העיקריים שסובבים את השמש הם שמונת כוכבי הלכת, ואליהם מצטרפים כוכבי לכת ננסיים ומספר גדול של גופים קטנים כמו אסטרואידים, שביטים ומטאורואידים. לחלק מהגופים שסובבים את השמש, ובייחוד לגדולים שבהם, יש ירחים משל עצמם, שמתלווים אליהם לאורך ההקפה. מערכת השמש נוצרה לפני כ־4.6 מיליארד שנה, והיא נמצאת בבועה המקומית על זרוע אוריון, אחת משש הזרועות של גלקסיית שביל החלב. גלקסיית שביל החלב מכילה בין 200 ל־400 מיליארד כוכבים, והיא ממוקמת, יחד עם כ־35 גלקסיות נוספות, בתוך קבוצת גלקסיות המכונה הקבוצה המקומית. הקבוצה המקומית היא רק אחת מקבוצות גלקסיות וצבירי גלקסיות רבים המרכיבים את צביר־על הבתולה, אחד מצבירי־על רבים ביקום. מעריכים שביקום הנראה יש מאות מיליארדי גלקסיות, ויותר מ־1022 כוכבים. המרכיב הדומיננטי של מערכת השמש הוא השמש עצמה, שתופסת 99.86% מהמסה הידועה של המערכת כולה. במרחק הקצר ביותר לשמש נמצאים ארבעת "כוכבי הלכת הפנימיים", הקרויים גם "כוכבי הלכת הארציים": כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. אחריהם נמצאת חגורת האסטרואידים, המורכבת ממאות אלפי אסטרואידים, וביניהם כוכב לכת ננסי אחד – קרס. אחריהם ממוקמים ארבעת "כוכבי הלכת החיצוניים", המכונים "ענקי הגזים": צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. ב"מערכת השמש החיצונית", מעבר לנפטון, נמצאים גופים המכונים "גופים טרנס־נפטוניים", והם בנויים מסלעים ומקרח. ניתן לחלק את מערכת השמש החיצונית לשלושה תחומים: חגורת קויפר, הדיסק המפוזר ועננת אורט. התגלו באזור זה יותר מאלף עצמים, ובהם ארבעה גופים המוגדרים ככוכבי לכת ננסיים: פלוטו, האומיה, מאקה־מאקה ואריס (כוכב לכת). שמאל|ממוזער|200px|יחסי הגדלים של שמונת כוכבי הלכת. כוכבי הלכת ממוספרים בסדר הבא: כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ, מאדים, צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון. מערך שמאל|ממוזער|250px|מישור המילקה בתמונה שצולמה בשנת 1994 על ידי הגשושית קלמנטיין לחקר הירח. מימין לשמאל: פני הירח, הילת השמש ושלושת כוכבי הלכת שבתאי, מאדים וכוכב חמה מסלולם של כוכבי הלכת במערכת השמש נמצא בקירוב על מישור אחד – "מישור המילקה", המוגדר כמישור שעליו נמצא מסלול כדור הארץ סביב השמש. לעומת זאת, מסלולם של שביטים וגופים בחגורת קויפר נמצא לעיתים בזווית משמעותית יחסית למישור זה. כל כוכבי הלכת, כוכבי הלכת הננסיים ומרבית הגופים הקטנים במערכת השמש סובבים את השמש באותו כיוון – נגד כיוון השעון, אם מתבוננים מנקודה מעל הקוטב הצפוני של השמש. בהתאם לחוק הראשון של קפלר, מסלולם של הגופים סביב השמש הוא אליפטי, כאשר השמש נמצאת באחד המוקדים של האליפסה, ולכן המרחק מהשמש משתנה במהלך ההקפה. המרחק הקטן ביותר בין כוכב לכת לשמש קרוי "פריהליון", והמרחק הגדול ביותר קרוי "אפהליון". לכוכבי הלכת מסלולים בעלי אקסצנטריות נמוכה, כלומר הם כמעט מעגליים. לעומת זאת, שביטים וחלק מהגופים הטרנס־נפטוניים נמצאים במסלולים אליפטיים בעלי אקסצנטריות גבוהה. החוק השני של קפלר והחוק השלישי שלו קובעים את הקשר בין המרחק מהשמש ומהירות התנועה של העצם שסביבה. לדוגמה, כוכב חמה, הקרוב ביותר לשמש, נע במהירות הגבוהה ביותר מבין כוכבי הלכת (47.4 ק"מ לשנייה בממוצע) – ואילו נפטון, כוכב הלכת המרוחק ביותר מהשמש, נע לאט מכל יתר כוכבי הלכת (5.4 ק"מ לשנייה בממוצע). חוקי קפלר נובעים מכוח הכבידה הפועל בין השמש ובין העצמים הנוספים במערכת השמש, אולם העצמים השונים במערכת השמש מפעילים כוח כבידה גם זה על זה. על כן, תנועתם המדויקת של גופים אלו סביב השמש ותנועת הירחים סביבם דורשת הסבר מדויק ומורכב יותר משימוש בחוקי קפלר ותו לא. בפועל מתקיימת תהודה מסלולית בין גופים שונים במערכת השמש. זו יכולה להיות תהודת מסלול־מסלול, למשל התהודה בין איו, אירופה וגנימד, שלושה מירחיו של צדק, או התהודה בין מסלולו של נפטון למסלולו של פלוטו ולמסלולם של גופים נוספים בחגורת קויפר. התהודה יכולה להתבטא גם כתהודת סיבוב־מסלול, כמו התהודה בין פלוטו לכארון, בין כדור הארץ לירח, או בין סיבובו של כוכב חמה סביב צירו לסיבובו סביב השמש. אסטרונומים מודדים מרחקים במערכת השמש ביחידות אסטרונומיות (AU). יחידה אסטרונומית אחת שווה למרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, וגודלה 149,597,870 ק"מ. כך למשל, פלוטו נמצא במרחק של 49.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש באפהליון ו־29.7 יחידות אסטרונומיות בפריהליון, ואילו צדק נמצא במרחק של 4.95 עד 5.46 יחידות אסטרונומיות במהלך ההקפה. סיווג הגופים במערכת השמש שמאל|ממוזער|250px|השמש, כוכבי הלכת וכוכבי הלכת הננסיים. הגדלים הם בקנה מידה, אך לא המרחקים מערכת השמש מורכבת מגופים רבים, ומדי שנה מתגלים בה גופים חדשים. עד שנת 2006 היה מקובל לסווג תשעה מהגופים הגדולים שסובבים את השמש ככוכבי לכת. מסלולו החריג וגודלו הזעיר של פלוטו, כמו גם גילוי גופים דומים לו שחלקם גדולים ממנו הרחק מעבר למסלולו של נפטון הביאו להבנה שמדובר במחלקה נפרדת של עצמים – טרנס נפטוניים, "מעבר לנפטון". באוגוסט 2006 החליט האיגוד האסטרונומי הבינלאומי לשנות את ההגדרה של כוכב לכת ולהוסיף סוג נפרד של גופים, הקרוי כוכבי לכת ננסיים. שאר הגופים במערכת השמש קרויים גופים קטנים במערכת השמש. לכל כוכבי הלכת במערכת השמש, מלבד כוכב חמה ונוגה, יש ירחים משלהם הסובבים אותם. נכון לספטמבר 2008, 335 גופים מסווגים כירחים, מתוכם 167 ירחים הסובבים את שמונת כוכבי הלכת, 6 ירחים הסובבים כוכבי לכת ננסיים, והשאר סובבים אסטרואידים וגופים אחרים במערכת השמש. כוכבי לכת כוכב לכת מוגדר כגוף העומד בשלושה תנאים: נמצא במסלול סביב שמש, והוא עצמו אינו מוגדר כשמש; בעל מסה גדולה דיה על מנת שכוח הכבידה שלו ייצור צורה הקרובה לצורה כדורית; הוא דומיננטי במסלולו, כלומר מפנה את מסלולו מעצמים אחרים. בהתאם להגדרה החדשה, שמונת הגופים הגדולים במערכת השמש מסווגים ככוכבי לכת. הנתונים שלהם רשומים בטבלה הבאה: כוכב חמה נוגה כדור הארץ מאדים צדק שבתאי אורנוס נפטון סמל 25px|סמל חמה 25px|סמל נוגה 25px|סמל הארץ 23px|סמל מאדים 25px|סמל צדק 25px|סמל שבתאי 25px|סמל אורנוס 25px|סמל נפטון מסה (1024 ק"ג) 0.330 4.87 5.97 0.642 1899 568 86.8 102 מסה יחסית לכדור הארץ 0.055 0.816 1 0.107 318 95.1 14.5 17.1 קוטר (ק"מ) 4,878 12,104 12,756 6,794 142,984 120,536 51,118 49,528 קוטר ביחס לכדור הארץ 0.382 0.949 1 0.533 11.2 9.45 4.01 3.88 מספר ירחים 0 0 1 2 95 +82 27 14 צפיפות (גרם לסמ"ק) 5.427 5.243 5.515 3.933 1.326 0.687 1.270 1.638 מהירות מילוט (ק"מ/שנייה) 4.3 10.4 11.2 5.0 59.5 35.5 21.3 23.5 משך הסיבוב סביב הציר (שעות) 1,407.6 5,832.5- 23.93 24.6 9.9 10.7 17.2- 16.1 אורך היממה (שעות) 4,222.6 2,802.0 24.0 24.7 9.9 10.7 17.2 16.1 מרחק מהשמש (106 ק"מ) 57.9 108.2 149.6 227.9 778.6 1,433.5 2,872.5 4,495.1 מרחק מהשמש (AU) 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.58 19.20 30.05 משך הסיבוב סביב השמש (ימים) 87.9691 224.7 365.25636 687.0 4,331 10,747 30,589 59,800 מהירות מסלולית (ק"מ/שנייה) 47.9 35.0 29.8 24.1 13.1 9.7 6.8 5.4 נטיית מסלול יחסית למישור המילקה (°) 7.0 3.4 0.0 1.9 1.3 2.5 0.8 1.8 אקסצנטריות 0.205 0.007 0.017 0.094 0.049 0.057 0.046 0.011 נטיית ציר הסיבוב (°) 0.01 177.4 23.439281 25.2 3.1 26.7 97.8 28.3 טמפרטורה ממוצעת (C°) 167 464 15 65- 110- 140- 195- 200- לחץ אוויר על פני השטח (בר) 0 92 1.014 0.01 ? ? ? ? ארבעת כוכבי הלכת צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון מכונים ענקי הגז. הם שונים משאר כוכבי הלכת בגודלם ובהרכבם. מסתם 0.133% מכלל מסת מערכת השמש, כך שיחד עם מסת השמש עצמה הם מרכיבים יותר מ־99.99% ממסת מערכת השמש. כוכבי לכת ננסיים כוכב לכת ננסי מוגדר כגוף העומד בשני הקריטריונים הראשונים של כוכב לכת, אבל אינו צריך לעמוד בקריטריון השלישי. כמו כן, אסור לכוכב לכת ננסי להיות ירח של עצם אחר. המניע הלא רשמי להוצאת פלוטו מרשימת כוכבי הלכת ופתיחת הקטגוריה החדשה היה כפול: זה עשרות שנים מאז התגלה מסלולו של פלוטו, הוא נחשב לחריג. הוא אינו מקיף את השמש במישור המילקה, והאקסצנטריות של מסלולו גדולה עד כדי כך שלעיתים הוא קרוב לשמש יותר מאשר נפטון. על כך נוספו תגליות של גופים בעלי גודל דומה לזה של פלוטו במערכת השמש החיצונית. כך למשל, בשנת 2003 התגלה העצם אריס, וחשבוהו לגדול מפלוטו (דבר זה הוכח כשגוי ב־2015). אסטרונומים רבים טענו כי יש להגדיל את מספר כוכבי הלכת ל־10, ולעומתם טענו אחרים כי יש לשלול מפלוטו את מעמדו ולהותיר את מערכת השמש עם שמונה כוכבי לכת בלבד. הדבר עורר ויכוח על הגדרתו המדויקת של כוכב לכת, ולבסוף תוצאתו הייתה שלילת הסטטוס כוכב לכת מפלוטו ופתיחת קטגוריה חדשה של כוכבי לכת ננסיים. עם כניסת ההחלטה לתוקף, שני הגופים הטרנס־נפטוניים פלוטו ואריס, יחד עם האסטרואיד קרס, היו הגופים הראשונים שהוגדרו ככוכבי לכת ננסיים. בשנת 2008 קיבלו גם הגופים הטרנס־נפטוניים מאקה־מאקה והאומיה מעמד זהה. גופים נוספים עשויים להתווסף לרשימה בעתיד, עם גילוי עצמים חדשים או סיווג מחודש של גופים מוכרים. גופים קטנים במערכת השמש שמאל|ממוזער|250px|האסטרואיד מתילדה. כמו רוב האסטרואידים הוא מוגדר כגוף קטן במערכת השמש גופים קטנים במערכת השמש הם גופים שאינם מתאימים להגדרת כוכב לכת, להגדרת כוכב לכת ננסי, וכן הם אינם ירחים של עצם אחר במערכת השמש. כל אותם גופים קטנים נותרים מסווגים על פי מיקומם במערכת השמש, והם מחולקים לשלוש קבוצות עיקריות: כוכבי לכת מינוריים – גופים שאינם כוכבי לכת, אינם כוכבי לכת ננסיים, אינם שביטים ואינם מטאורואידים. אסטרואידים – גופים קטנים במערכת השמש הפנימית, בעיקר בחגורת האסטרואידים שבין מאדים לצדק. בין האסטרואידים יש גם כאלו שחגים במסלול פנימי יותר, קרוב לכדור הארץ, למשל אפופיס. קנטאורים – גופים קטנים במערכת השמש התיכונה, בין צדק לנפטון. גופים טרנס־נפטוניים בחגורת קויפר ובדיסק המפוזר – כל הגופים שמעבר לכוכב הלכת נפטון, הנמצאים בחגורת קויפר ובדיסק המפוזר. מטאורואידים – גופים הקטנים מאסטרואידים וגדולים מחומר בין־כוכבי. שביטים – גופים קטנים, שלפחות בחלק ממסלולם יש להם הילה (מעטפת עשויה מקרח ואבק) או "זנב". המסלול שלהם אליפטי ובעל אקסצנטריות גבוהה, פרבולי או היפרבולי. מבין הגופים הקטנים במערכת השמש ניתן להזכיר את האסטרואידים פאלאס, יונו ווסטה, את הקנטאור כיירון ואת הגופים הטרנס־נפטוניים סדנה, אורקוס, קווה־וואר וורונה, הנמצאים בחגורת קויפר ובדיסק המפוזר. כל אלה כוכבי לכת מינוריים. היווצרות שמאל|ממוזער|250px|איור של מערכת השמש בראשית היווצרותה שמאל|ממוזער|250px|הדמיית אמן של הבועה המקומית ובה שלושת הכוכבים: אנטארס, השמש ומירזם שמאל|ממוזער|250px|מבנה גלקסיית שביל החלב – מערכת השמש מסומנת בנקודה הצהובה וניתן לראות את מיקומה על זרוע אוריון, במרכז הקואורדינטות "השערת הערפילית" (Nebular hypothesis), שהוצעה בשנת 1755 על ידי עמנואל קאנט ונוסחה בנפרד על ידי פייר-סימון לפלס, היא המודל המקובל להסברת התהליכים שהובילו להיווצרות מערכת השמש. משערים שההצעה מבוססת על רעיון ראשוני של עמנואל סוודנבורג משנת 1734. השערת הערפילית גורסת כי מערכת השמש נוצרה עקב קריסה כבידתית של ענן גזים, המכונה ערפילית סולארית. קוטרה של ערפילית זו היה אלפי יחידות אסטרונומיות ומסתה הייתה גדולה אך במעט ממסת השמש שנוצרה ממנה. הערפילית הייתה מורכבת בעיקר ממימן ומהליום שמקורם במפץ הגדול, ומעט יסודות כבדים יותר (כ־2%), שמקורם בתהליכי נוקליאוסינתזה בכוכב סמוך שסיים את חייו. בשלב מסוים, הפרעה כלשהי, כנראה גל הלם מסופרנובה קרובה, גרמה ללחץ חזק על הערפילית הסולארית, והוא דחף את החומר כלפי פנים. כאשר הכבידה שפעלה על החומר כלפי המרכז התגברה על לחץ הגזים שפעל כלפי חוץ, החלה הערפילית לקרוס במהירות. הערפילית התחממה בתהליך הקריסה בשל הגידול בצפיפות, ובעקבות שימור התנע הזוויתי היא החלה להסתובב במהירות גדולה. מאחר שהקריסה הכבידתית יעילה יותר בכיוון ציר הסיבוב, הערפילית הפכה לשטוחה יותר ויותר. במרכז הערפילית, שם התרכז רוב החומר, החלה להיווצר השמש. מענן זה של אבק וגזים נוצרו גם כוכבי הלכת. מקורם של כוכבי הלכת בגופים קטנים יותר, הקרויים פלנטסימלים, וגודלם קילומטרים אחדים. גופים אלו תפחו וגדלו בעקבות התאחדות וספיחת אבק במשך מיליוני שנה. מערכת השמש הפנימית הייתה חמה, ולכן תרכובות מימן (כמו מתאן) לא יכלו להתעבות בה. כוכבי הלכת שנוצרו שם היו קטנים יחסית (הם מכילים כ־0.6% מהחומר של הדיסקה הפלנטרית), והיו מורכבים בעיקר מחומרים בעלי נקודת התכה גבוהה כמו סיליקטים ומתכות. גופים סלעיים אלה הפכו בסופו של דבר לכוכבי הלכת הארציים. רחוק יותר מהשמש, נוצרה חגורת האסטרואידים שנמצאת על הגבול הכבידתי שבין השמש לכוכב הלכת הענק צדק. החומר בחגורה זו לא הצליח להתמזג לכדי כוכב לכת בשל ההשפעה הכבידתית החזקה של צדק. רחוק עוד יותר מהשמש, מעבר לקו הכפור, התפתחו ענקי הגזים, שהיו מסיביים מספיק כדי לשמור על "האטמוספירה הראשונית" של מימן והליום. מנגד, כוכבי הלכת הארציים, שהיו קרובים יותר לשמש, איבדו עם הזמן את המימן וההליום שלהם, ויצרו "אטמוספירות משניות", בעקבות תהליכים וולקניים, פגיעת אסטרואידים, או במקרה של כדור הארץ, גם בעקבות הופעת בעלי חיים וצמחים. כ־100 מיליון שנה לאחר שהחל התהליך, העלייה בלחץ המימן במרכז הערפילית שקרסה והעלייה בצפיפותו גרמו לטמפרטורת הליבה לעלות, והכוכב החל לבצע היתוך גרעיני. מאז, ההיתוך הגרעיני שמתרחש בליבת השמש הוא מקור האנרגיה הראשי של מערכת השמש כולה. פעולת ההיתוך יצרה חום רב והפסיקה את תהליך הקריסה של השמש, עקב מצב שיווי המשקל שנוצר בין לחץ הגזים כלפי חוץ וכוח הכבידה כלפי פנים. למעשה, ההיתוך הגרעיני בליבת השמש השפיע על מערכת השמש כולה. בשלב זה נוצר הדף מתמשך, והוא היה האחראי לסילוק שאריות הגזים מהערפילית, ולהרס "האטמוספירה הראשונית" של כוכבי הלכת הארציים. סילוק שאריות החומר, שלא היו קשורות חזק לגופים הגדולים יחסית במערכת השמש, גרם להפסקת גדילתם של גופים אלו, ולהתייצבות המבנה של מערכת השמש בצורת מערכת כוכבי הלכת הדומה מאוד למערכת הנוכחית. מרכיבים עיקריים במערכת השמש השמש שמאל|ממוזער|250px|סימולציית מחשב של השדה המגנטי של השמש השמש (15px|סמל השמש) היא כוכב האם של מערכת השמש. רוב רובה של המסה במערכת השמש מרוכזת בשמש עצמה. השמש מסווגת ככוכב הסדרה הראשית מסוג G (ראו דיאגרמת הרצשפרונג־ראסל), והיא בעלת סיווג ספקטרלי G2V. השמש נמצאת במחצית חייה לערך והיא מייצרת אנרגיה באמצעות היתוך גרעיני של מימן. בעוד כ־5 מיליארד שנה צפויה השמש לתפוח ולהפוך לענק אדום. גודלה יהיה כה גדול, עד שהיא עשויה לבלוע את כדור הארץ (אי הוודאות בסוגיה נובע מכך שייתכן כי מסלול כדור הארץ יתרחק מהשמש. במסלול הנוכחי כדור הארץ ייבלע). לאחר שתכלה את מקורות האנרגיה שלה, תפלוט השמש את השכבות החיצוניות, הן ייהפכו לערפילית פלנטרית, ואילו השמש עצמה תהפוך לננס לבן, בלי לעבור פיצוץ סופרנובה. כעבור עשרות מיליארדי שנה נוספים צפוי הננס הלבן להתקרר ולהפוך לננס שחור – כוכב קטן ואפל. עקב פעילות היתוך גרעיני פולטת השמש באופן קבוע זרם של חלקיקים טעונים (פלזמה), הידוע כרוח השמש, במהירויות של בין 300 ל־600 קילומטרים בשנייה. הדבר יוצר מעין אטמוספירה הנקראת הליוספירה, והיא מגיעה למרחק של עד 100 יחידות אסטרונומיות מהשמש. סביבה זו נקראת בשם התווך הבין־כוכבי. הסיבוביות של השמש משפיעה במקביל עם השדה המגנטי שלה על התווך הבין־כוכבי ויוצרת את השדה המגנטי הבין־כוכבי. שני הכוחות המנוגדים של הרוח הסולארית, שדוחפת חומר החוצה, וכוחות הכבידה המגנטיים של השמש, שמושכים את החומר פנימה, יוצרים מערכת יציבה של כוכבי לכת. השמש עשירה בחומר, דבר המרמז על כך שהיא עצם גלקטי חדש יחסית, שנולד בשלבים המאוחרים של אבולוציית היקום. הואיל וכך, היא מכילה חומרים כבדים מהליום וממימן (משמע "מתכות" בניב האסטרונומי) בכמות רבה יותר, יחסית לכוכבים ותיקים יותר הנמצאים למשל בצבירים כדוריים. מאחר שההליום והמימן נוצרו בתהליך הפיצוץ של הכוכבים העתיקים, הדור ההוא של הכוכבים היה צריך למות כדי שהיקום יעשיר את עצמו בחומרים כבדים. זו הסיבה אפוא לכך שכוכבים עתיקים מכילים מעט מתכות, ואילו הכוכבים החדשים יותר מכילים חומרים כבדים בכמות רבה יותר. בזמן היווצרות מערכת השמש, קיומם של החומרים הכבדים היה מרכיב מפתח בהתפתחות מערכת כוכבי הלכת, מאחר שהכוכבים צמחו בעזרת החומרים האלה. מערכת השמש הפנימית שמאל|ממוזער|200px|כוכבי הלכת הארציים במערכת הפנימית מימין לשמאל: מאדים, כדור הארץ, נוגה וכוכב חמה ביחס גדלים אמיתי מערכת השמש הפנימית מכילה ארבעה כוכבי לכת המסווגים בקבוצת כוכבי הלכת הארציים, והם ארבעת כוכבי הלכת הראשונים במערכת השמש שנמצאים קרוב לשמש – כוכב חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים. הם מאופיינים בדחיסותם ובהרכבם הסלעי, ובניגוד לענקי הגז יש להם בוודאות קרקע מוצקה. כוכבי הלכת הארציים מתאפיינים בהיעדר מערכת טבעות פלנטריות ומספר מועט של ירחים (או ללא ירחים כלל). כוכבי הלכת הארציים מורכבים בעיקר ממינרלים בעלי נקודת רתיחה גבוהה, שיוצרים את קרום כוכבי הלכת, חומרים חצי־נוזליים שיוצרים את מעטפת כוכבי הלכת, ומתכות כמו ברזל, היוצרות את ליבת כוכבי הלכת. ארבעת כוכבי הלכת הם בעלי מכתשים שנוצרו בשל פגיעת מטאורים, ולכולם פרט לאחד יש מאפיינים של תנועת לוחות טקטוניים ופעילות הרי געש. מכנה משותף נוסף הוא האטמוספירה שלהם – לכולם יש "אטמוספירה משנית", שנוצרה לאחר שהוצתה השמש ושרפה את "האטמוספירה הראשונית". כוכב לכת חמה שמאל|ממוזער|200px|צילום כוכב חמה על ידי מארינר 10 כוכב חמה (15px|סמל כוכב חמה) הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לשמש. הוא נמצא במרחק ממוצע של 0.38709893 יחידות אסטרונומיות ממנה, והוא כוכב הלכת בעל המסה הנמוכה ביותר במערכת השמש – מסתו היא רק 5.5% ממסת כדור הארץ, וקוטרו 4,878± ק"מ לעומת 12,756 ק"מ של כדור־הארץ. הוא חסר ירחים. שמו בלועזית הוא מרקורי, על שמו של האל הרומי מרקוריוס, שהיה אל המסחר והרווח ופטרונם של הסוחרים והמטיילים. לכוכב חמה יש ליבת ברזל והוא מורכב מכ־30% סיליקט וכ־70% ברזל. ליבת המתכת תופסת 42% מנפח כוכב הלכת (בהשוואה לליבת כדור הארץ, התופסת רק 17%). את הליבה מקיפה מעטפת של 600 ק"מ. כוח המשיכה על פניו קטן פי 2.5 מאשר על פני כדור הארץ. לכוכב חמה יש אטמוספירה דקה מאוד ובין שני צדדיו יש הבדלי טמפרטורה גבוהים, זאת מפאת קרבתו לשמש וסיבובו האטי סביב צירו (יממה כוכבית = 58.6462 ימי ארץ). יממתו השמשית היא 176 ימי ארץ, והקפת השמש אורכת 87.9691 ימי ארץ. נוגה שמאל|ממוזער|200px|תמונת ראדאר של נוגה נוגה (15px|סמל נוגה) הוא כוכב הלכת השני מהשמש, ונמצא במרחק ממוצע של 0.7 יחידות אסטרונומיות ממנה. נוגה הוא כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ ולשניהם דמיון בממדיהם, במסה שלהם ובצפיפותם. קוטרו של כוכב הלכת נוגה הוא 12,100 ק"מ, לעומת קוטרו של כדור הארץ, שהוא 12,800 ק"מ, ומסתו כ־81.5% ממסת כדור הארץ. כמו כוכב חמה, גם לנוגה אין ירחים. שמו בלועזית הוא ונוס, על שמה של האלה הרומית ונוס, שהייתה אלת היופי והאהבה, שם המרמז על יופיו וזוהרו של כוכב הלכת. לנוגה ליבה של מתכת הכוללת ניקל וברזל. הרדיוס של ליבה זו הוא כ־3,000 ק"מ. ליבה זו מוקפת במעטפת סלעית ובקרום סלעי. קרוב ל־90% מפני השטח של נוגה נראים כמכילים לבה בזלתית ממוצקת חדשה יחסית ומעט מאוד מכתשים, שנוצרו על ידי מטאורים. רוב מראות הנוף בנוגה הם תוצאה של התפרצויות געשיות וזרימה של לבה. פני השטח בנוגה מלאים במכתשים, בקעות, מישורים קטנים והרי געש נישאים. האטמוספירה של נוגה צפופה מאוד, והיא למעשה מסך כבד של עננים, העוטף את פני השטח ויוצר אטמוספירה של כבשן לוהט המורכב בעיקר מפחמן דו־חמצני ומכמויות קטנות של חנקן. הלחץ בפני השטח הוא פי 90 מבכדור הארץ. הכמות העצומה של CO2 באטמוספירה גורמת לאפקט חממה חזק, והוא מעלה את טמפרטורת פני השטח ביותר מ־C° 400 וגורם לה להגיע לטמפרטורת גבוהות של C° 500 במקומות נמוכים סמוך לקו המשווה. כך פני השטח של נוגה לוהטים אף יותר משל כוכב חמה, אף שנוגה רחוק כמעט פי שניים מהשמש ומקבל רק 25% מהקרינה הסולרית. כדור הארץ שמאל|ממוזער|200px|צילום כדור הארץ על ידי אפולו 17 כדור הארץ (15px|סמל כדור הארץ) הוא כוכב הלכת השלישי מהשמש, והוא נמצא במרחק יחידה אסטרונומית אחת ממנה. כדור הארץ הוא הכוכב הגדול ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת הפנימיים (קוטרו 12,756 ק"מ), הוא היחיד המראה פעילות געשית ודאית, היחיד שעדיין מקיים מערכת פועלת של לוחות טקטוניים, וחשוב מכל – הוא כוכב הלכת הוודאי היחיד בכל מערכת השמש המקיים חיים. אטמוספירת כדור הארץ צפופה באופן יחסי, ומורכבת מכ־78% חנקן, 21% חמצן, 1% ארגון וכמויות קטנות של גזים אחרים ובראשם פחמן דו־חמצני. ההידרוספירה הנוזלית שלו ייחודית מבין כוכבי הלכת הארציים, והיא מאפשרת תהליך של מחזור המים בתהליך מחזור הידרולוגי. האטמוספירה של כוכב הלכת שונה גם כן משאר כוכבי הלכת הארציים, מאחר שהיא היחידה ששונתה על ידי החיים בו. בגובה של כ־20 ק"מ שוכנת שכבת האוזון של כדור הארץ, והיא מגינה עליו מפני הקרינה העל־סגולה המגיעה מהשמש. לכדור הארץ אין מערכת טבעות פלנטריות, אך יש לו לוויין טבעי גדול – הירח, הנמצא במרחק ממוצע של כ־384,405± ק"מ ממנו. מאדים שמאל|ממוזער|201px|צילום מאדים על ידי ויקינג 1 מאדים (16px|סמל מאדים) הוא כוכב הלכת הרביעי מהשמש, והוא נמצא במרחק ממוצע של 1.5 יחידות אסטרונומיות ממנה. מבין ארבעת הכוכבים הארציים, מאדים הוא השלישי בגודלו, מסתו כעשירית (10.7%) ממסת כדור הארץ וקוטרו 6,721 ק"מ, לעומת 12,756 ק"מ של כדור הארץ. אטמוספירת מאדים דקה מאוד ומורכבת מ־95% פחמן דו־חמצני, 3% חנקן, 1.6% ארגון ומעט חמצן ומים. במאדים אין משקעים כבכדור הארץ, ולכן סופות החול המשתוללות על פניו עתירות אבק – דבר המקנה לו את צבעו האדום. פני שטחו מורכבים בעיקר מבזלת, הנוצרת מהתקררות מהירה של לבה, ולכן חוקרים משערים כי בעברו הלא רחוק כוכב הלכת היה פעיל מבחינה גאולוגית. שמו של הכוכב בלועזית הוא מרס, על שמו של האל הרומי מרס שהיה אל המלחמה, וניתן לו בשל מראהו האדום בשמי הלילה, מאחר שהצבע האדום מתקשר לדם ולמלחמה. צבעו הקנה לו גם את הכינוי "כוכב הלכת האדום". למאדים שני ירחים קטנים, פובוס ודימוס, ובגלל צורתם המשונה משערים שהם אסטרואידים שמקורם בחגורת האסטרואידים – ונלכדו על ידי כוח המשיכה של כוכב הלכת. חגורת האסטרואידים שמאל|ממוזער|200px|מיקום חגורת האסטרואידים אסטרואידים מוגדרים כ"גופים קטנים במערכת השמש", שמורכבים ברובם מסלעים ומחומרים לא נדיפים אחרים. אסטרואידים בעלי קוטר הקטן מ־50 מטר מכונים מטאורואידים. חגורת האסטרואידים נמצאת במסלול בין מאדים לבין צדק במרחק של 2.3 עד 3.3 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והיא מפרידה בין כוכבי הלכת הפנימיים לבין כוכבי הלכת החיצוניים. האמונה הרווחת היא כי החגורה מורכבת משאריות של כוכב ארצי שקרס בגלל ההשפעות הכבידתיות המנוגדות של השמש ושל צדק. מנגד קיימת תאוריה נוספת, האומרת כי האסטרואידים הם שאריות של הענן ההתחלתי של מערכת השמש שלא התמזגו לכדי גוף אחד, בגלל השפעת כוח הכבידה של צדק. גודלן של שאריות אלו משתנה ונע בין גודל של אבק כוכבי ואבנים קטנות, ומגיע עד למאות קילומטרים. מספרם המדויק של האסטרואידים בחגורה אינו ידוע, אך משערים שהוא עומד על כ־50,000. בשל הגודל העצום של החגורה, המרחק בין האסטרואידים השונים גדול מאוד וחגורת האסטראודים דלילה מאוד. יתרה מזאת, מספרם הרב אינו מעיד על מסה גבוהה – מסת כדור הארץ גדולה פי אלף מהמסה של כל האסטרואידים יחדיו. אף על פי שהאסטרואידים מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש, הגדולים שבהם, כמו וסטה ו־היגאה, עשויים לעלות בדרגה לכוכב לכת ננסי אם יוכח כי הם כדוריים. בימינו נחשב קרס לכוכב הלכת הננסי היחיד בחגורת האסטרואידים. בניגוד לגופים קרובי ארץ, הגופים בחגורת האסטרואידים אינם מסכנים את כדור הארץ. קרס שמאל|ממוזער|200px|צילום קרס על ידי הגשושית שחר קרס ( 9px|סמל קרס ) הוא כוכב הלכת הלוויני הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים, נמצא במרחק ממוצע של 2.77 יחידות אסטרונומיות מהשמש וקרוי על שמה של האלה הרומית קרס. הגודל העצום של האסטרואיד מכיל 40% מהמסה הכוללת של כל האסטרואידים באזור זה של מערכת השמש. קוטרו עומד על 975 ק"מ, בהשוואה ל־12,756 ק"מ של כדור־הארץ. האסטרואיד נתגלה ב־1 בינואר 1801 על ידי האסטרונום האיטלקי ג'וזפה פיאצי, כאשר חיפש הלה כוכב לכת אחר, אך בשל טעות בקואורדינטות זיהה גוף דמוי כוכב לכת אך קטן בהרבה. תחילה חשבו שהוא "כוכב הלכת החסר" שבין מאדים לצדק, ובשנת 1807 אף נרשם ככוכב לכת בפועל (יחד עם פאלאס, יונו ווסטה) והופיע בתואר זה בספרות המקצועית במשך חצי מאה – עד שהבינו החוקרים כי האזור כולו מכיל אלפי גופים קטנים. בשנת 1852 הם סווגו מחדש כ"אסטרואידים". ייחודו של קרס הוא, שמאז שנת 2006 הוא אינו מסווג עוד כגוף קטן במערכת השמש, אלא בדרגה אחת גבוה יותר – כוכב לכת ננסי. זאת משום שמסתו גדולה דיה כדי שכבידתו תהפוך את צורתו לכדורית. בשל ייחודו של הגוף ומבנהו הכדורי, שסיקרן מדענים במשך עשורים, שיגרה נאס"א בשנת 2007 את הגשושית שחר (Dawn). היא נכנסה למסלול סביבו ב־2015 והחלה לחקור את סביבתו. מערכת השמש התיכונה שמאל|ממוזער|200px|ענקי הגזים במערכת השמש התיכונה. מימין לשמאל: נפטון, אורנוס, שבתאי וצדק ביחס גדלים אמיתי ובהשוואה לגודל השמש מערכת השמש התיכונה מכילה את ארבעת כוכבי הלכת הנותרים של מערכת השמש, והם הנמצאים מעבר לחגורת האסטרואידים. אותם כוכבי לכת מסווגים כענקי גזים. ענקי הגזים כה גדולים, עד כי הם מרכיבים כ־99% מהמסה שנמצאת במסלול סביב השמש. שני הענקים הראשיים – צדק ושבתאי – גדולים במיוחד. המסה של צדק גדולה פי 318 מזו של כדור הארץ, והמסה של שבתאי גדולה פי 95 מזו של כדור הארץ. הם מורכבים בעיקר ממימן ומהליום. אורנוס ונפטון קטנים יותר: המסה של אורנוס גדולה פי 14 ממסת כדור הארץ, והמסה של נפטון גדולה פי 17 ממסת כדור הארץ. האטמוספירות שלהם מכילות כמות קטנה של מימן והליום, ואחוז גבוה של "קרח" המורכב ממים, אמוניה ומתאן. על כן, יש המכנים אותם ענקי קרח. סביב ארבעת כוכבי הלכת הללו יש מערכות של טבעות פלנטריות, המורכבות משברי סלעים ומקרח, ואולם רק בטבעות של שבתאי ניתן להבחין בקלות יחסית מכדור הארץ (עד לשנות ה־70 של המאה ה־20 לא ידעו על קיומן של טבעות פלנטריות סביב כוכבי הלכת האחרים). כמו כן מאופיינים ארבעתם במספר גדול יחסית של ירחים – לגדולים שבהם עשרות רבות של ירחים. צדק שמאל|ממוזער|200px|צילום צדק על ידי וויאג'ר 1 צדק (15px|סמל צדק) הוא כוכב הלכת החמישי מהשמש והוא ענק הגזים הראשי. צדק נמצא במרחק ממוצע של 5.2 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת המסיבי ביותר במערכת השמש – מסתו גדולה פי 318 מהמסה של כדור הארץ ופי 2.5 מהמסה הכוללת של שאר כוכבי הלכת. קוטרו של צדק הוא 142,990 ק"מ, לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ. גודלו והמסה שלו זיכו אותו בכינוי "שואב אבק קוסמי", עקב כוח המשיכה הרב שלו. שמו בלועזית הוא יופיטר, על שמו של האל הרומי יופיטר, שהיה ראש האלים והיה ממונה על החוק, הצדק, שמירת הסדר הציבורי וכן על השמים, האור והרעם. מקבילו במיתולוגיה היוונית הוא האל זאוס. לצדק כמה טבעות פלנטריות המחוברות על ידי חלקיקי אבק, כאשר הטבעת החיצונית רחוקה ודלילה מאוד ומקיפה את צדק במהופך. לצדק יש עשרות ירחים, ועד עתה זוהו בוודאות 79 (נכון ל-2018) כאלה, חלקם אסטרואידים שנלכדו בכוח המשיכה הרב שלו. ארבעת הירחים העיקריים, והגדולים ביותר – איו, אירופה, גנימד וקליסטו – מכונים הירחים הגליליאניים. קוטרו של גנימד גדול מקוטרו של כוכב הלכת הארצי הקרוב ביותר לשמש, כוכב חמה – 5,262 ק"מ, לעומת 5,140 ק"מ. שבתאי שמאל|ממוזער|200px|צילום שבתאי על ידי וויאג'ר 1 שבתאי (16px|סמל שבתאי) הוא כוכב הלכת השישי מהשמש והוא ענק הגזים השני (אחרי צדק). שבתאי נמצא במרחק ממוצע של 9.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש, והוא כוכב הלכת המסיבי השני במערכת השמש כולה, אחרי צדק; מסתו גדולה פי 95 מהמסה של כדור הארץ, וצפיפותו הכוללת נמוכה מהצפיפות של מים. קוטרו של שבתאי 120,500 ק"מ, לעומת 142,990 ק"מ של צדק ו־12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ. שמו בלועזית הוא סטורן, על שמו של האל הרומי סטורן, שהיה אל הזמן, המקביל של קרונוס במיתולוגיה היוונית. שבתאי בעל ליבה מברזל וסלע, ומסביבה מצוי אזור של מימן מתכתי המשתרע עד למחצית הרדיוס של שבתאי. מעבר לו מתחילה האטמוספירה, שמורכבת מ־93% מימן ו־5% הליום. שבתאי מפורסם בזכות מערכת הטבעות הפלנטריות שמקיפה אותה. הטבעות, בעובי ק"מ, מורכבות מגושי קרח ונטויות בזווית של 6.73 מעלות ביחסית למישור ההקפה סביב השמש. כבר מתחילת התצפיות בשבתאי התגלה רווח המפריד בין טבעת פנימית לחיצונית – רווח קאסיני. עם שיפור התצפיות וקבלת מידע מגשושיות שמקיפות את שבתאי התגלה כי מדובר במערכת בת מאות טבעות, מהפנימיות ביותר ועד החיצוניות. לשבתאי כמה עשרות ירחים, ומתוכם זוהו בוודאות 60. הירח הגדול ביותר, טיטאן, והירחים אנסלדוס ודיוני מראים סימנים של פעילות גאולוגית, אף שהם מורכבים בעיקר מקרח, והקרח שנפלט מהם משמש לפחות כחלק מחומר הטבעות. כמו כן, לטיטאן אטמוספירה סמיכה, המכילה בעיקר מתאן וחנקן, והוא הירח היחיד במערכת השמש שיש לו אטמוספירה משמעותית משלו. כמו גנימד, הירח של צדק, גם קוטרו של טיטאן גדול מקוטרו של כוכב הלכת הארצי הקרוב ביותר לשמש, כוכב חמה – 5,150 ק"מ לעומת 5,140 ק"מ. אורנוס שמאל|ממוזער|200px|צילום אורנוס על ידי וויאג'ר 2 אורנוס (15px|סמל אורנוס) הוא כוכב הלכת השביעי מהשמש והוא אחד משני ענקי הקרח (יחד עם נפטון). אורנוס נמצא במרחק ממוצע של 19.6 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסתו גדולה פי 14 מהמסה של כדור הארץ, וקוטרו עומד על 51,118 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ. שמו של כוכב הלכת קרוי על שמו של השליט הראשון של היקום על פי המיתולוגיה היוונית – אורנוס – שהיה סמל היצירה והבריאה. שמו בעברית אורון, על שם האור החיוור הנראה ממנו (שם זה הוא חדש). אורנוס הוא ענק גזים המורכב גם מסוגים שונים של קרח, ולכן הוא עולם קפוא עם טמפרטורה של C° 218-. יש לו ליבה מותכת של ברזל וסיליקטים, המוקפת בשכבה עבה של "קרח" מתאן ואמוניה. מעבר לשכבות המוצקות משתרעת האטמוספירה העבה, המורכבת מ־83% מימן, 15% הליום ו־2% מתאן. צבעו הכחלחל נובע מהספיגה של הצבע האדום על ידי המתאן באטמוספירה. כמו נוגה, הוא סובב סביב צירו בכיוון ההפוך לכיוון שבו סובבים יתר כוכבי הלכת סביב צירם. הוא נטוי על צירו בזווית של 97.86 מעלות יחסית למישור הקפתו את השמש. לאורנוס, כמו לשאר כוכבי הלכת במערכת השמש התיכונה, יש מערכת טבעות פלנטריות, והיא מורכבת מ־11 טבעות שונות. בגלל הנטייה המוזרה שלו, הטבעות סובבות אותו מלמעלה למטה. את כוכב הלכת סובבים גם כמה ירחים, ועד היום זוהו בוודאות 27 ירחים. הגדולים והמפורסמים שבהם הם טיטניה ואוברון. נפטון שמאל|ממוזער|200px|צילום נפטון על ידי וויאג'ר 2 נפטון (15px|סמל נפטון) הוא כוכב הלכת השמיני מהשמש והוא ענק הקרח השני (אחרי אורנוס). נפטון נמצא במרחק ממוצע של 30 יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסתו גדולה פי 17 מהמסה של כדור הארץ, קוטרו עומד על 49,538 ק"מ לעומת 12,800 ק"מ בלבד של כדור הארץ, והוא הקטן והמרוחק ביותר מבין ארבעת כוכבי הלכת החיצוניים. נפטון קרוי על שמו של נפטון – אל הים במיתולוגיה הרומית, ומקבילו של פוסידון במיתולוגיה היוונית. שמו בעברית רהב, על שם שר הים במיתולוגיה היהודית (שם זה הוא חדש). במרכזו של נפטון ישנה ליבה של ברזל וסיליקטים, ומסביבה שכבת קרח המכילה מים, מתאן ואמוניה. סביבה משתרעת האטמוספירה, המכילה 80% מימן 19% הליום ו־1% מתאן. כמו אורנוס, גם נפטון מקבל גוון כחול בשל הימצאות מתאן באטמוספירה, הבולעת את הצבע האדום. גם בעולם קפוא זה הטמפרטורה הממוצעת עומדת על פחות מ־C° 218-, בגלל המרחק הרב מהשמש. על נפטון ישנן הרוחות החזקות ביותר במערכת השמש, במהירות של יותר מ־2,000 קמ"ש, וכמו בצדק, משתוללת על כוכב הלכת סופה ענקית, והיא מכונה הכתם האפל הגדול. לטבעות הפלנטריות של נפטון מבנה מיוחד. הסיבה לכך עדיין אינה מובנת לאשורה, אך ייתכן שהן מושפעות מכוח המשיכה של הירחים שנמצאים במסלול קרוב אליהם. לנפטון יש 13 ירחים ידועים, הגדול ביניהם הוא טריטון – טריטון מקיים פעילות גאולוגית, והוא נצפה על ידי הגשושית וויאג'ר 2 מעיף גייזרים של חנקן נוזלי לגובה של 8 ק"מ. אף על פי שישנם כמה ירחים קפואים במערכת השמש, טריטון דומה בגודלו, בצפיפותו, ובהרכבו לפלוטו, וההערכה היא שטריטון היה גוף עצמאי עד שנלכד בכבידתו של נפטון. בעוד 1.4 עד 3.6 מיליארד שנה הוא יתפורר בשל כבידה זו. מערכת השמש החיצונית מערכת השמש החיצונית היא המרחב החיצוני למערכת השמש, באזור שמעבר לנפטון. באזור זה שוכנים גופים המכונים גופים טרנס־נפטוניים, הבנויים מסלעים וקרח. ניתן לחלק את מערכת השמש החיצונית לשלושה תחומים: חגורת קויפר, הדיסק המפוזר ועננת אורט. באזורים אלה התגלו אלפי עצמים, ובהם ארבעה גופים המוגדרים ככוכבי לכת ננסיים: פלוטו, האומיה, מאקה־מאקה ואריס. חגורת קויפר שמאל|ממוזער|200px|מיקום חגורת קויפר במערכת השמש חגורת קויפר הוא אזור שמעבר לנפטון, במערכת השמש החיצונית, ונמצא במרחק 30 עד 50 יחידות אסטרונומיות מהשמש. הגופים המאכלסים חגורה זו עשויים מסלעים ומקרח. רובם מסווגים כגופים קטנים במערכת השמש, ואילו הגדול שבהם, פלוטו, מסווג ככוכב לכת ננסי. שביטים בעלי זמן מחזור קצר, קטן מ־200 שנה, נמצאים בחגורת קויפר בחלק ממסלולם. עד שנת 2006 התגלו בחגורת קויפר קרוב ל־1,000 גופים בעלי קוטר גדול מ־50 קילומטר, אולם קרוב לוודאי שמספרם בפועל גדול הרבה יותר. ניתן לחלק אותם לשתי קבוצות בהתאם לאופי מסלולם: גופים שנמצאים בתהודה מסלולית עם נפטון, וכאלו שמסלולם עם כוכב הלכת אינו מסונכרן. פלוטו ושאר העצמים הקרויים פלוטינו הם דוגמה לעצמים בתהודה מחזורית עם נפטון; הם מבצעים 3 הקפות של השמש על כל 2 הקפות של נפטון (יחס 2:3). רוב העצמים שהתגלו בחגורת קויפר אינם נמצאים בתהודה עם נפטון, והם קרויים קובווינו. מסלולם נמצא בין המסלול של גופי הפלוטינו ובין המסלול של גופי הטווטינו, שנמצאים בתהודה של 1:2 עם נפטון. פלוטו ממוזער|200px|צילום של פלוטו על ידי ניו הורייזונס פלוטו (15px|סמל פלוטו), שנמצא במרחק ממוצע של 39.5 יחידות אסטרונומיות מהשמש, הוא הגוף הגדול ביותר מכל הגופים המוכרים בחגורת קויפר. יחד עם הירח הגדול שלו, כארון, הם מרכיבים מערכת כפולה שבה שני הגופים "נעולים" נעילת גאות ומפנים באופן קבוע אותו צד זה כלפי זה. נוסף על פלוטו ולכארון, התגלו עוד ארבעה ירחים זעירים שסובבים את מרכז המסה של המערכת, הנמצא מחוץ לפלוטו. מקור שמם של פלוטו וכארון בדמויות מיתולוגיות הקשורות לשאול – פלוטו הוא אל השאול במיתולוגיה הרומית, ואילו כארון הוא משיט המעבורת אל השאול במיתולוגיה היוונית. פלוטו מורכב מקרח, מתאן מוצק, חנקן מוצק ופחמן חד־חמצני מוצק. טמפרטורת פני השטח נעה בין 40 ל־60 קלווין, וסביבו נמצאת אטמוספירה דלילה, שהטמפרטורה בחלקה העליון מגיע עד 106 קלווין. האומיה האומיה הוא כוכב לכת ננסי הנמצא בחגורת קויפר, במרחק ממוצע של 43 יחידת אסטרונומיות מהשמש, וקוטרו מוערך ב־1,150 ק"מ. מקור שמו של העצם בשמה של אלת הלידה והפריון במיתולוגיה ההוואית. שני צוותים טענו כי היו הראשונים לגלות את האומיה. גילוי האומיה הוכרז באופן רשמי ב־27 ביולי 2005, לאחר שיומיים קודם לכן סיים צוות ספרדי בראשותו של חוסה לואיס אורטיס מורנו (José Luis Ortiz Moreno) לנתח נתונים שהתקבלו בשנת 2003. במקביל, גילה צוות אמריקאי בראשותו של מייקל בראון את העצם ב־28 בדצמבר 2004, באמצעות תמונות שצילמו במאי 2004. האיגוד האסטרונומי הבינלאומי לא נתן רשמית קרדיט לאף צד ובפרוטוקולים לא צוין מי גילה את הגוף, אך צוין כי שנת הגילוי היא 2003 ומיקום הגילוי הוא מצפה כוכבים סיירה נבאדה – של הצוות הספרדי; הזכות למתן שם, זכות השמורה למגלים, ניתנה לצוות האמריקאי. כך לא נקט האיגוד עמדה, שכן לא צוין מי גילה את האומיה, אך מנגד ניתן קרדיט לשני הצדדים, הואיל ושניהם קיבלו זכויות השמורות למגלים. מאקה־מאקה מאקה־מאקה הוא כוכב לכת ננסי הנמצא בחגורת קויפר, במרחק ממוצע של 52 יחידת אסטרונומיות מהשמש, וקוטרו מוערך ב־1,500 ק"מ. מקור שמו של העצם בשמו של האל שברא את העולם על פי המיתולוגיה של בני אי הפסחא. אף על פי שהתגלה במרץ 2005, הוא קיבל את מעמדו ככוכב לכת ננסי רק ביוני 2008. למרות שיש לו בהירות נראית של 16.7 לעומת 15 של פלוטו, מאקה־מאקה התגלה מאוחר יחסית לגופים דומים באותו אזור, וזאת כנראה בגלל הנטייה הגבוהה של מסלולו. תצפיות אינפרה־אדומות מרמזות על נוכחות מתאן, דבר המעיד על אטמוספירה. למאקה־מאקה אין ירחים ידועים, אף על פי שלעשרה עד עשרים אחוזים מהגופים הטרנס־נפטוניים צופים שיהיה ירח אחד או יותר. מאחר שנוכחות ירח מאפשרת למדוד ביתר דיוק את המסה של העצם, היעדר ירח מקשה על מדידת המסה של מאקה־מאקה. הדיסק המפוזר הדיסק המפוזר הוא שם כולל לאזור רחב במערכת השמש החיצונית, הכולל את חגורת קויפר ומסתיים במרחק של מאות יחידות אסטרונומיות מהשמש. מסלולי הגופים בדיסק אינם יציבים בהכרח, וייתכן שחלק מהגופים המרוחקים יותר נסחפו לשם מחגורת קויפר. בניגוד לעצמים שבחגורת קויפר או עצמים קרובים יותר לשמש, זווית הנטייה של העצמים בדיסק המפוזר יחסית למישור המילקה יכולה להיות גבוהה מאוד. אריס אריס הוא כוכב לכת ננסי, הנמצא במרחק ממוצע של 68 יחידת אסטרונומיות מהשמש, וקוטרו מוערך במעט יותר מ־2,300 ק"מ, כלומר הוא קטן מפלוטו במקצת. הוא מורכב בעיקר מסלעים ומקרח, והוא הגוף הידוע הגדול ביותר מבין הגופים בדיסק המפוזר. סביב אריס סובב ירח ושמו דיסנומיה. הגילוי של אריס ומדידת קוטרו היו ה"זרז" להגדרת כוכבי לכת ננסיים כסוג חדש של גופים במערכת השמש, ולהוצאת פלוטו מרשימת כוכבי הלכת. מקור שמו של העצם בשמה של אלת חוסר ההרמוניה במיתולוגיה היוונית – אריס. השם משקף את המהומה בקהילה האסטרונומית, שנוצרה בעקבות גילויו. ירחו של אריס מכונה דיסנומיה על שם בתה מפירת החוק של אריס. עננת אורט ממוזער|upright=1.3|עננת אורט ביחס למערכת השמש הנקודה שבה מסתיימת מערכת השמש ומתחיל החלל הבין־כוכבי אינה מוגדרת במדויק, מאחר שהגבול מורכב משני כוחות מנוגדים: הרוח הסולארית, שמרחיבה את מערכת השמש ודוחפת את החומר החוצה, וכוח המשיכה של השמש, שמושך את החומר פנימה. יתרה מזאת, קיימות השפעות מחזוריות של זרוע אוריון של שביל החלב, וגם השפעתה הכבידתית של הגלקסיה מתחילה להיות דומיננטית. בעוד הרוח הסולרית של השמש מגיעה עד 130 יחידות אסטרונומיות, מעריכים כי הרדיוס של עננת אורט מגיע לכ־30,000 עד 50,000 יחידות אסטרונומיות – מרחק השווה לכרבע מהמרחק שבין השמש לכוכב הקרוב ביותר אלינו – פרוקסימה קנטאורי. עננת אורט, שיש המעריכים כי היא מורכבת מעד אלף מיליארד גופי קרח, היא המקור של שביטים ארוכי־המחזור בעלי הזנב המוכר. קיומה הוצע לראשונה בשנת 1950 על ידי האסטרונום ההולנדי יואן אורט, שחישב את מסלוליהם ההתחלתיים של כ־20 שביטים ארוכי־מחזור, לפני שמסלולם הופרע על ידי כוכבי הלכת. כיום מסווגים גופים שמקורם באזור זה כגופים בעננת אורט (OCO), והם נחשבים כגופים הטרנס־נפטוניים הרחוקים ביותר במערכת השמש. סדנה סדנה הוא העצם הרחוק ביותר שהתגלה אי פעם במערכת השמש. מסלולו אליפטי ביותר, עם אפהליון שמוערך ב־942 יחידות אסטרונומיות ופריהליון של כ־76.1 יחידות אסטרונומיות. הקפתו את השמש אורכת 11,487 שנה. מייקל בראון, החוקר שגילה את סדנה בשנת 2003, טוען כי מקורו של העצם אינו בחגורת קויפר וגם לא בדיסק המפוזר, בגלל הפריהליון שלו. יתרה מזאת, האפהליון הגדול מרמז כי סדנה חוצה את עננת אורט, ולכן הוא מוגדר כגוף טרנס־נפטוני בעננת אורט (OCO). אף שגודלו וצורתו אינם ידועים במדויק, קוטרו של סדנה מוערך ב־1,180 עד 1,800 ק"מ, בהשוואה ל־12,756 ק"מ של כדור הארץ ו־3,474 ק"מ של הירח. מעריכים שבסופו של דבר יוגדר העצם ככוכב לכת ננסי, מאחר שהוא גדול יותר מכוכב הלכת הננסי קרס, בעל הקוטר של 975 ק"מ. סדנה כה רחוק מהשמש, עד שהטמפרטורות בו לעולם אינן עוברות את C° 240-. תצפיות מראות כי זהו אחד העצמים האדומים ביותר במערכת השמש, אדום כמעט כמאדים. במרץ 2014 פורסם כי התגלה עצם רחוק יותר מסדנה, 2012 VP113. כוכב לכת תשיעי משוער ב־20 בינואר 2016 פרסמו אסטרונומים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה מאמר, ובו טענו כי מצאו עדות לכוכב לכת תשיעי במערכת השמש. באמצעות מודלים מתמטיים ממוחשבים של מסלולי גופים טרנס־נפטוניים מרוחקים, בעלי מאפיינים מיוחדים, הם הסיקו שהסבירות הגבוהה ביותר לכך היא שמסה פלנטרית כלשהי השפיעה על המסלולים הללו. לפי המודל שבנו, הקפה אחת של כוכב הלכת המשוער אורכת כ־10–20 אלף שנים, והפריהליון שלו, הנקודה הקרובה ביותר לשמש במסלולו סביבה, הוא כ־200 יחידות אסטרונומיות. המסלול אקסצנטרי מאוד, וכוכב הלכת המשוער נמצא רוב הזמן רחוק מהשמש הרבה יותר, במרחק של בין 600–1,200 יחידות אסטרונומיות. מסתו לפי המודל היא 5 עד 10 מסות ארץ, והוא דומה בגודלו בערך לענק הגזים נפטון. חקר מערכת השמש שמאל|ממוזער|250px|מערכת שמש הליוצנטרית השמש, הירח, כוכב חמה, נוגה, מאדים, צדק ושבתאי, שנראים בעין בלתי מזוינת, מוכרים לאנושות כבר אלפי שנים. האסטרונומים של יוון העתיקה היו הראשונים לחקור באופן שיטתי את הטבע הפיזיקלי של גרמי השמים. לפי התאוריות המקובלות אז, מקומו של כדור הארץ הוא במרכז היקום, ואילו כוכבי הלכת, השמש וכוכבי השבת סובבים סביבו. יוצא דופן היה אריסטרכוס מסמוס, שהציע את המודל ההליוצנטרי. האמונה הרווחת עד תחילת המהפכה המדעית במהלך המאה ה־16 הייתה כי כדור הארץ נמצא במרכז היקום (המודל הגאוצנטרי), וכי הוא שונה משאר העצמים השמימיים. תאוריה זאת התיישבה עם הנתונים האמפיריים על תנועת הכוכבים ועל מה שנראה כנייחות הארץ, והיא גם זכתה לתמיכת הכנסייה הקתולית. מחקר אסטרונומי, שהחל עם עבודתם של ניקולאוס קופרניקוס, גלילאו גליליי, טיכו ברהה, יוהאנס קפלר ואייזק ניוטון, הוביל בסופו של דבר לא רק לקבלת הרעיון שכדור הארץ סובב את השמש, אלא גם לדעה שכוכבי הלכת נשלטים על ידי אותם חוקים החלים על כדור הארץ, ולכן הם יכולים להיות דומים לו במובנים שונים. תצפיות טלסקופיות שמאל|ממוזער|250px|העתק הטלסקופ של אייזק ניוטון גלילאו גליליי היה הראשון שהשתמש בטלסקופ לצורך תצפיות אסטרונומיות. הוא הבחין במכתשים על פני הירח, בכתמי שמש לא קבועים על פני השמש, בארבעת ירחיו של צדק ובטבעותיו של שבתאי. ג'ובאני קאסיני וכריסטיאן הויגנס המשיכו את המחקר של גלילאו, וגילו את הכתם האדום הגדול של צדק ואת טיטאן, ירחו הגדול של שבתאי. בשנת 1682, פרסם אדמונד היילי מחקר, ולפיו תצפיות חוזרות ונשנות של שביט היו למעשה תיעוד של אותו גרם שמיים שחוזר בכל 76 שנה (קרוי כיום שביט היילי). הדבר תמך בטענה ששביטים אינם תופעה אטמוספירית, כפי שמקובל היה לחשוב, וכי גופים נוספים מלבד כוכבי הלכת סובבים את השמש. חקר כוכבי הלכת קיבל תפנית בשנת 1781, כאשר בחן ויליאם הרשל כמה כוכבים וגילה שאחד מהם נע במהירות גדולה בשמים. גרם שמיים זה קיבל את השם אורנוס בתוך זמן קצר. בשנת 1801, גילה ג'וזפה פיאצי את קרס, גוף קטן בין מאדים לצדק, והוא נחשב תחילה לכוכב לכת חדש. אולם, גילויים של אלפי גופים קטנים נוספים באותו אזור הוביל לסיווג של גופים אלו, וקרס בתוכם, כסוג חדש של עצמים, הקרויים אסטרואידים. בשנת 1846, אי התאמות במסלולו של אורנוס הביאו כמה אסטרונומים לחשוד כי קיים כוכב לכת גדול נוסף ומרוחק יותר, ששדה הכבידה שלו משפיע על מסלולו של אורנוס. חישוביו של אורבן לה ורייה הובילו בסופו של דבר לגילוי כוכב הלכת נפטון. אי התאמות נוספות במסלולים של כוכבי הלכת הובילו את פרסיוול לוול להסיק כי קיים גוף נוסף במערכת השמש, והוא כינה אותו "כוכב הלכת X". לוול עצמו לא מצא את כוכב הלכת הנוסף, אך החיפושים נמשכו גם אחרי מותו. בשנת 1930 גילה קלייד טומבו את פלוטו במיקום הנכון על פי החישובים. ברם, פלוטו היה קטן מכדי להשפיע על מסלולם של כוכבי הלכת החיצוניים, ועל כן גילויו היה מקרי. לימים התברר כי מקור אי ההתאמות במסלולים בהערכה לא נכונה של מסת נפטון. בעשור הראשון של המאה ה־21 התגלו גופים נוספים הדומים לפלוטו, הן מבחינת מסלול והן מבחינת גודל, והעיקרי שבהם היה אריס, שהתגלה בשנת 2003 ונחשב תחילה לגדול במעט מפלוטו. חקר באמצעות גשושיות שמאל|ממוזער|250px|מיקומן של גשושיות בלתי מאוישות בשנת 2006 מאז תחילתו של עידן החלל, גשושיות מחקר משמשות לחקר מערכת השמש. גשושיות אלו, מצוידות במכשירי מדידה מגוונים, כמו מצלמות ורובוטים לאיסוף דגימות, סיפקו את רוב המידע הידוע כיום לגבי פני השטח של הגופים השונים במערכת השמש. הגוף הנחקר ביותר במערכת השמש, מלבד כדור הארץ, הוא הירח, והוא גם הגוף היחיד שהגיעו אליו בני אדם (במסגרת תוכנית אפולו). הגשושית הראשונה שצילמה מקרוב וחקרה כוכבי לכת במערכת השמש התיכונה הייתה פיוניר 10, שחלפה על פני צדק בשנת 1973. אחריה, פיוניר 11 הייתה הראשונה שחלפה על פני שבתאי בשנת 1979. הגשושיות של תוכנית וויאג'ר ביצעו סיור ארוך באזור כוכבי הלכת החיצוניים, כאשר גם וויאג'ר 1 וגם וויאג'ר 2 חלפו על פני צדק בשנת 1979 ועל פני שבתאי בשנים 1981–1980. בעת המעבר ליד שבתאי, הוסטה וויאג'ר 2 לעבר אורנוס ועברה לידו בשנת 1986 ומאוחר יותר ליד נפטון, בשנת 1989. שתי גשושיות פיוניר ושתי גשושיות וויאג'ר צפויות להפוך לגופים המלאכותיים הראשונים שיעברו את ההליופאוזה, ויֵצאו ממערכת השמש. בספטמבר 2013 הודיעה נאס"א כי "וויאג'ר 1" הגיעה להליופאוזה, שהיא קצה הגבול המגנטי של מערכת השמש, וכך, לראשונה בתולדות האנושות, הגיע חפץ מעשה ידי אדם אל מעבר למערכת השמש. נכון ליוני 2016 נמצאת ווי'אגר 1 במרחב הבין־כוכבי, ואילו וויאג'ר 2 נמצאת בגבול העליון של ההליופאוזה. הגשושית הראשונה שנחתה על פני גוף אחר במערכת השמש הייתה לונה 2 הסובייטית, שפגעה בפני הירח בשנת 1959. מאז, גופים מרוחקים יותר ויותר היו מטרה לגשושיות רובוטיות שונות. בין הנחיתות פורצות הדרך, ניתן לציין את הנחיתה בשנת 1966 של גשושית על פני נוגה (תוכנית ונרה). בשנות ה־70 של המאה ה־20 נחתו כמה גשושיות על פני מאדים (תוכנית מארס ותוכנית ויקינג), בשנת 2001 נחתה גשושית על פני האסטרואיד ארוס (NEAR Shoemaker), ובשנת 2005 נחתה גשושית (הויגנס) על פני טיטאן, אחד מירחיו של שבתאי. גשושיות מחקר לא מאוישות כבר הגיעו לכל כוכבי הלכת במערכת השמש, והחלק היחיד שלה שטרם נחקר הוא האזור הטרנס־נפטוני. הגשושית ניו הוריזונס, ששוגרה בשנת 2006, היא הגשושית הראשונה שחקרה גופים במערכת השמש החיצונית. היא חלפה על פני פלוטו ב־14 ביולי 2015, וב־1 בינואר 2019 שלחה לראשונה תיעוד של גוף מחגורת קויפר, שלימים נקרא 486958 ארוקות'. היא צפויה לשדר עליו עוד מידע. בסופו של דבר תעזוב הגשושית את מערכת השמש. ראו גם רשימת אסטרואידים חוק טיטיוס־בודה – חוק המאפשר הערכה של מרחק כוכבי הלכת מהשמש. חוקי קפלר – חוק המגדיר את תנועתו של לוויין סביב כוכב או כוכב לכת. יציבותה של מערכת השמש מודל מערכת השמש בשוודיה לקריאה נוספת Carl D. Murray and Stanley F. Dermott, Solar System Dynamics, Cambridge, 1999. קישורים חיצוניים 250px|ממוזער|שמאל|דגם של מערכת השמש, כפר הנוער בן שמן מערכת השמש באתר "הכיתה האינטראקטיבית", אנציקלופדיה ynet מסע במערכת השמש, באתר פרחי מדע מערכת השמש, כתבות ומאמרים, באתר סוכנות החלל הישראלית מבוא אינטראקטיבי למערכת השמש, באתר מצפה הכוכבים ברקת במכבים מערכת השמש, באתר נאס"א חקר מערכת השמש, באתר נאס"א סימולציה של מערכת השמש, באתר נאס"א היווצרות מערכת השמש, באתר Novan הדגמה באנימציה של תנועת מערכת השמש הרצאות וידאו על היווצרות מערכת השמש וכוכבי הלכת במועדון האסטרונומי של אוניברסיטת תל אביב אלמנך יומי – מיקום כוכבי הלכת בשמים וזמני זריחה ושקיעה מישראל הערות שוליים * קטגוריה:שביל החלב

חמה

מאדים

ממוזער|כדור הארץ והירח של כדור הארץ ממאדים (צולם ב-2016 על ידי המקפת MRO) מאדים (בלטינית: Mars, בתעתיק מדויק: מַארס) הוא כוכב הלכת הרביעי במערכת השמש. מסלולו הוא השני הקרוב ביותר למסלול כדור הארץ (אחרי נוגה) והוא כוכב הלכת השני הקטן ביותר, גדול רק מכוכב חמה. צבע פניו של מאדים אדמדם בשל ריבוי תחמוצות ברזל בקרקעו, ומכאן שמו העברי והכינוי "כוכב הלכת האדום". סמלו מייצג את המגן והחנית של האל מרס: עיגול עם חץ. קוטרו של מאדים 6,721 ק"מ (כחצי מקוטרו של כדור הארץ). הוא משלים סיבוב אחד סביב צירו אחת ל־24 שעות ו־37 דקות, והקפה אחת סביב השמש כל 686.98 יום במהירות ממוצעת של 24.13 ק"מ לשנייה. פני מאדים מלאים במכתשים. מרבית הקרח בקטביו הוא קרח יבש הנוצר מקפיאת פחמן דו-חמצני. חוקרים מעריכים כי ייתכן שיורד שם שלג. למאדים שני ירחים, פובוס ודימוס, ושניהם קטנים ובעלי צורה לא־סדירה. משערים שאלו אסטרואידים שנלכדו על ידי כוח המשיכה של מאדים. במאדים נמצא ההר הגבוה ביותר במערכת השמש, הר הגעש אולימפוס מונס - גובהו 21 ק"מ. בנוסף על מאדים נמצא קניון ואליס מארינריס, אשר אורכו כ-4,000 ק"מ ורוחבו 200 ק"מ. מאדים זוכה להתעניינות רבה בשל קרבתו היחסית לכדור הארץ והסיכוי להפוך אותו לכוכב לכת ארצי שישררו בו תנאים שיאפשרו לבני־אדם להגיע אליו בעתיד ואף להשתכן בו. כמו כן, שני הקטבים של מאדים מכוסים מים קפואים. עובדה זו מגבירה את התקוות לאיתור עקבות של חיים מיקרוסקופיים בעבר. למאדים נשלחו עד כה מספר גשושיות בלתי מאוישות שסיפקו מידע רב. אף שטרם נשלחו אסטרונאוטים אל מאדים, סוכנויות חלל שונות חוקרות במרץ את האפשרות לבצע משימה מאוישת למאדים בעשורים הקרובים. מידע כללי ממוזער|השוואה בגודל בין כדור הארץ למאדים צפיפותו הממוצעת של מאדים 3.95 גרם לסמ"ק. למאדים רק רבע מפני השטח של כדור הארץ ומסתו היא רק עשירית ממסתו של כדור הארץ. כוח המשיכה על פני מאדים הוא כ־38% מכוח המשיכה על פני כדור הארץ. השינוי בגודלן של המדבריות על פני מאדים ובצורתן נעוץ ברוחות העזות המזיזות ענני חול גדולים ממקום למקום. ציר הסיבוב של מאדים נטוי בזווית של 25 מעלות ביחס למישור ההקפה שלו סביב השמש. האטמוספירה עליו דלילה מאוד וכמות המים בה נמוכה. בזמנים קדומים, כמות אדי המים באטמוספירה שלו הייתה גדולה יותר, אלא שעקב מחסור באוקיינוסים וצורות חיים שיקלטו את אדי המים והחמצן, נקלטו אדי המים והחמצן בקרקע של מאדים, העשירה בברזל, הברזל התחמצן, ומכאן צבעו האדמדם של כוכב הלכת. מקור השם השם העברי של הכוכב, "מאדים", נייטרלי מבחינתי דתית (לא מקשר את שמו לאלוהות כלשהי) ומדויק מבחינה תיאורית – הכוכב אכן נראה אדום לצופה מכדור הארץ. השם העברי מתועד בכתובים בתלמוד הבבלי בתקופת חז"ל. ייתכן כי הדבר נובע ממגמה של חז"ל להעניק לכוכבי הלכת שמות הקשורים לתכונות הכוכב, שהם שמות נייטרליים מבחינה דתית, בניגוד לשמות האלים שניתנו לכוכבי הלכת על ידי תרבויות אחרות. מקור שמו בלועזית Mars הוא על שם מרס אל המלחמה במיתולוגיה הרומית, הואיל וצבעו כשל הדם. אפיפניוס, שנולד להורים יהודים באזור בית גוברין בתחילת המאה ה־4 לספירה, תיעד את שמות כוכבי מערכת השמש לפי הפרושים, ולדבריו כוכב מאדים נקרא (chocheb okbol; המלה הראשונה היא המלה העברית "כוכב").אפיפניוס מסלמיס, פנריון, 15.2 שיטות לתיארוך גאולוגי השיטה המקובלת לתיארוך גאולוגי של כוכבי לכת שונה משיטות התיארוך הגאולוגי של כדור הארץ. תקופות גאולוגיות פלנטריות נשענות על ספירת מכתשים. הנחת היסוד היא שפני שטח החשופים יותר מבחינת זמן לחלל ספגו יותר פגיעות של מטאוריטים ולכן יש בהם יותר מכתשים. על פי שיטה זו הובחנו על פני מאדים שלוש תקופות והן: התקופה הנואחית (Noachian Period) – מהיווצרותו של מאדים עד לפני ל־3.8-3.5 מיליארד שנה. שמה של התקופה נגזר משמה של רמה גבוהה בחצי הכדור הדרומי Noach Terra. הפגיעות הרבות במאדים יצרו מכתשים רבים. אך עדויות רבות לארוזיה של מים נתנו בסיס להערכה כי פני השטח באותה תקופה היו חמים ולחים. התקופה ההספריאנית (Hesperian Period) – תקופה זו החלה משעה שקצב הפגיעות במאדים נחלש ונמשכה כנראה 1.8 מיליארד שנה. שמה של תקופה זו נגזר משמה של רמה גבוהה גם כן בחצי הכדור הדרומי – Hesperian Planum. באזור זה הייתה פעילות געשית אינטנסיבית שכיסתה מכתשים רבים מהתקופה הנואחית. התקופה האמאזונית (Amazonian Period) – מסוף התקופה ההספריאנית עד ימינו אנו. שם התקופה נגזר משמו של מישור נמוך בחצי הכדור הדרומי – Amazonian Planitia. תקופה זו קרה מדי לנוכחות מים נוזליים לפחות על פני השטח. החוקרים האירופיים מציעים מודל תיארוך שונה המתבסס על התכולה המינרלוגית של פני השטח. השמות ניתנים על בסיס מינרלים פילוסיליקטיים. החוקרים האירופיים חילקו את הגאולוגיה של מאדים גם כן לשלוש תקופות, חופפות חלקית לחלוקה הכרונולוגית המקובלת, אם כי אחד מחוקרי מאדים האמריקאים, מייקל קאר, חולק על שיטה זו. על פי השיטה האירופית התקופות הן: התקופה הפילוסיאנית (Phyllosian) מאופיינת בנוכחות פילוסיליקטים־חרסיות שיש בהן הרבה ברזל. התקופה הטייקיאנית (Thiikian) מאופיינת בנוכחות של סולפטים, עדות לפעילות געשית, שנוצרו בריאקציה עם מים. התקופה הסידרקיאנית (Siderikian) מאופיינת בתחמוצות ברזל ללא נוכחות מים ואין בתקופה זו מים נוזלים. יכול להיות שעם תחילתה של פעילות מאוישת על מאדים, שיטת התיארוך תשתנה. ייעשה שימוש בתיארוך סטרטיגרפי כמקובל על כדור הארץ. הערכה זו נשענת על תצלומים בעלי רזולוציה גבוהה שבהתבסס עליהם אפשר יהיה לבצע חתכים סטרטיגרפיים במקומות שונים בפרט במצוקים. ממוזער|מפה גאולוגית של מאדים (2014, הסקר הגאולוגי של ארצות הברית) אטמוספירה האטמוספירה של מאדים קלושה. לחץ האוויר בפני השטח הוא רק 10 מיליבר, כ־1% בלבד מהלחץ הממוצע שעל־פני כדור הארץ. גובהה של האטמוספירה הוא כ־11 קילומטר. האטמוספירה של מאדים מורכבת מ־95% פחמן דו־חמצני, 3% חנקן, 1.6% ארגון ומעט חמצן ומים. ב־2003 נמצאו גם עדויות לנוכחות של מתאן באטמוספירה. בשלבי קיומו הראשונים של כוכב הלכת, כמות הפחמן באטמוספירה הייתה גדולה יותר, כמו שהיה בתקופה המקבילה על כדור הארץ. מקורו של הפחמן הוא מפנים כוכב הלכת, מהמעטפת, וממקורות חיצוניים (מטאוריטים קרבונטיים, מיקרומטאוריטים ושביטים). נכון למאה ה־21, מולקולות הפחמן נדיפות יותר ונהרסות על ידי חמצון ויינון על פני השטח. תהליכים אלה לא התרחשו בעבר כאשר האטמוספירה הייתה צפופה יותר, עם תכולה גדולה יותר של CO2 ושדה מגנטי שהגן על כוכב הלכת. אף על פי שמאדים וכדור הארץ נוצרו מאותם חומרים, כל אחד מהם התפתח בצורה שונה. המים בתקופה זו התפרקו, וכנראה רק לאחר מיליארד השנים הראשונות הפך מאדים לכוכב לכת קר ויבש. רמז אפשרי לאיבוד המים מהאטמוספירה, בא מהדרך בה מתרחשת האינטראקציה בין האטמוספירה לרוח השמש. אינטראקציה זו מראה שמאדים מאבד כל יום 100 טון מהאטמוספירה שלו. אף על פי כן, מאדים עדיין מחזיק באטמוספירה. המקורות לחידוש האטמוספירה הם פגיעות שביטים, קרח ה־CO2 בקטבים, ופריצת מים ממעבה האדמה ההופכים לגז. החוקרים זיהו סוג של גל כפול מרוח השמש (double whammy solar supper wave) הגורם לדלדולה של אטמוספירת מאדים. גלים אלה נוצרים כאשר זרם אחד של רוח השמש מתהפך ומורם על ידי גל אחר ומאיץ את מהירותם של חלקיקים מהשמש. זה יוצר שטף של חלקיקים הנע לעבר מאדים, פוגע בו בפעימה אחת ומתיז לחלל חלקיקים מהאטמוספירה. היונוספירה של מאדים מתנשאת לגובה של 110–130 קילומטר. בגובה זה קרינת השמש היא בעלת עוצמה רבה, חלקיקים מרוח השמש מפרקים אטומים ומולקולות באטמוספירה העליונה ומשחררים אלקטרונים. מיפוי גלובלי של היונוספירה אפשר לבחון את התנהגותה גם בלילה. מיפוי האטמוספירה העיד על שינויים במרחב הגאוגרפי בשעות החשיכה. במהלך המיפוי הלילי התגלה מארג מורכב של אזורים שבהם צפיפות האלקטרונים גדולה. אחת התגליות הייתה המתאם הגדול שבין מספר האלקטרונים ביונוספירה בלילה לבין כיוון השדה המגנטי המקומי. האזורים בעלי צפיפות האלקטרונים הגדולה קשורים לאזורים בעלי מגנטיות גבוהה בפרט דרומית לקו המשווה, סמוך למקומות בהם קווי השדה המגנטי ניצבים לקרקע. על כדור הארץ מצב כזה אפשרי רק בקטבים המגנטיים. רוח השמש העוטפת את מאדים מאפשרת כנראה היווצרות יונוספירה בצד הלילי. האינטראקציה עם רוח השמש מעוררת (energises) את האטמוספירה ויוצרת אוכלוסייה של אלקטרונים חופשיים. באטמוספירה של מאדים מתחוללות סופות אבק, ב־2018 התרחשה סופה שכיסתה חלקים גדולים מהפלנטה. מדענים השתמשו ברכב החלל אופורטוניטי כדי לנסות ולהתחקות אחר מקורותיהן של סופות אלו. אף על פי שמדובר בסופות שמהירותן רבה, הן נושאות איתן כמות אנרגיה נמוכה בשל האטמוספירה הקלושה. חקר פני השטח תחום מדע שעוסק בחקר פני מאדים נקרא "אראוגרפיה" (Areography ). חקר השטח במהלך המאה ה-18 בוצע על ידי צפייה בטלסקופ. בשנת 1877 ג'ובאני סקיאפארלי פרסם מפה ראשונה של מאדים. הוא קרא לאזורים כהים שראה כ"ימות", ואזורים בהירים כ"יבשות". הוא ציין כי ראה רשת צפופה של מאפיינים בעלי קווים ישרים על פני השטח, להם קרא בשם ערוצים. המילה "ערוצים" באיטלקית היא "canali", והיא תורגמה לאנגלית כ-"canal", כלומר "תעלות". ממצאים של תוכנית מארינר בשנות ה-60 הוכיחו שעל כוכב הלכת אין "ימות" ואין צמחייה. במהלך מארס גלובל סרוויור בוצעו צילומים מפורטים שאיפשרו לעבד מפות מפורטות של מאדים. אולימפוס מונס הוא הר געש הגבוה ביותר הידוע במערכת השמש והוא מגיע לגובה של 21 ק"מ. בתחילת 2024 גילה צוות חוקרים בינלאומי ריכוזים גבוהים של מַנְגַּן במכתש גייל, שנמצא בסמוך לקו המשווה של מאדים. התגלית נחשבת למפתיעה כיוון שעל פי הידוע, התנאים על פני מאדים לא מעודדים היווצרות מנגן. המידע עלה מניתוח נתונים שנאספו במאדים על ידי הרובר "קיוריוסיטי" (Curiosity) של נאס"א. מים על מאדים שני הקטבים של מאדים מכוסים מים קפואים. עובדה זו מגבירה את התקוות לאיתור עקבות של חיים מיקרוסקופיים בעבר.שמאל|ממוזער|140px|סלע שכבות שנחקר על ידי אופורטיוניטי, פברואר 2004. בכדור הארץ סלעים כאלה נוצרים בהדרגה משקיעה של חומרים לקרקעית גוף מים במשך מיליוני שנים.מדענים מעריכים שהקרח נמצא ממש מתחת לפני השטח של כוכב הלכת. זאת משום שחלליות מחקר זיהו כמויות גדולות של מימן, והדרך היחידה בה יכולה להיות כמות כה גדולה של מימן היא במולקולות מים. מעריכים שכמות המים מגיעה עד 80%-90% ממסת הסלע, ושהקרח מפוזר באופן אחיד בכל אזור הקוטב הצפוני. ככל הנראה, המים הקפואים נמצאים בעומק של לא יותר מ־30 סנטימטרים מתחת לפני הקרקע. כמות זו של מים מעלה את האפשרות שבעבר מאדים היה חם יותר, והתקיימו עליו חיים מיקרוסקופיים. הממצאים פורסמו בכתב העת Science, ולצורך המחקר נעשה שימוש בתצלומים שצילמו החלליות מארס גלובל סרוויר ומארס אודיסי – שתיהן מקיפות עדיין את מאדים. מארס אודיסי גילתה לראשונה עדויות על מים בקוטב הדרומי של מאדים ב־2002. נכון לעשור השלישי של המאה ה־21, המדענים מצאו כשליש יותר מים באזור הקוטב הצפוני לעומת הכמות שהתגלתה בקוטב הדרומי. המקפת לסקר מאדים מצאה ב־2008 בשולי ההרים קרחונים המכילים כמויות גדולות של קרח, טמונים מתחת לשכבת הקרקע. שכבת קרח זו דומה במאפייניה לשכבת הקרחונים העבה שנמצאה מתחת לכיסוי סלעי באזור אנטארקטיקה. בשנת 2015 הודיעה נאס"א כי נמצאו עדויות לקיום של מים זורמים על פני מאדים. הסימנים השחורים על הכוכב הם ההוכחה לכך. הנחתת 'אינסייט' של נאס"א, מצאה עדויות למאגר תת-קרקעי גדול של מים נוזליים, בעומק של עד 20 ק"מ מתחת לפני השטח. צוות החוקרים ממכון סקריפס לאוקיינוגרפיה ומאוניברסיטת קליפורניה בברקלי השתמשו במודל מתמטי של פיזיקת הסלע, כדי להגיע למסקנה שהנתונים הסיסמיים מהנחתת מצביעים על סדקים ונקבוביות זעירים בסלע יסוד רווי מים נוזליים, בעומק של בין 11.5 ל־20 ק"מ. הממצאים החדשים מהווים אינדיקציה לכך שחלק גדול מהמים על מאדים לא התאדו לחלל, אלא חלחלו לתוך הקרום שלו.יוגב ישראלי, בעומק של עד 20 ק"מ: מאגר המים התת-קרקעי שהתגלה על מאדים, באתר ynet , 13 באוגוסט 2024 חיים על המאדים בשלבי חייו הראשונים של מאדים לפני כ־4 מיליארד שנים, האטמוספירה שלו הייתה סמיכה הרבה יותר ממה שהיא היום והגנה עליו בדומה לאטמוספירה שמגנה על כדור הארץ. כמות הפחמן באטמוספירה הקדומה הייתה דומה למה שהיה בתקופה מקבילה בכדור הארץ. בגלל הקרבה לכדור הארץ והתנאים הדומים, ובגלל קיומם של מים על המאדים, היו יכולות להתפתח עליו צורות חיים. נכון לתחילת העשור השלישי של המאה ה־21, אין הוכחה לקיום חיים בהווה או בעבר על המאדים, אבל המחקרים עדיין מתנהלים. רכב המאדים קיוריוסיטי נשלח ב־2012 לבצע בדיקות מדעיות במכתש גייל שהוא אגם יבש במאדים, בהנחה שאגם היה מקום נוח להתפתחות חיים. הרובר פרסווירנס נחת על מאדים בפברואר 2021 בדלתה של האגם היבש מכתש ג'זרו, כדי לאסוף דגימות מהקרקע הבוצית שהייתה בו בעבר.ממוזער|מאדים לפני ואחרי סופת האבק ביולי 2018 גז מתאן על מאדים בשנים 2003–2004 מצאו שלוש קבוצות נפרדות של מדענים הוכחות לקיומו של גז מתאן באטמוספירה שעל פני מאדים. צוות מדענים בראשות מייקל מומה ממרכז טיסות החלל גודרד של נאס"א, בדקו באמצעות ספקטרוגרפים ברזולוציה גבוהה, המוצבים במתקן הטלסקופ התת־אדום שבהוואי ובטלסקופ ג'מיני הדרומי שבצ'ילה, ומדדו ריכוזי מתאן של מעל 250 חלקים למיליארד, כמו כן נצפו שינויים בריכוז המתאן בין האזורים השונים שעל פני מאדים. קבוצה נוספת של מדענים ניתחה מדידות ספקטרליות שנאספו על ידי החללית מארס אקספרס אולם הם מצאו שהריכוז נמוך בהרבה, כשהטווח הוא בין אפס ל־35 חלקים למיליארד. והקבוצה השלישית של החוקרים בראשות ולדימיר קרסנופולסקי מדדו באמצעות הטלסקופ הקנדי־צרפתי בהוואי ממוצע פלנטרי של כ־10 חלקים למיליארד, כשבשל רזולוצית אות ומרחב נמוכות לא התאפשר להם לקבוע האם יש שינויים בריכוז באזורים השונים שעל פני מאדים. נוכחתו של גז המתאן באטמוספירה של מאדים מסקרנת מאוד היות שגז זה אינו יציב - מולקולת מתאן לא מתקיימת יותר מכמה מאות שנים, מה עוד שקרינה על־סגולה מפרקת את הגז בהיעדר שכבת אוזון על פני מאדים. אם הדבר נכון, הוא מצביע על כך שצריך להיות (או שהיה צריך להיות במאות השנים האחרונות) מקור לגז זה על כוכב הלכת. פעילות וולקנית, התנגשויות שביטים, וקיום חיים בצורת מיקרואורגניזמים כגון מתאנוגנים עשויים להיות המקור לכך, אך אלו עדיין לא נמצאו. ב־21 בספטמבר 2013 דווח כי החללית קיוריוסיטי שבדקה נוכחות מתאן באמצעות ספקטרומטר לייזר הניתן לכוונון, באמצעותו ניתן לאתר אפילו ריכוזים נמוכים ביותר לא מצאה את החומר באטמוספירה של מאדים. לפי החוקרים של נאס"א, ניתן להסיק מהאנליזה הזו שנכון לתחילת העשור השלישי של המאה ה־21, אין במאדים חיידקים פולטי מתאן. זוהר הקוטב על מאדים התגלו תופעות של זוהר הקוטב בדומה לכדור הארץ. התופעה התגלתה ב־2004 תוך שימוש בספקטרומטר בתת־אדום ובעל־סגול של הגשושית מארס אקספרס. ציוד זה מאפשר לחקור את המבנה וההרכב של אטמוספירת מאדים. התברר שהזוהר מתרחש סמוך למקומות בהם ישנם שרידים של שדה מגנטי בסלעי הקרום. התגלו 9 פליטת חדשות של זהירה זו, מה שאיפשר מיפוי של זהירת מאדים. המיקום הגאוגרפי של התופעה בכוכבי הלכת האחרים בהם היא זוהתה מתוחם לאזור הקטבים, כמו על כדור הארץ. על מאדים התופעה מתרחשת בכיסים של מגנטיות, מקומות בהם סלעי הקרום הם מגנטיים והפיזור שלהם הוא על כוכב הלכת כולו. הם נגרמים בשל התנגשות חלקיקים טעונים עם מולקולות באטמוספירה. מקורם של החלקיקים הוא מהשמש. עדיין לא ברור כיצד האלקטרונים מואצים למהירויות גבוהות עד כדי יצירת תופעת זהירה על מאדים. על כדור הארץ המולקולות הגורמות לזהירה באור הנראה הן של חמצן ושל חנקן שאינם נפוצים דיים על מאדים. שינוי אקלימי מבחינת השינוי האקלימי ארוך הטווח החוקרים נעזרים בצילומי הקרחונים ואלה מעלים את האפשרות ששינוי אקלימי כזה התרחש לפני 4.6 מיליון שנה. על פי אותה גישה, מאדים נמצא בתקופת מעבר בין תקופות קרח. בשל נטיית הציר, מאדים נמצא קרוב יותר לשמש, משקעי קרח (ice deposits) בקווי רוחב נמוכים, מתאדים ומשנים את פני הקרקע. שתי קבוצות חוקרים הגיעו למסקנה שהציר של מאדים מתנדנד במחזוריות על צירו. על פי חישוביה של קבוצה אחת הציר משתנה בין 15°–40° ועל פי חישוביה של הקבוצה השנייה הציר משתנה בזווית של °45. בכל מקרה, מדובר בתנודות משמעותיות והסיבה לכך היא שלמאדים אין ירח גדול כמו זה של כדור הארץ המייצב תנודתיות זו. התוצאה היא תנודות אקלימיות חזקות בטווחים של מיליוני שנים. ההערכה היא שלפני 5 מיליון שנים עבר מאדים שינוי זוויתי חזק, לחות שהייתה לכודה בקטבים הוסעה באמצעות רוחות לאזור קו המשווה והושקעה שם כשלג. היא יצרה ים קפוא ודפוסים של פעילות קרחונית באזור זה מהם נותרו רצועות עתיקות של קרח. מקומות נוספים עשירים בקרח נמצאו בעמקים מזרחית לאזור הלאס (Hellas) ובאגפים המערביים של קו המשווה על הרי הגעש תארסיס מונטס. זהו תהליך דומה לכיסוי המחזורי בשלג של הרי הרוקי בארצות הברית והקרחונים המצויים על הקילימנג'רו באפריקה ועל הרי האנדים בדרום אמריקה. צפייה במאדים מכדור הארץ משום שזמני ההקפה של מאדים וכדור הארץ סביב השמש מראים יחס הקרוב ל־2:1 ישנה מחזוריות בהופעותיו ומשך הזמן בו ניתן לצפות במאדים מכדור הארץ. זמן המחזור הסינודי של מאדים נמשך 780 יממות ארץ שהן 2.135 שנים (שנתיים וחודשיים). בזמן זה מרחקו המקסימלי של מאדים מכדור הארץ עשוי להגיע עד לפי 7 מן המינימלי (בעת ניגוד), בשל כך בהירותו הנראית משתנה מחיוורון של 1.8 עד לבהירות מרשימה של 2.9-, בסולם הבהירות של פוגסון, כאשר כדור הארץ ומאדים בקרבה מרבית. ב־27 באוגוסט 2003 מאדים הגיע למרחק הקטן ביותר מן הארץ ב־60,000 השנים הקרובות - 55,758,006 ק"מ. על אף שרדיוסו של מאדים גדול פי שניים מזה של הירח, מרחקו המינימלי מכדור הארץ גדול ביותר מפי 100 מזה של הירח, כך שמאדים תמיד יראה קטן בהרבה מהירח לצופה מכדור הארץ (ולא כפי שטוענת מתיחת מאדים). ב־29 בינואר 2010 מאדים היה שוב בניגוד וגם טלסקופים קטנים איפשרו להבחין בתווי פנים על מאדים, במיוחד בכיפות הקרח שלו. טלסקופים גדולים יותר איפשרו להבחין גם באזורים כגון ואליס מארינריס, והאולימפוס מונס. ירחי מאדים למאדים יש שני ירחים, פובוס ודימוס. שניהם קטנים ביחס לירח של כדור הארץ: קוטרו של פובוס הוא כ־22 ק"מ ושל דימוס 12 ק"מ. מקורם לא ידוע, אך השערה אחת היא שהם אסטרואידים שנלכדו. הם התגלו על ידי האסטרונום האמריקאי אסף הול בשנת 1877. הם נקראו על שם הדמויות מהמיתולוגיה היוונית פובוס (אל הפחד) ודימוס (אל הטרור והאימה) אשר ליוו את אביהם ארס (הגרסה היוונית של מרס, השם הלטיני של מאדים) בצאתו לקרב. לפי חישובי מסלול, דימוס מתרחק ממאדים, ואילו פובוס מתקרב אל מאדים, עד שכח הכבידה יפרקו. מחקר רובוטי תוכנית מארינר במסגרת תוכנית מארינר האמריקאית שוגרו מספר זוגות של גשושיות מחקר אל עבר כוכבי הלכת הפנימיים במערכת השמש. מארינר 3 שוגרה ב־5 בנובמבר 1964, אך שיגורה נכשל. מארינר 4 שוגרה ב־28 בנובמבר 1964, והגיעה למרחק מינימלי של 9,844 ק"מ ממאדים ב־14 ביולי 1965. החל ממרחק 16,900 ק"מ ועד שעברה את כוכב הלכת והתרחקה ל־11,900 ק"מ, צילמה תמונות כל 48 שניות, אותן אחסנה על סרט הקלטה ושידרה מאוחר יותר אל כדור הארץ. מארינר 6 שוגרה ב־24 בפברואר 1969, והגיעה אל מאדים ב־31 ביולי. מארינר 7 שוגרה ב־27 במרץ אותה שנה, והגיעה אל מאדים ב־5 באוגוסט. הן טסו לאורך קו המשווה והקוטב הדרומי של מאדים, וניתחו את האטמוספירה והקרקע של מאדים בעזרת ציוד חישה מרחוק. שתי הגשושיות צילמו 143 תמונות בעת התקרבן אל כוכב הלכת, ו־55 תמונות תקריב. המרחק המינימלי ממאדים היה 3,550 ק"מ. בנוסף, צולם במשימה זו גם הירח פובוס. תוכנית גשושי מארס תוכנית גשושי מארס היא תוכנית סובייטית במסגרתה שוגרו מספר חלליות מחקר "מרס" לחקר מאדים בין השנים 1971 ל־1973. מארס 2 שוגרה ב־19 במאי 1971, הגיעה למאדים לאחר כשישה חודשים, ונכנסה למסלול. ב־27 בנובמבר שחררה את רכב הנחיתה, אך הוא התרסק על הקרקע לאחר שרקטות הבלימה שלו לא פעלו. מארס 3 שוגרה ב־28 במאי אותה שנה, והגיעה ב־2 בדצמבר. רכב הנחיתה שלה נחת בהצלחה, אך הפסיק לפעול לאחר ששלח 20 שניות של צילום וידאו. מארס 4 שוגרה ב־21 ביולי 1973, ומרס 5 שוגרה ארבעה ימים מאוחר יותר, ב־25 ביולי. מארס 4 לא הצליחה להיכנס למסלול סביב מאדים עקב תקלה במנוע הבלימה שלה. מארס 5 נכנסה למסלול בפברואר 1974, וצילמה 60 תמונות של פני מאדים לפני שכשלה. מארס 6 שוגרה ב־5 באוגוסט 1973, וחלפה על פני מאדים במרץ 1974. היא שחררה רכב נחיתה, ששידר מידע אטמוספירי במשך 224 שניות, אך כשל לפני הגיעו אל הקרקע. מארס 7 שוגרה ב־9 באוגוסט אותה שנה. עקב תקלה, רכב הנחיתה שלה שוחרר ארבע שעות לפני הזמן, וכתוצאה מכך הוא החטיא את הכוכב ב־1,300 ק"מ. מארס 96 חללית מחקר רוסית מרס 96 שוגרה ב־16 בנובמבר 1996, אך שיגורה נכשל והיא נפלה חזרה אל כדור הארץ. מרבית המשימות הרוסיות לחקר מאדים נכשלו בדרך זו או אחרת. ויקינג תוכנית ויקינג האמריקאית כללה שתי משימות מחקר שהורכבו מלוויין צילום ורכב נחיתה כל אחת. ויקינג 1 שוגרה ב־20 באוגוסט 1975, הגיעה אל מאדים ב־19 ביוני 1976, ושחררה את רכב הנחיתה ב־20 ביולי 1976. היא ביצעה גם סריקות של פני השטח וצילומים מגובה כמה מאות קילומטרים. באחת הסריקות צולמו באזור הנקרא סידוניה מבנים שנראו כמו שלוש פירמידות ומה שנראה כפנים אנושיים במרכזן (הפנים במאדים). ויקינג 2 שוגרה ב־9 בספטמבר 1975, הגיעה אל מאדים ב־7 באוגוסט 1976, ושחררה את רכב הנחיתה ב־3 בספטמבר 1976. מרס אובזרבר מרס אובזרבר הייתה חללית מחקר אמריקאית ששוגרה ב־25 בספטמבר 1992. החללית הייתה אמורה להיכנס למסלול סביב מאדים, אך הקשר עמה אבד זמן קצר לפני מועד ההגעה המתוכנן. מרס גלובל סורבייר לוויין צילום וחישה מרחוק בשם מרס גלובל סורבייר שוגר בנובמבר 1996 והגיע אל מאדים ב־12 בדצמבר 1997, מאז סיפק מידע מדעי רב. הקשר עם הלוויין אבד ב־2 בנובמבר 2006. פאת'פיינדר פאת'פיינדר הייתה גשושית שנשאה רכב מחקר קטן (באורך של כ־50 ס"מ), ונחתה על מאדים ב־4 ביולי 1997. בנחתת היו מכשירים למדידת האטמוספירה של מאדים, ורכב המחקר נשא מכשירים לבדיקת ההרכב הכימי של סלעים. הקשר עם החללית אבד לאחר מספר חודשי פעולה על קרקע מאדים, הרבה יותר מ־30 הימים שתוכננו מלכתחילה. מרס סרוויור 98 במסגרת תוכנית מרס סרוויור 98 שוגרו שתי גשושיות לחקר מאדים: נחתת הקוטב של מאדים נחתת הקוטב של מאדים (Mars Polar Lander) שוגרה ב־3 בינואר 1999, אך עקבותיה אבדו ב־3 בדצמבר 1999. ככל הנראה הנחתת התרסקה בעת הנחיתה. מקפת האקלים של מאדים שוגרה ב־11 בדצמבר 1998 כדי לחקור את האקלים על מאדים אך הקשר עמה אבד ב־23 בספטמבר 1999. מארס אקספרס מארס אקספרס היה לוויין המחקר האירופי אשר שוגר ב־2 ביוני 2003, ונכנס למסלול סביב מאדים ב־25 בדצמבר 2003. חללית זו נשאה איתה את הנחתת הבריטית ביגל 2, שנקראה על שם ספינתו של צ'ארלס דרווין, "ביגל". הנחתת אבדה כאשר חדרה לאטמוספירת מאדים. רכבי המחקר ספיריט ואופורטיוניטי ב־3 בינואר 2004 נחת במכתש גוסב במאדים רכב השטח הרובוטי ספיריט, וב־25 בינואר 2004 נחת התאום שלו, אופורטוניטי, במישור מרידיאני בצידו השני של כוכב הלכת. שני הרכבים מצוידים בכלי לשיוף סלעים ובמגוון מכשירי מדידה, לרבות מצלמת זום חזקה וספקטרומטר מוסבאואר לגילוי ההרכב הכימי של הסלעים והאדמה. ב־2 במרץ 2004 הודיעה נאס"א במסיבת עיתונאים כי אופורטיונטי גילה עדויות חד משמעיות לקיומם של מים בעבר על פני כוכב הלכת. פירוש הדבר, שהטמפרטורות ולחץ האוויר היו גבוהים בהרבה מאשר אלו השוררים במאדים במאה ה־21, ולפיכך היו יכולים להיווצר עליו חיים. אין עדויות לקיום חיים, ומכשירי החללית גם לא יכולים לגלות אם היו חיים בעבר. לפיכך יש מבין המדענים השותפים בפרויקט כאלו הדורשים שיגור חללית למאדים שתחפור ותביא דוגמאות סלעים לכדור הארץ. שלושה ימים אחר כך, ב־5 במרץ 2004, הודיעה נאס"א במסיבת עיתונאים נוספת כי גם ספיריט, הרכב התאום של אופורטיוניטי, הפועל במכתש גוסב, מרחק חצי מאדים, בצידו השני של קו המשווה, מצא עדויות למים, אף כי גם אם היו שם מים בעבר, כמותם הייתה קטנה מזו שהיו באזור שבו פועל אופורטיוניטי. שני רכבי החלל, שהיו מיועדים לפעול חודשים ספורים, פעלו שנים מעבר למצופה. אופורטיוניטי המשיך לנוע, לחקור ממצאים שונים (ראו מכתשים ויקטוריה, ווסטוק, ואיגל), ולשדר נתונים לכדור הארץ ביוני 2018 נכנס אופורטוניטי למצב תרדמת לאחר סופת אבק גלובלית שנמשכה שבועות על מאדים וכיסתה את הלוחות הסולארים של הרובר. הניסיונות לחידוש הקשר עם הרובר נכשלו וב-13 בפברואר 2019 הודיעה נאס"א על סיומה של משימת אופורטוניטי. הרכב התאום שלו, ספיריט, הפסיק לשדר נתונים לכדור הארץ בתאריך 22 במרץ 2010, ככל הנראה עקב תנאי החורף הקשים במאדים. ב־24 במאי 2011 הודיעה נאס"א על הפסקת הניסיונות ליצור קשר עם ספיריט. מקפת לסקר מאדים מקפת לסקר מאדים (Mars Reconnaissance Orbiter) היא חללית מחקר של נאס"א ששוגרה באוגוסט 2005 על מנת לחקור את פני מאדים. לחללית ארבע משימות עיקריות: זיהוי סימנים למים. זאת הן באמצעות זיהוי מינרלים המעידים על הימצאות מים בעבר, והן באמצעות רדאר שיזהה קיום מים תת־קרקעיים בהווה. מטרה זו אמורה לסייע בפתרון השאלה אם מאדים קיים אי פעם חיים. אפיון אקלים מאדים. זאת על ידי חקירת תנועת האבק ואדי המים באטמוספירת מאדים, והשפעתם על האקלים לאורך עונות השנה. אפיון הגאולוגיה של מאדים. זאת על ידי מצלמות בעלות יכולת הפרדה גבוהה, שיצלמו מבנים גאולוגיים על פני מאדים, שיאפשרו לחוקרים לזהות את התהליכים שעיצבו את פני מאדים. הכנה לקראת מחקר מאויש. מצלמות החללית מאפשרות לצלם סלעים בגודל עד מטר אחד. זה יאפשר למתכנני משימה מאוישת לדעת הן מהם המקומות החשובים ביותר מבחינה מדעית לנחות בהם, והן מה הם המקומות הבטוחים ביותר. MRO נכנסה למסלול סביב מאדים ב־10 במרץ 2006 ומאז משדרת צילומי מאדים אל כדור הארץ. בצילומים שהגיעו נמצאו עדויות להתפרצויות וולקניות, שיטפונות אדירים ופני שטח מצולקים מפגיעות מטאוריטים אולם התגלית החדשה החשובה היא גילוי שכבות משקע המעידות על מחזוריות אקלימית על הכוכב הנובעת מהטיית ציר הכוכב. פיניקס הגשושית פיניקס שוגרה ב־4 באוגוסט 2007 ונחתה בשלום על פני הקרקע בסביבת הקוטב הצפוני של מאדים ב־25 במאי 2008. מטרתה העיקרית של המשימה היא חקירת הקרח במאדים והתנאים בהם הוא מפשיר. במהלך חודש אוגוסט 2008 בדיקות מעבדה שנערכו על סיפונה הוכיחו סופית כי קיימים מים בדגימת עפר ממאדים. בחודש ספטמבר נתגלה סידן פחמתי, תוצר של אינטראקציה בין מינרלים לנוזלים. הפניקס תיעדה גם מערבולות על מאדים וצילמה שלג יורד על פני כוכב הלכת האדמדם. נאס"א הכריזה רשמית על סיום המשימה במאי 2010, לאחר שצילומים של הגשושית שצולמו על ידי המקפת לסקר מאדים הראו נזק משמעותי לאחד מקולטי השמש שלה, ולא ניתן היה ליצור איתה קשר. קיוריוסיטי שמאל|ממוזער|250px|השוואת הגדלים של מספר גשושיות רובוטיות שנשלחו למאדים, משמאל למטה מרס פאת'פיינדר, משמאל למעלה מרס רובר, מימין למטה פיניקס ומימין למעלה קיוריוסיטי הגשושית קיוריוסיטי שוגרה ב־26 בנובמבר 2011, ונחתה ב־6 באוגוסט 2012. אתר נחיתת הגשושית הוא מכתש גייל. מטרת המחקר העיקרית של משימת קיוריוסיטי היא לבדוק את מידת התאמתו של מאדים לקיום חיים בעבר או בהווה, אין כוונה לבצע חיפוש אקטיבי אחר עדויות לקיום חיים על פני מאדים. לגשושית יכולת לאסוף דגימות קרקע ולבצע קדיחות בסלעים. בניגוד לפיניקס, לקיוריוסיטי יש יכולת ניידות. קיוריוסיטי גדולה פי חמישה ובה פי 10 יותר ציוד מחקר מדעי לעומת ספיריט ואופורטיוניטי, בעוד שגשושיות אלו תוכננו לפעול כשלושה חודשים משך הפעילות המתוכנן של קיוריוסיטי הוא שנה מאדימית אחת (668 יממות מאדים או 686 יממות ארץ). ב־5 באוגוסט 2012 דיווחה נאס"א לקראת הנחיתה המתוכננת, כי כל המערכות פועלות כשורה. במהלך הנחיתה האוטומטית, נכנסה הגשושית לאטמוספירה במהירות של 20,921 קמ"ש (פי 17 ממהירות הקול). זהו השלב המסובך והקריטי ביותר שכונה בנאס"א "שבע דקות של טרור". בזמן זה בוצעו מספר פעילויות משולבות בו זמנית, שכוללות את פתיחת המצנח הענק ועגורן שירד לנקודה המדויקת של הנחיתה, ושם הוריד את רכב הנחיתה על גבי כבלים מניילון. בזמן הנחיתה היה כדור הארץ מתחת לאופק של מאדים, ולא ניתן היה לקיים קשר רדיו ישיר עם קיוריוסיטי. שני לוויינים קלטו והקליטו את התשדורות שנשלחו מקיוריוסטי, אך המידע מהם התקבל בכדור הארץ רק מספר שעות לאחר הנחיתה. ב־7 ביולי 2018, הודיעה נאס"א, כי קיוריוסטי מצאה מולקולות אורגניות במשטח סלע במאדים. עם זאת הבהירה נאס"א, כי לא נמצאו חיים על פני מאדים. אינסייט אינסייט (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) היא נחתת של נאס"א לחקר כוכב הלכת מאדים. שיגור הנחתת תוכנן להתבצע במרץ 2016, אך עקב דליפה במיכל וואקום שבו נמצא הסייסמוגרף של הנחתת, אחד מהמכשירים המדעיים המרכזיים שלה (שנבנה על ידי סוכנות החלל הצרפתית), השיגור נדחה והתבצע בחלון השיגור הבא למאדים ב־5 במאי 2018. מטרתה העיקרית של InSight‍‍ היא לחקור את השלבים המוקדמים של התהליכים אשר עיצבו את מאדים. InSight תחקור את הגודל, העובי, הצפיפות ואת מצב הצבירה של הליבה (נוזלי או מוצק), המעטפת והקרום של מאדים, וכן את קצב עזיבת החום מפנים כוכב הלכת. חומרת הנחתת מבוססת על הנחתת פיניקס, שנחתה בהצלחה על מאדים בשנת 2008, ובכך התכוונה נאס"א להפחית את העלות ורמת הסיכון של המשימה. הנחתת נחתה במאדים ב־26 בנובמבר 2018. מקפת שיירי גז מקפת שיירי הגז אקסו מארס היא גשושית ששוגרה כחלק מפרויקט אקסו מארס על ידי סוכנות החלל האירופית ורוסקוסמוס בשנת 2016 לחקר מאדים. המקפת שוגרה יחד עם הסקיאפארלי, נחתת ששימשה כמדגים טכנולוגי, ונכשלה בנחיתתה, ב־14 במרץ 2016. המקפת נכנסה למסלול סביב מאדים ב־19 באוקטובר באותה שנה. מטרתה העיקרית של המקפת היא חקר המתאן וגזים אחרים באטמוספירת מאדים, כסימנים לחיים אפשריים על פני מאדים. המקפת השלימה את משימתה הראשונה: שחרור הנחתת סקיאפרלי ב־16 באוקטובר 2016. הנחתת לא הצליחה לנחות בשלום על פני מאדים. המקפת החלה בשינוי מסלולה, תוך שימוש בבלימה אטמוספירית, ונתונים ממנה צפויים בסוף 2017. משימת תקווה מאדים גשושית מחקר מסוג מקפת של איחוד האמירויות הערביות ששוגרה ב־19 ביולי 2020, ותגיע למסלול של מאדים בשנת 2021. הגשושית תעשה מחקר על האטמוספירה של מאדים. משימת טיאנוון-1 סין שיגרה ב־23 ביולי 2020 גשושית המורכבת ממקפת, נחתת ורובר שמתוכנן לנחות על פני המאדים בפברואר 2021. מאדים 2020 ממוזער|180px|הדמיית המסוק של משימת מאדים 2020 משימת מאדים 2020 נועדה לבצע מחקר אסטרוביולוגי במטרה לחפש סימנים מיקרוביולוגים לחיים קדומים על המאדים, ולהעריך משאבי וסיכוני טבע לחוקרים אנושיים עתידיים. השיגור בוצע על משגר אטלס 5, ב־30 ביולי 2020 והנחיתה על המאדים התקיימה בהצלחה ב־18 בפברואר 2021. היא מתוכננת להימשך שנת מאדים אחת לפחות (687 ימי כדור הארץ). המשימה עוזרת לסלול את הדרך למסעות אנושיים עתידיים למאדים ומדגימה טכנולוגיות שניתן להשתמש בהן. אלה כוללים בדיקת שיטה להפקת חמצן מאטמוספירת המאדים, זיהוי משאבים אחרים (כגון מים תת-קרקעיים), שיפור טכניקות נחיתה, ואפיון מזג האוויר, האבק ותנאים סביבתיים פוטנציאליים אחרים העלולים להשפיע על אסטרונאוטים עתידיים החיים ועובדים על מאדים. המשימה כוללת רובר בשם פרסווירנס (באנגלית: Perseverance) שמצויד במקדח לאיסוף דגימות ליבה של סלע ואדמת מאדים, ולאחסונם עד לאיסוף על ידי משימה עתידית שתעביר אותם חזרה לכדור הארץ לצורך בדיקה מעמיקה. אל הרכב הרובוטי מתלווה מסוק-רחפן בשם אינג'ניואיטי (באנגלית: Ingenuity), פרי פיתוח של המעבדה להנעה סילונית, שמשקלו 1.8 ק"ג. מסוק זה בא כדי להדגים את יכולת הטיסה באטמוספירה הדלילה, להבי הרוטור הקואקסיאלי שלו יסתובבו במהירות של 2,400 סיבובים לדקה – בערך פי 6 מרוטור במסוק על כדור הארץ. משימת אקסו מארס המשימה היא שיתוף פעולה בין שתי סוכנויות חלל והיא מתוכננת לשיגור בשנת 2022 ונחיתה על פני המאדים בקיץ 2023. המשימה כוללת פלטפורמה קרקעית מסוג נחתת בשם קזאצ'וק של סוכנות החלל הרוסית רוסקוסמוס שנבנתה על ידי לאבוצ'קין ורובר בשם רוזלינד פרנקלין של סוכנות החלל האירופאית שנבנה על ידי חטיבת החלל של קבוצת איירבוס. משימת מקפת מאדים מס' 2 המשימה של הארגון ההודי לחקר החלל, מתוכננת לשיגור בשנת 2024 והיא כוללת מקפת ונחתת או רובר. מחקר מאויש שמאל|ממוזער|250px|הדמיית משימה מאוישת למאדים נכון לעשור השלישי של המאה ה־21, טרם נשלחו אסטרונאוטים אל מאדים, אך הן סוכנות החלל האמריקאית והן גופים אחרים כבר חוקרים במרץ את האפשרות לבצע משימה מאוישת למאדים. מאדים הוא כוכב הלכת שגורם להתעניינות יותר מכל כוכב לכת אחר במערכת השמש. אחת הסיבות לכך היא האפשרות להאריץ אותו, כלומר להפוך אותו לכוכב לכת שישררו בו תנאים שיאפשרו לבני־אדם להגיע אליו ברבות הימים ולהשתכן בו. עד שנת 2035 מתכוונת נאס"א לשלוח אליו חללית מאוישת, אם ימצא לכך התקציב. עלות מבצע מסוג זה מוערכת בעד 300 מיליארדי דולרים, וההערכה היא כי יידרש לכך שיתוף פעולה בינלאומי. ב־14 בינואר 2004, לאחר אסון מעבורת החלל קולומביה, הכריז נשיא ארצות הברית ג'ורג' ו' בוש על תוכנית החלל הבאה של ארצות הברית, לשליחת אדם אל הירח, ולאחר מכן אל מאדים. כוונת התוכנית הייתה לפתח טכנולוגיה להקמת בסיס קבע על הירח, על מנת להשתמש בה במשימה אל מאדים. בשנת 2011 בוטלה התוכנית על ידי ממשלו של ברק אובמה בשל חוסר תקציב והסכנות במשימה זאת. משימה כזו מציבה מספר אתגרים, הנובעים ברובם מאורך המשימה, הצפוי להיות כשנתיים. זאת עקב אופי מסלולי כדור הארץ ומאדים סביב השמש, הגורם לכך ששני הכוכבים קרובים ביותר זה לזה פעם ב־26 חודשים, מה שיוצר הזדמנויות שיגור סביב מועד זה. האתגרים הם: אספקת מים ומזון. חושבים שניתן יהיה לגדל מזון בחללית או על פני מאדים. מדידות שנעשו במאה ה־21 מראות כי ככל הנראה קיימת כמות נכבדה של מים קפואים בעומק קטן מתחת לפני השטח של מאדים. אספקת חמצן. משערים שניתן יהיה להפיק אותו על ידי פירוק מים למימן וחמצן. דלק לטיסה חזרה. לא ניתן יהיה לשאת את הדלק עם הרכב המשוגר עקב הכמות הגדולה הנדרשת, אך נראה שניתן יהיה, כאמור, לזקק מימן על פני מאדים שישמש דלק. לחלופין, מציעה נאס"א להשתמש בדלק חמצן/מתאן, כאשר המתאן יזוקק מתוך האטמוספירה המאדימית. קרינה קוסמית. הן במהלך הטיסה, שצפויה לארוך חצי שנה, והן על פני מאדים, שחסר שדה מגנטי כמו זה של כדור הארץ, צפויים האסטרונאוטים להיות חשופים לקרינה קוסמית מסוכנת. נבחנים מספר פתרונות לנושא, כמו שדה מגנטי מלאכותי, או קירות מחומרים עשירים במימן, הידוע ביכולת שלו לספוג קרינה קוסמית. בתרבות צבע פניו של מאדים אדמדם בשל ריבוי בתחמוצות ברזל בקרקעו, ומכאן שמו העברי והכינוי "כוכב הלכת האדום". כמו כן מבין שבע המתכות הקדומות הברזל יוחס לו. שמו בלעז הוא מארס (Mars), משום שהוא זוהה במיתולוגיה הרומית עם אל המלחמה בשם זה (המקביל לארס מהמיתולוגיה היוונית). שם זה ניתן לו בשל מראהו האדמדם בשמי הלילה, שהרי הצבע האדום מתקשר למלחמה. באסטרונומיה הבבלית זוהה מאדים עם אל המלחמה, האש וההרס נרגל. מארס נשאר מזוהה בתרבות עם מלחמה ואלימות. במסכת שבת נאמר כי אדם הנולד ב"מזל מאדים" יעסוק בהוצאת דם: כיוון שמאדים נקשר ליום שלישי אסר שמואל על הקזת דם בימי שלישי רש"י מסביר את האיסור בכך ש. הקשר בין מאדים לשפיכות דמים ואלימות מופיע גם ב"כתר מלכות" של רבי שלמה אבן גבירול לעיל. סמלו של מאדים מקורו במיתולוגיה הרומית - מגינו וחניתו של מארס. משמש בביולוגיה לציון המגדר זכר ובאלכימיה לציון היסוד ברזל. מאדים לוקח חלק חשוב באסטרולוגיה מערבית והודית, בה הוא מסמל את האל ההודי מאנגלה, ומסמל דחף ואנרגיה. המתאם הסטטיסטי אפקט מאדים מקשר בין הצלחה במקצועות למיקומו בשמיים של מאדים. שמאל|ממוזער|100px|סמלו של מאדים מבוסס על סמלו של אל המלחמה הרומי מארס במאה ה־19 הרזולוציה של טלסקופים השתפרה מספיק כדי לאפיין את פני השטח של מאדים. בספטמבר 1877 התקרב מאדים לשמש והיה על הקו שבין השמש לכדור הארץ (Perihelic Opposition) כלומר בתנאי צפייה אופטימליים – מצב המתרחש פעם ב־15-17 שנים. האסטרונום ג'ובאני סקיאפָּרֶלִי (Giovanni Schiaparelli) השתמש אז בטלסקופ של 22 סנטימטרים כדי למפות לראשונה את פני הכוכב. במפות הופיעו "תעלות" שלימים התברר שהן טעויות אופטיות בלבד. סקיאפרלי תיאר את הקווים הללו במילה האיטלקית canali כלומר ערוצים וכינה אותם על שמות נהרות מיתולוגיים. לאנגלית תורגם המושג כ־canals - תעלות כלומר כתוצר של פעילות כריה של יצורים תבוניים. ה"תעלות" דווחו גם על ידי האסטרונום פרסיוול לוול בהזדמנות הצפייה הבאה ב־1894 באמצעות טלסקופים משוכללים יותר (300 ו־450 מ"מ). התעלות וכן השינויים העונתיים בצבעים ביססו את הרעיון שמאדים מיושב. אלא שככל שהשתכללו הטלסקופים נצפו פחות תעלות וב־1909 באמצעות טלסקופ של 840 מ"מ נצפו קווים לא ישרים אך לא תעלות. מאמרים על הביולוגיה של מאדים הופיעו עד לשנות ה־60 של המאה ה־20 כשחלליות מארינר בקרו בכוכב. הרעיון שכוכב מאדים מיושב היווה בסיס ליצירות מדע בדיוני רבות שהראשונה שבהן מלחמת העולמות של ה. ג'. וולס. בין יצירות אלו נכללים גם "כוכב אדום" של הסופר והפילוסוף הרוסי אלכסנדר בוגדנוב, סדרת ספרי בארסום של אדגר רייס בורוז, "אאליטה" של סופר המדע בדיוני אלכסיי ניקולייביץ' טולסטוי, "מכוכב הדממה" של ק. ס. לואיס, "הרפתקה בחלל" של פרדריק בראון, "רשימות מן המאדים" של ריי ברדבורי, "The Outward Urge" של ג'ון וינדהם, "חולות מאדים" של ארתור סי. קלארק ו"כדרך בני מאדים" של אייזק אסימוב. דמויות ממאדים הופיעו למשל ב"לוני טונס" () ובסרטי מדע בדיוני רבים. מאדים מופיע ביצירה המוזיקלית כוכבי הלכת של גוסטב הולסט כמביא המלחמה והכעס. זאת לצד יופיטר מביא השמחה, ונוס ונפטון. בשנת 2011 יצא לאור ספר מתח ומדע בדיוני של אנדי ויר "The Martian" וב- 2014 בתרגום לעברית בשם לבד על מאדים המתאר אסטרונאוט שננטש לבדו במאדים וסיפור הישרדותו וחילוצו. בשנת 2015 יצא לאקרנים סרט בשם "להציל את מארק וואטני", על פי "The Martian". מאדים מופיע בשירו של דייוויד בואי "Life on Mars". השיר נכנס בשנת 2015 לרשימת "100 השירים הטובים בעולם" של הטלגרף. מאדים מוצג בתור מוצא נואש של עלמה צעירה המגלה כי החיים אינם זוהרים כפי שחשבה, כשזו שוקעת בפנטזיה על חיים טובים יותר. ראו גם התיישבות על מאדים הארצת מאדים הפנים במאדים אולימפוס מונס ואליס מארינריס Google Mars מתיחת מאדים ALH 84001 - מטאוריט שמקורו במאדים, ומכיל מאובן שאין עליו הסכמה לקריאה נוספת ג'ון אפדייק, מראות מן המאדים, נשיונל ג'יאוגרפיק ישראל, גיליון 127, דצמבר 2008 קישורים חיצוניים ספיריט ואופורטיוניטי על מאדים, באתר נאס"א פיניקס על מאדים, באתר נאס"א פיניקס על מאדים, באתר "ראשית מדע" מפה אינטראקטיבית של פני מאדים בחסות גוגל כתבות ומאמרים בנושא מאדים, באתר סוכנות החלל הישראלית הערות שוליים * קטגוריה:כוכבי לכת במערכת השמש

מחשבים

REDIRECT מחשב

נפטון

נפטון (בלועזית: Neptune; השם העברי: רַהַב) הוא כוכב הלכת השמיני במערכת השמש. הוא הקטן והמרוחק בין ארבעת ענקי הגזים והוא מסווג בתת-הקטגוריה של ענק קרח, עקב היותו מכוסה בשכבת מים וקרח. נפטון, הקרוי על שמו של נפטון, אל הים במיתולוגיה הרומית, נמצא בתהודה מסלולית עם כוכב הלכת הננסי פלוטו. היסטוריה גילוי האיורים של גלילאו חושפים כי התצפיות הראשונות על נפטון בוצעו ב-28 בדצמבר 1612 ושוב ב-27 בינואר 1613. בשני המקרים הוא ייחס את הגילוי לכוכב שבת ולא לכוכב לכת, ולכן לא פרסם את ממצאיו. ימין|ממוזער|150px|אורבן לה-ורייה, מגלה נפטון בשנת 1821 פרסם האסטרונום הצרפתי אלכסיס בּוּבָאר (Alexis Bouvard) טבלאות אסטרונומיות של מסלול אורנוס. תצפיות עוקבות שבוצעו בשנים הבאות הראו סטייה מהותית מהטבלאות, הדבר הוביל את בּוּבָאר להניח כי קיים גוף אחר המשפיע מבחינה גרביטציונית על מסלולו של אורנוס. בשנת 1843 חישב המתמטיקאי האנגלי ג'ון קאוץ' אדמס מסלול של כוכב הלכת השמיני שלקח בחשבון את ההשפעה על אורנוס. הוא שלח את חישוביו לסר ג'ורג' בידל איירי, וכאשר אדמס התבקש לשלוח מספר הבהרות בקשר לחישוביו הוא החל בעבודה אך מעולם לא שלח את תשובתו. כעבור כשלוש שנים, בשנת 1846, ביצע המתמטיקאי הצרפתי אורבן לה-ורייה חישובים, בנפרד מאדמס, והגיע למסקנה דומה בדבר קיומו של גוף נוסף המשפיע על מסלולו של אורנוס. אף על פי שהוא לא הצליח לשכנע את עמיתיו בהתלהבותו, החל באותה שנה ג'ון הרשל האנגלי להפיץ את הגישה המתמטית ואף שכנע את ג'יימס צ'ליס (James Challis) לחפש את כוכב הלכת המסתורי. אחרי מספר דחיות, החל צ'ליס, שלא מרצונו, את החיפוש ביולי 1846. אולם, בינתיים שכנע לה-ורייה את האסטרונום הגרמני יוהאן גלה לחפש את כוכב הלכת שלו. נפטון נצפה לראשונה בטלסקופ על ידי יוהאן גלה במצפה הכוכבים של ברלין ב-23 בספטמבר 1846. מיקומו היה כ-1° מחישוביו של לה-ורייה וכ-10° מחישוביו של אדמס. מאוחר יותר התברר לצ'ליס כי צפה בכוכב הלכת פעמיים באוגוסט, אך כשל בזיהויו בגלל צורת העבודה הארעית שלו. בשנת 1998 התגלו המסמכים הרשמיים של אדמס וקמה צעקה של ממש בדבר הקרדיט השווה שקיבל אדמס, והממלכה המאוחדת כולה, בגילוי נפטון. לאור הגילוי החדש, החל ויכוח לאומני בין צרפת לממלכה המאוחדת בשאלה מי יזכה בקרדיט בגין גילוי כוכב הלכת. לבסוף התקבלה הסכמה בינלאומית כי גם ללה-ורייה וגם לאדמס מגיע לקבל את הקרדיט במשותף. גילוי נפטון הוא אירוע בהיסטוריה של המדע המשמש רבות כדוגמה להתקדמות מדעית לא אמפירית, כלומר כזו שהתאוריה המדעית הקדימה את גילוי העובדות. מקור השם מיד אחרי גילוי כוכב הלכת החדש, הוא נקרא פשוט "כוכב הלכת שמעבר לאורנוס". ההצעה הראשונה לשם קבוע התקבלה על ידי יוהאן גלה שהציע לקרוא לכוכב לכת על שמו של אל השערים הרומי יאנוס. בממלכה המאוחדת הציע ג'יימס צ'ליס את השם אוקיינוס. ובצרפת, הציע אורבן לה-ורייה בתמיכתו של פרנסואה אראגו את השם לה-ורייה (Le Verrier), הצעה שזכתה להתנגדות נחרצת מחוץ לצרפת. אלמנכים צרפתיים הציגו ללא דיחוי את אורנוס בשם "הרשל" ואת נפטון בשם "לה־ורייה", על שם מגליהם. בינתיים, במקרה נפרד ועצמאי לחלוטין, ג'ון קואוץ' אדמס הציע לשנות את השם אורנוס לשם "גאורגי" (Georgian), ואורבן לה-ורייה הציע (דרך מועצת קו האורך הבריטית) לקרוא לכוכב לכת החדש נפטון. ב-29 בדצמבר 1846, תמך פרידריך פון שטרובה (Friedrich Georg Wilhelm von Struve) בשם זה בפני האקדמיה למדעים של סנקט פטרבורג, ועד מהרה השם נפטון הפך שם המקובל בקהילה הבינלאומית. במיתולוגיה הרומית, היה נפטון אל הים, מקבילו של פוסידון במיתולוגיה היוונית. הדרישה לשם מיתולוגי הסתדרה עם האטימולוגיה של שמות כוכבי הלכת האחרים. שמו של כוכב הלכת תורגם ככוכב הלכת אל הים בסינית, בקוריאנית, ביפנית ובווייטנאמית. בהודו שמו של כוכב הלכת הוא וארונה, על שם אל הים במיתולוגיה ההודית. ב-2009, לרגל סיום שנת האסטרונומיה הבינלאומית, הכריזה האקדמיה ללשון העברית על שמו העברי של נפטון – רַהַב. השם העברי ניתן בעקבות משמעות השם נֶפְּטון – שמו של אל הים, וזיהוי במסורת היהודית של רַהַב כ"שָׂרוֹ של ים". כך למשל מתפרש בתלמוד הבבלי הפסוק () כמתאר את הניצחון על שר הים. נתונים פיזיים נפטון דומה במידותיו לאורנוס, קוטרו 49,528 ק"מ וצפיפותו היא הגדולה שבין הצפיפויות של ענקי הגזים – 1.64 גרם לסמ"ק. במרכזו ישנה ליבה של ברזל וסיליקטים ומסביבה שכבת קרח המכילה מים, מתאן ואמוניה וסביבה משתרעת האטמוספירה המכילה בעיקר מימן והליום, אך גם מתאן המעניק לנפטון את גוונו הכחלחל. נפטון נע סביב השמש במהירות של 5.43 ק"מ לשנייה כשהוא משלים הקפה סביבה אחת ל-163.72 שנים. הטמפרטורה של פני השטח של נפטון היא C° 213–. התצפיות של וויאג'ר 2 גילו את הכתם האפל הגדול על פני נפטון הדומה לכתם האדום הגדול על פני צדק וכן ענני צירוס המכילים מתאן קפוא. מסה והרכב המבנה הפנימי של נפטון דומה לזה של אורנוס. האטמוספירה שלו מהווה כ-5% עד 10% מהמסה שלו ונמשכת אולי 10% עד 20% מהדרך לכיוון הליבה, שם היא מגיעה ללחצים של כ-10 GPa, או בערך פי 100,000 מזה של האטמוספירה של כדור הארץ. ריכוזים גדולים של מתאן, אמוניה ומים נמצאים באזורים התחתונים של האטמוספירה. המעטפת שווה ערך ל-10 עד 15 מסות כדור הארץ והיא עשירה במים, אמוניה ומתאן. כמקובל במדע הפלנטרי, תערובת זו מכונה "קפואה" למרות שהיא נוזל חם וצפוף (נוזל על קריטי). נוזל זה, בעל מוליכות חשמלית גבוהה, נקרא לפעמים אוקיינוס מים-אמוניה. המעטפת עשויה להיות מורכבת משכבה של מים יוניים שבה מולקולות המים מתפרקות למרק של יוני מימן וחמצן, ומים סופריוניים עמוקים יותר שבהם החמצן מתגבש אך יוני המימן מרחפים בחופשיות בתוך רשת החמצן. בעומק של 7,000 ק"מ, התנאים עשויים להיות כאלה שמתאן יתפרק לגבישי יהלומים המטילים גשם כלפי מטה כמו אבני ברד. מדענים גם מאמינים שסוג זה של גשם יהלומים מתרחש על צדק, שבתאי ואורנוס. ניסויים בלחץ גבוה מאוד במעבדה הלאומית של לורנס ליברמור מצביעים על כך שחלק העליון של המעטפת עשוי להיות אוקיינוס של פחמן נוזלי עם "יהלומים" מוצקים צפים. שדות מגנטיים אקלים מהירות הרוחות באטמוספירה של נפטון יכולה להגיע עד ל-2000 קמ"ש. מהירות זו היא הגבוהה ביותר מבין כל כוכבי הלכת במערכת השמש. כמו כן, יש בנפטון הוריקנים. ככל הנראה, תנאים אלו של מזג האוויר נובעים מהסיבוב העצמי המהיר של נפטון. מאז גילוי הרוחות הללו על ידי הגשושית וויאג'ר 2, ניסו חוקרים לגלות מה היקף תופעת הרוחות, על מנת להבין יותר טוב את הרכב מבנה ענקי הקרח הללו. ב-2013, יוחאי כספי ועודד אהרונסון ממכון ויצמן למדע, יחד עם רוית חלד מאוניברסיטת תל אביב, אדם שומאן וביל הבארד מאוניברסיטת אריזונה, הצליחו לחשב כי הרוחות החזקות הנושבות על פני נפטון ואורנוס מוגבלות לשכבת אטמוספירה שעומקה אינו עולה על 1000 ק"מ. חלד, כספי, שומאן, הבארד ואהרונסון הצליחו למדל את ההשפעה של הרוחות על שדה הכבידה של כוכבי הלכת ולהראות כי זרמי הסילון מהווים רק אחוז קטן ממסת כוכבי הלכת. תנועת הרוחות מביאה לשינוי במסה הרגעית של כוכב הלכת ובכך לתנודה בשדה הכבידה שלו. באמצעות חישוב הקשר בין לחץ וצפיפות לתבנית הרוחות, הם הראו מה ההשפעה של הרוחות על שדה הכבידה של נפטון ואורנוס ולצור מפה של שדה הכבידה של כוכבי הלכת. ירחים לנפטון יש 14 ירחים ידועים. היות שנפטון קרוי על שם אל הים הרומי, הוחלט לקרוא גם לירחיו של כוכב הלכת על שמם של אלי ים אחרים. הגדול והרחוק שבין ירחי נפטון הוא טריטון. בניגוד לשאר הירחים הפלנטריים במערכת השמש טריטון נמצא במסלול נסיגה דהיינו הוא נע בניגוד לכיוון, דבר המעיד על כך שנלכד בכוח המשיכה של נפטון, וכנראה מקורו בחגורת קויפר. שישה מירחיו התגלו על ידי הגשושית וויאג'ר 2 ב-1989: נייד, תלסה, דספינה, גלתיאה, לריסה ופרוטאוס. בעזרת תצפיות התגלו הירחים האחרים: נראיד, הלימיד, סאיו, לאומדיה, סאמטי וניסו, והיפוקמפ, הירח ה-14 שהתגלה ב-2013. טבעות פלנטריות שמאל|ממוזער|250px|טבעות נפטון. צילום: וויאג'ר 2 לנפטון יש מערכת עמומה של טבעות פלנטריות המורכבת ממספר טבעות, אך בניגוד לטבעות שבתאי, הטבעות של נפטון לא כה בולטות. כאשר הן התגלו לראשונה, על ידי אדוארד גווינן (Edward Guinan), חשבו כי הטבעות לא מחוברות, אולם עד מהרה טענה זו הופרכה על ידי וויאג'ר 2. מבנה הטבעות הפלנטריות של נפטון די ייחודי, הסיבה לכך עדיין לא מובנת אולם ההנחה המקובלת היא כי הדבר נובע מההשפעה הכבידתית של ירחי נפטון וגופים קטנים אחרים הנמצאים במסלול סביב כוכב הלכת. תצפיות אחרונות משנת 2005 חושפות כי הטבעות הרבה פחות יציבות ממה שסברו תחילה. נראה כי אחת הטבעות כמעט ונעלמה, וזאת תוך פחות ממאה אחת. הממצא ממחיש את המחסור בידע על המערכות הפלנטריות בקצוות הרחוקים של מערכת השמש. חקר נפטון תצפיות טלסקופיות התצפית המתועדת הראשונה של נפטון התרחשה ב-23 בספטמבר 1846 על ידי יוהאן גלה במצפה הכוכבים שלו בברלין, וזאת בהסתמך על חישוביו של אורבן לה ורייה. מאוחר יותר התברר לג'יימס צ'ליס כי הוא צפה בכוכב לכת פעמיים באוגוסט אותה שנה, אך כשל לזהותו בגלל צורת העבודה הארעית שלו. מאז גילוי כוכב הלכת אסטרונומים המשיכו לחקור את נפטון בעזרת טלסקופים שונים וביצעו מחקרים שונים בהסתמך על התצפיות השונות. ירחים רבים הסובבים את נפטון התגלו על ידי התצפיות אלה ומאפיינים מסלוליים אומתו על סמך מחקר מעמיק המבוסס על טלסקופים. שיכלול המכשור, הוספת תוכנות המנקות את התמונה ושימוש בטלסקופים מהחלל שיפרו עוד יותר את הידע אודות כוכב הלכת. בספטמבר 2022 צילם טלסקופ החלל ג'יימס וב את נפטון בעזרת מצלמת ה-NIRCam הרגישה לאור תת אדום. בשל המתאן הקיים באטמוספירת נפטון הקולט בצורה יעילה אור תת-אדום, מרבית שטח פניו נראים כמעט שחורים, למעט אזורי ענני המתאן-קרח להם אלבדו לתת אדום גבוה. חקר באמצעות גשושיות שמאל|ממוזער|250px|הגשושית וויאג'ר 2 לעבר כוכב הלכת נפטון נשלחה רק גשושית אחת מכדור הארץ, וויאג'ר 2, והיא הגיעה לנפטון ב-25 באוגוסט 1989. משום שנפטון הוא ענק גזים, אין לו קרקע מוצקה ולכן לא ניתן לשלוח רכב מחקר לפני השטח. וויאג'ר 2 חלפה מעל פני הקוטב הצפוני של נפטון במרחק של 4,950 ק"מ, המעבר הקרוב ביותר לכוכב לכת של משימת וויאג'ר 2 (קדמו לו המעברים בסמוך לצדק, שבתאי ואורנוס) . הגשושית חקרה את האטמוספירה של נפטון, את המגנטוספירה, את טבעות נפטון ואת ירחיו. ידע רב נצבר במהלך ביקור וויאג'ר 2 כאשר התגליות היותר משמעותיות היו הכתם האפל הגדול והגייזרים של טריטון. בניגוד לכל הציפיות, וויאג'ר 2 חשפה כי האטמוספירה של נפטון מאוד פעילה, וזאת אף על פי שהיא מקבלת רק 3% מאור השמש שמקבל צדק. וויאג'ר 2 גם חשפה את האנטי ציקלון המכונה הכתם האפל הגדול, בדומה לכתם האדום הגדול ולכתם האדום הקטן שעל פני צדק. אולם תצפיות שנעשו מאוחר יותר מטלסקופ החלל האבל גילו כי הכתם התפוגג. וויאג'ר 2 חשפה את 4 הטבעות שנמצאות במסלולו סביב נפטון וגילתה כי לא כל הטבעות שלמות. חקר המגנטוספירה גילה כי משך היום של נפטון נמשך 6 שעות ו-7 דקות, ובדומה לכדור הארץ בקטבים של נפטון קיימת תופעת זוהר הקוטב רק שהיא הרבה יותר מורכבת. וויאג'ר 2 גילתה שישה ירחים הנמצאים במסלול סביב נפטון, כאשר רק 3 מהם צולמו (פרוטאוס, נראיד וטריטון). קישורים חיצוניים מסע במערכת השמש – נפטון, באתר פרחי מדע של המכללה האזורית כנרת כוכב עברי נולד: בחירת שמות עבריים לאורנוס ונפטון הערות שוליים * קטגוריה:כוכבי לכת במערכת השמש קטגוריה:ענקי גזים קטגוריה:ענקי קרח קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

מערכות הפעלה

הפניה מערכת הפעלה קטגוריה:מונחים בתוכנה

אסטרואיד

שמאל|ממוזער|250px|האסטרואיד גספרהאסטרואיד (מיוונית : αστεροιεδης) הוא גוף קטן במערכת השמש, הנמצא במסלול סביב השמש. אסטרואידים קטנים קרויים "מטאורואידים". באוגוסט 2006 הגדיר האיגוד האסטרונומי הבין-לאומי את המונח "גופים קטנים במערכת השמש" שהם גופים שאינם כוכבי לכת ואינם כוכבי לכת ננסיים. מלבד קרס (האסטרואיד הראשון שהתגלה ומאז סיווגו שונה), כל האסטרואידים מוגדרים כגופים קטנים במערכת השמש. ישנם ארבעה סוגים עיקריים של אסטרואידים (מחולקים לפי סוג מסלולם): אסטרואידי אטן, אסטרואידי אפולו, אסטרואידי אמור, אסטרואידי אפוהיילי. כמו כן ישנן מספר משפחות אסטרואידים, קבוצות אסטרואידים בעלי מקור משותף. אלו ככל הנראה שברים שהתפרקו מגוף גדול יותר עקב התנגשות בעבר. עשרות משפחות כאלו ידועות כיום. בלועזית נקרא האסטרואיד גם minor planet, ובתרגום לעברית: כוכב לכת מינורי, אך הן באנגלית והן בעברית המונח "כוכב לכת מינורי" כולל במשמעות מורחבת גופים שמימיים נוספים. נכון ל-28 במרץ 2023 התגלו למעלה מ-1,276,959 אסטרואידים. חלוקה מקובל לחלק את הגופים הקטנים לשתי קבוצות, גופים קטנים במערכת השמש הפנימית והתיכונה (עד כוכב הלכת נפטון) וגופים קטנים במערכת השמש החיצונית (מעבר לנפטון). המונח "אסטרואיד" מתייחס לכל אותם הגופים הקטנים בתוך מערכת השמש, ואילו כל הגופים שמעבר לנפטון מכונים "גופים טרנס-נפטוניים". הרכב הרכב האסטרואידים מגוון וכולל סלעים העשויים בעיקר פחמן (C-type) סיליקט (S-type) ומתכת (M-type). מספר אסטרואידים נחשבים לכוכבי שביט כבויים לאחר שמרבית החומרים הנדיפים שהכילו התפזרו בחלל. דוגמה בולטת הִיא 3200 פאת'ון הנחשב למקור מטר הג'מינידים. מינוח כל זמן שהגוף נמצא בחלל הוא מוגדר כאסטרואיד או מטאורואיד. כאשר אסטרואיד נכנס לאטמוספירה של כדור הארץ הוא נשרף, מלהיט את האטמוספירה ויוצר פס אור המכונה מטאור ובלשון עממית כוכב נופל. מטאור בהיר במיוחד מכונה "כדור אש" או בוליד. מטאוריט הוא אותו חלק של האסטרואיד אשר הגיע עד לפני הקרקע. טקטיטים הם גושי חול ופיסות מסלע מאתרי פגיעה של מטאורידים גדולים אשר ניתכו. מקור השם "אסטרואיד" (Asteroid) ביוונית משמעו "דמוי כוכב" (Star-Like), והוא השם המועדף על האיגוד האסטרונומי הבין-לאומי. שם זה הוצע על ידי האסטרונום הנודע ויליאם הרשל בתחילת המאה ה-19, משום שבתצפיות הראשונות באסטרואידים, נראו הללו כמקור אור נקודתי כמו כוכבים ולא כבעלי דיסקה ככוכבי לכת או הילה כשביטים. בשפות אחרות מקובל לתאר אסטרואיד כגוף "דמוי כוכב לכת" (Planet-Like); אולם המונח הנכון הוא Planetoid. אירוע פגיעת אסטרואיד והיערכות למניעתו מבין כלל התאוריות שהוצעו לגבי הגורם שהוביל להכחדת קרטיקון-פלאוגן, לפי הערכות שונות, התאוריה של אירוע פגיעת גוף שמיימי בכדור הארץ היא הסבירה ביותר. התנגשויות בין-כוכביות בדרגות שונות התרחשו עוד מראשית ימי מערכת השמש, כפי שמסתמן מהתאוריה לפיה לכדור הארץ והירח מוצא משותף. אירוע משמעותי כזה תועד ב-1994 עם פגיעת שביט שומייקר-לוי 9 בכוכב צדק, בעוצמה מוערכת של 6 מיליון מגה-טון (פצצת הצאר הייתה בעוצמה של 50 מגה-טון). אחד מאירועי החדירה המשמעותיים האחרונים שתועדו לאורך ההיסטוריה האנושית התרחש בשנת 2013, כאשר מטאור התפוצץ מעל לשמי רוסיה בעוצמה מוערכת של 500 קילוטון (פי 33 מעוצמת הפצצה שהוטלה על הירושימה) וגרם לפציעה של כ-1,200 איש. בעקבות החשש מאירוע הכחדה המונית נוסף כתוצאה של פגיעת אסטרואיד (ראו למשל אפופיס), ישנן תוכניות רבות למיגור הסכנה. כך לדוגמה התאגד איגוד ללא מטרות רווח בקליפורניה, ארצות הברית בשם קרן B612. המטרה של התאגדות זו היא לפתח משימת חלל שבה תונחת חללית על אסטרואיד קטן, תחקור את פניו, ותתקין עליו מנוע רקטי שבפעולתו יגרום לשינוי משמעותי במסלול האסטרואיד. במקביל מתקיימות תוכניות לגילוי אסטרואידים שיעזרו בפיקוח על כל אחד מהם, וכך יוכלו להתריע מראש על התקרבות אסטרואיד לכיוון כדור הארץ. אם התוכניות המוצעות להרחיב את גילוי האסטרואידים לגופים קטנים יותר יתממשו, ניתן יהיה לקבל התרעה מספר שנים מראש על פגיעה אפשרית. במקרה זה, הטסת חללית רובוטית או גשושית אל האסטרואיד, היצמדותה אל פניו, והפעלת המנוע לתקופה ארוכה, תוכל לשנות את כיוון האסטרואיד במספר סנטימטרים לשנייה. שינוי זה מספיק כדי שהאירוע יהפוך מפגיעה בכדור הארץ למעבר לידו, ובכך לבטל את הסכנה. במצפה הכוכבים על שם וייז במצפה רמון מופעל פרויקט מגיני ארץ אשר סורק ועוקב אחר אסטרואידים. בנובמבר 2021, שוגרה חללית במסגרת הניסוי דארט (Double Asteroid Redirection Test) שתנסה לפגוע באסטרואיד, שאורכו כ-160 מטרים, ולהסיט אותו ממסלולו. בכך תשופר היערכות למקרה שבו יהיה צורך להסיט אסטרואיד מסוכן ממסלול התנגשות עם כדור הארץ. ב-27 בספטמבר 2022, בשעה 2:14 בלילה (שעון ישראל), התנגשה הגשושית באסטרואיד דימורפוס, שקוטרו כ-160 מטרים. לאחר שבועיים פרסמה נאס"א שהפגיעה הקטינה את מחזור הסיבוב של דימורפוס סביב דידימוס ב-32 דקות ובכך הוכתר הניסוי בהצלחה מלאה. ראו גם כריית אסטרואידים גופים קרובי ארץ חגורת האסטרואידים רשימת אסטרואידים אסטרואידי אטן אסטרואידי אפולו חור מנעול כבידתי גבול רוש קישורים חיצוניים המושג אסטרואיד, באתר סוכנות החלל הישראלית אסטרואידים באתר נאס"א הערות שוליים * קטגוריה:מערכת השמש קטגוריה:גרמי שמיים קטגוריה:כוכבי לכת מינוריים

שביט

שמאל|ממוזער|250px|שביט הייל-בופ בשנת 1997שמאל|ממוזער|250px|השביט 67P/צ'וריומוב-גרסימנקו כפי שצילמה אותו ב-2014 הגשושית רוזטה המקיפה אותו ממוזער|שמאל|400px|דיאגרמת אוילר לסיווג גרמי השמיים במערכת השמש, על שם לאונרד אוילר 250px|שמאל|ממוזער|איור מסלול טיפוסי של שביט, כולל זנב היונים (בכחול) והזנב המורכב מחלקיקי אבק (צהבהב) שביט או כוכב שביט (באנגלית: Comet), הוא גוף שמימי קטן הדומה לאסטרואיד, אך מורכב בעיקר מקרח. השביטים נעים סביב השמש במסלולים אליפטיים, לעיתים קרובות עם אקסצנטריות גדולה, כך שמרחקם מהשמש יכול לנוע בין מיליוני קילומטרים בודדים עד למיליארדי קילומטרים. בהתקרבם אל השמש חלק מהשביטים מפתחים זנבות באורך עשרות מיליוני קילומטרים, שלעיתים ניתן לצפות בהם בעין בלתי מזוינת. חקר השביטים הוא חלק ממדעים פלנטריים. מקור המילה שביט הוא במילה היוונית κόμη (kómē), שפירושו "שיער". נכון לנובמבר 2021 מוכרים 4,584 שביטים. הרכב שביט הוא גוש קרח המורכב לרוב ממים קפואים בתוספת גזים קפואים, גרגרי אבק, אבנים קטנות וסלעים בגדלים שונים, בעגה קוראים להרכב זה "קרח מלוכלך", להבדיל מקרח נקי, המורכב ממים קפואים, לעיתים בתוספת גזים קפואים. כשהשביט נמצא רחוק מהשמש הוא סופג מעט מאוד קרינה, ולכן הקרח ושאר המרכיבים קפואים כגוף אחד, המכונה גרעין השביט. עם התקרבותו לשמש מתנדף הקרח ונוצרת הילה של גזים שהשתחררו מהגרעין. גרגרי האבק וחלקי ה"חצץ" שהיו לכודים בקרח משתחררים אף הם, אך גורלם שונה מזה של הגז. הילת השביט עשויה להגיע לקוטר של מאות אלפי ק"מ, אך כמות החומר בה דלילה למדי. הגזים בהילה נדחפים מכיווּן השמש והלאה, על ידי לחץ קרינת השמש ורוח השמש. כך נוצר זנב השביט מהחומר שנפלט מההילה. החלקים המוצקים נפלטים מגרעין השביט במהירות של עשרות מטרים לשנייה ויוצרים זנב שני, שמושפע מקרינת השמש באופן שונה מהגזים, לכן יש שביטים שלהם זוג של זנבות. השביט מורכב משלושה חלקים עיקריים: גרעין העשוי חומר קפוא (קרח, פחמן חד-חמצני ומתאן), אבק וסלעים מתכתיים, ומגיע לקוטר שבין ק"מ ספורים למאה ק"מ. הילה (קומה), שהיא ענן גזי המרחף סביב הגרעין ויוצר הילה. קוטר הקומה יכול להגיע ל-100,000 ק"מ. זנב הוא החלק המוכר ביותר של השביט, המורכב משלושה רכיבים הנוצרים מההילה: זנב יונים, זנב אבק וזנב גזי. מאפייני מסלול רוב השביטים מקיפים את השמש במסלולים אליפטיים בעלי אקסצנטריות גבוהה. נהוג לסווג שביטים על פי זמן המחזור שלהם. שביטים בעלי זמן מחזור קצר שביטים בעלי מחזור קצר, הנקראים גם שביטים מחזוריים, מוגדרים כשביטים בעלי זמן מחזור של פחות מ-200 שנה. הם נעים בדרך כלל במישור קרוב למישור המילקה, ובאפהליון שלהם, הנקודה הרחוקה ביותר מהשמש במסלולם, הם מגיעים לאזור כוכבי הלכת החיצוניים, כגון צדק. לעיתים מסווגים אותם למשפחות, על פי נקודת האפהליון שלהם, למשל שביטים מטיפוס האלי (HTC), שביטים מטיפוס צדק (JTC), או שביטים מטיפוס אנקה. יש המשתמשים בכינוי שביט מחזורי לציין את כלל השביטים בעלי מסלול מחזור, בין אם בעלי זמן מחזור קצר או ארוך. שביטים בעלי זמן מחזור ארוך ממוזער|מסלולי שביט קוהוטק (אדום) וכדור הארץ (כחול), הממחישים את האקסצנטריות הגבוהה של מסלול השביט ואת תנועתו המהירה כשהוא קרוב לשמש. לשביטים אלה יש מסלולים אקסצנטריים מאוד וזמני מחזור בין 200 שנה לאלפי או אפילו מיליוני שנים. לדוגמה, השביט הייל בופ, עם זמן המחזור של כ-2400 שנה ושביט מקנוט עם זמן מחזור מוערך של כ-92,600 שנה. נקודות האפהליון של שביטים ארוכי מחזור נמצאים הרבה מעבר לכוכבי הלכת החיצוניים, ומישור המסלול שלהם אינו בהכרח סמוך למישור המילקה. בשנת 2019 התגלה שביט בוריסוב שהוא שביט בין-כוכבי ראשון שהתגלה. היווצרות במערכת השמש מרוכזים השביטים בעיקר בשני אתרים: חגורת קויפר המצויה מעבר לפלוטו ועננת אורט המקיפה את כל מערכת השמש. לעיתים, השפעת כוח הכבידה של השמש או אחד מגרמי השמים מנתקת את אחד השביטים ממקומו והוא נסחף לכוון השמש אותה הוא מתחיל להקיף. כשהשביט רחוק מהשמש הוא רק "כדור שלג עמום". כמות הקרינה שמגיעה אליו מהשמש מזערית ואינה מספיקה על מנת להתיך את הקרח. מאחר שהשביט מקבל מעט קרינה הוא מחזיר מעט קרינה, ולכן נראה עמום. ככל שהוא מתקרב אל השמש ומקבל קרינה חזקה יותר, הוא הופך לפעיל יותר והקרח שעל פניו מתחיל להמריא - הוא הופך לגז ישירות ממצב מוצק. השביט מגדל זנב, אותו ניתן לראות נמתח בכיוון המנוגד לכיוון השמש. למעשה לשביט יש שני זנבות: זנב אחד לבן ובולט שעשוי מחלקיקי אבק, והשני כחלחל שהוא זנב הפלזמה של השביט שנוצר מתגובה בין רוח השמש ויונים קלים שנפלטים מהשביט. זנב האבק יכול להגיע לאורך של 10 מיליון ק"מ וזנב היונים לאורך של 100 מיליון ק"מ. לאחר כ-500 סיבובים סביב השמש כמעט כל מעטפת הקומה נפרדת מהשביט ונשאר רק כדור הדומה יותר לאסטרואיד. חלק משביטים אלו מתנגשים באסטרואידים אחרים או מאבדים את מסלולם ויוצאים ממערכת השמש ולא חוזרים. בתרבות האנושית לכוכבי השביט נקשרו אמונות שונות. בעבר, לא ידעו בני אדם את מקורם של כוכבי השביט, ולכן הופעתו הפתאומית של השביט והיעלמותו המהירה הטילו אימה על האדם ונחשבו לאות מבשר רעות. לפני כ-300 שנים, חקר אסטרונום אנגלי, אדמונד האלי, מסמכים שתיארו כוכבי שביט שנצפו. הוא מצא שכל 76-74 שנים בקירוב עובר כוכב שביט בחלק מסוים של השמים. האלי החליט שכוכב זה הוא כוכב שביט אחד, שהגיע אל קרבת השמש במחזוריות של 74–76 שנה. הוא טען, כי השביט ישוב ב-1758, ויעבור באותו אזור בשמים. בשנת 1758, האלי כבר לא היה בין החיים, אולם כוכב השביט שב, ממש לפי תחזיתו של האלי. מסיבה זו הוא כונה "שביט האלי". ביהדות יוסף בן מתתיהו מתאר כוכב-שביט בצורת חרב שלדעתו היה "אות אלהים" המבשר את חורבן בית המקדש. (השביט היה ככל הנראה שביט האלי, שהופיע בשנת 66 לספירה, השנה בה פרץ המרד הגדול) השם העברי "שביט" ניתן לגופים שמימיים אלה, ככל הנראה, בשל הדמיון שמצאו חכמינו בין ה"זנב הארוך" שלהם לענף דק, אשר נקרא בעברית מקראית ובלשון חז"ל "שבט": בהלכה חכמים תקנו ברכות לרואה תופעות טבע חריגות, ובין היתר שביט, כמובא במשנה תורה לרמב"ם: להלכה נפסק שאפשר לברך את אחת משתי הברכות עושה מעשה בראשית או שכוחו וגבורתו מלא עולם. נחיתה על שביט ב-12 בנובמבר 2014 נחתה בהצלחה לראשונה הנחתת פיליי של סוכנות החלל האירופאית על כוכב השביט צ'ריומוב-גרסימנקו. התוכנית להנחית נחתת על שביט נהגתה לפני 25 שנה על ידי קבוצת חוקרי שביטים ובהם פרופ' עקיבא בר-נון מהחוג למדעי כדור הארץ באוניברסיטת תל אביב. הגשושית רוזטה ובה הנחתת פיליי שוגרה ב-2004. בתחילת השנה התעוררה רוזטה ממצב שינה וחיסכון באנרגיה שנמשך כשלוש שנים. לפני שנכנסה למסלול סביב השביט, רוזטה צילמה אותו ומהצילומים שהגיעו לכדור הארץ התברר כי השביט מורכב משני חלקים המחוברים במעין "צוואר" צר, תופעה שהקנתה לו את הכינוי "ברווז". ב-6 באוגוסט 2014, אחרי מרדף ושינויי מסלול, נכנסה רוזטה למסלול סביב השביט. לאחר חודשיים ניתקה פיליי מרוזטה וירדה 22 קילומטרים כדי לנחות ולעגון על פני השביט. המדענים מקווים לקבל הצצה לקפסולת זמן אסטרונומית שנשמרה במשך מאות מיליוני שנים ולקבל רמזים לימי בראשית, מהתקופה בה נוצרה מערכת השמש. לקריאה נוספת והעשרה צבי פלטיאל, "מסלולי שביטים ומסלולי כוכבי לכת", פי האטום ג-2, אפריל 1986. איזאק אסימוב, "כוכב השביט האלי- סיפורם המוזר של כוכבי השביט". עברית: עמשי לוין, הוצאת ידיעות אחרונות, 1985. ראו גם שביט האלי שביט לאבג'וי שביט הייל-בופ שומייקר-לוי 9 גבול רוש קישורים חיצוניים יורם אורעד, אורח זוהר בשמים - באתר עמלנט - מתוך פי האטום ג-2, אפריל 1986. המושג כוכב שביט, באתר סוכנות החלל הישראלית הרצאות וידאו על שביטים לוח אירועים אסטרונומיים ורשימת שביטים בהירים הניתנים לתצפית הערות שוליים * קטגוריה:מערכת השמש קטגוריה:גרמי שמיים

גרם

שמאל|ממוזער|250px|מכסה עט שמשקלו קרוב לגרם אחד שמאל|ממוזער|250px|גרף המתאר את שווי הליש"ט כפונקציה של גרם זהב בין השנים 1900 ל-1930. במסגרת שיטת תקן הזהב שווי הליש"ט הוצמד לזהב באופן רשמי במאה ה-19, הושהה בזמן מלחמת העולם הראשונה והוחזר ב-1925 גרם (מלטינית gramma, משקל מועט; סימול g) היא יחידת מידה למסה. הגרם הוגדר במקור כ"משקל האבסולוטי של נפח מים מזוקקים השווה לקוביה שמקצועה באורך מאית המטר בטמפרטורה שבה ניתך הקרח" ולאחר מכן בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. הגרם מוגדר כיום כאלפית מיחידת מערכת היחידות הבינלאומית הקילוגרם. היסטוריה הגרם היה יחידת הבסיס למסה בשיטה המטרית הצרפתית המקורית, ולאחר מכן שימש כיחידת הבסיס למסה גם במערכת היחידות cgs (centimetre-gram-second) אשר הוצעה בשנת 1832 על ידי המתמטיקאי והפיזיקאי הגרמני קרל פרידריך גאוס. שימושים כיום, הגרם הוא יחידת המדידה הנפוצה ביותר עבור מצרכים שאינם נוזליים בבישול ובקניית מוצרי מזון. בישראל, הסימון הקלורי על אריזות מזון ניתן לרוב עבור משקל של 100 גרם. גרם זהב גרם זהב היא יחידה שמציינת את השווי של גרם אחד של זהב. זוהי יחידת חישוב נפוצה עבור מסחר במטבע זהב דיגיטלי המסומלת כ-"gg", "AUG", או "GAU". בשוק הפתוח, מחירו של הזהב נקבע לרוב ביחידות המשקל המסורתית אונקיית טרוי ואבוארדופואה. קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:יחידות מידה: מסה

טון (מוזיקה)

במוזיקה, טון הוא מרווח קבוע בין הצלילים, למשל המרווח בין הצליל דו, לצליל רה. טון הוא גם מונח נרדף ל"צליל". מרווח זה הוא כפול מהמרווח הקרוי "חצי טון", שהוא מרווח קבוע בין כל אחד מ-12 צלילי האוקטבה, כמו המרווח בין הצליל דו, לצליל דו דיאז, או המרווח בין דו דיאז לרה. במילים אחרות, כל צליל גבוה/נמוך מהצליל הסמוך לו בחצי טון. מבחינה פיזיקלית, כל צליל גבוה/נמוך בתדירותו מהצליל הסמוך אליו פי שורש 12 של שתיים. כלומר: תוספת של חצי טון (כמו מ-סי ל-דו) = הכפלה בשורש 12 של שתיים. תוספת של טון (כמו מ-דו ל-רה) = הכפלה בשורש 6 של שתיים. ראו גם סנט (מוזיקה) - מאית של חצי טון תאוריית המוזיקה - מונחים קישורים חיצוניים קטגוריה:תאוריית המוזיקה es:Segunda

מסה

מָסָה (ביוונית עתיקה: μᾶζα "לחם שעורים") היא גודל פיזיקלי של גופים, שמשפיע על שתי תכונות. מסה קובעת את כוח הכבידה שמפעילים גופים זה על זה: משקל של עצמים על פני כדור הארץ הוא הכוח שכדור הארץ מפעיל עליהם, ההתנגדות של גוף לשינוי במהירות שלו: התאוצה של גוף תלויה בכוח שמופעל עליו ובמסה של הגוף, מסה זו נקראת מסת התמד. מסה היא תכונה שיש לכל גוף, הקובעת כמה קשה יהיה לגרום לשינוי במהירות שלו (להאיץ אותו או להאט אותו), והיא גם קובעת מה יהיה כח המשיכה של הגוף. למשל, מסת כדור הארץ גורמת לכך שכח המשיכה שלו יאיץ גופים אשר נמצאים מאוד קרוב אליו בתאוצה של 9.8 מטרים לשנייה בריבוע, לכיוונו. על פי תורת היחסות מסה ניתנת להמרה לאנרגיה, ולהפך. בתורת היחסות המסה של גוף אינה גודל קבוע אלא תלויה במהירות הגוף ביחס לצופה, כאשר ההבדל זניח במהירויות שקטנות בהרבה ממהירות האור. ב של פיזיקת חלקיקים המסה אינה תכונה בסיסית: היא נוצרת עבור אחדים מהחלקיקים היסודיים כתוצאה מתגובה עם בוזון היגס, בעוד חלקיקים אחרים נותרים חסרי מסה, ועבור חלקיקים מורכבים המסה כוללת גם את אנרגיית הקשר של החלקיקים. המסה במכניקה של ניוטון מסת התמד החוק השני של ניוטון קובע שיש יחס ישר בין הכוח שפועל על גוף (מסומן באות F) לבין תאוצתו (מסמנת באות a). יחס זה נקרא מסה, ומסומן באות m: זוהי המסה האינרציאלית, או מסת ההתמד של הגוף. החוק השני של ניוטון קובע כי כאשר מפעילים כוח על גוף כלשהו, לגוף יש תאוצה באותו הכוון של הכוח, כלומר הוא משנה את מהירות וכוון תנועתו. מכאן משתמע גם החוק הראשון של ניוטון, גוף שלא פועל עליו כוח נע במהירות קבועה. מסת כבידה כשפיתח ניוטון את חוק המשיכה האוניברסלי, הוא מצא שמשיכתם של גופים תלויה בגדלים האופייניים להם, להם הוא קרא מסה כבידתית. מסת הכבידה האקטיבית (של גוף אחד) יוצרת את שדה הכבידה, ומסת הכבידה הפסיבית (של גוף שני) קובעת את ההשפעה מאותו שדה. אלה שתי המסות שמופיעות בנוסחת הכבידה של ניוטון. מהחוק השלישי של ניוטון נובע מיד שהמסה הפסיבית מתכונתית לאקטיבית. כוח הכבידה שמפעילים שני גופים זה על זה הוא מכפלת המסות שלהם , מוכפל בקבוע הכבידה האוניברסלי ומחולק במרחק r ביניהם בריבוע: כאשר בכדור הארץ המרחק קבוע בקירוב, והכח אחיד בקירוב (עד כדי שגיאה של 1%) על פני כל כדור הארץ. לכן על פני כדור הארץ מסת הכבידה נמדדת לפי היחס בין משקל הגוף F, שהוא הכוח שנמדד במאזניים, לתאוצת הכובד g: שקילות מסת ההתמד והכבידה בעקבות ניסוייו הידועים של גלילאו גליליי כמאה שנה לפני כן, ניסח ניוטון את עקרון השקילות שלו: המסה הכבידתית זהה למסה האינרציאלית. לכן, בהשפעת שדה כבידה, יואצו גופים שונים בעלי מסות שונות באותה המידה. לפיכך, מובנות היטב תוצאות ניסוי הגופים של גלילאו: בנפילת שני עצמים הנבדלים במסותיהם פועל אמנם כוח כבידה גדול יותר על הגוף בעל המסה הגדולה יותר, אך בדיוק באותה מידה גם התנגדותו להאצה גדולה (שהרי מסת ההתמד זהה למסת הכבידה) ועל כן יאיצו שני הגופים בשווה. בעשרות השנים האחרונות אומת עקרון השקילות במגוון ניסויים ברמת דיוק גבוהה ביותר לגבי עצמים העשויים אטומים נייטרליים מבחינה חשמלית. בשנת 1967 ניסו ויטבורן ופיירבנק לבדוק את מסת הכבידה של האלקטרון, ובמאמר שפרסמו הודיעו על כישלון הניסוי. זה היה הניסיון היחיד הידוע עד כה למדידת מסת הכבידה של חלקיק טעון. הקושי בביצוע מדידה מסוג זה נובע מהצורך למסך את החלקיק הנבדק באופן מוחלט מפני הפרעות אלקטרוסטטיות ואלקטרומגנטיות על מנת שניתן יהיה לבדוק את תגובתו להשפעת שדה הכבידה של כדור הארץ נטו. ניסויים למדידת מסת הכבידה של אנטי מימן טרם נערכו בגלל הקושי בהפקת אטומי אנטי מימן באופן שניתן יהיה לשלוט בהם ולבצע מדידות מדויקות של השפעת כבידת כדור הארץ על תנועתם. המסה בתורת היחסות בתורת היחסות הפרטית תורת היחסות הפרטית גילתה שהמסה האינרציאלית איננה יחס קבוע, אלא שככל שגוף מסוים נע במהירות שקרובה יותר למהירות האור, מסתו תגדל (כלומר: התאוצה בעקבות כוח מסוים תקטן), אף על פי שמספר האטומים בגוף החומר (ראו מול) לא ישתנה. ניתן באופן אינטואיטיבי להסביר קביעה זו, אם מקבלים את מהירות האור כחסם עליון של מהירות, שככל שמתקרבים אליו כוח שמופעל על הגוף יגרום לפחות תאוצה. לפיכך, תורת היחסות ערערה את מעמדה היסודי של המסה בפיזיקה. עם קבלתה של מהירות האור כאינווריאנט, לא ניתן היה עוד לשמר את האינווריאנטיות של המסה האינרציאלית, והיא הפכה תלויה בגורמים אחרים, כמו מהירות ואנרגיה. למסה זו קרא אלברט איינשטיין "מסה יחסותית" וראה בה כמודדת את תכולת האנרגיה של הגוף לפי הנוסחה . המסה היחסותית של גוף מוגדרת על ידי הביטוי כאשר היא "מסת המנוחה" (מסת הגוף כאשר הוא במנוחה). מסת המנוחה היא אינווריאנטה של הגוף ורוב הפיזיקאים מתייחסים אליה פשוט כאל מסת הגוף ורושמים במקום להשתמש במושג המסה היחסותית. בתורת היחסות הכללית מעקרון השקילות החזק של איינשטיין, נובע שמסת הכבידה הפסיבית שווה למסת ההתמד. המסה והמשקל טעות טרמינולוגית נפוצה היא חוסר הבדלה בין מסה למשקל. טעות זו נובעת מכך שלצרכים יום-יומיים, מסה ומשקל פרופורציוניים זה לזה, ובהרבה מקרים (כגון בחישובי עומס) הנתון הרלוונטי הוא המשקל דווקא, כמו כן, נובעת טעות זו מהבלבול ההיסטורי שרווח בין יחידת "קילוגרם כוח" ליחידת ה"קילוגרם מסה". על אף הבלבול, חשוב להבחין בין מסה למשקל. בעוד מסתו של גוף היא תכונה קבועה (כשהגוף במנוחה), המשקל אינו כך. משקלו של גוף על פני כדור הארץ הוא הכוח שבו נמשך הגוף אל כדור הארץ. באופן דומה, משקלו של גוף על הירח הוא הכוח בו הוא נמשך אל הירח, והוא שונה מהכוח בו הוא נמשך לכדור הארץ. משקלו של אדם בכדור הארץ יכול להיות 1200 ניוטון ובירח הוא יעמוד על כ-200 ניוטון —כשישית ממנו. לעומת זאת, אם מסתו של אותו אדם היא 80 קילוגרם, המסה תישאר 80 קילוגרם גם בירח או בכל גרם-שמים אחר. כל עוד לא גרענו או הוספנו חומר לגוף, מסתו לא תשתנה; משקלו של גוף ישתנה בתלות למערכת בה נמדד. את המשקל מודדים בעזרת מאזני קפיץ או דינמומטר - מכשיר שהוא בעיקרו קפיץ הנמתח באופן יחסי לכוח המופעל עליו. לעומת זאת, את המסה מודדים באמצעות מאזניים - מכשיר המשמש להשוואה בין מסתו של גוף למסה ידועה מראש (כאשר שתי המסות נמצאות באותו שדה כבידה). המשקל הוא כוח, וככזה, יחידותיו הן יחידות של כוח - ניוטון או דיין, אך במצב מנוחה, ללא תאוצה על פני כדור הארץ, קיים יחס המרה שניתן להתייחס אליו לרוב כקבוע (הוא משתנה מעט בין קו המשווה לבין הקטבים) בין המסה למשקל העומד על כ-9.81 ניוטון לקילוגרם (יחס זה מכונה גם תאוצת הנפילה החופשית). יחידה נוספת ומיושנת למדידת כוח, השימושית כיום בעיקר למדידת משקל, היא ה"קילוגרם-כוח" - קג"כ. כיום יחידה זו אינה שמישה במדע, אך בחיי היומיום עדיין נעשה בה שימוש, אם כי לא במודע, כאשר מדברים על מדידת משקל; יחידה זו שווה בקירוב טוב ל-9.81 ניוטון כך שבעת שימוש ביחידה זו, המסה והמשקל על פני כדור הארץ שווים בקירוב טוב בגודלם. לכן, יש המבלבלים בין יחידת הקילוגרם בשימושה כיחידת מסה לבין שימושה כיחידת משקל. כאשר אומרים "קילוגרם עגבניות" מתכוונים לרוב למשקל של קילוגרם-כוח אחד הפרופורציונלי לקילוגרם (מסה) אחד בכדור הארץ. יחידות למדידת מסה יחידת המסה הבסיסית בתקן מערכת היחידות הבינלאומית היא הקילוגרם, שרבים מחשיבים אותו בטעות ליחידת משקל (ראו בהמשך). הקילוגרם הוא יחידת מסה שרירותית, שהיה מיוצג עד למאי 2019 על ידי המסה של גליל שעשוי מסגסוגת של פלטינה (90%) ואירידיום (10%) בגובה וקוטר של 39.17 מ"מ השמור בלשכה הבינלאומית למידות ומשקלות בעיירה סבר (ליד פריז) בתנאי טמפרטורה ולחץ קבועים. כיום מוגדר הקילוגרם בהתבסס על קבועים יסודיים של הטבע, והוא נגזר מהגדרת ערכו של קבוע פלאנק כ . מסה זו קרובה מאוד למסה של 1,000 סמ"ק מים מזוקקים בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. יחידות מידה מטריות נוספות הן גרם, מיליגרם (מ"ג), וטון, כאשר: 1000 מ"ג=1 גרם 1000 גרם=1 ק"ג 1000 ק"ג=1 טון תורת החלקיקים בוזון היגס הוא חלקיק יסודי אשר על פי המודל הסטנדרטי לוקח חלק במנגנון שמעניק לחלקיקים אלמנטריים רבים מסות. החלקיק קרוי על שמו של המדען הבריטי פיטר היגס שהציע את קיומובשנת 1964 פרסמו את התוצאות, באופן כמעט סימולטני, שלוש קבוצות שונות - זו של רוברט ברוט ופרנסואה אנגלר, זו של פיטר היגס, וזו של ג'רלד גורלניק, ריצרד הייגן וטום קיבל. בקהל הרחב דווקא שמו של היגס הוצמד לחלקיק ולמנגנון, אך בהקשרים מקצועיים ניתן להיתקל גם ב"מנגנון היגס-אנגלר" ושמות נוספים שמאזכרים את יתר הפיזיקאים, כולל השם ABEGHHK'tH (ראשי תיבות של שמות שמונה פיזיקאים שונים שהיו מעורבים, כולל השישה שהוזכרו פה). היגס ואנגלר מוכרים במיוחד בשל זכייתם בנובל. ואף קיבל פרס נובל על כך לאחר גילוי החלקיק ב-CERN בשנת 2012, אותו חלק עם פרנסואה אנגלר. חלקיקים חסרי מסה לחלקיקים שמתווכים את הכוחות היסודיים אין מסה. לפוטון, חלקיק יסודי המהווה את הקוונטום של השדה האלקטרומגנטי ונשא הכוח של הכוח האלקטרומגנטי – אין מסה. לגלואון, החלקיק היסודי הנושא את הכוח החזק – אין מסה. עד ל-1990 הוסבר לפי מודלים שונים כי לניטרינו, חלקיק יסודי פרמיוני, המהווה לפטון נטול מטען חשמלי, אין מסה. באותה שנה שני חוקרים, טקאקי קג'יטה היפני וארתור מקדונלד הקנדי, הוכיחו במקביל בשני מחקרים שונים שלחלקיקי נייטרינו כן יש מסה. מהמחקרים נמצא כי סכום מסות שלושת הטעמים של הנייטרינו הוא כ-. זו היא המסה הנמוכה ביותר של חלקיק מסיבי כלשהו. על כך זכו שני החוקרים ב-2015 בפרס נובל לפיזיקה. הגרביטון, שהוא חלקיק תאורטי הנושא את כוח הכבידה, אמור להיות חסר מסה. מסה שלילית מסה שלילית מתארת חומר היפותטי אשר מסתו מיוצגת על ידי מספר שלילי בעל סימן מנוגד למסת החומר הרגיל, למשל קילוגרם. חומר כזה יפר אחד או יותר מחוקי הטבע הבסיסיים, ועשוי להציג תכונות מוזרות ובלתי מוכרות הנובעות מחוסר המידע על השפעת הכבידה עליו, וכיצד היא צריכה להתייחס לכוח או לתאוצה המכוונת הפוך למסה שלילית. בדומה למסה חיובית, ניתן גם להגדיר את המסה השלילית כגודל פיזיקלי המנוגד למסה החיובית. למשל, מסה קובעת את כוח הכבידה שמפעילים גופים זה על זה. ככל שמסת הגופים עולה, כמות הכבידה שהם מפעילים זה על זה עולה ביחס ישר. לפיכך נוכל לשער שאם החוקים אכן מגונדרים בין מסה חיובית לשלילית, כך גם יחסי ההשפעות של גופים בנוגע לכבידה – ככל שהמסות של גופים בעלי מסות שליליות עולה, כך כמות הכבידה שהם מפעילים זה על זה קטנה ביחס הפוך, עד כדי דחייה מוחלטת. ראו גם מסה קריטית - מסה מינימלית הדרושה להתחלת תגובת שרשרת בפצצת ביקוע מסת אלקטרון מסת שמש מסת צדק קישורים חיצוניים ברוך מוסטקיס, "על השקילות בין המסה האינרציאלית לכבידתית", פורום "מדע, טכנולוגיה וטבע" באתר פרש הערות שוליים קטגוריה:גדלים פיזיקליים קטגוריה:מכניקה קטגוריה:כבידה קטגוריה:צורות אנרגיה

קילוגרם

ממוזער|250px|משקולת ביתית מברזל יצוק, בעלת משקל 1 קילוגרם. ממוזער|מכשיר ה-NIST-4 Kibble balance איתו ניתן למדוד ולהגדיר את הקילוגרם בהגדרתו הנוכחית. מוחזק, בין השאר, במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה האמריקאי קילוגרם (בראשי תיבות: ק"ג או kg; מילולית: אלף גרם) הוא יחידת המידה הבסיסית של מסה לפי תקן מערכת היחידות הבינלאומית. בהשאלה, בחיי היום יום, כשאומרים "קילוגרם" מתכוונים לעיתים לקילוגרם-כוח, שהיא יחידת משקל (כלומר, יחידת כוח). בניגוד למסה, המשקל אינו תכונה של החומר, שכן המשקל של גוף בן קילוגרם אחד משתנה בהשפעת כוח הכבידה שפועל על הגוף. הגדרת הקילוגרם ממוזער|250px|אחד ההעתקים של מוט סגסוגת הפלטינה-אירידיום שלפיו הוגדר הקילוגרם עד 2019, המוחזק במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) בארצות הברית ב-1793, הוגדר הקילוגרם כמסתם של 1,000 סמ"ק (או ליטר) של מים מזוקקים בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס ובלחץ של אטמוספירה אחת. מכיוון שהגדרה זו לא הייתה מעשית, ב-1889 הוחלפה ההגדרה, בה הוגדר הקילוגרם כמסתו של מוט (הקרוי Le Grand K ) העשוי מסגסוגת של פלטינה ואירידיום ואשר שמור בלשכה הבינלאומית למידות ולמשקלות בפריז. בשנת 2005, לאחר שהתברר שבמרוצת הזמן, מסת המוט משתנה ביחס לשכפוליה, גם אם באופן זעיר (כדי מסת גרגר חול), המליצה הוועדה הבינלאומית למידות ולמשקלות להגדיר מחדש את הקילוגרם באמצעות קבועים אוניברסליים, ובכך להבטיח הגדרה התקפה בכל תנאי. ב-16 בנובמבר 2018 נערכה הצבעה רשמית ואושרה ההגדרה החדשה של הקילוגרם, והיא נכנסה לתוקף ב-20 במאי 2019. בהחלטה נקבע כי יש להגדיר את הקילוגרם כפועל יוצא של הגדרת קבוע פלאנק, בנוסחה: - קילוגרם כיחידת מסה של ה-SI - קבוע פלאנק – מטר – שנייה הגדרה זו קושרת את הקילוגרם לשלושה קבועים אוניברסליים בפיזיקה: קבוע פלאנק, מהירות האור וקבוע המבנה הדק, כך שהקילוגרם החדש לא יכול להשתנות לעולם (בהנחה שקבועי הטבע אינם משתנים). את הקילוגרם החדש ניתן למדוד באמצעות מכשיר הנקרא מאזני קִיבְּל . קילוגרם מסה וקילוגרם כוח בעבר הבדילו בין קילוגרם-מסה לבין קילוגרם-כוח: קילוגרם-כוח (קג"כ) אחד הוגדר ככוח שאיתו כדור הארץ מושך מסה של קילוגרם-מסה (קג"מ) אחד, קרי 9.81 ניוטון. כיום מונחים אלה כבר לא בשימוש, והמינוח "קילוגרם" משמעו קילוגרם-מסה. יחידות מידה הנגזרות מהקילוגרם יחידות מסה נוספות הנגזרות מהקילוגרם, על-פי הקידומות המקובלות הן: יוטאטון = ספטיליון טון, או גרם. זטאטון = סקסטיליון טון, או גרם. אקסטון = קווינטיליון טון, או גרם. פטאטון = קוודריליון טון, או גרם. טרהטון = טריליון טון, או גרם. גיגהטון = מיליארד טון, או גרם. מגהטון = מיליון טון, או גרם. קילוטון = אלף טון, או גרם. בהשאלה, קילוטון משמש לרוב כיחידת מידה לעוצמת פיצוץ גרעיני: פיצוץ בעוצמת קילוטון הוא שווה ערך לעוצמת פיצוץ קילוטון של חומר הנפץ TNT. טונה או טון (או טון מטרי) = אלף קילוגרם, או גרם. קילוגרם = היחידה הבסיסית, או גרם. גרם = אלפית הקילוגרם, בקיצור גר' (באנגלית, g). מיליגרם = אלפית הגרם, בקיצור מ"ג (באנגלית, mg), או גרם. מיקרוגרם = מיליונית גרם, בקיצור מק"ג (באנגלית Mcg) או גרם. ננוגרם = מיליארדית גרם, או גרם. פיקוגרם = אלפית ננוגרם, או גרם. פמטוגרם = מיליונית ננוגרם, או גרם. אטוגרם = מיליארדית ננוגרם, או גרם. זפטוגרם = קוודריליונית ננוגרם, או גרם. יוקטוגרם = קווינטיליונית ננוגרם, או גרם. קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:יחידות מידה: מסה קטגוריה:מערכת היחידות הבין-לאומית

ליקוי חמה

ממוזער|250px|ליקוי חמה מלא. צרפת, 1999 שמאל|ממוזער|170px|אנימציה של ליקוי חמה ממוזער|250px|סוגי ליקוי חמה: א' – ליקוי מלא (אומברה, צל). ב' – ליקוי טבעתי (אנטומברה). ג' – ליקוי חלקי (פנומברה). מוצג הצל שמטיל הירח על פני כדור הארץ (הקו התחתון) ומוצג מראה השמש בליקויים השונים. ראו Umbra, penumbra and antumbra . ממוזער|250px|ליקוי חמה בשלבים – רוסיה 2008 ליקוי חמה מופיע כאשר כדור הארץ, הירח והשמש נמצאים על אותו ציר. המסלולים מצטלבים אחת לשישה חודשים בערך, ואירוע זה מכונה "עונת הליקויים". במהלך הליקוי, המתרחש בעת מולד הירח (תחילת החודש בלוח העברי), הירח נמצא בין כדור הארץ והשמש, ומסתיר את השמש או את חלקה מעיני צופים הנמצאים על כדור הארץ. ליקוי מלא מתרחש במקום כלשהו על פני כדור הארץ בממוצע כל 18 חודשים, וכל נקודה על פני כדור הארץ תזכה לליקוי חמה מלא אחת ל-375 שנה *בממוצע*. לפחות פעמיים בשנה (ולא יותר מחמש) מתרחש ליקוי חמה במקום כלשהו בעולם. בששת אלפים השנים שבין 2000 לפנה"ס ועד 4000 לספירה התרחשו וצפוים להתרחש 14,263 ליקויים (3,979 מהם ליקויים מלאים), דהיינו קצת פחות מ-2.4 ליקויים בשנה בממוצע. ליקוי החמה המלא הארוך ביותר ב-8,000 שנה צפוי ב-16 ביולי 2186. אורכו יהיה 7:29 דקות, רק שלוש שניות פחות מהמקסימום התאורטי האפשרי. כשהירח מכסה את השמש כולה זהו ליקוי חמה מלא. ליקוי חלקי קורה כאשר הירח אינו קרוב דיו לציר שמש-ארץ, ולכן אינו חוסם באופן מוחלט את אור השמש. גם כאשר מתרחש ליקוי מלא, הוא נראה במלואו רק באזור צר לאורך כדור הארץ, ורק למשך דקות ספורות. בעת ליקוי מלא ניתן לראות את עטרת השמש. מכיוון שמרחק הירח מכדור הארץ משתנה מעט, לעיתים מתרחש גם ליקוי טבעתי, שבו בשיא הליקוי, במקום שהירח יסתיר את כל השמש, נראית סביבו טבעת זוהרת. ליקוי חמה יכול להתרחש אך ורק סמוך מאוד לתחילתו או לסופו של החודש העברי, משום שראש חודש נקבע תמיד בסמוך למולד הלבנה, דהיינו המועד שבו הירח עובר סמוך לקו הדמיוני המחבר את כדור הארץ עם השמש. לא בכל פעם שיש ירח מלא או ירח חדש יופיעו ליקוי ירח וליקוי חמה, מאחר שמישור מסלול הירח מוטה ב-5.2 מעלות יחסית למישור מסלול כדור הארץ סביב השמש. לכן, ליקוי ירח או ליקוי חמה יופיעו בשתי נקודות החיתוך של שני המישורים. לליקוי חמה השלכות על המחקר המדעי. ליקוי החמה שהתרחש ב-29 במאי 1919 שימש לאישוש תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין. משלחת מדעית הצליחה לצלם בזמן הליקוי המלא כוכב שהיה מאחורי השמש בזמן הליקוי. העובדה שכוכב זה נצפה, הוכיחה את טענתו של איינשטיין לגבי השפעת הכבידה של גוף גדול דיו על קרני אור, השפעה שגרמה לאורו של הכוכב לנוע בקו עקום ולעקוף את השמש. ליקויי חמה שהתרחשו לאורך ההיסטוריה מסייעים להיסטוריונים לתארך אירועים מהעבר. מחזורי ליקוי ממוזער|ליקוי החמה המלא ב-21 באוגוסט 2017. צולם בוויומינג, ארצות הברית. בתמונה זו משולבות שבע תמונות ברמות חשיפה שונות, בטכניקה של HDR, כדי להראות הן את העטרה של השמש - פלזמה הנפלטת ממנה - והן את פני השטח של הירח המסתירים את השמש.|250px אם ידוע זמן של ליקוי אחד, ניתן לחשב את מועד הופעתם של ליקויים נוספים, על פי מחזורי הליקוי. הידוע במחזורי הליקוי הוא מחזור סארוס, שמשכו 6,585.3 ימים, כלומר לאחר 18 שנים ו-11 ושליש ימים, שהם 223 חודשים סינודים (חודש סינודי הוא זמן ההקפה של הירח ביחס לקו המחבר את השמש וכדור הארץ), יתרחש ליקוי נוסף 120 מעלות אורך מערבה מהליקוי שלפניו. על סמך הכרת מחזורים אלו הצליח, על פי ההיסטוריון הרודוטוס, תאלס איש מילטוס לחזות מראש ליקוי חמה בשנת 585 לפנה"ס. הליקוי התרחש בעת קרב בין שני צבאות וחיילי שני הצבאות נבהלו, השליכו את כלי נשקם וכרתו ברית של שלום. ליקוי חמה בתרבות שמאל|ממוזער|250px|ליקוי חמה חלקי מבעד לעננים, 29 במרץ 2006, שעה 12:57 בצהריים, צפון רמת הגולן טקסט=ליקוי חמה חלקי בישראל ב-21 ביוני 2020|ממוזער|ליקוי חמה חלקי בישראל ב-25 באוקטובר 2022 (ניתן להבחין בכתם שמש בצד ימין) צולם מעל העיר קריית אתא ליקויי חמה תועדו משחר ההיסטוריה, ולעיתים הם מאפשרים להיסטוריונים לתארך מאורעות בעת העתיקה. התיעוד הראשון של ליקוי חמה היה בסין בשנת 2137 לפנה"ס. באשור תועדו אירועים כאלה ברשימות הלימו שהיו פקידים אשוריים. ברשימות נמצא תיעוד של ליקוי חמה בשנתו התשיעית של המלך אשור-דן השלישי, תיעוד זה וחישוב מועד ליקוי החמה לפי חישוב אסטרונומי-מתמטי אפשר לקבע את תאריך הליקוי ל-15 ביוני 763 לפנה"ס, כנ"ל תועד ליקוי חמה מלא בתקופת מלכותו של אשורבניפל שחושב לשנת 661 לפנה"ס. ציון מאורעות אלה סייעו להיסטוריונים בקביעת הכרונולוגיה של המזרח הקרוב העתיק. הליקויים נחשבו לעיתים קרובות בעבר לאותות מבשרי רע. כך מזכיר איינהרד ליקויי חמה בסימנים מבשרים למותו של קרל הגדול. לפי המיתולוגיה הסינית ליקויי החמה נגרמים על ידי "כלב השמיים", יצור מאיים, שבנוסף להפרעת פעולתם של גרמי השמיים נוהג לזלול ילדים על פני האדמה. הסינים נהגו לתופף, להכות בסירים ולהקים רעש כדי לסלק את המפלצת ולהציל את השמש. עוד במאה ה-19 ירו ספינות הצי הסיני בתותחים בניסיון להציל את הירח בעת ליקוי לבנה. ליקוי חמה נחשב כמנבא את עתיד הצלחתו ובריאותו של הקיסר, ולכן נודעה לו חשיבות מכרעת לחיזויים אסטרונומיים. בשנת 2300 לפנה"ס נערפו ראשיהם של שני אסטרונומים שלא הצליחו לחזות ליקוי חמה מלא. במאה הראשונה לפני הספירה כבר הבינו האסטרונומים הסינים את הגורם לליקוי החמה, ובשנת 8 לספירה נעשו תחזיות חלקיות שהתבססו על מחזור של 135 חודשים. במאה השלישית כבר ידעו הסינים לחזות את הליקויים. גם במיתולוגיה היוונית יש לליקוי החמה תפקיד של מטה זעם. באודיסיאה (סיפור מסעו של גיבור מלחמת טרויה, אודיסאוס, לביתו וניצחונו על מחזריה של אשתו) רועה החזירים, היחיד ממשרתיו של אודיסאוס שנשאר נאמן לאדונו, מתנבא כי אודיסאוס ישוב בתחילת החודש: כזכור, רק בראש חודש עשוי להתרחש ליקוי חמה ואכן, בחגיגת ראש החודש חוזר אודיסאוס (מחופש כנווד) לביתו, ופוגש את המחזרים. הסימן לפורענות העומדת לבוא עליהם הוא ליקוי חמה מפתיע: הן האסטרונומים הסינים והן עמיתיהם מיוון הבינו כבר לפני 2400 שנה את סיבת הליקויים. כך, למשל, מספר פלוטרכוס כי בשנת 430 לפנה"ס גרם ליקוי חמה לבהלה בקרב צוותי אוניות אתונאיות שהיו בדרכן לתקוף את הפלופונז, אולם פריקלס אשר רכש ידע באסטרונומיה מאנקסגורס, הרגיע את הצוותים היוונים אף הסיקו מצורתו העגולה תמיד של הצל, הנופל על הירח בליקוי לבנה את כדוריות הארץ. שכן רק גוף כדורי יטיל תמיד צל עגול (בלי תלות בזווית ההארה). ליקוי חמה ביהדות יש המפרשים את דברי הנביא עמוס: כמתייחסים לליקוי חמה שאירע בתקופתו ובהתאם מתארכים את "היום ההוא" ל-15 ביוני 763 לפנה"ס (א' בסיוון ב'תתקצ"ז) שליקוי החמה בו תועד גם על ידי הבבלים (אם כי ליקוי חמה זה נצפה ביהודה בשעות הבוקר ולא בצהרים). אולם רש"י ושאר מפרשי המקרא המסורתיים, מפרשים את הפסוק כאלגוריה לנפילת מלכות בית דוד והריגתו של יאשיהו. הנביא ירמיהו קרא לבני ישראל, שלא ללמוד מהגויים, ולא לפחד מ"אותות השמיים" (ליקויי המאורות): . בגמרא מפורש ליקוי המאורות כסימן לכעסו של הקב"ה: . ובהמשך אותו קטע נמנים ארבעה חטאים שגורמים לליקוי חמה: עם זאת, התלמוד אינו רואה בליקוי חמה סימן ודאי לפורענות: המהר"ל, בספרו "באר הגולה", עוסק בדברי הגמרא במסכת סוכה ומעלה את השאלה כיצד ניתן לקשור את התרחשות ליקוי החמה בהתנהגות האדם, בעוד שדבר ידוע הוא שהדבר קורה ויקרה ממילא בדרך הטבע: בתרוצו מזכיר המהר"ל את אחד מעקרונותיו החשובים - "סבת הסבה", ונדרש גם לנגזרות העולות ממנו: רבי יהונתן אייבשיץ מבאר, כי ליקוי המאורות המוזכר בתלמוד אינו מה שמכונה בימינו שהוא רק חציצה בין העולם ולא ליקוי של המאורות עצמם, אלא לכתמי השמש. שד"ל טען, שהאמונה בהשפעתם של ליקויי המאורות על המציאות אינה אמונה יהודית: . השפעה על בעלי חיים ליקוי חמה, שגורם להסתרת אורה של השמש ולחשכה חלקית או מלאה, מבלבל את תחושת הזמן של בעלי חיים. בעלי חיים, שפעילים ביום, מתנהגים כאילו ירד הלילה, כך למשל נצפו דגי שונית שפעילים בשעות היום שחיפשו מסתור, ודגים שפעילים בשעות הלילה שיצאו החוצה. מעבר מהיר לדפוסי פעילות ליליים נצפה גם בתנועת פלנקטון בזמן ליקוי מלא, ציפורים מתכנסות ללינה, ועדרי צאן ובקר שנעים לכיוון מכלאות הלילה. לעומתם, חיות שפעילות בלילה נעשות אקטיביות: צרצרים מתחילים לצרצר, ועטלפים מגיחים מהמערות והנקיקים. רשימת ליקויי חמה 1990 - 2000 רשימת ליקויי חמה 1990 - 2000 תאריך הליקוי שעה UTC סוג זמן כיסוי מלא (דקות) מסלול הליקוי התחלה אמצע סוף 15 בינואר 1991 - 23:53 - טבעתי 07:53 - 11 ביולי 1991 - 19:06 - מלא 06:53 הוואי, מקסיקו, אמריקה המרכזית, אמריקה הדרומית (קולומביה, ברזיל) 4 בינואר 1992 - 23:05 - טבעתי 11:41 - 30 ביוני 1992 - 12:10 - מלא 05:21 - 24 בדצמבר 1992 - 00:31 - חלקי - - 21 במאי 1993 - 14:19 - חלקי - - 13 בנובמבר 1993 - 21:45 - חלקי - - 10 במאי 1994 - 17:11 - טבעתי 06:14 - 3 בנובמבר 1994 - 13:39 - מלא 04:23 אמריקה הדרומית (פרו, צ'ילה, בוליביה, ברזיל, פרגוואי) 29 באפריל 1995 - 17:32 - טבעתי 06:37 - 24 באוקטובר 1995 - 04:32 - מלא 02:10 המזרח התיכון, איראן, הודו, תאילנד, דרום-מזרח אסיה, אינדונזיה, הפיליפינים, אוסטרליה 17 באפריל 1996 - 22:37 - חלקי - - 12 באוקטובר 1996 - 14:02 - חלקי - - 9 במרץ 1997 - 01:24 - מלא 02:50 - 2 בספטמבר 1997 - 00:04 - חלקי - - 26 בפברואר 1998 - 17:28 - מלא 04:09 - 22 באוגוסט 1998 - 02:06 - טבעתי 03:14 - 16 בפברואר 1999 - 06:34 - טבעתי 00:40 - 11 באוגוסט 1999 09:29 11:03 12:36 מלא 02:23 אירופה, אסיה 5 בפברואר 2000 - 12:49 - חלקי - - 1 ביולי 2000 - 19:33 - חלקי - - 31 ביולי 2000 - 02:13 - חלקי - - 25 בדצמבר 2000 - 17:35 - חלקי - - רשימת ליקויי חמה 2001 - 2020 רשימת ליקויי חמה 2001 - 2020 תאריך הליקוי שעה UTC סוג זמן כיסוי מלא (דקות) מסלול הליקוי התחלה אמצע סוף 21 ביוני 2001 10:35 12:03 13:31 מלא 04:57 דרום אמריקה, אפריקה 14 בדצמבר 2001 - 20:52 - טבעתי 03:53 צפון ומרכז אמריקה 10 ביוני 2002 - 23:44 - טבעתי 00:23 אסיה, אוסטרליה, צפון אמריקה 4 בדצמבר 2002 05:50 07:31 9:11 מלא 02:04 דרום אפריקה, אנטארקטיקה, אינדונזיה, אוסטרליה 31 במאי 2003 - 04:08 - טבעתי 03:37 אירופה, אסיה, צפון אמריקה 23 בנובמבר 2003 22:19 22:49 23:18 מלא 01:57 אוסטרליה, ניו זילנד, אנטארקטיקה, דרום אמריקה 19 באפריל 2004 - 13:34 - חלקי - אנטארקטיקה, דרום אפריקה 14 באוקטובר 2004 - 02:59 - חלקי - אסיה, הוואי, אלסקה 8 באפריל 2005 - 20:36 - מעורב 00:42 האוקיינוס השקט, מרכז אמריקה 3 באוקטובר 2005 08:41 10:31 12:22 טבעתי 04:32 צפון אפריקה, אירופה, המזרח התיכון, מערב אסיה, הודו 29 במרץ 2006 08:36 10:11 11:48 מלא 04:07 מערב אפריקה, צפון אפריקה, יוון, טורקיה, מרכז אסיה, מונגוליה 22 בספטמבר 2006 - 11:40 - טבעתי 07:09 דרום אמריקה, מערב אפריקה, אנטארקטיקה 19 במרץ 2007 - 02:32 - חלקי - אסיה, אלסקה 11 בספטמבר 2007 10:25:46 12:31 14:36:33 חלקי - דרום אמריקה, אנטארקטיקה, דרום האוקיינוס האטלנטי 7 בפברואר 2008 - 03:55 - טבעתי 02:12 אנטארקטיקה, אוסטרליה, ניו זילנד 1 באוגוסט 2008 - 10:21 - מלא 02:27 צפון אמריקה, סיביר, גרינלנד, קנדה, מונגוליה, סין 26 בינואר 2009 - 07:59 - טבעתי 07:54 דרום אפריקה, אנטארקטיקה, דרום-מזרח אסיה, אוסטרליה 22 ביולי 2009 - 02:35 - מלא 06:39 הודו, סין, האוקיינוס השקט 15 בינואר 2010 - 07:06 - טבעתי 11:08 אפריקה, אסיה 11 ביולי 2010 - 19:34 - מלא 05:20 דרום אמריקה, טהיטי 4 בינואר 2011 - 08:51 - חלקי - אירופה, אפריקה, מרכז אסיה 1 ביוני 2011 - 21:16 - חלקי - איסלנד, צפון אמריקה, מזרח אסיה 1 ביולי 2011 - 08:38 - חלקי - דרום האוקיינוס ההודי 25 בנובמבר 2011 - 06:20 - חלקי - דרום אפריקה, אנטארקטיקה, טסמניה, ניו זילנד 20 במאי 2012 - 23:53 - טבעתי 05:46 האוקיינוס השקט, אסיה, צפון אמריקה 13 בנובמבר 2012 - 22:12 - מלא 04:02 אוסטרליה, ניו זילנד, דרום אמריקה, דרום האוקיינוס השקט 10 במאי 2013 - 00:25 - טבעתי 06:03 אוסטרליה, ניו זילנד, מרכז האוקיינוס השקט 3 בנובמבר 2013 - 12:46 - מעורב 01:40 מזרח ארצות הברית, דרום אירופה, אפריקה 29 באפריל 2014 - 06:03 - טבעתי - דרום הודו, אוסטרליה, אנטארקטיקה 23 באוקטובר 2014 - 21:44 - חלקי - צפון האוקיינוס השקט, צפון אמריקה 20 במרץ 2015 - 09:46 - מלא 02:47 האוקיינוס האטלנטי, נורווגיה, הקוטב הצפוני 13 בספטמבר 2015 - 06:54 - חלקי - דרום אפריקה, דרום הודו, אנטארקטיקה 9 במרץ 2016 - 01:57 - מלא 4:09 דרום אסיה, האוקיינוס השקט 1 בספטמבר 2016 - 09:07 - טבעתי 3:06 אפריקה 26 בפברואר 2017 - 14:53 - טבעתי 0:44 דרום אפריקה דרום אמריקה 21 באוגוסט 2017 - 18:25 - מלא 2:40 ארצות הברית 15 בפברואר 2018 - 20:51 - חלקי - אנטארקטיקה, דרום אמריקה 13 ביולי 2018 - 03:01 - חלקי - דרום אוסטרליה 11 באוגוסט 2018 - 09:46 - חלקי - צפון אירופה, צפון אסיה 6 בינואר 2019 - 01:41 - חלקי - מזרח אסיה 2 ביולי 2019 - 19:23 - מלא 4:33 דרום אמריקה 26 בדצמבר 2019 - 05:18 - טבעתי 3:39 דרום אסיה 21 ביוני 2020 - 06:40 - טבעתי 0:38 דרום מערב אסיה 14 בדצמבר 2020 - 16:13 - מלא 2:10 דרום אמריקה רשימת ליקויי חמה 2021 - 2040 טקסט=איור המציג את ליקויי החמה הצפויים בין 2021–2040 ומיקומם בכדור הארץ |ממוזער|מיקום ליקויי החמה הצפויים בין 2021–2040 בכדור הארץ רשימת ליקויי חמה 2021 - 2040 תאריך הליקוי שעה UTC סוג זמן כיסוי מלא (דקות) מסלול הליקוי התחלה אמצע סוף10 ביוני 2021 -16:14:39 -טבעתי3:51 דקותקנדה 4 בדצמבר 2021 - 7:34:38 - מלא 1:54 דקות אנטארקטיקה30 באפריל 2022 -20:42:36 -חלקידרום אמריקה25 באוקטובר 2022 -11:01:20 -חלקיאירופה, צפון אפריקה, המזרח התיכון, מערב אסיה20 באפריל 2023 -04:17:56 -מעורב1:16 דקותאינדונזיה ואוסטרליה14 באוקטובר 2023 - -18:00:41 -טבעתי5:17 דקותמערב ארצות הברית, מרכז אמריקה, קולומביה, ברזיל 8 אפריל 2024 - 16:38:44 - מלא 4:28 דקות ראו ליקוי החמה המלא ב-8 באפריל 2024. מקסיקו, מרכז וצפון-מזרח ארצות הברית (טקסס, אוקלהומה, ארקנסו, מיזורי, אילינוי, קנטקי, אינדיאנה, מישיגן, אוהיו, פנסילבניה, ניו יורק, צפון ורמונט, ניו המפשייר ומיין), מזרח קנדה 12 באוגוסט 2026 - 17:47:06 - מלא 2:18 דקות האזור הארקטי, גרינלנד, איסלנד, האוקיינוס האטלנטי, וצפון ספרד 2 באוגוסט 2027 - 10:07:50 - מלא 6:23 דקות מרוקו, ספרד, אלג'יריה, תוניסיה, לוב, מצרים, ערב הסעודית, תימן, סומליה 22 ביולי 2028 - 2:56:40 - מלא 5:10 דקות אוסטרליה וניו זילנד 25 בנובמבר 2030 - 6:51:37 - מלא 3:44 דקות בוטסואנה, דרום אפריקה, אוסטרליה 30 במרץ 2033 - 18:02:36 - מלא 2:37 דקות מזרח רוסיה, אלסקה 20 במרץ 2034 - 10:18:45 - מלא 4:09 דקות ניגריה, קמרון, צ'אד, סודאן, מצרים, ערב הסעודית, איראן, אפגניסטן, פקיסטן, הודו, סין 2 בספטמבר 2035 - 1:56:46 - מלא 2:54 דקות סין, קוריאה הצפונית, יפן, האוקיינוס השקט 13 ביולי 2037 - 2:40:36 - מלא 3:58 דקות אוסטרליה, ניו זילנד 26 בדצמבר 2038 - 1:00:10 - מלא 2:18 דקות אוסטרליה, ניו זילנד, דרום האוקיינוס השקט 15 בדצמבר 2039 - 16:23:46 - מלא 1:51 דקות אנטארקטיקה ראו גם ליקוי החמה המלא ב-29 במרץ 2006 ליקוי החמה המלא ב-22 ביולי 2009 ליקוי החמה המלא ב-21 באוגוסט 2017 ליקוי החמה המלא ב-8 באפריל 2024 ליקוי החמה המלא ב-2 באוגוסט 2027 ליקוי ירח קישורים חיצוניים ליקוי חמה, מאמרים וכתבות באתר סוכנות החלל הישראלית שי שמש, ליקוי חמה בתרבויות עתיקות, באתר מדע גדול, בקטנה, 19 באוגוסט 2017 הערות שוליים * קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:הירח קטגוריה:ליקויים אסטרונומיים קטגוריה:מערכת השמש קטגוריה:השמש

ליקוי ירח

טקסט=ליקוי ירח באזור ירושלים 27 ביולי 2018 שעה 22:33.|ממוזער|ליקוי ירח באזור ירושלים ב-27 ביולי 2018. לִיקּוּי יָרֵחַ או לִיקּוּי לְבָנָה (מכונה גם "ירח דם") הוא תופעה אסטרונומית שבה הירח מוחשך ומוצלל, כאשר הירח, כדור הארץ והשמש נמצאים בקו אחד (בקירוב), והירח נכנס לקונוס הצל של כדור הארץ. הסבר אסטרונומי ליקוי ירח, בניגוד לליקוי חמה, ייראה ברובו של כדור הארץ. בזמן ליקוי מלא הירח יהיה בצבע אדמדם עמום כיוון שאינו מואר ישירות מהשמש, אלא רק מאור שנשבר באטמוספירה של כדור הארץ באופן שמאפשר לו לעקוף את הצל שמטיל כדור הארץ. ליקוי הירח ארוך יחסית לליקוי חמה (כ-100 דקות), כיוון שבסוג כזה של ליקוי נכנס גוף קטן (הירח) לצלו של גוף גדול (כדור הארץ) בניגוד לליקוי חמה ולכן הדבר גורר לליקוי במשך כשעה ו-40 דקות. ליקוי ירח יכול להיגרם רק בזמן של ירח מלא, כלומר באמצע החודש העברי, משום שמיקומו של הירח אז ביחס לכדור הארץ הוא בצד הנגדי לכיוון השמש. עם זאת, לא בכל אמצע חודש נוצר ליקוי לבנה אלא רק כפעמיים-שלוש בשנה (בממוצע 2.4). ליקוי הירח יכול להיות ליקוי ירח מלא – שבו כל הירח מוצלל, ליקוי ירח חלקי – שבו חלק מהירח מוצלל לגמרי וחלקו מוצלל באופן חלקי, או ליקוי ירח חצי צל – שבו חלקו מוצלל וחלקו מואר. שמאל|ממוזער|450px|תרשים המתאר התרחשות ליקוי ירח שמאל|ממוזער|250px|ליקוי ירח מעל האקרופוליס באתונה. הסינים והבבלים הקדמוניים ידעו לחשב את מחזורי הליקוי כאלפיים וחמש מאות שנה לפני זמננו. הפילוסוף היווני אריסטו (במאה ה-4 לפנה"ס) צפה שכדור הארץ מטיל על פני הירח צל קמור ובכך הגיע למסקנה שכדור הארץ עגול ואינו שטוח. אחריו האסטרונום היווני היפרכוס (שחי בשנים 180–125 לפנה"ס) הצליח לחשב את גודלו ומרחקו של הירח מכדור הארץ בעזרת תצפית על צל כדור הארץ בעת ליקוי ירח. ליקוי ירח בתרבות בעולם העתיק ליקויי ירח היו מאורעות מפתיעים, שלעיתים נתפסו כהפרה של הסדר הרגיל של גרמי השמיים, ולכן כותבים רבים חשבו אותם ראויים לציון מיוחד, ועדויות לגבי ליקויי ירח בתרבויות שונות נשמרו. אסטרונומים יכולים לעיתים להצביע על הזמן המדויק שבו התקיים ליקוי ירח, וכך לעזור לתארך אירועים. לדוגמה, טקיטוס מתאר בספרי השנים מקרה שבו חיילים רומים, שחזו בליקוי ירח, התייחסו לאירוע כאל סימן רע לבאות, ושינו את התנהגותם בעקבותיו: עדות זו מראה על קיומן של אמונות תפלות לגבי המקור לליקויי ירח, אך לא כל הכותבים בעת העתיקה החזיקו באמונות כאלה, וטקיטוס עצמו מתאר את התנהגות החיילים כנובעת מבורות ואמונות תפלות. הוא גם מציין שמפקדם, נירון קלאודיוס דרוסוס, לא היה שותף לאמונות החיילים ושאף לנצלן. כיום, ניתן לתארך את ליקוי הירח ל-27 בספטמבר 14. ביהדות במסורת היהודית ניתן למצוא התייחסויות שונות לתופעה: מצד אחד, הנביא ירמיהו קבע שבני ישראל אינם צריכים לפחד מאותות השמים, כלומר מליקויי המאורות; ומצד שני, בתלמוד הבבלי מובאת האמונה כי ליקוי ירח הוא סימן רע לישראל כיוון ש'ישראל מונין ללבנה', כלומר החודש בלוח העברי מבוסס על מחזור הירח, סיבה אחרת היא שהירח נחשב פטרונו של יעקב, כלומר ישראל. את דברי ירמיהו שאין לישראל סיבה לחשוש מליקוי מאורות, מפרש התלמוד כתקפים "בזמן שישראל עושין רצונו של " כלומר שומרים תורה ומצוות. בסיכומו של דבר על פי ההלכה היהודית אין מייחסים חשיבות מעשית לליקויי המאורות. רבי שלמה אבן גבירול בפיוטו כתר מלכות אומר שליקוי הירח מלמד אותנו שכל דבר הוא ביד ה': "וּבְלֵיל אַרְבָּעָה עָשָׂר, אִם יַעֲמְדוּ עַל קַו הַתְּלִי שְׁנֵיהֶם / וְיַפְרִיד בֵּינֵהֶם אָז הַיָּרֵחַ לֹא יָהֵל אוֹרוֹ / וְיִדְעַךְ נֵרוֹ: לְמַעַן דַּעַת כָּל­‑עַמֵי הָאָרֶץ, כּיִ בְרוּאֵי מַעֲלָה, וְאִם הֵם יְקָרִים, / עֲלֵיהֶם שׁוֹפֵט לְהַשְׁפִּיל וּלְהָרִים." המהר"ל, בספרו "באר הגולה", עוסק בדברי הגמרא במסכת סוכה ומעלה את השאלה כיצד ניתן לקשור את התרחשות ליקוי המאורות בהתנהגות האדם, בעוד שדבר ידוע הוא שהדבר קורה ויקרה ממילא בדרך הטבע: "וסבות אלו שנתגלו בליקוי המאורות לפי דעתם יכחיש החוש הנגלה, כי ידוע שלקות המאורות תלוי במהלך המאורות, בחבורם ובנגודם, בהתרחקם ובהתקרבם, באורך וברוחב, וא"כ איך אפשר לומר שיהיה לקות המאורות תלוי בדברים כאלו, שהאדם יודע זמן הלקות שהם על פי החשבון ואיך יתלו הלקות בחטא המעשים." (שם, הבאר השישי עמ' קו) בתרוצו מזכיר המהר"ל את אחד מעקרונותיו החשובים – "סבת הסבה", ונדרש גם לנגזרות העולות ממנו: "וגם דבר זה הוא טעות, שאין מדרך חכמים ז"ל להסיר הסיבה הקרובה שודאי תלוי לקות המאורות במהלך המאורות, אבל סיבת הסבה נתנו הם ז"ל. כי אם לא היה החטא בעולם לא היה דבר זה, כי אין ספק שלקות המאורות הוא פחיתות גדול וחסרון בעולם, ואם לא היה החטא נמצא בעולם לא היה סדר הבריאה נותן שיהיה לקות המאורות שהוא פחיתות וחסרון כמו שמוסכם מכל אדם... הרי שהשם יתברך סידר הנהגת העולם לפי מדריגתו ומעלתו. ומפני כי העולם שייך בו חטאים אלו, ולפיכך מתחלת בריאת העולם לא נתן השם יתברך להם אור שלא יקבל ליקוי, ובזולת חטא לא היה סדר זה. סוף סוף בשביל חטאים אלו הוא ליקוי המאורות. ואולי תאמר, אם כן מוכרח האדם לחטוא. אין זו קושיא, שאין ספק כי אין כלל העולם כולו צדיקים עד הזמן שיקוים ומל ה' אלוהיך את לבבך ואת לבב זרעך (דברים, ל') ואז לא יהיה לקות המאורות חסרון כלל, כי אז נאמר (ישעיה, כ"ד) וחפרה הלבנה ובושה החמה וגו' והיה ה' לך לאור עולם, אבל בעולם הזה אין העולם נקי מן החטא." (שם) שד"ל טען, שהאמונה בהשפעתם של ליקויי המאורות על המציאות אינה אמונה יהודית: "וטעם "אותות" – סימנים, ואומות העולם קראום כן, מפני שהיו מאמינים, שהם סימנים על מה שעתיד לבוא, וכמו שאמר ירמיה "כי יחתו הגוים" "מהמה". והנה ראוי היה שיאמר תחלה, "והיו לימים ושנים ולמועדים", ולבסוף יזכיר האותות שאינם אלא לפרקים, אלא שרצה להחל בגדול..., מפני שהאותות הם עיקר המכוון בחצי הפסוק הזה, כי רצה הקב"ה להודיע את ישראל, כי גם אותות השמים אינם אלא כמו הימים והשנים, כולם מסודרים ברצונו כשאר חוקות הטבע, וכמו היום והלילה וזרע וקציר וקור וחום, וכמו שהיום והלילה והקור והחום אין להם אלוה מיוחד, ואינם מודיעים העתיד לבוא; כן גם אותות השמים; ומאחר שהאמונה באותות השמים ובלקיות חמה ולבנה ללמוד מהן העתיד הייתה מפורסמת אצל האומות, ומשה (ואחריו ירמיה) מרחיק הטעות הזאת, ומודיע, שהן דבר טבעי כמו הימים והשנים, הרי זו ראיה גדולה לתורה מן השמים. ואין לתמוה, למה לא רצה הקב"ה לגלות לעמו שאר שיבושים שהיו מורגלים בהם, כי שאר השיבושים לא היו מזיקים בעיקרי האמונה ולא בתיקון המידות, מה שאין כן האמונה באותות השמים, שהיא מזקת כאמונת הניחושים וחברותיה שאסרה תורה, כי תרפה ידי האדם בעבודתו אשר הוא עמל, ותמלא לבו הבל ותסיר ביטחונו מהאל" (שד"ל על בראשית, א'). 400px|שמאל|ממוזער|ליקוי הירח של ה-3 במרץ 2007 (שעון גריניץ') בלידס, אנגליה. ראו גם אשליית הירח ליקוי חמה קישורים חיצוניים ליקוי לבנה באתר נאס"א הערות שוליים קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:ליקויים אסטרונומיים קטגוריה:הירח

אוזון

אוֹזוֹן הוא מולקולה המורכבת משלושה אטומים של חמצן (במקום שניים במבנה הנפוץ). סימנו הכימי הוא O3. האוזון הוא גז רעיל בעל ריח חריף הגורם לקשיי נשימה ולגירויים שונים. בסטרטוספירה של כדור הארץ, שם הוא יוצר שכבה (שכבת האוזון), יש לאוזון תפקיד חשוב בקיום תקין של מהלך החיים על-פני כדור הארץ בסננו את הקרינה האולטרה סגולה המזיקה של השמש. האוזון מהווה גז חממה תכונות החומר בטמפרטורת החדר האוזון הוא גז חסר צבע. טמפרטורת הרתיחה שלו היא 161 קלווין (בטמפרטורה נמוכה מזו האוזון הופך לנוזל כחול כהה), וטמפרטורת ההיתוך שלו היא 80 קלווין (בטמפרטורה נמוכה מזו האוזון הופך למוצק כחול כהה). בניגוד ל-O2, האוזון דיאמגנטי. סף הריכוז להרחה של אוזון באוויר הוא בין 0.0076 ל-0.036 חלקים למיליון (ppm). אנתלפיית התהוות סטנדרטית של אוזון: 142.67 קילוג'אול למול והאנטרופיה המולרית 238.92 ג'אול למול למעלה מבנה לפי ספקטרום המיקרוגל של הגז (בליעות של רמות רוטציה של המולקולה), מולקולת האוזון מכופפת –חבורת הסימטריה C2v (בדומה למולקולת המים). אורך הקשר חמצן-חמצן 127.2pm וזווית הקשר 116.78°. שני הקשרים ברזוננס: קשר כפול בצד אחד וקשר בודד בצידה השני של המולקולה יוצרים אל-איתור וסדר הקשר של שני קשרי החמצן-חמצן 1.5 כ"א. כימיה אוזון מגיב כימית עם אלקנים ומפרק אותם לאלדהידים וקטונים. תגובה זו נקראת אוזונוליזה ("ליזה" ביוונית פירושו "פירוק"). תחילה ניתק הקשר הכפול שבמולקולת האלקן ולאחר מכן נוצר קשר כפול בין כל אחד משני אטומי הפחמן שנותרו לא-קשורים ובין אטום חמצן מהאוזון. בריכוזים גבוהים אוזון יתפרק ויתקבל חמצן אוזון יגיב עם מתכות (פרט לזהב, פלטינה ואירידיום) ויחמצן אותן למצב החמצון המרבי שלהן, לדוגמה: אוזון מחמצן גם תחמוצות חנקן למשל בתגובה הבאה המלווה פליטת אור (כמי-לומינסנסיה): ה-NO2 שנוצר בתגובה יכול להתחמצן עוד : אוזון מגיב עם פחמן לתת פחמן דו-חמצני אפילו בטמפרטורת החדר אוזון לא יגיב עם מלחי אמוניום אך יגיב עם אמוניה גזית לתת אמוניום ניטראט אוזון יחמצן גפרית בסולפידים לסולפט למשל: ניתן לייצר חומצה גפרתית מאוזון – חומר הגלם יכול להיות גפרית או גפרית דו-חמצנית במצב גזי אוזון מגיב עם מימן גפרתי ומתקבלת גפרית דו-חמצנית בתמיסה מימית, לעומת זאת, מימן גפרתי מגיב עם אוזון בשתי ריאקציות מתחרות בו זמנית: אחת נותנת חומצה גפרתית והשנייה גפרית מוצקה. ניתן להשתמש באוזון להרחיק יוני מנגן ממים על ידי יצירת משקע שניתן לסלק בסינון אוזון יחמצן ציאניד ליון ציאנט הרעיל פי אלף פחות אוזון יפרק שתנן ייצור אוזון התפרקות חשמלית באמצעות יצירת פלזמה על ידי התפרקות חשמלית ניתן לקבל 10% אוזון. זוהי השיטה בה מייצרים אוזון לצרכים תעשייתיים ורפואיים. כאשר ההתפרקות החשמלית היא דרך אוויר נוצרות גם תחמוצות חנקן כתוצר לואי. הקפדה על אוויר יבש מונעת היווצרות של חומצה חנקתית (מהמגע בין אדי מים לתחמוצת חנקן). שיפור הניצולת מושג על ידי הזרמת חמצן במקום אוויר. יצירת אוזון על ידי קרינת UV בשיטה זו מחקים את מנגנון יצירת האוזון בסטרטוספירה ומקרינים חמצן ב-UV. שיטה זו זולה יותר אך ניתן להגיע לריכוזי אוזון של 2% בלבד. בנוסף נדרש זמן הקרנה ארוך של החמצן כך שהשיטה אינה ישימה למצבים בהם נדרשת אוזונציה של זרם מהיר של גז. אוזון בריכוז גבוה ניתן לקבל אוזון טהור על ידי ניזול של תערובת O2 ו-O3. מתקבלת מערכת נוזלית בה פאזה אחת יציבה ומכילה 25% אוזון ופאזה שנייה שצבעה סגול עמוק מכילה 70% אוזון והיא נפיצה. היסטוריה ההיתקלות הראשונה באוזון התרחשה ב-1785 כאשר המדען מרטינוס ון מארום, שהתעניין מאוד בחשמל, בנה בעזרתו של ג'ון קאתברטסון גנרטור חשמלי המופעל על ידי חיכוך (חשמל אלקטרו סטאטי) בדומה לגנרטור ון דה גראף, במהלך אותו ניסוי נוצר מתח חשמלי הקרוב ל-750 מיליון וולט. בנוסף למטען החשמלי אשר הפקתו הייתה מטרת הניסוי, תיארו הנוכחים תחושה מוזרה של מעין קורי עכביש העוטפים אותם. תחושה זו לוותה בריח חריף אשר היה ניתן להרגיש בו גם למרחק של כתשעה עד עשרה מטרים מהגנרטור. מארום ציין ברשימותיו כי זהו "ריחו של החשמל", ואף שיער כי זו השפעת החשמל על אוויר או חמצן, אך לא התעניין הרבה מעבר לכך בתופעה. בשנת 1840, כ-55 שנים לאחר ההיתקלות הידועה הראשונה באוזון, הבחין גם הכימאי כריסטיאן שנביין (Christian Friedrich Schönbein), במהלך ניסויים בחמצון ובאלקטרוליזה של מים, באותו ריח חריף אותו תיאר מארום. בניגוד למארום אשר לא התעניין בכימיה, שונביין התעניין בתופעה, ואף כינה את הגז בעל הריח החריף שנוצר בשם אוזון, מהמילה היוונית אוזיין שמשמעותה: "להריח". בשנת 1857, תכנן ארנסט ורנר פון סימנס את המכונה הראשונה המיועדת ליצירת אוזון. מאז ועד היום מתוכננים המכשירים על בסיס התכנון שלו. האוזון באטמוספירה אוזון סטרטוספירי שכבת האוזון נמצאת, כאמור, בסטרטוספירה, חלקה האמצעי של אטמוספירת כדור הארץ. שכבה זו בולעת חלק מהקרינה האולטרה סגולה המגיעה מהשמש והמזיקה ליצורים חיים. הקרינה האולטרה-סגולה גורמת להיווצרות האוזון, בכך שהיא מפרקת את מולקולת החמצן לאטומים בודדים, ואלה מתחברים למולקולות חמצן שלמות ליצירת אוזון M הוא צורון נייטרלי שמקבל חלק מהאנרגיה הקינטית של אטומי החמצן ובכך מוריד את האנרגיה של המערכת ומאפשר את יצירת מולקולת האוזון. קרינה האולטרה-סגולה באורכי גל שבין 220 ל-320 ננומטר (UVC) מפרקת את מולקולת האוזון, כך שנוצר מחזור של אוזון-חמצן. בליעה זו של מולקולות האוזון מגינה על כדור הארץ מקרינה מזיקה. מחזור זה משתבש בנוכחות אטומים של כלור, פלואור או ברום. אטומים אלה, שמקורם טבעי או בפעילות האדם, גורמים להתפרקות האוזון באטמוספירה על ידי זרוז (קטליזה) של הריאקציה . מכיוון שהתפרקות האוזון מתמקדת בעיקר באזור הקוטב הדרומי והקוטב הצפוני, הם מופיעים בתמונות לוויין כשני חורים ענקיים באטמוספירה. החור בשכבת האוזון הפך לנושא בוער ומרכזי באיכות הסביבה העולמית.שמאל|ממוזער|250px|הדמיה של החור בשכבת האוזון מעל אנטארקטיקה, ספטמבר 2006 האוזון כמזהם אוויר – אוזון טרופוספירי בשכבה נמוכה של האטמוספירה – הטרופוספירה האוזון הוא מזהם אוויר. נזקיו כוללים: גירוי בדרכי הנשימה, שיעול ירידה ביעילות פעולת הריאות: קושי בשאיפה עמוקה – הנשימה הופכת רדודה יותר ומתפתח קושי בנשימה בעת פעילות מאומצת החמרה של אסתמה על ידי הגברת הרגישות לאלרגנים הגברת הפגיעות לזיהומי מערכת הנשימה מחקר אפידמיולוגי במרכזים עירוניים בארצות הברית העלה מתאם גבוה בין ריכוז האוזון באוויר למוות מוקדם. המחקר העריך שירידה של שליש בריכוז האוזון תציל את חייהם של כ-4,000 אנשים בשנה. בהתאם, הוחמרו תקנות זיהום האוויר באזורים שונים בארצות הברית לשם הורדת רמת האוזון בטרופוספירה. אוזון עשוי להיווצר כתוצאה מתגובות של מזהמי אוויר אורגנים (תרכובות אורגניות נדיפות VOC) או אי אורגנים עם קרינת שמש (ערפיח פוטוכימי). כך, למשל, עשוי להיווצר אוזון מהגז NO הנוצר בריאקציה 1 בצילינדר של מנוע בעירה פנימית – זיהום האופייני למצבי ערפיח (smog) תרכובות אורגניות נדיפות גורמות גם כן להיווצרות אוזון כמודגם עבור פחמן חד-חמצני CO. שרשרת התגובות מתחילה בתגובה עם רדיקל הידרוקסיד OH המביאה ליצירת אטום מימן ואחר כך רדיקל HO2 המגיב עם NO ליצירת NO2 הריאקציה נטו היא: התקן הישראלי לאוזון הוא 230 מיקרוגרם למטר מעוקב בממוצע לחצי שעה ו-160 מיקרוגרם למטר מעוקב בממוצע לשמונה שעות. שימושים באוזון שימושים תעשייתיים של אוזון כוללים: חיטוי מים קודם לאריזתם בבקבוקים. חיטוי בצורת מי אוזון. תקיפה כימית של מזהמים ביולוגים המצויים במים ובפרט מי שתייה, בריכות שחיה ומי שופכין מטוהרים. ניקוי והבהרה של אריגים. ראו גם הידלדלות שכבת האוזון (או החור באוזון כפי שנהוג לקרוא לתופעה בציבור) קישורים חיצוניים אתר אודות החור בשכבת האוזון יהודית הלבן, פרס נובל בכימיה – והפעם לאוזון, גליליאו, גיליון 13, נובמבר/דצמבר 1995 השפעות בריאותיות של חשיפה לאוזון – אתר הקרן לבריאות וסביבה אוזון אתר המשרד להגנת הסביבה (עברית) הערות שוליים קטגוריה:מטאורולוגיה קטגוריה:תחמוצות קטגוריה:זיהום אוויר קטגוריה:איומים ומפגעים סביבתיים קטגוריה:חמצן קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה קטגוריה:חיטוי ועיקור קטגוריה:גזי חממה

אנגסטרום

ממוזער|250px|האנגסטרום שימושי למדידת אורך בקנה מידה של אטומים. בתמונה רואים בצורה סכמטית אורביטל אלקטרון, ובמרכז, גרעין האטום הקטן ב-5 סדרי גודל Beta-sheet,_fully-extended|ממוזער|ימין|בחלבון בעל גדיל של משטח בטא (משוטח), המרחק בין שתי קבוצות הצד של חומצות אמינו שכנות, הוא 7 אנגסטרם ממוזער|מבנה טטרהדרלי של Plastocyanin. המרחק בין שני אטומים, בקנה מידה של אנגסטרמים אנגסטרום או אנגסטרם (בשוודית: Ångström – נהגה אוֹנְגְּסְטְרֵם; ההגייה בעברית מבוססת על המונח באנגלית) היא יחידת מידה לאורך השווה ל- מטר, עשירית הננומטר או מאה פיקומטר, כלומר מאית המיליונית של סנטימטר. סימון היחידה הוא Å. האנגסטרום שימושי למדידת אורך בקנה מידה של אטומים בודדים: רדיוס בוהר הוא כחצי אנגסטרום. לדוגמה, הקוטר של אטום הליום הוא כ-6.2 אנגסטרום. כמו כן קנה מידה זה הוא אורכם של קשרים כימיים. מדע הספקטרוסקופיה משתמש באנגסטרום למדידת אורכי גל של אור. האנגסטרום קרוי על שמו של הפיזיקאי והאסטרונום השוודי אנדרס יונאס אונגסטרם (1814–1874), שהיה הראשון שהשתמש ביחידה זו. ראו גם מטר פרמי יחידות מידה על שם אישים קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:יחידות מידה: אורך קטגוריה:יחידות מידה בכימיה

מערכת היחידות הבין-לאומית

ממוזער|סמל מערכת היחידות הבין־לאומית ממוזער|שבע היחידות הבסיסיות המוגדרות (מבנה פנימי) על פי שבעת הקבועים (מבנה חיצוני) מערכת היחידות הבין־לאומית (בצרפתית: Système international d'unités, בקיצור: SI) היא מערכת יחידות מידה רציונלית וקוהרנטית הנמצאת בשימוש נרחב בפיזיקה ובשאר ענפי המדע. מקורה של מערכת SI במערכת יחידות MKS (מטר־קילוגרם־שנייה) ההיסטורית, שהתפתחה על בסיס מערכת היחידות המטרית. במערכת SI יש שבע יחידות בסיסיות ומגוון יחידות שנגזרות מהיחידות הבסיסיות. בין היחידות הבסיסיות, יחידת המידה לאורך היא המטר; זמן נמדד בשנייה, ומסה בקילוגרם. חלק מהיחידות הבסיסיות עצמן נגזרות מקבועים פיזיקליים, למשל מהירות האור, קבוע פלאנק, ומטען יסודי. פרט לארצות הברית, מיאנמר (בורמה) וליבריה, כל המדינות בעולם משתמשות ביחידות מדידה על בסיס מטרי, אם כי אנגליה ואזורים מסוימים בקנדה עוד לא השלימו את המעבר לשיטה המטרית. המקור היחידות השונות נקבעו על ידי ועידות בין-לאומיות, אשר אורגנו על ידי הלשכה הבין-לאומית למידות ולמשקלות (Bureau international des poids et mesures). השיטה קיבלה את שמה לראשונה בשנת 1960, והתוספת האחרונה הייתה בשנת 1971. מערכת היחידות SI מורכבת מ־7 יחידות בסיסיות כמו הקילוגרם והמטר, והן משמשות להגדרת יחידות המשנה. SI מגדירה גם את התחיליות המוצמדות ליחידות השונות, כדוגמת מגה, קילו ומיקרו. לאורך השנים השתנה בסיס מערכת היחידות מקבועים שרירותיים, ועבר להיות בחלקו יחידות הנגזרות מקבועים פיזיקליים, מפאת הסיבה שעד כמה שידוע לנו כיום הקבועים הפיזיקליים לא משתנים לעולם, ואפשר למדוד או לחשב אותם בכל מקום מאשר שהתקינה ליחידה היא עצם ממשי. עד שנת 2019 נעשה שימוש במשקולת אשר שימשה כגורם יחוס של הקילוגרם ועל פיה הוא הוגדר. ב־20 במאי באותה שנה הוגדרה מחדש מערכת היחידות הבין-לאומית על־פי גדלים קבועים מראש ולא על־פי גורם ייחוס פיזי. שיטת הרישום ב־SI ראשי תיבות ליחידות נכתבים באות קטנה באנגלית, פרט למקרה שבו היחידה זהה לשמו של אדם מסוים, כמו במקרה של יחידת הלחץ פסקל (Pa), הקרויה על שמו של בלז פסקל. למרות זאת, את היחידה רושמים באות קטנה בהתחלה – pascal. מקרה יוצא דופן נוסף הוא ליטר, אשר ניתן לקצרו באות גדולה או קטנה. היחידות נכתבות ביחיד, לדוגמה: 30 קילוגרם (kg) ולא קילוגרמים (kgs). חייב להיות רווח בין המספרים ליחידות, לדוגמה: . ב־SI משתמשים במרווחים על מנת להפריד בין ספרותיו של מספר גדול, לדוגמה: 234 252 245. לא משתמשים בנקודות או פסיקים, כמו בשיטות אחרות (למשל, 245,252,234). ב־SI פסיק או נקודה עשרונית יפרידו בין מספר שלם לשבר עשרוני. לדוגמה, 45.8. בעולם מקובל הפסיק להפרדת השברים העשרוניים, פרט לארצות דוברות האנגלית, שבהן מקובל להפריד את המספרים בנקודה. בישראל נוהגים כבארצות דוברות האנגלית. כל המדינות יכולות להשתמש בשיטה זו באופן חוקי. במדינות שאינן משתמשות בה (כמו ארצות הברית ואנגליה) קיימות טבלאות המציגות את הגדלים המקומיים במונחים של יחידות SI. כלל זה נקבע בוועידה ה־11 של הלשכה הבין-לאומית למידות ומשקלות. יחידות בסיסיות שם היחידהסמל היחידהסמל מידהיחידה שלהגדרהשנייה stזמןשנייה אחת היא הזמן החולף במשך 9,192,631,770 מחזורי קרינה המייצגים את הפיצול העל־דק של רמת היסוד באטום של צסיום־133.מטרmLאורךמטר אחד הוא המרחק שעובר אור בריק בזמן של שניות.קילוגרםkgmמסהקילוגרם אחד הוא המסה השקולה לאנרגיה של פוטונים בעלי תדר של 1 הרץ.אמפרAIזרם חשמליאמפר אחד הוא יחידות מטען יסודי לשנייה.קלוויןKTטמפרטורהקלווין אחד הוא כמות השינוי בטמפרטורה המוחלטת שתוצאתה היא שינוי אנרגיה תרמית של ג'ול.מולmolnכמות חומרמול אחד הוא חלקיקים (מספר אבוגדרו של חלקיקים).קנדלה cdJעוצמת הארהקנדלה אחת היא עוצמת הארה בכיוון נתון של מקור אור, המפיץ אור מונוכרומטי עם תדר של הרץ ועם חוללות הארה (luminous efficacy) של ואט לסטרדיאן. מתוך היחידות הבסיסיות ניתן לגזור את כל היחידות שמשתמשים בהן בפיזיקה. לדוגמה, יחידת המהירות היא מטר לשנייה. יחידות חצי בסיסיות היחידות הבאות נתונות במחלוקת בין אם הן יחידות בסיסיות או משניות. הרוב מפרידים אותם לקבוצה נפרדת של "יחידות משניות חסרות מימד". שם היחידה סמל היחידה יחידה של הגדרה רדיאן rad זווית רדיאן אחד הוא כגודל הזווית המרכזית הנשענת על קשת שאורכה שווה לרדיוס המעגל הנתון. סטרדיאן sr זווית מרחבית סטרדיאן אחד הוא הזווית המרחבית שיוצאת ממרכז כדור בעל רדיוס r ומגדירה עליו שטח הפנים השווה ל־r2. יחידות הנגזרות מיחידות הבסיס להלן רשימת יחידות שיש להן שם מיוחד, והן מהוות מכפלה או חילוק של יחידות בסיס: יחידה של שם היחידה סמל היחידה סמל היחידה במונחי היחידות הבסיסיותתדירותהרץHzכוחניוטוןNאנרגיה ועבודהג'ולJמומנט כוחניוטון מטרN⋅mהספקואטWלחץפסקלPaשטף הארהלומןlmהארה (שטף ליחידת שטח)לוקסlxמטען חשמליקולוןCמתח חשמלי (הפרש פוטנציאלים)וולטVהתנגדות חשמליתאוהםΩקיבול חשמליפאראדFשטף מגנטיוברWbשדה מגנטי (לעיתים קרויה "צפיפות שטף מגנטי")טסלהTהשראותהנריHמוליכות חשמליתסימנסSפעילות גרעינית (התפרקויות לשנייה)בקרלBqקרינה מייננת (המנה המוחלטת שנספגה בגוף)גרייGyקרינה מייננת (המנה היחסית שנספגה בגוף)סיוורטSvפעילות קטליטיתקטל(אנ')kat יחידות לא־תקניות נפוצות לצד יחידות ה־SI התקניות, בחיי היומיום נעשה שימוש גם ביחידות שאינן שייכות למערכת. להלן טבלת מעבר בין יחידות אלה ליחידות המשמשות במדע: הגודל הנמדד כדי לעבור מ־ בשימוש ב־ ל־ יש להכפיל ב־אורך פרמי פיזיקת חלקיקים מטר אנגסטרם פיזיקה גרעינית, ספקטרוסקופיה, כימיה רגל טיס0.3048 מייל ימי ימאות1852 יחידה אסטרונומית אסטרונומיה שנת אור פארסקמסה יחידת מסה אטומית כימיה קילוגרם קרט יהלומנות גרם טון מטרי זמן דקה שנייה60 שעה 3600 יממה 86400שטח אר מטר רבוע100 דונם 1000 הקטאר 10000נפח ליטר סמ"ק1000 מטר מעוקבמהירות קילומטר לשעה (קמ"ש) מטר לשנייה0.277קשר ימי ימאות0.5144אנרגיה אלקטרון־וולט פיזיקה גרעינית ג'ול קלוריה קטנה 4.187 קלוריה גדולה (קילו־קלוריה) קילוואט־שעה הספק כוח סוס ואט745לחץ אטמוספירה פסקלבָּאר מילימטר כספית 133.289PSI מדידת לחץ אוויר בצמיגי כלי רכבזווית מעלת קשת רדיאן דקת קשת שניית קשת מכפלות של יחידות דוגמה עם טסלה: מכפלה של טסלה שם עברי שם בין-לאומי סימון מכפלה של טסלה שם עברי שם בין-לאומי סימון = 1טסלהteslaTדקטסלהdecatesladaTדציטסלהdecitesladTהקטוטסלהhectoteslahTסנטיטסלהcentiteslacTקילוטסלהkiloteslakTמיליטסלהmilliteslamTמגטסלהmegateslaMTמיקרוטסלהmicroteslaµTג'יגטסלהgigateslaGTננוטסלהnanoteslanTטרטסלהterateslaTTפיקוטסלהpicoteslapTפטאטסלהpetateslaPTפמטוטסלהfemtoteslafTאקסטסלהexateslaETאטוטסלהattoteslaaTזטאטסלהzettateslaZTזפטוטסלהzeptoteslazTיוטאטסלהyottateslaYTיוקטוטסלהyoctoteslayT ראו גם יחידות cgs יחידות פלאנק יחידות מידה לא־תקניות מערכת היחידות הבריטית יחידות מידה על שם אישים תחיליות במערכת היחידות הבין-לאומית קישורים חיצוניים להגדרות הרשמיות של יחידות SI תחזוקת SI (דף הבית) SI reference פירוט של היחידות השונות , בספר החוקים הפתוח יחידות SI באתר NIST מחשבונים והמרת מידות שונות באתר zeleze.com הערות שוליים * קטגוריה:יחידות מידה

Mac OS Classic

Mac OS Classic (במקור רק Mac OS) היא מערכת הפעלה של מחשב המקינטוש של אפל ממשפחת ה-Mac OS אשר הושקה בין השנים 1984 עד 2001, מחליפתה היא ה-OS X שהושקה בין השנים 2001 עד 2015 ואותה החליפה ה-macOS שהושקה ב-2015 וממשיכה עד היום (2020). החברה שאבה השראה (בתשלום וברשות) בכמה היבטים מהעבודה החלוצית שבוצעה על ידי "זירוקס פארק" - מרכז החקר הנסיוני של חברת זירוקס, אך שיפרה ושכללה אותם במידה ניכרת. היסטוריה מערכת ההפעלה של המק הוצגה לראשונה בשנת 1984 במחשבי המקינטוש הראשונים. המערכת כללה מספר גדול של חידושים כמו תצוגה גרפית על המסך התואמת לתדפיס (WYSIWYG, מה שאתה רואה הוא מה שתקבל), שימוש בצלמיות, כפתורים, חלונות, מטאפורת המכתבה (שולחן העבודה), תפריטי גלילה, גופנים, שימוש בתיקיות, תפריטים בראש המסך, עבודה באמצעות עכבר, ושלל המצאות נוספות המצויות בשימוש עד היום בכל מחשב אישי. למערכת בסיסית זו הוסיפו עד מהרה מתכנתיה של אפל (ביניהם בלט בתחום זה ביל אטקינסון) שורה של תוכנות. בין השאר נולדו אז על המק מעבד התמלילים מק-רייט (שכל מעבדי התמלילים מאז מחקים את מראהו וצורת עבודתו הבסיסית), תוכנת האיור מק-פיינט ותוכנת הכרטיסיות היפר-קרד. הופעתה הראשונית של מערכת-ההפעלה של המק בשנת 1984 הייתה פריצת דרך משמעותית בתקופה שבה מחשבים לא היו נפוצים כמו היום ומערכות ההפעלה ששלטו בשוק היו מבוססות ממשק שורת פקודה כגון DOS. אפל המשיכה לחדש ולשלב תכונות חדשות במערכת-ההפעלה במהלך השנים כמו קינון תיקיות, תמיכה בצבע, ריבוי תוכנות בו-זמנית, תפריט גישה מהירה ליישומים, רב-לשוניות, רישות מובנה ושיתוף קבצים, עזרים שולחניים (תוכנות עזר קטנות), תמיכה בכתובות זיכרון ב-32 סיביות, כינויים (בחלונות, קיצורי דרך), גרור והשלך, תסרוט המכתבה ויישומים, יישום של זיכרון וירטואלי, רישות מקומי קל להפעלה ושימוש, טכנולוגיית TrueType (טכנולוגיית גופנים שיצרה אפל ואומצה גם בחלונות), טכנולוגיית QuickTime לנגינת מוזיקה וסרטים, תמיכה בקלט ופלט של קול ותמונה, ועוד. במהלך השנים עברה אפל מספר מהפכים. הראשון שבהם התחולל בשנת 1994 כאשר עברה אפל משימוש במעבדי מוטורולה 68000 למעבדי PowerPC שפותחו במשותף על ידי אפל, י.ב.מ ומוטורולה. לצורך כך יצרה החברה מנגנון אמולציה מיוחד במערכת ההפעלה, שאפשר להריץ תוכנות ישנות וחדשות גם יחד, בלי הפסד מהירות ניכר. אף שלא היה מדובר בחידוש טכנולוגי, היה מעבר זה הצלחה גדולה עבור אפל והפעם הראשונה עד אז שבה בוצע בהצלחה מעבר בין סוגי מעבדים תוך שמירה על תאימות לאחור. שנה מאוחר יותר, עם צאתה של חלונות 95 של מיקרוסופט, היה ברור כי אחרי עשר שנים החל יתרונה הטכנולוגי הגדול של מערכת ההפעלה של המק להשחק ונדרש שינוי מהותי. אפל המשיכה להוסיף טכנולוגיות וחידושים למערכת, אך אלו יצרו רושם הולך ומתחזק של הוספת איפור למערכת שגילה התחיל להיות ניכר בה. ריבוי המשימות היה שיתופי, מה שיצר בעיות יציבות. שנתיים אחרי כן, בשנת 1997, נואשה אפל מנסיונותיה ליצור את הדור החדש של מערכת-ההפעלה של המק על בסיס המערכת הקיימת ורכשה את חברת NeXT שבבעלותו של סטיב ג'ובס (שהיה מייסד אפל והמנכ"ל שלה) כדי ליצור את הדור הבא של מערכת ההפעלה שלה על בסיס מערכת ההפעלה מבוססת היוניקס של נקסט, NeXTStep. עבודת הפיתוח המאומצת על מערכת זו נמשכה כשלוש שנים, שבסופן הציגה אפל בתחילת שנת 2001 את מערכת-ההפעלה Mac OS X, שהכילה שורה ארוכה של חידושים. Sosumi Sosumi (נשמע באנגלית כמו "so sue me"- אז תתבעו אותי) הוא שם קובץ קול שנכלל במערכת ההפעלה Mac OS החל מגרסה 7. הקובץ כולל צליל מוזיקלי קצר. שמו הוא בדיחה פנימית והוא ניתן כחלק מהסכסוך המשפטי בין חברת אפל לחברת המוזיקה אפל רקורדס על השימוש בשם "אפל" כסימן מסחר. חברת התקליטים תבעה מחברת המחשבים לא להשתמש בשם "אפל" בהקשרים של מוזיקה ובידור. אחד מהתוכניתנים של אפל, ג'ים ריקס, נזקק לצורך תוכנית שעליה עבד לקובץ של צלצול פשוט. הוא קרא לקובץ "chime" (צלצול). אולם במחלקה המשפטית של אפל דחו את השם, בשל היותו "מוזיקלי מדי". ריקס שקל כמה אפשרויות, וביניהן Let it Beep (פרפרזה על שם השיר Let It Be), ובסוף החליט לנסות את השם "sosumi". לעורכי הדין מהמחלקה המשפטית סופר שמדובר על שם יפני שלא קשור למוזיקה. קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:מערכות הפעלה מבית אפל קטגוריה:מקינטוש קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

טיפוס בולדרינג

שמאל|ממוזער|250px|מטפס בולדרינג מטפס על סלע בולדרינג (באנגלית: Bouldering) או טיפוס סלעים התחיל במקור כטיפוס על סלעים גדולים - בולדרים (boulders). כיום נהוג לייחס את המונח לכל טיפוס בגובה נמוך (עד כשישה מטרים) כאשר המטפס אינו מאובטח בעזרת חבל. בגלל המגבלות האלו, בטיפוס בולדרינג בדרך כלל עובדים על מספר מצומצם של צעדים או מטפסים בעיקר לצדדים, ולא מעלה כמו בסגנונות אחרים כמו הובלה או Top Rope. האבטחה בבולדרינג נקראת ספוטינג (spotting), ואינה נעשית בעזרת חבל ועגינות אלא על ידי מאבטח (ספוטר - spotter) ומזרן מיוחד הנקרא קראש-פד (crash-pad) או שניהם. תפקיד המאבטח אינו למנוע את הנפילה או את הפגיעה בקרקע, אלא לכוון את הנפילה כך שהמטפס ינחת על הרגליים ולא על הראש או על הגב. אם יש מזרן, תפקיד הספוטר גדול יותר: לשמור על הראש ועל הגב, להעביר את המזרן כך שבכל רגע הוא יהיה במקום בו הוא אפקטיבי ביותר, לכוון את הנופל כך שייפול על המזרן, ולדאוג שהנופל יישאר על המזרן. למעשה הספוטר מכוון את הנפילה, ומעט בולם אותה כך שהפגיעה בקרקע תהיה חלשה יותר. קירות טיפוס רבים הם "בולדר" - חלקם גדולים מאוד ומציעים מגוון גדול של מסלולים ברמות שונות. בבולדרים כל הקירות (ובדרך כלל גם התקרה) בנויים כקירות טיפוס ועל רצפתם מזרנים עבים על מנת לרכך את הנפילה. טיפוס בולדרינג מאפשר למטפס לעבוד על טכניקות וצעדים ספציפיים ללא צורך לטפס מסלול שלם, ומכיוון שבדרך כלל האבטחה נעשית בעזרת מזרנים גם אין צורך בבן-זוג - מאבטח, לצורך הטיפוס. החל מטוקיו 2020 טיפוס הוא ענף אולימפי בו כל ספורטאי מתחרה בבולדרינג, טיפוס בהובלה וכן ספיד קלימינג ומדורג על פי ציון כללי בשלושת תת-הענפים. סגנון הבולדרינג נפוץ הן בטיפוס קירות והן בטיפוס בטבע. בשנת 2018, זכה המטפס הישראלי אלכס חזנוב במדליית זהב בטיפוס בולדרינג בסבב גביע העולם (IFSC Climbing Worldcup). ראו גם טיפוס במשחקים האולימפיים טיפוס הובלה קישורים חיצוניים הערך "בולדרינג" באנציקלופדיית הטיפוס הערך "ספוטינג" באנציקלופדיית הטיפוס הערות שוליים קטגוריה:טיפוס קטגוריה:טיפוס ספורטיבי

חזית מזג אוויר

שמאל|ממוזער|250px|עננים המלווים חזית קרה שמתקדמת במהירות חזית במטאורולוגיה היא קו מפגש בין גושי אוויר מנוגדים בתכונותיהם, בעיקר בטמפרטורה אך גם במאפיינים אחרים כמו אחוזי לחות וריכוז אירוסולים. החזיתות לרוב מתהוות לאורך קווי הרוחב הבינוניים, שם מתרחש מפגש בין גושי אוויר פולאריים לבין גושי אוויר סובטרופיים. קו המפגש גם מכונה החזית הפולארית. חזית המבוססת על ניגוד תרמי עשויה להימצא באחד מארבעת המצבים הבאים: חזית נייחת - אין אינטראקציה ממשית בין שני גושי האוויר. גושי האוויר זורמים במקביל לחזית או שהזרימות של גושי האוויר חלשות. חזית קרה - גוש האוויר הקר יותר נכנס מתחת לאוויר החם, שכיוון שהוא קל יותר, נדחף במהירות לרום. במידה שישנה די לחות ואי יציבות, בקדמת החזית מתהווים ענני קומולונימבוס, ומעברה מלווה בגשמי זעף ומשבי רוח ערים. עם מעבר החזית חלה חיגה של הרוח בליווי התקררות מהירה והתבהרות. חזית חמה - האוויר הקר נסוג ואת מקומו תופס האוויר החם, אשר "רוכב" מעל האוויר הקר. פעילות החזית החמה לרוב מתונה יותר מן הקרה, אך גם ממושכת יותר. אורכה עשוי להגיע למאות קילומטרים, לעומת עד עשרות קילומטרים בחזיתות קרות. החזית החמה מלווה לרוב בענני צירוס שכבתיים בקדמתה, אשר בהדרגה מנמיכים ומתעבים לנימבוסטרטוסים, המורידים משקעים קלים אך רציפים. עם מעבר החזית החמה חגה הרוח בליווי התחממות והתבהרות. חזית מלוכדת (אוקולזיה) - מצב מורכב בו מתקיימת התנגשות בין חזית קרה לחזית חמה - אופייה לרוב תלוי בתכונות האוויר בקדמת החזית החמה לבין גב החזית הקרה. אם האוויר בקדמת החזית החמה קר יותר אזי תתנהג החזית המלוכדת כחזית חמה, ואילו במקרה ההפוך תתנהג כחזית קרה. ראו גם שקע דינמי\חזיתי מטאורולוגיה - מונחים חזית חמה חזית קרה קישורים חיצוניים קטגוריה:סינופטיקה

Internet Protocol

Internet Protocol, או בקיצור IP (הגייה: אָיי פִּי), הוא פרוטוקול תקשורת המשמש להעברת נתונים ברשת האינטרנט וכתוצאה מכך הוא הפרוטוקול הנפוץ ביותר בשימוש ברשתות מחשבים. פרוטוקול ה-IP הוא פרוטוקול ברמה 3 בשכבת הרשת של מודל ה־OSI כך שהוא נמצא מעל השכבה הפיזית (רמה 1) ושכבת הקו (רמה 2) שהיא ברוב מוחלט של המקרים שכבת אתרנט. על גבי שכבת ה-IP עוברים פרוטוקולים בשכבה 4 כגון TCP ו-UDP הנמצאים בשימוש נרחב ברשת האינטרנט. בפרוטוקול זה מוקצת כתובת IP לכל מחשב ברשת. ניתן להקביל כתובת IP של מחשב ברשת מחשבים לכתובת של דירה בעולם. כמו שכתובת הדירה משמשת לצורך שליחת מכתבים בדואר, כך כתובת IP של מחשב משמשת לצורך שליחת מידע ברשת. מבנה חבילת IP והתנהגות בסיסית מבנה חבילה פרוטוקול IP מחלק את המידע שעליו להעביר לחבילות, כאשר כל חבילה מורכבת מפתיח (header), נתונים (payload), ואינה מכילה סוגר (trailer) בניגוד לפרוטוקולים אחרים. כל חבילה תכלול כתובת מקור, כתובת יעד ומספר פרוטוקול, כאשר מספר הפרוטוקול מגדיר את סוג תת-הפרוטוקול העובר בתוך החבילה. תת-הפרוטוקולים נפוצים הם TCP (קוד 6), UDP (קוד 17) ו-ICMP (קוד 1).. כאשר חבילת הנתונים נשלחת ברשת, מבצע הפרוטוקול חישוב מתמטי כדי לוודא שכתובת המקור וכתובת היעד נמצאות באותה רשת מקומית (LAN) ומסוגלים לתקשר. אם הכתובות אינן ממוקמות באותה רשת, תופנה החבילה לכתובת ה-Default gateway (שהוא במקרים רבים נתב או חומת אש) לצורך מציאת כתובת היעד. התנהגות כדי שתקשורת מבוססת IP תעבוד כראוי, כל רכיב ברשת נדרש להגדרת כתובת IP; מחשב ללא כתובת IP לא יוכל לייצר תקשורת IP מול מערכות אחרות. קיימות שתי דרכים מרכזיות להגדרת כתובת IP: ניתן להגדיר כתובת סטאטית קבועה שתלווה אותו תמיד, או לחלופין ניתן להגדיר הכתובת כדינמית, במקרה זה המחשב יחפש כתובת זמינה בזמן ההפעלה בשרת DHCP. לשרת זה יכולת חלוקה של כתובות IP על פי דרישה. בדרך כלל שרתים, מדפסות וציוד מרכזי אחר יופעלו עם כתובות קבועות בעוד שתחנות עבודה יעבדו לעיתים קרובות עם כתובת דינמית. פרוטוקול ה-IP מחזיק בכל מחשב טבלה המכונה טבלת ARP וכוללת תרגום בין כתובות IP לבין כתובות חומרה (MAC) של מחשבים ברשת. אם כתובת מחשב היעד אינה מופיעה בטבלה, יידרש הפרוטוקול לאתר את כתובת החומרה של מחשב היעד בעזרת פרוטוקול ברמה 2 בשם ARP. ברשתות רבות קיים ציוד מיתוג המבצע את הפעולה עבור המחשבים. אחת הסיבות לפופולריות של פרוטוקול ה-IP היא שיטת מתן הכתובות הקלה לשימוש ו"הקלות" בה ניתן לקשר בין כתובת המחשב לבין מיקומו הלוגי והפיזי ברשת. זאת מכיוון שלכל מחשב ישנה כתובת בת 4 מספרים (כל אחד בטווח שבין 0 ל-255), כאשר בדרך כלל די בשני המספרים הראשונים כדי לקבל אינדיקציה ברורה על מיקום המערכת. גם המספר האחרון משחק תפקיד ומספרים כמו 1 או 255 משמשים לעיתים קרובות כציון ל-Default gateway. השימוש בארבעה מספרים בטווח שבין 0 ל-255 מייצר טווח תאורטי של מעל 4 מיליארד כתובות, טווח שנראה היה שלעולם לא ינוצל בשנים 1973–1981 בהם הוגדר הפרוטוקול. אך עקב מדיניות מסירת כתובות מתירנית מצד אחד והצורך האמיתי בכתובות מצד שני, למעשה "נגמרו" טווחי הכתובות הפנויים עד כדי כך שחברת מיקרוסופט רכשה בשנת 2011 טווח כתובות של כ-666 אלף כתובות בסכום של 7.5 מיליון דולר מהחברת נורטל שהוכרזה כפושטת רגל. גרסאות פרוטוקול ה-IP התחיל כחלק מפרוטוקול ה-TCP (דבר שכנראה מסביר מדוע רבים קוראים לפרוטוקול TCP/IP אף על פי שבפועל מדובר בפרוטוקולים שונים). בגרסה 3 של ה-TCP הוחלט לפרק את הפרוטוקול לשתי שכבות בהתאם למודל השכבות של OSI, כאשר IP יהיה בשכבה 3 ו-TCP בשכבה 4. גרסה 4 של IP כללה שיפורים ביציבות של גרסה 3 והיא פעילה כשלושים שנה עד היום. גרסה 5 הייתה ניסיון להוסיף תמיכה ביכולות העברת "סטרימינג" על גבי הפרוטוקול, בעיה שנפתרה במהלך הזמן בעזרת שיפור הביצועים של הרשת ובפועל גרסה 5 לא מומשה בצורה נרחבת, גרסה 6 משנה לחלוטין את הפרוטוקול ובפועל מדובר בפרוטוקול מקביל יותר מאשר שיפור גרסה. IP גרסה 4 הגרסה הנפוצה של הפרוטוקול היא גרסה 4. גרסה זאת עובדת עם כתובות באורך 32 סיביות, ועל כן מספקת באופן תאורטי מעל 4 מיליארד כתובות. באופן מעשי המספר קטן בהרבה עקב קיום טווחים גדולים של כתובות שמורות. עקב הכמות המוגבלת של כתובות IPv4 והגידול המתמשך בשימוש ברשת האינטרנט, מתמעטת כמות הכתובות הזמינות. ב-3 בפברואר 2011 הוקצו טווחי הכתובות האחרונים על ידי הרשות המרכזית IANA. IP גרסה 6 גידולו המתמיד של האינטרנט והדרישה הגוברת והולכת לכתובות עבור כל ציוד קצה הביאו לפיתוח גרסה 6 של הפרוטוקול. גרסה זאת עובדת עם כתובות באורך 128 סיביות. מספר הכתובות הייחודיות שניתן לספק עם גרסה 6 הוא מעל 1038×3.4. אף על פי שגרסה זו חדישה יותר, פרוטוקול IPv4 עדיין נפוץ יותר. על פי נתוני גוגל, בתחילת שנת 2017 עמדה התפוצה העולמית של IPv6 על 12%-16%, כאשר התפוצה ביוון, גרמניה, בלגיה, וארצות הברית הייתה מעל 25%, עם שיא של למעלה מ-48% בבלגיה. קישורים חיצוניים הערות שוליים קטגוריה:פרוטוקולי אינטרנט

PCI

Peripheral Component Interconnect (בראשי תיבות: PCI; בתרגום חופשי: חיבור רכיבים היקפיים) הוא תקן לאפיק מחשב שפותח בחברת אינטל להוספת התקנים היקפיים ללוח אם של מחשב. התקנים אלה יכולים להיות מהצורה של: מעגלים משולבים המתאימים על לוח האם עצמו (נקראים "התקנים מישוריים" במפרט ה־PCI). כרטיסי הרחבה אשר מתאימים לשקעים (sockets). תצורה אפיק ה־PCI החליף את אפיק ה־ISA בתפקיד האפיק התקני במחשבים אישיים, ונמצא בשימוש גם בסוגי מחשבים אחרים, כגון מקינטוש. בניגוד לאפיקי ISA, אפיק ה־PCI מאפשר קביעת תצורה דינמית של ההתקן ההיקפי. בזמן אתחול המחשב, ה־BIOS של כרטיס ה־PCI וה־BIOS של לוח האם מתקשרים ומסדירים את המשאבים שכרטיס ה־PCI מבקש. דבר זה מאפשר הקצאה אוטומטית של בקשות פסיקה ושל מרחבי זיכרון, לעומת אפיק ISA, אשר דרש הגדרה ידנית של בקשות הפסיקה על ידי שימוש בג'מפרים (מגשרים חשמליים). פרט לכך, אפיק ה־PCI מספק תיאור מפורט של כל ההתקנים המחוברים אליו דרך "מרחב התצורה של PCI". תקן ה־PCI מתאר את כלל ההיבטים של האפיק: הגודל הפיזי של האפיק (כולל מרווח חיווט), אפיונים חשמליים, תזמוני אפיק ופרוטוקולים. תצורת אפיק PCI בסיסי הנתונים הבאים מייצגים את הגרסה הנפוצה ביותר של אפיקי PCI במחשבים אישיים. תדירות שעון של 33.33 מגהרץ עם העברות סינכרוניות. שיעור תעבורה מקסימלי של 133 או 266 מגהבייט לשנייה (עבור רוחב אפיק של 32 או 64 סיביות בהתאמה). מרחב כתובות בגודל 32 סיביות (4 גיגהבייט). איתותים במתח 3.3 או 5 וולט. גרסאות PCI אחרות ממוזער|מספר חריצי PCI ו-PCI Express על לוח אם גרסת PCI 2.2 מאפשרת רוחב אפיק של 64 סיביות ותדירות שעון של 66 מגהרץ, כך ששיעור התעבורה המקסימלי מגיע ל־533 מגהבייט לשנייה. PCI-X הוא גרסה של PCI 2.2 שמגדילה את תדירות השעון ל־133 מגהרץ, דבר המביא לשיעור תעבורה מקסימלי של 1066 מגהבייט לשנייה. PCI-X 266 (או PCI-X DDR), הוא גרסה של PCI-X בנפח כפול, בתדירות שעון של 266 מגהרץ ושיעור תעבורה מקסימלי של 2133 מגהבייט לשנייה. גרסת PCI קומפקטי משתמשת ברכיבים קטנים המשתמשים ב־PCI כבלוח אם. PCI Express (או 3GIO) הוא אפיק טורי המשתמש בעקרונות התכנות והעבודה של אפיק ה־PCI. גרסה זו החליפה לבסוף את אפיק ה־PCI הסטנדרטי. ראו גם AGP EISA ISA קישורים חיצוניים PCI ID לינוקס עם כרטיסי miniPCI קטגוריה:אפיקי מחשב

USB

טקסט=כבל USB|ממוזער|כבל USB USB (ראשי תיבות של Universal Serial Bus; בעברית: אפיק טורי אוניברסלי) הוא תקן לחיבור בין מחשבים להתקני ציוד היקפי. תקן ה-USB היווה חידוש חשוב בכך שהוא יצר חלופה של חיבור תקני אחד לטובת חיבור התקנים שונים למחשבים אישיים (אזניות, מדפסת, מקלדת, עכבר וכדומה), במקום ריבוי החיבורים שהתקיימו קודם לכן. כיום זהו התקן הפופולרי ביותר לחיבור חומרה למחשבים אישיים. ה-USB הושק ב-1997, פרי פיתוח של שיתוף פעולה בין מספר חברות, בהן אינטל, IBM ומיקרוסופט. הגרסה הראשונה אפשרה העברת מידע במהירות של עד 12 מגהביט לשנייה. עם התפתחות הטכנולוגיה מיגבלת מספר ההתקנים הניתנים לחיבור הפכה לבעיה קשה, כמו גם האיטיות של החיבורים, מה שהביא לשיפורם ההדרגתי. שמאל|ממוזער|210px|חיבורי USB הסבר טכני כבל USB מכיל ארבעה גידים: שניים מהם משמשים לצורך העברת נתונים ושניים מהם מספקים מתח חשמלי נמוך של 5 וולט. מתח חשמלי זה משמש לשם הפעלת התקנים בעלי צריכת חשמל נמוכה, כגון: מקלדת, עכבר, מצלמת אינטרנט ולטעינת מכשירים. התקני USB יכולים לצרוך זרם עד לסך של 500 מיליאמפר מממשק ה-USB אליו הם מחוברים. אם סך הזרם הנצרך הוא פחות מ-50 מיליאמפר, ממשק ה-USB לא יופעל. ממשק ה-USB נוצר כדי לספק יציאה תקנית מהירה ואמינה לחיבור מגוון רחב של התקנים. הצורך בממשק עלה בשל הבעייתיות של היציאות הטוריות והמקביליות הישנות (COM, LPT) אשר מוגבלות במספר ההתקנים שניתן לחבר אליהן, והן איטיות וקשות להתקנה. לעומת יציאות אלה, מאפשר ממשק ה-USB חיבור מספר רב של התקנים למחשב (עד 127), תוך ניהול משאבים שהוא אוטומטי. הממשק תומך בהעברת נתונים במהירות של עד 12 מגהביט לשנייה בגרסת 1.1 USB, עד 480 מגהביט לשנייה בגרסת USB 2.0, ועד 4.8 ג'יגהביט לשנייה בגרסת USB 3.0. כמו כן, הממשק מאפשר לחבר ולנתק התקנים ללא צורך באתחול המחשב. מהדורות USB 1.X תקן ה-USB פותח בשנת 1994 במשותף על ידי Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC ו-Nortel. ב-1995 יצאו לשוק המחשבים הראשונים בהם שולבה יציאת USB. ב-1998 הוציאה חברת אפל את מחשב iMac בו שולבו יציאות אלו במקום היציאה הטורית ובכך ניתנה דחיפה לשימוש ופיתוח התקנים לחיבור ה-USB. ממשק זה איפשר העברת מידע במהירות של עד 1.5 מגהביט לשנייה (ברוחב סרט נמוך / מהירות נמוכה) ועד 12 מגהביט לשנייה (במהירות מלאה). מהירות ההעברה גורמת לגרסה זו של הממשק להיות איטית מדי עבור יישומים מסוימים הדורשים מהירות העברה גבוהה. גודל כרטיסי זיכרון בהתקן זה, מוגבל עד 2 ג'יגה-בייט. USB 2.0 גרסה זו יצאה לשוק באפריל 2000 והביאה שיפור משמעותי יחסית לגרסה USB 1.1 הישנה יותר. שינוי זה התבטא בעיקר במהירות העברת נתונים של עד 480 מגהביט לשנייה (פי 40 מהגרסה הקודמת). בנוסף לכך, גרסה זו תומכת לאחור בכל ההתקנים העובדים בממשק USB 1.1 ומשתמשת באותם מחברים, מתאמים וכבלים. תקן USB 2.0 אף מתחרה בתקן FireWire הנפוץ במחשבי מקינטוש שמגיע לקצב של עד 800 מגהביט, אם כי חלק מהמחשבים הנמכרים כיום תומכים בשני התקנים. USB 3.X גרסת USB 3.0, אשר הוכרזה ב-12 בנובמבר 2008, מאפשרת העברת קבצים במהירות של עד 5 ג'יגהביט לשנייה (בערך פי עשרה מתקן USB 2.0), ארגון התקינה USB-IF הודיע ב-CES 2013 כי מהירות תקן ה-SuperSpeed USB 3.0 יוכפל ב-2014 (לכשיגיע תקן USB 3.1) ויגיע עד 10 ג’יגהביט לשנייה (10Gbp/s), מהירות הזהה לזו של תקן ה-Thunderbolt של אינטל. בנוסף לשיפור במהירות העברת המידע, כוללת גרסה 3.0 גם צריכת חשמל מופחתת ביחס לגרסאות הקודמות (USB 1.1, USB 2.0) וסינכרוניזציה משופרת בהעברת המידע מההתקן למחשב, שיפור הסינכרוניזציה בא לידי ביטוי בצפייה בסרטוני וידאו ושמיעת מוזיקה ישירות מהתקן האחסון המחובר למחשב במהירות רבה ומשופרת יותר להבדיל מהתקן הקודם USB 2. לוחות אם ומחשבים המכילים תקן זה החלו להופיע בשוק בסוף 2009 ובתחילת 2010, ישנה הצלחה רבה לתקן USB 3.0, עם כמעט 500 מיליון מוצרי SuperSpeed USB בשוק בשנת 2013. גרסת USB 3.1, אשר הוכרזה ביולי 2013, יצאה במיתוג חדש של התקן, כאשר USB 3.0 במהירות של עד 5 ג'יגהביט לשנייה נהפך ל-USB 3.1 דור 1 (או ידוע יותר בשם USB 3.1 SuperSpeed) וה-USB 3.0 במהירות של עד 10 ג'יגהביט לשנייה נהפך ל-USB 3.1 דור 2 (או ידוע יותר בשם +USB 3.1 SuperSpeed). כאשר יצא תקן USB 3.2, תקן USB 3.1 דור 2 קיבל גם את השם USB 3.2 Gen 2x1 (המציין שזהו דור 2 ובשימוש של אפיק מידע יחיד). גרסת USB 3.2, אשר הוכרזה בספטמבר 2017, הכפילה את המהירות המקסימלית על ידי שימוש באפיק מידע כפול (בשונה מהתקן USB 3.1 שמשתמש באפיק מידע יחיד) ושוב יצאה במיתוג חדש של התקן, USB 3.2 Gen 1x2 שעשה שימוש בקצב ההעברה של USB 3.1 דור 1 (5 ג'יגהביט לשנייה), אך בגלל השימוש באפיק מידע כפול, קצב ההעברה הכולל היה 10 ג'יגהביט לשנייה ולכן הוא ידוע יותר בשם (USB 3.2 SuperSpeed+ (10 Gbps. USB 3.2 Gen 2x2 עשה שימוש בקצב ההעברה של USB 3.1 דור 2 (10 ג'יגהביט לשנייה), אך בגלל השימוש באפיק מידע כפול, קצב ההעברה הכולל היה 20 ג'יגהביט לשנייה ולכן הוא ידוע יותר בשם (USB 3.2 SuperSpeed+ (20 Gbps. USB 4 במאי 2020 הוכרז על תקן USB 4, אשר צפוי לתמוך קצב נתונים של עד 40 גב"ש, בשילוב של מספר פרוטוקולים לנתונים ותצוגה בו זמנית, תמיכה לאחור ב-USB 2.0, USB 3.2 ו-Thunderbolt 3. במצב של תצוגה בלבד, התקן מאפשר חיבור התקני תצוגה באיכות של עד 16K, או קצב נתונים חד כיווני של 80 גב"ש. סוגי חיבורים פיזיים A, B, מיני, מיקרו 400px|ממוזער|השוואה חזותית בין מחברי USB שונים USB A - יציאת ה-USB הנפוצה ביותר (מלבנית). USB B - צורה מעט פחות נפוצה של אותו התקן (ריבוע ששתיים מפינותיו מעוגלות). Mini USB - גרסה קטנה יותר של חיבורי A ו-B, נפוצה במכשירים קטנים יותר. Micro USB - הגרסה הקטנה ביותר של חיבורי A ו-B, הוכרזה בשנת 2009 כתקן הבינלאומי לטעינת מכשירים סלולרים החל בשנת 2012. יצאה גרסה מיוחדת ל-Micro-B שבעצם הכפילה את כמות המחברים והיא שימשה כמחבר SuperSpeed לתקן USB 3.x לפני שיצא המחבר החדש, Type-C. C ממוזער|מחבר USB מסוג Type-C בסוף 2013 הכריזה קבוצת USB 3.0 Promoter על פיתוח מחבר ה-USB הבא. המחבר החדש, Type-C, מתבסס על הטכנולוגיות של USB 3.1 ושל USB 2.0 ונועד לענות על הדרישה למחבר מתקדם יותר מבחינת גודל, שימושיות ומהירות. המחבר מאופיין במספר תכונות: עיצוב חדש לגמרי עם התאמה לטלפונים וטאבלטים גודל קטן יותר מהמחברים שהיו קיימים לפניו המחבר יכול להתחבר בכל כיוון, בניגוד למצב במחברים שלפניו בהם ניתן היה לחבר רק בכיוון אחד תאימות לתקן טעינה 1.2 ותקן Power Delivery 2.0. תאימות מסוימת לשדרוגים עתידיים המחבר נבנה עם אפשרות להתממשקות מול מתאמים מיוחדים וזאת על מנת לשמור על תאימות למחברי ה-USB הקודמים. ב-2014 הכריזה חברת אינטל כי היא תציג טלפונים וטאבלטים חדשים עם תאימות למחבר החדש ובהמשך גם מחשבים נייחים וכל מוצר אחר אשר עושה שימוש ב-USB יכיל את המחבר החדש. המפרט הסופי של מחבר ה-Type-C נקבע ב-2014 והחל להיות מופץ ב-2015. (USB On the Go (OTG USB OTG הוא התקן ל-USB 2.0 המאפשר להתקנים שונים שבדרך כלל פועלים כ"Slave" (כשמחוברים למחשב) לפעול כ"Master" אל מול התקן "Slave" אחר. באמצעות תקן USB OTG ניתן לדוגמה לחבר מקלדת רגילה או החסן נייד (דיסק און קי) למחשב כף יד או לטלפון חכם. Wireless USB התקן המשחרר לחלוטין את הצורך בכבלים מסוג כלשהו על ידי יציאה משולבת מתאם המקיים קשר רדיו אלחוטי. סימון החיבורים צבע חיבור ממוזער|USB3 בחיבור כחול, ו-USB2 בחיבור שחור בנוסף על סוגי החיבורים הפיזיים, קיים שוני בצבע החיבור, המצביע על קצבי העברת נתונים, והקצאות חשמל שונות. שחור ולבן - רגיל, כחול - SuperSpeed (לרוב USB3), תכלת - SuperSpeed+, ירוק - Qualcomm Quick Charge, סגול - Huawei Supercharge, אדום, כתום וצהוב - High-Current או Sleep-and-Charge. הספק חשמלי +USB סטנדרטים להספקת חשמליתסטנדרטזרםמתחהספק מקסימליLow-power device100 mA5 V0.50 WLow-power SuperSpeed (USB 3.0) device150 mA5 V0.75 WHigh-power device500 mA5 V2.5 WHigh-power SuperSpeed (USB 3.0) device900 mA5 V4.5 WMulti-lane SuperSpeed (USB 3.2 Gen 2) device1.5 A5 V7.5 WBattery Charging (BC) 1.11.5 A5 V7.5 WBattery Charging (BC) 1.25 A5 V25 WUSB-C1.5 A5 V7.5 W3 A5 V15 WPower Delivery 1.0 Micro-USB3 A20 V60 WPower Delivery 1.0 Type-A/B5 A20 V100 WPower Delivery 2.0/3.0 Type-C5 A20 V100 W ^ Jump up to:a b The VBUS supply from a low-powered hub port may drop to 4.40 V. ^ Up to five unit loads; with non-SuperSpeed devices, one unit load is 100 mA. ^ Up to six unit loads; with SuperSpeed devices, one unit load is 150 mA. ^ Up to six unit loads; with multi-lane devices, one unit load is 250 mA. ^ Requires active PD 5 A cable. פרוטוקולים של USB שלא כמו RS-232 וממשקים טוריים דומים שבהם פורמט הנתונים הנשלחים אינו מוגדר, USB מורכב מכמה שכבות של פרוטוקולים. כל עסקת USB מורכבת מ: חבילת אסימון - Tocken Packet (כותרת המגדירה את מה שהיא מצפה לעקוב אחריה) חבילת נתונים אופציונלית - Optional Data Packet, (המכילה את המטען) ו חבילת סטטוס - Status Packet (משמשת לאשר עסקאות ולספק אמצעי לתיקון שגיאות) USB הוא אפיק ממוקד מארח. המארח יוזם את כל העסקאות. החבילה הראשונה, הנקראת גם אסימון, נוצרת על ידי המארח כדי לתאר מה יש לעקוב והאם עסקת הנתונים תהיה קריאה או כתיבה ומהי כתובת המכשיר ונקודת הקצה המיועדת. החבילה הבאה היא בדרך כלל חבילת נתונים הנושאת את המטען ואחריה חבילת לחיצת יד, המדווחת אם הנתונים או האסימון התקבלו בהצלחה, או אם נקודת הקצה נתקעה או לא זמינה לקבל נתונים. חבילות USB נפוצות נתונים על ה-USBus מועברים תחילה LSBit. מנות USB מורכבות מהשדות הבאים, סנכרון - Sync כל החבילות חייבות להתחיל בשדה סנכרון. שדה הסנכרון הוא באורך 8 סיביות במהירות נמוכה ומלאה או באורך 32 סיביות עבור מהירות גבוהה ומשמש לסנכרון השעון של המקלט עם זה של המשדר. שתי הסיביות האחרונות מציינות היכן מתחילים שדות ה-PID. PID PID מייצג מזהה מנות. שדה זה משמש לזיהוי סוג החבילה הנשלחת. הטבלה הבאה מציגה את הערכים האפשריים. GroupPID ValuePacket IdentifierToken0001OUT Token1001IN Token0101SOF Token1101SETUP TokenData0011DATA01011DATA10111DATA21111MDATAHandshake0010ACK Handshake1010NAK Handshake1110STALL Handshake0110NYET (No Response Yet)Special1100PREamble1100ERR1000Split0100Ping ישנם 4 סיביות ל-PID, אולם כדי להבטיח שהוא מתקבל כהלכה, 4 הסיביות מושלמות וחוזרות על עצמן, מה שהופך PID של 8 סיביות בסך הכל. הפורמט המתקבל מוצג להלן. +nPID3nPID2nPID1nPID0PID3PID2PID1PID0 ADDR שדה הכתובת מציין לאיזה מכשיר מיועדת החבילה. אורך 7 ביטים מאפשר תמיכה ב-127 מכשירים. כתובת 0 אינה חוקית, שכן כל מכשיר שעדיין לא הוקצתה לו כתובת חייב להגיב למנות שנשלחות לכתובת אפס. ENDP שדה נקודת הקצה מורכב מ-4 ביטים, המאפשרים 16 נקודות קצה אפשריות. עם זאת, להתקנים במהירות נמוכה יכולים להיות רק 2 נקודות קצה נוספות על גבי צינור ברירת המחדל. (4 נקודות קצה מקסימום) CRC בדיקות יתירות מחזוריות מבוצעות על הנתונים בתוך מטען החבילות. לכל מנות האסימון יש CRC של 5 סיביות בעוד לחבילות הנתונים יש CRC של 16 סיביות. EOP סוף חבילה. מאותת על ידי אפס בודד (SE0) למשך כ-2 פעמים סיביות ואחריו J למשך זמן של סיביות אחת. סוגי חבילות USB ל-USB יש ארבעה סוגי חבילות שונים. חבילות אסימונים מציינות את סוג העסקה שיש לעקוב אחריה, מנות נתונים מכילות את המטען, מנות לחיצת יד משמשות לאישור נתונים או דיווח על שגיאות ומנות התחלה של מסגרת מציינות את תחילתה של מסגרת חדשה. ראו גם מונחים בחומרה Wireless USB דיסק און קי קישורים חיצוניים https://www.beyondlogic.org/usbnutshell/usb1.shtml Andreas Ødegård, Hardware comparison: Lightning connector vs MicroUSB connector, Pocketables website, December 20, 2012 הערות שוליים קטגוריה:אפיקי מחשב קטגוריה:ארצות הברית: המצאות קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

Hypertext Transfer Protocol

Hypertext Transfer Protocol (ראשי תיבות: HTTP) הוא פרוטוקול תקשורת שנועד להעברת דפי HTML ואובייקטים שהם מכילים (כמו תמונות, קובצי קול, סרטונים וכו') ברשת האינטרנט וברשתות אינטראנט. הפרוטוקול פועל בשכבת היישום של מודל ה-OSI ובשכבת היישום של מודל TCP/IP. שרתי HTTP הם שרתי התוכן המרכזיים ברשת האינטרנט ודפדפנים הם תוכנות הלקוח הנפוצות ביותר לפרוטוקול HTTP. הדרך הנפוצה ביותר כיום להשתמש בפרוטוקול היא HTTPS, שמוסיף הצפנה מעל הפרוטוקול. התקשורת ב־HTTP מתחילה ביצירת שיחה בין השרת ללקוח באמצעות פרוטוקול TCP או UDP בגרסה 3 של הפרוטוקול, ונמשכת בסדרה של בקשות (requests) ותשובות (responses) שנשלחות על ידי הלקוח והשרת, בהתאמה. ראשית, הלקוח יוצר חיבור לכתובת ה-IP ולפורט שבו השרת נמצא, בדרך כלל פורט 80 או 443. לאחר מכן נשלחת הבקשה, הכוללת את הכתובת של האובייקט המבוקש (למשל, דף HTML) ופרטים נוספים על הבקשה ועל הלקוח. השרת קורא את הבקשה, מפענח אותה, שולח ללקוח תשובה בהתאם ומנתק את החיבור ללקוח כשהשליחה הסתיימה, או משאיר אותו פתוח לבקשות נוספות. מעצם הגדרתו, פרוטוקול HTTP הוא – חסר מצבים. על מנת ליצור תקשורת בין הלקוח לשרת שמבוססת על היסטוריית הבקשות-תשובות בין השרת ללקוח נעשה שימוש בעוגיות (cookies). לדוגמה, שרת יכול לבקש ממחשב הלקוח לשמור עוגייה עם אישור שהלקוח התחבר לחשבון מסוים עם סיסמה נכונה על מנת שלא יצטרך להקיש סיסמה בכל התחברות מחדש לאתר שמתארח על השרת. היסטוריה בשנת 1991 פורסמה הגרסה הראשונה של הפרוטוקול שהייתה בשימוש (0.9). גרסה זו הייתה פשוטה ביותר ולא תמכה ברוב האפשרויות הקיימות כיום. שיטת הבקשה היחידה בגרסה זו הייתה GET, לא הוגדרו שדות כותרת והבקשות לא כללו את גרסת ה-HTTP כפי שהן כיום. כתוצאה מכך הלקוח לא יכול היה להעביר לשרת שום אינפורמציה נוספת פרט לכתובת של העמוד המבוקש. התשובה של השרת הכילה את האובייקט שכתובתו ניתנה בבקשה, גם כן ללא שדות כותרת, ואינדיקציה לסוף ההודעה ניתנה על ידי ניתוק חיבור ה-TCP על ידי השרת. מכיוון שהתשובות הכילו רק את האובייקט המבוקש, הודעות שגיאה נשלחו גם הן בפורמט HTML ולא היה ניתן להבחין ביניהן לבין דפים רגילים. במאי 1996 התפרסמה גרסה 1.0 של הפרוטוקול, שנמצאת עדיין (אוקטובר 2007) בשימוש נרחב בעיקר על ידי שרתי פרוקסי. בגרסה זו נוספו שיטות הבקשה HEAD, POST, PUT, DELETE, LINK ו-UNLINK ובקשות נדרשו לציין את גרסת הפרוטוקול. תשובות השרת כללו עתה פרט לתוכן הדף המבוקש, קוד מיוחד שמציין את תוצאת הבקשה (ראו להלן), מלווה בהסבר טקסטואלי בן מספר מילים על משמעות הקוד. הוגדרו כ-30 שדות כותרת, שנועדו בין השאר לייעל את השימוש במטמון, לציין מראש את אורך ההודעה, לאפשר הפניות אוטומטיות בין דפים ולהעביר מידע נוסף. הגרסה הנוכחית, HTTP/1.1, פורסמה ביוני 1999 והתבססה ברובה על גרסה 1.0. ההבדלים העיקריים בין גרסה זו לקודמתה הם שליטה טובה יותר במטמון, הוספת שיטות הבקשה OPTIONS ו-TRACE, תמיכה ב-virtual hosts, ותוספות מתקדמות שמטרתן לייעל את אופן הפעולה של הפרוטוקול. כמו כן, הוסרו מספר אפשרויות שהיו קיימות בגרסה הקודמת, לרוב משום שנמצאו לא שימושיות. מאפיין חשוב שנתמך בגרסה זו הוא האפשרות להשתמש בחיבור יחיד עבור מספר בקשות, במקום לפתוח חיבור חדש עבור כל אובייקט שנמצא בדף שהתקבל בתשובה הראשונה. ב-2015, 15 שנה אחרי הגרסה האחרונה של HTTP, יצאה גרסה HTTP/2 (במקור HTTP/2.0) של הפרוטוקול. הגרסה שמרה על הסמנטיקות של הפרוטוקול, כגון סוגי הבקשות והתשובות, אולם שינתה את המנגנון מתחת, לדוגמה, היא מאפשרת שליחת מספר בקשות במקביל באותו חיבור ודחיסה של שדות הכותרת. ב-16 ביוני 2022 הIETF פרסם את גרסה HTTP/3 של הפרוטוקול, שמבוססת על QUIC, פרוטוקול ריבוי ערוצי תעבורה (multiplexed) שמבוסס על פרוטוקול UDP, במקום TCP שבו השתמשו הגרסאות הקודמות. הפרוטוקול שומר על הסמנטיקה של הגרסאות הקודמות, אולם הוא משנה את הדרך שבה המידע מועבר, וגורם לשיפור במהירות הטעינה, במיוחד למכשירים עם latency גבוה. הפרוטוקול מתוקנן על ידי RFC 9114Mike Bishop, HTTP/3, . בקשות HTTP בקשות HTTP מורכבות מהנתונים הבאים: שיטת הבקשה. כתובת של האובייקט המבוקש. גרסת הפרוטוקול שלפיו מורכבת הבקשה. שדות כותרת המתייחסים לבקשה, ללקוח, או לתוכן הנמצא בגוף הבקשה. גוף הבקשה (אופציונלי). שיטות בקשה מאז גרסה 1.1, קיימות 8 שיטות בקשה: GET, HEAD, POST, PUT, DELETE, OPTIONS, TRACE ו-CONNECT. ניתן לסווג אותן בשני אופנים: שיטות בטוחות לעומת שיטות לא בטוחות, ושיטות אידמפוטנטיות (idempotent) לעומת שיטות שאינן אידמפוטנטיות. סיווגים אלו נועדו להוות אינדקציה כללית עבור שרתים, דפדפנים ובוני אתרים באשר למידת ההשפעה של כל אחת מהשיטות על השרת ועל הלקוח. שיטות בטוחות מוגדרות ככאלה שמיועדות רק לשם קבלת מידע מהשרת; הן לא אמורות לשמש, למשל, לשליחת מידע מהלקוח לשרת, לביצוע שינויים כלשהם במסדי נתונים שנמצאים על השרת וכו'. במילים אחרות, אין לשיטות אלה תופעות לוואי, למשל תוצאות, פרט לקבלת מידע. GET ו-HEAD נחשבות לשיטות בטוחות. שיטות אידמפוטנטיות הן שיטות ששליחה חוזרת שלהן גורמת בדיוק לאותן תוצאות כמו שליחה אחת. שיטות שהן בטוחות הן, לפי ההגדרה, גם אידמפוטנטיות, משום שאין להן כלל תופעות לוואי. השיטות PUT ו-DELETE גם הן נכללות בסיווג זה. במקרה של DELETE, למשל, בקשה נוספת למחיקה של אותו פריט תגרום לכך שהפריט לא ימצא על השרת. אפילו אם הוא כבר לא היה עליו אחרי בקשה אחת, התוצאה של הבקשות החוזרות היא בדיוק אותה תוצאה של הבקשה הראשונה. אלו הן שיטות הבקשה הנתמכות בגרסה 1.1: GET (קבל) מיועדת לקבלת אובייקט שנמצא על השרת, בכתובת שניתנת בתחילת ההודעה. בקשות GET הן הנפוצות ביותר ברשת האינטרנט. HEAD (כותרת) מבקשת מהשרת לשלוח את כל שדות הכותרת שהיו נשלחים לבקשת GET, אך בלי האובייקט עצמו. השיטה נועדה, בין השאר, לאפשר בדיקה של קישורים שבורים או זמני שינויים של אובייקטים מבלי לבקש את כל האובייקט. POST (שלח) בקשות המכילות גוף הודעה. בקשות POST משמשות בדרך כלל לשליחה של מחרוזות לשרת. למשל מחרוזות ארוכות, כגון נתונים בטפסי HTML, לשם עיבוד. PUT (שים) מבקשת מהשרת לשמור את גוף ההודעה המצורף לבקשה בתור אובייקט, שכתובתו היא הכתובת שניתנה בתחילת הבקשה. DELETE (מחק) מבקשת מהשרת למחוק את האובייקט שכתובתו מצוינת בתחילת הבקשה. OPTIONS (אפשרויות) מבקשת מהשרת מידע על דרכי התקשורת האפשריות ביחס לאובייקט מסוים או ביחס לשרת עצמו. לדוגמה: קריאה ל-OPTIONS יכולה להגיע עם תשובה מהשרת שהוא מקבל GET, Post, PUT, Head ו-OPTIONS. אבל לא מקבל DELETE ו-TRACE. TRACE (שחזר) מבקש מהשרת לשלוח את הבקשה בדיוק כפי שקיבל אותה. הדבר שימושי לבדיקה של תחנות הביניים שנמצאות בין הלקוח לשרת ומעבדות את ההודעות העוברות דרכן. CONNECT (התחבר) הפרוטוקול אינו מגדיר את השימוש ב-CONNECT, אך שומר את השיטה הזו לשימוש עבור שרתי פרוקסי שמסוגלים להתנהג כמו תעלות SSL. PATCH (תיקון) נועד על מנת לאפשר החלה של שינויים/תיקונים על אובייקט. בקשת PATCH מוגדרת כסט של פעולות לגבי איך לעדכן/לתקן אובייקט. כל שרתי ה- HTTP הכלליים נדרשים ליישם לפחות את שיטות ה-GET וה-HEAD. כל שיטה אחרת נחשבת אופציונלית. כתובות בבקשות HTTP כתובת בבקשת HTTP יכולה להיות כתובת מלאה (כמו: http://www.w3.org/Protocols) או כתובת יחסית לשרת (בדוגמה זו, Protocols/). השימוש בכתובות יחסיות הוא הנפוץ ביותר, דבר שהקשה בעבר על אחסון של מספר אתרים על אותו שרת, משום שהשרת לא יכול היה לדעת לאיזה אתר מבין האתרים המאוחסנים אצלו מכוונת הבקשה. כדי לפתור את הבעיה מבלי לאבד את התמיכה לאחור בגרסאות קודמות, גרסה 1.1 מחייבת כל בקשה לכלול שדה כותרת בשם host, שערכו הוא שם המתחם של האתר אליו מיועדת הבקשה. תשובות HTTP לאחר קריאת הבקשה ששלח הלקוח, השרת מחזיר תשובה שמכילה: גרסת הפרוטוקול שלפיה נבנתה הודעת התשובה. קוד מצב המציין את התוצאה של ניסיון השרת למלא את הבקשה שנשלחה. הקוד מורכב ממספר תלת-ספרתי והסבר טקסטואלי קצר על משמעותו. שדות כותרת המכילים מידע על הודעת התשובה ועל השרת. גוף הודעה שתוכנו תלוי בשיטת הבקשה ובקוד המצב. קוד המצב ומשמעותו כאמור, קוד המצב מורכב ממספר תלת ספרתי והסבר קצר (בן שורה אחת) על משמעות הקוד. המספרים מחולקים ל-5 קטגוריות, בהתאם לספרה הראשונה שלהם: 1xx – ההודעה מכילה מידע בלבד. 2xx – הבקשה ששלח הלקוח בוצעה בהצלחה על ידי השרת, והתשובה מכילה את מה שהשרת נתבקש לשלוח בהתאם לשיטת הבקשה. 3xx – הבקשה פוענחה בהצלחה, אך מסיבות כלשהן התשובה אינה כוללת את האובייקט המבוקש (למשל, משום שהעמוד מפנה אוטומטית לעמוד אחר). 4xx – נמצאה שגיאה כלשהי בבקשה עצמה. 5xx – השרת לא הצליח למלא אחר הבקשה כתוצאה מכשל פנימי. אם לקוח מקבל תשובה מהשרת שמכילה קוד שלא מוכר לו, הפרוטוקול מציע ללקוח לשייך את הקוד לאחת המחלקות הנ"ל לפי הספרה הראשונה ולפעול כאילו שתי הספרות הנותרות היו 00. כך מתאפשרת הרחבה של הפרוטוקול תוך שמירה על תמיכה לאחור. HTTP 1.1 מגדיר 41 מספרי מצב בצירוף ההסבר הטקסטואלי הנלווה להם, אף על פי שאין חובה להשתמש בהסברים המופיעים בפרוטוקול. להלן כמה ממספרי המצב הנפוצים ברשת האינטרנט: 100 (Continue) קוד זה נשלח לאחר שהשרת קיבל את החלק הראשוני של הבקשה מהלקוח, והוא נועד ליידע את הלקוח שהשרת מוכן לקבל את המשך ההודעה. קוד 100 משמש בעיקר במצב של חיבור קבוע שדרכו עוברות מספר בקשות. 200 (OK) זהו קוד המצב הנפוץ ביותר, והוא מציין שהבקשה עובדה בהצלחה על ידי השרת. התוכן של שאר ההודעה תלוי בשיטת הבקשה ששלח הלקוח: בתשובה לבקשות GET השרת ישלח את האובייקט שצוין בבקשה, בתשובה לבקשות HEAD יישלחו שדות הכותרת וכו'. 204 (No Content) השרת עיבד את הבקשה ושלח תגובה, אך מסיבה כלשהי תשובת השרת אינה מכילה גוף וכוללת רק שדות כותרת. 206 (Partial Content) תשובת השרת כוללת רק חלק מהאובייקט שביקש הלקוח. קוד זה משמש כאשר מסיבות כלשהן, רק חלק מהעמוד המבוקש שמור בזיכרון המטמון של הלקוח, ודרושים לו חלקים נוספים כדי להחזיק גרסה שלמה שלו. 300 (Multiple Choices) הכתובת שנשלחה עם הבקשה מתייחסת ליותר מאובייקט אחד שנמצא על השרת, ובתשובת השרת מופיעות הכתובות של כל אובייקט כזה בנפרד כדי שהלקוח (או המשתמש) יבחר מתוכן את האובייקט המועדף עליו. 301 (Moved Permanently) הכתובת שצוינה בבקשה מיושנת, והאובייקט שאליו היא התייחסה בעבר נמצא כעת תחת כתובת חדשה, המצורפת לתשובת השרת. אם שיטת הבקשה היא GET או HEAD, הלקוח בדרך כלל מפנה את הבקשה באופן אוטומטי לכתובת החדשה, וזיכרון המטמון מתעדכן בהתאם. 302 (Found) זהה ל-301, פרט לכך שהאובייקט נמצא בכתובת החדשה באופן זמני בלבד. גם כאן, אם שיטת הבקשה הייתה GET או HEAD, הלקוח בדרך כלל מפנה באופן אוטומטי לכתובת המצורפת לתשובת השרת. 303 (See Other) הפניית יישום רשת לכתובת URI חדשה. 304 (Not Modified) מציין שגרסת העמוד הנמצא אצל הלקוח היא הגרסה המעודכנת ביותר שלו, ולכן התשובה אינה כוללת את האובייקט. כך מתאפשר שימוש במנגנוני המטמון של HTTP (ראו להלן). 400 (Bad Request) השרת לא הצליח לפענח את הבקשה, ככל הנראה משום שהיא אינה כתובה בהתאם לפרוטוקול. 401 (Unauthorized) לא ניתן לשלוח את האובייקט המבוקש, אלא לאנשים מורשים בלבד. יחד עם קוד זה השרת שולח פרטים לגבי הדרכים בהן הלקוח יכול לאמת את זהותו בפניו, ולרוב הלקוח משתמש בהן ומבקש מהמשתמש את הפרטים הנחוצים (למשל, שם משתמש וסיסמה). 403 (Forbidden) האובייקט המבוקש נמצא על השרת, אך אינו מיועד לשליחה. למשל, אתרים רבים לא מאפשרים למשתמשים חיצוניים לראות את תוכן התיקיות באתר שלהם, ומשתמשים בקוד הזה כדי לציין זאת כאשר הכתובת בבקשה מתייחסת לתיקייה ולא לקובץ ספציפי. לעיתים שרתים שולחים קוד מצב 404 במקום 403, כדי להסוות את עצם קיומו של האובייקט. 404 (Not Found) הכתובת המצוינת בבקשה לא תואמת אף אובייקט שנמצא על השרת. קוד זה משמש גם במקרים שבהם השרת לא ממלא אחר הבקשה של הלקוח, אבל לא מעוניין לחשוף את הסיבות לכך. 500 (Internal Server Error) השרת לא הצליח למלא אחר הבקשה כתוצאה מכשל פנימי כלשהו. 501 (Not Implemented) השרת לא מסוגל למלא אחר הבקשה מסיבה כלשהי, לרוב משום שהוא לא תומך בשיטת הבקשה שביקש הלקוח. 503 (Service Unavailable) השרת לא יכול למלא כרגע אחר הבקשה של הלקוח כתוצאה מעומס זמני או מסיבה אחרת. לפעמים כלולה בתשובת השרת כמות הזמן שאחריו הבעיה אמורה להיפתר והשרת יחזור לתפקד כרגיל. 504 (Gateway Timeout) אחד משרתי הפרוקסי או השערים (gateways) הנמצאים בין הלקוח לשרת העבירו את הבקשה לתחנה הבאה אחריהם, אבל לא קיבלו ממנה תשובה בפרק זמן סביר, ונקבע timeout. שדות כותרת שדות כותרת (באנגלית: Headers) הם מחרוזות שנשלחות כחלק מכל הודעת HTTP שכוללות מידע עליה, כגון אורכה, מזהה של התוכנה ששלחה את ההודעה ועוד. שדות הכותרת לרוב לא מוצגים למשתמשים אלא רק נשמרים בלוגים של השרת או תוכנת הלקוח ומשפיעים על הטיפול של ההודעות. רבים מהשדות מבוססים על פרוטוקול MIME המשמש לשליחת הודעות בדואר אלקטרוני. כמעט כל השדות הם אופציונליים, פרט ל-host עבור בקשות, ושדות מסוימים המציינים את אורך גוף ההודעה עבור הודעות שבהן הוא לא ריק. +שדות כותרת נפוציםשםהסברדוגמהContent-Lengthהאורך של ההודעה בבתיםContent-Typeהפורמט של תוכן ההודעהCookieהעוגייה שהלקוח שומר אצלו, נשלח בבקשות אל השרתDateהתאריך שבו ההודעה נשלחהHostהדומיין שאליו נשלח הבקשה, והפורט שאליו פונים, אם הוא לא הפורט הסטנדרטי לשירות המבוקש. השדה הוא חובה מאז HTTP/1.1 .User-Agentמחרוזת שמזהה את התוכנה (user agent ) שמשמשת לצפייה בבקשהUser-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:108.0) Gecko/20100101 Firefox/108.0 חיבור קבוע עד גרסה 1.0 הלקוח נאלץ לפתוח ולסגור את החיבור מחדש פעמים רבות, גם כשהיה ידוע מראש על מספר בקשות שעתידות להישלח לאותו שרת. סגירה של החיבור כאשר ידוע שמיד יתבקש לפתוח אותו מחדש, ובקשה לפתיחה שלו מיד לאחר מכן, יוצרת עומס מיותר. לכן לקוחות ושרתים ניסו ליישם שיטה לשימוש בחיבור יחיד עבור מספר בקשות. השיטה שיושמה ייעלה מצבים שתוארו לעיל, אך יצרה מספר בעיות בחיבורים לשרתי פרוקסי. גרסה 1.1 שיפרה את המנגנון כך שיהיה ניתן להשתמש בו גם עם שרתי פרוקסי. המנגנון נוצר כך שיתאים גם למנגנון הקודם וגם לשרתים ישנים יותר. בנוסף, תוארו מספר מנגנונים ומוסכמות לשימוש יעיל ב"חיבור קבוע" (persistent connections), הוגדר אופן הטיפול בבעיות שעלולות להיווצר באחת או יותר מהבקשות והוקדש קוד מצב מיוחד, שמספרו 100, לניצול נוסף של המנגנון. מטמון השליטה במטמון ב-HTTP נעשית בשני אופנים, הנקראים "מנגנון האימות" ו"מנגנון התפוגה". מנגנון האימות מבוסס על פריט מידע שמוצמד לכל עמוד ונשלח יחד איתו. פריט המידע הזה יכול להיות התאריך האחרון בו שונה העמוד או מספר זיהוי הקרוי Entity tag המשתנה בכל פעם שתוכן העמוד משתנה. כשלקוח או שרת מטמון שולחים בקשה לעמוד מסוים שיש בידם עותק שלו שהתקבל מבקשה קודמת, הם מצרפים לבקשה את אחד מהנתונים האלו שנשלח בפעם האחרונה שהעמוד התקבל. לפי הנתון הזה, השרת יכול לדעת אם העותק עדכני, ואם לא – לשלוח את העמוד המעודכן במלואו, כפי שהיה שולח בתגובה לבקשה רגילה (כולל הנתונים החדשים שמצורפים אליו). אם העמוד לא השתנה, השרת שולח תשובה קצרה ללא גוף, שקוד המצב שלה הוא 304 (Not Modified), ובכך חוסך את שליחת העמוד כולו. מנגנון התפוגה מבוסס על הצמדת "תאריך תפוגה" לכל עמוד שמתקבל מהשרת. עד לתאריך זה, ניתן להשתמש בעמוד שהתקבל ללא כל תקשורת נוספת עם השרת. לאחר שהתאריך עבר, הבקשה הראשונה שתתקבל תישלח אל השרת לשם קבלה מחודשת של העמוד, לעיתים תוך שימוש במנגנון האימות. תאריך התפוגה יכול להיקבע על ידי השרת, אולם לרוב הוא נקבע בעזרת כללי אצבע על ידי המטמון בהתחשב בתאריך הנוכחי, בתאריך השינוי האחרון של העמוד אם הוא ידוע ובנתונים נוספים. מנגנונים אלה פועלים בעזרת מספר שדות כותרת מיוחדים, ובעיקר בעזרת השדה Cache-Control המשמש הן לקוחות והן שרתים לשליטה באופן שבו הצד השני יטפל במטמון. בעזרתו, לקוח יכול להורות לשרת מטמון שעשוי להימצא בינו לבין השרת המקורי לאמת את העמוד שהוא מבקש אפילו אם נמצא אצלו עותק תקף של אותו עמוד, או לחלופין לשלוח לו את העמוד רק אם הוא נמצא אצלו בזיכרון מבלי לתקשר עם השרת. שרתים יכולים להורות ללקוח או לשרתי מטמון לא לשמור את העמוד שהם שולחים, לשמור אותו רק בתנאים מסוימים וכו'. שדות כותרת נוספים משמשים להצמדת נתונים רלוונטיים לעמודים שהשרת שולח או לבקשות אימות של עמודים שנמצאים בזיכרון מטמון. דוגמאות הדוגמאות הבאות התקבלו בעזרת לקוח טלנט של יוניקס, עם telnet www.google.com 8080 הוא מספר הפורט בו השרת ממתין לפניות. telnet הוא שם התוכנית המפעילה לקוח טלנט במרבית מערכות ההפעלה. www.google.com הוא שם המתחם בו נמצא השרת. הוא יתורגם על ידי לקוח הטלנט לכתובת IP לפני שהלקוח יוכל לפנות לשרת. מספור השורות להלן נועד לנוחות, ואינו חלק מהפרוטוקול. שורות ריקות המתחיבות על ידי הפרוטוקול מסומנות בצבע צהוב, וכיתוב בהן אינו חלק מהפרוטוקול. פניה למנוע החיפוש גוגל בגרסה HTTP/1.0 הלקוח פונה לשרת GET / ניתן להסיק שמדובר בגרסת HTTP 1.0, או קודמת, כי חסרים פרטים שבגרסאות מאוחרות יותר הם הכרחיים. תשובת השרת HTTP/1.0 302 Found Cache-Control: private Content-Type: text/html; charset=UTF-8 Location: http://www.google.co.il/?gfe_rd=cr&i=LhIOWOfFM6Hz8wfj_ICADQ Content-Length: 261 Date: Mon, 24 Oct 2016 13:52:46 GMT <HTML><HEAD><meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8"> <TITLE>302 Moved</TITLE></HEAD><BODY> <H1>302 Moved</H1> The document has moved <A HREF="http://www.google.co.il/?gfe_rd=cr&ei=lCYOWIy6EKvz8wfG_YCQBA">here</A>. </BODY></HTML> ההודעה באנגלית בסוף התגובה אינה חלק מהפרוטוקול. היא נרשמה על ידי לקוח הטלנט בו נעשה שימוש. הלקוח מסב תשומת לב לכך שהחיבור נסגר מיד אחרי שורה 13. כדי לפנות לאותו שרת שוב יש צורך להתחבר אליו מחדש. פניה למנוע החיפוש של גוגל בגרסה HTTP/1.1 הלקוח פונה לשרת GET / HTTP/1.1 host: www.google.com בסוף הכותרת נדרשת שורה ריקה תשובת השרת HTTP/1.1 302 Found Cache-Control: private Content-Type: text/html; charset=UTF-8 Location: http://www.google.co.il/?gfe_rd=cr&ei=-DYOWN3AIcqC8QeS9ID4Cw Content-Length: 261 Date: Mon, 24 Oct 2016 16:29:44 GMT <HTML><HEAD><meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8"> <TITLE>302 Moved</TITLE></HEAD><BODY> <H1>302 Moved</H1> The document has moved <A HREF="http://www.google.co.il/?gfe_rd=cr&ei=-DYOWN3AIcqC8QeS9ID4Cw">here</A>. </BODY></HTML> בניגוד לדוגמה הקודמת, ההערה של לקוח הטלנט על סגירת החיבור על ידי השרת לא נתנה. שכן השרת משאיר את החיבור פתוח עוד זמן מה למקרה שתהינה בקשות נוספות. ראו גם שרת HTTP HTTP Secure Session Referer אל תעקוב () קישורים חיצוניים מפרטים טכניים גרסה 0.9 , (על פי הקיצור, RFC הוא רק בקשה לתגובות) – גרסה 1.0 – גרסה 1.1 הערות שוליים קטגוריה:פרוטוקולי אינטרנט * קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה

האיגוד הישראלי לטיפוס ספורטיבי

האיגוד הישראלי לטיפוס ספורטיבי (איט"ס), היה הגוף המאגד את ספורט טיפוס הקירות בישראל, כיום הגוף הייצוגי הוא מועדון המטפסים הישראלי. עיקר פעילותו היה בארגון תחרויות ורגולציה של הענף. בין הפעולות הראשונות של איט"ס ניתן למנות את הפיכת ספורט הטיפוס לענף ספורט מוכר מטעם חוק הספורט, ולפיכך מטעם רשויות השלטון בישראל. בהמשך, עיקר פעילותו האיגוד מתרכזת התרכזה תחרויות טיפוס (אחת בכל קיר מרכזי בכל שנה), ארגון משלחות לאליפויות אירופה, והכשרת שופטים ו"בוני מסלולים" מוסמכים. איט"ס היה ארגון הגג שנוצר על מנת לרכז את הגופים הפועלים בתחום הטיפוס, לקדם את הספורט ההישגי על ידי תחרויות ועל ידי תמיכה בספורטאים. עד שנת 2013 איט"ס תוקצב על ידי ארגון הטוטו ולאחר מכן הפסיק לתפקד בעקבות דו"ח חמור של רואה חשבון שנשכר מטעם הטוטו לחקור את התנהלות האיגוד. לאיט"ס אין מנהל תקין מאז שנת 2016 מרשם העמותות, ובשנתיים האחרונות היא אינה מתפקדת כראוי, אינה מקיימת תחרויות ארציות ולא משלמת דמי חבר לאיגוד העל הבינלאומי. ב-2018 רשם העמותות הגיש בקשה לפירוק העמותה, וב-2019 ניתן צו שופט לפירוק העמותה. הערות שוליים טיפוס קטגוריה:ישראל: טיפוס ספורטיבי