پیش بینی زلزله با ابر زلزله

حامد تاج آبادی
کارشناس فيزيک دانشگاه صنعتی اميرکبير تهران
نقل از ماهنامه راه و ساختمان شماره 15

مقدمه
اين سوال که آيا پيش بينی زمين لرزه امکان پذير است يا خير به مدت بيش از يک قرن مورد بحث بوده است. گروهی به پاسخ مثبت اين سوال خوشبين هستند و گروهی ديگر بدبين. برای پايان دادن به اين جدال طولانی، تنها دو راه وجود دارد. راه اول اينکه گروه بدبينان بتوانند اثبات کنند پاسخ اين سوال منفی است. درست مثل اينکه در هندسه امکان تقسيم يک زاويه به سه قسمت مساوی غير ممکن است و يا در فيزيک قوانين انرژی بقا دارند. در اين صورت هيچ يک از افراد گروه خوش بينان ديگر تلاش نخواهد کرد که زلزله را پيش بينی کند و اين بحث با صلح و دوستی خاتمه می يابد. رسانه ها، راديو و تلويزيون، نهادهای رسمی و همه مردم کره زمين از اين پس يقين خواهند داشت که پيش بينی زلزله امکان ناپذير است و ديگر بازار شايعه پراکنی و حدس و گمان هم خريداری نخواهد داشت.
اما راه دوم اين است که گروه خوش بينان بتوانند نمونه ای واقعی از دستاورد خود را مثل ساخت نخستين هواپيما نشان دهند. در اين صورت گروه بدبينان کم کم ناپديد می شوند و ادعای خود را مبنی بر غيرممکن بودن پيش بينی زلزله به فراموشی می سپارند.
در اين مقاله، نويسنده تلاش می کند نشان دهد روش های نوينی وجود دارند که محققانی خوش بين و پرتلاش با آزمودن آنها و کسب نتايج درخشان در پيش بينی نسبتا موفق برخی از زلزله ها توانسته اند نشان دهند که رويای پيش بينی زمين لرزه در آستانه محقق شدن می باشد.

ابرزلزله چيست و آيا ارتباطی بين يک ابرزلزله و زمين لرزه وجود دارد؟

نظريه ابرهای زلزله يکی از نظريات جديد است که روشهای مشابه آنرا نخستين بار محققين چينی و ايتاليايی حدود 300 سال پيش برای پيش بينی زلزله به کار برده اند. اين روشهای قديمی با گذشت زمان و عدم وجود امکانات فنی برای توسعه بيشتر به دست فراموشی سپرده شد تا اينکه در سال 1990 به طور جدی توسط يک محقق چينی به نام ژونگائو شو (Zhonghao Shou) مورد توجه قرار گرفت.
مطابق اين نظريه، قبل از وقوع زلزله در نقطه ای که گسل زلزله خيز وجود دارد، بخارات و گازهای گرمی از زمين خارج می شوند که پس از سرد شدن به ابر تبديل می شوند. بر خلاف ابرهای معمولی که منشا آن فعل و انفعالات جوی است و علم هواشناسی به مطالعه رفتار آنها می پردازد، اين ابرها منشا هواشناسی ندارند و تشکيل آنها نشاندهنده فعاليت های گسل موجود در نقطه خروج گازهای گرم از زمين است. اين ابرها به طور ناگهانی و خطی شکل ايجاد می شوند و با ابرهای جوی که تدريجا و توده ای ايجاد می شوند تفاوت دارند. در واقع علم هواشناسی نمی تواند وجود چنين ابرهايی را توجيه کند.
شبيه سازی ابر زلزله بم با پشت سر هم قرار دادن تصاويرماهواره ای از اين نقطه در زمان خروج گازهای گرم گسل زمين در اين منطقه، به خوبی بيانگر حقيقت وجود ابرهای زلزله است.
با توجه به ويژگيهای اين ابرها که ابرزلزله نام گرفته اند، اگر بتوانيم در مورد مکان، حجم و زمان خروج گازهای گرم که با رسيدن به منطقه سرد به ابر بدل می شوند اطلاعات دقيقی بدست آوريم، اين امکان وجود دارد که بتوانيم سه عامل مهم در پيش بينی زلزله يعنی به ترتيب محل وقوع، شدت و زمان دقيق آنرا (با خطای علمی تعريف شده) تخمين بزنيم يا به بيان ديگر احتمال وقوع زلزله را پيش بينی کنيم.
بنا براين در مطالعه ابرهای زلزله، مساله اين نيست که خود گسل و فعاليت آن را از نزديک مطالعه کنيم بلکه هدف مطالعه اثر و نتيجه اين فعاليت است که ممکن است به صورت گاز از چندين ساعت گرفته تا حدود 103 روز قبل از وقوع زلزله رخ نمايی کند . طبيعی است اگر اطلاعات موثقی در اختيار داشته باشيم که نشان دهد بين اين ابر و زلزله ارتباط دقيقی وجود دارد می توانيم با پشتوانه علمی وقوع زلزله را پيش بينی کنيم و مثلا بگوئيم به احتمال 68% ممکن است بين 10 روز آينده در منطقه ای مثلثی شکل به مرکز تهران و مساحت معين، زلزله ای با قدرت حدود 7 ريشتر رخ دهد (يا دوزلزله با قدرت حدودی 5 ريشتر يا زلزله های خفيف تر اما با تعداد بيشتر).
اين پيش بينی می تواند کاملا علمی باشد و البته با جمله کاملا صحيح " امکان پيش بينی دقيق (يعنی 100%) زلزله وجود ندارد" نيز در تضاد نيست. تنها تفاوت در اين است که جمله اول ممکن است منجر به نجات جان مليونها نفرشود (با جدی گرفتن احتمال خطر و تلاش برای کسب راههای مقابله با خطرات حين و بعد از زلزله) اما جمله دوم هشداری در بر ندارد و حتی احتمال صحت جمله اول را نيز به طور غير مستقيم نفی می کند!

نظريه ابرهای زلزله و علل شکل گيری آنها در طول 14 سال گذشته توسط آقای شو که يک شيميدان بازنشسته می باشد مورد بررسی و مطالعات علمی جدی قرار گرفته است. او مبتکر نظريه پسابش (Theory Dehydration) است که علت ايجاد و فوران گازهای گرم و بخارات شيميايی حاصل از فعاليت درونی گسل ها را توضيح می دهد. وی زندگی خود را وقف تلاش برای بررسی ابرهای زلزله و شناسايی آنها به کمک تصاوير ماهواره های هواشناسی نموده و در اين راه با موفقيت چشمگيری نيز مواجه شده است. او بدون حمايت جدی سازمان يا دولتی خاص به بررسی تصاوير ماهواره های هواشناسی از نقاط مختلف زمين و تجزيه و تحليل ابرهای موجود در اين تصاوير می پردازد تا بتواند ابرهای زلزله را از ابرهای معمولی ديگر تشخيص دهد. نتايج فعاليت های او به طور مرتب از طريق سايت رسمی او منتشر می شود.
پس از شناسايی ابر زلزله، وی با استناد به تجربيات قبلی خود برای پيش بينی زلزله های ديگر و محاسبات علمی سعی می کند حدس بزند به کمک اين نتايج آيا قادر است موقعيت مکانی، بازه زمانی احتمال وقوع زمين لرزه و شدت حدودی آنرا پيش بينی کند يا خير. او يک دانشمند مستقل است و با گذشت 14 سال از فعاليت خود در اين زمينه توانسته است به دقتی در حدود 70 درصد در مورد پيش بينی هايی که انجام می دهد دست يابد.
نخستين مشاهده ابر زلزله توسط او در تاريخ 20 ژوئيه سال 1990 رخ داد. وی توانست يک ابرطولانی و خطی شکل را در ناحیه شمالغربی شهر محل سکونت خود در چين شناسايی کند. درست 18 ساعت بعد زلزله ای با قدرت 7.7 ريشتر در مرکز رودبار به وقوع پيوست که 370 هزار کشته و مجروح بر جای گذاشت. از آنجايی که قريب به مدت 300 روز، از تاريخ 31 می 1990(21 روز قبل از زلزله رودبار) تا 28 آوريل سال بعد، تنها زلزله ای که با قدرت بيش از 7 ريشتر و در جهت مذکور به قوع پيوسته بود زلزله رودبار بود، شو به اين اعتقاد رسيد که احتمالا ارتباطی بسيار قوی بين آن ابر زلزله و زمين لرزه رودبار وجود داشته است. سپس وی تلاش نمود تا به برسی بيشتر نظريه ابرهای زلزله بپردازد و از آنجايی که اين نظريه منسوخ شده بود احساس کرد وظيفه خود اوست که اين روش را توسعه دهد و مطالعات جدی تری را بر مبنای آن انجام دهد.

او تا کنون پيش بينی های متعددی را به طور رسمی در مرکز مطالعات زمين شناسی ايالات متحده به ثبت رسانده است که حدود 70% اين پيش بينی ها درست بوده ا ند. در بين پييش بينی های موفق او پيش بينی زمين لرزه های بزرگی در طول ساليان اخير (زلزله رودبار، ترکيه، افغانستان، پاکستان، چندين زلزله ژاپن و زمين لرزه بم که دقيق ترين پيش بينی او تا کنون بوده است) نيز به چشم می خورد.

او معتقد است گازهای گرم در منطقه گسل، در حدود 30 دقيقه طول می کشد تا از زمين خارج شود اما ماهواره های هواشناسی فعلی از يک منطقه خاص در بازه های زمانی 1 تا 6 ساعت و بيشتر، تصوير برداری می کنند. لذا فرايند تعيين مرکز احتمالی وقوع زلزله با خطا همراه است. بعلاوه در مواردی که گسل در ماههای سرد سال فعال شود تشکيل ابردر محل خروج بخارها سريعتر بوده و امکان تعين کانون احتمالی زلزله با دقت بالاتری امکان پذير است. در واقع به همين دليل بود که او در روز 25 دسامبر سال 2003 يعنی درست يکروز قبل از وقوع زمين لرزه بم موفق به مشاهده ابر زلزله در آن منطقه و پيش بينی وقوع يک زمين لرزه قوی با شدت 6.5 ريشتر در سايت خود شده بود. اما در مواردی که گسل در منطقه ای گرم فعال شده باشد امکان تشخيص ابر زلزله از روی تصاوير ماهواره ای تنها زمانی امکان پذير می باشد که اين بخارات گرم به منطقه ای سرد برسند تا تشکيل ابر دهند.
در واقع عامل اصلی خطا در پيش بينی زلزله با روش تحليل ابر زلزله، ناکافی بودن اطلاعات مورد نياز در تصاوير حاصل از ماهواره های هواشناسی فعلی است و اين خطا در ماههای گرم سال بيشتر است.

در صورتی که شو موفق شود با حمايت دولتهای بزرگ سيستم جديدی از عکسبرداری را در ماهواره های فعلی به کار گيرد که امکان تصوير برداريهای دقيق تری از زمين را در بازه های زمانی کوتاه تر فراهم آورد (بازه 15 دقيقه ای)، می توان اميدوار بود که جنجال بر سر امکان پيش بينی زلزله به نفع گروه خوش بينان و با پشتوانه دقيق علمی و خطای بسيار کم پايان پذيرد. در اين صورت بدون شک حيات مليونها انسان در زمان حال و آينده مرهون تلاش و فداکاريهای او خواهد بود.


بررسی مساله زمين لرزه در ايران و نتايج تحقيقات ژونگائو شو

نتايج علمی بررسی های شو از تصاوير ماهواره ای شمال ايران در طول ماههای گذشته که منجر به پيش بينی زمين لرزه بلده شده بود، اين ترديد را ايجاد می کند که ممکن است به دنبال وقوع زمين لرزه در بلده، زمين لرزه ديگری نيز تا تاريخ 15 ژوئيه (26 خرداد ماه) در محدوده ای مثلثی شکل در اطراف تهران رخ دهد. (ايشان در آخرين نظر رسمی خود در زمان نگارش اين مقاله احتمال وقوع زمين لرزه ای به قدرت 6 ريشتر را در منطقه ای که با علامت X نشان داده شده پيش بينی نموده است).

علت اين ترديد به تحليل وضعيت ابر زلزله منطقه شمالی ايران مربوط است که در24 فوريه (اوائل بهار) ايجاد شده است.
در تاريخ 1 مارس (يک هفته پس از ايجاد ابر)، دکتر شو پيش بينی نمود که دو زمين لرزه به قدرت 6 و 7 ريشتر ايران يا همسايگان آنرا در يک بازه 100 روزه خواهد لرزاند. در تاريخ 28 می، يعنی حدود 90 روز بعد، زمين لرزه ای به بزرگی 6.2 ريشتر در کانون بلده به وقوع پيوست.
آنچه از تصاوير ماهواره ای بدست می آيد اين امکان را می دهد که از دو نقطه نزديک به هم، بخارات گرمی از زمين خارج شده اند و به علت گرم بودن هوا و جريانات جوی، اين بخارات به منطقه ای سردتر حرکت کرده و دو ابر را بوجود آورده اند.
احتمال دوم اين است که کانون اصلی خروج گازها و بخارات گرم يک نقطه بوده (بلده) و به علت وجود منطقه ای کوهستانی، اين ابر زلزله با عبور از يک کوه مرتفع به دو بخش تقسيم شده است. با مراجعه به مستندات تصويری ماهواره ای که در سايت وی موجود است، خود شما هم می توانيد هر دو احتمال فوق را بررسی و تائيد کنيد.


شو موفق به کشف پديده ای موسوم به شکم گرمازمينی (geothermal bulge) شده است که نشان می دهد گرمای حاصل از يک گسل فعال باعث تغير در شکل ابرهای سرد بالای گسل میشود. اين پديده به خوبی در گسل های منطقه ای مثلثی شکل به مرکزيت تهران رخ داده است که شاهدی دقيق بر فعاليت اين گسل ها است. در حاليکه علم هواشناسی قادر به توجيه اين پديده نيست، نظريه شو به خوبی آنرا توجيه می کند و نشان می دهد که تغيرات ناگهانی يا موضعی در شکل ابرهای يک منطقه سرد حاکی از داغ بودن گسل های آن منطقه می باشد.

در پايان شو اظهار می دارد بر خلاف داده ها و شواهد دقيق زلزله بم، اطلاعات فعلی با قطعيت وقوع يک زمين لرزه در تهران را پيش بينی نمی کنند اما با توجه به در نظر گرفتن شيوه های متعدد تحليل نتايج، اين امکان وجود دارد که در طول 14 روز آينده از تاريخ 3 ژوئيه و به احتمال قوی تر 10 روز(يعنی تا حدود 28 خرداد ماه)، به احتمال 68% زلزله ای با شدت حدودی 7 ريشتر منطقه ای در شمال مرکزی ايران (حوالی تهران) را بلرزاند و اين پيش بينی در صورتی است که فرض کنيم دو ابر خطی شکل زلزله که در اواخر فوريه سال جاری در شمال ايران ايجاد شده اند از دو کانون خارج شده باشند. (در غير اينصورت زلزله بلده نتيجه تنها ابر زلزله تلقی می شود).
لازم به ذکر است از تاريخ 8 خرداد که زمين لرزه شديدی در کانون بلده رخ داده است، تا کنون بيش از 300 پس لرزه در اين شهرستان اتفاق افتاده و طی سه روز اخيرنيززمين لرزه هايی به شدت 3، 1/4 (چهار مميز يک)، 4/4 ، 5/3 (سه مميز پنج) و 6/3 (سه مميز شش) ريشتر به ترتيب در نواحی سمنان، نور و نوشهر ، چهاردانگه کياسر و اراک رخ داده است که نشان از انرژی زياد درونی گسلها و فعال شدن آنها دارد.

پدیده‌های نوری در ابرهای کریستال یخ

هنگامی که خورشید از میان ابر سیرواستراتوس یا سیروس می درخشد ، گاهی حلقه از روشنائی نورانی در حالتی که خورشید در مرکز آن قرار دارد دیده می شود. این حلقه معمولا در نواحی داخلی قرمز فام بوده ولی در قسمتهای خارجی سفید رنگ است. این پدیده را هاله می نامند. هاله در اثر شکست نور خورشید توسط کریستالهای یخی در ابر ایجاد می شود. شکست در همه وجهه های کریستال اتفاق می افتد. مقدار انحراف هرگز کمتر از زاویه می نیمم انحراف (Dm) نخواهد بود.
شکل کریستال یخ معمولا بصورت منشور شش وجهی بوده که زاویه بین وجوه آن 120 درجه می باشد.
در این حالت که زاویه شکست منشور (زاویه بین دو درجه مجاور) 120 درجه است شکست توربین دو وجه رخ نمی دهد. ولی شکست نور بین دو وجه متناوب که زاویه بین امتداد آنها ( زاویه شکست منشور) 60 درجه است می تواند اتفاق بیافتد.

شاخص شکست یخ تقریبا برابر 31/1 بوده و مقدار زاویه انحراف می نیمم (Dm) برای منشور 60 درجه تقریبا برابر 22 درجه است. ابرسرواستراتوس کریستالهای یخ با دسته کریستالهائی بصورت شش وجهی کوچک بمقدار زیاد در بردارد. هنگامیکه یک دسته اشعه موازی از خورشید از میان آنها عبور می کند. بعضی از وجوه شکست طوری قرار می گیرند که سبب انحراف اشعه بطرف چشم ناظر می شود.

از آنجائیکه زاویه می نیمم انحراف برابر 22 درجه می باشد تنها اشعه هائی نظیر امتدادهای y,x در شکل (8-4) به چشم ناظر می رسند. بعبارت دیگر زاویه انحراف اشعه باید مساوی یا بزرگتر از 22 درجه باشد. شدت نور شکسته شده در زاویه ای انحراف می نیمم 22 درجه دارای بیشترین مقدار است. این شدت سرعت کاهش می یابد و حتی برای زاویه انحراف 23 درجه بندی بر روی روشنائی کلی آسمان اثر می گذارد. بنابراین تصویر خورشید بصورت حلقه ای روشن بوده که زاویه بین اشعه خروجی از مرکز خورشید با اشعه ای کهع بطرف داخل هاله شکسته می شود 22 درجه است. این پدیده را هاله 22 درجه می نامند.

هاله دیگری وجود دارد که غیر معمول بوده و کمتر اتفاق میافتد. این هاله در اثر شکست دوربین یک وجه و قاعده منشور یا بین دو وجه مجاور که زاویه آنها (زاویه شکست منشور) 90 درجه است اتفاق می افتد. چنین هاله ای را هاله 46 درجه گویند. در واقع شاخص شکست یخ بکندی با افزایش طول موج کاهش می یابد. بنابراین 317/1=n برای نور بنفش و 307/1=n برای نور قرمز است. در نتیجه زوایای انحراف می نیمم (Dm) برای زاویه شکست 60 درجه برای نور قرمز َ34˚21 و برای نور بنفش َ22˚22 می باشد.

بنابراین از نظر تئوری هاله بایستی شامل هاله قرمز می شود (زیرا مقدار هاله قرمز کوچکتر بوده و در داخل قرار می گیرد) و هاله های بزرگتر مربوط به سایر رنگها بوده و در خارج قرار می گیرند. ولی بهرحال در عمل گاهی هاله های مربوط به نورهای زرد و سبز ممکن است درست در خارج نور قرمز دیده شوند ولی هاله نور بنفش و سایر رنگ های طول موج کوتاه دیده نمی شوند. این امر بعلت این حقیقت که نور بنفش و سایر رنگ های طول موج کوتاه دیده نمی شوند. این امر بعلت این حقیقت است که نور بنفش خارج شده از کریستالها که با زاویه انحراف می نیمم می شکند با سایر رنگهائی که با زوایای انرحاف غیر می نیمم شکسته شده و از کریستالها خارج می شوند مخلوط می گردد در نتیجه لبه خارجی چنین هاله ای سفید است. نواحی مرکزطی هاله تاریک تر از آسمان اطراف هاله بنظر می رسد ، زیرا واقعیت امر این است که هیچ نوری از خورشید با زاویه النحراف کمتر اغز زاویه انحراف می نیمم (Dm) منحرف می شود. رنگ آمیزی هاله 46 درجه مشابه هاله 22 درجه است. سایر هاله نیز با شعاعهای مختلف تا 7 درجه یاد این حدود دیده شده است. این نوع هاله ها خیلی نادر بوده و در اثر وجود کریستالهای یخی بشکلهای غیر معمول ایجاد می شوند.

بعضی از کریستالهای یخ بستگی به شکلی که دارند جهتی را ترجیح می دهند. این جهت
در منشورای ساده در امتداد محور طول افقی قرار می گیرند. بر عکس آنهائی که بصورت صفحه هستند از طرف سطح صاف خود بطور افقی قرار می گیرند. بنابراین نورد در مناطق یا محدوده خاصی خارج از هاله ای که ایجاد می کنند تمرکز یافته و شکلهای مختلفی بر اساس زاویه ارتفاع خورشید تشکیل می شود. بدین طریق خورشید کاذب هنگامی ایجاد می شود که تیغه های 60 درجه یخ بصورت عمودی قرار بگیرد. این لکه های نورانی با همان زاویه ارتفاع خورشید و درست در زیر هاله 22 درجه و در طرفین آن ایجاد می شوند.
کریستالهای یخ وجوه صافی دارند ، بنابراین بعضی از پدیده های نورانی در اثر انعکاس وقتی ایجاد می شود که وجوه کریستال تقریبا بصورتا افقی قرار بگیرد. این پدیده تصور روشنی از خورشید است که بطور عمودی در بالا یا پایین آن گسترش می یابد. رنگ این ستون مشابه رنگ خورشید است (یعنی سفید است هنگامیکخ زاویه ارتفاع خورشید بالاست و مایل به قرمز است وقتی که خورشید نزدیک افق قرار داردش) زیرا هیچ نوع تجزیه نوری همراه پدیده های انعکاسی اتفاق نمی افتد.

پدیده هاله ممکن است در اطراف ماه نیز دیده شود. البته ابرهائی که از ذرات یخ تشکیل شده اند بایستی دارای کریستالهای کاملا شکل یافته ای باشند ، در غیر اینصورت هاله خورشیدی با هاله دور ماه رویت نمی شود. بهر صورت تغییرات سریع در ترکیبات ابرها رخ داده بدین جهت بندرت هاله ها کامل و یا پردوام هستند.

پدیده های نوری در ابرهای تشکیل شده از آب:

پدیده هائی که در اثر شکست یا انعکاس نور در ابرهای کریستال یخ ایجاد می شود. در ابرهائی که حاوی قطرات بسیار ریز کروی آب می باشند ایجاد نمیشوند. ولی بهر حال حلقه های رنگین با شعاعهای خیلی کوچکتر دیده می شود. حلقه ای که توسط قطره ریز آب ابر درست می شود کرونا (CORONA) خوانده می شود. کرونا بر مرکز خورشید قرار داشته و از رنگهای متوالی درست می شود که بر عکس توالی رنگهای هاله می باشد. رنگ قرمز در قسمت خارج کرونا و رنگ آبی در داخل آن قرار دارد و این توالی مشابه رنگین کمان یا قوس قزح اصلی می باشد.

کروناها در اثر پراش یعنی خم شدن مسیر نور در حالیکه از مجاورت قطرات آب می گردد ایجاد می شوند و نور قرمز بیشترین پراش را دار. و در نتیجه در قسمت خارج دیده می شود. شعاع کرونا بطور معکوس متناسب یا اندازه قطرات ابر است. وقتی تفکیک خوبی از رنگها امکان پذیر است که اندازه قطرات یکنواخت باشد. بهترین کرونا در ابرهای نازکی که تازه تشکیل شده با در حال پراکنده شدن می باشند اتفاق می افتد. بخصوص کروناها هنگامیکه نور خورشید با ماه از یک لایه نازک ابر آلتواستراتوس می گردد بیشتر از سایر مواقع دیده می شوند.

عموما فقط قسمتهای کوچکی از کروناهای بزرگتر دیده می شوند. علاوه بر این رنگ های این پدیده بصورت تکه های غیر منظم که بعلت حضور قطرات با اندازه های مختلف است ظاهر می شود. در اینصورت احتمال دیده شدن تکه هائی از ابر با سایه های مختلف به رنگ صورتی کم رنگ و سبز کم رنگ بیشتر وجود دارد. این پدیده را شبه رنگین کمان (IRIDESCENCE) یا (IRISATION) می گویند.

منبع : دانشنامه رشد

نوترينوها و انرژي تاريك

طبق فرضيه تازه اي مهم ترين معماهاي فيزيك در دهه گذشته، يعني جرم نوترينوها و آهنگ فزاينده انبساط جهان به ذرات زير اتمي اي به نام اكسلرون مربوط مي شود.

شايد بتوان دو دستاورد بزرگ فيزيك در دهه ي گذشته را مربوط به كيهان شناسي دانست، يكي اينكه نوترينوها (ذرات زيراتمي بسيار كوچك) جرم ناچيزي دارند كه البته هنوز اندازه گيري نشده است و ديگري اينكه سرعت انبساط عالم در حال حاضر در حال افزايش است.

سه فيزيكدان در دانشگاه واشنگتن معتقدند كه اين دو كشف هر دو به گونه اي به ناشناخته ترين پديده ي كنوني در عالم، يعني انرژي تاريك مرتبط است - ما هنوز به درستي آن را نمي شناسيم، تنها مي دانيم عاملي است كه بر ضد گرانش، سبب سرعت بخشيدن به انبساط عالم مي شود- آنها معتقدند همه چيز زير سر ذره زيراتمي ديگري است كه تاكنون مورد توجه قرار نگرفته است و آن را " اكسلرون (Acceleron)" (شتابگر) ناميده اند.

انرژي تاريك در عالم اوليه چندان قابل توحه نبوده است اما در حال حاضر 70درصد عالم را اشغال كرده است. شناخت انرژي تاريك به ما كمك مي كند تا بدانيم چرا در زمان دوري در آينده عالم آن چنان وسعت پيدا مي كند كه ديگر هيچ كهكشاني در آسمان شب ديده نشود و آيا اين انبساط تا ابد و بي نهايت ادامه خواهد داشت؟

در نظريه ي جديد مطرح شده نوترينوها تحت تأثير نيروي جديدي كه از برهمكنش آنها با اَكسِلِرون ها ناشي مي شود قرار مي گيرند اين- نيرو سبب مي شود كه نوترينوها از هم فاصله بگيرند. درست مثل اينكه يك تكه كش را از دو طرف بكشيم، هر چقدر بيشتر كشيده شود، انرژي بيشتري را در خود ذخيره مي كند- در هر ثانيه تريليونها نوترينو در كوره ي هسته اي ستاره ها از جمله خورشيد ما ساخته مي شوند.آنها در همه جاي عالم جريان پيدا مي كنند و ميلياردها نوترينو از هر نوع ماده اي، حتي بدن شما بدون هيچ برهمكنشي عبور مي كنند. نوترينوها بار الكتريكي ندارند و جرم آنها هم آن قدر ناچيز است كه هنوز اندازه گيري نشده است. آن نيلسون يكي از ارائه دهندگان نظريه ي جديد معتقد است برهمكنش ميان اكسلرونها و ذرات ديگر از اين هم ضعيف تر است، براي همين اين ذرات تاكنون آشكار نشده اند. البتّه نيرويي كه اين ذرات بر نوترينوها وارد مي كنند، آنها را تحت تأثير قرار مي دهد و به اين ترتيب بايد بتوان وجود چنين نيرويي را در آشكارسازهاي نوترينوي فعلي كه در نقاط مختلف كره ي زمين وجود دارد نشان داد.

مدلهاي مختلفي براي انرژي تاريك ارائه شده است، اما آزمودن آنها محدود به اندازه گيريهاي دقيق در تغيير سرعت انبساط عالم است. اين امر تنها با رصد اجرام بسيار دوردست امكان پذير است، اما اندازه گيريهاي دقيق در چنين فاصله هايي بسيار مشكل است.

به گفته ي نلسون اين تنها روشي است كه ما مي توانيم با به كارگيري آشكارسازهاي فعلي در كره ي زمين به نيرويي كه سبب افزايش انرژي تاريك در عالم مي شود پي ببريم.

محققان معتقدند جرم نوترينو در عبور از محيطهاي مختلف، تغيير مي كند، همان طور كه عبور نور از هوا، آب يا يك منشور متفاوت است. در نتيجه آشكارسازهاي مختلف بسته به اينكه در چه مكاني نصب شده اند، نتايج متفاوتي به دست خواهند آورد. اما اگر بپذيريم كه نوترينوها نيز بخشي از انرژي تاريك هستند، وجود نيروي جديدي مي تواند اين افت و خيزها را توضيح دهيد. به عقيده ي نلسون اين برهمكنش ميان نوترينوها و اكسلرونها مي تواند تا ابد انرژي لازم براي انبساط عالم را تأمين كند.

تا پيش از اين اخترشناسان به دنبال اطلاعاتي بودند كه سرانجام تعيين كنند آيا عالم ما تا ابد منبسط خواهد شد، يا زماني دوباره در يك " رُمبش بزرگ" منقبض شده و روي خودش بسته مي شود. اما حالا بايد به دنبال اين باشيم كه آيا سرعت انبساط عالم همچنان افزايش خواهد يافت يا در جايي ثابت خواهد ماند. براساس نظريه ي جديد، هنگامي كه فاصله ي نوترينوها بسيار زياد شود، جرم آنها نيز آن قدر افزايش پيدا مي كند كه ديگر انرژي تاريك بر آنها اثري نخواهد داشت، در نتيجه شتاب انبساط عالم كم كم از بين مي رود. و از آن پس عالم همچنان به انبساط خود ادامه خواهد داد، اما با سرعتي كه دائماً در حال كاهش است.

ويمپ ها

با توجه به دستاورد هاي جديد، فيزيكدانان ذرات بنيادي، با اطمينان بيش تري مدعي هستند كه ماخو ها نمي توانند 90% جرم عالم را تشكيل دهند. براي همين مصرانه در جستجوي ويمپ ها هستند. اين ذرات بسيار كوچكتر از اتم، اما داراي جرم اند. با ماده ي باريوني برهم كنش نمي‌كنند و حتي به راحتي از ميان آن عبور مي‌كنند. از آن جا كه جرم اين ذارت بسيار كم است، تعداد زيادي از آنها لازم است تا بتوانند اين مقدار عظيم ماده ي تاريك را تامين كنند. بهترين نامزد اين گونه ذرات نوترينو ها هستند كه هر ثانيه ميليارد ها عدد از ان ها از بدن ما و كره ي زمين عبور مي‌كند. آشكارساز هايي كه اخيرا در اعماق معدن هايي در آمريكا و ژاپن جاسازي شده اند، نشان مي‌دهند كه ممكن است نوترينو ها جرم داشته باشند. اين آشكار ساز ها در اعماق زمين و در معادن فلزات كار گذاشته مي‌شوند تا هيچ ذره اي به آنجا راه پيدا نكند. روشي ديگر براي آشمار سازي ويمپ ها سرد كردن يك بلور بزرگ تا اندازه ي صفر مطلق است. در اين شرايط حركت و ارتعاش اتم هاي بلور به حداقل مي‌رسد و اگر در اين حالت يك ويمپ به اتمب برخورد كند، آن را مرتعش مي‌كند و دمايش را بالا مي‌برد. اين گرماي ناچيز ايجاد شده قابل اندازه گيري است. در آزمايش مشابه ديگري از يخ هاي قطبي به جاي بلور سرد استفاده شده است. وجود ماده ي تاريك نه فقط اختلاف در محاسبات جرم كهكشان ها را توضيح مي دهد، بلكه يكي از مشكلات نظريه‌ي مهبانگ را كه سال ها موجب راز كيهان شناسان بود، حل مي‌كند. بنا بر نظريه مهبانگ عالم از گشترش و انبساط نقطه ي بي نهايت كوچكي از انرژي بي نهايت آغاز شده است. سرعت انبساط آن قدر زياد بوده است كه بر گرانش غلبه كرده و به مواد اجازه مي‌دهد كه به صورت كلوخه اي گرد هم آيند و ستارگان و كهكشان ها را تشكيل دهند. انبساط عالم كه توسط ادوين هابل كشف شد، قسمت اول نظريه را تاييد مي‌كند. اما سوال اين است كه چگونه در عالمي كه همه ي مواد در آن يكنواخت پخش شده و گرانش وارد بر همه ي ذارت آن يكسان است، ممكن است ساختار هاي كلوخه اي تشكيل شود. عامل ديگري بايد به گرانش ذارت كمك كرده باشد.

با وجود يافته هاي فراوان معماي ماده ي تاريك هنوز سر به مهر مانده است. طرح هاي بزرگ پژوهشي كه با روش هاي مختلف در جستجوي يافتن هندسه‌ي عالم و آغاز و سرانجام آن هستند.

اگر ماده‌ي تاريك واقعا از ويمپ ها باشد بايد واقعيتي تلخ را بپذيريم. اين كه نه فقط در مركز جهان نيستيم، بلكه از نوع ماده ي اصلي جهان نيز تشكيل نشده ايم.

سياه چاله ها تا ابد فشرده نمي شوند

در اغلب مقاله ها در مورد سياه چاله ها مي خوانيم كه يك ستاره بايد تا حد يك نقطه بسيط چگاليده شود. اين بيان كننده يك موجود شگفت باغلظت و انحنايي همانند فضا(انحنا و چگالي نامحدود) به همراه زمان موهومي در درون اش مي باشد. بهر حال من معتقدم كه ممكن است چيزي وجود داشته باشد كه اين روند نابودي نهايي به سوي يك نقطه را متوقف كند و اين توقف زمان است.

فقط درصورتي مي توان ازاين مشكلات استثنايي پيشگيري كرد كه تصوركنيم دراثريك واقعه زمان متوقف ميشود.

ستاره اي را تصورمي كنيم كه بتوان موقعييتي را كه بوسيله توزيع چگالي دروني اش ( كه بوسيله يك افق رويداد محدود مي شود) توصيف مي شود را به حجم كل ستاره نسبت داد. دراين نمونه زمان در تمام حجم ستاره متوقف خواهد شد (افق رويداد يك كره خواهد بود، نه يك سطح كروي) و بنابراين تلاشي از اين لحظه رخ نخواهد داد حتي اگر فشار نتروني دوام داشته باشد، و نترونها پيش از اين شروع به همجوشي كرده باشند.

بدين سان اگر در يك ستاره در حال مرگ، اين توضيع چگالي رخ دهد، مرگ متوقف مي شود زيرا زمان متوقف مي شود.

براي بدست آوردن اين توضيع بايد بدانيم كه گرانش در درون يك ستاره برابراست با گرانش حاصل از حذف قسمتهايي از كره كه بالاي اين نقطه قرار دارد1. بدين سان محاسبه ها همان محاسبه هاي مربوط به سطح مي باشند ولي فقط سطحي را كه پايين نقطه مي ماند را بحساب مي آورد.

سپس در مي يابيم كه رابطه M"/r" (معادله 4) بايد براي حجم كل ستاره ثابت باَشد.M" يك جرم كروي است با شعاع r" و با همان مركز ستاره، بنابر اين خواهيم داشت:

(12) وجرم بصورت زير محاسبه مي شود

M"=Kr"

(13)علاوه بر اين، جرم نهايي ستاره با جمع كل جرم مشتقه برابر خواهد شد. ديفرانسيل جرم برابر چگالي در يك گوي نقطه2 delta (X) ضرب در ديفرانسيل حجم است، كه اين برابر با سطح كره ضرب در ديفرانسيل شعاعي خواهد شد. بنابراين يك جرم برابر چگالي رابطه با انتگرال بين 0 تا "r بدست خواهيم آورد

(14)يك راه آشكار براي delta (X) مثل جواب انتگرال" Kr،مي شود

(15) كه x فاصله نقطه از ستاره است ما مركز مشترك را مطالعه مي كنيم.

براي عمق بيشتر به چگالي بيشتري نيازداريم كه تناسب را به مجزور شعاع وارانه كند. اين ما را به يك چگالي نامحدود در مركز ستاره مي برد، ولي بايد ببينيم كه شعاع و جرم به سمت سفر ميل مي كنند. آن ايده بهتري است.

شايد اين نمونه از سياهچاله در فضا عمومي باشد، زيرا در يك انفجار ستاره اي همجوشي نتروني در مركز ستاره آغاز خواهد شد، و لحظه اي كه ايستادن زمان در مركز ستاره آغاز شود، مانع همجوشي بيشتر ماده در آن نقطه مي شود. اين توقف كه لايه به لايه بسمت خارج ادامه مي يابد يك توضيع چگالي همانند آنچه حساب كردم ، و بنابراين از افق رويداد به داخل يك سياه چاله جامد وبدون فروريزش توليد مي كند .

1- يعني كره اي از آن ستاره را در نظر بگيريم كه نقطه روي سطح آن باشد .

2- ديفرانسيل حجم كه بخش كوچكي از كره است به گوي نقطه تشبيه شده است.

افزايش سرعت ارتباطات و محاسبات

كوين باليس / ترجمه : زهرا بخشي: به تازگي محققان دانشگاه كورنل وسيله‌اي ميكروسكوپي را براي ذخيره نور ساخته‌اند. از اين وسيله مي‌توان براي گشودن تنگناهاي نوري در ارتباطات و محاسبات كامپيوتري استفاده كرد و بدون شك سرعت ارتباطاعات كامپيوتري توسط اين وسيله به طور قابل‌توجهي افزايش خواهد يافت.

اين وسيله جديد توسط يك در نوري كنترل‌ شده كه به راحتي باز و بسته شده و نور را ذخيره يا آزاد مي‌كند، كار مي‌كند. ذخيره موقتي پالس‌هاي نوري امكان كنترل بايت‌هاي اطلاعاتي و زمان‌بندي دقيق آنها را به ما مي‌دهد و اين دو از نكات اصلي در ارسال و حركت ارتباطات در شبكه‌هاي نوري هستند.

در حال حاضر اينگونه ارسال‌ها صورت مي‌گيرد. اما از آنجا كه قسمت اعظم اين ارسال‌ها الكترونيكي است، تغييرات پالس‌هاي نوري به الكترون و به عكس به كندي صورت مي‌گيرد.

در كامپيوترها نيز حافظه‌هاي نوري، ارتباطات نوري بين وسايل مختلف در قطعات كوچك كامپيوتري را به وجود مي‌آورند.از آنجا كه برخلاف الكترون‌ها، كنترل پالس‌هاي نوري بسيار مشكل است، استفاده از ارسال نوري سال‌ها يكي از چالش‌هاي بزرگ براي دانشمندان و محققان بوده است. يكي از راه‌هاي آهسته كردن حركت پالس‌هاي نوري و كنترل آنها،

نگه داشتن موقتي آنها درون لوپ‌هاي متصل است. اما نگه داشتن اين پالس‌ها نيز مشكلات زيادي دارد و بزرگ‌ترين اين مشكلات اين هست كه هر در ورودي در اين لوپ‌ها خود يك در خروجي نيز است و همين نگه داشتن پالس‌ها را مشكل مي‌كند.

براي حل اين مشكل بايد راهي براي بستن در ورودي لوپ با سرعتي بيش از يك سرعت پالس‌ها و خروج آنها از لوپ بيابيم.مايكل ليپسون پروفسور مهندس الكترونيك و كامپيوتر و دوستان محققش در دانشگاه كورنل، يك پالس نوري سريع 5/1 پيكو ثانيه‌اي جهت باز و بسته كردن در‌هاي لوپ‌‌ها در اين طرح به كار برده‌اند.

اين وسيله داراي دو شيار سليكوني موازي است كه هر يك به پهناي 560 نانومتر هستند. بين اين دو شيار و تقريبا هم‌سطح با آنها دو حلقه سليكوني كه به اندازه يك تار مو با هم فاصله دارند، وجود دارد.براي ذخيره كردن نور در اين حلقه‌ها، محققان از روش‌هاي گذشته استفاده مي‌كنند.

در اين روش آنها اين حلقه‌ها را طوري تنظيم مي‌كنند تا بتوانند مسير رنگ‌هاي مختلف را توسط پالس‌هاي نوري كه روي آنها تابيده مي‌شوند، تغيير دهند.نور رنگ خاصي از شيار سليكوني مي‌گذرد، سپس در يكي از حلقه‌ها تغيير مسير داده، دوباره وارد شيار سليكوني شده و راه خود را ادامه مي‌دهد.

البته اگر حلقه‌ها با فركانس يكساني در لحظه ورود پالس نوري به حلقه تنظيم شوند، پالس نوري به جاي ملحق شدن به شيار سليكوني و خارج شدن از مدار، شروع به حركت بين حلقه‌ها مي‌كند. تنظيم حلقه‌ها در فركانس‌هاي مختلف توسط تابش پالسي ديگر در يكي از حلقه‌ها به پالس نوري اجازه خارج شدن از مدار و حركت به سوي مقصدش را مي‌دهد.البته تا چنين وسيله‌اي وارد بازار شود زمان لازم است.

تاكنون حلقه‌ها فقط قسمتي از يك پالس نوري را ذخيره كرده‌اند. بنابراين همه اطلاعات رمزگذاري شده به شكل يك پالس كلي، از حافظه پاك شده‌اند. محمد يانيك يكي از پروفسورهاي مهندسي الكترونيك از MIT معتقد است كه اين مشكل را مي‌توان با فشرده كردن پالس نوري و استفاده از موجي از حلقه‌ها حل كرد.

Technology Review.com

لينک

nanophotonics.ece.cornell.edu

توليد برق در اعماق آب

كاترين براهيك /ترجمه: مريم افضلي: با توجه به محدودبودن ميزان سوخت‌‌هاي فسيلي، محققان به دنبال ساخت ابزار و ابداع روش‌‌هايي هستند که بتوان از نيروي باد، آب، خورشيد و... به عنوان جايگزين سوخت‌‌هاي فسيلي استفاده کرد. توليد برق با استفاده از انرژي موج يکي از اين روش‌‌هاست.

اگرچه شيوه جديدي نيست اما يک شرکت بريتانيايي شناوري ساخته که با انواع قبلي متفاوت است. اين نوع شناورهاي توليد برق کمي‌شبيه مين‌‌هاي زير آب هستند اما مانند مين به منظور اهداف شوم ساخته نشده‌اند. اين وسيله به کارگيري انرژي حاصل از موج زير دريا، سال 2008 براي اولين بار در نزديکي سواحل بريتانيا ساخته مي‌شود.

شرکت AWS Ocean Energy شناوري ساخته است که انرژي موج را از 50 متر زيرسطح آب مهار مي‌کند. چون وسيله اصلي زير آب قرار مي‌گيرد، مانند ديگر ابزار‌‌هاي به کارگيري نيروي حاصل از موج در معرض آسيب توفان‌‌ها قرار ندارد و در کشتيراني نيز اختلال ايجاد نمي‌کند.

اين شرکت سال آينده پنج شناور نخستين را براي آزمايش در بستر دريا در نزديکي ساحل اسکاتلند به آب مي‌اندازد. استفاده از نيروي موج براي توليد برق شيوه جديدي نيست. شايد شناخته‌شده‌ترين وسيله استفاده از قدرت موج در اين زمينه Pelamis باشد؛ Pelamis سيستمي‌شناور، قرمز و مار مانند است که روي سطح آب بالا و پايين مي‌رود و با اتصال قسمت‌‌هاي بالا و پايين، انرژي امواج را مهار مي‌کند اما توليدکننده‌‌هاي برق روي سطح آب در برابر توفان‌‌هاي شديد آسيب‌پذير هستند.

وسيله AWS از همان موادي ساخته شده است که در قطعات دکل‌‌هاي نفتي زير آب به کار مي‌رود و در عمق آب که آرام‌تر است قرار مي‌گيرد. اين شناور از طريق تغيير در فشاري که امواج با افزايش و کاهش ستون آب ايجاد مي‌کنند انرژي موج را در فاصله‌اي مهار مي‌کند.

سرشناور‌‌ها فرو رفته است و با گاز قابل تراکم پرشده که باعث حرکت نيمه‌بالايي شناور به سمت بالا و پايين مي‌شود. هنگامي ‌که موجي از سطح آنها عبور مي‌کند آب اضافي جمع‌شده در بالاي شناور فشار آب محيط را افزايش مي‌دهد و نيمه‌بالايي آن به سمت پايين فشار داده مي‌شود.

بين دو موج، ستون آب کوتاه تر و فشار کمتر بوده و نيمه بالايي به سطح آب مي‌آيد. رانش موج که موجب بالا و پايين رفتن مي‌شود به الکتريسيته تبديل‌شده و شبکه برق سراسري را تغذيه مي‌کند.براي تأمين برق شهري با جمعيت 55 هزار نفر به نيم کيلومتر مربع از بستر دريا، پوشيده از 100 شناور نياز است.

استفاده از اين شناور‌‌هاي توليد برق مي‌تواند در درياي آتلانتيک شمالي، از ساحل اسکاتلند تا پرتغال، در طول ساحل آمريکا در کنار اقيانوس آرام، از سانفرانسيسکو تا ونکوور در کانادا، در طول سواحل شيلي و حتي در آفريقا و نيوزلند موثر واقع شود اما در دريا‌‌هاي آرام‌تر مانند درياي مديترانه ارتفاع موج براي بالا و پايين کردن شناور کافي نيست.

NewScientist.com

حشرات جاسوس

به زودي نه‌تنها در عرصه نظامي بلكه در عمليات‌هاي مربوط به امداد و كمك‌رساني به مردم از حشرات كوچك روبوتيك كه MAV (Micro Air Vehicle)ناميده مي‌‌شوند و مي‌‌توانند بر فراز مناطق عملياتي پرواز كرده و اطلاعات جمع‌آوري كنند، استفاده خواهد شد.

تا به حال وزارت دفاع ايالات متحده بيش از 50 ميليون دلار براي طراحي و ساخت اين روبوت‌هاي كوچك هزينه كرده است، چرا كه استفاده از اين روبوت‌هاي كوچك ساخته دست بشر، بهترين راه براي حفاظت سربازان از خطرات موجود در عمليات‌هاي مختلف دشمن است.

آژانس پروژه‌هاي تحقيقاتي دفاعي پيشرفته ايالات متحده معروف به DARPA از چندين تيم تحقيقاتي مختلف براي ساخت MAVهايي كه طول، عرض و ارتفاع آنها بيش از 20 سانتيمتر نباشد پشتيباني مالي به عمل آورده است.

اين روبوت‌هاي كوچك پرنده، كوچك‌ترين هواپيماهاي بدون سرنشين (UCAV) در جهان خواهند بود كه تا به حال ساخته شده است.نمونه‌هايي از اين روبوت‌هاي پرنده كوچك، به تقليد از حركات پروازي و نحوه بال زدن حشرات مشخصي در حال طراحي هستند.

اين حشرات شامل مگس‌ها، زنبورها و سنجاقك‌ها هستند. به طور مثال پرواز مگس نكات بي‌شماري از هوانوردي را به بشر مي‌‌آموزد كه همه آنها به وسيله مطالعه بال‌هاي ثابت هواپيما يادگرفتني نيست، زيرا اصول و قواعد پرواز حشرات و بال‌هاي متحرك آنها از اصول و قواعد موجود براي پرواز با بال‌هاي ثابت هواپيما كاملا متفاوت است.

پروفسور «مايكل ديكسون» زيست‌شناس دانشگاه بركلي كاليفرنيا در اين زمينه مي‌‌گويد: «مي‌‌توان ثابت كرد كه يك زنبورعسل نمي‌تواند پرواز كند، زيرا اگر تئوري بال‌هاي ثابت را در مورد بال‌هاي حشرات هم استفاده كنيم مي‌‌توان به اين نتيجه رسيد كه پرواز اين حشرات تقريبا غيرممكن است. بنابراين حتما بايد از تئوري ديگري در مورد اثبات چگونگي پرواز اين حشرات استفاده كرد.»

پروفسور ديكسون يكي از اعضاي پروژه حشرات ميكرومكانيكي (MFI) در كاليفرنياست. وظيفه او و همكارانش در اين پروژه ساخت روبوت‌هاي كوچك پرنده‌اي است كه از اصول پروازي حشرات در طراحي آنها استفاده شده است. اين پروژه با همكاري سازمان‌هاي بشردوستانه و همچنين پنتاگون، ‌مراحل پاياني خود را سپري مي‌‌كند.

حشره روبوتيكي كه پرنده ميكورمكانيكي يا MFI نام دارد تنها 15 تا 25 ميليمتر عرض خواهد داشت و با اين حساب كوچكتر از حد و اندازه مشخص شده حشرات روبوتيك MAV ساخت آژانس پروژه دفاعي است و در آن از بال‌هاي ثابت هم خبري نيست.

همانطور كه مي‌‌دانيد هواپيماها نيروي لازم براي بلندشدن از زمين را به سبب وجود جريان هواي سريع‌تر در بالاي بال‌هاي خود نسبت به قسمت پاييني بال توليد مي‌‌كنند. ولي كاملا مشخص است كه مگس‌ها، زنبورها و ديگر حشرات از چنين قاعده‌اي در پرواز خود استفاده نمي‌كنند، زيرا بال‌هاي آنها همواره در حركت و جنب و جوش است.

«جين وانگ» فيزيكدان كالج فني دانشگاه استنفورد مي‌‌گويد: «برخلاف پرواز هواپيماهاي با بال ثابت،‌حشرات در ميان انبوهي از حلقه‌هاي جريان هوا كه به وسيله حركت دادن بال‌هايشان به وجود آمده‌اند، پرواز مي‌‌كنند. جريان هواي موجود در اين حلقه‌ها در جهت مخالف جريان هواي اصلي حركت مي‌‌كند و در واقع همين حلقه‌ها هستند كه حشرات را بالا نگه مي‌‌دارند.»

همچنين به اعتقاد آقاي ديكسون، پي بردن به مكانيسم پرواز حشرات و بهره‌گيري از آن در ساخت حشرات كوچك روبوتيك،‌بسيار مفيد خواهد بود ولي ساخت چنين روبوت‌هايي نياز به زمان دارد.

در حال حاضر دو پروژه بزرگ حشرات روبوتيك (MAV) كه تحت حمايت‌هاي مالي وزارت دفاع ايالات متحده است، مراحل پاياني خود را مي‌‌گذراند و در ساخت آنها از اصول پرواز حشرات الهام گرفته شده است.

يكي از اين پروژه‌ها مربوط به آقاي ديكسون و همكارانش در دانشگاه كاليفرنياست كه حشرات ميكرومكانيكي MFI را مي‌‌سازند و ديگري پروژه‌اي است كه در آن پروفسور «رابرت ميشلسن» و همكارانش در موسسه فناوري جورجيا در حال ساخت حشره الكترومكانيكي معروف به انتوموپتر (Entomopter) است.

در سال 2000 ميلادي اداره ثبت اختراعات ايالات متحده حشره الكترومكانيكي چندمنظوره رابرت ميشلسن را با نام «انتوموپتر» و به نام شركت تحقيقات تكنولوژيكي جورجيا به ثبت رساند.

اين حشره روبوتيك به منظور فعاليت‌ در محيط بسته طراحي شده بود و در ساخت آن از نحوه پرواز حشرات و باز و بسته كردن بال حشرات الهام گرفته شده بود. اين پروژه هم اكنون به طرز حيرت‌انگيزي توسعه داده شده و انتوموپتر مي‌‌تواند در محيط‌هاي باز و مكان‌هايي كه انسان‌ها قادر به رفتن در آن نيستند،‌نفوذ كرده و اطلاعات ارسال كند.

حشره الكترومكانيكي «انتوموپتر» به وسيله يك واكنش شيميايي انرژي مي‌‌گيرد. به اين ترتيب كه مقداري سوخت در داخل بدنه آن ريخته شده كه در اثر آن يك واكنش شيميايي رخ مي‌‌دهد و گازي آزاد مي‌‌شود.

فشار حاصل از اين گاز به پيستون داخلي بدنه كه به بال‌ها متصل است، نيرو وارد كرده و موجب مي‌‌شود تا آنها به سرعت به حركت درآيند. قسمتي از گاز به وسيله دريچه موجود در بال‌ها خارج مي‌‌شود و نيروي لازم روي حركت هر كدام از بال‌ها را تغيير مي‌‌دهد تا به وسيله اين عمل، روبوت انتوموپتر بتواند پرواز كند.

در حال حاضر اين حشره روبوتيك كمتر از 20 سانتيمتر پهناي بال دارد. در وسيله‌اي با اين ابعاد، هر قسمت بايد وظايف چندگانه‌اي انجام دهد.

براي نمونه يك آنتن راديويي كه به پشت انتوموپتر متصل است،‌علاوه بر دريافت اطلاعات در عين حال يك وسيله ايجاد تعادل در هدايت آن هم محسوب مي‌‌شود يا قسمتي از بدنه اين روبوت مي‌‌تواند با ذخيره سوخت در خود باعث حفظ تعادل در حين پرواز شود.

دولت ايالات متحده تا به امروز ده‌ها ميليون دلار در پروژه روبوتيك دانشگاه بركلي كاليفرنيا سرمايه‌گذاري كرده است تا روبوت پرنده‌اي در اندازه يك زنبورعسل بسازد.

مهم‌ترين گام در اين پروژه اضافه كردن بخش‌هاي كنترل پرواز، به منظور تكميل سيستم كنترل از راه دور اين روبوت است.بدون شك اولين استفاده از اين حشره‌هاي روبوتيك در ميدان‌هاي نبرد و به عنوان هواپيماهاي كوچك جاسوسي خواهدبود.

وزارت دفاع ايالات متحده همواره در فكر ساخت حشره روبوتيكي بود كه بتواند ماموريت‌هاي شناسايي را به دقت انجام داده و به وسيله سربازان از روي زمين قابل كنترل باشد.

اين روبوت‌هاي پرنده كوچك فقط به منظور تصويربرداري از تحركات دشمن به كار گرفته نخواهند شد بلكه اين توانايي را دارند كه روي يك تانك، نفربر يا هر وسيله نظامي ديگر دشمن نشسته و يك برچسب الكترونيكي روي آن بزنند، در اين صورت هدف‌گيري اين ادوات نظامي به وسيله نيروهاي خودي بسيار ساده مي‌‌شود.

آژانس تحقيقات دفاعي در سال 1998 طي گزارشي در موردMAVها اعلام كرده بود كه پيشرفت‌هاي حاصل شده در ميكروتكنولوژي از جمله سيستم‌هاي ميكروالكترومكانيكي به زودي موجب خواهد شد تا پروژه حشرات روبوتيك عملي شود. امروزه دوربين‌هاي ديجيتالي، حسگرهاي مادون قرمز و ردياب‌ها به قدري كوچك شده‌اند كه مي‌‌توان آنها را به راحتي در ساختار يك پرنده كوچك روبوتيك جاي داد.

از جمله پيشرفت‌هاي ديگر در زمينه ساخت حشرات روبوتيك، درك بيشتر در مورد مكانيسم پرواز حشرات و ساخت بال‌هاي بسيار كوچك براي آنها بود. در اين روبوت‌هاي پرنده از شش موتور بسيار كوچك و قدرتمند براي نيرو دادن استفاده مي‌‌شود. بخش فيزوالكتريك نيز كه باعث به حركت درآمدن بال‌هاي روبوت مي‌‌شود به وسيله انرژي خورشيد نيرو مي‌‌گيرد.

روبوت‌هاي پرنده‌اي كه در سال 2008 ميلادي در اختيار ارتش ايالات متحده قرار خواهند گرفت مي‌‌توانند در حدود 15 كيلومتر پرواز كنند. ضمن اينكه هيچ محدوديتي هم براي پرواز در شب ندارند و حداقل به مدت يك ساعت در آسمان به پرواز خود ادامه مي‌‌دهند.

طبق گفته متخصصان اين پروژه سرعت ايده‌آل براي يك حشره روبوتيك بين 35 تا 75 كيلومتر در ساعت است كه البته روبوت‌هاي دانشگاه كاليفرنيا توانسته‌اند به سرعت 65 كيلومتر در ساعت در مراحل آزمايشي دست پيدا كنند.

اين پرنده‌هاي روبوتيك مجهز به آنتن‌هاي ويژه‌اي هستند كه در گوشي‌هاي تلفن همراه نيز كاربرد دارد و به وسيله آن با ايستگاه‌هاي زميني به طور دائمي و پيوسته در ارتباط هستند و به طور كامل كنترل مي‌‌شوند. ضمن اينكه حشره‌هاي روبوتيك، نسل جديدي از كاوشگران فضا محسوب مي‌‌شوند.

سازمان هوافضاي ايالات متحده (ناسا) مدت‌هاست كه به توانايي‌هاي اين روبوت‌ها پي برده و براي تحقيق به منظور استفاده از انتوموپترها به عنوان كاوشگر مريخ و ديگر سيارات از موسسه فناوري جورجيا پشتيباني‌هاي مالي فراواني انجام داده است.

اين روبوت‌ها داراي فوايد بسيار زيادي جهت اكتشاف در امور فضايي براي ناسا هستند و قرار است روبوت‌هاي مخصوص ماموريت‌‌هاي فضايي در اندازه‌هايي بزرگ‌تر ساخته و تا سال آينده ميلادي به سازمان هوافضاي آمريكا تحويل داده شوند.

حشرات روبوتيك به منظور امدادرساني و كمك به آسيب‌ديدگان بلاياي طبيعي نيز كاربرد دارند، زيرا با اندازه بسيار كوچكي كه دارند مي‌‌توانند بر فراز مناطق حادثه ديده پرواز كنند و به جست‌وجوي افراد مجروح بپردازند يا به درون مكان‌هايي بروند كه انسان يا ماشين‌ها قادر به رفتن به آنجا نيستند.

از جمله مهم‌ترين كاربردهاي ديگر اين روبوت‌هاي پرنده مي‌‌توان به كنترل ترافيك، جست‌وجوهاي خطرناك و گشت‌زني‌هايي در مناطق مرزي اشاره كرد. با استفاده از اين روبوت‌ها انسان‌ها ديگر كمتر خود را درگير ماموريت‌هاي خطرناك خواهند كرد و به كمك تكنولوژي اين ميكروروبوت‌ها مشكلات زندگي‌ انسان‌ها كمتر خواهد شد.

Populartechnology.com

لينك

www.darpa.mil
www.robots.org/mavbots.htm

ذوب يخ هاى قطب جنوب : عصر يخ يا گلخانه

چه كسى ديواره يخى لارسن را مى شناسد؟ اين كوه عظيم يخى شناور در آب هاى دريا كه در ارتباط با يخچال هاى خشكى شبه جزيره قطب جنوب است، زمان درازى تنها براى پژوهشگران قطب جالب بود. ليكن در سى و يكم ژانويه سال 2002 ناگهان اين غول يخى نظر تمام جهانيان را به خود جلب كرد. دليل: عكس هاى ماهواره هاى ناسا نشان دادند كه چگونه ظرف يك فاصله زمانى پنج هفته اى تكه بزرگى از يخ به حجم 3250 كيلومترمربع تقريباً به بزرگى مالوركا _ از ديواره يخى لارسن جدا شد. كارشناسان حدس مى زنند كه آب حاصل از ذوب يخ ها همچون چشمه هاى كوچك بى شمار به داخل ديواره يخى راه يافته و آنجا يخ زده و بدين ترتيب حجمى اضافه تشكيل شده كه قاعدتاً از تكه يخ غول آسا جدا شده است. اين تكه يخ كه به نام «لارسن ب» خوانده شد، 220 متر ضخامت و 720 ميليارد تن وزن داشت و به هزاران تكه كوچك تقسيم شد.

اين نخستين بارى نيست كه يخ موجود در قطب جنوب از بين مى رود. در ماه هاى مارس و مه سال 2000 تكه هاى بزرگى از كمربند يخى جدا شده و از بين رفتند. يك ركورد جهانى تا آن زمان، تكه اى از يخ به بزرگى ده هزار كيلومترمربع جدا و به سمت درياى روس (Ross) رهسپار شد.

در فيلم علمى _ تخيلى رولاند امريش «روز پس از فردا» يك دانشمند پژوهشگر آمريكايى هوا به نام جك هال ماجرايى را درست شبيه آنچه كه بر سر ديواره يخى لارسن آمده پيش بينى مى كند كه در سال 2002 رخ مى دهد. در اين فيلم هاليوود كه به يك شعر حماسى بيشتر شبيه است نيز تكه عظيم يخ جدا مى شود. خدمه هال با رويدادى به غايت دهشتناك مواجه شدند. شكافى عظيم (با استفاده از متحرك سازى كامپيوترى) در يخچال مقابل شان دهان باز كرد و تقريباً آنها را بلعيد. در اينجا واقعيت و خيال درهم مى آميزند: امريش در فيلمنامه تمام جزئيات تلاش هاى اين انسان ها را به تصوير مى كشد. اما كارگردان با لحن هجوآميزى مى گويد: «بايد در نوشتن فيلمنامه تعجيل مى كرديم، والا از فيلم سينمايى خبرى نبود، تنها چيزى كه باقى مى ماند مستندسازى رويدادها بود.» منشأ و علت واقعه اى براى يخ هاى قطب جنوب رخ داد و پيش زمينه داستان فيلم همانا گرم شدن روزافزون كره زمين است: بدين ترتيب ميدان هاى يخ قطب ها بيش از پيش ذوب مى شوند. زمينه ساز چنين دگرگونى در آب و هوا اثر گلخانه اى است با بالاترين سطح گازهاى مضر از نقطه نظر آب و هوا مثل دى اكسيدكربن(Co2) در جو، كره زمين را پوششى از گاز فرا مى گيرد، چنين رويدادى نتايج مرگبارى را به دنبال دارد. گرماى بيشترى از خورشيد به كره زمين مى تابد چرا كه اين اشعه گرمايى در فضا منعكس مى شود. نتيجه آن كه نوعى شبنم ناشى از گرما ظاهر خواهد شد (قطره آب به كندى تبخير مى شود)، توده هاى عظيم يخى شروع به آب شدن خواهند كرد و مقادير فراوانى از آب شيرين سرد به داخل اقيانوس ها سرازير خواهند شد. امريش كارگردان فيلم از اين واقعيت علمى به عنوان نقطه شروع سوگنامه آب و هوايى خويش استفاده مى كند. گلوله هاى شناور حرارت سنج ها در آتلانتيك شمالى ديوانه مى شوند و خبر از آن مى دهند كه چشمه هاى آب گرم در اقيانوس واقع در نيمكره شمالى خشك شده اند.

همچنانكه اين «حرارت» به نقطه اوج خود مى رسد، فاجعه سرما نيز به كمك جلوه هاى ويژه قطعى و تاثيرگذار به نظر مى رسد: رگبارهاى تگرگ به درشتى مشت انسان توكيو را درهم مى كوبند، بادهاى سخت و توفانى لس آنجلس را خالى از سكنه مى كنند، يك موج عظيم مد آب هاى اقيانوس نيويورك را در خود غرق مى سازد. آنگاه فاجعه عظيم رخ مى دهد: سرتاسر نيمكره شمالى در زير يخ و برف مدفون مى شود. فيلمنامه مى گويد كه هواى بسيار سرد منهاى 101 درجه سانتيگراد از استراتوسفر به سمت زمين مى آيد و انسان ها در ظرف چند ثانيه جملگى يخ مى زنند.

تصاوير امريش تكان دهنده اند ولى باوركردنى به نظر نمى رسند. از يك سو روزانه اخبارى راجع به گرم تر شدن تدريجى سياره مان مى شنويم و مى خوانيم، از طرف ديگر عصر جديدى از يخ پيش بينى مى شود. كداميك را بپذيريم؟

يك منبع آگاه احتمالاً مى تواند پاسخگوى پرسش هاى ما پيرامون آب وهوا باشد. «گروه بين دولتى براى تغيير آب و هوا» شامل جمعى از زبده ترين كارشناسان است. مذاكرات پيرامون آب و هوا در چارچوب ملل متحد نيز براساس اعلاميه اين گروه صورت مى گيرد. بر طبق گزارشات گروه طى فاصله زمانى 1990 تا 2100 درجه حرارت كل كره زمين به طور متوسط بين 4/1 تا 8/5 درجه سانتيگراد افزايش خواهد يافت (در مجموع در طول قرن بيستم: به علاوه 6/0 درجه). تفاوت بين اين دو رقم قابل توجه است، چه به سختى مى توان آثار حاصل از عوامل گوناگون دخيل در اين پديده را به دقت پيش بينى نمود: عواملى چون افزايش جمعيت يا افزايش گاز (Co2)در نتيجه استفاده از سوخت هاى فسيلى، به علاوه تغييرات در آب و هوا بسيار به كندى صورت مى گيرد: حتى اگر بشر انتشار گازهاى گلخانه اى را به سرعت به صفر برساند.

ده ها سال طول مى كشد كه گرم تر شدن كره زمين متوقف شود. درست مثل اتومبيلى كه با سرعت بالايى در حركت است، براى آن كه از سرعتش كاسته شود، لازم است چندين كيلومتر مسافت را طى كند. بسته به اينكه گرم شدن زمين و آب شدن توده هاى يخ تا چه اندازه شديد باشد سطح آب اقيانوس ها بين 20 تا 86 سانتيمتر افزايش خواهد يافت. بدون اقدامات حفاظتى همچون برپا كردن سدهاى مرتفع مساحت وسيعى از سواحل درياها و اقيانوس ها و زمين هاى در مجاورت آنها به زير آب خواهند رفت. بسيارى از جزاير رويايى درياى جنوب براى هميشه محو خواهند شد.

اما همين حالا هم شاهد نتايج حاصل از پديده قدرتمند گرم تر شدن زمين هستيم: طوفان هايى كه تاكنون نظيرشان اتفاق نيفتاده، باران هاى سيل آسا و طغيان رودخانه ها، تابستان هاى گرم و طاقت فرسا با تلفات عظيم در محصولات گياهى و دامى و آتش سوزى هاى وسيع جنگل ها، يخچال هاى آلپ آب و در بسترهاى عظيم يخى خلل وارد مى شود و ساختمان ها دستخوش تزلزل مى شوند. اكوسيستم درهم مى ريزد، تمام حيوانات و گياهان نابود مى شوند و فضاى زندگى انسان ها به شدت در معرض تهديد قرار مى گيرد. «گروه بين دولتى براى تغيير آب و هوا» در «خلاصه اى براى سياستگزاران» باز هم نتايج بيشترى را برمى شمارد. سالخوردگان بيشترى به خاطر گرما جان خود را از دست مى دهند؛ عوامل مضر و بيمارى زا گسترش مى يابند (مثلاً پشه هاى مالاريا راه سرزمين هاى شمالى تر را در پيش مى گيرند)؛ كوه هاى بيشترى ريزش مى كنند، فرسايش زمين ها و سواحل درياها سرعت مى گيرد، حتى جزاير مرجانى نيز در اين ميان آسيب مى بينند و زمانى كه بسترهاى يخى دائمى اندك اندك ذوب مى شوند، مقادير عظيمى متان و دى اكسيدكربن آزاد و اثر گلخانه اى بيش از پيش تشديد مى شود. اگرچه دانشمندان در مورد اين آثار و نتايج اتفاق نظر دارند، ولى افزايش سريع دماى زمين در ده سال اخير پرسش هاى زيادى را براى انسان مطرح كرده كه لازم است پاسخ هايى براى آنها پيدا شود. افزايش شدت حرارت خورشيد در 100 ساله اخير تنها موجب 2/0 درجه افزايش درجه حرارت زمين شده است.

گرم تر شدن زمين يك واقعيت است كه در حدود مشخصى اتفاق خواهد افتاد. اما چگونه مى توان از اين واقعيت اين طور نتيجه گرفت كه دوران يخبندانى در راه است؟ لااقل آن طور كه امريش وانمود مى كند. كارگردان و فيلمنامه نويس در فيلم خويش از آنجا شروع مى كنند كه يخ هاى ذوب و رها شده از قطب هاى كره زمين با جريانات آب گرم اقيانوس ها برخورد پيدا مى كنند. چنين فيلمنامه اى را نمى توان پيشاپيش رد يا قبول كرد، چه يك بار حدود 11هزار تا 12هزار سال پيش جريان اقيانوسى گلف استريم كاملاً متوقف شد. در اين زمان پس از يك دوره آب و هواى گرم درجه حرارت در گرينلند در مدار 15 درجه به يك بار افت كرد. بدين ترتيب تا آنجا كه به دانشمندان مربوط مى شود، مى توان از وضعيت جريان آب داخل اقيانوس ها به عنوان شاخصى از وضعيت كلى آب وهوا استفاده نمود. به قول ماروتسكه رئيس موسسات ماكس پلانك در رشته هواشناسى در هامبورگ: «در دهه هاى آينده جريان آب داخل اقيانوس بار ديگر بسيار ضعيف خواهد شد. اما اين بار موضوع ضعيف تر شدن طبيعى آن مطرح نيست، بلكه اين انسان ها هستند كه موجب چنين وضعيتى خواهند بود.»

اين طور حدس زده مى شود كه اين جريان اقيانوسى (golfstream) قبل از همه اقيانوس اطلس جنوبى در طول دماغه اميدنيك منشأ گرفته، عرض اقيانوس را به سمت شمال پيموده، به سواحل آمريكاى جنوبى و مركزى نزديك مى شود و به خليج مكزيك مى رسد، در آنجا گرم تر مى شود، از آنجا در مسير ساحل ايالات متحده تا حوالى 35 درجه عرض شمالى پيش مى رود و در دماغه هاتراس (كاروليناى شمالى) با سرعتى معادل 5 كيلومتر در ساعت و با عرض 50 كيلومتر به سمت شرق راه كج مى كند و راه درياهاى آزاد را در پيش مى گيرد. جريان گلف استريم در مسير 1500 كيلومترى خويش شاخه هاى بسيارى تشكيل مى دهد، طورى كه بخشى از آن تا سواحل نروژ ادامه پيدا مى كند. اين جريان اقيانوس اطلس شمالى _ كه در فيلم امريش نيز به همين نام اشاره مى شود _ در آب هاى قطب شمال در حوالى گرينلند مجدداً سرد شده به عمق آب اقيانوس فرو مى رود و به صورت يك آبشار عظيم از سطح به عمق و كف اقيانوس به جريان مى افتد و رهسپار آب هاى گرم نواحى جنوبى اقيانوس مى شود. بدين ترتيب يك دوره كامل طى مى شود كه 50 سال به طول مى انجامد. ولى براى آب هايى كه راه خود را گم و طولانى مى كنند، اين زمان مى تواند به پانصد سال هم برسد.

گرمايى كه گلف استريم در هر ثانيه به سمت شمال با خود حمل مى كند، چيزى معادل نيم ميليون واحد نيروى كار است. هنگامى كه جريان آب به سواحل آب هاى سرد شمال نزديك مى شود گرماى موجود در آن از طريق زمين راه غرب را در پيش مى گيرد. نتيجه آن كه اروپاى شمال غربى در مقايسه با ساير نواحى هم ارز از نظر جغرافيايى (مثلاً روسيه يا لابرادور) آب و هوايى كه به طور غيرعادى ملايم است پيدا مى كند.

ولى نيروى محرك گردش جريان گلف استريم كدام است؟ بادهاى موسمى نواحى گرمسيرى، بادهاى غربى عرض هاى جغرافيايى ميانى كره زمين، گردش كره زمين، معمارى بستر اقيانوس اطلس و به اصطلاح گردش دمايى _ نمكى از جمله عواملى هستند كه پيش برنده اين جريان به شمار مى روند. دمايى _ نمكى به معناى تفاوت كمك محلول در آب در نتيجه تغيير در درجه حرارت است. اين نيروى محركه بدين صورت عمل مى كند: وقتى كه آب گلف استريم حرارتش را در شمال از دست داده سرد مى شود، و حرارت پايين و نمك فراوانش چگالى آن را بالا مى برد؛ اين آب از آب هاى اطراف سنگين تر بوده و به عمق مى رود كه از آنجا به سمت جنوب جارى مى گردد. بدين ترتيب گردش آب تداوم پيدا مى كند.

گردش دمايى _ نمكى به ويژه در برابر گرم تر شدن كل كره زمين و ذوب شدن يخ هاى قطب ها حساس است. هنگامى كه اثر گلخانه اى بيش از پيش تشديد شود، گلف استريم به ميزان سابق سرد نخواهد شد، در همين زمان آب شيرين بيشترى در نتيجه ذوب شدن يخ ها و باران هاى سيل آسا وارد اقيانوس خواهند شد. نتيجه: آب ديگر به چگالى مطلوب براى فرورفتن به اعماق اقيانوس نخواهد رسيد. موتور ماشين جوش آورده از حركت بازخواهد ايستاد، در بدترين حالت ديگر اثرى از گلف استريم نخواهد بود _ همچون رودخانه اى دچار خشكسالى شده _ و به دنبال آن سرما سر خواهد رسيد.

پس حق با امريش است، اين پرسش در عمل هنوز پاسخ دقيقى ندارد، چرا كه اطلاعات ما بسيار اندك است با اين حال با محاسبات كامپيوترى نتايج حاصل از بدترين حالت، يعنى از بين رفتن كامل گرماى حاصل از گلف استريم پيش بينى شده اند اما نتايج مذكور اظهارنظرهاى قاطع فيلم را تائيد نمى كنند: در كشورهايى مانند انگلستان، ايرلند و اسكانديناوى حداكثر تنها 6 درجه از دماى هوا كاسته خواهد شد. پروفسور اشتفان رامشتورف از «موسسه پژوهش در آب و هوا» واقع در پوتسدام پيش از اين در مصاحبه اى تصويرى از چنين وضعيتى را ارائه داده است. در اين صورت بايد به برايتون در جنوب انگلستان درخت و محصولات گياهى وارد نمود زيرا در اين شهر نيز همچون ايسلند كنونى در فصل تابستان هم از گرما خبرى نخواهد بود. در نروژ در فصل زمستان دسترسى به اقيانوس ممكن نخواهد بود زيرا ديوارى زرهى از يخ سواحل اقيانوس را فراخواهد گرفت و هواى آلمان دو تا 5 درجه سردتر خواهد شد. بررسى ها نشان داده اند كه مثلاً در كالسروهه تعداد روزهاى يخبندان سال دو برابر امروز خواهد بود.

اما اينكه اين اتفاقات ظرف چند هفته يا حتى چند روز (آن طور كه در فيلم آمده) رخ دهند چه؟ يوخم ماروتسكه مى گويد: «غير ممكن است!» اين فروپاشى آب و هوا، اگر قرار باشد اتفاق بيفتد «لااقل ده تا بيست سال به طول مى انجامد.» اما آيا اصلاً اتفاق خواهد افتاد؟ به گفته ماروتسكه «اتفاقى چون تضعيف گلف استريم را اصلاً نمى توان با قطعيت اعلام نمود.» پس خيالمان راحت باشد به هيچ وجه! كارشناسان خطر را حس مى كنند و در جست وجوى كسب اطلاعات بيشترند.

صحنه عوض شده، اين بار سواحل باهاما در مقابل چشمان ما قرار دارد. جزيره آباكو با ساحل ماسه اى كه در زير نور آفتاب مى درخشد و قايق هاى بادبانى كه كشتى پژوهشى انگليسى به نام «اكتشاف» در ميان آنها نظرها را به خود جلب مى كند. كشتى انگليسى 90 متر طول، 20 تن خدمه و حدود يك دو جين دانشمند دارد كه بيشترشان انگليسى و آمريكايى هستند. مدار جغرافيايى محل كشتى دقيقاً عرض 5/26 درجه شمالى است. از اواسط فوريه تا اوايل ماه مه سال 2004 كشتى «اكتشاف» از جزاير قنارى تا باهاما در حركت بود و اندازه گيرى هاى زيادى را صورت داد. اين بخشى از يك برنامه پژوهشى پنج ساله تا سال 2008 است، برنامه اى كه 20 ميليون پوند بودجه دارد و دولت انگليس به رهبرى ماروتسكه اجراى آن را برعهده دارد.

از بالاى عرشه كشتى «اكتشاف» جرثقيل هاى بزرگ چرخ هاى بزرگ قطارهاى قديمى راه آهن را به داخل آب مى اندازند. اين اجسام سنگين يك سر طناب هايى را با خود به قعر دريا مى برند و سر ديگر آنها با اتصال به شناورهاى عظيم بر سطح آب ثابت مى شوند. در طول طناب هاى مذكور دستگاه هاى مخصوص سنجش ارتفاع، نمك موجود و فشار آب را در نقاط مختلف زير دريا اندازه گيرى مى كنند. ماروتسكه اشاره مى كند: «مى خواهيم بدانيم در چه عمقى جريان آب گلف استريم در جهت جنوب باز مى گردد؟» پيش از اين، چنين اتفاقى در عمق 1500 تا 4000 مترى زير سطح آب پيش مى آمد. اگر جريان آب در عمق كمترى جهت عوض كند آنگاه تا عرض جغرافيايى كمترى در شمال پيش خواهد رفت. اين علامت خطرى براى پژوهشگر آب و هوا به شمار مى رود، چه عملاً به معناى ضعيف تر شدن جريان آب گلف استريم است.

نخستين پيش بينى هاى كشتى «اكتشاف» تا پيش از پايان سال جارى امكان پذير نيست و تا اين زمان دستگاه هاى اندازه گيرى همچنان در زير آب باقى خواهند ماند. علاوه بر اين پژوهشگران به كمك ماهواره هاى Quikscat و Topex-Poseidon از ارتفاع 1300 كيلومترى قدرت باد و تموجات سطح آب ها را ثبت مى كنند. اكنون اطلاعاتى از اين پژوهش ها منتشر نشده، نمى توانيم ماجراهاى فيلم امريش را رد يا قبول كنيم. تا به امروز دانشمندان پيش بينى هاى مشخصى پيرامون آثار و نتايج حاصل از اتفاقات امروزى كرده اند. به قول ماروتسكه: «اطلاعات ما از سال 1957 چهار برابر شده، ولى هنوز هم نمى توانيم قطعاً بگوئيم كه تضعيف جريان دريايى گلف استريم در راه است.»

سخن آخر اين كه يك دوره آب و هوايى چيزى حدود 30هزار تا 50هزار سال به طول مى انجامد كه در يك انتهاى آن ديگر مى توان سخن از سرماى واقعى و يخبندان حقيقى گفت.