درخش سبز

خورشید رنگ باخته و لهیده در افق فرو می رود. آخرین پرتوهای خورشید افق را رنگین کرده است که ناگهان ظهور درخشی سبز رنگ جلو های روحانی به این منظره می بخشد.با نزدیک شدن خورشید به افق رنگ آن به نارنجی-قرمز می گراید.عامل اصلی این اثر پراکندگی« ریلی» است. در افق پرتوهای از لایه های ضخیم جو می گذرند.
مولکولهای جو خیلی کوچکتر از طول موج نور مرئی می باشند. ریلی نشان داد که میزان پراکندگی با توان چهارم طول موج ارتباط معکوس دارد. بطوریکه نور بنفش۷ بار بیشتر از نور قرمز پراکنده می شود. در نتیجه نور آبی خورشید پخش می شود و رنگ آن به قرمز گرایش پیدا می کند. گاهی اوقات در جو ، دما و رطوبت با افزایش ارتفاع بطور یکنواخت کاهش نمی یابد. دما در لایه های مجاور تا حدی با هم فرق می کند.
بنابراین پرتوهای خورشید هنگام عبور دچار اعوجاج می شوند که به این پدیده «فانوس دریایی چینی» گفته می شود. این پدیده پیش در آمد درخش سبز است ولی هیچ تضمینی در رویت درخش سبز وجود ندارد.درخش سبز پدیده ای اپتیکی ناشی از جو است که هنگام طلوع یا غروب خورشید به صورت درخشی در لایه بالایی خورشید رخ می دهد.
درخش سبز پدیده ای کمیاب است که حتی در یک افق باز نیز دیدنش امری استثنایی است. گاهی اوقات ممکن است مرتبا" مشاهده شود و گاهی نیز سالها مشاهده نشود. قدیمی ترین گزارش های مشاهده درخش سبز مربوط به قرن نوزدهم است که بیشتر آنها توسط دریانوردان و مبلغین مذهبی صورت گرفته است.
جای تعجب دارد که چرا رصدگران پیش از آن متوجه این پدیده نشده اند؟ ویژگی مهم آن گذرا بودنش است بطوریکه مدت دوام آن معمولا" کمتر از ثانیه است.
بی ثباتی درخش سبز برخی دانشمندان را بر آن داشت تا از آن به عنوان پدیده ای فیزیولوژیک نام ببرند که ناشی از خستگی شبکیه چشم پس از خیره شدن به رنگ نارنجی یا سرخفام خورشید رخ می دهد. گویا کسانی که این توضیح را مطرح کردندهیچ وقت درخش سبز را شخصا" مشاهده نکرده اند.
درخش سبز تابش درخشانی است که تنها چند دهم ثانیه در افق ظاهر می شود. در حالی که اثر تصویر مکمل ناشی از خستگی شبکیه پس از چند ده ثانیه به تدریج محو می شود. هر چند گزارش هایی وجود دارد ناشی از آنکه افرادی که به طور گذرا به خورشید نگاه کرده اند نتوانستند درخش سبز را ببینند.ظهور درخش سبز در طلوع خورشید این فرضیه را با مشکل مواجه ساخته است چرا که در هنگام طلوع خورشید ابتدا درخش سبز مشاهده می شود و سپس لبه نارنجی خورشید از افق سر بر می آورد.
عکسهای رنگی دقیقی که از درخش سبز گرفته شده است. فیزیکی بودن این پدیده را تضمین می کند. در بسیاری از موارد افراد اذعان کرده اند که درخشی که مشاهده کرده اند از تصویر گرفته شده واضح تر بوده است.در قرون گذشته سرنشینان کشتیها نظر جالبی را مطرح کرده اند،آنها اعتقاد داشتند که درخش سبز نتیجه عبور نور خورشید از میان قله امواج در افق است. اما مشاهده درخش سبز در خشکی و بالای کوهها نشان داد که این فرضیه نمی تواند درست باشد.
● چرا درخش ؟
پاسخ احتمالی علت این پدیده در شکست پرتوهای خورشید در جو زمین نهفته است. با کاهش ارتفاع مقدار شکست افزایش می یابد. اثر شکست باعث می شود که خورشید کمی بالاتر از محل واقعی خود به نظر برسد. ضریب شکست برای رنگ های مختلف فرق می کند. هر چه طول موج نور کمتر باشد ضریب شکست برای آن بیشتر خواهد بود بنابراین خورشید در رنگ آبی کمی بالاتر از خورشید در طول موج سبز و قرمز قرار می گیرد.
مجاسبات نشان می دهد که به طور متوسط اختلاف شکست باعث می شود قرص خورشید در رنگ آبی ٢٠ ثانیه قوسی بالاتر قرار بگیرد. این مقدار خیلی کمتر از توان تفکیک چشم انسان است. بنابراین در صورت مهیا بودن شرایط رصدی فقط پرتو خیره کننده سبز یا آبی دیده خواهد شد. هر چند گزارشهایی وجود دارد که شاهدان ادعا کرده اند که درخش سبز تا ١۵ ثانیه دوام داشته است. در عرض های جغرافیایی بالا که معمولا" خورشید در افق قرار دارد،گاهی اوقات «کمان سبز» نیز دیده شده است.
● چرا سبز ؟
مطابق توضیح ارائه شده امکان به وجود آمدن درخش قرمز ،آبی نیز وجود دارد.پس چرا بیشتر از درخش سبز صحبت می شود؟ واقعیت اینکه درخش آبی نیز وجود دارد ولی مشاهده
● درخش آبی
آن حتی از درخش سبز نیز نادرتر است. مشاهده درخش احتیاج به افقی کاملا" تمیز دارد. معمولا پرتوهای آبی وبنفش خیلی یریع در جو پخش می شوند و دیگر اثر قابل مشاهده ای از آنها باقی نمی ماند. اگر شرایط ایده آل فراهم باشد انتظار داریم که در هنگام غروب خورشید به ترتیب درخش قرمز،زرد،سبز،آبی رخ دهد.(در هنگام طلوع خورشید ترتیب برعکس است.)در این بحث حساسیت طیفی چشم و توزیع انرژی خورشید در رنگ های مختلف مهم است.
چشم انسان به رنگ سبز بیش از رنگ های آبی و قرمز حساس است. قله طیف خورشید نیز در محدوده سبز- زرد قرار دارد. بنابراین احتمال مشاهده درخش سبز به مراتب بیش از دیگر درخش هاست.
● مشاهد ه درخش سبز
برای مشاهده درخش سبز داشتن افقی کاملا" باز و صاف لازم است. رصد در کنار دریا یا بالای کوههای مرتفع می تواند چنین شرایطی را فراهم سازد. بسیاری از مردم با وجود داشتن شرایط مناسب رصدی موفق به مشاهده درخش سبز نمی شوند چرا که نمی دانند کی و به کجا نگاه کنند. استفاده از دوبین یا تلسکوپ برای مشاهده درخش سبز مفید است. معمولا" خورشید در افق آنقدر کم فروغ می شود که بتوان بدون فیلتر به آن نگاه کرد. اما ابتدا با نگاه لحظه ای از این مطلب مطمئن شوید.
سعی کنید در زمان رصد تمرکز داشته باشید. به یاد داشته باشید که دوام درخش به اندازه یک چشم به هم زدن است! درخش فقط محدود به خورشید نمی شود. ماه و سیارات درخشان نیز ممکن است درخش داشته باشند چنانچه گاهی اوقات اثرات جالبی از سیاره زهره در افق دیده شده است که جالب توجه می باشد. عکاسی از درخش سبز دارای اهمیت زیادی است. شاید هم با مشاهده درخش سبز آنچنان مبهوت شوید که قدرت عکس العمل را از دست ببرید اما خاطره آن تا پایان عمر همرا ه شما خواهد بود.

منبع: آفتاب

اجسام به هم نمی رسند

مولف : وهاب نوتاش

ریاضیلت یک علم مطلق است برعکس علم فیزیک که بیشتر بر آنچه ما در می یابیم استوار می باشد . همان طور که همه ما می دانیم در علم ریاضیات از هر فاصله کوتاهی ، فاصله کوتاه تری نیز وجود دارد . مثلا اگر نقطه ای به صورت مداوم در جهت خلاف محور X ها حرکت کند ، با گذشت زمان مقداری را که نقطه بر روی محور X ها نشان میدهد کمتر و کمتر خواهد شد . درست مانند قضایای حد و پیوستگی که نقطه X به سمت صفر میل داده می شود .

حال یک سوال باقی مانده :
چگونه با وجود اینکه از هر فاصله کوچکی ، فاصله کوتاه تری هم هست ، اجسام موجود به یکدیگر می رسند و یا بهتر بگویم شما با حرکت به طرف یک جسم به آن می رسید . و یا وقتی سنگی به طرف شیشه پرتاب می شود ، منجر به شکستن شیشه می شود . مگر نباید همواره فاصله اندکی میان این دو باقی بماند . این مسئله بسیار ساده به نظر میرسد و در نگاه اول همگی عنوان می کنند که مفهومی ندارد . یکبار دیگر بررسی کنیم :
در راستای رسیدن به هم دو جسم در حال حرکتند و فاصله مابین آنها لحظه به لحظه کاهش می یابد . با وجود اینکه می دانیم از هر فاصله کوچکی فاصله کوچکتری هم هست باز انتظار داریم که این دو جسم به یکدیگر برسند . بیایید خارجی ترین نقطه دو جسم که به یکدیگر نزدیک ترند را در نظر بگیریم . حرکت آغاز شده و فاصله هر لحظه کاهش می یابد به قدری فاصله کم شده که خارجی ترین اتم اجسام در نظر گرفته شده ولی باز این دو هم نباید به هم برسند .

یک تضاد کامل میان مشاهده و علم .
صراحتا باید اعلام کرد که در هستی رسیدن مطلق وجود ندارد . به عبارت دیگر اجسام هرگز به هم نمی رسند . اطراف تمام جرم های هستی هاله ای وجود دارد که می توان از آن به نیروی حریم یاد کرد این حاله دارای مرز نمی باشد بلکه به مثال مه که از روی دریاچه به طرف ساحل غلظت آن کم می شود ، خواهد بود . اجسام در نزدیک شدن به یکدیگر با در هم رفتن این نیروی حریم و افزایش دافعه ، برای ما رسیدن دو جسم را توجیه می کنند . در مثال هایی که باعث شکست مولکولی می شود مانند شکستن شیشه توسط سنگ ، به دلیل نفوذ نیروی دافعه حریم سنگ به دافعه حریم شیشه ، عمل شکستن شیشه به وقوع می پیوندد .

مهمترین قسمت این جاست که ما باید بدانیم این نیرو دارای برد کوچکتری از نیروهای چسبندگی سطحی می باشند . همانطور که می دانیم این نیرو ها باعث چسبندگی اجسام در موارد خاص به هم می شوند .

کسی قادر به درک این مقاله بوده که اکنون بپرسد اگر برای رسیدن دو جسم به هم یک میزان نفوذ دو نیروی حریم در یکدیگر نیاز باشد ، همین مقدار نفوذ هم خودش دارای مرزی می باشد که قضیه فاصله در اینجا هم با ید صدق کند و ما هرگز به مرز نفوذ کافی نخواهیم رسید ؟

مسئله بسیار مهمتر از این مقاله آن است که هر وقت دو حد داشته باشیم ،
که یکی مرتبا کاهش یابد ( فاصله میان دو جسم از بی نهایت به طرف صفر نزول میکند )
و یکی دیگر مرتبا افزایش یابد ( مقدار دافعه نیروی حریم از صفر به سمت بی نهایت ،که همان شکستن است صعود کند )
در این لحظه باشکوه است که عددی وجود دارد که دو حد در آن عدد به هم میرسند .
و این نقطه عطف ریاضیات با فیزیک خواهد بود .
ولی باز هرگز نباید گفت دو جسم به هم رسیده اند .

مولف : وهاب نوتاش

کوچکترین لیزر آبی جهان

شرکت تولید کننده بزرگترین تلویزیون LCD جهان(۱۰۸ اینچ) ,SHARP در حال حاضر کوچکترین لیزر آبی(Blue Laser) جهت استفاده درPlayer های Blu-ray و HD-DVD را معرفی کرده است. این لیزر که نیمه رساناست فقط ۳.۳mm قطر دارد و ۱۰mW از باتری لپ تاپ شما را استفاده می کند در حالی که حداقل ده هزار ساعت برای شما کار می کند.قیمت این محصول به نام GH۰۴۰۲۰A۴G هم اکنون ۹۹$ است که در ماه July به تولید انبوه می رسد. منبع

پروژه جديد ناسا براي بررسي فعاليتهاي مغناط كره ي زمين

ناسا طرحي را براي بررسي علمي علل پديده طوفانهاي مغناطيسي در اطراف زمين به تصويب رساند .

ناسا پس از بررسي 40 طرح متفاوت طرحي را براي بررسي ديناميك طوفانهاي فضايي كه در شكل گيري شفقهاي قطبي نقش ايفا مي كنند را به تصويب رساند.اين طرح تحقيقاتي بر اساس سياستهاي جديد سازمان فضايي ناسا به تصويب رسيده است كه در آن ناسا به دنبال طراحي و اجراي پروژه هايي است كه با حداقل هزينه داراي بالاترين كارآمدي علمي باشند. در پروژه جديد كه تميس (THEMIS) نام دارد دانشمندان به بررسي زمان و نحوه شكل گيري پديده موسوم به ريز طوفانها (substorms) در ناحيه مغناط كره زمين خواهند شد و همچنين خواهند توانست محل دقيق شكل گيري اين پديده ها را آشكار كنند. ريز طوفانها امواجي از انرژي هستند كه در كمربند مغناطيسي زمين و مغناط كره آن تشكيل شده و منتشر مي شوند. مبدا و خواستگاه اين طوفانك ها بيش از 30 سال است كه مورد مناقشه دانشمندان قرار دارد و هنوز اطلاع دقيقي از نحوه شكل گيري و جاري شدن آنها وجود ندارد. در خلال اين طوفانك ها فعاليتهاي شفقهاي قطبي ناگهان و به شكل غير معمول اوج مي گيرد . به نظر مي رسد با آغاز به كار ماموريت تميس پاسخي به سوالهاي بسيار زيادي كه در اين خصوص وجود دارد داده شود. در اين ماموريت 5 ماهواره مشاركت مي كنند كه در مداري نزديك به مدار استوايي براي مدت 2 سال قرار خواهد گرفت و تلاش مي كنند تا محل ، زمان و نحوه شكل گيري اين طوفانها را در مغناط كره زمين مشخص كننداين طرح كه مطابق برنامه اعلام شده بايد سال 1386 خورشيدي آغاز شود نقشي كليدي در درك فعاليتهاي آب و هواي فضايي و محيط اطراف زمين ايفا خواهد كرد. قابل ذكر است كه ماموريتي ديگري با همين نام (تميس) وجود دارد كه مشغول بررسي حراراتي عوارض سطحي مريخ است و ارتباطي با اين ماموريت ندارد.

گذري به هزارتوي زمان

اين سوال ساده امروز شايد بيشتر از هر زمان ديگري پرسيده شود. در جامعه ساعت زده ما هيچ گاه پاسخ، چيزي بيشتر از يك نيم نگاه نيست و ما مي توانيم براي انجام وظايف زمان بندي شده خود كه دائم فشرده تر مي شود، روزها را به قسمت هاي كوچكتر و كوچكتري تقسيم كنيم و مطمئنا هميشه مي دانيم كه مثلا الان ساعت هفت و سه دقيقه است. به هر حال رازگشايي هاي علمي نوين در مورد زمان اين سوال را به شكل بي پاياني آزاردهنده مي سازد. در جست وجوي شناختي دقيق از زمان، لحظه گريزپاي حال در ازدحام محو شونده نانوثانيه ها گم مي شود. ادراك ما از زمان حال به علت محدوديت ناشي از سرعت نور و تكانه هاي عصبي جهان را آن گونه كه لحظه اي پيش بود ترسيم مي كند. تنها بدان دليل كه خودآگاهي ما طور ديگري وانمود مي كند، لحظه اكنون را هرگز درك نمي كنيم. در اصل حتي انطباق كامل رويدادها نيز از دست ما خارج مي شود. نسبيت حكم مي كند كه زمان همچون معجوني عجيب و غريب در ترن هاي متحرك كندتر از ايستگاه ها و در كوه ها سريع تر از دره ها جاري مي شود. زمان ساعت مچي ما دقيقا هماني نيست كه در سر ماست. الان «تقريبا» هفت و چهار دقيقه بعد از ظهر است. دريافت هاي دروني ما از زمان به شدت متناقض اند. زمان هر زخمي را مرهم است اما در عين حال خود ويرانگري است بزرگ. زمان نسبي، اما مداوم است. اينجا زير بهشت زمان براي هر كاري هست (از كتاب سليمان در عهد عتيق - م) اما هرگز كافي نيست. زمان جاري است، مي خزد و به شتاب مي رود. ثانيه ها مي توانند هم شكافته شوند و هم كش آيند. زمان بسان رودي روان منتظر هيچ كس نمي ماند اما در لحظات هيجان انگيز مي ايستد. زمان به اندازه ضربان هاي قلب هر كس خصوصي و همچون برج ساعت ميدان شهر عمومي است. به هر حال ما براي رفع اين تضادها هر كاري از دستمان برآيد انجام مي دهيم. ظاهرا حالا هفت و پنج دقيقه بعدازظهر است و البته وقت طلاست. زمان، شريك تغيير، حريف سرعت و پول رايجي است كه اين همه به آن اهميت مي دهيم. زمان گرانبهاترين و بي همتاترين كالاي ماست. با اين حال هنوز مي گوييم نمي دانيم به كجا مي رود، يك سوم آن را در خواب به سر مي بريم و هيچ كس حقيقتا نمي تواند حساب كند چقدر از چوب خطتمان باقي مانده است. ما مي توانيم صدها راه براي صرفه جويي در وقت بيابيم اما به هر حال مقدار باقي مانده پيوسته كاهش مي يابد.الان كمي پيش از هفت و شش دقيقه بعدازظهر است.زمان و حافظه به درك ما از هويت مان شكل مي دهند. شايد احساس مي كنيم كه در پناه تاريخ هستيم اما در عين حال خود را عوامل مختاري در آينده مي پنداريم، مفهوم زمان به طور نگران كننده اي در ايده هاي فيزيكدانان و فلاسفه ناقص است. اگر زمان مثل ابعاد فضايي يك بعد است پس بايد ديروز، امروز و فردا به يك اندازه مشخص و ملموس باشند. آينده همانقدر بقا دارد كه گذشته داشت و تنها در جايي است كه ما هنوز نديده ايم. به هر حال اكنون جايي ساعت هفت و هفت دقيقه بعدازظهر است. خورخه لوئيز بورخس (L.G. Borges) نويسنده آرژانتيني مي نويسد «زمان جوهري است كه من از آن ساخته شده ام، زمان رودخانه اي است كه مرا با خود مي برد اما من خود آن رودخانه ام. زمان ببري است كه مرا مي بلعد اما من خود آن ببرم، آتشي است كه مرا مي سوزاند اما من خود آن آتشم. اكنون هفت و هشت دقيقه بعدازظهر است، ساعت هايتان را تنظيم كنيد.

شماره سپتامبر 2002 نشريه Scientific American ويژه نامه اي بود كه تماما به زمان اختصاص داشت. در آن زمان با موضوعات فيزيك، فلسفه، زيست شناسي، انسان شناسي و. . . مورد بررسي قرار گرفته است. در اين ويژه نامه خلاصه اي از آنچه علم در مورد چگونگي سيطره و كنترل زمان بر دنياي خارجي و داخلي مان كشف كرده است، بيان شد. اين آگاهي تصور ما از زمان را پربارتر خواهد كرد و براي كساني كه آرزو دارند بر زمان غلبه كنند يا دست كم با آن همگام شوند امتيازهايي عملي به حساب مي آيد. آنچه در زير مي آيد مقدمه اي است كه توسط گري استيكس (G. Stix) مسئول پروژه هاي ويژه بر اين مجموعه نوشته شده است.

بيشتر از دويست سال پيش بنجامين فرانكلين (Franklin.B) ضرب المثل مشهوري را ابداع كرد كه گذر دقايق و ساعت ها را با شيلينگ ها و پوندها برابر مي گرفت. هزاره جديد و آخرين دهه هاي پيش از آن مفهوم حقيقي سخنان وي را به نمايش گذاشته است. زمان در قرن بيست و يكم به همان چيزي تبديل شده است كه سوخت هاي فسيلي و فلزات گرانبها در دوره هاي پيشين بودند. اين ماده خام حياتي با اندازه و نرخي ثابت عامل محرك رشد اقتصادهاي مبتني بر ترابايت و گيگابايت در ثانيه (اقتصاد بر پايه تجارت اطلاعات) است. حتي يك اقتصاددان انگليسي كوشيد تا با بياني عددي از ضرب المثل فرانكلين روح هزاره اي زمان را تسخير كند. براساس فرمول استنتاج شده توسط يان واكر (I. Walker) از دانشگاه وارويك، سه دقيقه مسواك زدن دندان هاي شخصي معادل 45 سنت است، دستمزدي كه (بعد از محاسبه ماليات ها و بيمه بازنشستگي) بريتانيايي هاي با درآمد متوسط با پرداختن به كارهاي جانبي از آن چشم پوشي مي كنند. براساس اين فرمول نيم ساعت شستن ماشين با دست معادل 5/4 دلار است. شايد اين ساده سازي زمان به پول، ديدگاه فرانكلين را به نهايتي مضحك بكشاند اما اين تمسخر زمان، حقيقي و ناشي از تناوبي ريشه اي در چگونگي نگرش ما به گذر حوادث است. از عصر حجر در هزاران هزار سال پيش تاكنون سائق هاي بنيادي ما تغيير نكرده است. بسياري از دغدغه هاي امروزي ما پيرامون همان انگيزه هاي خوردن، توليدمثل و جنگ و گريز، دور مي زند. فرهنگ بشري با وجود پايداري اين انگيزه هاي ابتدايي، از زماني كه اجداد شكارچي ـ جمع آورنده ما در جنگل هاي ساوانا پرسه مي زدند، پي درپي دچار تحول شده است. شايد ژرف ترين دگرگوني در گذر طولاني از عصر حجر به عصر اطلاعات پيرامون تجربه شخصي ما از زمان مي چرخد.

در يك تعريف، زمان پيوستاري است كه در آن رويدادها، از گذشته تا آينده، از پي يكديگر مي آيند. امروزه تعداد رويدادهايي كه در يك مدت مشخص فشرده مي شود خواه يك سال باشد يا يك نانوثانيه (ميلياردم ثانيه) به شكل بي پاياني افزايش مي يابد. عصر تكنولوژي به يك بازي چشم و هم چشمي بدل شده است كه در آن بيشتر هميشه بهتر است. جيمز گليك ( J. Gleik) در كتابش با عنوان «جهان در شتاب» اشاره مي كند كه پيش از فراگير شدن ناوگان پست فدرال (نوعي پست هوايي سريع السير با تحويل خانه به خانه موسوم به FedEX) در دهه ،1980 معمولا تحويل دقيقا يك شبه مبادلات اوراق تجاري نيازي به بسته بندي نداشت. در ابتدا FedEX مشتري هايش را تحت تأثير قرار داد اما به زودي تمام دنيا انتظار داشتند كه اجناس صبح فردا برسند. گليك مي نويسد: «زماني كه همگان پست يك شبه را پذيرفتند بار ديگر مساوات برقرار شد و تنها نوبت يك گام سريع تر جهاني بود. »

ظهور اينترنت بار انتظار براي رسيدن ماشين محموله هاي پست فدرال در صبح فردا را از ميان برداشت. در زمان اينترنتي همه چيز در همه جا به يك باره اتفاق مي افتد. كاربران كامپيوترهاي متصل به شبكه، در نيويورك يا داكار، مي توانند در لحظه اي واحد شاهد آخرين خبر در يك صفحه اينترنتي باشند. در حقيقت زمان بر فضا برتري يافته است. شركت ساعت سازي سواچ با تلاش براي برچيدن مرزهاي زماني اي كه نقاط مختلف را مجزا مي كند، گامي بلند در راستاي اين روند برداشت. سواچ با قسمت كردن روز به 1000 جزء كه در همه جاي دنيا يكسان هستند و تعيين نصف النهار در شهر بيل سوئيس، محل اداره مركزي سواچ، استانداردي براي ثبت زمان اينترنتي ايجاد كرد كه مناطق زماني را حذف كرده است. اين ساعت اينترنتي ديجيتالي هنوز با گام هايش در حال پيشروي در شبكه اينترنت و ساختمان شركت سواچ در بيل است. اما دورنماي آن به عنوان استاندارد زمان همگاني فراگير مشابه آرزوهاي بر باد رفته براي تبديل شدن اسپرانتو به زباني جهاني است.

به دور از هرگونه فريبكاري دنياي ارتباطات حصارهاي زمان را از ميان برداشته است. اين موفقيت برپايه قابليت همواره در حال پيشرفت اندازه گيري هرچه دقيق تر زمان استوار است. در طول اعصار، توانايي اندازه گيري زمان مستقيما با افزايش كنترل ما بر محيط زندگي مان مرتبط بوده است. ثبت زمان عملي است كه بيش از بيست هزار سال پيش، زماني كه شكارچيان عصر يخبندان احتمالا براي دنبال كردن روزها بين هلال هاي ماه روي چوب يا استخوان شكاف هايي ايجاد مي كردند، برمي گردد و در حدود پنج هزار سال پيش يا بيشتر بابلي ها و مصري ها تقويم هايي براي كشاورزي و ساير فعاليت هاي حساس به زمان اختراع كردند. ساعت سازان اوليه ديوانه هاي دقيقي نبودند. آنها چرخه هاي طبيعي مثل روز خورشيدي، ماه قمري و سال خورشيدي را دنبال كردند. ساعت خورشيدي، اگر ابرها و شب آن را به دكوري بي فايده تبديل نمي كردند، نمي توانست كاري بيشتر از توصيف يك سايه انجام دهد. اما ساعت مكانيكي كه آغاز آن در قرن سيزدهم بود انقلابي را به راه انداخت كه هم پاي تحول به وجود آمده توسط اختراع بعدي يعني صنعت چاپ به دست گوتنبرگ، بود. زمان ديگر جاري نشد آنچنان كه به معني واقعي كلمه در يك ساعت آبي مي شد. بلكه اين بار با مكانيزمي تقسيم شده بود كه مي توانست تپش هاي يك نوسانگر را دنبال كند. زماني كه اين وسيله اصلاح شد اجازه داد تا گذر زمان در كسرهايي از ثانيه اندازه گيري شود. سرانجام ساعت مكانيكي امكان كوچك شدن ساعت را فراهم كرد. روزگاري آنها با يك فنر مارپيچ و بدون وزنه كار مي كردند كه مي توانست مانند يك جواهر حمل يا پوشيده شود. تكنولوژي قواعد ما را در روش سازماندهي جامعه دگرگون كرد. ساعت ابزاري بود كه به افراد امكان داد تا فعاليت هايشان را با سايرين هماهنگ كنند. ديويد لندز (D. Landes) تاريخ دان دانشگاه هاروارد در كتابش با عنوان «انقلاب در زمان: ساعت ها و شكل گري دنياي مدرن» مي نويسد: «وقت شناسي از آن منشا گرفته است نه بدون آن. خوب يا بد، اين ساعت مكانيكي است كه تمدني را ممكن ساخت كه مراقب گذشت زمان و در نتيجه بهره وري و عملكرد است. »

ساعت هاي مكانيكي قرن ها به عنوان دقيق ترين انواع باقي ماندند. به نسبت 700 سال گذشته در پنجاه سال اخير شاهد پيشرفت بيشتري در جست وجو براي وقت بوديم. اين تنها اينترنت نبود كه موجب غلبه بر فضا شد. زمان نسبت به ساير ماهيت هاي فيزيكي با دقت بيشتري اندازه گيري شده است. به طور مثال از زمان سپري شده براي تخمين زدن ابعاد فضايي استفاده شده است. امروزه استانداردسازان واحد متر را با فاصله اي كه نور در 1299792458 ثانيه در خلاء طي مي كند، اندازه مي گيرند. ساعت هاي اتمي علاوه بر اينكه در چنين سنجش هايي مورد استفاده قرار مي گيرند در تعيين موقعيت نيز نقش دارند. در برخي از آنها فركانس تشديد اتم هاي سزيم به طور شگفت آوري پايدار مي ماند و تبديل به پاندول كاذبي مي شود كه قادر به حفظ دقت در حدود يك نانوثانيه است. ماهواره هاي سيستم تعيين موقعيت جهاني (GPS) دائما موقعيتشان را اعلام و زمان را توسط ساعت هاي اتمي كه روي آنها نصب شده ثبت مي كنند. يك دستگاه گيرنده اين اطلاعات را نهايتا از چهار ماهواره دريافت و براي تعيين مختصات زميني عابر، كشتي يا هواپيمايي در پاتاگونيا (منطقه اي در جنوب آرژانتين) يا لاپلند (ناحيه اي در شمال اروپا و در مجاورت قطب شمال) پردازش مي كند. شرايط كاملا دقيق هستند. يك خطاي زماني در حدود ميليونم ثانيه از يكي از ماهواره ها مي تواند سيگنالي به گيرنده GPS بفرستد كه بيشتر از 400 متر اختلاف به وجود آورد (اگر اين خطا از سوي ساير ماهواره ها نيز ارسال شود). پيشرفت ها در زمينه ثبت دقيق زمان به سرعت ادامه مي يابد. در واقع شايد تا چند سال آينده ساعت سازان از خودشان پيشي بگيرند. آنها احتمالا چنان ساعت هاي اتمي دقيقي مي سازند كه همزمان كردن آنها با ساير ساعت ها غيرممكن خواهد بود. علاوه بر اين محققان به اصرار خود براي دقيق تر قسمت كردن و كوچك كردن ثانيه ادامه مي دهند. نياز به سرعت به سنگ بناي عصر اطلاعات بدل شده است. در آزمايشگاه ترانزيستورها مي توانند سريع تر از يك پيكوثانيه، يك هزار ميلياردم ثانيه، سوئيچ بزنند. يك تيم فرانسوي ـ هلندي ركورد سرعت جديدي در تقسيم ثانيه به اجزاي كوچك ثبت كردند. براساس گزارشي كه در سال گذشته منتشر شد يك چراغ چشمك زن ليزري پالس هايي با عمر 250 آتوثانيه (250 ميليارد ميلياردم ثانيه) ساطع كرد. شايد روزي اين چشمك زن به شكل يك دوربين فيلمبرداري درآيد كه مي تواند حركت اتم هاي منفرد را دنبال كند. عصر مدرن اهداف ثبت شده اي در ارزيابي زمان هاي بزرگ نيز دارد. روش هاي تاريخ گذاري راديومتريك، اندازه گيري زمان هاي دور، نشان مي دهند كه اكنون زمين حقيقتا چقدر پير است. قابليت تسلط آسان بر زمان و فضا چه در اينترنت و چه در هدايت يك هواپيماي مسافربري تحت كنترل GPS به ما اجازه مي دهد كارها را سريع تر انجام دهيم. تنها اين مسئله براي آزمايش باقي مانده است كه محدوده هاي سرعت تا كجا مي توانند امتداد يابند.

كنفرانس ها و كتاب هاي عمومي ايده هاي ماشين زمان كيهاني، مفهومي در سفر به جلو يا عقب در زمان، را به بازي مي گيرند اما با وجود توانايي ساعت سازان، زماني كه از «پرواز زمان» سخن مي گوييم نه فيزيك دانان و نه فلاسفه هيچ توافقي با آنچه ما در سر داريم، ندارند. سرگشتگي در مورد ماهيت زمان، شگفتي سه جانبه اي كه به گذشته، حال و آينده تجزيه مي شود، قرن ها پيش تر از دوران صنعتي وجود داشت. سنت آگوستين اين معماي توصيفي را روشن تر از هر كسي تشريح كرد. وي در كتاب اعترافاتش پرسيد «و سپس زمان چيست؟ مي دانم، اگر هيچ كس از من نپرسد و نمي دانم، اگر بخواهم آن را براي كسي كه پرسيده توضيح دهم» سپس وي تلاش مي كند تا علت دشواري تعريف زمان بندي را توضيح دهد «و سپس چگونه دو نوع زمان، گذشته و آينده، مي توانند باشند در حالي كه گذشته ديگر نيست و آينده هنوز نيامده است» فيزيكدانان متعصب نيز، آنهايي كه با قيد و بندهاي غيرعملي از مسئوليت شانه خالي مي كنند، به سختي با اين پرسش درگير هستند. ما مي گوييم زمان در حركت است همانطور كه به سوي مرگ ناگزيرمان مي شتابيم. اما اين توصيف دقيقا چه مفهومي دارد. بار علمي بيان اين مطلب كه زمان با سرعت يك ثانيه بر ثانيه سپري مي شود به مراتب بيشتر از گفته نن كوان (معمايي ضد و نقيض گونه به مفهوم كسب دانش شهودي كه در ذن بودا از آن براي كمك به عبادت استفاده مي شود) است. مي توان براي جريان جاري زمان نيز نوعي شدت جريان فرض كرد. اما احتمالا چنين مقياسي به سادگي در دسترس نخواهد بود. در واقع يكي از داغ ترين آنها در فيزيك نظري اين است كه آيا زمان به خودي خود غيرواقعي است يا نه. اغتشاش، يكي ديگر از آنهاست. فيزيكدانان به قدري در آن پيش رفتند كه فلاسفه را به تحقيق در مورد افزايش يا عدم افزايش متغير زمان به معادلاتشان واداشته اند. جوهر زمان معماي كهني است كه نه تنها ذهن فيزيكدانان و فلاسفه را به خود مشغول كرده بلكه انسان شناساني كه فرهنگ هاي غيرغربي را بررسي مي كنند را نيز جلب كرده است. در واقع اين فرهنگ ها سير حوادث و رويدادها را به شكل حركت يك توالي دايره وار غيرخطي تلقي مي كنند. براي بسياري از ما زمان نه تنها يك حقيقت بلكه عامل اصلي همه كارهايي است كه انجام مي دهيم. ما چه به طور ذاتي و چه اكتسابي زمان مدار هستيم. احتمالا احساسي كه ما از بودن ميان آينده و گذشته و يا در يك مفهوم سنتي از اسير بودن در ماندالاي بزرگ ريتم هاي طبيعي برگشتي داريم به يك حقيقت زيستي وابسته است. (ماندالا يا نقش نمادين جهان در مراسم مذهبي هندوئيسم و بودائيسم به عنوان ابزاري براي عبادت به كار مي رود. اساسا ماندالا نماينده جهان است، ناحيه اي مقدس براي حضور خدايان و نقطه اي براي تجمع نيروهاي جهاني. انسان يا همان جهان كوچك با ورود ذهني به ماندالا و پيشروي به مركز آن به طور تمثيلي به واسطه فرآيندهاي كيهاني، فروپاشي و تجمع مجدد هدايت مي شود. ) اين حقايق زيستي همان هايي هستند كه مقرر مي كنند چگونه توپي را با چوب بيسبال بزنيم، كي احساس خواب آلودگي كنيم و چه وقت زمان ما به سر آمده است. امروزه اين ريتم هاي زيستي حقيقي خودشان را به زيست شناسان نشان مي دهند. دانشمندان در حال نزديك شدن به مناطقي از مغز هستند كه احساس گذر زمان را در مواقع تفريح به وجود مي آورند، در واقع همان قسمت هايي كه احساس رخوت تدريجي را به هنگام نشستن در كنفرانسي و گوش دادن به سخنراني هاي كسل كننده، تحريك مي كنند. همچنين آنها در تلاشند تا با اتصالات ميان انواع مختلف حافظه و چگونگي سازماندهي و بازخواني رويدادها به ترتيب زماني، پي ببرند. بررسي انجام شده روي بيماران عصبي با حالت هاي متفاوتي از فراموشي كه برخي از آنها توانايي قضاوت دقيق در مورد گذر ساعت ها، ماه ها و حتي دهه ها را از دست داده اند، به تشخيص مناطقي از مغز كه در بردارنده چگونگي تجربه ما از زمان است كمك مي كند. به خاطر آوردن اينكه در كجاي ترتيب رويدادها قرار گرفته ايم معين مي كند كه ما كيستيم. بنابراين نهايتا اين موضوع كه در اصطلاح كيهان شناختي زمان در بردارنده يك حقيقت فيزيكي بنيادي است، اهميتي ندارد. اگر اين خيالي واهي است، هماني است كه ما قاطعانه به آن چسبيده ايم. احترامي كه نسبت به بعد چهارم، مكمل سه بعد فضايي ديگر، قائل مي شويم ارتباط تنگاتنگي با يك نياز رواني عميق و به غنيمت شمردن نقاط عطف گذراي پرمعنايي دارد كه همه ما در آن سهيم هستيم. مثل كريسمس، چهارم جولاي و روزهاي تولد، جز اين چگونه مي توان هيجان جشن ژانويه 2000 براي تاريخي را كه نه مشخص كننده مهم ترين بخش زندگي مسيح و نه براساس بسياري از شواهد هزاره واقعي است، توصيف كرد. به هر حال ما جشن هزاره آينده را اگر هنوز به عنوان يك گونه بر اين سياره حضور داشته باشيم، برگزار خواهيم كرد و در همان حال پنجاهمين سالگرد ازدواج پدر و مادرمان و بيستمين سال تأسيس ساختمان محل آتشنشاني داوطلبانه را گرامي مي داريم. انجام كارهايي از اين دست تنها راه پياده كردن نظم و سلسله مراتب در دنيايي است كه در آن ارسال پيام هاي فوري، عكس يك ساعته، تصفيه حساب پستي و تحويل مرسولات در همان روز، ما را به از دست دادن حس زنده بودن تهديد مي كند.

اولين اندازه گيري راديو اكتيويته هسته زمين

براي اولين بار راديواكتيويته زمين اندازه گيري شد. اين اندازه گيري ها به زمين شناسان كمك خواهد كرد تا بفهمند واپاشي هسته اي به چه ميزان عامل گرماي زياد زمين است.

گرماي خروجي از زمين باعث ميشود كه آهن مذاب به قسمت هاي خارجي تر رانده شود و موجب افزايش ميدان مغناطيسي زمين بشود. سوال اصلي اين است كه اين حرارت دقيقا از كجا ميآيد. اندازه گيري هاي گراديان حرارت از صخره هاي معادن به تخميني در حدود 30 تا 44 تراوات گرماي توليدي اين سياره منتهي شده است.

قسمتي از اين گرما توسط عناصر راديواكتيو توليد ميشود. زمين شناسان با مطالعه سنگ هاي آسماني قديي مقدار اورانيوم و توريم (thorium) را تخمين زده و محاسبه كرده اند كه 19 تراوات گرما از راديواكتيويته بوجود ميآيد.

بيل مك دانو (Bill McDonough ) زمين شناس دانشگاه ميريلند (Maryland ) ميگويد: " تا كنون چيز دقيقي در مورد مقدار اورانيوم داخل اين سياره نميدانيم. نامعلومات بنيادي هستند". يك راه براي كم كردن اين نامعلومي ها وجود دارد و آن پيداكردن آنتي نوترينو ها (antineutrinos) است. اين ذرات معادل ضد ماده اي ذرات بي بار و تقريبا بر جرم نوترينو هستند و وقتي اورانيوم يا توريم تبديل به سرب ميشوند بوجود ميآيند. اگركه آنتي نوترينو هاي زيادي از زمين در حال توليد هستند بايد بشود آنها را آشكار سازي كرد چونكه تقريبا از همه مواد عبور ميكنند.

اكنون در كاميوكاي ژاپن (Kamioka, Japan) يك آشكارساز آنتي نوترينو به نام KamLAND توانسته اين آنتي نوترينو ها را بشمارد. تيمي از دانشمندان بين المللي با آناليز داده ها ي اين آشكارساز فهميدند كه 16.2 ميليون آنتي نوترينو بر سانتيمترمربع بر زمان از هسته زمين بيرون ميآيد. آنها محاسبه كردند كه فعاليت هاي هسته اي بوجود آورنده اين ذرات ميتوانند تا 60 تراوات گرما توليد كنند اما معمولا حدود 24 تراوات است. جان ليرند (John Learned) از دانشگاه هاوايي (Hawaii in Manoa) ميگويد :" ما براي اولين بار اندازه گيري راديو اكتيويته كل زمين را انجام داده ايم. "

با آشكارسازي آنتي نوترينو هاي بيشتر در طول زمان ، KamLAND قادر خواهد بود يكبار براي هميشه تعيين كند كه آيا راديواكتيويته مسئول اصلي گرمايش زمين است يا منابع ديگري مثل جامد شدن آهن و نيكل مايع در بيرون هسته .

آنتي نوترينو ها ميتوانند ساختار تركيبي پوسته و جبه زمين را مشخص كنند و از اين طريق سرنخ هايي به دست زمين شناس دهند كه چگونه و چه موقع تشكيل شده اند. اما براي انجام اين كار ، آنها بايد بفهمند كه آنتي نوترينو ها دقيقا از كجا ميآيند و خود اين هم مجموعه اي از آشكارساز هاي را ميطلبد.

جان ليرند ميگويد " ما به سوي توموگرافي (tomography) كل زمين پيش ميرويم و هنوز در اولين گام ها هستيم.

خلاصه ای از ميکروسکوپ الکترونی

یکی از تجهیزات بزرگ علمی میکروسکوپ الکترونی است که دستگاه ساده ای از آن برای اولین بار در سال ۱۹۴۰ میلادی ساخته شد و بوسیله آن زیست شناسان توانستند اجزای بیشتری از یک سلول را مشاهده نمایند. بعد از جنگ جهانی میکروسکوپ الکترونی توسطCharles Oatley وهمکارانش تکمیل گردید.میکروسکوپ الکترونی با قدرت تفکیک بالا حتی میتواند در دل دانه ای بسیار کوچک با قطری در حد میکرومتر نفوذ کند و عناصر تشکیل دهنده آن رانشان دهد

درواقع میکروسکوپ الکترونی براساس قوانین نوری کار میکند ولی دراین دستگاه به جای نور از شار الکترون (پرتوهای الکترونی )پر انرژی استفاده میگردد از آنجاییکه طول موج تابش ا لکترون بسیار کوتاهتر است تصاویر بدست آمده دارای بزرگنمایی بیشتری نسبت به میکروسکوپهای نوری میباشند .

.تمام میکروسکوپها ی الکترونی دارای یک محفطه خلاء تحت فشار بسیار کم نانو پاسکال هستند که که بعنوان یک منبع الکترونی عمل میکنند و کار ساخت وتمرکز الکترونها در آن صورت میگیرد.پرتوهای الکترونی در مسیر خود از روزنه های تعبیه شده در یک فلز و گاز (معمولا بخارآب)عبور کرده وبا عبور از لنزهای مغناطیسی بر روی شی مورد نظر تابانده شده ودر نتیجه بازتاب نور تصو یر شی دیده خواهد شد.که میتوان آن را در کامپیوتر بوضوح ثبت نمود

این دستگاه همواره به یک مدار الکتریکی متصل است که ولتاژ مناسب را برای پمپاز کردن پرتوهای الکترونی برای پمپهای میکروسکوپ فراهم میسازد وبوسیله آن الکترونها تحت شتاب به طرف هدف میروند همچنین انرژی لازم برای تقویت کنندهای پرتوهای بازتاب را فراهم میکند

میکروسکوپها انواع مختلف دارند مانند میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ با نیروی اتمی و...
بطوز کلی .بعضی ازاطلاعاتی را که میکروسکوپ الکترونی ارائه میدهدعبارتند از:

۱- توپوگرافی شئ : (نقشه برداری )که با اشکار کردن مشخصات سطح و بافت داخلی شئ میتوان به خواصی مانند سفتی و میزان ار تجائی بودن ان پی برد

۲- مورفولوژی (ریخت شناسی): از ان رو که در این رویت شکل و سایز ذرات مشخص است
میتوان به سختی و استحکام پی برد

۳-ترکیب: این میکروسکوپ میتواند عناصر سازنده شئ را مشخص نماید بنابراین میتوان به خواصی مانند نقطه ذوب اکتیویته شئ نیز دست یافت

۴-بلور شنا سی: میکرو سکوپ الکترونی چگونگی چیده شدن اتمها را در مجاورت یکدیگر را
می دهد وبه این تر تیب میتوان انها را از نظر رسانایی و خواص الکتریکی بررسی نمود

۵- اسفاده در متالوژی تحلیل شکستهای قطعات

صفحه نمايش سوني، به نازكي يك نوار فيلم طراحي شد

صفحه نمايشي به نازكي يك نوار فيلم در رقابت با صفحات نمايش نازك‌ براي تلويزيون‌ها، تلفن‌هاي همراه و دستگاه‌هاي ديگر، از سوي سوني طراحي شده كه ويديوي تمام رنگ را نشان مي‌دهد و‌ مي‌تواند مانند كاغذ خم شود.
به گفته‌ي اين شركت در ساخت اين صفحه‌ي نمايش، فن‌آوري نوار ترانزيستور باريك يا TFT كه براي ساخت صفحات نمايش قابل انعطاف مورد نياز است، به همراه فن‌آوري‌ كه نمايش الكترولومينسنت ارگانيك ناميده مي‌شود،‌ به كار رفته است كه در دستگاه‌هايي كه در حال حاضر در بازار هستند،‌ وجود ندارد.

منبع:ISNA

Rogun : ربات هوشمند ساخت کره

یک شرکت کره ای به نام KornTech رباتی به قد یک متر ساخته که توانایی راه رفتن بر روی دو پا  تشخیص صورت ها  دوست و دشمن را دارد.این ربات که نامش Rogun است می تواند صاحب خود را از مزاحمان خانه بوسیله تلفن همراه آگاه سازد و به عنوان سیستم امنیتی عمل کند. تشخیص صورت اشخاص بوسیله دوربین های جاسازی شده در Rogun و به یاد آوردن آنها او را به رباتی توانمند تبدیل کرده است. شما حتی می توانید فرزندانتان خود را در خانه با Rogun تنها بگذارید و به مسافرت بروید زیرا او با اتصال به اینترنت وضعیت آنها را به شما اطلاع می دهد. فرزندان شما هم از طریق فیلم هایی که این ربات بر روی LCD 7 اینچ خود نشان می دهد لذت می برند. Rogun اولین ربات دو پایی است که در کره با بودجه خصوصی ساخته شده است. هزینه ساخت آن یک میلیون دلار بوده است و در حال حاضر به همین قیمت به فروش می رسد.شما هم در صورتی که مایلید سیستم امنیتی یک میلیون دلاری خانه خود با یک هل دادن غیر فعال شود می توانید آن را خریداری کنید. منبع
منبع : narenji.ir

خصوصيات يك تلسكوپ خوب

در چند سال اخير به دليل فعاليت مراکزي که به طور تخصصي به ارائه ابزارها و منابع مورد نياز رصدگران آسمان پرداخته اند، تنوع و فراواني ابزارهاي رصدي موجود در ايران رشد چشمگيري داشته است.
وقتي در سال 1372 پس از مدتي رصد با چشم غيرمسلح و دوربين دوچشمي به دنبال خريد نخستين تلسکوپ خود بودم، تلسکوپ 6 سانتيمتري «کهکشان» را، که در مجله نجوم آگهي آن را يافتم، ابزاري فوق العاده مي دانستم که با آن به روياهاي خود در آسمان دست مي يابم. در آن سالها جستجوي تلسکوپ مناسب که با بودجه کم يک رصدگر تازه کار جور باشد دشوار بود. اگر آگهي آن در صفحات مجله نجوم پيدا نمي شد، به پرسه زدن در بازار ختم مي شد.
وقتي در سال 1378 آماري از تلسکوپهاي موجود در ايران تهيه کرديم، شمار اپتيک هاي 5 اينچي (12.5 سانتي متري) و بزرگتر، که استفاده مي شدند، فقط به حدود 50 عدد در سراسر کشور مي رسيد. تصور مي کنيد آمار امروز چگونه باشد؟ صدها تلسکوپ 4 تا 6 اينچي آماتوري در اختيار رصدگران ايراني است و بيش از صد تلسکوپ 8 تا 10 اينچي و شماري نيز تلسکوپهاي بزرگتر که اغلب در رصدخانه ها و انجمن هاي نجوم استفاده مي شوند.
ارائه تلسکوپهاي متنوع آماتوري علاوه بر اين که سبب رشد نجوم آماتوري و علاقه به رصد آسمان شده است، انتخاب تلسکوپ مناسب را براي علاقه مندان تازه کار و افرادي که نخستين تلسکوپ خود را تهيه مي کنند دشوار کرده است.
در اينجا علاوه بر اين که با انواع تلسکوپ هاي موجود در ايران آشنا مي شويد، از معيارهاي شناسايي يک تلسکوپ و روابطي ساده براي تعيين توان تلسکوپ در نشان دادن جزئيات کوچک، اجرام کم نور يا اجرام گسترده، عکسبرداري و ... مطلع مي شويد.
بزرگنمايي معيار نيست!
مقدار بزرگنمايي نخستين سوالي است که علاقه مندان تازه کار در بررسي يک تلسکوپ مطرح مي کنند. اين سوال نادرستي است. برخلاف اغلب دوربين هاي دوچشمي که بزرگنمايي ثابتي دارند، در تلسکوپ ها با تعويض چشمي بزرگنمايي را به راحتي تغيير مي دهيم (چشمي عدسي است که در محل خروج نور، يعني کانون تلسکوپ، براي ايجاد بزرگنمايي و تصوير نهايي قرار مي گيرد). به طور نظري بزرگنمايي را تا هر چقدر بخواهيد مي توانيد افزايش دهيد. پس فريب بزرگنمايي هاي چشمگيري را که روي جعبه تلسکوپ هاي کوچک نوشته مي شود، نخوريد. بزرگنمايي هر تلسکوپ دست شماست. بزرگنمايي از رابطه ساده تقسيم فاصله کانوني تلسکوپ به فاصله کانوني چشمي به دست مي آيد. پس هرچه فاصله کانوني چشمي کمتر باشد (يعني از چشمي کوچک تري استفاده کنيد) بزرگنمايي بيشتر مي شود. اما آيا به راستي بزرگنمايي همه جا نياز است؟
شايد در رصد گودال هاي ماه يا حلقه هاي زحل افزايش بزرگنمايي مفيد باشد، اما در رصدهايي مانند جستجوي يک کهکشان کم فروغ بزرگنمايي يعني شکست! با افزايش بزگنمايي ميزان نوري که به چشم شما مي رسد کاهش مي يابد، تصوير کم نور و ناواضح مي شود.
هر چه قطر لوله تلسکوپ شما يا «گشودگي» آن بيشتر باشد نور بيشتري گردآوري مي کنيد و مي توانيد در بزرگنمايي هاي بيشتر تصوير را نوراني و واضح ببينيد. پس مهمترين معيار يک تلسکوپ را شناختيم: گشودگي يا قطر دهانه تلسکوپ؛ يعني همان قطر عدسي شيئي يا آينه اوليه تلسکوپ که نقش گردآوري نور را دارد. به طور مثال يک تلسکوپ 10 سانتيمتري (4 اينچي) را با تلسکوپ 20 سانتي متري (8 اينچي) مقايسه کنيم. اگر مساحت آينه هاي اصلي آن دو را بر هم تقسيم کنيم مي بينيم که تلسکوپ 20 سانتيمتري 100 بار بيشتر از 10 سانتيمتري توان گردآوري نور را دارد. توان گردآوري نور در تلسکوپ ها و دوچشمي ها از رابطه ساده "گشودگي تقسيم بر قطر عدسي چشم" به توان 2 به دست مي آيد که حداکثر گشودگي چشم انسان را مي توان 7 ميليمتر در نظر گرفت. به طور مثال يک تلسکوپ 150 ميليمتري (6 اينچي) 460 برابر چشم انسان نور گردآوري مي کند. اين تلسکوپ يک کهکشان کم فروغ را چهاربار روشن تر از يک تلسکوپ 3 اينچي نشان مي دهد.
علاوه بر اين افزايش گشودگي تلسکوپ، توان ما در تفکيک را نيز بيشتر مي کند. نسبت گشودگي (به ميليمتر) به عدد 125 حداکثر زاويه تفکيک پذير را به ثانيه قوس به دست مي دهد که البته در عمل آشفتگي جوي مانع رسيدن به آن مي شود. به طور مثال با يک تلسکوپ 6 اينچي مي توان گودالهايي تا 1.5 کيلومتر را تفکيک کرد که اندازه آنها نصف گودالهايي است که با تلسکوپ 3 اينچي در همان بزرگنمايي و شرايط جوي تفکيک مي شود.
بازگرديم به بزرگنمايي. اگر دهانه تلسکوپ را افزايش دهيم چقدر قدرت ما را در افزايش بزرگنمايي، تا پيش از آنکه تصوير ناواضح شود، بيشتر مي کند؟ اين ضريب ساده را به خاطر بسپاريد: 50 برابر به ازاي هر 2.5 سنتيمتر يا هر اينچ از دهانه تلسکوپ.
پس حداکثر بزرگنمايي مفيد تلسکوپ 4 اينچي 200 برابر و براي تلسکوپ 8 اينچي 400 برابر است (بدون درنظرگرفتن آشفتگي هاي جوي که تصوير را در بزرگنمايي هاي زياد ناواضح مي کند). بنابراين اگر روي جعبه تلسکوپ کوچکي در بازار ديديد که با خط درشت نوشته شده «750X» يا اعدادي در اين مرتبه، از خريد چنين ابزاري که کارخانه آن به فهم شما احترام نگذاشته است، پرهيز کنيد! با چنين تلسکوپهاي 6 يا 7 سانتيمتري کوچکي، که در ويترين فروشگاههاي لوازم تحرير يا دوربين و لوازم عکاسي مي يابيد، بزرگنمايي مفيد، اگر اپتيک تلسکوپ سالم و دقيق باشد، حداکثر 100 تا 150 برابر است.
تلسکوپهايي با عدسي کوچکتر از 6 سانتيمتر که ممکن است در بازار بيابيد اغلب در سطح يک اسباب بازي ارزان قيمت ساخته شده اند و تهيه ابزار کوچکتر از 6 سانتيمتر توصيه نمي شود. گرچه زماني يک تلسکوپ 6 سانتيمتري ابزاري مناسب براي شروع بود، امروز اپتيک متداول براي شروع رصد آسمان در ايران تلسکوپ شکستي 8 تا 10 سانتيمتري يا بازتابي 10 تا 15 سانتي متري (4 تا 6 اينچي) است.
اندازه دهانه تلسکوپ هاي شکستي مرسوم است که به سانتيمتر گفته شود و تلسکوپهاي بازتابي و کاتاديوپتريک (ترکيبي) به اينچ. در نجوم آماتوري امروز ايران دسته بندي تلسکوپ هاي کوچک، متوسط و بزرگ آماتوري را مي توان اينطور دانست: کوچکتر از 15 سانتيمتر (6 اينچ) تلسکوپ کوچک، بين 15 تا 20 سانتيمتر (6 تا 8 اينچ) تلسکوپ متوسط و بزرگتر از 20 سانتيمتر تلسکوپ بزرگ (10 اينچ و بزرگتر).
اگر گشودگي يا مقدار دهانه تلسکوپ را مهمترين معيار بدانيم، دومين معيار فاصله کانوني (F) است. در تلسکوپ هاي شکستي و بازتابي ساده فاصله کانوني تقريبا برابر طول لوله تلسکوپ است. فرض کنيد دو تلسکوپ 15 سانتيمتري يکي با فاصله کانوني 750 ميليمتر و ديگري 1500 ميليمتر پيش روي شماست. کدام را انتخاب مي کنيد؟
با دانستن فاصله کانوني و قطر دهانه، نسبت کانوني را به دست مي آوريم:
فاصله کانوني تقسيم بر قطر دهانه = f
تلسکوپ کوتاه کانون ما در مثال بالا داراي f/5 و تلسکوپ بلند کانون ما داراي f/10 است. آنهايي که با عکاسي آشنا باشند مي دانند که اين f همان ديافراگرم عدسي دوربين است و وقتي بدنه دوربين خود را به تلسکوپي با f/5 وصل مي کنيد يعني در حال عکاسي با عدسي تله اي به فاصله کانوني آن تلسکوپ با ديافراگم برابر نسبت کانوني تلسکوپ هستيد. پس بديهي است که در عکاسي با تلسکوپ f کم، يعني ورودي نور بيشتر و نوردهي کوتاه تر، - البته چون هيج فايده اي را بي ضرر نمي يابند - با کاهش f وضوح تصوير و دقت فوکوس در رصدهايي با بزرگنمايي زياد کم مي شود.
پس هرچه نسبت کانوني کمتر باشد، تلسکوپ شما در گروه اپتيک هاي «سريع» قرار مي گيرد که در عکاسي و رصد اجرام کم فروغ غير ستاره اي مثل سحابي ها و کهکشانها ايده آل است. f/10 و بيش از آن در دسته تلسکوپهاي «کند» قرار مي گيرد که براي رصد و عکاسي اجرام درخشانتر مناسب اند (مگر آنکه در مواردي ابزار جانبي براي کاهش f به آنها افزوده شود). با تلسکوپهاي سريع (اغلب f/4 تا f/5) براي افزايش بزرگنمايي بايد از چشمي با فاصله کانوني بسيار کم استفاده کرد. ابن تلسکوپها اگر از اپتيک بسيار دقيقي برخوردار نباشند در بزرگنمايي زياد براي رصد جزييات سياره اي تصوير محوي دارند، در حالي که تلسکوپهاي کند براي چنين رصدهايي فوق العاده اند. پس انتخاب شما وابسته به موضوعات رصدي است که به آنها علاقه منديد. اگر قرار است بيشتر زير آسمان شهر به رصدهاي ماه و سيارات و ستاره هاي دوتايي بپردازيد، f زياد بهتر است اما اگر دلباخته رصد و عکاسي از کهکشان ها، سحابي ها و اجرام گسترده غيرستاره اي مانند سحابي جبار و خوشه پروين هستيد و ابزارتان را دست کم هر دو سه ماه يک بار زير آسمان تاريک مي بريد f کم را انتخاب کنيد. انتخابي ميان اين دو، تلسکوپي با نسبت کانوني f/6 تا f/8 است.
با دانستن فاصله کانوني تلسکوپ خود مي توانيد تخمين بزنيد که اجرامي در ميدان ديد تلسکوپ شما ديده مي شوند. اندازه گيري ميدان ديد تصويرتان ساده است. فرض کنيم دو تلسکوپ با فاصله کانوني ۵۰۰ و ۱۵۰۰ ميليمتر در اختيار است. اول چشمي را انتخاب کنيد. فرض کنيم چشمي ۲۰ ميليمتر بيشترين فاصله کانوني است که داريد (بزرگترين چشمي شما). براي شروع رصد و جستجوي جرم مورد نظر همواره از چشمي با بيشترين فاصله کانوني استفاده کنيد زيرا کمترين بزرگنمايي و البته بيشترين ميدان ديد را دارد. در نتيجه موضوع رصدي سريعتر به دام مي افتد. خوب با تلسکوپ f=500 ميليمتر شروع کنيم. بزرگنمايي با چشمي ۲۰ ميليمتر فقط ۲۵ برابر است. وسعت ميدان ديد به درجه از رابطه ساده
ميدان ديد ظاهري تقسيم بر بزرگنمايي
به دست مي آيد. ميدان ديد ظاهري چشمي وقتي آن را به تنهايي مقابل چشمانتان مي گيريد تا نماي کوچک شده محيط اطراف را در عدسي ببينيد مشخص است. روي بسياري از چشمي ها اين عدد نوشته مي شود و اگر هم نبود، اغلب چشمي هاي مرغوب داراي ميدان ديد ظاهري ۵۰ درجه اند (چشمي هاي گران قيمت وايد و ابروايد ميدان ديد ظاهري بيشتري دارند). پس ۵۰ تقسيم بر ۲۵ ميدان ديد ۲ درجه را نشان مي دهد. با چنين ميدان ديدي سراسر خوشه پروين يا تمام سحابي جبار و سحابي همسايه آن M43 در تصوير ديده مي شود. اما در عوض براي رصد جزييات سياره اي به چشمي با f بسيار کم نياز داريد که ممکن است کيفيت لازم را نداشته باشند. حالا نوبت به تلسکوپ دوم مي رسد. با همان چشمي ۲۰ ميليمتر ميدان ديد شما دو سوم درجه خواهد بود و حالا بهتر است موضوعات رصدي کوچکتري را انتخاب کنيد.
منجمان آماتور با توجه به اين موضوعات نتيجه گرفته اند که تلسکوپهايي با نسبت کانوني f/5 تا f/8 ابزاري همه کاره اند. تلسکوپهاي بازتابي ۵ تا ۸ اينچي با چنين نسبت کانوني اي و بهاي بسيار کمتر نسبت به تلسکوپ همتراز کاسگرين يا شکستي متداول ترين انتخاب منجمان آماتورند.
انواع تلسکوپ ها از نظر اپتيک
سه نوع اصلي تلسکوپ ها شکستي، بازتابي و کاتاديوپتريک (ترکيبي) است. تفاوت اصلي آنها در مسير نور در لوله تلسکوپ و محل کانون است. در شکستي ها، که ساختاري به سادگي تلسکوپ گاليله دارند، کانون تلسکوپ و محل قرارگيري چشم در انتهاي لوله است. در اين تلسکوپ ها براي ديدن اجرام بالاي سر نياز است که يک منشور يا آينه تخت با زاويه ۴۵ درجه، نور را به سمت بالا بفرستد. به اين ابزار جانبي چپقي مي گوييم. در بازتابي هاي ساده (نيوتني) که اغلب تلسکوپهايي با فاصله کانوني کم (سريع) هستند، به جاي عدسي شيي در سر لوله، آينه اي در انتهاي لوله مسوول گردآوري نور است. در عوض کانون تلسکوپ و محل قرارگيري چشم در سر لوله است و ديگر نيازي به استفاده از چپقي براي ديدن مناظر بالاي سر نيست.
تلسکوپ‌هاي شکستي کوچک برپايه سمت - ارتفاعي براي رصد مناظر زميني نيز استفاده مي‌شوند، اما کاربري تلسکوپ‌هاي بازتابي بيشتر رصد آسمان است. وقتي با دوربين دوچشمي به آسمان يا مناظر زميني نگاه مي‌کنيد تصاوير وارونه يا برگردان نيستند، همان طور که با چشم مي‌بينيد ديده مي‌شوند اما در تلسکوپ اين طور نيست و هم وارونگي و هم برگردان بودن تصوير اتفاق مي افتد. در تلسکوپ هاي شکستي، چپقي قرار گرفته در انتهاي لوله تصوير وارونه را درست مي کند اما تصوير، برگردان جانبي است. در بازتابي هاي نيوتني، هم وارونه و هم برگردان جانبي است و در کاسگرين ها (نوع ترکيبي) نيز از چپقي استفاده مي شود فقط برگردان جانبي است (البته براي رفع اين موضوع عدسي مستقيم کننده وجود دارد تا در نيوتني ها نيز بتوان تصوير مستقيم را براي مشاهده مناظر زميني ديد اما در رصدهاي نجومي کاربرد چنداني ندارد).
اما نوع ترکيبي تلسکوپ‌ها، يعني کاتاديوپتريک، تقريبا از دهه 1930 وارد جامعه نجوم آماتوري شد و در يکي دو دهه اخير منجمان آماتوري که توان خريد تلسکوپ‌هاي گران‌تر را دارند بسيار از آن استقبال کرده‌اند. متداول‌ترين نوع تلسکوپ ترکيبي، تلسکوپ‌هاي کاسگرين است. در طراحي خلاقانه آنها نور به آينه اوليه در انتهاي لوله مي‌رسد. سپس در سر لوله به آينه ثانويه محدب مي‌رسد و به سوي آينه اصلي باز مي‌گردد تا از سوراخي در مرکز آن به محل کانون و قرارگيري چشم در انتهاي لوله تلسکوپ در پشت آينه اوليه برسد؛ يعني محل قرارگيري چشم مانند تلسکوپ‌هاي شکستي است و در نتيجه براي رصد بالاي سر به چپقي نياز است.

در اين طراحي رفت و برگشت نور در لوله از يک طرف و قرارگيري آينه محدب ثانويه به جاي آينه تخت از سوي ديگر سبب کاهش طول لوله مي‌شود در حالي که نسبت کانوني تلسکوپ کم نمي‌شود و تصاوير دقيق ايجاد مي‌شود. قياس کنيد تلسکوپ بازتابي نيوتني و کاسگرين را که هر دو به فاصله کانوني 1000 ميليمترند در حالي که لوله تلسکوپ نيوتني يک متر طول دارد، طول تلسکوپ کاسگرين فقط 30 سانتيمتر است. مزيت اين تلسکوپ‌ها ارائه f بالا با لوله‌اي کوتاه، دقت و امکان حمل و نقل آسان است اما نورانيت تصوير اغلب از اپتيک بازتابي‌اي به همان اندازه کمتر است و از سوي ديگر بهاي زياد تلسکوپ‌هاي کاسگرين بزرگ به نسبت نيوتني‌هاي بزرگ، منجمان آماتور با بودجه محدود را از خريد آنها منصرف مي‌کند.
اين نوع تلسکوپ‌ها به دو دسته اصلي اشميت - کاسگرين و ماکستوف کاسگرين تقسيم مي‌شوند. در هر دو يک تيغه تصحيح کننده شيشه‌اي به سر لوله اضافه شده است که خطاي کروي آينه‌ها را کاهش مي‌دهد (اين مزيت بزرگي نسبت به تلسکوپ‌هاي نيوتني است). علاوه بر اين تيغه از نشستن غبار و هوازدگي زياد آينه جلوگيري مي‌کند و اندود آلومينيوم آينه سالهاي بيشتري دوام مي‌آورد. در اشميت - کاسگرين تيغه تصحيح کننده تقريبا مسطح به نظر مي‌رسد و نسبت کانوني تلسکوپ‌هاي ارائه شده در اين نوع اغلب نزديک به f/10 است.
در ماکستوف - کاسگرين تيغه تصحيح کننده عدسي مقعري است که آينه ثانويه نيز بر سطح درون آن به صورت اندود بازتاب کننده‌اي قرار مي‌گيرد. با نسبت کانوني زياد (اغلب f/11 تا f/14) خطاي کروي در اين تلسکوپ‌ها بسيار کمتر است و وقتي تصوير را فکوس يا کانوني مي‌کنيد بسيار تيز و دقيق ديده مي‌شود. همچنين آينه ثانويه همواره با آينه اوليه هم خط است و مانند نيوتني‌ها و اشميت - کاسگرين‌ها نيازي به هم خط کردن آن پس از حمل و نقل نيست. اما نسبت کانوني زياد ماکستوف‌ها در کنار دقت فوق‌العاده‌اي که در رصدهاي خورشيد، ماه و سيارات، ستاره‌ها و اجرام فشرده غيرستاره‌اي دارند، کاربرد آنها را در رصد و عکاسي از اجرام کم نور غيرستاره‌اي و اجرام گسترده‌اي مثل خوشه‌هاي باز و سحابي‌هاي پراکنده کمتر مي‌کند؛ مگر انواع خاص و کميابي از ماکستوف‌ها که با f کمتري ساخته مي‌شوند.
شکستي يا بازتابي؟
انتخاب تلسکوپ شکستي يا بازتابي وابسته به موضوعات رصدي، محل رصدهاي شما و بودجه‌تان است.
کاستي‌هاي تلسکوپ شکستي:
از زماني که نخستين تلسکوپ‌‌هاي شکستي در دوران گاليله وارد عرصه نجوم شدند، مشکل بزرگي پيش روي رصدگران بود: خطاي رنگ. خطا يا ابيراهي رنگي حاصل شکست نور در عدسي شيئي تلسکوپ است. چون ضريب شکست طول موج‌هاي مختلف نور مرئي از بنفش تا سرخ فرق مي‌کند، آنها به جاي اين که در يک نقطه کانوني شوند، چند کانون ايجاد مي‌کنند.
اکنون بسياري از تلسکوپ‌هاي شکستي آماتوري از نوع آکروماتيک‌اند که عدسي شيئي ترکيبي خطاي رنگ کمتر مي‌شود اما حمل و نقل و کار با تلسکوپ نيز به دليل لوله بلند آن دشوارتر مي‌شود. براي رفع کامل خطاي رنگ، عدسي‌هاي ترکيبي آپوکروماتيک ساخته شدند. تلسکوپ‌هاي آپوکروماتيک (يا به اختصار آپو) بهترين انتخاب براي عکاسان نجومي و رصدگراني است که تصوير بسيار دقيق مي‌خواهند. اما بهاي يک تلسکوپ آپوکروماتيک معادل تلسکوپ آکروماتيک يا نيوتني با دهانه 2 تا 3 برابر آن است. به همين دليل تلسکوپهاي شکستي آپو بين رصدگران تازه کار چندان جايي ندارند.
برتري‌هاي تلسکوپ شکستي:
با وجود خطاي رنگ در انواع متداول شکستي‌ها، تضاد نوري قابل توجه تصوير، نماهاي دلنشين‌تري را از آسمان ارائه مي‌کند. چون مانند بازتابي‌ها آينه ثانويه‌اي بر سر تلسکوپ‌ نيست از تمام دهانه استفاده مي‌شود و علاوه بر اين در اپتيک‌هاي مرغوب شکستي ميزان افت نور در عدسي شيئي کمتر از اين مقدار در آينه اصلي تلسکوپ بازتابي است. به همين دو دليل شايد يک تلسکوپ 8 سانتيمتري شکستي را بتوان معادل 10 سانتيمتري بازتابي در گردآوري نور و روشنايي تصوير دانست و همين‌طور مي‌توان تناسباتي را براي اپتيک‌هاي کوچک‌تر يا بزرگتر ارائه کرد.
علاوه بر اين شکستي‌هايي با f کم آسان‌تر حمل و نقل مي‌شوند و به دليل شکل يکپارچه تلسکوپ آسان‌تر مي‌توان با آنها کار کرد. در کار با شکستي‌ها بر خلاف نيوتني‌ها ديگر نيازي به هم‌خط کردن آينه ثانويه و اوليه يا نگراني از بين رفتن پوشش آلومينيوم سطح آينه پس از چند سال نيستيم. در واقع اين تلسکوپ‌ها وقتي خريداري مي‌شوند ديگر نيازي به تنظيم، تصحيح يا تغييرات ندارند و رصدها با آن ساده و «کاربر دوستانه» است.
اگرچه خطاي رنگي در برخي رصدها و به ويژه در عکاسي نجومي آزار دهنده است، تلسکوپ‌هاي شکستي عاري از خطاي کروي آينه‌ها هستند.
کاستي‌هاي تلسکوپ‌ بازتابي:
خطا يا ابيراهي کروي نيز سبب مي‌شود نور گردآوري شده از آينه اوليه درست در يک نقطه کانوني نشود زيرا لبه‌هاي آينه نسبت به نواجي مرکزي آن نور را به يک نقطه مشترک نمي‌فرستند. به اين ترتيب وقتي به ميدان ديد نگاه مي‌کنيد در حالي که وسط تصوير واضح است، ستاره‌هاي لبه تصوير کشيده و گيسو مانند ديده مي‌شوند؛ به همين دليل آنها را خطاي گيسو نيز مي‌نامند. وقتي سعي مي‌کنيد با چرخاندن آرام پيج فوکوس لبه‌هاي تصوير را واضح کنيد مرکز تصوير ناواضح مي‌شود. شدت خطاي کروي وابسته به نوع اپتيک اينه اوليه است. در آينه‌هاي کروي بيشترين حد است، در آينه‌هاي سهموي کمتر و در آينه‌هاي هذلولوي (با بيشترين انحنا و گودي) کمترين حد است. اغلب تلسکوپ‌هاي بازتابي مرغوب داراي آينه‌هاي سهموي‌اند (معمولا فقط تلسکوپ‌هاي ترکيبي گران‌بهاي نوع ريچي - کريتين در حيطه آماتوري با آينه هذلولوي ساخته مي‌شوند). شدت خطاي کروي همچنين مي‌تواند به نسبت کانوني وابسته باشد. معمولا تلسکوپ‌هايي با f کم که مناسب عکاسي اعماق آسمان و رصدهاي بيرون شهرند خطاي کروي بيشتري دارند. از سوي ديگر بازتابي‌هاي با f زياد نيز دلخواه نيستند. زيرا بيشتر از حد بزرگ‌اند. پس بايد با خطاي کروي آنها کنار آمد.
وجود آينه ثانويه کمي باعث کاهش نور مي‌شود اما آن قدرها تاثيرگذار نيست. مهم‌ترين دردسر در بازتابي‌ها و تلسکوپ‌هاي ترکيبي مثل اشميت - کاسگرين، تنظيم آينه ثانويه است. اگر در يک شب رصدي به کشيدگي نور ستاره‌ها در سراسر ميدان ديد يا قرص سفيد مشتري بدون اينکه کمربندها و عوارضي روي آن مشخص باشد برخورديد، احتمالا مشکل شما در هم خط نبودن آينه ثانويه با اوليه است. سه پيچ تنظيم ( و يک پيچ بزرگ که نگهدارنده اصلي آينه است و تا حد امکان سراغ آن نرويد) روي اينه ثانويه قرار دارد. وقتي بسيار آرام آنها را حرکت دهيد مي‌بينيد که تصوير چگونه دقيق مي‌شود (براي اين کار ستاره را از فکوس خارج کنيد تا حلقه‌هايي از آن تشکيل شود. در حالت هم خطي کامل حلقه‌ها همه دايره‌اي و هم مرکزند). هم خط نبودن گرچه در رصد اجرام غير ستاره‌اي محو اثر چنداني ندارد براي رصدهاي سياره‌اي و ستارگان دوتايي بسيار مهم است.
مشکل ديگري که به مرور براي نيوتني‌ها رخ مي‌دهد هوازدگي اندود آلومينيوم آينه است که در حالت عادي معمولا 10 سال دوام مي‌آورد. در شهرهاي آلوده يا نواحي بسيار مرطوب کمتر مي‌شود، مگر انواع بسيار مرغوب بازتابي‌ها. البته اين مشکل چندان جدي نيست و مي‌توان آينه‌ را در کارگاه هاي اپتيک دوباره اندود کرد (در ايران بخش اپتيک جهاد دانشگاهي دانشگاه تهران و صنعتي شريف و صنايع اپتيک ايران صاايران اين کار را انجام مي‌دهند). همچنين مي‌توان آينه غبار گرفته يا چربي گرفته را شست. آينه اوليه باز مي‌شود و در محلولي با 70 درصد الکل و 30 درصد آب مقطر شسته مي‌شود و بعد به مرور خشک مي‌گردد
برتري‌هاي تلسکوپ بازتابي:
نداشتن خطاي رنگي مهمتر از همه است. اگر خطاي رنگ شديد در تصوير ديده شد يا از چشمي نامرغوبي استفاده مي‌کنيد يا به جاي آينه ثانويه منشور نامطلوبي به کار رفته است.
براي بيشتر رصدگران آسمان، آنچه بازتابي‌ها را متداول‌تر کرده است، کمترين هزينه به ازاي افزايش دهانه تلسکوپ است. به طور مثال با بودجه‌اي که يک تلسکوپ شکستي 10 سانتيمتري خريداري مي‌شود مي‌توان يک تلسکوپ 20 سانتيمتري (8 اينچي) بازتابي با پايه دابسوني تهيه کرد. نسبت کانوني کم تلسکوپ‌هاي نيوتني برتري ديگري است که آنها را به ابزار ايده‌آلي براي رصدهاي اعماق آسمان تبديل کرده است. از رصد سحابي‌ها و کهکشان‌ها تا جستجوي دنباله‌دارهاي جديد و ناشناخته، کشف ابرنواخترها و عکسبرداري از اعماق آسمان با اين ابزارها انجام مي‌شود و کماکان براي رصد سيارات و ماه نيز تا زماني که هم‌خط باشند، مطلوبند؛ يعني آنها ابزارهايي همه کاره‌ براي بودجه‌هاي محدود است که انتخاب بهتري را نمي‌توان براي رصدگراني يافت که تلسکوپي با دهانه متوسط يا بزرگ را جستجو مي‌کنند.
قرارگيري کانون آينه در سر لوله تلسکوپ مزيت ديگري است که نياز به چپقي يا خم شدن در زير تلسکوپ را بر طرف مي‌کند و همين موضوع امکان قرارگيري لوله تلسکوپ بر پايه‌هاي ساده، سبک و کم‌هزينه‌اي مانند پايه دابسوني را ميسر مي‌کند تا امکان تهيه تلسکوپ‌هاي بزرگ براي علاقه‌منداني با بودجه کم ميسر شود.
آشفتگي جوي يا خطاي اپتيکي؟
تصوير ناواضح هميشه به سبب خطاي اپتيکي رخ نمي‌دهد. گاهي فقط حاصل جو آشفته بالاي سر تلسکوپ با محيط است.

برگرفته از سایت هوپا

بمب الکترومغناطیسی

بمب الکترومغناطیسی Electromagenetic Bomb

سلاح تازه‌ای که ساخت آن بسیار ساده و تأثیر آن کاملا گسترده است ، اساس و عصاره آن چیزی نیست جز یک پرتو شدید و آنی از موجهای رادیویی یا مایکرو ویو که قادر است همه مدارهای الکتریکی را که در سر راهش قرار گیرد، نابود سازد.

تاریخچه
توجه به بمبهای الکترومغناطیسی حدود نیم قرن قبل مطرح شد. متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته‌ای منفجر شود، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می‌آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می‌سازد. اما مسئله این بود که به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آنکه نیاز به انجام یک انفجار هسته‌ای باشد؟ دانشمندان می‌دانستند که کلید حل این مسئله در ایجاد پالسهای (تپهای) الکتریکی که با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است. اگر اینگونه پالسها به درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند، امواج الکترومغناطیسی قدرتمندی در فرکانسهای مختلف از آنتن بیرون می‌آیند. هر چه فرکانس موج بالاتر باشد، امکان تأثیر گذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاهها بیشتر خواهد شد.

دید کلی
در دورانی که بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الکترونیکی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستانها تا شبکه‌های مخابراتی و از رایانه‌های بانکها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاههای نظارت و مراقبت ، نحوه کار ماشینها و ادوات صنعتی همگی متکی به ساختارهای الکترونیک هستند، کاربرد بمبهای الکترومغناطیسی می‌تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسکونی شود. به اعتقاد برخی کارشناسان به نظر می‌رسد کشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تکمیل کرده‌اند و حتی برخی بر این باورند که ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این قبیل بمبها برای تخریب دستگاههای رادار صربها بهره گرفته است.

انفجار یک میدان مغناطیسی بسیار نیرومند می‌تواند در کسری از ثانیه آن چنان قدرت الکتریکی بالایی را در کلیه مواد هادی پیرامون خود القا نماید، که به راستی تمام آنها را مختل نموده و از کار بیاندازد. هر چند این میدان مغناطیسی بر روی جسم انسان به عنوان یک هادی الکتریکی نیز موثر می‌باشد. ولی این تأثیر بسیار محدود و مقطعی بوده و بدن جز در موارد خاصی قدرت مقاومت در برابر آن را دارد. در جنگ افزارهای نسل الکترونیک استفاده از سلاح مغناطیسی و امواج الکترومغناطیسی جایگاه ویژه‌ای داشته و مورد توجه سازندگان این قبیل سلاحها بوده است.

ماهیت بمب الکترومغناطیسی
بمب الکترومغناطیسی در واقع چیزی نیست جز یک شار مغناطیسی فوق العاده‌ای نیرومند که با گسیل امواج پر قدرت (SHF) سوپر فرکانسهای با طول موج بالاتر از ده گیگا هرتز موسوم به امواج میکرو ویو پر قدرت (High Power Microwave) می‌تواند هر گونه دستگاههای الکتریکی یا الکترونیکی واقع در محدوده عمل خود را در یک باند فوق گسترده (uWb) که مخفف عبارت ultra Wide band می‌باشد، فلج نماید.

روزی را تصور کنید که در یک شهر معمولی و در یک زمان تمام دستگاههای الکتریکی روشن و در حال کار ناگهانی سوخته و از کار بیافتد و تمام دستگاههای خاموش نیز در آن واحد روشن شده و پس از چند لحظه آنها نیز بسوزند. در چنین شهری پس از انفجار بمب الکترومغناطیسی بر فراز شهر ، در کسری از ثانیه یک تا دو میلیارد وات انرژی الکتریکی کلیه سیستمهای مخابراتی و رادیویی و تلویزیونی را از کار بیاندازد.

برق شهر قطع می‌گردد، مدار الکتریکی همه رایانه‌ها می‌سوزد. تمام باتریها و خازنها منفجر می‌شوند. لامپ تصویر همه تلویزیونها و مانیتورهای خاموش یا روشن نورانی شده و می‌سوزد. همه موتور الکتریکی با آخرین دور ، همه و همه از کار می‌افتند و ناگهان شهر در قهقرا فرو می‌رود. سیستمهای گرمازایی و سرمازایی ، پمپهای آب و حتی ساعتهای مچی نیز از کار می‌افتند.

شهر بدون الکتریسیته ، موتور ، باتری ، مخابرات و حرکت کاملا فلج می‌شود. همه این اتفاقات با سرعت نور یعنی کسری از ثانیه پس از انفجار یک بمب الکترومغناطیسی در حوزه میدان مغناطیسی آن اتفاق می‌افتد. با این حال سلاح مغناطیسی را می‌توان یک اسلحه انسانی نیز به حساب آورد. چرا که به ساختمانها و انسانها کمترین آسیب را می‌رساند.

کدام موج در نقش بمب ظاهر می‌شود؟
بزودی این نکته روشن شد که مناسبترین امواج الکترومغناطیسی برای ساخت بمبهای الکترومغناطیسی ، امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است. این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الکترونیک نفوذ کنند و آنها را از کار بیندازند. برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الکترونیکی بود که تنها 100 پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند. یک شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام «مولد ژنراتور مارکس» بود. این دستگاه عمدتا متشکل است از مجموعه بزرگی از خازنها که یکی پس از دیگری تخلیه می‌شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می‌آورند.

با گذراندن این جریان از درون مجموعه‌ای از کلیدهای بسیار سریع می‌توان پالسهایی با دوره زمانی 300 پیکوثانیه تولید کرد. با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن ، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می‌شود. مولدهای مارکس سنگین هستند اما می‌توانند پشت سرهم روشن شوند تا یک سلسله پالسهای قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند. این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که بوسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست.

بمب الکترومغناطیسی چگونه عمل می کند؟
E - Bomb به سال 1945 بر می‌گردد. فیزیکدانی به نام آرتور . اچ. کامپتون روی جریان خروجی الکترونهای اتم مطالعه می‌کرد که امروز به اثر کامپتون معروف می‌باشد. بعدها اثر کمپتون در قالب تکانهای الکترومغناطیسی به طراحی انواع سلاحهای الکترومغناطیسی مختلف انجامید. برای شناخت E - Bomb باید ابتدا با یک تانک LC آشنا شویم:

تانک LC چیزی نیست جز یک مدار ساده نوسان ساز که از یک سلف یا سیم پیچ و یک خازن و یک باتری تشکیل شده است. در تانک LC یک فرکانس میرا تولید می‌گردد که اگر یک کلید قطع و وصل الکترونیکی به آن اضافه نماییم، بسته به قدرت فرکانس سازی یک فرکانس رادیویی کریر یا حامل خواهیم داشت. هر چند مدار الکترونیکی قابلیت تولید فرکانس در محدوده‌های مختلف را داراست، لیکن نیاز به یک مدار طبقه تقویت نیز دارد تا قدرت فرستندگی آن افزایش یابد.

لذا باید سر راه آن یک تقویت کننده ترانزیستوری قدرت نیز بهره جست که باز بسته به توان خروجی ترانزیستور طبقه تقویت قدرت فرستنده افزایش می‌یابد. قدرت یک فرستنده بستگی به توان خروجی آن دارد. معمولا فرستنده‌های 5 وات یا بالاتر از آن فرستنده‌های نیرومند به حساب می‌آیند، به نحوی که اگر انسان در کنار آنها قرار گیرد برای سلامتی وی مضر خواهد بود.

حال آنکه می‌توان با افزایش طبقات تقویت قدرت فرستندگی امواج را بسیار بالا برد. اما این تنها بخش الکترومغناطیسی بمب الکتریکی می‌باشد، در حالیکه این بمب مثل هر بمب دیگری دارای واحد بخش انفجاری نیز می‌باشد. این قسمت یک بمب کاملا کلاسیک و عادی است. در واقع بخش اصلی بمب الکترومغناطیسی یک لوله تو خالی رسانا است، که حکم هسته سیم پیچ بمب را نیز دارد و در داخل این هسته مواد منفجره و چاشنی الکتریکی قراردارد که درست در لحظه انفجار بمب مدار الکتریکی نیز بکار می‌افتد و میدان مغناطیسی حاصل از کارکرد مدار الکترونیکی در یک میدان انفجاری قرار گرفته و انفجار میدان الکترومغناطیسی رخ می‌دهد.

همزمانی انفجار بمب و بکار افتادن مدار نوسان ساز بسیار مهم می‌باشد. زیرا آنچه موجب تقویت امواج الکترومغناطیسی باور نکردنی و ارسال امواج الکترومغناطیسی در همه جهات می‌گردد وقوع انفجار در مرکز میدان مغناطیسی می‌باشد. همچنین از دیگر نکات حائز اهمیت در E - Bomb جهت سیم پیچ است که با عنایت با قانون دست راست فلمینگ می‌توان جهت شار مغناطیسی را متناسب با شکل سیم پیچ ، تعیین نمود.




ایجاد میدان مین الکترومغناطیسی
هدف این برنامه جای دادن مولدهای مارکس روی هواپیماهای بدون خلبان یا در درون بمبها و موشکهاست تا از این طریق نوعی «میدان مین الکترومغناطیسی» برای مقابله با دشمن ایجاد شود. اگر هواپیما یا موشک دشمن از درون این میدان مین الکترومغناطیسی عبور کند، بلافاصله نابود خواهد شد. اگر لازم باشد تنها یک انفجار عظیم به انجام رسد، به دستگاهی نیاز است که بتواند یک پالس الکترونیکی بسیار قدرتمند را بوجود آورد؛ این کار را می‌توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر «تی . ان . تی» انجام داد. دستگاهی که این عمل را به انجام می‌رساند، «متراکم کننده شار» نام دارد.

در این دستگاه از انفجار اولیه یک ماده منفجره متعارف برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می‌شود. زمانی که این جریان فشرده شد، به درون یک آنتن فرستاده می‌شود و یک موج الکترومغناطیسی بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می‌آید. طرح تکمیل دستگاههای متراکم کننده شار از سوی نیروی هوایی آمریکا در ایالت نیو مکزیکو در دست تکمیل است. از جمله طرحهایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده ، جای دادن آنها در بمبهایی است که از هواپیما به پایین پرتاب می‌شود و نصب آنها در موشکهای هوا به هواست.

امتیاز بزرگ بمبهای الکترومغناطیسی
نخست آنکه این بمبها مستقیما جان انسانها را به خطر نمی‌اندازد و تنها بر دستگاههای الکترونیک اثر می‌گذارد.
نکته دوم آنکه ساخت آنها بسیار ساده است.
همچنین بمبهای الکترومغناطیسی در صورتی می‌توانند بالاترین خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههایی که به آنها وارد می‌شوند یکسان باشد.

بنابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاههای الکترونیکی که در مراکز حساس کار می‌کنند، می‌توان طراحی مدارها را به گونه‌ای انجام داد که اولا میان بخشهای مختلف ، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیا در ورودی این قبیل دستگاهها باید صافیها و سنجنده‌هایی را قرار داد که بتواند علامتهای مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند.

منبع : هنر فيزيك

دوربين الكتروني جديد براي فيلمبرداري از فرايندهاي دنياي نانو توليد شد

محققان موسسه اپتيك غيرخطي و طيف سنجي پالس كوتاه مكس بورن (‪(MBI‬ دوربين الكتروني جديد براي فيلمبرداري از فرايندهاي دنياي نانو توليد كرده‌اند.

به گزارش روز جمعه ايرنا از پايگاه اينترنتي فناوري نانو، اين منبع الكتروني يا همان دوربين از يك نوك فلزي فوق‌العاده باريك تشكيل شده است كه توسط پالس‌هاي كوتاه ليزري مورد تابش قرار مي‌گيرد.

تلاش وسيع محققان در سراسر دنيا به توسعه روش‌هايي اختصاص دارد كه بتوانند از فرايندهاي دنياي نانو به صورت تصاوير متوالي فيلمبرداري كنند.

"كلاوس رپرز" يكي از محققان اين مركز توضيح مي‌دهد: "با اين پالس‌هاي الكتروني امكان مشاهده مستقيم فرآيندهاي سريع در دنياي نانو به وجود مي‌آيد."
اين تيم تحقيقاتي اين نوك فلزي (دوربين) راباقطر ‪ ۴۰‬نانومتر ساخته‌اند كه تحت تابش پالس‌هاي نور ليزر با مدت زمان ‪ ۰/۰۰۷‬پيكوثانيه قرار مي‌گيرد.

شدت نور تابشي در نوك فلز تا حدي افزايش مي‌يابد كه منجر به تابش قوي الكتروني مي‌گردد، از اين ذرات باردار مي‌توان براي بررسي نمونه‌هايي كه نزديك نوك فلزي قرار دارند، استفاده كرد.

"نانوفناوري در يك تعريف ساده، به فناوري‌هاي كه در ابعاد نانومتر عمل مي‌كنند، گفته مي‌شود و نانو متر واحد اندازه‌گيري و برابر با يك ميلياردم متر است.

اندازه اتم‌ها و مولكول‌ها در اين محدوده قرار دارد ، بنابراين با ورود به‌اين فضاي كوچك مي‌توان اميدوار بود كه بشر بتواند درنحوه آرايش و چيدمان اتم‌ها و مولكول‌ها دخالت كند و به ساخت مواد جديد و ساختارهايي متفاوت با آنچه تاكنون وجود داشته بپردازد."

---> ايرنا.نانو.دوربين.

: میلیون ها keyboardدر 113 کلید

این صفحه کلید با قابلیت های بینظیر به قیمت 1564.37$ (یعنی 13.84$ بابت هر کلید) برای پیش فروش گذاشته شد. هر کلیدی در این صفحه کلید با داشتن OLED مخصوص به خود با کیفیت 48 * 48 پیکسل به شما این توانایی را میدهد که دکمه های آن را با توجه به نیازهایتان تنظیم کنید. به عنوان مثال هنگامی که زبان ورودی را از حالت فارسی به انگلیسی تغییر میدهید تمام دکمه های آن حروف فارس را نمایش میدهند. این قابلیت برای بازی ها هم صادق است مثلا در هنگام اجرای بازیHalf-Life نمایش دکمه ها با توجه به ابزارهای بازی تغییر مییابند و دکمه های A S D ابزارهای جنگی را نمایش میدهند.تنظیم خودکار شدت نور با توجه به نور محیط و باز شدن هر کلید جهت تعویض و یا تمیز کردن از دیگر قابلیت ها میباشد.
منبع

میز پازلی

حتما شما هم خاطراتی از دوران کودکی هنگامی که با پازل های مختلف بازی میکردید دارید. شاید اکنون هم همچنان به بازی با پازل ها علاقمند باشید. در این صورت میتوانید از این میز استفاده کنید که رویه آن یک پازل است و درون آن شش محفظه متفاوت برای قرار دادن اشیا. وسایل خود را درون آنها قرار میدهید و برای دسترسی به وسایل خود باید هر بار با جابجا کردن قطعات پازل به آنها

صفحه‌هاي خورشيدي جديد، هنگام بارش باران نيز كار مي‌كنند

كارخانه جديدي در كارديف واقع در ويلز قصد دارد با توليد صفحه‌هاي خورشيدي كه هنگام بارش باران نيز كار مي‌كنند صنعت انرژي را متحول كند.

به گزارش خبرگزاري يونايتدپرس از كارديف، "باب هارتزبرگ" كارآفرين آمريكايي قصد دارد با توليد صفحه‌هاي خورشيدي كه در هر شرايطي كار مي‌كنند صنعت تجهيزات خانگي نظير تلفن‌هاي همراه، ام‌پي‌تري پلير و لپ‌تاپ‌ها را متحول كند.

به گزارش نشريه "وسترن ميل" توليد انبوه اين صفحه‌ها بزودي آغاز مي‌شود.

شركت ‪ G24i‬با استفاده از بلورهاي تيتانيوم در ابعاد نانو، نور خورشيد را به الكتريسيته تبديل مي‌كند و ديگر نيازي به شارژ نخواهد بود.

آب و هواي مرطوب منطقه ويلز مكان مناسبي براي نشان دادن قابليت‌هاي اين شركت بود.

هارتزبرگ مي‌گويد وقتي به مردم مي‌گويم ما در ويلز كارخانه خورشيدي بنا مي‌كنيم با حيرت به من نگاه مي‌كنند.

در آمريكا ‪ ۸‬درصد برق مصرفي را دستگاههايي مانند تلفن همراه و ام‌پي‌تري پليرها مصرف مي‌كنند.

هارتزبرگ مي‌گويد اگر مي‌خواهيد دنيا را متحول كنيد اين تحول بايد فردي باشد. اين فناوري سبك در كوله پشتي يا داخل لباسها هم قابل حمل است.

توليد اين صفحه‌ها تا دو ماه ديگر آغاز مي‌شود. اين شركت با شركتهاي بزرگ سازنده تلفن همراه نوكيا، موتورولا و سوني اريكسون نيز مذاكراتي انجام داده است.

بهره‌گيري از فن‌آوري نانو براي احياي آثار هنري با تكنيكي بهت

ایسنا - دانشمندان ايتاليايي در تلاش براي طراحي تكنيك نويني با تكيه بر فن‌آوري نانو براي احياي ساده تر و كم هزينه تر نقاشي‌ها و ساير آثار هنري هستند.

به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، اين تكنيك توسط پيرو باگليوني و دستياران وي در دانشگاه فلورانس طراحي شده و شامل استفاده از نانو ظرفهاي آبي براي احياي اثر هنري است كه در شرايط نامطلوب آسيب ديده‌اند.

اين محققان مي‌گويند كه ذرات ريز مواد شوينده معلق در اين قطره‌هاي آب ميكروامولسيون‌هايي را تشكيل مي‌دهند كه بر روشهاي سنتي براي اين منظور برتري دارند.

گفتني است كه ميكروامولسيون‌ها اثر شويندگي بسيار ملايمتري دارند و در نتيجه احتمال آسيب رسيدن به سطوح حساس با اين روش بسيار كاهش پيدا مي‌كند.

به علاوه مقدار حلالهاي آلي در روش جديد 95 درصد كمتر است و در نتيجه تاثيرات سوء زيست محيطي آن نيز بسيار كمتر از روش‌هاي پاكسازي قديمي است

کشف یخ گرم در یک سیاره ناشناخت

خبرگزاری مهر - گروهی از ستاره شناسان سوئیسی موفق به کشف "یخ گرم" در یک سیاره خارج از منظومه شمسی شدند.

به گزارش خبرگزاری مهر، گروهی از ستاره شناسان دانشگاه ژنو که در هفته های گذشته سیاره دوقلوی زمین را رصد کرده بودند، به تازگی اعلام کرده اند که موفق به کشف سیاره ای شده اند که از یخ گرم و آب تشکیل شده است.

این دانشمندان اظهار داشته اند که هنوز سیاره را به وضوح مشاهده نکرده اند اما یک نقطه نورانی ضعیف در مدار ستاره GJ436 را شناسایی کرده اند که هر 6/2 روز یکبار به دور ستاره اش می چرخد.

ستاره کوچک GJ436 یک نقطه نورانی سرخ رنگ است که در فاصله 30 سال نوری از زمین قرار دارد. پیش از این در سال 2004 یکی از سیارات این ستاره که جرمش 22برابر جرم زمین است، کشف شده بود.

بر اساس گزارش پایگاه خبری سوئیس اینفو، این ستاره شناسان با رصد این ستاره به کمک تلسکوپ های "سنت لوک"، "یورلو" و رصدخانه دانشگاه ژنو در شیلی وجود یک سیاره کوچک با قطر حدود 50 هزار کیلومتر که حدودا به اندازه سیاره نپتون است و 4 برابر جرم زمین جرم دارد را کشف کنند.

این سیاره نورانی به ستاره مادر خود بسیار نزدیک است. درجه حرارت آن 300 درجه سانتی گراد است و بنابراین می تواند در اتمسفر خود به صورت ذرات بخار آب داشته باشد.

دراین حال در اعماق این سیاره آب در حالت یخ گرم انباشته شده است. یخ گرم در زمین تنها در شرایط آزمایشگاهی شکل می گیرد.

این دانشمندان امیدوارند با ادامه تحقیقات خود با استفاده از ماهواره "کوروت" که با هدف کشف سیارات جدید به فضا پرتاب شده است، به نتایج بهتری در خصوص ماهیت این جرم آسمانی دست یابند.

نظريه ابر ريسمان

اولين يگانگي نسبيت خاص و مكانيك كوانتومي توسط فاينمن به نام ”الكتروديناميك

كوانتومي ” براساس باروجرم الكترون ارائه شد.فاينمن پيش بيني عددي برخورد ذرات با هم را بوسيله نمودارهايش انجام داد. هر كدام از اين نمودارها معرف يك عبارت رياضي از يك بسط بسيارمشكل ميباشد.جملات بسط نامتناهي بودند!

باز بهنجارش نمودارها باعث حذف بينهايت ها و تعيين تراز هاي اتم هيدروژن شد.

GUT نظريه

پيوندي بين الكترون و نوترينو و كوارك برقرار ميكند. كوارك با گسيل يك ذره به الكترون تبديل ميشود.( يگانگي نيروي الكتروضعيف ونيروي قوي )

اين نظريه از آن جهت جالب بود كه ميتوانست صدها ذره را با فرض چند ذره تشكيل دهنده مانند كوارك ها و لپتون ها يگانه كند.

به مرور زمان كوارك هايي كپي كواركهاي قبلي كشف شدند .وجود كپي ها به اين معناست كه اين نظريه نمي تواند يك نظريه بنيادي جهان باشد

راه حل چيست؟

آنچه مورد نياز است عبارت است از نظريه اي كه حاوي جنبه هاي قوي نظريه هاي يگانگي بزرگ و ا لكتروديناميك كوانتومي بوده ، ولي مشكلات آن ها را نداشته باشد چند سالي است كه مقدمات چنين نظريه اي مطرح شده اما اغلب آن را جدي نپنداشته اند . نظريه اي كه به“ ابر ريسمان“ معروف
شده است. تئوري ريسمان اصلي فقط بوزون ها را توصيف ميكند پس الكترون و كوارك ها را شامل نميشود.

تئوري كه قادر به يگانه كردن تمام نيروها و ذرات باشد ،“ ابرريسمان ” نام گرفت.

نظريه ابرريسمان

توضيحي براي نظريه كوانتوم و نسبيت عام و يگانه كردن چهار نيروي موجود در طبيعت است.

قوانين نظريه ابرريسمان

1.هيچ نيرو يا ذره اي بنيادي تر از ديگري نيست.

2.نيروهاي اصلي و ذرات مد هاي نوساني مختلف ريسمان ها هستند.

به هر مدار ارتعاشي مي توان يك ذره را مرتبط ساخت . اين بيان كه شالوده مكانيك كوانتومي را نيز در بر داشت ، در نهايت ريسمان را به وجود آورد.

ريسمان ها جرم نداشتند و كشسان بودند ، و سر هاي آنها با سرعت نور حركت مي كرد(نسبيت را نقض نميكرد) هرچه كشش بيشتر بود جرم بيشتر مي شد . تعداد ارتعاشاتي كه يك ريسمان ميتوانست انجام دهد بي نهايت بود.از اين رو مي توانست همه ذرات ( هادرون هاي ) شناخته شده راتوصيف كند . به علاوه بر هم كنش هاي ذرات را هم مي توان به وسيله اضافه كردن ”حلقه ها ” توصيف كرد .

از آنجا كه يك سر يك ريسمان مي توانست به سر ريسمان ديگر متصل شود , پس دو سر يك ريسمان هم مي توانند به هم متصل شوند . كه در اين صورت يك ريسمان بسته تشكيل مي شود . بنابر اين دو نوع ريسمان وجود دارد : باز و بسته

چون اين نظريه براي تمام ذرات صادق بود بنابر اين بايد براي كوارك ها و باريون ها كه از سه كوارك تشكيل شده اند نيز توضيحي داشته باشد . بنا بر نظر " نامبو " و همكارانش كوارك ها به سر هاي ريسمان متصل شده اند . و در واقع اگر ريسمان پاره شود , در محل گسستگي يك كوارك ويك پاد كوارك تشكيل مي شود . براي باريون ها هم بايد يك ريسمان در نظر گرفت تا ريسماني سه سر داشته باشيم . و در هر سر آن يك كوارك در نظر بگيريم

علت موفقيت اين نظريه ، تقارنهاست كه واگرايي هاي موجود در نظريه الكتروديناميك كوانتومي را از بين ببرد.تنها شكل سازگار با اين نظريه به يك فضاي 26 بعدي نياز داشت(دنياي ما تنها چهار بعد دارد)

سعيده شيرين منش

عضو هيئت علمي انجمن اخترشناسي شيراز

منبع : پارس اسکای

فناوری نانو در فضا

مقدمه

پیشرفت بشر در انواع فناوریها موجب گردیده که بسیاری از مسائل پیچیده حتی مسائلی که آنها برای بشر یک آرزو به حساب می‌آیند، با فناوریهای جدید قابل گردد. ریز فناوری ، فناوری جدیدی است که کاربردهای گسترده‌ای در تمامی حیطه‌های زندگی خواهد داشت. اکثر دانشمندان معتقدند که پیشرفت و سهولت در زندگی از نتایج بکار گیری ریز فناوری خواهد بود. صنعت هوا - فضا نیز با تأثیر پذیری از ریز فناوری به پیشرفتهای فراوانی رسیده است. بیشتر کسانیکه به هوا - فضا علاقه دارند، به ریز فناوری نیز علاقمند هستند و برای آنها جذابیتهای خاص خود را دارد.

ریز فناوری از فناوریهای جدید است که از آن به عنوان عامل تغییر در روش تولید مواد یاد می‌شود. تولید سبکتر ، قوی‌تر که دارای عمر مفید طولانی نیز هستند حاصل این فناوری است. دانش عظیم ریز فناوری روز به روز در حال پیشرفت است و چند وقت یکبار پدیده‌ای جدید با ویژگیهای منحصر به فردی را به جهان فناوری تقدیم می‌کند. ریز فناوری یکی از مؤثرترین عوامل پیشرفت صنعت هوا - فضا در سالهای اخیر است. ریز فناوری نیز یکی از مؤثرترین عوامل پیشرفت صنعت هوا - فضا در سالهای اخیر است؛ از اینرو کشورهای پیشرفته و برخی از کشورهای در حال توسعه ، سرمایه گذاریهای زیادی در استفاده از ریز فناوری در صنعت هوا - فضا انجام داده‌اند.

ریز فناوری چیست؟

ریچادر فاینمن اولین کسی بود که اعتقاد داشت روزی مواد و اشیاء با ویژگیهای اتمی ساخته خواهند شد. او می‌گفت قوانین فیزیکی هیچگاه بر غیر ممکن بودن ساخت اشیاء با مدل اتمی و با دقت زیاد دلالت نمی‌کنند. ریز فناوری از فناوریهای جدیدی است که از آن به عنوان عامل تغییر در روش تولید مواد یاد می‌شود. این فناوری ، مواد را در مقیاس یک میلیونیم متر (یعین مساوی 10^9-) کنترل و تولید می‌کند. توانمندی ساخت اجزای با مقیاسهای کنترل شده و ترکیب آنها برای تولید ساختارهای بزرگتر با خواص بسیار عجیب و البته مفید از ویژگیهایی است که این فناوری را در سطح اول بیشتر مباحث به روز علمی جهان قرار داده است.

مواد جدید و اشیای پیشرفته ساخته شده بوسیله این فناوری ، دارای ویژگیهای منحصر به فردی هستند که قابلیت حل بسیاری از مشکلات و مباحث جهان فناوری را دارند. تولید مواد سبکتر ، قوی‌تر ، که دارای عمر مفید طولانی‌تر ستند حاصل این فناوری است. با وجود ریز فناوری ، می‌توان پیش بینی کرد مسائل غیر قابل حل بیشتری بزودی حل شود. این دانش عظیم روز به رز در حال پیشرفت است و هر چند وقت یکبار پدیده‌ای جدید با ویگیهای منحصر به فردی را به جهان فناوری تقدیم می‌کند. برخی معتقد هستند ریز فناوری علم فهم و کنترل مواد در ابعاد تقریبی 11 تا 100 نانومتر است، ولی برخی دیگر به ابعاد کوچکتر نیز فکر می‌کنند یک نانومتر در حدود یک صد هزارم ضخامت یک برگ کاغذ معمولی است و این معادل 10 برابر طول یک اتم هیدروژن است.

استفاده از ریزفناوری در صنعت هوا - فضا

ریزفناوری توان زیادی برای افزایش اعتبار و کارایی سخت افزارهای هوا - فضایی دارد. نیروی زیاد ، وزن کم ، عمر طولانی و موادی با کاربردهای بیشتر و هزینه کمتر ، ویژگیهایی هستند که عامل پیشرفت هر چه سریعتر علم هوا - فضا و رفع مشکلات موجود در این صنعت خواهد شد. دانش هوا - فضا یکی از دانشهایی است که از سامانه‌های سریعتر و فشرده‌تر و سامانه‌های خودکار استقبال می‌کند. وسیله‌های نقلیه هوایی و فضایی ، وسیله‌های اکتشاف فضایی و هواپیماهای جاسوسی ، نمونه‌هایی هستند که به چنین سامانه‌هایی نیاز دارند. با جا دادن سامانه‌های الکترومغناطیسی در ساختاری به ابعاد نانو ، برای ماهواره‌هایی که در اطراف زمین در حال گردش هستند و با جستجوگران سیاره‌ها در فضا با هزینه‌های کمتر کاربرد بیشتر از نتایج بکار گیری این فناوری است.

بسیاری از کشورهای پیشرفته و برخی از کشورهای در حال توسعه ، سرمایه گذاریهای زیادی در کاربرد ریز فناوری در صنعت هوا - فضا انجام داده‌اند. در آمریکا در سالهای گذشته ، سرمایه‌های چند صد میلیون دلاری تحت عنوان ابتکار ملی ریز فناوری انجام شده است. البته ریز فناوری اهمیت بسیار زیادی نیز برای کشورهای اروپایی داشته است. ریز فناوری کاربردهای بیشتری نیز دارد. می‌دانیم که محیط فضا به دلیل فعل و انفعالات خاصی که در آن صورت می‌پذیرد، شرایط ویژه‌ای را ایجاد می‌کند که نگرانیهایی نیز بوجود می‌آورد. فعالیتهایی که در سطح خورشید و ار سیاره‌ها و ستاره‌ها انجام می‌پذیرد موجب آن می‌شود که سطح بالایی از تشعشعها در فضا تولید شوند. این تشعشعها در مخابره امواج رادیویی و شبکه‌های برق کره زمین اختلال بوجود می‌آورند. حتی در برخی موارد موجب واپاشی مدار ماهواره‌ها می‌گردد.

این تشعشعها برای فضانوردان و تجهیزات فضایی نیز مشکلاتی بوجود می‌آورد. به ویژه آن دسته از فضانوردانی که مدتهای طولانی در فضا می‌مانند، در معرض بیماری گوناگون قرار می‌گیرند. با استفاده از ریز فناوری امکاناتی بوجود آمده که قادر است اکثر این مشکلات را حل کند. ریز فناوری پزشکی و درمانی نیز برای فضانوردان تسهیلات ویژه‌ای فراهم نموده است. شناسایی منظومه شمسی به کمک ریز فناوری بسیاری از مجهولهای جهان علم را کشف خواهد کرد و این در صورتی قابل اجراست که تعداد بیشتری فضاپیمای کم هزینه ، با وزن سبک و امکانات بیشتر تولید و به فضا پرتاب شوند.

در آینده نه چندان دور ، حسگرهایی به اندازه مولکول ساخته خواهند شد. به محض مشاهده کوچکترین علائم بیماری ، حتی قبل از بروز علائم ظاهری ، سلولهای بدن فضانوردان توسط همین ریز حسگرها برانگیخته خواهند شد. ریز فناوری پزشکی و درمانی نیز برای فضانوردان تسهیلات ویژه‌ای فراهم نموده است. یکی از هدفهای مهم و اصلی ، افزایش امکانات فضا هواپیماها و کاهش وزن سامانه‌های فضایی است. ساخت فضاپیماهای سبک ، قوی و مقاوم در برابر تشعشعات فضایی با چنین موادی امکان پذیر شده است.

پژوهش ریز فناوری در ناسا

در سالهای اخیر مرکزهای پژوهشی فراوانی در موضوع بکار گیری ریز فناوری در صنعت هوا - فضا به ویژه در ناسا بوجود آمده است. بخشهای پژوهشی ریز ناوری ناسا و سرمایه‌های مربوط به آن شامل موارد زیر است:

• تحقیقات در زمینه ی مواد توسط آزمایشگاهی لانگلی با سرمایه گذاری 11 میلیون دلار
• تحقیقات ر زمینه ی الکترونیکو داده پردازی توسط آزمایشگاه ایمز با سرمایه گذاری 15 میلیون دلار
• تحقیقات در زمینه ی حسگرها و اجزا توسط آزمایشگاه رانش جت با سرمایه گذاری 10 میلیون دلار
  
  

بسیاری از مطالعات ریز فناوری ناسا دارای هدف بلند مدت می‌باشد. یکی از هدفهای مهم و اصلی ، افزایش امکانات فضاپیما و کاهش وزن سامانه‌های فضایی است. در صورتی که کارآیی این دستگاهها با کاربرد ریزفناوری بالاتر رود، مشکلات بیشتری در زمینه فضا حل خواهد شد. دسترسی بلند مدت پژوهشهای ریز فناوری ناسا حتی بیشتر از این است. ناسا سعی کرده است که با راهبردی موسوم به پایین به بالا روی این پایه‌ای سرمایه گذاری کند. به پژوهش در زمینه ساختارها و سازه‌هایی با ابعاد مولکولی پژوهشهای ریز فناوری مولکولی گفته می‌شود که ناسا سرمایه گذاری زیاد بر روی آن کرده است. پژوهش در زمینه ریز فناوری در ناسا -که آزمایشگاههای گوناگونی برای آن ایجاد شده- دارای بخشهای ویژه‌ای است که مهمترین آنها عبارتند از:

• ریز مواد: موادی با قدرت بسیار بالا و قابل برنامه ریزی.
• ریز الکترونیکها ، داده پردازی ، سامانه‌های ارتباطی با مصرف انرژی کم.
• ریز ابزارها برای کوچک سازی سامانه‌های فضایی و ... .
• ریز فناوری زیست مولکولی ، سامانه‌های لب آن چیپ ، برای زیست درمانی و درمان فضانوردان بهصورت خود درمانی و ... .
  
  از فعالیت سایر کشورها نیز می‌توان کشورهای ارو1ایی و ژاپن را نام برد که به عنوان مال پروژه ریز ماهواره قرص سیلسیومی از پروژه‌های کشور ژاپن است.

نمونه‌های بکار گیری ریز فناوری در هوا - فضا

با کمک ریز فناوری ، سامانه‌های ویژه ای ایجاد شده و دستگاههای جدیدی ساخته شده‌اند که هر کدام به عنوان راه حلی یا چند مشکل دیرینه موجود در صنعت هوافضا به حساب می‌آیند. برای شناخت بیشتر دستگاهها و فناوریهای بکار رفته در آنها به بررسی چند مورد می‌پردازیم:

پیلهای سوختی

پیلهای سوختی سامانه‌هایی هستند که به علت دارا بودن توانایی ذاتی خاص و فشردگی و کم حجم به عنوان یکی از روشهای کار آمد برای تبادلهای انرژی شیمیایی در فضا مطرح می‌باشند. به علت عملکرد پاک این پیلها ، سرمایه گذاریهای زیاد برای تولید آنها انجام شده است. البته این پیلها کاربردهای دیگری نیز در وسایل نقلیه فضایی مثل تولید الکتروشیمیایی اکسیژن در ایستگاههای فضایی دارند.

ریزماهواره‌ها

همانطور که پیش از این توضیح داده شد محیط فضا به گونه‌ای است که تشعشعهای صادر شده از آن ، به ویژه برای دستگاهها و انسانهایی که برای مدت طولانی در فضا می‌مانند زیان بار است. حتی مشکلات بیش تری هم وجود دارد که ریزفناوری ماهواره در حل این مشکلات نقشم مهمی بازی می‌کند. ماهواره ژنست-1 یک ریز ماهوره است که وزنی حدود 10 کیلوگرم دارد و از سه ماهواره مکعبی کوچکتر متصل به هم ساخته شده است. این ماهواره بسیار کوچک ، سریع و ارزان کارش مقابله با اثرات زیستی فضا است. ریزماهوره ژنست-1 در حال ساخت است و به زودی پرتاب خواهد شد. ناسا برای تولید این ریز ماهواره در 2.5 سال گذشته حدود 6 میلیون دلار هزینه کرده است.

ریز حسگرها

در آینده نه چندان دور ، حسگرهایی به اندازه مولکول ساخته خواهند شد. این ریز حسگرها داخل سلولهای بدن فضانوردان قرار می‌گیرند تا به محض احساس ضربات تشعشعهای فضایی ، هشدارهای لازم را جهت حفظ سلامت فضانوردان ارسال کنند. البته این فناوری هنوز هم جای پبشرفت دارد و دانشمندان و محققان ناسا برای پیشرفت آن در حال کوشش هستند. وجود چنین حسگرهایی موجب افزایش ایمنی بدن فضانوردان خواهد شد، به گونه‌ای که به محض مشاهده کوچکترین علایم بیماری زا ، حتی قبل از بروز علائم ظاهری ، سلولهای بدن فضانوردان توسط همین ریز حسگرها برانگیخته خواهند شد.

برای مثال وقتی که یک موتور بسیار کوچک ، ولی زیان بار ، در حال رشد در بدن فضانورد باشد، بلافاصله شناسایی و علائم لازم توسط ریز حسگرها ارسال خواهد شد. توانایی یافتن تغییرات میکروسکوپی داخل سلولها یک لطف بزرگ و پزشکی فضایی است. دانشمندان می خواهند هنگامی که بدن یک فضانورد در وضعیت بدی قرار گرفته، یا وقتی که فعالیت ویروس مهاجم در مراحل اولیه فعالیت است ریز حسگرها علایم لازم را ارسال کنند تا پیشگیریهای لازم صورت پذیرد. شاید وجود چنین امکاناتی گره گشای بسیاری از مشکلات فضانوردانی باشد که برای مدتهای طولانی در مریخ ، ماه و یا سایر سیارات ماندگار خواهند بود.

ریز لوله‌های کربنی

ریز لوله‌های کربنی نیز از دستاوردهای ریز فناوری هستند. این مواد بسیار سبک ، دارای قابلیتهای زیادی از جمله ذخیره انرژی زیاد و مقاوم به تشعشعات گوناگون هستند. یکی از محققان موفق به تولید ورقه‌های شفافی از ریز لوله کربنی شده‌اند که از ورقه‌های فولادی هم وزن بسیار مستحکم‌تر می‌باشند. ریز لوله‌های کربنی ذرات بسیار کوچکی هم مانند رشته‌های نامرئی هستند. میلیونها قطعه از این رشته‌های نامرئی باهم ترکیب می‌شوند و مواد مفید و قابل مشاهده‌ای بوجود می‌آورند. خواص مفید مکانیکی و الکتریی زیادی در این مواد نهفته است که در صنعت فضا بسیار کاربرد دارند. به عنوان مثال ساخت فضاپیمای سبک ، قوی و مقاوم در برابر تشعشعهای فضایی با چنین موادی امکان پذیر شده است.

پرنده‌های جاسوسی کوچک (ریز پرنده‌ها)

برای تولید پرنده‌های جاسوسی ، سرمایه گذاریهای زیادی انجام شده است. دانشمندان با الگو برداری از حرکات انواع پرندگان و حشرات در صدد تولید پرنده‌های جاسوسی کوچک موسوم به ریز پرنده هستند. ریز فناوری در تولید چنین موجودات ریز بسیار کاربرد دارد. محققان دانشگاه فلوریدا در پژوهشی که انجام داده‌اند، موفق به ساخت یک هواپیمای جاسوسی شده‌اند که از حرکات یک نوع پرنده دریایی تقلید می‌کند. این هواپیمای جاسوسی بدون سرنشین ، فقط 50 گرم وزن دارد و سازندگان این پرنده ترجیح می‌دهند برای کامل کردن آن از تجهیزاتی متشکل از ریز مواد ، ریز حسگرها و دیگر محصولات ریز فناوری استفاده کنند. این ریزپرنده قابلیت پرواز در مناطق تنگ را داشته و می‌تواند با توجه به وضعیتهای گوناگون ، حالت بالهایش را تغییر دهد. برای اعزام این پرنده چابک به مأموریتهای داخل شهر ، مجموعه کاملی از دوربینهای مجهز و کوچک نیز روی آن کار گذاشته خواهد شد.

منبع : دانشنامه رشد