زندگي الكترونيكي

زندگی الکترونیکی ELECTRONICAL LIFE

حضور چشمگير شهر الكترونيك در نخستين جشنواره روابط عمومي هاي برتر كشور

شركت الماس شهر الكترونيك با حضور چشمگير خود در نخستين جشنواره سراسري روابط عمومي هاي برتر ، مورد استقبال هموطنان عزيز قرار گرفت  .

در اين جشنواره كه از 21 الي 23 شهريور ماه در مجموعه كانون فكري در خيابان حجاب برگزار گرديد ، روابط عمومي هاي برتر سراسر كشور حضور داشتند .

برگزار كنندگان اين جشنواره عبارت بودند از : وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامي -  وزارت تعاون - دانشگاه آزاد اسلامي - انجمن روابط عمومي ايران - موسسه هفت هنر گيتي - گروه مشاوران واحه سبز

و روابط عمومي هاي برتر توليدي ، صنعتي ، بانكي ، مالي و اعتباري ، فرهنگي و هنري ، آموزشي و خدماتي شركت داشتند .

 

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه یکم آذر 1386ساعت 19:47  توسط شمیمی  | 

www.mashhad kit.com

 1 ) قوانين و اصول اوليه الكتريسيته و الكترونيك

الكتريسيته و الكترونقانون اُهمسيگنالهاي  DC , AC  -  قوانين سري و موازيبلوك دياگرام ها - علائم اختصاري در الكترونيك - ولتاژ و جريانمولتي مترهااوسيلوسكوپمنابع تغذيهترانزيستور در مدارات - سيستم هاي آنالوگ و ديجيتال - مدارات لاجيكواحد ها در الكترونيك

 

 

 

 

 

 6 ) همه چيز درباره فيبرهاي مدار چاپي

فيبر هاي مسي - فيبر سوراخدار - برد بورد

 

 

 

 

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه یکم آذر 1386ساعت 19:39  توسط شمیمی  | 

جواب پارادوكس اولبرس چيست؟

جواب پارادوكس اولبرس چيست؟

    

پيش از اين كه پاسخي به اين سوال بدهيم ، اجازه بدهيد صورت مساله را يك بار ديگر ذكر كنيم، چرا آسمان شب تاريك است؟
اولين كسي كه جرات كرد اين سوال بظاهر بچگانه را بپرسد، فيزيكدان آلماني ، هاينريش ويلهلم اولبرس در سال 1823 بود.
سوالي كه از آن پس به پارادوكس اولبرس معروف شد و سالها ذهن فيزيكدان ها و ستاره شناسان را به خود مشغول كرد؛ زيرا جواب سوال برخلاف صورت كودكانه اش ، اصلا مثل روز روشن نيست.
ابتدا به نظر رسيد گرد و غبار بين ستاره ها مي تواند مساله را حل كند.
اين مواد نور ستاره ها را جذب مي كنند و مانع رسيدن آنها به چشم ما مي شوند، اما مساله اينجاست كه جذب نور، سرانجام آنقدر دماي گردوغبار را بالا مي برد كه آن را به تابش و نورافشاني وامي دارد.
توضيح دوم پاي انتقال به سرخ كهكشان ها و ستاره هاي دور را وسط كشيد.
مي دانيم كه به دليل انبساط جهان ، همه كهكشان ها در حال دورشدن از ما هستند و اين باعث افزايش طول موج پرتوهاي تابيده از آنها يا به اصطلاح انتقال به سرخ نورشان مي شود.
تحت تاثير اين انتقال ، بخش عمده اي از نور مرئي كهكشان هاي دور به نور مادون قرمز تبديل و غيرقابل رويت مي شود؛ اما نبايد فراموش كرد كه به همين ترتيب بخشي از پرتوهاي ماوراي بنفش نيز سر از طيف مرئي درمي آورند و اثربخشي اول را تقريبا خنثي مي كنند.
بهترين توضيحي كه در حال حاضر براي اين پارادوكس وجود دارد، شامل 2 قسمت است

اول اين كه حتي اگر جهان ما بي نهايت بزرگ باشد، بي نهايت پير نيست. اين نكته از آن جهت اهميت دارد كه سرعت نور محدود است و ما هر اتفاق را تنها بعد از رسيدن نورش مي توانيم ببينيم.
به عقيده بيشتر ستاره شناسان ، جهان بين 10 تا 15ميليارد سال عمر دارد.
بنابراين بيشترين فاصله اي كه ما از آن نور دريافت مي كنيم بين 10 تا 15 ميليارد سال نوري است.
حتي اگر ستاره ها يا كهكشان هايي در فاصله دورتر از اين وجود داشته باشد، چيز از آنها به چشم ما نمي رسد.
بخش دوم جواب ، به اين واقعيت برمي گردد كه كهكشان ها، عمر لايتناهي ندارند.
ستاره ها سرانجام تاريك مي شوند و اين اثر در كهشكشان هاي نزديك به خاطر فاصله نوري كوتاه تر زودتر قابل مشاهده است.
برهم نهي اين دو عامل باعث مي شود كه ما هيچ وقت نتوانيم نور ستاره هاي دور و نزديك را همزمان در همه جهات ببينيم.
نور دورترين ستاره ها هنوز به ما نرسيده است ، يا اگر برسد اين سفر اين قدر طول مي كشد كه تعدادي از اجرام نزديك در اين فاصله دار فاني را وداع مي گويند و خاموش مي شوند. اين از تاريك بودن شب.
كسي نمي خواهد دليل روشن بودن روز را بداند؟ 

cph-theory.persiangig.com:منبع

+ نوشته شده در  یکشنبه بیستم آبان 1386ساعت 17:21  توسط شمیمی  | 

مدرسه مورچه ها

مدرسه مورچه ها

   

 

 

 

ميگويند اينها بعضي از مهارت هاي يك معلم وب هستند: " برقراري ارتباط چشمي، براي دانستن اينكه فرد موضوع را فهميده؛ باز خورد گرفتن با سوال كردن تا معلم متوجه شود آيا ميتواند درس را ادامه بدهد يا نه و درنهايت درك اين نكته كه معلم و شاگرد بايد با هم گام بردارند و ... حالا ميخواهيم ببينيم در دنياي حيوانات رابطه معلم و شاگردي چگونه است."

مورچه ها تكنيك هايي در آموزش دارند كه باعث شرمندگي محققان شده است. مورچه ها هم مثل آدم ها، معلم دارند؛ معلم هاي ريزه ميزه اي كه به شاگردان نشان ميدهند براي اينكه عضو مفيدي در اجتماع باشند بايد بدانند و ياد بگيرند.
جالبترين كشف دانشمندان اين است كه مورچه هاي معلم، خود را باسرعت نو آموزان تنظيم ميكنند و قبل از شروع درس بعدي ، به اين اطمينان ميرسند كه بچه مورچه ، درس قبلي را خوب ياد گرفته باشد.
در دنياي حيوانات معلم تعريف معيني دارد؛ كسي كه در حضور مشاهده گر بي تجربه و تازه كار، رفتارش را طوري تغيير ميدهد كه شاگردش سريع تر ياد بگيرد. دردنياي آدم ها، شاگرد براي يادگيري هزينه ميكند اما بين مورچه ها اين معلم است كه بايد بهاي تعليم را بپردازد و آن كند شدن سرعت خودش است.
در ضمن اعتقاد بر اين است كه در آموزش، باز خورد دو طرفه بين شاگرد و معلم وجود دارد. به عبارتي، معلم اطلاعات و راهنمايي هاي لازم را در حد توانايي شاگرد به او ميدهد و شاگرد هروقت كه درس را ياد گرفت ، به معلم علامت ميدهد.

پايت را بگذار جاي پاي من!
مورچه ها با كمك مولكول هايي شيميايي به نام فرمون، موقع راه رفتن برروي زمين ردي از خود به جاي ميگذارند و به اين وسيله مورچه هاي ديگر را به سمت غذا راهنمايي ميكنند اما فقط خودشان از كار خود سر در مي آورند. به همين خاطر يك مورچه معلم (كه ماده است) كار هدايت نفر به نفر را به عهده ميگيرد. او يك مورچه تازه كار كه مايل است به خاطر غذا دنبال او بيايد را پيدا ميكند و به او آموزش ميدهد. اين نو آموز موقع راه رفتن، پي در پي مي ايستد و با پاهايش به شكم و پاهاي مورچه معلم ميزند تا به او بفهماند اين روند را ادامه بدهد. اگر اينكار را انجام ندهد مورچه معلم مي ايستد.



وقتي فاصله بين اين دو خيلي زياد ميشود، معلم سرعتش را كم و مورچه نوآموز سرعتش را زياد ميكند. معلم در واقع با اين كار از خود گذشتگي ميكند چون در حالت عادي سرعتش 4 برابر اين مقدار است.
اين مورچه جديد آن قدر درسش را خوب ياد ميگيرد كه تواند خودش معلم شود و جريان اطلاعات در كلني مورچه ها را برقرار نگه دارد.
ميبينيد كه شگفتي هاي دنياي آفرينش خداوند در كوچكترين موجودات هم جلوه گري ميكند. پس لطفا اين دفعه كه خواستيد سهوا يا خداي نكرده عمدا مورچه اي را زير پاي مباركتان له كنيد به اين فكر بيفتيد كه چه دنياي در همين مخلوق كوچك به چشم نيامدني نهفته است. آن وقت حتما دورش خواهيد زد.

 

 منبع :/cph-theory.persiangig.com

+ نوشته شده در  یکشنبه بیستم آبان 1386ساعت 17:20  توسط شمیمی  | 

تابش الكترومغناطيسي:

تابش الكترومغناطيسي:

هر شي در نجوم بوسيله تابش الكترو مغناطيسي مشاهده مي شود بنابر اين توجه به برخي از مباني فيزيك درباره تابش وجذب لازم است .تابش الكترو مغناطيسي فقط يك موج متحرك در ميدان مغناطيسي و الكتريكي است كه در معادلات ماكسول به هم مربوط مي شوند.موج الكترو مغناطيسي باسرعت نور منتشر مي شود. C=2.998*108
حاصل ضرب طول موج و فركانس برابر سرعت نور است.
C=F*g
كه به صورت سنتي طيف سنجها طول موج را اندازه گيري مي كنند.
با وسائل جديد تمام محدوده طيف قابل مشاهده است. تعدادي ازطول موجهايي كه فقط مي توانند در بالاي جو اندازه گيري شوند؛درفنآوري ماهواره اي به كارمي روند.

تابش نور به چندطريق صورت مي گيرد:
1-فرآيند پهن شدگي (فرآيند گرما يوني )-تابش جسم سياه. 2-تابش خطي .
3-تابش سينكروترون ناشي از بارهاي الكتريكي شتابدار.
ما درباره’ مورد اول بحث خواهيم كرد
تابش جسم سياه:

جسم گرم در دماي مشخص T گستره پهني از امواج الكترو مغناطيس تابش مي كندو جسم گرمتر آبي تر تابش ميكند .
براي مثال داخل زمين يك مخزن نور است كه مانند يك باطري ضعيف شده كم نورتر وقرمزتر است . اين مسئله در ابتداي قرن بيستم در فيزيك كلاسيك حل شده ويكي از موفقيتهاي مكانيك كوانتومي شكل گرفته بود.
طيف تابش گسيل يافته براي فيزيك كلاسيك يك مشكل بزرگ بود .
استفان و بولتزمن كشف كردند كه تمام گرماي تابش شده بوسيله سطح جسمي با مساحت A و دمايT برابر است با:
Q=AsT4 s =5.67*108
شدت تابش درواحد حجم كه تابع طول موج است ،اندازه گيري شد. موقعيت ماكزيمم ناگهاني در طيف ،توسط قانون جابجايي وينز ((Wiens تشريح شد و مكان بيشترين شدت در طول موج
-3^10*2.9 كه در آن Tدر مقياس كلوين است.
بنابرا ين طول موج تابش گسيل يافته، نظريه تابشي جسم را ارائه مي دهد.
تلاشهاي رايلي (Rayleigh)براي توضيح مشاهدات از نظر كلاسيكي نا موفق بود .او محاسباتي انجام داد با اين فرض كه موجها درون كاواك قرار بگيرند وتابش گريزي از سوراخ كوچكي در ديواره كاواك را بدست آورد.فقط طول موجهايي مجازبودند كه دقيقا موج بر ديواره كاواك قرار مي گرفت (ديواره’ كاواك مكان گره ها بود).
رايلي فرض كرد كه هر گونه طول موج داراي انرژي KT است( K ثابت بولتزمن است).محاسبات پش بيني مي كرد كه در دماي T تابندگي (شدت تابش ) به طول موج وابسته است.
I(l)= T/landa^4
فرض بالا يك مشكل دارد؛وقتي طول موج صفر مي شود شدت بينهايت مي گرددواين مساله به عنوان فاجعه فرابنفش شناخته شد.
در سال 1900م.پلانگ اين مشكل را با گسسته فرض كردن تابش الكترو مغناطيسي حل كرد.او فرض كرد كه تابش بوسيله نوسانگرهاي الكترو مغناطيسي درون ديواره كاواك توليد ميشود.انرژي نوسانگرها فقط مي توانست به صور ت گسسته مضربي از بسامد باشدn=0,1,2,3,… ; E=nhn.
محا سبات پلانگ تفاوت بنيادي با محاسبا ت رايلي داشت كه مقادير انرژي را پيوسته فرض كرده بود. محاسبات پلانك تابندگي در طول موج خاص را بصورت زير داد:
I(l)=2*π*h*c^2/[l^5[exp(hc/lkT)-1]]
فرم بالاقانون استفان بولتزمن و قانونوينز را تاييد مي كند
. در طول موجهاي زياد فرمول بال منجر به نتايج رايلي مي شود.
در واقع در اندازه گيري دماي يك ستاره نوعي طيف سنجي يا نور سنجي ميتواند به كار رود.
مقايسه بين تابندگي نسبي مقدار نور گسيل شده يك ستاره در دو طول موج:.
اين نسبت مشخصه دمايي است بنابر اين اندازه گيري تمام طيف جسم سياه الزامي نيست.چون تابندگي در هر دماي مشخص به طور نسبي در شدت 550 nm بهنجار شده است.called V or Visual Band )) ((
اندازه گيري دوم در تابندگي 440nm
(( called B or Blue band ))
اندازه گيري دما را ممكن ميسازد

منبع :تبيان

+ نوشته شده در  جمعه هجدهم آبان 1386ساعت 11:43  توسط شمیمی  | 

چالش جديد فيزيك‌دانان

در دنياي دانش و فناوري، علوم گوناگوني وجود دارند كه هر يك به نوبه خود و با توجه به اكتشافات و اختراعات وابسته به آن علم، خودنمايي مي‌كنند؛ علومي همچون فيزيك، شيمي،رياضي و... دانشمندان علم فيزيك بر اين باورند كه مادر همگي علوم، علم فيزيك است.

    

بر اساس گفته ايشان، علوم «شيمي» بر اساس علوم «فيزيك» صورت مي‌پذيرد و حتي وقتي كه از رياضي استفاده مي‌شود، در واقع از علم فيزيك استفاده شده. بر اين اساس هر عملي، به نحوي به علم «فيزيك» ربط پيدا مي‌كند.
علم فيزيك در واقع يكي از بزرگترين يا شايد تنها علمي است كه به هرچيزي ربط پيدا مي‌كند و همگي ما از هنگامي كه مدرسه مي‌رويم، به نحوي با علوم گوناگون فيزيك در ارتباط بوده‌ايم

در اين ميان يكي از مباحث اصلي در علم «فيزيك» مبحث «ترمودايناميك» است؛ بحثي كه از اثبات منظم در راز آفرينش گرفته تا ماده و انرژي و هر چيز ديگري، صحبت به ميان مي‌آورد. به جرات مي‌توان گفت كه همگي ما از همان سال‌هاي اول ابتدايي با بحث «ترمودايناميك» آشنا مي‌شويم و به يقين، همگي ما حتي اگر هيچ چيزي از «ترمودايناميك» نشنيده باشيم، حداقل، قانون بقاي انرژي را چندين بار در سال‌هاي مختلف تحصيل ديده و شنيده‌ايم.
اصول اصلي «ترمودايناميك» بيانگر اين خاصيت ترانهادگي متغير دماست؛ بر اين اساس كه دو جسم هم‌دما در تقابل با جسم سوم، به دماي يكسان مي‌رسند.
ديگر اينكه «ترمودايناميك» بيانگر پايستاري انرژي دروني است. انرژي دروني عبارت است از «تفاضل انرژي حرارتي داده‌شده به‌انرژي به كارگرفته‌شده.» به عنوان مثال اگر دو جسم گرم و سرد را در مجاورت يكديگر قرار دهيم، باعث تغيير دماي هر دو جسم منتهي خواهد شد. ‌در صورت برقراربودن سيستم منزوي، كار انجام‌شده برابر صفر است و نتيجه اينكه، انرژي دروني هر جسمي برابر خواهد بود با انرژي گرمايي اوليه آن و تغييرات آن. خب! اين قابل تشخيص است كه مجموع آن دو برابر مي‌شود با مجموع انرژي‌هاي اوليه هر دو جسم كه اين خود برابر است با قانون بقاي انرژي. انرژي هرگز از بين نمي‌رود، بلكه از حالتي به حالت ديگر تبديل مي‌گردد. اين را همه ما در طول سال‌هاي تحصيلي به فراخور، در دروس مختلف خوانده‌ايم.
در اصلي ديگر از ترمودايناميك آمده است: «هنگامي كه دو جسم گرم و سرد در مجاورت هم قرار مي‌گيرند، حرارت از جسم گرم به جسم سرد منتقل مي‌شود» و اين هم يعني تبادل دما. و ديگر اينكه ترمودايناميك بيانگر اين نكته است كه صفر مطلق دما، منطقه‌اي است كه هرگز نمي‌توان به آن رسيد يا از آن پايين‌تر رفت. اصل ترمودايناميك را مي‌توان توسط متغير آنتروپي مدل كرد كه تغيير آن برابر با تغيير گرماي تبادل‌شده تقسيم بر دماست؛ به عبارتي هر سيستمي همواره در جهتي حركت مي‌كند كه مجموع آنتروپي سيستم و محيط، افزايش پيدا كند. به عنوان مثال، اگر دو مخزن آب ايزوله از هم، يكي 25درجه و همان ميزان آب در مخزن ديگر 75درجه با هم مخلوط شوند و يا يكي صفر درجه و ديگري صد درجه. در حالت اول، ميانگين مي‌تواند چيزي حدود 40 و 60 باشد و در حالت دوم 10 و 90. بهتر است كه بحث را در همين‌جا تمام كنيم كه اين مبحث هزاران ساعت براي مباحثه وقت مي‌طلبد. تمامي اين موارد گفته شد تا علم ترمودايناميك به صورت هر چند خلاصه بيان شود و هستند دانشمندان و فيزيك‌دان‌هايي كه با اين قوانين و اصول، صبح را به شب و شب را به صبح مي‌رسانند و آنچنان اعتقادي به اين اصول دارند كه همچون بت به پرستش آن مي‌پردازند و اگر كسي كوچك‌ترين اختلاف نظري داشته باشد، از جانب اين قبيل افراد تكفير مي‌شود. سال‌ها اين قوانين در علم فيزيك بود و به اثبات هم رسيده بود و هست اما يكباره يك آگهي در مجله بسيار معتبر «اكونوميست» آتش به جان هزاران فيزيك‌دان انداخته و دنياي علوم فيزيك و خصوصاً ترمودايناميك را به چالش كشانده است.
دانشمندان ساليان سال آرزو داشتند تا دستگاهي اختراع كنند كه قادر به توليد يك ميزان بي‌نهايت از انرژي باشد، اما هرگز نتوانسته بودند. حتي خود «لئوناردو داوينچي» نيز اين كار را غيرممكن دانسته بود و به دانشمندان گفته بود كه شما راه خطايي پيش رفته‌ايد ولي گويي مهندسين شركت «اس-تي- اورن» (Steorn) اذعان دارند كه انتظار به سر رسيده و اين امر تحقق يافته و تحقيقات آنان به پايان رسيده است. بازرگاناني كه پشتيبان مالي اين پروژه هستند نيز مي‌گويند: «نه‌تنها گردش اين تجهيزات به ‌طور خودگردان مؤيد اين موفقيت است، بلكه هنگامي كه اين دستگاه مولد مي‌چرخد، يك انرژي، بيش از مقدار مصرف خود توليد مي‌كند».
دكتر «شان مك‌آرتي» مدير عامل شركت «اس- تي- اورن» در همين زمينه گفت: «تحقيقات ما نشان داده است كه اگر از يك ميدان مغناطيسي ويژه‌اي، آهن‌رباهاي دائمي عبور كنند، با ايستادن و حركت در يك زمان مي‌توان انرژي توليد كرد». آقاي مك‌آرتي كه خود از فيزيك‌دانان خبره است، گفت: «ما اين پديده را به‌طور كاملاً اتفاقي سه سال قبل كشف كرديم و در طول اين سال‌ها بارها و بارها مورد آزمايش و تجزيه و تحليل قرار داديم تا مورد تمسخر و استهزا قرار نگيريم».
اذعان بر اين كشف، باعث واكنش‌هاي عجيب و گاه خشمگينانه از سوي دانشمندان گرديده است.
آقاي مك‌آرتي مي‌گويد: «مسئولان اين پروژه همه‌روزه نامه‌هاي تهديد‌آميزي از طريق پست دريافت مي‌كنند. برخي از اين نامه‌ها به دفاتر «اس – تي- اورن» و برخي ديگر از نامه‌ها حتي به منازل دانشمندان مركز «اس – تي- اورن» ارسال شده‌اند».
شركت «اس – تي- اورن» در اين ارتباط با چاپ يك آگهي در مجله معتبر «اكونوميست» از دانشمندان دعوت كرده است كه براي ديدن و امتحان اين پروژه به هيأت علمي 12نفره آنان بپيوندند.
آقاي مك‌آرتي مي‌گويد: «علم ترمودايناميك داراي 2 اصل مهم و بنيادي است؛ اول آنكه انرژي را نه مي‌توان توليد كرد و نه مي‌توان نابود كرد ولي مي‌توان آن را از نوعي به نوع ديگر تبديل كرد و دوم آنكه اگر انرژي وارد يك سيستم شود، نمي‌توان تمامي آن انرژي را از سيستم به بيرون آورد. اگرچه ممكن است آزمايشات در اين زمينه سال‌ها طول بكشد، در عين حال نيز مي‌تواند همراه با ريسك باشد. كاركنان ما در شركت «اس – تي- اورن» مي‌دانند كه اگر جواب دانشمندان، جواب موافقي نباشد شركت، مورد تمسخر جهانيان قرار خواهد گرفت».
كارشناسان مي‌گويند اگر اين اختراع مورد تاييد قرار گيرد، پاداش بسيار بزرگ و بي‌حدوحصري از نظر مالي، با ثبت اين اختراع براي شركت «اس- تي – اورن» به همراه خواهد داشت.
علاقه‌مندان جهت كسب اطلاعات بيشتر مي‌توانند به سايت شركت «اس – تي- اورن» www.Steorn.Com مراجعه و ضمن عضويت، تقاضاي خود را مطرح كنند

 منبع :/cph-theory.persiangig.com

+ نوشته شده در  جمعه یازدهم آبان 1386ساعت 9:18  توسط شمیمی  | 

بهترین ها

سلام دوستان من امروز یک سایت می خواهم معرفی کنم که برای کسانی واقعا بدرد می خوره که  انگلیسی بلد باشند و به آینده خودشون روشن هستن حتما ببینید من که استفاده کردم .
در تلویزیون هم برنامه ی این سایت رو پخش کرد .

                                                                             
    
+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 10:56  توسط شمیمی  | 

هفت شگفتي عظيم در جهان فيزيك

كورش ضيابري
ترجمه: سيد ايمان ضيابري

هفت شگفتي عظيم در جهان فيزيك
ما به جايي رسيده‌ايم كه كه بدون حل كردن برخي از مشكلات و مسايل فيزيك، نمي‌توانيم در مورد حقايق و پديده‌هاي جالب و شگفت‌انگيز ديگر فيزيكي، اطلاعات بيشتري كسب كنيم. براي درك مفاهيمي مثل خاستگاه و بنياد جهان هستي، سرنوشت نهايي سياهچاله‌هاي فضايي يا امكان سفر در زمان، نياز داريم كه بدانيم جهان هستي چگونه ادامه‌ي حيات مي‌دهد.

+ نوشته شده در  جمعه چهارم آبان 1386ساعت 14:20  توسط شمیمی  | 

مسابقه‌ي لاك‌پشت و سفينه‌ي فضايي- قسمت دوم (2)

مسابقه‌ي لاك‌پشت و سفينه‌ي فضايي- قسمت دوم  


سرعت سفينه‌ها
ابعاد سفرهاي فضايي با سفرهاي زميني ما بسيار فرق مي‌كند است. سفر به نزديكترين جرم فضايي (يعني ماه) با سريع‌ترين هواپيماهاي زميني هم ممكن است روزها طول بكشد.


سريع ترين سفينه‌ي فضايي هليوس (Helios ) در حال نزديك شدن به ماه

سرعت سفينه ديپ اسپيس 1 (Deep Space 1) يكي از سريع‌ترين سفينه‌هاي ساخته شده، به حدي است كه چهار روز پس از پرتاب، فقط مي‌تواند حدود 1،000،000 كيلومتر از زمين فاصله بگيرد. مي‌دانيد 1،000،000 كيلومتر چه‌قدر است؟
اگر بخواهيد اين مسير را پياده برويد، بايد در تمام روزهاي هفته‌ي ماه‌هاي همه‌ي عمرتان، 8 ساعت در روز راه برويد.

و اگر بخواهيد در يك سال و با ماشين اين مسير را طي كنيد، چنانچه تمام روزهاي سال را 24 ساعته، با سرعت مجاز و در اتوبان‌هاي ايران رانندگي كنيد و توقفي براي خواب، غذا، حمام و... نداشته باشيد، يك ماه وقت كم مي‌آوريد تا به مقصد برسيد.

سريع‌ترين هواپيماي جت هم، براي طي اين مسير بايد شش هفته‌ي تمام، بدون توقف پرواز كند.
با چنين سرعت بالايي هم، ما نمي‌توانيم از كهكشان راه شيري خارج شويم. پس چه كار كنيم؟
آينده ! ؟ ...
تصور تكنولوژي و پيشرفت هاي آينده، براي ما كار دشواري است؛ به همان اندازه كه تصور داشتن خانه‌اي در ماه، براي انسان‌هاي غارنشين مشكل بود. دانشمند‌ها سعي مي‌كنند، سفينه‌هايي روي كره‌هاي مختلف فرود بياورند تا شايد بتوانند بر روي آن‌ها امكان زندگي دايمي زا فراهم كنند. در ضمن قصد دارند با افزايش سرعت سفينه‌ها به نقاط دوردست در فضا دست يابند. طبق نظريه‌ي انيشتين دست‌يابي به سرعت نور غير ممكن است چون‌كه با نزديك شدن به آن، جرم زياد مي‌شود. بنا بر نظريه‌هاي موجود، اگر جسمي با سرعت نور حركت كند جرم آن بي‌نهايت مي‌شود و اين عملا غير ممكن است. با آن كه تصور حركت با سرعتي بيش از سرعت نور ممكن است، ولي براي رسيدن به آن، چه‌گونه مي‌توانيم از اين مرز عبوركنيم؟
شايد بشود روزي سفينه‌هاي تاشويي ساخت كه با وزش بادهاي بين ستاره‌اي، با سرعتي بالاتر از سرعت نور، از كهكشاني به كهكشان ديگر سفر كنند. تجربه‌هاي گذشته نشان داده كه چيزي غير‌ممكن نيست.


جهان‌گردهاي بزرگي كه در قرن‌هاي پانزدهم و شانزدهم ميلادي، قدم به دنياهاي ناشناخته و جديد گذاشتند و سرزمين‌هاي تازه‌اي را روي كره‌ي زمين كشف كردند، بر قايق‌هاي سنگين بادباني سوار بودند. آن‌ها به سختي پارو مي‌زدند ولي طي سال‌ها و ماه‌ها مسافت‌ها را طي مي‌كردند. در آن زمان هنوز موتور بخار اختراع نشده بود، با اين حال جستجوي بشر متوقف نشد و به جاي انتظار براي اختراع‌هاي بهتر و جديدتر از نيروي قوي باد براي حركت در ميان آب‌هاي ناشناخته استفاده كردند.
تكنولوژي پيشرفت كرده و ما به فضا دست پيدا كرده‌ايم، اما در مقايسه با ناشناخته‌هاي جديد، مانند قايق سوارهايي بر اقيانوسيم.

منبع : www.spacekids.ir

+ نوشته شده در  یکشنبه پانزدهم مهر 1386ساعت 15:49  توسط شمیمی  | 

مسابقه‌ي لاك‌پشت و سفينه‌ي فضايي- قسمت اول(1)

مسابقه‌ي لاك‌پشت و سفينه‌ي فضايي- قسمت اول  


فرض كنيد مي‌خواهيد با اتومبيل به مسافرتي طولاني برويد و در طول سفر امكان توقفي نداريد. چه مي‌كنيد؟
اولين چيزي كه به ذهن مي‌رسد، همراه داشتن مقدار زيادي آذوقه است. اتومبيل شما هم به سوخت كافي احتياج دارد. حالا فرض كنيد به دلايلي اصلا قرار نيست خودتان سوار اتومبيل بشويد و مي‌خواهيد آن را بدون راننده به يك سفر طولاني مدت بفرستيد. اولين مشكل، كنترل آن است. اتومبيل بايد خود به خود حركت كند و مسيرش را بيابد و با مشكلات غير عادي مثل يك درخت شكسته در وسط جاده مواجه بشود! از طرفي سوخت آن محدود باشد و سفر ناتمام بماند.

حالا اگر اين مسافت، بسيار بسيار طولاني باشد (طولاني‌ترين مسيري را كه مي‌توانيد تصور كنيد) نمي‌توانيد كه صدها تانكر سوخت به آن ببنديد چون كه ديگر نمي‌تواند حركت كند! پس چه كار بايد كرد؟ از طرفي سرعت حركت هم بايد متناسب با مسافتي باشد كه قرار است پيموده شود. در غير اين صورت مثل لاك پشتي است كه بخواهد دور دنيا سفر كند. احتمالا قبل از رسيدن به مقصد مي‌ميرد.

بنابراين سرعت اتومبيل بايد تا حد امكان زياد باشد.
به همه‌ي اين مشكلات اين را هم اضافه كنيد كه اصلا جاده را نمي شناسيد و از پيچ و خم آن و حوادث احتمالي موجود در مسير، اطلاع درستي نداريد. شايد عده‌اي از شما بگوييد كه اصلا چنين سفر پر خطري را انجام نمي‌دهيد.
ولي آيا چيزي مي‌تواند مانع ميل فراوان ما انسان‌ها به درك ناشناخته‌ها بشود؟
 


تلسكوپ فضايي هابل، يكي از مشهورتريين سفينه‌هاي فضايي كه به رشد علم بشري خدمت فراواني كرده است.

كشتي‌هاي فضايي و يا همان سفينه‌ها كه بشر براي كشف فضاي ناشناخته، به خارج از جو زمين مي‌فرستد، هميشه با چنين مشكلاتي مواجه بوده‌اند. مهمترين موضوع آن است كه سفينه‌هاي فضايي، مانند هر سيستمي، براي ادامه‌ي كار خود به منبع دائمي انرژي نياز دارند. نبودن انرژي، حتي براي يك ثانيه، به قطع شدن فعاليت‌ها و حتي نابودي آن‌ها منجر مي‌شود.
بشر، از زمان‌هاي بسيار دور مي‌دانست كه خورشيد منبع تمام انرژي‌هاي روي زمين است و در فضا هم مي‌توان از آن استفاده كرد، ولي مشكل اساسي، تبديل اين انرژي به نوعي قابل استفاده، براي سفينه‌ها بود، كه آن هم با ساخت باتري‌هاي خورشيدي رفع شد. اين فكر، در ابتدا ساده مي‌آيد، ولي بايد بدانيد كه تكنولوژي ساخت اين باتري‌ها بسيار پيچيده است. آن‌ها بايد از موادي ساخته شوند كه در مقابل شرايط سخت دمايي (بسيار گرم و بسيار سرد) مقاومت كنند. در ضمن سبك هم باشند، در اين حد كه اگر وزن سفينه به اندازه‌ي مشت شما باشد، صفحه‌هاي خورشيدي مثل ورق كاغذي باشد كه روي آن را مي‌پوشاند.

مساله‌ي بعدي، راه كنترل سفينه است تا كه بتواند مسير و مكانش را به درستي پيدا كند. در ضمن هميشه بايد نوع قرار گفتن سفينه بررسي بشود. تصور كنيد كه اگر صفحه‌هاي خورشيدي آن به سمت زمين و آنتن‌هاي فرستنده‌اش به سمت خورشيد باشد، چه اتفاقي رخ مي‌دهد؟

يكي ديگر از مشكلات، ماده‌اي است كه سفينه از آن ساخته مي‌شود. فرض كنيد مي‌خواهيد باري را با يك كيف دستي نايلوني حمل كنيد. اگر بار از يك حدي سنگين‌تر بشود، كيف پاره مي‌شود. براي وزن‌هاي بيشتر مي‌توان از كيفي نايلوني و كلفت‌تر استفاده كرد، ولي هيچ نايلوني در برابر يك بار 100 كيلويي مقاوم نيست. البته براي اين كار مي‌شود از مواد بهتري استفاده كرد، مثل يك كيف پارچه‌اي ضخيم، چوبي و يا حتي جعبه اي فلزي، ولي اگر باري داشته باشيد كه هيچ يك از اين مواد نتواند وزن آن را تحمل كند، چه مي‌كنيد؟


سفينه‌ي فضايي روسي سايوز، سنگين‌ترين سفينه‌ي ساخته شده

علاوه بر اين، بدنه‌ي سفينه در معرض تغييرات شديد دما قرار دارد و ممكن است پي در پي بسيار گرم و يا بسيار سرد شود. ساختن چنين ماده‌ي سختي مانند درست كردن يك لباس بسيار مقاوم است كه بتواند شما را در زمستان، گرم و در تابستان، خنك نگه دارد!
حتي اگر بتوانيم تا اين مرحله پيش برويم و سفينه‌اي بسيار مقاوم، با قابليت كنترل كافي و منبع انرژي مطمئن بسازيم، نكته‌ي بعدي آن است كه سفينه را به مدار زمين يا به موقعيت خاصي در فضا و يا حتي بر روي سياره‌اي بفرستيم. هيچ مي‌دانيد كه آن را چه گونه مي‌توانيد پرتاب كنيد، چه وقت، به كجا، در چه جهتي و با چه سرعتي؟ پرتاب سفينه‌هاي فضايي به سمت سياره‌هاي مختلف، مانند شوت كردن توپ به سمت دروازه است، با اين تفاوت كه هم شما و هم دروازه با سرعت سرسام‌آوري به دور خود مي‌چرخيد.

 

منبع : /www.spacekids.ir

+ نوشته شده در  یکشنبه پانزدهم مهر 1386ساعت 15:47  توسط شمیمی  | 

مريخ : سيب كپلر

مريخ : سيب كپلر  

يوهان كپلر(1571-1630) يكي از دستياران تيگو براهه منجم مشهور دانماركي  بود. وي تلاش مي كرد تا تا از طريق رياضيات، منظومه خورشيد مركزي را توجيه و ثابت كند. به همين دليل كپلر، هندسه را براي توجيه اين مسئله انتخاب كرد. او همچنين از طريق هندسه توانست، مدار سيارت و دوره تناوب آن ها را با درصد خطاي كمترمحاسبه كند.  كپلر پيش از آنكه به عنوان دستيار تيگو براهه درآيد، الگويي براي محاسبه نسبت فواصل بين سيارت ارائه كرد.

در اين الگو، كپلر پنج چند وجهي منتظم ( نوعي چند وجهيست كه اضلاع و زاويه هاي تمام وجوه آن يكسانند) را با ترتيب خاصي  به صورت تو در تو، در درون يكديگر قرار داد. بين هر دو چند وجهي منتظم فضاي خالي وجود داشت كه در ميان آن ها نيم كره هايي گنجانده شده بود. در اين الگو، پنج چند وجهي منتظم و شش نيم كره تعبئه شده بود كه نخستين و كوچكترين نيم كره در درون داخليترين چند وجهي منتظم و ششمين و بزرگترين نيم كره در خارج از الگو قرار داشت به طوري كه تمام الگو در اين نيم كره واقع بود. اين نيم كره ها نقش مدار سيارات را داشتند. و به اين ترتيب كپلر توانست نسبت فواصل مدار سيارات را با 5 درصد خطا محاسبه كند.  كپلر با ارائه اين الگو مهارت و قدرت رياضي خود را نشان داد و به همين دليل به عنوان دستيار تيگو براهه در اورانيبورگ، كه رصد خانه اي بود در جزيره هون كه توسط پادشاه دانمارك ساخته شده بود، منصوب شد. نخستين ماموريتي كه به كپلر داده شد، محاسبه و تعيين مدار مريخ بود. وي در تعيين مدار مريخ از منظومه خورشيد مركزي استفاده كرد. او به مدت يك سال و نيم مشغول رصد و محاسبه مدار مريخ بود.

امّا او به نتيجه شگفت آوري  دست يافت. حركت طولي مريخ (شرق وغرب دايره البروج ) كه كپلر محاسبه كرد با حركت طولي كه تيگو براهه بدست آورده بود، حدود 8 دقيقه قوسي اختلاف داشت . ديگر دستياران تيگو علت اين اختلاف را خطاي ابزار مي دانستند. امّا كپلر اين طور فكر نمي كرد، چون ابزار هاي آزمايشگاه تيگو براهه حداكثر خطايي كه داشتند دو يا سه دقيقه بود. كپلر مي پنداشت كه مسير حركت مريخ نبايستي دايره باشد. به همين خاطر به دنبال شيوه ديگري براي محاسبه و تعيين مدار مريخ برآمد.  موضع رصد و محاسبه مدار مريخ توسط تيگو براهه و كپلر از زمين متحرك بود.

و به همين خاطر كپلر در صدد بر آمد تا چارچوب خود را از زمين متحرك به خورشيد كه ثابت است، منتقل كند. كپلر براي اين كار، بايستي مدار زمين را به طور دقيق تعيين كند. او براي تعيين مدار زمين، فرض مسئله خود را چنين قرار داد كه در لحظه ابتدا، زمين، خورشيد و مريخ در يك راستا قرار دارند. دوره تناوب مريخ كه او بدست آورده بود، 687 روز بود. پس از يك دوره مريخي (يعني 687 روز) مريخ دوباره به موضع خود مي رسد، امّا در اين لحظه زمين در موضع قبلي نبوده يعني زمين، مريخ و خورشيد در يك راستا قرار ندارند. چون دوره زميني 365 روز مي باشد.

از اين طريق كپلر توانست مدار زمين را مشخص كند. او مدار زمين را دايره بدست نياورد بلكه مدار زمين را بيضي نزديك به دايره يافت. او مشاهده كرد كه سرعت زمين در نزديكي خورشيد افزايش مي يابد. و اين مسئله ذهن كپلر را مشغول كرده بود. و او براي حل مسئله خود به دنبال علت فيزيكي آن مي گشت. وي فكر مي كرد كه خورشيد بر سيارات نيرو وارد مي كند كه آن ها را در مدار نگه داشته. امّا روشي براي اثبات عقيده خود نداشت. امّا شيوه اثبات هندسيّه مدار زمين موجب شد كه كپلر قانون اول خود را تدوين كند. مطابق اين قانون خط واصل سياره و خورشيد در بازه زماني يكسان، مساحت يكساني را جارو مي زند. و به عبارتي اين قانون نشان مي دهد كه سرعت سيارات در نقاط مختلف مدار در يك دوره تغيير مي كند.

كپلر با تعيين مدار نسبتاً دقيق زمين، اكنون مي توانست مدار مريخ را محاسبه كند. او در روشي مشابه با روش قبلي، مدار مريخ را تعيين كرد. او مدار مريخ را بيضي مايل به دايره بدست آورد. امّا شكل بيضي مدار زمين با بيضي مدار مريخ متفاوت بود. هر چند كه بيضي ها از نظر شكل متفاوتند امّا در يك خواص كلي متشابه اند و اينكه هر نقطه واقع بر بيضي مجموع فاصله شان از دو نقطه ثابت به نام كانون، همواره يكسان و ثابت است. با كشف مدار بيضي مريخ و زمين، كپلر قانون دوم خود را توانست تدوين كند. به موجب اين قانون، مدار سيارات به دور خورشيد، بيضي مي باشند و خورشيد در يكي از كانون هاي بيضي قرار دارد.

كپلردر سال 1609 پس از آنكه دو قانون خود را تدوين كرد با دو مسئله مهم رو به رو شد و اينكه چرا مدار حركت سيارات به دور خورشيد بيضي است. و همچنين سرعت و مدار سيارات نبايستي تصادفي و مستقل از يكديگر باشند. و به همين دليل تلاش مي كرد تا بتواند بين سرعت و اندازه مدار سيارات رابطه را بيابد. كپلر پس از ده سال محاسبه و بررسي توانست به رابطه اي ميان اندازه مدار و دوره سيارات دست يابد.

كپلر در سال 1619 در كتاب هماهنگي جهان مي نويسد:" پس از آنكه با تلاش و كوشش خود در مدتي طولاني، و با استناد به رصد هاي تيگو براهه، رابطه درست و حقيقي را پيدا كردم..."(1) اين قانون كه به قانون هماهنگي يا دوره تناوب نيز معروف است بدين شرح است: مربع دوره گردش سيارات با مكعب فاصله ميانگين آن ها از خورشيد متناسب است و يا به عبارتي ديگر، نسبت مربع دوره گردش سيارات به مكعب فاصله ميانگين آن ها از خورشيد همواره ثابت است.

 

اين رابطه هميشه يك مقدار ثابتي است:    T^2/R^3

 

كپلر در واقع حركات اجرام آسماني را بر اساس هندسه و رياضيات توصيف كرد و هرگز در مورد علت هاي آن چيزي نگفت. او دوست داشت كه پديده هاي آسماني و حركات اجرام آسماني را بر اساس علت هاي فيزيكي توضيح دهد. تا اينكه نيوتون با ظهور خود در ميدان رقابت، توانست با ارائه چهار قانون مهم خود( قانون چهارم همان قانون گرانش است) به اين مسائل از ديد فيزيكي و رياضي پاسخ دهد.

  در پايان اين نكته را مستلزم مي دانم كه عامل مشتركي ميان نيوتن و كپلر در كشف حقايق طبيعت وجود دارد البته شايد اين عامل با دانشمندان ديگري نيز در اشتراك باشد، اما چون بحثمان درمورد كپلر هست اين نسبت را به وي مي دهيم. و اينكه افتادن سيب در برابر چشمان نيوتن منجر به اين شد كه نيوتن به فكر قانون گرانشي بيفتد و اين امر سبب مشهور شدن او شد كه تحول عظيمي را در فيزيك ايجاد كرد. و كپلر هنگامي  كه به دستياري تيگو براهه منصوب شد اولين ماموريت او رصد مدار مريخ بود، و اين مدار مريخ بود كه باعث شد كپلر به معمّاهايي برخورد كند، و در حل اين معمّا ها قوانيني را تدوين نمود كه با استناد به اين قوانين توانست به اين پرسش ها پاسخ دهد. مردم هم عصر نيوتن و همچنين مردمان قبل از او هيچگاه با افتادن سيب از درخت نتوانستند به فكر نيروي گرانشي بيفتند و مانند نيوتن شوند

   دانشمندان هم عصر كپلر مانند تيگو براهه و حتي دانشمندان و منجمان قبل از او كه مشغول رصد مدار سيارات بودند، نتوانستند مانند كپلر در مورد مدار سيارات اين گونه فكر كنند

منبع : cph-theory.persiangig.com

+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم مهر 1386ساعت 16:35  توسط شمیمی  | 

نوترينو و جايزه نوبل

جايزه فيزيك نوبل نصيب اخترشناسان شد
سه اخترشناس كه شيوه هاي نويني براي مطالعه كهكشان ها و ستارگان خلق كرده اند، براي دريافت جايزه نوبل فيزيك سال
2002 برگزيده شدند.
ريموند ديويس" آمريكايي و "ماساتوشي كوشيبا" ژاپني نيمي از جايزه ده ميليون كروني و "ريكاردو جياكوني" ايتاليايي نيم ديگر جايزه را دريافت خواهند كرد.
ريموند ديويس از دانشگاه پنسيلوانيا در آمريكا و ماساتوشي كوشيبا از دانشگاه توكيو در ژاپن، ذرات ريزي را رديابي كرده اند كه "نوترينو" خوانده مي شود و منشأ آن داخل و خارج منظومه شمسي است.

اين يافته ها در كنار تجارب بعدي پژوهشگران امكان تأييد علمي نظريه هاي قديمي درباره واكنش هاي اتمي در دل خورشيد را فراهم آورده است.
ريكاردو جياكوني كه در شهر واشنگتن پايتخت آمريكا به كار پژوهشي اشتغال دارد دستگاه هايي اختراع كرده است كه مي توان با آنها اشعه ايكس را از خارج منظومه شمسي رديابي كرد.
فرهنگستان سلطنتي علوم سوئد در بيانيه خود نوشته است: "برندگان نوبل سال جاري در رشته فيزيك با استفاده از اين كوچكترين عناصر جهان، درك ما را از بزرگ ترين عناصر آن يعني خورشيد، ستارگان، كهكشان ها و ابرنواخترها (سوپرنواها) افزايش داده اند."

"دانش تازه طرز نگرش ما را به جهان تغيير داده است."
ابرنواختر نوعي انفجار نادر و عظيم ستاره اي است كه در اثر آن بخش اعظم مواد ستاره به انرژي بدل شده و نور كم دوام اما بي نهايت درخشاني توليد مي كند.

كشف نوترينو
احتمال وجود ذره اي به نام نوترينو نخستين بار در اوايل دهه 1930 پيش بيني شد، اما 25 سال طول كشيد تا وجود آن اثبات شود.

اين ذره در جريان واكنش هاي همجوشي هسته اي (فيوژن) در دل ستارگاني مانند خورشيد، كه در آن هيدروژن به هليوم تبديل مي شود، تشكيل مي شود.

نوترينو ذره اي شبح وار، بدون هيچ نوع بار الكتريكي و داراي جرمي بسيار ناچيز است كه مي تواند بدون بجا گذاشتن هيچ گونه ردي از دل ميليون ها كيلومتر ماده رد شود.با اين حال ريموند ديويس موفق شده است با كمك دستگاهي ششصد تني مجموعا دوهزار ذره نوترينو را شناسايي كند كه از خورشيد ساطع شده بودند.
اين دستاورد ثابت كرد در هسته خورشيد همجوشي هسته اي در جريان است.
ماساتوشي كوشيبا موفق شد ضمن تكرار اين آزمايش ثابت كند كه منشأ واقعي نوترينوها خورشيد است.او سپس با تعميم اين آزمايشها در سال 1987 توانست تعداد كمي نوترينو را رديابي كند كه از انفجار ابرنواختري در اعماق فضا ساطع شده بودند.

اكنون اين شيوه ها باعث پيدايش رشته تازه اي در علم نجوم شده است كه براي مطالعه اجرام بي نهايت دوردست به كار مي رود.

ردياب اشعه ايكس

ريكاردو جياكوني با كمك اشعه ايكس كه تصاوير خارق العاده اي از كيهان فراهم مي كند راه را براي پيشرفت تحقيقات نجومي هموار كرده است.

كليه ستارگان از جمله خورشيد تشعشعاتي با طول موج هاي گوناگون، از جمله اشعه ايكس ساطع مي كنند.
اشعه ايكس كيهاني از جو زمين عبور نمي كند، اما جياكوني با قرار دادن ابزار و تجهيزاتي در فضا موفق شده است براي نخستين بار منبعي از اشعه ايكس را در خارج از منظومه شمسي رديابي كند.

اكنون گمان مي رود برخي از منابع اشعه ايكس كيهاني كه او رديابي كرده است حاوي سياهچاله باشند. سياهچاله شيئي با جرم بي نهايت اما حجم ناچيز است كه حتي نور قدرت گريز از جاذبه آن را ندارد.
در حال حاضر دو تلسكوپ اشعه ايكس مهم به نام هاي چاندرا و نيوتون در مدار زمين گردش مي كنند.
 
منبع : cph-theory.persiangig.com

 

+ نوشته شده در  یکشنبه هشتم مهر 1386ساعت 15:6  توسط شمیمی  | 

ازشكافتن اتم تا متر كردن كهكشان

«علم، ماجراي تمامي بشريت است براي آموختن، براي زيستن در جهان و شايد براي دوست داشتن آن. براي آنكه جزيي از اين ماجرا باشيم بايد بفهميم، خود را درك كنيم، به اين احساس نزديك شويم كه در آدمي ظرفيتي است بسيار بيشتر از آنچه تاكنون حس كرده است، ظرفيتي از امكانات انساني به وسعت نامتناهي… پيشنهاد من اين است كه علم را در هر سطح، از پايين ترين تا بالاترين آن، به طريقي بشردوستانه بياموزيم، با نوعي فهم فلسفي، با فهمي اجتماعي و فهمي انساني از سرگذشت و گوهر كساني كه اين بنا را ساخته اند، با پيروزي ها، تلاش ها و شكست هايي كه داشته اند بياموزيم.»

شايد اين گفته آيزاك رابي، فيزيكدان برجسته و برنده جايزه نوبل فيزيك، بهترين پاسخ را براي سوال «فيزيكدان ها چه مي كنند؟» ارائه دهد. جهاني كه ما هم اكنون در سياره اي كوچك در يكي از كهكشان هاي آن زندگي مي كنيم، پر از اسرار و ناشناخته ها است.

انسان از بدو كودكي در مواجهه با شگفتي هاي جهان پيرامون خود با پرسش هايي مواجه مي شود. پرسش هايي كودكانه نظير اينكه چرا ستاره ها پايين نمي افتند؟ رنگين كمان چگونه شكل مي گيرد؟ چرا رعد و برق مي شود؟ و هزاران پرسش ديگر. اما اغلب اشخاص، خيلي زود اين سوال هاي كودكانه را در لابه لاي ديگر مسائل زندگي از ياد مي برند.

 شايد مهم ترين وجه تمايز فيزيكدان ها نسبت به بقيه آدم ها اين باشد كه آنها اين كنجكاوي هاي كودكانه خود را در برابر عظمت آفرينش، تا آخر عمر همچنان حفظ مي كنند. همان طور كه نيوتن در جمله مشهور خود مي گويد؛ «نمي دانم از نگاه ديگران چگونه هستم، اما از نگاه خودم صرفاً به پسرك كوچكي مي مانم كه در ساحل دريا مشغول بازي كردن است. هر از چندگاه، قلوه سنگ جالب يا صدف زيبايي را از لابه لاي شن ها پيدا مي كنم و اين درحالي است كه اقيانوسي ناشناخته از حقيقت در پيش رويم كشف نشده باقي مانده است.»

بنابراين در يك پاسخ كلي مي توان گفت كه كار فيزيكدان ها، كاوش در اين اقيانوس لايتناهي است. آنها اتم ها را شكافته اند، سرزمين هاي اسرارآميز سياره هاي ديگر را جست و جو كرده اند، ابعاد كهكشان را اندازه گرفته اند، آواي آفرينش كيهان را ثبت كرده اند، امكان مسافرت در زمان را بررسي كرده اند، از جهان هاي ديگر سخن گفته اند و هزاران هزار كار شگفت انگيز ديگر. آنها هرچه در كاوش در جهان به پيش رفته اند، گستره كاوش نشده وسيع تري را پيش روي خود ديده اند، گويي كه اين اقيانوس ناشناخته انتهايي ندارد. در اين مقاله تصميم داريم با بررسي زندگي، تلاش ها و دستاورد هاي چند تن از بزرگترين دانشمندان و فيزيكدانان با حوزه مختلف پژوهش در فيزيك و دشواري هاي آن آشنا شويم.

 نامدارترين فيزيكدان مسلمان، محمد عبدالسلام (1996 - 1926)

محمد عبدالسلام در سال 1304 شمسي در شهر ساهيوال در نزديكي لاهور (كه در آن زمان متعلق به هند بود و بعدها جزء پاكستان شد) به دنيا آمد. دوره دبيرستان را در همانجا به پايان برد. محمد 14 سال بيشتر نداشت كه در آزمون ورودي دانشگاه پنجاب لاهور شركت كرد و بالاترين نمره اي را كه تاكنون كسي در اين آزمون كسب كرده بود، به دست آورد. پس از اخذ كارشناسي ارشد از اين دانشگاه، موفق به دريافت بورس تحصيلي شد و بدين ترتيب عازم دانشگاه كمبريج انگلستان شد. در كمبريج، عالي ترين نمرات را در رياضيات و فيزيك كسب كرد.

پس از گرفتن دكترا به پاكستان بازگشت و در فاصله سال هاي 1330 تا 1334 شمسي، رياست بخش رياضيات دانشگاه پنجاب را برعهده داشت. پس از آن براي تدريس در امپريال كالج لندن به انگلستان دعوت شد و براي همين مجدداً به انگلستان بازگشت و در آنجا استاد فيزيك نظري شد. عبدالسلام با همكاري فيزيكدان ديگري به نام استيون واينبرگ توانست فرمول بندي واحدي را براي تبيين رفتار دو نيروي بنيادين جهان يعني نيروي الكترومغناطيسي و هسته اي ضعيف ارائه كند. به واسطه ارائه همين نظريه كه نظريه الكتروضعيف نام گرفت، جايزه نوبل 1979 فيزيك مشتركاً به عبدالسلام، واينبرگ و فيزيكدان ديگري به نام شلدون گلاشو اهدا شد. نظريه الكتروضعيف، گامي در جهت رسيدن به نظريه اي واحد در فيزيك بود كه سعي دارد رفتار تمامي نيروهاي جهان را در قالب رياضي واحدي تبيين كند. محمد عبدالسلام تنها فيزيكدان مسلماني است كه تاكنون جايزه نوبل فيزيك را دريافت كرده است. كاوش در اسرار جهان، تنها دلمشغولي عبدالسلام نبود، چراكه او يك دغدغه خاطر ديگر هم داشت و آن، ريشه يابي عقب ماندگي علمي كشورهاي جهان سوم و تلاش براي جبران اين عقب ماندگي بود. با همين آرمان بود كه عبدالسلام پس از مدت ها بحث و تكاپو در محافل بين المللي و گفت وگو با سياستگذاران علمي در كشورهاي شمال و جنوب، بالاخره موفق شد در سال 1343 شمسي، مركز بين المللي فيزيك نظري (ICTP) را در تريست ايتاليا تاسيس كند.

 اين مركز در زير چتر حمايتي يونسكو ولي عمدتاً با پشتيباني مالي ايتاليا به وجود آمد. سال هاست كه دانش پژوهان و خصوصاً فيزيكدانان و رياضي دانان كشورهاي در حال توسعه به سهولت به اين مركز سفر مي كنند و با پيشروترين چهره هاي علمي جهان در شاخه هاي مختلف علمي به بحث و تبادل نظر مي پردازند.

عبدالسلام تا پايان عمر، شخصاً مديريت اين مركز را برعهده داشت. بايد گفت كه حتي اگر عبدالسلام، برنده جايزه نوبل هم نبود، صرفاً به خاطر تاسيس ICTP و سي سال رهبري معنوي اين مركز، باز هم به چهره اي ماندگار تبديل مي شد.

مركز بين المللي فيزيك نظري در توسعه علم در بخشي از جهان كه شايد به علت اوضاع و احوال اجتماعي و سياسي، همواره نسبت به توسعه علوم پايه بي توجه بوده، تاثير انكارناپذيري داشته است. عبدالسلام در سال 1362 شمسي، فرهنگستان علوم جهان سوم را بنياد نهاد. هدف اين نهاد، شناسايي و ارج نهادن به دانش پيشگان كشورهاي در حال توسعه و كمك به تقليل مشكلات كاري آنها است. اعضاي اين فرهنگستان از ميان دانش پيشگان برجسته كشورهاي در حال توسعه در رشته هاي علوم پايه، پزشكي، كشاورزي و مهندسي انتخاب مي شوند.

 عبدالسلام در سال 1367 شمسي نيز شبكه سازمان هاي علمي كشورهاي جهان سوم را تاسيس كرد. اعضاي اين شبكه، وزارتخانه هاي علوم، سازمان ها و شوراهاي علمي، فرهنگستان ها و موسسات تحقيقاتي بزرگ كشورهاي جهان سوم اند. هدف از اين اقدام، گردهم آوردن سياستگذاران عرصه دانش و فناوري در كشورهاي جهان سوم بود، به اين اميد كه با تعامل افكار بتوانند راه حل هايي مناسب براي توسعه بومي دانش و فناوري بيابند. از كشور ما نيز وزارت علوم، تحقيقات و فناوري و نيز سازمان انرژي اتمي ايران عضو اين شبكه هستند.

محمد عبدالسلام در سال 1375 شمسي پس از يك عمر تلاش در راه توسعه علم بشر و توسعه علمي جهان سوم، دار فاني را ترك كرد.

در جست وجوي اشباح، فردريك راينز (1998 - 1918) و كلايد كوان (1974 - 1919)

هم اكنون كه در حال خواندن اين مطلب هستيد، در هر ثانيه، ميلياردها نوترينو در حال عبور از بدن شما هستند. اغلب اين ذرات شبح گون كه به ما مي رسند، در واكنش هاي گرماهسته اي كه در قلب خورشيد انجام مي شود، توليد شده اند.

اين نوترينوها از خورشيد به تمامي جهت هاي پهنه كيهان گسيل مي شوند و هيچ چيز جلودار آنها نيست. نوترينوهايي كه در مسير حركت خود به سياره ما مي رسند، از يك طرف وارد كره زمين شده و به راحتي از طرف ديگر آن بيرون مي روند، گويي كه هيچ چيز در مسير حركت آنها نبوده است. محاسبه ها نشان مي دهند كه حتي يك سپر فرضي سربي به ضخامت يك سال نوري هم نمي تواند بيش از نيمي از اين نوترينوهاي خورشيدي را متوقف كند. وجود نوترينو براي نخستين بار در سال 1930 توسط ولفگانگ پائولي پيش بيني شده بود.

داستان از اين قرار بود كه نتايج آزمايش هاي صورت گرفته بر روي واپاشي بتا، با قوانين مشهور پايستگي انرژي و تكانه جور درنمي آمد. پائولي بر اين باور بود كه نقض ظاهري اين دو قانون بدان علت است كه در واپاشي بتا، ذره اي شبح مانند نيز توليد مي شود كه بدون آنكه با هيچ يك از دستگاه هاي آشكارساز ما برهم كنشي داشته باشد، مقداري از انرژي و تكانه واكنش را با خود مي برد.

رفتار شبح مانند اين ذرات، به دام انداختن آنها را براي فيزيكدان ها غيرممكن كرده بود تا نهايتاً 25 سال بعد، دو فيزيكدان به نام هاي فردريك راينز (Frederick Reines) و كلايد كوان (Clyde Cowan) موفق شدند با كمك گروه تحقيقاتي تحت سرپرستي خود، تعدادي از اين ذرات گريزپا را صيد كنند. دستاورد راينز و كوان، گام مهمي در شناخت فيزيك نوترينوها محسوب مي شد.

 اين دستاورد، راه را براي توسعه سيستم هاي آشكارساز نوترينو باز كرد. با توسعه چنين سيستم هايي مشخص شد كه نوترينوها علاوه بر قلب خورشيد و ستارگان، در انفجارهاي عظيم ابرنواختري نيز به ميزان بسيار فراوان ايجاد مي شوند. در واقع بيش از 99 درصد انرژي خارق العاده اين انفجارهاي كيهاني توسط نوترينوها حمل مي شود. امروزه مي دانيم كه نوترينو، يكي از فراوان ترين ذرات جهان است به طوري كه به ازاي هر پروتون، چيزي در حدود يك ميليارد نوترينو در جهان وجود دارد.

با توجه به اهميت بسيار زياد دستاورد راينز و كوان، جايزه نوبل 1995 فيزيك مشتركاً به آنها اهدا شد. (البته كوان در آن زمان زنده نبود ولي نام او در فهرست دريافت كنندگان اين جايزه بزرگ علمي قرار گرفت.) از زمان آشكارسازي اولين نوترينوها تا به امروز، دستگاه هاي آشكارساز نوترينو، روزبه روز پيچيده تر و كامل تر شده اند، تا جايي كه امروزه رصدخانه هاي عظيم نوترينو را حتي در زير يخ هاي قطبي و يا اعماق درياها نيز نصب مي كنند. در سايه تلاش هاي اين فيزيكدانان، شگفتي هاي بيشتري از ويژگي هاي اسرارآميز نوترينوها بر بشر آشكار شده است. اكنون مي دانيم كه 3 نوع نوترينو در جهان وجود دارد و اينكه نوترينوها برخلاف تصور اوليه، فاقد جرم نيستند بلكه جرم اندكي دارند. اما تمامي اين ويژگي ها، ارتباط تنگاتنگي با بنيادي ترين نظريات موجود در مورد ذرات بنيادي و كيهان شناسي دارند.

 از انبساط بادكنك ها تا انبساط جهان، ادوين هابل (1953 - 1889)

ادوين هابل (Edwin Hubble) در نوامبر 1889 در ايالت ميسوري امريكا به دنيا آمد. بعدها با خانواده اش به حومه شيكاگو رفت و تحصيلات دبيرستاني اش را در همانجا به پايان رساند. سپس با يك بورس تحصيلي وارد دانشگاه شيكاگو شد و در 1910، مدرك كارشناسي خود را در اخترشناسي و رياضيات از اين دانشگاه گرفت. هابل در كنار درس خواندن، ورزشكار هم بود و در رشته هاي بسكتبال و بوكس به چهره اي شناخته شده تبديل شده بود.

موفقيت هاي هابل در عرصه هاي دانش و ورزش، بورس تحصيلي براي ادامه تحصيل در دانشگاه آكسفورد را برايش به ارمغان آورد و بدين ترتيب روانه انگلستان شد. در آكسفورد بنابر وصيت پدرش رشته حقوق را برگزيد و پس از سه سال با مدرك كارشناسي ارشد حقوق به امريكا بازگشت.

 علاقه هابل به كشف شگفتي هاي جهان، خيلي زود او را دوباره به عرصه اخترشناسي بازگرداند، به طوري كه تنها پس از يك سال از بازگشت به امريكا، براي ادامه تحصيل در اخترشناسي در رصدخانه مشهور مركز ثبت نام كرد. هابل در سال 1917، دكتراي خود را دريافت كرد و پس از گذراندن دوره سربازي در نيروي دريايي به رصدخانه عظيم كوه ويلسون ملحق شد. در آن زمان اين رصدخانه با تلسكوپ 5/2 متري خود، بزرگ ترين رصدخانه جهان محسوب مي شد.

تا آن زمان اخترشناسان هنوز نمي دانستند كه كهكشان هاي ديگري هم در خارج از راه شيري وجود دارند. در واقع آنها راه شيري را معادل كل جهان مي پنداشتند و تمامي كهكشان هايي كه با تلسكوپ هاي آن زمان قابل مشاهده بود را به عنوان سحابي هايي در داخل راه شيري محسوب مي كردند. اما اندازه گيري هاي هابل بر روي ستارگان متغير قيقاووسي در سحابي آندرومدا نشان داد كه اين سحابي، دورتر از آن است كه در داخل كهكشان ما باشد و بنابراين بايد آن را به عنوان يك كهكشان مستقل محسوب كرد. رصدهاي بعدي هابل نشان دادند كه نه تنها كهكشان هاي بسياري در جهان وجود دارند، بلكه اين كهكشان ها همگي در حال دورشدن از كهكشان ما هستند. آري، هابل، انبساط جهان را مشاهده كرده بود.

در واقع انبساط جهان، چند سال پيش از مشاهده رصدي آن توسط هابل، از سوي يك رياضي دان و كيهان شناس روسي به نام الكساندر فريدمن پيش بيني شده بود. فريدمن با استفاده از معادلات نسبيت عام اينشتين نشان داده بود كه جهان، برخلاف تصور موجود، ايستا نيست، بلكه بايد همانند يك بادكنك در حال انبساط باشد. اگرچه هابل به خاطر كشف مهم خود شايسته دريافت جايزه نوبل بود، اما در آن زمان كميته نوبل جايزه اي را به تحقيقات اخترشناسي اختصاص نمي داد.

 نهايتاً در سال 1953 اين كميته تصميم گرفت اخترشناسي را نيز به عنوان زيرشاخه اي از فيزيك به رسميت بشناسد. بدين ترتيب، نام هابل در فهرست نامزدهاي آينده دريافت اين جايزه مهم قرار گرفت اما او فرصت نكرد آن را دريافت كند. اگرچه ادوين هابل در 28 سپتامبر همان سال از دنيا رفت، اما كشف بزرگش يعني انبساط جهان براي هميشه در تاريخ علم ماندگار شد.

 مرد هسته اي جهان، انريكو فرمي (1954 - 1901)

انريكو فرمي (Enrico Fermi) در 29 سپتامبر 1901 در شهر رم ايتاليا به دنيا آمد. او از كودكي به خواندن كتاب هاي علمي علاقه زيادي داشت. انريكو دو جلد كتاب قديمي آموزش فيزيك مقدماتي را از يك دست فروش تهيه كرد و با علاقه فراوان شروع به مطالعه آنها كرد. بعدها به خواهر بزرگترش ماريا گفت كه آن زمان آنچنان مجذوب فرمول هاي كتاب شده بود كه تا پايان كتاب اصلاً متوجه نشده بود كه كتاب، به زبان لاتين نوشته شده است.

پيشرفت فرمي در فراگيري فيزيك و رياضيات، خارق العاده بود. انريكو پس از پايان دبيرستان در آزمون ورودي دانشگاه پيزا شركت كرد. در آن زمان متقاضيان ورود به دانشگاه پيزا بايد علاوه بر شركت در آزمون ورودي، يك مقاله علمي نيز به دانشگاه ارائه مي دادند. مقاله علمي فرمي از چنان سطح بالايي برخوردار بود كه حتي براي آزمون ورودي دكترا نيز مناسب بود. فرمي 19 ساله بود كه عملاً به اساتيد خود در دانشگاه درس مي داد. او درحاليكه هنوز يك دانشجوي دوره كارشناسي بود، كار بر روي اولين نظريه ماندگار خود در عرصه فيزيك را آغاز كرد. بدين ترتيب انريكو فرمي در 24 سالگي استاد فيزيك دانشگاه رم شد.

در آن زمان ايجاد راديواكتيويته مصنوعي با كمك پرتودهي عناصر با ذرات آلفا به تازگي توسط فردريك ژوليو و ايرن كوري (داماد و دختر ماري كوري) كشف شده بود. انريكو فرمي در موسسه فيزيك دانشگاه رم، به سرعت متوجه كاربرد بسيار مهم راديواكتيويته مصنوعي شد؛ توليد ايزوتوپ هاي جديد به كمك پرتودهي. بدين ترتيب فرمي بي درنگ مشغول كار شد، اما به جاي استفاده از ذرات آلفا براي پرتودهي از نوترون استفاده كرد، زيرا به اين نتيجه رسيده بود كه نوترون به دليل خنثي بودن، از سوي هسته پس رانده نخواهد شد و بنابراين كارآمدتر خواهد بود.

فرمي از 1934 به كمك دستياران خود به بمباران تك تك عنصرهاي شناخته شده به ترتيب شماره شان در جدول تناوبي مشغول شد، به اين اميد كه از هريك از آنها ايزوتوپ هاي جديدي به دست آورد و موفق هم شد. او در ماه ژوئن همان سال اعلام كرد كه براي 47 عنصر از 68 عنصر مطالعه شده، ايزوتوپ هاي راديواكتيو ايجاد كرده است. در پايان ژوئن نوبت به اورانيوم، يعني سنگين ترين عنصر شناخته شده آن زمان رسيد. مطالعه رفتار هسته اورانيوم با 92 پروتون براي فرمي بسيار جالب بود، زيرا او تصور مي كرد كه احتمالاً هسته اورانيوم با جذب يك نوترون، ناپايدار شده و در نتيجه يكي از نوترون هاي آن به واسطه واپاشي بتا، به پروتون تبديل شده و هسته اي با 93 پروتون ايجاد مي شود (يعني يك عنصر جديد كه پيش از آن در طبيعت موجود نبوده است).

اما پس از بمباران اورانيوم با نوترون، فرمي به جاي يك عنصر جديد با چند عنصر متفاوت مواجه شد و اين، نقطه عطفي در تاريخ فيزيك هسته اي بود، چراكه فرمي بدون آنكه بداند، اولين واكنش شكافت هسته اي تاريخ را انجام داده بود (در واقع هسته اورانيوم آن قدر سنگين بود كه بر اثر برخورد نوترون، به جاي جذب آن، شكافته مي شد).

انريكو فرمي در 1938 به خاطر كشف ارزشمند خود يعني كشف ايزوتوپ هاي راديواكتيو عنصر ها، جايزه نوبل فيزيك را دريافت كرد، اما با توجه به روي كار آمدن دولت فاشيستي موسيليني در ايتاليا، فرمي ديگر به كشور خود بازنگشت، بلكه مستقيم از استكهلم عازم امريكا شد. فرمي در امريكا آزمايش هاي خود را بر روي شكافت هسته اي ادامه داد و در نهايت در دوم دسامبر 1942، اولين راكتور هسته اي جهان توسط گروه تحقيقاتي فرمي در دانشگاه شيكاگو به كار افتاد و اين، سرآغازي بود براي آشكاري انرژي عظيمي كه در قلب اتم نهفته است.

 دختركي با فرفره هاي كيهاني، سوزان جاسلين بل (1943)

سوزان جاسلين بل (Susan Jocelyn Bell) در 15 جولاي 1943 در شهر بلفاست در ايرلند شمالي به دنيا آمد. پدرش معمار رصدخانه آرما بود كه در حومه شهر قرارداشت و سوزان اغلب اوقات با او به رصدخانه مي رفت. مصاحبت با كاركنان رصدخانه، سوزان را از همان كودكي شيفته اخترشناسي كرد. او پس از اتمام دبيرستان به دانشگاه گلاسكو رفت و در سال 1965 مدرك كارشناسي خود را در رشته فيزيك از اين دانشگاه اخذ كرد و در همان سال در دوره دكتراي اخترشناسي دانشگاه كمبريج پذيرفته شد.

جاسلين بل در كمبريج، زير نظر آنتوني هويش، ساخت راديوتلسكوپ بزرگي را براي رصد اختروش ها آغاز كرد. ساخت اين راديوتلسكوپ كه ارائه اي عظيم متشكل از 2 هزار آنتن دوقطبي در زميني به مساحت تقريبي دو هكتار بود و در طول موج 7/3 متري كار مي كرد، دو سال تمام طول كشيد. در نهايت در ماه جولاي 1967 كار رصد آسمان با اين راديوتلسكوپ جديد آغاز شد.

علائم راديويي دريافت شده از اعماق آسمان توسط اين راديوتلسكوپ به كمك قلم هاي آغشته به مركب بر روي كاغذهاي ثبات متحرك مخصوصي ثبت مي شد. جاسلين بل بايد در هر هفته تقريباً يكصد متر نمودار ثبت شده بر روي كاغذ ثبات را به دقت تحليل كند.

در يكي از شب هاي تابستان در ماه آگوست، جاسلين بل به يك سيگنال راديويي عجيب برخورد كرد. تحليل سيگنال نشان مي داد كه احتمالاً از يك منبع راديويي چشمك زن در پهنه آسمان حاصل شده است. طي هفته هاي بعد نيز اين منبع راديويي اسرارآميز همچنان به چشمك زدن خود ادامه داد. براي تحليل دقيق تر اين منبع به دستگاه ثباتي نياز بود كه كاغذ را با سرعت بسيار بيشتري عبور دهد. متأسفانه ساخت اين دستگاه كمي طول كشيد و منبع از حوزه ديد آسمان محل خارج شد.

اواخر نوامبر بود كه منبع دوباره از سوي ديگر آسمان پديدار شد. رصد اين منبع با سيستم ثبات جديد، بسيار شگفت انگيز بود. اين منبع كيهاني اسرارآميز تقريباً هر 3/1 ثانيه يك پالس منظم از خود گسيل مي كرد. خبر اين كشف حيرت انگيز، در ميان اخترفيزيكدان ها غوغايي برپا كرد. به زودي مشخص شد كه اين منبع ناشناخته در واقع يك ستاره نوتروني در حال دوران است كه در هربار چرخش خود، پرتوهايي را همانند يك فانوس دريايي عظيم در پهنه كيهان گسيل مي كند.

 بدين ترتيب جاسلين بل اولين تپ اختر شناخته شده توسط انسان را صيد كرده بود. از آن زمان تاكنون چند صد نمونه ديگر از اين فرفره هاي كيهاني كشف شده اند كه سريع ترين آنها در هر ثانيه هزار بار به دور خود مي چرخد. به پاس اين كشف مهم، جوايز مهمي نظير جايزه اوپنهايمر، جايزه انجمن سلطنتي نجوم، جايزه انجمن اخترشناسي امريكا و دكتراي افتخاري دانشگاه هاروارد به جاسلين بل اهدا شد. او هم اكنون نيز در انواع طول موج ها، جست و جوي خود را در پهنه كيهان ادامه مي دهد.

 پدر سياهچاله ها، جان ويلر (1911 )

شايد هيچ چيز در دنياي فيزيك همانند سياهچاله ها اسرارآميز نباشد، پديده هايي كيهاني كه همه چيز را به درون خود مي كشند و حتي زمان را نيز در دل خود متوقف مي سازند. بنابراين حتماً برايتان جالب خواهد بود كه بدانيد واژه سياهچاله توسط كدام فيزيكدان پا به عرصه فيزيك گذاشت. اين فيزيكدان كسي نبود جز جان ويلر (John Wheeler). جان ويلر، يكي از آخرين بازماندگان نسل فيزيكداناني است كه مستقيم با اينشتين همكاري داشته اند.

در واقع ويلر را مي توان ادامه دهنده راه اينشتين در دست يابي به نظريه ميدان واحد در فيزيك محسوب كرد. جان ويلر در نهم جولاي 1911 در فلوريدا ديده به جهان گشود. 22 سال بيشتر نداشت كه دكتراي خود را از دانشگاه معروف جان هاپكينز امريكا دريافت كرد. او نزديك به چهل سال تمام، استاد فيزيك دانشگاه پرينستون بود. ويلر برخلاف اغلب دانشگاهيان آن دوران، در كنار تحقيق، اهميت بسيار زيادي براي تدريس و آموزش نيز قائل بود.

 روش تدريس ويلر مملو از خلاقيت، تخيل و ابتكار بود تاجايي كه مي توان او را علاوه بر يك فيزيكدان فوق العاده، يكي از شاخص ترين چهره ها در عرصه آموزش فيزيك نيز محسوب كرد. شايد به همين دليل بود كه فيزيكدانان بزرگي نظير ريچارد فاينمن و كيپ ثورن (Kip Thorne) نزد او پرورش يافتند. ويلر در سال 1957، تعميم نظريه نسبيت عام را آغاز كرد و بدين ترتيب از پديده حيرت انگيز ديگري در پهنه كيهان پرده برداشت؛ كرمچاله ها. كرمچاله ها تونل هايي فضازماني هستند كه بخشي از جهان را به صورت ميان بر به بخشي ديگر از آن متصل مي كنند.

كرمچاله ها حتي مي توانند با اتصال يك لحظه زماني به لحظه اي ديگر در گذشته يا آينده، نقش ماشين زمان را ايفا كنند. از آن عجيب تر آنكه كرمچاله ها ممكن است كانال هايي براي خروج از اين جهان و ورود به جهان هاي ديگر باشند. ويلر در يك سخنراني عمومي در سال 1967 براي نخستين بار واژه «سياهچاله» را به جهان فيزيك معرفي كرد. در ضمن، ويلر را مي توان جزء يكي از پيشگامان نظريه گرانش كوانتومي به حساب آورد.

 او زماني در جمله مشهوري چنين گفت؛ «در كائنات چيزي جز فضازمان وجود ندارد. ماده، بار الكتريكي، الكترومغناطيس و تمامي ميدان هاي ديگر همگي صرفاً تجلياتي از همين فضازمان هستند.» جالب اينجا است كه جديدترين دستاوردهاي فيزيكدانان در عرصه گرانش كوانتومي، اين سخن ويلر را كه مدت ها پيش بيان شده بود، تاييد مي كند. اگر چنين باشد بايد گفت كه ما حقيقتاً با تمامي كائنات يگانه ايم.

معادله اي براي ابديت، آلبرت اينشتين(1955 - 1879)

آلبرت اينشتين در چهاردهم ماه مارس سال 1879 در شهر قديمي و كوچك اولم در كوهپايه هاي آلپ و در كرانه رود دانوب به دنيا آمد. يك ساله بود كه خانواده او به مونيخ نقل مكان كردند. چهار سال بعد، پدر و عموي آلبرت با كمك همديگر كارخانه اي كوچك را براي توليد وسايل الكتريكي در حومه مونيخ راه اندازي كردند.

 آلبرت تحصيلات خود را تا اواخر دبيرستان در همين شهر ادامه داد اما ازآنجايي كه كارخانه لوازم الكتريكي خانوادگي آنها چندان سودآور نبود، خانواده اينشتين تصميم گرفتند بخت خود را در جاي ديگري امتحان كنند و به همين دليل در سال 1894 به ميلان ايتاليا نقل مكان كردند. اينشتين مدتي را در ايتاليا در كنار خانواده خود گذراند و سپس تصميم به ادامه تحصيل در دانشگاه گرفت. بنابراين براي تكميل تحصيلات دبيرستاني خود به مدرسه ايالتي شهر كوچك آراو در سوئيس رفت. در همين زمان بود كه اينشتين شانزده ساله اولين مقاله علمي اش را با عنوان «بررسي وضعيت اتر در حضور ميدان مغناطيسي» نوشت.

اينشتين در 1896 تحصيلات خود را در آراو به پايان رساند و سپس وارد پلي تكنيك زوريخ شد. او در پاييز 1900، امتحان دولتي را گذراند و مدرك دكتراي خود را از پلي تكنيك دريافت كرد. پس از فارغ التحصيلي، جست و جو براي يافتن كار را آغاز كرد و سرانجام در تابستان 1902 با سمت كارشناس فني درجه سه و با حقوق ساليانه 3500 فرانك به استخدام اداره ثبت اختراعات سوئيس در برن درآمد. اينشتين 8 ساعت از روز را به كار در اداره ثبت اختراعات برن مشغول بود و مابقي زمان روز در اختيار خودش بود و مي توانست به ايده هايي كه در سر داشت بينديشد. همين زمان هاي فراغت بود كه در نهايت يكي از بزرگ ترين دستاوردهاي تاريخ انديشه يعني «نظريه نسبيت» را براي بشريت به ارمغان آورد.

اينشتين سه سال تمام بر روي معادلاتي كه بيان رياضي جديدي از «زمان» و «فضا» ارائه مي دادند كار كرد و هر دقيقه از فراغت خود را بر سر آن گذاشت. در نهايت اينشتين در سال 1905كه اكنون 26 سال بيشتر نداشت، مجموعه مقاله هاي «نسبيت خاص» را در نشريه اي تخصصي و آلماني زبان در زمينه فيزيك به نام «آنالن در فيزيك» (Annalen der Physik) منتشر كرد. همين مجموعه مقاله ها بود كه با ارائه تصويري جديد از بنيادي ترين مفاهيم فيزيك يعني «زمان» و «فضا» و با نسبي دانستن آنها، بنيادهاي فيزيك مطلق گراي نيوتني را فروريخت و ديدگاه انسان را نسبت به جهان تغيير داد…

تا پيش از زمان ارائه نظريه نسبيت، فيزيك با مسائل لاينحلي روبه رو شده بود. يكي از اين مسائل، تبيين نتيجه آزمايش مايكلسون و مورلي در مورد سرعت نور بود. اما نظريه نسبيت توانست به خوبي بخش مهمي از مسائل مزبور را حل كند و همين امر، در جلب توجه زودهنگام دانشمندان به نظريه اينشتين موثر بود. ماكس پلانك، فيزيكدان برجسته دانشگاه برلين، در مورد او گفت؛ «كپرنيك تازه اي متولد شده است.» بدين ترتيب، با شناسايي، پذيرش و تكامل نظريه اينشتين، آوازه او در مراكز بزرگ علمي اروپا پيچيد.

در 1914، با پيشنهاد ماكس پلانك (كه اعتبار و مقام علمي اش در محفل هاي آكادميك، چون و چرا نداشت) اينشتين استاد دانشگاه برلين شد و به عضويت فرهنگستان علوم پروس درآمد. در 1916، با انتشار مقاله اي، نظريه نسبيت خاص را تعميم داد و «نسبيت عام» را ارائه كرد. اين نظريه كه رفتار نيروي گرانش را با ديدگاهي كاملاً متفاوت و به صورت انحناي فضا- زمان تبيين مي كرد، بار ديگر جهان علم را دچار حيرت كرد و ديدگاه بشر را نسبت به جهان، تغيير داد (همين نظريه بود كه بعدها از پديده هاي شگفت انگيزي نظير سياهچاله ها، انبساط جهان، امواج گرانشي و… پرده برداشت). در 1917، اينشتين در مقاله اي براي نخستين بار، مباني نظري تابش ليزر را تبيين كرد (بعدها ليزر، انقلابي در عرصه علوم و فناوري ايجاد كرد).

با فرارسيدن دهه 1920، شهرت اينشتين گوي سبقت را از شهرت هر دانشمند زنده ديگري ربود. اكنون خانه اينشتين در برلين به زيارتگاه مردان و زناني با حرفه ها، دلبستگي ها، نظرها و انگيزه هاي مختلف بدل شده بود كه در جست وجوي پاسخ مسائل فيزيكي، رياضي، فلسفي، اخلاقي، مذهبي، سياسي و يا حتي شخصي بودند. چيزي نگذشت كه اينشتين به يك جاذبه سياحتي شهر تبديل شد و خانه اش در شماره 5 خيابان هابر لانداشتراسه يكي از جاهايي بود كه هر توريستي كه به برلين مي آمد بايد ببيند. در سال 1921، جايزه نوبل فيزيك به خاطر خدماتي كه اينشتين در فيزيك نظري ارائه داده بود، به وي اهدا شد.

با به قدرت رسيدن هيتلر در 1933، «پاك سازي هاي» گسترده در دانشگاه هاي آلمان آغاز شد. در آن زمان، اينشتين به دعوت موسسه فناوري كاليفرنيا به عنوان استاد ميهمان در امريكا به سر مي برد. اينشتين طي نامه اي از عضويت در فرهنگستان علوم آلمان استعفا داد و رسماً اعلام كرد كه در رژيم كنوني ديگر نمي تواند در خدمت دولت آلمان باشد. در ابتدا فرهنگستان نمي دانست چه كار كند، اما نهايتاً تحت فشار نازي ها بيانيه اي انتشار داد و اينشتين را به انجام فعاليت هاي ضدآلماني متهم كرد. پليس آلمان در ماه مارس 1933 خانه اينشتين و تمامي دارايي او را در برلين مصادره كرد و نوشته هاي او را (و از جمله مقاله هايش در زمينه نسبيت) در يكي از ميدان هاي برلين به آتش كشيدند. از آن پس، در دوران سلطه رژيم نازي، هرچند تدريس نسبيت در دانشگاه هاي آلمان ادامه داشت اما از اينشتين، هيچ نامي نمي بردند.

بدين ترتيب، اينشتين ديگر براي اقامت به اروپا بازنگشت. در همان سال، «موسسه پژوهش هاي پيشرفته پرينستون» در نيوجرسي امريكا كه به تازگي كار خود را آغاز كرده بود، از اينشتين دعوت كرد كه به عنوان پژوهشگر ارشد موسسه به آنجا برود و بدين ترتيب اينشتين به پرينستون رفت و تا آخر عمر به مدت 22 سال در همانجا ماند. بدين ترتيب، تصوير پيرمردي مهربان و دوست داشتني كه هر روز صبح، بدون توجه به خوبي يا بدي هوا، مسير خانه خود در شماره 112 خيابان مرسر را تا مركز پژوهش هاي پيشرفته پرينستون پياده مي پيمود، به منظره اي آشنا براي اهالي شهر پرينستون تبديل شده بود.

 آلبرت اينشتين هيچگاه از جست و جوي پاسخ براي رازهاي عالم باز نايستاد. ازجمله آخرين كارهايش، تلاش براي دستيابي به نظريه اي وحدت يافته در فيزيك بود كه او آن را «نظريه ميدان واحد» ناميد. اينشتين با ارائه اين نظريه سعي داشت به تبيين رياضي واحدي از تمامي قوانين فيزيك دست يابد، تلاشي كه هنوز هم توسط فيزيكدانان بزرگ معاصر ادامه دارد.

اينشتين، مواجهه با اسرار جهان را زيباترين تجربه انسان مي داند و مي نويسد؛ «مواجهه با اسرار، زيباترين تجربه اي است كه انسان مي تواند داشته باشد. ذات علم و هنر حقيقي در چنين تجربه اي نهفته است. كسي كه از اين حس عاري باشد و قابليت آن را نداشته باشد كه محو حيرت و شگفتي هاي جهان گردد، مرده اي بيش نيست، شمعي است كه به خاموشي گراييده است…»

اينشتين در يك صبح بهاري در 18 آوريل 1955 در سن 76 سالگي از دنيا رفت. وصيتنامه اش صبح روز بعد خوانده شد. او درخواست كرده بود كه تدفين ، بدون هيچگونه تشريفات رسمي برگزار شود. زمان و مكان تدفين بايد از همه به جز تني چند از دوستان نزديك كه جسدش را تا محل سوزاندن آن همراهي مي كردند، پنهان نگاه داشته شود. مرگ اينشتين، مردم سراسر جهان را عميقاً متاثر ساخت.

همانطور كه لئونيد آندريف در حكايت خود نوشته بود كه وقتي گاليور زنده بود، مردم لي لي پوت شب ها صداي تپش قلبش را مي شنيدند، اين را مي توان درباره اينشتين گفت. مردم جهان با علم به اينكه چنين انساني در ميانشان مي زيست، به بزرگي و تعالي خرد اعتقاد پيدا كردند. اكنون اگرچه قلب اين بزرگمرد از تپش بازايستاده بود، اما نامش در قلب تاريخ انديشه ابدي شد…

 بانويي كه از يكي از بزرگ ترين رازهاي كيهان پرده برداشت، ورا روبين (1928)

ورا روبين (Vera Rubin) در 23 جولاي 1928 در شهر فيلادلفيا به دنيا آمد. او از همان كودكي شيفته دنياي اسرارآميز ستاره ها بود، به طوري كه شب ها به زحمت بيدار مي ماند تا چرخش تدريجي صورت هاي فلكي را حول ستاره قطبي از پنجره اتاق خواب خود كه رو به شمال باز مي شد، تماشا كند.

روبين در سن 17 سالگي وارد دانشگاه واسار شد و سه سال بعد با مدرك كارشناسي اخترشناسي از آنجا فارغ التحصيل شد. او جز به ادامه تحصيلاتش در دانشگاه پرينستون كه در آن زمان به مركز اخترشناسي معتبري در سطح جهان تبديل شده بود، به چيز ديگر نمي انديشيد. بنابراين با اشتياق فراوان، تقاضانامه اي را براي دريافت فرم هاي ثبت نام در دوره تحصيلات تكميلي به دانشگاه پرينستون ارسال كرد، اما اين فرم ها هيچگاه به دستش نرسيد چرا كه پرينستون تا سال 1971، زنان را در دوره هاي تحصيلات تكميلي خود نمي پذيرفت. بدين ترتيب روبين سرانجام به دانشگاه كورنل رفت. در كورنل به او چندان اهميت نمي دادند.

او زن بود و گذشته از آن، گروه اخترشناسي كورنل در آن دوران، گروه كوچكي بود كه تنها دو مدرس داشت. اما از آنجايي كه وي بيشتر در فيزيك كار كرده بود، اين فرصت را به دست آورد تا با هانس بته - كه بعدها به سبب تشريح واكنش هاي گداخت هسته اي در خورشيد، جايزه نوبل گرفت - درس مكانيك كوانتومي پيشرفته را بگذراند. روبين الكتروديناميك كوانتومي را نيز از ريچارد فاينمن مشهور فراگرفت. روبين پس از اتمام دوره كارشناسي ارشد، براي گرفتن دكترا به دانشگاه جورج تاون رفت. تز دكتراي او در مورد نحوه توزيع كهكشان ها در جهان بود.

 پس از اتمام دكترا وارد بخش اخترشناسي موسسه تحقيقاتي كارنگي در واشنگتن شد و در آنجا بود كه تحقيق بر روي چرخش كهكشان هاي مارپيچي را آغاز كرد، تحقيقي كه نهايتاً يكي از بزرگ ترين معماهاي فيزيك از دل آن سر برآورد. اندازه گيري هاي روبين نشان داد كه كهكشان ها با چنان سرعتي در حال چرخشند كه قاعدتاً بايد تاكنون مضمحل مي شدند. پس بايد ماده اي ناشناخته و تاريك، فضاي درون كهكشان ها را پر كرده باشد تا با نيروي گرانش خود، از اضمحلال كهكشان ها جلوگيري كند. اينگونه بود كه معمايي به نام «ماده تاريك» پا به عرصه فيزيك گذاشت، ماده اي اسرارآميز و ناشناخته كه 90 درصد جرم كل جهان را تشكيل مي دهد اما ما هنوز هم از ماهيت آن هيچ نمي دانيم.

منبع : /www.knowclub.net

+ نوشته شده در  جمعه ششم مهر 1386ساعت 15:57  توسط شمیمی  | 

حمله با سرعت نور

حمله با سرعت نور
 

    

 

 

 

از ديدگاه جنگى، ليزر يك پديده تقريباً فوق العاده بود. در ليزر به جاى دود و بوى بد و صداى گوشخراش مهمات جنگى از پرتوهاى نامرئى نور متمركز استفاده مى شود. جت  هاى بازسازى شده بوئينگ ۷۴۷ كه به سلاح هاى ليزرى مجهز است، موشك هاى بالستيكى را شليك مى كند و چندصد مايل دورتر از جايى كه هستيم، به هدف برخورد مى كند. توپ هاى داراى انرژى هدايت شده مى تواند راكت هايى را كه از طرف دشمن شليك مى شود، باسرعت نور ره گيرى كند، مواد انفجارى داخل آنها را داغ كرده و باعث انفجار آنها در وسط آسمان شود. البته مواردى كه ذكر شد، يادى از تصورات ذهنى جنگ ستارگان دوران رياست جمهورى رونالد ريگان نبود. اينها طرح هاى جديدى است كه نقطه آغاز آن فقط به دهه قبل بازمى گردد و در آينده نه چندان دور به حقيقت خواهد پيوست. ليزر تاكتيكى پرانرژى (THEL) نيروى زمينى ايالات متحده در ميدان موشكى وايت سندز ((White Sands واقع در صحراى نيومكزيكو، چندين خمپاره و راكت كاتيوشا را منهدم كرد. در سال ۲۰۰۴ پيمانكاران نيروى هوايى آمريكا، شليك آزمايشى سلاح هاى ليزرى را كه به صورت شيميايى توليد شده بود، آغاز كردند. اين يك ليزر هوابرد بود كه بر روى يك بوئينگ اصلاح شده ۷۴۷ قرار مى گرفت.
به يك باره به نظر رسيد كه تلاش هاى اخير براى اداره كردن ليزرهاى ميدان نبرد مانند پروژه جنگ ستارگان دهه ۱۹۸۰ از بين رفته است. توليد چندين مگاوات توان ليزرى براى منفجر كردن موشك به چندصد گالن مواد شيميايى سمى ( از قبيل اتيلن و ترى فلوئوريد نيتروژن) نياز داشت. بدين ترتيب حجم سلاح ها افزايش يافت. بدتر آنكه پس از چند شليك بايد گروه تازه اى از مواد واكنش دهنده به اين ليزرها تزريق مى شد. موضوع حمل و نقل اين مواد سمى، چه از طريق هوا و چه در طول ميدان رزم، لرزه بر اندام فرماندهان نظامى انداخت. پرسش هايى نيز در مورد چگونگى نفوذ موثر اين پرتوها در باران و گرد و غبار مطرح شد. سال گذشته نيروى زمينى آمريكا پروژه THEL خود را لغو كرد. بعضى از افراد فكر مى كنند احتمالاً جت ۷۴۷ كه براى شليك كردن پرتوها بازسازى شده به علت هزينه سنگين پروژه بعدى است كه لغو مى شود.
البته هنوز زود است كه سلاح هاى ليزرى را از دست رفته بدانيم. پتانسيل پرتوى سلاح هايى كه با دقت زياد و تا فاصله دور مى تواند شليك كند، داراى اهميت زيادى از لحاظ نظامى است، به ويژه در زمانى كه سربازان آمريكايى در حال نبرد با دشمنان چريك مانندى هستند كه به سرعت در پس زمينه ميدان محو مى  شوند. ژنرال برادلى لات يكى از فرماندهان سپاه تفنگداران دريايى ايالات متحده ((USMC مى گويد: «اگر مى شد براى مدت طولانى شليك كرد، بدون آن كه مجبور به بارگذارى مجدد سلاح باشيم، خيلى خوب بود. اين چيزى است كه ((USMC خيلى به آن علاقه دارد و در حال پيگيرى آن است.»
اما اگر ليزرهاى شيميايى نتواند آن را برآورده سازد، چه چيزى باعث مى شود كه جنگ پرتوها تحقق يابد؟ پاسخ آن دو چيز است. اول آن كه پنتاگون كم كم اين موضوع را درك مى كند كه اگر نتايج مطلوب را مى خواهد، بايد انتظارات خود را پايين بياورد. به عنوان مثال ابتدا خمپاره و بعد موشك ها را مورد حمله قرار دهد. اما موضوع دوم كه از مورد اول مهم تر است، ظهور مجدد دو فناورى پروژه جنگ ستارگان (ليزرهاى الكترون آزاد و نيمه هادى) در آزمايشگاه هاى پرانرژى و پراميد دو همكار سابق است كه فكر كردند روياهاى آنها درباره پيروزى ليرز، سال ها پيش از بين رفته است.
جهش به سرعت نور: همه ليزرها كم و بيش به يك روش كار مى كنند. انواع مشخصى از اتم ها را تحريك كنيد تا ذرات نور (فوتون ها) را تشعشع كند. اين نور را به عقب و به اتم هاى تحريك شده برگردانيد تا فوتون هاى بيشترى پديدار شود. برخلاف لامپ هاى حبابى كه نور آن در تمام جهت  ها پخش مى شود، اين دسته از فوتون ها فقط در يك جهت منتشر مى شود. نور ليزر به جاى آن كه در همه قسمت هاى طيف فركانسى داراى درخشندگى باشد، داراى طول موج يكسان است كه بستگى به «واسطه مورد استفاده» دارد، يعنى نوع اتم هايى كه از آنها براى توليد پرتو استفاده مى شود. اگر مقدار كافى از نور متمركز را بتابانيم، اجسام شروع به سوختن مى كند.
در نخستين آزمايش هاى ليزرى كه در دهه ۱۹۶۰ صورت گرفت، از كريستال هاى ياقوت به عنوان واسطه بهره بردارى استفاده مى شد. اما ليزرهاى حالت جامد اصولاً نمى تواند بيش از چندصد وات توان توليد كند. اين مقدار البته براى جراحى چشم خوب است، اما سرنگون كردن موشك (پديده اى كه نيروهاى نظامى خواستار انجام آن هستند) به توانى برابر ميليون ها وات نياز دارد. به همين دليل است كه پژوهشگران، تلاش هاى خود را به سمت  ليزرهاى شيميايى معطوف كردند، كه در نهايت با شكست روبه رو شد.
نوع ديگرى از ليزر وجود دارد كه براى توليد پرتو هيچ احتياجى به كريستال، (واسطه مورد استفاده) و مقادير زيادى از مواد شيميايى خطرناك ندارد. اين ليزر را ليزر الكترون آزاد (FEL) مى نامند. اين ليزر از جريان توربوشارژشده اى از الكترون ها براى شروع واكنش خود استفاده مى كند. اين نوع ليزر در برنامه پدافند موشكى ملى جنگ ستارگان روش غالب بود. اين پديده تقريباً همان پديده افسانه اى بود كه جورج نيل و باب ياماموتو (محققان آمريكايى) به اتفاق هم براى يك شركت پيمانكار نظامى به نام TRW به كار انداختند.
اين طرح به دليل انتظارات توان بالا نيمه كاره ماند. هم آقاى نيل (پژوهشگر اصلى پروژه) و هم ياماموتو (يكى از مهندسان پروژه) به طرح خود اعتقاد داشتند. آنها فكر مى كردند كه با تحقيق و پژوهش كافى مى توان كارى كرد كه ليزر قادر به متوقف ساختن يك موشك سركش و مهيب باشد. موفقيت مورد نياز در فيزيك اتمى، فيزيك نور (اپتيك) و ابررسانايى، منافع زيادى در برخواهد داشت، حتى اگر هرگز نتوان ICBM (موشك هاى بالستيكى بين قاره اى) را از بين برد. اما پس از ۱۰ سال تلاش و صرف هزينه اى بالغ بر نيم ميليارد دلار، حداكثر توانى كه ليزر الكترون آزاد توليد شده در آزمايشگاه TRW داشت ۱۱ وات بود، يعنى يك دهم آنچه كه يك لامپ معمولى توليد مى كند.
 

 

سرانجام پس از چند سال كه مجريان طرح به كار خود ادامه داده و وعده توليد توان هاى ۱۰ و ۲۰ مگاوات را مى دادند، پنتاگون در سال ۱۹۸۹ پروژه جنگ ستارگان را متوقف كرد. آقاى نيل به ويژه از طرح هاى ناشيانه و بى دقتى كه باعث خرابى اين برنامه شده بود و سبب شد كه ايده هاى او درباره انرژى هدايت شده وسيله استهزا و تمسخر ديگران شود، بسيار خشمگين و ناراحت بود. او تا سال ها پس از آن، در كنفرانس هاى علمى اى كه برگزار مى شد همچنان طرفدار از سرگيرى پژوهش در زمينه الكترون آزاد بود. نيل مى گويد: «مردم فكر مى كردند كه ما ديوانه هستيم و اين فناورى عملى نيست، البته با شواهد موجود نيز حق با آنان بود.»
در اين حال ياماموتو به مدت ۱۵ سال پس از شكست مفتضحانه جنگ ستارگان، خود را از پروژه هاى نظامى دور نگه داشت. او براى كار به آزمايشگاه ملى لورنس لايورمور (شريك تجارى TRW در زمينه ليزر الكترون آزاد) رفت تا آهن رباهاى مخصوص آزمايش هاى فيزيك انرژى زياد را بسازد. اين آزمايشگاه نزديك شهر بركلى واقع در ايالت كاليفرنيا بود؛ همانجايى كه ياماموتو در آن بزرگ شد و به مدرسه و كالج رفت. بدين ترتيب جابه جايى مذكور اين فرصت را به او داد تا با كمك دوستان قديمى خود به بازسازى خودروهاى وارداتى (مانند تويوتا و داتسون) بپردازد. باب ياماموتو در گاراژ و آزمايشگاه شهرت زيادى در زمينه انجام كارهايى كه به دشوارى صورت مى گرفت، به دست آورد. ياماموتو به دليل همين پشتكار و همچنين تجربه قبلى در زمينه ليزر در سال ۲۰۰۳ توسط وزارت دفاع آمريكا براى اجراى پروژه ۵۰ ميليون دلارى ليزر حالت جامد در لايورمور كه پنتاگون بر روى آن سرمايه گذارى كرده بود، انتخاب شد. اين فناورى كه روزى به نظر مى رسيد غير علمى باشد، با پيشرفتى فراتر از حد انتظار، احيا شد. ياماموتو همان احساس آرامشى را كه در ليزرهاى الكترون آزاد داشت، در مورد فناورى حالت جامد نيز به دست آورد. او مى گويد: «سلاح هايى با انرژى هدايت شده، چيزى است كه محققان بيش از ۳۰ سال است در پى آن بوده اند و من مى خواهم نخستين كسى باشم كه مى گويد ما آن را به دست آورده ايم.»
سلاح ساخته شده: مهمات موجود در ليزر جديد حالت جامد ياماموتو، مجموعه اى از لوحه هاى شفاف به وسعت ۴ اينچ مربع (حدود ۲۵ سانتى متر مربع) است كه با ارغوانى كمرنگ، رنگ آميزى شده است. اين لوحه ها دقيقاً همان چيزى است كه مى توان انتظار داشت براى راه اندازى توپ هاى مستقر در هواپيماى «اينترپرايز» يا «فالكون ميلنيوم» مورد استفاده قرار مى گيرد. البته خشاب اين لوحه  هاى شفاف دقيقاً بى نهايت نيست.
اين سلاح ها براى هر ۱۰ ثانيه اى كه شليك مى كنند حداقل به يك دقيقه زمان نياز دارند تا خنك شوند. اين لوحه ها از جنس سراميك هستند كه با عنصر نئوديميوم تركيب شده است. هنگامى كه اتم هاى اين عنصر تحريك شود، فوتون هايى توليد مى كند كه نهايتاً به صورت پرتوهاى ليزر درمى آيد. لوحه هاى مذكور هيچ گاه خالى از نيرو نمى شود و دردسر كار با آنها بسيار كمتر از ظروف حجيم مواد شيميايى است. استفاده از اين لوحه ها دليل اصلى اين موضوع است كه ماشين يا ماموتو در آزمايشگاهى به طول ۹ متر جاى مى گيرد. تصور اين واقعيت چندان دشوار نيست كه تمام اين دستگاه در يك كاميون كوچك گنجانده مى شود و خمپاره ها را به آسمان مى فرستد. يك ليزر حالت جامد مانند اين اكنون مى تواند منطقه جنگى كوچكى را تشكيل دهد. منفجر كردن يك ICBM از فاصله ۱۵۰ كيلومترى به چندين مگاوات نور پرانرژى احتياج دارد. ليزرهاى حالت جامد هرگز نمى تواند تا اين حد پرقدرت باشد. اما گرم كردن يك خمپاره از فاصله ۵/۱ كيلومترى تا اندازه اى كه مواد انفجارى داخل آن منفجر شود فقط به توانى معادل ۱۰۰ كيلووات نياز دارد. يا ماموتو ده ها بلوك آلومينيوم و فولاد كربنى را نشان مى دهد. هر يك از اين بلوك ها ۵/۲ سانتى متر ضخامت و ۵ سانتى متر ارتفاع دارد. بر روى تمام آنها علائم سوختگى ديده مى شود. يكى از بلوك ها كه با علامت«۰۵-۶-۶» مشخص شده است تقريباً به طور كامل و به اندازه يك سكه معمولى داراى تورفتگى است. طنابى كه از فلز ذوب شده ساخته شده است به انتهاى بلوك چسبيده است. ياماموتو با صداى زير و با يك لبخند كودكانه مى پرسد: «آيا مى توانيد باور كنيد؟» او خيلى جوان تر از سن واقعى خود (۵۰ سال ) به نظر مى رسد. وى مى گويد: «درست مانند درخشش لامپ و جسم در حال ذوب شدن است، واقعاً خنده دار است.» ليزر موسسه لايورمور كه با لوحه هاى بزرگتر به حركت رو به جلوى خود ادامه داد و سرعت جهش را بيشتر كرد در مارس ۲۰۰۵ موفق شد به توان ۴۵ كيلووات دست يابد. اين مقدار بيش از سه برابر توانى است كه ليزر در سه سال پيش از آن مى توانست توليد كند اما در روزى كه من براى تماشاى آزمايشگاه لايورمور رفتم تنش عصبى آنجا را فرا گرفته بود. هر يك از لوحه ها به وسيله رشته اى شامل ۲۸۸۰ ديود نور افشان (LED) احاطه شده است. هنگامى كه اين ديودها نور از خود ساطع كرده و مى درخشد باعث تحريك اتم هايى در تركيبات سراميكى نيمه شفاف شده و واكنش زنجيره اى ليزر آغاز مى شود. مشكل آن است كه هر چقدر ديودها بيشتر بدرخشد اختلاف حرارتى كه كيفيت پرتو را كاهش مى دهد نيز بيشتر مى شود. پرتو مادون قرمز كه براى چشم غير مسلح قابل ديدن نيست كم كم بخشى از كيفيت خود را از دست مى دهد كه پديده مطلوبى نيست، زيرا پنتاگون مايل است كه پرتو زيبا، سخت و نيرومند داشته باشد. قرار است گروهى از كارشناسان وزارت دفاع براى آزمايش اين پرتوها به اين آزمايشگاه بيايند. حضور آنها تا حد زيادى تعيين مى كند كه آيا گروه متخصصان لايورمور مى تواند بودجه مورد نياز را براى ساخت ليزر آينده خود (كه يك ماشين تسليحاتى با قدرت KW100) دريافت كند يا نه. بنابراين گروه ياماموتو در حال انجام آخرين اصلاحات بر روى «اپتيك تطبيقى» است. آينه هايى با بيش از ۲۰۰ بازوى فعال كننده نصب شده است تا اعوجاج هاى ايجاد شده در پرتو را برطرف كند. ياماموتو به طور مودبانه اى عذرخواهى مى كند: «خيلى معذرت مى خواهم ولى ما زير فشار هستيم.»
جنبش: چند روز بعد هنگامى كه جورج نيل را ملاقات كردم به نظر مى رسيد كه چندان عجله اى در انجام پروژه ندارد. اين مرد لاغر ۵۸ ساله كه دونده استقامت نيز هست (به تازگى يك مسابقه دوى فوق ماراتن به مسافت ۱۲۵ كيلومتر را در كانادا به پايان رساند)، بيش از ربع قرن است كه درصدد ايجاد ليزر الكترون آزاد است. البته چند سال ديگر نيز طول مى كشد تا آقاى نيل بتواند دستگاهى همانند ماشين حالت جامد آقاى ياماموتو بسازد بنابراين او وقت كافى دارد تا آزمايشگاه خود را به من نشان دهد. اين آزمايشگاه كه «تاسيسات شتاب دهنده ملى توماس جفرسون» نام داشته و متعلق به وزارت انرژى آمريكا است در شهر نيوبورت نيوز ايالت ويرجينيا قرار دارد.نيل درى را كه به صورت مغناطيسى قفل شده است باز مى كند. درونش مجموعه
درهم برهمى شامل ۷۵ متر لوله مسى، شلنگ هاى لاستيكى و لوله هاى فولادى با اندازه هاى مختلف وجود دارد. تقريباً همه آنها به اين منظور طراحى شده است تا يك كار انجام دهد: توليد انبوه پالس هاى پرقدرتى از الكترون ها كه با ۹۹/۹۹ درصد سرعت نور حركت كند. الكترون ها از ميدان هاى ميكروويو به دقت زمان بندى شده عبور مى كند و در طول مسير سرعت و قدرت خود را به دست مى آورد. آنگاه پرتو الكترونى به وسيله يك «تحريك كننده» فرستاده مى شود. اين تحريك كننده از يك رشته ۲۹ عددى آهن ربا تشكيل شده است كه جريان الكترون ها را به طرف بالا و پايين خم مى كند. در اين فرآيند الكترون ها فوتون منتشر مى كنند و واكنش زنجيره اى ليزر آغاز مى شود. اين واسطه مورد استفاده نيل و پاسخ او به لوحه هاى شفاف ياماموتو و گازهاى سمى ليزر شيميايى او است. با افزايش توان و كيفيت همين پرتو الكترونى بود كه جورج نيل توانست در فناورى خود پيشرفت كند. قابل تنظيم بودن FEL چيزى است كه فرماندهان نظامى در وهله اول به آن علاقه دارند. بيشتر ليزرها در هنگام حركت قدرت خود را از دست مى دهند و به وسيله اتمسفر جذب مى شوند. تنها مقدار كمى باران كافى است تا اوضاع بدتر شود اما يك FEL مى تواند از هر طول موجى كه در هوا جريان پيدا مى كند به بهترين شكل ممكن استفاده كند. موضوع «خالى شدن خشاب بى نهايت» نيز پيش نمى آيد.
تعجبى ندارد كه آقاى دوگلاس بيسون مدير آزمايشگاه ملى لس آلاموس آن را «جام مقدس ليزرها» ناميده است اما آيا كسى مى تواند مانع آن شود؟ پس از پروژه جنگ ستارگان آقاى نيل همچنان به كار خود ادامه داد و در انتظار فناورى مورد نياز بود. وى ۵ سال در آزمايشگاه توماس جفرسون و بر روى يك دستگاه شتاب دهنده بزرگ ذرات كار كرد. رئيس آزمايشگاه به اين موضوع خوش بين بود كه نيل مى تواند FEL را بسازد. سرانجام در سال ۱۹۹۵ هنگامى كه وقت آن رسيد كه ماشين سرهم شود نيل و گروه تحت سرپرستى او يك FEL جديد را طراحى مى كند كه مى توانست نورى را با قدرت يك كيلووات توليد كند كه البته خيلى كمتر از ليزرهاى پرقدرتى بود كه آنها در اوايل دهه ۱۹۸۰ وعده آن را داده بودند. در سال ۱۹۹۹ آنها موفق شدند كه توان FEL مدل جنگ ستارگان را صد برابر كنند. در سال ۲۰۰۳ توان FEL جديد به ركورد تازه ۱۰ كيلووات رسيد. آقاى نيل با لبخندى حاكى از رضايت مى گويد: «من هميشه اعتقاد داشتم كه فناورى به اين نقطه مى رسد به شرطى كه ما گام هاى محكمى را با اهداف منطقى برداريم.» اكنون نيل مجدداً توجه فرماندهان نظامى آمريكا را به خود جلب كرده است. وزارت دفاع آمريكا در حال سرمايه گذارى ۱۴ ميليون دلارى طى يك سال روى ابزار او است.
بحث بر سر اين موضوع ادامه دارد كه بهتر است نسل آينده ناوشكن هاى نيروى دريايى با ليزرهاى الكترون آزاد مجهز شود. امروزه كشتى ها فاقد دقت تسليحاتى لازم هستند كه بتوانند حملات قايق هاى كوچك و راكت ها را متوقف كنند. (مانند حمله اى كه قايق متعلق به گروه القاعده در سال ۲۰۰۰ عليه كشتى USS Cole انجام داد) ليزر مى تواند اين وظيفه را به خوبى انجام دهد فقط يك ليزر الكترون آزاد را مى توان تنظيم كرد تا هواى بالاى اقيانوس را بشكافد. در دسامبر ۲۰۰۵ خبر خوشى به جورج نيل رسيد. نيروى دريايى تعهد مناسبى را در به كارگيرى FEL بهبود يافته قبول كرد؛ مبلغ ۱۸۰ ميليون دلار براى يك برنامه هشت ساله چند گروهى. نيل مى نويسد: «چالش سختى فراروى ما است ولى حداقل ما كار را آغاز كرده ايم.» طرح شركت Northrop چندان تفاوتى با طرح ياماموتو نداشت فقط به جاى ۴ لوحه شفاف و بزرگى كه در هسته ماشين ياماموتو قرار داشت Northrop از چندين كريستال كوچكتر استفاده مى كرد. انرژى كمترى بر روى هر كريستال متمركز مى شود بنابراين نقايص كمترى در پرتو ايجاد مى شود. آقاى جف سولى مدير برنامه شركت نورث روپ كه بيش از ۳۰ سال سابقه كار در زمينه انرژى هدايت شده دارد، مى گويد: «تعجب مى كنم كه از يك قطعه شيشه كه به اندازه يك آدامس است چقدر انرژى مى توانيم بگيريم.» پنتاگون ۳۳ ماه به سولى وقت داده است تا ماشين خود را به قدرت مورد نياز ميدان رزم برساند. در اين حال ياماموتو به رغم تصميم پنتاگون عليه او به افزايش آرام كيفيت ليزر خود ادامه مى دهد. او ياد گرفته است كه در دنياى تجارت هر اتفاقى ممكن است رخ دهد.
Popular Science, May.2006

 

 

 

نوآ شاختمن
ترجمه: محسن جوادى

 منبع :/cph-theory.persiangig.com

+ نوشته شده در  سه شنبه سوم مهر 1386ساعت 20:37  توسط شمیمی  | 

در جست و جوى نقض نسبيت

در جست وجوى نقض نسبيت

آلن كاستلسكى
ترجمه: رضا رشيدى

 

 

«دانشمندان براى آشكار شدن خصوصيات و ساختارهاى احتمالى يك نظريه نهايى در جست وجوى نقض اصول فيزيكى اينشتين هستند
كه زمانى مقدس بود.»
نسبيت در قلب مهم ترين نظريات بنيادين فيزيك قرار گرفته است. نسبيت آنگونه كه اينشتين آن را در ۱۹0۵ فرمولبندى كرد بر اين ايده كليدى بنا شده كه قوانين فيزيك از نگاه تمام مشاهده گرهاى لخت (اينرسى) (مشاهده گرهايى كه از ديد يك مشاهده گر داراى جهت دلخواه و سرعت ثابت هستند) يكسان است. اين نظريه يك دسته از آثار شناخته شده را پيش بينى مى كند كه از ميان آنها مى توان به ثابت بودن سرعت نور براى تمام مشاهده گرها، كند شدن ساعت هاى در حال حركت، كوتاه شدن طول اجسام متحرك و هم ارزى جرم و انرژى  E=mc2  اشاره كرد. آزمايش هاى بسيار دقيق اين نتايج را تائيد مى كنند. نسبيت اكنون يك پايه و ابزار مهم و روزمره براى فيزيكدانان تجربى است:  برخورد دهنده هاى ذرات از مزاياى افزايش جرم و طول عمر ذرات پرسرعت به خوبى بهره مى برند و آزمايش با ايزوتوپ هاى راديواكتيو نشان دهنده تبديل جرم به انرژى است.
حتى كاربران و بهره برداران دستگاه هاى الكترونيك نيز تحت تاثير اين پديده ها هستند. در سيستم مكان يابى جهانى بايد تصحيح مربوط به تاخير زمانى را در نظر گرفت. اين تاخير زمانى سرعت كار ساعت هاى موجود در مدارهاى ماهواره اى را تغيير مى دهد. با اين حال در سال هاى اخير تلاش براى يكى كردن نيروها و ذرات شناخته شده در يك نظريه نهايى براى عده اى از فيزيكدانان اين انگيزه را به وجود آورده كه درباره امكان تقريبى بودن اصول نسبيت تحقيق كنند. اين انتظار وجود دارد كه مشاهده انحرافى كوچك از نظريه نسبيت طليعه نخستين آزمايش ها براى جست وجو و تحقيق درباره يك نظريه نهايى است.
ثابت بودن يا ناوردايى؛ قوانين فيزيك براى مشاهده گرهاى مختلف نشان دهنده تقارن در فضا و زمان (فضا _ زمان) است كه تقارن لورنتس ناميده مى شود. هنريش آنتوان لورنتس فيزيكدان هلندى است كه براى نخستين بار در دهه ۱۸۹۰ در اين باره تحقيق كرده است. كره كامل نمايش دهنده تقارنى است كه به عنوان تقارن تحت دوران (چرخش) شناخته مى شود: كره را در هر جهت و به هر ميزان بچرخانيد كاملاً مشابه به نظر مى رسد. تقارن لورنتس اينگونه بر روى تشابه اشيا بنا نشده است بلكه مبناى آن يكى بودن قوانين فيزيك تحت تبديلات دورانى و بوست (boost  كه سرعت را تغيير مى دهد) است. مشاهده گرهاى لخت مستقل از اينكه داراى چه جهت و چه سرعت ثابتى هستند قوانين فيزيك را يكى مى بينند. هنگامى كه تقارن لورنتس درنظر گرفته شود فضا- زمان همسانگرد به نظر مى رسد، بدين معنى كه همه جهت ها و حركت هاى ثابت هم ارز هستند و هيچ كدام بر ديگرى برترى ندارند.
تقارن فضا _ زمان لورنتس هسته اصلى نظريه نسبيت را تشكيل مى دهد. با دانستن قواعد تبديلات لورنتس مى توان تمام پيش بينى هاى شناخته شده نسبيت را به دست آورد. تا قبل از مقاله ۱۹۰۵ اينشتين، معادلات مربوط به اين پديده ها توسط محققان ديگرى از جمله خود لورنتس به دست آمده بود. اما آنها اين معادلات را به عنوان تغييرات فيزيكى در اشيا تعبير مى كردند؛ به عنوان مثال طول پيوند بين اتم ها كوتاه مى شود تا موجب ايجاد پديده انقباض طول شود.
سهم بزرگ اينشتين اين بود كه او تمام قطعات را به هم پيوند داد و آشكار ساخت كه طول ها و آهنگ كار ساعت  ها ارتباط تنگاتنگى با يكديگر دارند و بدين ترتيب تصور فضا و زمان در مفهوم جديدى به نام فضا- زمان يكى گشتند.
تقارن لورنتس يك عنصر كليدى و پايه بهترين توصيفات ما از ذرات بنيادى و نيروها است. تقارن لورنتس هنگامى كه با اصول مكانيك كوانتومى تركيب مى شود چارچوبى را بنا مى كند كه نظريه ميدان هاى كوانتومى نسبيتى ناميده مى شود. در اين چارچوب هر ذره و نيرو توسط ميدانى توصيف مى شود كه تمام فضا- زمان را پر كرده و داراى تقارن لورنتس است. ذراتى مانند الكترون ها و فوتون ها به عنوان برانگيختگى هاى موضعى كوانتوم هاى ميدان مربوطه شناخته مى شوند. مدل استاندارد ذرات كه تمام ذرات و نيروهاى غيرگرانشى شناخته شده (شامل الكترومغناطيس؛ برهمكنش ضعيف و برهمكنش قوى) را توضيح مى دهد يك نظريه ميدان كوانتومى نسبيتى است. لزوم برقرار بودن تقارن لورنتس به شدت نوع برهمكنش و طرز رفتار اين ميدان ها را مقيد و مشخص مى سازد.

 

بسيارى از برهمكنش ها كه مى توانند به صورت جملات محتمل در معادلات اين نظريه ظاهر شوند به دليل نقض تقارن لورنتس ممنوع است.
مدل استاندارد شامل برهمكنش گرانشى نيست. بهترين توصيف ما از گرانش يعنى نظريه نسبيت عام اينشتين نيز از تقارن لورنتس تبعيت مى كند. (كلمه «عام» يعنى شامل گرانش است. گرانش در نسبيت «خاص» در نظر گرفته نمى شود.) در نسبيت عام، مانند قبل، قوانين فيزيك در يك مكان از ديد مشاهده گرهايى كه داراى جهت هاى مختلف و سرعت هاى متفاوت هستند يكسان است. اما وجود گرانش مى تواند مقايسه پيچيده اى بين آزمايش ها در دو مكان متفاوت ايجاد كند. نسبيت عام يك نظريه كلاسيك غيركوانتومى) است و كسى نمى داند كه چگونه مى توان آن را به صورت رضايت بخشى با مدل استاندارد تركيب كرد.
با اين همه اين دو را مى توان در نظريه اى با عنوان «مدل استاندارد با گرانش» كه دربرگيرنده تمام ذرات و چهار نيرو است، تا حدودى با يكديگر تلفيق كرد.


• وحدت نيروها و مقياس پلانك
اين تركيب مدل استاندارد و نسبيت عام به طور حيرت انگيزى در توصيف طبيعت موفق است. در آن تمامى پديده هاى بنيادى شناخته شده و نتايج آزمايشگاهى به خوبى توضيح داده مى شود و هيچ گونه شواهد آزمايشگاهى كشف شده فراتر از آن موجود نيست. با اين حال بسيارى از فيزيكدانان مى پندارند كه اين تركيب رضايت بخش نيست. يك پايه اين دشوارى ها اين است كه هر چند دو نظريه داراى فرمول بندى درخشانى هستند اما در اين شكل خود، از ديدگاه رياضى ناسازگارند.
در شرايطى مانند آزمايش كلاسيك حركت نوترون هاى سرد برخلاف ميدان گرانشى زمين كه بايد هم گرانش را در نظر گرفت و هم فيزيك كوانتومى را، نيروى گرانشى به عنوان يك نيروى خارجى به توصيف كوانتومى اضافه مى شود. اين مدل هاى ساخته شده ممكن است كه از ديد آزمايشگاهى كارآمد باشند. اما نمى توان آنها را به عنوان يك توصيف بنيادين، سازگار و رضايت بخش درنظر گرفت. اين مورد مانند آن است كه حمل يك شىء توسط فرد را مى توان با درنظر گرفتن نيروهاى وارد بر استخوان ها و اندام هاى بدن و در سطح مولكولى با دقت زيادى توضيح داد و يا مى توان ماهيچه ها را به عنوان جعبه هاى بسته اى درنظر گرفت كه قادر به فراهم كردن نيروهاى خاص در محدوده هاى مشخص هستند.
به اين دليل و همچنين دلايل ديگر، بسيارى از فيزيكدانان معتقدند كه فرمول بندى يك نظريه نهايى امكان پذير است (توصيفى كامل و واحد از طبيعت كه در آن گرانش و فيزيك كوانتوم با هم تركيب شده اند.)
يكى از نخستين فيزيكدانانى كه بر روى ايده نظريه واحد كار كرد خود اينشتين بود كه سال هاى آخر عمر خود را صرف اين مسئله كرد.
هدف او دست يافتن به نظريه اى بود كه نه تنها گرانش بلكه الكترومغناطيس را نيز دربرگيرد. از بخت بد، او بسيار زود با اين مسئله درگير شده بود. هم اكنون ما معتقديم كه الكترومغناطيس رابطه نزديكى با نيروهاى ضعيف و قوى دارد. (نيروى قوى بين كوارك ها عمل مى كند كه سازنده ذراتى مانند پروتون و نوترون هستند، در حالى كه نيروى ضعيف عامل فعاليت هاى راديواكتيو و همچنين واپاشى نوترونى است.) تنها پس از يافته هاى آزمايشگاهى بعد از مرگ اينشتين بود كه نيروهاى قوى و ضعيف به طور جداگانه و بدون تركيب با الكترومغناطيس و گرانش به خوبى فرمول بندى و درك شدند.
يك رهيافت فراگير و اميدبخش به چنين نظريه نهايى، نظريه ريسمان است. اين نظريه بر اين ايده بنا شده كه تمام ذرات و نيروها را مى توان براساس اشيايى يك بعدى («ريسمان ها») به همراه رويه هاى دوبعدى و بالاتر كه به آنها ابررويه مى گويند، توصيف كرد. رهيافت شناخته شده ديگر گرانش كوانتومى حلقه اى loop quantum gravity  است كه به دنبال يك تفسير سازگار كوانتومى از نسبيت عام است و پيش بينى مى كند كه فضا از قطعات جداى (كوانتوم ها) حجم و سطح ساخته شده است. شكل نظريه نهايى هرگونه كه باشد اين انتظار وجود دارد كه فيزيك كوانتومى و گرانش در مقياس يك طول بنيادى 10 - 35 m  كه به خاطر ماكس پلانك فيزيكدان قرن ۱۹ آلمان طول پلانك ناميده مى شود؛ به طور جداناپذيرى درهم تافته شوند. طول پلانك بسيار كوچك تر از طول هايى است كه مى توان به كمك ميكروسكوپ هاى معمولى ديد و يا در شتاب دهنده هاى انرژى بالا كاويد. بنابراين نه تنها ارائه نظريه نهايى يك چالش جدى است، بلكه انجام مشاهدات مستقيم تجربى براى آزمودن پيش بينى هاى چنين نظريه اى نيز عملاً غيرممكن به نظر مى رسد.
با وجود چنين سدهايى باز هم ممكن است راه هايى براى كسب اطلاعات آزمايشگاهى از نظريه نهايى در مقياس پلانك وجود داشته باشد. شايد در آزمايش هايى كه به اندازه كافى حساس هستند، پديده هايى كوچك كه به طور غيرمستقيم بازتابنده فيزيكى جديد در نظريه نهايى است، مشاهده شود. همانند تصاوير روى نمايشگر تلويزيون يا كامپيوتر كه از تعداد زيادى نقاط روشن (Pixle)  تشكيل شده اند. اين نقاط در مقايسه با فاصله تماشايى نمايشگر به حدى كوچك است كه تصوير از ديد چشم كاملاً يكنواخت به نظر مى رسد. اما در بعضى شرايط خاص اين نقاط مشاهده مى شوند، به عنوان مثال هنگامى كه گوينده خبر كراواتى راه راه با نوارهاى باريك بپوشد باعث ايجاد طرحى مى شود كه به طرح «موير» معروف است.
يكى از چنين طرح هايى كه از طول پلانك نشات مى گيرد نقض نظريه نسبيت است. در فواصل ماكروسكوپيك (معمولى)، فضا- زمان ناورداى لورنتس به نظر مى رسد، ولى ممكن است كه اين تقارن در فواصل به اندازه كافى كوچك به عنوان جلوه اى از وحدت فيزيك كوانتومى و گرانش شكسته شده باشد. انتظار مى رود كه آثار قابل مشاهده نقض نظريه نسبيت در مقياس پلانك در فاصله   10 - 17 to 10 - 34  قرار گرفته باشند. براى درك بهتر اين ابعاد بايد در نظر آوريد كه قطر تار موى انسان 10 30 برابر ابعاد كيهان است در حالى كه 10 - 17 نسبت به قطر مو مانند قطر موى انسان به قطر مدار نپتون است. بنابراين مشاهده نقض نسبيت به آزمايش هايى بسيار حساس تر از آنچه تاكنون انجام شده احتياج دارد.
تقارن بنيادين ديگرى از فضا- زمان كه مى تواند نقض شودCPT  نام دارد. اين تقارن هنگامى وجود دارد كه قوانين فيزيك تحت سه تبديل زير (به طور همزمان) تغيير نكنند: تعويض ذره و پادذره مزدوج بار، C بازتاب در آينه (تبديل پاريته، P  و برگشت زمانى (T) . مدل استاندارد از تقارن CPT  تبعيت مى كند، در حالى كه اين تقارن ممكن است در نظريه هايى كه نسبيت را نقض مى كنند، شكسته شده باشد.

 

 

چرخش زمين يك آ زمايشگاه را نسبت به ميدان بردارى نقض كننده نسبيت (پيكان ها) مى چرخاند. از ديد چارچوب آزمايشگاه جهت ميدان بردارى در طول روز تغيير مى كند، كه با استفاده از آن مى توان نقض نسبيت را مشاهده كرد. به عنوان مثال ممكن است نسبت جرم دو جسم غيرهمجنس در طول روز متغير باشد.

•نقض خودبه خود
نقض نسبيت در يك نظريه نهايى چگونه خود را نشان مى دهد؟ يك روش طبيعى و زيبا شكست خودبه خود تقارن لورنتس است. اين مورد بايد كاملاً مشابه شكست خودبه خود تقارن در موارد ديگر باشد هنگامى اتفاق مى افتد كه قوانين پايه متقارن هستند در حالى كه سيستم هاى واقعى اين گونه نيستند. براى درك ايده عمومى شكست خودبه خود تقارن يك ميله باريك استوانه اى را كه به صورت عمودى بر روى يك سطح صاف قرار گرفته در نظر بگيريد. تصور كنيد يك نيروى عمودى به سمت پايين بر روى ميله وارد مى گردد. اين سيستم به طور كامل تحت دوران حول محور ميله متقارن است: ميله استوانه اى است و نيرو به صورت عمودى وارد مى شود، بنابراين قوانين و معادلات فيزيكى در اين شرايط تحت دوران ناوردا هستند. اما اگر نيرو به اندازه كافى زياد شود ميله در يك جهت خم مى گردد كه تقارن تحت دوران را به صورت خودبه خود مى شكند.
در مورد نقض نسبيت، معادلات توصيف كننده ميله و نيرو با معادلات نظريه نهايى جايگزين مى شوند. به جاى ميله ميدان هاى كوانتومى مواد و نيروها قرار مى گيرند. در اغلب موارد اندازه ميدان پس زمينه اى طبيعى چنين ميدان هايى صفر است. با اين حال در بعضى شرايط ميدان هاى پس زمينه مقادير غيرصفرى كسب مى كنند. تصور كنيد چنين حالتى براى ميدان الكتريكى رخ دهد. از آنجا كه ميدان الكتريكى داراى جهت است (بردار)، هر مكانى در فضا داراى جهت ويژه اى مى شود كه توسط جهت ميدان الكتريكى در آن مكان تعيين مى شود. يك بار الكتريكى نقطه اى در آن جهت شتاب مى گيرد. در نتيجه تقارن دورانى (و همچنين تقارن «بوست») مى شكند. چنين نتايجى براى يك ميدان تانسورى غيرصفر نيز برقرار است (بردارها حالت خاص تانسورها هستند
چنين ميدان هاى تانسورى غيرصفرى در مدل استاندارد به وجود نمى آيند، اما بعضى از نظريه هاى بنيادى مانند نظريه ريسمان شامل جنبه هايى هستند كه مناسب شكست خودبه خود تقارن لورنتس هستند. اين ايده كه شكست خودبه خود تقارن لورنتس و مشاهده نقض نظريه نسبيت مى تواند در نظريه ريسمان و تئورى هاى ميدان شامل گرانش اتفاق افتد نخستين بار توسط من و استوارت ساموئل از كالج نيويورك در سال ۱۹۸۹ پيشنهاد شد.
من و روبرتوس پوتينگ در سال ۱۹۹۱ اين موضوع را به شكست تقارن CPT  در نظريه ريسمان گسترش داديم. بعد از آن روش هاى متعددى براى نقض نظريه نسبيت در نظريه ريسمان و ديگر رهيافت هاى گرانش كوانتومى پيشنهاد شد. اگر شكست تقارن لورنتس واقعاً جزيى از نظريه نهايى باشد، مشاهده نقض نسبيت نخستين مشاهدات آزمايشگاهى را براى چنين نظريه اى فراهم خواهد كرد.

تعميم مدل استاندارد
فرض كنيد نظريه بنيادى طبيعت از طريق مكانيسم هايى شكست تقارن لورنتس يا CPT  را شامل مى شود. اكنون اين پرسش پيش مى آيد كه اين نقض ها چگونه خود را در آزمايش نشان مى دهند و نسبت آنها با فيزيك امروزى به چه صورت است؟ براى پاسخ به اين پرسش به يك چارچوب نظرى كلى احتياج داريم كه بتواند تمام پديده هايى را كه ممكن است در آزمايشگاه رخ دهد، دربرگيرد. به كمك چنين چارچوبى مى توان پارامترهاى آزمايشگاهى را محاسبه، آزمايش هاى مختلف را مقايسه و پديده هاى قابل انتظار را پيش بينى كرد.
براى ساخت چنين چارچوبى بايد به اصول طبيعى و بدون شك زير پايبند بود. اول آنكه تمام پديده هاى فيزيكى مستقل از دستگاه مختصاتى هستند كه براى توصيف فضا- زمان انتخاب مى كنيم. دوم آنكه آزمايش هاى موفق مدل استاندارد و نظريه نسبيت عام نشان مى دهند كه نقض تقارن لورنتس و CPT  بايد اثر بسيار كوچكى داشته باشند. پيروى از اين معيارها و به كار بردن نيروها و ذرات شناخته شده ما را بر مجموعه اى از جملات ممكن _ برهمكنش هاى ممكن _ رهنمون مى شود كه مى توان آنها را به معادلات نظريه اضافه كرد. هر كدام از اين جملات معادل يك ميدان تانسورى با مقدار پس زمينه اى غيرصفر است. ضرايبى كه دامنه آنها را مشخص مى كنند، نامعلوم هستند كه البته بسيارى از آنها ممكن است در يك نظريه نهايى مشخص صفر باشند.نتيجه نهايى نظريه اى است كه به آن تعميم مدل استاندارد (SME = standard Model Extention)  مى گويند. زيبايى اين فرمول بندى در عموميت آن است: هر گونه منشاء دلخواه فيزيكى يا فلسفى كه براى نقض نسبيت در نظر بگيريد و همچنين نتايج آن در طبيعت بايد به كمك SME  قابل توضيح باشد زيرا اين نظريه تمام اصلاحات و تعميم هاى ممكن نسبيت را كه با مدل استاندارد سازگار است، دربرمى گيرد. براى مجسم كردن آثار شكست تقارن لورنتس، مفيد است كه فرض كنيم فضا- زمان داراى يك جهت ذاتى است. در مواردى كه يك ميدان بردارى به عنوان يك جمله ويژه در معادلات SME  ظاهر مى شود اين جهت ذاتى فضا- زمان بر جهت اين ميدان بردارى منطبق است. براى ميدان هاى تانسورى نيز موضوع مشابه ولى كمى پيچيده تر است. حركت و برهمكنش ذرات به دليل وجود چنين ميدان هاى پس زمينه اى، وابستگى جهت دارى به خود مى گيرد مانند حركت ذره باردار در ميدان الكتريكى يا مغناطيسى. چنين پديده هايى در مورد نقض CPT  نيز اتفاق مى افتد، اما اين مورد به علت تفاوت كوپلاژ ذره و ضدذره با ميدان پس زمينه است.
 

SME  پيش بينى مى كند كه رفتار ذرات مى تواند به روش هاى گوناگونى تحت تاثير نقض نسبيت قرار گيرد خصوصيات ذرات و برهمكنش آنها به جهت حركت (نقض تقارن دورانى) و سرعت آنها (نقض تقارن «بوست») بستگى دارد. ذره ممكن است داراى اسپين باشد (كميت نشان دهنده اندازه حركت زاويه اى درونى)، در اين حالت رفتار ناشى از نقض نسبيت مى تواند به جهت و اندازه اسپين وابسته باشد. يك ذره مى تواند تصوير آيينه اى پادذره خود نباشد (نقض CPT) نوع رفتار مى تواند به نوع ذره بستگى داشته باشد؛ به عنوان مثال شايد پروتون  بيش از نوترون تحت تاثير قرار بگيرد. اين پديده ها ردهاى زيادى از خود به جا مى گذارند كه مى توان در آزمايش ها به دنبال آنها گشت. تعدادى از اين آزمايش ها از هم اكنون آغاز شده اند، اما هنوز هيچ كدام شواهد متقنى در رد نظريه نسبيت به دست نداده اند.

تقارن فضا- زمان
نسبيت رعايت مى شود

تقارن لورنتس يكى از خصوصيات بنيادى جهان بيرونى است كه اهميت زيادى براى فيزيك دارد. اين تقارن داراى دو جزء است: تقارن دورانى و تقارن بوست. تصور كنيد دو ميله و دو ساعت داريم كه ميله ها از دو ماده متفاوت ساخته شده اند ولى هنگامى كه پهلو به پهلوى يكديگر قرار مى گيرند طول يكسانى را نشان مى دهند و ساعت ها نيز به روش هاى متفاوتى كار مى كنند ولى همزمان هستند.

(a).

 تقارن دورانى برقرار است اگر يك ميله و يك ساعت را نسبت به ديگرى بچرخانيم طول ميله ها نسبت به يكديگر تغيير نكرده و همزمانى ساعت ها نيز به هم نخورد

(b).

 تقارن بوست شامل آن چيزى است كه هنگام حركت يك ميله به همراه يك ساعت با سرعت ثابت نسبت به ميله و ساعت ثابت اتفاق مى افتد. تقارن بوست پيش بينى مى كند كه طول ميله در حال حركت از ديد ناظر ساكن كوتاه تر شده و ساعت همراه آن نيز كندتر كار مى كند

(C) .

 هنگامى كه فضا و زمان تركيب شده و تشكيل فضا- زمان را مى دهند شكل فرمول بندى رياضى تقارن بوست بسيار شبيه تقارن دورانى خواهد بود. يك تقارن وابسته به تقارن لورنتس تقارن CPT  است كه بيانگر تغيير علامت بار الكتريكى، تغيير جهت پاريته (معكوس آينه اى نسبت به يك نقطه) و برگردان زمانى هستند. اين تقارن پيش بينى مى كند كه اگر يك ساعت با معادل پادماده اى خودش جايگزين شود (تغيير علامت بار) همچنين سر و ته شود (معكوس آينه اى _ پاريته) و در جهت معكوس زمانى كار بكند، آنگاه همان زمان را نشان خواهد داد كه ساعت اول نمايش مى دهد.

(d).

 محاسبات رياضى نشان مى  دهد كه در نظريه ميدان هاى كوانتومى هرگاه تقارن لورنتس در نظر گرفته شود، تقارن CPT  نيز برقرار خواهد بود.
 


نسبيت نقض مى شود
شكست تقارن لورنتس را مى توان به وسيله يك ميدان بردارى حاضر در فضا- زمان نمايش داد. ذرات و نيروها با اين ميدان (پيكان ها) برهمكنش مى كنند، همانگونه كه يك ذره باردار با ميدان الكتريكى (كه يك ميدان بردارى است) برهمكنش مى كند. در نتيجه برخلاف زمانى كه تقارن لورنتس برقرار است تمام جهت ها و سرعت ها هم ارز نيستند. دو ميله غيريكسان كه در يك جهت نسبت به ميدان بردارى داراى طول يكسان هستند (شكل سمت چپ) ممكن است در جهت ديگر هم طول نباشد (شكل وسط) مشابه آن دو ساعت كه در يك جهت هم زمان هستند ممكن است در جهت ديگر همزمانى شان را از دست بدهند. به علاوه دو ساعت و دو ميله غيريكسان در هنگام حركت ممكن است اتساع زمانى و انقباض طولى متفاوتى را بسته به جنس و جهت حركتشان نشان دهند. (شكل راست)

منبع

+ نوشته شده در  سه شنبه سوم مهر 1386ساعت 20:35  توسط شمیمی  | 

از اينجا تا ابديت: سرنوشت خورشيد و زمين

از اينجا تا ابديت: سرنوشت خورشيد و زمين    
 
 

ديدگاه ما از آينده از زمان ولز بسيار تغيير يافته است. اگر چه ماشين زمان همچنان جزء داستانهاي علمي تخيلي باقي مانده است، شناخت و درك ما از تغييرات خورشيد اين امر را ممكن ساخته است كه آينده بسيار دور زمين را به گونه اي شرح دهيم كه هم شامل جزئيات و هم از نظر علمي درست باشد.

اگر بتوانيم فيلم سريعي از 200 ميليون سال آينده زمين ببينيم، خواهيم ديد قاره ها به هم مي پيوندند تا شكل آينده كهن قاره (Pangaea) را به وجود آورند كه آن هم ساختار جديد صفحات قاره اي را ايجاد مي كند. حرارت داخل زمين در درجه اول از فروپاشي ذرات راديواكتيو اورانيوم 238 ايجاد مي شود كه نيمه عمر آن 4.5 ميليارد سال است. بنابراين مواد داخلي زمين هم اكنون در حدود نيمي از ميزان اوليه گرما توليد مي كنند. با سرد شدن مواد داخلي، فرايندهاي نوسازي زمين شناسي به تدريج متوقف مي شود و سياره به دوران پيري و سالخوردگي وارد مي شود. آتشفشانها فوران مي كنند و قاره ها به تدريج شكل و ساختار نهايي خود را به دست مي آورند. طي ميلياردها سال بعد سطح آب اقيانوسها اندكي پايين مي رود، زيرا آب توسط پوسته كه به طور ثابت در حال خنك شدن است جذب مي گردد.

با اين حال خنك شدن زمين با خنك شدن سطح زمين همراه نيست. خورشيد همواره از زمان تولدش كمي درخشانتر شده است. ستاره گرم حياتبخش ما در مسيري است كه به بلايي سوزان براي حيات زمين تبديل مي گردد.

تعادل مشكل

خورشيد مانند بيشتر ستاره ها در وضعبت پايدار و متعادل بين كشش جاذبه به سمت داخل از يك سو و فشار حاصل از گرماي همجوشي هسته اي به سمت خارج از سوي ديگر قرار دارد. اين يك تعادل خود تنظيم است. كمي منقبض شدن خورشيد باعث افزايش چگالي و دماي مركزي آن مي شود و واكنشهاي هسته اي را سريعتر مي كند كه گرماي اضافي آن سبب منبسط شدن خورشيد مي گردد. انبساط نيز قسمتهاي داخلي را مقدار كمي خنك و توليد انرژي هسته اي را كند مي كند و سبب انقباض مجدد خورشيد مي گردد. در نتيجه خورشيد در حال تعادل باقي مي ماند.

با اين حال پس از گذشت صدها ميليون سال اين تعادل اندكي به هم مي خورد. با انجام همجوشي و تبديل هيدروژن به هليم، مقدار هيدروژن در هسته خورشيد كاهش مي يابد. هليم خنثي است پس هسته بايد كوچكتر و گرمتر شود تا همجوشي ادامه يابد. خورشيد با گذشت 4.5 ميليارد سال از تولدش، اندكي كمتر ازنيمي از هيدروژن اوليه خود را سوزانده و هسته آن واقعاً سرشار از هليم شده است. خورشيد در مقابل پايين آمدن تدريجي درجه گاز خود، با دنباله اي از اتفاقات پيچيده پاسخ مي دهد كه هيچ يك از آنها پديده خوشي براي زمين نيست.

وقتي ستاره اي نظير خورشيد كه در چرخه اصلي نمودار تحول ستاره اي هرتزپروگ-راسل قرار دارد هيدروژن خود را مي سوزاند و هسته آن چگالتر مي شود، دماي مركزي آن به اندازه كافي بالا مي رود تا تمام هيدروژن سريعتر بسوزد. خورشيد از زمان تولدش 30% درخشانتر شده است. طي 1.2 ميليارد سال، كمي بزرگتر شده و 10% ديگر نيز درخشانتر مي گردد و دماي سطح آن 150 درجه سانتيگراد (270 درجه فارنهايت) گرمتر مي شود.

پديده گلخانه اي

پرسش بسيار جالب اين است كه سيستم پيچيده زمين چگونه به اين رويدادها پاسخ مي دهد. تا كنون زمين وظيفه نگهداري دماي پايدار در مقابل درخشندگي همواره افزاينده خورشيد را به صورت قابل قبولي انجام داده است. اگرچه در گذشته دور نوسانهايي هم رخ داده است، از جمله حداقل دو دوره عصر يخبندان پيش از شروع زندگي در زمين كه به نظر مي رسد زمين در آن دوران به صورت كامل از قطبها تا استوا يخ زده است. همچنين دورانهاي بسيار گرمتري از حالا وجود داشته است كه جنگلهاي معتدله قطبها را پوشاندند.

طي قرن آينده و پس از آن با آزاد كردن حجم زيادي از دي اكسيد كربن در جو، آزمايش پرماجراي بسيار بزرگي را در پيش رو خواهيم داشت.

شوك حاصل از آب و هواي زمين پيشرفت با ارزشي در فهم ما از اين مهم ايجاد خواهد كرد كه زمين طي دوره هاي طولاني تر چگونه به انرژي افزاينده خورشيد پاسخ خواهد داد.

با نگاهي واقعاً بلند مدت و با در نظر گرفتن اين واقعيت كه زيست كره از قطب به سمت استوا غني تر مي شود، زمين كه بسيار گرمتر شده ممكن است واقعاً نعمتي براي زندگي باشد. زندگي در گلخانه رونق مي گيرد: اين روند شايد با گذشت ميليونها سال براي تحول و تطابق و سازگاري آهسته، حتي زيست كره غني تري بالاتر از دماي جوش آب ايجاد نمايد.

اما سرانجام اين دماي سرنوشت ساز فراخواهد رسيد. مدلهاي آب و هوايي بدون ابر نشان مي دهد كه زمين در 1.2 ميليارد سال آينده به وضعيت گلخانه مرطوب خواهد رسيد. اين از هر آنچه كه ما با رها كردن دي اكسيد كربن در جو مي توانيم انجام دهيم بسيار ويرانگرتر خواهد بود، چرا كه بخار آب در صورت وجود به اندازه كافي، خود يك گاز گلخانه اي قوي است. در دوران گلخانه مرطوب تبخير آب اقيانوسها در اثر دماهاي بسيار بالا به شدت افزايش مي يابد و بخار آب بيشتري وارد جو مي گردد. در نتيجه حتي به دماهاي بالاتري خواهيم رسيد و اين روند تا جايي ادامه مي يابد كه اقيانوسها به كلي تبخير و خشك شوند. انتظار داريم زمين در مدت كوتاهي پس از يك ميليارد سال به يك بيابان برهوت و برشته تبديل شود. سخت است تصور كنيم كه حيات چند سلولي ها چگونه ادامه خواهد يافت.

اما بر سر آن همه بخار آب بر فراز زمين خشك چه خواهد آمد؟ در حال حاضر بخار آب تقريباً به طور كامل در تروپوسفر (گشتكره) – لايه پايين جو كه شرايط جوي در آن رخ مي دهد –  محصور شده است. مقدار كمي بخار آب در استراتوسفر (پوش كره) و خيلي كمتر در بالاي ازن كه بيشتر نور فرابنفش زمين را جذب مي كند وجود دارد. بنابراين مقدارخيلي كمي بخار آب در معرض پديده نوركافت (فتوليز: تجزيه شيميايي در اثر نور) است كه در آن نور فرابنفش يك مولكول آب (H2O) را شكسته و يك اتم هيدروژن آن راجدا مي كند. در نتيجه آب ما دست نخورده و سالم باقي مي ماند.

دما در بالاي جو زمين به اندازه كافي بالاست كه هر اتم آزاد هيدروژن معمولاً به فضا فرار كند. بنابراين اگر آب به بالاي لايه ازن برود در مسير آزاد شدن در فضا قرار مي گيرد. زمين بعد از دوره تحول گلخانه مرطوب به تدريج همه آب خود را از دست مي دهد و سياره دوره جديد انتقال به يك گلخانه گرم جهنمي را شروع مي كند، درست مشابه آنچه كه اكنون در سياره ناهيد حكمفرماست.

در واقع ناهيد ممكن است زماني بسيار معتدل تر و شبيه زمان كنوني ما بوده باشد. اندازه گيريهاي انجام شده در مورد آهنگ تبديل دوتريم موجود در جو آن به هيدروژن حاكي از آن است كه اين سياره مقدار زيادي آب را در گذشته خود از دست داده است، مقداري احتمالاً به اندازه يك اقيانوس. اگرچه ناهيد انرژي بيشتري نسبت به حال حاضر زمين دريافت كرده، در دوران اوليه خورشيد نيز 30 درصد كمتر انرژي دريافت نموده است. اگر دقيقاً بتوانيم بفهميم كه ناهيد چگونه به اين صورت درآمده، ممكن است بتوانيم پيش بيني آب و هوايي طولاني مدت تري را به صورت دقيقتر در مورد زمين انجام دهيم.

مدل سازيهاي انجام شده توسط جيمز كستينگ (James Kasting) ازدانشگاه ايالت پن نشان مي دهد كه گلخانه خشك تقريباً در 3 ميليارد سال در زمين اتفاق خواهد افتاد - دو ميليارد سال پس از آنكه آخرين قطره آب مايع هم تبخير شد. دما در آن زمان دوباره بالا خواهد رفت و به دماي ذوب كننده 400 درجه سانتيگراد (750 درجه فارنهايت) خواهد رسيد.خورسيد در آن زمان فقط 40% درخشانتر از حال حاضر خواهد بود و چند ميليارد سال ديگر براي سوزاندن هيدروژن در پيش رو خواهد داشت.

به تعويق انداختن واقعه اي اجتناب ناپذير

 من و فرد آدامز (Fred Adams) از دانشگاه ميشيگان و دان كريكانسكي (Don Korycansky) از دانشگاه كاليفرنيا سانتاكروز در سال 2000 به صورت گروهي طرحي را آماده كرديم تا دماي مطلوب فعلي زمين را در برابر گرماي افزاينده خورشيد در چند ميليارد سال آينده تثبيت نماييم. كليد اين طرح زمان بسيار طولاني است كه در پيش رو داريم. ما نشان داديم كه تنها با مصرف كمي انرژي طي هزاران يا ميليونها سال مي توان جرم بزرگتري از كمربند سياركي و يا كوييپر را به گونه اي مانور داد كه پي در پي گذرهاي نزديكي از زمين و مشتري داشته باشد، به گونه اي كه بخشي از انرژي عظيم مداري مشتري را به زمين منتقل نمايند. چنين گذري در هر 10000 سال كافيست تا مدار زمين را با سرعت كافي به سمت خارج حركت داد تا با درخشندگي افزاينده خورشيد مقابله كند.

اگرچه فناوري لازم براي شروع چنين پروژه اي تقريباً موجود است، اما برنامه ريزي بلند مدت و ثبات انساني بايد به اندازه زيادي در ابعاد مختلف رشد كند. مشكل فقط اين نيست كه يك اشتباه كوچك محاسباتي مي تواند سبب بروز برخورد براي زمين شود. پس از چاپ نتايج اين كار، رسانه ها كاملاً به صورت اشتباه گزارش دادند كه اين طرح مي تواند در كوتاه مدت، گرم شدن جهاني زمين توسط انسانها را به تأخير اندازد. چنين گزارشهايي منجر به نوشته هاي روزنامه ها، ميزگردهاي بي معني تلويزيوني و سيل فراگير نامه ها و تماسهاي خشمگينانه شد. 10 ميليون سال زمان خوبي است تا قبل از شروع صبر كنيم. مسأله اصلي كه بايد در نظر بگيريم آن است كه آيا تمدن در اين مدت دوام خواهد آورد.

اما تحول خورشيد بدون در نظر گرفتن آنچه آيندگان ما انجام خواهند داد سرعت خواهد گرفت. مدلهاي كامپيوتري بسيار بهينه شده و بررسي و رصدهاي دقيق و جزئي از ستاره هاي شبيه خورشيد نشان مي دهد كه سوختن هيدروژن از هسته خورشيد به سمت پوسته خارجي پيش خواهد رفت و اين انتقال سريعتر و سريعتر خواهد شد. توليد انرژي به طرز شگرفي افزايش خواهد يافت و باعث بزرگ شدن لايه هاي خارجي خورشيد خواهد گرديد.

مدلهاي فعلي نشان مي دهد كه خورشيد در 6.36 ميليارد سال بعد 2.2 برابر درخشنده تر از وضعيت فعلي خود خواهد بود و مريخ به اندازه حال حاضر زمين گرما دريافت مي كند. اما اين اتفاق احتنالاً خيلي دير در مريخ رخ مي دهد. جاذبه مريخ آنقدر كم است كه نمي تواند جو گرم قابل ملاحظه اي را نگه دارد تا آنرا به يك منطقه قابل سكونت تبديل نمايد.

خورشيد طي 730 ميليون سال بعدي 2.7 برابر درخشانتر و 2.3 برابر بزرگتر از حال حاضر مي شود. منظومه شمسي در آن زمان به واقع غير قابل سكونت مي شود. ناهيد و زمين دوقلوهاي سولفوري مي گردند و مريخ به يك بيابان سوزان مبدل مي گردد. اقمار مشتري همچنان يخ زده هستند، اما ذوب شدن آنها نزديك است. خورشيد پس از 590 ميليون سال به مرحله تبديل به يك غول سرخ وارد مي شود و مراحل بعدي بسيار شديدتر از هر آنچه تا كنون بوده مي شود.

غول سرخ

اكنون مي توانيد يك مدل مقايسه اي از زمين و خورشيد درست كنيد. يك دانه شن را دريك دست و يك سكه ده سنتي (قطر 17.9، ضخامت 1.35ميليمتر و حجم 339.7 ميليمتر مكعب) را در دست ديگر گرفته و تا جايي كه مي توانيد آنها را دور از هم بگيريد. همانطور كه خورشيد به يك غول سرخ تبديل مي شود، سكه ده سنتي را ابتدا با يك سكه 25 سنتي (قطر 24.3 ، ضخامت 1.75 ميليمتر و حجم 811.6 ميليمتر مكعب) و پس از آن با يك گريپ فروت جايگزين نماييد. اقمار گاليله اي مشتري - اروپا، گانيمد و كاليستو -  در آن زمان يك جو ضخيم از بخار آب مي سازند و وارد دوره گلخانه مرطوب مي گردند. سپس آب آنها فتوليزه شده و به فضا مي رود.

تايتان بزرگترين قمر زحل به خوبي گرم مي شود. كريس مك كي (Chris McKay) از مركز تحقيقات آمس ناسا و همكارانش دوره اي چند صد ميليون ساله شناسايي كرده اند كه اقيانوسهاي آمونياك مايع در سطح تايتان به پايداري مي رسند. واكنشهاي شيميايي پيچيده در بين مولكولهاي ارگانيك آنها انجام خواهد شد و احتمالاً سبب ايجاد شكل جديدي از زندگي، البته نه براي مدتي خيلي طولاني خواهد شد.

و زمين؟ سؤال اين است كه آيا اين سياره اصلاً باقي خواهد ماند؟

در مدل مقايسه اي ما خورشيد از گريپ فروت به توپ بسكتبال و سپس به توپ بزرگ بازي در ساحل تبديل مي گردد و سرانجام سياره تير را خواهد بلعيد. اما چون درخشندگي آن به صدها برابر افزايش مي يابد و جاذبه سطحي آن به علت افزايش قطرش كاهش مي يابد، باد قدرتمندي از خورشيد شروع به وزيدن مي كند كه سرانجام نزديك به يك چهارم از جرم خورشيد را با خود به خارج حمل مي كند. در نتيجه خورشيد يك چهارم از نيروي گرانش خود را از دست مي دهد. بنابراين مدار سيارات به سمت خارج منتقل مي گردد.

همچنانكه خورشيد به اوج تبديل به غول سرخ نزديك مي شود بيش از 200 برابر اندازه كنوني خود مي گردد و به راحتي مدار فعلي ناهيد و تقريباً مدار فعلي زمين را در بر مي گيرد. اما ناهيد در آن زمان احتمالاً به جاي كنوني زمين رسيده و زمين نزديك به مدار فعلي مريخ است. بنابراين در نگاه اول به نظر مي رسد كه زمين فرار مي كند.

شوك آينده: اندازه و درخشندگي خورشيد به آهستگي در 7 ميليارد سال آينده زياد مي شود و سپس وارد مرحله غول سرخ مي گردد. به سه مقياس متفاوت زماني در نمودار توجه داشته باشيد. آنها در نزديكي پايان عمر خورشيد بزرگتر شده اند تا تغييرات سريع را نشان دهند. مدار سيارات در زمانيكه خورشيد جرم خود را از دست مي دهد بزرگتر مي شود. در اين مدل خاص كه توسط آي جوليانا سكمن (I Juliana Sackman) و كاتلين كريمر (Kathleen Cramer) تهيه شده است خورشيد به اندازه اي بزرگ مي شود كه تير و ناهيد را در بر مي گيرد، لما زمين را به طور كامل احاطه نمي كند.

به تازگي كاسپر آر ريبكي (Kacper R Rybicki) از مؤسسه ژئوفيزيك آكادمي علوم لهستان و كارلوس دنيس (Carlos Denis) از دانشگاه لژ بلژيك مطالعات دقيقتري در مورد اثرات غول سرخ خورشيد بر منظومه شمسي انجام داده اند. آنها به يك نتيجه گيري مهم دست يافته اند: نيروهاي كشندي نقش مهم و حساسي در تعيين سرنوشت زمين دارند. همچنانكه خورشيد بزرگتر مي شود گرانش زمين سبب ايجاد برآمدگي كشندي خيلي كوچكي در سطح خورشيدي آن مي گردد. اصطكاك سبب مي شود تا اين برآمدگي اندكي تأخير در حركت ايجاد نمايد. اين تأخير به نوبه خود كشش گرانشي دائمي به سياره وارد مي نمايد و سبب مي شود تا زمين به آهستگي به سمت داخل حركت مارپيچي كند. اين حركت مشابه وضعيتي است كه براي ماه رخ مي دهد كه در آن اثر كشندي ماه بر زمين باعث مي شود ماه به سمت خارج حركت كرده و از زمين دور شود، با اين تفاوت كه در اينجا برعكس اتفاق مي افتد، زيرا سرعت گردش خورشيد آهسته تر از سرعت گردش ما به دور خورشيد است نه سريعتر از آن.

با در نظر داشتن همه احتمالات هنوز مشخص نيست كه آيا زمين از بلعيده شدن توسط غول سرخ فرار خواهد كرد يا نه.

مرحله اول غول سرخ زماني پايان خواهد يافت كه دماي هسته به 100 ميليون درجه سانتيگراد مي رسد و هليم شروع به همجوشي به كربن مي كند كه منبع جديد تازه اي از انرژي مي باشد. خورشيد در پاسخ به اين انرژي جديد زياد به ميزان زيادي كوچك شده و درخشندگي كلي آن حدود 100 برابر كاهش مي يابد. خورشيد هليم را براي چند صد ميليون سال با آهنگ ثابت مصرف مي كند و منظومه خورشيدي براي مدتي از زنجيره بلايا خلاصي مي يابد. اگر زمين سالم باشد (با هزينه اي اندك اين احتمال به 75% مي رسد) احتمالاً به صورت صخره اي از سيليكات جوش خورده است كه به طور مستقيم با خلأ فضا در تماس مي باشد و دماي ظهر آن به 600 درجه سانتيگراد مي رسد. هر نشانه اي كه در سياره ما وجود داشته مدتهاست ذوب و دوباره كريستال شده اند و به فراموشي سپرده شده اند.

در كشاكش مرگ

خورشيد در نزديكي به پايان رسيدن هليم خود به يك كوتوله سفيد با هسته اي از كربن و هيدروژن تبديل مي گردد. در اين زمان لايه هاي خارجي خورشيد دوباره بزرگ و سرد مي شوند و خورشيد براي دومين بار به يك غول سرخ مبدل مي گردد. ستاره شناسان به اين دومين غول سرخ به دليل موقعيت آن در نمودار تحول ستاره اي هرتزپروگ-راسل به نام «شاخه مجانب» اشاره مي كنند. خورشيد يك بار ديگر به تهديدي جدي براي حيات فيزيكي زمين تبديل مي شود. غول سرخ در طي مرحله دوم چندين دوره خروج عظيم انرژي را تجربه مي كند. هليم شعله ور مي شود كه منجر به ارتعاش و تپشي با بزرگي حدود 10000 سال خواهد شد. كاملاً محتمل است كه زمين پيش از آنكه فرصتي براي حركت مارپيچ به بيرون از خرابي كلي داشته باشد مختصري توسط خورشيد در بر گرفته شود.

سپس حدود 100 ميليون سال پس از شروع مرحله دوم غول سرخ، خورشيد لايه هاي بزرگ خارجي خود را به طور كامل به بيرون مي ريزد تا يك سحابي سياره اي ، شايد مشابه آنچه در تصوير نشان داده شده تشكيل دهد كه يك كوتوله سفيد كوچك، اما گرم و درخشان باقي مي گذارد.

NGC2440 در صورت فلكي كشتي دم يك سحابي سياره اي است: لايه هاي خارجي يك ستاره غول سرخ مرده به بيرون پرتاب شده و اكنون در نور فوق بنفش از هسته داغ باقيمانده از ستاره مي درخشند (نزديك مركز). هسته، يك كوتوله سفيد جديد است. دماي آن 200000 درجه سانتيگراد، حتي داغتر از دماي معمول است. سيارات ممكن است باقي بمانند يا از بين بروند. در اين تصوير كه توسط تلسكوپ فضايي هابل گرفته شده، قرمز نمايانگر نيتروژن و هيدروژن برافروخته است، سبز-آبي بيانگر اكسيژن و آبي نشان دهنده هليم است. پهناي سحابي حدود يك سال نوري است.

 

و دوباره تهديد ديگري از راه مي رسد.

ما دريافته ايم كه از دست دادن جرم توسط خورشيد براي حيات فيزيكي زمين ضروري است. اما اگر خورشيد بيش از حد مورد انتظار جرم از دست دهد، مشتري و زحل به صورتي خطرناك برهم كنش گرانشي خواهند داشت. آنها يكديگر را تحريك كرده و حركتي طولاني و ديوانه وار در حلقه هاي بيضوي انجام مي دهند كه مابقي

منظومه شمسي را ويران خواهد نمود. در آشفتگي هاي بعدي تصادم اشياء به پايان مي رسد و آنها به فضاي بين ستاره اي پرتاب شده و به سمت خورشيد سقوط مي كنند. بقاياي مشابه از منظومه هاي خورشيدي ويران شده در دو و شايد تمام 40 كوتوله سفيد مشاهده شده اند، از جمله يكي كه از دست دادن جرم آن موجب ايجاد سحابي مارپيچ شده است.

تبديل خورشيد به كوتوله سفيد پايان نقش خورشيد در داستان ما مي باشد. سيارات به جا مانده، شايد شامل بقاياي سوخته و گداخته زمين و تير به صورت پايدار براي صدها ميليارد سال به دور كوتوله سفيد مي چرخند در حاليكه سرماي آنها و خورشيد به سمت صفر مطلق ميل مي كند. آنها منتظر مجموعه اي عجيب از بلاياي كيهاني هستند.

همچنانكه خورشيد كوتوله سفيد به تدريج رو به سياهي مي رود درخشاني شب نيز كم خواهد شد. جهان در حال ورود به عصر انبساط سريع مي باشد كه در طي چند صد ميليارد سال همه كهكشانها را به جز آنهايي كه در گرانش با گروه محلي ما هستند به وراي افق علّي ما مي برد. راه شيري نيز با كهكشان آندرومدا ادغام شده و يك كهكشان مارپيچ را تشكيل داده است. مي توانيم انتظار داشته باشيم كه طي حدود 100 تريليون سال بقاياي تصادفي يك كوتوله سفيد به اندازه كافي از نزديكي زمين عبور مي كند كه زمين را از مدارش خارج كرده و آنرا در كهكشان اكنون تاريك رها كند تا آنجا نيز به تنهايي براي هزارتريليون سال ديگر پرسه زند.

اگر زمين از برخورد با سياهچاله مركز كهكشان فرار كند با بقاياي ستاره اي در حال عبور برخورد كرده و به طور كامل به خارج كهكشان پرتاب مي شود. اگر زمين بدين ترتيب آزاد شود، انبساط پيوسته كيهاني راه شيري را به وراي افق خارج از ديد يا هر ارتباط علّي[1] مي برد و زمين كاملاً تنها وارد گستره زماني وسيعي در فضاي خالي سياه مي گردد.

 

منبع :www.iranastronomers.org

+ نوشته شده در  شنبه سی و یکم شهریور 1386ساعت 9:17  توسط شمیمی  | 

ابرنواختر پير از قلاب آزاد شد

زندگي آسان نيست، حتي براي كهكشان‌ها ! برخي از كهكشان‌ها حقوق كيهان‌وندي (!) را رعايت نمي‌كنند و به‌قدري به همسايگان خود نزديك مي‌شوند كه آسيب مي‌بينند و شكلي ديگر پيدا مي‌كنند. اما برخوردهاي كهكشاني اثرات ديگري هم دارد و آن، تولد نسل جديد ستارگان است كه برخي‌شان در اين ميان منفجر مي‌شوند. تلسكوپ بسيار بزرگ رصدخانه جنوبي اروپا توانسته است منظره بي‌نظيري از يك جفت كهكشان درهم تنيده به‌تصوير بكشد كه ابرنواختري پير در آنها منفجر شده است

ستارگاني كه منفجر مي‌شوند، ابرنواختر نام دارند و با درخشندگي بسيار زيادشان از فواصل بسيار كيهاني نيز ديده مي‌شوند. اين انفجارها در مطالعات كيهان‌شناسي اهميت فراواني دارند، زيرا مي‌توان فاصله آنها را با بررسي تغييرات درخشندگيشان تعيين كرد. دانشمندان نيز در برنامه زماني منظمي، تلسكوپ‌هاي بزرگ را از جمله VLT به سوي مناطقي از آسمان نشانه مي‌روند تا بتوانند ابرنواخترهاي احتمالي را به‌دام بياندازند

كهكشان

MCG-01-39-003

 كه نامش بيشتر شبيه به شماره تلفن است، كهكشان بسيار عجيبي است. اين كهكشان قلابي در يك سر خود دارد كه احتمالا به دليل برهمكنش‌هاي گرانشي با كهكشان مارپيچي همسايه‌اش،

NGC5917

 ايجاد شده است. بررسي‌هاي دقيق‌تر اين تصوير نشان مي‌دهد كه ان‌جي‌سي 5917 توده‌هاي عظيم گاز و غبار را از همسايه‌اش به سوي خود مي‌كشد. اين دو كهكشان در فاصله 87 ميليون سال نوري زمين در صورا فلكي ميزان قرار گرفته‌اند

ان‌جي‌سي 5917 حدود چهل هزار سال نوري درازا دارد و 750 بار كم‌نورتر از حد ديد چشم غيرمسلح است. اين كهكشان را ويليام هرشل در سال 1835 كشف كرد، اما جالب است كه به‌نظر مي‌رسد هرشل كه بزرگ‌ترين منجم زمان خود بود، نتوانسته است همسايه قلاب‌دار اين كهكشان را كه تنها 2.5 بار كم‌نورتر است، ببيند! جالب‌تر اين‌كه كهكشان مارپيچي- ميله‌اي زيبايي هم كمي آن‌طرف‌تر قرار گرفته و حسرت آن را مي‌خورد كه نام‌گذاري شود! پشت اين سه كهكشان هم مي‌توان رقص گرانشي جزيره‌هاي جهاني دوردست را تشخيص داد

اما علاقه اخترشناسان به اين مجموعه كهكشاني از زيبايي آن نيست. سال گذشته ستاره‌اي در نزديكي قلاب منفجر شد كه ابرنواختر 2005cf نام گرفت. به‌نظر مي‌رسيد كه اين ابرنواختر بر فراز پلي از مواد كه دو كهكشان همسايه را به‌هم مرتبط مي‌كند منفجر شده باشد. رصدهاي تلسكوپ 1.5 متري رصدخانه ويپل نشان داد عامل اين انفجار، يك ابرنواختر نوع اول است كه اجزاي خود را با سرعت 15هزار كيلومتر بر ثانيه (5درصد سرعت نور) به بيرون پرتاب كرده است

ابرنواختر نوع اول، نوعي ابرنواختر است كه در آن خطوط طيفي هيدروژن ديده نمي‌شود. اين بدان معني است كه انفجار مربوط به جسمي است كه ذخيره هيدروژنش به پايان رسيده است. در اواسط قرن بيستم، سوبرامانيان چاندراسكار، فيزيك‌دان هندي و برنده جايزه نوبل فيزيك، نشان داد ستاره‌اي كه جرمش كمتر از 1.4 برابر جرم خورشيد باشد، در پايان عمر خود به يك كوتوله سفيد تبديل مي‌شود، موجودي هم‌اندازه زمين و بسيار داغ كه فرآيند هم‌جوشي هسته‌اي در آن متوقف شده است. به افتخار چاندارسكار، مقدار حدي 1.4 برابر جرم خورشيد را حد چاندراسكار مي‌نامند. اگر جرم كوتوله سفيد به نحوي از حد چاندراسكار فراتر رود، فرآيند هم‌جوشي هسته‌اي كربن در سراسر كوتوله سفيد روي مي‌دهد و اين موجود كوچك در انفجاري عظيم با قدر مطلق 19- نابود خواهد شد

بلافاصله پس‌از كشف اين ابرنواختر، گروه همكاري اروپايي ابرنواختري

(ESC)

 به سرپرستي ولفگانگ هيلبراندت از موسسه اخترفيزيك ماكس پلانك، رصدهاي دقيق اين ابرنواختر را با استفاده از بزرگ‌ترين تلسكوپ‌هاي سراسر جهان آغاز كردند. ESC، بزرگ‌ترين گروه تحقيقاتي ابرنواخترها در اروپا است كه از ده موسسه تحقيقات اخترفيزيكي در اروپا تشكيل شده است

پيش از اين نشانه‌هاي فراواني بدست آمده بود، دال بر اين‌كه برخوردها و فعاليت‌هاي كهكشاني فرآيندهاي تولد ستارگان را افزايش مي‌دهد. بنابراين فراواني ابرنواخترها هم در چنين كهكشان‌هايي نسبت به كهكشان‌هاي دورافتاده تنها بيشتر خواهد بود. اين انتظار براي ستارگان جوان و سنگين منطقي است، اما تحقيقات چند سال اخير نشان داده است اين برخوردها، فراواني انفجار ستارگان پير و ابرنواخترهاي نوع اول را نيز افزايش مي‌دهد. با اين حال كشف يك ابرنواختر نوع اول در دنباله‌هاي جزر و مدي متصل‌كننده دو كهكشان برخوردي به يكديگر فوق‌العاده نادر است. ازاين‌رو ابرنواختر 2005cf كه در كنار دنباله بين دو كهكشان قرار داشت، به موضوع هيجان‌انگيزي بين اخترشناسان تبديل شد

گروه

ESC

 موفق شد اين ابرنواختر را در تمام دوره تحولش، از ده روز مانده به اوج درخشندگي تا بيش‌از يك سال پس از انفجار، رصد كند. هرچه ابرنواختر كم‌نور مي‌شد، تلسكوپ‌هاي بزرگتري براي ديدنش مورد استفاده قرار مي‌گرفت. يك سال پس از وقوع انفجار، ابرنواختر هفتصد بار كم‌نورتر از اوج درخشندگي‌اش شده بود و به همين دليل، تلسكوپ VLT براي عكس‌برداري از آن وارد عمل شد. آخرين مراحل كم‌نور شدن يك ابرنواختر براي بررسي ساختار داخلي مواد پرتاب‌شده اهميت بسيار زيادي دارد، زيرا مي‌توان چگونگي انفجار ابرنواخترها و عناصر توليد شده در آنها را درك كرد

تصوير نهايي تلسكوپ VLT با ميدان ديد8.3 در 5.6 دقيقه قوس، از تركيب تصاوير گرفته‌شده در نورهاي آبي، مريي، قرمز و فروسرخ تهيه شده است. اين تصوير، ساختار جزر و مدي زيبايي را به شكل يك قلاب نشان مي‌دهد كه مملو از ساختارهاي ريزتر مانند سحابي‌هاي مولد ستارگان است كه بر اثر فعل‌وانفعال‌هاي گرانشي بين دو كهكشان آغاز به كار كرده‌اند. متاسفانه اين تصوير به وضوح نشان مي‌دهد كه ابرنواختر از اين دنباله قلاب‌شكل خارج شده است. احتمالا اختلالات گرانشي شديد آن منطقه، كوتوله سفيد را از زادگاهش دور كرده و اين ستاره آخرين هزاران سال زندگي را در تنهايي و غربت سپري كرده است. گويا زندگي براي يك ستاره دشوارتر است

منبع : cph-theory.persiangig.com

+ نوشته شده در  شنبه سی و یکم شهریور 1386ساعت 9:16  توسط شمیمی  | 

گرانش كوانتوم حلقه اي LQG

گرانش كوانتوم حلقه اي LQG

 

    

(LQG) كه به نام لوپ گراويتي يا هندسه كوانتمي و .. نيز ناميده مي شود يك تئوري كوانتمي پيشنهادي براي فضا -زمان است كه تلاش دارد  نسبيت عمومي را با تئوري به نظر ناسازگار مكانيك كوانتومي تركيب كند. اين تئوري يكي از تئوري هايي است كه كوانتم گراويتي كانوني ناميده ميشود. ارائه اين تئوري با  loop quantization همزمان بود. به بيان ديگر اين تئوري كوانتم گراويتيي است كه در آن، فضاهايي كه در آن پديده هاي فيزيك اتفاق مي افتد كوانتيزه است.

 

 

بنابراين LQG يك تئوري پيشنهادي درباره فضا زمان  است كه  با ايده كوانتيزه بودن فضا زمان رشد ميكند. اين تئوري بسياري از ديدگاه هاي نسبيت عمومي را حفظ مي كند مثلآ : ثابتهاي لورنتز , در حالي كه همزمان كوانتيزه بودن فضا و زمان در مقياس پلانك طبق روش كوانتم مكانيك را نيز به يدك مي كشد. به اين ترتيب نسبيت عام و مكانيك كوانتمي هر دو ميتوانند به عنوان  تقريب هايي از  گرانش كوانتوم حلقه اي در دامنه عملكرد خود باشند. بنابراين، اين تئوري ميتواند يكي از تئوري هاي رقابتي باشد كه تلاش ميكند اين دو مقوله را به يك تئوري براي همه چيز تبديل كند. اگر چه فيزيك و رياضي واقع در بدنه اين تئوري هم ستيز هستند و معلوم نيست كه ايا اين تئوري واقعا دو تئوري نام برده را وحدت مي بخشد يا خير! و يا آيا اين وحدت بيشتر از انتظار در تئوري القا شده است يا خير.

 

اين رايج ترين تئوري كوانتم گرانشي  نيست و بسياري از فيزيكدانان با اين مسئله مشكلات زيادي دارند. يكي از مواردي كه اين تئوري را محدود ميكند اين است كه اين تئوري وجود ابعاد اضافي اجرام يا بار ذرات را پيش بيني نمي كند؛ مثل تئوري ريسمان حذف گره هاي اضافي باعث مي شود اين تئوزي به يك تئوري كوانتمي تبديل شود و نه چيزي بيشتر از ان.

از ديد دانشمنداني كه به

 Talk:Loop quantum gravity  يا Quantum gravity

 

كوانتم گراويتي لوپ و بر تري طلبي هاي ان

لوپ كوانتم گراويتي به تنهايي كمتر از تئوري ريسمان برتري طلب بود و صرفا يك تئوري كوانتومي گرانشي بود.

از طرف ديگر به نظر مي رسيد كه  تئوري ريسمان نه تنها گرانش بلكه انواع مختلف ماده و انرژي كه در فضا زمان واقع است  را پيش بيني ميكند. بسياري از محققين تئوري ريسمان معتقدند كه كوانتيزه كردن گرانش 3+1 بعد بدون خلق آن غيرممكن است. اما اين اثبات نشده است. همچنين اين كه اجرام خلق شده در تئوري ريسمان  دقيقا مشابه اجرام قابل ديد هستند نيز هنوز اثبات نشده است.

 

موفقيتهاي اصلي LQG  عبارتند از:

1)نوعي كوانتيزه كردن در فضاي سه بعدي است با فضاي كوانتيزه شده و عملگر هاي حجميnonperturbative

2)  شامل محاسبات انتروپي  يك سياه چاله نيز مي باشد.

3) اين يك گرانش پايدار چند منظوره در تئوري ريسمان مي باشد.

اگر چه اين ادعا ها به صورت جهاني پذيرفته نيستند. از انجا كه بسياري از نتايج كسب شده در حيطه رياضي فيزيك هستند , تفسير فيزيكي انها هنوز قابل بحث و انديشه هستند.

 

LQG چه براي پالايش گرانش يا هندسه پويا باشد چه نباشد, انتروپي براي نوعي چاله كه ممكن است سياه چاله نباشد اندازه گيري شده است.

بايد به خاطر داشت كه كوانتم گرانشي مختلفي مثل

causal dynamic triangulation

يا

 spin foam

نيز بعضي مواقع بنام كوانتم گرانشي از انها ياد شده است.

   

 ناسازگاري بين مكانيك كوانتمئ و نسبيت عمومي

 تئوري كوانتمي ميدان كه بر روي زمينه خميده مطالعه شده , نشان مي دهد كه بعضي از اصول تئوريهاي كوانتمي  ميدان قابل اجرا نيستند. به ويژه  خلا وقتي كه وجود داشته باشد به مسير ديد مشاهده گر در فضا و زمان بستگي خواهد داشت.

از نظر تاريخي, دو ديدگاه در ناسازگاري اشكار تئوري كوانتمي با نسبيت عام الزاما مستقل وجود دارد. اول اينكه ترجمه هندسي نسبيت عام اساسي نيست ولي منتج است. دوم اينكه استقلال از زمينه اساسي است و مكانيك كوانتمي بايد با ظاهر امري كه زمان از قبل تعيين  شده اي ندارد، يكي شود. كوانتم گرانشي تلاشي است براي فرمول بندي كردن يك تئوري كوانتمي مستقل از زمينه يا

 . background-independent

 يك تئوري كوانتمي مستقل از زمينه ميباشد اما فقدان

Topological quantum field theory

درجه ازادي مورد نياز براي گرانش 1+3 بعدي مي باشد.

  

كوانتيزاسيون لووپ:

در قلب كوانتم گرانشي لووپ يك كوانتيزاسيون  غير اشفته در تئوري

وابر تقارن  را همساز ( اصلاح)

gauge theory

انجام شوند كه همه اينها براي ارتباط با آن  لازوم است.

در يك  لووپ كوانتيزاسيون نتيجه كاربرد كوانتيزاسيون 

nutshell

 در يك جبر غير كانوني يا C*-algebraic

 از مشاهده پذير هاي كلاسيك

non-canonical

  ميباشد. در عوض جبر توليدي توسط مشاهده پذيرهاي

هست  كه بعضي ممكن است آن را كوانتيزاسيون لووپ  diffeomorphism-invariant gauge  بنامند. اين تئوري توسعه يافته است كه نسبيت عمومي را در3+1 بعد كوانتيزه كند ,loop quantization اين فرم بندي مي تواند به طور اختياري  بعد سازي فضا زمان, فرميونها , يك  gauge group كند  كه منجر به كوانتيزه شدن سينماتيك  شود. كارهاي بيشتري در زمينه ديناميك ,حدود كلاسيكي و ... باقي مي ماند كه بايد روي algebra

 

 و شار هاي قدرت ميدان يا

 spin network

 استفاده مي شود

 field strength fluxes

تكنيك لووپ كوانتيزاسيون بويژه در ارتباط با تئوري كوانتمي ميدان كه در ان به مدل ارتقا مي بخشند موفق مي باشد .مطالعه بيشتر تئوري كوانتمي ميدان تئوري

 state-sum/spin-foam

 در 1+3 بعد ناميده مي شود

  BF theory رود كه كوانتيزاسيون موجود گرانشي از تئوري

 با قيد ها فرمول بندي شود.و اميد مي

  gauge-invariant ,چرا كه نسبيت عام كلاسيك مي تواند به صورت

 BF theory

كه

 LQG

اينكه  شكسته مي شود درست مثل نسبيت عام است. يك ثابت كاسمو لوژي

 ثابت لورنتس را محفوظ ميدارد بحث كرد.  ثابت لورنتس در

LQGكمي ظريف تر است چرا كه به ديناميك و مسئله زمان يا  در نسبيت عام مربوط است و يك چارچوب مقبول محاسباتي براي محاسبه اين شرط,       problem of time  كه اين ديدگاهها را بيان كند كشف نشده است .اين مشكلي است كه بسياري از تئوري هاي گرانش كوانتمي

LQG

را به ستوه اورده است.. .تئوري بدون تجربه فقط يك ايمان يا باور  است. اين يك تحليل منفي در محاسبه انتروپي سياه چاله با استفاده از LQG است. از وقتي هاوكينگ و بكن اشتاين انتروپي سياه چاله را محاسبه كردند اين محاسبه مهمترين تست براي هر تئوري كوانتم گراويتي است. .مهمترين و آخرين تئوري كوانتم  لووپ بخاطر محدوديت آن, مورد توجه و حمايت زيادي در گروههاي فيزيكي  قرار نگرفت. مشاهده نشان مي دهد كه بسياري از دانشمندان باور دارند كه مي توان يك تئوري كوانتم گراويتي را در 4 بعد فرمول بندي كرد ولي براي چه؟ چرا بايد اين كار را كرد در حالي كه از طريق تئوري فنر يا ام_ تئوري مي توان بسيار به يك تئوري كامل كه همه چيزي را كه ما مي دانيم محاسبه مي كند و بسياري را كه ما نمي دانيم نيز پيشبيني مي كند!! 

 LQG

در اينده با ان رو برو خواهد بود.

منبع : cph-theory.persiangig.com

ارسال شده توسط بهزاد طهماسب زاده

فقط زمان و تجربه  خواهد گفت!

اين مشكل حقيقتا وجود دارد چون  در مقياس هاي كوچك در ضعيف ترين نيروهاي طبيعت وجود دارد.اين مشكل را نمي توان حد اقل

LQG

 كرد

چرا كه اين بزرگ ترين مشكلي است كه تئوري هاي علمي مي توانند داشته باشند

دومين مشكل اين است كه يك پارامتر ازاد بنام

Immirzi parameter

كه لگاريتم يك

Transcendental number

است .

لوپ تئوريسين ها با اين نظر مخالفند. انها احساس مي كنند كه يك تئوري مناسب كوانتم گراويتي  لازمه زير بنايي يك تئوري براي هر چيز است .

اين مشكل فلسفي ميتواند مهمترين مسئله اي باشد كه

 ميتواند در cosmological constant

LQG

 

 با جابجايي گروه  لورنتس با گروه كوانتم مربوطه حاصل شود.

 

ثابتهاي ناهمسان و استقلال از پس زمينه

  در باره ثابت بودن قوانين فيزيك (مثلا معادلات نسبيت عام) تحت انتقالات

General covariance

مختصات مي باشد.اين تقارن يكي از مشخصه هاي توصيفي از نسبيت عمومي است.

 اين تقارن را پايسته نگه ميدارد به شرط اينكه حالات فيزيكي تحت مولد هاي ناهمسان ثابت بمانند .

 LQG     

توضيح اين شرط براي ناهمسان هاي فضايي بخوبي قابل فهم است اگر چه فهم ناهمسان هاي وابسته به زمان 

 لازم است .

چه ثابت لورنتس در محدوده انرژي پايين  گنجانده شده باشد و چه نه, تئوري رسما مستقل از زمينه است

.LQG

 

 

مشكلات!

تا كنون هيچ تجربه اي

 بدست ايد

.BF spin-foam models

 

ثابتهاي لورنتس

براي توضيحات مفصل ببينيد:

Lorentz covariance page

 يك كوانتيزاسيون از ميدان لاگرانژي كلاسيكي

اLQG

 كه برابر با تئوري معمول

  Lagrangian field theory

 است كه  به معادله حركت به نام نسبيت عام منجر مي شود . ميتوان درباره 

  Einstein-Cartan theory

تئوري  گرانش كوانتوم حلقه اي اعتقاد دارند، اينكه اين تئوري در پيش بيني ويژگي هاي ذرات ناتوان است، يك مشكل بحساب نمي آيد. تئوري هاي بسيار ديگري را در اين باره مي توانيد در صفحه زير ببينيد

+ نوشته شده در  شنبه سی و یکم شهریور 1386ساعت 9:15  توسط شمیمی  | 

مروری بر پیشرفت‌های دنیای دانش در سال ۲۰۰۶

پيشرفت علوم در سال ۲۰۰۶ با سرعت چشمگيری جريان داشت. علوم طبیعی نیز در سال گذشته اخبار شگفت انگیزی منتشر کردند. در ادامه ۱۰ دستاورد مهم علوم طبیعی در سال ۲۰۰۶ را می‌خوانید.



۱. رودخانه سرگردانی به نام آمازون!

اگر از بالا نگاه کنید، بزرگترین رودخانه جهان یعنی آمازون از غرب به شرق در جریان است. اما دانشمندان در سال 2006 دریافتند که این رودخانه میلیون ها سال پیش از شرق به غرب جریان داشته و حتی در پاره ای از دوران ها در یک زمان در دو سمت جریان داشته است.

۲. دو تکه شدن مجدد دریای سرخ

دو بار پیش ا زاین دریای سرخ به دو تکه تقسیم شد و این بار دانشمندان در حال مشاهده رویداد دیگری هستند. تصاویر ماهواره ای نشان داده است که صفحات تکتونیک عرب و آفریقا در حال حرکت و جدا شدن از هم هستند و بدین ترتیب انتهای جنوبی دریای سرخ از هم جدا خواهد شد. باید منتظر شکل گیری محدوده جدیدی در آینده زمین بود.

۳. شاهکار تاریخی دیسکاوری!

شاتل دیسکاوری پس از خاطره تلخ انفجار کلمبیا و متوقف شدن چند ساله پرتاب شاتل ها با نگرانی کاملا مشهود مقامات ناسا در سال 2006 دو بار راهی فضا شد تا فرآیند ادامه ساخت ایستگاه فضایی متوقف نشود. به گفته دانشمندان، ناسا باید خود را ممنون شاتل ها به ویژه دیسکاوری بداند. این شاتل در سالی که آن را پشت سر می گذاریم 14 فضانورد را به فضا برد تا حیات ایستگاه فضایی بین المللی ادامه داشته باشد.



۴. دانشمندان روی آب نوشتند!

خبر عجیبی بود، اما واقعیت دارد! دانشمندان با استفاده از سیستم های تولید کننده موج توانستند بر روی آب بنویسند. دانشمندان ژاپنی نخستین افرادی در جهان لقب گرفتند که موفق شدند حروف الفبا هم چون حرف S را بر روی آب بنویسند. شاید در آینده ای نزدیک در پارک تفریحی کنر منزل شما هم از چنین فناوری عجیبی استفاده شود.

۵. "فضولات گاو" ؛ تازه ترین سلاح فناوری در کاهش گازهای گلخانه ای

کالج کشاورزی در انگلیس از متان تولید شده از کود گاوها برای تولید برق مزرعه خود و در عین حال عامل کاهنده گازهای گلخانه ای استفاده می کند.

محققان این کالج دریافته اند که با استفاده از این تکنیک جدید می توان به آخرین سلاح پیشرفته در مبارزه علیه فرآیند گرمایش زمین دست یافت!

مدت 8 ماه است که این گاوها در مزرعه کالج Walford and North Shropshire College در انگلیس نگهداری می شوند و طی این مدت کود قابل توجهی از فضولات آنها به دست آمده که در ادامه به دستگاه خلاصه کننده ای پمپاژ می شوند.

آدریان جوینت از محققان این کالج گفت: تمام فضولات تبدیل شده به کود گاوها وارد دستگاه می شوند و آنچه که به دست می آوریم، 7500 کیلووات برق به ارزش 7500 پوند است!

وی افزود: به راحتی می توانیم با استفاده از این تکنیک برق مورد نیاز برای یک سال این مزرعه را تهیه کنیم.

این فرآیند نه تنها موجب تولید الکتریسیته قابل توجهی می شود بلکه در کاهش گازهای گلخانه ای همچون متان نیز موثر است. در حال حاضر گاز متان، 7 درصد از گازهای گلخانه ای انگلیس را شامل می شود.



۶. والها نه تنها صحبت می کنند، لهجه هم دارند!

دانشمندان در سال 2006 به اعماق آبها رفته و دریافتند وال ها در برقراری ارتباط با یکدیگر از لهجه های مختلف استفاده می کنند دانشمندان با استفاده از میکروفن های زیر آبی مخصوص دریافتند وال های مناطق مختلف اقیانوس ها با لهجه های گوناگونی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

۷. سيستم موقعيت ياب «گاليله» پاياني بر يكه‌تازي آمريكا در GPS

آژانس فضايي اروپا (ESA) با پرتاب نخستين ماهواره گاليله به مدار زمين، ‌گامي جدي در جهت طراحي و ساخت سيستم ماهواره‌يي موقعيت ياب جهاني برداشت.سيستم موقعيت ياب جهاني گاليله، شبكه‌اي متشكل از 30 ماهواره خواهد بود كه بر اساس كارايي اين ماهواره‌ها، اطلاعات دقيقي در خصوص زمان و مكان در اختيار كاربران بر روي زمين و حتي در هوا و فضا قرار خواهد گرفت.

۸. تهيه نقشه سه بعدي جهان توسط دانشمندان

گروهي از دانشمندان آمريکايي ، انگليسي و استراليايي بزرگترين نقشه سه بعدي جهان هستي را که در آن مکان کليه کهکشان هايي که تا 600 ميليون سال نوري از زمين فاصله دارند نشان داده شده است تهيه کردند. هدف از تهيه اين نقشه مطالعه چگونگي تكامل جهان هستي و در يافتن پاسخ اين سوال كه چرا جهان به شكل فعلي در آمده است مي باشد.

نقشه "2 ام‌آراس" منطقه‌اي بسيار وسيع از كيهان را با جزييات كامل پوشش مي‌دهد كه تاكنون در هيچ نقشه فضايي ديگري ثبت نشده‌است. اين نقشه علاوه بر نمايش تمامي اشياي مرئي موجود در فاصله 600 ميليون سال نوري زمين، نشانه‌هايي از ماده مرموز موسوم به "ماده تاريك" را نيز ارائه مي‌دهد.



۹. كشف فسیل سه میلیون و سیصد هزار ساله در اتیوپی

استخوان های این موجود انسان نما از نوع "آسترالوپيتکوس آفارنسيس" (Australopithecus afarensis) متعلق به یک دختر خردسال، از همان گونه ای است که اسکلت بالغ آن در سال 1974 کشف شد و به "لوسی" معروف شد. آنها معتقدند که این فسيل که تقريبا کامل است فرصتی فوق العاده برای مطالعه رشد اجداد منقرض شده بشر فراهم می کند.

بقايای فسیلی آسترالوپيتکوس آفارنسيسهای نوجوان بسيار نادر است. این اسکلت نخستین بار در سال 2000 کشف شد که در میان یک قطعه صخره شنی جای گرفته بود. خارج کردن اسکلت از میان اين صخره پنج سال طول کشید.

۱۰. راز شكل گيري شفق‌هاي قطبي كشف شد

دانشمندان موفق شدند كه پس از مطالعات و بررسي‌هاي علمي طولاني مدت علت اصلي شكل گيري شفق قطبي را در نواحي قطبي زمين را كشف كنند.

شفق‌هاي قطبي كه در نزديكي نواحي قطبي شكل مي‌گيرند، زماني به وجود مي‌آيند كه موادي از فعل و انفعالات خورشيدي با ميدان مغناطيسي زمين برخورد پيدا مي‌كنند.

اكنون فضاپيماي اروپايي ESA CLUSTER موفق شده است تا به دانشمندان در خصوص شناسايي منشاء شكل‌گيري آن كمك كند. در جريان اين بررسي‌ها مشخص شد كه چگونه ذرات انرژي دار خلق مي‌شوند و در ادامه چگونه موجب مي‌شوند تا اتمسفر زمين بدرخشد.

اين فضاپيما همچنين فاش كرد كه برخورد ذرات خورشيدي با ميدان مغناطيسي زمين موجب شكل گيري شعله‌هايي از گاز در حالت حركت با سرعت بيش از 300 كيلومتر بر ثانيه به داخل جو زمين مي‌شود و حاصل آن نور زيبايي است كه از آن به عنوان شفق قطبي ياد مي‌شود.


+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم شهریور 1386ساعت 23:15  توسط شمیمی  | 

چگونه صابون بسازید

از نظر تئوری، می‌توان از واکنش هر نوع روغن یا چربی با هیدروکسیدسدیم یا پتاسیم، صابون درست کرد. شما هم می‌توانید از چربی های حیوانی یا روغن های گیاهی (مثل روغن نارگیل) استفاده کنید. ساختن صابون هم مانند تمام واکنش های شیمیایی دیگر است. کیفیت صابونی که درست می‌کنید به خلوص مواد اولیه، شرایط واکنش و دقت شما در انجام آزمایش وابسته است.

در این فعالیت می‌خواهیم تا با استفاده از مخلوط روغن نارگیل و روغن زیتون و واکنش دادن آن با هیدروکسید سدیم (سود سوزآور) یک صابون جدید بسازیم. می‌توانید با خیال راحت دستان خودتان را با این صابون بشویید، چون گلیسیرین تولید شده در واکنش (به عنوان یک محصول فرعی واکنش صابون سازی) در صابون باقی می‌ماند. گلیسیرین نرم کننده پوست است. آزمایش حدودا سه ساعت طول می‌کشد، اما باید چهار تا شش هفته صبر کنید تا بتوانید از صابون استفاده کنید.

● مواد لازم:
برای درست کردن ۲۵۰ گرم صابون، لازم است تا مواد زیر را تهیه کنید:
▪ ۳۲ گرم سود سوزآور (هیدروکسید سدیم) جامد
▪ ۱۲۵ گرم روغن نباتی
▪ ۵۵ گرم روغن زیتون خالص
▪ ۵۵ گرم روغن نارگیل
▪ ۱۰۰ میلی لیتر آب مقطر یا آب باران (از آب لوله کشی استفاده نکنید.)
▪ ۵ گرم آبلیمو یا اسانس برای معطر کردن صابون
▪ عینک آزمایشگاه
▪ دستکش پلاستیکی
▪ پیش بند پارچه ای (نه نایلونی)
▪ پیمانه پلاستیکی یا شیشه ای
▪ دو ظرف شیشه ای مقاوم در برابر حرارت به حجم یک لیتر
▪ دو قاشق غذاخوری پلاستیکی (یکی برای روغن و یکی برای محلول هیدروکسید سدیم)
▪ دماسنج (صفر تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد)
▪ قالب
▪ روزنامه
این مواد را می‌توانید از مغازه های مواد شیمیایی یا مواد غذایی تهیه کنید.

قبل از شروع کار، حتما به موارد زیر توجه کنید:
▪ حتما از دستکش و عینک ایمنی استفاده کنید. پیش بند را هم ببندید که وقتی محلول داغ پلق پلق می‌کند، روی لباستان نریزد.
▪ پیش از اینکه درب ظرف حاوی هیدروکسید سدیم را باز کنید، توصیه های ایمنی روی آن را کاملا مطالعه کنید. هیدروکسید سدیم یک قلیای قوی است و در صورت تماس با پوست، آن را می‌سوزاند. علاوه بر این، به بیشتر ظرف های آشپزخانه نیز صدمه می‌زند.
اگر سود روی پوستتان ریخت، تا زمانی که دیگر احساس نکنید پوستتان صابونی است، آن را با آب بشویید.
اگر با چشمتان تماس پیدا کرد، سریعا چشم را با آب سرد بشویید، و فورا به پزشک مراجعه کنید.
اگر با دهانتان تماس پیدا کرد، آن را با آب بشویید و این کار را تا زمانی که طعم ناخوشایند آن برطرف شود، ادامه دهید.
هرگز از ظرف آلومینیومی یا روی استفاده نکنید، چون با سود سوزآور واکنش می‌دهند.
یک ظرف بزرگ پر از آب سرد پیش خود نگهدارید، تا در صورت وقوع حادثه از آن استفاده کنید.
▪ موقع کار چیزی نخورید و نیاشامید. کودکان را از محل انجام آزمایش دور نگهدارید و مواد شیمیایی را در دسترس آنها قرار ندهید.
▪ در محیطی کار کنید که هوا جریان داشته باشد تا بخارات مواد شیمیایی را تنفس نکنید.

● روند کار:
ابتدا دستکش را دست کنید. پیش بند و عینک را ببندید.
۱) توصیه می‌کنیم این مرحله را در فضای باز انجام دهید. ۲۰۰ میلی لیتر آب مقطر سرد را در یکی از ظرف‌ها بریزید و سود را به آرامی و در حالی که محلول را هم می‌زنید، به آن بیفزایید. هیچ وقت آب را روی سود نریزید. به هیچ وجه بخارات ناشی از هم زدن را تنفس نکنید. دمای محلول به تدریج بالا می‌رود و تمام سود در آب حل میشود. صبر کنید تا محلول خنک شود و دمای آن به ۴۵ درجه سانتی گراد برسد.
۲) سپس روغن نباتی، روغن زیتون و روغن نارگیل را وزن کنید و در ظرف دوم بریزید. ظرف را در آب گرم بگذارید تا کم کم گرم شود و دمای آن به ۴۵ درجه سانتی گراد برسد. دقت کنید که دما از ۵۰ درجه سانتی گراد بالاتر نرود.
۳) وقتی دمای هر دو ظرف در حدود ۴۵ درجه سانتی گراد بود، به آرامی محلول هیدروکسید سدیم را به روغنها اضافه کنید. مخلوط را با یک قاشق به مدت ۱۵ دقیقه به خوبی هم بزنید.
۴) پیشرفت واکنش به زمان احتیاج دارد. درست کردن صابون از بعضی روغنها ممکن است چند هفته طول بکشد، اما به هر حال بعد از ۵ الی ۱۰ دقیقه متوجه یک سری تغییرات خواهید شد. مخلوط کم کم غلیظ می‌شود.
محلول را به آرامی به هم بزنید. این کار را به مدت ۵ دقیقه ادامه دهید و سپس در ۱۵ دقیقه آن را به حال خود بگذارید. این سیر را به همین شکل ادامه دهید. پس از گذشت حدود یک ساعت مخلوط مانند فرنی غلیظ می‌شود.
ممکن است فکر کنید این که مثل آشپزی بود، اما در واقع شما یک آزمایش شیمیایی انجام داده اید. با پیشرفت واکنش، روغن و چربی با سود واکنش می‌دهد و گرما تولید می‌کند. حرارت باعث تبخیر آب می‌شود و صابون به تدریج سفت می‌شود.
۵) اگر می‌خواهید صابون بوی خوبی داشته باشد، اسانس یا آبلیمو را در این مرحله به آن اضافه کنید.
۶) محتوای ظرف را در قالب بریزید و آن را در محل گرم و خشکی قرار دهید.
۷) محل کار خود را تمیز کنید و ظرفها را با محلول آب صابون داغ بشویید.
۸) بعد از گذشت حدودا یک هفته، صابون به اندازه کافی سفت می‌شود و می‌توانید آن را از قالب جدا کنید. برای این کار از دستکش استفاده کنید، چون هنوز مقداری از سود که در واکنش شرکت نکرده است، داخل صابون وجود دارد. برای اینکه بتوانید از صابون استفاده کنید باید دو یا سه هفته دیگر صبر کنید. صابون را روی روزنامه بگذارید و آن را در هوای باز و در محلی با دمای ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی گراد قرار دهید، تا واکنش به طور کامل انجام شود. هر چه بیشتر صبر کنید، صابون بهتری خواهید داشت.

تا زمانی که مطمئن نشده اید کل سود مصرف شده، از صابون استفاده نکنیدد حتی وقتی مطمئن شدید از آن برای شستن صورت استفاده نکنید، اما می‌توانید دستهایتان را با آن بشویید.

اگر دوست داشته باشید، می‌توانید روغنهای مختلف را امتحان کنید. تغییر دادن زمان واکنش هم کار هیجان انگیزی است. اگر به صابونتان رنگ خوراکی بزنید، ظاهر بهتری پیدا می‌کند. کار شیمی دانها هم شبیه کار شماست. آنها هم مواد اولیه و شرایط مختلف واکنش را امتحان می‌کنند تا به نتیجه ای که می‌خواهند، برسند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و هشتم شهریور 1386ساعت 8:32  توسط شمیمی  | 

ماهواره ي مصنوعي چيست ؟

ماهواره ي مصنوعي چيست ؟

ماهواره ي مصنوعي شي ايست  كه توسط انسان ساخته شده و به طور مداوم در حال حركت در مداري حول زمين يا اجرام ديگري در فضا مي باشد. بيشتر ماهواره هاي ساخته شده تاكنون حول كره زمين در حركتند و در مواردي چون مطالعه كائنات، ايستگاه هاي هوا شناسي، انتقال تماس هاي تلفني از فراز اقيانوس ها، رديابي و تعيين مسير كشتي ها و هواپيماها و همينطور امور نظامي به كار مي روند.

ماهواره هايي نيز وجود دارند كه دور ماه، خورشيد، اجزام نزديك به زمين و سياراتي نظير زهره، مريخ و مشتري در حال گردش مي باشند. اين ماهواره ها اغلب اطلاعات مربوط به جرم آسماني كه حول آن در گردشند را جمع آوري مي كنند.

به جز ماهواره هاي مصنوعي مذكور اشياي در حال گردش ديگري نيز در فضا وجود دارند از جمله فضا پيما ها، كپسول هاي فضايي و ايستگاه هاي فضايي كه به آنها نيز ماهواره مي گوييم. البته اجرام ديگري نيز در فضا وجود دارند به نام زباله هاي فضايي شامل بالابرنده هاي مستهلك راكت ها، تانك هاي خالي سوخت و … كه به زمين سقوط نكرده اند و در فضا در حركتند. در اين مقاله به اين اجرام نمي پردازيم.

اتحاديه جماهير شوروي پرتاب كننده اولين ماهواره مصنوعي، اسپاتنيك 1، در سال 1957 بود. از آن زمان ايالات متحده و حدود 40 كشور ديگر سازنده و پرتاب كننده ماهواره به فضا بوده اند.

امروزه قريب به 3000 ماهواره فعال و 6000 زباله فضايي در حال گردش به دور زمينند.

انواع مدارها
مدارهاي ماهواره ها اشكال گوناگوني دارند. برخي دايره شكل و برخي به شكل بيضي مي باشند. مدارها از لحاظ ارتفاع (فاصله از جرمي كه ماهواره حول آن در گردش است) نيز با يكديگر تفاوت دارند. براي مثال بعضي از ماهواره در مداري دايره شكل حول زمين خارج از اتمسفر در ارتفاع 250 كيلومتر(155 مايل) در حركتند و برخي در مداري حركت مي كنند كه بيش از 32200 كيلومتر (20000 مايل) از زمين فاصله دارد. ارتفاع بيشتر مدار برابر است با دوره گردش ( مدت زمانيكه ماهواره يك دور كامل در مدار خود حركت مي كند) طولاني تر.
يك ماهواره زماني در مدار خود باقي مي ماند كه بين شتاب ماهواره ( سرعتي كه ماهواره مي تواند در طي يك مسير مستقيم داشته باشد ) و نيروي گرانش ناشي از جرم آسماني كه ماهواره تحت تاثير آن مي باشد و دور آن در گردش است تعادل وجود داشته باشد. چنانچه شتاب ماهواره اي بيشتر از گرانش زمين باشد ماهواره در يك مسير مستقيم از زمين دور مي شود و چنانچه اين شتاب كمتر باشد ماهواره به سمت زمين برخواهد گشت.
براي درك بهتر تعادل بين گرانش و شتاب، جسم كوچكي را در نظر بگيريد كه به انتهاي يك رشته طناب متصل  و در حال چرخش است. اگر طناب پاره شود جسم متصل به آن در يك مسير صاف به زمين مي افتد. طناب در واقع كار گرانش را انجام مي دهد تا شي بتواند به چرخش خود ادامه دهد. ضمنا وزن شي و طناب  ميتوانند نشانگر رابطه بين ارتفاع ماهواره و دوره گردش آن باشد. طناب بلند مانند ارتفاع بلند است. هر چه طناب بلندتر باشد زمان بيشتري نياز است تا شي متصل به آن يك دور كامل بچرخد. طناب كوتاه مانند ارتفاع كوتاه است و در زمان كمتري شي مذكور يك دور كامل در مدار خود گردش خواهد كرد.

انواع  گوناگوني از مدارها وجود دارند اما اغلب ماهواره هايي كه حول زمين در گردشند در يكي از اين چهار گونه مدار حركت ميكنند. (1) ارتفاع بلند، ﮋئوسينكرنوس. (2) ارتفاع متوسط. (3) سان سينكرنوس، قطبي. (4) ارتفاع كوتاه . شكل اغلب اين گونه مدارها دايره ايست.
مدارهاي ارتفاع بلند، ﮋئوسينكرنوس بر فراز استوا و در ارتفاع 35900 كيلومتر(22300 مايل) قرار دارند. ماهواره هاي اينگونه مدارها حول محور عمودي زمين با سرعت و جهت برابر حركت زمين حركت مي كنند. بنابراين هنگام رصد آنها از روي زمين همواره در نقطه اي ثابت به نظر مي رسند. براي پرتاب و ارسال اين ماهواره ها انرﮋي بسيار فراواني لازم است.
ارتفاع يك مدار متوسط حدود 20000 كيلومتر (12400 مايل) و دوره گردش ماهواره هاي آن 12 ساعت است . مدار خارج از اتمسفر زمين و كاملا پايدار است. امواج راديويي كه از ماهواره هاي موجود در اين مدارها ارسال مي گردد در مناطق بسيارزيادي از زمين قابل دريافت است. پايداري و وسعت مناطق  تحت پوشش اين گونه مدارها آنها را براي ماهواره هاي ردياب مناسب مي نمايد.
مدارهاي سان سينكرنوس، قطبي، ارتفاع نسبتا كوتاهي دارند. آنها تقريبا از فراز هر دو قطب زمين عبور مي كنند.مكان اين مدارها متناسب با حركت زمين به دور خورشيد در حركت است به گونه ايكه ماهواره ي اين مدار خمواره در يك ساعت محلي ثابت از استوا عبور مي كند. از آنجاييكه اين ماهواره ها از همه عرض هاي جغرافي زمين مي گذرند قادرند كه اطلاعات را از تمامي سطح زمين دريافت نمايند. در اينجا مي توان ماهواره TERRA را به عنوان مثال نام برد. وظيفه اين ماهواره مطالعه اثرات چرخه ها ي طبيعي و فعاليت هاي انسان بر روي آب و هواي كره زمين است. ارتفاع مدار اين ماهواره 705 كيلومتر (438 مايل) و دوره گردش آن 99 دقيقه است. زمانيكه اين ماهواره از استوا عبور مي كند ساعت محلي هميشه 10:30 صبح و يا 10:30 شب است.
يك مدار ارتفاع كوتاه درست بر فراز جو زمين قرار دارد جاييكه تقريبا هوايي براي ايجاد تماس و اصطكاك وجود ندارد. براي ارسال ماهواره به اين نوع مدارها انرﮋي كمتري نسبت به سه نوع مدار مذكور ديگر لازم است. ماهواره ها ي مطالعاتي كه مسئول دريافت اطلاعات از اعماق فضا مي باشند غالبا در اين مدارها در حركتند. براي مثال تلسكوپ هابل كه در ارتفاع 610 كيلومتر(380 مايل) با دوره گردش 97 دقيقه در حركت است.
انواع ماهواره ها

ماهواره هاي مصنوعي بر اساس ماموريت هايشان طبقه بندي مي شوند. شش نوع  اصلي ماهواره وجود دارند. (1) تحقيقات علمي، (2) هواشناسي، (3) ارتباطي، (4) ردياب، (5) مشاهده زمين، (6) تاسيسات نظامي.
ماهواره هاي تحقيقات علمي اطلاعات را به منظور بررسي هاي كارشناسي جمع آوري مي كنند. اين ماهواره ها اغلب به منظور انجام يكي از سه ماموريت زير طراحي و ساخته مي شوند. (1) جمع آوري اطلاعات مربوط به ساختار، تركيب و تاثيرات فضاي اطراف كره زمين. (2) ثبت تغييرات در سطح و جو كره زمين. اين ماهواره ها اغلب در مدارهاي قطبي در حركتند. (3) مشاهده سيارات، ستاره ها و اجرام آسماني در فواصل بسيار دور. بيشتر اين ماهواره ها در ارتفاع كوتاه در حركتند. ماهواره هاي مخصوص تحقيقات علمي حول سيارات ديگر، ماه و خورشيد نيز حضور دارند.

ماهواره هاي هواشناسي به دانشمندان براي مطالعه بر روي نقشه هاي هواشناسي و پيش بيني وضعيت آب و هوا كمك مي كنند. اين ماهواره ها قادر به مشاهده وضعيت اتمسفر مناطق گسترده اي از زمين مي باشند.

بعضي از ماهواره هاي هواشناسي در مدارهاي سان سينكرنوس، قطبي، در حركتند كه توانايي  مشاهده بسيار دقيق تغييرات در كل سطح كره زمين را دارند. آنها مي توانند مشخصات ابرها، دما، فشار هوا، بارندگي و تركيبات شيميايي اتمسفر را اندازه گيري نمايند. از آنجا كه اين ماهواره ها همواره هر نقطه از زمين را در يك ساعت مشخص محلي مشاهده مي كنند دانشمندان با اطلاعات به دست آمده قادر به مقايسه دقيق تر آب و هواي مناطق مختلفند. ضمنا شبكه جهاني ماهواره هاي هواشناسي كه در اين مدارها در حركتند مي توانند نقش يك سيستم جستجو و نجا ت را بر عهده گيرند. آنها تجهيزات مربوط به شناسايي سيگنال هاي اعلام خطر در همه هواپيما ها و كشتي هاي خصوصي و غير خصوصي را  دارا هستند.
بقيه ماهواره هاي هواشناسي در ارتفاع هاي بلند تر در مدارهاي ژئوسينكرنوس قرار دارند. از اين مدارها، آنها مي توانند تقريبا نصف كره زمين و تغييرات آب و هوايي آن را  در هر زمان مشاهده كنند. تصاوير اين ماهواره ها مسير حركت ابرها و تغييرات آنها را نشان مي دهد. آنها همينطور تصاوير مادون قرمز نيز تهيه مي كنند كه گرماي زمين و ابرها را نشان مي دهد.

ماهواره هاي ارتباطي در واقع ايستگاه هاي تقويت كننده سيگنال ها هستند، از نقطه اي امواج را دريافت و به نقطه اي ديگر ارسال مي كنند. يك ماهواره ارتباطي مي تواند در آن واحد هزاران تماس تلفني و جندين برنامه شبكه تلوزيوني را تحت پوشش قرار دهد. اين ماهواره ها اغلب در ارتفاع هاي بلند، مدار ﮋئوسينكرنوس و بر فراز يك ايستگاه در زمين  قرار داده مي شوند.

يك ايستگاه در زمين مجهز به آنتني بسيار بزرگ براي دريافت و ارسال سيگنال ها مي باشد. گاهي چندين ماهواره كه دريك شبكه و درمدارهاي كوتاهترقرار گرفته اند، امواج را دريافت و با انتقال دادن سيگنال ها  به يكديگر آنها را به كاربران روي زمين در اقصي نقاط آن مي رسانند. سازمانهاي تجاري مانند تلوزيون ها و شركت هاي مخابراتي در كشورهاي مختلف از كاربران دائمي اين نوع ماهواره ها هستند.

به كمك ماهواره هاي ردياب، كليه هواپيماها، كشتي ها  و خودروها بر روي زمين قادربه مكان يابي با دقت بسيار زياد خواهند بود. علاوه بر خودروها و وسايل نقليه اشخاص عادي نيز ميتوانند از شبكه ماهواره هاي ردياب بهره مند شوند.در واقع سيگنال هاي اين شبكه ها در هر نقطه اي از زمين قابل دريافتند.

دستگاه هاي دريافت كننده، سيگنال ها را حداقل از سه ماهواره فرستنده دريافت و پس از محاسبه كليه سيگنال ها، مكان دقيق را نشان مي دهند.

ماهواره هاي مخصوص مشاهده زمين به منظور تهيه نقشه و بررسي كليه منابع سياره زمين و تغييرات ماهيتي چرخه هاي حياتي در آن، طراحي و ساخته مي شوند. آنها در مدارهاي سان سينكرنوس قطبي در حركتند. اين ماهواره ها دائما در شرايط تحت تابش نور خورشيد مشغول عكس برداري از زمين با نور مرئي و پرتوهاي نا مرئي هستند.

رايانه ها در زمين اطلاعات به دست آمده را بررسي و مطالعه مي كنند. دانشمندان به كمك اين ماهواره معادن و مراكز منابع در زمين را مكان يابي وظرفيت آنها را مشخص مي كنند.همينطور مي توانند به مطالعه بر روي منابع آبهاي آزاد و يا مراكز ايجاد آلودگي و تاثيرات آنها و يا آسيب هاي جنگل ها و مراتع بپردازند.
ماهواره هاي تاسيسات نظامي مشتمل از ماهواره هاي هواشناسي، ارتباطي، ردياب و مشاهده زمين مي باشند كه براي مقاصد نظامي به كار مي روند.برخي از اين ماهواره ها كه به ماهواره هاي جاسوسي نيز شهرت دارند قادر به تشخيص دقيق پرتاب موشكها، حركت كشتي ها در مسير هاي دريايي و جابجايي تجهيزات نظامي در روي زمين مي باشند.

زندگي و مرگ ماهواره ها
ساخت يك ماهواره
هر ماهواره حامل تجهيزاتيست كه براي انجام ماموريت خود به آن ها نياز دارد. براي مثال ماهواره اي كه مامور مطالعه كائنات است مجهز به تلسكوپ و ماهواره مامور پيش بيني وضع هوا مجهز به دوربين مخصوص براي ثبت حركات ابرها است.
علاوه بر تجهيزات تخصصي، همه ماهواره ها داراي سيستمهاي اصلي براي كنترل تجهيزات خود و عملكرد ماهواره مي باشند. از جمله سيستم تامين انرﮋي، مخازن، سيستم تقسيم برق و … . در هر يك از اين بخشها ممكن است از سلول هاي خورشيدي براي جذب انرﮋي مورد نياز استفاده شود. بخش داده ها و اطلاعات نيز مجهز به رايانه هايي به منظور جمع آوري و پردازش اطلاعات به دست آمده از طريق تجهيزات و اجراي فرامين ارسال شده از زمين مي باشد.
هريك از تجهيزات جانبي و بخشهاي اصلي يك ماهواره به طور جداگانه طراحي، ساخته و آزمايش مي شوند. متخصصان بخشهاي مختلف را كنارهم گذاشته و متصل مي كنند تا زمانيكه ماهواره كامل شود  و سپس ماهواره در شرايطي نظير شرايطي كه هنگام ارسال از سطح زمين و هنگام استقرار در مدار خود خواهد داشت آزمايش مي شود. اگر ماهواره همه آزمايش ها را به خوبي گذراند آماده پرتاب مي شود.
پرتاب ماهواره
برخي ماهواره ها توسط شاتل ها در فضا حمل مي شوند ولي اغلب ماهواره ها توسط راكت هايي به فضا فرستاده مي شوند كه پس از اتمام سوختشان به درون اقيانوسها مي افنتد.بيشتر ماهواره ها در ابتدا با حداقل تنظيمات در مسير مدار خود قرار داده مي شوند. تنظيمات كامل را راكت هايي انجام مي دهند كه داخل ماهواره كار گذاشته مي شوند. زمانيكه ماهواره در يك مسير پايدار در مدار خودقرار گرفت مي تواند مدت هاي درازي در همان مدار بدون نياز به تنظيمات مجدد باقي بماند.
انجام ماموريت
كنترل بيشتر ماهواره ها در مركزي بر روي زمين است. رايانه ها و افراد  متخصص در مركز كنترل وضعيت ماهواره را تحت نظر دارند. آنها دستورالعمل ها را به ماهواره ارسال مي كنند و اطلاعات جمع آوري شده توسط ماهواره را دريافت مي نمايند. مركز كنترل از طريق امواج راديويي با ماهواره در ارتباط است. ايستگاه ها يي بر روي زمين اين امواج را از ماهواره دريافت و يا به آن ارسال مي كنند.
ماهواره ها معمولا به طور دائم از مركز كنترل دستورالعمل دريافت نمي كنند. آنها در واقع مثل روباتهاي چرخان هستند.روباتي كه سلول هاي خورشيدي خود را براي دريافت انرﮋي كافي تنظيم و كنترل مي كند و آنتن هاي خود را براي دريافت دستورات خاص از زمين آماده نگه مي دارد. تجهيزات ماهواره به صورت مستقل و اتوماتيك وظايف خود را انجام مي دهند و اطلاعات را جمع آوري مي كنند.
ماهواره ها ي موجود در ارتفاع عاي بلند مدار ﮋئوسينكرنوس در ارتباط هميشگي و دائم با زمين مي باشند. ايستگاه ها ي زمين مي تواند دوازده بار در روز با ماهواره هاي موجود در ارتفاع كوتاه ارتباط برقرار نمايند. در طول هر تماس ماهواره اطلاعات خود را ارسال و دستورالعمل ها را زا ايستگاه دريافت مي كند. تبادل اطلاعات تا زمانيكه ماهواره از فراز ايستگاه عبور مي كند مي تواند ادامه داشته باشد كه معمولا زماني حدود 10 دقيقه است.
چنانچه قسمتي از ماهواره دچار نقص فني شود اما ماهواره قادر به ادامه ماموريت هاي خود باشد، معمولا همچنان به كار خود ادامه مي دهد. در چنين شرايطي مركز كنترل روي زمين بخش آسيب ديده را تعمير و يا مجددا برنامه نويسي مي كند. در موارد نادري نيزعمليات تعميرماهواره  را شاتل ها در فضا انجام مي دهند. و اما چنانچه آسيب هاي وارد آمده به ماهواره به اندازه اي باشد كه ماهواره ديگر قادر به انجام ماموريت هاي خود نباشد مركز كنترل فرمان توقف ماهواره را صادر مي كند.
سقوط از مدار
يك ماهواره در مدار خود باقي مي ماند تا زمانيكه شتاب آن كم شود و در چنين حالتي نيروي گرانش ماهواره را به سمت پايين و به سمت اتمسفر مي كشاند. سرعت ماهواره هنگام برخورد با مولكول هاي خارجي ترين لايه اتمسفر كم مي شود. هنگامي كه نيروي گرانش ماهواره را به سمت لايه هاي داخلي اتمسفر مي كشاند هوايي كه در جلوي ماهواره قرار مي گيرد سريعا به قدري فشرده و داغ مي شود كه در اين هنگام بخشي و يا تمامي ماهواره مي سوزد.
تاريخچه
در سال 1955 شوروي تحقيقات خود را براي پرتاب ماهواره مصنوعي به فضا آغاز كرد. در تاريخ چهارم اكتبر 1957 اين اتحاديه ماهواره اسپاتنيك 1 را به عنوان اولين ماهواره مصنوعي به فضا ارسال نمود. اين ماهواره در هر 96 دقيقه يك دور كامل به دور زمين مي چرخيد و اطلاعات به دست آورده خود را به شكل سيگنال هاي راديويي قابل دريافت به زمين ارسال مي كرد. در تاريخ 3 نوامبر 1957 اتحاديه جماهير شوروي دومين ماهواره مصنوعي يعني اسپاتنيك 2 را به فضا فرستاد. اين ماهواره حامل اولين حيواني بود كه  به فضا سفر كرد. سگي به نام لايكا. پس از آن ايالات متحده ماهواره كاوشگر1 را در تاريخ 31 ﮋانويه 1958 و ونگارد 1 را در تاريخ 17 مارس همان سال به فضا فرستاد.
نخستين ماهواره ارتباطي  اكو1 در ماه اگست سال 1960 از ايالات متحده به فضا فرستاده شد. اين ماهواره امواج راديويي به زمين مي فرستاد. در آپريل 1960 نيز اولين ماهواره هواشناسي تيروس 1 كه تصاوير ابرها را به زمين ارسال مي كرد فرستاده شد.
نيروي دريايي آمريكا سازنده اولين ماهواره ردياب، ترانزيت 1ب  درآپريل  سال 1960 بود. به اين ترتيب تا سال 1965 در هر سال بيش از 100 ماهواره به مدارهايي در فضا فرستاده شدند.
از سال 1970 دانشمندان به كمك رايانه و نانو تكنولوﮋي موفق به اختراع  سازه ها تجهيزات پيشرفته تري براي ماهواره شده اند. به علاوه كشور هاي ديگر همينطور سازمانهاي تجاري مبادرت به خريداري و ارسال ماهواره نموده اند. در سالهاي اخير بيشتر از 40 كشور ماهواره در اختيار دارند و نزديك به 3000 ماهواره در مدارها به انجام ماموريت هاي خود مي پردازند

منبع : http://kashef.ropage.com/

+ نوشته شده در  شنبه بیست و چهارم شهریور 1386ساعت 22:16  توسط شمیمی  | 

كهكشان‌هاي دور و نزديك از ديد آكاري

كهكشان‌هاي دور و نزديك از ديد آكاري

مجموعه رصد‌هاي جديد تلسكوپ فضايي آكاري جزئيات جديدي را درباره‌ي نحوه‌ي تكامل كهكشان‌‌‌ها آشكار كرد.
 
تلسكوپ فرو سرخ «آكاري»(AKARI)٬ در دو مجموعه رصد٬ كهكشان‌هاي دور و نزديك را مورد بررسي قرار داده است.

دانشمندان ژاپني با استفاده از مجموعه اول به بررسي كهكشان M۱۰۱ پرداخته‌اند كه كهكشاني مارپيچي با قطر ۱۷۰۰۰۰ سال نوري است. رصدهاي جديد آكاري دو جمعيت متفاوت از ستاره‌ها را در بازوهاي مارپيچي اين كهكشان آشكار كرد.

M101

آكاري با استفاده از رصدگر مادون قرمز دور (FIS)٬ در چهار طول موج  ۶۵، ۹۰، ۱۴۰ و ۱۶۰ ميكرومتر اين كهكشان را رصد كرده است. مشاهدات تازه‌ي آكاري مجموعه‌ي متفاوتي از ستاره‌ها را نشان مي‌دهد كه در عرض بازوهاي كهكشان پخش شده‌اند. ستاره‌هاي جوان بسياري با دماي بالا در بازوهاي آن تجمع يافته اند كه نشان دهنده‌ي مناطق گرم شدن غبار ميان ستاره‌اي و زايشگاه ستاره ها است. اين فرآيندها باعث درخشش كهكشان در طول موج‌هاي كوتاه‌تر آبي و فرابنفش مي‌شود. عكس اين حالت، تابش مناطق با غبار ميان ستاره‌اي سرد در طول موج‌هاي بلندتر انجام مي‌شود. اين غبارهاي سرد، از ستاره‌هاي عادي مانند خورشيد انرژي مي‌گيرند.

مقايسه‌ي غبارهاي سرد و گرم در كهكشان

در مقايسه داده‌هاي FIS با تصوير M۱۰۱ در نور معمولي و فرابنفش، معلوم شد كه غبار گرم در طول بازوهاي آن گسترده شده و نقاط داغ بسياري در لبه بيروني كهكشان به وجود آمده است. اين نقاط داغ نشان دهنده‌ي ناحيه‌هاي بزرگ تشكيل ستاره‌ها است. اين پديده غير عادي است زيرا زايش ستارگان غالبا در مركز كهكشان‌هاي مارپيچي اتفاق مي‌افتد.

 

شواهد نشان مي‌دهد كه M۱۰۱ در گذشته برخورد نزديكي با يك كهكشان همدم داشته و گاز آن را به بيرون كشيده است. اكنون اين گاز با سرعت تقريبي ۱۵۰ كيلومتر بر ثانيه به لبه‌هاي بيروني M۱۰۱ سرازير شده و موجب فرآيند ستاره زايي مي‌شود.


در دومين مجموعه از رصدها٬ آكاري به رصد دورترين كهكشان‌هاي جهان پرداخته است تا به يكي از مهم‌ترين پرسش‌هاي امروزي اخترشناسي پاسخ دهد: تحول كهكشان‌ها چگونه آن‌ها را به شكل امروزي درآورده است؟

كهكشان‌هاي دور در طول موج‌هاي متفاوت فروسرخ

دانشمندان ژاپني براي يافتن پاسخ از آكاري استفاده كردند و بزرگ ترين رصد آسمان در طول موج‌هاي مادون قرمز دور (FIR) را انجام دادند. آن‌ها در چهار طول موج فرو سرخ دور، كهكشان‌هاي كم نور بسياري را در فواصل بسيار دور مشاهده كردند. اطلاعات اين چهار طول موج براي بررسي فرآيندهايي كه منجر به تابش نور فرو سرخ مي‌شود و برآورد فاصله كهكشان‌ها بسيار اساسي است.

كهكشان‌هاي كم نور به صورت لكه‌هاي سفيدي با روشني متفاوت در عكس‌ها ديده مي‌شوند و اين نشان مي‌دهد كه كهكشان‌هاي معمولي كه امروز ديده مي شوند٬ هنگامي كه جوان‌تر بوده‌اند٬ در طول موج‌هاي فرو سرخ تابش قوي‌تري داشته‌اند. در بسياري موارد، دليل اين پديده٬ انفجارهاي ناگهاني هنگام تولد ستاره‌ها در زمان‌هاي گذشته است.

به نظر مي‌رسد برخي كهكشان‌ها در برخي طول موج‌ها درخشندگي بيشتري نسبت به طول موج‌هاي ديگر دارند. شايد دليل اين درخشش٬ انرژي آزاد شده از سياه چاله‌هاي مركزي آن‌ها باشد.

داده‌هاي آكاري نشان مي‌دهد كه با كم نور‌تر شدن كهكشان‌ها٬ تعدادشان به سرعت افزايش مي‌يابد. همچنين اين داده‌ها نشان مي‌دهد كه كهكشان‌ها در يكديگر ادغام مي‌شوند اما با شدتي كه داده‌هاي قبلي نشان مي‌دهد٬ تحول پيدا نمي‌كنند.

از آنجا كه داده‌هاي آكاري حساس‌ترين مشاهدات در اين طول موج‌ها هستند، اين نتايج نشان مي‌دهند كه شايد مدل جديدي براي تكامل كهكشان‌ها لازم باشد.

منبع: www.nojum.ir

+ نوشته شده در  جمعه بیست و سوم شهریور 1386ساعت 22:37  توسط شمیمی  | 

طفلك پلوتون

طفلك پلوتون،

چه كسي توپي با قطر 2306 كيلومتر كه يك پنجم قطر زمين هم نمي‌شود و جرم فقط دو هزارم جرم زمين را يك سياره مي‌داند؟ پلوتون حتي از هفت ماه منظومه‌ي شمسي و بدتر از همه از ماه زمين هم ريز تر است. منظومه‌ي شمسي اين‌قدر گستاخانه با اعضاي ريزش برخورد نكرده‌است كه با پلوتون. مدار پلوتون با مدار همه‌ي سيارات فرق مي‌كند. اگر بتوانيم همه‌ي سياره‌ها را روي يك ميز مرتب بچينيم، پلوتون انگار به فنري وصل شده است كه باعث مي‌شود بالاتر يا پايين‌تر از سطح ميز جا بگيرد. مدار پلوتون در صفحه‌ي منظومه‌ي شمسي نيست. يوهان كپلر در قرن شانزدهم گفت كه مدار سيارات بيضي است، اما حقيقت اين است كه مدار هيچ سياره‌اي به اندازه‌ي پلوتون بيضي نيست. كپلر در خواب هم نمي‌ديد كه روزي سياره‌اي كشف شود كه مدارش به قدري بيضي باشد كه عنوان دورترين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي را هر از چندگاهي با نپتون عوض كند. پلوتون وقتي به نزديك‌ترين فاصله اش از خورشيد مي‌رسد از سياره‌ي نپتون هم به خورشيد نزديك‌تر مي‌شود. بخشي از مدار پلوتون درون مدار نپتون است. مدار پلوتون بيشتر شبيه مدار دنباله‌دارهاست تا سياره‌ها. يعني از 18 بهمن 1357 (7 فوريه 1979) تا 22 بهمن 1377 (11 فوريه 1999) پلوتون درون مدار نپتون بود و نپتون دورترين سياره از خورشيد تلقي مي‌شد. عنواني كه به نظر مي‌رسد ديگر هرگز از دست ندهد.
سياره X
استان كشف پلوتون اسطوره‌ي اخترشناسي نوين است. وقتي يوهان گاله نپتون را در 1846 ديد مكانيك نيوتوني حاكم مطلق جهان بود. چه كسي مي‌توانست محاسبات فيزيكي كه محل نپتون را در آسمان پيش‌بيني كرده‌بودند انكار كند. داستان از اين قرار بود كه مدار اورانوس نامنظم بود و مطابق نظريه‌هاي فيزيكي رفتار نمي‌كرد. دو رياضي‌دان از روي داده‌هاي رصدي اورانوس حدس زدند كه سياره‌اي در وراي آن عامل اصلي اين اختلال‌هاست. آن‌دو به درستي محل سياره‌ي جديد را تخمين زدند و گاله فقط آن را ديد. اما به نظر مي‌رسيد مدار نپتون هم نامنظمي‌هايي دارد. اخترشناسان كه مزه‌ي كشف نپتون را چشيده بودند باز هم گمان بردند كه سياره‌اي آن‌سوي نپتون همه‌ي اين نامنظمي‌ها را پديد آورده است. ويليام پيكرينگ و پرسيوال لاول چندين محل را در آسمان تخمين زدند كه اگر سياره‌ي X در آن محل‌ها بود مي‌توانست چنين نامنظمي‌هايي در مدار نپتون پديد آورد. جستجو براي اين سياره از سال 1905 در رصدخانه‌ي لاول آغاز شد. كار جستجو حتي سال‌ها پس از مرگ لاول در 1916 نيز ادامه يافت.
كلايد تامباو (Clyde Tombaugh) منجم جواني بود كه تلسكوپي دست‌ساز ساخته بود. او طرح‌هايي را كه از پشت چشمي اين تلسكوپ از مشتري و زحل كشيده بود براي رصدخانه‌ي لاول فرستاد. اين باعث شد كه تامباو در 1929 در رصدخانه استخدام شود. در رصدخانه‌ي لاول از هر بخش آسمان به فواصل زماني معين (مثلا يك هفته) دوبار عكاسي مي‌شد. با مقايسه‌ي اين دو عكس اگر چيزي در زمينه‌ي ستاره‌هاي ثابت حركت مي‌كرد پيدا مي‌شد. براي مقايسه هر دو عكس را داخل دستگاهي به نام مقايسه گر چشمك‌زن (Blink Comparator) مي‌گذاشتند. تامباو شب‌ها را به عكاسي مي‌گذراند و روزها را به مقايسه‌ي عكس‌هاي تهيه شده. و سرانجام پس از 25 سال تلاش در رصدخانه‌ي لاول، تامباو جوان پلوتون را در 29 بهمن 1308 (18 فوريه‌ي 1930) در عكس‌هايي كه ماه پيش گرفته شده بود يافت.

سياره‌اي كه تامباو كشف كرده بود مدتي بي‌نام بود. نام پلوتون را دختري 11 ساله به نام ونتيا فير (Venetia Phair) كه آن زمان دانش‌آموز يك مدرسه‌ي ابتدايي در انگلستان بود پيشنهاد كرد. پلوتون (Pluto) خداي دنياي زيرين است. صبح يكي از روزهاي اواخر زمستان 1930 پدر ونتيا در صفحه‌ي 14 روزنامه‌ي Times خبر كشف سياره‌ي تازه را خواند و براي دخترش تعريف كرد كه هنوز نامي براي اين سياره انتخاب نشده است. ونتيا هم كه به اسطوره شناسي و نجوم علاقه‌مند بود نام پلوتون را پيشنهاد كرد. پلوتون به قدري نام موفقي بود كه همان سال شخصيت پلوتو (سگ معروف والت ديزنياز روي سياره جديد نام‌گذاري شد. .

عجيب نيست كه نشان پلوتون براي پاسداشت لاول تركيبي از حروف P و L است. اما…، اما اين پلوتون نمي‌توانست سياره‌ي X لاول باشد، با اين‌كه پلوتون تقريبا در يكي از محل‌هايي كشف شد كه لاول پيش‌بيني كرده بود. از همان ابتدا بعد از اين‌كه معلوم شد قرص پلوتون از پشت چشمي ديده نمي‌شود همه مي‌دانستند كه پلوتون كوچك‌تر و كم‌جرم‌تر از آن است كه چنين تغييراتي بر مدار نپتون وارد كند. تازه به نظر مي‌رسد اين نپتون است كه مدار پلوتون را بسيار آشفته كرده است، پلوتون هرگز نمي‌تواند تأثير چشمگيري بر نپتون بگذارد.

پس سياره‌ي X كجاست؟ پس از كشف پلوتون تامباو جستجويش را ادامه داد. او چندين سيارك، ستاره‌ي متغير و حتي يك دنباله‌دار يافت. اما خبري از سياره‌ي ديگري نشد. پايونير 10 و 11 و ويجرهاي 1 و 2 كه به ملاقات اورانوس و نپتون رفتند مشكل مدار آنها را براي هميشه حل كردند. وقتي فضاپيماها از كنار سياره‌ها مي‌گذشتند مقداري شتاب مي‌گرفتند. اين شتاب مستقيما به جرم سياره مربوط مي‌شود. با اندازه‌گيري اين شتاب دانشمندان دريافتند كه جرم اورانوس و نپتون را 1 درصد كمتر از جرم واقعي آنها محاسبه كرده بودند. با جايگذاري اعداد جديد مشكل نامنظمي‌هاي مدار هر دو سياره براي هميشه حل شد. پس هيچ سياره‌اي X اي وجود ندارد.
اجرام كوئي‌پر
با اين همه پلوتون بيش از هفتاد سال بدون مشكل بزرگي يك سياره بود. ولي همه چيز در پاييز 1380 (2002) تغيير كرد؛ زماني كه اخترشناسان كوآوار را يافتند. از 1992 كه اولين جرم در كمربند كوئي‌پر كشف شد تا كنون بيش از 800 جرم در اين ناحيه از منظومه‌ي شمسي شناخته شده است. كمربند كوئي‌پر منطقه‌اي است دورتر از مدار نپتون كه پيش‌بيني مي‌شود شامل هزاران جرم كوچكي باشد كه از ابتداي پيدايش منظومه‌ي شمسي به همراه خود سياره‌ي نپتون به آن محل رانده شده‌اند. هيچكدام از اين 800 جسم در حد و اندازه‌هاي پلوتون و حتي قمرش، كارن، نبودند. ولي كوآوار جسمي با قطر 1260 كيلومتر بود. بي‌شك كوآوار به گروهي از اجرام منظومه‌ي شمسي تعلق داشت كه پيش از اين نام‌گذاري شده بود: اجرام كمربند كويي‌پر (KBO). مشكل اين‌جا بود كه پلوتون هم مي‌بايست جزء اين گروه قرار مي‌گرفت. اگر تنها تفاوت پلوتون با ديگر اجرامي كويي‌پر اندازه‌اش بود، كوآوار فقط چند كيلومتر از پلوتون كوچك‌تر بود. سال پيش مسئله براي پلوتون وقتي حياتي‌تر شد كه جرم كوئي‌پر 2003 VB12 (معروف به سدنا، Sedna) پا به خانواده‌ي منظومه‌ي شمسي گذاشت. سدنا از پلوتون بزرگ‌تر بود. مدار سدنا بي‌اندازه كشيده‌تر از مدار پلوتون است طوري كه در نزديك‌ترين فاصله از خورشيد به 76 واحد نجومي (AU، هر واحد نجومي فاصله‌ي متوسط زمين از خورشيد و تقريبا معادل 150 ميليون كيلومتر است) و در دورترين نقطه‌ي مدارش به فاصله‌ي 526 واحد نجومي از خورشيد مي‌رسد. به هرحال همين كشف باعث شد تا اخترشناسان به فكر تعيين ماهيت يك سياره بيافتند.
ماهيت يك سياره
اين اولين باري نبود كه اخترشناسان به دنبال تعريفي براي يك سياره بودند. وقتي ويليام هرشل در 1781 به دنبال ستاره‌هاي دوتايي مي‌گشت جرمي را در صورت فلكي ثور ديد كه ابتدا تصور مي‌كرد يك دنباله‌دار است. اما مدار اين جرم تازه كشف شده بيشتر شبيه مدار سياره‌ها، دايره‌اي، بود. به زودي همه قبول كردند كه جرم تازه سياره‌ي هفتم منظومه‌ي شمسي است و نامش را اورانوس نهادند. اورانوس يك قانون كهنه را زنده كرد: قانون بده (Bode) كه اندازه و فاصله‌ي سيارات از خورشيد را بر حسب يك رابطه‌ي رياضي بيان مي‌كند. اخترشناسان تا پيش از كشف اورانوس قانون بده را بي‌معني مي‌پنداشتند(اين قانون امروزه ‌هم بي معني تلقي مي‌شود و صرفا از نظر تاريخي اهميت دارد) ولي اورانوس درست در محلي كشف شد كه قانون بده پيش‌بيني مي‌كرد سياره‌اي آنجا باشد. اما در قانون بده يك مشكل وجود داشت، اين قانون پيش‌بيني مي‌كرد كه مي‌بايست سياره‌اي بين مريخ و مشتري وجود داشته باشد، ولي تا آن زمان چنين جرمي كشف نشده بود. پس كاوش‌هاي بعدي براي كشف اين سياره ادامه يافت، تا اين‌كه در 1801 درست در همان فاصله‌ي بين مريخ و مشتري سرس (Ceres) كشف شد. بلافاصله اين جرم را يك سياره دانستند. اما يك سال بعد در همان منطقه پالاس كشف شد. چند سال بعد جونو پيدا شد كه مداري مشابه مدار دو جرم قبلي داشت. با ادامه‌ي اين كشف‌ها ويليام هرشل پيشنهاد كرد كه اين اجرام جديد در دسته‌اي جدا از سيارات طبقه بندي شوند. به هرحال حتي سال‌ها پس از مرگ هرشل اين طبقه بندي را همه قبول نداشتند. امروزه هزاران سيارك كشف شده است كه سرس از همه‌يشان بزرگ‌تر است. ديگر سيارك‌ها صخره‌هاي سرگرداني هستند كه بين مدار مريخ و مشتري دور خورشيد در گردشند.
بار بعد كه موضوع تعريف علمي سياره مطرح شد به طرح وجود كوتوله‌هاي قهوه‌اي باز مي‌گردد. كوتوله‌هاي قهوه‌اي ستاره‌هاي نارسي هستند كه نه آن‌قدر پرجرم‌اند كه يك ستاره باشند، نه آن‌قدر كم جرم كه يك سياره تلقي شوند. موضوع ديگر سيارات فراخورشيدي بودند. ده‌ها جرم سياره مانند كشف شده‌اند كه به دور ستاره‌هاي ديگر مي‌گردند. از نظر اتحاديه‌ي بين‌المللي نجوم يك سياره‌ي فراخورشيدي جسمي است كه:

اجرامي با جرمي كمتر از كمينه‌ي جرم لازم براي آغاز واكنش‌هاي گرما-هسته‌اي (13 برابر جرم مشتري براي جرمي با تركيب شيميايي مشابه) كه دور يك ستاره يا بازمانده‌ي يك ستاره مي‌گردد. اهميتي ندارد كه اين جرم چگونه شكل گرفته است. كمينه‌ي جرم يا اندازه‌ي لازم براي يك سياره‌ي فراخورشيدي تا يك سياره تلقي شود همان‌هايي است كه براي منظومه‌ي شمسي تعريف مي‌شود.

اين تعريف مشكلي از ما نمي‌كاهد، بايد كمينه‌ها را در منظومه‌ي شمسي خودمان تعريف كنيم. با كشف پلوتون، كوآوار، سدنا و ديگر اجرام كمربند كويي‌پر بار ديگر بحث تعريف ماهيت يك سياره به زبان‌ها افتاد.اتحاديه‌ي بين‌المللي نجوم مجبور بود كه پس از سال‌ها سكوت تعريف جامعي از يك سياره ارائه دهد. تا همين هفته‌ي پيش (اواخر مرداد 85) تعريف رسمي‌اي از يك سياره وجود نداشت.

پيش از اين مايك براون از MIT يك سياره را چنين تعريف كرده بود: «سياره به هر جسمي در منظومه‌ي شمسي مي‌گويند كه جرمش از مجموع جرم‌هاي ديگر اجرامي كه در مدار مشابه به مدار آن دور خورشيد مي‌گردند بيشتر است». طبق اين تعريف پلوتون سياره نبود. در پاييز 1385 گروه 19 نفره‌ي اتحاديه‌ي بين‌المللي نجوم (IAU) كه به مطالعه درباره‌ي تعريف يك سياره مي‌پرداخت سه گزينه مقابل خود داشت:
سياره هر جسمي است كه به دور خورشيد مي‌گردد و قطرش بيش از 2000 كيلومتر است
سياره هر جسمي است كه به دور خورشيد مي‌گردد و شكلش به دليل گرانشش ثابت است
سياره هر جسمي است كه به دور خورشيد مي‌گردد و جرم اصلي در منطقه‌اش محسوب مي‌شود.

سرانجام مسئله‌ي تعريف سياره به همايش تابستان 1385 (2006) IAU در پراگ جمهوري چك رسيد.
هر جسم گردي يك سياره نيست
پيش‌نويسي كه به جلسه‌ي IAU رسيد بيان مي‌كرد كه يك سياره جسمي است كه به دور خورشيد مي‌گردد و آن قدر جرم دارد كه بر اثر نيروي گرانش خودش شكلي كروي داشته باشد. بر اساس اين تعريف كميته‌ي تعيين ماهيت سيارات پيشنهاد كرده‌بود كه سرس، پلوتون و قمرش كارن و سدنا در فهرست سيارات منظومه‌ي شمسي قرار بگيرند. به اين ترتيب تعداد سيارات به 12 عدد مي‌رسيد. مشكل همين‌جا تمام مي‌شد اگر منظومه‌ي شمسي هيچ جسم ديگري نداشت. ولي پيش‌بيني مي‌شود كه بيش از 200 جرم در كمربند كويي‌پر وجود دارد كه همگي گرد اند. فكرش را بكنيد چه كسي مي‌توانست نام تمامي سيارات منظومه‌ي شمسي را از حفظ باشد.

در نهايت اين نظر مورد موافقت همه‌ي اعضا قرار نگرفت و در جلسه‌ي IAU 474 نفر از اخترشناسان درباره‌ي ماهيت يك سياره و آن‌چه كه يك سياره را از صخره يا اجرام ريز منظومه‌ي شمسي متمايز مي‌كند رأي دادند و تصميم گرفتند به جاي اين‌كه ده‌ها جرم ديگر را به فهرست سيارات منظومه‌ي شمسي وارد كنند، فقط پلوتون بيچاره را از مقامش عزل كنند. نتيجه‌ي رأي گيري اين شد كه تمام اجرام منظومه‌ي شمسي به سه دسته تقسيم شدند:
سيارات: يك سياره جسمي آسماني است كه 1. در مداري به دور خورشيد بگردد 2. به قدر كافي جرم داشته باشد تا به تعادل هيدرواستاتيكي برسد (يعني شكلي گرد داشته باشد) 3. منطقه‌ي اطراف مدارش را پاك كرده باشد.
سيارات كوتوله: يك سياره‌ي كوتوله جسمي آسماني است كه 1. در مداري به دور خورشيد بگردد 2. به قدر كافي جرم داشته باشد تا به تعادل هيدرواستاتيكي برسد (يعني شكلي گرد داشته باشد) 3. منطقه‌ي اطراف مدارش را پاك نكرده باشد 4. يك قمر نباشد.
اجرام كوچك منظومه‌ي شمسي: هر جسم ديگري كه در دسته‌بندي‌هاي گفته شده جاي نگيرد يك جرم كوچك منظومه‌ي شمسي محسوب مي‌گردد.

بنابراين هشت سياره‌ي منظومه‌ي شمسي: عطارد، زهره، زمين، مريخ، مشتري، زحل، اورانوس و نپتون هستند.
پلوتون يك سياره‌ي كوتوله است. و از اين پس به اجرام فرانپتوني (اجرامي كه در مدارهايي اطراف يا دورتر از نپتون به دور خورشيد مي‌گردند، چه سياره‌ي كوتوله باشند مثل سدنا يا چه جرم كوچك
منظومه‌ي شمسي) اجرامي پلوتوني گفته مي‌شود
ترديدها
اين تعريف جديد براي برخي اخترشناسان چندان خوش‌آيند نيست. مدير پروژه‌ي افق‌هاي نوي ناسا در ميان اين افراد است. آنها عقيده دارند كه معني «پاك كردن منطقه‌ي اطراف مدار» كه ويژگي سوم يك سياره است چندان واضح نيست. فرضيه‌ي شكل‌گيري سيارات بيان مي‌كند، نيروي گرانش يك سياره يا يك پيش‌سياره (سياره‌اي در حالت شكل‌گيري) با گذشت منطقه‌ي اطراف مدارش را جاروب مي‌كند. با صدها بار گردش سياره به دور ستاره‌ي اصلي سياره ديگر تمامي اجرام منطقه‌ي اطراف مدارش را يا جذب مي‌كند يا به آنها آن‌قدر شتاب مي‌دهد كه از آن ناحيه مي‌گريزند.

طبق تعريف سياره وقتي منطقه‌ي اطراف مدارش را جاروب كرده است كه هر جرم ديگري در آن منطقه يا قمر سياره باشد يا تحت كنترل نيروي گرانش آن سياره قرار داشته باشد. براي مثال سيارك‌هاي گروه تروجان همگي در مدار مشتري به گرد خورشيد مي‌گردند ولي همه‌ي آنها تحت كنترل جاذبه‌ي مشتري اند. اجرام پلوتوني (طبق تعريف جديد IAU همان اجرام فرانپتوني) تحت تأثير گرانش نپتون هستند، بنابراين نپتون يك سياره است و ماه زمين (كه هم گرد است و هم دور خورشيد مي‌گردد) قمر يك سياره ديگر (زمين) است، پس يك سياره نيست.

درباره‌ي گردي يك سياره هم ترديدهايي وجود دارد. تصميم‌گيري درباره‌ي اين‌كه چه اجسامي گرد اند يا چه اجسامي بر اثر نيروي گرانش خودشان شكل گرد پيدا كرده‌اند كار ساده‌اي نيست. به نظر نمي‌رسد ويژگي‌هاي فيزيكي ساده‌اي مثل جرم، اندازه يا چگالي كمكي به دسته‌بندي اجرام گرد بكنند. چون براي مثال سيارك پالاس با چگالي 2.9 گرم بر سانتيمتر مكعب شكلي نامنظم دارد ولي قمر انسلادوس با چگالي 1.61 گرم بر سانتيمتر مكعب نه تنها گرد است، بلكه كروي است.

با اين همه مصوبه‌هاي اتحاديه‌ي بين‌المللي نجوم منبع اصلي كتاب‌ها و مقالات علمي است. اگر احساس مي‌كنيد چيزي در دنيا تغيير كرده و سر جايش نيست، بله درست فكر مي‌كنيد. از دوم شهريور 1385 پلوتون پس از 76 سال ديگر عضو منظومه‌ي شمسي نيست. از اين پس منظومه‌ي شمسي هشت سياره دارد.

منبع: سايت مجله نجوم

+ نوشته شده در  جمعه بیست و سوم شهریور 1386ساعت 22:33  توسط شمیمی  | 

خود را بهتر بشناسيد!

!تست خودشناسي !

از ميان 9 شكل زير ، تصوير مورد علاقه خود را انتخاب كنيد . توجه داشته باشيد كه رنگ و شكل ، هر دو براي شما خوشايند باشند . سپس توضيح مربوط به هر شكل را بخوانيد و ببينيد چه شخصيتي داريد.

 

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و یکم شهریور 1386ساعت 21:41  توسط شمیمی  | 

هواپیمایی جدید برای دنیایی جدید


در مقاله ي زير به اختصار به معرفي 7E7 پرداخته شده است

هواپیمایی جدید برای دنیایی جدید

صنعت هواپيمائي يك دنياي كاملا ً پوياست و بر همين اصل ما همواره شاهد تولد هايي مي باشيم. اين بار كمپاني بوئينگ با معرفي يك پروژه ي جديد به نام 7E7 باز هم باعث تحير همگان شد.

7E7 اولين پروژه ي بعد از 777 مي باشد و اين در حاليست كه يازدهمين جت مسافربري بوئينگ است. 7E7 در سه مدل در حال بررسي مي باشد. يكي از مدل هاي 7E7 به منظور پيمودن قاره ها  در نظر گرفته شده است كه مورد استقبال ژاپن و چين قرار گرفته است.

7E7 با در نظر گرفتن مسائل اقتصادي و زيست محيطي مصرف سوخت را 20% نسبت به پرنده هاي هم اندازه ي خود كاهش داده است، كه همين موضوع اين هواپيما را تبديل به يك هواپيماي فوق بهينه  كرده است. لازم به ذكر است كه اين كاهش مصرف باعث شده 7E7 دوستدار محيط زيست  باشد.

7E7 با خصوصيات بسيار نوين و فراوان آسايش بيشتر مسافرين  را موجب گشته است، به طوري كه استاندارد آسايش مسافر را ارتقا داده است. از ميان اين خصوصيات مي توان  به راهروهاي پهن تر، رطوبت بيشتر در كابين و همچنين نگاه داشتن كابين در ارتفاع پايين تر در هنگام پرواز نسبت به هواپيماهاي ديگر، اشاره كرد. گفتني ست در تمام طول پرواز مي توان با بالاترين سرعت به اينترنت متصل بود. مدير پروژه ي 7E7 آقاي Mike Bair)46 ساله) در يك مصاحبه ي مطبوعاتي گفته است كه كيفيت هوا در كابين 7E7 به كمك تكنولوژي هاي نوين ارتقا يافته است.

مهمترين خصوصيت 7E7 بلند برد  بودن آن مي باشد و اين هواپيما را مي توان رقيبي براي A330 و A340 دانست.

به وسيله ي 7E7مي توان در هنگ كنگ زندگي كرد ولي در نيويورك شاغل بود. در همين راستا آقاي Bair گفته است كه با تولد 7E7 بيش از 400 جفت شهر براي اولين بار به صورت مستقيم به هم متصل مي شوند. از ميان اين جفت شهرها كه مي توان بدون توقف  بين آنها پرواز كرد مي توان به موارد زير اشاره كرد:

• نيويورك – توكيو

• نيويورك – هنگ كنگ

• مادريد – سانتياگو(Santiago)

بهينگي 7E7 را بايد مديون مواد سبك وزن، حسگرهاي دقيق تر و طراحي بسيار دقيق آيروديناميكي دانست، حال آنكه اين طراحي دقيق فقط به وسيله ي ابر رايانه ها مقدور است. بوئينگ براي ساخت اين هواپيما به طور گسترده اي از كامپوزيت استفاده نموده كه باعث كاهش در تعداد تكه هاي به كار رفته در بدنه شده است. از ديگر خصوصيات كامپوزيت مي توان به وزن كم و همچنين ضد زنگ بودن آن اشاره كرد.

ساخت 7E7 بر اساس صنعت جهاني بنا شده است، به اين معني كه قسمت هاي مختلف آن در مكان هاي گوناگون دنيا به وسيله ي كمپاني هاي مختلف ساخته مي شود و در نهايت در يك جا گرد هم جمع مي شوند و سر هم گشته و تبديل به يك 7E7 مي شود.

در حال حاضر بوئينگ در حال مذاكره با شركت هاي بزرگ سازنده ي موتور مي باشد تا براي موتور هاي 7E7 سفارش بدهد.

ژاپني ها حدود 20% از بدنه ي 777 را توليد مي كنند و براي گرفتن مقداري از توليد بدنه ي 7E7 نيز تقاضا داده اند كه در حال حاضر در حال بررسي مي باشد. از كمپاني هاي متقاضي در توليد قطعات 7E7 مي توان به موارد زير اشاره كرد:

• Alenia از ايتاليا

• Hawker de Havilland از استراليا

• GKN از انگلستان

• Stork Fokker از هلند

• Vought و Fischer از آمريكا

• Fuji و Kawasaki و Mitsubishi از ژاپن

بوئينگ برآورد كرده است كه براي سوار كردن يك 7E7 بين 800 تا 1200 پرسنل لازم است. آقاي Bair گفته است كه زمان لازم براي سوار كردن  يك 7E7 فقط سه روز است، اين در حاليست كه سوار كردن هواپيماهاي ديگر بوئينگ بين 13 تا 25 روز به طول مي انجامد. آقاي Bair هيچگونه اطلاعي از محل سوار شدن 7E7 نداد، ولي همه ي نگاه ها به سوي شيكاگو  است.

بوئينگ همچنين در حال مذاكره با حدود 50 شركت مسافربري (اعم از آمريكايي و غير آمريكايي) در مورد فروش 7E7 مي باشد.

در دنياي هواپيمايي به هواپيماهاي مسافربري Airliner گفته مي شود، حال آنكه كمپاني بوئينگ هواپيماي 7E7 را با نام Dreamliner معرفي كرد.

حرف E بين دو عدد 7 بيانگر لغت Extra به معني ”يدكي“ مي باشد و بعدها رقمي براي اين جايگاه به وسيله ي بوئينگ انتخاب مي گردد كه بعيد نيست اين رقم 8 باشد.(Boeing 787)

آقاي Bair گفته است كه 7E7 براي 30 سال آينده موفق خواهد ماند.

هواپیمایی جدید برای دنیایی جدید

در پايان اطلاعاتي در مورد 7E7 آورده شده است:

 

تعداد مسافران : 250 نفر در سه كلاس

                      بيش از 350 نفر در يك كلاس

برد : 14800 km (8000 nautical miles)

پيكربندي : داراي دو راهرو

سرعت  : 0.85 mach

ظرفيت بارگيري (بدون اكتساب بار مسافرين) :    6 pallets + 8 LD3s

حداكثر وزن : 222400 kg   (490500 lbs)

خدمه ي پروازي (crew) : 2 نفر

موتور  : 2 عدد

طول هواپيما : 62 meters  (202 feet)

طول بال : 57 meters  (186 feet)

تاريخ شروع سوار كردن : 2005

تاريخ اولين پرواز : 2007

تاريخ به خدمت درآمدن : 2008

قيمت : غير قابل دسترس

 

 

مهندس محسن منصوری

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و یکم شهریور 1386ساعت 21:28  توسط شمیمی  | 

زیست فناوری چیست؟

آيا مي‌دانيم بيوتكنولوژي(زیست فناوری) چيست و امروزه مسلح بودن به اين دانش مي‌تواند نقش مهمي در توان قدرتي يك كشور محسوب شود؟


در جهاني كه با رشد انفجاري جمعيت روبروست ، علمي همچون بيوتكنولوژي است كه مي‌تواند نقش اثرگذاري در تامين غذاي نسل حاضر و آينده كشورها داشته باشد. اگر خواهان وجود يك امنيت غذايي سالم، ارزان و كافي باشيم و نگران خرابي منابع غذايي از طريق خشكسالي، سيل، سرماي زودرس، بيماريها و غيره هستيم و همچنين اگر خواستار همگامي بخش كشاورزي با رشد جمعيت كنوني هستيم درحالي كه اغلب زمين‌هاي كشاورزي و تقريبا همه آبهاي مورد مصرف كشاورزي در حال استفاده مي‌باشند، بيوتكنولوژي به كمك ما مي‌آيد.

چرا كه بيوتكنولوژيست‌ها مي‌گويند كه با اين علم مي‌توان راهكارهايي را براي نگهداري منابع غذايي، حذف آلودگيهاي زيست محيطي، افزايش و بهبود توليدات كشاورزي، كاهش وابستگي به مواد شيميايي كشاورزي، ارايه بهترين روند توليد مواد غذايي، كاهش هزينه‌ها، توليد مواد غذايي سالم، بهداشتي، كافي و ارزان و با كيفيت تغذيه‌اي بالا تامين كرد.

اصلا "بيوتكنولوژي" چيست و چگونه چون سلاحي در بالابردن توان يك كشور عمل مي‌كند؟

كلمه بيوتكنولوژي از دو كلمه زنده و زندگي يا سامانه زنده و تكنولوژي به معناي يك روش علمي به منظور دستيابي به يك هدف علمي شكل گرفته است. بيوتكنولوژي به طور كلي به مجموعه‌اي از فناوريها اطلاق مي‌شود كه سامانه‌هاي زنده يا بيولوژيكي گياه، حيوان، ميكروارگانيسم يا تركيبات مخصوص مشتق شده از اين سامانه‌ها را به منظور توليد كالاها و خدمات صنعتي بكار مي‌گيرد.

هر چند بيوتكنولوژي پيشرفت نوظهور و جديدي نيست، و مطالعات ميكروبيولوژيست‌ها در طي بيش از صد سال نشان داده‌است كه بين انسان و ميكروبها ارتباط حياتي بسيار نزديكي وجود دارد كه اين ارتباط مي‌تواند مفيد و مضر باشد، اما استفاده از اين علم براي توسعه و بهبود منابع غذايي انسان دستاورد جديدي است كه به تازگي طرح شده و دانشمندان در رقابتي با يكديگر در اين عرصه گام گذاشته اند. سابقه استفاده‌از ميكروارگانيسم‌ها براي توليد موادخوراكي نظير آبجو، سركه، ماست و پنير به بيش از ‪ ۸هزار سال قبل مي‌رسد ولي سازوكار توليد اين محصولات براي كسي مشخص نبود. انسان با مشاهده اين واقعيت كه شير ترش داراي قابليت نگهداري خيلي بهتر است خيلي زود دريافت با افزودن مقدار اندكي شير ترش روز قبل به شير تازه مي‌تواند فرايند تخمير را در آن آغاز كند. اتانول نخستين ماده شيميايي بود كه براي بالا بردن محتواي الكلي شراب و آبجو بوسيله بيوتكنولوژي توليد شد. بجز تقطير، بيوتكنولوژي از دوران مسيحيت تا اول سده بيستم تغيير اندكي داشت و همانند پيشرفت ساير علوم، انگيزه پيشرفت اين علم نيز با جنگ فراهم شد. امروزه مطالعه بيوتكنولوژي به دو دسته گياهي و حيواني تقسيم مي‌شود.

biotechnology

بيوتكنولوژي گياهي، كاربردهاي حال و آينده مهندسي مواد خام حاصل از گياهان است كه شامل: عملكرد محصولات، تغيير تركيب محصول (اسيدهاي چرب، پلي ساكاريدها، پروتيين‌ها، طعم، رنگ، و ...) بهبود تركيب تغذيه‌اي، تبيين ژنهاي جديد (پروتيين‌ها، سيستم تثبيت نيتروژن) بهبود قابليت نگهداري (انبارداري ، عمر نگهداري) كاهش مراحل فرايند، بهبود مقاومت، برطرف كردن مواد نامطلوب، تبديل جريانات زايد فرايند مي‌باشند.

مطالعه در بخش بيوتكنولوژي حيواني نيز اهدافي دارد كه شامل بالابردن ميزان به طور مثال شير و گوشت حيوانات ، بهبود مقاومت (بيماري)، گوشت و شير مناسب (شير بدون لاكتوز يا كم چربي و تركيب پروتيين گوشت).

كاربرد بيوتكنولوژي در صنايع غذايي مشاركت بين چند رشته علمي متفاوت از قبيل بيولوژي سلولي ژنتيك ميكروبيولوژي، بيولوژي مولكولي، بيوشيمي، مهندسي شيمي و اقتصاد را مي‌طلبد. جداي از افزايش حجم مواد غذايي با به كارگيري علم بيوتكنولوژي، يكي از مهمترين جنبه‌هاي اين علم بالا بردن ايمني و سلامتي مواد غذايي حاصل از ميكروارگانيسم‌ها است. ممكن است محصولي از نظر جنبه‌هاي حسي و غيره از درجه بالايي برخوردار باشد ولي در سوخت و ساز بدن ايجاد اختلال كند. به عنوان مثال گياهاني كه مقاوم به آفت كش شده‌اند، در ساختار آنها مواد حاصل از بي‌اثر كردن آفت كش باقي بماند و ايجاد حساسيت و بيماري كند. به همين خاطر نبايد به بيوتكنولوژي مواد غذايي فقط از ديد توليد بالا، خواص حسي و بهتر نگاه كرد. بلكه مراحل سوخت وسازي مواد غذايي در بدن بايد مورد مطالعه قرار گيرد و ايمني آنها تاييد شود. با توجه به گستره و حيطه عمل بيوتكنولوژي ذكر تمام قابليت‌ها و توانايي‌هاي بيوتكنولوژي در بخش كشاورزي و صنايع غذايي محدود به مقاله‌ها و كتابها نمي‌شود.

تغييرات و تحولات چشمگير و روزمره بيوتكنولوژي همگام با دانش سريع روز، تاثير عميقي بر فرايندها، محصولات و كالاهاي غذايي، دارويي و بهداشتي مي‌گذارد و همگامي اين پيشرفتها باعث توسعه و بهبود كالاها و خدمات صنعتي مي‌شود.

نگاهي به بيوتكنولوژي در ايران

............................................

در ايران نهادهايي همچون پژوهشكده‌هاي وابسته به نهادهاي دولتي و دانشگاهي از جمله جهاد دانشگاهي براي ارتقاي سطح اين دانش در ايران فعال هستند و تاكنون فعاليت‌هاي قابل قبولي نيز در اين زمينه در ايران اجرا شده به گونه‌اي كه توجه سازمان بهداشت جهاني را به خود جلب كرده است .به همين منظور سازمان بهداشت جهاني اجلاس كشورهاي تحت پوشش منطقه مديترانه شرقيEMRO را در زمينه تحقيقات وتوليدات ژنوميكس (يكي از شاخه‌هاي بيوتكنولوژي است) و بيوتكنولوژي در تهران برگزار كرد. در همين سال برگزاري كنفرانس در تهران، يعني سال۱۳۸۳در زمينه بيوتكنولوژي شاهد موفقيت وحركت‌هاي مثبتي نسبت به سالهاي قبل بود. ورود بيوتكنولوژي به عنوان يكي از شاخه‌هاي اصلي صنايع نوين در وزارت صنايع و حمايت‌هاي مركز صنايع نوين موجب دلگرمي بسياري از پژوهشگران فعال در اين بود. اين مركز در طي مدت كوتاهي كه از آغاز به كار آن مي‌گذرد، توانسته است نقش بسيار سازنده‌اي را در حمايت از شركتهاي فعال در زمينه بيوتكنولوژي و ترغيب پژوهشگران براي ورود به عرصه توليد ايفا كند. هم چنين حمايت‌هاي سازمان گسترش و نوسازي صنايع نيز در اين سال قابل توجه بود. درهمين سال وزارت بهداشت نيز در بخش معاونت دارو و غذا سياست توجه به بيوتكنولوژي را در اولويت كاري خود قرار داد. اين وزارتخانه بااجراي سياستهاي مدون و تعريف شده خود مي‌تواند اثر مهمي در رشد اين فناوري داشته باشد كه از آن جمله مي‌توان به تدوين راهنماهاي دارويي بيوتكنولوژي، آيين‌نامه‌ها و شرايط نظارتي و همچنين تدوين آيين‌نامه توليد محصولات بااستفاده از امكانات اجاره‌اي اشاره كرد.

از ديگر موارد فعاليت بيوتكنولوژيك در ايران، به حمايت معاونت تحقيقات و فناوري وزارت بهداشت در ايجاد شبكه‌هاي بيوتكنولوژي و پزشكي مولكولي كه حركتي ملي و جامع نگر بوده است مي‌توان اشاره كرد. هم چنين دفتر همكاريهاي فناوري رياست جمهوري درايجادارتباط با كشورهاي خارج و تسهيل در امر بكارگيري نيروي خارجي در زمينه بيوتكنولوژي فعال شده كه اين امر موجب حذف ديوان سالاري براي شركتها و وزارتخانه‌هاي مرتبط با بيوتكنولوژي شده‌است. در كل مي‌توان گفت گرچه اين مراكز تحقيقاتي فعال شده‌اند اما هنوز پتانسيل‌هاي بسياري در ايران براي فعال شدن در حوزه بيوتكنولوژي وجود دارد.

در صورتي مي‌توان نتيجه تحقيقات و عملكردها در اين مراكز را مثبت ارزيابي كرد كه نتايج حاصل از آنها در وضع موجود و رفاه اجتماعي تاثير گذار شود. هر چند با روندي كه امروزه در اين حوزه در ايران طي مي‌شود رسيدن به چنين چشم اندازي دور نيست.

 

فائزه غفارحدادی

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و یکم شهریور 1386ساعت 21:26  توسط شمیمی  | 

درخشندگي سطحي

درخشندگي سطحي را مي توان ميزان درخشندگي جسم بر واحد مساحت آن تعريف كرد يا به عبارت ديگر آن را ميتوان قدر ستاره بر مجذور دقيقه يا ثانيه قوسي بيان كرد.بيشتر كهكشان هاي قابل رصد توسط آماتورها داراي درخشندگي سطحي اي در حدود 13.5 هستند كه به اين معناست كه هر دقيقه قوسي مربع از يك كهكشان به روشني يك ستاره قدر 13.5 است.براي درك بهتر ميزان نور آن بهتر است تلسكوپتان را به سوي يك ستاره قدر 13.5 نشانه رويد و سپس آن را طوري فوكوس كنيد كه به اندازه ي يك دقيقه قوس كشيده شود.براي پيدا كردن اجرام در چشمي تلسكوپ بايد به ياد داشته باشيد كه بيشتر اجرام قابل توجه اعماق آسمان داراي درخشندگي سطحي اي در حدود 12.5 اند.

 

مفهوم درخشندگي سطحي بسيار ساده است و مي توان آن را با اين مثال ساده به خوبي توضيح داد.فرض كنيد كه شما نور چراغ قوه را روي ديوار انداخته ايد،اين كار باعث ايجاد دايره اي از نور با اندازه و درخشندگي مشخصي خواهد شد.اكنون چند قدم از ديوار فاصله بگيريد،متوجه خواهيد شد كه چگونه دايره ي نور بزرگ تر مي شود در حالي كه درخشندگي آن به طور قابل توجه اي كاهش مي يابد.اين آزمايش ساده نشان مي دهد كه اگر چه مجموع نور خروجي از چراغ قوه ثابت باقي مانده است اما درخشندگي سطحي آن (دايره ي نور روي ديوار) به دليل ميزان نوري كه اكنون بر سطح بزرگتري پراكنده شده است كاهش يافته است.

 

تجربه ي عملي ديگري كه براي درك بهتر درخشندگي سطحي با كمك تلسكوپتان مي توانيد انجام دهيد اين است كه تلسكوپ را به سوي يك ستاره ي نسبتا پر نور نشانه رويد و سپس شروع به تغيير فوكوس تصوير كنيد، متوجه خواهيد شد كه هر چه ستاره بيشتر و بيشتر از فوكوس خارج مي شود بزرگ تر و كم نور تر مي شود ، در نهايت به اين نتيجه مي رسيد در حالي كه تصوير ستاره در ميدان ديد بسيار بزرگ است تقريبا غير قابل مشاهده است.البته قدر ستاره هيچ تغييري نكرده است بلكه فقط درخشندگي سطحي آن را با پراكنده كردن مجموع نور آن در يك ناحيه بزرگ تر كاهش داده ايم. 

                                              M57 و M31 از پشت چشمي تلسكوپ

 

 

فهرست مسيه چندين جرم مشكل به دليل درخشندگي سطحي كم آنها دارد كه رصدگران پس از گذراندن مدت زماني در پشت چشمي به مشكل بودن آنها معترف مي شوند.به طور مثال M74 كه توسط بسياري از رصد گران به عنوان مشكل ترين جرم مسيه نام برده مي شود،از قدر نسبتا درخشان 9.4 است اما به دليل اندازه 12*12 دقيقه قوسي آن ،درخشندگي سطحي آن حدود 14.2 است و اين به اين معني است كه هر دقيقه قوس مربع از مساحت آن به روشني يك ستاره قدر 14.2 است.براي مقايسه،NGC4431 كه يك كهكشان قدر 12.9 در صورت فلكي سنبله با اندازه ي كوچك 1.0*1.7 دقيقه قوس را در نظر بگيريد كه اندازه ي كوچك آن درخشندگي ظاهري آن را به 13.5 مي رساند كه پرنورتر از M74 است!

 

 

بنابراين بسياري از اجرام مسيه و فهرست NGC هستند كه داراي قدر كمي هستند اما به دليل اندازه كوچكشان داراي درخشندگي بالايي اند.مثالي ديگر در اين رابطه،سحابي حلقه،M57،در صورت فلكي شلياق است.اين سحابي سياره اي قدر 9 تنها 1.0*1.3 دقيقه قوس است و به خاطر مجموع نور خروجي كه در ناحيه كوچكي متمركز شده است از درون تلسكوپ به خوبي قابل مشاهده است.اكنون M57 را با سحابي هليكس NGC7293 در صورت فلكي دلو مقايسه كنيد.در ابتدا ممكن است اين طور به نظر آيد كه سحابي هليكس به خاطر قدر 6.3 اش نسبت به M57 آسانتر مشاهده خواهد شد اما بعد از چك كردن اندازه نسبتا وسيع آن كه 12*16  دقيقه قوس است در مي يابيم كه رصد آن بسيار مشكل است و نياز به آسماني بسيار تاريك خواهد بود.

 

آيا تمام مطالب بالا به اين معناست كه مي توان داده هاي قدر يك جرم را ناديده گرفت و تنها به درخشندگي سطحي آن متكي بود؟متاسفانه موضوع به اين سادگي نيست و احتمالات مختلفي در ميان است.يك كهكشان ممكن است بسيار وسيع باشد كه به اين معناست كه بايد در انتظار درخشندگي سطحي كمي باشيم اما كهكشان ممكن است داراي هسته اي بسيار پرنور باشد و اين نشان مي دهد كه اگر چه ما براي ديدن تمام كهكشان كار دشواري خواهيم داشت اما قادر به تشخيص آن به خاطر هسته ي درخشانش خواهيم بود.يك مثال جالب در اين مورد M31 كهكشان امراة المسلسله است كه داراي قدر  3.4 است اما درخشندگي سطحي آن به دليل اندازه 140*178  دقيقه قوسي آن تنها 13.5 است.

 
 

 

آنچه در اين مقاله آمده است تنها يك توضيح مختصر در باب درخشندگي سطحي است زيرا كه بحث در اين باره بسيار پيچيده است و حتي شامل واكنش هاي مختلف  چشم انسان در برابر نور در طول موج ها و رنگ هاي متفاوت است.بنابراين اگر كسي از شما خواست كه UGC9749 كه يك كهكشان از قدر 10.9 در دب اصغر است را پيدا كنيد بدون اطلاع از درخشندگي سطحي آن حتي به فكر سوار كردن تلسكوپتان هم نيافتيد زيرا اين جرم به ظاهر ساده داراي درخشندگي سطحي 17.8 است

منبع :www.vmrpcr.ir

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و یکم شهریور 1386ساعت 8:40  توسط شمیمی  | 

رايانه‌هاي آماده به مردم عرضه مي‌شود

عضو سازمان نظام صنفي رايانه‌اي كشور گفت: كامپيوترهاي آماده به مردم عرضه مي‌شود.

"محمد نصرالهي" روز دوشنبه در گفت‌وگو با خبرنگار ايرنا افزود: اغلب خريداران به دليل عدم آشنايي كافي با قطعات و وسايل جانبي كامپيوتر و آگاه نبودن از نياز خود، براي خريد يك رايانه دچار سردرگمي مي‌شوند و اين موضوع سبب مي‌شود تا خريدي را انجام دهند كه نتواند پاسخگوي نياز آنان باشد.

وي اظهار داشت: به‌دنبال اجرايي شدن پروژه ملي -هر ايراني يك رايانه- عرضه كامپيوترهاي آماده با هدف ارتقا امور ديجيتالي در كشور اهميت بيشتري يافته است.

نصراللهي افزود: تحقق تمدن ديجيتالي در كشور و سرعت بخشيدن به پيشرفت صنعت فناوري اطلاعات نيازمند عرضه كامپيوترهاي آماده است.

وي ادامه داد: تحقيقات در اين زمينه نشان داده كه خريداران و كاربران با توجه به آن چه گفته شد از خريد خود ناراضي هستند، پس عرضه كامپيوترهاي آماده براي صرفه جويي در وقت و هزينه خريداران در سراسر كشور در دستور كار قرار گرفت.

نصراللهي با اشاره به موضوع خدمات پس از فروش گفت: گارانتي تعويض و استرداد بدون قيد و شرط و پنج سال ضمانت دايم، اقدامات مهم در كشورهايي است كه پيشرفت چشمگيري در زمينه فناوري اطلاعات داشته‌اند و در اين ميان شركت‌هايي هم‌چون توشيبا، اچ پي، دل، اپل، آي‌بي‌ام با ارايه كامپيوترهاي آماده نقش اصلي را بازي كرده‌اند.

علاقه‌مندان مي‌توانند براي خريد رايانه‌هاي آماده با شماره تلفن ‪ ۸۸۷۰۷۷۷۰‬تماس بگيرند.







+ نوشته شده در  دوشنبه نوزدهم شهریور 1386ساعت 9:24  توسط شمیمی  | 

سفري نو به دنياي اطلاعات

پژوهشگاه دانش هاي بنيادي از موسسات پيشتاز علمي ايران و منطقه است که سالها پيش با ايجاد اولين اتصال به شبکه اينترنت ، ايران را به شاهراه جهاني اطلاعات و ارتباطات پيوند زد و اکنون مي کوشد در راستاي همکاري در ساخت بزرگترين مجموعه آزمايشگاهي فيزيک دنيا ، زمينه اتصال ايران به سرويس اطلاعاتي بسيار عظيمي موسوم به گريد را فراهم کند.
بدون شک مشارکت در اين کار علمي بزرگ که هزاران محقق وکارشناس از سراسر دنيا را به خود جذب کرده ، گام بسيار مهمي است تا مرزهاي دانش را پيش ببريم و فناوري زيادي از آن ياد بگيريم و در صحنه هاي علمي بزرگ حضور يابيم.
با توجه به اهميت اين مشارکت از مجيد عرب گل ، مسوول طرح گريد در پژوهشگاه دانش هاي بنيادي (IPM) درباره چگونگي ورود به اين شبکه عظيم پرسيديم شبکه اي که همانند يک تور عمل مي کند و در واقع اين تور بزرگ گسترده شده و بزودي همه ما در آن خواهيم افتاد.


چه ضرورتي يا ضرورت هايي باعث شدند تا سيستم گريد (تور) مطرح شود؟
با الحاق ايران به جمع کشورهاي برخوردار از سرويس اطلاعاتي عظيم گريد ، امکان به اشتراک گذاردن توان محاسباتي و ذخيره داده ها ميان رايانه هاي موجود در شبکه در سراسر جهان فراهم مي شود. درواقع با اتصال رايانه شخصي به گريد، آن رايانه به يک سوپر رايانه با قدرت محاسباتي فوق تصور تبديل مي شود. در اين ميان شتاب دهنده ذرات (LHC) که بخشي از آن را متخصصان ايراني ساخته اند، قرار است از امسال فاز عملياتي خود را آغاز کند تا با شتاب دادن به ذرات اتمي ، به دنياي شگفت انگيز و ناآشناي ريزذرات بنيادي وارد شود و رازهاي جهان را به تصوير کشد؛ اما اين ماشين عظيم که در خاک 2کشور سوئيس و فرانسه واقع شده است و بزرگترين دست ساخته علمي بشر ناميده مي شود زماني به گريد احتياج پيدا کرده که حجم داده هاي آن به صورت فزاينده اي درآمد. اين ماشين علمي هر ساله يک پتا بايت داده توليد مي کند. اين مقدار معادل 1000 برابر داده هايي است که در تمام کتابهاي چاپي در مدت يک سال و در کل سياره ما به چاپ مي رسد. براي آن که عظمت ماجرا را بيشتر درک کنيم بد نيست مقايسه ديگري انجام دهيم.
بياييد تمام داده هايي را که بشر درطول يک سال در تمام سياره زمين توليد مي کند، مثل کتابهاي چاپي ، الکترونيکي ، ايميل ها، نامه ها، عکسها و فيلمهايي که به صورت ديجيتال تهيه مي شود را در نظر بگيريد. داده هاي خالي که LHC در يک سال به تنهايي توليد خواهد کرد، يک درصد همه اين داده ها خواهد بود. اگر همه اين داده هاي توليد شده در يک سال را روي سي دي هاي رايج بريزيد و اين لوحها را روي يکديگر قرار دهيد، ستوني از سي دي با ارتفاع 20 کيلومتر ايجاد خواهد شد.

از چه زماني همکاري هاي ايران با سيستم گريد شروع شد و اين همکاري ها در چه قالبي شکل گرفتند؟
پژوهشگاه دانش هاي بنيادي به عنوان يکي از پيشرفته ترين مراکز علمي منطقه با اعتبار جهاني از چند سال پيش تاکنون در بخشي از طرح ساخت بزرگترين مجموعه آزمايشگاهي دنيا در زمينه فيزيک ذرات بنيادي و فيزيک هسته اي CERN (سرن) مشارکت دارد که درخصوص همکاري هاي علمي خود با اين طرح تلاش دارد گره اي از شبکه جهاني اشتراک توان محاسباتي و اطلاعاتي رايانه هاي متصل به اينترنت را در کشور ايجاد کنند. در واقع آزمايش LHC در سرن انجام مي شود و پژوهشگاه IPM به عنوان عضوي از طرح CMS که احتمالا در سال 2008 آغاز به کار خواهد کرد، داده هاي بسيار زيادي را توليد خواهد کرد که براي تحليل آنها نياز به پياده سازي يک گره از گريد در کشور داريم و با نصب نرم افزارهاي لازم تا چند ماه آينده آماده خواهد شد. وظيفه اين گره امکان استفاده از داده هاي آزمايش LHC و توان محاسباتي گريد جهاني براي محققان اين رشته را فراهم مي کند که پژوهشگاه دانش هاي بنيادي در حال حاضر هسته گريد خود را به عنوان عضوي از ارگان مجازي طرح CMS و LHC تشکيل داده و کار راه اندازي گريد داخلي و عضويت در گريد جهاني در سرن را پيگيري مي کند.

در حال حاضر در طرح شتاب دهنده ذرات که در سرن انجام مي شود چه کشورهايي شرکت دارند ، نقش ما در اين طرح چقدر است؟
در طرح LHC که قسمت اصلي آزمايشگاه سرن خواهد بود ، شتاب دهنده بزرگي در ژنو طراحي شده است و حدود 2300 دانشمند از 159 کشور روي اين طرح کار مي کنند. ما هم سعي کرديم با ايجاد يک گره گريد يعني يک سري رايانه شاهراهي براي انتقال داده ها با سرن ايجاد کنيم که دانشگاه هاي کشور به مرکز IPM وصل مي شوند و از اين راه ارتباطشان برقرار مي شود. اين گريد اين امکان را ايجاد مي کند که نه تنها پژوهشگران ذرات بنيادي و فيزيک مي توانند از آن استفاده کنند، بلکه بقيه پژوهشگران که در شاخه هاي ديگر علوم مشغول به فعاليت هستند هم مي توانند از اين پل ارتباطي قوي استفاده کنند.

با توجه به وجود رايانه هاي سريع و کلاستر باز هم براي محاسبات پيچيده به گريد احتياج است؟
وقتي آزمايش هاي LHC انجام شوند ، معادل 20 ميليون سي دي در سال توليد خواهد داشت. به طور کلي در حال حاضر، توليد علم و حل مسائل پيچيده اي که دانشمندان با آنها مواجه مي شوند ، بدون استفاده از رايانه هاي سريع امکان پذير نيست و با وجود پيشرفت هاي صورت گرفته در ساخت رايانه ها هنوز نه تنها يک رايانه بلکه خوشه اي از رايانه ها و حتي ابر رايانه ها هم پاسخگوي نياز به محاسبات و تحليل حجم عظيم داده هايي که دانشمندان در برخي طرحها با آن مواجه هستند ، نيست.
اين امر آنها را به فکر ايجاد يک فناوري جديد براي به اشتراک گذاردن توان محاسباتي رايانه هاي متصل به اينترنت انداخت که از آن به عنوان گريد ياد مي شود. از سوي ديگر ، طبق برآوردها سرعت پردازنده رايانه ها هر 18 ماه و سرعت انتقال اطلاعات در شبکه هر 9ماه 2 برابر مي شود. در نتيجه ، رشد سرعت ارتباطات از سرعت رايانه ها بيشتر است و اين واقعيت کمک مي کند تا هر چه سريع تر فناوري گريد به آرمان خود نزديک تر شود.

حتي با وجود سوپر رايانه ها باز هم به اين سيستم احتياج خواهيم داشت. در اين صورت ، ديگر از جهت دسترسي به سوپر رايانه ها در تنگنا نخواهيم بود؟
در واقع ما در گريد به جاي آن که کل داده هايمان را در يک رايانه ذخيره کنيم ، آن را به بخشهاي مختلفي تقسيم کرده اند و در واقع از امکانات اين سيستم براي ذخيره سازي حجيم ترين داده ها استفاده مي کنيم.

نمونه هايي مشخص از توان محاسباتي گريد


پروژه نجومي tloME@SETI نمونه اي از قدرت محاسباتي گريد است که از آن به عنوان Internet Computing هم ياد مي شود.
در اين پروژه که توسط دانشگاه کاليفرنيا (برکلي) مديريت مي شود ، افرادي که رايانه متصل به اينترنت دارند مي توانند با نصب نرم افزار SETI@ome در اين پروژه مشارکت کنند.
هدف اوليه اين پروژه پيدا کردن موجودات هوشمند در ساير نقاط جهان است که اين کار با تحليل امواج راديويي رسيده به رصدخانه Arecibo واقع در کشور پورتوريکو و روي رايانه هاي عضو اين پروژه صورت مي گيرد.
جالب اينجاست که اين پروژه تاکنون توانسته 15 Tflops (ترافلاپز واحد سرعت رايانه است) را با هزينه کمتر از 500هزاردلار فراهم کند.
در حالي که ابررايانه IBM'S ASCLL White با توان محاسباتي 12Tflops حدود 110 ميليون دلار هزينه در بر دارد. پيشرفت علمي در رشته هايي مانند علوم نانو ، پزشکي ، ژنتيک و همين طور مقوله هايي مانند تحقيقات و شبيه سازي هاي هواشناسي ، نجومي و دريايي دانشمندان را با حجم عمليات رياضي مواجه مي کند که از توان هيچ رايانه اي به تنهايي برنمي آيد بنابراين گريد به عنوان روشي که به کمک آن در زماني معقول مي توان داده ها را تحليل کرد بروز پيدا مي کند البته غير از دانشمندان که مشتريان اصلي گريد بوده و خواهند بود ، از هم اکنون گروههاي بسياري به فکر گسترده کردن دامنه استفاده از گريد هستند که اقتصاددان ها در راس اين گروه قرار دارند.

با توجه به اين که در حال حاضر سوپر رايانه ها جزو فناوري هايي محسوب مي شوند که ما از آنها محروم هستيم بنابراين گريد گزينه بسيار خوبي براي پژوهشگران ما محسوب مي شود. به اين ترتيب و با شرکت در طرحهاي مختلف حتي مي توان از سوپررايانه هاي متعدد استفاده کنيم.

استفاده از اين سيستم تا به حال در دنيا شروع شده است؟
در حال حاضر ، هر کشوري در اروپا و بعضي کشورهاي آسيايي مانند چين درصدد توسعه گريد داخلي و اتصال به دهکده جهاني گريد هستند و ايران هم بايد به طراحي نرم افزار و زيرساختار گريد داخلي خود اقدام کند. در حال حاضر ، اگر چه تنها يک شبکه اينترنت در سطح جهان مطرح است گريدهاي مختلف ملي ، بين کشوري و يا قاره اي وجود دارند و در حال رشد هستند و در اين شرايط وجود سازمان هاي مجازي مطرح مي شود که براي حل مساله از منابع انساني ، رايانه ها ، داده هايي که از طريق آزمايشگاه ها توليد مي شوند ، استفاده مي کنند. بيشتر کشورهاي اروپايي ، امريکا ، چين ، پاکستان ، تايلند ، سنگاپور و... تاکنون به صورت ملي و يا طرحي در گريدهاي مختلف شرکت داشته اند.

چه تفاوت و شباهتهايي ميان شبکه اينترنت و سيستم گريد وجود دارد؟
شبکه اينترنت اطلاعات پردازش شده را در اختيار مردم مي گذارد ولي گريد اطلاعات خام و توان محاسباتي ، سنسورها و دستگاه هاي آزمايشگاهي را و در واقع گريد اينترنت را از يک محيط ساکن به يک محيط قابل برنامه ريزي و پويا تبديل مي کند. به عبارتي ديگر، فناوري گريد بر خلاف وب که سرويسي براي مبادله اطلاعات در اينترنت است ، سرويس نرم افزاري براي به اشتراک گذاردن توان محاسباتي و فضاي ذخيره داده ها بين رايانه هاي متصل به اينترنت است و هدف نهايي آن هم ايجاد يک شبکه وسيع جهاني محاسباتي و اطلاعاتي است.
گريد در واقع سرويسي جديد است که روي اينترنت سوار مي شود و به اين ترتيب مي توان اطلاعات خامي را که تنها دانشمندان براي تبادل اطلاعات به آن نيازمند هستند در بستر اينترنت انتقال داد.

پس تنها متخصصان و دانشمندان از گريد استفاده مي کنند. آيا ممکن است در آينده اي نزديک مردم عادي هم از محاسن آن بهره مند شوند؟
پيش بيني مي شود همان طور که اينترنت در زندگي مردم نقش داشته ، گريد هم نقش بسزايي داشته باشد.در واقع در آينده و در جهت پيامدهاي اين فناوري مردم مي توانند از طريق اينترنت ، توان محاسباتي رايانه خود را از طريق شرکتهاي کارگزار در معرض اجاره قرار دهند و افرادي که نياز به اين توان محاسباتي دارند آنها را اجاره کنند. به اين ترتيب ، سرويس هاي گريد که روي اينترنت قرار مي گيرند ، تا چند سال آينده يکي از تکنولوژي هاي مطرح دنيا خواهند شد.

شما براي گسترش سيستم گريد در کشور چه اقداماتي را انجام داده ايد و آيا مي توان از اين طريق بخشهاي ديگر تجاري ، اقتصادي و... از مزاياي آن استفاده کنند.
بايد در ابتدا گريد در داخل کشور معرفي شود و در انتها پس از جاافتادن اهميت مساله گريد ملي راه اندازي شود. با اتصال دانشگاه هاي کشور به گريد از طريق پژوهشگاه دانشهاي بنيادي به نوعي به گريد ملي دست خواهيم يافت.
البته اقدامات ما همگي در خصوص e-science و در جهت گسترش ارتباطات علمي و پژوهشي است. در واقع ما تنها سرويس هاي اينچنيني را به کاربران مي دهيم.

براي حفظ ايمني و تامين مسائل ايمني کاربران گريد چه اقداماتي صورت گرفته؟
در حال حاضر هر کس با گرفتن امضاي الکترونيکي از يک موسسه معتبر مي تواند وارد گريد شود و به عنوان يک عضو از امکانات آن استفاده کند. موسسه موردنظر هم سطح دسترسي هر يک از کاربران را مشخص مي کند. البته از آنجا که هنگام تحويل امضاي الکترونيکي که همچون گذرنامه اي براي صاحب آن براي ورود به شبکه گريد محسوب مي شود، تعهداتي از فرد گرفته مي شود تا در صورت بروز مشکل بتوان براحتي شخص خاطي را شناسايي و تعقيب کرد. اگرچه ممکن است در اين سيستم هم هکرهايي وارد شوند اما به روز شدن و پيشرفت ميان افزارهاي اين سيستم براي حفظ امنيت بيشتر انجام مي شود.

بهاره صفوي
 
+ نوشته شده در  دوشنبه نوزدهم شهریور 1386ساعت 9:16  توسط شمیمی  | 

خوشه ستاره اي پنج گانه در قلب راه شيري

خوشه ستاره اي پنج گانه در قلب راه شيري  

 
 دانشمندان براي نخستين بار، به ياري عكس هاي با وضوح بسيار بالاي رصد خانه كك ، شواهدي دال بر وجود خوشه ستاره اي پنج گانه در مركز كهكشان راه شيري بدست آورده اند. بر اين اساس پس از 15 سال يكي از اسرار آميز ترين پديده هايي كه ذهن دانشمندان را به خود مشغول نگاه داشته بود در آستانه آشكار شدن است.  
 
 

اين خوشه از ستارگان بسيار پر جرمي تشكيل شده است كه در اطراف سياه چاله ابر پرجرم قلب كهكشان به سر مي برند.به عقيده دانشمندان در اكثر اين خوشه ها، ستارگان پرجرم دو تايي وجود دارند كه مراحل پاياني عمر خود را مي گذرانند و در عين حال مقادير بسيار زيادي گاز و غبار از خود به فضاي اطراف منتشر مي كنند.اين ذرات غبار هنگام دور شدن اشكالي شبيه به يك چرخ دنده مارپيچ مي سازند و در اطراف ستاره شروع به گردش به دور يكديگر مي نمايند. 

 
خوشه ستاره اي پنج گانه در قلب راه شيري
 
نمايي از خوشه ستاره اي پنج گانه از ديد تلسكوپ كك

 

ماهيت واقعي ستارگان به طور كامل، تا كنون براي بشر امروز ناشناخته بوده است.نتيجه تحقيقات پيتر تات هيل از دانشگاه سيدني و دونالد فيگر از انستيتو تكنولوژي راچستر كه در يك نشريه علمي چاپ شده، حاكي از آن است كه پنج ستاره اي كه اين خوشه ستاره اي را تشكيل مي دهند بسيار درخشان و سرخ رنگ هستند و طول عمر آن ها در حدود 5 ميليارد سال مي باشد. اين ستارگان به سرعت سوخت خود را به مصرف مي رسانند و درخشش فراواني دارند به همين دليل در مقايسه با ساير ستارگان عادي كه ميليارد ها سال به فعاليت خود ادامه مي دهند، عمري به نسبت كوتاه تر دارند.بر طبق داده هاي بدست آمده اين ستارگان به انفجار ابر نو اختري نزديك مي شوند.

 

اگرچه در دهه گذشته اين خوشه توسط تلسكوپ فضايي هابل بررسي شده بود،اما وضوح بسيار بالاي تصاوير رصد خانه كك در هاوايي دانشمندان را قادر ساخت تا بتوانند ذرات غباري كه به شكل چرخ دنده هاي مارپيچ در آمده بودند را مشاهده و ثبت نمايند.پيش از اين تات هيل در سال 1999 در گوشه اي ديگر از كهكشان راه شيري، موفق به مشاهده ذرات غبار با ساختار مشابه به چرخ دنده هاي مارپيچي شده بود.

دونالد فيگر در اين باره مي گويد:چنين ساختارهايي در كهكشان ما به ندرت يافت مي شوند و تاكنون ما تعداد محدودي از آن ها را مشاهده كرده ايم.اما در مورد اخير پنج ستاره با ساختار غباري مشابه آن هم در يك خوشه ستاره اي گرد هم آمده اند،اين نكته اي بسيار مهم است و تا كنون سابقه نداشته است.

بر طبق تحقيقات فيگر چنين ساختارهاي غباري نمايانگر وجود ستاره هاي دوتايي و يا ستارگان پر جرمي است كه در حال گسترش ابعاد خود هستند.دانشمندان بوسيله ساختار هندسي توده هاي غبار  موفق به اندازه گيري فاصله ستارگان از يكديگر و همچنين مدت زمان تناوب مداري آنها شده اند.

 

فيگر مي افزايد:با توجه به مطالعات ما تنها را تشكيل اين چرخ دنده هاي غباري گردش دو ستاره به دور يكديگر است.اين ستارگان چنان به هم نزديك اند كه باد هاي شان به يكديگر برخورد كرده و ذرات غبار را به شكل مارپيچ در مي آورند.نمونه بسيار ساده آن خارج شدن آب از آب پاش هايي باغباني است، كه هنگام پخش كردن آب گردش مي كنند و آن را به صورت مارپيچ گردان به اطراف مي پاشند.يك ستاره به تنهايي قادر نيست كه چنين ساختارهايي را ايجاد نمايد.

فيگر پيش از اين در سال 1996 ادعا كرده بود كه موفق شده است يك خوشه ستاره اي پنج گانه  با ستارگاني پرجرم كه در حال توليد ذرات غبار هستند را مشاهده كند،اما تا قبل از كار با تلسكوپ كك نتوانسته بود تحقيقات خود را ثابت نمايد.

فيگر مي گويد:اگر شما مايل باشيد كه به ساختار و ماهيت واقعي شكل گيري يك ستاره پي ببريد،نخست بايد بدانيد كه آيا ستاره به تنهايي در حال شكل گيري است و يا به صورت گروهي؟به عبارت ديگر پاسخ اين سوال به ما نشان مي دهد كه ستارگان تنها و يا با همدم شكل مي گيرند.

 

دانشمندان ديگري كه در اين تحقيقات نقش داشته اند عبارتند از : جان مانير از دانشگاه ميشيگان،انجل تانر از آزمايشگاه موتور هاي پيشران ناسا، آندرا گز از دانشگاه كاليفرنيا و ويليام دانچي از مركز فضايي گادارد ناسا. همچنين انجمن پژوهشي استراليا، بنياد علمي ستاره شناسي ملي(بخش اختر فيزيك) و سازمان فضايي ناسا (بخش اختر فيزيك) از حاميان اين پروژه طولاني مدت بوده اند.

منبع : پارس اسكاي

+ نوشته شده در  یکشنبه هجدهم شهریور 1386ساعت 13:2  توسط شمیمی  | 

هر 10 ثانيه، يك حمله‌ي اينترنتي

بر اساس گزارشي كه روز گذشته منتشر شده است، هر 10 ثانيه يك جنايت اينترنتي در انگستان صورت مي‌گيرد. بر اين اساس مجرمان اينترنتي از گمنامي در دنياي آنلاين سوءاستفاده مي‌كنند تا با اغوا كردن كاربران به اهداف خود دست يابند.

به گزارش‌هاي موجود از جرايم اينترنتي در انگلستان، بيش از 3 ميليون جنايت اينترنتي در سال گذشته در اين خطه انجام شده است.

استفان فافينسكي، نويسنده‌ي اين گزارش در اين خصوص گفته است كه اگرچه به دست آوردن آمار دقيقي از مجرمان اينتنرنتي و مشكلاتي كه آنان در اينترنت به وجود آورده‌اند كار مشكلي است، اما اين موضوع به خوبي روشن است كه جرايم اينترنتي در برخي زمينه‌ها از جرايم دنياي واقعي پيشي گرفته و بيشتر اتفاق مي‌افتد.

اين حقيقت ناشي از خصوصيت اينترنت است كه امكان ايجاد برخي مشكلات در اين شبكه براي مجرمان ساده‌تر بوده و مي‌توانند مشكلاتي را به بار نشانند كه هيچ گاه بدون اينترنت روي دادن آنها امكان‌پذير نخواهد بود.

شركت امنيتي Garlik آمار بروز مشكلات اينترنتي را منتشر كرده و در اين زمينه گفته است كه كاربران عادي و افرادي كه وابسته به هيچ سازماني نبوده‌اند، بيش از 60 درصد از حمله‌هاي اينترنتي را انجام داده‌اند.

فهرستي از جنايات اينترنتي تهيه شده است كه شامل نامه‌هاي الكترونيكي مشكل آفرين و پيام‌هاي به ظاهر مشروعي كه به صندوق‌هاي الكترونيك كاربران يا اتاق‌هاي چت ارسال مي‌شده است.
آمار موجود نشان مي‌دهد كه بخش عظيمي از نامه‌هاي مشكل آفرين ارسال شده در زمينه‌ي مسايل نامشروع بوده است.

بر اساس آمار منتشر شده به دست كارشناسان شركت Garlik، در طول سال گذشته بيش از 207.000 جرم در زمينه‌ي مالي ثبت شده است كه در مقايسه با آمار سال پيش از آن، يعني آمار جرايم سال 2005، بيش از 30 درصد افزايش داشته است.

در اين ميان 92.000 مورد ربودن اطلاعات و بيش از 144.000 هك كردن كامپيوتر گزارش شده است.

كارشناسان هم‌چنين هشدار داده‌اند كه اقداماتي كه براي برطرف ساختن اين مشكل انجام شده كافي نبوده و همواره مشكلات امنيتي كاربران را تهديد مي‌كند.

به باور كارشناسان اگر اقدامات موثري براي مبارزه با جرايم اينترنتي صورت نگيرد، امكان افزايش آن هم‌چنان وجود خواهد داشت.

+ نوشته شده در  شنبه هفدهم شهریور 1386ساعت 15:14  توسط شمیمی  | 

اولين بمب شيميايي را آلمان استفاده کرد



بعد از ظهر 22 آوريل سال 1915 بود که سپاهيان فرانسويي در خاک بلژيک شاهد يک ابر زرد و سبزی بودند که از طرف شرق بطرف آنها نزديک ميشد. درست چند لحظه بعد همگي احساس خفگي ميکنند و چشمانشان بشدت ميسوزد و آلمـــــــــان برای اولين بار در تاريخ بشريت از بمب شيميايي در جنگ استفاده ميکند.

اين سلاح جديد که برای اولين بار در جنگ جهاني اول توسط آلمانيها مورد استفاده قرار گرفت نيم ميليون سرباز را کشت و يا شيميايي کرد.

در تصوير بالا شاهد سربازان انگليسي هستيد که بينايي خود را بطور موقت از دست داده اند. شايان ذکر است که در هيچ جنگي به اندازه جنگ جهاني اول از بمب شيميايي استفاده نشده است.

بد نيست اين را هم بدانيد که در سال 1925 دولتمردان عهدنامه ايي را در ژنو امضاء کردند که استفاده از بمب شيميايي در جنگ ممنوع گردد.
+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم شهریور 1386ساعت 22:17  توسط شمیمی  | 

ماشین حساب 2000 ساله یونان باستان رمز گشایی شد



دانشمندان سرانجام موفق شدند تا عملکرد حیرت انگیز ماشین محاسبه 2000 ساله مربوط به دوران یونانیان باستان را رمز گشایی کنند.

بررسی جدید دانشمندان نشان می دهد که این ماشین حساب شبیه ساعت دیواری شامل بیش از 30 قطعه از جمله چرخ دنده های برنزی دست ساخت است.

این ماشین حساب نسبت به آنچه که پیش از این تصور می شده است، پیشرفته تر بوده ، تا آنجا که تا هزاران سال هیچ ماشین حساب پیشرفته ای تا به این حد طراحی و ساخته نشده بود.

مایک ادموندوس از دانشگاه کاردیف در انگلیس گفت : این وسیله فوق العاده، درحقیقت دستگاهی غیرعادی است که در نوع خود بی نظیر است. این دستگاه طراحی زیبا داشته و از حیث دقت نیز بسیار قابل توجه است.

وی حتی گفت : من به خود این اجازه را می دهم که آن را با ارزش تر از اثر هنری و تاریخی «مونالیزا» عنوان کنم.

دانشمندان و دیرینه شناسان از اسکنرهای سه بعدی اشعه ایکس استفاده کردند تا عملکرد چرخ دنده های دستگاه را بازسازی کنند و در عین حال با استفاده از تصویربرداری با ضریب حساسیت بالا از سطح آن تلاش کردند تا نوشته های حک شده بر روی آن را شناسایی کنند.

بررسی های جدید بر روی این ساعت نشان داد که شماره های موجود در قسمت جلویی دستگاه دارای نشانگرهایی است که ویژه خورشید و ماه در نظرگرفته شده بودند. این نشانگرها به ترتیب «محدوده کوچک طلایی» و «محدوده کوچک» نام دارند.

از نکات جالب دیگر این ماشین حساب، شماره های پشتی دستگاه است که برای پیش بینی گرفتگی های خورشیدی و قمری از آن استفاده می شده است.

این ماشین حساب تاریخی در سال 1900 و در جزیره آنتی کوترای یونان کشف شد و تا کنون بارها از سوی متخصصین رایانه و دانشمندان و دیرینه شناسان مورد بررسی قرار گرفته است.
+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم شهریور 1386ساعت 22:15  توسط شمیمی  | 

زمان صفر و زمان گذشته تر از گذشته

زمان گذشته تر از گذشته  

بنابه نظريه انفجار بزرگ ، گسترش جهان از يك انفجار آتشين آغاز شده و تا امروز ادامه يافته است و احتمال دارد اين گسترش تا بينهايت ادامه داشته باشد. ولي ما يقينا مي‌خواهيم بدانيم پيش از اين انفجار اوليه وضع از چه قرار بوده است. اما براي فهميدن اين موضوع بايد از ديوار زمان صفر عبور كنيم. نه تنها در عرصه فيزيك ، بلكه حتي در عرصه منطق نيز دشواريهاي زيادي در اين سير وجود دارد.

ما نمي‌توانيم تاريخ كائنات را از زمان صفر يعني درست لحظه آفرينش فضا و زمان آغاز كنيم ولي قادريم آن را از لحظه‌هاي بسيار كوتاه و غير قابل تصور يعني 43- ^10 ثانيه پس از انفجار بزرگ آغاز كنيم. قوانين بنيادي فيزيك توانسته‌اند از امروز تا آن لحظه كه كائنات بسيار بسيار كوچك ، داغ و غليظ بوده ، استواري خود را حفظ كنند.

خصوصيات كائنات در زمان صفر

در 43- ^10 ثانيه پس از انفجار بزرگ ، كائنات بيش از 35 - ^ 10 متر قطر نداشته و ده ميليون ميليارد ميليارد بار كوچكتر از يك اتم هيدروژن بوده است. در اين زمان عالم چنان جوان است كه نور نمي‌تواند به دورها سفر كند و افق كيهاني كه كائنات قابل ديد را در بر مي‌گيرد، بسيار نزديك است. در اين زمان حرارت به 32 ^ 10 كلوين ميرسد. كائنات بسيار غليظ و فشرده (96 ^ 10 برابر غلظت آب) و انرژي آن غير قابل اندازه گيري است. چنانچه اگر بخواهيم چنين نيرويي توليد كنيم بايد دستگاههاي تسريع كننده ذرات اوليه‌اي بسازيم كه چندين سال نوري قطر داشته باشند.

زمان صفر يا زمان پلانك

در 43- ^10 ثانيه پس از انفجار ، كائنات چنان فشرده و غلظت چنان انباشته است كه نيروي جاذبه ، كه در حالت معمولي در مقياس ميكروسكوپي قابل اغماض است، مانند نيروها از قبيل نيروهاي هسته‌اي قوي و ضعيف نيروي الكترومغناطيسي ، بسيار قوي مي‌باشد. ولي ما نمي‌توانيم رفتار و مشخصات اتمها و نور را در جاذبه بسيار قوي دريابيم. اين مساله نخستين بار در آغاز قرن حاضر توسط "ماكس پلانك" مطرح شد. به همين دليل زمان 43- ^10 ثانيه را "زمان پلانك" مي‌گويند. كه در آن فيزيك از توضيح عاجز مي‌شود و مرز آگاهي‌ها به نهايت مي‌رسد.

جاذبه سد زمان صفر

براي پشت سر گذاشتن زمان پلانك به نظريه‌اي‌ كوانتيك از جاذبه نياز است كه در آن قوه جاذبه بتواند با ساير نيروها متحد شود. فيزيكدانان در تلاشند تا يك نظريه جامع طبيعت بيابند كه در آن چهار نيروي حاكم بر جهان بصورت يك نيروي واحد عمل كنند. و تا كنون موفق شده‌اند شرايط گرد آمدن نيروهاي هسته‌اي قوي و ضعيف و نيروي الكترومغناطيسي را بدست آورند. ولي نيروي جاذبه همچنان با اتحاد با اين نيروها مخالفت مي‌كند. اين نيرو كه بر دنياي بينهايت بزرگها حاكم است از هر گونه اتحاد با دنياي بينهايت خردها سرباز مي زند.

پيوند و اتحاد مكانيك كوانتومي با نسبيت در حال حاضر همچنان سدي غير قابل عبور است و حتي اينشتين كه در سي سال آخر عمر خود ، سر سختانه در اين زمينه به كار پرداخت، نتوانست از اين سد بگذرد. تا وقتي مقاومت و استقامت جاذبه شكسته نشود، فراتر از زمان پلانك را در يافتن ، كاري غير ممكن است. اين زمان مرز و حد نهايي آگاهي و شناخت ما است. در پشت ديوار پلانك واقعيتي هنوز دست نيافتني پنهان است كه در آن جفت فضا ـ زمان كائنات چهار بعدي ما مي‌تواند كاملا متفاوت باشد با ديگر وجود نداشته باشد.

پشت ديوار پلانك

فيزيكدانهايي كه شكافهاي كوتاه و گذرايي در پشت ديوار پلانك وارد كرده‌اند، مي‌گويند كه با كائنات پرآشوبي كه ده يا حتي بيست و شش بعد دارد، برخورد كرده‌اند، كه در آن قوه جاذبه چنان قوي است كه فضا را به كلي دگرگون كرده است و در آن ، فضا ، تحت تاثير جاذبه به تعداد بيشماري سوراخ سياه ميكروسكوپيك تبديل شده است كه گذشته ، حال و آينده و حتي زمان در آن معنا ندارد. هر كدام از اين سوراخها صد ميليارد ميليارد بار كوچكتر از يك پروتون هستند، كه با حرارت 32 ^10 كلوين در فاصله 43- ^10 ثانيه تبخير مي‌شوند، ناپديد مي‌شوند و دوباره ظاهر مي‌شوند.

زمان مرجع

سالها كوشش و مطالعه طاقت فرسا لازم است تا ديوار پلانك سوراخ شود و تا رسيدن به آن روز ما بايد "زمان پلانك" را به منزله "زمان صفر" بپذيريم. بنابرين ، وقتي از مبدا و آغاز خلقت كائنات گفتگو مي‌كنيم، زمان مرجع ما زمان پلانك خواهد بود.

منبع : دانشنامه ي رشد
+ نوشته شده در  شنبه سوم شهریور 1386ساعت 21:41  توسط شمیمی  | 

توليد الكتريسيته از شكلات

توليد الكتريسيته از شكلات

به تازگي جمعي از مايكروبايولوژيست ها در يكي از دانشگاههاي انگليس يكي از باكتري هاي موجود در شكلات را كه از شكر تغذيه مي كند به وسيله اضافات شكلاتهاي يك كارخانه پرورش دادند و سپس يك باطري هيدروژني را با هيدروژن توليد شده از فعاليت باكتري ها شارژ كرده و ثابت كردند كه مي توان از شكلات انرژي الكتريكي دريافت كرد.
اين تيم تحقيقاتي باكتري اسچريچيا كولي (Escherichia coli) موجود در شكلات را با كارامل رقيق شده تغذيه كردند، باكتري مورد نظر شكر را مصرف و هيدروژن توليد كرد.
سپس محققين هيدروژن حاصل شده از باكتري را براي شارژ يك باطري هيدروژني استفاده كردند و باطري هيدروژني نيز پس از شارژ الكتريسيته كافي براي راه انداختن يك دستگاه خنك كننده كوچك را توليد كرد.
اين كشف تازه راه مصرف فوق العاده اي را براي استفاده از اضافات و زايده هاي كارخانه هاي شكلات سازي ايجاد خواهد كرد.
جالب اينجاست كه كار اين باكتري تنها با يك بار مصرف شكر و توليد هيدروژن تمام نمي شود و مي تواند همچنان درعرصه تامين سوخت هيدروژني فعال باشد. دانشمندان باكتري را در ظرف مخصوصي حاوي هيدروژن و مايع زايد حاصل شده از روند تبديل شكر به هيدروژن قرار مي دهند و دوباره آنزيم توليد كننده هيدروژن را در آنها فعال ميكنند.
محققين براي استفاده مجدد از باكتري ها ، گاز هيدروژن را به الكترون هاي تشكيل دهنده آن تجزيه مي كنند سپس الكترون هاي توليد شده را با الكترون هاي فلز پلاديوم در محلول هيدروژن و مايع زايد حاصله از فعاليت باكتري ها قرار مي دهند تا الكترون ها با هم واكنش شيميايي انجام دهند.
اين واكنش موجب مي شود تا پلاديوم از محلول جدا شده و به باكتري بچسبد و در پي اين عمل باكتري براي استفاده مجدد حفظ مي شود.
منبع : سايت فريا

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و چهارم مرداد 1386ساعت 12:53  توسط شمیمی  | 

شايد انفجار در فضا ,انقراض كهن را بنياد نهاده باشد

شايد انفجار در فضا ,انقراض كهن را بنياد نهاده باشد
دانشمندان ناسا و كانزاس عقيده دارند كه انقراضي عظيم در صدها ميليون سال قبل بر زمين مي تواند توسط يك انفجار ستاره اي كه انفجار اشعه گاما ناميده مي شود , ايجاد شده باشد.

رصد خانه فضايي چابك



دانشمندان مدرك درستي بر دليل انقراض كهن توسط چنين انفجار عظيمي ندارند.توانايي نظرشان ارائه مدل اتمسفري است دانشمندان محاسبه كردند كه تشعشع اشعه كاما از يك انفجار ستاره اي نسبتا نزديك , در برخورد با زمين براي فقط 10 ثانيه , توانست بيش از نيمي از لايه حفاظتي ازن اتمسفر را تهي سازد.بهبودي آن مي توانست حداقل 5 سال زمان ببرد.با آسيب لايه ازن , تشعشع فرا بنفش از خورشيد مي توانست بيشتر زندگي بر خشكي و بر سطح اقيانوسها و درياچه ها را نابود سازد و زنجيره غذائي را از هم بگسلد انفجار هاي اشعه گاما در كهكشان راه شيري ما , حقيقتا نادر هستند, اما دانشمندان تخمين مي زنند كه حداقل يكي از آنها كه احتمالا در پيش از 5 بيليون سال گذشته به زمين برخورد كرده, رخ
داده است.تصور بر آن است كه زندگي بر روي زمين در حداقل 3.5 بيليون سال گذشته پديدار شده باشد.اين تحقيق توسط يك فرضيه آستروبيولوژي در ناسا پشتيباني مي شود, تحليلي كامل از "فرضيه انقراض جمعي"است كه نخستين بار توسط اعضاي تيم علمي در سپتامبر 2003 ارائه شد دكتر آدريان ملوت از بخش فيزيك و اختر شناسي دانشگاه كانزاس در اين زمينه اظهار داشت :"وقوع يك انفجار پرتو گاما در حدود 6,000 سال نوري از زمين مي توانست اثري مخرب بر حيات داشته باشد."وي افزود:"ما بدرستي نمي دانيم چه زماني يكي از آن پرتو ها آمدند,اما نسبتا مطمئنيم كه آن به زمين رسيد و نشانه اش از بين رفت.چه چيز بيش از اين شگفت انگيز است كه فقط يك انفجار 10 ثانيه اي مي تواند موجب سالها ويراني لايه ازن شود."

دانشمندان اظهار مي دارند كه انفجاري 10 ثانيه اي از پرتوهاي گاما از سوي ستاره اي حجيم در حدود 6,000 سال نوري از زمين مي توانست انقراض عمده اي را در صد ها ميليون سال قبل موجب شود.در اين تصوير اشعه گاما در برخورد با زمين مشاهده مي شود.(اشعه گاما نا مرئي است اما در اين تصاوير كامپيوتري بصورت مشخص نمايان است






انفجارهاي اشعه گاما , از انفجارهاي بسيار قدرتمند شناخته شده اند.اكثرا از كهكشانهاي دور بوقوع مي پيوندند, و احتمالا در صد بيشتري از انفجارها توسط ستاره هايي با بيشتر از 15 مرتبه حجيم تر از خورشيد ما ناشي مي شوند.يك انفجار , دو پرتو از اشعه گاما در جهات مخالف يكديگر گسيل مي دارد كه با سرعت در فضا پيش مي روند توماس دانشجوي دكترا در دانشگاه كانزاس اظهار داشت كه يك پرتوي گاما , شايد باعث انقراض 450 ميليون سال قبل باشد كه باعث از بين رفتن 60 درصد از تمام بي مهرگان دريايي شد.زندگي بطور وسيعي در دريا محدود شد, اگرچه مداركي از موجودات اوليه و گياهان در اين دوره زماني وجود دارد در كار تازه اي , گروه تحقيقاتي , مدلهاي كامپيوتري با جزئيات بسيار براي محاسبه اثرات انفجار اشعه گاماي نزديك, بر اتمسفر و اثرات آن بر زندگي بكار بردند توماس به همراه دكتر جكمن , از مركز فضائي گدارد ناسا , اثر يك انفجار اشعه گاما را بر اتمسفر زمين محاسبه كردند.اشعه گاما , يك فرم از نور با انرژي بالاست, كه مي تواند ملكولهاي نيتروژن (N2) را به اتمهاي نيتروژن بشكافد, كه آن هم با ملكولهاي اكسيژن (O2) به فرم اكسيد نيتريك (NO) واكنش مي دهد.اكسيد نيتريك , ازن (O3) را نابود مي سازد و دي اكسيد نيتروژن (NO2) را حاصل مي دهد.دي اكسيد نيتروژن سپس با اتم اكسيژن براي تبديل به فرم NO وكنش خواهد داد.افزوني NO به اين معناست كه بيشتر ازن تخريب شده است.مدلهاي كامپيونري نمايانگر اينست كه بيش از نيمي از لايه ازن در طول هفته ها ويران مي ماند و در طول 5 سال , حداقل 10 درصد هنوز آسيب ديده باقي مي ماند پس از آن توماس و دانيل هوگان دانشجوي دوره ليسانس , اثر اشعه ماوراء بنفش را بر زمين محاسبه كردند.عمق دريا كه حيات مختلفي را جاي مي دهد بايد حفظ شده باشد.سطح دريا مكاني براي زندگي پلانكتونها و ديگر گونه هاي زيستي است , هر چند زنده نماندند.اما پلانكتونها بنياد چرخه زندگي دريايي هستند
دكتر بروس ليبرمن , ديرين شناس دانشگاه تگزاس , نظري ارائه كرد كه به موجب آن يك انفجار اشعه گاما دقيقا مي توانست انقراض عظيمي را 200 ميليون سال قبل از دايناسورها سبب شود.يك دوره يخي متصور است كه اين انقراض را موجب شده است.اما يك انفجار اشعه گاما مي توانست مرگي فوري را در ابتدا و همچنين مي توانست تغيير قابل تئجهي بر درجه حرارت سطح زمين داشته باشد توماس اظهار داشت:"يك متغير شناخته نشده در برآورد انفجارهاي اشعه گاما ي موضعي وجود دارد."وي افزود:"انفجارهايي كه ما امروزه كشف مي كنيم به فاصله بيليون ها سال قبل زماني قبل از شكل گيري زمين سرچشمه گرفته اند. در ميان بيليونها ستاره در كهكشان ما , اين يك شانس خوب است كه توده اي نسبتا نزديك منفجر شود و اشعه هاي گاما را بسوي ما گسيل كند."ماموريت چابك Swift با پرتابش در نوامبر 2004 آغاز شد كه به تعييت برآورد انفجار تازه اي كمك خواهد كرد





انفجارهاي اشعه گاما كه از پر قدرتترين انفجارهاي شناخته شده در جهان هستند و بيشتر ازكهكشانهاي دور و توسط ستارگاني با حجمي بيشتر از 15 برابر خورشيد سرچشمه مي گيرند.در اين عكس برخورد اشعه گاما با جو زمين ديده مي شود(پرتو گاما نا مرئي است و در اين عكي كامپيوتري به رنگ قرمز ديده مي شود)
__________________
+ نوشته شده در  یکشنبه چهاردهم مرداد 1386ساعت 11:36  توسط شمیمی  | 

ابر كامپيوتر ها رمز سياه چاله ها را گشودند

ابر كامپيوترهاي پيشرفته برنامه ي فوق العاده اي براي شبيه سازي جت هاي انرژي كه از سياهچاله ها فوران مي كنند را دارا هستند . بيشتر اين اجرام عجيب ترين و قدرتمندترين اجسام در جهان هستند .


اين پژوهش به ما كمك مي كند تا راز چرخش سياهچاله ها را بگشائيم و هم چنين در تأييد اين نظريه كه اين اجسام توان خروجي دارند به ما كمك مي كنند . اين مطالب توسط دكتر ديويد ماير كه يك متخصص فيزيك نجومي درJPL است گفته شده است . اين مؤسسه در كاليفرنيا واقع شده است . سرپرست اين تيم تحقيقاتي دكتر شينجي كايد از دانشگاه تويوما ژاپن است .

سياهچاله ها اجرامي فوق العاده چگال و قدرتمند هستند و هيچ چيز حتي نور قادر به گريز از ميدان آنها نيست

يك سياهچاله ماده و ستاره هايي را كه به محدوده ي آن نزديك شده است به طور حريصانه اي مي بلعد . اين اجرام زماني پديد مي آيند كه ستاره اي در خود فروريزد و بميرد . راه ديگر پديد آمدن آنها اين است كه ستاره ها و سياهچاله در مركز كهكشاني همانند راه شيري در يكديگر فروريزند . سياهچاله اي بزرگ پديد آورند . هر دو نوع اين سياهچاله ها مي توانند با سرعت بسيار زياد بچرخند و به همراه خودشان فضاي اطرافشان را بكشند . زماني كه ماده ي بيشتري در سياهچاله فرومي افتد كشش آن سرعت مي گيرد . ستاره شناسان مدرك محكمي مبني بر وجود آنها دارند ، آنها از روي جت هاي پس زده شده و يا امواج راديويي مانند X اين اجرام شناسايي مي كنند . هرچند آنها نمي توانند به طور مستقيم آنها را مشاهده كنند . ماير در ادامه نتايج خود افزود : ما نمي توانيم به سياهچاله ها سفر كنيم و همچنين نمي توانيم نمونه ي آنها را در آزمايشگاه بسازيم ؛ بنابراين ما از ابر كامپيوتر ها استفاده مي كنيم ، اين شبيه سازي همانند پيشگويي وضع هوا است ، در اين حالت انيميشن هاي كامپيوتري آفريده مي شوند كه وضعيت حركت هوا را پيشگويي مي كنند . اين پيش بيني ها مبني بر داده هاي ماهواره ها و اطلاعات ما از آتمسفر زمين و همچنين گرانش زمين و اثر آن مشخص مي شود . در بيشتر اوقات دانشمندان داده ها را در زمينه ي چرخش پلاسما در سياهچاله با اطلاعات در زمينه ميدان گرانشي و ميدان مغناطيسي و اثر آنها تركيب مي كنند . دكتر كايد گفت ما نمونه اي از چرخش سياهچاله ها را با پلاسماي مغناطيسي فروافتاده در آن در دست داريم ، در نمونه شبيه سازي شده توسط ما ميدان مغناطيسي انرژي حاصل از چرخش سياهچاله را مهار مي كند . در اين مورد جت هاي خالص انرژي الكترومغناطيسي بيرون رانده شده است كه مكان خروج قسمت بالايي قطب هاي شمال و جنوب سياهچاله هستند . قدرت اينها برابر توان خورشيد در ده ميليارد و سپس جمع يك ميليون با آنها است . پديده جت توسط پروفسور راجر بلن فورد از مؤسسه تكنولوژي كاليفرنيا و همكارش رومان ازمجيك در دهه ي 1970 پيش بيني شد . كامپيوترهاي جديد اين پديده را تأييد مي كنند . دانشمندان بر اين عقيده بودند كه سياهچاله هاي بزرگ كه جرمي در حدود يك يا چندين ميليارد برابر خورشيد دارند اين جت را ساطع مي كنند . در دهه ي 1990 اين مطلب نيز روشن شد كه بسياري از سياهچاله هاي كوچك واقع در سيستم هاي دوتايي نيز اين گونه جت ها را پس مي زنند . تيم اين عمليات علاوه بر ماير و كايد كساني از جمله دكتر كينوزري شيباتا از دانشگاه كيوتو و دكتر تاكاهيرو كيودا از رصدخانه نجومي مينيكا بودند .
ارسال شده توسط  : بهزاد طهماسب زاده

 

+ نوشته شده در  یکشنبه هفتم مرداد 1386ساعت 22:14  توسط شمیمی  | 

فيزيك و متا فيزيك دريك جدال سخت

فيزيك و متا فيزيك دريك جدال سخت

اغلب در زندگي روزمره خود ملاحظه مي‌كنيم كه در اثر وجود يك ناسازگاري بين ذهن ما و جهان خارج ، نظريات عجيب و غريبي اظهار مي‌كنيم. اين نظريه پردازي از سرشت مبهم و ناموزون ما ناشي مي‌شود. البته بايد توجه داشته باشيم كه نظريه پردازي علمي چيزي كاملا متفاوت از اين موردي است كه اشاره شد. در نظريه پردازي علمي ، انسان به صورت مستقيم با جهان خارج درگير مي‌شود و ذهن در مواجهه مستقيم با آن آزاد است و لذا جهان در حكم فاعل و ذهن در حكم منفعل مي‌باشد. اما در نظريه پردازي كه ما اشاره كرديم، جاي اين دو عوض مي‌شود. در علم فلسفه از اين نوع نظريه پردازيها عموما تحت عنوان متافيزيك ياد مي‌شود.

اگر تاريخ علم را مرور كنيم، ملاحظه مي‌كنيم كه همواره از روزگارهاي قديم رابطه بين علم و فلسفه ، خصوصا بين فيزيك و متافيزيك در نوسان بوده است. به عنوان مثال در زمان گاليله به دليل حكومت افكار ارسطويي ، دانشمندان در ارائه نظريات علمي با مشكلات بسياري مواجه بوده‌اند. اما تاريخ فلسفه ، مخصوصا بعد از دكارت تحولاتي در اين زمينه پديدار شد. فلسفه بعد از دكارت فلسفه‌اي است كه نقش علوم تجربي ، خصوصا فيزيك را در براندازي نظامهاي فلسفي مهم مي‌داند. مثلا نظريه‌هايي در باب زمان و مكان و حركت كه توسط نيوتون ارائه گرديد، در فلسفه نيز تاثير گذار بودند. به همين ترتيب در اوايل قرن بيستم نظريه نسبيت عام انيشتين طلوع كرد كه برداشتي بديع و متفاوت از زمان و مكان و حركت ارائه داد و تاثيرات ديگري را در حوزه فلسفه به همراه داشت.

در اين دوران فيلسوف ذهن خود را در برابر جهان خارج و تاثيرات آن منعطف مي‌گرداند. بنابراين متافيزيك نيز جنبه‌هاي واقع بينانه انديشيدن را مد نظر قرار مي‌دهد. پس در اين دوران فيلسوف شخصي واقع گرا است كه ذهن خود را از دام وسوسه‌هاي تخيل رهانيده و به جهان مانند يك پديده عيني و نه ذهني نگاه مي‌كند و لذا تعجب او و طرح پرسشهايش راهگشاي علوم تجربي است و ديگر علم تجربي را كفر و عالم تجربي را كافر نمي‌پندارد.

رابطه فيزيك و متافيزيك در قرن بيستم

پس از اينكه آراء اعضاي حلقه وين ، همچون پتكي سخت و سنگين بر سر متافيزيك رايج فرود آمد و آن را بي‌معني اعلام داشت، حريف ديرينه و سر سخت حلقه وين ، كارل ريموند پوپر بر آن شد تا متافيزيك را دوباره احيا نمايد. در قرن بيستم ما شاهد تحديد ميان علم خصوصا فيزيك و متافيزيك هستيم. علم گزينه با معناي فعاليتهاي دانشمندان تجربي بوده و متافيزيك امري نظري و بي‌معنا است كه سرگرمي عمده فلاسفه مدرسي است. اين تحديد همواره به صورتهاي گوناگون مطرح شده است. حتي مي‌توان در نظريات ويتگنشتاين نيز رد پاهاي آن را يافت.

او در رساله خود گزاره‌هاي متافيزيكي را بي‌معني دانسته و در پژوهشهاي فلسفي كه خود ردي است بر رساله منطقي- فلسفي جانب معنا را گرفته و باز راي پيشين خود را حفظ مي‌كند. اما از نظر دانالد گيليس در كتاب فلسفه علم در قرن بيستم ، ويتگنشتاين مرتكب اشتباهي فاحش شده است. او از رياضيات محض مثال مي‌زند كه در يك فعاليت و پژوهش كاملا نظري و فارغ از تجربه شكل مي‌گيرد و بعد در فيزيك بكاربرده مي‌شود و پس از آنكه فرضيه‌اي ارائه شد، در عمل مورد آزمون واقع مي‌شود و اگر از آزمون به سلامت بيرون آمد ثبت مي‌گردد. آيا مفاهيم و يافته‌هاي رياضيات محض قبل از اينكه در فيزيك الهام گر فرضيه‌اي جديد باشند، بي‌معني هستند؟ حال و روز گزاره‌هاي متافيزيكي نيز اين چنين است.

پوپر در كتاب منطق اكتشاف علمي ، فصلي را به رابطه ميان علم و متافيزيك اختصاص داده است. او مثالهاي فراواني را در دفاع از متافيزيك ارائه مي‌كند. به عنوان مثال نظريه اتمي در زمان متفكران قبل از سقراط مثل لوكيپوس و ذيمقراطيس يك مورد كاملا متافيزيكي بود. اما همين نظريه كه جنبه متافيزيكي داشت، در ابتداي قرن نوزدهم توسط دالتون براي حل برخي مسائل در شيمي بكار گرفته شد. پس از آن در اواسط قرن نوزدهم ، ماكسول آن را در نظريه جنبشي گازها وارد رياضي فيزيك كرد. اين مثال خود دليل محكمي بر معني‌دار بودن گزاره‌هاي متافيزيكي است.

عقيده پوزيتيويسم

اساس پيدايش پوزيتيويسم منطقي به قرن بيستم و به حلقه وين و اعضاي فعال و انقلابي آن بر مي‌گردد. حلقه وين عبا رت از جلسات هفتگي عده‌اي فيزيكدان و رياضيدان بود كه راجع به مسائل فلسفي به بحث و تبادل نظر مي‌پرداختند. از جمله اين افراد مي‌توان به شليك ، نويرات ، وايزمن ، هانس هان ، هربرت فايگل و برخي ديگر اشاره كرد. پس از اينكه آرا و عقايد اعضاي حلقه انتشار يافت، دانشمندان و فلاسفه ديگري از جمله كارناپ و گودل نيز بدان گرويدند.

كارناپ بعدها در سال ۱۹۲۶ يكي از تاثير گذارترين پوزيتيويست‌هاي منطقي شد. نشريه شناخت ، مجموعه‌اي بود كه مقالات پوزتيويست‌ها را منتشر مي‌ساخت. پوزيتيويسم منطقي بر پايه سه اصل عقيدتي عمده قرار دارد كه شامل تمايز ميان تحليل و تركيب ، اصل تحقيق پذيري ، برنهاد فرو كاستي و نقش مشاهده است.

سخن آخر

البته آنچه ارائه شد مجومه‌اي از مطالبي است كه افراد گوناگون در باب فيزيك و متافيزيك ارائه دادند. شايد كم نباشند تعداد فيزيكداناني كه مسائل متافيزيكي كاملا پذيرفته و به آن اعتقاد دارند. اما آنچه مهم است، ياد آوري اين دو مطلب است كه اولا اظهار نظر قطعي در اين باب مستلزم داشتن اطلاعات بسيار وسيع و گسترده از هر دو مورد مي‌باشد. و شخص بايد هم در زمينه فيزيك و هم در زمينه متافيزيك صاحب نظر باشد تا بتواند نظري قاطع و راسخ در اين باب داشته باشد.

نكته ديگر اين كه اگر ذهن و علم ما قادر به توجيه برخي رويدادها نيست، دليلي براي رد آن وجود ندارد. چه بسا در تاريخ علم موارد متعددي وجود داشته است كه در زمان مطرح شدن به دليل ناقص بودن علم بشري ، دانشمندان قادر به قبول آنها نبوده‌اند. اما پيشرفت علم در زمانهاي بعد اين مورد را به اثبات رسانده است.

ارسال شده توسط : بهزاد طهماسب زاده

منبع : دانشنامه رشد - نويسنده : علي اصل هاشمي

http://www.academist.ir/forum/showthread.php?tid=۱۳۷۶

+ نوشته شده در  پنجشنبه چهارم مرداد 1386ساعت 18:29  توسط شمیمی  | 

مفاهیم پایه آموزش الکترونیک

E-learning. Virtual learning. Computer based training . Distance learning . computer assisted instruction .  online learning

اگر در کنفرانسی  در مورد تکنولوژی های جدید آموزشی شرکت کنید، ممکن است همه یا تعدادی ازا این واژه ها را بشنوید. ممکن است معنی همه یا بعضی را ندانید. حتی اگر معنی همه آنها را هم بدانید، ممکن است از خود بپرسید که این ها چه تفاوتی با هم دارند؟. معنی هریک چیست و کدام مفید تر است؟. این نکات را خود سخنران هم ممکن است نداند. در واقع اینها مفاهیمی هستند که  همراه با این علم از زبان انگلیسی وارد زبان ما شده اند . در زبان انگلیسی هریک مفهوم جداگانه ای دارند ( گرچه تا حدودی معانی مشترک دارند ) ولی در زبان فارسی ممکن است هریک را بجای دیگری بکار ببریم. یا در یک مقاله ، برای رساندن یک مفهوم ، از همه آنها استفاده کنیم.
در این یادداشت قصد داریم مفهوم تعدادی از این عبارات را بررسی کنیم.

در ابتدا بهتر است معانی واژه های Learning , Training , Education, Instruction  و Teaching را بررسی کنیم.
واژه Learning  در فرهنگ باطنی به معنای یادگیری و فراگیری آمده است. طبعا در این مفهوم، محصل ( فراگیر) نقش عمده را دارد. حال آن که واژه Teaching تعلیم و آموزش معنا می دهد و ظاهرا فاعل آن معلم و مدرس است.Training  بیشتر به معنای فن آموزی ، آموزش مهارت و تمرین دادن است.Education یعنی تعلیم و تربیت و معنای عام تری نسبت به بقیه دارد و فاعل آن نیز عام تر است. معنی Instruction تا حدودی شبیه Teaching است و معنای تعلیم دادن دارد. تعدادی واژه دیگر هم در این زمینه هست که ذکر نمی کنم. موضوع اینجاست که هنگام ترجمه به فارسی ، ما تفکیک چندانی بین این معانی قائل نمی شویم و این باعث در هم پیچیدگی مفاهیم خواهد شد. بهتر است به واژه ها بپردازیم.


E-learning (electronic learning)i آموزش الکترونیک (فراگیری الکترونیک). هر آموزشی که کامپیوتر نقشی در آن داشته باشد. می تواند گفت عام ترین مفهوم در این زمینه است و بقیه مفاهیم را نیز در بر می گیرد.
Virtual learning = آموزش مجازی. مفهوم مجازی در اینجا مخالف حقیقی نیست. می توان گفت که این مفهوم نیز تقریبا کلی است و همه آموزش هائی را که کامپیوتر در آنها دخیل است شامل می شود.
C.B.T (Computer based training)i = آموزش مبتنی بر کامپیوتر. آموزشی که در آن کامپیوتر نقش رسانه آموزشی را دارد.
C.A.I (computer assisted instruction)i = آموزش به کمک کامپیوتر. در این مفهوم ، معلم برای تکمیل و موثر سازی آموزش خود، از کامپیوتر کمک می گیرد.
Distance leaning = آموزش از راه دور. این مفهوم فقط منحصر به کامپیوتر نیست و آموزش از طریق رادیو، تلویزیون و مکاتبه را نیز در بر دارد.
Online learning = آموزش از طریق اینترنت ، هر نوع آموزشی که اینترنت و شبکه در آن دخالت داشته باشند.

اکنون اگر ما یک نرم افزار چند رسانه ای برای آموزش فتوشاپ بسازیم ، آن را در کدام دسته قرار دهیم؟ ایا دسته بندی آن مهم تر است یا موثر بودن آن؟

+ نوشته شده در  سه شنبه دوم مرداد 1386ساعت 22:42  توسط شمیمی  | 

باتوم برقي

واحد حراست يكي از دانشگاه هاي غرب كشور به تازگي اقدام به خريداري 5عدد باتوم برقي براي دانشگاه كرده است.
مسئول حراست اين دانشگاه در پاسخ به اعتراض تعدادي از دانشجويان، علت خريداري باتوم ها را اينطور توجيه كرده كه: «با توجه به اينكه نيروهاي انتظامي نمي توانند وارد محيط دانشگاه بشوند، ما اين كار را كرديم تا بتوانيم در موارد مورد نياز! كه نيروهاي بيرون از دانشگاه ايجاد مزاحمت و تشنج مي كنند، از حريم دانشگاه و امنيت دانشجويان محافظت كنيم.» جالبتر اينجاست كه رئيس همين دانشگاه در پاسخ به پرسش اين دانشجويان گفته است: «به شما ربطي ندارد»!
حالا تا آنجا كه من به خاطر دارم هنوز هيچ مصوبه اي دال بر اينكه نيروهاي انتظامي اجازه ندارند وارد محيطهاي آموزشي بشوند، در مجلس يا جاي ديگري به تصويب نرسيده است اما جريانها و گرد و خاكهايي كه در تجمع هاي دانشجويي چند سال اخير به راه افتاد و بحثهاي فراواني كه در مورد لباس شخصي ها و باتوم شخصي ها و فلان شخصي ها مطرح شد را هنوز يك خرده نفراموشيده ام.
گويا مسئولان دانشگاه ها به اين نتيجه رسيده اند كه تاكتيك خود را براي مقابله با مخالفان خود تغيير بدهند و به جاي ردوبدل كردن شاخه گل و گفتمان و زنده باد مخالف من و غيره و غيره، باتوم برقي بر ملاجها بكوبند و به طرز شديدي از حريم همه دانشجويان محافظت كنند، همه!!
خوش به حال ما دانشجوها...

http://4uonly.blogspot.com

+ نوشته شده در  سه شنبه دوم مرداد 1386ساعت 22:21  توسط شمیمی  | 

پرواز

shentia.blogfa.com 
همه ي ما دوست داريم كه برنده باشيم و نه بازنده . ولي آيا ميل به برنده بودن به تنهايي كافي است؟ با اين كه زندگي همواره توام با پيكار نيست، اما شايد بتوان آن را به صحنه ي بازي پيچيده اي تشبيه نمود ، كه پيروزي در آن ، رمز و رازي دارد. سيدني . جي . هريس نويسنده اي سرشناس و واقع گراست كه رموز برنده شدن را در ميدان زندگي مي شناسد و براي مودفقيت در آن ، راه هايي ساده پيشنهاد ميكند. اگر برنده بودن را به عنوان هدف زندگي خود انتخاب كرده ايد، اين مطلب راهنماي خوبي براي شما خواهد بود

اولين هدف گيري ¤¤

.برنده متعهد ميشود
.بازنده وعده ميدهد

.وقتي برنده اي مرتكب اشتباه ميشود، ميگويد: اشتباه كردم
.وقتي بازنده اي مرتكب اشتباه ميشود، ميگويد: تقصير من نبود

.برنده بيش از بازنده كار انجام ميدهد، و در انتها باز هم وقت دارد
.بازنده هميشه آنقدر گرفتار است كه نميتواند به كارهاي ضروري به پردازد

.هراس برنده از باختن به آن اندازه نيست كه بازنده باطنا" از برنده شدن دارد

.برنده به بررسي دقيق يك مشكل مي پردازد
.بازنده از كنار مشكل گذشته ، و آن را حل نشده رها ميكند

.برنده ميگويد: بيا براي مشكل راه حلي پيدا كنيم
.بازنده ميگويد: هيچ كس راه حلي را نميداند

.برنده مي داند به خاطر چه چيزي پيكار ميكند و بر سر چه چيزي توافق و سازش نمايد
.بازنده آن جا كه نبايد، سازش ميكند، و به خاطر چيزي كه ارزش ندارد، مبارزه ميكند

.برنده با جبران اشتباهش، تاسف و پشيماني خود را نشان ميدهد
.بازنده مي گويد: «متاسفم» ، اما در آينده اشتباه خود را تكرار ميكند

برنده مورد تحسين واقع شدن را به دوست داشته شدن ترجيح ميدهد، هر چند كه هر دو حالت را مد نظر دارد
بازنده دوست داشتني بودن را، به مورد تحسين واقع شدن ترجيح ميدهد، حتي اگر بهاي آن خفت و خواري باشد

.برنده گوش مي دهد
.بازنده فقط منتظر رسيدن نوبت خود، براي حرف زدن است

.برنده از ميانه روي و نرمش خود احساس قدرت ميكند
بازنده هرگز ميانه رو و معتدل نيست گاهي از موضع ضعف، و گاهي همچون ستمگران فرودست رفتار ميكند

.برنده ميگويد، بايد راه بهتري هم وجود داشته باشد
.بازنده ميگويد، تا بوده همين بوده و تا هست همين است

.برنده به افراد برتر از خود، احترام ميگذارد، و سعي ميكند تا از آنان چيزي بياموزد
.بازنده از افراد برتر از خود، خشم و نفرت داشته؟ و در پي يافتن نقاط ضعف آنان است

.برنده گامهاي متعادلي بر ميدارد
.بازنده دو نوع سرعت دارد، يا خيلي تند و يا خيلي كند

دومين هدف گيري ¤¤

.برنده ميداند كه گاهي اوقات ، پيروزي به بهاي بسيار گراني بدست مي آيد
بازنده بسيار مشتاق برنده شدن است، در جايي كه نه قادر به برنده شدن و نه حفظ آن است

برنده ارزيابي درستي از تواناييهاي خود داشته، و هوشمندانه از ناتواني هاي خود، آگاه است
.بازنده از توانايي ها و ناتواني هاي واقعي خود بي خبراست

برنده مشكلي بزرگ را انتخاب مي كند، و آن را به اجزاي كوچكتر تفكيك ميكند، تا حل آن آسان گردد
.بازنده مشكلات كوچك را آنچنان به هم مي آميزد، كه ديگر قابل حل شدن نيستند

.برنده مي داند كه اگر به مردم فرصت داده شود، مهربان خواهند بود
.بازنده احساس ميكند كه اگر به مردم فرصت داده شود، نامهربان خواهند شد

.برنده تمركز حواس دارد،
.بازنده پريشان حواس است

.برنده از اشتباهات خود درس ميگيرد
.بازنده از ترس مرتكب شدن اشتباه، يادگرفته كه اقدام به هيچ كاري نكند

برنده ميكوشد تا مردم را هرگز نيازارد، مگر در مواقع نادري كه اين دل آزاري در راستاي يك هدف بزرگ باشد
.بازنده نميخواهد به عمد ديگران را آزار دهد، اما ناخودآگاه هميشه اين كار را ميكند

.برنده ثروت اندوزي را وسيله اي براي لذت بردن از زندگي مي داند
بازنده مال اندوزي را هدف خود قرار ميدهد،‌ بنابراين گذشته از ميزان انباشت ثروت، هيچگاه نميتواند خود را برنده محسوب كند، و هرگز برنده نميشود

.برنده نسبت به فضاي اطراف خود حساس است
.بازنده فقط نسبت به احساسات خود حساس است

سومين هدف گيري ¤¤

.بازنده شكستهاي خود را ناشي از، تبعيض يا سياست مي داند
برنده ترجيح مي دهد كه، خود را مسئول شكست هايش بداند، و نه ديگران را ولي وقت زيادي را صرف عيب جويي نميكند

.بازنده به قضا و قدر اعتقاد دارد
.برنده معتقد است، ما با كارهاي درست و اشتباه خود، سرنوشت خويش را تعيين ميكنيم

.بازنده از اين كه بيش از آنچه مي گيرد، بدهد، احساس ميكند بازنده است
.برنده در چنين موقعيتي احساس ميكند كه اعتبار خود را براي آينده تقويت مي نمايد

بازنده اگر از ديگران عقب به ماند، تندخو و خشن ميشود، و اگر جلوتر از ديگران باشد، بي احتياطي ميكند
.برنده در هر شرايطي كه قرار بگيرد، آرامش و تعادل خود را حفظ ميكند

.بازنده از اين كه خود و يا ديگران به نقايص وي آگاهي يابند، هراسان است
برنده ميداند كه نارسايي هاي او جزيي از شخصيت وجودي اوست، در حالي كه مي كوشد تا آثار ناگوار اين نقايص را به زدايد، هرگز تاثير آنها را انكار نميكند

بازنده هنگامي كه از ديگران بدرفتاري ميبيند، خشم و ناخشنودي خويش را به زبان نمي آورد و زجر مي كشد، و با انتقام گرفتن از خود، شرايط بدتري را پديد مي آورد
برنده در چنين شرايطي آزادانه، رنجش و آزردگي خود را بيان نموده، تخليه ي احساسي ميكند، سپس مساله را به فراموشي مي سپارد

بازنده به «استقلال» خود مي بالد، در حاليكه به واقع در حال خونسردي است. و به كار گروهي» خود مي بالد، در صورتي كه در حال دنباله روي است، و اراده اي از خود ندارد
برنده ميداند كه كدام تصميم ها را به طور مستقل بگيرد، و كدام يك را پس از مشورت با ديگران

بازنده نسبت به برندگان حسادت كرده، و ديگر بازندگان را حقير ميشمارد.
برنده داوري او درباره ديگران با توجه به چگونگي استفاده آنان از توانايي ها و استعدادهاي خودشان است، نه بر مبناي معيارهاي موفقيت مادي و دنيوي. و براي يك «پسربچه واكسي» كه كارش را استادانه انجام ميدهد، در مقايسه با يك فرصت طلب تمام عيار احترام بيشتري قايل است

بازنده فكر ميكند كه براي بازنده شدن و برنده شدن قوانيني وجود دارد،
برنده مي داند كه هر قاعده اي در هر كتابي را، مي توان ناديده انگاشت ، جز يكي، «هماني كه هستي و ميخواستي ، باش» ، تنها برگ برنده ، در دنيا همين است

بازنده به كساني كه از خودش قوي ترند، تكيه ميكند، و عقده هاي خود را بر سر افراد ضعيفتر از خويش خالي ميكند
برنده روي پاي خود مي ايستد و از اينكه ديگران، به وي تكيه كنند، احساس تحميل شدن نمي كند

چهارمين هدف گيري ¤¤

.برنده در وجود يك آدم بد، خوبي ها را مي جويد و روي همين قسمت كار ميكند
بازنده در وجود يك انسان خوب، بدي ها را مي جويد. از اين رو ، به سختي ميتواند با ديگران همكاري كند

برنده در عين حال كه تعصبات خود را ميپذيرد، تلاش ميكند كه در هنگام قضاوت كردن بر اين تعصبات غلبه كند
بازنده منكر وجود هرگونه تعصب در خود است، و بنابراين در سراسر عمر، اسير تعصبات خويش خواهد بود

برنده هراسي ندارد از اينكه دريك موقعيت ضد و نقيض قرار گيرد، زيرا در افكارش خللي وارد نمي شود
.بازنده سازگار شدن با موقعيتهاي ضد و نقيض را به كار شايسته ترجيح ميدهد

برنده بازي سرنوشت، و اين حقيقت كه شايستگي ها را همواره پاداشي نيست، بي آنكه ديدگاهي بدبينانه داشته باشد، درك ميكند
.بازنده بي آنكه بازي هاي سرنوشت را درك نمايد، بدگمان است

.برنده ميداند كه چگونه ميتوان جدي بود، بي آن كه خشك و رسمي باشد
.بازنده غالبا خشك و رسمي است زيرا، فاقد توانايي جدي بودن است

برنده آنچه را كه ضرورت دارد، با متانت لازم انجام مي دهد، و توان خود را براي راه حل هايي ذخيره مي كند كه، در آنها از حق انتخاب برخوردار است
بازنده آنچه را كه ضرورت دارد، با حالتي اعتراض آميز انجام مي دهد، و هيچ توان و نيرويي را براي گرفتن تصميمات اخلاقي مهم باقي نمي گذارد

.برنده ارزش هاي اخلاقي را، به عنوان تنها منبع قدرت حقيقي مي شناسد
بازنده چون در باطن ، براي ارزشهاي اخلاقي احترام اندكي قايل است، بيش از ظرفيت خويش در جهت كسب منابع قدرت بيروني تلاش ميكند

برنده سعي ميكند كه رفتارهاي خود را براساس نتايج منطقي آنها قضاوت كند، و رفتارهاي ديگران را، براساس قصد و نيت آنها ارزيابي كند
بازنده رفتارهاي خود را براساس قصد و نيت خويش و رفتارهاي ديگران را براساس نتايج آنها ارزيابي ميكند

.برنده ديگران را نكوهش مي كند ولي آنها را مي بخشد
بازنده چنان بزدل است كه قادر به نكوهش ديگران نيست، و چنان حقير است كه قادر به بخشيدن ديگران هم ، نيست

پنجمين هدف گيري ¤¤

.برنده پس از بيان نكته ي اصلي مورد نظرش، لب از سخن فرو مي بندد
.بازنده آنقدر به صحبت ادامه مي دهد، كه نكته ي اصلي را فراموش ميكند

.برنده هر امتيازي را كه بتواند بدهد، مي دهد، جز اين كه اصول بنيادي خود را فدا كند
بازنده به خاطر هراس از دادن امتياز به لجاجت خود ادامه مي دهد، و اين ، در حالي است كه اصول بنيادي اش رفته رفته از بين مي رود

.برنده ضعفهاي خود را به خدمت توانايي هايش مي گيرد
بازنده توانايي هاي خود را هدر ميدهد، زيرا كه آنها را در خدمت ضعفهاي خود به كار مي گيرد

.برنده در برابر افراد سودمند و ناتوان، يكسان عمل ميكند
.بازنده به تملق قدرتمندان پرداخته و ضعفا را تحقير ميكند

.برنده ميخواهد مورد احترام ديگران باشد، اما ذهنش را درگير آن نميكند
بازنده براي رسيدن به اين هدف، دست به هر كاري ميزند، اما سرانجام، با شكست روبه رو مي شود و به هدف اش نمي رسد

برنده حتي زماني كه ديگران وي را به عنوان يك خبره مي شناسند، مي داند كه، هنوز خيلي چيزها را نميداند
بازنده ميخواهد كه ديگران او را يك خبره بدانند، و اين نكته كه : «بسيار كم مي داند» را، هنوز نياموخته است

برنده گشاده روست ، زيرا كه ميتواند بي آنكه خود را تحقير كند، بر خطاهاي خويش بخندد
بازنده چون حتي در خلوت خويش ، خود را پست و حقير مي شمارد، در حضور ديگران نيز قادر به خنديدن بر خطاهاي خود نيست

برنده نسبت به ضعفهاي ديگران، غمخواري ميكند، زيرا ضعفهاي خود را درك نموده و آنها را پذيرفته است
بازنده ديگران را به دليل ضعفهايشان خوار و خفيف مي شمارد، زيرا وجود ضعف در درون خود را، انكار نموده و پنهان ميكند

برنده هر كاري كه از دست اش بر آيد انجام ميدهد، و اگر سرانجام شكست خورد، به معجزه اميد مي بندد
.بازنده بدون آنكه كوچكترين تلاشي كند، به انتظار معجزه مي نشيند

.برنده تا دم مرگ بيشتر از آنچه كه از ديگران ميگيرد، مي دهد
بازنده تا پاي جان از اين توهم دست بر نميدارد كه، «پيروزي » يعني بيش از آنچه كه مي دهي، بستاني

برنده هنگامي كه مي بيند راهي را كه در پيش گرفته است، با مسير زندگاني او سازگار نيست، هراس از ترك كردن آن ، ندارد
بازنده «نيمه ي راهي » را در پيش گرفته و به آن ، ادامه مي دهد، و اهميتي نميدهد كه به كجا منتهي مي شود

+ نوشته شده در  دوشنبه یکم مرداد 1386ساعت 23:8  توسط شمیمی  | 

يك كاغذ را چند بار مي توان تا كرد؟

شايد تا كنون شده باشد كه در مواقعي كه بيكار هستيد يا اينكه انتظار خبر مهمي را مي كشيد براي سرگرم كردن خودتان كاغذي را كه در اطرافتان هست برداريد و شروع به تا كردن آن كنيد و بعد از چند بار متوجه شويد كه ديگر نمي شود كاغذ را تا كرد. در اين صورت يا از تا كردن كاغذ منصرف مي شويد يا آن را باز مي كنيد و دوباره شروع به تا كردنش مي كنيد... البته ممكن است قبل از اينكه به آن زمان برسيد خبر مهم به شما داده شود  و كاغذ را به جاي اولش برگردانيد !!!

اين مسئله را همه ما تجربه كرده ايم اما شايد هيچ كدام از ما به طور جدي روي آن فكر نكرده باشيم.

اگر ورق را هر بار طوري تا كنيد كه اندازه آن نصف شود بيش از 7 يا 8 بار نمي توانيد آن را تا كنيد. مهم نيست ورق اوليه شما چقدر بزرگ باشد. شايد تا به حال اين قضيه را شنيده باشيد و سعي كرده باشيد كه آن را امتحان كنيد و متوجه شده باشيد كه تا كردن كاغذ بيش از7 يا 8 بار بسيار سخت است.  آيا مي توان گفت كه اين اعداد يك محدوديت مستدل و عمومي براي تا كردن كاغذ هستند؟

فرض كنيد شما كاغذي را انتخاب كرده ايد كه داراي پهناي w و ضخامت t است . اگر شما شروع به تا كردن ورق از يك سمت بكنيد وقتي به جايي برسيد كه ديگر نتوانيد كاغذ را تا كنيد يك نوار باريك خواهيد داشت.
با هر تا كردني ضخامت كاغذ دو برابر مي شود و پهناي آن نصف خواهد شد. يعني بعد از N بار تا كردن ضخامت  خواهد بود و البته مشخص است كه پهنا  مي شود و نسبت ضخامت به پهنا برابر  مي شود.
اگر با كاغذي به پهناي 11cm و ضخامت 0.002cm اين كار را انجام دهيد بعد از 7 بار تا كردن نسبتt/w برابر 1/6 مي شود. اين بدان معنيست كه اندازه ضخامت از پهنا بيشتر مي شود و در نتيجه ديگر قادر به تا كردن كاغذ نخواهيد بود. اگر اين كاغذ را 50 بار بزرگتر كنيد شايد بتوانيد آن را تا 10 بار هم تا كنيد.

اگر به صورت متناوب كاغذ را از عرض و طول تا كنيد ممكن است تعداد دفعات بيشتري بتوانيد به تا كردن كاغذ ادامه دهيد. در اين صورت هر بارضخامت دو برابر مي شود در صورتي كه پهنا هر دو دفعه يك بار نصف مي شود.

چندين سال پيش هنگامي كه بريتني گاليوان در دبيرستان درس مي خواند با اين مسئله رو به رو شد كه چگونه كاغذي زا 12 بار تا كند . او بايد براي گرفتن نمره از يكي از كلاسهايش اين مسئله را حل مي كرد. بعد از آزمايش راه هاي مختلف او موفق شد كه ورقه نازكي از طلا را 12 بار تا كند. اما مسئله طرح شده در باره كاغذ بود و نه طلا.

گاليوان بر روي معادله تعداد دفعاتي كه مي توان يك كاغذ با اندازه معين را تا كرد كار كرد.

كه در آن L كمترين درازاي كاغذ، t ميزان ضخامت كاغذ و n تعداد دفعاتي است كه مي توان كاغذ را تا كرد. واحد t و L بايد يكسان باشد.

براي يك طول و ضخامت معين عبارت  بيانگر آن است كه صفحه بعد از n بار تاكردن چند برابر كوچك شده است. با n=0 شروع مي كنيم و به همين ترتيب به رشته اي از اعداد به اين صورت مي رسيم:

0, 1, 4, 14, 50, 186, 714, 2794, 11050, 43946, 175274, 700074, 2798250, . . .

اين به اين معني است كه در تاي دوازدهم 2798250 برابر مقدار كاغذي كه در تاي اول از دست مي رود از دست خواهد رفت.

گاليوان در كتابي با نام Historical Society of Pomona Valley چگونگي به دست آوردن اين معادله و تلاشش براي حل مشكل را توضيح داده است. بالاخره در June 2002 گاليوان يك كاغذ بزرگ را 12 بار تا كرد.

منبع : سايت ملاصدرا

برگرفته از وبلاگ هنر فيزيك ( http://www.major-physics.blogfa.com/ )

ارسال مقاله : محمد ميرزايي

+ نوشته شده در  دوشنبه یکم مرداد 1386ساعت 22:18  توسط شمیمی  | 

روش شناسي طراحي تحليلي

روش شناسي طراحي تحليلي
 
The Methodology of Analytical  Design
 
By: Erfan Kasraie 
 
عرفان كسرايي
 
در اين مقاله مقدمه اي بر ماهيت مسائل طراحي و شرح مختصري بر روشهاي  طرح منطقي در مهندسي ارائه مي گردد.
 
مقدمه
 
 
ازتحليل منطقي علم, به وضوح مي توان چنين استنتاج نمود كه بخشي از كار علم تئوريك است (تفسير) و بخش ديگر , جنبه هاي عملي آن كه عبارتست از پيش بيني و كاربرد تكنيكي. پوپر(k.popper) در كتاب دانش عيني و در مقاله معروف كشكول و فانوس the Bucket and the searchlight)) دو نظريه پيرامون معرفت را طرح مي نمايد و بيان مي دارد كه اين دو هدف به اعتباري دو جنبه مختلف از يك فعاليت واحدند. تفسير,  به عبارتي بيان نامعلوم است بر حسب معلوم.  طي تكامل تاريخ علم,   با روش هاي گوناگون تفسير, روبرو هستيم  كه غالباً متضمن نوعي قياس منطقي هستند. قياسي كه نتيجه اش, حادثهء مورد تفسير(Explicandum) است و مقدماتش نيز از قوانين نظام طبيعت بعلاوه شرايط خاص تفسير كننده (initial conditions) تشكيل شده است. در اينجا نيز استنتاج از يك تك مقدمه مبهم است و مفسرها Explicans)) مشتمل بر دو قسم اند. هر تفسيري كه تنها محدود به قضاياي مخصوصه باشد ناقص است و وجود يك قانون كلي در كنار آن ضروريست.   
   
 
اما كار علم به تفسيرهاي صرفاً تئوريك محدود نمي شود و جنبه هاي عملي نظير طراحي را نيز در بر مي گيرد. ناگفته نماند كه جنبه هاي غير تئوريك علم كه عبارتند از _استنتاج پيش بيني_ و _كاربرد تكنيكي_ نيز اساساً بر پايه همان طرح منطقي قرار دارند كه در تفسير علمي با آن مواجه بوديم. با اين تفاوت كه توالي منطقي براي استنتاج پيش بيني  دقيقاً در جهت عكس تفسير مي باشد. در يك تفسير علمي  نتيجه بر ما معلوم است و آنچه اهميت دارد جستجوي تفسير كننده اي مقنع و رضايت بخش است. در حاليكه استنتاج پيش بيني در جهت مخالف سير مي كند. در استنتاج پيش بيني تئوري ها و قوانين علمي بر ما معلومند و قضاياي مخصوصه نيز يا با مشاهده تعيين مي گردند ( يا معلوم فرض ميشوند). آنچه كه براي يافتن باقي مي ماند پيامدهاي منطقي است. در اين طرح منطقي پيش بيني P  جايگزين نتيجه E در تفسير مي گردد به اضافه اينكه  جهت طرح نيز دقيقاً عكس تفسير است.
 
 
 
 
 
 
وجه ديگر علم عبارتست از كاربرد تكنيكي كه طرح منطقي آن نيزدر جهت مخالف تفسير مي باشد. ( ...ساختن يك پل را در نظر بگيريد كه بايد با برخي نيازهاي عملي كه در فهرستي از مشخصات طرح مقرر شده اند وفق دهد. آنچه كه بما داده شده است مشخصات طرح S مي باشد كه وضعيتي مطلوب (پلي كه بايد ساخته شود) را تشريح مي كند. (S مشخصات طرح مورد خواست مشتري است كه الزاماً با مشخصات فني مهندس يكسان نيست) بعلاوه تئوري هاي فيزيكي مربوطه شامل برخي متد هاي تجربي نيز داده مي شوند. آنچه كه لازم است مكشوف گردد برخي قضاياي مخصوصه هستند كه بايد به لحاظ تكنيكي محقق شوند و بصورتي هستند كه مشخصات طرح و نيز تئوري را مي توان از آنها استنتاج نمود. لذا در اين حالت در طرح منطقي ما S جايگزين E مي شود. منظور از اين تحليل آن نيست كه كار مهندس فني فقط به كار زدن تئوري هايي است كه توسط دانشمندان علم نظري تدارك شده اند. به عكس مهندس و مهندس فني پيوسته با مسائل حل نشده مواجه است. اين مسائل در درجات مختلفي از تجربه قرار ميگيرند اما معمولاً طبيعتي تقريباً تئوريك  دارند و در تلاش براي حل آنها مهندس فني همچون هر كس ديگر از متد تخمين يا آزمايش و امتحان و ابطال و يا حذف خطا بهره مي گيرد...)   ] براي مطالعه بيشتر در اين زمينه رجوع كنيد به كتاب برخورد علمي, J.T. Davies, The scientific Approach  [ 
 
 
1.1 ماهيت مسائل طراحي
 
 
مسائل مهندسي اساساً متفاوت از علوم محض مي باشند . اساس مهندسي نظير تحليل خطاها ، مديريت پيكربندي ، برآورد ريسك و استفاده مجدد براي توسعه راه حلي امكان پذير و مقرون به صرفه از نظر اقتصادي و زماني به جهت حل مسائل و مشكلات جهان واقع مي باشد. يك دانشمند در اكثر موارد يك مهندس نيست ؛ ولي يك مهندس بايد پايه اي قوي در علوم محض داشته باشد. مفهوم طراحي , به عنوان جنبه تكنيكي و كاربردي علوم , تعاريف گسترده اي را بر مي تابد. در اصولي ترين تعبير, طراحي , فرمولبندي نقشه اي براي ارضاي يك نياز بشري است. (... مسائل طراحي بر خلاف مسائل علمي يا رياضي جواب منحصر به فرد ندارند. درخواست جواب صحيح براي يك مساله طراحي درخواستي بي معني است. چون چنين جوابي وجود ندارد. در حقيقت جواب "خوب"  امروز ممكن است براي فردا جوابي "ضعيف" باشد. البته در صورتي كه علم در اين فاصله پيشرفت كرده باشد و تغييرات ديگر ساختاري يا اجتماعي به وقوع پيوسته باشد...). طراحي هميشه در معرض قيدهاي مشخص مسئله است. يك مسئله طراحي به هيچ وجه مسئله اي فرضي نيست. آفرينش نتيجه نهايي به وسيله انجام اعمالي مشخص و يا خلق چيزي كه واقعيت فيزيكي دارد. در مهندسي كلمه "طراحي" از نظر اشخاص مختلف معاني مختلفي دارد. در مهندسي مكانيك طراحي به معناي طرح اشياء و سيستمهايي با ماهيت مكانيكي نظير (ماشينها, فراورده ها, سازه ها وسايل و ابزار) است. كه براي طراحي غالب اين قسمتها از رياضيات, علم مواد و علم مهندسي مكانيك بهره مي گيرند. در بعضي رشته هاي مهندسي كلمه طراحي با عبارتهاي ديگري نظير "مهندسي سيستمها"  يا "نظريه تصميم گيري كاربردي"  جايگزين شده است. اگرچه كه بكارگيري لفظ "كاربردي" به دنبال اصطلاح طراحي از اساس, زايد و بيهوده به نظر مي رسد. چراكه طراحي, مفهومي است كه في نفسه بر جنبه عملي و ما به ازاء خارجي و به تبع آن جنبه هاي كاربردي علوم متمركز شده است.  اما صرف نظر از اينكه چه كلماتي در بيان عمل طراحي به كار مي رود, اين موضوع فرايندي است كه در آن اصول علمي و ابزار مهندسي _رياضي, كامپيوتر, نقشه كشي و ..._ به كار گرفته مي شود تا طرحي توليد شود كه در صورت اجرا يكي از نيازهاي بشري را برطرف كند.  در مجموع فرايند  طراحي مدلي منطقي را شامل مي شود كه از اغلب با تشخيص يك نياز و تصميم گيري درباره آن آغاز مي شود. پس از تكرار بسيار با عرضه نقشه هايي براي رفع نياز پايان مي پذيرد.
 
 
 
شكل 1.1.1
 
 
 
 
 
طراحي به واقع ابتكار خلاقانه اي است كه در پي يك نياز و براي بهبود وضع موجود پديد مي آيد. تشخيص نياز و تبيين آن غالباً به تبع بروز يك نارضايتي مبهم يا درك نادرست چيزي جلوه مي كند. اغلب, نياز به هيچ وجه واضح نيست و تشخيص آن معلول شرايط نامناسبي است كه تقريباً بطور همزمان ظاهر ميشوند.
 
 
 
 
  پروسه طراحي اغلب مشتمل بر مراحل زير مي باشد:
 
 
 
_ تشخيص نياز
_ تعريف مساله
_ تركيب كردن
_ تحليل و بهينه سازي
_ ارزيابي
_ عرضه
 
 
 
 
شكل 1.1.2
 
 
گام بعدي در طراحي پس از طي مراحل مقدماتي (تشخيص نياز و تعريف مسئله و نيز بدست آوردن مجموعه اطلاعات و خصوصيات ضمني), تركيب كردن راه حل بهينه است. (...تركيب بدون تحليل و بهينه سازي انجام پذير نيست. زيرا سيستم مورد نظر بايد تحليل شود تا معلوم گردد كه آيا كارايي آن با خصوصيات سازگاري دارد يا نه؟ نتيجه تحليل ممكن است  آشكار كننده اين واقعيت باشد كه سيستم , سيستم بهينه اي نيست. اگر طرح در يك يا هردوي اين آزمايشها مردود شود عمل تركيب بايد دوباره آغاز شود... طراحي فرايندي تكراري است كه در آن چنديد مرحله را طي مي كنيم. نتايج ارزيابي مي شوند و سپس به مراحل اوليه عمل بر مي گرديم.
 
 
شكل 1.1.3
 
اين امكان وجود دارد كه چندين قطعه يك سيستم تركيب شوند سپس مورد تحليل و بهينه سازي قرار گيرند آنگاه با بازگشت به مرحله تركيب در مي يابيم  اين تركيب چه اثري بر ساير اجزاي سيستم گذاشته است. هم در تحليل و هم در بهينه سازي بايد مدلهاي از سيستم ساخته شود كه بتوان راجع به آن نوعي تحليل رياضي به كار برد. هدف از ايجاد مدلهاي رياضي اين است كه مدلي را كه به خوبي مشابه سيستم فيزيكي حقيقي است بيابيم. در يك محيط دانشگاهي  توسل به روشهاي رياضي در مسائل طراحي اجتناب ناپذير است. (...براي داشتن تصويري صحيح از موضوع بايستي به اين مطلب توجه شود كه در بسياري از موارد طراحي ملاحظات مهم طرح به گونه اي هستند كه به هيچ وجه به محاسبه و يا تجربه براي تعريف جزء يا سيستم نيازي نيست...هرگز اينگونه نيست كه تصميم گيري در مورد هر طرحي لزوماً با توسل به شيوه هاي رياضي ممكن شود.) در مرحله نهايي طراحي,  يعني ارزيابي و عرضه سيستم  اين سوال را طرح مي نمايم كه آيا طرح پاسخگوي نياز خواهد بود يا خير. آيا سيستم قابل اعتمادي طراحي كرده ايم؟ آيا توان رقابت با مدلهاي مشابه را دارد؟ آيا به لحاظ ساخت و مصرف توجيه اقتصادي دارد؟ آيا تعمير و نگهداري آن به سهولت ميسر است؟ آيا از فروش يا كاربرد آن سودي حاصل مي شود؟  ارزيابي , آزمون نهايي يك طرح موفق است و غالباً مستلزم آزمايش مدلي از طرح در آزمايشگاه (Prototyping) است.
 
 
2.1 ملاحظات طراحي
 
 
"ملاحظات طراحي"   ويژگيهايي است كه بر طراحي اجزاء و يا كل سيستم اثر مي گذارند. عمده  اين ملاحظات كه عموماً در طراحي سيستم ها و سازه ها ي مهندسي لحاظ مي شوند استحكام , قابليت اعتماد, صرفه اقتصادي, ايمني, سهولت تعمير و نگهداري و قابليت رقابت در بازار است . يكي از اين ملاحظات ضريب ايمني مي باشد كه ميزان ايمني يك عضو را ارزيابي مي كند. F عاملي است كه بر جزء مكانيكي ﺘﺄثير مي گذارد و مي تواند نيرو لنگر پيچشي لنگر خمشي تغيير شكل خمشي و ... باشد. اگر F افزايش يابد سرانجام به مقداري مي رسد كه هر افزايشي در آن سبب آسيب رسيدن دائمي به توانايي عملكرد صحيح آن عضو سيستم مي شود. ضريب ايمني در مهندسي به صورت زير تعريف مي گردد:
 
  زماني كه F برابر Fu شود, 1  n =  و اساساً ايمني وجود ندارد. در نتيجه حاشيه ايمني با معادله 1- m ═ n  تعريف مي گردد. جمله Fu جمله اي كاملاً عمومي براي هر نوع استحكام  و كميتي است كه به طور آماري تغيير مي كند. علاوه بر اين جمله F نيز به نوبه خود تغييرات آماري دارد. (... به اين دليل ضريب ايمني  n >1  مانع گسيختگي نمي شود. بخاطر ارتباط  متقابل بين درجه مخاطره و n بعضي از صاحبنظران ترجيح مي دهند بجاي ايمني ضريب طراحي را به كار ببرند. بيشترين كاربرد ضريب ايمني هنگامي است كه تنش را با استحكام مقايسه مي كنيم تا ميزان ايمني را تخمين بزنيم...). بنابراين از ضريب ايمني براي محاسبه ترديدهاي ناشي ازاستحكام قطعه (كه ممكن است به دلايل شكل هندسي قطعه و گوناگوني فنون پردازش سردكاري و گرم كاري  تغيير يابد) و بارگذاري روي آن (كه سازنده و طراح هيچ كنترلي بر روي آن ندارد) به كار مي رود. از جمله ديگر ملاحظات طراحي كه به نسبت ازاهميت بيشتري برخوردارند مي توان به صرفه اقتصادي, در دسترس بودن , زيبايي  و قابليت اعتماد قطعه يا سازه اشاره نمود.  سنجش آماري احتمال عدم گسيختگي يك قطعه مكانيكي حين كار, قابليت اعتماد آن قطعه ناميده مي شود. قابليت اعتماد R را با عددي در گسترهء  1  ≤ R<0 سنجيد. قابليت اعتماد R= 0.9 بيانگر آن است كه به احتمال % 90 قطعه وظيفه خود را بدون گسيختگي انجام خواهد داد. قابليت اعتماد R = 1 را نمي توان بدست آورد و اين مقدار براي R چنين معني مي دهد كه گسيختگي مطلقاً ناممكن است. ] طراحي اجزاء در مهندسي مكانيك/جوزف ادوارد شيگلي[ . هواپيمايي را در نظر بگيريد كه از صدها قسمت جزئي تشكيل شده است و بديهي است چنانچه حتي يك قسمت بسيار جزئي آن  بطور ناقص ساخته يا نصب شود ماحصل كار مصيبت بار خواهد بود. گزارش نهايي سازمان هواپيمايي كشوري ايالات متحده امريكا FAA درباره بسياري از نواقص و معايب ساختماني يا مكانيكي حاكي از آن است كه خرابي هاي مزبور در نتيجه يك يا چند ترسيم ناقص و يا نصب ناقص و ناشيانه قطعات ايجاد شده اند. (...طراح مبتكري كه هواپيماي عملياتي طراحي كرده به گونه اي موفق كليه الزامات طراحي را مد نظر قرار مي دهد تا هواپيمايش بتواند سرعتهاي زياد و عمليات شديد را تحمل كند. مطلب مزبور به هيچ عنوان نمي بايست طراحان هواپيماي تفريحي سبك و فوق سبك را به اين گفتار رهنمون سازد كه "من هواپيماي خود را تنها براي پرواز در شرايط آب و هواي خوب و پرواز با ديد كامل VFR طرح و خواهم ساخت. زيرا هواپيماي من نمي تواند بارهاي تنشي را مانند يك هواپيمياي عملياتي طراحي كند." دليل فوق كاذب است هر وسيله اي دير يا زود در معرض برخي سوء استفاده هاي غير مترقبه و در اين مثال نظير مسير پرواز بد آب و هوا عمليات شديد در حين پرواز به منظور اجتناب از برخورد با موانع شرايط طوفاني و ... قرار ميگيرد. عادي ترين نقص يك طرح ضعيف طراحي ناشيانه آن است كه در نتيجه دانش و تجربه اندك طراح يا سازنده به وجود مي آيد...) ]راهنماي طراحي جزئيات هواپيما/م.دزيك[ . در سازه هاي مهندسي اندازه هاي فيزيكي تمام اجزاي باربر سازه ها بايد معين و تعريف شوند. اين اجزاء بايد طوري طراحي شوند كه بتوانند در مقابل نيروهاي واقعي و يا احتمالي كه ممكن است بر آنها ﺘﺄثير نمايد مقاومت كنند. ] مقاومت مصالح ايگور پوپوف/ شاپور طاحوني [ . حتي اگر سازه اي به لحاظ مسائل فني بي نقص طراحي شده باشد نبايد در ظاهر, غير ايمن و غير مستحكم جلوه كند و موجب پريشاني استفاده كنندگان گردد. در نهايت آنچه كه سبب مي شود طراحي و متدهاي آن را يك مدل ذهني منطبق بر منطق بدانيم آن است كه محصول نهايي اين پروسه, قطعه يا سازه اي خواهد بود  كه به نوعي همه ملاحظات طراحي و يا دست كم  بخشهايي از آنرا كه از اهميت بيشتري برخوردارند ارضا مي كند. شرح جزئيات ملاحظاتي را كه در مسائل طراحي مد نظر قرار مي گيرند بايد در تئوريهاي مهندسي ارزش جستجو نمود. (...مهندسي ارزش يك كوشش سازمان يافته براي تحليل عملكرد سيستم ها ، تجهيزات ، خدمات وموسسات به منظور رسيدن به عملكرد واقعي با كمترين هزينه در طول عمر پروژه است كهسازگار با كيفيت و ايمني مورد نظر است. مهندسي ارزش از جمله تكنيك هاي مطرح و موفقدر زمينه تخصيص بهينه بودجه و صرفه جويي در هزينه طرح ها در طول عمر پروژه مي باشد . يك تكنيك بسيار كارا و مهم براي مصرف بهينه بودجه تخصيص يافته. اين روش در واقع تكنيكي براي افزايش ارزش يك پروژه ، ارضاي نياز مصرف كننده باحداقل هزينه و نيز اجراي پروژه در كوتاه ترين زمان ممكن و با حفظ كيفيت و مطلوبيتمورد نظر است . هدف اصلي بهينه سازي ارزش يك پروژه در مرحله طراحي از طريق راهكارهاي عملي و انتخاب بهترين راه حل براي رسيدن به اهداف پروژه با حداقل هزينه درطول عمر پروژه است.مهندسي ارزش صرفاً مهندسي خوب، و يا يك برنامه پيشنهادي يابرنامه كاري تكراري و روزمره نيست ،بلكه يك رويكرد مستقل و هدفمند براي برخورد باپروژه هاست . از اين رو بايد توجه داشت كه انجام مطالعات مهندسي ارزش خود نيز دارايهزينه است و بايد نسبت به ميزان صرفه جويي كه در هزينه ها به وجود مي آورد قابلتوجيه باشد(…. تعريف انجمن مهندسي ارزش آمريكا (SAVE)   بدين صورت است كه "مهندسي ارزش مجموعه تكنيك هاي نظام مند و كاربردي است كه براي تشخيص كاركرد يك محصول / خدمت و توليد آن كاركردها باحداقل هزينه ميباشد " ] موسسه FAR  بند 52.248به نقل ازمديريت پروژه ايران/IPM [ 
 
 
شكل 2.1.1
 
 
شكست يا موفقيت هر فعاليت مهندسي اگرچه ممكن است در نتيجه خوش شانسي يا بد شانسي باشد ولي مهندسي به طور كلي بر پايه اين موارد بنا نشده است . احتمالا مهمترين ايده در پشت مهندسي ايده اي است كه بتواند بصورت سازمان يافته ، آينده نگرانه ، مبتني بر راه حل عملي و امكان پذير ، مقرون به صرفه اقتصادي و در كوتاهترين زمان يك مساله يا مشكل مطرح شده در جهان واقعي را حل نمايد . شانس ممكن است در بسياري از پروژه هاي مهندسي نقش داشته باشد ولي اكثر مهندسين اين طور فكر مي كنند كه آنها مي توانند نقشي بسيار مهم و حساس در برون داد ها (خروجي هاي) يك فعاليت مهندسي داشته باشند .
 What Is a Methodology ? E.V. Berard ترجمه: ابوذر نوذري
 
 
مهم ترين تكنيك هاي مهندسي مواردي هستند كه :
 
1.    بتوان آنها را به صورت كمي و كيفي تشريح نموده و توضيح داد .
 
2.     بتوان به طور مكرر از آنها استفاده نموده و هر بار نتايج مشابه بدست آورد.
 
3.    قابل درك و فهم ، در يك بازه زماني منطقي ، براي ديگران باشد .
 
4.    نتايجي قابل ملاحظه ، عميق و بهتر نسبت به ساير تكنيك ها داشته باشد .
 
5.    در دامنه نسبتاً وسيعي از موارد و پروژه ها قابل استفاده باشد .
 
+ نوشته شده در  سه شنبه نوزدهم تیر 1386ساعت 21:45  توسط شمیمی  | 

موج ضربه‌ای و ابر پیرامون هواپیما

احتمالن شما هم این عکس را دیده‌اید؛ یک هواپیمای جنگی که دیوار صوتی را شکسته، پیرامون آن ابری درست شده است. خیلی‌ها به‌غلط خیال می‌کنند که آن ابر هم‌آن دیوار صوتی است. حتا توضیح وب‌گاه نیروی هوایی ایالات متحد، منبع اصلی عکس، غلط است. می‌خواهم در این پست بگویم که علت فیزیکی این پدیده چیست.

cond_cloud.jpg

همه‌ی ما با پدیده‌ی چگالش آشنا هستیم. مثلن وقتی در زمستان نفس می‌کشیم، بخار آب به‌صورت ابر رقیقی از دهان بیرون می‌آید چون هوای بیرون آن‌قدر سرد هست که بخار آب موجود در بازدم را به ذرات ریز آب تبدیل می‌کنه. در مورد هواپیما چیزی شبیه هم‌این رخ می‌ده.

عکس زیر تغییرات دما روی هواپیما را نشان می‌ده. وقتی هواپیما با سرعتی بالاتر از سرعت صوت حرکت کند، جلوی هواپیما یک موج ضربه‌ای درست می‌شود که هوا را فشرده و گرم می‌کند. تا این‌جا چیز خاصی رخ نمی‌دهد. اما وقتی هوا از روی سطوح محدب هواپیما رد می‌شود، امواج انبساطی در آن قسمت‌ها هوا را آن‌قدر کم‌فشار و سرد می‌کند که یک ابر درست می‌شود. ولی در ته هواپیما یک موج ضربه‌ای دیگر هست که دوباره هوا را گرم می‌کند و به این ترتیب آن ابر را از بین می‌برد. پس این ابر به‌خاطر موج ضربه‌ای نیست، بل‌که به‌خاطر امواج انبساطی روی قسمت‌های محدب سطح هواپیما هست.

اما به وجود آمدن این‌جور ابرها دو شرط دیگر هم دارد. ۱- هوا باید گرم باشد مثل یک روز تابستانی و ۲- رطوبت هوا نزدیک ۱۰۰٪ باشد مثل نزدیکی‌های ساحل دریا. بنابراین شانس شما برای دیدن یک چنین پدیده‌ای در تهران ناچیز است. درضمن، برای دیدن این پدیده لازم نیست هواپیما دیوار صوتی را بشکند.

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و نهم خرداد 1386ساعت 13:3  توسط شمیمی  | 

فيزيك سونامي

فيزيك سونامي

    شديدترين زلزله ي جهان د در 40 سال اخير به شدت 9 ريشتر در عمق اقيانوس هند و در نزديكي ساحل غربي جزيره ي سوماتراي اندونزي در دي ماه 1383رخ داد. اين زمين لرزه موج هايي به نام سونامي به وجود آورد .
جهت مطالعه متن كامل مقاله در قالب PDF اينجا كليك نماييد.
+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم خرداد 1386ساعت 22:5  توسط شمیمی  | 

درس‌هايي براي معلمان فيزيك بر پايه‌ي خرد اينشتين

درس‌هايي براي معلمان فيزيك بر پايه‌ي خرد اينشتين 
    هر چند تخصص اينشتين در فيزيك بود و نه در آموزش، با اين حال او مي‌توانست در موضوع‌هاي گسترده‌تري چون سرشت علوم و بهبود تفكر علمي اظهار نظر كند. به مناسبت گرامي‌داشت سال اينشتين خواهيم، چگونه يك مدرس فيزيك مي‌تواند برخي از نظر‌هاي او را به عنوان يك مرجع آموزش تفسير كند.
جهت مطالعه متن كامل مقاله در قالب PDF  اينجا كليك نماييد.
+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم خرداد 1386ساعت 22:4  توسط شمیمی  | 

ساخت هواپیمای بدون سرنشین

ساخت هواپیمای بدون سرنشین

احسان صدرالدین کرمی

 

اهداف پروژه

 

l     اهداف اصلی پروژه

1.     ساخت هواپیمای بدون سرنشین با کارآیی بالا قابل، استفاده در مصارف تحقیقاتی و غیر نظامی .

2.     استفاده در مصارف آموزشی در تمامی مراحل اانجام. ( مدیریتی، طراحی، ساخت، آزمایش و پرواز)

3.     انعطاف پذیری بالا در مقابل شرایط پروازی و ماموریت.

4.     امکان ایجاد تغییرات در سازه، موتور و سیستم الکترونیک به نحوی که بدون نیاز به تغییر زیاد بتواند ماموریت های مختلفی را انجام دهد.

l     ارتباط با سایر پروژه ها

          این پروژه با پشتوانه تجارب کسب شده در پروژه قبلی (پروژه گلایدر) شروع شده است، که می تواند در صورت پشتیبانی مالی و تکمیل در حد یک پروژه کاملا حرفه ای وارد بازار شود.

          همچنین طرح ساخت یک هواپیمای بدون سرنشین ساده به موازات آن جهت استفاده تحقیقاتی و ایجاد خودباوری در دست اقدام است که ساخت آن باید قبل از بهمن 82 پایان یابد.

l     اهداف بلند مدت و نهایی

      این پروژه ضامن تکمیل طرح ها یی به مراتب بزرگ تر خواهد بود.

      ایجاد خود باوری در کلیه دست اندر کاران از اهداف بلند مدت است.

 

تعریف پروژه

 

l  این پروژه در تاریخ 18/7/82 برای برآوردن اهداف خود در پنج مرحله به سر پرستی مهندس احسان صدرالدین و زیر نظر استادن راهنما دکتر آشتیانی (طراحی)  مهندس شجاعی شروع شد. پنج مرحله پروژه عبارت اند از 1- تصور 2- تعریف 3- طراحی 4- ساخت 5- آزمون. در فاز طراحی و ساخت در صورت امکان در نظر است که از توانایی های سایر رشته ها استفاده شود که به تفضیل در صفحه بعد خواهد آمد.

l   نکته مهم مدیریتی این پروژه زمان بندی بسیار دقیق آن با استفاده از نرم افزار پروجکت مایکروسافت و جدول زمان بندی های منظم می باشد. که نقش اساسی در زمان بندی ومدیریت پروژه دارد. از ابتدا سعی شده که همه چیز برمبنای نظم و با برنامه پیش رود.

l  مدت این پروژه حدود 8 ماه تا آخر مرحله طراحی و حدود 5 ماه هم برای ساخت تخمین زده شده است. البته این در صورتی است که تمام تیم های جانبی هماهنگ عمل کند. البته قسمت های مربوط به تیم هوا فضا حتما طبق برنامه پیش خواهند رفت، این قسمت خود به تنهایی هم می وتواند عمل کند.

 

پروژه های جانبی

 

l    بهینه سازی سیستم کنترل رادیویی: دانشجویان مخابرات یا الکترونیک توانایی این کار را دارند.

l    برنامه نویسی برای کنترل هواپیما: این طرح شامل دو فاز برنامه نویسی و کنترل می باشد که می تواند با همکاری گروه هوافضا اجرا شود.

l    ساخت سیستم هدایت با کامپیوتر: ساخت و پیدا کردن کامپیوتر مناسب و ایجاد ارتباط آن با وسایل اندازه گیری، رادیو و سرو ها.

l    تحقیق و بکار گیری روش های تشخیص خستگی کامپوزیت.

l    طراحی و ساخت پرتابگر اختیاری: توسط گروه مکانیک انجام می شود.

l    طراحی و ساخت سیستم بازیافت با چتر:

 

بودجه

 

l  با توجه به نوع وماهیت پروژه به دلیل این که هیچ پروژه از طرف هیچ سازمانی سفارش داده نشده است کلیه هزینه ها از طرف مهندس احسان صدرالدین به عنوان مالک پروژه تامین می گردد. البته در صورتی که دانشگاه تامین بوجه را به عهده بگیرد (بسیار بعید است) از آن استقبال خواهد شد. امید است با توجه به کاربرد های هواپیماهای بدون سرنشین، بخشی از هزینه های صرف شده بازیابی شود. به همین دلیل از ابتدا زمینه های اقتصادی در برنامه ریزی و طراحی مد نظر می باشد.

l  تخمین اولیه هزینه ها: رادیو کنترل 5،000،000ريال، موتور 3،000،000ريال، کامپیوتر 2،000،000ريال مواد و تجهیزات 3،000،000ريال نمونه اولیه 1،000،000ريال.

l     زمینه های کاربرد اقتصادی:

1.     نقشه برداری

2.  آموزش: هم در زمینه آموزش پرواز وهم آموزش یک پروژه ساخت برای علاقه مندان و دانشجویان هوافضا مفید است.

3.  فروش دست آورد های علمی: فناوری های استفاده شده در این پروژ ه خود می تواند به عنوان پروژه ها ی جدید مورد استفاده شرکت ها و علاقه مندان قرار گیرد.

4.  ساخت نمونه تفریحی: ساخت نمونه سبک تر با موتور ضعیف شده و سیستم الکترونیک ساده برای استفاده تفریحی مدنظر است.

5.     سایر زمینه ها: با ساخت و نمایش هواپیما به احتمال زیاد زمینه های جدید فرهم خواهد شد.

 

مقایسه با سایر طرح ها

 

l  از نظر ماموریت و اهداف سعی شده که تا حد امکان طوری برنامه ریزی شود که این طرح رقیب اصلی داخلی نداشته باشد، زیرا اکثر هوا پیما های بدون سرنشین داخلی نظامی هستند و در بخش غیر نظامی رغیب مطرحی شناسایی نشده است( تا کنون). و این طرح می تواند خلاء موجود را پوشش دهد. ولی کما کان طرح های مشابهی وجود دارد که تا حد امکان آنها را برسی می کنیم.

l  پروژه های مشابه با توجه به تحقیقات انجام شده در دانشگاه های خارجی بسیار زیاد است. مثلا دانشگاه سیدنی استرالیا پنج طرح مهم را اجرا کرده است.نکته بسیار جالب این طرح ها همکاری های وسیع بین دانشگاه های فعال در این زمینه است. مثلا سیستم هدایتی برخی از طرح های دانشگاه سیدنی در دانشکده اویونیک دانشگاه اهایو آمریکا ساخته وبرنامه ریزی شده اند. در زیر به بررسی برخی از آنها می پردازیم.

l  پهپاد های ایرانی: اکثر پهپاد های داخلی توسط شرکت دولتی قدس تولید شده اند. البته یک هواپیمای کانارد(ابابیل) توسط هسا ساخته شده است. اکثر این هواپیما ها دارای مصارف نظامی اند و برای نیروهای مسلح جمهوری اسلامی ایران ساخته می شوند. جهت اطلاعات بیشتر توجه شما را به ماهنامه صنایع هوایی ش 98 ص 17و ش103 ص29 جلب می کنیم.

l  یک مورد هواپیمای رادیو کنترل داخلی ساخته شده توسط یک شرکت خصوصی نیز هست که از آن اطلاعاتی در دست نیست.

l  طرح های خارجی را به دو بخش صنعتی و دانشگاهی تقسیم می کنیم. که البته بحث مورد علاقه ما به قسمت دانشگاهی متمرکز می باشد.

l  بخش صنعتی: شامل کارخانه های مهم سازنده هواپیما است. اکثر تولیدات آن برای ارتشها و برخی شرکتهای خصوصی تولید می شود. جهت آشنایی بیشتر توجه شما را به ماهنامه صنایع هوایی ش 133 ص 33 ، ش136 ص10 و  ش141 ص33 جلب می کنیم.

l  دانشگاه ها: با توجه به تحقیقات انجام شده دانشگاه ها سهم عمده ای در طراحی و پژوهش  پیرامون این مسئله دارند. بطوری که در بسیاری از پهپاد های ناسا همکاری جدی دارند. در طرح های نو آورانه همچون میکرو پرنده ها، پرنده های عمود پرواز، بهینه سازی طرح های متعارف و تحفیق پیرامون پیدا کردن کاربرد های جدید برای پرنده ها فعالیت های گسترده ای در دانشگاه ها انجام می شود. در برخی از این دانشگاه ها پا را از این هم فرا تر نهاده اند و وارد بازار تجارت شده اند! در زیر فعالیت چند دانشگاه را برسی می کنیم.

l     دانشگاه سیدنی:

http://www.khai.edu/niipfm/english/bekas-en.htm

http://www.khai.edu/niipfm/english/berkut-en.htm

http://www.khai.edu/niipfm/english/sapsan-en.htm

http://www.khai.edu/niipfm/english/pheasant-en.htm

http://www.nrist.com/english/e-product-wurenji.asp

http://www.weedplane.com/uav

 

فناوری

 

l     فناوری های جدید استفاده شده:

1.  استفاده از فناوری پیشرفته فیبر نوری برای نشان دادن خستگی کامپوزیت که از مزایای آن امکان تشخیص سریع و کم هزینه آسیب سازه که باعث ایمنی هوایی و افزایش عمر مفید هواپیما  می شود.

2.     برنامه نویسی برای سیستم هدایت و کنترل پرنده که اطمینان پذیری و برد پرنده را افزایش می دهد.

 

l  استاندارد بکار رفته: در نظر داریم اگر هوا پیمای ساخت شده به کارایی مورد نظر دست یابد آن را تحت امتیاز یکی از شرکت های معتبر داخلی مثلا درنا قرار دهیم. همچنین سعی خواهد شد استاندارد  هواپیما های بدون سرنشین  فوق سبک سازمان هوا نوردی استرالیا که تنها منبع در دسترس استاندارد، در این زمینه است تا حد امکان رعایت شود.

l     استاندارد های نادیه گرفته شده:

 

 

افراد/ منابع

 

l     منابع پروژه به شرح زیر حدس زده می شود

   انسانی:از حدود یک سال قبل در مورد نیروی کار (فکری و عملی) برای پروژه هایی از این قبیل فکر شده بود. به طرق مختلف از جمله شرکت در نمایشگاها، ایجاد بانک اطلاعاتی شرکت ها و ایجاد سایت انتر نتی برای پیدا کردن علاقه مندان اقدام شده است.

   تجهیزات: این گروه به سه دسته تقسیم می شود 1- وسایل اصلی که خریداری یا ساخته خواهند شد مانند ابزار برش و کوره پخت کامپوزیت 2- ساخت برخی قطعات بطور کامل به پیمان کار داده می شود 3- برای برخی کار ها از تجهیزات نهاد ها با توافق استفاده می شود مانند تونل باد.

       مکان اجرا: تمامی مراحل طراحی ساخت این هوا پیما به صورت خانگی می باشد.

       پشتیبانی و کمک های خارجی:

       ساخت:

 

وضعیت فعلی

 

l  هم اکنون پس از گذشت دو ماه از شروع پروژه خوشبختانه همه برنامه ها بر طبق جداول زمان بندی پیش رفته است. همان گونه که از فایل ها پروجکت بر می آید پیشرفت پروژه به شرح زیر است.

   در حال حاضر در اواخر مرحله تعریف هستیم. تحقیقات اولیه پایان یافته، فهرست ها و متن ها آماده شده و در حال اراه آنها به اساتید و جلب موافقت آنها برای همکار و جذب نیروی علاقهمند برای همکاری هستیم.

   خوشبختانه فعلا در هیچ یک از مرحل از برنامه عقب نیستیم. ولی مطالعات به حد عالی که مد نظر بود نرسید و  کار بشتر به مرحله بعد یعنی طراحی موکول شده است.

       در صورتی که مراحل تائید و ارائه به دانشگاه به موقع به اتمام رسد حدود یک هفته از برنامه جلو هستیم.

 

 

دریافت برخی فایل ها و برنامه های مفید

 

برنامه ها

برنامه بسیار قوی جهت طراحی ایرفیل، از مزایای این برنامه تونل باد مجازی و همچنین ارسال ایرفیل به نرم افزار solid works است. به کمک این خاصیت می نوانید از آنها پرینت بگیرید.برای گرفتن ايرفيل

 

نرم افزاری بسیار قوی برای رسم ایرفیل، اما آزمایشی که بعد از 30 روز ازکار می افته و دیگه نصب نمی شه. اگه راهی برای این مشکل دارید خبرم کنید. برای گرفتن ايرفيل

 

  • RocketModeler

برنامه ای جهت تخمیمن وزن و مشخصات راکت. قبل از استفاده Java نصب شود

+ نوشته شده در  جمعه چهارم خرداد 1386ساعت 11:45  توسط شمیمی  | 

طراحی یک رآکتور

طراحی یک رآکتور
در همه رآکتورها، قلب رآکتور که دمای بسیار زیادی دارد باید خنک شود. در یک نیروگاه هسته ای، سیستم خنک ساز به نوعی طراحی می‌شود که از گرمای آزاد شده به بهترین شکل ممکن استفاده شود. در اغلب این سیستمها از آب استفاده می‌شود. اما آب نوعی کند کننده هم محسوب می‌شود و از این رو نمی تواند در رآکتورهای سریع مورد استفاده قرار گیرد. در رآکتورهای سریع از سدیم مذاب یا نمک های سدیم استفاده می‌شود و دمای عملیاتی خنک ساز بالاتر است. در رآکتورهایی که برای تبدیل مورد طراحی شده اند، به راحتی گرمای آزاد شده را در محیط آزاد می‌کنند.
در یک نیروگاه هسته ای، رآکتور کند منبع آب را گرم می‌کند و آن را به بخار تبدیل می‌کند. بخار آب توربین بخار را به حرکت در می‌آورد ، توربین نیز ژنراتور را می‌چرخاند و به این ترتیب انرژی تولید می‌شود. این آب و بخار آن در تماس مستقیم با راکتور هسته ای است و از این رو در معرض تابش های شدید رادیواکتیو قرار می‌گیرند. برای پیشگیری از هر گونه خطر مرتبط با این آب رادیواکتیو، در برخی رآکتورها بخار تولید شده را به یک مبدل حرارتی ثانویه وارد می‌کنند و از آن به عنوان یک منبع گرمایی در چرخه دومی از آب و بخار استفاده می‌کنند. بدین ترتیب آب و بخار رادیواکتیو هیچ تماسی با توربین نخواهند داشت.
می‌توان آنها را به سردسته تقسیم کرد.
الف - کانالهای تحت فشار در رآکتورهای RBMK و CANDU استفاده می‌شوند و می‌توان آنها را در حال کارکردن رآکتور، سوخت رسانی کرد.
ب - مخزن بخار پرفشار داغ، رایج ترین نوع رآکتور است و در اغلب نیروگاههای هسته ای و رآکتورهای دریایی ( کشتی، ناوهواپیمابر یا زیردریایی ) از آن استفاده می‌شود. این مخزن می‌تواند به عنوان لایه حفاظتی نیز عمل کند.
ج - خنک سازی گازی: در این رآکتورها به جای آب، از یک سیال گازی شکل برای خنک کردن رآکتور استفاده می‌شود. این گاز در یک چرخه گرمایی با منبع حرارتی راکتور قرار می‌گیرد و معمولاً از هلیوم برای آن استفاده می‌شود، هر چند که نیتروژن و دی اکسید کربن نیز کاربرد دارند. در برخی رآکتورهای جدید، رآکتور به قدری گرما تولید می‌کند که گاز خنک کن می‌تواند مستقیما یک توربین گازی را بچرخاند، در حالی که در طراحی های قدیمی تر گاز خنک کن را به یک مبدل حرارتی می‌فرستادند تا در یک چرخه دیگر، آب را به بخار تبدیل کند و بخار داغ، یک توربین بخار را بگرداند.

بقیه اجزای نیروگاه هسته ای
غیر از رآکتور که منبع گرمایی است، تفاوت اندکی بین نیروگاه هسته ای و یک نیروگاه حرارتی تولید برق با سوخت فسیلی وجود دارد.
مخزن بخار تحت فشار معمولا درون یک ساختمان بتونی تعبیه می‌شود که این ساختمان به عنوان یک سد حفاظتی در برابر تابش رادیواکتیو عمل می‌کند. این ساختمان هم درون یک مخزن بزرگتر فولادی قرار می‌گیرد. هسته رآکتور و تجهیزات مرتبط با آن درون این مخزن فولادی قرار گرفته اند و کارکنان می‌توانند راکتور را تخلیه یا سوخت رسانی کنند. وظیفه این مخزن فولادی، جلوگیری از نشت هر گونه گاز یا مایع رادیواکتیو از درون سیال است.
در نهایت این مخزن فولادی هم به وسیله یک ساختمان بتونی خارجی محافظت می‌شود. این ساختمان به قدری محکم است که در برابر اصابت یک هواپیمای جت مسافربری ( مشابه حادثه یازده سپتامبر ) هم تخریب نمی شود. وجود این ساختمان حفاظتی دوم برای جلوگیری از انتشار مواد رادیواکتیو در اثر هرگونه نشت از حفاظ اول ضروری است. در حادثه انفجار چرنوبیل، فقط یک ساختمان حفاظتی وجود داشت و همان موجب شد موادراکتیو در سطح اروپا پخش شود.

رآکتورهای هسته ای طبیعی
در طبیعت هم می‌توان نشانه هایی از رآکتور هسته ای پیدا کرد، البته به شرطی که تمام عوامل مورد نیاز به طور طبیعی در کنار هم قرار گرفته باشند. تنها نمونه شناخته شده یک رآکتور هسته ای طبیعی دو میلیارد سال پیش در منطقه اوکلو در کشور گابون ( قاره آفریقا ) فعالیتش را آغاز کرده است. البته دیگر چنین رآکتورهایی روی زمین شکل نمی گیرند، زیرا واپاشی رادیواکتیو این مواد ( به خصوص U-235 ) در این زمان طولانی 5/4 میلیارد ساله ( سن زمین )، فراوانی U-235 را در منابع طبیعی این رآکتورها بسیار کاهش داده است، به طوری که مقدار آن به پایین تر از حد مورد نیاز آغاز یک واکنش زنجیره ای رسیده است.
این رآکتورهای طبیعی زمانی شکل گرفتند که معادن غنی از اورانیوم به تدریج از آب زیرزمینی یا سطحی پر شدند. این آب به صورت کند کننده عمل کرد و واکنش های زنجیره ای شدیدی به وقوع پیوست. با افزایش دما، آب کند کننده بخار می‌شد و رآکتور خاموش شد. پس از مدتی، این بخارها به مایع تبدیل می‌شدند و دوباره رآکتور به راه می‌افتاد. این سیستم خودکار و بسته، یک رآکتور را کنترل می‌کرد و برای صدها هزار سال، این رآکتور را فعال نگاه می‌داشت.
مطالعه و بررسی این رآکتورهای هسته ای طبیعی بسیار ارزشمند است، زیرا می‌تواند به تحلیل چگونگی حرکت مواد رادیواکتیو در پوسته زمین کمک کند. اگر زمین شناسان بتوانند را از این حرکت‌ها را شناسایی کنند، می‌توانند راه حل های جدیدی برای دفن زباله های هسته ای پیدا کنند تا روزی خدای ناکرده، این ضایعات خطرناک به منابع آب سطح زمین نشت نکنند و فاجعه ای بشری به بار نیاورند.

انواع رآکتورهای گرمایی
الف - کند سازی با آب سبک:
a- رآکتور آب تحت فشار Pressurized Water Reactor(PWR)
b- رآکتور آب جوشان Boiling Water Reactor(BWR)
c- رآکتور D2G

ب- کند سازی با گرافیت:
a- ماگنوس Magnox
b- رآکتور پیشرفته با خنک کنندی گازی Advanced Gas-Coaled Reactor (AGR)
c- RBMK
d- PBMR

ج - کند کنندگی با آب سنگین:
a - SGHWR
b - CANDU

رآکتور آب تحت فشار، PWR
رآکتور PWR یکی از رایج ترین راکتورهای هسته ای است که از آب معمولی هم به عنوان کند ساز نوترونها و هم به عنوان خنک ساز استفاده می‌کند. در یک PWR، مدار خنک اولیه از آب تحت فشار استفاده می‌کند. آب تحت فشار، در دمایی بالاتر از آب معمولی به جوش می‌آید، از این دوچرخه خنک ساز اولیه را به گونه ای طراحی می‌کنند که آب با وجود آنکه دمایی بسیار بالا دارد، جوش نیاید و به بخار تبدیل نشود. این آب داغ و تحت فشار در یک مبدل حرارتی، گرما را به چرخه دوم منتقل میکند که یک نوع چرخه بخار است و از آب معمولی استفاده می‌کند. دراین چرخه آب جوش می‌آید و بخار داغ تشکیل می‌شود، بخار داغ یک توربین بخار را می‌چرخاند، توربین هم یک ژنراتور و در نهایت ژنراتور، انرژی الکتریکی تولید می‌کند.
PWR به دلیل دارابودن چرخه ثانویه با BWR تفاوت دارد. از گرمای تولیدی در PWR به عنوان سیستم گرم کننده درنواحی قطبی نیز استفاده شده است. این نوع رآکتور، رایج ترین نوع رآکتورهای هسته ای است و در حال حاضر، بیش از 230 عدد از آنها در نیروگاههای هسته ای تولید برق و صدها رآکتور دیگر برای تأمین انرژی تجهیزات دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

خنک کننده
همان طور که می‌دانید، برخورد نوترونها با سوخت هسته ای درون میله های سوخت، موجب شکافت هسته اتمها می‌شود و این فرآیند هم به نوبه خود، گرما و نوترونهای بیشتری آزاد می‌کند. اگر این حرارت آزاد شده منتقل نشود، ممکن است میله های سوخت ذوب شوند و ساختار کنترلی رآکتور از بین برود ( و البته خطرهای مرگ آوری که به دنبال آن روی می‌دهند. ) در PWR، میله های سوخت به صورت یک دسته در ساختاری، ترسیمی قرار گرفته اند و آب از کف رآکتور به بالا جریان پیدا می‌کند. آب از میان این میله های سوخت عبور می‌کند و به شدت گرم می‌شود، به طوری که به دمای 325 درجه سانتی گراد می‌رسد. درمبدل حرارتی، این آب داغ موجب داغ شدن آب در چرخه دوم می‌شود و بخاری با دمای 270 درجه سانتی گراد تولید می‌کند تا توربین را بچرخاند.

کند کننده
نوترونهای حاصل از یک شکافت هسته ای بیش از آن حدی گرمند که بتوانند یک واکنش شکافت هسته ای را آغاز کنند. انرژی آنها را باید کاهش داد تا با محیط اطراف خود به تعادل گرمایی برسند. محیط اطراف نوترونها ( قلب رآکتور ) دمایی در حدود 450 درجه سانتی گراد دارد.
در یک PWR، نوترونها در پی برخورد با مولکولهای آب خنک ساز، انرژی جنبشی خود را از دست می‌دهند؛ به طوری که پس از 8 تا 10 برخورد ( البته به طور متوسط ) با محیط هم دما می‌شوند. در این حالت، احتمال جذب نوترونها از سوی هسته U-235 بسیار زیاد است ودر صورت جذب، بالافاصله هسته U-236 جدید دچار شکافت می‌شود.
مکانیسم حساسی که هر رآکتور هسته ای را کنترل می‌کند، سرعت آزاد سازی نوترونها در طول یک فرآیند شکافت است به طور متوسط از هر شکافت، دونوترون و مقدار زیادی انرژی آزاد می‌شود. نوترونهای آزاد شده اگر با هسته U-235 دیگری برخورد کنند، شکافت دیگری را سبب می‌شوند و در نهایت یک واکنش زنجیره ای روی می‌دهد. اگر تمام این نوترونها در یک لحظه آزاد شوند، تعدادشان به قدری زیاد می‌شود که باعث ذوب شدن راکتور خواهد شد. ( تعداد ذرات پر انرژی، دمای یک سیستم را تعیین می‌کند. معادله بوتنرمن، این ارتباط را توصیف می‌کند. ) خوشبختانه برخی از این نوترونها پس از یک بازه زمانی نه چندان کوتاه ( حدود یک دقیقه ) تولید می‌شوند و سبب می‌شوند دیگر عوامل کنترل کننده از این تاخیر زمانی استفاده کرده، اثر خود را داشته باشند.
یکی از مزیت های استفاه از آب در PWR، این است که اثر کند سازی آب با افزایش دما کاهش می‌یابد. در حالت عادی، آب در فشار 150 برابر فشار یک اتمسفر قرار دارد ( حدود 15 مگا پاسکال ) و در قلب رآکتور به دمای 325 درجه سانتی گراد می‌رسد. درست است که آب با فشار پانزده مگا پاکسال در این دما جوش نمی آید، ولی به شدت از خاصیت کند کنندگی اش کاسته می‌شود، بنابراین آهنگ واکنش شکافت هسته ای کاهش می‌یابد، حرارت کمتری تولید می‌شود و دما پایین می‌آید. دما که کاهش یابد، توان رآکتور افزایش می‌یابد و دما که افزایش یابد توان راکتور کاهش می‌یابد؛ پس خود سیستم PWR دارای یک سیستم خود تعادلی در رآکتور است و تضمین می‌کند توان رآکتور در کمترین میزان مورد نیاز برای تأمین گرمای سیستم بخار ثانویه است.
در اغلب رآکتورهای PWR، توان رآکتور را در دوره فعالیت معمولی با تغییرات غلظت بورون ( در شکل اسید بوریک ) در چرخه خنک کننده اولیه کنترل اولیه کنترل می‌کنند سرعت جریان خنک کننده اول در رآکتورهای PWR معمولی ثابت است. بورون یک جذب کننده قوی نوترون است و با افزایش یا کاهش غلظت آن، می‌توان شدت فعالیت راکتور را کاهش یا افزایش داد. برای این کار، یک سیستم کنترلی پیچیده شامل پمپ های فشار بالا که آب را در فشار 15 مگا پاسکال از چرخه خارج می‌کند، تجهیزات تغییر غلظت اسید بوریک و تزریق مجدد آب به چرخه خنک ساز مورد نیاز است.
یکی از اشکالات راکتورهای شکافت، این است که حتی پس از توقف واکنش شکافت، هنوز هم واپاشی های رادیواکتیوی انجام می‌شود و حرارت زیادی آزاد می‌شود که می‌تواند راکتور را ذوب کند. البته سیستم های حفاظتی و پشتیبانی متعددی برای جلوگیری از این واقعه وجود دارند، با این حال ممکن است در اثر پیچیدگی های این سیستم، برهمکنش های پیش بینی نشده یا خطاهای عملیاتی مرگ آفرینی در شرایط اضطراری روی دهند. در نهایت، هر رآکتور با یک حفاظ ساختمانی بتونی احاطه شده است که آخرین سد در برابر تشعشعات رادیواکتیو است.

رآکتور آب جوشان، BWR
در رآکتور آب جوشان، از آب سبک استفاده می‌شود. آب سبک، آبی است که در آن فقط هیدروژن معمولی وجود دارد. ) BWR اختلاف زیادی با رآکتور آب تحت فشار ندارد، غیر از اینکه در BWR فقط یک چرخه خنک کننده وجود دارد و آب مستقیما در قلب راکتور به جوش می‌آید. فشار آب در BWR کمتر از PWR است، به طوری که در بیشترین مقدار به 75 برابر فشار جو می‌رسد ( 5/7 مگا پاسکال ) و بدین ترتیب آب در دمای 285 درجه سانتی گراد به جوش می‌آید.
رآکتور BWR به شکلی طراحی شده که بین 12 تا 15 درصد آب درون قلب رآکتور به شکل بخار در قسمت بالای آن قرار می‌گیرد. بدین ترتیب عملکرد بخش بالایی و پایینی هسته رآکتور با هم تفاوت دارند. در بخش بالایی قلب رآکتور، کند سازی کمتری صورت می‌گیرد و در نتیجه بخش بالایی کمتر است.
در حالت کلی دو مکانیسم برای کنترل BWR وجود دارد: استفاده از میله های کنترل و تغییر جریان آب درون راکتور.
الف - بالا بردن یا پایین آوردن میله های کنترل، روش معمولی کنترل توان رآکتور در حالت راه اندازی رآکتور تا رسیدن به 70 درصد حداکثر توان است. میله های کنترل حاوی مواد جذب کننده نوترون هستند؛ در نتیجه پایین آوردن آنها موجب افزایش جذب نوترون در میله ها، کاهش جذب نوترون در سوخت و درنهایت کاهش آهنگ شکافت هسته ای و پایین آمدن توان رآکتور می‌شود. بالا بردن میله های سوخت دقیقاً نتیجه معکوس می‌دهد.
ب - تغییرات جریان آب درون رآکتور، زمانی برای کنترل رآکتور مورد استفاده قرار می‌گیرد که راکتور بین 70 تا صد درصد توان خود کار می‌کند. اگر جریان آب درون رآکتور افزایش یابد، حباب های بخار در حال جوش سریع تر از قلب راکتور خارج می‌شوند و آب درون قلب رآکتور بیشتر می‌شود. افزایش مقدار آب به معنی افزایش کندسازی نوترون و جذب بیشتر نوترونها از سوی سوخت است و این یعنی افزایش توان راکتور. با کاهش جریان آب درون رآکتور، حباب‌ها بیشتر در رآکتور باقی می‌مانند، سطح آب کاهش می‌یابد و به دنبال آن کندسازی نوترونها و جذب نوترون هم کاهش می‌یابد و در نهایت توان رآکتور کاهش می‌یابد.
بخار تولید شده در قلب رآکتور از شیرهای جدا کننده بخار و صفحات خشک کن ( برای جذب هر گونه قطرات آب داغ ) عبور می‌کند و مستقیماً به سمت توربین های بخار که بخشی از مدار رآکتور محسوب می‌شوند، می‌رود. آب اطراف رآکتور همواره در معرض تابش و آلودگی رادیواکتیو است و از آنجا که توربین هم در تماس مستقیم با این آب است، باید پوشش حفاظتی داشته باشد. اغلب آلودگی های درون آب عمر کوتاهی دارند ( مانند N16 که بخش اعظم آلودگی های آب را تشکیل می‌دهد و نیمه عمرش تنها 7 ثانیه است )، بنابراین مدت کوتاهی پس از خاموش شدن رآکتور می‌توان به قسمت توربین وارد شد.
در رآکتور BWR، افزایش نسبت بخار آب به آب مایع درون رآکتور موجب کاهش گرمای خروجی می‌شود. با این حال، یک افزایش ناگهانی در فشار بخار، سبب بروز یک کاهش ناگهانی در نسبت بخار به آب مایع درون رآکتور می‌شود که خود، سبب افزایش توان خروجی می‌شود. این شرایط و دیگر حالت های خطرساز، موجب شده است از سیستم کنترلی اسید بوریک ( بورون ) نیز استفاده شود، بدین شکل که در سیستم پشتیبان خاموش کننده اضطراری، محلول اسید بوریک با غلظت بالا به چرخه خنک کننده تزریق می‌شود. خوبی این سیستم این است که اسید اوریک، یک خورنده قوی است و معمولا در PWR سبب می‌شود تلفات ناشی از خوردگی قابل توجه باشد. در بدترین شرایط اضطراری که تمام سیستم های امنیتی از کار افتاد، هر رآکتور به وسیله یک ساختمان حفاظتی از محیط اطراف جدا شده است. در یک رآکتور BWR جدی، حدود 800 دسته واحد سوخت قرار می‌گیرد و در هر دسته بین 74 تا 100 میله سوخت قرار می‌گیرد. این چنین حدود 140 تن اورانیوم در قلب رآکتور ذخیره می‌شود.

• رآکتور D2G
رآکتور هسته ای D2G را می‌توان در تمام ناوهای دریایی ایالات متحده می‌توان پیدا کرد. D2G مخفف عبارت زیراست:
رآکتور ناو جنگی D=Destroyer-sized reactor
نس دوم 2=Second Geneation
ساخت جنرال الکتریک G= General - Electric built
بدین ترتیب، D2G را می‌توان مخفف این عبارت دانست: رآکتور هسته ای نسل دوم ویژه ناوهای جنگی ساخت جنرال الکتریک. این رآکتور برای تولید حداکثر 150 مگا وات انرژی الکتریکی و عمر مفید 15 سال مصرف معمولی طراحی شده است.
در این رآکتور، برای مخزن بخار دو رآکتور وجود دارد و طوری طراحی شده که بتوان هر دو اتاق توربین را با یک رآکتور به راه انداخت. اگر هر دو رآکتور فعال باشند، ناو به سرعت 32 گره می‌رسد. اگر یک رآکتور فعال باشد و توربین‌ها متصل به هم باشند، سرعت ناو به 25 تا 27 گره خواهد رسید و اگر فقط یک رآکتور فعال باشد ولی توربین‌ها جدا باشند، سرعت فقط 15 گره خواهد بود.
+ نوشته شده در  شنبه یکم اردیبهشت 1386ساعت 11:5  توسط شمیمی  | 

هوش خودتان را در اين جا بسنجيد !!!

هوش خودتان را در اين جا بسنجيد !!!
معمای آلبرت انیشتن در قرن نوزدهم میلادی

آیا شما در زمره دو درصد افراد باهوش در دنیا هستید؟ پس مساله زیر را حل کنید و دریابید در میانه افراده باهوش جهان قرار دارید یا خیر! هیچگونه کلک و حقه ای در این مساله وجود ندارد، و تنها منطق محض می تواند شما را به جواب برساند. (موفق باشید)

۱) در خیابانی، پنج خانه در پنج رنگ متفاوت وجود دارد.
۲) در هر یک از این خانه ها یک نفر با ملیتی متفاوت از دیگران زندگی می کند.
۳) این پنج صاحبخانه هر کدام نوشیدنی متفاوت می نوشند، سیگار متفاوت می کشند و حیوان خانگی متفاوت نگهداری می کنند. سئوال: کدامیک از آنها در خانه، ماهی نگه می دارد؟

راهنمایی:
۱) مرد انگلیسی در خانه قرمز زندگی می کند.
۲) مرد سوئدی، یک سگ دارد.
۳) مرد دانمارکی چای می نوشد.
۴) خانه سبز رنگ در سمت چپ خانه سفید قرار دارد.
۵) صاحبخانه خانه سبز، قهوه می نوشد.
۶) شخصی که سیگار Pall Mall می کشد پرنده پرورش می دهد.
۷) صاحب خانه زرد، سیگار Dunhill می کشد.
۸) مردی که در خانه وسطی زندگی میکند، شیر می نوشد.
۹) مرد نروژی، در اولین خانه زندگی می کند.
۱۰) مردی که سیگار Blends می کشد در کنار مردی که گربه نگه می دارد زندگی می کند.
۱۱) مردی که اسب نگهداری می کند، کنار مردی که سیگار Dunhill می کشد زندگی می کند.
۱۲) مردی که سیگار Blue Master می کشد، آب میوه می نوشد.
۱۳) مرد آلمانی سیگار Prince می کشد.
۱۴) مرد نروژی کنار خانه آبی زندگی می کند.
۱۵) مردی که سیگار Blends می کشد همسایه ای دارد که آب می نوشد.

آلبرت انیشتن این معما را در قرن نوزدهم میلادی نوشت، به گفته وی ۹۸% از مردم جهان نمی توانند این معما را حل کنند! شماچطور؟؟؟
من مطمئن هستم که شما می توانید. امتحان کنید

+ نوشته شده در  شنبه یکم اردیبهشت 1386ساعت 11:0  توسط شمیمی  | 

هفت اصل بیل گیتس

هفت اصل بیل گیتس
بیل گیتس هراز گاهی در دانشگاهها و دبیرستانهای امریکا با دانشجویان و دانش آموزان ملاقات داشته و برای آنها سخنرانی می کند. گیتس اخیرا طی یک سخنرانی در یکی از دبیرستانهای امریکا خطاب به دانش آموزان گفت که در دبیرستان خیلی چیزها را به دانش آموزان نمی آموزند.


او هفت اصل مهم را که دانش آموزان در دبیرستان فرا نمیگیرند به شرح زیر نام برد:

اصل اول: در زندگی همه چیز عادلانه نیست و بهتر است با این حقیقت کنار بیایید.

اصل دوم: دنیا هیچ ارزشی برای عزت نفس شما قایل نیست. در این دنیا از شما انتظار میرود قبل از اینکه نسبت به خودتان احساس خوبی داشته باشید کار مثبتی انجام دهید.

اصل سوم: پس از فارغ التحصیل شدن از دبیرستان و استخدام شدن کسی به شما حقوق فوق العاده زیادی پرداخت نخواهد کرد به همین ترتیب قبل از آنکه بتوانید به مقام و موقعیت بالاتری برسید باید برای مقام ومزایایش زحمت بکشید.

اصل چهارم: اگر فکر میکنید آموزگارتان سخت گیر در اشتباه هستید پس از استخدام شدن متوجه خواهید شد که رییس شما سخت گیرتر از آموزگارتان است چون امنیت شغلی آموزگارتان را ندارد.

اصل پنجم: آشپزی در رستورانها باغرور و شان شما تضاد ندارد. پدربزرگهای ما برای این کار اصطلاح دیگری داشتند از نظر آنها این کار یک فرصت بود.

اصل ششم: اگر در کارتان موفق نیستید والدین خود را ملامت نکنید از نالیدن دست بکشید و از اشتباهات خود درس بگیرید.

اصل هفتم: قبل از آنکه شما متولد بشوید والدین شما هم جوانان پر شوری بودند و به قدری که کنون به نظر شما میرسد ملال آور نبودند.

+ نوشته شده در  شنبه یکم اردیبهشت 1386ساعت 10:58  توسط شمیمی  | 

مطالب قدیمی‌تر