سناریو ای برای ابرنو اخترها

دانشمندان با بهره گیری از تلسکوپ غولپیکر زمینی وی ال تی (VLT) رصدخانه جنوبی اروپا به شواهد مستقیمی دال بر وجود جریانی از مواد در اطراف کوتوله سفید( پیش از انفجار) دست یافته اند.این شواهد خود دلیلی محکمی برای اثبات نظریه انفجار در سیستم های دوتایی است که در آن کوتوله های سفید مواد تشکیل دهنده ستارگان غول سرخ را مصرف می کنند.

ابرنو اختر های نوع آی.ای (Ia) همواره معیار های بسیار مناسبی برای سنجش فواصل کیهانی و میزان گسترش عالم بوده اند، چرا که این دست از ابر نو اختر ها بسیار درخشان اند، به یکدیگر شباهت دارند و همیشه انفجار هایی با شدت یکسان در آنها صورت می گیرد.اگرچه که پیشرفت های قابل توجهی در زمینه مطالعه این گونه از ابر نواختر ها صورت گرفته،اما همواره ماهیت حقیقی آنها در پرده ای از ابهام باقی مانده است.بر اساس تئوری های کنونی در یک سیستم دوتایی یک کوتوله سفید به دور همدم خود که یک ستاره غول سرخ است می گردد و اندک اندک مواد تشکیل دهنده غول سرخ را به درون خود جذب می کند ، به بیان دیگر در تقابلی دو طرفه کوتوله سفید شروع به بلعیدن ستاره همدم خود می نماید. هنگامی که یک کوتوله سفید بیش از ظرفیت معین، مواد تشکیل دهنده ستاره همدم دوتایی خود را مصرف کند،توانایی لازم برای نگهداری آنها را نداشته و در نتیجه منفجر می شود.

نمایی خیالی قبل(سمت چپ) و بعد(سمت راست) از انفجار ابر نو اختری، در تصویر سمت راست جرم ستاره کوتوله سفید به حالت بحرانی رسیده است و در اثر انفجار هسته اى حرارتى مواد تشکیل دهنده این ستاره در فضای اطراف پراکنده می گردند.

ابر نو اختر اس ان 2006 ایکس (SN 2006X) در فاصله 70 میلیون سال نوری از زمین در کهکشان مارپيچى ام 100 (M100) منفجر شده است.مشاهداتی که توسط طیف نگار نور مرئی و فرابنفش (UVES) تلسکوپ غولپیکر 8.2 متری رصدخانه (ESO) در طی چهار ماه صورت گرفته جریانی از مواد را پیش از انفجار به دور ستاره کوتوله سفید نشان داده است.این مواد قشری را با گستره متفاوتی (بین 0.5 سال نوری و 3000 بار فاصله زمین تا خورشید) در اطراف مرکز انفجار شکل داده اند.بررسی های دقیق تر نشان داد که مقدار مواد اطراف کوتوله سفید با مقدار موادی که ستاره غول سرخ از دست داده بود برابر است.

به عقیده دانشمندان از آنجا که ذرات پس ار انفجار ابر نو اختری با سرعتی برابر 50 کیلیومتر بر ثانیه در فضا منتشر می شوند، پس می بایست مواد مذکور 50 سال قبل از این حادثه از اطراف ستاره کوتوله سفید پراکنده شده باشند.

سرعت انتشار 50 کیلومتر بر ثانیه از اهمیت بسیار بالای برخوردار است، چرا که برابر با سرعت باد های ستاره ای است که توسط ستارگان غول سرخ در فضا منتشر می شوند.چنان که لایه های خارجی ابر و اختر به هنگام انفجار در فضا پراکنده می شوند،با برخورد با مواد منتشر شده از ستارگان غول سرخ جذب آنها می گردندو دانشمندان قادر به تمایز آنها از یکدیگر خواهند بود.ابر نواختر ها همواره تاثیر به سزایی در محیط اطراف خود دارند.

موضوع حائز اهمیت این است که" آیا مشاهداتی که از ابر نو اختر اس ان 2006 ایکس (SN 2006X) به دست آمده قابل بسط دادن به همه ابرنو اختر های از این دست می باشد یا کاملا اتفاقی است؟" به عقیده دانشمندان سایر ابر نو اختر ها نیز از این ویژگی برخوردارند.

تنها با مشاهداتی که در آینده صورت خواهد گرفت،می توان به پاسخ هایی برای سوالات بیشمار کنونی دست یافت.

منبع: پارس اسکای

طنين چيست؟

وقتي هارمونيكهاي مختلف ، تارهاي مختلف ساز با هم به طور كامل كوك نمي‌شوند در
داخل صوت موسيقي ناهنجاريهايي شنيده مي‌شود كه اختلاف جزئي با آهنگ اصلي دارد. اين
مساله در مباحث علمي تحت عنوان پديده طنين مطرح است. در حالت كلي اكثر ناهنجاريهاي
صوتي كه فركانس ناخوشايند توليد مي‌كنند به اين پديده مربوط مي‌شود.


مفهوم طنين


اگر ارتعاشي ناهماهنگ باشد. افزون بر بلندي و ارتفاع يك خاصيت ديگر نيز دارد اين
زنگ صداي خاص يا طنين آن مي‌باشد.



طنين چگونه بوجود مي‌آيد؟



اگر به جاي دياپازون ، سيرن ساده‌اي يعني ديسك چرخاني را كه داراي سوراخ‌هايي است و
جريان هوا روي آنها ديده مي‌شود، با افزايش فشار جريان هوا نوسانهاي چگالي هواي پشت
سوراخها را شدت مي‌بخشيم و صوت با حفظ ارتفاعش بلندتر مي‌شود. با افزودن به سرعت
چرخش ديسك ، دوره قطع جريان هوا را كاهش مي‌دهيم. صدا زيرتر مي‌شود ولي بلندتر
نمي‌شود.


مي‌توانيم در ديسك دو رديف يا بيشتر سوراخ كنيم و تعداد سوراخ‌هاي هر رديف را
متفاوت بگيريم. هر چه تعداد سوراخهاي رديفي زيادتر يعني دوره قطع كوتاهتر باشد. صوت
از ديدن جريان زيرتر است.


تفكيك صداها


هنگامي كه سيرن به عنوان چشمه صوت باشد. ارتعاشهاي دورهاي و ناهماهنگ به دست
مي‌آيد، ثپ ( پالس ) چگالي هواي جريان متناوب ناگهاني عوض مي‌شود. از اين رو صداي
سيرن با اينكه صوت موسيقي است. ولي به صداي دياپازدن شبيه نيست ، يعني صوت سيرن را
با ، دياپازدن هم صدا كرده همين طور بلندي دو صوت را نيز مي‌توان يكسان كرد.



با وجود اين ، مي‌توان صداي سيرن را از صداي دياپازن با آساني تميز داد. از اين رو
اگر ارتعاشي ناهماهنگ باشد. افزودن بر بلندي و ارتفاع يك خاصيت ديگر نيز دارد. اين
رنگ صداي خاص ، يا طنين آن است. به سبب طنينهاي مختلف ، مي‌توان صداهاي صحبت ،
سوترفي ، تار پيانو ـ تار ويولون ، فلوت ، آكاردئون و غيره را از هم تميز داد. حتي
اگر اين صداها ارتفاع و بلندي يكسان داشته باشند. ما صداي اشخاص را طنين صدايشان
تشخيص مي‌دهيم.


خواص تشخيص ارتعاش طنين صوت


نوسان نگاشت‌هاي توليد شده با پيانو و قره ‌ني از نت يكسان يعني صوت هم ارتفاعي
متناظر با دوره 0.01s را نشان مي‌دهد. نوسان نگاشت‌ها نشان مي‌دهند كه مد هر دو
نوسان يكي است. ولي در شكل نت خيلي فرق دارند. و در نتيجه طنين هماهنگ متفاوت
دارند. هر دو صوت عبارتند از نوسانهاي هماهنگ ( تنها ) يكسان ، اما تنها ( اصلي و
ابر تنها ) در اين صوتها با دانه‌ها و فازهاي متفاوت نشان داده شده‌اند. بنابراين ،
بايد پيدا كنيم كه در طنين خاصي چه عواملي دخالت دارند.


عوامل دخيل در طنين



- دامنه ارتعاش:


براي گوش انسان فقط بسامد و دامنه ، تنهاي صوت اساسي‌اند ، يعني طنين صوت را طيف
هماهنگهايش تعيين مي‌كند.



- فاز ارتعاش:


تغيير وضع تك تك تنها با زمان يعني جابه جاييهاي فاز تنها ، با اينكه شكل ارتعاش
برآيند را به مقدار زيادي عوض مي‌كنند ولي گوش آنها را احساس نمي‌كند. بنابراين ،
صوت يكساني را مي توان با شكلهاي ارتعاشي به كلي متفاوت ، شنيد. فقط مهم اين است كه
طيف ، يعني بسامد و دامنه تنهاي مؤلفه ، بدون تغيير بمانند.

منبع : دانشنامه رشد

تصاوير مبتني بر فناوري نانو در اسپانيا به نمايش و فروش گذاشته ش

يك هنرمند رومانيايي به نام "ارفسكو" تصاويري را مبتني بر فناوري نانو در موزه هنري "اسپاكيو كوپكو" در مادريد اسپانيا به نمايش گذاشته و آنها را به فروش مي‌رساند.

تصاوير مبتني بر نانو عكاسي نيست. عمق و تصاوير سه بعدي به دست آمده در تصاوير مبتني بر نانو فرايند تصوير برداري مبتني بر الكترون را از عكاسي تفكيك مي‌كند.

در عكاسي، تصاوير به وسيله فتون‌ها(اجزاي نور) ايجاد مي‌شود در حالي كه در تصويربرداري به وسيله نانو اين الكترون (ذرات شارژ شده از طريق الكتريسيته) است كه تصاوير را ايجاد مي‌كند.

الكترون‌ها در ساختار تصاوير ايجاد شده بيشتر نفوذ كرده و تصاوير سه بعدي طبيعي‌تر از تصاوير عكاسي به نظر مي‌رسند.

قيمت تصاوير مبتني بر فناوري نانو بين ‪ ۱۷‬هزار و ‪ ۴۰۰‬تا ‪ ۴۰‬هزار دلار است.

به گزارش پايگاه اينترنتي فناوري نانو، ارفسكو هنر خود را "انعكاس نهضت فناوري " ناميده است.

وي گفت كه به نظر او هنر يكي از راه‌هاي اثربخش و جذاب براي ارتباط با مردم و افزايش آگاهي آنها نسبت به فناوري نانو و اثرات اين فناوري بر زندگي آنها است.

كاربرد فناوري‌نانو درصنايع فضايي

فناوري نانو در ماموريت‌هاي فضايي آينده نقش مهمي خواهد داشت. نانو حسگرها، موادي بسيار بهبود يافته با عملكرد بالا، يا سيستمهاي پيشران بسيار كارآمد، تنها نمونه‌اي از كاربرد فناوري نانو هستند.

به گزارش پايگاه اينترنتي فناوري نانو، حفاظت در برابر تابش از كاربردهاي اساسي فناوري نانو در سفرهاي فضايي است .

به گفته دانشمندان ناسا، خطر قرار گرفتن در معرض تابشهاي فضايي مهمترين عامل محدودكننده طول مدت سفرهاي فضايي است و لذا هم اكنون تحقيقات فراواني به‌طور خاص در اين زمينه در حال انجام است.

طراحان سفينه‌هاي فضايي به اين منظور و نيز رفع مشكلاتي مانند بي‌وزني و دوام ساختار، به‌دنبال موادي هستند كه بتواند به آنها در توسعه و ساخت روكش چند كاره بدنه سفينه‌هاي فضايي( نانو حسگرهايي كه بتواند حفاظت موثري در برابر تابشهاي فضايي ايجاد كرده و ذخيره انرژي خوبي هم داشته باشد) كمك كند.

به اعقتاد دانشمندان نانو مواد پيشرفته‌اي مانند نانولوله‌هاي ايزوتوپي غني شده با بور مي‌تواند براي اين منظور كاملا مناسب باشد.

تابشهاي فضايي به لحاظ كمي كاملا با آنچه بشر در روي زمين با آن مواجه است تفاوت دارد.

يك فضانورد به محض خروج از ميدان مغناطيسي و اتمسفر محافظ زمين، در معرض تابش‌هاي يونيزه‌كننده اي به‌صورت ذرات اتمي باردار قرار مي‌گيرد كه با سرعتي نزديك به سرعت نور حركت مي‌كنند.

اين ذرات پر انرژي (اچ ضد يي ‪ (HZE‬داراي بار زيادي بوده و بيشترين خطر را براي انسان در فضا دارند.

قرار گرفتن طولاني مدت در برابر اين تابشها موجب آسيب ديدن دي ان‌اي ‪DNA‬ و بروز سرطان مي‌شود. بور ‪ ۱۰‬يكي از مواد محافظي است كه دانشمندان مشغول بررسي قابليت آن هستند.

در واقع دانشمندان از دهه ‪ ۱۹۳۰‬نسبت به توانايي اين ماده در به دام اندازي نوترون‌ها آگاهي داشتند و در شمارشگر "گايگر" از آن به عنوان محافظ تابش و نيز لايه محافظ راكتورهاي هسته‌اي استفاده مي‌كردند.

نانولوله‌هاي بور به‌دليل داشتن ساختاري مشابه با نانولوله‌هاي شناخته شده كربني‌ها بسياري از خواص عالي آنها را داشته و حتي نسبت به آنها از برخي خواص بهتري مانند پايداري شيميايي بالا، مقاوت اكسيداسيون بالا در دماهاي بالا برخوردارند و يك نيمه هادي پايدار با شكاف باندي پهن به شمار مي‌آيند.

به همين دليل مي‌توان آنها را به‌صورت روان‌كننده جامد در كاربردهاي دما بالا يا محيطهاي خورنده‌اي مانند باتري ها، پيل‌هاي سوختي، ابر خازن‌ها و ماشينهاي پر سرعت به كار برد.

محققان براي اولين بار موفق شدند تركيبي با بازدهي بالا و به مقدار زياد از اين نانولوله‌ها را با استفاده از روش آسياب توپي يا فرآيند گداخت توليد كنند.

آنها در مقاله خود با عنوان" غني‌سازي نانولوله‌ها با ايزوتوپ نيتريد بور ‪ "۱۰‬به نقش ويژه آسياب توپي پرانرژي در كاهش دماي نيتراسيون، كه در نهايت به رشد لوله‌هاي نازك استوانه‌اي منجر مي‌شود، اشاره كرده‌اند.

از جمله كاربردهاي ويژه اين ماده مي‌توان به حفاظت در برابر تابش، مواد چندكاره براي ذخيره انرژي، حفاظت محيط زيست، صنايع هسته‌اي، حسگرها و نيز بدنه خارجي سفينه‌هاي فضايي، كاربردهاي نوترون در پزشكي و تشخيص و درمان سرطان اشاره كرد.

چندين سال قبل ناسا از محققان خواسته بود تا نمونه نانولوله‌هايي را بسازند تا به‌طور آزمايشي در ايستگاه‌هاي فضايي مورد استفاده قرار گيرد و هم‌اكنون محققان در حال مذاكره براي كاربردهاي احتمالي آنها در ماموريت‌هاي فضايي و نيز كاربردهاي احتمالي نانولوله‌هاي بور ‪ ۱۰‬هستند.

در حال حاضر آزمايش‌هاي تابشي روي اين نانولوله‌ها در حال انجام است. از نانولوله‌هاي بور ‪ ۱۰‬مي‌توان نه تنها درصنايع فضايي، بلكه در موارد متعدد ديگري مانند حفاظهاي تابشي محكم، ارزان و سبك استفاده كرد.

قوانین کپلر

در اواخر قرن شانزدهم و اوایل قرن هفدهم یوهان کپلر ستاره شناس معروف آلمانی توانست با استفاده از تجربیات بیست ساله منجم دانمارکی تیکوبراهه سه قانون زیر را بدست آورد. بعدا ایزاک نیوتون به تصحیح و تکمیل این قوانین پرداخت.این قوانین از مهمترین و معروفترین قوانین نجوم هستند.

قانون اول کپلر یا قانون بیضوی ها

مدار هر سیاره به شکل یک بیضی است که خورشید در یکی از کانونهای آن قرار دارد .

که میتوان از این مطلب این را نتیجه گرفت که فاصله سیاره تا خورشید به لحاظ واقع بودن بر مدار بیضی دارای حداقل و حداکثر است.(شکل 1) کپلر بیش از 20 سال برای درک چگونگی مدارات سیارات زحمت کشید او مدلهای مختلفی را امتحان نمود ولی سرانجام نشان داد که صفحه مداری سیاره ها از خورشید می گذرد و کشف کرد که شکل مداری سیارات به صورت بیضی است .این قانون در سال 1609 میلادی انتشار یافت.

شکل 1

قانون دوم کپلر یاقانون مسطح معادل

خط مستقیم واصل سیاره و خورشید (شعاع حامل یک سیاره)، در فواصل زمانی مساوی مساحتهای مساوی را در فضا جاروب می کند.

یعنی برای مثال در شکل2سیاره ای در مدت 1 ماه از Aبه B می رود . مدت زمانی که از Cبه D می رود نیز یک ماه است اما اکنون از خورشید دورتر است بنابراین فاصله Aتا B باید بیشتر باشد تا سیاره در همان مدت یک ماه مساحتی برابر با مساحت اول را جاروب کند . به همین دلیل سیاره هنگامی که به خورشید نزدیکتر است با سرعت بیشتری حرکت می کند. برای فهم بیشتر به شکل 3 توجه کنید .

شکل۲

شکل 3

نیوتون به منظور به دست آوردن سه قانون تجربی کپلر ، قوانین حرکت و گرانش اش را با یکدیگر ترکیب کرد : و برای قانون دوم این روابط را برای بدست آوردن سرعت در نقطه اوج و حضیض را بدست آورد:

^V=(2лA/P)[(1+e)/(1-e)]^1/2 برای نقطه حضیض (نزدیکترین فاصله)

^V=(2лA/P)[(1-e)/(1+e)]^1/2 برای نقطه اوج (دورترین فاصله)

که A فاصله متوسط یا همان نیم قطر اطول با واحد AU(فاصله متوسط زمین ) و P دوره تناوب با واحد سال زمینی و e خروج از مرکز بیضی می باشد . که می توان فهمید که سرعت سیاره در نقطه حضیض از نقظه اوج بیشتر است .شکل 4

شکل 4

قانون سوم کپلریا قانون هارمونیک

نسبت مجذور زمان تناوب گردش دو سیاره برابر است با نسبت مکعب نیم قطر اطول آنها

کپلر برای بدست آوردن این فرمول 7 سال تلاش کرد . در آن زمان فاصله واقعی میان خورشید و سیارات معلوم نبود اما محاسبه نسبت فاصله یک سیاره تا خورشید به فاصله زمین تا خورشید میسر بود . مثلا کپلر می دانست که نیم قطر اطول مدار مریخ تقریبا 1.5 برابر نیم قطر اطول مدار زمین است . حال او متوجه شد اگر در هر سیاره نیم قطر اطول را به توان 3 و دوره گردش(p) را به توان 2 برسانیم . دو رقم بدست آمده باهم برابر می شوند و فقط اختلافهای اندکی برای برجیس (مشتری) و کیوان (زحل) دیده می شود .این مطلب را می توان به صورت ^p^2^=r^3 نوشت که درآن p برحسب سال و r برحسب واحد نجومی (نیم قطر اطول زمین) است .می توانیم برای اندازه گیری دور گردش سیاره واحد روز و برای فاصله کیلومتر را انتخاب کنیم . در این صورت نباید انتظار داشته باشیم ^p^2^=r^3 بلکه باید رابطه را بصورت ^p^2^=kr^3 بنوسیم که در آن k ضریب ثابت است و مقدارش به واحد ها بستگی دارد . برای مشخص کردن این موضوع معادله را می توان به این صورت نوشت :

r1)^3^/(r2)^3^=(p1)^2^/(p2)^2^)

که p1وr1 برای جرمی که میخواهیم این مقادیر را برایش بدست آوریم و r2,p2 معمولا برای زمین یا جرمی که این دو مقدار برای آن اندازه گیری شده است .

قانون سوم کپلر

نیوتون توانست این قانون را به صورت زیر درآورد و از قوانین خودش این قاون را اثبات کند :

(p^2^=4л^2^a^3^/G(m1+m2

حال اگر زمان تناوب نجومی pرا بر حسب سال و نیم قطر اطولa را بر حسب AU اندازه بگیریم ، ساده سازی خوبی بدست می آید:

^mp/M+1=a^3^/p^2

این فرمول بالا برای نسبتهای زمینی است. برای تشکیل هر نسبتی می توان از فرمول زیر استفاده کرد :

[(a/A)^3^=(p/P)^2^[(m1+m2)/M1+M2)

که در بالا سیستم دوتایی m1و m2 با دوره تناوب pو نیم محور اطول a با سیستم استاندارد(حروف بزرگ) سنجیده میشود. برای اجسامی که خورشید را دور می زنند یا برای ستارگان دوتایی دستگاه استاندارد سیستم خورشید - زمین است :P بر حسب سال .Aبرحسب AU و همه اجرام خورشیدی بر حسب جرم خورشید M1 . برای اقمار سیاره ای از سیستم ماه - زمین استفاده می کنیم که P=27.3 ، A=3.84*10^5^ و M1+M2 در مجموع جرم زمین در نظر گرفته می شود (یا ^24^ 10* 5.976 kg )

در مواردی مانند خورشید و یک سیاره یا سیاره و قمر آن معمولا جرم مجموع را همان جرم جرم بزرگتر در نظر می گیریم چون اختلاف فاحشی به وجود نمی آید.

بیضی:

ابتدا تعریف بیضی:بیضی به بیان ساده یعنی مکان هندسی نقاطی از صفحه است که مجموع فاصله هر نقطه ازآن تا دو نقطه ثابت (کانون بیضی نامیده میشوند)برابر مقدار ثابتی معمولا این مقدار را با 2a نشان میدهند .ودر ضمن فاصله بین دو کانونم با 2c و البته مقداری دیگر را که در رسم نمودار یه بیضی خیلی مهمه را به این شکل تعریف می کنند (b²=a² -c² )اگر اين بيضی را رسم کنيد (مرکز بيضی را روی مبدا و قطر بزرگ بيضی رو روی y=0وقطر کوچکو روی x=0در نظر بگيريد ) نقاط دو سر قطر بزرگ که به آن محور اطول ميگويند راسهای بيضی نام داره البته در اين نمودار مقتصات اين رئوس به (۰وa)و(0وa-)دليل آن واضح است به زيرا طول محور به وضوح با مجموع فاصله راس از دو کانون برابر است . محور کوچکتر محور اقصر نام داره و انتهای اين محور هم (b-و0)و(bو۰)هستند دليل اين هم واضح است اگر از اين نقطه را به يکی از کانونها وصل کنيم بين اين دو نقطه و مبدا يک مثلث قائم الزاويه درست می شه خوب ديگه واضحه .معادله کلی يک بيضی بشکل زيره

1 = (x-x₀)²/ b² )) + (y-y₀)²/a² ))

که در آن (y_0وx₀ )مختصات مر کز بيضی است.

البته بسياری از معادلات به اين شکل بيان نميشه بلکه به گونه ايه که خودمون با مربع کامل کردن عبارات آن به شکل فوق در مياريم.

مكانيك كوانتمي شايد چگونگي بوييدن انسان را توضيح مي دهد

منبع / نويسنده : سایت هوپا -ترجمه :دكتر منيژه رهبر

فرايند بوييدن ار طريق تونل زني الكترون . ( الف ) يك الكترون موجود در گيرنده ي بيني راه خود را جزء بخشنده ي گيرنده پيدا مي كند ؛ ( ب) و ( ج ) بسامد ارتعاش مولكول معطر به الكترون امكان تونل زني بين حالت هاي مختلف انرژي را مي دهد ؛ ( د) الكترون وارد واحد گيرنده مي شود و مولكول آن را ترك مي كند .

دانشمندان مركز نانو فناوري لندن ( LCN - London Centre for Nanotechnology) در يونيور سيتي كالج لندن به تازگي نظريه ي 10 ساله و كنجكاوي بر انگيز بوييدن را تحليل كرده و دريافته اند كه اين ايده شايد بيش از آنچه زماني تصور مي شد منطقي است .

دانشمندان دربار ه ي بوييدن فقط چند قطعه از پازل را در اختيار دارند و هنوز معلوم نيست كه آن ها چگونه در تصوير بزرگ قرار مي گيرند . اصولاً دانشمندان مي دانند كه مولكول هاي بودار موجود در هوا چند نوع گيرنده در بيني هاي ما را بر مي انگيزد ، كه سپس باعث به كار افتادن ياخته هاي عصبي مغز جهت تحليل بو مي شوند . اما ، در حالي كه دانشمندان مي دانند شكل و اندازه ي مولكول ها مي تواند باعث متفاوت شدن بوي آن ها شود ، اما برخي مولكول ها ي با شكل تقريباً همانند بوي يكساني ندارند .

اين معماي ظاهراً لاينحل ناشي از عدم شناخت ما از چيز هايي است كه در هنگام و پيش از بر هم كنش مولكول هاي بودار با گيرنده هاي بيني رخ مي دهد . اين فرايند هاي اوليه ي در مقياس اتمي بايد شامل برخي معيار هاي گزينش باشند كه توضيح مي دهد چرا گيرنده ها به مولكول ها ي با شكل هاي يكسان ( يا مختلف ) به صورت متفاوت واكنش مي دهند .

امكاني كه فيزيكدانان LCN جيفر بروكس (Jennifer Brooks ) ، فيليو هارتوسيو ( Filio Hartosiou) ، آندرو هررسفيلد (Andrew Horsfield ) و استو نهام(Marshall Stoneham ) بررسي كرده اند آن است كه الكترون هاي گيرنده ، در صورتي كه بسامد ارتعاش مولكول هاي بودار نظير اختلاف انرژي بين حالت هاي انرژي شود ، الكترون هاي گيرنده را مي توان واداشت تا بين اين حالت هاي انرژي تونل بزنند . گروه LCN امكان فيزيكي اين ساز و كار را كه ابتدا دانشمندي به نام لوكاتورين (Luca Turin) در سال 1996 مطرح كرده بود بررسي كردند ، و دريافتند كه يك مدل كلي اين تونل زني الكترون با قانون هاي فيزيك و همين طور جنبه هاي شناخته شده بوييدن سازگار است .

تونل زني كوانتوم مكانيكي ، فرايندي كه اغلب در فناوري مورد استفاده قرار مي گيرد ، وقتي رخ مي دهد كه ذره اي در سد تونل بزند كه به لحاظ مكانيك كلاسيك ممنوع است . اين براي اجسام در مقياس كوچك ، مانند الكترون ها ، به واسطه ي ويژگي هاي موج گونه شان رخ مي دهد . اگر ارتعاش هاي مولكول هاي بودار ( يا فونون ها ) باعث شود كه الكترون هاي موجود در يك گيرنده ي بيني بين حالت هاي مختلف تونل بزنند ، سيگنال هاي عصبي به مغز فرستاده مي شود . بسامد هاي مختلف ارتعاش را گيرنده هاي مختلف آشكار مي سازند ، بنابراين ، چون مولكول هاي بودار مختلف داراي بسامد هاي متفاوتند ، پس مشام ما آن ها را متفاوت حس مي كند .

استونهام گفت : " شخص من متعجب شدم كه پاسخ هاي ما تا اين اندازه قاطع به نظر مي رسد – ما مجبور شديم چيزي را سر هم بندي كنيم تا مقدار هاي مفيد خاصي را براي پارامتر ها اختيار كنيم . در ابتدا اصلاً مطمئن نبوديم . در واقع وقتي اولين بار اين ايده را 10 سال قبل شنيديم ، اصلاً انتظار نداشتيم كه عملي باشد . ايده ي اركاتورين را دوست داشتم – جالب بود – اما معلوم شد آنچه انجام داديم اصلاً بديهي نيست . "

در حالي تصوير بنيادي شيميايي بو در گذشته يك مدل «قفل وكليد » بود كه در آن مولكول هاي به شكل متفاوت به گيرنده ها مختلف پر ارزش مي يافتند ، گروه LCNبيان مي كند كه چگونه ساز و كار تونل زني الكترون بيشتر يك مدل « كارت خواني » است . مولكول بودار را ، گيرنده هايي كه طيف ارتعاش آن را گرفته اند ،مثل يك كارت اعتباري با همساز شدن با شكل آن «مي خوانند .»

استونهام اظهار داشت " نظريه هاي مهم ديگر در مورد چگونگي توليد سيگنال هاي منحصر به برخي مولكول ها ، نظريه هايي است كه به شكل مولكولي بستگي دارد ، يعني عمدتاً ساز و كار هاي «قفل وكليد » همان طور كه در مقالۀ فيزيكال ريويو لتررز خود بيان كرده ايم ، اين مدل متداول براي اين مولكول هاي معطر كوچك با شكست بدي مواجه مي شود ( مولكول هاي همانند داراي بوهاي مختلف هستند ، مولكول هاي با شكل هاي متفاوت داراي يك بو هستند ، فرايند بر انگيخته شدن به خوبي تعريف نشده است . "

همان طور كه محاسبه هاي گروه LCN نشان مي دهد ، اين روش بر انگيزش غير مكانيكي به لحاظ فيزيكي قابل قبول است ؛ سيگنال الكتروني ناكشسان را مي توان رمز گشايي كرد ؛ و به نظر مي رسد ارتباطي بين طيف ارتعاش مولكول و بوي آن وجود داشته باشد . گرچه دانشمندان هنوز بايد چيز هايي را درباره ي ويژگي هاي گيرنده ها بدانند ، اما مدل كارت خواني بينشي را در مورد چگونگي عمل گزينش گري براي مشاهده ي انسان به دست مي دهد . استونهام توضيح داد كه " در مورد امكان شناخت كامل بوييدن در آيندۀ نزديك ، سطح هاي شناخت متفاوتي وجود دارد . اما تا سطحي كه بتوان بو ها را طراحي كرد ، احتمالاً آري ( و در واقع لوكاتورين و شركت او فلكسيترال ( Flexitral) ، نسبتاً موفق بوده اند.)

آكوستيك زير آبي

آکوستیک به معنی وسیع کلمه تولید ، تراگسیل و دریافت انرژی بصورت ارتعاش در ماده است. اگر اتمها و مولکولهای شاره یا جامد از اوضاع طبیعی خود تغییر مکان یابند، نیروی الاستیک در آن پدید می‌گردد، که مربوط به سختی جسم است و می‌خواهد جسم را به حالت نخست باز گرداند. این را نیروی برگرداننده گویند. تأثیر این نیروی الاستیک برگرداننده توأم با خاصیت اینرسی دستگاه ، ماده را برای ارتعاشهای نوسانی و در نتیجه تراگسیل موجهای آکوستیکی قابل می‌سازد.

امواج صوتی امواج مادی بوده که هم طولی و هم عرضی می‌تواند باشد. در شاره ها بصورت طولی است و در محیطهای دیگر هم بصورت طولی و هم بصورت عرضی است. یعنی فرضا اگر صوت وارد یک ماده جامد شود، به موج طولی و عرضی با سرعتهای متفاوت تجزیه می‌شود.

برای تولید و انتشارات امواج آکوستیکی ، ارتعاشهایی را که سبب تولید و انتقال موجهای آکوستیکی می‌شوند بر حسب حدود فرکانسشان به سه دسته تقسیم می‌شوند: ارتعاشهای صوتی که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند. حدود فرکانس ارتعاشهایی از این نوع که در ایجاد صدا موثرند و با گوش شنیده می‌شوند، بین 20 الی 15000 سیکل بر ثانیه می‌باشد. ارتعاشهای فراصوتی از فرکانسهای 15000 سیکل بر ثانیه به بالا و ارتعاشهای فرو صوتی ، از فرکانسهای 20 سیکل بر ثانیه به پایین. لازم به ذکر است مدهای ارتعاشی خود نیز انواع گوناگونی دارند.

اموج صوتی در آب
بکار بردن امواج صوتی درون آب برای تراگسیل اطلاعات مورد علاقه دریانوردان می‌باشد. یکی از نخستین کاربردهای آنها نصب زنگهایی درون آب و اتصال آنها به کشتیهای فانوسدار بوده است. صوت درون آب که بوسیله این زنگها تولید می‌شد تا فاصله زیادی در آب تراگسیلیده می‌شد و از اینرو ممکن بود که بوسیله گیرنده هیدروفونی که در بدنه کشتی دیگری تعبیه شده به وجود آنها پی برده و آشکارسازی کرد.

حال اگر دو دستگاه گیرنده در جهت مخالف یکدیگر نصب شده باشند و یکی از آنها را به گوش راست و دیگری را به گوش چپ متصل سازند ممکن خواهد بود که در اثر خاصیت تشخیص امتداد بوسیله دو گوش محل تقریبی کشتی فانوسدار را پیدا کرد. این اسباب بسیار ساده برای دوری از خطرهای دریایی در مواقعی که شرایط دید واضح در دریا موجود نبوده بسیار با ارزش بوده است.


اختراعات و ابزار
در سال 1912 فسفون نوعی منبع صوتی الکترودینامیکی زیر آبی ساخت که در فرکانسهای میان 500 تا 1000 سیکل بر ثانیه کار می‌کرد. با تکمیل تراگذارهای گیرنده و فرستنده ، از آنها برای تعیین ژرفای آبها به کمک اندازه گیری زمان برگشت صوت از کف اقیانوس بکار می‌برند. یکی از نتایج این پشرفت ساخت دستگاه فراصوتی نوینی به نام ژرفاسنج است. این دستگاه تپهای صوتی کوتاهی تولید می‌کند و بسوی کف دریا می‌فرستد و زمان رفت و برگشت آنرا اندازه گیرد. این اندازه گیری که بر روی نوار کاغذ متحرک ثبت می‌گردد ژرفا را نشان می‌دهد.

با تکمیل انواع مختلف تراگذارها ، از جمله تراگذار "چراغ قوه‌ای" ، استفاده از توانایی آنها برای تراگسیل فرکانسهای فراصوتی که طول موجشان در آب نسبت به ابعاد جانبی سطح تابنده تراگذار کوچک است، ممکن گردید. پرتوهای صوتی را بصورت تابه باریکی تهیه کرده که مانند نور چراغ قوه بتوان آنها را در راستاهای گوناگون تابانید. اینگونه تراگذارها را نیز ممکن است به عنوان گیرنده در هیدروفنها بکار برد، از اینرو در بیشتر دستگاهها یک تراگذار تنها برای هر دو مقصود نصب گردیده است. با دستگاهی از این گونه ، امکان دارد محل منعکس کننده صوت را که در حقیقت هدف است، با مشاهده راستایی که در آن راستای پژواک قویتر درست می‌شود تشخیص داد.

همچنین با اندازه گیری زمان برگشت تپ کوتاهی که ارسال شده بود و به شکل پژواک برگشته است فاصله آنرا تعیین کرد. تراگذارهای فراصوتی و همچنین هیدروفونهای صوتی و شبکه هیدروفونها را نیز برای گوش دادن به صوتهایی که از کشتیهای دور بر می‌خیزند بکار می‌برند. در زمان جنگ ، این گونه گوش دادنها بسیار سودمند است، زیرا به این ترتیب اگر نتوان فاصله کشتی یا زیر دریایی را تعیین کرد، ولی می‌توان دست کم بی آنکه حضور کشتی گوش دهنده آشکار گردد و حدودی را که در آن زیر دریایی با کشتی دیگر قرار گرفته معین کرد.


جالبترین پیشرفتها در ساختمان و کاربردها و نیز بزرگترین کوششهایی که در آکوستیک زیر آبی شده توام با مسائلی است که مربوطند به طریقه آشکاسازی محل ، تعیین مسیر و دسته بندی آنها در مورد کشتیهای جنگی روی آبی و زیر آبی است. معمولا به این قبیل اسبابها در این قسمت از آکوستیک نامهای عام می‌گذارند، مانند سونار که از حروف نخست عبارت: "Sound Navigation and Ranging" گرفته شده است.

در مورد این مسأله لازم دیده شده که که وسائل موثر نوینی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی آکوستیکی زیر آبی که دارای توان و شدت زیاد باشد ساخته شود و نیز ضروری بود که بتواند با وجود نوفه‌های پوشاننده زمینه، سیگنالهای ضعیفی را که از راه می‌رسند آشکار و ضبط کند. مطالب دیگری که به همین اندازه مهمند عبارتند از مطالعه پدیده‌های اساسی مانند واگرایی ، جذب ، بازتاب ، شکست ، پاشندگی ، پراش و غیره که برای موجهای صوتی فرستاده شده در آب دریا پیدا می‌شود.
سرعت صوت در آب دریا
سرعت صوت در آب شیرین تابع دماست. دو عامل اضافی دیگر بر سرعت صوت در آب دریا تأثیر دارند و در آن عباتند از شوری آب و تغییرات فشار که بر حسب تغییر ژرفای آب پیدا می‌شود. هر کدام از این دو عامل موجب افزایش سرعت صوت هستند.

اتلاف صوت در تراگسیل از آب دریا
اگر آبهای اقیانوس بیکران و همگن می‌بودند فقط دو عامل واگرایی صوت سبب می‌گردیدند که هر اندازه از منبع صوت دور شویم تراز فشار تابع صوتی کاهش یابد.

پدیده‌های شکست
مهمترین پدیده‌ای که واگرایی ساده و انتشار مستقیم تابع صوتی در آب دریا را مختل می‌سازد پدیده شکست است که در اثر تغییر سرعت انتشار حاصل می‌گردد. عوامل موثر بر سرعت: دما - شوری - ژرفا. تغییرات شوری در نزدیکی دهانه رودخانه‌های بزرگ دارای اهمیت است، زیرا در آنجا مقدار زیادی آب شیرین وارد دریا می‌گردد، همچنین در نزدیکی جریانهای درون اقیانوس ، مانند گلف استریم و در مجاورت سطحی که باران و تبخیر حداکثر اثر خود را می‌بخشد. تغییرات سرعت بر حسب زیاد شدن ژرفا که بواسطه زیاد شدن فشار و در مجاورت سطحی که باران و تبخیر حداکثر اثر خود را می‌بخشد.

تغییرات سرعت بر حسب زیاد شدن ژرفا که بواسطه زیاد شدن فشار پیدا می‌شود کاملا منظم است. برای ژرفاهای کم ، زیاد نیست و اگر تغییرات دما زیاد باشد می‌توان آن را نادیده گرفت. تغییرات سرعت انتشار ، که در نتیجه تغییرات دما حاصل می‌گردد معمولا خیلی زیاد است. بویژه در نزدیکی سطح آب ، یعنی در محلی که عاملهایی چون فصول سال ، زمان روز یا شب ، ابری بودن هوا ، وجود سرعت با دو حالت دریا تمام اینها عاملهایی هستند که در تغییر دما موثر به شمار می‌روند. اثر شکستی که در نتیجه این پیدا می‌شود بر انتشار موجهای صوتی ، از بسیاری جهات مانند اثر هوای گرم شده بر انتشار پرتوهای نوری است.

کانالهای صوتی
نوعی شکست که توجه خاصی به آن مبذول می‌گردد در ژرفاهای زیاد پیدا می‌شود، یعنی جایی که دما بطور یکنواخت کاهش می‌یابد تا به c 4˚ برسد. در این ژرفا اوضاع فیزیکی در سراسر سال پایدار و یکنواخت باقی می‌مانند. در این ژرفا امواج حداقل سرعت را دارند، ولی سرعت در ژرفای کمتر بر اثر افزایش دما زیاد می‌شود و در ژرفای زیادتر نیز سرعت انتشار افزایش می‌یابد، زیرا فشار مایع در اینجا بیشتر است.

در نتیجه چنین اوضاعی است که همه پرتوهایی که ابتدا در ناحیه حداقل سرعت واقع بوده‌اند به شرطی که زاویه کوچکی با امتداد افقی بسازند خمیده می‌شوند و دوباره به همین ناحیه باز می‌گردند. یعنی به سوی سطح خارجی یا کف دریا متوجه نمی‌شوند و در این حال دالانی تشکیل می‌دهند که کانال صوتی ژرف نام دارد. موجهای صوتی که در این کانال انتشار می‌یابند مجبورند که در همین کانال باقی بمانند و در نتیجه به تندی موج منتشر در آبی که سرعت در همه نقاطش یکسان است وا نمی‌گردیدند.

کاربردهای دیگر آکوستیک زیر آبی
بسیاری کاربردهای نظامی و بازرگانی دیگر برای موجهای آکوستیکی زیر آبی پیدا شده‌اند. مثلا اژدرهای آکوستیک فعال و یا غیر فعال هر دو به نوعی طراحی شده‌اند که درست به کشتیها اصابت می‌کنند. مینهای آکوستیکی ممکن است بوسیله نوفه کشتیهای نزدیک تحریک شونده یا بوسیله منبع صوتی که باز داده‌ای معادل داشته باشد به حرکت در آید.

ژرفایابها را می‌توان برای تعیین ژرفای آب در زیر کشتی و یا برای تعیین محل اجتماع ماهیها بکار برد. سرانجام ، موجهای آکوستیکی را می‌توان وسیله‌ای برای تأمین ارتباط زیر آب بوسیله مکالمه دانست. در حالت اخیر به عنوان محیطی برای تراگسیل موجهای با فرکانس 8000 سیکل بر ثانیه بکار می‌رود، که بعدا این فرکانس به فرکانس قابل شنیدن تبدیل می‌شود. هر نوع دگر آهنگشتی را که در ارتباطات رادیویی بکار می‌رود می‌توان در اینجا بکار برد، از قبیل دگر آهنگش دامنه ، یا دگر آهنگش یک طرفه با حذف فرکانس ناقل ، دگر آهنگش فرکانس ، یا دگر آهنگش فاز و تعیین فاصله‌های زیادتر از 10 مایل و غیره.

برگرفته از سایت هوپا

تحول نوع جديدي از ليزر

:محققان آزمايشگاه ملي آرگون (Argone) به نقطه عطفي در طراحي و ساخت سيستم ايجاد موج (آندولاتور) در منبع نور همساز ليناک (LCLS) دست يافتند.
در سال 2009 زماني که LCLS در مرکز SLAC مورد استفاده قرار مي گيرد به عنوان اولين ليزرالکترون آزاد اشعه ايکس شناخته خواهد شد.
اين اولين ليزرالکترون آزاد خواهد بود که ترکيبي از درخشندگي منابع ليزر، قدرت نفوذپذيري و حساسيت اتميک اشعه ايکس است.
محققان آرگون مسوول ساخت طرحاندولاتور 130 متري ، شامل سيستم هاي مغناطيسي ، ساختارهاي پشتيبان ، تشخيص پرتو، کنترل و خلاء هستند.
ليزر اشعه ايکس همچون LCLS مي تواند مرزهاي دانش را روي ما بگشايد و دستاوردهاي تکنيکي بزرگي را به بار آورد. در ماه اخير 40 آندولاتور به وسيله محققان آرگون و با بودجه کارخانجات Hi-tech ساخته شد. طرح LCLS در حال پيشرفت است و مارس 2009 کامل مي شود. اين اولين بار است که چنين آندولاتورهاي فوق العاده دقيقي به صورت انبوه توليد مي شوند.
هر آندولاتور متشکل از يک هماهنگ کننده دقيق از مگنت هاي فوق العاده قوي (نئودايميوم آهن بور) و قطبهاي واناديوم پرمندور(Vanadium Permendur) است. مگنت ها و قطبها در يک ساختار آلومينيومي که به تيغه اي از جنس تيتانيوم به طول 3.4 متر پيچ شده ، جاسازي شده اند.
اين خصوصيات بارز، دانشمندان را در کشف و اثبات حالتهاي جديد ماده ، درک و پيگيري فرآيندهاي بيولوژيکي و فعل و انفعالات شيميايي کمک خواهد کرد؛ همچنين در درک خصوصيات ساختاري و شيميايي مواد در مقياس نانو و بسياري از چيزهايي که امروزه نمي توانيم تصورش را بکنيم ، مفيد خواهد بود.

دانشمندان اعماق كيهان را رصد كردن

اخترشناسان معتقدند نور حاصل از برخي از اولين ستارگان كيهان را از طريق بزرگترين تلسكوپ جهان رصد كرده‌اند.

گروهي از اخترشناسان موسسه فناوري كاليفرنيا اعلام كردند براي مشاهده اعماق كيهان كه پيش از اين رصد نشده بود از تلسكوپ "‪ "Keck II‬كه بر فراز كوه آتشفشاني "موناكي" قرار دارد استفاده كردند.

دانشمندان با بزرگ كردن برد اين تلسكوپ توانستند نوري را كه ‪۱۳‬ ميليارد سال كهكشانها منتشر كردند يعني زماني كه فقط ‪ ۵۰۰‬ميليون سال از عمر كيهان مي‌گذشت، مشاهده كنند.

در آن زمان از آنجا كه هنوز اتم‌هاي هيدروژن شكسته نشده بودند و ستارگان بوجود نيامده بودند، كيهان هنوز در عصر تاريكي بسر مي‌برد.

"دان استارك" يكي از محققان اين طرح گفت: شش كهكشان كم نور تشكيل ستاره‌اي شناسايي شده است. مجموع پرتوهاي خروجي اين شش كهكشان براي شكستن اتم‌هاي هيدروژن در فضا در آن زمان كافي بوده و از اين رو به عصر تاريكي پايان داده است.

منجمان مي‌گويند توانستند با استفاده از لنزهاي جاذبه‌اي برد تلسكوپ را افزايش دهند.

"ريچارد اليس" مجري اين تحقيقات گفت: هدف از اجراي اين شيوه ، افزايش قابليت بزرگنمايي تلسكوپ با تمركز بر روي يك جرم بزرگ
و سپس بررسي كناره‌هاي در فضاي اطراف بوده است. خميدگي نور در اطراف جرم كيهاني ، باعث بزرگنمايي خود كيهان مي‌شود.

در اين مورد دانشمندان از يك خوشه عظيم كهكشاني استفاده كردند.

به گفته اليس اين كهكشانهاي دوردست بسيار كم نور هستند چرا كه اين نور براي رسيدن به زمين ميلياردها سال در سفر بوده است.

دانشمندان از وجود ‪ ۳‬ميليون آتشفشان در زير درياها خبر دادن

يك گروه متشكل از محققان دانشگاه "كامبريج" به رهبري "جان هيلير" خبر از وجود ‪ ۳‬ميليون آتشفشان زير درياها در سراسر كره زمين داد.

روزنامه ايتاليايي "لارپوبليكا" روز جمعه نوشت : محققان با استفاده از يك برنامه رايانه‌اي جديد كه در آن كليه اطلاعات جمع آوري شده از كشتي‌هاي علمي كه از سال ‪ ۱۹۶۰‬تاكنون اعماق درياها و اقيانوس‌ها را مطالعه مي‌كردند موفق به اين كشف شدند.

تاكنون كسي اقدام به برجسته‌سازي اعماق دريا از روي اطلاعات بدست آمده از كشتي‌هاي علمي نكرده بود. اين برنامه رايانه‌اي بااطلاعات جمع آوري شده موفق به كشف ‪ ۲۰۱‬هزار و ‪ ۵۵‬آتشفشان در عمق بيش از ‪ ۱۰۰۰‬متري شد.

قبل ازاين مطالعات ، ‪ ۱۴۱۶۴‬آتشفشان زيردريايي شناسايي شده بودند كه همگي در عمق پايين تر از ‪ ۱۵۰۰‬متر بودند.

هيلير گفت: شناخت آتشفشان‌هاي زيردريايي به ما كمك مي‌كند تا از آنچه در قلب زمين روي مي‌دهد ، مطلع شويم.

محققان بر اين عقيده‌اند كه اگر دايره آتشفشاني پايين تر از عمق ‪۱۰۰۰‬ متر را نيز حساب كنيم ، احتمالا ‪ ۳‬ميليون آتشفشان زيردريايي وجود دارد.

لارپوبليكا مي‌افزايد: اگر آتشفشان‌هاي زير درياهاي ايتاليا به فعاليت بازگردند مي‌توانند باعث ايجاد زمين لرزه‌هاي شديد دريايي شوند كه خود به مناطق ساحلي جنوب كشور آسيب مي‌رساند.

بيدار شدن آتشفشان‌هاي زيردريايي مي‌تواند باعث ايجاد پديده‌هاي ويران كننده‌اي همچون "تسونامي" شود.

آتشفشان‌هاي بزرگ زيردريايي در اعماق درياها، ميليون تن مواد مذاب پخش مي‌كنند كه خود باعث ايجاد سواحل جديد در اقيانوس‌ها مي‌شود.

كشف آثار بخار آب در يك سياره فرامنظومه‌اي

منجمان مي‌گويند به شواهدي دال بر وجود بخار آب در اتمسفر يك سياره غول پيكر در خارج از منظومه شمسي پي برده اند.

به گزارش ايرنا و به نقل از شبكه خبري بي‌بي‌سي، رديابي بخار آب در سياره "‪ "HD 189733b‬با استفاده از تلسكوپ فضايي و قدرتمند "اسپيتزر" انجام شد و نتايج آن در نشريه علمي "نيچر" به چاپ رسيده است.

تلسكوپ اسپيتزر ناسا كيهان را در طيف فروسرخ رصد مي‌كند.

تيم منجمان در آن بخش از نور ستاره كه از لبه‌هاي اتمسفر سياره، به هنگام عبور از برابر ستاره مركزي (از نگاه تلسكوپ اسپيتزر) تابيده است، در جستجوي نشانه‌هاي جذب آب در اتمسفر برآمدند.

اين تنها دومين باري است كه وجود آب در يك سياره خارجي - وراي منظومه شمسي - رديابي مي‌شود.

برخي پژوهشگران استدلال مي‌كنند كه وجود آب مي‌تواند مشخصه مشترك تمامي غول‌هاي گازي (سياراتي از نوع كيوان و مشتري) باشد.

سياره "‪ "HD 189733b‬حول ستاره‌اي در صورت فلكي "ثعلب" يا روباه (‪ (Vulpecula‬در فاصله ‪ ۶۴‬سال نوري از ما مي‌گردد.

هرچند آب از عناصر كليدي لازم براي پيدايش حيات است اما اين سياره به علت نزديكي زياد به ستاره مركزي داغ تر از آن است كه حاوي آثار حيات باشد.

با توجه به اينكه فاصله اين سياره از ستاره مركزي ‪ ۳۰‬بار كمتر از فاصله زمين از خورشيد است دماي سطح آن از ‪ ۹۳۰‬درجه سانتيگراد در روز تا ‪ ۷۰۰‬درجه در شب متغير است. اين نوع سيارات به "مشتري‌هاي داغ" موسومند.

"جيووانا تينتي" از دانشگاه كالج لندن و همكارانش شعاع ‪ HD 189733b‬را در طول موج‌هاي مختلف اندازه‌گيري كردند. اين كار با سنجش ميزان نوري كه حين گذر سياره از برابر ستاره مسدود مي‌شود، انجام شد.

سياره در طول موج‌هايي كه با آب متناظر است بزرگتر به نظر مي‌رسيد كه حاكي از احتمال وجود آب در اتمسفر آن است.

تينتي گفت: "هرچند ‪ HD 189733b‬به هيچ وجه قابل سكونت نيست، كشف ما نشان مي‌دهد كه آب ممكن است برخلاف تصورات قبلي در بسياري نقاط وجود داشته باشد."
وي افزود: "شيوه ما را مي‌توان در آينده براي مطالعه محيطهايي كه براي پيدايش حيات مساعدتر است به كار گرفت.

در عين حال، "شان كري" ديگر پژوهشگر تيم كاشفان از مركز علمي اسپيتزر در كاليفرنيا گفت : يافتن آب در اين سياره حاكي از آن است كه ساير سيارات، حتي كرات سنگي، حاوي آب هستند.

تلسكوپ اسپيتزر پيشتر در سال جاري به نخستين تلسكوپي بدل شد كه نور دو " مشتري داغ" يعني ‪ HD 189733b‬و ‪ HD 209458b‬را تحليل يا در واقع از نوع ستاره مادر تجزيه مي‌كند.

حاصل آن دستاورد ايجاد نخستين "اثر انگشت" يا طيف نوري يك سياره خارجي در تاريخ علم بود.

گروه ديگري از منجمان قبلا به وجود بخار آب در اتمسفر ‪ HD 209458b‬پي برده بودند. آن مطالعه توسط منجمان آمريكايي در نشريه "استروفيزيكال" چاپ شده بود.

سيارات خارج از منظومه شمسي به علت دوري از زمين با ابزار رصدي كنوني مستقيما قابل رويت نيستند.

منبع : ایرنا

ذخيره سازي اپتيکي فراچگال – بر روي يک فوتون

پژوهشگران دانشگاه راچستر به موفقیت اپتیکی بزرگی دست یافته اند که به آن ها این امکان را می دهد که تمام داده های مربوط به یک تصویر را در یک فوتون به رمز در آورند ، تصویر را برای ذخیره سازی ، کند کرده و سپس آن را دست نخورده باز یابی کنند . در حالی که تصویر آزمون اولیه فقط از چند صد پیکسل تشکیل شده بود ، با روش جدید می توان مقدار عظیمی از اطلاعات را ذخیره کرد .
تصویر « UR » برای دانشگاه راجستر ( University of Rochester ) ، با استفاده از یک تپ نور ساخته شده بود و گروه هر بار می تواند صد ها از این تپ ها را در یک سلول کوچک چهار اینچی قرار دهد . فشرده ساختن این تعداد اطلاعات در این فضای کوچک و باز یافت دست نخورده ی آن دری را به سوی میانگیری اپتیکی – ذخیره سازی اطلاعات به صورت نور – باز می کند .

به گفتۀ جان هاول ( John Howell ) رهبر گروهی که این ابزار را ابداع کرده است "این ناممکن به نظر می رسد اما ما به جای ذخیره سازی یک ها وصفر ها ، تمام تصویر را ذخیره می کنیم . این مثل تفاوت بین عکس گرفتن با تنها یک پیکسل و عکس گرفتن با دوربین است " این مثل یک دوربین شش مگا پیکسلی است .


رایان کاما کو ( Ryan-Camacho ) می گوید " می توانید مقدار زیادی اطلاعات را در یک تپ نور داشته باشید اما معمولاً اگر بخواهید آن را میان گیری کنید ، می توانید بسیاری از آن اطلاعات را از دست بدهید . ما نشان می دهیم که می توان مقدار عظیمی از اطلاعات را با نسبت سیگنال بسیار بالا حتی در سطوح نور بسیار پایین بدست آورد . "


میان گیری اپتیکی اکنون حوزه ای بسیار مورد توجه است زیرا مهندسان می کوشند پردازش رایانه ای را سریع کنند و سرعت شبکه را با استفاده از نور زیاد کنند ، اما دستگاه های آن در تلاش برای تبدیل سیگنال های نور به سیگنال های الکترونیکی برای ذخیرۀ اطلاعات ، حتی برای مدتی کوتاه ، به بن بست می رسد .


گروه هاول از رهیافتی جدید استفاده کرده است که تمام ویژگی های تپ را حفظ می کند . تپ میانگیری شده اصولاً یک نسخۀ اصلی کامل است ؛ هیچ گونه واپیچیدگی ، و هیچ پراش اضافی وجود ندارد ، و فاز و دامنۀ سیگنال اصلی کاملاً حفظ می شود . حتی هاول می کوشد تا نشان دهد که در گیری کوانتومی سالم می ماند .


هاول برای تولید تصویر UR ، صرفاً باریکه ای از نور را از کاغذ استنیسلی عبور داد که U وR در آن حک شده بود . هر کسی که عروسک های سایه ای را ساخته باشد می داند این کار چگونه انجام می شود ، اما هاول شدت نوری را به قدری کم کرد که تنها یک فوتون از استنیسل عبور می کرد .


مکانیک کوانتومی در این مقیاس چیزهای عجیبی را از خود نشان می دهد ، به طوری که این نور اندک را می توان هم ذره در نظر گرفت و هم موج . به عنوان یک موج ، این نور می تواند همزمان از تمام بخش های استنیسل بگذرد ، و " سایۀ " UR را با خود حمل کند . تپ نور سپس وارد یک سلول چهار اینچی گاز سزیم در دمایC˚ 100 شده ، و در آنجا کند و متراکم می شود ، تا امکان پرازش همزمان تعداد زیادی تپ در آن را فراهم سازد .

آلن ویلز ، استاد مهندسی برق در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و رئیس IEEE انجمن اپتیک و لیزر می گوید " مقدار اطلاعات موازی که جان همزمان در یک تصویر فرستاده در مقایسه با آنچه قبلاً انجام شده عظیم است . انجام این کار و حفظ تمامیت سیگنال دستاوری عظیم است . "


هاول تاکنون توانسته است تپ های نوری را صد نانو ثانیه به تأخیر اندازد و آن ها را تا یک در صد طول اولیه متراکم سازد . او اکنون سعی می کند چند دوجین از این تپ ها را برای چند میلی ثانیه ، و تا 10000 تپ را تا یک نانو ثانیه به تأخیر اندازد .


هاول می گوید " اکنون می خواهم ببینم آیا می توان چیزی را به صورت تقریباً دائم حتی در سطح یک فوتون ، به تأخیر بیاندازیم . اگر بتوانیم این کار را انجام دهیم ، می توانیم منتظر ذخیره سازی مقدار باورنکردنی از اطلاعات در فقط چند فوتون باشیم .


ترجمه :دکتر منیژه رهبر

معادلات لورنتس اشتباهند

مولف: وهاب نوتاش

(جهت مطالعه و درک این مقاله می بایست خواننده به نسبیت انیشتن واقف بوده و معادلات تبدیل مختصات لورنتس را به خوبی فهمیده باشد . )
به اعتقاد بنده تمام ارزش قضایای نسبیت ، در ایجاد یک فکر واگراست و نه به فرمول های انبساط زمان و یا طول . تمام بنیه فیزیکی و استدلالی معادلات تبدیل مختصات ، بین دو مرجع s و s` که در راستای محور x ها دارای سرعت نسبی ثابتی هستند ، از سنجیدن یک فاصله توسط حرکت نور و بار دیگر توسط ابزار محاط در s و s` حاصل شده که عبارتند از :
x`= γ(x-vt)
y = y`
z = z`
γ = ۱/(√(۱-(v/c)^۲))
دو چهارچوب لخت s و s` را که در t = ۰ هم مبدا بودند ، در نظر بگیرید . سپس مرجع s` شروع به حرکت با سرعت یکنواخت v می کند و یک اتفاق یا ساده تر بگویم یک موقعیت یک نقطه ثابت ، در هر دو مختصات s و s` مورد تحلیل واقع می شود . پارامتر های مرجع s ، بدون پریم و پارامترهای مرجع s` ، با پریم خواهند آمد . شکل شماتیکی دو مرجع در زیر آمده :

استدلال معادلات لورنتس از این قرار است :
چون V ثابت است ، استدلال شده که تبدیل مختصات در دو مرجع باید خطی باشد . یعنی :
x = αx`
y = αy`
z = αz`

و از آنجا که حرکت V بر روی مختصات y,z نقطه A در دو مرجع تاثیر نمیگذارد ، نتیجه شده :
y = y`
z = z`
پس برای x و x` دو رابطه به ترتیب زیر نوشته می شود :
( کتاب نسبیت خاص و عام و کیهان شناختی از ولفگانگ ریندلر )
نحوه بدست آمدن فرمول ها :
الف :
چون مرجع مختصات O` با سرعت V به طرف نقطه A حرکت می کند ، در مختصات S بعد از گذشت زمان t مختصات اولیه نقطه A به اندازه Vt کاهش می یابد ، که همان x` خواهد بود . و چون تبدیل مختصات بین دو مرجع ، خطی است ، پس γ ضریبی است که برای تبدیل تناسب به روابط مساوی خطی استفاده شده . و در جستجوی کشف مقدار آن هستیم .
فرمول یک
x`= γ(x-vt)
متقابلا چون در مرجع S` مانند این است که نقطه A با سرعت یکنواخت V بطرف مبدا مختصات فرضی O` در حرکت است ، x` به اندازه Vt` کاهش می یابد پس اگر t` از لحظه ای حساب شود که حرکت شروع شده مقدار x با Vt`+ x` برابر خواهد بود . یعنی :
فرمول ۲
x = γ`(x`+ Vt`)
پس تا کنون دو فرمول داریم که یکی بر اساس S و دیگری بر اساس S` نوشته شده .
حال جهت محور ها را در X و X` عوض می کنیم و روابط زیر با همان استدلال بالا بدست می آید :
فرمول ۳ که با عوض کردن جهت از فرمول ۱ حاصل شده :
x` = γ(x+Vt)

و فرمول ۴ که با عوض کردن جهت از فرمول ۲ حاصل شده :
x = γ`(x`- Vt`)
حال گفته شده با معکوس کردن نقش ها میان S و S` رابطه زیر حاصل می شود :
( پارامتر های پریم دار ، بدون پریم شوند و بلعکس )
فرمول ۵ :
x = γ (x`- Vt`)

که از رابطه ۴ و ۵ نتیجه شده که :
γ = γ`
سپس یک بار هم مقادیر x و x` را با فرستادن یک علامت نوری از هر مبدا تا نقطه A و ضرب زمان در سرعت نور ، بدست می آید . یعنی :
x` = ct`
x = ct
t و t` هر کدام به ترتیب زمان لازم برای رسیدن نور از O و O` به نقطه A می باشند .
حال مقادیر x و x` را ، در فرمول های ۱ و ۲ جایگذاری می کند و روابط زیر حاصل می گردد :
رابطه ۶ ،که با جاگذاری ct به جای x و ct` به جای x` در فرمول ۱ ، حاصل شده :
ct` = γ(ct-Vt)
رابطه ۷ ،که با جاگذاری ct به جای x و ct` به جای x` در فرمول ۲ ، حاصل شده :
ct = γ(ct`-Vt`)

توجه شود که قبلا ثابت شده که γ = γ` به این دلیل در این فرمول ها γ`تکرار نشده .
با ضرب کردن دو رابطه ۶ و ۷ در یکدیگر مقدار γ بدست می آید :
γ = ۱/(√(۱-(v/c)^۲))
سپس γ را در فرمول های ۶ یا ۷ جایگذاری کرده و معادلاتی با نام تبدیل مختصات بین دو مرجع لخت حاصل شده .
تا کنون هر چه بود از کتاب یاد شده ذکر شده . این مقاله که رد این معادلات است از حالا شروع می شود :
صراحتا باید گفت در این استدلال و فرمول ها دو اشکال بزرگ و جود دارند . که حتی وجود یکی بر رد این معادلات کافی است .

توضیح اولین اشکال :

این اشتباه در جایی اتفاق افتاده که ثابت شده γ = γ` .
شرح :

پارامتر های مرجع S بدون پریم در نظر گرفته شدند یعنی x,t و پارامتر های مرجع S` با پریم در نظر گرفته شدند ، یعنی t`,x` و در ادامه اثبات دو معادله کاملا درست ۱ و ۲ نوشته شد .
با تاکید باید بگویم که وقتی پارامتری جزو یک مرجع می باشد دارای خواص آن بوده و با عوض شدن علامت اختصاری آن مرجع می توان برای تمامی پارامتر های آن مرجع نیز ، همین کار را انجام داد . صراحتا باید گفت که پارامتر های γ و γ` جزو هیچ یک از مرجع های S و S` نمی باشند .
پارامتر یک مرجع به متغییری اطلاغ می توان کرد که در آن مرجع اندازه گیری شود . در حالی که ما γ و γ` را در خارج از دو مرجع ، جهت ضریب تبدیل مختصات بکار بردیم .
لطفا توجه کنید :
γ ضریبی بود که برای تبدیل مختصات S به S` بکار بردیم و نوشتیم :
مختصات S = مختصات S` ضرب در عدد γ
γ` ضریبی بود که برای تبدیل مختصات S` به S بکار بردیم و نوشتیم :
مختصات S` = مختصات S ضرب در عدد γ`
در اثباتی که منجر به نتیجه γ = γ` می شود ، در یک مرحله جای S و S` عوض شده و پارامتر های وابسته نیز عوض شده ، در همین جاست که اشتباه رخ داده و γ به γ` نیز مطابق دیگر پارامتر ها عوض شده و بلعکس .
به عبارت دیگر اگر مختصات S` مختصات را متحرک و مختصات S را مختصات ثابت بنامیم قبل از عوض کردن پریم ها خواهیم داشت :
روابط ۱ ، قبل از عوض کردن پریم ها :
مختصات متحرک * γ` = مختصات ثابت
مختصات ثابت * γ = مختصات متحرک
و حال بعد از عوض کردن پریم ها که به اشتباه پریم ضریب γ نیز تغییر کرده ، نتیجه می شود که:
روابط ۲ ، بعد از عوض کردن پریم ها :
مختصات متحرک * γ = مختصات ثابت
مختصات ثابت * γ` = مختصات متحرک
حال روابط ۱ و ۲ را مقایسه کنید
چه می یابید ؟
اینجا کاملا مشخص می شود که پارامتر های ضریب تبدیل مختصات ( γ , γ` ) ، جزو پارامتر های خود مرجع نمی باشند که با عوض کردن نام یک مرجع آنها هم تغییر کنند .
همانطور که می بینید چطور امکان دارد با تغییر جهت مقدار ضریب تغییر کند ؟
برای اطمینان از حصول مطلب آخرین مثال زده می شود :
فرض کنید مقادیر ( γ , γ` ) به ترتیب برای یک لحظه برابر اعداد ۲ و ۲/۱ باشند ، یعنی نقطه ای داریم که در آن لحظه روابط زیر برقرارند البته برای حالت اول( قبل از عوض کردن پریم )
مختصات متحرک * ۲/۱ = مختصات ثابت
مختصات ثابت * ۲ = مختصات متحرک
با عوض کردن پریم در حقیقت با حرکت در جهت عکس قبل ، به آن نقطه می رسیم و اگر بخواهیم اثبات را بپذیریم باید نوشت :
مختصات متحرک * ۲ = مختصات ثابت
مختصات ثابت * ۲/۱ = مختصات متحرک
چه کسی باور می کند یک نقطه دارای مختصات متفاوتی باشد اگر جهت حرکت و رسیدن به آن نقطه تغییر کند . جالب اینجاست که در فرمول های بالا مختصات ثابت در هر دو حالت با هم برابر و مختصات متحرک نیز ، چطور امکان دارد یکبار یک عدد را در ۲ ضرب کنیم و بار دیگر در ۲/۱ و هر دو بار عددی برابر بیاید ؟
به صراحت باید گفت که نه تنها γ = γ` نخواهد بود بلکه γ = ۱/ γ` رابطه صحیح می باشد
زیرا در هر لحظه داریم :
مختصات ثابت * γ = مختصات متحرک
و از همین رابطه داریم :
مختصات ثابت = مختصات متحرک * ۱/ γ
و باز در معادلات بالا داریم
مختصات متحرک * γ` = مختصات ثابت
چه ساده است که باید گفت :
γ`= ۱/ γ
برای آخرین بار و دور از هر فرمول می توان فهمید :
اگر یک متغییر ۱ برای تبدیل به متغییر ۲ می بایست در عدد K ضرب شود پس می توان گفت متغییر ۲ برای تبدیل به متغییر ۱ باید در عدد ۱/K ضرب شود .

متوجه اولین اشکال معادلات لورنتس شدیم که یک اشتباه در منطق استدلال بود البته همین یک مورد برای رد این معادلات کافی است . ولی اشتباه واضح دیگری هم هست .

توضیح اشتباه دوم معادلات لورنتس :
بعد از پذیرفتن γ` = γ ( که نادرست است ) به جای x و x` مقادیر ct و ct` گذارده می شود و γ را می یابد در ادامه مقاله ، جهت بیان اشکال دوم γ = γ` فرض می کنیم .
در لحظه t = ۰ نقاط o و o` ( مراکز دو مرجع مختصات ) بر هم منطبقند . مرجع s` با سرعت یکنواخت v شروع به حرکت می کند و بعد از گذشت t ، در مختصات s و گذشت زمان t` در مختصات s` داریم :
x` = γ(x - vt)
x = γ(x`+ vt`)
اگر یک علامت نوری در هر لحظه از o و o` به طرف A فرستاده شود و مقدار C ( سرعت نور ) را در t و t` ضرب کنیم ، فاصله نقطه A از o و o` بدست می آید .
توجه مهم : در فرمول های بالا ما پارامتر های هم نام با زمان حرکت نور داشتیم برای اینکه منظور بهتر بیان شود پارامتر های زمان حرکت نور را که عبارتند از t و t` به صورت (t) و (t`) نشان داده می شوند که با t و t` موجود از قبل در دو فرمول زیر اشتباه نشوند :
x` = γ(x - vt)
x = γ(x`+ vt`)
گفته شد که جهت اثبات اشکال دوم این معادلات γ` = γ را که نادرست است ، قبول می کنیم ، حال مقادیر c(t) و c(t`) را به جای x و x` جاگذاری می کنیم :
c(t`) = γ(x - vt)
c(t) = γ(x`+ vt)
اینک در اثبات این چنین آمده که طرفین دو رابطه فوق را در هم ضرب کرده و پارامتر های t و t` و (t) و (t`) را از طرفین حذف شده و مقدار γ را می یابد و با جاگذاری در فرمول ها ، معادلات تبدیل مختصات را می یابد .
صراحتا و قاطع باید گفت که مقادیر t و (t) و نیز مقادیر t` و (t`) برابر نمی باشند که بتوان از طرفین معادله حذف شوند .
برای تفهیم بهتر به تعریف آنها که ابتدا بیان شد رجو می کنیم :
(t) : زمان لازم برای رسیدن نور از مبدا o به نقطه A در هر لحظه از مسیر
(t`) : زمان لازم برای رسیدن نور از مبدا o` به نقطه A در هر لحظه از مسیر
t : زمان طی شده از لحظه شروع حرکت در مرجع o
t` : زمان طی شده از لحظه حرکت در مرجع o`
اگر ما برای زمان های طی شده در پیمایش نور تا نقطه A ، پارامتر های (t) و (t`) را به همین شکل قرارداد نمی کردیم ، بسیار محتمل بود با مقادیر زمانی t و t` در فرمول ها اشتباه کنیم و متوجه ایراد دوم این اثبات نشویم .
توضیح بیشتر :
مسلما متوجه شده اید که این چهار زمان با داشتن تشابه نامی ، دارای مقادیر متفاوت می باشند زیرا اگر هم به فرض محال این زمان ها دو به دو با هم مساوی باشند که بتوان در ظرب از طرفین حذف شوند ، این حالت تنها برای یک نقطه از مسیر ممکن خواهد بود به نحوه تغییرات این چهار پارامتر دقت کنید :
زمان های t و t` به دلیل سپری شدن زمان از لحظه شروع حرکت ، مرتبا افزایش می یابند در صورتی که مقدار (t`) یعنی زمان لازم برای رسیدن نور به نقطه A در مرجع o`به دلیل حرکت به طرف نقطه A ، مرتبا کاهش می یابد و زمان (t) به دلیل ثابت بودن نقطه A نسبت به o ، همواره ثابت است . چه کسی باور می کند این چها پارامتر در هر کجای مسیر دو به دو باهم برابر باشند . علت وقوع این اشتباه در این معادلات همان مشابهت نامی بوده که در ضرب حذف گردیده اند .

برای حصول توجیه کامل از دیدگاه دیگر بیان می شود که فرض کنید مقادیر سرعت و فاصله ها در این دو مرجع ، دارای اعدادی معقول باشند مانند :
V=۵m/s
Xa=۱۰m
و الی آخر و حال فرض کنید ۵/۱ ثانیه از زمان حرکت گذشته حال بیایید ببینیم مقادیر (t) و (t`) دارای چه مقادیری هستند :
خود بگویید اگر نور با سرعت خود فاصله ۱۰m و یا کمتر را بپیماید ، برای مقادیر (t) و (t`) چه حاصل خواهد شد اعدادی در حوالی نانوثانیه که لابد می توان گفت این عدد با ۵/۱ ثانیه یا در حوالی آن برابر است ( همان مقادیر t و t` ) !!!!!
به زودی معادلات تبدیل مختصات در مقاله ای دیگر ارائه خواهد شد

نگاه اجمالی
قوانینی که کمیتهای ماکروسکوپیک دخیل در فرآیندهای شامل گرما (مانند فشار ، حجم ، دما ، انرژی داخلی و آنتروپی) را به هم مربوط می‌کنند، اساس علم ترمودینامیک را تشکیل می‌دهند. بیشتر کمیتهای ماکروسکوپیک (مثلا فشار ، حجم و دما) مستقیما به ادراک حسی ما مربوط می‌شوند. اگر بتوانیم کمیتهای ماکروسکوپیک را برحسب کمیتهای میکروسکوپیک تعریف کنیم، قادر خواهیم بود قوانین ترمودینامیک را بطور کمی به زبان مکانیک آماری بیان کنیم.

چشم‌انداز ترمودینامیک از نظر فیزیکدانان
چنانچه که گفته شد، اگر بتوانیم کمیتهای ماکروسکوپیکی را برحسب کمیتهای میکروسکوپیک تعریف کنیم، می‌توانیم ترمودینامیک را به صورت ریاضی و فرمول‌بندی به زبان مکانیک آماری بیان کنیم. در واقع ، انجام چنین کاری گفته آر. سی. تولمان را تائید می‌کند که « توضیح علم ترمودینامیک به کمک علم انتزاعی‌تر مکانیک آماری ، یکی از بزرگترین دستاوردهای فیزیک است. » علاوه بر این ، بنیادی‌تر بودن نکات مکانیک آماری به ما امکان می‌دهد که اصول عادی ترمودینامیک را تا حد قابل توجهی تکمیل کنیم.

توصیف میکروسکوپیکی
توصیف مشخصات کلی یک سیستم به کمک تعدادی از ویژگیهای قابل اندازه گیری آن (مانند فشار ، حجم ، دما ، انرژی داخلی ، آنتروپی ، چگالی و ...) ، که کم و بیش مستقیما با حواس ما قابل درک هستند، یک توصیف ماکروسکوپیکی است. این توصیفها نقطه شروع تمام بررسی‌ها در تمام شاخه‌های فیزیک هستند. مثلا در بررسی مکانیک یک جسم صلب ، دیدگاه ماکروسکوپیکی را اتخاذ می‌کنیم.

مختصات مکانیکی
برای بررسی مکانیک یک سیستم صلب از دیدگاه ماکروسکوپیکی استفاده می‌کنیم، زیرا فقط جنبه‌های خارجی جسم صلب را در نظر می‌گیریم. مکان مرکز جرم نسبت به محورهای مختصات در یک زمان مشخص می‌شود. مکان و زمان و ترکیبی از آن دو مانند سرعت بعضی از کمیتهای ماکروسکوپیکی متداول در مکانیک را تشکیل می‌دهند و به مختصات مکانیکی مشهورند.

کاربرد مختصات مکانیک
مختصات مکانیکی برای تعیین انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی جسم صلب نسبت به محورهای مختصات استفاده می‌شود، یعنی انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل جسم به صورت یک کمیت کلی بکار می‌آیند. این دو نوع ، انرژی خارجی یا مکانیکی جسم صلب را تشکیل می‌دهند. هدف مکانیک ، تعیین روابط بین مختصات مکان و زمان است که با قوانین نیوتن سازگار باشند.

مختصات ترمودینامیکی
در ترمودینامیک توجهمان به داخل سیستم معطوف می‌شود. دیدگاه ماکروسکوپیکی را اختیار می‌کنیم و بر آن دسته از کمیتهای ماکروسکوپیکی تاکید می‌کنیم که رابطه‌ای با حالت داخلی سیستم داشته باشند. تعیین کمیتهایی که برای توصیف این حالت داخلی لازم و کافی هستند، به عهده آزمایش است. آن کمیتهای ماکروسکوپیکی که به حالت داخلی سیستم مربوط هستند، مختصات ترمودینامیکی خوانده می‌شوند.

کاربرد مختصات ترمودینامیکی
مختصات ترمودینامیک برای تعیین انرژی داخلی سیستم بکار می‌آیند. هدف ترمودینامیک پیدا کردن روابط کلی بین این مختصات ترمودینامیکی است که با قوانین بنیادی ترمودینامیک سازگار باشند.

سیستم ترمودینامیکی انواع آن
سیستمی که بتوان بر حسب مختصات ترمودینامیکی توصیف کرد، سیستم ترمودینامیکی می‌خوانند.

در مهندسی ، سیستمهای مهم ترمودینامیکی عبارتند از: یک گاز ، مانند هوا ؛ یک بخار ، مانند آب ؛ یک مخلوط ، مانند بنزین و هوا و یک بخار در تماس با مایع خود ، مانند آمونیاک مایع و آمونیاک تبخیر شده. ترمودینامیک شیمیایی علاوه بر این سیستمها با جامدات ، فیلمهای سطحی و پیلهای الکتریکی سر و کار دارد. ترمودینامیک فیزیکی علاوه بر سیستمهای بالا شامل سیستمهایی نظیر سیستم تحت کشش ، خازن الکتریکی ، ترموکوپل و مواد مغناطیسی نیز می‌شود.

ابعاد در نسبيت خاص

شاید یکی از مهم ترین دستاورد های نسبیت خاص موضوعی است که در این مقاله به مطرح کردن آن می پردازیم . این موضوع بحث ابعاد فضایی در نسبیت خاص است . به اطاف خود نگاهی بیاندازید اجرامی را که می بینید دارای چند بعد هستند دو بعد سه و یا حتی چهار بعد . اجسام اطراف ما معمولا دو بعد یا سه بعد بعد دارند . یک قطی کبریت را فرض کنید دارای سه بعد قابل مشاهده است اما هر یک از رویه های آن دو بعدی هستند . همناطور که مشاهده می شود تصور سه بعد از دو بعد سخت تر و مسلما؛ چهار بعد از سه بعد سخت تر خواهد بود آن هم در صورتی که بعد چهارم نا مرئی و غیر قابل مشاهده باشد .

این بعد جدید در نسبیت خاص زمان نامیده می شود و اتصال بین سه بعد فضایی و زمان بافتی را در نسبیت خاص به وجود می آورد که به آن فضا - زمان می گویند . کار مهم نسبیت خاص این است که ابعاد را از سه بعد به چها بعد ارتقا می دهد . اگر شما جهان را سه بعدی فرض کنید رابطه ی آن به صورت زیر خواهد بود .

در این رابطه ds همان فاصله ی دو نقطه در روی بافت سه بعدی است . حال اگر ابعاد فضا را به چهار بعد ( به همراه زمان ) ارتقا دهیم رابطه به صورت زیر در خواهد آمد

همانطور که مشاهده می شود در این حالت از قوانین ساده ای پیروی می شود که به راحتی قابل محاسبه و ادراک است . اما ممکن است با درک چهار بعد به راحتی کنار نیامده باشید . برای این کار راه حلی پیشنهاد می دهیم . بیایید یکی از ابعاد فضایی را حذف کنیم و زمان را چون یک بعد فضایی فرض کنیم . در این حالت درک زمان ساده تر می شود حال با قدرت انتزاعی بالاتری بعد فضایی چهارم را به آن اضافه کنید . هر چند که کار ساده ای نیست اما امکان پذیر است . در نسبیت خاص فضا زمان به عنوان بافتی در نظر گرفته می شود که تخت است . ( در فصول بعد متوجه خواهیم شد که این طور نیست ) با این گفته می توان در فضا برای هر رویداد ۴ عدد تعیین کرد که سه تای آنها مربوط به مکان رویداد است و دیگری مربوط به زمان واقعه این مقیاس ها همانند طول و عرض های جغرافیایی کیهانی هستند که به وسیله ی آنها یک منطقه را مورد رصد قرار می دهند . فضا ی چهار بعدی راه را برای نظریه ی بعدی اینشتین باز کرد جایی که نسبیت عام باور های فیزیک را در مورد این بافت کاملا تغییر داد

این بخش نیز در مورد فضا - زمان مطرح شد امیدوارم مورد توجه قرار گرفته باشد

ماموريت جديد ناسا براي كاوشگرهاي قديمي

سازمان فضانوردي ناسا اعلام كرد در تلاش براي انجام ماموريت‌هاي روباتيك جديد و مطالعه ستاره‌هاي دنباله‌دار و سيارات اطراف ستاره‌هاي ديگر، در حال بازيافت دو فضاپيما استفاده شده خود است.

ناسا با استفاده از كاوشگرهاي "ديپ ايمپكت" و "استار داست" امكان انجام ماموريتهاي جديد را با هزينه بسيار كمتر ميسر مي‌سازد.

به گزارش خبرگزاري آسوشيتدپرس ، اين دو فضاپيما ماموريت‌هاي اوليه خود را در مورد دو ستاره دودنباله‌دار مختلف با موفقيت به پايان رساندند و اكتشافات آنها در درك چگونگي شكل‌گيري منظومه‌شمسي به دانشمندان كمك كرد.

فضاپيماي ديپ ايمپكت در سال ‪ ۲۰۰۵‬يك جرم مسي را رها كرد كه به دنباله‌دار تمپل يك برخورد كرد. اين برخورد يك حفره بر روي اين دنباله‌دار ايجاد كرد و تلي از بقاياي داخل اين دنباله‌دار را در فضا پراكند.

اين فضاپيما از آن زمان تاكنون به منظور ذخيره انرژي مورد استفاده قرار نگرفته است.

استارداست نيز در نزديكي دنباله‌دار "وايلد ‪ "۲‬پرواز كرد و با كمك يك بازوي بلند نمونه‌هاي كوچكي از غبارات بين ستاره‌اي و دنباله‌دار جمع‌آوري نمود. كپسول حامل اين نمونه‌ها سال گذشته با يك چترنجات به زمين رسيد و كاوشگر در فضا باقي ماند.

دانشمندان قصد دارند اواخر امسال "ديپ ايمپكت" را براي يك ماموريت دو قسمتي كه شامل جمع‌آوري اطلاعات از سيارات و اينكه آيا اين سيارات حلقه، ماه يا ويژگي‌هاي خاص ديگري دارند فعال كند.

ديپ ايمپكت به يك رصد خانه تبديل خواهد شد كه ستاره‌هاي دور دست را كه سيارات بزرگي به دور آن مي‌چرخند، مورد بررسي قرار خواهد داد.

پس از آن ، ديپ ايمپكت در دسامبر ‪ ۲۰۰۸‬از كنار دنباله‌دار
"‪ "85P/Boethin‬خواهد گذشت و به اين ترتيب نخستين فضاپيمايي خواهد بود كه اين دنباله‌دار را بررسي خواهد كرد.

اين دنباله‌دار كوچك كه هر ‪ ۱۱‬سال يك بار به دور خورشيد مي‌چرخد، در سال ‪ ۱۹۷۵‬كشف شد.

محققان اميدوارند اطلاعات به دست‌آمده از اين دنباله‌دار به كشف نحوه تشكيل دنباله‌دارها و نقش آنها در ظهور حيات بر روي كره زمين كمك كند.

ناسا قصد دارد استارداست را به تمپل يك براي بررسي حفره ايجاد شده بفرستد و اين دنباله‌داري نخستين دنباله‌داري خواهد بود كه مجددا مورد بررسي قرار خواهد كرد.

محققان نتوانستند از حفره ايجاد شده پس از تصادم تصويربرداري كنند، اما اميدوارند شانس دوباره‌اي براي استارداست هنگامي كه در سال ‪ ۲۰۱۱‬از كنار اين دنباله دار عبور مي‌كند فراهم شود.

اگر چه ناسا هزينه اين پروژه‌هاي دنباله‌دار را فاش نكرده است، اما انتظار مي‌رود اين هزينه‌ها بسيار كمتر از مامويت‌هاي اصلي باشد. ديپ ايمپكت ‪ ۳۳۳‬ميليون دلار هزينه در برداشته است و هزينه استارداست ‪ ۲۱۲‬ميليون دلار است.

کشف ستاره‌اي به قدمت جهان

دانشمندان فضانورد موفق شدند با استفاده از تکنيک زمان نيمه عمر عناصر راديو اکتيو ستاره اي موسوم به HE1523 را در کهکشان راه شيري کشف کنند که در آغاز پيدايش جهان به وجود آمده است.

به گزارش باشگاه خبرنگاران به نقل از پايگاه خبري رويترز؛ گروهي از محققان دانشگاه تگزاس موفق شدند با محاسبه نيمه عمر عناصر تشکيل دهنده ستاره HE1523 دريابند اين ستاره قدمتي تقريباً معادل سن جهان را دارد.
بنابراين گزارش؛ ستاره HE1523 که در کهکشان راه شيري قرار گرفته عموماً از هيدروژن، هليوم و عناصر راديو اکتيو اوارنيم و توريوم تشکيل شده است.
با توجه به اينکه اورانيم و توريوم به ترتيب داراي نيمه عمر 7/4 و 14 ميليارد سال هستند دانشمندان سن ستاره HE1523 را 2/13 ميليارد سال يعني تنها 500 ميليون سال جوانتر از عمر جهان تخمين زده اند.
همچنين به گفته دانشمندان از آنجا که اين دو عنصر در ابر نواختري که منجر به تولد اين ستاره شده به وجود آمده اند، اين رقم به واقع نشانگر زمان وقوع ابر نواختر است اما به دليل آنکه زمان ميان وقوع سوپرنوا(يا همان ابرنواختر) و تولد ستاره در مقايسه با طول عمر HE1523 کوتاه است مي توان تا حد زيادي از آن صرف نظر کرد.
پژوهشگران تاکنون موفق به محاسبه دقيق فاصله اين ستاره از زمين نشده اند اما ستاره HE1523 به راحتي به کمک تلسکوپ از نيمکره جنوبي زمين قابل رويت است.
اين گزارش حاکي است؛ کشف جديد بدين علت حائز اهميت است که بيشتر ستاره هايي که در طي يک ميليارد سال نخستين پيدايش جهان به وجود آمده اند تاکنون از بين رفته اند چرا که اغلب آنها داراي جرم زياد(بيش از 200 برابر جرم خورشيد) بوده اند و عناصر خود را با سرعت زيادي به اتمام رسانده اند و سپس در انفجارهاي عظيم ابرنواختري از بين رفته يا به سياه چاله تبديل شده اند اما از آنجا که جرم ستاره HE1523 تنها 8/0 جرم خورشيد است اين ستاره تاکنون از بين نرفته و اما هم اکنون تبديل به يک غول سرخ شده و آخرين سال هاي عمر خود را سپري مي کند.
يادآور مي شود: گرچه ستاره HE1523 يکي از قديمي ترين ستاره هاي کهکشان راه شيري است اما دانشمندان احتمال مي دهند هنوز بتوان ستاره هايي با قدمت بيشتر در اين کهکشان يافت چرا که گفته مي شود نخستين ستاره ها بين 30 تا 150 ميليون سال پس از پيدايش جهان به وجود آمده اند.

انواع پارادوکس ها

پارادوكس ها

آنچه كه تناقض آميز، باورنكردني يا خلاف انتظار و شهود ماست. آنچه به نظر درست مي رسد ولي غلط است ، به نظر غلط مي رسد ولي درست است ، يا به نظر غلط مي رسد و واقعا” غلط است.

فايده پارادوكس ها
۱) ايجاد انگيزه براي گسترش مرزهاي دانش؛
۲) تعميق بينش؛
۳( تعميم شيوه هاي استدلال؛
۴) افزايش دقت؛
۵) وضع قوانين زبان شناختي جديد.

بعضي پارادوكسها كه متضمن تناقض اند صادق به نظر مي رسند وحتي اين ايده را به ذهن نزديك مي كنند كه چرا تناقضها را نپذيريم! درمنطق پيراسازگار (paraconsistent) مي توان تناقض داشت و بر خلاف رياضيات كلاسيك، چنين نيست كه از تناقض هر چيزي نتيجه شود.

پارادوكس روز تولد
اگر ۲۳ نفر در اين سخنراني شركت كرده باشند، احتمال اين كه حداقل ۲ نفر روز تولدشان يكي باشد حدود ۵۰% است، اگر ۲۲ نفر شركت كرده باشند اين احتمال حدود ۰۵/۰% و اگر بيش از ۶۰ نفر حضور داشته باشند اين عدد بزرگتر از ۹۹% است.

پاردوكسهاي زنون Zeno’s Paradoxes
در صورتي كه پاره خط بينهايت بار تقسيم پذير باشد، حركت ناممكن است، زيرا براي اين كه پاره خطي مانند AB را با شروع از نقطه A بپيماييم، ابتدا بايد به نقطة وسط آن C برسيم. براي اين كه ACپيموده شود، بايد به نقطة وسط آن D برسيم و قس عليهذا. پس نمي توان حتي از نقطة A حركت كرد. A---D---C-------B
در مسابقه ” دو“ بين آشيل تندرو و لاك پشت كندرو، آشيل كه كمي عقب تر از لاك پشت است ، هيچگاه به او نمي رسد. زيرا ابتدا بايد به نقطه اي برسد كه لاك پشت از آنجا حركت كرده است. اما وقتي به آنجا مي رسد لاك پشت قدري جلوتر رفته است و همان وضعيت قبل روي مي دهد و با تكرار اين روند، گرچه آشيل به لاك پشت نزديك مي شود ولي هيچگاه به او نمي رسد. A------------T------

پارادوكس لامپ تامسون (Tompson Lamp Paradox )
لامپي به مدت يك دوم دقيقه روشن مي شود، سپس براي يك چهارم دقيقه خاموش مي شود، به مدت يك هشتم دقيقه روشن ميشود و قس عليهذا. درست بعد از يك دقيقه لامپ روشن خواهد بود يا خاموش؟

پارادوكس دار غيرمنتظره ( Unexpected Hanging Paradox )
به يك زنداني گفته مي شود كه او در يكي از روزهاي بين شنبه و پنجشنبه به دار آويخته خواهد شد، اما تا روز به دار آويخته شدن، وي نخواهد دانست كه كدام روز اعدام مي شود.او روز پنجشنبه به دار آويخته نمي شود، زيرا اگر او تا چهارشنبه زنده باشد مي فهمد كه اعدام در روز پنحشنبه صورت خواهد گرفت، اما به او گفته شده است كه وي از روزي كه به دار كشيده مي شود پيشاپيش آگاه نيست. او روز چهارشنبه نيز اعدام نمي شود زيرا اگر تا سه شنبه زنده بماند، با توجه به اين كه بنا به استدلال بالا روز پنجشنبه اعدام نمي شود، مي فهمد كه روز چهارشنبه اعدام انجام خواهد شد. استدلال مشابه نشان مي دهد كه او در هيچيك از روزهاي ديگر نيز نمي تواند اعدام شود.اما در روزي غير از پنجشنبه جلاد وارد مي شود و وي را اعدام مي كند.

پارادوكس توده ( Sorites Paradox )
يك دانة گندم يك تودة گندم نيست. با اضافه كردن يك دانه گندم، به دو دانه دست مي يابيم كه باز هم تودة گندم نيست. با اضافه كردن يك دانه گندم ديگر، سه دانه گندم خواهيم داشت كه توده محسوب نمي شود. اگر اين عمل را تكرار كنيم، هيچگاه به تودة گندم نمي رسيم.اما زماني كه اين گرداية گندم به قدر كافي بزرگ شود، توده ناميده مي شود.

پارادوكس ريچارد Jules Richard's Paradoxes
آيا ” كوچكترين عدد طبيعي كه نتوان آن را با كمتر از صد حرف فارسي نمايش داد“ وجود دارد؟ چون تعداد اعداد طبيعي نا متناهي و تعداد حروف فارسي متناهي است پس عددي وجود دارد كه نمي توان آن را با عبارتي شامل كمتر از صد حرف فارسي تعريف كرد. بنا به اصل خوش ترتيبي در اعداد طبيعي، كوچكترين عدد طبيعي كه نتوان آن را با كمتر از صد حرف فارسي نمايش داد وجود دارد. اما عبارت بالا كه بين دو نماد ” و “ قرار دارد كمتر ار صد حرف ( يعني پنجاه و سه حرف ) دارد، يعني عدد ارائه شده با كمتر از صد حرف فارسي تعريف شد!

پارادوكس خداوند قادر مطلق
آيا خداوند مي تواند سنگي بسازد كه نتواند بلند كند؟

پارادوكس اژدها
چگونه مي توانيم راجع به چيزي كه وجود ندارد صحبت كنيم، وقتي كه مي گوييم ” اژدهاي هفت سر وجود ندارد.“

پارادوكس تخته سياه
تخته سياهي را در نظر بگيريد كه روي آن علاوه بر اعداد ۱، ۲، ۳، جملة ” كوچكترين عدد طبيعي كه روي اين تخته سياه ارائه نشده است. “ نوشته شده است.
در اين صورت گرچه عدد ۴ روي تخته سياه نمايش داده نشده است، ولي عبارت مذكور روي تخته سياه، مبين ۴ است.

پارادوكس بوچوفسكي ( Buchowski Paradox )
فرض كنيد شما فقط دو برادر داريد كه هر دو از شما مسن تر هستند. در اين صورت جملة به ظاهر غلط ذيل، راست است:
” برادر جوانترم از من مسن تر است“

پارادوكس دروغگو( Liar's Paradox) يا پارادوكس ائوبوليدس Eubulides Paradox
مي گويند روزي ائوبوليدس، متفكر يوناني قرن چهارم قبل از ميلاد، گفت: ” چيزي كه آلان مي گويم دروغ است“. اگر گفتة او درست باشد، آنگاه بنا به آنچه گفته است، بايد گفته اش دروغ باشد، واگر گفتة او دروغ باشد، دوباره بنابر آنچه گفته است نتيجه مي شود كه گفته اش درست است.

پارادوكس دور
اين پارادوكس توسط آلبرت ساكسوني در قرون وسطي طرح گرديده است:
جملة P اين است: ”q دروغ است.“
جملة q اين است: “ P راست است. “
نكته جالب اين است كه اگر ما داراي يك نوع منطق سه ارزشي باشيم كه در آن گزاره ها بتوانند فقط يكي از ارزشهاي ”راست“، ” دروغ “ و ” نه راست ـ نه دروغ “ را داشته باشند آنگاه گزارةP به صورت “ P دروغ يا نه راست ـ نه دروغ است“ نمي تواند هيچيك از ارزشهاي ” راست “ ، ” دروغ “ و ” نه راست – نه دروغ“ را به خود بگيرد.

پارادوكس تابلو
اين پارادوكس در ۱۹۱۳ توسط رياضيدان انگليسي جردن (P. E. B. Jourdain) ارائه شد:
تابلوئي داريم كه در يك طرف آن
”جمله پشت اين تابلو راست است.“ و در طرف ديگر آن ”جمله پشت اين تابلو دروغ است.“ نوشته شده است!

پارادوكس سقراط ( Socrates Paradox )
نقل شده است كه ســـــقراط روزي گفته است:” چيزي كه مي دانم اين اسـت كه من هيـچ چيز نمي دانم “.

پارادوكس جزيرة وحشي ها
در جزيره اي قبيله اي وحشي زندگي مي كردند كه دو خدا، خداي راستي و خداي دروغ داشتند. آنها هر كس را كه به جزيره مي آمد قرباني مي كردند، به اين ترتيب كه از وي سوالي مي پرسيدند، اگر راست مي گفت او را قرباني خداي راستي و اگر دروغ مي گفت، او را قرباني خداي دروغ مي كردند. روزي شخصي وارد جزيره شد. او را گرفتند و از او پرسيدند” سرنوشت تو چه خواهد بود؟“ آن شخص جواب داد ” شما من را قرباني خداي دروغ خواهيد كرد.“ با اين جواب وحشي ها مستاصل شدند زيرا خواه راست گفته باشد و خواه دروغ بايد هم قرباني خداي راستي شود و هم قرباني خداي دروغ!

پارادوكس آرايشگر ( Barber Paradox) يا پارادوكس راسل Russell’s Paradox
در دهكده اي فقط يك آرايشگر وجود دارد. او فقط ريش كساني را مي تراشد كه ريش خود را نمي تراشند. سوال اين است كه ريش خود ريش تراش را چه كسي مي تراشد؟ اگر او ريش خود را نتراشد، بايد نزد ريش تراش يعني خودش، برود تا ريشش را بتراشد و اگر ريش خود را بتراشد، نبايد توسط ريش تراش يعني خودش، ريشش تراشيده شود.

پارادوكس فهرست ( Catalogue Paradox )
كتابداري در حال تدوين يك فهرست كتابشناسي از تمام فهرستهاي كتابشناسي و تنها آنهايي است كه نام خود را در فهرست ذكر نكرده اند. آيا فهرست اين كتابدار، نام خودش را نيز در بر مي گيرد؟

پارادوكس خود نا توصيف ( Heterological Paradox )
خود ناتوصيف، كلمه اي است كه خودش را توصيف نميكند. پس كلمة "خود ناتوصيف" خود ناتوصيف است اگر و فقط اگر خود ناتوصيف نباشد.

پارادوكس اسمارانداچ (Smarandache Paradox )
فرض كنيد A يكي از عبارات ممكن، كامل و . . . باشد. در اين صورت ” همه چيز A است“ ايجاب مي كند كه “~A نيز A باشد”. مثلاً ‌وقتي مي گوييم ” همه چيز ممكن است“ ، نتيجه مي شود كه ” غير ممكن نيز ممكن است“ ، يا از ” هيچ چيز كامل نيست “ اين كه ” كامل نيز كامل نيست “ مستفاد مي شود.

پارادوكس كانتور( Cantor's Paradox )
فرض كنيد Aمجموعه همة مجموعه ها باشد، پسP(A)=A و لذا card(P(A))=card(A) از طرفي بنا به قضية كانتور( card(P(A))

پارادوكس نيوكام
فرض كنيد دو جعبه A و B داده شده باشد. سر جعبه A باز و سر جعبه B بسته باشد. A شامل ۱۰۰۰ دلار و B شامل ۱۰۰۰۰۰۰ دلار است و يا شامل هيچ چيز نيست. شما بايد فقط جعبه B را انتخاب كنيد و يا هر دو جعبه A و B را. اما قبل از اين كه شما انتخاب خود را انجام دهيد، پيشگويي بر اساس انتخابي كه شما انجام خواهيد دا د در جعبه ‌‌ B ، ۱۰۰۰۰۰۰د اگر شما فقط جعبه B را انتخاب كنيد و هيچ چيز نمي گذارد اگر شما هر دو جعبه A وB را انتخاب كنيد.
سوال: اگر شما به انتخاب فقط B تمايل داشته باشيد، مي توانيد A را نيز انتخاب كنيد؟

برگرفته از سایت هوپا

نسبيت ، زندگي ، هستي ، نيستي

نسبيت

يك اصل بسيار، بسيار مهم:

همه چيز نسبي است (حتي همين جمله...!).

اين جمله بدين معناست كه مطلق هم ميتواند وجود داشته باشد.

بايد توجه داشت كه صرفِ امكانِ فرض وجود امر مطلق، نمي توان بر وجود آن اصرار كرد، به ديگر بيان وجود مطلق ممكن است، هر چند كه اصراري براثبات آن نيز نيست.

فراموش نكنيم در صورتي كه قبول كنيم همه چيز مطلق است، امر نسبي امكان وقوع نخواهد داشت.

و چنانچه بگوئيم هيچ چيز مطلق نيست، اين بدان معناست كه امر مطلق، ولو با در نظر گرفتن حالت "فرض محال" نيز غير ممكن است. و ديگر آنكه معناي عبارت فوق خود ناقض مضمون ميباشد، بدين صورت كه حتي اين عبارت نيز مطلق نميباشد، يعني آنكه ميتواند مطلقي هم وجود داشته باشد، هر چند كه اصرار و انكاري هم بر اثبات تحقق آن وجود نداشته باشد.



موجود زنده

موجود زنده چيست ؟

موجودي را زنده خوانند كه داراي استعداد زايش باشد.

لازم است دقت داشت كه شرط استعداد دليل توانائي نمي باشد، آنچنانكه نهال (در گياهان ) يا كودك (در آدمي) با آنكه بالفعل توانائي توليدمثل را ندارند اما زنده ناميده ميشوند، زيرا كه بالقوه مستعد زايش هستند.

رشد و ترميم ، صورتهائي از استعدادِ زايش ميباشند، چنانچه بالندگينطفه به جنين، نوزاد، كودك، نوجوان، جوان، تا...، پيري و مرگ مثال هائي از رشد ، و بهبودِ جراحت در بدن، نشاني از ترميم ميباشد.

سوال: آيا بذر گياهان، موجود زنده ميباشد؟



بودن يا نبودن، مسئله اين است ...

دكارت : من فكر ميكنم ، پس هستم

پرفسور هشترودي : من هستم ، پس فكر ميكنم

اما من فكر ميكنم : من هستم و فكر ميكنم ...!

امّا براستي معناي هستي و نيستي ، بودن و نبودن ، وجود و عدم و ...چيست؟

واقعيت آنست كه ما در عالم وجود قرار داريم و در جهان هستي زندگاني ميكنيم(در حقيقت درك اين مطلب كاملاً اختياري و قرارداديست و باور آن به عهده خود شماست، در غير اين صورت البته، كاملاً حق داريد كه بخواهيد فكر كنيد كه نيستيد !!! هر چند در عالم انديشه هر چيز ممكن است. ) - اما در صورت قبول هستي و وجود :

نيستي چيست؟ و چگونه به وجود آن پي ميبريم …؟

بافت، جنس و كيفيت آن چگونه است، در كجا قرار دارد و موقعيت آن چيست ؟

چگونه ميتوان نيستي را لمس، تصور و ادراك كرد، يا مثال هائي از آن برشمرد ؟

واقعيت آنست كه نيستي در معناي مطلق كلمه نيست(وجود ندارد )، و اين خود بهترين معناي نيستي مي باشد، و جالب تر آن كه اين عبارت تنها در مورد معني نيستي سخن ميراند و نه در باره وجود آن.

هر چند كه بدليل ماهيت متفاوت هستي و نيستي وجود نيستي در عالم واقع(جهان هستي و وجود ) منطقاً محال و ناممكن ميباشد، اما از آنجا كه در عالم انديشه هيچ فرض محالي، محال نمي باشد، بنا بر اين ميتوان وجود نيستي را محتمل دانست.



هستي

آن چنان كه :

آفتاب آمد دليل آفتاب

باورِِ وجودِ هستي، كاملاً قراردادي است.

در اين قرارداد، هستي شامل " همه " و " هر " ميباشد. يعني همه چيز و هر چيز در آن به وجود مي آيد.

در حقيقت هستي، دسـتگاه آفرينش ميباشد و همه و هر چيز در آن بود مي گردد.

با چنان قرارداد و چنين تعريفي ماهيت هستي، داراي دو جنسِ حقيقت و واقعيت ميباشد. كه زين پس آنها را در دو قالبِ جهانِ حقيقي و جهانِ واقعي خواهيم شناخت.

ساختار فني راديوتلسكوپها

راديوتلسكوپها همانند دستگاه‌هاي راديويي معمولي كه در تمام منازل يافت مي‌شود، كار مي‌كنند. اما ميان اين دو وسيله، دو تفاوت عمده وجود دارد. اول امواجي كه راديو‌تلسكوپها مجبور به آشكار سازي آنها هستند، بسيار ضعيف بوده و دوم راديوتلسكوپها بايد تمام سيگنالهاي دريافتي را براي آناليزهاي بعدي ذخيره نمايند. از نظر ساختماني، يك راديوتلسكوپ را مي‌توان به هشت قسمت اصلي و مهم زير تقسيم‌بندي نمود:

1. آنتن
2. پيش تقويت كننده يا آمپلي‌فاير اوليه
3. مخلوط كننده
4. نوسان ساز
5. تقويت كننده موج متوسط يا آي‌اِف
6. آشكارساز مجذوري
7. تقويت كننده DC
8. ابزار ضبط اطلاعات

... آنتن
در عالم الكترونيك، آنتن به سيستمي مشتمل بر سيمها و يا ساير اجسام هادي گفته مي‌شود كه جهت ارسال و يا دريافت امواج راديويي يا ساير طول موجهاي امواج الكترومغناطيسي به كار مي‌روند. اين ايده اولين بار توسط گاگليلمو ماركوني در سال 1897 ارائه شد.
در يك آنتن فرستنده، سيگنالهاي رسيده از مدار الكتريكي باعث نوسان الكترونها در آنتن مي‌شوند. حركت بار الكتريكي باعث توليد ميدان الكترومغناطيسي در اطراف خود شده و اين ميدان به نوبه خود امواج الكترومغناطيسي را در جهت خاصي كه به طراحي آنتن بستگي دارد پخش مي‌كند. براي مثال آنتن ايستگاه‌هاي راديويي به گونه‌اي طراحي مي‌شوند تا امواج را در تمام جهات به طور يكسان پخش نمايند اما از آن سو آنتن‌هاي يك دستگاه رادار امواج را در جهت خاصي منتشر مي‌نمايد.
در آنتنهاي گيرنده، مسير بر عكسي براي توليد جريان در مدار آنتن طي مي‌شود. ابتدا امواج الكترومغناطيسي به گونه‌اي باعث تحريك الكترونها مي‌شوند كه جريان القايي در مدار آنتن توليد مي‌گردد، سپس اين جريان در مدارهاي الكتريكي خاصي تقويت و فيلتر ‌شده و در نهايت اطلاعات آن استخراج مي‌شود.
در راديو تلسكوپها و يا در تلسكوپهاي راداري، معمولا از آنتن‌هاي بشقابي براي دريافت امواج استفاده مي‌كنند. آنتن راديوتلسكوپها آشكارترين بخش آن هستند. آنها موظفند امواج راديويي فوق‌العاده ضعيفي را كه از اعماق فضا به زمين مي‌رسد جمع‌آوري نمايند. اغلب اين آنتن‌ها بسيار بزرگ هستند تا تلسكوپ قادر به نگاه دقيقتر و عميقتري به فضا باشد.


... پيش‌ تقويت كننده
سيگنالهاي راديويي گسيل شده از فضا بسيار ضعيف هستند. ضعف اين سيگنالها زماني بيشتر نمايان مي‌شود كه بدانيم اگر تمامي انرژي حاصل از دريافت اين سيگنالها را از ابتداي تاريخ مشاهده فضا با تلسكوپهاي راديويي، با هم جمع كنيم به سختي قادر به آتش زدن يك چوب كبريت خواهيم شد. متوسط انرژي سيگنالهاي راديويي كه از فضا دريافت مي‌شوند در حدود 5-10*2 وات مي‌باشد.
براي اندازه‌گيري و مشاهده چنين سيگنال ضعيفي بايد آنچه را كه دريافت مي‌كنيم ميليونها بار تقويت نماييم. اما مشكل زماني خود را نشان مي‌دهد كه بدانيم ابزارهاي الكتريكي كه در راديوتلسكوپها مورد استفاده قرار مي‌گيرند، در زمان عملكرد نويزهاي ضعيف و قوي فراواني توليد مي‌كنند. اگر قادر به تشخيص و حذف اين اغتشاشات نباشيم، در فرآيند تقويت امواج، آنها نيز به شدت تقويت مي‌شوند و امواج ضعيف دريافتي در پس امواج قوي اغتشاشي ناپديد مي‌گردند.
نقش پيش تقويت كننده‌ها تقويت محدوده خاصي از امواج به گونه‌اي است كه كمترين اغتشاش را به آنها وارد كند. به همين دليل اغلب، اين تقويت كننده را تقويت كننده كم اغتشاش مي‌نامند.
براي كاهش اغتشاشات، معمولا از ترانزيستورهاي بسيار ويژه‌اي در اين تقويت كننده‌ها استفاده مي‌شود و در ضمن، با سرد كردن آنها تا دماهاي نزديك به صفر مطلق، سعي مي‌كنند تا جاييكه امكان دارد اغتشاشات كمتري توليد شود.


... مخلوط كننده
وظيفه مخلوط كننده كاهش و تغيير فركانس سيگنالهاي دريافتي از پيش‌تقويت كننده مي‌باشد. اين كار به دو دليل انجام مي‌گيرد. اول اينكه از نظر تكنولوژيكي، ساخت تقويت كننده‌ها، فيلترها و ساير قطعات الكترونيكي كه قادر به كار با امواج فركانس بالا باشند، سخت و گران است. دوم اينكه اگر ما تمام تقويتها را با فركانسي كه دريافت مي‌كنيم انجام دهيم، امكان بازگشت امواج به آنتن و توليد پس‌خور به شدت افزايش خواهد يافت. اين اثر مشابه حالتي است كه يك سخنران ميكروفن را بسيار نزديك به دهان نگه دارد.
براي انجام اين كار مخلوط‌كننده موظف است تا سيگنالهاي دريافتي از پيش‌تقويت‌كننده را روي سيگنالهايي با طول موج بالا و فركانس پايين كه از دستگاه نوسان ساز دريافت مي‌كند، سوار نمايد. اين كار در مخلوط‌كننده به دو شكل و همزمان صورت مي‌گيرد به اين معني كه مخلوط‌كننده دو موج خروجي دارد كه يكي حاصل جمع دو ورودي و ديگري حاصل تفريق آنها است. با گذراندن اين دو خروجي از يك فيلتر، هركدام كه فركانس كمتري داشت، انتخاب شده و به عنوان سيگنال ورودي به تقويت‌كننده آي‌اِف ‌فرستاده خواهد ‌شد.


... نوسان‌ساز
اكثر راديو‌تلسكوپها از نوسان‌سازهاي كوارتزي استفاده مي‌كنند. مزيت عمده استفاده از كريستالهاي كوارتز در توليد نوسان، پايداري خوب و اغتشاش كم در خروجي آنها است. از آنجايي‌كه طبيعت راديو‌تلسكوپها اقتضا مي‌كند تا در باند پهني از امواج عمل نمايند، اغتشاش اندكي در نوسان توليدي، قابل اغماض مي‌باشد .اگرچه اغتشاشات آنقدر بزرگ نيستند كه توليد مزاحمت نمايند اما بايد مراقب بود كه اين اغتشاشات، نويزهاي طبيعي سيستم را تشديد ننمايند، چراكه در آن صورت سيگنالهاي خروجي تلسكوپ تغيير خواهد كرد و اغتشاشات همانند دريافت واقعي تفسير خواهند شد.


... تقويت كننده آي‌اِف
در يك تقويت كننده موج متوسط با استفاده از فيلترهاي مخصوصي، تنها به محدوده‌اي خاص از امواج اجازه عبور مي‌دهند. اگرچه محدوديتي در انتخاب فركانس كاري تقويت‌كنندهاي آي‌اِف وجود ندارد اما معمولا فركانسهاي 70، 45، 4/21 و 7/10 مگاهرتز در آنها به عنوان فركانس كاري در نظر گرفته مي‌شود. با اين كار فركانسهاي زائد حذف شده و محدوده خاصي كه مورد نظر است به شدت تقويت و آشكار مي‌شود.
در راديوهاي رايج، مداري وجود دارد كه به مجموعه آن كنترل خودكار بهره مي‌گويند. اين مدار براي دريافت صدايي واضحتر و شفافتر، تغييرات اندك و ناچيز در قدرت سيگنالهاي دريافتي راحذف مي‌كند. در رصد راديويي اين تغييرات اندك و جزئي دقيقا همان چيزي است كه ناظران به دنبال آن هستند. بنابراين زماني كه از راديوهاي معمولي براي رصدهاي راديويي استفاده مي‌گردد، اين مدار را بايد از كار انداخت.


... آشكارسازهاي مجذوري
اگر فركانس خروجي تقويت‌كننده آي‌اِف را به يك ولت‌سنج جريان مستقيم وصل كنيم، صفحه نمايشگر مقدار صفر را نشان خواهد داد. اين امر به دليل ماهيت نوساني فركانس است كه زماني بيش از صفر و زماني كمتر از صفر است.
براي اينكه قادر باشيم تعريف خوب و قابل دركي از انرژي دريافتي از آسمان ارائه دهيم، معمولاً از قطعه ساده‌اي براي هم علامت كردن و يا حذف قسمت منفي موج استفاده مي‌كنيم. در اكثر راديوتلسكوپها اين قطعه ساده كه يك ديود معمولي است، فقط به جريانهايي با ولتاژ مثبت اجازه عبور مي‌دهد. به اين ترتيب ولتاژي كه ولت‌سنج نشان مي‌دهد برابر با جذر ولتاژ ورودي است.


... تقويت كننده جريان مستقيم
در طي فرآيند مستقيم‌سازي ولتاژ و همچنين قبل از آن، مقادير زيادي اغتشاش ناشي از عملكرد ابزارهاي الكترونيكي به موج اصلي اضافه مي‌شود. از آنجايي‌كه قدرت امواج دريافت شده از فضا بسيار ضعيف است، در لواي اغتشاشات هر چند كوچك پنهان خواهد شد.
براي كم‌رنگ كردن اين موضوع معمولا از انتگرالگيرهايي با پله زماني معلوم استفاده مي‌كنند. اين امر باعث مي‌شود كه قله‌هاي بسيار بزرگ اغتشاشات روي سطح ملايم موج اصلي سرشكن شود و تنها اندكي قدرت موج دريافتي را تغيير دهد.


... ابزارهاي ذخيره اطلاعات
اطلاعات به دست آمده بعد از اين همه فرآيند و آناليز، بسيار ارزشمند بوده و بايد در جايي ذخيره شوند. اين اطلاعات كه معمولا ماتريس دو ستونه‌اي از ولتاژ بر حسب زمان هستند را در قديم توسط قلمهاي خودكار و بر روي كاغذهاي بسيار طويل به شكل نمودار ذخيره مي‌كردند. امروزه اين روش تقريبا منسوخ شده و اطلاعات بعد از تبديل به سيگنالهاي ديجيتال در يك كامپيوتر ذخيره و نگهداري مي‌شوند.
اطلاعات ذخيره شده معمولا عبارتند از ولتاژ، پله زماني دريافت، زمان دقيق ثبت اطلاعات و در نهايت دما. دماي محيط و سيستم در آناليز اطلاعات ذخيره شده بسيار مهم است چون همانطور كه تا به حال توضيح داده شد، دما نقش زيادي در توليد اغتشاشات الكتريكي دارد.

حاصل نگريستن به آسمان با يك راديوتلسكوپ، عددي است كه نماينده قدرت امواج دريافتي از آن محدوده مي‌باشد. اگر زاويه ديد راديو تلسكوپ مورد استفاده 1 درجه باشد، با هر بار رصد مقدار عددي ولتاژي را به دست مي‌آوريم كه متناظر با قدرت امواج راديويي گسيل شده از آن منطقه است. حال مي‌توان با چرخاندن راديوتلسكوپ و دريافت اطلاعات ساير نقاط در آن حوالي، نقشه راديويي منطقه‌اي از آسمان را تهيه كرد. اين نقشه راديويي، ماتريسي از اعداد است كه با توجه به زاويه ديد تلسكوپ، وسعت مشخصي از فضا را در بر مي‌گيرد. هر قدر زاويه ديد تلسكوپ كوچكتر باشد، قدرت تفكيك تصاوير حاصل از آن افزايش مي‌يابد. جدول زير نمونه‌اي از اطلاعات ذخيره شده از آسمان را نمايش مي‌دهد كه مي‌تواند يك كهكشان دوردست باشد:

0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0
0 0 1 2 1 0 0
0 1 2 3 1 1 0
0 1 2 4 2 1 0
0 1 3 5 3 2 1
0 1 2 5 4 2 1
0 1 2 4 5 4 1
0 1 2 3 4 3 2
0 1 2 2 3 2 1
0 1 2 2 2 2 1
0 1 1 1 2 1 0
0 0 1 1 2 1 0
0 0 0 1 1 0 0
0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0 0
نمايش عددي يك چشمه راديويي توسط ماتريسي از اعداد