سرن به دنبال برخورد دهنده بزرگتر از شتابگر «هادرونی»
ساعت ۱۱:٥۳ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ٢٢ بهمن ۱۳٩٢ : توسط : حسین

سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای - سرن - قصد دارد برخورد دهنده جدیدی با هفت برابر قدرت بیشتر از برخورد دهنده بزرگ هادرونی طراحی کند.

 به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، «برخورددهنده مدور آینده» (FCC) عنوانی است که توسط سرن برای نسل جدید برخورددهنده این مرکز در نظر گرفته شده است.

 هدف اصلی از طراحی برخورددهنده FCC کمک به افزایش چشمگیر دانش محققان در خصوص جهان عنوان شده است؛ این برخورددهنده در یک تونل دایره‌ای شکل با محیط 80 تا 100 کیلومتر قرار می‌گیرد.

 به گفته محققان، کار طراحی برخورددهنده مدور آینده (FCC) باید بسرعت آغاز شود، چراکه مراحل ساخت برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC)‌ حدود 25 سال بطول انجامید.

 پیش‌بینی می‌شود که برخورددهنده جدید سرن در محل تونل برخورددهنده بزرگ هادرونی نصب و راه‌اندازی شود؛ این برخورددهنده در حال حاضر برای تعمیرات و ارتقاء کارآیی خاموش است.

منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران "ایسنا"


 
در فضا نمی توان گریه کرد!
ساعت ۱:٤٠ ‎ب.ظ روز پنجشنبه ٢٩ فروردین ۱۳٩٢ : توسط : حسین

در شرایط بی‌وزنی در فضا اشک مانند یک توپ بزرگ در اطراف کره چشم حلقه زده و به پایین سرازیر نمی شود.

«کریس هدفیلد» فرمانده فعلی ایستگاه فضایی بین المللی (ISS)‌ دست به اقدامات مختلفی از جمله آشپزی، شستن دست، گرفتن ناخن و مسواک زدن در شرایط بی وزنی در فضا کرده است، اما «گریه کردن» در گرانش صفر تنها کاری است که این فضانورد کانادایی قادر به انجام آن نیست.

در جدیدترین فیلم ویدئویی ارسالی از ایستگاه فضایی، «هدفیلد» با ریختن آب بداخل چشم خود نشان داد که مایع بصورت یک ستون روی صورت باقی مانده و قطرات اشک در فضا هیچگاه سرازیر نمی شوند.

«هدفیلد» تأکید می‌کند: اگر به گریه کردن ادامه بدهید، این ستون مایع بزرگ و بزرگ تر شده و به یک توپ آبی تبدیل خواهد شد که بینی و در نهایت تمام صورت شما را در بر می‌گیرد و باید از یک حوله برای خشک کردن اشک چشم از روی صورت و گردن استفاده کنید!

فضانورد کانادایی در مجموعه فیلم های ویدئویی ارسالی از فضا نشان می دهد، ساده‌ترین کارهایی که انسان در زمین انجام می‌دهد، در شرایط بی‌وزنی فضا بسیار سخت‌ و در برخی موارد غیر قابل انجام است.

برای مشاهده عکس ویدئویی از این اتفاق جالب اینجا کلیک کنید.

منبع مطلب: شبکه فیزیک هوپا

منبع عکس ویدئویی: Under the Gun Review


 
آشنایی با دستگاه برش پلاسما
ساعت ۱:۱٢ ‎ب.ظ روز جمعه ۱۸ فروردین ۱۳٩۱ : توسط : حسین

پلاسما

پلاسما یکی از حالت های ماده مثل جامد، مایع و گاز است. در واقع حالت چهارم ماده پلاسما شبیه گاز است و از اتم هایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترونهای خود را از دست داده‌اند (یونیزه شده‌اند). با حرارت دادن ماده مولکول ها لرزش بیشتری پیدا کرده و با سرعت بیشتری حرکت می کنند. وقتی یک ماده جامد حرارت داده می شود، مولکول ها با شدت بیشتری شروع به لرزیدن می کنند. این روند ادامه می یابد تا سرانجام ماده از حالت جامد به مایع تبدیل شده و مولکول ها عملا حرکت کرده و به یکدیگر برخورد می کنند. با اضافه شدن مقدار انرژی و دمای بیشتر حرکت مولکول ها سریع تر و شدیدتر می شود و در نتیجه با شدت بیشتری به هم برخورد می کنند، تا جایی که از هم جدا شده و به فرم گاز در می آیند. اگر انرژی داده شده به گاز از این مقدار بیشتر شود، مولکول ها باز هم سریع تر حرکت کرده و در نتیجه شدت برخوردها باز هم بیشتر شده و گاز به پلاسما تغییر حالت می دهد. وقتی ماده به حالت پلاسما تبدیل می شود، برخورد مابین مولکول ها سرانجام به حدی زیاد می شود که در ابتدا، مولکول ها شکسته شده و به اتم های مجزا تبدیل شده و الکترون های لایه بیرونی بعضی از اتم ها از آنها جدا می گردد. وقتی تعداد خاصی از اتم ها الکترون های خود را از دست دهند و به یون تبدیل شوند، گاز به حالت پلاسما تغییر پیدا می کند.

بیشتر مواد جهان در حالت پلاسما هستند مانند خورشید که از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می‌توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت. اما در تعریفی کلی از پلاسما باید گفت که؛ پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزء سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین می‌باشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی در رده حالت پلاسمایی ماده قرار می‌گیرند. بعضی مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله، بخش خارجی جو زمین، اتمسفر ستارگان، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنباله‌دار و شفقهای قطبی شمالی که نمایش خیره کننده‌ای از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان می‌یابد.

در این روش پیچیده یک نوع گاز نجیب (inert gas) به مجاورت یک قوس الکتریکی رانده می شود، به طوری که در این نقطه گاز توسط الکتریسیته باردار شده و اطراف نقطه ی جوش حصاری به وجود می آید. در این روش نقاط جوش یا برش خیلی تمیز و دقیق ترند و در اتصالات بسیار محکم تر عمل می کنند .

 

 

 برش پلاسما روی هر نوع فلز رسانا ، فولاد نرم ، آلومینیوم ، فولاد ضدزنگ (استاینلس استیل) و . . .  می تواند انجام شود. در مورد فلزات غیر آهنی حد اکثر عمق برش یک اینچ میباشد.

 برخورد این یون ها با قطعه کار تولید گرمای بسیار زیادی می کند که باعث ذوب شدن محل برخورد میشود و چون این یون ها دارای سرعت زیادی هستند بطور خودکار مذاب از سطح جدا می شود.

 از دیگر مزایای استفاده از برش پلاسما می توان به عدم نیاز به مهارت اپراتور اشاره کرد( نسبت به هوا برش). به این صورت که اگر در هوابرش سرعت پیشروی توسط اپراتور مناسب انتخاب نشود ممکن است باعث اکسید شدن قطعه کار شود اما در مورد برش پلاسما انتخاب پیشروی نا مناسب تاثیر کمتری روی قطعه کار دارد.

  ساختمان داخلی یک برش دهنده ی پلاسمایی

 برش دهنده های پلاسمایی در شکل ها و ساختمان های گوناگونی عرضه شده اند . در حال حاضر بازو های روباتی غول پیکر و یا کوچکی در کارخانه ها وجود دارد که قادر به ایجاد برش های بسیار کوچک و دقیق است.

 هنگامی که تغذیه را به الکترود منفی متصل می یابد، و نوک نازل را بر روی فلز قرار می گیرد، یک مدار (Circuit) بسته به وجود می آید. یک جرقه ی قوی بین الکترود و فلز ایجاد می شود. در این هنگام است که گاز به داخل کانال فرستاده می شود و در تا زمانی که به حالت چهارم ماده تبدیل شود در آنجا می ماند. این واکنش جریانی از پلاسما را ایجاد می کند که دمای آن به حدود °20,000C و سرعت آن به سرعتی نزدیک به سرعت صوت می رسد.

 

 خود پلاسما هم قادر به هدایت الکتریسیته است و تا زمانی که منبع جریان به الکترود وصل و قوس الکتریکی برقرار است ، عمل برش و ذوب کردن فلز ادامه دارد . در عمل برش، با توجه به طبیعت غیر قابل پیش بینی پلاسما امکان اکسید شدن نازل و پایین آمدن بازده دستگاه وجود دارد. علاوه بر این در محل اتصال آن مقداری گاز محافظ (shielding gas) آن را احاطه کرده است .

  قوس (Arc) برش پلاسما

 پلاسما هادی جریان الکتریسته است. با واردکردن انرژی الکتریکی از طریق یک الکترود (عنصر فلزی Hafnium یا تنگستن‌ Tungsten)، گاز حالت خود را از دست داده و هادی الکتریسیته می شود. با افزایش مقدار انرژی قوس پلاسمای داغ شکل می گیرد. ماشین برش پلاسما با جمع کردن (منقبض کردن) قوس ایجادشده و فشردن آن از طریق یک محیط متمرکز (یعنی نازل) این انرژی نیرومند را کنترل می کند. با افزایش فشار هوا و افزایش شدت ولتاژ، قوس داغ تر شده و قابلیت بریدن فلزات ضخیم تر با حداقل تمیزکاری لازم را پیدا می کند.

  قاعده ی روش برش به وسیله پلاسما

 با یک منبع نیرو، ترچ یا مشعل پلاسما، هوای فشرده، نیروی الکتریکی و الکترودهای مناسب، ماشین های پلاسما توانایی برش سریع و دقیق هرگونه فلز مانند آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، برنج و مس را با ضخامت بیش از 5 سانتیمتر دارا هستند. در برش پلاسما نیاز به گرم کردن اولیه قطعه وجود ندارد. پلاسما عرض برش باریکی را ایجاد می کند. در برش پلاسما ناحیه کوچکی از قطعه تحت تاثیر حرارت قرار می گیرد که این از تابیدن قطعه جلوگیری می کند.

 برش پلاسما بیشتر برای برش قطعات فلزی با ضخامت کم (تا 2 اینچ) به کار برده می شود.

 

 رعایت موارد ایمنی در هنگام کار با دستگاه برش پلاسما

 در برش پلاسما امکان برق گرفتگی، اشتعال از طریق جرقه ها و آتش گرفتن مواد اشتعال پذیر و آسیب چشم ها در اثر شعله قوس پلاسما وجود دارد. پس حتما در هنگام کار با دستگاه همیشه از پوشش محافظ مناسب استفاده نمایید.

 

 منبع:

http://www.saratex.com


 
تبدیل نور قرمز به آبی با نانوفنجان محققان
ساعت ۱۱:٤٥ ‎ق.ظ روز شنبه ۱٧ دی ۱۳٩٠ : توسط : حسین

محققان دانشگاه «رایس» در «هوستن» می‌گویند: موفق به کشف نوع جدیدی از مواد شده‌اند که قادر است نور قرمز را به آبی تبدیل کند.

                   
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، در این روش، که به «دو برابر کردن فرکانس یا تولید هارمونیک دوم» موسوم است، از نانوساختارهای پلاسمونیک استفاده شده است که به ‌صورت مصنوعی به شکل «نانوفنجان» سنتز می‌شوند. «تولید هارمونیک دوم» یکی از مهمترین فرایندهای نوری غیرخطی است که از دهه 1960 برای تولید منابع نوری جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

تولید هارمونیک دوم (SHG) یکی از مهمترین فرایندهای نوری غیرخطی است که در آن دو فوتون به یک فوتون با انرژی دو برابر تبدیل می‌شود، بنابراین در این فرایند یا فرکانس دو برابر شده یا طول موج نصف می‌شود. این فرایند برای اولین بار در سال 1961 کشف شد، زمانی که محققان با لیزر دارای طول موج 694 نانومتر روی لاستیک فوکوس کرده‌ بودند که در نهایت پرتوی با طول موج 347 نانومتر منتشر شد.

سطوح ویژه بزرگ الکترودهای این پیل‌ها قادرند به سرعت مقادیر بزرگی از یون‌ها را بین الکترودها انتقال دهند و این منجر به زمان شارژ سریع می‌شود.

امروزه «SHG» از محیط‌ غیرخطی نظیر بلورهای نوری ویژه ایجاد می‌شوند و از آن در صنعت لیزر استفاده می‌شود، برای مثال برای تولید پرتو 532 نانومتری از منبع 1064 نانومتری از این پدیده استفاده می‌شود. اخیرا «نوهامی هالاس» و همکارانش یک ماده نوری جدید برای به کارگیری در این فرایند تولید کرده‌اند. این ماده که به صورت «فنجانی شکلی» است از نانوذره دی الکتریک ساخته شده که به‌ روی آن یک لایه نازک از جنس طلا قرار داده شده است. در این سیستم، پدیده رزونانس پلاسمونیک به‌ کارگرفته شده‌اند که در آن الکترون‌های لایه رسانای فلز با پرتوهای نور برهمکنش می‌دهند.

تیم تحقیقاتی «هالاس» نشان داد که رزونانس این ساختار قادر است هم به میدان الکتریکی و هم مغناطیسی نور پاسخ دهد.

پیش از این، این گروه تحقیقاتی موفق شده بود چنین مبدل نوری را برای پرتو فرابنفش تولید کند که در آن با استفاده از نانوفنجان، رزونانس پلاسمون مغناطیسی را تنظیم کرده و لیزری با طول موج ورودی 800 نانومتر را به پرتوی دیگر با طول موج 400 نانومتر تبدیل کردند. آنها دریافته بودند که با چرخاندن نانوذره نسبت به پرتو ورودی، می‌توان شدت سیگنال پرتو 400 نانومتری را افزایش دهند. نتایج کار آنها نشان داد که اگر زاویه میان نور ورودی و محور تقارن نانوفنجان افزایش یابد، شدت پرتو تولیدشده نیز افزایش می‌یابد.

نتایج این تحقیق در نشریه «Nano Letters» به چاپ رسیده است.

منبع: ایسنا و هوپا


 
نظریه آشوب
ساعت ۱٠:۱٧ ‎ب.ظ روز جمعه ۱۸ شهریور ۱۳٩٠ : توسط : حسین

در نیمه دوم قرن بیستم، در حوزه ریاضیات و فیزیک مدرن، روش علمی و تئوری جدید و بسیار جالبی به نام “آشوب” پا به عرصه ظهور گذاشته است. این نظریه، مرتبط با سیستمهایی است که دینامیک آنها در برابر تغییر مقادیر اولیه، رفتار بسیار حساسی نشان می دهد؛ به طوری که رفتار‌های آینده آنها دیگر قابل پیش‌بینی نمی‌باشد. به این سیستم‌ها، سیستم‌های آشوبی گفته می‌شود که از نوع سیستمهای غیرخطی دینامیک هستند و بهترین مثال برای آنها اثر پروانه‌ای، جریانات هوایی و دوره اقتصادی می‌باشد. تئوری آشوب(Chaos Theory)، سیستمهای دینامیکی بسیار پیچیده ای مانند اتمسفر زمین، جمعیت حیوانات، جریان مایعات، تپش قلب انسان، فرآیندهای زمین شناسی و … را مورد بررسی قرار می دهد. انگاره اصلی و کلیدی تئوری آشوب این است که در هر بی نظمی ، نظمی نهفته است. به این معنا که نباید نظم را تنها در یک مقیاس جستجو کرد. هنگامی یک سیستم را غیر قابل پیش بینی (نامنظم) می نامند که تعیین جایگاه بعدی آن غیر ممکن باشد و هیچ گونه امکان پیش بینی در مورد آن وجود نداشته باشد. چنین سیستمی، هرگز دو بار در یک مکان فرود نمی آید. اما طبق نظریه آشوب اگر ما چنین سیستمی را برای مدت کافی تحت نظر قرار دهیم، با بررسی حالات سیستم در لحظات گوناگون زمان، متوجه می شویم که سیستم مذکور همواره نظم ذاتی خودش را به نمایش می گذارد. حتی غیر قابل پیش بینی ترین (آشفته تری) سیستمها نیز همواره در محدوده مرزهای معینی حرکت می کنند و هرگز از آن خارج نمی شوند؛ پدیده ای که در مقیاس محلی، کاملا تصادفی و غیرقابل پیش بینی به نظر می رسد چه بسا در مقیاس بزرگتر، کاملا پایا (Stationary) و قابل پیش بینی باشد. معمولاً در درون بی نظمی و آشوب، الگویی از نظم وجود دارد که به طور شگفت انگیزی زیباست.

***لطفا برای مطالعه ادامه مطلب اینجا کلیک نمایید.***


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
آیا می‌توانیم میدان‌های مغناطیسی را ببینیم؟!
ساعت ۱:٠٥ ‎ق.ظ روز جمعه ٢٤ تیر ۱۳٩٠ : توسط : حسین

یک ساختار پیچیده در چشم، ممکن است بشر را بدون آن که خود متوجه باشد، قادر به دیدن میدان مغناطیسی زمین نماید یا حداقل، ممکن است در گذشته قادر به چنین کاری بوده باشد.

بسیاری از حیوانات می‌توانند میدان مغناطیسی زمین را حس کنند و از آن برای تشخیص جهت و حتی شکار استفاده کنند. به عنوان مثال، روباه‌ها تنها جانورانی هستند که از میدان مغناطیسی برای تشخیص مسافت و جهت استفاده می‌کنند.

گروهی از پژوهشگران مشاهده کرده‌اند هنگامی که طعمه روباه قابل مشاهده باشد، روباه می‌تواند از هر جهت به سمت آن پریده تا طعمه را شکار کند، اما زمانی که طعمه مخفی شده است، روباه تنها در جهت شمال شرقی به سمت طعمه حمله می‌کند. این پژوهشگران معتقدند که جهتگیری خاص روباه به علت اثر میدان مغناطیسی زمین است. در واقع، عامل اصلی توانایی روباه‌ها در تشخیص میدان مغناطیسی، پروتئینی به نام کریپتوکروم است که از ابتدای سلطه گیاهان و جانوران بر زمین وجود داشته است. این پروتئین قدرت تشخیص میدان‌مغناطیسی زمین را به بسیاری از گونه‌ها می‌دهد. پروتئین مذکور با ریتم شبانه‌روزی جانوران و گیاهان در ارتباط است و تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که ظاهرا این پروتئین، از نور به‌عنوان عامل شناسایی میدان مغناطیسی استفاده می‌کند.

الکترون‌ها در مولکول‌های کریپتوکروم به حالت جفت‌های مرکب ظاهر می‌شوند و میدان مغناطیسی زمین ممکن است باعث حرکت یکی از این الکترون‌ها شود. براساس یک تئوری که تابستان سال گذشته به چاپ رسید، امکان دارد واکنش شیمیایی بر اثر عوض شدن جهت چرخش الکترون روی دهد و در نتیجه آن پرندگان توانایی دیدن میدان مغناطیسی زمین را به صورت رنگی به دست آورند. این نظریه براساس تغییر جهت چرخش الکترون‌ها بنا شده است و عنوان می‌کند هنگامی که نور خورشید به انتهای یکی از الکترون‌ها برخورد می‌کند، واکنشی شیمیایی به وجود می‌آید و پرندگان می‌توانند میدان مغناطیسی را به صورت رنگی مشاهده کنند. اما پژوهشگران دریافته‌اند که کریپتوکروم کمک چندانی به جهت‌یابی انسان نمی‌کند. در نتیجه نوع بشر برای تعیین وضعیت خود نسبت به 4 جهت اصلی نیازمند استفاده از اجرام سماوی یا امروزه جی.پی.اس است. اخیرا مشخص شده است که این پروتئین در شبکیه چشم انسان وجود دارد. متخصصان علوم اعصاب دانشگاه ماساچوست نمونه‌ای از کریپتوکروم انسان را برداشته و آن را به مگس میوه که فاقد کریپتوکروم بودند، تزریق کردند. نتایج نشان داد که قدرت تشخیص میدان مغناطیسی در مگس‌ها به شکل قابل توجهی افزایش یافت.

البته ممکن است بشر دیگر هیچ‌گاه قادر به استفاده از این مکانیزم برای دیدن میدان مغناطیسی زمین نباشد، ولی حتی امروزه گزارشاتی دریافت می‌شود که نشان می‌دهند برخی می‌توانند با نگاه کردن میدان مغناطیسی را مشاهده کنند، اما ممکن است اجداد ما به طور عام دارای این قابلیت بوده باشند و از این توانایی برای جهت‌یابی استفاده می‌کرده‌اند. شاید روزی پژوهشگران دریابند چگونه می‌توان از این قابلیت مجددا بهره برد و انسان دیگر نیازمند به سیستم جی.پی.اس برای مکان‌یابی نباشد!

منبع: daily science
مترجم: صبا شرف‌الدین زاده


 
کشف شواهد وجود دنیاهای موازی با جهان ما
ساعت ۱٠:٤۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٦ دی ۱۳۸٩ : توسط : حسین

در اوایل قرن بیستم، دانشمندان توانستند با خیره شدن به دوردست‌های عالم و مشاهده آن‌چه در حال وقوع است، نظریه‌ای برای نحوه شکل‌گیری جهان ارائه دهند. طبق این نظریه، همه چیز با یک انفجار بزرگ آغاز شد، انفجاری که بلافاصله با یک دوره کوتاه از انبساط فوق سریع که تورم خوانده می‌شود، همراه شد. شاید این سرآغاز همه چیز باشد، اما اخیرا گروهی از دانشمندان این فرضیه را مطرح کرده‌اند که شاید چیزی قبل از آن وجود داشته که شرایط اولیه را برای تولد جهان ما فراهم کرده است.

***برای مطالعه ادامه ی مقاله اینجا کلیک کنید.***


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
ضد ماده به دام افتاد!!!
ساعت ۱٢:۱۸ ‎ق.ظ روز سه‌شنبه ٢ آذر ۱۳۸٩ : توسط : حسین

ضد ماده از این پس دیگر در قلمرو علوم تخیلی قرار نخواهد گرفت زیرا دانشمندان اکنون می دانند چگونه این همتای غریب و گریزان ماده را به دام انداخته و محبوس کنند.

به گزارش خبرگزاری مهر ، محققان مرکز تحقیقات اتمی اروپا - سرن - طی گزارشی که در نشریه نیچر منتشر کرده اند اعلام کردند چگونه توانسته اند 38 اتم ضد هیدروژن که ساده ترین نوع ضد ماده به شمار می رود را به دام انداخته و آن را برای دو دهم ثانیه حفظ کنند.

به گفته راب تامپسون رئیس بخش فیزیک و اخترشناسی دانشگاه کالگاری 38 اتم هیدروژن بسیار کم و ناچیز است و از توانایی تامین انرژی رسانی برای سوخت رسانی به فضاپیماها و یا حتی گرم کردن یک فنجان قهوه برخوردار نیست.

با این حال همین مقدار کوچک نیز برای دوستداران علم فیزیک خبر بسیار بزرگی به شمار می رود. با تنظیم و برنامه ریزی دقیق این روند دانشمندان امیدوارند به تدریج بتوانند برخی از بزرگترین رازهای جهان هستی را کشف کنند.

نظریه های زیادی بر این اساسند که طی انفجار بزرگ مقادیر مشابهی ماده ( اتمهایی با بار مقبت و منفی) و ضد ماده (انتهایی با بار منفی و مثبت) به وجود آمده اند و زمانی که با یکدیگر برخورد کرده اند هر یک از این ترکیبها دیگری را به بیرون رانده و انفجاری کوچک از انرژی را به وجود می آورند.

اما فیزیکدانان از گذشته در جستجوی پاسخ این سئوال بوده اند: در صورتی که در هنگام انفجار بزرگ مقدار ماده و غیر ماده برابر بوده است، چرا این ترکیبها یکدیگر را نابود کرده اند؟ و چرا امروز جهان مملو از ماده است و ضد ماده در طبیعت غایبی بزرگ به شمار می رود؟

شاید آزمایش بر روی ضد ماده های به دام افتاده بتواند این عدم تعادل جهانی را به گونه ای توجیه کند. بر اساس مدل استاندارد فیزیک ذره ای، ضد هیدروژن و هیدروژن باید از لایه های انرژی یکسانی برخوردار باشند، مقداری که هنگام انفجار یک اتم تحت تاثیر پرتو لیزر و واکنش در برابر نیروی گرانش قابل محاسبه باشد.

سرن در سال 2002 نیز موفق به تولید ضد هیدروژن شده بود اما رفتارهای تکاپویی آنها به گونه ای بود که مطالعه بر روی آنها را غیر ممکن می کرد. این به آن دلیل بود که به محض برخورد اتمهای ضد ماده با جسمی دیگر، یا حتی دیواره اتاقکی که در آن به وجود آمده بودند این اتمها ناپدید می شدند.

بر اساس گزارش AOL، محققان به مدت پنج سال در حال ابداع شیوه ای بودند تا بتوانند ضد هیدروژن را تا دمایی نیم درجه بالاتر از صفر مطلق، پایین ترین حرارتی که به صورت نظری وجود دارد، سرد کرده و آنها را در حالت کم انرژی قرار دهند. سپس اتمها با قرار گرفتن در محیطی مغناطیسی از برخورد با دیواره های اتاقک حفظ شدند.
 

برگرفته از وبلاگ هنر فیزیک و سایت فیزیک هوپا


 
تولید موتورهای مولکولی با استفاده از فناوری نانو
ساعت ۱۱:٢۱ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱٠ آبان ۱۳۸٩ : توسط : حسین

22ژانویه 2002 – محققین اعلام کردند که با ترکیب مولکولهای آلی و چندین تکه فلز، موفق به ساخت موتورهای مولکولی شده‌اند که قادر به حمل اشیائی با وزن چند برابر خود می‌باشد.
کارلومونتمانو. استاد مهندس هوا فضا و مکانیک دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس و دیگر ابزارهای میکروسکوپی را در کنفرانس سیستم‌های میکروالکترومکانیکی تشریح کرد. اجزای کلیدی این موتورها، ترکیبی از مولکولها هستند که (ماده‌ای شیمیایی که بعنوان منبع انرژی کلیدی این موتورها، ترکیبی از مولکولها هستند که (ماده‌ای شیمیایی که بعنوان منبع انرژی در موجودات زنده استفاده می‌شود) را تجزیه می‌کنند. 6 ساختار مولکولی در این موتورها وجود دارد. که 3 تای آن به عنوان چرخها و 3 تای دیگر به عنوان سیلندرهای موتور محسوب می‌شوند این 3 ساختار سیلندری نیز مولکول هفتمی را ( که به عنوان شفت موتور در نظر گرفته شده است) احاطه می‌کنند. ارتفاع و قطر کل این موتور حدود 11 نانومتر است که صدها مرتبه کوچکتر از قطر موی انسان می‌باشد. واکنش‌های شیمیایی باعث می‌شود که سیلندرها به ترتیب حرکت کرده و شفت را بچرخاند.
این موتور در هر ثانیه 8 بار می‌چرخد بدون اینکه نوسانی در آن بوجود آمده یا ساختار آن به هم بخورد محققین می‌گویند این قبیل موتورها در صورتی کارایی دارند که دائماً‌ روشن نباشند. آنها در تحقیقات خود دریافتند که افزودن اتمهای منفرد روی به نقاط معین بین سیلندرهای این موتور. باعث توقف حرکت سیلندها می‌شود. بنابراین افزودن روی به محلولی که موتور در آن قرار گرفته است. باعث توقف حرکت آن شده پس از رفع روی موتور مجدداً‌ شروع به چرخیدن می‌کند.
ساخت چنین موتورهایی باعث تولید ابزارهای فوق العاده کوچک بدون دخالت دست بشر خواهد شد. این گروه اظهار داشته‌اند که در پروژه‌ای دیگر، قصد ساخت سنسورهای کوچکی را دارند که قابلیت حرکت به نقاط مورد نظر را دارند.
مارلن بورن، تحلیلگر ابزارهای میکرو الکترو مکانیکی می‌گوید ، حرکت در میان بافتهای زنده، به یکی از موضوعات جذاب در علم پزشکی تبدیل شده‌ است. ولی گفت که تولید چنین موتورهایی باعث به وجود آمدن منافع عالی در تحقیقات علوم بشری خواهد شد. یکی از زمینه‌هایی که واقعاً در پیشرفت زندگی بشر دخالت دارد. توسعه نانوتکنولوژی و ابزارهای میکرو الکترومکانیکی است.
بورن گفت گذشته از توسعه و تجاری سازی استفاده از این ابزارها در کاربردهای درمان در بیمارستانها، درمانگاهها و غیره … جز اهداف بزرگ محققین است.
بورن در مصابحه‌ای گفت اگر بخواهیم در مورد استفاده از ماشینها در بدن انسان سخن بگوییم دو مسأله بوجود می‌آید. اولاً چگونه می‌توان مردم را در مورد آنها آموزش داد، ثانیاً آیا ما نیاز به توضیح چگونگی استفاده از این موتورها داریم؟ و یا آیا باید بیان کنیم که چه کسی می‌تواند از آنها استفاده کند؟
وی گفت زمانیکه این سوالات پاسخ داده می‌شود می‌توان از این ابزار در انتقال مستقیم داروهای شیمیایی به سلولهای سرطانی استفاده کرد. ضمناً قابلیت‌های این ابزار به انتقال و یا حرکت محدود نمی شود.
تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی می‌کند ما اکنون باید در فکر طراحی ماشینهایی باشیم که با استفاده از نیروی بشری و یا سیستمهای زنده. بتوان این ابزار را شارژ و یا تغذیه کرد.
یکی از اهداف دراز مدت محققین در تحقیقات بر روی این ابزار رفع نیاز به باتریهای شیمیایی در بدن است. این ابزار همچنین می‌توانند فیلترهای تشکیل دهنده که از عبور ذرات با ابعاد چند نانومتر جلوگیری کنند. بورن گفت: استفاده از این فناوری در تصفیه نیز به خاطر منافذ منظم و کاملاً مهندسی فیلترها. بسیار مفید می‌باشد. این فیلترها می توانند باعث تصفیه مواد دارویی به حد قابل ملاحظه‌ای شوند.
MEMS کنفرانس 2002 با همکاری موسسه مهندسین برق و الکترونیک و انجمن رباتیک و اتوماسیون به ارائه آخرین اخبار و تحقیقات در زمینه‌ سیستمهای مولکولی پرداخت . دانشمندان انتظار دارند که این فناوری در چند سال آینده باعث پیشرفت در زمینه‌های مختلفی مانند پزشکی رایانه و صنعت ربات سازی شود.

منبع: کمیته مطالعاتی سیاست نانوتکنولوژی


 
تولید غبارهای هوشمند برای نظارت بر جهان
ساعت ٩:٥٢ ‎ب.ظ روز جمعه ٧ خرداد ۱۳۸٩ : توسط : حسین

در دهه 1990 محققی به نام "کریس پیستر" آینده ای را مجسم می کرد که در آن انسانها می توانند سراسر زمین را با حسگرهای ریزی کوچکتر از دانه های برنج بپوشانند.

این ذرات که پیستر نام ذرات غبار هوشمند را بر روی آنها گذاشته بود، قادرند هر چیزی را تحت نظر گرفته و عملکردی مانند پایانه های عصبی سیاره داشته باشند. این ذرات که به قدرت محاسبه، تجهیزات حسی، رادیوهای بی سیم و باطریهایی با طول عمر بالا مجهز هستند می توانند همه جای زمین را حس کرده و رصد کنند و اطلاعات هنگفتی را در رابطه با انسانها، شهرها و محیط زیست جمع آوری کنند.


***لطفا برای مطالعه ادامه ی این مطلب اینجا کلیک کنید***


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
سرعت نور شکسته شد!!!
ساعت ٩:٢٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۱٢ اردیبهشت ۱۳۸٩ : توسط : حسین

جام جم آنلاین: فیزیک اخترشناسان دانشگاه تگزاس با مطالعه بر روی پالسار یا تب اختری در فاصله 10 هزار سال نوری از زمین متوجه شدند امواج رادیویی تابش یافته شده از این تب اختر با سرعتی بیشتر از سرعت نور در فضا سفر می کنند.
تب اختران بقایای ستاره ای مرده هستند که بسیار مغناطیسی بوده و با سرعتی بالا در گردشند. عبور از سرعت نور و یا حرکت با سرعتی بیش از سرعت نور نیز تا کنون یکی از غیر ممکنهای همیشگی بشر بوده است که این حصار با کشف چنین پدیده های کیهانی به آرامی در هم شکسته می شود.

اینشتین در گذشته نظریه ای مبنی بر امکان حرکت سریعتر از نور ارائه کرده بود که بر اساس آن درصورتی که پدیده ای خالی از اطلاعات باشد می تواند سریعتر از نور حرکت کند. این قانون فیزیکی در آزمایشهایی که بر روی زمین شکل گرفته اند به اثبات رسیده است.

با این حال تب اختر فوق سریع در نوع خود اولین نمونه ای است که تا به حال در خارج از سیاره دیده شده است. چه امواج آن حاوی اطلاعات باشند یا نه، این پدیده به موضوعی جدی برای مطالعه اخترشناسان تبدیل شده است.

بر اساس گزارش یونیورس تودی، اخترشناسان بر این باورند گاهی اوقات سرعت امواج رادیویی این تب اختر در اثر عبور از میان ابرهای هیدروژنی غنی به دست به وجود می آید زیرا این ابرها باعث افزایش طول موج الکترومغناطیسی امواج می شوند.

                                منبع : ch4.iribtv.ir و سایت فیزیک هوپا


 
جهان موازی ثابت شد!!!
ساعت ۱:۱۱ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ٢٦ فروردین ۱۳۸٩ : توسط : حسین

 



فیزیکدانان کوانتمی دانشگاه کالیفرنیا کشف عجیبی کرده اند که به گونه ای نشان می دهد جسمی که در مقابل یک فرد قرار گرفته و دیده می شود می تواند به صورت همزمان در جهانی موازی نیز وجود داشته باشد.

به گزارش مهر، این کشف به واسطه ذره ای کوچک و فلزی انجام گرفته است؛ براده ای به قطر یک تار مو، جسمی که بسیار ریز است اما در عین حال می توان آن را با چشم غیر مسلح نیز مشاهده کرد.

دانشمندان این ذره را در کاسه ای مخروطی و تاریک سرد کرده و تمامی هوای اطراف آن را به منظور حذف ارتعاش خارج کردند. سپس محققان ذره را مانند یک دیاپازون حرکت داده و مشاهده کردند ذره در زمانی واحد حرکت کرده و متوقف می شود.

چگونه این پدیده را درک کنیم؟

برای درک این پدیده که کاملا غیر ممکن به نظر می رسد، باید بسیار بسیار کوچک اندیشید، حتی کوچکتر از اتمها، الکترونهایی که به دور هسته اتم در گردشند، در آن واحد در حالتهای چند گانه حرکت می کنند که ثابت کردن آنها تقریبا غیر ممکن است. به بیان ساده تر می توان گفت زمانی که فردی در شهر اکلاهاما به دیدن مادر خود می رود در جهان موازی که ذرات اتمی وی در آن حضور دارند همان فرد در خانه مشغول تماشای تلویزیون است.

به گفته دانشمندان شاید این پدیده کاملا غیر واقعی به نظر آید اما بر پایه علم حقیقی رخ می دهد. بر اساس یکی از نظریه های فیزیکی زمانی که پدیده ای در یک حالت مشاهده می شود این پدیده جهان را به دو بخش تقسیم می کند. نظریه چند حالتی بر این پایه استوار است که جهان فعلی طی مشاهده انسان متوقف شده و انسان تنها یکی از واقعیات در حال وقوع را مشاهده می کند. برای مثال می تواند توپ فوتبال را ببیند که در هوا در پرواز است، اما شاید در جهان موازی این توپ در همان لحظه سقوط کرده باشد و یا شاید اصلا فردی در آن لحظه مشغول بازی فوتبال نباشد.

بسیاری از فیزیکدانان بزرگ پایه های علمی جهان چند حالتی را حتی اگر نتوان آن را به اثبات رساند قبول دارند. "شان کرول" از موسسه تکنولوژی کالیفرنیا یکی از این فیزیکدانان بوده و معتقد است تا زمانی که نتوان تمدنهای فوق پیشرفته بیگانه را تصور کرد که پی به واقعیت این نظریه برده اند، انسانها تحت تاثیر امکان وجود جهانهای دیگر قرار نخواهند گرفت. وی در عین حال معتقد است هرگز فردی قادر به ابداع دستگاهی نخواهد بود که با استفاده از آن بتوان میان این جهانها ارتباط برقرار کرد.

درک واقعیت جهان موازی بستگی شدیدی به درک انسان از زمان دارد. به گفته "کرول" ما زمان را به صورت واقعی احساس نمی کنیم، تنها شاهد گذشت آن هستیم. برای مثال گذشت زمان در هنگام یک مسابقه هیجان انگیز بسیار سریع و در سر کلاس یک درس کسل کننده کاملا کند است. یا هنگامی که فردی تلاش دارد با تاخیر در دفتر کارش حاضر نشود، دقایق برای وی با سرعتی باور نکردنی می گذرند اما چند دقیقه باقی مانده از ساعت کار به راحتی با چندین ساعت برابری می کنند.

بازگشت به آینده

"فرد آلن ولف" از دانشمندان فیزیک کوانتم نیز معتقد است زمان به شکل یک خیابان یک طرفه به نظر می آید که از گذشته به سوی حال در حرکت است، اما با در نظر گرفتن نظریه های قابل ملاحظه ای که در سطح کوانتمی ارائه شده اند، ذرات در آن واحد به سمت عقب و جلو در حرکتند. در صورتی که بتوانیم از بخش "جلو و عقب رفتن در آن واحد" صرف نظر کنیم، شانس درک بخشی از فیزیک را از خود گرفته ایم.

به گفته "ولف" زمان در ماشینهای کوانتمی به صورت مستقیم حرکت نمی کند بلکه حرکتی زیگزاگ داشته و به همین دلیل وی معتقد است امکان ساختن ماشینی که بتواند زمان را منحرف کند، وجود دارد.

به گفته "ریچارد گات" فیزیکدان دانشگاه پرینستون "سرگئی کریکالو" فضانورد روسی که در 6 ماموریت فضایی حضور داشته است نسبت به بقیه انسانهای روی زمین 48/1 ثانیه جوانتر است زیرا وی در سرعتی بسیار بالا در مدار حرکت کرده است و کم سن تر بودن نسبت به بقیه به معنی جهش به آینده و تجربه نکردن زمان حال مشابه با دیگران است. به گفته وی از جهتی می توان گفت این فضانورد به سوی آینده سفر کرده و دوباره بازگشته است!

"گات" می گوید نیوتن باور داشت زمان پدیده ای جهانی است و تمامی ساعتهای جهان به صورت یکسان حرکت می کنند. اکنون با توجه به نظریه نسبیت خصوصی اینشتین می توان گفت سفر به آینده امکان پذیر است. با در نظر گرفتن نظریه گرانش اینشتین، قوانین فیزیک از منظری که امروز آنها را درک می کنیم نشان می دهند حتی سفر در زمان به سوی گذشته نیز امکانپذیر است اما برای مشاهده امکان این سفر باید قوانین جدید فیزیکی در سطح کوانتمی فراگرفته شوند.

درک این قوانین نیز با استفاده از ذره ای فلزی و بسیار کوچک و کاسه ای مخروطی شکل آغاز شده است. در واقع فیزیکدانان دانشگاه کالیفرنیا با ابداع خود مقیاس ماشینهای کوانتمی را به ابعاد بزرگتری تغییر دادند.

بر اساس گزارش فاکس نیوز، مسئله بعدی فراگرفتن چگونگی کنترل ماشینهای کوانتمی و استفاده از آنها برای اجسام بزرگتر است. در این صورت شاید بتوان با دستکاری تنها چند الکترون کوچک به جهان موازی دست پیدا کرد.

منبع: خبرگزاری مهر

 
در صفر مطلق چه اتفاقی می‌افتد
ساعت ٩:۳۳ ‎ب.ظ روز شنبه ۱ اسفند ۱۳۸۸ : توسط : حسین

آیا می‌دانید در دمای صفر مطلق (273 – سانتی‌گراد) چه اتفاقاتی می‌افتد؟ چرا دست‌یابی به این دما هیچ وقت در عمل امکان‌پذیر نیست و چه نقاط یا اجرامی در زمین،‌ یا حتی دنیا وجود دارند که به این دما نزدیکند؟

در واقع به نظر می‌رسد که هنوز هم ما جواب این سوال‌ها را کامل نمی‌دانیم، زیرا اتفاقاتی که در این دما می‌افتند، هم‌چنان شگفت‌انگیز و غافل‌گیرکننده است. برای نمونه،‌ هفته پیش دانشمندان اعلام کرده‌اند که مولکول‌های گاز بسیار سرد شده ‌می‌توانند تا صد بار بیشتر از مولکول‌های گاز در دمای اتاق، واکنش شیمیایی داشته باشند.

 

***لطفا برای مطالعه ی این مقاله به ادامه ی مطلب مراجعه نمایید***


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
سنگ‌ریزه‌ای که دیوار صوتی را شکست
ساعت ۱۱:۱۱ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۱۱ بهمن ۱۳۸۸ : توسط : حسین

سنگ‌ریزه‌ای که دیوار صوتی را شکست

خیلی‌ها فکر می‌کنند دست‌یابی به سرعت‌های مافوق‌صوت به هنگام شلیک گلوله یا پرواز جنگنده‌ها می‌تواند روی دهد، اما حتی سنگ‌ریزه‌ای که در آب فرو می‌افتد، هوا را به سرعت‌ بیشتر از 340 متر بر ثانیه می‌رساند.

اگر تصور می‌کنید این تصویر یک هواپیما یا یک پرنده است، در اشتباهید. این تصویر سنگی در حال فرو رفتن در آب است. شاید این منظره معمولی به‌نظر برسد، اما نکته جالب این واقعه آن است که دانشمندان تخمین می‌زنند جریان هوایی که از این برخورد به وجود می‌آید، از سرعت یک گلوله نیز بالاتر است.

به گزارش نیوساینتیست، زمانی که شیئی مانند یک سنگ داخل آب می‌افتد ، حفره‌ای از هوا داخل آب تولید می‌شود که می‌تواند هوا را با سرعتی مافوق سرعت صوت از داخل آب به بیرون بفرستد. این کشف توسط استفان کگل و همکارانش از دانشگاه Twente واقع در هلند انجام گرفته است.

این گروه با استفاده از تصویربرداری با سرعت بسیار بالا ، حفره‌ای از هوا را ثبت کردند که به شکل یک ساعت شنی در آب تشکیل می‌شود. بالای این ساعت شنی در حقیقت، سطح آبی است که شیء با آن برخورد کرده و پایه آن را شیء در حال فرو رفتن در آب تشکیل می‌‌دهد.

این تیم تحقیقاتی برای اندازه‌گیری سرعت هوایی که از بالای سطح آب خارج می‌شود، آب را به رنگ مشکی در آوردند. اما با وجودی که دوربین آن‌ها می‌توانست در هر ثانیه 15هزار تصویر ثبت کند، گروه تحقیقاتی باز هم موفق نشد این سرعت را به طور مستقیم اندازه‌گیری کند. این بدان معنی بود که سرعت هوای خروجی خیلی بیشتر از انتظار آنهاست. بنابراین آن‌ها تصمیم گرفتند با استفاده از شبیه‌سازی ، رفتار آب و هوای خروجی را بررسی کنند.

با انجام این کار، محققان متوجه شدند درست قبل از آن‌که حفره تشکیل شده بسته شود، فشار هوا در انتهای این ساعت شنی نسبت به گردنه آن بسیار بالاتر می‌رود و این تفاوت فشار، هوا را با سرعتی فراتر از سرعت صوت به بیرون می‌فرستد.


منبع : Khabaronline.ir


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
فلسفه ی مکانیک کوانتومی (بخش دوم)
ساعت ۱٠:٥٩ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

تفکرات فلسفی به هنگام ظهور مکانیک کوانتومی

تفکر فلسفی فیزیکدانان در زمان پیدایش مکانیک کوانتومی دچار تغییر و یا شاید به بیان بهتر تزلزل عمیقی گردید.برای آندسته ازفیزیکدانانی که صدها سال با جبر نیوتنی یا اصل علیت خوگرفته بودند و وقوع هر معلولی را به یک علت خاص ربط می‌دانند بسیار دردناک بود که دست از این تفکر بردارند چرا که این تفکر بخوبی با وقایع دنیایی قابل مشاهده سازگاری می نمود.گردش زمین تنها معلول نیروی گرانشی است که خورشید برآن وارد می‌کند، انحراف نور ستارگان دور دست از یک مسیر مستقیم، تنها معلول انحنای فضا – زمان است  و دامنه این تفکر جبری به جائی رسید که لاپلاس ریاضیدان فرانسوی بیان نمود که حالت جهان معلول گذشته آن و علت آ‌ینده آن است. این تفکر به ما می‌گوید که با آگاهی از موقعیت کنونی هر چیزی می توان آینده ی آن چیز را به طور بسیار دقیقی پیش بینی نمود. بنابراین همه چیز از جبر نیوتنی یا اصل موجبیت یا علیت پیروی می کرد ولی با  پیدایش فیزیک کوانتومی و اصل عدم قطعیت همه چیز تغییر نمود و تردید و احتمال بر دنیای زیر سایه انداخت .غیر قابل پیش بینی بودن برخی از وقایع – تاثیر روش های اندازه‌گیری بر روی سیستمهای مورد آزمایش- ناتوانی مطلق دراندازه گیری همزمان متغیرها‌ی مکمل(چون تکانه و مکان ذرات یا خاصیت موجی و ذره‌ای فوتون) از جمله پیامدهای مکانیک کوانتومی بود. این فیزیک جدید به ما می‌‌گوید نمی‌توان با قطعیت مسیر یک ذره‌ای را بادانستن تمامی حالات کنونیش پیش‌بینی کرد، ما هرگز نمی‌توانیم بفهمیم در پدیده تداخل الکترون مورد نظر ما از کدام یک از دو شکاف دستگاه عبور کرده است.مکانیک کوانتومی همانند فیزیک کلاسیک و نسبیت این اجازه را به ما نمی‌دهد که با دانستن حالت کنونی یک سیستم با قطعیت از آینده آن صحبت کنیم.همه جا صحبت ازمیانگین‌ها و احتمال در میان است و همین موضوع بود که اینشتین را وادار به بیان این جمله کرد : خدا هرگز تاس نمی‌اندازد.

به ادامه مطلب مراجعه نمایید


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
فلسفه ی مکانیک کوانتومی(بخش اول)
ساعت ۱٠:٥٦ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

فیزیک علمی است که روابط ریاضی یک پدیده را که خاصیت تکرار داشته باشد بصورت یک قانون بیان می کند هر چند ممکن است تعاریف متفاوتی از فیزیک ارائه داد ولی مهم آن است که علم فیزیک در مورد روابط بین اشیاء مادی بحث می کند.

فلسفه ی فیزیک از دیدگاه فیلسوفان

دکارت می گفت :محقق است که خدا قبلا همه چیز را مقدر کرده است و قدرت اراده فقط ناشی از اینست که ما به قسمی عمل می کنیم که از نیروی خارجی که به سبب آن مجبور به عمل خاصی هستیم آگاه نمی باشیم. دنیای جدیدی که گالیله و نیوتن.. ساخته بودند حتی عامه مردم را درگیر خود کرده بود هرچند مردم بصورت فطری از آن سر باز می زدند و آن را قبول نداشتند آنها اراده می کردند و به مقصود می رسیدند در واقع فیزیک کلاسیک از طرز تفکر موجبیت (دترمی سیسم ) دفاع می کرد و پایه استدلالات آن بر پایه منطق ریاضی بود و ظاهرا چاره ای جز قبول موجبیت در طبیعت نبود امانوئل کانت برای رفع این مشکل در مورد آزادی اراده می گوید اگر عالم فقط همین است (که می بینیم) در این صورت بدیهی است که اراده نمیتواند آزاد باشد یعنی که چیزی را که می بینیم شاید چیزی نباشد که در واقع هست همان مثال مشهور غار افلاطون که کسانی که در زنجیر شده اند سایه ها را واقعیت می شمارند و نمی دانستند که سایه ها فقط سایه ای از واقعیت هستند! کانت بدین صورت عقیده خود را بیان می کند که پدیده ها فقط نشانه ها و نمایشهایی از حقیقت مطلق هستند نه خود حقیقت و استدلال می کند که منشاء اصلی آنها باید در جایی غیر از این عالم پدیده ها باشد بطوری که هر چند یک پدیده با پدیده دیگر رابطه علت و معلول داشته باشد ضرورتی برای قبول علیت بین تولید کنندگان آن پدیده نباشداگر، توجه خود را به پدیده ها معطوف کنیم ظاهرا قوانین ماشینی و جبر درست هستند و اگر بتوانیم با حقیقتی که اساس و اصل پدیده ها ست تماس حاصل کنیم شاید ببینیم که چنین قانونی وجود ندارد کانت در ادامه می گوید هدفش اثبات آزادی اراده نبود بلکه فقط می خواست این مسئله را حل کند که حداقل طبیعت و آزادی متضاد هم نیستند البته آنان سعی می کردند آزادی اراده را به اثبات برسانند هر چند بطور کامل موفق نشدند مکانیک نیوتنی توسط فرمولهای ریاضی پایه ریزی شده بود و ظاهرا شکست ناپذیر بنظر میرسید اما پس از مدتی مشخص شد آنگونه که در ابتدا فکر می کردند نمی توانند تمام پدیده ها را توجیه کنند از جمله خواص نور که خاصیت دوگانه ای از خود نشان می داد هم عصر نیوتن، هویگنس از لحاظ هندسی ثابت کرد که نور دارای خاصیت موجی است هر چند بعضی از پدیده ها با در نظر گرفتن خاصیت ذره ای نور قابل توجیه بوده با این حال در پدیده ها یی مانند تداخل و پراش نظریه ذره ای دچار مشکل می شد و در عوض نظریه موجی به طور کامل آنها را توجیه می کرد.

به ادامه مطلب مراجعه نمایید


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
معمای ضد ماده
ساعت ۱:٥۳ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

ترجمه ی خانم فوزیه سهرابی

این مقاله ی بسیار جالب را در قالب یک فایل Word برای دانلود گذاشتم که امیدوارم خوشتان آمده باشد.

لینک دانلود


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
متریک گرانشی سیاه چاله
ساعت ۱٢:٥٢ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

محاسبه متریک گرانشی سیاه چاله ( جرم نوترونی )

نسبیت عام و سیاه چاله ها :

یکی از نخستین حل‌های معادله میدان انیشتین را فیزیکدان منجمی به نام کارل شوارتس شیلد به دست آورد . شوارتس شیلد متریک اطراف یک کره ، مثلا اطراف یک ستاره را بدست آورد . این متریک که امروزه متریک شوارتس شیلد نام دارد ، خاصیت بسیار عجیبی دارد ، اگر شعاع ستاره از حدی کوچکتر شود ، دیگر حتی نور هم نمیتواند از آن بگریزد . در این حالت ستاره به شیء عجیبی تبدیل می‌شود که سیاه چاله نام دارد . درک فیزیک سیاه چاله ها یکی از چالش‌هایی است که فیزیکدانان بیش از نیم قرن است با آن دست و پنجه نرم می‌کنند . امروزه تقریبا اکثر فیزیکدانان فعال اعتقاد دارند که در دنیا ، از جمله در مرکز کهکشان راه شیری سیاه چاله وجود دارد .

به علت محتوای زیاد مقاله آن را در ادامه مطلب بخوانید


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
قطعه ای نان باگت برخورد دهنده بزرگ هادرون را دچار مشکل کرد!
ساعت ۱٢:٤۸ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

دانشمندان پروژه برخورد دهنده بزرگ هادرون اعلام کردند پرتاب قطعه ای نان باگت توسط یک پرنده درون جعبه تقسیم خارجی برخورد دهنده باعث بروز اختلالی جدید در این آزمایشگاه بزرگ شده است.تنها چند روز یا هفته به آغاز فعال سازی مجدد برخورد دهنده بزرگ هادرون، قدرتمندترین شتاب دهنده ذرات و بزرگترین آزمایشگاه فیزیکی در جهان باقی نمانده است که اتفاقی شگفت انگیز و خنده دار اختلالی دیگر در این سیستم عظیم به وجود آورد.

به گفته دانشمندانی که بر روی این پروژه فعالیت دارند قطعه ای نان باگت که توسط یک پرنده به داخل تجهیزات موتورخانه ای خارجی این آزمایشگاه بزرگ پرتاب شده است اختلال تکنیکی در LHC به وجود آورده و باعث افزایش حرارت در یکی از بخشهای مغناطیسی تونل 27 کیلومتری برخورد دهنده شده است.

 به گفته دانشمندان پروژه این اختلال باعث خاموش شدن اتوماتیک سیستم شده و می تواند ماشین عظیم علم فیزیک را در حالی که به تازگی روشن شده بود، برای چند روز خاموش نگاه دارد اما به هر حال این دانشمندان احتمال تکرار واقعه ای را که در سپتامبر گذشته خسارت بزرگی به برخورد دهنده هادرون وارد کرد را صفر می دانند.

 اختلال و افزایش حرارت در بخش 81 برخورد دهنده از اوایل روز سه شنبه آغاز شده است. مایک لامونت از مرکز کنترل سرن درباره این اختلال اینگونه توضیح می دهد "مدار برخورد دهنده بزرگ که در اعماق مرز سوئیس و فرانسه در خارج از ژنو مدفون شده است در اثر پرتاب قطعه ای نان باگت در جعبه تقسیم توسط یک پرنده دچار اختلال شده است."

نتیجه این حادثه غیر قابل باور افزایش حرارت در یکی از بخشهای مغناطیسی تونل برخورد دهنده بوده است که در نتیجه خاصیت ابر رسانایی در مغناطیسهای آن بخش از بین رفته است. چنین رخدادی می تواند خبر بدی برای فعالسازی مجدد LHC به شمار رود زیرا احتمال وقوع آنچه در سپتامبر گذشته رخ داده است در اثر اختلال در مغناطیسها تونل افزایش پیدا خواهد کرد.

 بر اساس گزارش رجیستر، شاید این اتفاق در واقعیت در زمان فعال سازی مجدد برخورد دهنده بزرگ هادرون وقفه ای ایجاد نکند اما به طور قطع یکی دیگر از نقاط ضعف پیچیده ترین آزمایشگاه فیزیک جهان را بر خلاف تاکید و پافشاری مطلق مسئولان این پروژه درباره ایمنی برخورد دهنده بزرگ هادرون، آشکار کرده است.

 گزارش از خبرگزاری مهر


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
بمب الکترومغناطیس
ساعت ۱٢:٤٦ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

سلاح تازه ای که ساخت آن بسیار ساده و تأثیر آن کاملاً گسترده است ، نگرانی هایی را برای دانشمندان و دولتمردان بوجود آورده است . به نوشته هفته نامه علمی نیوساینتیست این سلاح مؤثر « بمب الکترو مغناطیسی » نام دارد که اساس و عصاره آنها چیزی نیست جز یک پرتو شدید و آنی از موجهای رادیویی یا مایکروویو که قادر است همه مدارهای الکتریکی را که در سر راهش قرار گیرد ، نابود سازد . در دورانی که بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الکترونیکی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستانها تا شبکه های مخابراتی و از رایانه های بانکها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاههای نظارت و مراقبت ، نحوه کار ماشینها و ادوات صنعتی همگی متکی به ساختارهای الکترونیک هستند ، کاربرد بمبهای الکترو مغناطیس می تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسکونی شود . به اعتقاد برخی کارشناسان به نظر می رسد کشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تکمیل کرده اند و حتی برخی بر این باورند که ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این قبیل بمبها برای تخریب دستگاههای رادار صربها بهره گرفته است . توجه به بمبهای الکترو مغناطیس حدود نیم قرن قبل مطرح شد . متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته ای منفجر شود ، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می سازد . اما مسیله این بود که به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آنکه نیاز به انجام یک انفجار هسته ای باشد ؟
دانشمندان می دانستند که کلید حل این مسیله در ایجاد پالسهای ( تپ های ) الکتریکی که با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است . اگر اینگونه پالسها به درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند ، امواج الکترومغناطیس قدرتمندی در فرکانسهای ( بسامد ) مختلف از آنتن بیرون می آیند ، هر چه فرکانس موج بالاتر باشد ، امکان تأثیرگذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاهها بیشتر خواهد شد . بزودی این نکته روشن شد که مناسب ترین امواج الکترومغناطیس برای ساخت بمبهای الکترومغناطیس امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است . این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الکترونیک نفوذ کنند و آنها را از کار بیندازند . برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الکترونیکی بود که تنها ۱۰۰ پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند . یک شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام « مولد ژنراتور مارکس » بود . این دستگاه عمدتاً متشکل است از مجموعه بزرگی از خازنها که یکی پس از دیگری تخلیه می شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می آورند . با گذراندن این جریان از درون مجموعه ای از کلیدهای بسیار سریع می توان پالسهایی با دوره زمانی ۳۰۰ پیکوثانیه تولید کرد . با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن ، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می شود . مولدهای مارکس سنگین هستند اما می توانند پشت سرهم روشن شوند تا یک سلسله پالسهای قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند . این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که بوسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست . هدف این برنامه جای دادن مولدهای مارکس روی هواپیماهای بدون خلبان یا در درون بمبها و موشکهاست تا از این طریق نوعی « میدان مین الکترومغناطیس » برای مقابله با دشمن ایجاد شود . اگر هواپیما یا موشک دشمن از درون این میدان مین الکترومغناطیس عبور کند ، بلافاصله نابود خواهد شد . اگر لازم باشد تنها یک انفجار عظیم به انجام رسد ، به دستگاهی نیاز است که بتواند یک پالس الکترونیکی بسیار قدرتمند را بوجود آورد ؛ این کار را می توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر « تی . ان . تی » انجام داد . دستگاهی که این عمل را به انجام می رساند ، « متراکم کننده شار » نام دارد . در این دستگاه از انفجار اولیه یک ماده منفجره متعارف برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می شود. زمانی که این جریان فشرده شد ، به درون یک آنتن فرستاده می شود و یک موج الکترومغناطیس بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می آید . نیوساینتیست می افزاید : طرح تکمیل دستگاههای متراکم کننده شار از سوی نیروی هوایی آمریکا در ایالت نیو مکزیکو در دست تکمیل است . از جمله طرحهایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده ، جای دادن آنها در بمبهایی است که از هواپیما به پایین پرتاب می شود و نصب آنها در موشکهای هوا به هواست . امتیاز بزرگ بمبهای الکترومغناطیس در دو نکته است : نخست آنکه این بمبها مستقیماً جان انسانها را به خطر نمی اندازد و تنها بر دستگاههای الکترونیک اثر می گذارد ؛ و نکته دوم آنکه ساخت آنها بسیار ساده است . بمبهای الکترومغناطیس در صورتی می توانند بالاترین خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههایی که به آنها وارد می شوند یکسان باشد . بنابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاههای الکترونیکی که در مراکز حساس کار می کنند ، می توان طراحی مدارها را به گونه ای انجام داد که اولاً میان بخشهای مختلف ، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیاً در ورودی این قبیل دستگاهها باید صافیها و سنجنده هایی را قرار داد که بتواند علامتهای مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند.

تهیه و تنظیم از سایت های فیزیک


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
اثر دوپلر در صدای فرود ققنوس
ساعت ۱٢:۳۸ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

آیا تا به حال به صدای آمبولانس آژیر کشانی که در حال عبور از نزدیکی شماست توجه کرده اید؟ هنگامی که آمبولانس دور است ، آژیر آن دارای صدایی زیر می باشد و هرچه آمبولانس به شما نزدیکتر می شود ، صدای آژیر نیز بم تر می شود و این فرایند در هنگام دور شدن آمبولانس نیز تکرار می شود و صدای آمبولانس با دور شدن آن زیر تر می شود.

به این فرایند اثر دوپلر گفته می شود. هنگامی که آمبولانس در فاصله ی دوری از شما قرار دارد ، طول موج صدایی که از آژیر آن به شما می رسد زیاد است و هرچه به شما نزدیکتر می شود طول موج صدای آن نیز کم تر می شود و اگر این فرایند از دید طیف نگاری بررسی شود ، طول موج امواج ساطع شده از آمبولانس از رنگ قرمز ( طول موج زیاد ) به رنگ آبی ( کمترین طول موج ) گرایش پیدا می کند که به آن انتقال به آبی گفته می شود . وقتی آمبولانس در کنار ما است، امواج آن دارای کمترین طول موج هستند و با دور شدن آن ، طول موج امواج نیز زیاد خواهد شد و یا به عبارت دیگر طول موج آن از آبی به قرمز مبدل می شود، که  به این پدیده انتقال به سرخ گفته می شود.  اثر دوپلر، انتقال به سرخ و انتقال به آبی، برای هر جسم در حال حرکتی که از خود امواجی ساطع می کند ( صوتی ، نوری و ...) اتفاق می افتد. اثر دوپلر در ستاره شناسی کاربرد فراوانی دارد و با استفاده از آن می توان گفت که کدام جسم به ما نزدیک و کدام جسم در حال دور شدن از ما است. حتی می توان سرعت دور شدن و یا نزدیک شدن آن ها را اندازه گیری کرد . مطالعه در مورد انبساط جهان، یافتن جهت چرخش سیارات و ... همگی به کمک این پدیده صورت گرفته است و کشف این پدیده کمک شایانی به پیشرفت علم ستاره شناسی کرده است.
 
 مثال صدای آژیر آمبولانس و یا صوت قطار همگی مثال هایی قدیمی هستند و بیشتر ما این مثال ها را شنیده ایم. اما هم اکنون مریخ نورد ققنوس و مدارگرد اکتشافی مریخمریخ نورد ققنوس هنگامی که در حال فرود بر روی مریخ بوده، از نزدیکی مدارگرد اکتشافی مریخ می گذرد و این مدارگرد با استفاده از تجهیزات خود ، سیگنال های ساطع شده از این مریخ نورد را ضبط و به زمین مخابره می کند و گروه کنترل پرواز مدارگرد اکتشافی مریخ با پردازش این سیگنال ها ، آن ها را در قالب یک فایل صوتی به همگان ارایه می کند. مثال بسیار جالبی را در این مورد برای ما به ارمغان آورده اند.
 
نزدیک ترین فاصله ای که این دو فضاپیما از یکدیگر داشتند 1550 کیلومتر بوده است. در این فایل شما ابتدا صدای زیری را می شنوید و هرچه فونیکس به مدارگرد نزدیکتر می شود این صدا تقویت می شود و سپس با دور شدن و فرود ققنوس این صدا ابتدا ضعیف و سپس قطع می شود. این فایل صوتی دارای مقدار زیادی نویز است که این نویز به وسیله تجهیزات مدارگرد ذکر شده بوجود آمده است. مطمئنا شما هم مثل ما ، از شنیدن صدای ققنوس شگفت زده و متعجب خواهید شد.

صدای ققنوس را از لینک زیر دانلود کنید:


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
هاریکن ها Hurricanes
ساعت ۱٢:۳٠ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

چون محتوای مقاله زیاد است و همراه با عکس های با حجم بالا می باشد، لطفا به ادامه مطلب مراجعه نمایید


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
نفهمیدن فیزیک کوانتوم در هفت گام
ساعت ۱٢:٢٤ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

نیلز بور (۱۹۶۲-۱۸۸۵)، از بنیانگذاران فیزیک کوانتوم، در مورد چیزی که بنیان گذارده است، جمله ای دارد به این مضمون که اگر کسی بگوید فیزیک کوانتوم را فهمیده، پس چیزی نفهمیده است. من هم در اینجا می خواهم چیزی را برایتان توضیح دهم که قرار است نفهمید!
گام اول: تقسیم ماده
بیایید از یک رشته‌ی دراز ماکارونیِ پخته شروع کنیم. اگر این رشته‌ی ماکارونی را نصف کنیم، بعد نصف آن را هم نصف کنیم، بعد نصفِ نصف آن را هم نصف کنیم و... شاید آخر سر به چیزی برسیم ــ البته اگر چیزی بماند! ــ که به آن مولکولِ ماکارونی می‌توان گفت؛ یعنی کوچکترین جزئی که هنوز ماکارونی است. حال اگر تقسیم کردن را باز هم ادامه بدهیم، حاصل کار خواص ماکارونی را نخواهد داشت، بلکه ممکن است در اثر ادامه‌ی تقسیم، به مولکول‌های کربن یا هیدروژن یا... بربخوریم. این وسط، چیزی که به درد ما می خورد ــ یعنی به دردِ نفهمیدنِ کوانتوم! ــ این است که دست آخر، به اجزای گسسته ای به نام مولکول یا اتم می رسیم.
این پرسش از ساختار ماده که «آجرکِ ساختمانی ماده چیست؟»، پرسشی قدیمی و البته بنیادی است. ما به آن، به کمک فیزیک کلاسیک، چنین پاسخ گفته ایم: ساختار ماده، ذره ای و گسسته است؛ این یعنی نظریه‌ی مولکولی.
گام دوم: تقسیم انرژی
بیایید ایده‌ی تقیسم کردن را در مورد چیزهای عجیب تری به کار ببریم، یا فکر کنیم که می توان به کار برد یا نه. مثلاً در مورد صدا. البته منظورم این نیست که داخل یک قوطی جیغ بکشیم و در آن را ببندیم و سعی کنیم جیغ خود را نصف ـ نصف بیرون بدهیم. صوت یک موج مکانیکی است که می تواند در جامدات، مایعات و گازها منتشر شود. چشمه های صوت معمولاً سیستم های مرتعش هستند. ساده ترین این سیستم ها، تار مرتعش است ــ که در حنجره‌ی انسان هم از آن استفاده شده است. به‌راحتی(!) و بر اساس مکانیک کلاسیک می توان نشان داد که بسیاری از کمّیت های مربوط به یک تار کشیده‌ی مرتعش، از جمله فرکانس، انرژی، توان و... گسسته (کوانتیده) هستند. گسسته بودن در مکانیک موجی پدیده ای آشنا و طبیعی است. امواج صوتی هم مثال دیگری از کمّیت های گسسته (کوانتیده) در فیزیک کلاسیک هستند. مفهوم موج در مکانیک کوانتومی و فیزیک مدرن جایگاه بسیار ویژه و مهمی دارد که جلوتر به آن می رسیم و یکی از مفاهیم کلیدی در مکانیک کوانتوم است.
پس گسسته بودن یک مفهوم کوانتومی نیست. این تصور که فیزیک کوانتومی مساوی است با گسسته شدن کمّیت های فیزیکی، همه‌ی مفهوم کوانتوم را در بر ندارد؛ کمّیت های گسسته در فیزیک کلاسیک هم وجود دارند. بنابراین، هنوز با ایده‌ی تقسیم کردن و سعی برای تقسیم کردن چیزها می‌توانیم لذت ببریم!
گام سوم: مولکول نور
خوب! تا اینجا داشتم سعی می کردم توضیح دهم که مکانیک کوانتومی چه چیزی نیست. حالا می رسیم به شروع ماجرا:
فرض کنید به جای رشته‌ی ماکارونی، بخواهیم یک باریکه‌ی نور را به طور مداوم تقسیم کنیم. آیا فکر می کنید که دست آخر به چیزی مثل «مولکول نور» (یا آنچه امروز فوتون می‌نامیم) برسیم؟ چشمه های نور معمولاً از جنس ماده هستند. یعنی تقریباً همه‌ی نورهایی که دور و بر ما هستند از ماده تابش می‌کنند. ماده هم که ساختار ذره ای ـ اتمی دارد. بنابراین، باید ببینیم اتم ها چگونه تابش می کنند یا می توانند تابش کنند؟
گام چهارم: تابش الکترون
در سال ۱۹۱۱، رادرفورد (۹۴۷-۱۸۷۱) نشان داد که اتم ها، مثل میوه‌ها، دارای هسته‌ی مرکزی هستند. هسته بار مثبت دارد و الکترون‌ها به دور هسته می چرخند. اما الکترون های در حال چرخش، شتاب دارند و بر مبنای اصول الکترومغناطیس، «ذره‌ی بادارِ شتابدار باید تابش کند» و در نتیجه انرژی از دست بدهد و در یک مدار مارپیچی به سمت هسته سقوط کند. این سرنوشتی بود که مکانیک کلاسیک برای تمام الکترون ها پیش‌بینی و توصیه(!)
می کرد و اگر الکترون ها به این توصیه عمل می کردند، همه‌ی‌ مواد ــ از جمله ما انسان‌ها ــ باید از خود اشعه تابش می کردند (و همان‌طور که می‌دانید اشعه برای سلامتی بسیار خطرناک است)! ولی می‌بینیم از تابشی که باید با حرکت مارپیچی الکترون به دور هسته حاصل شود اثری نیست و طیف نوریِ تابش‌شده از اتم ها به جای اینکه در اثر حرکت مارپیچی و سقوط الکترون پیوسته باشد، یک طیف خطی گسسته است؛ مثل برچسب های رمزینه‌ای (barcode) که روی اجناس فروشگاه ها می زنند. یعنی یک اتم خاص، نه تنها در اثر تابش فرو نمی‌ریزد، بلکه نوری هم که از خود تابش می‌کند، رنگ ها ــ یا فرکانس های ــ گسسته و معینی دارد. گسسته بودن طیف تابشی اتم ها از جمله علامت سؤال های ناجور در مقابل فیزیک کلاسیک و فیزیکدانان دهه‌‌ی ۱۸۹۰ بود.
گام پنجم: فاجعه‌ی فرابنفش
برگردیم سر تقسیم کردن نور.
ماکسول (۱۸۷۹-۱۸۳۱) نور را به صورت یک موج الکترومغناطیس در نظر گرفته بود. از این رو، همه فکر می کردند نور یک پدیده‌ی موجی است و ایده‌ی «مولکولِ نور»، در اواخر قرن نوزدهم، یک لطیفه‌ی اینترنتی یا SMS کاملاً بامزه و خلاقانه محسوب می شد. به هر حال، دست سرنوشت یک علامت سؤال ناجور هم برای ماهیت موجی نور در آستین داشت که به «فاجعه‌ی فرابنفش» مشهور شد:
یک محفظه‌ی بسته و تخلیه‌شده را که روزنه‌ی کوچکی در دیواره‌ی آن وجود دارد، در کوره ای با دمای یکنواخت قرار دهید و آن‌قدر صبر کنید تا آنکه تمام اجزا به دمای یکسان (تعادل گرمایی) برسند.
در دمای به اندازه‌ی کافی بالا، نور مرئی از روزنه‌ی محفظه خارج می‌شود ــ مثل سرخ و سفید شدن آهن گداخته در آتش آهنگری.
در تعادل گرمایی، این محفظه دارای انرژی تابشی‌ای است که آن را در تعادل تابشی ـ گرمایی با دیواره ها نگه می‌دارد. به چنین محفظه‌ای «جسم سیاه» می‌گوییم. یعنی اگر روزنه به اندازه‌ی کافی کوچک باشد و پرتو نوری وارد محفظه شود، گیر می‌افتد و نمی‌تواند بیرون بیاید.
فرض کنید میزان انرژی تابشی در واحد حجمِ محفظه (یا چگالی انرژی تابشی) در هر لحظه U باشد. سؤال: چه کسری از این انرژی تابشی که به شکل امواج نوری است، طول موجی بین ۵۴۶ (طول موج نور زرد) تا ۵۷۸ نانومتر (طول موج نور سبز) دارند. جوابِ فیزیک کلاسیک به این سؤال برای بعضی از طول موج‌ها بسیار بزرگ است! یعنی در یک محفظه‌ی روزنه دار که حتماً انرژی محدودی وجود دارد، مقدار انرژی در برخی طول موج‌ها به سمت بی نهایت می‌رود. این حالت برای طول موج‌های فرابنفش شدیدتر هم می‌شود.
گام ششم: رفتار موجی ـ ذره‌ای
در سال ۱۹۰۱ ماکس پلانک (Max Planck: ۱۹۴۷-۱۸۵۸) اولین گام را به سوی مولکول نور برداشت و با استفاده از ایده‌ی تقسیم نور، جواب جانانه‌ای به این سؤال داد. او فرض کرد که انرژی تابشی در هر بسامدِ &#۹۵۷; ــ بخوانید نُو ــ به صورت مضرب صحیحی از &#۹۵۷;h است که در آن h یک ثابت طبیعی ــ معروف به «ثابت پلانک» ــ است. یعنی فرض کرد که انرژی تابشی در بسامد &#۹۵۷; از «بسته های کوچکی با انرژی &#۹۵۷;h» تشکیل شده است. یعنی اینکه انرژی نورانی، «گسسته» و «بسته ـ بسته» است. البته گسسته بودن انرژی به‌تنهایی در فیزیک کلاسیک حرفِ ناجوری نبود‌ (همان‌طور که قبل‌تر در مورد امواج صوتی دیدیم)، بلکه آنچه گیج‌کننده بود و آشفتگی را بیشتر می‌کرد، ماهیتِ «موجی ـ ذره‌ای» نور بود. این تصور که چیزی ــ مثلاً همین نور ــ هم بتواند رفتاری مثل رفتار «موج» داشته باشد و هم رفتاری مثل «ذره»، به طرز تفکر جدیدی در علم محتاج بود.
ذره چیست؟ ذره عبارت است از جرم (یا انرژیِ) متمرکز با مکان و سرعتِ معلوم. موج چیست؟ موج یعنی انرژی گسترده‌شده با بسامد و طول موج. ذرات مختلف می‌توانند با هم برخورد کنند، اما امواج با هم برخورد نمی‌کنند، بلکه تداخل می‌کنند. نور قرار است هم موج باشد هم ذره! یعنی دو چیز کاملاً متفاوت.
گام هفتم: نرسیدن!

مهدی قهرمانی
باشگاه دانش‌آموزی نانو


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
انیشتین : فیزیک و متافیزیک
ساعت ۱٢:٢٠ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

این روزها متخصصان و هوچی های بورژوازی از هر قماش به اشاعه نظرات ارتجاعی در مورد شخصیت انیشتین و تئوریهایش می پردازند. اما بیشتر جاروجنجالها در ستایش از کمکهایی که انیشتین به پیشرفت دانش بشری نموده نیست. بلکه تبلیغ این نظریه است که علم، مایملک "نوابغ" است.

 

یک دیدگاه کاملا ارتجاعی دیگر هم تبلیغ میشود که درکی از واژه ی "نسبیت" (عنوان تئوریهای انیشتین) ارائه میدهد. طبق این دیدگاه ارتجاعی "همه چیز نسبی است" و نتیجتا بشر هرگز نمیتواند از جهان عینی شناخت واقعی بدست آورد.بطور نمونه، مجله نیوزویک (مورخ 12 مارس) بخش خاصی را به انیشتین اختصاص داده است. در این بخش نظرات "جان ویلر" یکی از باصطلاح "متخصصان اصلی" و صاحب نظران درباره تئوریهای انیشتین که خود نیز فیزیکدان است، مطرح گشته است. او چنین جمعبندی میکند که "جهان فیزیکی محصول مشاهده است" و "هیچ پدیده ای را تا زمانیکه مورد مشاهده قرار نگرفته باشد نمیتوان پدیده خواند".

 

کل مقالاتی که در این بخش ویژه مجله نیوزویک بچاپ رسیده، نمونه برجسته ای از چگونگی استفاده بورژوازی از انیشتین است. میخواهند این دیده را اشاعه دهند که عوام الناس نمیتوانند علم را درک کنند. بعلاوه، آنها میخواهند این برداشت را از تئوریهای علمی انیشتین ارائه دهند که نسبت به موجودیت دنیای واقعی و مستقل از ذهن ما باید شک کرد.

 

ادامه ی مقاله در ادامه مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
آنتروپی دنیا و شتاب زمان (VMR-PCR)
ساعت ۱٢:۱۳ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

آنتروپی (Entropy) همواره از آغاز جهان (بیگ بنگ) در حال گسترش بوده و محققان همچنان به دنبال دلیلی برای توجیه آن هستند.

همچنین سوال دیگر جوامع علمی این است که آیا چنین موضوعی برای زمان نیز در حال رخ دادن است؟

 

VMR-PCR بنابه مدل کیهانی و مکانیک خود این موضوع را از دیدگاه جدیدی بررسی می کند.

این تئوری اعتقاد دارد که فضازمان دو عامل متفاوت و جدا از یکدیگر هستند که فضای عمومی (در بررسی انحراف آن در برخورد با جرم) و فضای جرم هر دو توپولوژی هایی هستند که صفحات زمان (صفحه ی اول برای فضای اول و صفحه ی دوم برای فضای دوم) آنها را با ایجاد نقش هوموتوپی به یکدیگر متصل می کند.

بنابراین دیگر نیازی نیست هرجا که زمان صفر است فضا هم صفر شود.

در هنگام رخ دادن بیگ بنگ نیز طبق مدل کیهانی VMR-PCR  زمان دنیای جدید برای آغاز صفر درنظر گرفته می شود که اگر فضازمان پیوسته باشند فضا نیز باید در همان لحظه ایجاد شود.

اما با نگاهی دقیق تر باید پرسید اگر فضایی نبوده این پدیده خود کجا رخ داده و به این مرحله رسیده؟ (با فرض اینکه بنابه قرارداد زمان دنیای جدید را صفر فرض کرده ایم).

در مدل VMR-PCR فضا ثابت است و این ذرات خلا هستند که در برخورد با جسم خمیده و چگال می شوند.

بر همین مبنا نیز VMR-PCR تعریف جدید از اتساع زمانی را به ما می دهد.

 

این نظریه بیان می دارد که عام جرم که اینشتین آن را در اتساع زمانی خود تنها عامل قرار داده خود یکی از نتایج عامل تاخیر در زمان است!

بر طبق همین مدل از آنجاکه هر دنیایی زمانی جدا از دنیای قبل برای خود دارد بعد از بیگ بنگ هر فضایی نزدیک و نزدیک تر به مرکز دنیا باشد زمان برایش با تاخیر بیشتری می گذرد.

و یکی از نتایج آن این است که چگالی اجرام سماوی در مرکز دنیا بیشتر است! نه اینکه این تاخیر خود برای اجرام است.

زیرا اگر اینگونه بود حتی در ماه زمان باید به طور محسوسی از زمین تندتر می گذشت.

و اگر اینطور بود اصلا بیگ بنگی رخ نمی داد. زیرا تمام جرم دنیا در مرکز دنیا چگال شده بود و این تاخیر به نهایت خود رسیده بود. تا حدی که گذر زمان صفر شده بود.

اینشتین در محاسبات خود دقیقا به این مشکلات برخورد که اگر تاخیر زمانی وجود دارد پس زمان در لحظه ی بیگ بنگ صفر مطلق است.

که اگر بود بدون گذر زمان مگر اتفاقی هم می افتاد؟

مسئله  ی پیوستگی فضازمان هم که مشکل دیگر آن بود که بررسی اش کردیم.

به همین دلیل VMR-PCR با بیان مدلی ساده می گوید:

 

1)      تاخیر یا اتساع زمانی به دلیل خمیدگی فضا در برخورد با جرم نیست. بلکه اتساع زمانی در نقاط نزدیک تر به بیگ بنگ (مرکز دنیا) بیشتر است و این دلیل چگال تر بودن اجرام سماوی در مرکز دنیاست. زیرا آنها با سرعت کمتری شتاب به خارج می گیرند.

2)      زمان و فضا دو عامل جدا از هم هستند. هنگامیکه دو فضا را بررسی می کنیم این دو فضا دارای خاصیت توپولوژی هستند و صفحات زمان که متصل کننده ی آنها هستند دارای خواص هوموتوپی می باشند.

3)      نه زمان و نه فضا در بیگ بنگ صفر بوده. فضا و زمان هیچ گاه از بین نمی روند. تنها برای نشان دادند تفاوت میان دنیای قدیم و دنیای جدید بعد از بیگ بنگ زمان به صورت قراردادی صفر فرض می شود.

 

با همین دلایل ساده VMR-PCR مسئله ی آنتروپی را حل می کند:

حال که دنیای خارج از دنیای داخل با سرعت بیشتری پیش می رود پس با فاصله گرفتن از بیگ بنگ (مرکز دنیا) چیزی به جز افزایش آنتروپی انتظار نمی رود.

بنابراین پیش بینی می کنیم که در نقطه ای که بیگ بنگ رخ داد (مرکز دنیا) آنتروپی صفر باشد.

همچنین وضعیتی دقیقا برای زمان نیز وجود دارد. با این تفاوت که بی نظمی در زمان با افزایش سرعت آن همراه است. این بدان معناست که همواره در مرکز دنیا اصلا زمان نمی گذرد.

اینکه چرا اتساع زمانی در محاسبات اینشتین اینگونه بدست آمد مربوط به پیوستگی فضازمان در معادلات اوست.

در صورتیکه بخواهیم تاخیری را در زمان ایجاد کنیم از آنجا که فضازمان به هم پیوسته است پس ناچار باید فضا را نیز با تاخیر تصور کنیم. اینشتین اثر تاخیر زمان بر فضا را انحراف فضا و ایجاد گرانش از این پدیده دانست.

در صورتیکه اگر درست ببینیم می توانیم به راحتی به این نتیجه برسیم که فضا اصلا مادی نیست که در برخورد با ماده (مانند زمین) خم شود. خود این ماده روی همان فضا تعریف شده است. در واقع این خلا نیست که از هیچ است. بلکه این فضا است که کاملا فرضی و پوچ است.

فضا و زمان هر دو قراردادهایی در دنیای ما هستند اما برای مثال ماده ای مثل سیاره ی خود ما (زمین) کاملا حقیقی است.

حتی اگر از این مطالب بگذریم همانطور که در بخش معرفی گفتیم فضا سه بعدی و زمان تک بعدی است و اصولا در ریاضی وقتی دو عامل دارای تعداد ابعاد متفاوت هستند اصلا با هم بررسی نمی شوند. اینکه آنها را پیوسته بدانیم دیگر اصلا منطقی نیست. اما انحراف نور آزمایشی تجربی برای نظریه ی اینشتین بود. پس همگان ساکت شدند!

اما اگر فرض کنیم خلا ذراتی دارد از جنس ضد ماده (که در مدل استاندارد مقدار ضد ماده (خلا) و ماده ی دنیا یکی پیش بینی شده) آنگاه هم مدل استاندارد توجیه می شود و هم می بینیم که با تشکیل یک جرم در میان خلا این ذرات در اطراف ماده چگال شده و می خواهند به مکان اول خود بازگردند.

پس به ماده دافعه وارد می کنند و ماده نیز در عکس العمل نیروی دافعه ی به آنها وارد می کند که برآیند این نیروها همان نیروی گرانش است.

در واقع در این مدل به جای انحراف فضا چگالش خلا پیشنهاد می شود.

حال که در پیش فرض مسئله این اطلاعات را داریم می توانیم گفت که تاخیر زمانی هم به دلیل چگالش جرم نیست بلکه به دلیل مرکزیت زمانی بیگ بنگ است. (این بدان معنا نیست که صفر باشد بلکه به معنای مبدا هر دنیای جدید است).

 

در آخر VMR-PCR فضا و زمان جدا از هم را در هر دنیا اینگونه پیش بینی می کند:

 

"شکل (10.1): مدل فضا و زمان گسسته در هر دنیا"

همانطور که مشاهده می کنید این مدل جز دسته مدل هایی است که نظریه ریسمان پیش بینی می کرد.

همچنین از نظر زمانی این مدل سازگار با مخروط زمانی نیز می باشد.

 

به همین دلیل VMR-PC تبدیل به یک نظریه ی هم جانبه شده است.

منبع: سایت فیزیک هوپا

عکس مقاله از:www.acceleratingfuture.com


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
کاربرد نانو تکنولوژی در کامپیوتر و الکترونیک
ساعت ۱٢:٠٩ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

هدف از نگارش این نوشتار، مرور یکی از روش های بکارگیری فناوری نانو است. برای مثال این فناوری نسبتاً نو، در کامپیوتر و قطعات الکترونیکی کاربرد بسیاری دارد. از مثالی که ریچارد فایمن در سخنرانی خود استفاده کرد، شروع می کنیم. در واقع با این مثال میخواهیم ابعاد و اندازه های نانویی را با اندازه های خیلی کوچکی که تکنولوژی آنها هم اکنون در دسترس است، مقایسه بکنیم. او که جایزۀ نوبل فیزیک را دریافت کرده بود، در کنفرانس سال 1960 تحت عنوان «فضای زیادی وجود دارد» به بحث در مورد توانایی ها و امکان ساخت مواد نانو مقیاس پرداخت. او به گونه ای خیال پردازانه، خطوطی حکاکی شده با به کارگیری باریکۀ الکترونی و با عرضی به اندازۀ چند اتم را فرض کرد که در واقع وجود لیتوگرافی توسط باریکۀ الکترونی را پیش بینی می کرد. در واقع فاینمن با این سوال شروع کرد: "چرا نمی توانیم بیست و نه پوشینۀ دایره المعارف بریتانیکا را به سر یک سوزن بنویسیم؟" و ادامه داد "قطر ته سوزن 1/16 اینچ است. اگر آن را بیست و پنج هزار بار بزرگ کنیم سطح آن با کل سطح صفحات دایره المعارف برابر می شود. پس کافی است همه نوشته ها را بیست و پنج هزار بار کوچک کنیم." اگر چه اندیشه های فاینمن بازتاب چندانی توسط دانشمندان آن زمان نداشت؛ هم اکنون بسیاری از فرضیات او به واقعیت پیوسته اند.

ریچارد فاینمن به پاس کمک های شایانش به الکترودینامیک کوانتومی (موضوعی بسیار دور از فناوری نانو) جایزۀ نوبل فیزیک را دریافت کرده بود. همگام با او، رویا پردازان دیگری نیز مشغول به فعالیت بودند. راف لندور فیزیکدانی نظری بود که در سال 1957 برای IBM کار می کرد. وی ایده هایی در پیرامون نانو الکترونیک داشت و به ارزش اثرات مکانیک کوانتومی در این زمینه پی برده بود.

ادامه ی این مقاله در ادامه مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
سونامی چگونه به وجود می‌آید؟
ساعت ۱۱:٥٠ ‎ق.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

برای مطالعه ی مقاله لطفا به ادامه مطلب مراجعه نمایید


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
روشی جدید برای اندازه‌گیری اثرات مغناطیسی در مقیاس ‌نانو
ساعت ۱۱:٤۸ ‎ق.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

گروهی از محققان ژاپنی، روش جدیدی برای ارزیابی ساختار مغناطیسی و الکترونیکی لایه‌های اتمی زیرسطحی در یک ماده ابداع کرده‌اند. این روش که «طیف‌سنجی پراش» نامیده شده‌است، برای اندازه‌گیری اثرات مغناطیسی در مقیاس نانو و توسعة ضبط مغناطیسی چگالِ «عمودی» بسیار سودمند خواهد بود.

به‌زودی در ذخیره‌سازی داده به چگالی‌ای بیش از 1012 بیت در هر اینچ مربع نیاز خواهد بود. برای دستیابی به چنین چگالی‌ای به بیت‌هایی نیاز است که عرض آنها تنها ده نانومتر و یا کمتر باشد؛ اما از آنجا که در این سطح، اثرات مغناطیسی سطحی پدیدار می‌شود، شناخت اثرات مغناطیسی غیر معمول، در این سطح امری ضروری است.

فامیهیکو ماتسوی و همکارانش از مؤسسة علم و فناوری نارا(Nara) و سایر مؤسسات ژاپنی، دو روشِ پراش الکترون اوگر و طیف‌نمایی جذبی اشعة ایکس را با یکدیگر ادغام‌ و روش جدیدی ابداع کرده‌اند. آنها بیشینه‌های «تمرکز رو به جلو» را ـ که در طیف و در راستای اتم‌های موجود در سطحِ نمونه ظاهر می‌شدند ـ تحلیل کردند. آنها توانستد که از طریق ارزیابی شدت بیشینه‌ها، بین ساختارهای مغناطیسی و الکترونیکی لایه‌های منفرد، تمیز قائل شوند.

این گروه، از این روش جدید در تحلیل ساختار مغناطیسی یک لایة نازکِ نیکل بر روی یک سطح مسی استفاده کردند. تاکنون ساختار مغناطیسی اتمی لایه‌های نازک نیکل ناشناخته مانده بود؛ این در حالی است که دانشمندان می‌دانستند که راستای مغناطیسی ‌شدن در این لایه‌ها در سطح ماده، موازی بوده و با رفتن به عمق و در دهمین لایة اتمی به‌صورت عمود در‌می‌آید. ماتسوی و همکارانش این ناحیة گذار را تحلیل و گشتاورهای مغناطیسی را در هر کدام از لایه‌ها اندازه‌گیری نمودند. شناخت دقیق نحوة تغییر این گشتاورهای مغناطیسی در درون این ساختار می‌تواند در ساخت ابزارهای ضبط مغناطیسی عمودی ـ که چگالی ذخیره‌سازی آنها سه ‌برابر بزرگ‌تر از مواد ضبطِ طولی معمولی است ـ سودمند واقع گردد.

هم‌اکنون برای تصویربرداری از ساختار اتمی، چندین روشِ پراش اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد که هر یک مشکلات خاص خود را دارد؛ مثلاً طیف‌نمایی تونلی روبشی تنها قادر به تحلیل سطح نمونه است. روش طیف‌نمایی پراشی ابداعی این گروه می‌تواند برای نخستین بار به شکلی غیر مخرب، خصوصیات مغناطیسی و الکتریکی لایه‌های زیرسطحی را در مقیاس اتمی به تصویر بکشد.

هم‌اکنون این محققان به دنبال توسعة روش خود به‌منظور تحلیل سطح ابررساناها هستند. ماتسوی در این باره گفت:«ما توجه ویژه‌ای به خصوصیات الکترونیکی وابسته و ساختار هندسی در گذار فاز ابررسانایی داریم.»
نتایج این تحقیق در نشریة.Phys. Rev. Lett به چاپ رسیده‌است.

منبع:http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34478


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
انفجار هسته ای
ساعت ۱۱:٤۳ ‎ق.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

تعریف انفجار
 

انفجار اعم از عادی یا هسته ای عبارتست از رهایی مقدار زیادی انرژی در مدت زمانی بسیار کوتاه و در فضای محدود .

ساختار انفجاری هسته ای

در انفجار هسته ای حرارت و فشار حاصل از اندازه ای است که جرم بمب و همه مواد موجود در فضای مزبور را در آن واحد زمان بصورت توده ای از گاز داغ ، ملتهب و فشرده در آورده و تشکیل گوی آتشین که در حدود چند میلیون درجه حرارت است می دهد این گوی آتشین بلافاصله انبساط کرده و به لایه های بالای جو صعود می کند.انبساط سریع گوی آتشین فشار اطراف خود را بالا برده و موج انفجاری بسیار شدیدی و یا موج ضربه فوق العاده ای در زمین یا آب یا در زیر زمین ایجاد می کند که اثر تخریبی انفجار مربوط به آنها ست .

مشخصات انفجاری هسته ای

- در نزدیکی انفجار سرعت موج از یک کیلومتر درثانیه یعنی هزارها کیلومتر در ساعت بیشتر است .

- قسمت عمده ای از انرژی انفجار بصورت حرارت و نور آزاد می شود که در منطقه وسیعی ایجاد آتش سوزی نموده و حتی در فاصله های دورتر سبب سوختگی در پوست بدن موجودات زنده ای که در معرض آنها قرارگرفته باشند می گردد .

- مقدار زیاری اشعه نامرئی هسته ای به نام تشعشع هسته ای اولیه بوجود می آید که قدرت نفوذی فوق العاده ای داشته و بر حسب شدت تشعشع آنها آثار بیولوژیکی تشعشعات هسته ای وخیم یا کشنده در موجودات زنده بوجود می آورند .

- مواد حاصل از انفجار های هسته ای به شدت رادیو اکتیو بوده ومنطقه وسیعی را بطوری الوده می سازد که بر حسب نزدیکی یا دوری از مرکز انفجار تامدتی غیر قابل سکونت خواهند بود مانند هیروشیمای ژاپن .

- در انفجارهای معمولی درجه حرارت در مرکز انفجار به حدود 5000 درجه سانتیگراد درمورد انفجارهای هسته ای به ده ها میلیون درجه می رسد .

حوزه انفجارهسته ای

قطر کره آتشین از بمب هسته ای یک مگاتنی در یک هزارم ثانیه به حدود 150 متر رسیده ودر هر ثانیه به حداکثر اندازه خود که حدود 2000 متر است می رسد و پس از یک دقیقه نسبتا سرد شده و روشنایی خود را از دست می دهد این زمانی است که انفجار 7 کیلو متر صعود کرده است برای تصور میزان درخشندگی آن کافیست اشاره کنیم که :

- از فاصله یکصد کیلومتری از نور خورشید در وسط روز درخشنده تر است .

- در پاره ای از آزمایش ها که در طبقات بالای جو انجام گرفته نور حاصله از فاصله 1000 کیلومتری محسوم بوده است که تحت بعضی شرایط این نور می تواند موجب کوری موقتی یا سوختگی دائمی شبکیه چشم شود .

- در موقع آزمایشات هسته ای در معرض بودن تصادفی اشخاص موجب سوختگی شبکیه چشم درمسافت 10 مایلی در سلاح 20 کیلو تنی شده است .

- گوی آتشین همانطور که به سرعت بزرگ شده و صعود می کند تغییر شکل داده و پهن تر می شود ضمناً هوا و خاک و عناصر دیگر را از پایین به داخل خود می مکد و به همین ترتیب دنباله ای از غبار تشکیل می شود که گوی آتشین را به زمین وصل می کند کره آتشین بتدریج سرد شده و بصورت ابری متلاطم در می آید که ابتدا سرخ رنگ بوده و بعد سفید می شود در این حال با دنباله خود شکل قارچی به خود می گیرد .

تخریب بعد از انفجار هسته ای

- چنانچه انفجار در سطح زمین یا نزدیکی آن اتفاق بیافتد مقدار زیادی خاک و شن و مواد مختلف بخار شده و همراه با گوی آتشین بالا می روند یک صدم انرژی سلاح مگاتنی در تر کش سطحی کافی است که 4000 تن خاک و شن و سنگ را بخار نماید این مواد که بدین ترتیب به داخل گوی آتشین کشیده شده با مواد رادیو اکتیو مخلوط می شوند و ابر اتمی قارچ شکل انفجارات اتمی را شکل می دهند ذرات این باد بتدریج به زمین بازگشته و یا در اثر برف و باران به زمین ریخته خواهد شد این عمل ریزش اتمی نامیده شده و منبع تشعشعات باقیه خواهند بود .

- در انفجارهای زیر آبی مقدار زیادی آب بخار خواهد شد یک صدم انرژی سلاح یک مگاتنی کافیست که 20000 تن آب را بخار کند .

- انفجار زیر زمینی اتمی ایجاد تکانهایی مانند زمین لرزه می نماید در اثر این لرزش و جابه جاشدن قسمتی از سطح زمین خرابی بوجود می آید اما انرژی یک زلزله قوی با انرژی یک میلیون بمب اتمی برابر است!

تقسیم بندی انرژی انفجار سلاح اتمی

مجموع انرژی حاصله که به نام قدرت بمب نامیده می شود به سه اثر اولیه تقسیم می شود . گرچه تقسیم بندی انرژی تا اندازه ای به نوع سلاح و سوختنش وشرایط انفجار بستگی دارد ولی بطور کلی بصورت زیر تقسیم بندی می شود .

- 50% انرژی به توسط موج انفجاری یا موج ضربه حمل می شود .

- 35% انرژی را تشعشع حرارتی و امواج نورانی در خود دارند .

- 15% انرژی را تشعشع هسته ای ( 5% تشعشع ابتدایی 10% تشعشع باقیه ) دارد.

منبع: دانشنامه ی رشد


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
شفق قطبی
ساعت ۱۱:۳۳ ‎ق.ظ روز جمعه ٢٩ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین

باد خورشیدی
دانشمندان قرن نوزدهم، خورشید را سرچشمه جویباری از ذرات ابرگونه‌ای که در فضای بین سیارات روان است، تصور می‌کردند و می‌گفتند که پدیده‌هایی مانند «شفق‌های قطبی» از برخورد این ذرات با جو زمین پدید می‌آیند.
نتایج حاصل از بررسی گیسوی ستارگان دنباله‌دار بر نظریه «گسیل ذرات خورشیدی» نیرو بخشید و در سال 1958 ای.ان.پارکر ثابت نمود که ذراتی از تاج خورشیدی جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام «باد خورشیدی» به وجود می‌آورند. به گمان بارکر، دمای فوق‌العاده زیاد تاج‌های خورشیدی، موجب به وجود آمدن فشار زیاد شده و به جریان به سمت بیرون مواد خورشیدی می‌انجامد. از آن جایی که هیچ مانع خارجی در سر راه این مواد وجود ندارد، لذا از سرعت جریان آنها کم نمی‌شود و مانند گلوله‌ای که در سراشیبی است، همچنان به راه خود ادامه می‌دهند. منشا این پدیده، تاج خورشیدی است، که بنابر خصوصیت خود همواره در حال انبساط و پراکنده کردن بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته، از لایه‌های زیرین خویش تغذیه می‌کند. اما این که مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل می‌کند، هنوز به درستی روشن نیست.

لطفا برای مطالعه ی ادامه ی مقاله به ادامه مطلب مراجعه نمایید


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
سومین المپیاد جهانی نجوم و اختر فیزیک در تهران
ساعت ۱٢:۳٧ ‎ق.ظ روز جمعه ۱ آبان ۱۳۸۸ : توسط : حسین


به گزارش مهر، المپیاد جهانی نجوم و اختر فیزیک (IOAA) مسابقه ای بین المللی در نجوم و اختر فیزیک است که در بین دانش آموزان دبیرستانی برگزار می شود. این مسابقه پیش از این میان دانش آموزان جمهوریهای اتحاد جماهیر شوروی برگزار می شده است.

***لطفا برای مطالعه ی خبر به ادامه مطلب مراجعه نمایید***


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
فراسوی فضا و زمان
ساعت ۱:۳٥ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٠ شهریور ۱۳۸۸ : توسط : حسین

نام مقاله: فراسوی فضا و زمان

مترجم: خانم فوزیه سهرابی


***به دلیل زیاد بودن محتوای مقاله، لطفا آن را دانلود نمایید***  

 

***لینک دانلود اصلاح شد***

***راهنمای دانلود: روی آیکن بالا کلیک کرده و Download Now را کلیک نمایید.

***مشخصات فایل: یک فایل Word با حجم 562 کیلوبایت


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
مدل‌سازی می‌تواند میدان نقش جهان و تخت جمشید را از وارفتن نجات دهد
ساعت ۱۱:٥٩ ‎ق.ظ روز شنبه ٢٤ امرداد ۱۳۸۸ : توسط : حسین

*برای مطالعه ی این خبر لطفا روی ادامه مطلب کلیک نمایید*

 


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
نانو بلور های منیزیم به جنگ گرمای جهانی می‌روند
ساعت ۱٠:٤٠ ‎ب.ظ روز دوشنبه ۱٢ امرداد ۱۳۸۸ : توسط : حسین


گروهی از دانشمند‌ان در آمریکا موفق به ساخت نانو بلورهای جدید نور آبی شده‌اند که در ذخیره طولانی مدت گاز دی اکسید کربن نقش مهمی ایفا می‌کنند.

به گزارش سرویس «علمی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دانشمند‌ان آزمایشگاه برکلی نانوبلورهای غیرسمی از جنس اکسید منیزیم تولید کرده‌اند که به شیوه‌ای مؤثر نور‌ آبی از خود متصاعد می‌کنند و در ذخیره دی اکسید کربن در طولانی مدت نقش دارند.

این محصول جدید وسیله‌ای است که قابلیت کاهش اثرات مخرب افزایش گرمای زمین را دارد.

اکسید منیزیم در شکل فراوان، ماده معدنی ارزان قیمت و سفید رنگ است که کاربردهای مختلف و مفیدی دارد.

دانشمند‌ان با استفاده از یک مسیر سنتز شیمیایی ارگانومتالیک نانو بلورهای اکسید منیزیم را تولید کرده‌اند که فقط چند نانومتر قطر دارند و بر خلاف قطعات بزرگتر این ماده، نانو بلورهای جدید وقتی در برابر پرتو نور فرابنفش قرار گیرند، به رنگ نور آبی می‌درخشند.

روش‌های فعلی برای تولید نانوبلور این ماده، گران قیمت و دشوار بوده و در عین حال هم نتایج دلخواه به دست نمی آید،‌ اما در این تحقیق پژوهشگران به مکانیسمی جدید و غیر متداول برای کنترل پروسه تولید این نانوبلورها دست یافته‌اند.

یکی از خواص مهم این بلورها آن است که می‌توانند گاز CO2 را به دام انداخته و ذخیره کنند و سپس این ذخیره در زیرزمین با مواد کربنات دار واکنش داده، تشکیل مواد معدنی را می‌دهد به این ترتیب CO2 از محیط زمین خارج می‌شود.



 
فیلتراسیون مونواکسید به کمک فناوری نانو
ساعت ۳:٤٤ ‎ب.ظ روز جمعه ٩ امرداد ۱۳۸۸ : توسط : حسین

لطفا برای مطالعه ی این مطلب به ادامه ی مطلب مراجعه نمایید.

 


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
دیورژانس شدت میدان گرانشی
ساعت ۸:۱٤ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ۳٠ تیر ۱۳۸۸ : توسط : حسین
شار: 

واژه شار به معنی جریان یا سیال می‌‌باشد1 و هرگاه در مقابل جریان یک کمیت سطحی قرارداده شود، مقدار جریان گذرنده از سطح را شار آن کمیت یا جریان می‌‌گویند.
اما در مورد میدان ها که جریانی عینی ندارد می توان این کمیت فیزیکی را در سطحی تعریف کرد که خطوط میدان از آن می گذرند.
یا به عبارتی دیگر شار تعداد خطوط میدانی است که از سطح مشخص و معینی می گذرند.


شار الکتریکی:

طبق تعریف باید ببینیم از سطح مورد نظر چه تعداد خطوط میدان الکتریکی می گذرد.
که در اینجا می توان از قانون گاوس استفاده کرد که بعد ها به عنوان یکی از قوانین ماکسول مورد استفاده قرار گرفت.

شار مغناطیسی:
شار مغناطیسی گذرنده از یک سطح بسته همواره صفر است. دلیل این مطلب در تعبیر فیزیکی تعریف ریاضی شار در سطح بسته می باشد: خطوط میدان مغناطیسی به دلیل وجود نداشتن تک قطبی مغناطیسی پخش شدگی ندارند.2 که این مسئله معادله شار مغناطیسی را برابر با صفر می کند. پس شار مغناطیسی گذرنده از سطح بسته صفر می باشد.  


قضیه گاوس در میدان گرانشی:

«شار گرانشی گذرنده از یک سطح بسته با جرم محصور درون آن متناسب است.»

اثبات قضیه گاوس در میدان گرانشی:

 
 



 


 

توضیح معادلات:

- پارامترها:

 Da: جزء سطحR:شعاع کرهG:شدت میدان گرانشیM:  جرم محصور شده در سطحK:ثابت گرانش

- توضیح کیفی:

در بخش اول معادله اول تعریف ریاضی شار را می بینیم.

در تساوی دوم از همین معادله تغییر متغیر دادیم و متغیر انتگرال (جزء سطح) را بر حسب شعاع و زاویه فضایی نوشتیم.

حاصل انتگرال در تساوی سوم نمایش داده شده است.

در معادله دوم از تعریف کمی میدان گرانشی کمک گرفتیم و از آن حاصل انتگرال را استخراج کردیم.
و در نهایت در معادله سوم قانون گاوس در میدان گرانشی را می بینید.


دیورژانس میدان گرانشی:

-  قضیه بنیادی دیورژانس:3


- با استفاده از این قضیه می توانیم دیورژانس میدان گرانشی را محاسبه کنیم.
برای اینکار باید از دوطرف نسبت به حجم مشتق بگیریم:



 : چگالی

عبارت پایانی همان مقدار مورد نظر ما می باشد.
 
توضیحات پایانی:

 توضیح شکل: در شکل از یک کره جزء سطحی را انتخاب می کنیم. به همراه این جزء سطح بردار سطحی عمود برآن وجود دارد. بر این کره میدان گرانشی یکنواختی به اندازه معین وارد می شود. پس با گرفتن انتگرال سطحی می توان شار مغناطیسی را بدست آورد.

 
پاورقی:

1-      برگرفته از ویکی پدیا

2-      

3-   به این قضیه  قضیه گرین، گاوس و قضیه بنیادی دورژانس گفته می شود. که ما به اختصار از «قضیه بنیادی دیورژانس» استفاده کردیم.

 

منبع: سایت فیزیک هوپا




 
گیاه فریب خورده
ساعت ٢:٤٤ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٧ تیر ۱۳۸۸ : توسط : حسین

چنانچه سرعت چرخش زیاد باشد نیروی گریز از مرکز به حدی افزایش می یابد که از اثر وزن زیادتر میشود. آزمایش جالب زیر نشان میدهد که با چرخش یک چرخ معمولی نیروی گریز از مرکز تا چه حد افزایش می یابد.

میدانیم که ساقه گیاه جوان همیشه به طرف عکس نیروی وزن ، یعنی به عبارت ساده به بالا رشد میکند. اما اگر تخم های گیاهی را روز چنبر چرخ دواری بکارید و در تمام مدتی که گیاه میروید چرخ با سرعت زیادی بچرخد ، چیز حیرت آوری را مشاهده میکنید ( ان کار را " نایت " گیاه شناس انگلیسی بیش از 100 سال پیش برای نخستین بار انجام داد.) : ریشه های جوانه ها به خارج و ساقه ها به داخل در امتداد شعاع چرخ رشد خواهد کرد.


Hosted by FreeImageHosting.net Free Image Hosting Service


با این عمل ما گیاه را به طور شرطی گول زدیم ، یعنی کاری کرده ایم که به جای نیروی سنگینی ، نیروی دیگری که سمت آن از مرکز به خارج متوجه است ، روی گیاه تاثیر کند . از آنجا که جوانه همیشه به جهت عکس نیروی وزن رشد میکند ، در این مورد به داخل چرخ ، از چنبر به طرف محور ، رشد کرده است. سنگینی مصنوعی که ما بوجود اورده ایم ، از سنگینی طبیعی نیرومند تر بوده و جوانه تحت تاثیر آن رشد کرده است.

 

نقل از کتاب فیزیک برای سرگرمی اثر پرلمان


 
دانشمندان به تکنیک فشردن نور دست یافتند
ساعت ٧:٢٧ ‎ب.ظ روز جمعه ٥ تیر ۱۳۸۸ : توسط : حسین


فیزیکدانان دانشگاه تورنتو موفق شدند برای اولین بار تکنیکی را برای فشردن نور ابداع کنند.

به گزارش سرویس «علمی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این دانشمند‌ان تکنیک جدیدی را ابداع کرده‌اند که به کمک آن می‌توان نور را به اندازه کوآنتوم های بنیادی محدود کرد.

به گفته دانشمند‌ان، این یافته راه را برای کاربردهای بالقوه در اندازه‌گیری‌های فوق‌العاده دقیق و حساس، ساخت نسل آینده ساعت‌های اتمی، انجام محاسبات کوانتومی به شیوه‌های نوین و بالاخره اساسی‌ترین درک انسان از کائنات، هموار خواهد کرد.

کریستر شالم، راب آدامسون و آفرایم اشتنبرگ، فیزیکدانان دپارتمان فیزیک و مرکز اطلاعات کوانتومی و کنترل کوانتوم در دانشگاه تورنتوی کانادا این تحقیق را به انجام رسانده‌اند.

دکتر کریستر شالم درباره این دستاورد استثنایی می‌گوید: علم اندازه‌گیری دقیق در واقع قلب تمام علوم آزمایشی است. هر چه بتوانیم چیزی را دقیق‌تر اندازه‌گیری و سنجش کنیم، می‌توانیم اطلاعات بهتری درباره آن به دست بیاوریم.

در جهان کوانتوم، جایی که اجرام و اشیا به کوچکترین اندازه خود می‌رسند، دقت در اندازه‌گیری بسیار اهمیت پیدا می‌کند. بر همین اساس نور یکی از دقیق ترین ابزار اندازه‌گیری در دانش فیزیک محسوب می‌شود، اما در جهان فن‌آوری مدرن کوآنتومی محدودیت‌های خود را نیز دارد. کوچکترین ذره نور یک فوتون است و آنقدر کوچک است که یک لامپ معمولی در یک تریلیون ثانیه میلیاردها فوتون آزاد می‌کند، به رغم ماهیت عجیب و غیر قابل تصور این ذرات کوچک، فن‌آوری‌های پیشرفته کوانتومی برای ذخیره و اصلاح اطلاعات به فوتونهای منفرد و مجزا وابسته است؛ بنابراین با دستیابی به فن‌آوری فشردن نور می‌توان به اطلاعات جدید و بسیار متفاوت و مفیدی برای ادامه تحقیقات در عرصه علوم مختلف دست پیدا کرد.

نتایج این بررسی در مجله نیچر به چاپ رسیده است.


 
آیرودینامیک پرواز
ساعت ۱٢:٥٤ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ٦ خرداد ۱۳۸۸ : توسط : حسین

در ادامه ی مطلب مقاله ای ارزشمند و پر محنوا در مورد آیرودینامیک پرواز را بخوانید.



ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
امواج الکترومغناطیس و سلامتی انسان
ساعت ٩:٢٥ ‎ب.ظ روز دوشنبه ٢۸ اردیبهشت ۱۳۸۸ : توسط : حسین

 

با گذشت لحظه  لحظه های زمان، جهان دیگر همان جهان قبلی نیست، با توجه به تحقیقات وسیع علمی که در اقسی نقاط جهان در حال انجام است، جهان جدید، جهانی بسیار پیشرفته تر از چند لحظه قبل است. با توجه به این شرایط، ابزار آلات و وسایل مورد استفاده بشر نیز مطابق با این وضعیت در حال پیشرفت است.

در ادامه ی مطلب نگاهی کلی خواهیم داشت به تاثیر امواج الکترومغناطیس بر سلامتی انسان


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
انرژی جزر و مد
ساعت ۱:۳٢ ‎ق.ظ روز دوشنبه ۳۱ فروردین ۱۳۸۸ : توسط : حسین

انرژی جزر و مد

ترجمه: مهندس عرفان کسراﻳﻰ

مقدمه

 

نیروهای گرانشی مابین ماه  و خورشید و زمین  سبب بالا و پایین رفتن منظم آب اقیانوس ها در سراسر جهان گردیده که نتیجه آن امواج جزر و مدی می باشد. ماه نیرویی بیش از دو برابر نیرویی که خورشید بر امواج جزر و مد ﺗﺄثیر می گذارد اعمال می کند. در نتیجه جزر و مد به وضوح تابعی است از گردش ماه به دور زمین . ایجاد موج در روز و سیکل جزر در سطح هر جزئی از اقیانوس وجود دارد. دامنه ارتفاع موج  جزر و مد در اقیانوسهای آزاد در جایی که چندین سانتی متر آشفتگی در مرکز موج بالغ بر صدها کیلومتر آشفتگی می شود بسیار کم است.

 بقیه در ادامه ی مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
مشاهده رادیویی
ساعت ٢:٠۳ ‎ق.ظ روز دوشنبه ۱٩ اسفند ۱۳۸٧ : توسط : حسین

مقدمه

در اوایل قرن هفدهم میلادی گالیله با ساختن تلسکوپ، چشم خود را به ابزاری مسلح نمود که می‌توانست توانایی رصد او را افزایش دهد. هر چند امروزه تلسکوپ‌هایی به مراتب قوی‌تر و حساس‌تر از آنچه گالیله ساخته بود طراحی و تولید می‌شوند، اما اصل موضوع هنوز تغییر نکرده است. واقعیت این است که باید نوری وجود داشته باشد تا تلسکوپ با جمع‌آوری و متمرکز ساختن آن تصویری تهیه نماید.

شرح مقاله در ادامه مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
چرا آسمان در شب تاریک است؟
ساعت ۸:٥٦ ‎ب.ظ روز شنبه ۳ اسفند ۱۳۸٧ : توسط : حسین

ساده ترین رویدا دها،غالباً غنی ترین آگاهیها را با خود دارند.کافی است به آنها نظر کنیم.سقوط یک سیب ،راز جاذبه عمومی را بر نیوتن آشکار ساخت. شب سیاه در دل خود آغازهای کائناترا دارد.

در1610 ،کپلر راز سیاهی شب را از خود پرسیده و به خود گفته بود که اگرکائنات بی پایان است ،آسمان شبانگاهی-در آن هنگام که خورشیدآن سوی کره زمین را روشن می کند- نیزباید چون روز درخشان باشد.یک کائنات بی نهایت ،باید حامل مقداری بی نهایت ستاره و هر کدام به همان تابندگی آفتاب ،باشد. همانطور که در دل یک جنگل انبوه،نگاه آدمی در هر سو بر روی تنه های درختان بی شمار متوقف می شود،در«جنگل ستارگان» یک کائنات بی نهایت، نیز،باید نگاه بر هر سو که متوجه شود ، با یک ستاره بر خورد کند و آسمان شبها می بایستی تابندگی خورشید را داشته باشد.کپلر نتیجه می گرفت که بنابراین شب سیاه به معنی آن است که کائنات بی پایان نیست.

در1687 ،وقتی نیوتن نظریه کائنات بی پایان را از سر گرفت تا مبادا جاذبه عمومی اوهمه جهان را در یک توده عظیم مرکزی فرو ریزد،مسئله شب سیاه باردیگر ظهور کرد .هاینریش ‏‏‎ألبرس ستاره شناس آلمانی با تکیه بر «ایده» یک منجم سوئیسی به نام ژان فیلیپ دوشزو در 1823نظر دارد که روشنایی ستاره ها می بایستی درزمان سفرشان در فضا درجایی جذب شود وشب از این جهت تاریک است که نور ستاره ها،در حد کمال ، به ما نمی رسد.این توضیح ،بهترین نبود ،زیرا آنچه که جذب می شود ،لاجرم باید باز پس داده شود زیرا نور ،گم شدنی نیست.رازی که امروز ازآن به نام «تناقض ألبرس»یاد می شود،سر به مهر مانده است.

  با کائنات«بیگ-بنگ» از راز ظلمت شب،سر انجام پرده برداشته شد.شب تاریک است ، زیرا برای پر کردن آسمان از روشنایی،ستاره به اندازه کافی نیست. تعداد ستاره ها محدود است، نه چنانکه کپلر می اندیشید،به دلیل آنکه کائنات حد و مرز دارد ،بلکه به این دلیل که ما تمام کائنات را نمی بینیم. به دلیل آنکه عالم آغازی داشته است و به دلیل آنکه انتشار نور آنی و فوری نیست .فقط روشنایی ستاره هایی به ما می رسدکه در درون دایره-افق واقع شده اند.از سوی دیگر ،شمار ستارگان محدود است زیرا تا ابد نمی پایند.عمر ستاره های نورانی، درتناسب با سن و سال کائنات کوتاه است.چند میلیون یا حد اکثرچند میلیارد سال زندگی می کنند و بعد می روند.دست آخر ،گسترش کائنات نیز در این میان سهم اندک خود را ادا می کند.هر چه مسافت کهکشانها از یکدیگر دورتر شود،روشنایی نیز با دشواری بیشتری به ما می رسد ونور نیرو و قدرت خود را از دست می دهد و به قرمزی متمایل می شود .و به این ترتیب ،نیروی روشن کننده در دایره-افق کاهش می یابد.

aftab.ir


 
فضای مشبک ، الکتروگراویتی و نیروهای پیشران و اسپین در فضا
ساعت ۸:٤۸ ‎ب.ظ روز شنبه ۳ اسفند ۱۳۸٧ : توسط : حسین

چکیده :

هنگامی که خازنی با الکترودهای نامتقارن با ولتاژ بسیار بالا شارژ شود ، یک نیروی پیشران غیر عادی به سمت الکترود کوچکتر ظاهر میشود . این پدیده که به اثر بیفلد - براون مشهور است اساس کار بسیاری از پرنده‌های امروزی را تشکیل می‌دهد . بهترین رکورد منتشر شده برای پرواز این نوع پرنده‌ها 2.4 متر از [سطح زمین] اعلام شده است . با این حال هنوز توجیه فیزیکی قابل قبولی برای این اثر شناخته نشده است .


ویدئو
http://www.youtube.com/watch?v=ulP1UB5PIN0

k=½Iω²




که k انرژی جنبشی دورانی ، I ممان اینرسی جسم دوار و W سرعت زاویه‌ای این دوران است . برای درک این انرژی یا نیرو فرض می‌کنیم که میدان الکتریکی پیرامون الکترون ، تقارن خود را برای مدتی از دست داده و تمام انرژی جنبشی دورانی آن تبدیل به انرژی جنبشی انتقالی شود که در این وضعیت الکترون شتاب گرفته و سرعت آن اینچنین بدست می‌آید :







Kω انرژی جنبشی دورانی الکترون ، I لختی دورانی یا ممان اینرسی الکترون ، ω سرعت زاویه‌ای الکترون معادل 20^10 الی 23^10 رادیان بر ثانیه ( علت اختیار این سرعت زاویه‌ای این است که زوج الکترون - الکترون در هنگام تبدیل شدن به زوج الکترون - پوزیترون و برعکس ، تابش گاما جذب و یا گسیل می‌کند که بیانگر این موضوع است که الکترونها به تعداد فرکانس امواج گاما در حال دوران حول محور فرضی خود در هر ثانیه هستند ) ، Kv انرژی جنبشی انتقالی الکترون ، m جرم الکترون معادل 9.109534X10-31 کیلو گرم و v سرعت خطی ( انتقالی ) الکترون میباشد .

بشقاب پرنده‌ها توان تولید میدان الکتریکی بسیار قوی ، پیرامون خود را دارند که با تغییر در چگالی آن میتوانند به نیروی بسیار زیادی از نوع الکتروگراویتی دست یابند که این نیرو میتواند بی‌وزنی و شتاب بسیار زیادی به آنها بدهد .



http://www.youtube.com/watch?v=GQ_V1UlL-qY
ویدئو



جهت کسب اطلاعات بیشتر فایل PDF زیر را به دقت مطالعه فرمایید .

www.ki2100.com/pdf/electro_gravity/electrogravity1.pdf

شرح کلی موضوع در ادامه مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
دیوار صوتی
ساعت ۸:۳٩ ‎ب.ظ روز شنبه ۳ اسفند ۱۳۸٧ : توسط : حسین

در اعصار آغازین دوران هوانوردی ابتدایی، هواپیما ها بیشتر با سرعت های بسیار پایین نسبت به هواپیما های امروزی پرواز می کردند که حتی به بیشتر از ۳۰۰ کیلومتر در ساعت نمی رسید؛ در حالی که چنین سرعتی، سرعت مطلوب برای تیک آف یا برخاست یک هواپیمای جنگنده امروزی است و رسیدن به چنین سرعتی، ابداً مستلزم تلاش بسیار و فشار آوردن بیش از حد به موتور نمی باشد.

بقیه در ادامه مطلب


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
پمپ هیدرولیکی
ساعت ٧:٥۱ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۱٦ بهمن ۱۳۸٧ : توسط : حسین

با توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیکی در صنایع مختلف وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز است . پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک انرژی مکانیکی را که توسط موتورهای الکتریکی، احتراق داخلی و ... تامین می گردد به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند. در واقع پمپ در یک سیکل هیدرولیکی یا نیوماتیکی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مکان مورد نیاز این انرژی افزوده به کار مطلوب تبدیل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبی بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزای مکانیکی پمپ ، سیال را مجبور به حرکت به سمت مجرای ورودی آن نموده تا توسط پمپ به سایر قسمت های مدار هیدرولیک رانده شود.


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
جست وجوى نقض اصول فیزیکى اینشتین
ساعت ٧:٤٦ ‎ق.ظ روز چهارشنبه ۱٦ بهمن ۱۳۸٧ : توسط : حسین

دانشمندان براى آشکار شدن خصوصیات و ساختارهاى احتمالى یک نظریه نهایى در جست وجوى نقض اصول فیزیکى اینشتین هستند که زمانى مقدس بود .

نسبیت در قلب مهم ترین نظریات بنیادین فیزیک قرار گرفته است. نسبیت آنگونه که اینشتین آن را در ۱۹0۵ فرمول بندى کرد بر این ایده کلیدى بنا شده که قوانین فیزیک از نگاه تمام مشاهده گرهاى لخت (اینرسى) (مشاهده گرهایى که از دید یک مشاهده گر داراى جهت دلخواه و سرعت ثابت هستند) یکسان است. این نظریه یک دسته از آثار شناخته شده را پیش بینى مى کند که از میان آنها مى توان به ثابت بودن سرعت نور براى تمام مشاهده گرها، کند شدن ساعت هاى در حال حرکت، کوتاه شدن طول اجسام متحرک و هم ارزى جرم و انرژى  E=mc2  اشاره کرد. آزمایش هاى بسیار دقیق این نتایج را تائید مى کنند. نسبیت اکنون یک پایه و ابزار مهم و روزمره براى فیزیکدانان تجربى است:  برخورد دهنده هاى ذرات از مزایاى افزایش جرم و طول عمر ذرات پرسرعت به خوبى بهره مى برند و آزمایش با ایزوتوپ هاى رادیواکتیو نشان دهنده تبدیل جرم به انرژى است.

ادامه ی مقاله در قسمت "ادامه ی مطلب"


ادامه مطلب را مطالعه کنید
 
همه چیز در مورد انرژی هسته ای
ساعت ٢:٥۱ ‎ق.ظ روز یکشنبه ٢٩ دی ۱۳۸٧ : توسط : حسین

فیزیک هسته ای چیست؟

ذوالفقار دانشی

جدول تناوبی عناصر


درون هر اتم می‌توان سه ذره ریز پیدا کرد: پروتون، نوترون و الکترون.
پروتونها در کنار هم قرار می‌گیرند و هسته اتم را تشکیل می‌دهند، در حالی که الکترونها به دور هسته می‌چرخند. پروتون بار الکتریکی مثبت و الکترون بار الکتریکی منفی دارد و از آنجا که بارهای مخالف ، یکدیگر را جذب می‌کنند، پروتون و الکترون هم یکدیگر را جذب می‌کنند و همین نیرو، سبب پایدار ماندن الکترونها در حرکت به دور هسته می‌گردد. در اغلب حالت‌ها تعداد پروتونها و الکترونهای درون اتم یکسان است، بنابراین اتم درحالت عادی و طبیعی خنثی است.
نوترون، بار خنثی دارد و وظیفه اش در هسته، کنار هم نگاه داشتن پروتونهای هم بار است.می دانیم که ذرات با بار یکسان یکدیگر را دفع می‌کنند .در نتیجه وظیفه نوترونها این است که با فراهم آوردن شرایط بهتر، پروتونها را کنار هم نگاه دارند. ( این کار توسط نیروی هسته ای قوی صورت می‌گیرد )


تعداد پروتونهای هسته نوع اتم را مشخص می‌کند. برای مثال اگر 13 پروتون و 14 نوترون، یک هسته را تشکیل دهند و 13 الکترون هم به دور آن بچرخند، یک اتم آلومینیوم خواهید داشت و اگر یک میلیون میلیارد میلیارد اتم آلومینیوم را در کنار هم قرار دهید، آنگاه نزدیک به پنجاه گرم آلومینیوم خواهید داشت! همه آلومینیوم هایی که در طبیعت یافت می‌شوند، AL27 یا آلومینیوم 27 نامیده می‌شوند. عدد 27 نشان دهنده جرم اتمی است که مجموع تعداد پروتونها و نوترونهای هسته را نشان می‌دهد.
اگر یک اتم آلومینیوم را درون یک بطری قرار دهید و میلیونها سال بعد برگردید، باز هم همان اتم آلومینیوم را خواهید یافت. بنابراین آلومینیوم 27 یک اتم پایدار نامیده می‌شود.
بسیاری از اتمها در شکل های مختلفی وجود دارند. مثلاً مس دو شکل دارد: مس 63 که 70 درصد کل مس موجود در طبیعت است و مس 65 که 30 درصد بقیه را تشکیل می‌دهد. شکل های مختلف اتم، ایزوتوپ نامیده می‌شوند. هر دو اتم مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند، ولی مس 63 دارای 34 نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است. هر دو ایزوتوپ خصوصیات یکسانی دارند و هر دو هم پایدارند.

اتمهای ناپایدار
تا اوایل قرن بیستم، تصور می‌شد تمامی اتم‌ها پایدار هستند، اما با کشف خاصیت پرتوزایی اورانیوم توسط بکرل مشخص شد برخی عناصر خاص دارای ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند و برخی دیگر، تمام ایزوتوپ هایشان رادیواکتیو است. رادیواکتیو بدان معنی است که هسته اتم از خود تشعشع ساطع می‌کند.


هیدورژن مثال خوبی از عنصری است که ایزوتوپ های متعددی دارد و فقط یکی از آنها رادیو اکتیو است. هیدروژن طبیعی ( همان هیدروژنی که ما می‌شناسیم) در هسته خود دارای یک پروتون است و هیچ نوترونی ندارد. ( البته چون فقط یک پروتون درهسته وجود دارد نیازی به نوترون نیست ) ایزوتوپ دیگر هیدروژن، هیدروژن 2 یا دو تریوم است که یک پروتون و یک نوترون در هسته خود جای داده است. دوتریوم، فقط 015/0 درصد کل هیدروژن را تشکیل می‌دهد و در طبیعت بسیار کمیاب است، با این حال مانند هیدورژن طبیعی رفتار می‌کند. البته از یک جهت با آن تفاوت دارد و آن، سمی بودن دوتریوم در غلظت های بالاست. دوتریوم هم ایزوتوپ پایداری است، ولی ایزوتوپ بعدی که تریتیوم خوانده می‌شود، ناپایدار است. تریتیوم که هیدروژن 3 نیز خوانده می‌شود، در هسته خود یک پروتون و دو نوترون دارد و طی یک واپاشی رادیواکتیو به هلیوم 3 تبدیل می‌شود. این بدان معنی است که اگر ظرفی پر از تریتیوم داشته باشید و آن را بگذارید و یک میلیون سال بعد برگردید، ظرف شما پر از هلیوم 3 است. هلیوم 3 از 2 پروتون و یک نوترون ساخته شده وعنصری پایدار است ).


در برخی عناصر مشخص، به طور طبیعی همه ایزوتوپ‌ها رادیواکتیو هستند. اورانیوم بهترین مثال برای چنین عناصری است که علاوه بر رادیواکتیویته زیاد سنگین ترین عنصر رادیواکتیو هم هست که به طور طبیعی یافت می‌شود. علاوه بر آن، هشت عنصر رادیواکتیو طبیعی هم وجود دارند که عبارتند از پولوتونیوم، استاتین، رادون، فرانسیم، رادیوم، اکتینیوم، توریم و پروتاکتسینانیوم. عناصر سنگین تر از اورانیوم که به دست بشر در آزمایشگاه ساخته شده اند، همگی رادیواکتیو هستند.

واپاشی رادیو اکتیو
وحشت نکنید بر خلاف اسمش این فرایند بسیار ساده است! اتم یک ایزوتوپ رادیواکتیو طی یک واکنش خودبخودی به یک عنصر دیگر تبدیل می‌شود. این واپاشی معمولاً از سه راه زیر انجام می‌شود:
1- واپاشی آلفا
2- واپاشی بتا
3- شکافت خودبه خودی

توضیح تفاوت این سه راه کمی مشکل است اما بدون اینکه بدانید این سه راه چه فرقی با هم می‌کنند هم می‌توانید از ادامه مطلب سر در آورید!! اگر خیلی هم علاقمندید بدانید اینجا را کلیک کنید.

در این فرآیندها چهار نوع تابش رادیواکتیو مختلف تولید می‌شود:
1- پرتو آلفا
2- پرتو بتا
3- پرتو گاما
4- پرتوهای نوترون

باز هم برای اینکه بدانید چگونه ، اینجا را بخوانید!



تابش های طبیعی خطرناک
درست است که واپاشی رادیواکتیو، یک فرآیند طبیعی است و عناصر رادیواکتیو هم بخشی از طبیعت هستند، ولی این تابش های رادیواکتیو برای موجودات زنده زیان بار هستند. ذرات پر انرژی آلفا، بتا، نوترونها، پرتوهای گاما و پرتوهای کیهانی، همگی به تابش های یون ساز معروفند، بدین معنی که بر همکنش آنها با اتم‌ها منجر به جداسازی الکترون‌ها از لایه ظرفیتشان می‌شود. از دست دادن الکترونها، مشکلات زیادی از جمله مرگ سلول‌ها و جهش های ژنتیکی را برای موجودات زنده به دنبال دارد. جالب است بدانید جهش ژنتیکی عامل بروز سرطان است.
درات آلفا، اندازه بزرگتری دارند و از این رو توانایی نفوذ زیادی در مواد ندارند، مثلاً حتی نمی توانند از یک ورق کاغذ عبور کنند. از این رو تا زمانی که در خارج بدن هستند تأثیری روی افراد ندارند. ولی اگر مواد غذایی آلوده به مواد تابنده ذرات آلفا بخورید، این ذرات می‌توانند آسیب مختصری درون بدن ایجاد کنند.
ذرات بتا توانایی نفوذ بیشتری دارند که البته آن هم خیلی زیاد نیست، ولی در صورت خورده شدن خطر بسیار بیشتری دارند. ذرات بتا را می‌توان با یک ورقه فویل آلومینویم یا پلکسی گلاس متوقف کرد.
پرتوهای گاما همانند اشعه X فقط با لایه های ضخیم سربی متوقف می‌شوند. نوترونها هم به دلیلی بی یار بودن، قدرت نفوذ بسیار بالایی دارند و فقط با لایه های بسیار ضخیم بتن یا مایعاتی چون آب و نفت متوقف می‌شوند. پرتوهای گاما و پرتوهای نوترون به دلیل همین قدرت نفوذ بالا می‌توانند اثرات بسیار وخیمی بر سلول های موجودات زنده بگذارند، تأثیراتی که گاه تا چند نسل ادامه خواهد داشت.


پس چه کار می‌شود کرد؟
با توجه به همه چیزهایی که گفتیم ، کنترل و استفاده درست از انرژی هسته ای بیشترین اهمیت را دارد. باید بدانیم چه کارهایی از این انرژی بر می‌آید و چه کارهایی فقط در تصورات ماست تا با آگاهی بیشتر از آن استفاده کنیم. خوب اولخوبهایش را بگوییم یا بدهایش را ؟

مصارف صلح آمیز انرژی هسته ای

کاربردهای دیگر فیزیک هسته ای
1- برای کشف مطلبی اگر احتیاج به تجزیه و تحلیل موادی باشد که هیچ گونه امکان کنترلی روی آن نیست چه کاری می‌توان انجام داد؟ مثلاً اگر بخواهیم مقداری خاک کفش مشخص مظنونی یا موی سر یک انسان و یا نفت خام یک کشتی را که مقداری از کالای خود را بطور غیر قانونی در جای دیگر فروخته است تجزیه و تحلیل نمایید، چه کاری می‌توانیم بکنیم؟ البته می‌توان از روش شیمیایی استفاده کرد؛ اما روش سریع و مطمئن تری هم وجود دارد. نمونه ای از ماده ای را که نیاز به تجزیه دارد برداشته و آن را با ایزوتوپ رادیواکتیو مخلوط می‌کنیم، نمونه رادیواکتیو شده را در یک راکتور تحقیقاتی به وسیله نوترون بمباران می‌کنیم. با جذب نوترون نمونه پایدار شده و اتم های جسم مورد آزمایش نیز رادیواکتیو می‌شوند و تابش می‌کنند. مقدار تابش برای هر عنصر متفاوت است. بنابراین اگر ده عنصر مختلف در نمونه داشته باشیم، ده نوع تابش مختلف نیز خواهیم داشت. از روی این تابش‌ها می‌توان نوع و میزان عناصر تشکیل دهنده نمونه را مشخص کرد. از این روش می‌توان برای ردیابی آلودگی هوا و هم چنین آلودگی دریا توسط نفت کش‌ها استفاده کرد. با آزمایش 40 نوع نفت مختلف که در نقاط مختلف جهان استخراج می‌شوند دانشمندان به این نتیجه رسیدند که در تمام مواد نفتی هفت نوع عنصر مشترک وجود دارد. اما مقدار آنها در نفتی که در یک نقطه استخراج می‌شود با نفت نقطه دیگر دنیا متفاوت است.
هنگامی که مواد نفتی در جایی مشاهده می‌شوند نمونه ای از آن به آزمایشگاه برده شده و در معرض تابش نوترونی قرار می‌گیرد و به این ترتیب عناصر مختلف آن و مقدار آنها مشخص می‌شود. و می‌توان به طور دقیق اعلام کرد که کدام کشتی مسئول آلوده سازی بوده است.
یک روش ساده و سریع، برای تجزیه هوای آلوده نیز وجود دارد. ابتدا وسیله صافی هایی آلودگی هوا گرفته می‌شود. و سپس به وسیله همان روشی که در بالا توضیح داده شده نوع و مقدار عناصر زیان آور موجود درا آن مشخص می‌شود. با تهیه نقشه های برای آلودگی هوا مشابه نقشه های تغییرات جوی، می‌توان پیش گویی هایی در مورد آلودگی هوا انجام داد و اقدامات لازم را در رابطه با پاکیزه نگه داشتن هوا انجام داد.
2- یکی دیگر از کاربردهای تابش های هسته ای تصویر برداری است. همانطور که می‌دانید برای تصویر برداری از اجسام تیره ( کدر ) مثل بدن انسان از اشعه ایکس استفاده می‌شود. حالا اگر از اشعه ای پرانرژی تر از اشعه X استفاده کنیم، قابلیت نفوذ در عمق بیشتری را دارد و به این ترتیب از اجسام ضخیم تر نیز می‌توان عکس برداری کرد. اشعه گاما خیلی از اشعه X قوی تر است و می‌تواند در فلزات و اجسام تیره به قطر چند اینچ نفوذ کند و این امکان را برای مهندسین فراهم کند تا داخل ماشین آلات را ببینند.
3- ردیابی ایزوتوپ رادیواکتیو را تقریباً در تمام مراحل تأسیسات صنعتی پتروشیمی می‌توان مشاهده نمود. هنگام کشف و استخراج نفت، دانشمندان میله های رادیواکتیو را داخل چاههای آزمایشی فرو برده، سپس میزان انتشار تشعشع رادیواکتیو را در طبقات مختلف اندازه می‌گیرند زمین شناسان میزان بازتاب اشعه رادیواکتیو را ثبت نموده و یک تصویر واضح و دقیق از طبقات زیرین جهت حفاری بیشتر برای رسیدن به نفت در آن منطقه یا متوقف کردن کار به دست می‌آورند، در تأسیسات تصفیه و پالایش از ردیابی های ایزوتوپ های رادیواکتیو جهت دنبال کردن مواد پتروشیمی و آماده سازی آنها در قسمتهای مختلف استفاده می‌شود. در مرحله نهایی محصولات مواد نفتی تصفیه شده جهت تعیین درجه خالص بودن آنها با استفاده از ایزوتوپهای رادیواکتیو آزمایش می‌شوند در هنگام انتقال مواد نفتی در فاصله های زیاد، چون شرکتهای مختلف نفتی از لوله های نفت مشترک استفاده می‌کنند ردیابی ایزوتوپی مختلف جهت علامت گذاری ابتدای انتقال هر محموله نفتی به کار برده می‌شوند.

سلاح های هسته ای

مرضیه رستمی
امروز، تمایز دادن این دو نوع سلاح بسیار دشوار است؛ زیرا در سلاح های پیچیده ای که امروزه ساخته می‌شود هر دو نوع بمب با هم ترکیب شده اند. مثلاً ابتدا یک بمب شکافت کوچک منفجر می‌شود تا دما و فشار مورد نیاز واکنش هم جوشی و انفجار بمب هم جوشی فراهم شود. عناصر هم جوشی هم ممکن است در هسته یک بمب شکافت استفاده شوند، چون نوترونهایی که از آنها تولید می‌شود باز می‌آفریند شکافت را بالا می‌برد.
وجه تمایز سلاح های شکافت و هم جوشی در این است که انرژی آنها از تغییرات هسته اتم به دست می‌آید. پس بهترین نام برای تمامی این سلاح های انفجاری، سلاح هسته ای یا Nuclear Weapon است. نوع دیگری از استفاده از سلاحهای اتمی هم وجود دارد که به آن
بمب کثیف
می‌گویند.

بمب های شکافت (Fission Bomb)
ساده ترین بمب های هسته ای بمب های شکافت خالص هستند که اساس سلاح های پیشرفته امروزی را تشکیل می‌دهند. اولین بار این بمب در آزمایش ترینتیی که نخستین دستاوردهای علمی پروژه، منهتن بود، منفجر شد.
یک بمب هسته ای شکافت، با تبدیل مداوم یک جرم زیر بحرانی یک ماده قابل شکافت به یک مجموعه فوق بحرانی و ایجاد یک واکنش زنجیره ای همراه با تولید مقداربسیار زیاد انرژی کار می‌کند. در عمل جرم به طور پیوسته و آرام و آرام به حالت بحرانی نمی رسد، بلکه از یک حالت زیر بحرانی به یک حالت بسیار فوق بحرانی تبدیل می‌شود. بدین ترتیب هر نوترون، نوترونهای جدید و زیادی تولید می‌کند و واکنش زنجیرهای با سرعت بسیار زیادی پیش می‌رود. مشکل اصلی در تولید یک بمب هسته ای شکافت بازده انفجاری خوب، این است که بتوان برای مدت کافی، اجزای بمب را کنار هم نگاه داشت تا بخش قابل توجهی از انرژی هسته ای قابل تولید آزاد شود.
تا پیش از زمان رها کردن بمب، ماده قابل شکافت را باید به صورت قطعات متعدد و جدا از هم که هر یک کمتر از جرم بحرانی هستند، نگاهداری کرد. در زمان انفجار، باید مواد قابل شکافت را به سرعت در کنار هم قرار داد. در ضمن فرآیند جمع شدن مواد، واکنش زنجیره ای آغاز می‌شود و سبب می‌شود اجزای بمب گرم شده، منبسط شوند. این انبساط مانع از فشرده شدن حداکثر مواد می‌شود ( به صرفه ترین حالت تولید انرژی در فشردگی کامل مواد قابل شکافت روی می‌دهند. ) اما فراهم کردن سیستمی که تمام این کارها را به خوبی انجام دهد اصلاً کار ساده ای نیست.

برای انفجار بمب باید چه کار کرد؟
الف - قطعات فرو بحرانی ماده هسته ای باید به هم متصل شوند تا یک جرم فرا بحرانی را تشکیل دهند. این جرم فرا بحرانی به هنگام آغاز واکنش، بیشتر از حد نیاز نوترون تولید می‌کند و ادامه یک واکنش زنجیره ای را تضمین می‌کند.
ب - تا آنجا که ممکن است، ماده بیشتری قبل از انفجار بمب شکافته شود تا از سوخته شدن بمب جلوگیری شود. سوخته شدن، زمانی است که بمب خوب عمل نکند و مواد قابل شکافت اندکی دچار شکافت هسته ای شوند.
برای تبدیل سوخت هسته ای از حالت فرو بحرانی به حالت فرا بحرانی، معمولاً از دو روش استفاده می‌شود. روش نخست، کنار هم قرار دادن جرمهای فرو بحرانی در کنار هم و تشکیل یک جرم فرو بحرانی است. روش دوم، فشرده کردن یک جرم فرو بحرانی و رساندن آن به جرم فرا بحرانی است.
نوترونها را یک مولد نوترون تولید می‌کند. این مولد، یک ساچمه کوچک از جنس پولونیوم و بریلیوم است که درون یک ورقه فلزی واقع شده است. ساچمه و پوشش فلزی اش درون هسته سوخت هسته ای بمب قرار می‌گیرد و بدین شکل عمل می‌کند:
1- هنگامی که دو جرم فرو بحرانی به هم متصل می‌شوند، پوشش فلزی ساچمه می‌شکند و پولونیوم بلافاصله ذرات آلفا ساطع می‌کند.
2- این ذرات آلفا بریلیوم 9 ( Br9 ) برخورد می‌کنند و در نتیجه بریلیوم 8 ( Br8 ) و چند نوترون آزاد می‌شود.
3- این نوترونهای آزاد به هسته های سوخت اتمی برخورد می‌کنند و شکافت هسته ای را آغاز می‌کنند.
در نهایت، واکنش شکافت درون یک پوشش فلزی چگال که بازتابنده نام دارد، گسترش می‌یابد. بازتابنده معمولاً از U-238 ساخته می‌شود. ادامه واکنش شکافت، سبب می‌شود بازتابنده گرم شود و انبساط پیدا کند. انبساط بازتابنده، فشاری را در جهت عکس به هسته واکنش وارد می‌کند و گسترش هسته را کندتر می‌کند. بازتابنده هم چنین نوترونهای پر انرژی را به درون هسته شکافت منعکس می‌کند و بازده فرآیند شکافت هسته ای را افزایش می‌دهد.

بمب شکافت به مکانیسم تفنگی
ساده ترین راه برای رساندن دو جرم فرو بحرانی به یکدیگر، این است که تفگی بسازیم و یکی از این جرمها را به سمت دیگری شلیک کنیم. جرم بحرانی U-235 به صورت یک کره به دور مولد نوترون ساخته می‌شود، ولی مقداری از آن به صورت یک گلوله کوچک جدا می‌شود. گلوله در انتهای یک لوله بلند قرار می‌گیرد و کره اورانیومی در انتهای دیگر لوله قرار می‌گیرد. مقدار دقیقی مانده منفجره هم پشت گلوله قرار می‌گیرد.
هنگامی که حسگر فشار سنج با رومتری با ارتفاع مناسب انفجار بمب منطبق شد، مراحل زیر به ترتیب اتفاق می‌افتد:
1- چاشنی ماده منفجره عمل می‌کند و انفجاری دقیق، گلوله را به انتهای لوله پرتاب می‌کند.
2- گلوله به کره اورانیومی و مولد نوترون برخورد می‌کند و طبق روندی که قبلاً اشاره شد، واکنش شکافت آغاز می‌شود.
3- واکنش های شکافت هسته ای گسترش می‌یابند.
4- بمب منفجر می‌شود.
پسر کوچولو ( Little Boy )، بمبی که روی شهر هیروشیما منفجر شد، از همین نوع بمب بود و با همین مکانیسم عمل کرد. قدرت انفجاری آن معادل 5/14 کیلوتن تی ان تی بود و بازدهش حدود 5/1 درصد. یعنی قبل از آنکه بمب منفجر شود و اجزای بمب در فضا پخش شوند، 5/1 درصد سوخت بمب دچار شکافت هسته ای شده بود و انرژی حاصل از آن، معادل انفجار 14500 تن یا 5/14 میلیون کیلوگرم تی ان تی بود.

بمب شکافت با مکانیسم انفجاری
در اوایل پروژه، منهتن ( برنامه فوق سری ایالات متحده در جنگ جهانی دوم برای تولید بمب هسته ای )، دانمشندان هسته ای فهمیدند فشرده کردن جرمهای فرو بحرانی توسط انفجارهای داخلی و متمرکز کردن آنها در یک کره کوچک، روش خوبی برای فرابحرانی کرن آن جرم است. البته مشکلات زیادی در این راه وجود داشت، مثلاً این که چگونه ضربه انفجار را کنترل کرد و به طور یکنواخت روی سطح یک کره پخش کرد.
مشکل بدین شکل حل شد: ابزار انفجاری، کره ای با جنس اورانیوم 235 به عنوان بازتابنده و یک هسته از جنس پلوتونیوم 239 بود که بین آنها را مواد منفجره بسیار قوی پر کرده بود. وقتی بمب‌ها رها می‌شود و به لحظه انفجار می‌رسد، این اتفاق‌ها به ترتیب روی می‌دهد:
1- مواد منفجره عمل می‌کنند و یک موج ضربه ای ایجاد می‌شود.
2- موج ضربه ای هست را فشرده می‌کند.
3- واکنش شکافت آغاز می‌شود.
4- بمب منفجر می‌شود.
مرد چاق ( Fat man)، بمبمی که برفراز شهر ناکازاکی منفجر شد، از این نوع بمب های انفجاری بود که قدرتش معادل انفجار 23 کیلوتن تی ان تی و بازدهش 17 درصد بود.

بمب های مکانیسم انفجاری جدید
بعدها بمب های انفجاری به طراحی های بهتری رسیدند که بازده آنها را به شدت افزایش می‌داد. نمونه ای از کار آنها به این قرار است:
1- ماده منفجره عمل می‌کند و موج ضربه ای پدید می‌آورد.
2- موج ضربه ای، قطعات پلوتونیوم را به درون یک کره کوچک هدایت می‌کند.
3- قطعات پلوتونیوم در مرکز آن کره کوچک به یک ساچمه بریلیوم - پولونیوم برخورد کرده، پوشش آن را می‌شکنند.
4- واکنش شکافت آغاز می‌شود و به سرعت گستش می‌یابد.
5- بمب منفجر می‌شود.
امروز تغییرات زیادی در مورد شکل بمب ایجاد شده است. در گذشته ابزارهای انفجاری کروی شکل بودند، ولی امروزه توصیه می‌شود شکل آنها به بیضی گون، همانند لیمو، نزدیک باشد.

مقایسه دو مکانیسم تفنگی و انفجاری
1- بازده روش انفجاری بیشتر است، زیرا در روش انفجاری نه تنها جرمهای فرو بحرانی با هم ترکیب می‌شوند، بلکه چگالی پلوتونیوم هم افزایش می‌یابد. افزایش چگالی پلوتونیوم، افزایش چگالی نوترونهای آزاد شده را نیز به همراه خواهد داشت.
2- مکانیسم تفنگی فقط با اورانیوم 235 قابل ساخت است، در حالی که مکانیسم انفجاری از هر دو این مواد استفاده می‌کند.
3- خطرات سلاح تفنگی بیشتر است. در سلاح انفجاری، مقدار پلوتونیوم کمتر از حد بحرانی است و هیچ اتفاقی تصادفی نمی تواند موجب آغاز واکنش شکافت شود. ولی مثلا فرض کنید بمب اشتباهی به آب بیفتد و آسیب ببیند. آب دریا به عنوان کند کننده عمل می‌کند و بمب تفنگی منفجر می‌شود.
4- در حالت عادی، کره پلوتونیومی درون سلاح های انفجاری نیست و فقط هنگام مسلح شدن به درون آن فرستاده می‌شود. بنابراین در صورت هر گونه آتش سوزی یا خطرات احتمالی، انفجار هسته ای روی نمی دهد. در برخی انواع دیگر، فضایی خالی که پلوتونیوم در آنجا فوق بحرانی می‌شود با کره ای سخت پر شده که در صورت بروز اتفاق، مانع از فشرده شدن پلوتونیوم می‌شود. به هنگام مسلح شدن بمب، این کره سخت خارج می‌شود.

طراحی بمب های هسته ای

انرژی هسته‌ای به 2 روش تولید می‌شود:

1- شکافت هسته‌ای: در این روش هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم می‌شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می‌شود.

2- گداخت هسته‌ای: در این روش که در سطح خورشید هم اجرا می‌شود، معمولاً هیدروژن‌ها با برخورد به یکدیگر تبدیل به هلیوم می‌شوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید می‌شود. طراحی بمب‌های هسته‌ای: برای تولید بمب هسته‌ای، به یک سوخت شکافت‌پذیر یا گداخت‌پذیر، یک وسیله راه‌انداز و روشی که اجازه دهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود، کل سوخت شکافته یا گداخته شود نیاز است. بمب‌های اولیه با روش شکافت هسته‌ای و بمب‌های قویتر بعدی با روش گداخت هسته‌ای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می کنیم: بمب‌ شکافت هسته‌ای :

1- بمب‌ هسته‌ای (پسر کوچک) که روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد. 2- بمب هسته‌ای (مرد چاق) که روی شهر ناکازاکی و در سال 1945 منفجر شد. بمب گداخت هسته‌ای : 1- بمب گداخت هسته‌ای که در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد. بمب‌های شکافت هسته‌ای از یک عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته‌ای استفاده می‌کنند. این عنصر از معدود عناصری است که جهت ایجاد انرژی بمب هسته‌ای استفاده می‌شود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یک نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد کند ، هسته به سرعت نوترون را جذب می‌کند و اتم به سرعت متلاشی می‌شود. نوترون‌های آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هسته‌های دیگر را متلاشی می‌کنند--Vahid.hvmit871 ‏۳۱ دسامبر ۲۰۰۸، ساعت ۱۹:۳۵ (UTC) در طراحی بمب‌های شکافت هسته‌ای، اغلب از دو شیوه استفاده می‌شود:

روش رها کردن گلوله:

در این روش یک گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یک گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد. هنگامی که این بمب به زمین اصابت می‌کند، رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد: 1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر می‌شوند و گلوله به پائین می‌افتد. 2- گلوله به کره برخورد می‌کند و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد. 3- بمب منفجر می‌شود. در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شکل زیر نمایش داده شده است:

روش انفجار از داخل: در این روش که انفجار در داخل گوی صورت می‌گیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یک گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است.

هنگامی که مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد: 1- مواد منفجره روشن می‌شوند و یک موج ضربه‌ای ایجاد می‌کنند. 2- موج ضربه‌ای، پلوتونیم را به داخل کره می‌فرستد. 3- هسته مرکزی منفجر می‌شود و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد. 4- بمب منفجر می‌شود. بمبی که در ناکازاکی منفجر شد، از این شیوه استفاده کرده بود. نحوه انفجار این بمب، در شکل زیر نمایش داده شده است. بمب‌ گداخت هسته‌ای: بمب‌های شکافت هسته‌ای، چندان قوی نبودند! بمب‌های گداخت هسته‌ای ، بمب های حرارتی هم نامیده می‌شوند و در ضمن بازدهی و قدرت تخریب بیشتری هم دارند. دوتریوم و تریتیوم که سوخت این نوع بمب به شمار می‌روند، هردو به شکل گاز هستند و بنابراین امکان ذخیره‌سازی آنها مشکل است. این عناصر باید در دمای بالا، تحت فشار زیاد قرار گیرند تا عمل همجوشی هسته‌ای در آنها صورت بگیرد. در این شیوه ایجاد یک انفجار شکافت هسته‌ای در داخل، حرارت و فشار زیادی تولید می‌کند و انفجار گداخت هسته‌ای شکل می‌گیرد.در طراحی بمبی که در ایسلند بصورت آزمایشی منفجر شد، از این شیوه استفاده شده بود. در شکل زیر نحوه انفجار نمایش داده شده است. --Vahid.hvmit871 ‏۳۱ دسامبر ۲۰۰۸، ساعت ۱۹:۴۸ (UTC) اثر بمب‌های هسته‌ای:

انفجار یک بمب هسته‌ای روی یک شهر پرجمعیت خسارات وسیعی به بار می آورد . درجه خسارت به فاصله از مرکز انفجار بمب که کانون انفجار نامیده می‌شود بستگی دارد. زیانهای ناشی از انفجار بمب هسته‌ای عبارتند از : - موج شدید گرما که همه چیز را می‌سوزاند. - فشار موج ضربه‌ای که ساختمان‌ها و تاسیسات را کاملاً تخریب می‌کند.

- تشعشعات رادیواکتیویته که باعث سرطان می‌شود.

- بارش رادیواکتیو (ابری از ذرات رادیواکتیو که بصورت غبار و توده سنگ‌های متراکم به زمین برمی‌گردد) درکانون زلزله، همه‌چیز تحت دمای 300 میلیون درجه سانتی‌گراد تبخیر می‌شود! در خارج از کانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ایجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسیسات خراب می‌شوند. در بلندمدت، ابرهای رادیواکتیو توسط باد در مناطق دور ریزش می‌کند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محیط زندگی می‌‌شود. دانشمندان با بررسی اثرات مواد رادیواکتیو روی بازماندگان بمباران ناکازاکی و هیروشیما دریافتند که این مواد باعث: ایجاد تهوع، آب‌مروارید چشم، ریزش مو و کم‌شدن تولید خون در بدن می‌شود. در موارد حادتر، مواد رادیواکتیو باعث ایجاد سرطان و نازایی هم می‌شوند. سلاح‌های اتمی دارای نیروی مخرب باورنکردنی هستند، به همین دلیل دولتها سعی دارند تا بر دستیابی صحیح به این تکنولوژی نظارت داشته باشند تا دیگر اتفاقی بدتر از انفجارهای ناکازاکی و هیروشیما رخ ندهد. منبع :www.best of persia.com & mollasadra ضرورت انرژی هسته‌ای کاربرد روز افزون انرژی یکی از مظاهر مهم زندگی جدید است. مقدار انرژی مصرفی در ایلات متحده ، که یک کشور صنعتی پیشرفته است بین سالهای 1920 تا 1970 با ضریبی حدود 40 افزایش یافته است. این بدان معنی است که در طول این 50 سال ، مقدار مصرف انرژی تقریبا هر 10 سال دو برابر شده است. با آنکه هنوز زغال سنگ و نفت وجود دارد. آشکار شده است که حتی با کوشش‌های بیشتر برای استفاده محتاطانه و صرفه جویانه از انرژی ، بازهم منابع انرژی جدیدی لازم است، انرژی حاصل از شکافت هسته (و در دو مدت ، از همجوشی) می تواند این نیاز را مرتفع سازد.

آیا بحران انرژی حل میشود؟

نیاز برای منابع جدید انرژی در بحران انرژی که ایالات متحده ، کشورهای غربی و ژاپن در سالهای 1974- 1973 با آن مواجه بودند شدیدا احساس میشد. این کمبود ناشی از آن بود که کشورهای تولید کننده نفت در خاورمیانه حمل نفت به بعضی از کشورهای پیشرفته صنعتی را کاهش دادند. این گونه رویدادها نظرها را بر روشهای دیگر تولید انرژی متمرکز کرد. از مصرف زغال سنگ که آلودگی بیشتری دارد به انرژی خورشیدی ، و به نقش صنعت توان هسته‌ای در اقتصاد ما کشانید.

ارمغان فناوری هسته‌ای

پیشرفت توان هسته‌ای در ایالات متحده از آنچه در پایان جنگ جهانی دوم انتظار می رفت، کندتر بوده است. به دلایل گوناگون ، اداری و فنی عمدتا در ارتباط با جنگ سرد با اتحاد شوروی ، کمیسیون انرژی اتمی آمریکا ( (AAEC) که امروزه مرکز انرژی Department of Energy نامیده میشود. تاکیدی بر پژوهش ، درباره سیستمهای توان الکتریکی هسته‌ای نداشت تا آنکه در 1953 آیزنهاور به این امر اقدام کرد. در طی سالهای 1960 توان الکتریکی هسته‌ای از لحاظ اقتصادی با هیدروالکتریسیته و الکتریسیته حاصل از زغال سنگ و نفت رقابت آمیز شد.

در آغاز سال 1978، 65 راکتور هسته‌ای با ظرفیتی بیش از 47 میلیون کیلووات که حدود 9% تولید توان کل الکتریکی ملی است در حال کار بود. با حدود 90 راکتور که در دست ساختمان بود انتظار میرفت که بخش هسته‌ای محصول الکتریسیته امریکا در 1980 به حدود 17% و در 1985 به حدود 28% برسد. در مابقی جهان ، در آغاز 1978 ، حدود 130 راکتور توان هسته‌ای با ظرفیتی حدود 50 میلیون کیلووات در حال کار بود ، و انتظار میرفت در سال 1995 تعداد آنها به حدود 325 راکتور برسد.

قدرت انرژی هسته‌ای

روش‌های استفاده از انرژی هسته‌ای کاملا تازه تکامل یافته‌اند، اما نخستین نتایج به دست آمده از به کارگیری این روش‌ها مهم‌اند. بدون تردید ، تکامل بیشتر روش‌های تولید و کاربرد انرژی هسته‌ای فرصت‌های بی سابقه جدیدی را در پیش روی دانش ، فن و صنعت فراهم خواهد آورد. تجسم میزان کامل این فرصت‌ها در مرحله نوین دشوار است.

آزادی انرژی هسته‌ای قدرت بیکرانی را در اختیار انسان گذاشته است مشروط بر این که این انرژی در راه هدف‌های صلح آمیز به کار گرفته شود. باید این را نیز به خاطر داشت که طراحی راکتور‌های هسته‌ای یکی از نتایج بسیار مهم ساختا درونی ماده است. تابش گسیلی از اتم‌ها و هسته‌های اتمی نامرئی و نا محسوس به نتیجه عملی کاملا مرئی ، یعنی آزاد سازی و استفاده از انرژی هسته‌ای نهان در اورانیوم ، منتهی شده است. این نتیجه به یقین اثبات میکند که نظرات علمی ما درباره اتم‌ها و هسته‌های اتمی درست‌اند، یعنی واقعیت عینی طبیعت را باز تاب میدهند.

شکافت هسته‌ای

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

پرش به: ناوبری, جستجو

شکافت هسته ای فرآیندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبکتر تبدیل می‌شود. وقتی هسته‌ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول اینشتین، مقداری از جرم آن به انرژی تبدیل می‌شود. از این انرژی در تولید برق (در نیروگاه هسته‌ای) یا تخریب (سلاح‌های هسته‌ای) استفاده می‌شود.

اوتوهان زمانی که قصد داشت از بمباران اورانیوم با نوترون آن را به رادیم تبدیل کند دریافت که به اتم بسیار کوچک‌تری دست یافته‌است.در تمام واکنش‌های هسته‌ای که تا ان زمان شناخته شده بود تنها ذرات کوچک از هسته جدا می‌شدند اما این بار یک تقسیم بزرگ رخ داده بود. لایز میتنر و اوتو فریش دریافتند که فراوردهٔ این بمباران نوترونی باریم است و جرم هر اتم اورانیم هنگام تبدیل شدن به ذرات کوچک‌تر به اندازهٔ یک پنجم جرم یک پروتون کاهش می‌یابد و این جرم مطابق رابطهٔ اینشتین E=mc² به انرژی تبدیل شده‌است.به خاطر شباهت این پدیدهٔ تقسیم هسته با تقسیم سلولی میتنر و فریش آن را شکافت نامیدند.مقالهٔ این یافته در یازدهم فوریهٔ ۱۹۳۹ در نشریهٔ نیچر با عنوان «واکنش هسته‌ای نوع جدید» منتشر شد.

در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده می‌شود که پس از برخورد یک نوترون متلاشی شده و پرتو‌های رادیو اکتیو از خود صادر می‌کند.سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ تقسیم شده و به پایداری می‌رسدودر ضمن سه عدد نوترون دیگر آزاد می کند که هر یک موجب شکافت یک هسته ی اورانیوم دیگر می شوند واین واکنش زنجیره ای مرتب ادامه پیدا میکند .

اورانیوم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

پرش به: ناوبری, جستجو
اورانیوم در جدول تناوبی

اورانیوم یکی از عنصرهای شمیایی است که عدد اتمی آن ۹۲ و نشانه آن U است و در جدول تناوبی جزو آکتنیدها قرار می‌گیرد. ایزوتوپ۲۳۵U آن در نیروگاه‌های هسته‌ای به عنوان سوخت و در سلاح‌های هسته‌ای به عنوان ماده منفجره استفاده می‌شود.

اورانیوم به طور طبیعی فلزی است سخت، سنگین، نقره‌ای رنگ و پرتوزا. این فلز کمی نرم تر از فولاد بوده و تقریبآ قابل انعطاف است. اورانیوم یکی از چگالترین فلزات پرتوزا است که در طبیعت یافت می‌شود. چگالی آن ۶۵٪ بیشتر از سرب و کمی کمتر از طلا است.

سال‌ها از اورانیوم به عنوان رنگ دهنده لعاب سفال یا برای تهیه رنگ‌های اولیه در عکاسی استفاده می‌شد و خاصیت پرتوزایی (رادیواکتیو) آن تا سال ۱۸۶۶ ناشناخته ماند و قابلیت آن برای استفاده به عنوان منبع انرژی تا اواسط قرن بیستم مخفی بود.

 

 فراوانی

این عنصر از نظر فراوانی در میان عناصر طبیعی پوسته زمین در رده ۴۸ قراردارد.

اورانیوم در طبیعت بصورت اکسید و یا نمک‌های مخلوط در مواد معدنی (مانند اورانیت یا کارونیت) یافت می‌شود. این نوع مواد اغلب از فوران آتشفشان‌ها بوجود می‌آیند و نسبت وجود آنها در زمین برابر دو در میلیون نسبت به سایر سنگها و مواد کانی است. اورانیوم طبیعی شامل ‎۹۹/۳٪ از ایزوتوپ ‎۲۳۸U و ‎۰/۷٪ ‎۲۳۵U است.

این فلز در بسیاری از قسمت‌های دنیا در صخره‌ها، خاک و حتی اعماق دریا و اقیانوس‌ها وجود دارد. میزان وجود و پراکندگی آن از طلا، نقره یا جیوه بسیار بیشتر است.

ده کشوری که ۹۴٪ از استخراج اورانیوم جهان در آنها انجام می‌گیرد.

تاریخچه

اورانیوم در سال ۱۷۸۹ توسط مارتین کلاپروت (Martin Klaproth) شیمی دان آلمانی از نوعی اورانیت بنام پیچبلند (Pitchblende) کشف شد. این نام اشاره به سیاره اورانوس دارد که هشت سال قبل از آن، ستاره شناسان آن را کشف کرده بودند.

اورانیوم یکی از اصلی‌ترین منابع گرمایشی در مرکز زمین است و بیش از ۴۰ سال است که بشر برای تولید انرژی از آن استفاده می‌کند.

دانشمندان معتقد هستند که اورانیوم بیش از ۶/۶ بیلیون سال پیش در اثر انفجار یک ستاره بزرگ بوجود آمده و در منظومه خورشیدی پراکنده شده‌است.

ویژگی‌های اورانیوم

اورانیوم سنگین‌ترین (به بیان دقیقتر چگالترین) عنصری است که در طبیعت یافت می‌شود (هیدروژن سبکترین عنصر طبیعت است.)

اورانیوم خالص حدود ‎۱۸/۷ بار از آب چگالتر است و همانند بسیاری از دیگر مواد پرتوزا در طبیعت بصورت ایزوتوپ یافت می‌شود.

اورانیوم شانزده ایزوتوپ دارد. حدود ‎۹۹/۳ درصد از اورانیومی که در طبیعت یافت می‌شود ایزوتوپ ۲۳۸ (U-۲۳۸) است و حدود ‎۰/۷ درصد ایزوتوپ ۲۳۵ (U-۲۳۵). دیگر ایزوتوپ‌های اورانیم بسیار نادر هستند.

در این میان ایزوتوپ ۲۳۵ برای بدست آوردن انرژی از نوع ۲۳۸ آن بسیار مهم‌تر است چرا که U-۲۳۵ (با فراوانی تنها ‎۰/۷ درصد) آمادگی آن را دارد که در شرایط خاص شکافته شود و مقادیر زیادی انرژی آزاد کند. به این ایزوتوپ «اورانیوم شکافتنی» (Fissil Uranium) هم گفته می‌شود و برای شکافت هسته‌ای استفاده می‌شود.

اورانیوم نیز همانند دیگر مواد پرتوزا دچار تباهی می‌شود. مواد رادیو اکتیو دارای این خاصیت هستند که از خود بطور دائم ذرات آلفا و بتا و یا اشعه گاما منتشر می‌کنند.

U-۲۳۸ باسرعت بسیار کمی تباه می‌شود و نیمه عمر آن در حدود ‎۴،۵۰۰ میلون سال (تقریبآ برابر عمر زمین) است.

این موضوع به این معنی است که با تباه شدن اورانیوم با همین سرعت کم انرژی برابر ‎۰/۱ وات برای هر یک تن اورانیوم تولید می‌شود و این برای گرم نگاه داشتن هسته زمین کافی است.

شکاف هسته‌ای اورانیوم

U-۲۳۵ قابلیت شکاف هسته‌ای دارد. این نوع از اتم اورانیوم دارای ۹۲ پروتون و ۱۴۳ نوترون است (بنابراین جمعآ ۲۳۵ ذره در هسته خود دارد و به همین دلیل U-۲۳۵ نامیده می‌شود)، کافی است یک نوترون دریافت کند تا بتواند به دو اتم دیگر تبدیل شود.

این عمل با بمباران نوترونی هسته انجام می‌گیرد، در این حالت یک اتم U-۲۳۵ به دو اتم دیگر تقسیم می‌شود و دو، سه و یا بیشتر نوترون آزاد می‌شود. نوترون‌های آزاد شده خود با اتم‌های دیگر U-۲۳۵ ترکیب می‌شوند و آنها را تقسیم کرده و به همین منوال یک واکنش زنجیره‌ای از تقسیم اتم‌های U-۲۳۵ تشکیل می‌شود.

اتم U-۲۳۵ با دریافت یک نوترون به اورانیوم ۲۳۶ تبدیل می‌شود که ثبات و پایداری نداشته و تمایل دارد به دو اتم با ثبات تقسیم شود. انجام عمل تقسیم باعث آزاد شدن انرژی می‌شود بگونه‌ای که جمع انرژی حاصل از تقسیم زنجیره اتمهای U-۲۳۵ بسیار قابل توجه می‌شود.

نمونه‌ای از این واکنش‌ها به اینصورت است:


U-۲۳۵ + n \rightarrow Ba-۱۴۱ + Kr-۹۲ + ۳n + ‎۱۷۰ Million electron Volts‎

U-۲۳۵ + n \rightarrow Te-۱۳۹ + Zr-۹۴ + ۳n + ۱۹۷ Million electron Volts


که در آن: electron Volt = ۱٫۶۰۲ x ۱۰-۱۹ joules

(یک ژول انرژی برابر توان یک وات برای مصرف در یک ثانیه‌است.)

مجموع این عملیات ممکن است در محلی بنام رآکتور هسته‌ای انجام گیرد. رآکتور هسته‌ای می‌تواند از انرژی آزاد شده برای گرم کردن آب استفاده کند تا در نهایت از آن برای راه اندازی توربین‌های بخار و تولید برق استفاده شود.


 
ستارگان نوترونی بخش دوم
ساعت ۱:٤۸ ‎ق.ظ روز شنبه ٢۸ دی ۱۳۸٧ : توسط : حسین

توجیه خصوصیات و رفتارهای عجیب و دوگانه سیاه چاله‌ها و ستارگان نوترونی

بخش دوم


یادآوری: منظور ما از جرم نوترونی در این مبحث ، یک سیاه چاله و یا یک ستاره نوترونی میباشد .



اگر سیاه چاله‌ها وجود دارند آیا می توانند تمامی جرم‌های عالم را در خود ببلعند ؟

جواب سوال این است که چون اجرام نوترونی دوران دارند، این مسئله باعث دوران میادین گرانشی پیرامون آنها شده و اجرام سنگین موجود در پیرامون آنها مجبور به چرخش حول آنها خواهند شد که در این میان گازها محکوم به سقوط به مرکز گرانش اجرام نوترونی هستند و اجرام سنگین تحت شرایط بخصوصی در کام سیاه چاله‌ها فرو رفته و به این علت بخصوص ، فعلا تمامی اجرام عالم در کام اجرام نوترونی فرو نمی روند . ولی به هر حال ، دیر یا زود این روی داد اتفاق خواهد افتاد و در نهایت تمامی اجرام عالم در کام اجرام نوترونی فرو رفته و حتی اجرام نوترونی بزرگتر اجرام نوترونی کوچکتر را در خود ادغام خواهند کرد .


سفید چاله چیست؟

طبق تعریف معادله نسبیت عام دارای زیر ساخت ریاضی محکمی است که با زمان متناسب است و مزیت آن هم این است که می توان زمان را به سریعتر از آنکه به آینده برود به عقب برد .

اگر شما این معادله را که بتواند روی زمان کنترل داشته باشد برای سیاه چاله بنویسید نتیجه‌اش شیی به نام سفید چاله خواهد بود که کاملا خلاف سیاه چاله به نظر میرسد به این مفهوم که اگر چیزی از دام سیاه چاله نمی تواند بگریزد ، چیزی نخواهد توانست به دام سفید چاله بیافتد ، در واقع اگر سیاه چاله کارش بلعیدن باشد سفید چاله کارش بیرون انداختن است .

در واقع سفید چاله‌ها در دنیای ریاضی زندگی می کنند و این بدان معنا نیست که حتما باید در دنیا وجود داشته باشند در حقیقت آنها اصلا وجود خارجی ندارند زیرا راهی برای تولید آنها وجود ندارد . "

سفر به گذشته غیر ممکن به نظر میرسد برای اینکه این موضوع بیشتر از آنکه پدیده‌ای فیزیکی به نظر برسد ، پدیده‌ای بیولوژیک است ، به این معنی که ما در سفر به گذشته مجبور به کشتن زندگان و زنده کردن مردگانیم ، به طور کلی یعنی نابود کردن چیزهایی که بوجود آمده‌اند و پدیدار کردن چیزهایی که نابود شده‌اند که بسیار غیر ممکن میباشد . ولی ما میتوانیم چنین تصور کنیم که یک سفید چاله یک جرم نوترونی با سرعت دوران غیر معمول و بسیار زیاد است که در این حالت بخصوص پدیده وارونگی میدان گرانشی برای آن روی داده است ، در این حالت گرانش به ضد گرانش تبدیل میشود و شتاب گرانش به شتاب گرانش منفی تبدیل خواهد شد و جرم نوترونی بجای جذب ماده ، آن را به شدت از خود میراند ، موضوعی است که به آن در مبحث " ساختار فیزیکی و تکنولوژی پرواز بشقاب پرنده‌ها " خواهیم پرداخت .


تازه‌هایی در باره سیاه چاله‌ها:

دانشمندان ناسا با همکاری جمعی از همکاران بین المللی خود و با کمک ماهواره ژاپنی "سوزاکو" به مشاهدات شگفت انگیز و جدیدی از سیاه چاله‌ها دست یافته‌اند . جزئیات عجیبی از فضا و زمان منحنی وار که پیش از این با این دقت مشاهده نشده بود .

مشاهدات عبارت بودند از اندازه گیری سرعت چرخش سیاه چاله‌ها و نیز اندازه گیری زاویه ریزش مواد به داخل آن . این مشاهدات بر پایه عکس‌العمل نور در هنگام نزدیکی به یک سیاه چاله و رسیدن به مرزی که به آن "مرز آهنی K " گفته می شود صورت گرفته است . وجود این نوار مرزی که تا کنون بعلت فقدان شواهد کافی مورد تردید قرار داشت اکنون با قاطعیت ثابت شده است و بعنوان یک معیار قابل قبول از جاذبه خرد کننده سیاه چاله‌ها مورد قبول قرار گرفته است . ماهواره سوزاکو مجهز به جستجو گر اشعه ایکس و طیف نگار اشعه ایکس است . این دو دستگاه به اتفاق این قابلیت را دارند که طیف گسترده‌ای از انرژی‌های اشعه ایکس را بخصوص آن دسته از اشعه‌های ایکس با سطوح بالاتری از انرژی را شناسایی کنند . به این منظور برای شروع ، سیاه چاله‌هایی با جرمهای فوق‌العاده زیاد در اولویت گرفته‌اند . این گونه سیاه چاله‌ها در مرکز اغلب کهکشانها وجود دارند و جرمشان معادل با جرم میلیونها تا بیلیونها خورشید در محدوده‌ای به وسعت کل منظومه شمسی ما است.

سیگنالهای طیفی سیاه چاله‌هایی که "سوزاکو" آنها را ردیابی کرده است پیش از این هم توسط ماهواره اروپایی" نیوتون" دیده شده بود اما سوزاکو از حساسیت بسیار بالاتری نسبت به انواع پیشین خود برخوردار است.

مجموعه‌ای از مشاهدات صورت گرفته با سوزاکو نشان می دهد که مرز آهنی K در تمامی کهکشانها وجود دارد و سیگنالهای دریافتی از آن ناشی از وجود جاذبه شدید در جوار این مرز است . به همین علت هدف بلند مدت اکتشافات فضایی ناسا بر مبنای کشف و شناسایی مرز آهنی K برای یافتن تصویری مشخص از یک سیاه چاله قرار گرفته است.

این گروه تحقیقاتی با بررسی کهکشان MCG-6-30-15 به این نتیجه رسیدند که صفحه چرخانی از مواد سیاه چاله را تغذیه می کند که اصطلاحا صفحه تغذیه کننده نامیده می شود و زاویه 45 درجه نسبت به خط دید ما می سازد . چنین اندازه گیری دقیقی پیش از این امکان پذیر نبوده است . در واقع وجود مرز آهنی Kکلید معمای اندازه گیری جرم و انرژی یک سیاه چاله است.

به تازگی ناسا با همکاری جمعی از دانشمندان ایتالیایی با استفاده از داده‌های ارسالی فضا پیمای "سویفت" برای اولین بار توانست نوع موادی که از سیاه چاله‌ها به خارج از آن پرتاب می شوند را مشخص کند.

مواد موجود در این فورانهای سیاه چاله‌ای عموما در کوازارها و سایر اجرام سماوی نیز دیده می شوند این مواد اغلب با سرعت نور به خارج پرتاب می شوند . این تیم تحقیقاتی موفق به گشودن معمایی شده است که پیشینه آن به دهه هفتاد میلادی بر می گردد.

فورانهای مواد سیاه چاله‌ای عموما مرزهای کهکشانها را برای صدها هزار سال نوری در می نوردند . آنها از منابع اولیه توزیع مواد و انرژی در جهان و همچنین کلید فهم و درک چگونگی شکل گیری کهکشانها و بسیاری معماهای گشوده نشده همچون منشا انرژی در جهان می باشند . فورانهای سیاه چاله‌ای یکی از بزرگترین پارادوکسهای ( تناقض های ) موجود در اختر شناسی هستند چرا که از یک سو هیچ چیزی در جهان نمی تواند از جاذبه فوق‌العاده شدید سیاه چاله‌ها بگریزد و از سوی دیگر مواد سیاه چاله‌ای با سرعت نور به فضای لایتناهی پرتاب می شوند . ما هنوز نمی دانیم این فورانها چگونه شکل می گیرند و تنها چیزی که تا حال به قطعیت دریافته‌ایم این است که از چه موادی تشکیل شده‌اند . مبحث سیاه چاله‌ها برای چندین دهه است که به بحث داغ روز محافل علمی تبدیل شده است دانشمندان اکنون همگی بر این ایده اتفاق نظر دارند که مواد فورانی یا باید از الکترون و پوزیترون تشکیل شده باشند و یا از الکترون و پروتون. البته اطلاعات حاصله از فضا پیمای "سویفت" شواهدی دال بر وجود پروتون در این مواد را دارد.

اغلب کوازارها نیز فورانهایی دارند . یک کوازار هسته یک کهکشان است که انرژی‌اش توسط یک سیاه چاله ابر جرم که جرمی معادل میلیونها خورشید ما را دارد تامین می شود . مواد پاشنده در دو جهت مخالف فوران می کنند از صفحه گاز چرخانی که گرداگرد سیاه چاله در چرخش است.

این تیم تحقیقاتی ، نوعی کوازار را با نام بلازار مورد بررسی قرار دادند ، بلازارها کوازارهایی هستند که جهت فورانهایشان همیشه رو به سمت ما است انگار که در مقابل یک لوله تفنگ قرار گرفته باشیم . این تیم دو بلازار را مورد مطالعه قرار دادند 0212+735 و PKS 0537-286 که در فاصله ده بیلیون سال نوری از ما قرار دارند.

تا پیش ازاین تلسکوپها قدرت دیدن جزئیات فورانهای سیاه چاله‌ای را که در طول موجهای بین طول موج امواج اشعه ایکس و طول موج امواج اشعه گاما و با انرژی معادل ده کیلو الکترون ولت ( keV ) و حتی بیشتر به فضا پرتاب می شوند را نداشتند.

این تیم در مسیر تحقیقات خود به فوتونهایی برخورد کرده است که پس از رسیدن به حداکثر10 keV دچار افت انرژی می شوند این همان فوتونهای اشعه ایکس است که تا 10 keV به اوج انرژی خود می رسند و سپس افت می کنند . این کشف وجود زوجهای الکترون - پوزیترون را رد می کند.

این تجزیه و تحلیل در چندین مرحله انجام شد . اطلاعات "سویفت" بر این اساس بود که سرعت پاشندگی مواد سیاه چاله ای تا 99.9 درصد به سرعت نور نزدیک است و 200 بیلیون تریلیون تریلیون تریلیون تریلیون ذره را با خود به همراه دارد . با توجه به این مساله دانشمندان توانستند در وهله اول کل انرژی جنبشی این مواد را محاسبه کنند و در قدم بعدی با مقایسه بین میزان این انرژی جنبشی با میزان انرژی فوتونهای نور توانستند جرم مواد پاشنده و در نهایت ترکیبات آن را به دست آورند.

میزان جرم محاسبه شده تقریبا به اندازه جرم سیاره مشتری است به این صورت که مرکز سیاه چاله همانند یک مسلسل جرمی معادل مشتری را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به خارج از کهکشان پرتاب می کند و انرژی فوق العاده زیادی را در جهان تولید می کند.

این یافته یک سر آغاز مهم برای دانستن این نکته است که مواد چگونه شکل گرفته‌اند و هدفی برای فعالیتهای آتی ناسا با استفاده از تلسکوپ فضاییGLA و ماهواره ژاپنی سوزاکو خواهد بود.

همانطور که قبلا گفتیم 1- در هسته کهکشانها یک جرم نوترونی واحد وجود ندارد بلکه هسته کهکشانها تشکیل شده از چندین جرم نوترونی به تعداد زیاد است 2 - هیچ پارادوکسی ( تناقضی ) در رفتار اجرام نوترونی وجود ندارد ، رفتاری که در آنها به صورت دوگانه مشاهده میشود کاملا قابل توجیه هستند چرا که ما دانستیم فورانهای ذرات باردار چگونه انجام می گیرد و علت آن چیست ! 3 - اطلاعات حاصله از فضا پیمای "سویفت" کاملا درست است ، اجرام نوترونی ، پروتونها را پرتاب ولی الکترونها را دریافت می کنند و علت آن قبلا توضیح داده شده است 4 - با توجه به اینکه این تیم در مسیر تحقیقات خود به فوتونهایی برخورد کرده است که پس از رسیدن به حداکثر10 keV دچار افت انرژی می شوند و این همان فوتونهای اشعه ایکس است که تا 10 keV به اوج انرژی خود می رسند و سپس افت می کنند . این کشف وجود زوجهای الکترون - پوزیترون را رد می کند و چنین به نظر میرسد که تئوری هاوکینگ مربوط به تبخیر سیاه چاله‌ها درست نباشد و اجرام نوترونی در بیشتر موارد با افزایش جرم روبرو هستند که این افزایش، تصاعدی بوده و میتواند خیلی سریع منجر به بروز عدم تعادل در کیهان و در نهایت انهدام آن شود.

عکس فوق توسط آشکار سازی اشعه ایکس گرفته شده است ، حجم کروی شکل بیانگر ذرات پراکنده شده توسط انفجار ابر نو اختری و نقطه نورانی در مرکز کره ، نشان دهند ستاره نوترونی بوجود آمده است . این تصویر مدرک کاملی دال بر وجود اجرام نوترونی در فضا می باشد .

افشانندگی و پرتاب ذرات باردار مثبت توسط یک جرم نوترونی دوار با سرعت زاویه‌ای زیاد ، چیزی شبیه به عکسهای زیر است.

منبع:محمدرضا طباطبایی

ki2100.com/physics/black-hole.htm
articles.ir

نقل از انجمن علمی پردیس کوروش کبیر


 
ستارگان نوترونی و سیاه چاله ها بخش اول
ساعت ۱:٤٥ ‎ق.ظ روز شنبه ٢۸ دی ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 

 

 

توجیه خصوصیات و رفتارهای عجیب و دوگانه سیاه چاله‌ها و ستارگان نوترونی


بخش اول


یادآوری: منظور ما از جرم نوترونی در این مبحث ، یک سیاه چاله و یا یک ستاره نوترونی میباشد .

1- تاثیرات دوران(سرعت زاویه‌ای) بر شکل هندسی(حجمی) یک جرم نوترونی:

شکل هندسی واقعی یک جرم نوترونی ، بسته به سرعت دوران ( سرعت زاویه‌ای ) از یک کره تا یک تورس ( Torus ) متغیر است ، یعنی اشکال زیر !
 

 

علت اختیار شکل تورس برای بعضی از اجرام نوترونی این است که سرعت دوران بعضی از آنها آنقدر زیاد است که نیروی گریز از مرکز باعث پخ و تو خالی شدن آنها میشود ، سرعت دوران بعضی از آنها چند هزار دور در ثانیه تخمین زده میشود و سرعت حرکت بعضی از ستارگان نوترونی 4000 کیلومتر در ثانیه اندازه گیری شده است . اجرام نوترونی میتوانند در مشخصات فیزیکی بسیار متنوع و گوناگون باشند

یک ستاره نوترونی در هر ثانیه بیش از 1120 بار دور خود می‌چرخد.

به گزارش سایت اینترنتی "space.com"، این ستاره نوترونی در حقیقت بقایای سوخته ستاره عظیمی است که هم اکنون به چگالی بسیار زیادی دست یافته که این میزان چگالی پیش از این تنها در سیاه چاله‌ها مشاهده شده است .

به گفته ستاره شناسان ، چگالی این ستاره نوترونی به اندازه‌ای زیاد است که برای درک آن باید بتوانیم تمامی جرم ستاره خورشید را در منطقه‌ای به ابعاد یک شهر جای بدهیم . ماده در این ستاره به اندازه‌ای فشرده شده است که تنها جرمی برابر با یک بند انگشت از این ستاره ، در کره زمین صدها بیلیون تن وزن خواهد داشت .

ستاره شناسان عقیده دارند دلیل چرخش دورانی سریع این ستاره ، تمرکز شدید تمامی انرژی حرکتی آن است . در این ستاره نوترونی که خود بازمانده یک ستاره عظیم است، هر از چند گاهی انفجارهای حرارتی - هسته‌ای بزرگی رخ می‌دهد و پرتوهای اشعه ایکس از آن منتشر می‌شوند . هم اکنون ستاره شناسان آژانس فضایی اروپا با استفاده از ماهواره‌ی "اینتگرال" این سازمان با مشاهده همین انفجارها موفق به اندازه گیری سرعت چرخش این ستاره ، به نام XTE J1739-285 شده‌اند .

ستاره مذکور هم اکنون با سرعت 1120 چرخش در هر ثانیه ، دور محور خود می‌گردد . بیشترین رکورد ثبت شده برای چرخش وضعی ستاره‌ها پیش از این به ستاره نوترونی دیگری تعلق داشت که در هر ثانیه 760 بار دور خود می‌چرخید .

به گفته "اریک کولکرز" دانشمند آژانس فضایی اروپا ، سرعت چرخش این ستاره بیشتر از میزانی است که ما در گذشته تصور می‌کردیم که ممکن است برای یک ستاره اتفاق بیافتد و به همین علت باید مشاهدات بیشتری برای تایید سرعت چرخش ستاره مذکور انجام شود .

دانشمندان عقیده دارند ، سرعت چرخش ستاره‌ها دارای یک حد بالای نهایی است که چنانچه سرعت چرخش یک ستاره از آن بالاتر رود ، ستاره از هم می‌پاشد .

با این وجود از آنجا که ساختار ستاره‌های نوترونی هنوز دقیقا مشخص نیست ، دانشمندان نیز نمی‌توانند حد بالای سرعت چرخش دورانی این ستاره‌ها را تعیین کنند . به غیر از ستاره‌های نوترونی ، برخی سیاه چاله‌ها نیز از جمله اجرام آسمانی عظیم با سرعت چرخش وضعی بالا هستند . سال میلادی گذشته ستاره شناسان موفق به کشف سیاه چاله‌ای شدند که با سرعت 950 دور در ثانیه حول خود می‌چرخد . برای مقایسه ، ستاره خورشید در منظومه شمسی با سرعتی بسیار کمتر و در هر 36 روز تنها یک بار حول محور خود می‌چرخد . "

با توجه به این چنین سرعتهای دورانی بالایی برای یک جرم نوترونی ، می‌توان با در نظر گرفتن نیروی گریز از مرکز وارده بر پیکره آن و مقاومت بسیار زیاد شبکه نوترونی ، برای سرعتهای بیشتر از 1000 دور در ثانیه شکل زیر را تصور نمود:

 

2- بار الکتریکی یک جرم نوترونی

مقادیر زیادی از الکترونها قبل از انفجار یک ستاره در سطح آن تجمع کرده و با انفجار ستاره همراه با پوسته آن به بیرون پرتاب میشوند . در این وضعیت توازن مابین تعداد الکترونها و پروتونها در ستاره به هم خورده و تعداد پروتونها بیشتر از تعداد الکترونها میشود که به دنبال آن نوترون کمتری تولید میشود و مقدار بسیار زیادی از پروتونها همراه نوترونها تشکیل یک جرم متحد را میدهند و همانطور که میدانیم در هسته عناصر به اندازه عدد اتمی عنصر ، پروتون وجود دارد و الکترون مازادی در ستارگان وجود ندارد که آنها را تبدیل به نوترون کند ، بدیهی است که این پروتونها به علت داشتن دافعه الکتریکی نسبت به یکدیگر ، در سطح بیرونی جرم نوترونی تجمع خواهند کرد که بار الکتریکی مثبت جرم نوترونی را فوق‌العاده زیاد خواهند نمود .  

به هر حال می‌توان سه لایه کلی برای جرم نوترونی در نظر گرفت:

1- هسته مرکزی، متشکل از نوترون‌های خالص

2- لایه میانی، مخلوطی از نوترونها و پروتونها

3- لایه خارجی، پروتون خالص ، به شکل زیر توجه نمایید

پوسته قرمز رنگ بیانگر تجمع پروتونهای خالص در سطح خارجی یک جرم نوترونی دوار است که جهت درک موضوع به مقدار 30 درجه برش خورده است.
 

3 - میدان الکتریکی، گرانشی و مغناطیسی یک جرم نوترونی دوار(در حال چرخش)
 

در شکل فوق جرم نوترونی از بالا و در حال چرخش موافق عقربه‌های ساعت نشان داده میشود ، مارپیچ یا دوایر سبز رنگ بیانگر انحنا یا دوران میدان گرانشی موافق عقربه‌های ساعت است ، برای اینکه به صورت قراردادی امتداد بردارها یا نیروهای گرانشی را از خارج به طرف مرکز میدان در نظر می‌گیریم و مارپیچ یا دوایر قرمز رنگ ، بیانگر دوران میدان الکتریکی موافق عقربه‌های ساعت است که با توجه به جهت میدان الکتریکی مثبت ، جهت اصلی میدان الکتریکی مخالف جهت چرخش عقربه‌های ساعت خواهد شد . در شکل فوق جهت میدان گرانشی و میدان الکتریکی مخالف یکدیگر شکل می‌گیرند .
 

شکل فوق جرم نوترونی قبلی را از پهلو نشان میدهد ، خطوط آبی رنگ ، بیانگر میدان مغناطیسی حاصل از دوران میدان الکتریکی است و این میدان مغناطیسی به واسطه وجود میدان الکتریکی و گرانشی فوق‌العاده قوی و شدید جرم نوترونی ، از کناره‌ها بریده و یا اینکه به شدت خم شده است و بعد از خوابیدن بر میدان الکتریکی و گرانشی به صورت موازی در آمده است .

شکل فوق نمای پرسپکتیو همان جرم دوار نوترونی را نشان میدهد ، مارپیچ‌های بنفش رنگ که جهت تاب خوردن آنها هم جهت با دوران میدان الکتریکی است ، مسیر ورود ( سقوط ) ذرات باردار منفی به داخل جرم نوترونی و همچنین خروج ( پرتاب ) ذرات باردار مثبت را نشان میدهد ، برای اینکه ما به صورت قراردادی امتداد نیروها و یا بردارهای میدان الکتریکی مثبت را از داخل به خارج میدان در نظر می‌گیریم . برای واضح بودن رسم ، فقط یک سطح از سه میدان گرانشی ، الکتریکی و مغناطیسی رسم شده است و میتوانیم شکل فوق را در تمامی ابعاد توسعه دهیم . در حقیقت چنین به نظر میرسد که یک جرم نوترونی باردار دوار برای ذرات باردار همانند یک شتاب دهنده فوق‌العاده قوی نجومی عمل میکند و یک ابر جت مکش و پرتاب ذرات باردار در فضاست ،
 

ولی یک جرم نوترونی برای نوترونها صرفا جذب کننده به نظر میرسد ، و علت آن این است که قدرت میدان الکتریکی و مغناطیسی یک جرم نوترونی باردار به مراتب بیشتر از قدرت میدان گرانشی آن است و در این حالت بخصوص ، گرانش جرم نوترونی نمی‌تواند آنچنان بر ذرات باردار تاثیر گذار باشد ، بلکه در نهایت این میدان الکترومغناطیسی جرم نوترونی است که میتواند برای ذرات باردار تاثیر گذار باشد . یک جرم نوترونی دوار ، همچون شتاب دهنده مغناطیسی ( مداری یا چرخشی ) به ذرات باردار انرژی و شتاب می‌دهد ، پدیده‌ای است که مشاهده شده و آن را پارادوکس ( تناقض ) بزرگ اجرام نوترونی می‌شناسند و علت آن این است که ، زمانی که نور توان فرار از گرانش جرم نوترونی را ندارد چگونه ذرات باردار توان فرار از میدان گرانش را خواهند داشت ؟ که با توجه به توضیحات فوق ، مسئله‌ای کاملا ساده و طبیعی به نظر رسیده و نمی‌تواند تناقضی با ساختار فیزیکی یک جرم نوترونی باردار داشته باشد . گازهایی که وارد میدان گرانشی میشوند بعد از به چرخش در آمدن به دور جرم نوترونی ، به مرور زمان واکنش هسته‌ای انجام داده و بعد از تولید و انتشار امواج الکترومغناطیسی که بیشتر به صورت اشعه ایکس است به طرف مرکز حرکت و بعد از تبدیل شدن به نوترون ، همراه پروتونها جذب جرم نوترونی شده که در این حالت مقداری از پروتونها با سرعتی نزدیک به سرعت نور به خارج پرتاب میشوند ، آنهم به صورت مارپیچی و دورانی .
 

4 - سرعت حرکت اجرام نوترونی

ساختار فیزیکی که یک جرم نوترونی دارد میتواند به آن شتاب و سرعت فوق‌العاده‌ای بدهد، یعنی چیزی نزدیک به 4000 کیلومتر در ثانیه و حتی بیشتر از آن.

5- شناسایی اجرام نوترونی

بخاطر خاصیت جذب نور ، تشخیص اجرام نوترونی بسیار مشکل است و مهمترین راهی که به کیهان شناسان امکان شناسایی آنها را می‌دهد ، مشاهده دیسک تجمعی است . نکته زیبا اینجاست که گازها و مواد قسمتهای داخلی دیسک ، سریعتر از گاز نواحی دور دست می چرخند و در واقع سرعت قسمتهای مختلف دیسک متفاوت است . لذا گازها تحت اصطکاک ، مالش و یونیزه شدن و برخورد شدید با یکدیگر در میادین گرانشی و الکتریکی ، بسیار داغ شده و از خود انواع مختلفی از تشعشعات حامل انرژی را ساطع میکنند و یک منبع نیرومند پرتو x را تشکیل می‌دهند که توسط تلسکوپهای امواج x قابل رویت می‌باشد . علاوه بر امواج ایکس از طریق وجود لنزهای گرانشی ، و ستاره‌ای در حال چرخش به دور یک شی غیر قابل رویت نیز می توان به وجود اجرام نوترونی در یک منطقه از فضا پی‌برد . به طور کلی اجرام نوترونی در دو نوع چرخان و تقریبا غیر چرخان وجود دارند و بعضی از آنها که به سیاه چاله‌های کهکشانی موسومند در داخل یک مرکز ( هسته ) کهکشان تشکیل می‌شوند . شواهدی از وجود این اجرام در قلب کهکشانها در دست است.

لازم به توضیح است ، همانطور که قبلا در مورد دوران میادین گفته شد با دوران یک جرم نوترونی ، میدان گرانشی آن نیز دوران کرده و به صورت منحنی دایره‌ای شکل در می‌آید که ستاره مجاور ( همدم ) آن مجبور است بدون اینکه جذب مرکز گرانش شود به دور جرم نوترونی به چرخش درآید و باریکه‌ای از گاز ستاره به صورت مارپیچ به طرف جرم نوترونی سقوط کند که مطالعه ساختار اجرام نوترونی میتواند پدیده دوران میادین را مشخص و معلوم کند.

دیسک تجمعی در پیرامون یک جرم نوترونی دوار ، منطقه‌ای بسیار شگفت انگیز میباشد ، برای اینکه اتم‌های یونیزه شده از یک طرف تحت تاثیر نیروی جاذبه گرانشی قرار می‌گیرند و از طرف دیگر نیروی دافعه الکتریکی بر آنها اعمال میشود که سر انجام نهایی فرآیند ، حرارتهای خیلی بالا به علت اصطکاکی است که میتوان اسم این پدیده را اصطکاک گرانشی الکترومغناطیسی نامید که میتواند از شدت میدان الکتریکی ذرات باردار کاسته و آنها را جذب هسته سیاه‌چاله نماید.

6 - پالسار یا پولسار چیست ؟
پالسار نوعی ستاره نوترونی است با این تفاوت که دارای اسپین و چرخش است . اینها در حوضه پرتوی ایکس اشعه ساطع می‌کنند که به صورت مخروطی سو سو زنان مشاهده می‌شوند این چرخش‌ها باعث می‌شود که میدان مغناطیسی آن نیز به موازات آن دارای اسپین باشد . موضوع جالب دیگر در زمینه این ستاره‌های نوترونی حرکت سریع آنها در فضا است .

7 - معمای تابش اجرام نوترونی
اخترشناسان به رفتار عجیب و بیگانه اجرام نوترونی عادت کرده‌اند ، اما آنان در رویای‌شان نیز کشف اخیر در مورد اینگونه از ستارگان را پیش بینی نمی‌کردند . در مقاله‌ای در مجله طبیعت (Nature) ، یک گروه بین‌المللی از محققان اعلام کرده‌اند که این باقیمانده‌های ستاره‌ای ، گاهی امواج رادیویی بسیار قوی تابش می‌کنند . این تابش‌ها تنها کسری از ثانیه طول می‌کشند . این نوع تابش از قوی‌ترین منابع امواج رادیویی در آسمان محسوب می‌شود ، حتی قوی‌تر از خورشید

منبع:محمدرضا طباطبایی

ki2100.com/physics/black-hole.htm
articles.ir

نقل از انجمن علمی پردیس کوروش کبیر


 
پزشکى هسته اى
ساعت ۱:۳٩ ‎ق.ظ روز شنبه ٢۸ دی ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 

 

 

 

 

 

     آگاهى به مبانى و کاربردها پزشکى هسته اى

نیم نگاه
پزشکى هسته اى بهتر از رادیو درمانى

 تصویربردارى به طریق هسته اى و تزریق و خوردن داروهاى هسته اى به هیچ وجه براى بدن مضر نیست. مواد رادیواکتیوى که در پزشکى هسته اى مورد استفاده قرار مى گیرند نیمه عمر خیلى کوتاهى دارند و خیلى زود از بین مى روند. میزان پرتو تابش شده از این مواد پائین تر از اشعه X  معمول و یا اشعه CT  اسکن است و به راحتى از طریق ادرار یا کیسه صفرا حذف و دفع مى شود. در مقایسه رادیو درمانى (Radio Therapy)  که با پزشکى هسته اى متفاوت است، با تابش پرتو هاى مختلف یونیزه مثل آلفا، بتا و گاما و اشعه X تمام سلول ها را تحت تاثیر قرار مى دهد.

پزشکى هسته اى شاخه اى از علم پزشکى است که در آن از مواد رادیواکتیو براى تشخیص و درمان بیمارى استفاده مى شود. مواد رادیواکتیو مورد استفاده یا رادیو ایزوتوپ هستند و یا داروهایى که با مواد رادیو ایزوتوپ نشاندار شده اند. داروى رادیواکتیو، در روش هاى تشخیصى مواد رادیواکتیو به بیمار تزریق مى شود و میزان اشعه تایید شده، از بیمار اندازه گیرى مى شود. اکثر روش   هاى تشخیصى به کمک یک دوربین اشعه گاما، توانایى تشکیل تصویر را دارند. در موارد استفاده درمانى، مواد رادیواکتیو براى درمان مورد استفاده قرار مى گیرند مثل استفاده از ید (۱۳۱) که در درمان سمى شدن تیروئید و سرطان تیروئید مورد استفاده قرار مى گیرد.


روش هاى مختلف استفاده از داروهاى رادیواکتیو:
�تزریق درون رگى که در اسکن هاى مختلفى مورد استفاده قرار مى گیرد.
�تزریق زیر جلدى که معمولاً براى مطالعه سیستم لنفاوى کاربرد دارد.
�تنفسى که معمولاً براى مطالعه شش ها مورد استفاده قرار مى گیرد. در این روش از گاز کریپتون (۸۱) و یا ذرات هواى حاوى تکنتیوم (۹۹) استفاده مى شود.
�خوراکى که معمولاً براى شفاف کردن و متمایز کردن سیستم گوارشى به کار برده مى شود.
� ک
اربردهاى تشخیصى پزشکى هسته اى
در کلیه روش   هاى تشخیصى، نحوه عملکرد صحیح اندام هاى بدن در مقایسه با یک فرد سالم مقایسه مى شود. اتصال رادیو ایزوتوپ ها به ماده یا عضو مورد نظر به تشخیص و شناسایى پرتوهاى تابش شده و اندازه گیرى آنها کمک مى کند. در پزشکى هسته اى براى تشخیص معمولاً از یک سرى از مواد رادیواکتیو استفاده مى شود که یا به صورت گاز هستند و یا مایع که به بدن تزریق مى شوند.


مواد رادیواکتیو به فرم مایع:
Technetium(99)
ت(131)یا
Iodin
ت(123)
Thallium (201
)
Gallium(67
)
مواد رادیواکتیو به فرم گازى:
Xenon (133
)
Krypton (81
)
 

تجهیزات لازم براى عکسبردارى
معمولاً پرتوهاى ساطع شده از ماده رادیواکتیو داخل بدن، توسط دوربین هاى گاما تشخیص داده مى شوند. به طور معمول، دوربین هاى گاما از آشکارساز گاما مثل یک کریستال فعال یدید سدیم که با یک سیستم تصویرى همراه است، تشکیل شده  اند. دوربین هاى گاما از نحوه پراکنش تابش رادیواکتیو بر روى آشکارساز گاما تصویر را به وجود مى آورند.وضوح دوربین هاى گاما بین ۴ تا ۶
 میلى متر است که مى تواند هزاران اشعه گاما را در ثانیه آشکار کند. دوربین گاما هر پرتو گاماى ساطع شده را در دو جهت محور x و y آشکار مى کند و به این ترتیب تصویر را به وجود مى آورد.در پزشکى هسته اى معمولاً وضوح (dpi)  هر تصویر به تعداد پرتوهاى گاماى آشکار شده در آن پیکسل، در واحد زمان گفته مى شود.اساس کار دستگاه هاى مختلف که از فیزیک هسته اى براى تصویربردارى استفاده مى کنند، ایجاد یک سرى تصویر از برش هاى مختلف بدن و از زاویه هاى متفاوت است که این تصاویر با یکدیگر ادغام شده و یک تصویر سه بعدى از محل مورد نظر ایجاد مى کنند.

سى تى اسکن Computed Tomography

 با نام CAT scan  هم خانواده مى شود و روشى است که طى آن یک سرى تصاویر دوبعدى به دست آمده با اشعه X به تصاویر سه  بعدى تبدیل مى شوند. کلمه tomo  از واژه tomos  به معنى برش گرفته شده است. سیستم CT  اسکن در سال ۱۹۷۲ توسط گاد فرى نیوبلد هوزنفیلد از آزمایشگاه مرکزى EMI  اختراع شد. آلن مک لئود کدمارک از دانشگاه تافت نیز به طور جداگانه اى همین روش  را ابداع کرده بود. این دو نفر به طور مشترک برنده جایزه نوبل سال ۱۹۷۹ شدند. اولین نوع اسکنرها، در انجام اسکن از مغز محدودیت هایى داشتند و در آنها منبع اشعه X به صورت یک امتداد باریک مدادمانند بود که روى یک یا دو آشکارساز ثابت شده بود. منبع اشعه X  و آشکارسازها در وضعیتى متناسب با یکدیگر قرار داشتند و در امتداد بدن بیمار حرکت مى کردند و طى این حرکت، چرخشى یک درجه اى نسبت به یکدیگر داشتند. در نسل دوم اسکنرها، تغییراتى در شکل منبع اشعه X و تعداد آشکارسازها به وجود آمد. منبع اشعه x  به شکلى شبیه پنکه تغییر پیدا کرد و زمان اسکن به طور قابل ملاحظه اى کاهش یافت. در نسل سوم اسکنرها، تغییر اساسى در زمان اسکن به وجود آمد و امکان تشکیل تصویر نهایى همزمان با اسکن ایجاد شد. در این اسکنرها، منبع پنکه اى شکل اشعه X  در امتداد ردیفى از آشکارسازها که در وضعیتى متناسب با منبع اشعه X  قرار داشتند ثابت شده بود و سرعت اسکن از هر برش به ۱۰ ثانیه کاهش پیدا کرد.
در نسل چهارم اسکنرها، زمان اسکن نسبت به قبل تغییرى نکرد با این تفاوت که یک حلقه ۳۶۰ درجه از آشکارسازها دور بدن بیمار را فرامى گرفت و منبع اشعه
x  نیز در وضعیتى غیرمتناسب با آشکارسازها به دور بیمار مى چرخید. در حالت مدرن اسکنرها که واجد چندین آشکارساز و چند ردیف اسکنر هستند، اسکن از قفسه سینه به مدت یک دم و بازدم زمان مى برد. در سال هاى اخیر توموگرافى در حد میکرومتر نیز قابل انجام است و میکروتوموگرافى خوانده مى شود ولى هنوز در مورد انسان مورد استفاده قرار نگرفته است.

CT  اسکن در پزشکى هسته اى به عنوان روشى تشخیصى کاربرد دارد. در برخى از موارد براى ایجاد تمایز بین بافت هاى مختلف از ید درون  رگى استفاده مى شود. این حالت به وضوح بیشتر ساختارهایى مثل رگ هاى خونى که ممکن است از بافت هاى اطراف متمایز نباشد، کمک مى کند. استفاده از این مواد در برخى موارد به بررسى نحوه عملکرد بعضى از اعضاى بدن نیز کمک مى کند. پیشرفت و فناورى CT اسکن باعث شده که دوز تابش اشعه X  و زمان اسکن کاهش پیدا کند و اما هنوز هم دوز اشعه تابشى در این روش بسیار بالاتر از رادیوگرافى معمولى با اشعه X  است.


اسکن جمجمه: تشخیص ضربه مغزى و خونریزى داخلى معمولى ترین دلیل براى اسکن از سر است. این اسکن بدون تزریق ماده حاجب انجام مى شود و خونریزى حالت متمایزترى خواهد داشت. براى تشخیص تومور نیز از این روش به همراه تزریق ماده حاجب استفاده مى شود که البته دقت
 MRI  را ندارد. از CT  اسکن سر و گردن و منطقه دهانى معمولاً براى آمادگى جراحى استخوان صورت و فک و گاهى تشخیص تومور یا کیست در ناحیه فک ها و سینوس ها و تیغه بینى استفاده مى شود.
 

اسکن قفسه سینه

CT اسکن بهترین روش براى تشخیص تغییر بافت شش ها به صورت حاد و یا مزمن است. به طور معمول براى تشخیص بیمارى هاى تنفسى مثل ذات الریه یا سرطان از CT  اسکن بدون ماده حاجب استفاده مى شود.
اسکن قلب: اسکن از قلب معمولاً تا ۶۴ برش و وضوح خیلى بالا و سرعت بالا صورت مى گیرد که معمولاً هرگونه اختلال در عملکرد عروقى قلبى را مشخص مى کند.
به طور کلى هرگونه بیمارى را مى توان با 
CT  اسکن از نقاط مختلف بدن تشخیص داد. معمول ترین موارد انجام CT  اسکن در تشخیص سنگ هاى مثانه و کلیه، عفونت آپاندیس، عفونت پانکراس و عدم عملکرد کیسه صفرا است.


MRI (Magnetic Resonance Imaging)
 

MRI  روشى است که با استفاده از میزان آب معدنى متصل به مولکول ها، تصویرى از داخل بدن ایجاد مى کند. این روش معمولاً براى تشخیص هرگونه بیمارى یا اختلال در عملکرد ارگان ها مورد استفاده قرار مى گیرد.اسم اصلى این روش nuclean MRI  است که کلمه هسته اى به علت بار منفى که روى بیمار ایجاد مى کند، به طور کلى حذف شده است. در علوم دیگر واژه NMR  که استفاده از همین دستگاه در علوم غیرپزشکى است، هنوز استفاده مى شود. اساس کار MRI  معمولاً براساس خصوصیات آزاد شدن اتم برانگیخته هیدروژن در مولکول آب است. وقتى جسم مورد نظر در یک میدان خاص و پرقدرت مغناطیسى قرار مى گیرد، تمام اسپین هاى اتمى هسته هاى بدون اسپین صفر در دو حالت مخالف یکدیگر قرار مى گیرند یا به صورت موازى با میدان مغناطیسى یا غیرموازى. اختلاف میان اتم هاى موازى و غیرموازى یک در میلیون است، در هر صورت این اختلاف باعث تغییرى در میدان مى شود. به هر حال هسته ها در حالتى زاویه دار با میدان الکترومغناطیسى قرار مى گیرند. دوقطبى هسته در امتداد میدان مغناطیسى قرار مى گیرد، در لحظه اى که نسبت ها تقریباً مساوى هستند، بیشتر هسته ها در حالت کم انرژى قرار مى گیرند. وقتى که بافت در معرض انرژى الکترومغناطیسى قرار مى گیرد (RF PULS)  تعدادى از هیدروژن ها که در حالت موازى با میدان مغناطیسى بودند به حالت پرانرژى و پاد موازى درمى آیند. براى انتخاب زاویه تصویر مورد نظر از سه محور عمود برهم شیب مغناطیسى استفاده مى شود. شیب اول مربوط به برش است که هنگام RF ADS  اعمال مى شود. بعدى شیب رمزکننده فاز است و در نهایت شیب رمزکننده سرعت �تکرار� که در حین عکسبردارى از بافت اعمال مى شوند. این عمل به عکسبردارى از برش هایى از هر زاویه کمک مى کند.
زمانى که هسته برانگیخته شده به حالت پایه برگشت، از خود انرژى آزاد مى کند. زمان برگشت به حالت پایه و موازى شدن با میدان مغناطیسى که در حد هزارم ثانیه است، با
T1  نشان داده مى شود.

T2  زمانى است که برگشتن به حالت عادى با استفاده از انرژى معکوس اتفاق مى افتد.
براى تشکیل تصویر ثبت اطلاعات فضایى مولکول هاى بافت بعد از بازگشت به حالت عادى لازم است. به همین جهت یک میدان مغناطیسى متراکم براى ثبت موقعیت هسته ها به کار گرفته مى شود.


MRI براى تشخیص هرگونه آسیب در بافت هاى مختلف مورد استفاده دارد. یکى از نکات مثبت در مورد MRI  نداشتن اثر منفى بر روى بیمار است.

MRI با استفاده از میدان مغناطیسى و تابش غیریونیزه انجام مى گیرد. در حالى که CT  اسکن با اشعه X  معمولى که واجد تابش هاى یونیزه است، انجام مى شود و تابش هاى یونیزه مى توانند احتمال ایجاد بدخیمى را افزایش  دهند به خصوص در بچه ها. عکس هاى حاصل از MRI  معمولاً بین ۵ تا ۲۰ عدد هستند که هر یک اطلاعات خاصى را از بافت مورد نظر نشان مى دهند و باید توسط پزشک بررسى و مطالعه شوند.


انواع MRI
 

MRIانتشارى

 این نوع از MRI میزان انتشار آب را در بافت هاى بدن مشخص مى کند. از این طریق مى توان انتشار مولکول هاى مختلف را در ارگان ها و سلول هاى مختلف بررسى کرد. نوع جدید MRI  انتشارى (DT1)  مى تواند میزان انتشار را در جهات مختلف مشخص کند و این روش در تشخیص بیمارى هایى مثل MS  که نورون ها طى آن از بین مى رود، به کار گرفته مى شود.
 

:(MR angiography)MRA

 روشى است که از طریق آن اشکالات عروقى بررسى مى شود. اصلى ترین مورد استفاده از MRA  بررسى عروق گردن و نابجایى آئورت و عروق کلیوى است. یک مورد استفاده دیگر از MRI  در تصویربردارى از بافت هاى نرم، تعیین دقیق محل تومور در بدن است که با تعیین دقیق محل آن مى توان رادیوتراپى را آغاز کرد. محل دقیق و اندازه تومور به این ترتیب مشخص مى شود و محل آن خالکوبى یا نشانه گذارى مى شود و درمان در آن محل به طور خاص آغاز مى شود.
با توجه به اینکه
MRI  روشى بسیار دقیق براى تشخیص بیمارى است، در سال ۲۰۰۳ آقاى پل لاوتربور و سرپیتر منزفیلد برنده جایزه نوبل پزشکى شدند. لاوتربور متوجه شد که میدان مغناطیسى مى تواند تصویر دوبعدى ایجاد کند و منزفیلد محاسبات ریاضى شیب هاى مغناطیسى را انجام داد. کمیته نوبل ریموند _ وى _ دامادیان را نادیده گرفت. دامادیان در سال ۱۹۷۴ استفاده NMR  را براى تشخیص سرطان ثبت کرده است. او در سال ۱۹۹۷ از جنرال الکتریک بابت استفاده بدون اجازه از اختراعش به دادگاه شکایت کرد و ۱۲۹ میلیون دلار از جنرال الکتریک دریافت کرد. در سال ۱۹۸۰ اولین دستگاه اسکن MRI  را ساخت که هیچ وقت به بازار عرضه نشد. در سال ۲۰۰۱ life tim achivment award  موسسه MIT  به دامادیان اهدا شد.


PET Scan
روش تشخیص دیگر
(Positron Emission Tomography) PET  است که با آشکار کردن پرتو هاى رادیواکتیو تابش شده تصویر را به وجود مى آورد. مواد رادیواکتیو به بدن تزریق مى شوند. این مواد رادیو اکتیو مثل کربن-،۱۱ فلوئور-۱۸ و اکسیژن-۱۵ نیمه عمر کوتاهى دارند. این مواد با بمباران کردن حالت معمول اتم ها با نوترون، ایجاد شده اند. در روش PET  اشعه هاى گاماى تابش شده از جسم تشخیص داده مى شوند. پس از اینکه مواد رادیواکتیو به بیمار تزریق شدند، بیمار روى تختى که یک محفظه دونات مانند دارد قرار مى گیرد. داخل محفظه آشکارسازهاى گاما قرار دارند که تشکیل شده از یک سر کریستال هاى فعال که هر یک به یک تشدید کننده نورى متصل هستند. کریستال ها اشعه گاما را به فوتون هاى نورى تبدیل مى کنند و تشدید کننده نورى نور را به پیام هاى الکتریکى تبدیل مى کنند.
سیگنال هاى الکتریکى با استفاده از برنامه هاى کامپیوترى به تصویر تبدیل مى شوند. بسته به ماده رادیواکتیوى که به بیمار تزریق شده است، با استفاده از
PEF  مى توان تصاویرى از گردش خون یا بعضى واکنش هاى بیوشیمیایى به دست آورد. به طور مثال با PET
 مى توان متابولیسم گلوکز در مغز و یا تغییرات سریع فعالیت در نقاط مختلف بدن را تشخیص داد.
 

:(Single Photon Emission Computed Tomography)SPECT

 این روش مشابه PET  است با این تفاوت که ماده رادیواکتیو مورد استفاده Xenon-133 ، Technetium99 و Iodin-123  است که نیمه عمر طولانى ترى دارند.
با استفاده از
SPECT  مى توان اطلاعاتى در مورد گردش خون و نحوه پخش ماده رادیواکتیو در بدن به دست آورد. تصاویر حاصل وضوح کمترى نسبت به PET  دارند.


اسکن استخوان:

در این اسکن مواد رادیواکتیو که (Technetiumpp Methgdiphosphate)  است در استخوان تجمع پیدا مى کنند. این مواد در نقاطى که فعالیت بالا است تجمع بیشترى پیدا مى کنند که به این نقاط نقاط شفاف مى گویند و در تصویر نقاط تیره بیانگر مناطقى با فعالیت متابولیک کمتر هستند. اسکن استخوان در تشخیص تومورها که معمولاً نقاطى با فعالیت بالا هستند، بسیار کاربرد دارد.
 

درمان به کمک پزشکى هسته اى
م
واد هسته اى که براى نشانگر به بدن بیمار تزریق مى شوند معمولاً براى تشخیص به کار گرفته مى شوند. برخى از اعضاى بدن، انواع خاصى از مواد شیمیایى را در خود نگه مى دارند. به عنوان مثال غده تیروئید توانایى جمع کردن ید را دارد. با وارد کردن ید رادیواکتیو به بدن �تزریقى یا خوراکى� بعضى تومورهاى تیروئیدى قابل تشخیص و درمان مى شوند. همانند این مطلب در مورد تومور هاى سرطانى که توانایى تجمع فسفات را دارند صادق است. با تزریق فسفر رادیواکتیو در خون مى توان با افزایش میزان رادیواکتیو در آنها محل تومور را مشخص کرد. تصویربردارى به طریق هسته اى و تزریق و خوردن داروهاى هسته اى به هیچ وجه براى بدن مضر نیست. مواد رادیواکتیوى که در پزشکى هسته اى مورد استفاده قرار مى گیرند نیمه عمر خیلى کوتاهى دارند و خیلى زود از بین مى روند. میزان پرتو تابش شده از این مواد پائین تر از اشعه
X معمول و یا اشعه CT  اسکن است و به راحتى از طریق ادرار یا کیسه صفرا حذف و دفع مى شود. در مقایسه رادیو درمانى (Radio Therapy)  که با پزشکى هسته اى متفاوت است، با تابش پرتو هاى مختلف یونیزه مثل آلفا، بتا و گاما و اشعه X  تمام سلول ها را تحت تاثیر قرار مى دهد. سلول هاى مختلف سرعت تقسیم متفاوتى دارند و سلول هایى که سریع تر تقسیم مى شوند، بیشتر تحت تاثیر قرار مى گیرند. به این ترتیب سلول هاى خونى، پوست، مو و سلول هاى پوششى معده نیز تحت تاثیر قرار مى گیرند. به همین جهت است که اکثر بیمارانى که در حال درمان سرطان هستند دچار ریزش مو و کم خونى مى شوند.

 

Radio Surgery جراحى با اشعه

روشى است که اجازه مى دهد یک سرى از جراحى هاى مغز بدون باز کردن جمجمه انجام شود. در این روش از تابش هاى جهت گیرى شده پرتو هاى یونیزه استفاده مى شود. در این روش از جراحى به کمک دهنده هاى بالاى پرتو ها، یک سرى تومور هاى داخل جمجمه اى و یا عوارض دیگرى که به راحتى با جراحى معمولى قابل رفع شدن نیستند، از بین برده مى شوند.
درمان با اعمال جراحى در بسیارى از موارد براى بیمار مشکلاتى ایجاد مى کند و به بسیارى از بافت هاى سالم نیز آسیب مى رساند.
جراحانى که براى درمان از پرتو ها استفاده مى کنند، از وسایلى بسیار دقیق و بسیار مجهز مثل شتاب دهنده هاى خطى، اشعه لیزر و کامپیوتر استفاده مى کنند. در بیست سال اخیر جراحى پرتوى اولین راه درمان پس از استفاده از شیمى درمانى، پرتو درمانى و جراحى بوده است.
پرتو هاى مورد استفاده در جراحى پرتوى از یک منبع خارجى تامین مى شوند که تحت شرایط بسیار دقیق و با دستگاه خاصى پرتو ها و اشعه هاى مختلف در یک نقطه که تومور یا آسیب بافتى وجود دارد متمرکز مى شوند و به این ترتیب درمان صورت مى گیرد و بافت هاى سالم اطراف محل مورد درمان نیز آسیبى نمى بینند. به این ترتیب بیمار با یک روز بسترى شدن در بیمارستان درمان مى شود و از عوارضى مانند خونریزى و عفونت بعد از عمل خبرى نیست. البته زمان لازم براى بهبود کامل، بیشتر است.
دکتر لارس لکسل از موسسه کارولینکا در استکهلم و بى جرن لارسون رادیوبیولوژیست از دانشگاه اوپسه لا در سال ۱۹۵۹ با همکارى یکدیگر متوجه شدند که تومورها را با تحت تابش شدید پروتون قرار دادن مى توان از بین برد. این دو در سال ۱۹۶۸
Gamma Knife
 را ساختند. در این دستگاه از منبع رادیواکتیو کبالت ۶۰ استفاده مى شود که در یک ساختار حلقوى با کانال هاى مرکزى بازتابش قرار گرفته است. در آخرین مدل این دستگاه منبع رادیواکتیو کبالت وجود دارد که پرتو هاى گاما را به مرکز حلقه هدایت مى کنند که در آن نقطه سر بیمار قرار مى گیرد.
در جراحى پرتوى، بافت به طور انتخابى یونیزه مى شود. یونیزه شدن بافت در نتیجه ایجاد شدن یون هاى غیرآلى که معمولاً براى سلول  کشنده هستند اتفاق مى افتد. رادیکال هاى آزادى که طى یونیزه شدن به وجود مى آیند براى سلول  و غشاى هسته
RNA و DNA  کشنده هستند و اثرات غیر قابل بازگشتى بر روى این ساختار ها مى گذارند که باعث مرگ سلولى مى شود. کلاً پنج نوع تابش در جراحى پرتوى مورد استفاده قرار مى گیرند که عبارتند از امواج الکترومغناطیسى (اشعه گاما و اشعه ایکس)، ذرات اتمى �پروتون و نوترون، و یون هاى کربن.� جراحى پرتوى اصولاً در مواردى که تومور هاى مغزى و مشکلات عروقى مغزى تشخیص داده شده باشد، کاربرد دارد و باید نوع آسیب، مکان آن و سن بیمار و کلاً سلامت کلى بیمار براى انجام این عمل در نظر گرفته شود.


منابع:
۱-
Cerebromenteorg
۲-
brain Lab. com
۳-
ismrm.org
۴-
Wikipedia.org

گروه علمی نابغه های ایران


 
آینده نگران کننده زمین
ساعت ۱:٢٠ ‎ق.ظ روز شنبه ٢۸ دی ۱۳۸٧ : توسط : حسین

Timeline: The Frightening Future of Earth


ترجمه: مهندس عرفان کسرایی

erfankasraie@yahoo.co.uk

 

دورنمای بقای سیاره ما  با نزدیک شدن22 آوریل ( روز زمین) امسال متروک و غمبارتر از آن است که بتوان تصور نمود.  گرم شدن زمین بارها و بارها توسط دانشمندان و پیش از آن حتی توسط دولتها و رهبران صنعتی به عنوان یک واقعیت پذیرفته شده است . مطابق با یکی از گزارش های  اخیر که توسط گروه بین المللی بررسی تغییرات آب و هوایی  ارائه شده به احتمال قریب به یقین بیش از 90 درصد انسانها در این تغییرات مشارکت و نقش دارند.

گروهی از دانشمندان پیش بینی می کنند میانگین دمای جهان می تواند تا سال 2100 میلادی به میزان 2 تا 11 درجه فارنهایت افزایش پیدا کند که به تبع آن سطح اقیانوس ها تا 2 فوت بالاتر خواهد آمد.

 دانشمندان حتی بر آنند که ممکن است به موازات سایر تغییرات شاهد اندکی افزایش در سرعت چرخش زمین نیز باشیم. یخچالهای طبیعی که پیش از آن به گونه کاملاً محسوسی کاهش پیدا کرده اند  ناپدید خواهند شد.

سیل های مهیب  مناطقی از زمین را که دچار خشکسالی شده اند با آسیب شدید روبرو خواهد کرد.

و انسانها با کمبود گسترده آب مواجه خواهند شد. قحطی و بیماری افزایش پیدا خواهد کرد.

چهره زمین به سرعت تغییر خواهد کرد و بیش از  یک چهارم گیاهان و جانوران در خطر انقراض قرار خواهند گرفت.

وقتی تاریخ های مشخصی برای وقوع این آسیبهای بالقوه مطرح می گردد با موضوع چالش بر انگیزی درگیر خواهیم بود.

این زمانبندی بر اساس مطالعات اخیر و نیز بر پایه گزارش های علمی گروه بین المللی بررسی تغییرات آب و هوایی (IPCC) تصویر بزرگی از جزئیات آینده زمین را در برابر ما ترسیم می کند.   

 

 

 

 2007

در حال حاضر بیشتر جمعیت جهان  ساکن شهرها هستند تا مناطق روستایی و این مسئله سبب تغییر الگوی بهره برداری از زمین خواهد شد. جمعیت جهان بیش از 6.6 میلیارد نفر برآورد شده است.

(Peter Crane, Royal Botanic Gardens, UK, Science; UN World Urbanization Prospectus: The 2003 Revision; U.S. Census Bureau)

 

2008

ماکزیمم میزان استخراج نفت در جهان طبق برآورد یک فیزیکدان سوئدی طی سالهای 2008 تا 2018 خواهد بود.سایرین بیان می دارند که این نقطه بازگشت که به “Hubbert’s Peak”  مشهور است قطعاً پس از سال 2020 اتفاق نخواهد افتاد. بار دیگر پیک جهانی تولید نفت به این نقطه خواهد رسید و تولید جهانی نفت رکود و کاهشی بازگشت ناپذیر را آغاز خواهد نمود.  این امکان وجود دارد که بحران و انحطاط اقتصادی در جهان به وقوع بپیوندد.بر اثر کاهش تولید نفت جهان شاهد کمبود غذا و ستیز و تعارض میان کشورها خواهد بود.

 (Frederik Robelius رساله دکترای, University of Uppsala, Sweden; report by Robert Hirsch of the Science Applications International Corporation)

 

2020

وقوع سیلهای ناگهانی به طور باور نکردنی سراسر اروپا را در بر خواهد گرفت. بر اثر کاهش بارندگی بازدهی محصولات کشاورزی در برخی از مناطق زمین به میزان 50 درصد کاهش پیدا خواهد کرد .

(IPCC)

جمعیت جهان به 7.6 میلیارد نفر خواهد رسید. (U.S. Census Bureau)

 

2030

بیماری های مرتبط با اسهال به میزان 5 درصد در مناطق فرودست و کم درآمد و بی بضاعت جهان افزایش پیدا خواهد کرد.

در حدود 18 درصد از سواحل مرجانی در نتیجه تغییرات جوی و و سایر  عوامل ویرانگر محیطی نابود خواهند گردید.

 در برخی از آبهای ساحلی آسیا به میزان 30 درصد از مرجانها نابود خواهند شد.(IPCC)

 جمعیت جهان به 8.3 میلیارد نفر خواهد رسید.(U.S. Census Bureau)

گرمای زمین سبب آب شدن توده های یخ و سرازیر شدن آن بر کوههای استوایی در آفریقا خواهد شد.

 (Richard Taylor, University College London, Geophysical Research Letters:)

در  کشورهای توسعه یافته جمعیت شهری در حدود دو برابر شده و بالغ بر 4 میلیارد نفر  خواهد شد.

بیشتر تراکم جمعیتی  در مناطق سرزمینی شهرها خواهد بود. جمعیت شهرها در کشورهای توسعه یافته به میزان بیش از 20درصد افزایش پیدا خواهد نمود

(World Bank: The Dynamics of Global Urban Expansion)

 

2040

دریای قطب شمال  در تابستان عاری از یخ شده و عمق یخهای قطبی شدیداً کاهش پیدا می کند.

سایر دانشمندان معتقدند که این منطقه دست کم تا سالهای 2060 و 2105 تابستان قطبی را تجربه خواهد کرد.

(Marika Holland, NCAR, Geophysical Research Letters)

 

2050

کوههای کوچک یخی آلپ به طور باور نکردنی ناپدید خواهند شد. و کوه یخهای بزرگتر  تا حد 30 الی 70 درصد کوچک خواهند شد. رولند سنر دانشمند استرالیایی از دانشگاه اینزبراک می گوید  این یک تخمین و برآورد محافظه کارانه و در حالتی خوشبینانه است چرا که این احتمال وجود دارد یخهای کوه آلپ حتی پیش از سال 2037 از میان بروند.

  در استرالیا با قطع و یقین سالانه دست کم 3200 الی 5200 مرگ مرتبط با گرما به وقوع خواهد پیوست.

که شدیدترین آسیب متوجه افراد بالای سن 65 سال می باشد.

500 تا 100 تن نیز سالانه در نیویورک بر اثر گرما جان خود را از دست خواهند داد.

در انگلستان عکس این قضیه اتفاق می افتد.  و مرگ های مرتبط با سرما از این ارقام پیشی خواهد گرفت.

 جمعیت جهان به 9 میلیارد نفر بالغ خواهد شد. (U.S. Census Bureau)

محصولات کشاورزی در حالیکه تا حدود 30 درصد در مرکز و جنوب آسیا کاهش یافته در شرق و آسیای جنوب شرقی به میزان 20 درصد افزایش پیدا خواهد کرد. چنین تغییراتی در سایر مناطق نیز ممکن است روی دهد.

تنوع گونه های زیستی در نقاطی با تهدید مواجه خواهد شد.

یک چهارم از گیاهان و حیوانات مهره دار ممکن است با خطر انقراض روبرو شوند.

(Jay Malcolm, University of Toronto, Conservation Biology)

 

2070

با آب شدن یخهای قطبی و افزایش سرزمینهایی که تحت ﺗﺄثیر خشکسالی قرار گرفته اند تولید برق نیروگاههای موجود مولد کاهش خواهند یافت. بزرگترین آسیب متوجه اروپا خواهد بود در جایی که انتظار می رود به طور میانگین با کاهش 6 درصدی مواجه گردد. و در اطراف مدیترانه این کاهش می تواند به 50 درصد نیز برسد.

گرما و خشکی بیشتر سبب خشکسالی های مکرر و طولانی تر خواهد شد.  بعلاوه طولانی تر شدن فصول گرم خطر آتش

سوزی و موج پیاپی گرما را به خصوص در منطقه مدیترانه افزایش خواهد داد .

 (IPCC)

 

2080

زمانی که بخش هایی از زمین در خشکسالی به سر می برند سایر مناطق بر اثر سیل زیر آب خواهند بود. دانشمندان پیشگویی می کنند  زندگی  20 درصد از جمعیت جهان که در اطراف رودخانه ها ساکنند با وقوع سیلاب ها تحت ﺗﺄثیر قرار گرفته و در معرض خطر قرار خواهد گرفت.  به میزان 100 میلیون نفر هر سال وقوع سیل در سواحل را تجربه خواهند کرد. اغلب خطرات گریبانگیر مناطق پر جمعیتی خواهد شد که کمتر می توانند با افزایش سطح آب دریا هماهنگ شوند و همچنین در مناطقی رخ خواهد داد که دستخوش چالشهای دیگری نظیر طوفانهای گرمسیری شده اند. رشد بادکنکی جمعیت ساکن سواحل تا 5 میلیارد نفر در مقیاس با 1.2 میلیارد نفر در سال 1990 درخور توجه است. در حدود 1.1 تا 3.2 میلیارد نفر کمبود آب را تجربه خواهند کرد و 600 میلیون نفر نیز گرسنه خواهند ماند.

سطح آب دریا به میزان بیش از سه فوت در اطراف نیویورک بالا خواهد آمد . سیل  به طور بالقوه راکاویز کنی آیلند و بخش اعظم بروکلین جنوبی و کویینز و بخش کوچکی از لانگ آیلند سیتی  آستوریا را در بر خواهد گرفت.

میدوز کرونا پارک کویینز و بخشهای پایینتر منهتن و جزیره شرقی بندرگاه شمالی و پل و گذرگاههای ورازانو زیر آب رفته و تلفات عظیمی به بار خواهند آورد.

(NASA GISS)

 

2085

پیش بینی می شود خطر شیوع تب استخوانی بر اثر تغییرات آب و هوایی تا ابتلای 3.5 میلیارد نفر گسترش پیدا کند. (IPCC)

 

 

2100

دست به دست هم دادن گرمایش جهانی زمین و سایر عوامل دخیل  بسیاری از اکوسیستمها را تحت فشار و محدودیت  قرار خواهد داد تا این اکوسیستمها به منظور تطبیق و هماهنگی با تغییرات آب و هوایی توانایی های طبیعی خود را افزایش دهند.

سطح دی اکسید کربن در اتمسفر به بیشترین میزان خود طی 650,000 سال گذشته خواهد رسید.

PH سطح اقیانوس ها بطور باور نکردنی به کمتر از 0.5 خواهد رسید. یعنی به کمترین میزان خود طی 20میلیون سال گذشته.

 توانایی موجودات زنده دریایی و ارگانیسم هایی نظیر مرجانها خرچنگها و صدف های دریایی خوراکی برای ایجاد پوسته محافظ دچار آسیب خواهد شد.آب شدن یخهای دایمى زمین به همراه سایر عوامل زمین را به منبعی از انتشار کربن تبدیل خواهد نمود. بدان معنی که  میزان انتشار دی اکسید کربن به اتمسفر به نسبت جذب آن به مراتب بیشتر خواهد بود.

اگر دمای جهانی توسط بخشهای پیش از صنعت  2 تا 3 درجه افزایش پیدا کند تقریباً 20 الی 30 درصد از گونه های شناسایی شده در سال 2007 منقرض خواهند گردید.

مناطق آب و هوایی جدید که در بیش از 39 درصد از سطح زمین گسترش پیدا خواهد نمود به سرعت چهره زمین را  تغیر خواهد داد.

(Jack Williams, University of Wisconsin-Madison, Proceedings of the National Academy of Sciences)

 یک چهارم گونه های گیاهی و جانوری زمین (بالغ بر میلیونها گونه) منقرض خواهند شد. گزارش های  IPCC نسبت به  بی حاصل بودن مذاکرات تغییرات آب و هوایی  کنونی و قابلیت و زمینه اجرایی آن هشدار می دهد .

وقوع خشکسالی سطح رطوبت جنوب غربی امریکا و شمال مکزیک و محتملاً بخشهایی از اروپا آفریقا و خاورمیانه را کاهش خواهد داد. و به دنبال آن شن های روان (درست مانند سال 1930 در امریکا) به راه خواهند افتاد.

(Richard Seager, Lamont Doherty Earth Observatory, Science)

2200

یکی از الگوهای موجود  پیشگویی می کند طول روز زمینی به میزان 0.12 میلی ثانیه کوتاهتر خواهد شد. افزایش دما سبب گسترش اقیانوس از استوا تا دو قطب می شود. یکی از دلایل اینکه آب از دو قطب جابجا می شود گسترش اقیانوس آتلانتیک شمالی در نزدیکی قطب شمال می باشد.

قطب شمال و جنوب نسبت به محور چرخش زمین به یکدیگر نزدیک خواهند شد و از این رو سبب وقوع سرعت بیشتر گردش زمین می شوند.

 (Felix Landerer, Max Planck Institute for Meteorology,  Geophysical Research Letters

By Andrea Thompson, and Ker Than

منبع :LiveScience


 
فیزیک پزشکی
ساعت ٩:٢۸ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین


فیزیک پزشکی ( Medical physics) نام دانشی است که مفاهیم و کاربرد علم فیزیک در پزشکی نوین را بررسی میکند.

فیزیک پزشکی میتواند در محیط آکادمیک و تحقیقاتی اشتغال آفرین باشد. و نیز میتواند در محیط کلینیکال (در مجاورت مستقیم با بیمار) جذب نیرو کند. و در بسیاری از اوقات نیز متخصصین این رشته جذب صنعت و حتی پستهای مدیریتی و تصمیم گیرنده نیز میشوند.

شاخه بندی

فیزیک پزشکی امروزه گستره ی قابل توجهی از علوم و فناوری های متفاوتی را پوشش میدهد و در بر گیرنده ی موضوعات و مباحث متعددیست. لذا دشوار بتوان مرز های معین و مشخصی را برای آن تعریف کرد. اما غالبا فیزیک پزشکی را میتوان به چهار دسته متفاوت کلاسه بندی کرد:

تصویر برداری تشخیصی

تصویر برداری تشخیصی (Diagnostic Imaging): در این شاخه از فیزیک پزشکی, با مدالیته هایی (modalities) همچون سی تی اسکن (CT), ام آر آی (تصویر برداری تشدید مغناطیسی), سونوگرافی, ماموگرافی فلوروسکوپی, و رادیوگرافی معمولی میتوان سر و کار داشت. طراحی و ضمانت کارکرد صحیح (accreditation) و کنترل کیفیت (Quality Control) اینگونه دستگاهها بر عهده ی مهندسین و فیزیکدانهای پزشکی میباشد.

فیزیک بهداشت

فیزیک بهداشت (Health Physics): در این شاخه از فیزیک پزشکی بر روی مباحثی تمرکز میشود که سرو کار با محاسبات کنترل کیفیت (Quality Control) و بویژه دوسیمتری (Dosimetry), و شرایط محافظت از پرتو های یونیزان (Radiation Protection) در محیط های متفاوت دارد. طراحی سیستمهای حفاظتی در بخشهای رادیوتراپی و پرتوافکن (Radiation Therapy) در بیمارستانها, وضع قوانین و پروتوکولهای کار با رادیوایزوتوپهای گوناگون و ضایعات هسته ای در سطح کشوری, و حتی مسئولیت ضمانت سیستمهای پوششی (Shielding calculations) و حفاظتی راکتورهای هسته ای از وظایف متخصصین فیزیک بهداشت میباشد.

رادیوتراپی

رادیوتراپی (Radiation Therapy): در پزشکی معضلات زیادی (بطور مثال بسیاری از سرطان ها) را میتوان نام برد که بتوسط پرتوزایی (گاما, الکترون, پروتون, و نوترون) معالجه و یا حتی مداوا میشوند. مسئولیت عملکرد و تضمین کارکرد (Quality Control and Accreditation) اینگونه سیستمها بر عهده ی متخصص رادیو تراپی است.

در فرم نوین, متخصصین این رشته اغلب بر روی و یا با دستگاههای پرتوزایی (Radiotherapy) نظیر Gamma-knife, Linac, و یا Tomotherapy مطالعه و سرو کار دارند.

پزشکی هسته ای

پزشکی هسته ای (Nuclear Medicine): با مدالیته هایی نظیر سپکت (SPECT) و پت اسکن (PET) سرو کار دارد. در حقیقت این شاخه هم یک نوع تصویر برداری پزشکی است, اما از آنجایی که مکانیزم تولید پرتو اینجا بر خلاف منشا فتو الکتریکی (transmission) منشا رادیو ایزوتوپی دارد (emission), این شاخه را اغلب متمایز از سایر مدالیته ها دانسته اند.

آموزش فیزیک پزشکی

رشته فیزیک اغلب در مقطع کارشناسی ارشد ارایه میگردد‌. دانشجویان رشته فیزیک بعد از اخذ مدرک کارشناسی می‌توانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیک پزشکی شده و مدرک فوق لیسانس و یا دکترا در این رشته اخذ نمایند. در کشور ایران، رشته فیزیک پزشکی در دانشگاههای زیر ارایه میگردد‌:

دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی تهران
دانشگاه علوم پزشکی مشهد
دانشگاه علوم پزشکی ایران
دانشگاه علوم پزشکی اهواز
دانشگاه علوم پزشکی تربیت مدرس

در ایالات متحده و کانادا برخی دانشگاهها دارای رشته های در سطح دکترای فیزیک پزشکی هستند که مورد تایید سازمانهای فیزیک پزشکی مربوطه می باشند. اما بسیاری از دانشگاههای دیگر بدون تایید این سازمانها, و با طراحی و مسئولیت خود, اقدام به ارائه ی دکترا در این رشته می نمایند. دانشگاههای دسته اول غالبا (اما نه لزوما) برای تربیت نیروی متخصص کلینیکال طراحی شده اند در صورتیکه دسته دوم صرفا دپارتمانهای آکادمیک از نوع کلاسیک هستند.

منبع: سایت فیزیک هوپا

 


 
چگونگی تشکیل رعد و برق
ساعت ٩:۱٢ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

بر اثر برخورد ابرهای دارای بارهای غیر همنام ، واکنشهای الکتریکی شدیدی به صورت نور و صدای شدید بنام صاعقه یا رعد و برق تولید میگردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصین تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنیا بین 1500 تا 2000 بار میباشد .

این پدیده یک تخلیه ی الکتریکی شدید و بسیار سریع در هواست و همین تخلیه الکتریکی است که نور و صدا تولید میکند ؛ در هنگام رعد و برق ، برق در جریانات هوایی ِبالا و پایین ِقوی داخل ابرهایی موسوم به کومولونیمبوس تاریک شکل می گیرد ؛ در این شرایط قطرات آب ، تگرگ و کریستال های یخ با یکدیگر برخورد می کنند ، دانشمندان عقیده دارند که این برخوردها بارهای الکتریکی را در ابر به وجود می آورد ؛ بارهای الکتریکی منفی و مثبت در ابر از یکدیگر جدا می شوند ، بارهای منفی به بخش پایین تر ابر سقوط می کنند و بارهای مثبت در بخش های میانی و بالاتر می مانند ، موقعی که اختلاف بارها به قدر کافی بزرگ می شود ، یک جریان الکتریسیته از ابر به پایین و به زمین جریان پیدا می کند یا از یک بخش ابر به بخش دیگر یا از یک ابر به ابر دیگر جریان می یابد ، که این بار معمولا مثبت و روی سطح زمین بار منفی القا میکند و به این ترتیب مجموعة ابر، هوا و زمین به یک خازن بسیار بزرگ تبدیل میشود که لحظه به لحظه بار آن بیشتر میشود و بنابراین اختلاف پتانسیل دو قطب آن افزایش پیدا میکند ، بالاخره مقدار این بار الکتریکی آنقدر زیاد میشود که اختلاف پتانسیل بین ابر و زمین به 10 تا 100 میلیون ولت میرسد و میدان الکتریکی حاصل از چنین اختلاف پتانسیلی میتواند هوا را با اینکه در حالت عادی نا رسانا ست در یک سیر خاص یونیزه و آنرا به رسانا تبدیل میکند و به محض اینکه چنین سیری از مولکولهای یونیزه رسانا از ابر تا زمین ایجاد شود بارهای الکتریکی به طرف هم حرکت میکنند و در عرض 0.0001 ثانیه جریان وحشتناکی در حدود 30 هزار آمپر از هوای یونیزه میگذرد . اما هر جریانی ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهای آن روبرو میشود و این مقاومت بخشی از انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل میکند . با استفاده از اصول اولیه الکترومغناطیس میتوانید تخمین بزنید این جریان در ولتاژ 10 میلیون ولت ، توان گرمایی در حدود 100 میلیارد وات دارد و میتواند گرمایی در حدود 10 میلیون ژول ایجاد کند ؛ این گرما باعث میشود دمای هوا در مسیر آذرخش به 30 هزار درجه سانتی گراد برسد ، که این تغییر ناگهانی دما (از حدود 300 کلوین به 300 هزار کلوین) حجم هوا را 100 برابر میکند و این یعنی یک انفجارِ واقعیِ انبساطِ سریع و شدید هوا ، که یک موج ضربتی(shock wave) در هوای اطراف ایجاد میکند و امواجی را با فشار بین 10 تا 30 اتمسفر بوجود میآورد ، که با سرعت صوت و به شکل تندر یا رعد به گوش ما میرسد ، اما گرمای ایجاد شده غیر از انبساط بلاهای دیگری هم سر مولکولهای هوا میاورد ، جریان شدیدی که از هوا میگذرد ، آن را گرم میکند و به تابش وا میدارد و تابشی است که یک مسیر نورانی بین ابر و زمین ایجاد میکند .

مبنغ: هوپا


 
مریخ : سیب کپلر
ساعت ۸:٥٥ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 

یوهان کپلر(1571-1630) یکی از دستیاران تیگو براهه منج مشهور دانمارکی  بود. وی تلاش می کرد تا تا از طریق ریاضیات، منظومه خورشید مرکزی را توجیه و ثابت کند. به همین دلیل کپلر، هندسه را برای توجیه این مسئله انتخاب کرد. او همچنین از طریق هندسه توانست، مدار سیارت و دوره تناوب آن ها را با درصد خطای کمترمحاسبه کند.  کپلر پیش از آنکه به عنوان دستیار تیگو براهه درآید، الگویی برای محاسبه نسبت فواصل بین سیارت ارائه کرد.

در این الگو، کپلر پنج چند وجهی منتظم ( نوعی چند وجهیست که اضلاع و زاویه های تمام وجوه آن یکسانند) را با ترتیب خاصی  به صورت تو در تو، در درون یکدیگر قرار داد. بین هر دو چند وجهی منتظم فضای خالی وجود داشت که در میان آن ها نیم کره هایی گنجانده شده بود. در این الگو، پنج چند وجهی منتظم و شش نیم کره تعبئه شده بود که نخستین و کوچکترین نیم کره در درون داخلیترین چند وجهی منتظم و ششمین و بزرگترین نیم کره در خارج از الگو قرار داشت به طوری که تمام الگو در این نیم کره واقع بود. این نیم کره ها نقش مدار سیارات را داشتند. و به این ترتیب کپلر توانست نسبت فواصل مدار سیارات را با 5 درصد خطا محاسبه کند.  کپلر با ارائه این الگو مهارت و قدرت ریاضی خود را نشان داد و به همین دلیل به عنوان دستیار تیگو براهه در اورانیبورگ، که رصد خانه ای بود در جزیره هون که توسط پادشاه دانمارک ساخته شده بود، منصوب شد. نخستین ماموریتی که به کپلر داده شد، محاسبه و تعیین مدار مریخ بود. وی در تعیین مدار مریخ از منظومه خورشید مرکزی استفاده کرد. او به مدت یک سال و نیم مشغول رصد و محاسبه مدار مریخ بود.

امّا او به نتیجه شگفت آوری  دست یافت. حرکت طولی مریخ (شرق وغرب دایره البروج ) که کپلر محاسبه کرد با حرکت طولی که تیگو براهه بدست آورده بود، حدود 8 دقیقه قوسی اختلاف داشت . دیگر دستیاران تیگو علت این اختلاف را خطای ابزار می دانستند. امّا کپلر این طور فکر نمی کرد، چون ابزار های آزمایشگاه تیگو براهه حداکثر خطایی که داشتند دو یا سه دقیقه بود. کپلر می پنداشت که مسیر حرکت مریخ نبایستی دایره باشد. به همین خاطر به دنبال شیوه دیگری برای محاسبه و تعیین مدار مریخ برآمد.  موضع رصد و محاسبه مدار مریخ توسط تیگو براهه و کپلر از زمین متحرک بود.

و به همین خاطر کپلر در صدد بر آمد تا چارچوب خود را از زمین متحرک به خورشید که ثابت است، منتقل کند. کپلر برای این کار، بایستی مدار زمین را به طور دقیق تعیین کند. او برای تعیین مدار زمین، فرض مسئله خود را چنین قرار داد که در لحظه ابتدا، زمین، خورشید و مریخ در یک راستا قرار دارند. دوره تناوب مریخ که او بدست آورده بود، 687 روز بود. پس از یک دوره مریخی (یعنی 687 روز) مریخ دوباره به موضع خود می رسد، امّا در این لحظه زمین در موضع قبلی نبوده یعنی زمین، مریخ و خورشید در یک راستا قرار ندارند. چون دوره زمینی 365 روز می باشد.

از این طریق کپلر توانست مدار زمین را مشخص کند. او مدار زمین را دایره بدست نیاورد بلکه مدار زمین را بیضی نزدیک به دایره یافت. او مشاهده کرد که سرعت زمین در نزدیکی خورشید افزایش می یابد. و این مسئله ذهن کپلر را مشغول کرده بود. و او برای حل مسئله خود به دنبال علت فیزیکی آن می گشت. وی فکر می کرد که خورشید بر سیارات نیرو وارد می کند که آن ها را در مدار نگه داشته. امّا روشی برای اثبات عقیده خود نداشت. امّا شیوه اثبات هندسیّه مدار زمین موجب شد که کپلر قانون اول خود را تدوین کند. مطابق این قانون خط واصل سیاره و خورشید در بازه زمانی یکسان، مساحت یکسانی را جارو می زند. و به عبارتی این قانون نشان می دهد که سرعت سیارات در نقاط مختلف مدار در یک دوره تغییر می کند.

کپلر با تعیین مدار نسبتاً دقیق زمین، اکنون می توانست مدار مریخ را محاسبه کند. او در روشی مشابه با روش قبلی، مدار مریخ را تعیین کرد. او مدار مریخ را بیضی مایل به دایره بدست آورد. امّا شکل بیضی مدار زمین با بیضی مدار مریخ متفاوت بود. هر چند که بیضی ها از نظر شکل متفاوتند امّا در یک خواص کلی متشابه اند و اینکه هر نقطه واقع بر بیضی مجموع فاصله شان از دو نقطه ثابت به نام کانون، همواره یکسان و ثابت است. با کشف مدار بیضی مریخ و زمین، کپلر قانون دوم خود را توانست تدوین کند. به موجب این قانون، مدار سیارات به دور خورشید، بیضی می باشند و خورشید در یکی از کانون های بیضی قرار دارد.

کپلردر سال 1609 پس از آنکه دو قانون خود را تدوین کرد با دو مسئله مهم رو به رو شد و اینکه چرا مدار حرکت سیارات به دور خورشید بیضی است. و همچنین سرعت و مدار سیارات نبایستی تصادفی و مستقل از یکدیگر باشند. و به همین دلیل تلاش می کرد تا بتواند بین سرعت و اندازه مدار سیارات رابطه را بیابد. کپلر پس از ده سال محاسبه و بررسی توانست به رابطه ای میان اندازه مدار و دوره سیارات دست یابد.

کپلر در سال 1619 در کتاب هماهنگی جهان می نویسد:" پس از آنکه با تلاش و کوشش خود در مدتی طولانی، و با استناد به رصد های تیگو براهه، رابطه درست و حقیقی را پیدا کردم..."(1) این قانون که به قانون هماهنگی یا دوره تناوب نیز معروف است بدین شرح است: مربع دوره گردش سیارات با مکعب فاصله میانگین آن ها از خورشید متناسب است و یا به عبارتی دیگر، نسبت مربع دوره گردش سیارات به مکعب فاصله میانگین آن ها از خورشید همواره ثابت است.

 

این رابطه همیشه یک مقدار ثابتی است:    T^2/R^3

 

کپلر در واقع حرکات اجرام آسمانی را بر اساس هندسه و ریاضیات توصیف کرد و هرگز در مورد علت های آن چیزی نگفت. او دوست داشت که پدیده های آسمانی و حرکات اجرام آسمانی را بر اساس علت های فیزیکی توضیح دهد. تا اینکه نیوتون با ظهور خود در میدان رقابت، توانست با ارائه چهار قانون مهم خود( قانون چهارم همان قانون گرانش است) به این مسائل از دید فیزیکی و ریاضی پاسخ دهد.

در پایان این نکته را مستلزم می دانم که عامل مشترکی میان نیوتن و کپلر در کشف حقایق طبیعت وجود دارد البته شاید این عامل با دانشمندان دیگری نیز در اشتراک باشد، اما چون بحثمان درمورد کپلر هست این نسبت را به وی می دهیم. و اینکه افتادن سیب در برابر چشمان نیوتن منجر به این شد که نیوتن به فکر قانون گرانشی بیفتد و این امر سبب مشهور شدن او شد که تحول عظیمی را در فیزیک ایجاد کرد. و کپلر هنگامی  که به دستیاری تیگو براهه منصوب شد اولین ماموریت او رصد مدار مریخ بود، و این مدار مریخ بود که باعث شد کپلر به معمّاهایی برخورد کند، و در حل این معمّا ها قوانینی را تدوین نمود که با استناد به این قوانین توانست به این پرسش ها پاسخ دهد. مردم هم عصر نیوتن و همچنین مردمان قبل از او هیچگاه با افتادن سیب از درخت نتوانستند به فکر نیروی گرانشی بیفتند و مانند نیوتن شوند

دانشمندان هم عصر کپلر مانند تیگو براهه و حتی دانشمندان و منجمان قبل از او که مشغول رصد مدار سیارات بودند، نتوانستند مانند کپلر در مورد مدار سیارات این گونه فکر کنند

منبع : سایت فیزیک هوپا


 
نامریی کردن اجسام
ساعت ۸:٥۱ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

یک محقق ایرانی در دانشگاه پنسیلوانیا به کمک یکی همکارانش ، نشان داده است که می توان با استفاده از پرتوهای پلاسمایی اجسام را نامریی کرد.

ایده نامریی کردن اجسام تا چندی پیش تنها در سطح داستانهای تخیلی علمی نظیر «مرد نامریی» ، «چ جی ولز» مطرح بود اما «نادر انقطاع» و «آندرآ آلو» از دانشگاه پنسیلوانیا شیوه ای را پیشنهاد کرده اند که با استفاده از آن می توان با فناوریهای موجود، اجسام را تا حد زیادی غیر قابل رویت ساخت .

به اعتقاد فیزیکدان این روش کاربردهای متعددی در فناوری های نظامی مربوط به مخفی کردن و استتار اجسام خواهد داشت . در گذشته گروههایی از فیزیکدانان کوشیده بودند با روش موسوم به «روش آفتاب پرست» به استتار اشیا و اجسام دست یابند.

محققان دانشگاه توکیو نیز بر روی نوعی پارچه تحقیق می کنند که بر همین مبنا عمل استتار را انجام می دهد: در داخل این پارچه دانه هایی نظیر رشته تسبیح کار گذارده شده که می تواند صحنه ای را که برروی آن تابانده می شود منعکس سازد و جسمی را که این پارچه بر آن پوشانده شده نظیر بدن آفتاب پرست به رنگ محیط درآورد و به این ترتیب آن را نامریی سازد.

محقق ایرانی و همکارش با انجام محاسباتی نشان داده اند اجسام کروی یا استوانه ای که با این قبیل سپرها پوشیده شوند، عملا نور بسیار کمی از خود بازمی تابند. در عمل زمانی که این اجسام در معرض نور مریی قرار داده می شوند، نوری که از آنها به چشم می رسد آنقدر اندک است که عملا دیده نمی شوند.

یک محدودیت این فناوری آن است که هر سپر مخصوص تنها برای یک طول موج خاص کار می کند و به عنوان مثال جسمی که در زیر نور قرمز غیرقابل رویت شده اگر تحت پرتوهای به رنگ سبز یا آبی قرار گیرد قابل مشاهده خواهد بود. نکته دیگر آنکه سپر نامریی کننده زمانی عمل می کند که طول موج با تابیده شده نزدیک ابعاد خود جسم باشد. به این ترتیب در مورد نور مریی، از این سپر تنها برای مخفی کردن اجسام میکروسکوپی می توان استفاده به عمل آورد. اجسام بزرگتر تنها هنگامی از دید پنهان می شوند که پرتوهای با طول موج بلندتر به آنها تابیده شود. بنابراین با این فناوری نمی توان افراد یا خودروها را نامریی کرد.

اما انقطاع معتقد است که از این فناوری می توان در زمینه های دیگر نظیر تولید موادی که از برق زدن و درخشش اجسام جلوگیری می کنند استفاده به عمل آورد. این سپرها همچنین می توانند مانع از تاثیر نامطلوب نوری شوند که از اجسام ریز پراکنده می شود و به این ترتیب می توانند بازده میکروسکوپها را افزایش دهند. یک کاربرد دیگر این روش نامریی کردن ماهواره ها در فضا است
.

به نقل از سی پی اچ تئوری

 


 
جهان های موازی
ساعت ۸:٤۳ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

آیا نسخه دومی از شما ، یک رونوشت از خود شما وجوددارد که همین الان مشغول خواندن این مقاله باشد؟

آیا شخصی دیگر با اینکه شما نیست، روی سیاره ای به نام زمین با کوه های مه گرفته ، مزارع حاصل خیز و شهرهای بی در و پیکر در منظومه خورشیدی که هشت سیاره دیگر نیز دارد، زندگی می کند؟

آیا زندگی این شخص از هر لحاظ درست عین زندگی شما بوده است؟

اگر جوابتان مثبت است ، شاید در این لحظه او تصمیم بگیرد این مقاله را تا همین جا رها کند در حالی که شما به خواندن مقاله تا انتها ادامه خواهید داد.

نظریه جهان های موازی

اندیشه وجود یک خود دیگر نظیر آنچه که در بالا شرح آن رفت عجیب و غیر معقول به نظر می رسد، اما آنگونه که از قرائن بر می آید انگار مجبوریم آن را بپذیریم. زیرا مشاهدات نجومی از این اندیشه غیر مادی پشتیبانی می کنند. بنابر این پیش بینی ساده ترین و پر طرافدار ترین الگوی کیهان شناسی که امروزه وجود دارد، این است که هر یک از ما یک جفت (همزاد) داریم که در کهکشانی که حدود 280 ^ 10 متر دورتر از زمین قراردارد، زندگی می کنند .

این مسافت آنچنان زیاد است که بطور کامل خارج از هر گونه امکان بررسی های نجومی است اما این امر واقعیت وجود نسخه دوم ما را کمرنگ نمی کند. این مسافت بر اساس نظریه احتمالات مقدماتی برآورده شده و حتی فرضیات خیالپردازانه فیزیک نوین را نیز در بر نگرفته است .

فضای بیکران

اینکه فضا بیکران است و تقریبا بطور یکنواخت از ماده انباشته شده است، چیزی که مشاهدات هم آن را تأیید می کنند. در فضای بی کران حتی غیر محتمل ترین رویدادها نیز بالاخره در جایی ، اتفاق خواهند افتاد.

در این فضا ، بینهایت سیاره مسکونی دیگر وجود دارد، که نه تنها یکی بلکه تعداد بیشماری از آنها مردمانی دارند که شکل ظاهری ، نام و خاطرات آنها دقیقا همان هاست که ما داریم. به ساکنانی که تمامی حالت های ممکن ار گزینه های موجود در زندگی ما را تجربه می کنند. من و شما احتمالا هرگز "خود" های دیگران را نخواهیم دید .

وسعت عالم

دورترین فاصله ای که ما قادر به دیدن آن هستیم، مسافتی است که نور در مدت 14 میلیارد سال که از انفجار بزرگ و آغاز انبساط عالم سپری شده است، طی می کند. دورترین اجرام مرئی هم اکنون حدود 26^10×4 متر دور تر از زمین قرار دارند. این فاصله که عالم قابل مشاهده توسط ما را تعریف می کند.

به طور مشابه ، عالم های خود های دیگر ما کراتی هستند به همین اندازه ، که مرکزشان روی سیاره محل سکونت آنهاست. چنین ترکیبی ساده ترین و سر راست ترین نمونه از جهان های موازی است. هر جهان تنها بخشی کوچک از "جهان چند گانه" بزرگتر است.

جدال فیزیک و متا فیزیک

با این تعریف از جهان ممکن است شما تصور کنید که مفهوم جهان چند گانه تا ابد در محدوده قلمرو متا فیزیک باقی خواهد ماند. اما باید توجه داشت که مرز میان فیزیک و متا فیزیک را این مسأله که یک نظریه از لحاظ تجربه قابل آزمون است، یا خیر تعیین می کند نه این موضوع که فلان نظریه شامل اندیشه های غریب و ماهیت های غیر قابل مشاهده است .

مرز های فیزیک به تدریج با گذر زمان فراتر رفته و اکنون مفاهیمی است بسیار انتزاعی تر نظیر زمین کروی ، میدان الکترو مغناطیسی نامرئی ، کند شدن گذر زمان در شرعتهای بالا ، برهم نهی کوانتومی ، فضای خمیده و سیاهچاله ها را در بر گرفته است. طی چند سال گذشته مفهوم جهان چند گانه نیز به این فهرست اضافه شده است .

پایه این اندیشه بر نظریاتی است که امتحان خو را به خوبی پس داده اند. نظریاتی همچون نسبیت و نظریه مکانیک کوانتومی ، افزون بر آن به دو قاعده اساسی علوم تجربی نیز وفادار است. که پیش بینی می کنند و می توانند آن را دستکاری نمایند .

انواع جهان های موازی

دانشمندان تاکنون چهار نوع جهان موازی متفاوت را تشریح کرده اند. هم اکنون پرسش کلیدی وجود یا عدم جهان چند گانه نیست ، بلکه سوال بر سر تعداد سطوحی است که چنین جهان می توان داشته باشد .

یکی از نتایج متعدد مشاهدات کیهان شناسی اخیر این بوده است که جهان های موازی دیگر مفهومی خیالپردازانه و انتزاعی صرف نیست. به نظر می رسد که اندازه فضا بینهایت است. اگر این گونه باشد، بالاخره در جایی از این فضا هر چیزی که امکان پذیر باشد واقعیت خواهد یافت. اصلاً مهم نیست که امکان پذیری آن تا چه حد نامتحمل است

فراسوی محدوده دید تلسکوپ های ما ، نواحی دیگری از فضا کاملا شبیه آنچه که پیرامون ماست وجود دارند آن نواحی یکی از انواع جهان های موازی هستند. دانشمندان حتی می توانند محاسبه کنند که این جهان ها بطور متوسط چقدر با ما فاصله دارند و مهم تر از همه اینکه تمامی اینها فیزیک حقیقی و واقعی است .

زمانی که کیهان شناسان با نظریاتی روبرو می شوند که از استحکام لازم برخوردار نیستند، نتیجه می گیرند که جهان های دیگر می توانند ویژگیها و قوانین فیزیکی کاملا متفاوتی داشته باشند. وجود این جهان ها بسیاری از جنبه های پرسش بنیادی در خصوص ماهیت زمان و قابل درک بودن جهان فیزیکی را پاسخ داد.

به نقل از سی پی اچ تئوری


 
چگاله های گرما
ساعت ۸:۳٤ ‎ب.ظ روز چهارشنبه ٢٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 برای ساختن چگاله ی بوز-آینشتاین فیزیکدانان معمولا گاز های اتمی را در چند میلیاردم یک درجه ی کلوین سرد می کنند. به تازگی گزینه ی جدیدی مطرح شده که می توان این سیستم های کوانتمی درشت مقیاس را در دما های نسبتا بالا با استفاده از پولاریتون ها کاوید.

بر اساس مکانیک کوانتمی، طبیعت موجی یک شئ به آن اجازه می دهد تا از میان مانعی بگذرد که از نظر فیزیک کلاسیک مطلقا غیر قابل نفوذ است.
پس چرا نمی توانیم تونل زنی و دیگر پدیده های کوانتمی را در زندگی روزمره مان ببینیم؟

دلیل اینست که این پدیده ها تنها در مقیاس طول موج اتم هایی اتفاق می افتد که اشیا ریز- مقیاس را شکل می دهند، و این طول موج ها بسیار کوچکتر از آنند که اثرشان دیده شود. برابر فرمول      (در این فرمول p اندازه ی حرکت است و برابر است با حاصل جرم در سرعت)، طول موج دوبروی یک اتم نوعی در دمای اتاق در حدود   است.

برای مشاهده ی رفتار موجی یک ذره ما باید اندازه حرکت آن را کاهش دهیم. اگر اندازه حرکت گروهی از ذرات آنقدر پایین باشد که طول موج ذرات با فاصله بینشان برابر شود، تابع موج منحصر به فرد ذرات شروع به انطباق سازنده می کنند یا به عبارتی افزایش می یابند. وضعیت بسیار منظمی که حاصل می شود به نام چگالش بوز- آینشتاین شناخته می شود که در آن تمام ذرات همچون یک موج واحد رفتار می کنند. این پدیده تنها در میان ذراتی به نام بوزون ها که دارای اندازه حرکت زاویه ای و اسپین صحیح هستند شکل می گیرد.

از زمان ساخته شدن اولین چگاله ی بوز- آینشتاین (BEC) از اتم های گاز روبیدیم، 12 پیش، فیزیکدانان علاقمند بوده اند که به این اندازه حرکت بسیار کوچک از طریق سرد کردن ذرات (کم کردن سرعتشان) برسند. اما دمای مورد نیاز فوق العاده پایین است، در مجموع تنها چند میلیاردم درجه، که نیازمند تکنیک های بسیار پیشرفته سرمایش از جمله سرمایش لیزری می باشد. گزینه ی دیگر که هماکنون توسط لابراتوار های بسیاری در سرتاسر دنیا دنبال می شود، ساختن نوع خاصی از ذرات بسیار سبک به نام پولاریتون است. پولاریتون ها که بوزون هایی هستند متشکل از یک جفت حفره- الکترون و یک فوتون، میلیارد ها بار سبک تر از اتم های روبیدیم هستند، بنابراین باید قادر باشند BEC را در دما های بسیار بالاتر تشکیل دهند.

اولین نشانه ی چگاله ی پولاریتون سال گذشته زمانی که Jacek Kasprazk از دانشگاه ژوزف فوریه در فرانسه به همراه همکارانی در سویس و انگلستان، از لیزر برای افزایش پیوسته چگالی پولاریتون ها در یک ریز حفره ی نیمه رسانا که در دمای نسبتا گرم 19K قرار دارد استفاده کردند، بدست آمد. آنها دریافتند که بالای چگالی بحرانی پولاریتون ها شروع می کنند به نشان دادن رفتار همدوس یک BEC.

دیگر محققان این زمینه شک داشتند که پولاریتون ها BEC واقعی بوده باشند، چراکه این رفتار تنها در منطقه ای که با لیزر برانگیخته شده است دیده شده، که این منطقه به خودی خود همدوس است. برای حل این مشکل دیوید اسنوک و همکارانش از دانشگاه پیتزبورگ و آزمایشگاه های بل در ایالات متحده سیستم مشابه ای ساخته اند که در آن پولاریتون ها توسط لیزری تولید می شوند که متعاقباً از برانگیختگی لیزری دوری می کند. آنها این کار را با استفاده از یک میخ تیز به عرض 50 μm انجام دادند که با ایجاد یک پریشانی ناهمگن در ریز حفره تله ای می سازد که پولاریتون ها می توانند در آن انباشته شوند. آنها دریافتند که در این سیستم هنوز BEC در دمای 4.2K شکل می گیرد.

با اینکه این نتیجه به گرمی BEC 19 کلوینی ای که تیم Kasprazk گزارش کرده نیست، دکتر اسنوک به فیزیک وب گفت که از زمان انتشار نتیجه تا کنون آنها دمای چگاله را تا 32K افزایش داده اند: "به دلایل متعدد می توان انتظار داشت که می توانیم به دماهای بالاتر هم برسیم... من رسیدن به دمای اتاق را پیش بینی نمی کنم اما بیش از 100K دور از دسترس نیست."
به علاوه ریز حفره ی تیم آمریکایی از نیمه رسانا های در دسترس گالیم آرسنید که در سیستم های محصور سازی -مانند آنچه که برای گاز های اتمی استفاده می شوند- ساخته شده است که باعث می شود این زمینه برای گروه های تحقیقاتی بیشتری قابل دسترسی باشد.

با این وجود هنوز تردید هایی وجود دارند که آیا سیستم اسنوک یک BED با شرایط متعارف است؟ چرا که پولاریتون ها چنان عمر کوتاهی دارند که سیستم تنها می تواند به شبه- تعادل برسد. اسنوک می گوید:" برخی می خواهند استفاده از عبارت BEC را به سیستم های در تعادل حقیقی محدود کنند. از طرف دیگر عده ای می خواهند این عبارت را کلی تر کنند تا تمامی انواع سیستم ها ازجمله لیزر را در بر گیرد. به نظر من این مسئله بیشتر مربوط می شود به اصطلاحات و نامگذاری فنی."


 pszine.com


 
نظریه شعور - بخش سوم
ساعت ۱٢:٢٦ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 

همانگونه که در مقالات پیشین با عناوین : گزارشی از معرفت شناسی کوانتومی  و نقش اطلاعات در اپستومولوژی کوانتومی تلاش نمودم تا نمایی کلی از اپستومولوژی نوین کوانتومی ارایه کنم ، در بحث حاضر و مباحث آتی سعی می شود تا ذهن مخاطب گام به گام به سوی هسته های اصلی تشکیل دهنده معرفت شناسی کوانتومی حرکت کند ، تا ضمن دانستن چیستی فحوای این نوع جهان بینی ، بصورت متدیک آموزشهایی نیز در خصوص کاربردی و کارکردی کردن آن در زندگی اندیشمندانه و ا البته زندگی روزمره مان ارائه شود . دانستیم آدمی در طول تاریخ تمدن خود ( از آغازین روزهای غارنشینی تا اکنون لبه فضا پیما ها )  مجموعه ای از رها ورد های اندیشمندانه را در شاخه های  متفاوتی بنام فرهنگ سازماندهی نموده است . این شاخه های متنوع شامل پنج عنصر اصلی بنام : علم – فلسفه – دین – هنر و عرفان است .به بیانی ساده تر، به رهاوردهای فلسفی ، علمی ، دینی ، عرفانی و هنری بشر ، فرهنگ اطلاق میشود . و باز میدانیم که هر یک از این عناصر در طول حیات خود از بدو پیدایش تا اکنون ، انسان های شاخصی را در حافظه خود ثبت نموده اند که هر کدام سازندگان بخشی از بدنه این عناصر پنج گانه بوده اند . تاریخ تمدن و فرهنگ بشری هیچگاه نام مردان اندیشه ای همچون : ارسطو ، افلاطون ، ژاک دریدا ، جان لویی ، کانت ، دکارت و....را در ساختار اندیشه های فلسفی و یا مردان اندیشمندی چون : محمد ، موسی ، عیسی ، ابراهیم ، زرتشت و.... را در ساختار اندیشه های دینی و بزرگانی چون : انیشتن ، لویی پاستور ، نیوتن ، ابن سینا ، زکریای رازی و ..... در ساختار اندیشه های علمی و یا افرادی چون : بتهوون ، لئوناردو داوینچی ، ونگوگ ، پیکاسو ، ویکتور هوگو و... را در دنیای هنر و عرفای بزرگی چون : مولانا ، حافظ ، خانم آن ماری شیمل و... را درعرصه عرفان از یاد نخواهد برد . چراکه این بزرگان هر کدام بخشی از بدنه عناصر فرهنگی و جزئی از بدنه فرهنگ بشری را معماری نموده اند.

 

همانگونه که مشهود است ، سازندگان و معماران تاریخ تمدن بشری ، اندک انسانهایی بوده و هستند که امروز محصول تفکرات و اندیشه های ناب آنهاست که فرهنگهای گوناگون و غنی را در سطح زمین پراکنده است و باقی انسانها ناقلان فرهنگ و البته مصرف کنندگان محصولات اندیشمندانه معماران هستند . پیشتر به این مهم پرداخته بودم که هر یک از عناصر فرهنگی بخشی از زندگی آدمی را پر میکند و بعضا متعصبینی که در هر یک از عناصر پیدا میشوند ، افرادی هستند که جهان بینی خود را ، صرفا از یکی از این دریچه ها پی ریزی نموده اند . این در حالیست که هر یک از عناصر، پنجره ای با خاصیت های متفاوت برای دیدن جهان پیرامون در افق نگاه های عالمانه انسان باز میکند . اصولا در جهان امروز انسان با فرهنگ به انسانی اطلاق میشود که زوایای نگاهش بر گرفته از مجموع این پنچ عنصر باشد . دیده ایم بسیار انسانهایی که نگاهشان به هستی و جهان پیرامونشان صرفا نگاه دینی است و تصور میکنند هر آنچه در هستی پدید آمده ،با انگیزه و نگاهی دینی پدیدار شده و دایره غلو را تا به جایی میرسانند که مدعی میشوند ، هستی با چنین عظمت و بزرگی فقط برای وجود یک یا دو نفر بوجود آمده و کل کائنات صدقه سر یک یا دو انسان است .دراویشی را در نگاه عرفانی بارها دیده ایم که چشم از همه چیز بسته اند و تنها با نگاهی کور خود را در دام جهل و تعصب رها کرده اند و از دیگر موهبت های طبیعت بی بهره مانده اند . دو عنصر دین و عرفان به لحاظ ادعای وصل به ماوراء طبیعه همیشه در لبه پرتگاه انحرافات بوده اند. چون خاصیت طبیعی آنها متکی بر باور هاست و آزمون و خطا جایگاهی در نگاههای دینی و عرفانی نداشته است . همانگونه که عرض شد انسان با استفاده از مفاهیم، دریافتهای خود را از لایه های زیرین طبیعت بیان میکند و مفاهیم صرفا نقش بیان کننده را از دریافت های انسان دارد . پس هیچگاه نمیتوان مفاهیم را عنصری بر گرفته از حقیقت مطلق در هستی بیان نمود . هر یک از بزرگان عناصر پنچ گانه فرهنگ بشری ( دین ، فلسفه ، هنر ، عرفان و هنر) تنها به بیان بخشی از حقیقت مطلق هستی پرداخته اند . البته باید توجه داشته باشیم که این حقایق منطبق برآنچه در زبان طبیعت به آن پرداخته شده نیست ، بلکه ایشان با برخورد با لایه های زیرین طبیعت دریافتهایی داشته اند و این دریافتها با اختلاط با خواستها و نا خواستهایشان مفاهیمی را ایجاد نموده که سایه ای از آنچه در لایه های زیرین میگذرد را نمایان میکند . البته در علم کمی متفاوت است و امور در عمل، کمی به واقعیات نزدیک تر است .چرا که گزاره های علمی (ساینس ) مبتنی به روش تجربه و مشاهده است و این تجربه نیز بایستی قابلیت تکرارو دسترسی برای همگان را داشته باشد . والبته بقول پوپر گزاره هایی علمی هستند که درصدی از ابطال را در خود داشته باشند . اما در دین و عرفان چنین نیست . یکی از خصوصیات بارز دین و عرفان ، تاکید بر باور است و یک عالم دینی و یا عرفانی ، تاکید به باور امور دارد . چراکه آزمون و خطا و تجربه و مشاهده جایگاهی در گزاره های دینی و عرفانی ندارد . برای فهم بهتر ناگزیرم تا مثالی را بیان کنم . گزاره های دینی گزاره هایی هستند که قابلیت ابطال پذیری را ندارند و از همین روست که تاکید بر باور کردن دارند . به این جمله دقت کنید : ( " هر انسانی که لحظه مرگش فرا برسد ، میمیرد " )  این جمله یک گزاره دینی است . چرا که با هیچ گزاره ای نمیتوان آنرا ابطلال نمود . حتی قابلیت آزمون و خطا را ندارد . این قبیل گزاره ها ، بن بست های عقلانی ای را ایجاد میکنند که انسان به جز باور نمیتواند ، واکنشی نشان دهد . اما حال به این گزاره دقت کنید : ( " آب در سطح آبهای آزاد در 100 درجه به جوش می آید " )  . این گزاره بر عکس گزاره پیشین ، قابلیت تجربه و مشاهده وتکرار را دارد .و البته درصدی از ابطال را نیز در خود حفظ نموده . به مفهومی روشن تر اینکه اگر آب را در سطح آبهای آزاد در 99درجه گرم کنیم به جوش نخواهد آمد . یعنی در بن بست عقلانی قرار نمیگیرید و نیاز به باور بدون مشاهده ندارید . میتوانید بار ها مشاهده کنید و بعد بپذیرید . بیان این تفاوتها به منظور درست و غلط بودن روش ها نیست و بحثی هم در خصوص برتری دین بر علم و یا علم بر دین نداریم . چرا که بر اساس معرفت شناسی نوین ، در میابیم که هر یک از عناصرسازنده فرهنگ بشری یک فایل اختصاصی در ذهن آدمی دارد و مجموع این فایل ها فرهنگ یک انسان و یا یک سرزمین را میسازد . یعنی درساختار یک فرهنگ به همان اندازه که به علم نیازمندیم ، به دین هم محتاجیم . به همان اندازه که به دین نیاز داریم به فلسفه و هنر و یا عرفان هم نیازداریم . پس برتری های مجازی و ساختگی ای که برخی از متعصبین به آن دامن میزنند ، زاییده ذهن های مسمومی است که تصور میکنند هر انچه از جهان پیرامون خود دریافته اند مطابق با کل واقعیت هستی است . اشتباهاتی که برخی از عالمان دین به لحاظ خاصیت عدم تجربی بودن دین نسبت به علم ، مرتکب میشوند ، انسان را در گرداب توهم گرفتار میکند . بسیار، از عالمان دین شنیده ایم که مدعی اند : فلان گزاره علمی که امروز علم به ان دست یافته ، در تعالیم دینی آنها تلویحا به آن اشاره شده است .و بدین روش میخواهند گزاره های دینی را به یافته های تجربی گره بزنند . این نوع واکنش ها برگرفته از عدم آگاهی برخی انسانهاست که نمیدانند ، هر یک از عناصر فرهنگی بشر زبانیست که هر کدام از عالمان عناصر مذکور ، برای بیان مفاهیم دریافتیشان از لایه های زیرین طبیعت استفاده نموده اند . محمد ، عیسی و یا موسی عالمان علم نبوده اند که دریافتهایشان را مبتنی بر اصول علمی بیان کنند . حوزه دریافت انها و ارتباطشان با هستی و اجزاء طبیعت ، به زبان دین بوده و دریافتهایشان نیز از همین جنس است . و یا در حوزه علم تجربی ، انیشتن و یا پاستور و یا نیوتن ، حوزه دریافتهایشان ، حوزه دین نبوده ، بلکه ایشان با زبان علم با طبیعت ارتباط برقرار کرده اند و طبیعتا زبان فهم آنها زبان علم است . فلسفه ، هنر ، دین ،‌علم و عرفان ، هریک کانالهای ارتباطی و فهم انسان از بخشی از طبیعت است و هر کدام جایگاه خود را در برقراری ارتباط آدمی با هستی دارا ست . در هم ریختگی ای که انسان امروزی در حوزه های مختلف فرهنگی دچارش شده ، او را از باز شناسی تک تک عناصر فرهنگی اش باز میدارد . انسان امروزی بلاتکلیف در میان مفاهیم و گزاره های منتج از عناصر فرهنگی بدور خود می چرخد و تکلیف خود را در با این پنج عنصر معین نمیکند . دیده ایم، بسیاری مواقع گزاره های علمی را با زبان دین معنی میکنیم . و یا گزاره های هنری را با زبان عرفان و فلسفه را نافی دین میخوانیم و ...... اینها همگی ناشی از بلاتکلیفی انسان در مقابل تعریف جایگاه هنر ، دین ، عرفان و علم در زندگی اش است . بارز ترین نوع بلاتکلیفی در نگاههای دینی به چشم میخورد . زیرا تصور وصل گزاره های دینی به ماوراء طبیعه ، این توهم را بوجود میاورد که دین اجازه تعریف گزاره های مرتبط با دیگر حوزه ها را دارد . در حالیکه زبان دین فقط زبان دین است . زبان علم فقط زبان علم است . زبان هنر فقط زبان هنر است و زبان عرفان فقط زبان عرفان است .

 

این مقدمه نسبتا طولانی از این رو بیان شد تا بدانیم ؛ هر یک از عناصر فرهنگی بشر ، کانال ارتباطی انسان با طبیعت است و دریچه ایست که موجبات معنی بخشیدن به پیرامون انسان را فراهم میکند . پس هر چه دریچه های بیشتری برای نگاه به پیرامون خود داشته باشیم از حالت تک بعدی خارج میشویم و با فرهنگ غنی تری با جهان پیرامون خود مرتبط میشویم . در معرفت شناسی کوانتومی انسان جایگاه هر یک از عناصر فرهنگی را در زندگی خود شناسایی میکند و حوزه های مختلف را از هم تفکیک میکند . دیگر انسان ها بر سر برتری دین یا علم جدلی ندارند و هیچکدام خود را مدیون دیگری نمیداند . آدمی پی می برد که هر کدام از عناصر فرهنگی کاربرد و کارکردی مجزا در حوزه خود و زندگی بشر دارد . شناسایی این حوزه ها در معرفت شناسی کوانتومی جزو اصول مفاهیم فرهنگی بشمار میرود .  در نگاه های پیش از معرفت شناسی کوانتومی انسان تصور میکرد نیروهای طبیعت در گرو حجم اجزاء آن است اما امروز متوجه شده است که عظیم ترین نیرو های طبیعت در ریز ترین اجزاء و لایه های زیرین طبیعت وجود دارد . اما بصورت یک توان بالقوه که باید آزاد شود . هنگامی که بشر به سراغ مطالعه عظمت در ظرافت های طبیعت رفت ، متوجه شد که بعضی از پدیده ها را نمیتوان بدون عقل مسلح به سراغشان رفت .امروزه شفای کوانتومی ، علمی است که مغز انسان را برای مطالعه عظمت در ظرافت های طبیعت ، مسلح میکند . اینجاست که به اهمیت تعیین تکلیف کردن بین انسان و عناصر فرهنگی پی میبیریم . تا زمانی که انسان درگیر حقانیت بین اجزاء فرهنگی اش باشد و دعوا بر سر لحاف ملا ادامه دارد نمیتوان مغز آدمی را مسلح کرد تا از سطح پنج عنصر فرهنگی اش فراتر رود . جهانی که از بسته های نوری بنام کوانت تشکیل شده و این بسته ها نیز 10تا 100 میلیون بار از اتم کوچکتر است برای شناسایی اش باید با مغزی مسلح و بدور از ارزش گزاری های قرار دادی گام برداشت . جهان چیزی جز ارتعاشات کوانتومی نیروی مطلق نیست .بدین معنی که نیروی مطلق ( آفریدگار ) در هر لحظه و هر میلیونیم ثانیه ارتعاشاتی بوجود میاورد که هر لحظه آماده برای شدن است .انسان کیهانی انسانی است که پس از معین کردن تکلیف خود با دین ، علم ، فلسفه ؛ هنر و عرفان ، گامی فراتر میگذارد و در مسیر این تششعات قرار میگیرد . و این قابلیت را دارد که با شناسایی توان امکان، تبدیل به یک موجود ایجاد گر شود.دراپستومولوژی نوین کوانتومی تعاریف اساسی بشر تغییر یافته و این تغییرات حجم عظیمی از نیروهای بالقوه بشر را آزاد نمود . مفاهیم اساسی ای که همیشه بشر را برای معنی بخشی ، به خود مشغول میکرد شامل : زندگی ، جهان و انسان بود . تمام تکاپو های عالمانه بشر برای معنی بخشی این سه واژه کلیدی بوده و هست . امروزه در معرفت شناسی کوانتومی برترین تعریفی که تا کنون بیان شده ، ارائه میگردد. این تعریف مبتنی بر شناخت نوین بشر از هستی که پایه هایش بر اساس بسته های نوری کوانت بنا شده . امروز انسان بعنوان یک سلول از بدنه هستی معرفی میشود وکیستی و چیستی انسان در جهان مطالعه نمیشود ، بلکه رهاوردهای انسان، کیستی و چیستی اش را به نمایش میگذارد . انسان برای شناخت چیستی خود ، به دنبال رهاوردهای بین لبه غار تا لبه فضا پیماست و با مطالعه این فاصله است که میتوان چیستی و کیستی بشر را مورد مطالعه قرار داد .در مطالعه فاصله بین لب غار تا لب فضا پیما متوجه یک اصل مهم میشویم و آن قدرت ایجاد گری انسان است .

 

انسان لب غار ...............(فاصله طی شده )....................انسان لب فضا پیما = ایجاد های متعدد

 

همانگونه که گفتم جهان پر است از تشعشعات نوری ای است که از سمت نیروی مطلق اولیه در حال چرخش در هستی است . و این نیرو ها چیزی جز توان امکان نیست . بدین مفهوم که هر لحظه جهان با باندی با بینهایت طول موج در حال تولید توان است و در این میان تنها انسان بوده که توانسته جایگاه خود را در فاصله بین کوارک ها و آخرین ابر کهکشان رسد شده شناسایی کند و متوجه شود که توان ایجاد کردن دارد . پس تا کنون دریافتیم که مفاهیم نوینی که بشر برای جهان و انسان دریافته چیست . اما تکلیف زندگی هم باید در این بین مشخص می شد . باز هم ناگزیریم به فاصله بین انسان غار نشین و انسان امروزی حاضر در سفینه های فضایی سری بزنیم . با اولین نگاه درمی یابیم که این فاصله هیچگاه در مسیر حرکت خود توقفی نداشته !!! بدین معنی که حرکت همیشه در این فاصله به چشم میخورد . اما چگونه حرکتی ؟‌ قطعا این حرکت نمیتوانسته رو به عقب باشد . پس یک نگاه رو به جلو را در سیر تمدن بشر دنبال میکنیم . نگاهی که همیشه به فراروی انسان چشم داشته .در تعالیم کلاسیک انسان معتقد بود که امروزش باید بهتر از دیروزش باشد .در این فرم از نگاه امروز با نگاهی پیش از خود مقایسه می شد و انسان را مجبور به بازگشت به گذشته مینمود . اما در نگاه مدرن امروزی بشر معتقد است که : فــــردا باید بهتر از امروز باشد و این نگاه به فرا رو یک تفاوت اصلی را با نگاه کلاسیک دارد .بزرگترین تفاوت در این میان نگاه رو به جلوی انسان است و موجب میشود تا نیروی انسان صرف ساختن فردای بهتر شود و این نگاه فرا رو، سرعت انسان را با تغییرات موجود در جهان که هر لحظه در حال تولید توان امکان است منطبق میکند . اما در نگاه کلاسیک نیم نگاهی که انسان به گذشته برای مقایسه با امروز داشت ، نه تنها اورا از توجه به فردا باز میداشت بلکه سرعت او را برای هماهنگ شدن با جهان کاهش میداد . پس مدرن ترین تعریفی که بشر توانست برای زندگی خود ارائه کند سرعت با نگاه فرا رو بود . زندگی = سرعت با نگاه فرا رو – جهان = توان امکان –   انسان = ایجاد

 

همانطور که گفتم انسان بعنوان یک سلول از بدنه هستی جز با آفرینش هایش با چیز دیگری تعریف نمیشود . انسان میتواند طول موجهای مختلفی را بشناسد و دست به ایجاد گری بزند . تنها سلولی که در بدنه هستی تا کنون شناسایی شده که توان ایجاد گری دارد انسان است . و این اصل را میتوان در بررسی رهاورد های سلول های مغزی انسان متوجه شد . تصور میکنم باز هم بحث به درازا کشید . اما ناگزیرم تا با موشکافی معرفت شناسی کوانتومی، بستری را در ذهن مخاطب برای شناخت جهان پیرامونش از این دریچه مدرن و نوین آماده کنم . 



به نقل از: http://1andish.parsiblog.com

 

 


 
نظریه شعور - بخش دوم
ساعت ۱٢:٢٠ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

در ادامه سلسه مباحث اپستومولوژی کوانتومی و  انسان طبیعت تفکر ، ناگزیریم تا در خصوص اطلاعات و نقش آن در پیشروی معرفت شناسی کوانتومی به صورت گسترده تری به بحث بنشینیم . همانگونه که قبلا گفته شد ، اطلاعات بعنوان متریال اصلی معرفت شناسی کوانتومی ، نقش بسیار مهمی را در ساختار فکری انسان مدرن و پست مدرن امروز دارد . اطلاعات در دو بخش اطلاعات انسانی و اطلاعات کیهانی مورد بررسی قرار میگیرد . از آنجاییکه انسان ،خود بخشی از کیهان و هستی است ، پس اطلاعات انسانی هم به نوعی در بررسی اطلاعات کیهانی ، زیر مجموعه اطلاعات کیهانی محسوب میشود . اما در حال حاضر چون اطلاعات را در بخش روابط انسان با انسان میخواهیم مورد مطالعه قرار دهیم ، ناگزیر به تفکیک اطلاعات به دو بخش انسانی و کیهانی هستیم . به وقت بررسی اطلاعات کیهانی که در مباحث آتی مطرح خواهد شد ، اطلاعات انسانی هم بعنوان بخشی از اطلاعات موجود در کیهان مورد شناسایی قرار خواهد گرفت . از ابتدای آغازین تجربیات تاریخ تمدن بشری ، اطلاعات در ساختاری بسیار ساده ، محصول تجربیات انسان را به دیگر انسانها منتقل مینمود .این نقل و انتقالات با بهره گیری از حواس پنج گانه صورت میگرفت ..بعنوان مثال وقتی اولین انسان بر حسب تجربه برگ را بعنوان پوشش عورت خود برگزید ، این تجربه در ماحصل خود اطلاعاتی مبنی بر امکان استفاده از برگ درختان و گیاهان برای پوشش عورت تولید نمود . دیگر انسانی که در کنار این انسان بود با استفاده از سیستم دریافت کنندگی بصری خود اطلاعات حاصله را دریافت و خود نیز چنین تجربه ای را عملی مینماید . به همین ترتیب سایر تجربیات در ماحصل خود اطلاعاتی را تولید مینمود و انسان ها بوسیله پنج حواس خود این اطلاعات را دریافت و نشر میدادند . در این میان اتفاق بسیار جالبی که صورت میپذیرفت اضافاتی بود که هر انسان به فراخور تجربیات جدید و یا خواستها و ناخواستهایش به اطلاعات ماقبل خود می افزود . و به همان ترتیب ماهیت اطلاعات خاصیت رو به تغییر و حتی تکامل نهاد .


با این مثال که شاید اولین انسانی که برای دفاع از خود از تکه استخوان حیوان مرده ای استفاده نمود و آنرا به سمت دشمن (انسان یا حیوان ) پرتاب نمود ، بروشنی بتوان توضیح داد که این عمل تجربی در ماحصل اتفاق افتادنش اطلاعاتی تولید و دیگر انسان های اطراف وی نیز همان تجربه را تکرار نمودند . اما از آنجاییکه اطلاعات قابلیت تکامل و یا تغییر را دارند در یکی از همان نشر اطلاعات بین انسانی ، انسان دگری بر حسب حادثه در زمان پرتاب استخوان و برخورد ش با سنگ و شکستن استخوان ، تجربه سر تیزشدن استخوان را بدست میاورد که خود حامل اطلاعاتی است، محصول برخورد سلولهای مغزی انسان با طبیعت . در این مثال در میابیم که خود طبیعت نیز همگام با انسان مشغول تجربه و اطلاعاتی را از حاصل تجربیاتش نشر میدهد .


روزگاری طبیعت دایناسور ها را خلق کرد و میلیون ها سال این جانوران غول آسا در زمین پراکنده بودند . اما بعنوان یکی از تجربیات طبیعت که با شکست مواجه شد ، از زمین محو و منقرض شدند . این اطلاعات به اندازه تمامی اطلاعات ساده تر و یا پیچیده تر در طبیعت نشر داده شد .

 

اطلاعات در سطح بسیار وسیعی درسطح هستی قابلیت نشر دارند و این شامل اطلاعات انسانی که در فرکانسهای مختلف منتشر میشوند نیز میگردد . شاید بسیاری از شما با واژه تله پاتی آشنایی داشته باشید و یا حداقل به گوشتان آشنا باشد ! تله پاتی در معرفت شناسی نوین کوانتومی یکی از مصادیق همگرایی فرکانسهای تجربی یک انسان با انسان دیگر است . بدین گونه که تفکرات تجربی یک انسان به لحاظ انتشار در هستی ، اما در طول موجی مشخص ، این قابلیت را دارد که اگر انسان دیگری در همان طول موج در حال تفکر و تبادل اطلاعات (‌بصورت ناخودآگاه ) باشد ، دریافتهایی از همان جنس داشته باشد . جالبست بدانید که در تمام این وقایع ، مسئولیت نقل و انتقال اطلاعات به عهده بسته های نوری ای بنام کوانت میباشد . (در این مقوله در روانشناسی کوانتومی بعد ها بیشتر به بحث خواهیم نشست )


اطلاعات ، همانگونه که به عرض رسید در عمومیت تبادلات انسانی ، با استفاده از حواس پنج گانه صورت میپذیرد . اما مثال اخیری که در خصوص همگرایی فرکانسهای تجربی بین انسانی بیان شد ، ضلع سومی در حواس بشر ایجاد که در نگاه کلاسیک به آن حس ششم اطلاق میشد . این نکته از آن رو قابل تاکید است که بدانیم تعریف همگرایی فرکانسهای تجربی بین انسانی در نگاه کوانتومی با حس ششمی که در گذشته نه چندان دور به آن پرداخته میشد ، متفاوت است ، هر چند که در ظاهر نقاط مشترکی داشته باشند . انسان پس از اینکه متوجه اهمیت حضور اطلاعات در زندگی خود و متعاقب آن در هستی شد ، اهداف بلند مدتی را در خصوص بهینه سازی استفاده از اطلاعات طرح ریزی و آغاز نمود . بحث رسانه ها یکی از پیشه پا افتاده ترین اقدامات بشر برای نشر اطلاعات و خروج انسان از تفکرات و دریافت های اطلاعاتی تک بعدی بود . تصور کنید زمانی را که هنوز هیچ رسانه ای در زندگی انسان حضور نداشت !!! اطلاعات الگوساز فرزند انسانی از چه کانالهایی به وی منتقل میشد ؟ و خود این ناشرین اطلاعات الگوهای خود را از چه منابعی اخذ میکردند ؟ !!! شهر کوچکی را در گذشته های دور ، در عصر کشاورزی و یا آغازین ایام عصر صنعتی تجسم کنید ! شهریست با چند مدرسه – کلیسا( یا معبد یا مسجد یا کنیسه ....) و خانواده ..... تمام کودکان اعضای این سیستم انسانی در مدرسه تحصیل میکنند ، در عبادتگاه ها پای سخن روحانیون دینی خود مینشینند و در خانواده آن تعالیم را تمرین و یا گاهی تکمیل میکنند . تمام منابع اطلاعاتی و الگو ساز آنها به همین چند گلوگاه خلاصه میشود . و حتی منتشرین اطلاعات ( خانواده – مدرسه – کلیسا ....) همه و همه ، خود در همین محیط بسته اطلاعاتی رشد کرده اند . پس هر آنچه را به فرزندان خود تحویل میدهند ، آموزه هایی است که از پیشینیان خود دریافته اند و یا صرفا محصولات تجربی خود را در بین خود نشر میدادند و هیچ الگوی خارجی دیگری برای انتقال اطلاعات از دیگر تمدن ها نبود و یا حداقل به سرعت امروزی نبود .


در این مثال فضای اطلاعاتی بسته ای را مشاهده میکنید که اطلاعات انسانی در حال چرخیدن درون خود است . اما یک سوال اساسی پیش میاید !!! و آن این است که آیا پیشرفت انسان امروز حاصل چرخیدن انسان به درون خود   است ؟‌!!! و یا اینکه عامل دیگری برای این روند تکاملی وجود داشته ؟‌!!!!


واضح و روشن است انجماد اطلاعات نمیتواند موجب حرکت انسان باشد . در مطالعه پیشرفتهای انسان مدرن و پست مدرن در میابیم تکاپوی اطلاعات است که زیر ساختار های دنیای اندیشه را پی ریزی نموده است . تبادل اطلاعات انسانی و کیهانی بر اساس اصل تغییر و تکامل پس از ایجاد ارتباط با دیگر منادیان تجربه و اطلاعات ، محصولات اندیشه ای نوینی را ببار می آورد . میدانیم که منجمد نگه داشتن اطلاعات و چرخش اطلاعات در یک سیستم انسانی بسته، همیشه در طول تاریخ محکوم به حذف بوده . (انحلال شوروی سابق مثال خوبی برای این موضوع است ) در سیستم انسانی شوروی سابق ، جدای شکل سیاسی و حکومتی اش ، در سیستم سازی انسانی ای که صورت میگرفت ، شکل ایدئولوژیک آن موجب میشد تا سر شاخه های سیستم بتا به تعصبات عمیق خود نسبت به یافته هایشان و اطلاعات تدوین شده و محصور ، اجازه برخورد اطلاعات موجود را با سپهر اطلاعاتی خارج از فضای موجود را در دیگر سیستم های انسانی ندهند . از همین رو با روند رو به گسترش نقش اطلاعات در زندگی بشر و از سویی انباشته شدن انرژی پتانسیل اطلاعات در پشت دیوار های بسته شوروی سابق موجب فروریختن سیستم بسته انسانی ایشان گردید .


این شکل از سیستم های انسانی از نظر ماهوی ، شباهت بسیار زیادی به سیستم های دینی ای که حکومت را در اختیار خود دارند ، دارد . شاید بتوان چنین نتیجه ای را نیز برای حکومت های دینی بسته نیز، پیش بینی نمود . برای اینکه از بحث فاصله نگیریم ، بهتر است به مدلهای رو گسترش اطلاعاتی دنیای امروز بپردازیم . تکنولوژی رسانه ای با غیر توده ای کردن رسانه ها انسان را تحت تاثیر امواج قوی اطلاعات قرار داد و از همین رو انسان امروزی آموزه هایش از کانالهای مختلف رسانه ای الگو سازی میشود . دیگر کودک انسانی الگوهای اطلاعاتی خود را صرفا از مدرسه و کلیسا و خانواده نمیگیرد و به بیانی ساده تر، آنگونه که محیط بسته قبل از عصر فناوری اطلاعات وی را تربیت مینمود ، ساخته نمیشود . همه ما بارها و بارها این جمله را در برخورد با کودکان نسل امروزی بشر یا بکار برده ایم و یا شنیده ایم : ( بچه های حالا مثل قدیم نیستند ، خیلی با هوش تر شدن ) . این قبیل جملات محصول عدم شناخت ما از شرایط در حال تغییر سپهر اطلاعاتی است . کودکان امروز ما از لحظه تولد برای آرام کردنشان در مقابل رسانه ای مانند تلویزیون قرار میگیرند . انواع موسیقی را از بروز ترین تکنولوژی های صوتی میشنوند و ما غافل از اینکه نت به نت هر موسیقی پیامی برای ضمیر ناخود آگاه انسان به ارمغان دارد .


تصویر های موجود که به ظاهر برای کودک انسانی بنا به شرایط سنی اش ، به تصور ما بی معنی است ، تا 1ماهگی یک روز خاطره را به ثبت میرساند و تا پنج ماهگی به ترتیب روزهای به ثبت رسانی خاطرات رو به گسترش میرود.حال مقایسه کنید کودک متولد یکصد سال پیش را که در آغازین روزهای تولد به جز عمه و خاله و عمو و البته پدر بزرگ و مادر بزرگ را در کنار مادر و پدر خود تجربه نمینمود ، امروزه شاید چیزی فراتر از گفته های عادی و عامیانه خویشان نزدیک را در روز هایی که قابلیت ثبت خاطرات را دارد ، در ضمیر ناخودآگاه خویش میسپارد . کودک انسانی ، امروز در موجی از جوشش اطلاعات متولد میشود و از همان آغازین روزهای زندگی اش اطلاعات و فرکانسهای همگرا او را تحت تاثیر خود قرار میدهد و از همین روست که گاهی از کودکان خود در سنسن 2تا 5 سالگی واژگان و یا مفاهیمی را میشنویم که با کمال تعجب ابراز میکنیم که هیچگاه چنین وازگانی را با چنین بار معنایی عمیقی به او یاد نداده ایم !!! درست است ما بصورت متدیک و روشمند چیزی در این باره به وی نیاموخته ایم . اما آیا رسانه های غیر توده ای و یا حتی خود ما که افکار و اندیشه هایمان محصول میلیون ها الگوی رسانه ای و اطلاعاتی است ، نیز ، در نشر اطلاعات بیکار نشسته ایم ؟ و آیا کودک انسانی از این حجم سنگین اطلاعات بی بهره مانده است ؟


هرچه زمان به پیش میرود و هر چه هستی در جهات مختلف رو به گسترش میرود، حجم اطلاعات تولید شده به دلیل تجربیات رو به گسترش انسان و از آن مهمتر طبیعت و انتشار ناگزیر آن در سطح هستی ، موجب میشود تا انسان هایی که فردا صبح متولد میشوند با مقایسه با کودکان امروز صبح ، اولین روز میلاد خود را در فضایی آعاز کنند که حجم اطلاعات انتشار یافته در سطح هستی افزایش یافته است . از همین روست که تفاوت کودکان انسانی روز به روز بیشتر و حتی حساسیت آن وابسته به ثانیه ها میشود .  در هر لحظه تجربیاتی به وسعت تمام هستی در حال اتفاق است . حال تجسم کنید حجم اطلاعاتی که محصول تجربه ای به وسعت کل هستی است چه میزان است ؟!! طبیعتا چیزی به ابعاد تک تک اجزاء هستی . و وجود همین اصل در هستی برای فهمیدن دلیل تفاوت میان انسان های متولد شده در اکنون ، با کودکان متولد شده در ثاتیه بعدی کافیست . در معرفت شناسی کوانتومی ، حتی مفهوم نسل تغییر کرده و دیگر نسل به فاصله میان فرزند و والدینش خطاب نمیشود ، بلکه در این نوع جهان بینی نسل در انحصار ثانیه ها و حتی کوچکتتر ازآن در آمده .

 

میدانم که بحث بسیار سنگین و شاید کمی غیر متعارف بنظر برسد . اما چاره ای نیست و باید به نحوی با این معرفت شناسی ارتباط برقرار کرد . دنیای امروز ساختارش بر اساس معرفت شناسی کوانتومی طرح ریزی شده و به همین روال هم رو به گسترش است . تغییرات لحظه به لحظه ای که حتی ساکنین دور افتاده ترین روستاهای کشور خودمان هم آنرا حس میکنند ، محصول انفجار های اطلاعاتی است . البته همچون همیشه عادت کرده ایم تا تغییرات را از روی محصولات تکنیکال دنیای مدرن تجربه کنیم و متاسفانه متد ها برای ما معنا و ارزشی نداشته و ندارند.


شاید بتوان ما را مصرف کنندگان مودبی خواند که کاری به چگونگی بوجود آمدن محصولات دنیای اندیشه بشری نداریم و حتی به خود زحمت نمیدهیم تا این سوال را از خود بپرسیم : انسانهایی که امروز تمدن دنیا را در ابعاد تکنیکال و اندیشه ای رو به جلو میبرند ، زاییده چه نوع جهان بینی هستند !!!!!! آیا ایشان هم جهان را به گونه ای که ما تجربه میکنیم ، تجربه کرده اند ؟ آیا آنها نیز در همان سطحی که ما نگاه و اندیشه مان را نگه داشته ایم ، نگه داشته اند ؟ اگر پاسخ مثبت بدهیم باز این سوال پیش می آید که چرا در نتیجه تفاوت های فاحشی وجود دارد ؟      و اکنون ما مصرف کنندگان دنیای اندیشه بشری هستیم و دیگرانی تولید کنندگان دانش های نوین بشری ؟


شاید شنیدن این موضوع برایتان جالب باشد که سپهر اطلاعاتی آنچنان اهمیت و ارزشی را در تولید دانشهای بشری دارد که حتی سیاستمداران و گردانندگان جهان انسانی نیز از این سپهر بیش از هر چیزی بهره میگیرند . شاید تا کنون این مهم از ذهن هیچکدامتان خطور نکرده و حتی لحظه ای به آن نیندیشیده باشید که اینترنت و قابل دسترس نمودن آن برای جهانیان از چه رو اتفاق افتاد ؟


دلایل سطحی آن کمک به ارتباطات انسانی و تبادل اطلاعات با سرعت بالا در دهکده جهانی است . که البته هم چنین است . اما آیا جریان به همین جا خاتمه میابد ؟شاید چیزی را که میخواهم بیان کنم ذهن بسیاری را که وقت و بهایی برای اندیشیدن قائل هستند را کمی درگیر خود کند و آنها را در حیرتی ژرف فرو ببرد .اما باید بگویم این واقعیتی است اجتناب ناپذیر:

 

******اینترنت در ظاهر برای تبادل اطلاعات بین بشری بصورت همگانی شکل گرفت . اما میدانیم که قبل از همگانی شدن صرفا در اختیار سرویس های اطلاعاتی ارتش آمریکا بود و پنتاگون برای برقراری ارتباط با زیر مجموعه هایش از آن بهره میبرد . اما اندیشمندان و مانیفست نویسان سیاست جهانی برای کنترل اوضاع جهان ، این پدیده را در سطحی گسترده و همگانی در اختیار همگان قرار دادند و میدانیم که این وابستگی در همه ابعاد روز به روز نیز بیشتر میشود . به گونه ای که کم کم نامه نویسی سنتی رو به انقراض میرود و همه بصورت الکترونیکی نامه نگاری میکنند . بدین معنی که در هر نامه شما اطلاعاتی حاصل از تجربیات احساسی – اجتماعی – سیاسی – علمی و ...... دارید که اگر به روش سنتی در کاغذی مینوشتید تنها عده معدودی از جمله کارمندان اداره پست و یا پستچی محل ، آنهم به قصد و نظری خاص و یا از سر فضولی میتوانستند ، اطلاعات مکتوب شما را باز خوانی کنند .اما امروزه شما اطلاعات حاصل از تجربیات احساسی – اجتماعی – سیاسی – علمی – فرهنگی ......خود را که بیانگر ساختار اندیشه ای شماست و در علوم زیر شاخه معرفت شناسی کوانتومی ، با استفاده از همین جنس اطلاعات، حتی میتوان حرکت های بعدی شما را پیش بینی نمود، در نامه های الکترونیکی ای ثبت میکنید که دیگر تنها نامه رسان محله تان خطری برای افشا و یا باز خوانی آن بنظر نمی رسد .بلکه سازمانهای اطلاعاتی ای که در خدمت سیاستگذاران جهانی هستند نه از سر کنجکاوی و فضولی ، بلکه با اهدافی متفکرانه فحوای کلی نگارش های شما را علاقمندانه دنبال میکنند . البته این بدین معنی نیست که ایشان هر صبح قبل از شما خط به خط نامه هایتان را مطالعه میکنند بلکه همانگونه که گفته شد در نگاهی کلی به هرجامعه انسانی و سیستمهای مختلف بشری علایق – خواستها و نا خواستها – سیاستگذاری ها – باور ها و بسیاری از اموریکه در امر سیاست کلان جهانی بدرد خور هستند را مورد بررسی قرار میدهند . شاید باز هم جالب باشد که بگویم: وبلاگ نویسی قبل از هر چیز که عرصه ای برای ارایه یادداشتهای شخصی و یا تخصصی باشد ، مرجع بسیار مفیدی است برای سازمانهای اطلاعاتی دنیا تا ساختار های فکری رو به تغییر فرهنگها و کشور های مختلف را زیر نظر داشته باشند . برای آنها دانستن همین نوشته های ناچیزو ظاهرا بی ارزشی که از امور روزمزمان مینویسیم بسیار ارزشمند خواهد بود زمانی که با تکنیک متدولوژی اندیشه ( روش شناخت اندیشه *یکی از مدرن ترین دانش های بشری * ) با ان برخورد شود . میدانیم که در متدولوژی اندیشه واژگان نمایانگر ماهیت مغز تراوش کننده اش است . پس تصور کنید آن هنگامی را که شما بدانید در سر مردمان جهان چه میگذرد ؟ فکر میکنید کنترل آنها و یا تغییر جهت دادن های استراتژیک ایشان کار مشکلی خواهد بود ؟ !!!!!!!! این را به یقین بدانید ، انسانی که به لطف امواج تکنولوژی و سپهر اطلاعاتی روز به روز پیچیده تر میشود دیگر برای سر در آوردن از کارش نمیتوان به جاسوس هایی اکتفا نمود که با پرواز در فرودگاه کشوری مینشینند و اطلاعاتی را کسب میکنند . جاسوسان صرفا آنچه را در ظاهر اتفاق میفتد ، میبینند و گزارش میدهند . اما امروزه به لحلظ پیچیدگی رو به افزایش انسان ، بهتر است بدانیم در مغز مردمان هر جامعه چه میگذرد تا بتوانیم بدلی را آماده داشته باشیم . کاری که صاحبان بی تردید جهان به مدد تکنولوژی مدرن اطلاعاتی و دانشمندان متدولوژی اندیشه به سادگی هر چه تمام تر در حال انجام آن هستند . مرور فحوای کلی نوشته های هر جامعه انسانی در فضای مجازی اینترنت و جمع آوری واژگان کلیدی ای که با متدلوژی اندیشه ارزشمند میشوند ، این امکان را فراهم میکند تا بتوان متوجه شد که جهانیان در سلول های مغزی شان چه میگذرد ! چیزهایی که گاها خود ما از وجودش در مغزمان بی خبریم .این است گوشه ای از رهاورد های اطلاعاتی بشر . باز هم چون همیشه تاکید میکنم که با این مطالب بصورت ارزشی برخورد نکنید و صرفا بار توصیفی آن را مد نظر داشته یاشید و آنچه را که لایق به اندیشیدن میدانید در ذهن بپرورانید . هدف از ارایه این چند خط چیزی فراتر از این است که بخواهید در مورد خوب یا بد بودن این رهاوردها قضاوت کنید . کاری که متاسفانه همیشه دم دست تر از هر چیز دیگری بوده همین قضاوت در خصوص خوب و یا بد بودن امور است . اگر میخواهید دریافت های ناب تری برای کاربردی و کارکردی کردن این معرفت شناسی داشته باشید ، به فرا تر از خوب یا بد بودن بیندیشید و سعی به تصویر سازی مکانیسم این اپستومولوژی در ذهن خود داشته باشید.


 
نظریه شعور - بخش اول
ساعت ۱٢:۱٤ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

در ادامه مباحث  پیشین ، به تبین جایگاه انسان در هستی و تعریف سیستم مغزی وی میپردازم . در سلسله مراحلی که انسان در پی شناختش از جایگاه خود در طبیعت تبیین نموده ، آغازین انگاره های متدیک به زمان ارسطو و افلاطون بر میگردد . ارسطو و افلاطون مغز آدمی رو بعنوان پدیده ای حقیقت یاب متصور میشدند و تعالیم مکاتب فکری خود را نیز بر همین اساس طرح ریزی مینمودند . انسان از دیدگاه آنها موجودی برای یافتن حقیقت تعریف میشد و سایر توانایی های وی نادیده گرفته میشد . انسان موجودی بود که صرفا برای حقیقت یابی متولد شده بود و بایستی به دنبال حقایق از پیش تعیین شده میگشت .جالب این جا بود که حقیقت های متصور انها ، صرفا حقیقت های متکی به باور های انسانی بود و این خود شکل حقیقت یابی انسان را دچار اشکال مینمود . چرا که آنچه آدمی به عنوان حقیقت میافت مبانی آن در آمال ها و آرزوهای او محدود میشد و آنچه که با چشم انسانی قابل مشاهده بود و یا بعنوان ماورالطبیعه ارایه میشد همه و همه ریشه هایی در خواستها و نا خواستهای وی داشت .

پس لزوما آنچه که ماحصل حقیقت یابی وی بود برابر با تمام واقعیت های بیرونی نبود . کم کم انسان متوجه نقش قلکی ذهن خود گردید . ذهن قلکی این قابلیت را داشت که هرچه انسان از محیط پیرامون خود دریافت میکرد و بعنوان یک حقیقت مجسم میپذیرفت » بعنوان ذخیره ای در ذهن خود حفظ و در مواقع لزوم استخراج مینمود . این نوع برخورد با ذهن نوعی ترمز محسوب میشد .. چرا که صرفا یافته های موجود مبنای باور انسانی را تشکیل میداد و نوعی تعصب واهی دور محفوظات قلکی انسان را احاطه مینمود . یکی از اشکالات اساسی که بر نوع فرضیه دریافت کنندگی و قلکی بودن مغز انسان محتمل بود » عدم هماهنگی محفوظات قلکی با جنبه های نوین زندگی بشر بود . چرا که ابعاد تازه زندگی با گستردگی روز افزون خود نمیتوانست با فرضیه دریافت کنندگی و قلکی بودن مغز کنار بیاید . و این خود موجب ایستایی مغز بشر میشد.اما واقعیت این است که تحولات کنونی نمیتواند حاصل ایستایی مغز آدمی باشد و با روند رو به رشد زندگی فکری » در می یابیم بشر با تغییر نگرش خود نسبت به ذهنش و 14 میلیارد سلول مغزی اش و شناخت فراگیرش نسبت به محیط پیرامون » انگاره های نوینی را نسبت به خود پیدا نمود و با دریافت این واقعیت که تعریف مغز بشر چیزی فراتر از دریافت کنندگی و نقش قلکیست » معارف جدیدی را برای انسان شناسی و متعاقبش هستی شناسی بنا نهاد . معرفت شناسی نوین امروز دنیا با استفاده از متریال اطلاعات گسترش فراگیر خود را آغاز نمود . بشر به این مهم دست یافت که هر عمل تجربی در فرایند خود ایجاد اطلاعات مبکند و این اطلاعات قابلیت نشر دارد . بعنوان مثال اگر شما اولین شخصی باشید که در محیط اطرافتان دستش را با آتش برخورد داده » به لحاظ عمل تجربی ایکه انجام دادید » در فرایندش تولید اطلاعات نموده اید . یعنی برای خود و طبیعت این تجربه را به ثبت رسانده اید که آتش سوزاننده و داغ است . ساده ترین راه انتقال اطلاعات به جهان آدمی بیان این تجربه است . اما آیا نشر این اطلاعات صرفا در دنیای انسانی محدود میشود ؟!!! میدانیم هستی ای که در آن زندگی میکنیم به وسعت بیش از نیم میلیارد کهکشان رصد شده » نمیتواند بدون پژواک باشد . هستی قانونمند ترین پدیده شناخته شده توسط بشراست که یکی از خاصیت های اجتناب ناپذیر و غیر قابل انکارش ( پژواک ) است . از پژواک صدایتان در کوه گرفته تا افتادن سیب از درخت و پژواک جاذبه و یا انفجار ستارگانی در میلیاردها سال نوری پیش و پژواک نور آن در اکنون هستی .... همه و همه حاکی از اعتبار پژواک در کل هستی دارد . از همین روست که اپستومولوژی نوین دنیا معتقد است کلیه تجربیات آدمی به لحاظ تولید اطلاعات » قابلیت ایجاد پژواک و نشر را در کل هستی دارد ..همچنین سایر اجزاء طبیعت به لحاظ تجربه ای که انجام میدهند قابلیت نشر اطلاعات را در سطح طبیعت دارند . اما آیا دست یابی به اطلاعات منتشر شده در طبیعت با مکانیسم تبادل اطلاعات انسانی صورت میگیرد ؟!!! آیا همانگونه که انسان با استفاده از زبان انسانی اطلاعات را از انسان های دیگر میگیرد و به دیگر انسانها منتقل میکند »‌ میتوان از طبیعت دریافت کرد و به انسانها منتقل نمود ؟!!!! طبیعتا پاسخ منفی است . چرا که زبان طبیعت زبان انسانی نیست و نمیتوان هر آنچه را که از طبیعت برفرض توان دریافت ، دریافت کنیم را مستقیما بدون تبدیل به کلام انسانی و مفاهیم شناخته شده انسانی بیان نمود . در این میان در میابیم که همه انسانها قابلیت برقراری ارتباط با طبیعت را ندارند و نمیتوانند اطلاعات منتشره در هستی را درک و یا کسب کنند » تا چه رسد به تبدیل آن به کلام انسانی !  نشر اطلاعات در سطح طبیعت رازی شگفت انگیز برای آدمی بود . این راز سر به مهر هنگامی باز شد که انسان در تجربیات فیزیکی خود دچار تحول گردید . کوانتوم فیزیک یا فیزیک کوانتومی جرقه انفجار معرفت شناسی نوین جهان بود . بشر متوجه شد اتم که تا کنون بعنوان ساختار ریز ترین ذرات پدیده های تشکیل دهنده هستی میشناخته  ، در لایه های زیرین خود بسته های نوری بنام کوانت  را حامل است .


انقلابی که موجب شد تا استفان هافکینگ نظریه پرداز معاصر فیزیک نظری بعد از قریب 30 سال در نظریه سیاه چاله های فضایی خود تجدید نظر کند . هافکینگ معتقد بود هر آنچه وارد سیاه چاله های فضایی شود ، قابلیت خروج از سیاه چاله ها را نخواهد داشت . اما پس از 30 سال نظر اصلاحی اش را در سال 2003 اعلام و مدعی شد که برخی "اطلاعات" قابلیت خروج از سیاه چاله های فضایی را دارند . ریشه این تغییر نگرش در توجه انسان به بسته های نوری کوانت نهفته است . عوام و یا حتی بسیاری از فیزیک دانان معاصر هم متوجه واژه اطلاعات و ریشه آن نیستند . با توصیفی که در بالا ذکر شد ، دریافتیم که اطلاعات در ماحصل تجربه تولید میشود و به دلیل تجربیات طبیعی طبیعت اطلاعات کیهانی تولید میشود . و این یکی از وظایف بسته های نوری کوانت است که اطلاعات را در سطح هستی منتشر کند . حتی امروزه دریافته ایم که ازلی و ابدی بودن هستی و نا محدود بودن آن از لحاظ مفهومی کاملا تغییر پیدا نموده .به نحویکه زمان و فضا همزمان بصورت سایه ای رو به گسترش در حال شکل گیری است و این شکل گیری زمان و فضا بدلیل تجربی بودنش دائما در حال تولید اطلاعات است .  از دیگر سو جالبست بدانید که بشر متوجه تفاوت انسان هایی که در طول تاریخ توان دریافت اطلاعات کیهانی را داشته و آن را به زبان انسانی بیان مینمودند را با سایرین متوجه شد . از همین رو انسان کیهانی و انسان انسانی در معرفت شناسی نوین جهان تعریف شد .  به بیانی بسیار ساده انسان انسانی موجودیست که صرفا توان دریافت و انتقال اطلاعات را از انسان به انسان را دارد . اما انسان کیهانی علاوه بر این توان دریافت اطلاعات کیهانی منتشر در طبیعت و هستی کل را داشته و آنرا پس از به اصطلاح یونی کد کردن به زبان انسانی بیان میکند . یکی دیگر از شگفتی های معرفت شناسی نوین کوانتومی  تغیراتی اساسی در نحوه برخورد با سلولهای مغزی بشر و تعریف از آن به همراه تغییر در تعریف از هستی است ." امروزه 14میلیارد سلول مغزی انسان بعنوان پدیده ای پردازش گر که قابلیت ایجاد گری را داراست مورد مطالعه قرار میگیرد " اما این سیستم ایجاد گر باید در محیطی با مختصات عملی ای بنام امکان توان ایجاد گری داشته باشد و آن هستی است . از همین رو تعریف بشر از هستی هم به فضا و زمان امکان تغییر یافت . اگر به خاطر داشته باشید در مبحث انسان – طبیعت – تفکر دین بیان شد که پیامبران و بسیاری از بزرگان 5 رهاورد فرهنگ بشری ( فلسفه – دین – هنر – عرفان – علم ) همگی به نحوی با لایه های زیرین طبیعت ارتباط برقرار کرده و توانسته اند نا گفته ها و نا دیده هایی را با یکی از زبانهای فلسفه – دین – هنر – عرفان و یا علم در حوزه تخصصی خود بیان کنند .  این تحولات عظیم که عمر شروع آن کمتراز 30 سال میباشد انسان را دچار " شفای کوانتومی " در عرصه معرفت شناسی اش نمود و رهاورد های تکنولوژیک و پژوهشی انسان امروز ماحصل این نگرش نوین است . 


بسیاری از شما بار ها واژه عصر اطلاعات را شنیده اید اما کمتر به مفهوم عمیق آن با چنین نگرشی اندیشیده اید . کاملا هم طبیعی بنظر میرسد ، چرا که صرفا تصورعموم از اطلاعات به بخش انسانی آن معطوف می شود . و بسیاری غافل از شکل کیهانی آن و تجربیات هستی هستند . در این سلسله مباحث تلاش میکنم تا با ارایه گزارشی از اپستومولوژی کوانتومی مخاطب را با دانش های نوین بشری از جمله روانشناسی کوانتومی آشنا کنم . لذا تا همین جا به قدر ارایه گزارش کفایت میکند و امید وارم با ورود علاقمندان به بحث در پستی دیگر ادامه مطالب را در قالبی باز تر و متدیک تقدیم حضورتان کنم .


 
آیا می‌توان قانون دوم نیوتون را بر روی زمین نقض کرد؟
ساعت ۱٢:۱٠ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

اختر فیزیکدان‌ها دلایلی را یافته‌اند که روایت تصحیح‌شده‌ای از قانون دوم نیوتون (که با جرم و شتاب سروکار دارد) در مقیاس بزرگ عالم به خوبی کار می‌کند. این تصحیح‌های فیزیک نیوتونی به «دینامیک نیوتونی تصحیح شده» (Modified Newtonican Dynamics) (MOND) معروفند. الکس ایگناتیف (Alex Ignatiev) می‌گوید «نیوتون مبنایی را برای مکانیک کلاسیک در رابطه با نیرو، جرم و شتاب دراختیار می‌گذارد. این مبنا همواره، به استثنای موارد خاص صادق است». ایگناتیف روشی را برای آشکارسازی این مورد خاص ابداع کرده است که با شتاب‌های مختصر بر روی زمین سروکار دارد. این نوع آزمایش اغلب چنان دشوار درنظر گرفته می‌شد که در گذشته آن را ناممکن می‌دانستند. ایگناتیف که دانشمند انستیتوی پژوهش‌های فیزک نظری در ملبورن استرالیاتس، می‌گوید: «ما قبلاً مشاهده‌هایی از این نظریه با دلایل اختر فیزیکی داشتیم اما می‌خواهم ببینم که این نظریه روی زمین چگونه می‌شود». پیشنهاد ایگناتیف درباره‌ی چگونگی انجام این کار با عنوان «آیا نقض قانون دوم نیوتون امکان‌پذیر است؟» در فیزیکال ریویولترز چاپ شده است.

 

ایگناتیف می‌گوید «ولتسنرام‌های نقض قانون دوم نیوتون در شرایط خاص بر روی زمین با فیزیک بنیادی سروکار دارد. اگر قانون دوم بر روی زمین نقض شود، باید هر چیزی را که می‌دانیم مورد ارزیابی مجدد قرار دهیم» و این جایی است که مشکلات پیشنهاد ایگناتیف آغاز می‌شود. به نظر ایگناتیف «شرایط لازم برای آزمودن این موضوع واقعاً بسیار خاص است. زمان و مکان آن را باید به حساب آورد. جاهای ممکن برای انجام این آزمایش 80 درجه شمال و جنوب استواست. این در عرض‌های جغرافیایی مانند قطب جنوب و گرینلند قرار دارد که نواحی مساعدی نیستند اما زمان انجام آن نیز اهمیت دارد و باید به دقت تنظیم شود». ایگناتیف تأکید می‌کند که فقط در مدت 1000/1 ثانیه در دو تاریخ در طول سال، در حوالی اعتدال‌ها برای این کار مناسب است».

 

اگر قرار باشد این آزمایش‌ها انجام شوند، دانشمندان باید در جست‌وجوی چیزی باشند که اثر Static High Latitude Modified Inertia (SHLEM) نامیده می‌شود که حرف‌های اول لختی اشیای تصحیح شده‌ی عرض‌های جغرافیایی زیاد در هنگام اعتدال است و در شرایطی قابل ملاحظه است که نیروهای چرخش زمین حول محورش را نیروی مداری حرکت زمین به دور خورشید خنثی کند. به گفته‌ی ایگناتیف «این موضوع به جابه‌جایی مختصری می‌انجامد که باید آشکار ساخته شود» اما این موضوع چه‌قدر امکان‌پذیر است؟ به استثنای محاسبه‌هایی که به گفته‌ی او به تعیین تاریخ‌ها و مکان‌های مناسب آشکارسازی اثر SHLEM انجامیده است. به نظر ایگناتیف این کار شدنی است و چنان که قبلاً گمان می‌رفت، ناممکن نیست.

 

ایگناتیف می‌گوید «آشکارسازهای موج گرانشی نقطه‌های شروع خوبی هستند. به نظر او جست‌وجوی انتقال‌های مختصر در گرانی می‌تواند به شناخت این جابه‌جایی‌ها یا شتاب‌های مختصر کمک کند. به نظر یگناتیف «گرچه ما به نیروهای متفاوتی می‌نگریم اما روش آشکارسازی گرانشی را می‌توان برای این تحقیق به‌کار برد زیرا گرانشی، نیرویی ضعیف با تمام انواع جابه‌جایی‌هاست و جابه‌جایی‌های شتاب نیز به همین صورت کوچکند». او اضافه می‌کند «آشکارسازهای موج گرانشی زیادی وجود  دارند و آشکارسازهای بیش‌تری نیز در حال ساخت هستند».

 

  به رغم شرایط خاص لازم برای آزمودن نقض قانون دوم نیوتون بر روی زمین ایگناتیف حس می‌کند که این کار ارزش تحمل آن‌ها را دارد. به نظر او «این کار دشوار است اما ناممکن نیست. اثر SHELM کلید آن است و اگر این نقض را بیابیم، ارزش آن برای فیزیک بنیادی بسیار عظیم خواهد بود».

ترجمه:  http://khalily.googlepages.com/rahbar   


 
تولید بور در ابعاد میلیمتری
ساعت ۱٢:٠٧ ‎ق.ظ روز یکشنبه ۱٩ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

 

بور اولین مدل تئوری موفق اتمی را در 1913 ارائه داد: پیشنهاد گردش الکترونها در مدارهایی به دور هسته ی اتم شبیه گردش سیارات به دور یک ستاره. مدل بور باعث درک عمیقتر از خصوصیات شیمیایی و نوری اتمها میشود، مدل او باعث شد که او جایزه ی نوبل را درسال 1922 ببرد. اما تصور او از سفر الکترونها در مدارهای گسسته عاقبت توسط مکانیک کوانتومی نمایش داده شد.

 

مکانیک کوانتومی نشان داد که الکترونها وضعیت مشخص و دقیقی ندارند اما درعوض در الگوهای موجی شکل توزیع شده اند.

بری دانینگ (Barry Dunning) سرپرست محققان و پروفسور Sam & Helen Worden فیزیک و نجوم دانشگاه رایس: "در یک سیستم به اندازه کافی بزرگ، اثرات کوانتومی در مقیاس اتمی می توانند به مکانیک کلاسیک پایه گذاری شده بر مدل بور گذار داشته باشند."

" استفاده از اتمهای بسیار برانگیخته ریدبرگ و یک دسته از میدانهای الکتریکی پالس دار، مارا قادر ساخت تا حرکت الکترون را تحت تاثیر قرار داده و وضعیتهای دایره وار سیاره ای شکل ایجاد کنیم ."

تیم شامل اعضایی از آزمایشگاه ملی اوک ریج(Oak Ridge National Laboratory) و دانشگاه تکنولوژی وین(Vienna University of Technology) بود.

محققان با استفاده از لیزر، اتم پتاسیم را به سمت ترازهای خیلی بالا تحریک کردند. 

با استفاده با دقت از یک دسته مناسب پالسهای الکتریکی کوتاه، تیم توانست اتمها را در یک وضعیت دقیق و مشخص به طرف یک شبه مسیر تحریک کند. الکترونهای متمرکز شده که به دور از هسته می چرخیدند درحقیقت اتمها غولهای ذره ای واقعی با قطر نزدیک به یک میلیمتر هستند.

دانینگ گفت: "اندازه گیری های ما نشان می دهد که الکترونها برای چندین دور بصورت متمرکز شده باقی می مانند و بیشتر شبیه ذره های کلاسیکی رفتار می کنند."

اوگفت: " کار آنها، کاربردهای عظیم و نهفته ای در نسل بعدی کامپیوترها و مطالعه آشفتگی های کلاسیکی و کوانتومی در بر دارد."

تحقیق درمجلات فیزیکی بصورت آنلاین در دسترس است .

نویسندگان : جفری مستایر و برندن ویکر(Jeffery Mestayer and Brendan Wyker) دانشجویان شاخه فارغ التحصیلی، جیم لانکستر ( Jim Lancaster) محقق شاخه فوق دکتری، کارلوس رینهولد (Carlos Reinhold) از آزمایشگاه ملی اوک ریج، شوهی یوشیداو جوشیم برگدورفر(Shuhei Yoshida and Joachim Burgdorfer) از دانشگاه تکنولوژی وین.

 

تحقیق توسط بنیاد ملی علوم ، بنیاد رابرت ای ولچ (Robert A. Welch Foundation)، دپارتمان انرژی و بنیاد علوم استرالیا حمایت می شود.


* منبع مقاله: http://www.sciencedaily.com/releases/2008/06/080630173921.htm


* ترجمه و ارسال: " sara2008 " - از اعضای تیم علمی - تخصصی مترجمین هوپا


 
تولید اشعه X با نوار چسب
ساعت ۱۱:٥۳ ‎ب.ظ روز شنبه ۱۸ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

باز کردن سریع نوار چسب تولید نور می کند. آنهم از نوع اشعه ...کریسمس امسال که هدایای خود را باز می کنید مراقب باشید.کندن نوار چسبها باعث ایجاد اشعه X میشود.

پژوهشگران در دانشگاه کالیفرنیا-لس آنجلس نشان دادهاند که کندن نوار چسبهای معمولی در خلاء اشعه
X تولید می کند.میزان تولید آن به اندازه کافی بوده است که از آن برای عکسبرداری از استخوان انگشت یکی از دانشمندان شرکت کننده در این آزمایش استفاده شود.

"از برخی جهات ما کمی ترسیده بودیم" این نقل قولی است از
Juan Escobar یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی. اما او و همکارانش بزودی دریافتند که اشعه X تنها وقتی ساطع می شود که این آزمایش در شرایط خلاء انجام گیرد.لذا دلیلی برای ترس مردم در استفاده روزمره از نوار چسبها وجود ندارد.

این نوع آزادسازی انرژی
triboluminescence نام داشته و به صورت تابش نور مشاهده می شود.

این پدیده زمانی روی می دهد که یک جامد(غالبا یک کریستال-بلور) شکسته شده یا مالیده شده یا خراشیده شود. این یک پدیده رازآلود است که از زمانهای قدیم مکرر مشاهده شده است.فرانسیس بیکن
Francis Bacon در سال 1605 میلادی آن را مشاهده کرده بود.او گزارش کرده است که خراشیدن یک تکه بلور شکر باعث ساطع شدن نور از آن شده است.

توضیح این پدیده بدین صورت است که وقتی یک تکه کریستال خرد می شود این عمل باعث می شود تا بارهای الکتریکی مخالف و غیر همنام از یکدیگر جدا شده و فاصله بگیرند.سپس تخلیه الکتریکی ایجاد شده و این آزادسازی انرژی بصورت بارقه ای از نور نمایان می شود.

Escobar اضافه میکند:

از مدتها قبل حدود سال ۱۹۵۳ میلادی گروهی از دانشمندان روسی اظهار کرده بودند که کندن نوار چسب می تواند اشعه
X تولید کند.ولی ما در باره نتایج آزمایشهای قدیمی آنها بسیار بد بین بودیم.تیم ما تصمیم گرفت تا این آزمایشات را با دقت بیشتری نجام دهد. و با کمال تعجب مشاهده نمودیم که در این آزمایش اشعه X به شکل پالسهای پر انرژی آزاد می شود.

وقتی این پژوهشگران یک دریچه پلاستیکی را بروی مخزن ایجاد خلاء خود تعبیه کردند موفق شدند با استفاده از یک آشکارساز معمولی اشعه
X دندانپزشکی از استخوان انگشت عکسبرداری کنند.نتایج آزمایش آنها در آخرین شماره مجله علمی Nature به چاپ رسیده است.

Escobar اضافه میکند:

از میان تخلیه های الکتریکی که انجام می شود فقط یک در ده هزار آنها تولید اشعه
X میکند.انرژی هر تک پالس اشعه X در مدت زمانی معادل چند نانو ثانیه حدود ۱۵ کیلو الکترون ولت است.

تصویر گرفته شده از استخوان انگشت با استفاده از نوار چسب

انرژی اشعه
Xمسقیما به مقدار بار الکتریکی بستگی دارد که در لحظه کندن نوار چسب در سطح آنتولید می شود.دانشمندان محاسبه نمودهاند که مقدار این بار الکتریکی ده ها بار بزرگتر از آن چیزی است که در آزمایشهای معمولی دیده می شود.

Escobar
می گوید:"ما دقیقا نمی دانیم چرا نوار چسب تا این حد بسیار زیاد باردار است."

ماشین اشعه
X نوارچسبی سایر دانشمندان را نیز گیج کرده است.

Ken Suslick متخصص در mechanoluminescence از دانشگاه الینویز در Urbana-Champaign می گوید:" ما اصلا فکر نمیکردیم که اکثر انرژی مکانیکی قابلیت این را داشته باشد که به صورت اشعه X آزاد شود.چسب استفاده شده در نوار چسبها یک مایع غیر متبلور است نه یک کریستال.دقیقا چه چیزی باعث انقال بار الکتریکی شده است؟گروه های دهنده و گیرنده بار الکتریکی در این آزمایش کدامند؟"

این مسئله هنوز دقیقا واضح نیست.

پژوهشگران حدس می زنند که چگالی بالای بار الکتریکی تولید شده در این آزمایش به میزان کافی زیاد باشد که یک واکنش همجوشی هسته ای را استارت بزند.

البته
Michael Loughlin دانشمند علوم هستهای آزمایشگاه بین المللی همجوشی هسته ای ITERدر Cadarache فرانسه به این مسئله به دیده تردید می نگرد.ولی با وجود این اضافه می کند که اگر او اشتباه کرده باشد و این مورد امکان پذیر باشد.چنین سیستمی که قادر به استارت سریع یک همجوشی هسته ای باشد بسیار مفید فایده خواهد بود.

در حال حاضر
Ken Suslick تمایل دارد که سیستمهای mechanoluminescence را که در آزمایشگاه خود به روی آنها کار کرده است را مجددا مورد برسی قرار دهد.در این حینEscobar و همکارانش قصد دارند تا آزمایش خود را با سایر انواع چسبها انجام دهند و اثرات مشابه احتمالی را بررسی کنند.

ولی مهمترین چالش پیش روی آنها این است که در یابند.این پدیده حقیقتا به چه دلیلی روی می دهد؟

Escobar می گوید : "که این مسئله در راس اولویتهای آنها قرار دارد."

منبع:

1. Camara, C. G., Escobar, J. V., Hird, J. R. & Putterman, S. J. Nature 455, 1089–1092 (2008


 
ذرات تا بینهایت ادامه دارند
ساعت ۱۱:٢۸ ‎ب.ظ روز شنبه ۱۸ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

پنجم اسفند 81, یکصدمین سال تولد بزرگ مردی بود که داستان زندگی اش نموداری از یک پژوهشگر به تمام معنی است. در تمام حیات مقدسش یک لحظه هم فکر توقف و سکون به ذهنش راه نداد. دانشمندی با خصوصیات ناب ایرانی: استعداد , تلاش و پشتکار بی پایان همراه با تعصب ملی. نوشته زیر گوشه ای از زندگی ایشان به همراه تئوری معروفش در مورد بی نهایت بودن ذرات است. دکتر محمود حسابی در سال 1281 در تهران متولد شد. در پنج سالگی همراه با خانواده اش عازم بیروت شد. پدرش »مغر السلطنه« کنسول ایران در شامات بود ولی پس از مدت کوتاهی خانواده اش را برای همیشه ترک کرد و به تهران بازگشت. بدین ترتیب دکتر حسابی در غربت, آواره و طرد شده همراه با مادر و برادرش در خانه حاج علی تفرشی نگهبان سفارتخانه ایران در بیروت به سختی روزگار می گذرانید. ولی در این دوران سختی از تحصیل غافل نماند و تحصیلات متوسطه را در کالج آمریکایی و بعد تحصیلات عالیه دانشگاهی را در رشته ادبیات دانشگاه بیروت گذراند. پس از آن به تحصیل در رشته راه و ساختمان, سپس معدن و بعد ریاضیات و ستاره شناسی در بیروت پرداخت و در همه این رشته ها موفق به اخذ مدرک مهندسی شد. در سال 1305 برای تحصیل حقوق وارد دانشگاه سورین شد و پس از طی دو سال این رشته به گذراندن رشته پزشکی و ادامه تحصیل در رشته ریاضیات و ستاره شناسی و سپس اخذ مدرک مهندسی برق از دانشکده برق پاریس پرداخت. در طی این مدت از طریق کار در یک دفترخانه اسناد رسمی در بیروت, یک آزمایشگاه بیولوژی و راهسازی برای یک شرکت فرانسوی در لبنان, یک بیمارستان و سپس راه آهن برقی در فرانسه زندگی را می گذراند. تا اینکه یک روز به این فکر افتاد که »چرا شغلهایی که تاکنون داشته ام باعث رضایت خاطر من نشده اند؟« برای یافتن پاسخ به سراغ استادش دکتر ژانه رفت و دکتر ژانه او را به سمت پرفسور فابری استاد دانشگاه سورین و فیزیکدان معروف راهنمایی کرد. وی پس از پذیرفته شدن در امتحان مربوطه به این رشته قدم به وادی فیزیک گذاشت و با تلاش زیاد پس از سه سال موفق به اخذ دکترای فیزیک از دانشگاه سورین شد. (در سن 27 سالگی). در همان زمان از میان پانزده هزار نفر داوطلب بعنوان یکی از پنج نفری که پای درس انیشتین می نشستند انتخاب شد و در پرینستون امریکا با این مرد بزرگ روبرو شد و یکسال بعد تئوری »تئوری بی نهایتی ذرات« خود را ارائه داد و با راهنمایی انیشتین و تحقیقات در دانشگاه شیکاگو توانست آن را به نظریه ای زیبا و قابل دفاع تبدیل کند و این نظریه را بطور دقیق برای دانشمندان بزرگ دیگری چون بورن, فرمی و شرودینگر شرح داد. و سپس نشان »کوماندور دولا لژیون دونور« را که بزرگترین نشان علمی دانشگاه فرانسه است دریافت کرد. زمان بازگشت به دانشگاه پرینستون انیشتین او را به جانشینی کرسی خود در این دانشگاه برگزید و افتخار بزرگی را نصیب او کرد. پس از یکسال تحقیقات در این کرسی و این دانشگاه به فکر بازگشت به وطن و خدمت به وطن افتاد و پس از سالهای طولانی قدم به خاک ایران گذاشت. او در ایران با سختی و مشقات فراوان موفق به کارهای علمی بسیار شد از جمله: تأسیس دارالمعلمین تهران, ساخت اولین رادیو در کشور, تأسیس دانشسرای عالی و تدریس فیزیک و مکانیک در آن, ایجاد اولین ایستگاه هواشناسی, نصب اولین دستگاه رادیولوژی (برای برادرش دکتر محمد حسابی), بنیان گذاری فرهنگستان زبان ایران, نقشه برداری و احداث راه آهن تهران شمشک, تأسیس دانشگاه تهران و ریاست و تدریس در این دانشگاه, تأسیس مرکز عدسی سازی اپتیک کاربردی در دانشگاه تهران, برپایی اولین رصدخانه نوین در ایران, پایه گذاری مدارس عشایری در کشور, تأسیس انجمن ژئوفیزیک ایران, پایه گذاری مرکز تحقیقات اتمی و تأسیس راکتور اتمی دانشگاه تهران, تأسیس مرکز مدرن تعقیب ماهواره در شیراز, تأسیس انجمن فیزیک ایران و.... در تمام مدت خدمت به وطنش از کارهای علمی چون عضویت در کنگره ریاضیات اسلو در نروژ, عضویت در کنفرانس علمی پرینستون, عضویت در هیات تحقیقاتی انستیتو تحقیقات هسته ای شیکاگو, عضویت در آکادمی علوم نیویورک, عضویت در کنفرانس اتمی ژنو, عضویت در انجمن فیزیک اروپا و امریکا و... غافل نبود. او در سال 68 بعنوان مرد علمی سال جهان انتخاب شد و در سال 71 در حالیکه هنوز صاحب کرسی و استاد دانشگاه تهران بود در ساعت 30/7 صبح دوازده شهریور در بیمارستان دانشگاه ژنو پس از یک دوره بیماری در گذشت. راهش پر رهرو و روحش شاد! خلاصه ای از تئوری معروف او: دکتر حسابی یکبار تابستان برای مدت کوتاهی به ایران بازگشت و در خانه ای متعلق به آقای جمارانی تابستان را سپری می کرد و در همین ایام در حین مطالعات به این فکر افتادند که »علت وجود خاصیتهای ذرات اصلی باید در این باشد که این ذرات بی نهایت گسترده اند و هر ذره ای در تمام فضا پخش است و نیز هر ذره ای بر ذرات دیگر تاثیر می گذارد«. به این ترتیب به فکر آزمایشی افتاد که این نظریه را اثبات و یا نفی کند . او با خود فکر کرد اگر این تئوری صحیح باشد باید چگالی یک ذره مادی به تدریج با فاصله از آن کم شود و نه اینکه یک مرتبه به صفر برسد و نباید ذره مادی شعاع معینی داشته باشد. پس در اینصورت نور اگر از نزدیکی جسمی عبور کند باید منحرف شود و پس از اینکه محاسبات مربوط به قسمت تئوری این نظریه را به پایان رسانید پس از بازگشت به امریکا به راهنمایی پرفسور انیشتین در دانشگاه پرنیستون به تحقیقات در این زمینه پرداخت. پرفسور انیشتین قسمت نظری تئوری را مطالعه کرد و دکتر حسابی را به ادامه کار تشویق کرد. دکتر حسابی به راهنمایی پرفسور انیشتین به تکمیل نظریه پرداخت سپس یک سال دیگر در دانشگاه شیکاگو به کار پرداخت و آزمایشهایی در این زمینه انجام داد. وی با داشتن یک انتر فرومتر دقیق توانست فاصله نوری را در عبور از مجاورت یک میله اندازه بگیرد و چون نتیجه مثبت بود آکادمی علوم آمریکا نظریه دکتر حسابی را به چاپ رسانید. برخی همکاران از نامأنوس بودن و جدید بودن این فکر متعجب شدند و برخی از این نظریه استقبال کردند. شرح آزمایشهای انجام شده و نتیجه آن: در اثبات این نظریه اگر در آزمایش, نور باریک لیزر از مجاورت یک میله وزین چگال عبور داده شود, سرعت نور کم می شود. در نتیجه پرتو لیزر منحرف میگردد. هرگاه پرتو لیزر بطور مناسبی از میان دو جسم سنگین که در فاصله ای از هم قرار دارند عبور داده شود انحراف آن هنگام عبور از مجاورت جسم اول و سپس از مجاورت جسم دوم به خوبی معلوم میشود و این انحراف قابل عکسبرداری است. این آزمایش گسترده بودن ذره را نشان می دهد. بر طبق این آزمایش انحراف زیاد پرتو لیزر فقط در اثر پراش نبوده بلکه مربوط به جسم است. بر حسب این نظریه هر ذره, مثلاً الکترون, کوارک یا گلویون نقطه شکل نیست بلکه بی نهایت گسترده است و در مرکز آن چگالی بسیار زیاد بوده و هر چه از مرکز فاصله بیشتر شود آن چگالی بتدریج کم می شود. بنابراین یک پرتو نور از یک فضای چگالی عبور کرده و شکست پیدا میکند و انحراف می یابد. اختلاف تئوری بی نهایت بودن ذرات با تئوریهای قبلی: در تئوریهای قبلی هر ذره قسمت کوچکی از فضا را در بر دارد یعنی دارای شعاع معینی است و خارج از آن این ذره وجود ندارد ولی در این تئوری ذره تا بی نهایت گسترده است و قسمتی از آن در همه جا وجود دارد. در تئوریهای جاری نیروی بین دو ذره از تبادل ذرات دیگر ناشی می شود و این نیرو مانند توپی در ورزش بین دو بازیکن رد و بدل می شود و این همان ارتباطی است که یبن آنها حاکم است و در تئوریهای جاری تبادل ذرات دیگری این ارتباط میان دو ذره را ایجاد میکند. مثلاً نوترون که بین دو ذره مبادله می شود, اما در تئوری دکتر حسابی ارتباط بین دو ذره همان ارتباط گسترده ایست که در همه جا بعلت موجودیت آنها در تمام فضا بین آنها وجود دارد. ارتباط این تئوری با تئوری نسبیت انیشتین: تئوری انیشتین می گوید: خواص فضا در حضور ماده با خواص آن در نبود ماده فرق دارد, به عبارت ریاضی یعنی در نبود ماده, فضا تخت است ولی در مجاورت ماده فضا انحنا دارد. اگر بگوییم یک ذره در تمام فضا گسترده است در هر نقطه از فضا چگالی ماده وجود دارد و سرعت نور به آن چگالی بستگی دارد به زبان ریاضی به این چگالی می توان انحنای فضا گفت. ارتباط فلسفی این تئوری با فلسفه وحدت وجود: در این نگرش همه ذرات جهان بهم مرتبط هستند. زیرا فرض بر این است که هر ذره تا بی نهایت گسترده است و همه ذرات جهان در نقاط مختلف جهان با هم وجود دارند.یعنی در واقع قسمت کوچکی از تمام جهان در هر نقطه ای وجود دارد.


 
مسافرت در کهکشانها از مسیر فضای فوق فضا!
ساعت ٦:۳٢ ‎ب.ظ روز جمعه ۱٠ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

موسسه آمریکایی هوانوردی و فضانوردی هر سال به بهترین مقالاتی که در کنفرانس سالانه این موسسه برگزار شود جوایزی اعطا می‌کند.

جایزه سال ۲۰۰۵در گروه پروازهای فضایی با استفاده از سوختهای هسته‌ای و مسافرتهای فضایی آینده به مقاله‌ای تعلق گرفت که خواستار انجام آزمونهای تجربی بر روی یک نوع موتور شگفت‌انگیر جدید شده است.

بر طبق این مقاله موتور جدید قادر است سفینه فضایی را از مسیر یک بعد تازه فضایی با سرعتی حیرت انگیز انتقال دهد. سفینه مجهز به این موتور می‌تواند زمین را ظهر ترک کند و برای شام در کره ماه باشد. تنها یک نکته ضعف در مورد این مقاله وجود دارد و آن اینکه از فیزیکی استفاده می‌کند که هنوز بخوبی شناخته نشده است.

سوال این است که آیا ایده مطرح شده در این مقاله کارایی دارد یا نه؟ به نوشته هفته‌نامه "نیو ساینتیست"، موسسه هوانوردی و فضانوردی آمریکا American Institute of Aeronautics and Astronauticsاز این مقاله استقبال کرده و ارتش آمریکا نیز توجهش به این نوع موتورهای فضایی جلب شد، یک محقق موتورهای سفینه‌های فضایی در وزارت انرژی آمریکا که در آزمایشگاه ملی ساندینا تحقیق می‌کند اعلام کرده که آماده است این ایده را مورد آزمایش قرار دهد.

علیرغم آنکه بسیاری از فیزیکدانان از نظریه‌ای که این ایده به آن متکی است چیزی سر در نمی‌آورند، اما پاولوس میکلیدیس مهندس هوافضایی که در دانشگاه ایالتی آریزونا تحقیق می‌کند و داور مقاله برنده بوده، تاکید دارد که به قضاوت خود در خصوص این مقاله پای بند است.

به گفته او هرچند ایده‌هایی شبیه به ایده این مقاله در گذشته نیز مطرح شده اما موضوع مورد بحث این مقاله کاملا بی‌نظیر است.

اگر ایده این مقاله مورد ازمایش قرار گیرد شیوه‌های تازه‌ای از نحوه تعامل میان نیروهای طبیعت را آشکار می‌سازد که بکلی آینده مسافرتهای فضایی را دستخوش تغییر خواهد ساخت.

با این شیوه سفر به مریخ دیگر شش ماه به طول نمی‌انجامد بلکه رفت و برگشت به سیاره سرخ تنها به پنج ساعت زمان نیاز دارد. به این ترتیب همه نگرانیهای کنونی در این خصوص که طول اقامت فضانوردان در فضا موجب تحلیل رفتن عضلات و ماهیچه‌های آنان و یا اسیب دیدن مولکول دی ان آ در سلولهای بدنشان به واسطه برخورد پرتوهای کیهانی می‌شود، بکلی برطرف خواهد شد.

از همه مهمتر اینکه این دستگاه جدید سفر به ستارگان را نیز برای نخستین بار به امر عملی بدل می‌سازد. اما سوال این است که آیا حرکت در فضای فوق فضا به شیوه هایپر درایو hyperdriveامکانپذیر است یا نه؟ برای پاسخ دادن به این پرسش باید با اندیشه‌های یک فیزیکدان گمنام به نام بورکهارد هایم Burkhard Heimآشنا شد. هایم در دهه ۱۹۵۰در مسیر تلاش برای حل تعارض میان مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام، شروع به بررسی ایده موتورهای پیشبرنده به شیوه هایپر درایو کرد.

مکانیک کوانتوم رفتار ذرات در جهان بسیار ریز را توضیح می‌دهد در حالیکه نسبیت عمدتا با نیروی جاذبه اجرام بزرگ کیهانی سروکار دارد. این دو نظریه هر یک در حوزه خود یعنی جهان صغیر و جهان کبیر بسیار موفقند.

اما تعارض میان آندو زمانی مطرح می‌شود که دانشمندان می‌کوشند تا بافتار خود فضا را مورد بررسی قرار دهند. بر حسب نظریه نسبیت پیوستار زمان-مکان یک بافتار فعال و قابل انعطاف است که دارای چهار بعد است. سه بعد مکان و یک بعد زمان.

این بافتار هرگاه جرم سنگینی در آن قرار داده شود نظیر یک صفحه لاستیکی که وزنه سنگینی روی آن قرار داده شود دچار انحنا می‌گردد و ابعاد چهار گانه‌اش اعوجاج پیدا می‌کند.

اما نظریه مکانیک کوانتومی از سوی دیگر فضا را به صورت یک هستار ثابت که دارای موقعیتی انفعالی در نظر می‌گیرد. بر طبق نظریه کوانتومی خود فضا نیز به نحوی ساخته شده از اجزا غیر پیوسته کوانتومی است .

هایم در دهه ۱۹۵۰اقدام به بازنویسی معادلات نسبیت در درون یک چارچوب کوانتومی کرد. او از ایده اینشتین در این خصوص که نیروی جاذبه از ابعاد چهارگانه فضا به وجود می‌آید استفاده کرد. اینشتین می‌گفت آنچه که نیروی جاذبه نامیده می‌شود در واقع عبارت است از انحنای فضا تحت تاثیر یک جرم معین.

اما هایم به این ایده این نکته را اضافه کرد که همه نیروهای بنیادین طبیعت از جمله نیروی الکترومغناطیس نیز مانند نیروی جاذبه از ابعاد فضا به وجود می‌آیند، هرچند که این ابعاد بالاتر از چهار بعد متعارف هستند. او در ابتدا چهار بعد اضافی برای کیهان در نظر گرفت اما بعد دو بعد را کنار گذارد و تعداد ابعاد کیهان را شش تا به حساب آورد.

در این جهان شش بعدی هایم دو نیروی جاذبه و الکترو مغناطیس به یکدیگر پیوسته و کوپله شده هستند. ما حتی در کیهانی که با آن آشنا هستیم نیز می‌توانیم نوعی ارتباط میان این دو نیرو پیدا کنیم.

این ارتباط را می‌توان در رفتار ذرات بنیادین نظیر الکترون مشاهده کرد.

یک الکترون هم جرم دارد و هم بار الکتریکی. زمانی که الکترون تحت تاثیر میدان جاذبه قرار گیرد بار الکتریکی آن در اثر به حرکت در آمدن یک میدان مغناطیسی بوجود می‌آورد و از ترکیب دو میدان الکتریکی و مغناطیسی نیروی الکترومغناطیس تولید می‌شود.

بر عکس اگر از نیروی الکترومغناطیس برای به حرکت در آوردن الکترون استفاده کنیم در آن صورت میدان جاذبه‌ای که همراه آن است نیز به حرکت در می‌آید.

در جهان چهار بعدی نمی‌توان با تغییر میدان الکترومغناطیس شدت میدان جاذبه را تغییر داد اما در کیهان شش بعدی هایم این محدودین برطرف می‌شود.

هایم مدعی شد که این امکان وجود دارد که انرژی الکترومغناطیس را به انرژی جاذبه تبدیل کرد و بالعکس و گمانزنی کرد که یک میدان مغناطیسی گردنده می‌تواند تاثیر میدان جاذبه را بر روی یک سفینه فضایی آنقدر کاهش دهد که سفینه بتواند از زمین به هوا بلند شود.

زمانی که هایم در سال ۱۹۵۷ایده خود را مطرح ساخت با استقبال زیاد روبرو شد. ورنر فن براون مهندس آلمانی مسوول ساخت موشکهای یو ۲در آلمان نازی که بعد از جنگ به آمریکا رفت و موشکهای ساترن را برای ناسا طراحی و تکمیل کرد و با استفاده از آن موفق شد انسان را بر سطح کره ماه فرود آورد از هایم سوال کرد که آیا با توجه به ایده او، موشک پر هزینه ساترن ارزش ساخت دارد یا نه؟
در نامه‌ای که پاسکال جوردن فیزیکدان برجسته آلمانی و متخصص فیزیک نسبیت و همکار نزدیک فیزیکدانان سرشناسی مانند "ماکس بورن" و " ورنر هایزنبرگ" در سال ۱۹۶۴برای هایم نوشت به او گفت که ایده‌اش آن اندازه حائز اهمیت است که آزمون موفق تجربی آن می‌تواند بدون تردید جایزه نوبل را برای وی به ارمغان آورد.

خود جوردن در آن هنگام عضو کمیته‌ای بود که برندگان جوایز نوبل را تعیین می‌کرد.

اما همه این توجهات صرفا منجر به آن شد که هایم خود را از نظار عمومی کنار بکشد. یک علت این امر ان بود که وی از معلولیت شدید بدنی ناشی از یک انفجار شدید در دوران نوجوانی رنج می‌برد. اما هایم در عین حال اکراه داشت که نظریه خود را بدون یک محک تجربی محکم ارائه کند.

او هیچگاه زبان انگلیسی را فرانگرفت زیرا نمی‌خواست کارهای علمیش به زبانهای دیگر عرضه شود. در نتیجه این امر تنها شمار اندکی از افراد از تحقیقات او مطلع بودند و هیچ یک از آنان نیز اقدامی برای تامین بودجه لازم برای انجام تحقیقات او صورت ندادند.

در سال ۱۹۵۸یک شرکت هوافضای آلمانی به بولکو بودجه اندکی در اختیار هایم قرار داد اما این پول برای انجام آزمون تجربی کفایت نمی‌کرد.

در دورانی که هایم منتظر تهیه پول لازم بود مدیر شرکت بولکو یعنی لودویگ بولکو Ludwig Bن lkowاو را تشویق کرد که کار روی نظریه‌اش را ادامه دهد. هایم این توصیه را به کار بست و یکی از نتایجی که به دست آورد اثبات قضیه‌ای بود که منجر به رشته از فرمولها برای محاسبه جرم ذرات بنیادین شد. نکته جالب آنکه نظریه‌های متعارف مربوط به ذرات بنیادین نتوانسته بودند چنین فرمولی را پیدا کنند و در تعیین جرم ذرات با مشکل روبرو بودند.

هایم دیدگاه کلی خود را در سال ۱۹۷۷در نشریه علمی موسسه ماکس پلانک به چاپ رساند و این تنها مقاله داوری شده وی است که انتشار یافته. در این مقاله او با زبانی غامض و پیچیده که تعداد فیزیکدانانی که می‌توانند ادعا کنند آن را فهمیده‌اند زیاد نیست، راهی برای محاسبه جرم ذرات بنیادین با استفاده از مشخصه‌هایی مانند بار اکتریکی و اندازه حرکت زاویه‌ای آنها پیشنهاد کرده است.

اما علیرغم زبان دشوار این مقاله، قضیه‌ای که هایم اثبات کرده بود با موفقیت فراوان همراه شد. مدل استاندارد مربوط به ذرات بنیادین که کم و بیش در میان همه فیزیکدانان به عنوان بهترین مدل در مورد ذرات بنیادین پذیرفته شده است، نمی‌تواند جرم این قبیل ذرات را پیش بینی کند.

حتی شیوه‌های پذیرفته شده تخمین زدن جرم این ذرات به صورت نظری، که از آن با نام "کوانتوم شبکه‌ای کرومودینامیک " quantum chromodynamics latticeیاد می‌شود تنها می‌تواند عددی برای جرم ذرات بنیادین بدست آورد که مقدارش بین یک تا ۱۰درصد مقداری است که در تجربه به دست می‌آید.

اما در سال ۱۹۸۲زمانی که محققان آلمانی در مرکز الکترون سینکروترون در هامبورگ از قضیه هایم برای پیش بینی جرم ذرات بنیادین استفاده کردند جوابی که کامپیوتر ارائه داد با دقت زیاد معادل جوابی بود که از آزمایش به دست آمده بود.

تنها عاملی که اندکی دقت پیش بینی را کم می‌کرد کمیات مربوط به ثابتهای بنیادین کیهان بود که مقادیر دقیق آن در دسترس فیزیکدانان قرار نداشت. دو سال بعد از مرگ هایم در سال ۲۰۰۱زمانی که همکار دیرینه او با استفاده از کمیتهایی دقیق‌تر مجددا جرم ذرات بنیادین را محاسبه کرد، نتایج بدست آمده با دقت بیشتری با نتایج تجربی تطابق داشت.

اما هایم پس از انتشار فرمول خود دیگر به موضوع فضای فوق فضا hyperspaceو استفاده از نیروی پیشران در این فضا نپرداخت و تحقیق در مورد آن را پیگیری نکرد.

در عوض در پاسخ به درخواستها درباره اطلاعات بیشتر درباره نظریه‌اش در خصوص تعیین جرم ذرات او وقت خود را صرف تالیف سه کتاب به المانی کرد که در آن به تفصیل جزییات نظریه خود را توضیح داد.

تنها در سال ۱۹۸۰و هنگامی که کتابهای او نظر یک مسوول بازنشسته اداره ثبت اختراعات را در اتریش به خود جلب کرد ایده استفاده از نیروی پیشران در فضای فوق فضا در حیطه عمومی مطرح شد.

"والتر دروشر" بازنشسته، با نگاهی دوباره به ایده‌های هایم روایت بسط یافته‌ای از نظریه او را در مورد فضاهای شش گانه مطرح و دو بعدی را که هایم کنار گذارده بود نیز مجددا احیا کرد نتیجه این اقدام یک نظریه جدید موسوم به "فضای هایم- دروشر " scher space Heim-Drبود که توصیفی ریاضی از یک کیهان هشت بعدی به شمار می‌رفت.

دروشر مدعی است که از این مدل می‌توان نیروهای شناخته شده در فیزیک مربوط به کیهان چهار بعدی را استنتاج کرد. این نیروهای چهارگانه عبارتند از نیروی جاذبه، نیروی الکترومغناطیس، نیروی بین هسته‌ای ضعیف و نیروی بین هسته‌ای قوی.

اما این نظریه حاوی نکات بیشتری است. به گفته دروشر اگر نظر هایم درست باشد در آن صورت ما ناگزیریم دو نیروی بنیادی تازه را نیز وضع کنیم و وجودشان را بپذیریم. این دو نیرو به نیروی جاذبه ارتباط دارند. یکی از این دو نیرو یک نیروی دافعه است مشابه آنچه که اکنون فیزیک جدید از آن با عنوان انرژی تاریک dark energyیاد می‌کند .

این نیرو ظاهرا مسوول انبساط اجزای کیهان است. نیروی دیگر احتمالا نیروی است که می‌توان از آن برای به حرکت در آوردن موشکها و سفاین فضایی بدون مصرف سوخت استفاده کرد.

این نیرو محصول تعامل میان دو بعد پنجم و ششم در کیهانی است که هایم توصیف می‌کند با دو بعد هفتم و هشتم که دروشر اضافه کرده است. این نیرو یک زوج فوتون گرانشی gravitophotonتولید می‌کند. اینها ذراتی واسطه تبدیل انرژی الکترومغناطیس به انرژی جاذبه و بالعکس هستند.

دروشر با همکاری "یواخیم هاوسر" فیزیکدان و استاد علوم کامپیوتر در دانشگاه علوم کاربردی در سالزیتگر در آلمان در تلاش است تا این مدل نظری را به مجموعه‌ای قابل آزمایش تجربی تبدیل کند.

مقاله‌ای که این دو نفر مشترکا تولید کرده‌اند با عنوان "راهنمائیهایی برای یک دستگاه پیشران فضایی با تکیه به نظریه کوانتومی هایم" همان مقاله ای است که موسسه هوانوردی و فضانوردی آمریکا به آن جایزه داده است.

موسسه فضایی آمریکا (ناسا) در گذشته دعاوی مشابهی در خصوص "کاهش جاذبه" یا "ایجاد نیروی ضد جاذبه" را مورد بررسی قرار داده اما به گفته دروشر این نظریه با نظریه‌های قبلی تفاوت دارد.

این نظریه درباره یک نیروی ضد حاذبه نیست بلکه درباره میدانهایی بکلی جدید با خواص تازه است و هاوسر مدعی شده که آزمایش می‌تواند این نظریه را تایید کند.

برای انجام آزمایش باید یک حلقه گردان بسیار بزرگ را در بالای یک سیم پیچ ابر-رسانا قرار داد تا یک میدان مغناطیسی بسیار قدرتمند بوجود آورد. اگر جریانی که در سیم پیچ برقرار است به اندازه کافی بزرگ و میدان مغناطیسی به اندازه کافی شدت داشته باشد، انگاه به ادعای دروشر میدان الکترومغناطیسی که از ترکیب ایندو تولید می‌شود، می‌تواند چنان از شدت میدان جاذبه بکاهد که حلقه گردان بالای آن به حال شناور در آید.

به گفته دروشر و هاوسر برای آنکه بتوان تاثیر میدان جاذبه زمین را بر روی یک سفینه ۱۵۰تنی بکلی از بین برد، باید شدت میدان مغناطیسی در حدود ۲۵تسلا باشد.

چنین میدانی ۵۰۰هزار مرتبه قدرتمندتر از میدان مغناطیسی کره‌زمین است. در حال حاضر دانشمندان می‌توانند با استفاده از پالسهای مغناطیسی بسیار کوتاه میدانی با شدت ۸۰تسلا تولید کنند.

دروشر و هاوسر پا را از این حد نیز فراتر گذارده‌اند و مدعیند اگر سرعت گردش حلقه گردان بیشتر و میدان مغناطیسی شدیدتری تولید شود ذرات فوتو گرانشی با میدان جاذبه متعارف یک نیروی پیش برنده از جنس ضد جاذبه تولید می‌کنند.

دروشر معتقد است که سفینه‌ای مجهز به حلقه گردان و سیم پیچ می- تواند در فضای فوق فضا به حرکت در آید.

در این فضای فوق فضا احتمالا مقادیر ثابت طبیعت متفاوتند و حتی سرعت سیر اجسام نیز احیانا می‌تواند به چندین برابر سرعت سیر نور برسد. در چنین صورتی می‌توان در کمتر از سه ساعت تا مریخ سفر کرد و به ستارگانی که ۱۱ سال نوری از زمین فاصله دارند در فاصله ۸۰روز رسید.

حال سوال این است که آیا این سخنان همه بی‌پایه است یا انکه مبنای یک انقلاب تازه در علم را پی می‌ریزد.

اغلب فیزیکدانان اسمی از هایم به گوششان نخورده و او را نمی‌شناسند و درک نظریه هایم حتی با توضیحات دروشر نیز ساده نیست.

مارکوس پوسل فیزیکدان نظری در موسسه ماکس پلانک می‌گوید که زمانی که سرگرم گذراندن دوره لیسانس خود بود با دقت نظریه هایم را مطالعه کرده و بخش اعظم ان را نامفهوم یافته است. این فیزیکدان معتقد است که سازگار کردن دیدگاههای هایم با فیزیک امروز کار دشواری است.

نظر اجماعی فیزیکدانان آن است نظریه دروشر و هاوسر در بهترین حالت هنوز ناکامل است و در عین حال در دشوار بودن ان تردیدی نیست.

در حال حاضر تنها نکته مثبتی که موجب شده تا این نظریه جدی گرفته شود موفقیت نظریه در پیش بینی دقیق جرم ذرات بنیادی است.

به گفته "تئودور اوئرباح" که در موسسه فدرال تکنولوژی در زوریخ تحقیق می‌کند شاید نظریه هایم چیزی داشته باشد که بتواند به فیزیک جدید کمک کند.

به اعتقاد این فیزیکدان، فیزیک جدید در آینده به راهی می‌رود که هایم پیشنهاد کرده است.

در حال حاضر به اعتقاد اغلب مهندسان مواد موجود از توانایی لازم برای تولید جریان و میدان قدرتمندی که جهت آزمایش نظریه هایم دروشر لازم است، برخوردار نیستند.

البته در آزمایشگاه ملی "ساندیا" یک دستگاه مولد پرتو ایکس موسوم به "ماشین زد" موجود است که احیانا می‌تواند میدان مغناطیسی و الکتریکی مورد نیاز برای انجام آزمایش را تولید کند اما به گفته راجر لنارد محقق موتورهای فضایی در این آزمایشگاه، نظریه هایم دروشر در شکل کنونی آن به صورتی نیست که استفاده از این دستگاه را موجه سازد.

به اعتقاد این محقق در حال حاضر بهتر است مبانی ریاضی این نظریه به نحو دقیق‌تری توضیح داده شود.

مختصری درباره بورکهارد هایم:
بورکهارد هایم در ۱۹۲۵در پوتسدام به دنیا آمد و در شش سالگی تصمیم گرفت که مهندس موشک شود. او طرحهای خود را به صورت رمز گونه در می‌آورد که هیچ کس نتواند از اسرار وی مطلع شود. او در زیر زمین منزل والدینش به آزمایش با مواد منفجره می‌پرداخت.

در اواخر دومین جنگ جهانی به عنوان سازنده مواد منفجره مشغول کار شد. اما در سال ۱۹۴۴در اثر انفجار این مواد دو بازوی خود و نیز ۹۰درصد شنوایی و بینایی خود را از دست داد.

پس از جنگ به دانشگاه گوتینگن رفت و به تحصیل در رشته فیزیک پرداخت.

ایده یک موشک که با نیروهای کوانتومی به پیش رانده شود و نه با سوختهای معمولی او را به نسبیت اینشتین و مکانیک کوانتومی هدایت کرد.

از سال ۱۹۴۸به بعد پدر و همسرش به جای چشم و گوش و دستهای او برایش کار می‌کردند و او حافظه‌ای متکی به تصاویر را برای خود شکل داد.

منبع :همشهری


 
جهان در سال 2050 میلادی
ساعت ٦:٢٩ ‎ب.ظ روز جمعه ۱٠ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

اگر می‌‌خواهید تصویری از سال 2050 میلادی در برابر چشمانتان ظاهر شود پس این مقاله را مطالعه کنید. حدود صد سال پیش ژول ورن نویسنده کتب علمی تخیلی، آنچه را که در نوشته‌هایش جای می‌داد فقط در رویاها می‌گنجید. کشتی زیردریایی، بالن، سفر به اعماق زمین، سفینه‌های فضایی و دریایی تنها جنبه تخیل این نویسنده را نشان می‌داد اما همان طور که می‌دانیم همه این رویاها به سرعت به حقیقت پیوست و همه تصاویر خیالی کتاب‌های ژول ورن واقعی شد و امروزه جزولاینفک زندگی بشر شده است. پس آنچه را که درباره سال 2050 خواهید خواند، شاید در حال حاضر کمی غیرواقعی جلوه کند اما شاید در42 سال آینده همه تخیلات و رویاهای انسان به تحقق خواهد پیوست.

همدم با روبات‌ها


کارشناسان و محققان هوش مصنوعی معتقدند تا 50 سال آینده روباتی به بازار خواهد آمد که به عنوان همدم می‌توان او را انتخاب کرد. در واقع روبات‌ها به دستگاه‌هایی بسیار مشابه انسان‌های امروزی تبدیل خواهند شد که احساس هم دارند و می‌توانند با حرکات خود انسان‌ها را عاشق خود کنند! این روبات‌ها به عنوان دوست، یاری‌رسان و همدم در نظر گرفته خواهند شد. دیوید لوی یک محقق انگلیسی هوش مصنوعی که استاد بین‌المللی شطرنج نیز هست اظهار داشت، که روبات‌ها کار خود را در کارخانجات خودروسازی آغاز کردند اما در آینده قرار است ارتباط بیشتری با انسان داشته باشند و رابطه‌ای احساسی را در پیش بگیرند.
روبات‌های آینده می‌توانند شوخ‌طبع، جدی یا عبوس باشند و هر فرد طبق علاقه خود، روبات‌ها را انتخاب می‌کند. کم‌کم روبات‌ها به اعضای خانواده تبدیل می‌شوند در مشورت‌ها شرکت می‌کنند و نظر می‌دهند و در گپ‌های دوستانه شرکت ابراز احساسات می‌کنند و می‌توانند یک همدم خوب برای انسان‌ها باشند.

بدن مجازی


تا سال 2050 علوم پزشکی به دلیل نقشه‌برداری از اعضای هر انسان به صورت مشخصی خواهد شد یعنی علم پزشکی برای هر فرد تصمیم می‌گیرد و دارو می‌سازد و هر یک از انسان‌ها صاحب یک «من برتر مجازی» خواهند شد که وزن، رژیم غذایی و پارامترهای سلامتی دیگر را کنترل خواهد کرد. همچنین علم پزشکی روی ژن‌های خاص و بیماری‌های آینده متمرکز می‌شود و هر فرد یک نقشه ژنتیکی خواهد داشت و طبق آن درمان خواهد شد.همچنین براساس تغییرات پزشکی، پیش‌بینی می‌شود که پوکی استخوان که یک بیماری رایج امروزی است، کاهش خواهد یافت و هیچ کس از استخوان درد و کمردرد رنج نخواهد کشید.از این رو دهه‌های بعدی پیر شدن جمعیت جهان بروز خواهد کرد.

نیویورک در سال 2050


به علت گرم شدن بیش از حد زمین و طوفان‌های شدید، مردم نیویورک باید این شهر را به فراموشی بسپارند، پیش‌بینی‌های رایانه‌ای از زیر آب رفتن این شبه جزیره بزرگ در آینده خبر می‌دهد. زیرا با شکسته شدن یکی از بزرگ‌ترین توده‌های یخی جزیره‌ای در آرکتیک کانادا بر اثر گرم شدن سطح زمین، بسیاری از شهرهای جهان به ویژه نیویورک زیرآب خواهد رفت. به گفته کارشناسان سطح آب اطراف نیویورک تا سال 2050 تا 50 متر بالا خواهد آمد. لذا در چند دهه آینده شهر نیویورک بر اثر آب شدن یخ‌های مناطق اطراف به ویژه قطب شمال ناپدید خواهد شد.

آلودگی هوا از بین خواهد رفت


حال با نگاهی خوش‌بینانه به آینده می‌نگریم پس باید بگوییم که به علت، تاثیر گازهای گلخانه‌ای که ناشی از سوزاندن سوخت فسیلی است، بشر از انرژی فوزیونی استفاده خواهد کرد که بهتر و ارزان‌تر خواهد بود. اتومبیل‌ها از سوخت‌های بدون آلوده‌کننده که هیدروژنی هستند و از راکتورهای فوزیونی به دست می‌آید، استفاده خواهند کرد. لذا آلودگی هوا تا سال 2050 از بین خواهد رفت.برای سفر به ناشناخته‌ها، بشر وسیله‌های نقلیه راحتی را به کره ماه و دیگر سیاره‌ها خواهد ساخت. حتی عده‌ای در کره ماه سکنی می‌گزینند. همچنین روبات‌ها در خدمت انسان‌ها هستند. خانم‌های خانه‌دار با استخدام یک روبات می‌توانند به راحتی بنشینند و تمام روز را تلویزیون تماشا کنند و خیالشان از بابت غذا و کارهای خانه راحت باشد.حتی قرار است مدرسه‌ها دیگر تشکیل نشود و دانش‌آموزان پای رایانه بنشینند و درس فرا بگیرند و درس جواب دهند. بدون آنکه مجبور باشند صبح خیلی زود از خواب بیدار و راهی مدرسه شوند و مورد بازخواست مسئولان مدرسه قرار گیرند.

اتمام نفت


حال با دیدی خلاف بر خوشبینی به آینده می‌نگریم: تولید جهانی نفت به اوج خود می‌رسد و همه سوخت فسیلی به پایان خواهد رسید و مردم تا زمانی که انرژی دیگری را جایگزین نفت و گاز کنند، مدتی طول خواهد کشید و به مشکلات زیادی برخورد خواهند کرد. اکولوژی رو به نابودی می‌رود، بالا آمدن آب دریاها، باعث می‌شود اکثر شهرهای قاره اروپا در آب فرو برود همچنین شهرهای ساحل جنوب و جنوب شرق آسیا، به علت نبود سوخت‌های فسیلی و گران شدن اتومبیل‌ها با سوخت هیدروژنی، مسافرت و حمل و نقل کالا محدود می‌شود و انسان‌ها مجبورند یا از دوچرخه استفاده کنند یا با پای پیاده راهی شوند.کمبود آب در جهان به یک معضل تبدیل خواهد شد و برای به دست آوردن آب که یک نوشیدنی حیاتی برای انسان‌هاست، کشورها با هم می‌جنگند تا آب بیشتری به دست آورند! حال نمی‌دانیم در پایان این مقال اشاره داشته باشیم که، زندگی در سال 2050 مناسب است یا نامناسب، آیا روی خوشش را به بشر نشان می‌دهد و یا روی بدش را...

 

به نقل از سی پی اچ تئوری


 
چرا میدان مغناطیسی زمین عوض می شود؟
ساعت ٦:۱٩ ‎ب.ظ روز جمعه ۱٠ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

میدان مغناطیسی یا آهنربایی کره زمین در حال ضعیف شدن است. اگر این کاهش در شدت میدان با همین اهنگ به پیش رود ظرف 1200 سال آینده قطب نماهای سراسر دنیا از کار خواهند افتاد تا مدتی به طرف همه جا ولی در واقع هیچ جا منحرف خواهند شد. سپس به آهستگی پس از گذشت دهها یا صدها سال بار دیگر همراستا خواهند شد اما این بار به سمت جنوب.
نتیجه این می شود که میدان مغناطیسی زمین وارونه خواهد شد این اتفاق پسشتر نیز بارها روی داده است. زمین شناسان در سنگ های مغناطیسی چندین میلیون ساله قراینی یافته اند که این را تایید می کند. روشن است که این پدیده بیانگر مطلب بسیار مهمی درباره هسته درونی زمین است.اما پرسش اینجاست که این مطلب مهم چیست؟ هسته زمین از آهن و نیکل تشکیل شده که بخش عمده ای از انها به حالت گداخته وجود دارد این مایع فلزی پیوسته در جنبش است و این جنبش به نحوی جریانهای الکتریکی به وجود می اورند که میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می کنند. جزئیات این فعالیت فلزی گداخته و تغییراتی که در میدان مغناطیسی زمین بوجود می اورد هنوز روشن نشده است برخی از سرنخ هایی که درباره رویدادهای درون زمین در اختیار داریم از بررسی ساختار بیرونی این میدان بسیار گسترده بدست آمده اند این میدان زمین را در محاصره خود دارد و تا صدها هزار کیلومتر در فضا ادامه دارد. میدان مغناطیسی را می توان به صورت مجموعه ای از خط های فرضی تصور کرد که در فضا از قطب جنوب در جنوبگان تا قطب شمال در کانادا قوس می زند و سپس در درون هسته زمین ادامه می یابد تا بار دیگر از قطب جنوب سر در آورد. میدان مغناطیسی زمین همواره نابسامان است. قطب های مغناطیسی زمین 11 درجه با قطب های جغرافیایی زمین فاصله دارند در این میدان پیچش ها و خمیدگی هایی وجود دارد که در آن نواحی ممکن است جهت عقربه قطب نما حتی تا 20 درجه از شمال حقیقی فاصله داشته باشد. دریانوردان این نواحی را از قرن یازدهم هجری تا کنون نقشه برداری کرده اندتا مبادا قطب نماهایشان آنان را از مسیر واقعی منحرف کند. از روی نوشته های آنان در میابیم که شدت میدان مغناطیسی زمین افت و خیز بسیار زیادی دارد.و سالانه در حدود 20 کیلومتر به طرف غرب جابجا می شود در نظر دانشمندان امروزی این بدان معناست که مایع گداخته هسته زمین با سرعتی در حدود نیم میلیمتر در ثانیه در حرکت است. یعنی در روز تقریبا مسافتی برابر نصف طول زمین فوتبال را می پیماید. زمین فیزیکدانان در مقیاس گسترده تر با بررسی مغناطیس هایی که در گدازه های منجمد باستانی محبوس شده اند ردپای میدان مغناطیسی زمین را 30 تا 50 میلیون سال گذشته دنیبال کرده اند همچنانکه سنگ ها گداخته می شوند اتم های آهن موجود در آنها تمایل می یابند با راستای میدان مغناطیسی ان دوره همراستا شوند. این مدارک نشان می دهد که در گذشته میدان مغناطیسی زمین در فاصله های زمانی نامعین از 30 هزار سال گذشته تا 1 میلیون سال وارونه شده است. میدان از این رو به آن رو می شود. یعنی در مدت نزدیک به 100 هزار سال ضعیف می شود و سپس در جهت دیگر افزایش می یابد.
بسیاری از زمین شناسان که درباره علت وارون شدن ها بررسی می کنند اکنون معنقدند که میدان مغناطیسی ضعیفی که بر سطح زمین می سنجیم ( آن قدر ضعیف که آهنربای نعلی شکل اسباب بازی هم 100 برابر از آن نیرومند است) تنها مشتی از خروار است. بخش عمده از فعالیت مغناطیسی زمین در هسته آهنی و نیکلی آن صورت می گیرد برابر مقبول ترین توضیحی که برای این مساله ارائه شده و به نظریه دینامو معروف است بخشی از میدان که در هسته زمین امتداد دارد در مایع باردار و گداخته آن محبوس شده و با چرخش زمین کشیده می شود. درنتیجه به طور مستقیم از هسته نمی گذرد بلکه بارها دور هسته پیچیده می شود تا مانند دسته ای از کش های محکم تشکیل خطوط شار نیرومندی را بدهد. بنابر این نظریه جریان همرفتی فلز گداخته که از اعماق هسته بالا می آید حلقه های کوچکی از این ماده مغناطیسی دور هم پیچیده را به سطح می راند که از اینجا به فضا امتداد می یابند و تشکیل میدان آشنایی را می دهد که می سنجیم. سپس یک بار دیگر به درون هسته شیرجه می روند و سخت دور هسته پیچیده می شوند بدین ترتیب میدان خود را نگه می دارند. در این فرضیه درباره اینکه چه چیزی ممکن است باعث وارونه شدن میدان شود چنین استدلال می شود که طبیعت غیر قابل پیش بینی جریان همرفتی که نقش دارد. اگر در یک نقطه چند حلقه بیشتر از نقطه دیگر جمع شود ذره های میدان که به سطح می رانند در جهت مخالف حلقه می زنند. احتمال دیگر آن است که این وارونه شدن ها به هیچ وجه کاتوره ای و تصادفی نیست. و اگر اطلاعات کافی داشتیم می توانستیم آن ها را پیش گویی کنیم و شاید بر همکنش های الکترومغناطیسی مایع جوشان درون زمین چندان پیچیده اند که وارونگی تصادفی به نظر می رسد اگر چنین باشد شاید روزی دانشمندان بتوانند به ما بگویند که وارونگی بعدی چه هنگام رخ می دهد اما اکنون تنها کاری که می توانیم بکنیم این است که قطب نماهایمان را تماشا کنیم و حدس بزنیم در دل گداخته زمین چه می گذرد



منبع١: physicsir.com
منبع 2 : مجله دانشمند


 
فیبر نوری
ساعت ٦:۱٦ ‎ب.ظ روز جمعه ۱٠ آبان ۱۳۸٧ : توسط : حسین

بعد از اختراع لیزر در سال 1960 میلادی، ایده بکارگیری فیبر نوری برای انتقال اطلاعات شکل گرفت .خبر ساخت اولین فیبر نوری در سال 1966 همزمان در انگلیس و فرانسه با تضعیفی برابر با اعلام شد که عملا درانتقال اطلاعات مخابراتی قابل استفاده نبود تا اینکه در سال 1976 با کوشش فراوان محققین تلفات فیبر نوری تولیدی شدیدا کاهش داده شد و به مقدار رسید که قابل ملاحظه با سیم های کوکسیکال مورد استفاده در شبکه مخابرات بود.

در ایران در اوایل دهه 60 ، فعالیت های تحقیقاتی در زمینه فیبر نوری در مرکز تحقیقات منجر به تاسیس مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران گردیدو عملا در سال 1373 تولید فیبرنوری با ظرفیت 50.000 کیلومتر در سل در ایران آغاز شد.فعالیت استفاده از کابل های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران شروع شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم متصل شوند.

فیبرنوری یک موجبر استوانه ای از جنس شیشه (یا پلاستیک) که دو ناحیه مغزی وغلاف با ضریب شکست متفاوت ودولایه پوششی اولیه وثانویه پلاستیکی تشکیل شده است . بر اساس قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط : می بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست های مغزی و غلاف هستند . انتشار نور تحت تاثیر عواملی ذاتی و اکتسابی ذچار تضعیف می شود. این عوامل عمدتا ناشی از جذب ماورای بنفش ، جذب مادون قرمز ،پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند . منحنی تغییرات تضعیف برحسب طول موج در شکل زیر نشا ن داده شده است.

فیبرهای نوری نسل سوم

طراحان فیبرهای نسل سوم ، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای حداقل تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج 55/1 میکرون و از حداقل پاشندگی در طول موج 3/1 میکرون بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتا پیچیده تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم ، که حداقل پاشندگی ان در محدوده 3/1 میکرون قرار داشت ، به محدوده 55/1 میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی.اس.اف ساخته شد.

کاربردهای فیبر نوری

الف)کاربرد در احساسگرها


استفاده از احساسگرهای فیبر نوری برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانندجریان الکتریکی، میدان مغناطیسی فشار،حرارت ،جابجایی،آلودگی آبهای دریا سطح مایعات ،تشعشعات پرتوهای گاماوایکس در سال های اخیر شروع شده است . در این نوع احساسگرها ، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی احساسگر بهره گیری می شود بدین ترتیب که خصوصیات فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تاثیر پذیر می شود.

ب)کاربردهای نظامی


فیبرنوری کاربردهای بی شماری در صنایع دفاع دارد که از آن جمله می توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک ها ، ارتباط زیر دریایی ها (هیدروفون) را نام برد .

ج)کاربردهای پزشکی