+ - + اخبار فیزیک + - +

rosvayejanan

کاربر ممتاز
رمزگشايي از نخستين لحظات پس از انفجار بزرگ .... ;-);-)

گروه دانش همشهری ...

بالاخره پس از يكسال انتظار، دانشمندان در مركز تحقيقات هسته‌اي اروپا (سرن) در مرز سوئيس و فرانسه 2 ذره به درون تونل‌هاي برخورد‌دهنده بزرگ هادرون وارد كردند.

برخورد دهنده هادرون كه از آن به‌عنوان بزرگ‌ترين آزمايشگاه كوانتومي جهان ياد مي‌شود سال گذشته به خاطر ايراداتي در سيستم ابرمغناطيسي‌اش از كار افتاد و حدود يكسال طول كشيد تا دانشمندان دوباره آن را براي انجام آزمايش‌ها آماده كنند.

طي يكسال گذشته دانشمندان و مهندسان مركز تحقيقات هسته‌اي به كار تعمير اين برخورددهنده مشغول بودند و بالاخره موفق شدند آن را دوباره راه‌اندازي كنند. سال گذشته 2ابرمغناطيس برخورد دهنده از كار افتاد و به‌دنبال آن حدود يك تن گاز هليوم كه براي خنك‌كردن دستگاه به كار مي‌رود، نشت كرد.

اما اين مشكل به كلي از بين رفته است و مغناطيس‌ها تا نزديكي دماي صفر مطلق سرد شده‌اند. اين دما از دماي فضاي ميان ستاره‌اي هم سرد‌تر است. (صفر مطلق پايين‌ترين دماي موجود است كه معادل منفي 273.15 درجه سانتي‌گراد است).

با اين حال دانشمندان پيش از آنكه آزمايش‌هاي واقعي را در اين برخورددهنده شروع كنند به‌صورت آزمايشي آن را راه‌اندازي كردند. آنها براي اين كار 2ذره پروتون و يون سرب را وارد دستگاه كردند. اين دو ذره به‌صورت پادساعت‌گرد (خلاف عقربه‌هاي ساعت) به دستگاه تزريق شدند و سپس ذره پروتون ديگري به‌صورت ساعت‌گرد در دستگاه به حركت در آمد.

جيان لوئيجي آردوئيني، مدير بخش سخت‌افزار برخورد دهنده درباره شروع به كار مجدد اين پروژه با اشاره به سختي‌هايي كه مهندسان و دانشمندان براي تعمير آن داشته‌اند گفت: اين كار يك كار هماهنگي است.


مغناطيس‌هاي پرسرعت بايد براي شتاب دادن به ذرات با هم هماهنگ باشند و ذرات يك شتاب‌دهنده به شتاب‌دهنده ديگر منتقل شود. تمامي اين فرايند در عرض چند صدم پيكوثانيه اتفاق مي‌افتد؛ هر پيكوثانيه يك ميليونيم يك ميليونيم ثانيه است.

ذراتي كه براي آزمايش برخورد دهنده در آن به حركت واداشته شدند تنها با درصد كوچكي از توان برخورد دهنده به حركت درآمدند؛ يعني چيزي حدود 450ميليون الكترون‌ولت. دانشمندان اما اميدوارند قدرت نهايي اين برخورددهنده به 7ميليارد الكترون‌ولت برسد كه با اين قدرت ذرات خواهند توانست با 99.9999991 درصد سرعت نور در تونل‌هاي برخورددهنده حركت كنند.

دانشمندان در اين برخورد‌دهنده، ذرات را با سرعت‌هاي بسيار بالا مانند آنچه كه گفته شد به حركت درخواهند آورد و با يكديگر برخورد خواهند داد. با اين كار آنها ذرات را مي‌شكنند تا با بررسي ذرات كوچك‌تري كه از شكسته شدن ذراتي مانند پروتون والكترون به دست مي‌آيد ماهيت و طبيعت ماده را بررسي كنند.

علاوه بر اين آنها خواهند توانست شرايط پيدايش را تنها چند ثانيه پس از انفجار بزرگ بررسي كنند. براساس نظريه انفجار بزرگ كه به آن بيگ‌بنگ هم گفته مي‌شد طي چند ثانيه پس از وقوع انفجار، مواد در جهان هستي شكل گرفته‌ است و به مرور زمان به‌صورتي كه امروز هستند در آمده‌اند.

همه اين پروسه البته در چند لحظه روي داده است. كاري كه دانشمندان در سرن انجام مي‌دهند شكستن ذرات به بخش‌هاي كوچك‌تر است. با اين كار آنها مي‌توانند به‌صورت انتزاعي در زمان به عقب بروند به اين صورت كه با هر چه بيشتر شكستن ذرات، شرايط زماني پس از انفجار بزرگ را بازسازي مي‌كنند.

دانشمندان به‌صورت تئوريك اميدوارند در اين برخورددهنده به بوزون‌ها دست پيدا كنند؛ چيزي كه گمان مي‌رود به ديگر ذرات جرم مي‌بخشد.

ايرادات غيرعلمي بر علمي‌ترين پروژه تاريخ
مركز تحقيقات هسته‌اي دستمايه خوبي براي كساني است كه به داستان‌هاي علمي تخيلي علاقه زيادي دارند تا با قطعيت اعلام كنند بشر آنگونه كه در برخي داستان‌هاي تخيلي گفته شد است به خاطر زياده‌خواهي‌هاي علمي خودش روزي نابود خواهد شد.
وقتي كه سال گذشته آزمايشگاه اعلام كرد به‌زودي نخستين آزمايش‌هايش را انجام خواهد داد بسياري روز شروع به كار آن را روز پايان تاريخ در كره زمين مي‌دانستند چون معتقد بودند با شروع به كار آن زمين را سياهچاله‌اي در خود فرو خواهد برد و بشر قرباني‌ ميل سيري‌ناپذير كشف علم خواهد شد.

اما زمين را سياهچاله‌ها نخوردند و تاريخ به پايان نرسيد؛ اصولا هم قرار نيست كه اين اتفاق بيفتد. در سرن دانشمندان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها به ذرات اتمي و زيراتمي شتاب مي‌دهند و با برخورد دادن آنها اجزاي ريز‌تري كه از اين برخورد به دست مي‌آيد را مطالعه مي‌كنند.

دانشمندان اين اجزاي ريزتر از اتم‌ها را كه مي‌توانند كوارك‌ها باشند با استفاده از دستگاه‌هاي بسيار حساسي كه دارند مورد مطالعه قرار مي‌دهند. اين بخش از كار اين مركز هم البته مخالفان زيادي داشت چون آنها اعتقاد داشتند شكستن يك هسته اتم مي‌تواند باعث بروز يك انفجار بزرگ در دل زمين شود كه همه چيز را نابود خواهد كرد.


اين افراد شكاك حتي به دادگاه منطقه‌اي آمريكا در هاوايي و دادگاه اروپايي حقوق بشر شكايت كرده بودند كه اين طرح را متوقف كنند.


آنها در سال 1999 در اقدام مشابهي براي بستن شتاب‌دهنده Relativistic Heavy Ion ناموفق شدند. اما به هرحال دانشمندان بدون توجه به اين گروه‌ها به كار ادامه مي‌دهند، درصورتي كه همه چيز طبق برنامه پيش‌ برود خواهند توانست پرده از اسرار ماده بردارند.

برخورددهنده بزرگ هادرون
برخوددهندن بزرگ هادرون يا همان LHC بزرگ‌ترين و پرانرژي‌ترين شتاب‌دهنده ذرات در جهان است. هدف از ساخت اين آزمايشگاه عظيم همان‌گونه كه از اسم آن بر‌مي‌آيد برخورددادن ذرات با انرژ‌ي‌هاي بسيار زياد است.


اين سازه در واقع تونلي حلقوي به طول 27كيلومتر است كه در 175 متري عمق زمين ميان مرز سوئيس و فرانسه قرار دارد. اين برخورددهنده توسط سازمان تحقيقات هسته‌اي اروپا (سرن) ساخته شده است.

در ساخت و راه‌اندازي و نگهداي اين پروژه حدود 10 هزار دانشمندان از بيش از 100 كشور جهان شركت دارند. در كنار اينها صدها دانشگاه و آزمايشگاه علمي در سراسر جهان هم به‌صورت شبكه‌اي با اين پروژه همكاري مي‌كنند.

نخستين ذره در تاريخ 10 سپتامبر سال 2008 وارد اين برخورددهنده شد اما مدتي بعد در تاريخ 19 سپتامبر همان سال برخورددهنده به خاطر نقص فني در سيستم مغناطيس‌ها و سرمايش آن از كار افتاد.
 

sweetest

کاربر ممتاز
اصطكاك حتي در خلاء هم دست از سر آدم بر نمي‌دارد

اصطكاك حتي در خلاء هم دست از سر آدم بر نمي‌دارد

نیوتن می گفت سرعت توپی که در خلاء به دور خود می‌چرخد هیچ وقت نباید کم شود، زیرا هیچ نیرویی در آنجا اثر نمی‌کند. اما به نظر می رسد که خود خلاء نوعی اصطکاک تولید کند که نظریه نیوتن را نقض می کند!


نيوتن مي گفت سرعت توپي كه در خلاء به دور خود مي‌چرخد هيچ وقت نبايد كم شود، زيرا هيچ نيرويي در آنجا اثر نمي‌كند. اما به نظر مي رسد كه خود خلاء نوعي اصطكاك توليد كند كه نظريه نيوتن را نقض مي كند!


سرعت توپي كه در خلاء به دور خود مي‌چرخد هيچ وقت نبايد كم شود، زيرا هيچ نيرويي در آنجا اثر نمي‌كند؛حداقل اين چيزي بود كه نيوتن مي‌گفت. اما چه مي‌شود اگر خود خلاء نوعي اصطكاك توليد كند كه باعث كند شدن چرخش توپ شود؟ اين تاثير كه ممكن است به زودي قابل كشف باشد، ممكن است بر روي ذرات غبار بين‌ستاره‌اي اثر كند.


به گزارش نيوساينتيست، بر اساس اصل عدم قطعيت مكانيك كوانتومي، ما هيچ وقت نمي‌توانيم با اطمينان بگوييم كه يك خلاء ظاهري، واقعا خالي است. در عوض، فضا سرشار از فوتون‌هايي است كه دائما به وجود مي‌آيند و قبل از اينكه بتوان آنها را مستقيما اندازه‌گيري كرد، از بين مي‌روند. اگرچه اين ذرات ظاهرا فاني هستند، اين فوتون‌هاي مجازي نيروهاي الكترومغناطيسي به اجسام وارد مي‌كنند كه مشابه نيروي اعمال شده توسط فوتون‌هاي واقعي است.

الخاندرو مانخاواساس و خاوير آباخو از موسسه اپتيك انجمن تحقيقات ملي اسپانيا مي‌گويند اين نيروها، بايد باعث كند شدن حركت اجسام چرخان شوند. همان‌طور كه يك تصادف شاخ به شاخ بين دو ماشين نيروي بيشتري را نسبت به يك تصادف آرام به آنها وارد مي‌كند؛ برخورد يك فوتون مجازي در جهت مخالف چرخش جسم، نيروي بيشتري را نسبت به برخورد در جهت چرخش جسم به آنها وارد مي‌كند. بنابراين در طي زمان، حتي اگر تعداد مساوي فوتون مجازي از تمام جهات به يك جسم چرخان برخورد كنند، چرخش آن به تدريج آرام مي‌شود. افت انرژي دوراني اين جسم باعث تشعشعات حقيقي مي‌شود كه فوتون‌ها را قابل كشف مي‌كند.

قدرت اين تاثير به ساختار و اندازه جسم بستگي دارد. اجسامي مانند طلا كه خواص الكترونيكي‌شان مانع از جذب راحت امواج الكترومغناطيسي توسط آنها مي‌شود، ممكن است كمتر سرعتشان را از دست بدهند. اما ذرات كوچك و با چگالي كم كه تكانه زاويه‌اي كمتري دارند، به طرز چشمگيري سرعت خود را از دست مي‌دهند.

نرخ كاهش سرعت همچنين به دما وابسته است. هر چه محيط گرم‌تر باشد، فوتون‌هاي مجازي بيشتري توليد و نابود مي‌شوند. در دماي اتاق حدود 10 سال طول مي‌كشد تا يك ذره گرافيتي 100 نانومتري كه در فضاي بين ستاره‌اي فراوان است، يك سوم سرعت اوليه خود را از دست بدهد. در دماي 700 درجه سانتي‌گراد كه متوسط دماي نواحي گرم عالم است، اين كاهش سرعت تنها 90 روز طول مي‌كشد، اما در مناطق سرد فضاي بين ستاره‌اي اين مدت به 27 ميليون سال هم مي‌رسد.

اما چطور مي‌توان اين اثر را در آزمايشگاه اندازه گرفت؟ مانخاواساس مي‌گويد كه چنين آزمايشي نيازمند يك خلاء فوق‌العاده و يك ليزر با دقت بالا براي به دام انداختن نانوذرات است؛ شرايطي كه ايجاد آن سخت است اما دستيابي به آن در آينده نزديك امكان‌پذير است.

جان پندري از كالج سلطنتي لندن اين بررسي‌ها را «كار ظريفي» مي‌خواند كه حتي مي‌تواند منجر به درك عميقي در خصوص اين موضوع شود كه آيا اطلاعات كوانتومي اصولا نابود مي‌شوند يا خير. به گفته وي فوتون‌هاي واقعي كه در طي فرايند كاهش سرعت ساطع مي‌شوند، بايد حاوي اطلاعاتي در خصوص وضعيت كوانتومي ذرات چرخان باشند. وي مي‌گويد: «‌اين يكي از اندك فرايندهاي پايه‌اي است كه چيزي را كه يك انرژي مكانيكي كلاسيك خالص به نظر مي‌رسد، به يك وضعيت كوانتومي با همبستگي بالا تبديل مي‌كند.»


منبع: خبرآنلاين
 

Campus

کاربر ممتاز
+ - + اخبار فیزیک + - +

شتابگر بزرگ آمريکايي به آرامش برسد


آخرين نفس‌هاي تواترون


شتابگر بزرگ "تواترون" لابراتوارهای "فرمی" آمریکا روز جمعه 30 سپتامبر پس از 28 سال پژوهش در عرصه فیزیک ذرات به کار خود پایان می دهد.





به گزارش خبرگزاری مهر، پس از 28 سال تلاش مستمر علمی، شتابگر "تواترون" (Tevatron) که تا پیش از تولد "برخورد دهنده بزرگ هادرون" (LHC) در ژنو بزرگترین برخورد دهنده ذرات در دنیا بود، آماده است تا به آرامش ابدی برسد.
روز، جمعه 30 سپتامبر، این شتابگر "لابراتوار فرمی" واقع در شهر باتاویا در نزدیکی شیکاگو برای همیشه خاموش خواهد شد.
تا سال 2009 زمانی که LHC در سرن وارد عمل شد، تواترون هیچ رقیبی نداشت و قادر بود با تولید انرژی که حداکثر به 1 ترا- الکترو ولت می رسید پروتونها و ضدپروتونها را در یک مسیر 6.28 کیلومتری شتاب دهد.
اکنون این برخورد دهنده به دلیل کمبود منابع مالی و فاصله رقابتی زیاد نسبت به نوه جوان و قدرتمند خود (LHC) به خواب ابدی فرو می رود. اما دنیای فیزیک در مقابل این غول خسته و کهنه کار سر تعظیم فرو می آورد، چرا فیزیک ذرات به برکت این دستگاه عظیم توانست به کشفیات بنیادینی چون "کوارکها" دست پیدا کند، گامهای بزرگی در کشف ذره اسرارآمیز "بوزون هیگز" بردارد و پیشرفتهایی در عرصه تکنیکهای تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی و "نوترون درمانی" کسب کند.
اعلام خبر یک پایان
وزارت انرژی آمریکا در ماه ژانویه در خصوص توقف برخورددهنده "تواترون" تصمیم گرفت. از آن زمان "تواترون" نسبت به "برخورد دهنده بزرگ هادرون" که در زیر مرز میان فرانسه و سوئیس دفن شده است و ذرات را در یک تونل 27 کیلومتری و 7 برابر پرقدرت تر از تواترون برخورد می دهد به عنوان یک دستگاه از کار افتاده مورد ملاحظه قرار گرفت.

وظیفه خاموش کردن تواترون به عهده "هلن ادواردز" گذاشته شده که از جمله فیزیکدانانی است که در 3 جولای 1983 اولین دسته پرتو ذرات را به داخل این شتابگر گسیل کردند.

"راجر دیکسون"، رئیس بخش شتابگر در لابراتوار فرمی اظهار داشت: "برای ما، از یک طرف قبول این مسئله دشوار است اما از طرف دیگر می دانیم که این پایان دنیا نیست بلکه مرزی برای آینده است."

همچنین "پیر اودن"، مدیر لابراتوار فرمی برای تسلی دادن به همکاران خود گفت: "این درست است کاری که در تواترون آغاز شد در اروپا ادامه خواهد یافت. اما بدان معنی نیست که لابراتوار ما از آنها جدا خواهد بود."

درحقیقت، دانشمندان لابراتوار فرمی به منظور ادامه تحقیقات خود می توانند از فردا از شتابگر "ال. اچ. سی" استفاده کنند. بنابراین، دهها دانشمندی که با نان تواترون بزرگ شده اند آماده اند که پس از 28 سال کار بر روی این برخورد دهنده سفر خود را به سوی اروپا آغاز کنند.

جدلها و تاسف ها
در این ساعات پایانی زندگی تواترون، بسیاری از دانشمندان از خود می پرسند که آیا با خاموش شدن این برخورد دهنده، فقدان چیزی درباره فیزیک ذرات در آمریکا احساس نخواهد شد؟ در این میان، چینی ها همانطور که قابل پیش بینی بود بلافاصله در مقاله تندی که در روزنامه "چاینا پست 3" منتشر شد نوشتند: "عصر بزرگ فیزیک آمریکا با یک آه و ناله تمام می شود".

همچنین، "بیل فاستر"، فیزیکدانی که به مدت 22 سال در تواترون کار کرده و قرار است سال آینده از سوی حزب دمکرات آمریکا نامزد انتخابات کنگره شود در این خصوص گفت: "این پایانی تلخ است."

پیش از این نیز برای "ابَر برخورد دهنده ابَر هادی" (Superconducting Super Collider) دانشمندان و جامعه جهانی فیزیک تاسف خورده بودند. این برخورددهنده که به طول 87 کیلومتر و بسیار بزرگتر از "ال. اچ. سی" در تکزاس ساخته شده بود در سال 1993 به دلیل کمبود منابع مالی تعطیل شد.

فاستر در این مورد گفت: "زوال فیزیک ذرات در آمریکا نشانه رفتارهای اشتباه و ضد علمی واشنگتن است و این برای باتاویا، شهر انرژی روزی واقعاً غم انگیز است."

تحقیق درباره نوترینوهای فوق سریع
در لابراتواری که در بزرگداشت "انریکو فرمی" نامگذاری شده است به نظر می رسد آینده همچنان و حتی پس از خواب ابدی تواترون ادامه دارد. به طوریکه طی ماههای آینده محققان این مرکز تحقیقات فیزیک ذرات تحقیقاتی را برای تائید و یا رد نتایج آزمایش Cngs 4 (نوترینوهای سرن به سوی گرن ساسو) آغاز خواهند کرد.

در حقیقت، در روزهای اخیر نتایج بحث برانگیز این آزمایش نشان داد که ذرات نوترینو فاصله میان سرن تا لابرتوارهای "گرن ساسو" را با سرعتی برابر با 60 نانو ثانیه سریعتر از سرعت نور طی کردند. همچنین برای تائید و یا رد این نتایج شگفت انگیز، آزمایش مشابه دیگری در ژاپن انجام خواهد شد.

مینوس؛ در نیمه راه گذشته و آینده
در سال 2007، لابراتوار فرمی در آزمایش "مینوس 5" اطلاعاتی مشابه آنچه که امروز محققان اروپایی به آن رسیده اند را مشاهده کرد.

آزمایش مینوس 5 بر روی شتابگر دیگری به نام NuMI نصب است که دسته های نوترینو را به سمت لابراتواری در فاصله 800 کیلومتری واقع در یک معدن در شمال مینه سوتا گسیل می کند. اما در آنزمان نتیجه علمی این مشاهدات به دلیل یک سری خطاهای محاسباتی رد شد. اکنون لابراتوار "باتاویا" امیدوار است که با تکرار این آزمایشات، نتایج "سرن/ گرن ساسو" را رد و یا تائید کند.

اولین وظیفه این فیزیکدانان، به روزرسانی اطلاعات جمع آوری شده در سال 2007 است که این عملیات باید در کمتر از 6 ماه آینده کامل شود. سپس آزمایش نسل دوم "مینوس" با عنوان "مینوس پلاس" که می تواند بر روی دستگاههای "جی. پی. اس"، ساعتهای اتمی و آشکارسازهای پیشرفته ثبت ساعت ورود نوترینوها با دقت 2 نانوثانیه حساب کند وارد عمل خواهد شد. انتظار می رود که نتایج این آزمایشات در سال 2014 اعلام شود.
به احترام تواترون کلاه از سر بردارید!
امروز، روزی است که بسیاری از فیزیکدانان ذرات آماده اند تا به احترام تواترون و به خاطر نقش تعیین کننده ای که در فیزیک ذرات و فیزیک انرژی های بالا ایفا کرد کلاه از سر بردارند. به خاطر این شتابگر، دانشمندان در سال 1995 وجود ذرات اسرارآمیز کوارک را تائید کردند. کوارک آخرین آجر تشکیل دهنده ماده است.

"جووانی پونزی"، فیزیکدان دانشگاه ایلینویز در این خصوص گفت: "اکنون برای درک مهمترین قوانینی که به جهان ما نظم می دهند بازهم باید به لایه های عمیقتری برویم."
در جستجوی بوزون هیگز
به تازگی، محققان با امید به اینکه بتوانند شاخصهای جدیدی را درباره ذره تئوریک هیگز پیدا کنند تواترون را با حداکثر انرژی به کار انداختند.

بوزون هیگز، عنصر پیش بینی شده در مدل استاندارد فیزیک ذرات است که می تواند توضیح دهد چرا ماده جرم دارد.
لابراتوار فرمی امیدوار است که آخرین نتایج جمع آوری شده توسط تواترون را تا نخستین ماههای سال 2012 منتشر کند.

باوجود این، حتی اگر تواترون وجود بوزون هیگز را تائید کند، حرف آخر را در این مورد سرن باید بزند. "پیر اودن" در این خصوص گفت: "اینطوری بهتر است. این رقابت نیست، علم است و بهرحال تجربه ما برای ساخت LHC بنیادی بود. همچنین برای راه اندازی برخورد دهنده سرن، آمریکا نیز کمک مالی کرد."

وی افزود: "من به شتابگر سرن تبریک می گویم که زندگی شگفت انگیز و پر باری در پیش رو دارد. همانطور که زندگی تواترون اینگونه بود."
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=2]جست‌و‌جوي «ذرات ارواح»[/h]
انگليس قصد دارد قويترين ليزر جهان را به عنوان بخشي از يك پروژه علمي جديد براي پاسخگويي به برخي از اساسي‌ترين سوالات در مورد جهان بسازد.

اين طرح علمي اخير كه توسط فيزيكدانان پيشنهاد شده قرار است ردپاهاي برخورددهنده بزرگ هادروني را دنبال كند.
دانشمندان بر اين ادعا هستند كه اين ليزر كه از قابليت توليد پرتو نوري با قدرتي معادل نيرويي كه از خورشيد به زمين مي‌رسد ‌بر روي نقطه‌اي كوچكتر از سر سوزن برخوردار است، مي‌تواند به محققان در شكافتن خلا فضا كمك كند.
برخلاف تصور عمومي، خلاء، عاري از ماده نيست بلكه از ذرات ريز مرموزي آكنده است كه با چنان سرعتي در هستي دخول و خروج مي‌كنند كه نمي‌توان وجود آنها را اثبات كرد.
تاسيسات ميدان فوق بالاي ساختار نور شديد به توليد يك ليزر بسيار شديد خواهد پرداخت كه به گفته دانشمندان مي‌تواند براي اولين بار اين ذرات را با پاره‌كردن بافت خلا نشان بدهد.
آنها همچنين بر اين باورند كه اين ليزر مي‌تواند امكان وجود بعدهاي ديگر را نيز اثبات كند.
به گفته پرفسور جان كالير، دانشمند ارشد اين پروژه و رئيس تاسيسات ليزر مركزي در آزمايشگاه روترفورد اپلتون، اين ليزر از قدرتي 200 برابر بيشتر از قويترين ليزرهاي حاضر برخوردار خواهد بود.
كالير اظهار كرد: با اين درجه شدت ما مي‌توانيم در قلمرو كاوش‌نشده كه به عنوان يك بخش ناشناخته فيزيك باقي مانده، وارد شويم.
اين ليزر قرار است تا اواخر دهه جاري تكميل شده و هزينه احتمالي آن حدود يك ميليارد پوند برآورد شده است. اگرچه تا سال آينده محلي براي قرار گرفتن اين تاسيسات تعيين نخواهد شد، انگليس در ميان چندين كشور اروپايي قرار دارد كه در فهرست ميزباني اين ليزر هستند.
کميسيون اروپا امسال برنامه ساخت سه ليزر ديگر را به عنوان بخشي از پروژه تاسيسات ميدان فوق بالاي ساختار نور شديد تاييد كرده كه قرار است پيش‌ساختهايي از ليزر ميدان فوق بالا باشند.
اين ليزرها كه قرار است در كشورهاي چك، لهستان و روماني قرار بگيرند، هر كدام از هزينه‌اي در حدود 200 ميليون پوند برخوردار بوده و قرار است تا سال 2015 اجرايي شوند.
ليزر ميدان فوق بالا از 10 پرتو ساخته شده كه هر كدام از قدرت دو برابر بيشتر از ليزرهاي پيش‌ساخت برخوردارند و اجازه توليد قدرتي برابر با 200 پتاوات را مي‌دهد. اين قدرت بيش از 100 هزار بار بيشتر از توليد برق ترکيبي جهان در كمتر از يك تريليونيم ثانيه است.
ميزان عظيمي از انرژي مورد نياز براي توليد چنين پرتوي در طول زمان ذخيره شده كه در زمان اجرا به توليد پرتوهاي ليزري بزرگ با عرض چند متري پرداخته كه با هم تركيب شده و بر روي يك نقطه متمركز مي‌شوند.
در نقطه كانوني، شدت نور منجر به توليد شرايطي مي‌شود كه بسيار شديد بوده و حتي در مركز خورشيد نيز وجود ندارند.
اين شدت مي‌تواند ذرات مرموز ماده و ضد ماده تشكيل دهنده خلا را شكافته و به دانشمندان در شناسايي بارهاي ريز الكتريكي توليد شده توسط اين ذرات كمك خواهد كرد.
اين ذرات كه به «ذرات ارواح» موسوم هستند، معمولا پس از شكل‌گيري توسط يكديگر نابود مي‌شوند، اما فيزيكدانان بر اين باورند كه با استفاده از اين ليزر براي جدا كردن آنها از يكديگر مي‌توانند آنها را شناسايي كنند.
اين كار مي‌تواند به توضيح اسراري مانند چرايي برخورداري جهان از ميزان بيشتر ماده به نسبت آنچه تاكنون كشف شده و همچنين چيستي ماده تاريك بپردازد.
شوراي تاسيسات علوم و فناوري انگليس كه به تامين بودجه براي حضور اين كشور در تاسيسات اصلي علمي از جمله برخورددهنده بزرگ هادروني در ژنو پرداخته، پروژه ليزر را به عنوان يك حوزه اساسي براي مشاركت خوانده است.
دانشمندان مركز فناوري و برنامه‌هاي كاربردي پيشرفته در آزمايشگاههاي روترفورد اپلتون در آكسفوردشاير در حال حاضر فناوري اوليه براي توليد اين ليزرهاي قوي را در دست ساخت دارند. اين مركز يكي از نامزدهاي اصلي براي ميزباني ليزر ميدان فوق بالا محسوب شده اما در برابر آن رقبايي از روسيه، فرانسه، ‌لهستان، روماني و جمهوري چك قرار دارند.
دانشمندان همچنين اميدوارند بتوانند از اين ليزر علاوه بر بررسي حوزه‌هاي كشف‌نشده فضا براي درمانهاي مبتني بر ليزر در بيماريهايي مانند سرطان استفاده كنند.​
 

Campus

کاربر ممتاز
جست‌و‌جوي «ذرات ارواح»

انگليس قصد دارد قويترين ليزر جهان را به عنوان بخشي از يك پروژه علمي جديد براي پاسخگويي به برخي از اساسي‌ترين سوالات در مورد جهان بسازد.

اين طرح علمي اخير كه توسط فيزيكدانان پيشنهاد شده قرار است ردپاهاي برخورددهنده بزرگ هادروني را دنبال كند.
دانشمندان بر اين ادعا هستند كه اين ليزر كه از قابليت توليد پرتو نوري با قدرتي معادل نيرويي كه از خورشيد به زمين مي‌رسد ‌بر روي نقطه‌اي كوچكتر از سر سوزن برخوردار است، مي‌تواند به محققان در شكافتن خلا فضا كمك كند.
برخلاف تصور عمومي، خلاء، عاري از ماده نيست بلكه از ذرات ريز مرموزي آكنده است كه با چنان سرعتي در هستي دخول و خروج مي‌كنند كه نمي‌توان وجود آنها را اثبات كرد.
تاسيسات ميدان فوق بالاي ساختار نور شديد به توليد يك ليزر بسيار شديد خواهد پرداخت كه به گفته دانشمندان مي‌تواند براي اولين بار اين ذرات را با پاره‌كردن بافت خلا نشان بدهد.
آنها همچنين بر اين باورند كه اين ليزر مي‌تواند امكان وجود بعدهاي ديگر را نيز اثبات كند.
به گفته پرفسور جان كالير، دانشمند ارشد اين پروژه و رئيس تاسيسات ليزر مركزي در آزمايشگاه روترفورد اپلتون، اين ليزر از قدرتي 200 برابر بيشتر از قويترين ليزرهاي حاضر برخوردار خواهد بود.
كالير اظهار كرد: با اين درجه شدت ما مي‌توانيم در قلمرو كاوش‌نشده كه به عنوان يك بخش ناشناخته فيزيك باقي مانده، وارد شويم.
اين ليزر قرار است تا اواخر دهه جاري تكميل شده و هزينه احتمالي آن حدود يك ميليارد پوند برآورد شده است. اگرچه تا سال آينده محلي براي قرار گرفتن اين تاسيسات تعيين نخواهد شد، انگليس در ميان چندين كشور اروپايي قرار دارد كه در فهرست ميزباني اين ليزر هستند.
کميسيون اروپا امسال برنامه ساخت سه ليزر ديگر را به عنوان بخشي از پروژه تاسيسات ميدان فوق بالاي ساختار نور شديد تاييد كرده كه قرار است پيش‌ساختهايي از ليزر ميدان فوق بالا باشند.
اين ليزرها كه قرار است در كشورهاي چك، لهستان و روماني قرار بگيرند، هر كدام از هزينه‌اي در حدود 200 ميليون پوند برخوردار بوده و قرار است تا سال 2015 اجرايي شوند.
ليزر ميدان فوق بالا از 10 پرتو ساخته شده كه هر كدام از قدرت دو برابر بيشتر از ليزرهاي پيش‌ساخت برخوردارند و اجازه توليد قدرتي برابر با 200 پتاوات را مي‌دهد. اين قدرت بيش از 100 هزار بار بيشتر از توليد برق ترکيبي جهان در كمتر از يك تريليونيم ثانيه است.
ميزان عظيمي از انرژي مورد نياز براي توليد چنين پرتوي در طول زمان ذخيره شده كه در زمان اجرا به توليد پرتوهاي ليزري بزرگ با عرض چند متري پرداخته كه با هم تركيب شده و بر روي يك نقطه متمركز مي‌شوند.
در نقطه كانوني، شدت نور منجر به توليد شرايطي مي‌شود كه بسيار شديد بوده و حتي در مركز خورشيد نيز وجود ندارند.
اين شدت مي‌تواند ذرات مرموز ماده و ضد ماده تشكيل دهنده خلا را شكافته و به دانشمندان در شناسايي بارهاي ريز الكتريكي توليد شده توسط اين ذرات كمك خواهد كرد.
اين ذرات كه به «ذرات ارواح» موسوم هستند، معمولا پس از شكل‌گيري توسط يكديگر نابود مي‌شوند، اما فيزيكدانان بر اين باورند كه با استفاده از اين ليزر براي جدا كردن آنها از يكديگر مي‌توانند آنها را شناسايي كنند.
اين كار مي‌تواند به توضيح اسراري مانند چرايي برخورداري جهان از ميزان بيشتر ماده به نسبت آنچه تاكنون كشف شده و همچنين چيستي ماده تاريك بپردازد.
شوراي تاسيسات علوم و فناوري انگليس كه به تامين بودجه براي حضور اين كشور در تاسيسات اصلي علمي از جمله برخورددهنده بزرگ هادروني در ژنو پرداخته، پروژه ليزر را به عنوان يك حوزه اساسي براي مشاركت خوانده است.
دانشمندان مركز فناوري و برنامه‌هاي كاربردي پيشرفته در آزمايشگاههاي روترفورد اپلتون در آكسفوردشاير در حال حاضر فناوري اوليه براي توليد اين ليزرهاي قوي را در دست ساخت دارند. اين مركز يكي از نامزدهاي اصلي براي ميزباني ليزر ميدان فوق بالا محسوب شده اما در برابر آن رقبايي از روسيه، فرانسه، ‌لهستان، روماني و جمهوري چك قرار دارند.
دانشمندان همچنين اميدوارند بتوانند از اين ليزر علاوه بر بررسي حوزه‌هاي كشف‌نشده فضا براي درمانهاي مبتني بر ليزر در بيماريهايي مانند سرطان استفاده كنند.​
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=2]سفر به فضا، هديه هفتادمين سالگرد تولد هاوكينگ[/h]
استفان هاوكينگ يكي از برجسته‌ترين دانشمندان جهان كه پس از ابتلا به يك بيماري غيرقابل درمان در 21 سالگي قرار بود حداكثر تا دو سال بعد آن زنده بماند، هفته ديگر هفتادمين سالروز تولد خود را در دانشگاه كمبريج جشن خواهد گرفت.

هاوكينگ، فيزيکدان نظري و کيهان‌شناس برجسته بريتانيايي ‌از بيماري اسکلروزيس آميوتروفيک جانبي رنج مي‌برد كه پس از سال‌ها، پيشرفت اين بيماري در بدنش او را به صورت يک فلج کامل درآورده است.
شهرت هاوكينگ بيشتر مرهون كتاب تاريخچه کوتاه زمان در سال 1988 است و البته با نظريات جنجال برانگيزش اين آوازه بيشتر شده است.
دانشگاه كمبريج به مناسبت تولد وي در روز هشتم ژانويه يك نشست ترتيب داده كه هاوكينگ يكي از سخنرانان اصلي آن خواهد بود. يكي از هدايايي كه اين دانشمند بزرگ ممكن است در سالگرد تولد خود دريافت كند، يك سفر به فضا خواهد بود.
با وجود شرايط سخت بيماري و ناتواني در حركت و گفتار، هاوكينگ يكي از بزرگترين فيزيك‌دانان نظري در حوزه بررسي جهان است.
نظريه وي در مورد انفجار سياه‌چاله‌ها بر اساس نظريه نسبيت و مكانيك كوانتومي بنا نهاده شده است.
هاوكينگ، مديريت تحقيقات مركز كيهان‌شناسي نظري را در دپارتمان رياضيات كاربردي و فيزيك كاربردي دانشگاه كمبريج برعهده دارد.
همچنين تولد وي امسال با سيصدمين سالگرد مرگ گاليله مقارن شده است.
گسترش آرام بيماري هاوكينگ مانند يك راز باقي مانده است. يك رايانه خاص به ويلچر اين دانشمند متصل شده كه با ارتباط با عينك وي، با پلك زدن كار كرده و تا حدي او را مستقل كرده است. اين در حالي است كه براي مسائل ديگر او يك پرستار تمام وقت دارد.
در سال 2007 هاوكينگ خواستار سفر به فضا شد. در صورتي كه فضاپيماي «اسپيس‌شيپ دو» ويرجين گالكتيك به موقع آماده شود، اين آرزو در تولد 70 سالگي اين دانشمند اجرايي خواهد شد.
موضوع سخنراني هاوكينگ در نشست مركز كمبريج به فيزيك بنيادي در شرايط پرتنش سياه‌چاله‌ها و انفجار بزرگ اختصاص دارد.
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=2]نامرئي سازي اجسام سه بعدي[/h]
دانشمندان دانشگاه تگزاس براي اولين بار موفق شدند يك جسم سه بعدي را در فضاي باز پنهان كنند كه گامي رو به جلو در زمينه پوشش نامرئي محسوب مي‌شود.

محققان دانشگاه تگزاس از يك شيوه فناوري پيشرفته براي پنهان كردن يك استوانه 18 سانتيمتري استفاده كرده و آن را به طور كامل نامرئي كردند.
البته تا زمان دستيابي به شنل نامرئي كننده مجموعه هري‌پاتر راه زيادي باقي مانده، چرا كه تاكنون محققان تنها قادر به پنهان كردن اجسام از اسكنرهاي ريزموج بوده‌اند كه براي چشم غير مسلح هنوز قابل مشاهده است.
به گفته محققان، از اين شيوه مي‌توان براي پنهان كردن اجسام از نور مرئي استفاده كرد اما اين كار تنها بر روي اجسام در مقياس ميليمتري كاربري دارد كه در حالت عادي هم قابل مشاهده نيستند.
پژوهش‌هاي پيشين يا از اساس در حد نظريه بوده يا به پنهان كردن اجسام دو بعدي محدود بوده است اما مطالعات جديد به نمايش چگونگي پوشش دادن اجسام عادي در محيط طبيعي خود در تمام جهات و موقعيتهاي مختلف ناظر مي‌پردازند.
در اين پژوهش كه در مجله New Journal of Physics موسسه فيزيك و انجمن فيزيك آلمان منتشر شده، محققان از شيوه‌اي موسوم به «پوشش پلاسموني» براي پنهان كردن يك لوله استوانه‌يي از ريزموج استفاده كردند.
برخي از جديدترين دستاوردها در زمينه پوشش نامرئي‌كننده بر استفاده از مواد مبتني بر تغيير شكل مانند مواد ناهمگن ساخت دست بشر متمركز بوده كه از قابليت خم كردن نور در اطراف جسم برخوردارند.
اين رويكرد جديد از متامواد پلاسموني به عنوان يك گونه متفاوت ماده مصنوعي استفاده كرده است.
نور در زمان برخورد با اجسام از سطح آن به جهت ديگر منعكس مي‌شود. ديدن اجسام از آن جهت براي انسان ميسر مي‌شود كه نور بازتابي از آنها وارد چشم شده و اطلاعات مربوط به آن پردازش مي‌شوند.
متامواد پلاسموني به جهت ويژگي‌هاي منحصر به فرد آنها از تاثير پراكندگي متضاد در مواد روزمره برخوردار هستند.
هنگامي كه نواحي پراكنده پوشش و جسم با هم تداخل پيدا مي‌كنند، يكديگر را متوقف كرده و اثر كلي آن در تمام زواياي قابل مشاهده به شكل شفاف و نامرئي است.
يكي از مزيت‌هاي شيوه پوشش‌دهي پلاسموني، قدرت و پهناي باند اجرايي نسبتا گسترده آن است كه آنرا بر ديگر پوشش‌هاي رايج مبتني بر متامواد تغيير شكل‌دهنده برتري مي‌بخشد.​
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=2]ركورد جديد «هادرون» در افزايش سطح انرژي[/h]
محققان سوئيسي اميدوارند با رساندن سرعت برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) به هشت تريليون الكترون ولت، ركورد جديد در دستيابي به بالاترين سطح انرژي به نام خود ثبت كنند.

برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) سال گذشته موفق شد با افزايش 14 درصدي انرژي، ركورد دستيابي به بالاترين سطح انرژي را به نام خود ثبت كند. محققان اميدوارند با دستيابي به سطح انرژي هشت تريليون الكترون ولت، علاوه بر شتاب بخشيدن به ذرات پروتوني گامي بزرگ در كشف «بوزن هگيز» به عنوان گريزان‌ترين ذره عالم كمك شاياني بردارند.
دانشمندان سراسر جهان از سال 1960 بدنبال اثبات وجود ذره «بوزن هيگز» (Higgs boson) هستند، اما تلاش براي اثبات وجود ذره «بوزن هيگز» در حد يك نظريه باقي مانده است.
تحقيقات در اين زمينه از حدود دو سال قبل در «سرن» سوئيس آغاز شده است. ماه دسامبر گذشته و با افزايش 14 درصدي سرعت برخورد دهنده هادرون، محققان از مشاهده سيگنال مختصري از وجود اين ذره خبر دادند.
«استيو ميرز» مدير فناوري و شتاب دهنده «سرن» مي‌گويد: از سال 2010 ميلادي و آغاز به كار برخورد دهنده بزرگ هادرون از كمترين ميزان انرژي استفاده شد. پس از دو سال كار آزمايشي و محاسبات مختلف در سال 2011 مي‌توانيم بالاترين سطح انرژي را پيش از نخستين توقف فعاليت برخورد دهنده مورد آزمايش قرار دهيم.
«سرجيو برتولوچي» مدير پژوهش اين مركز، از نخستين توقف فعاليت برخورد دهنده بزرگ هادرون در پايان سال جاري ميلادي خبر داد.
«سرن» (CERN) بزرگترين مركز تحقيقات فيزيك هسته‌اي جهان است و سوئيس به همراه يازده كشور اروپايي اين مركز را تأسيس كرده‌اند. برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) اين مركز در مرز سوئيس و فرانسه ساخته شده است.
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=2]افزایش سرعت الکترونیک آینده با ترکیب‌کننده گرافنی[/h]
پژوهشگران دانشگاه صنعتی چالمرز در سوئد، برای اولین بار یک ترکیب‌کننده FET گرافنی زیرهارمونیکی بدیع را در فرکانس‌های میکروموج به نمایش گذاشتند. این ترکیب‌کننده فرصت‌های جدیدی در الکترونیک آینده ایجاد می‌کند زیرا امکان فناوری مدارهای متراکم را مهیا می‌کند، قابلیت رسیدن به فرکانس های بالا را دارد و با فناوری سیلیکون اجتماع پذیر است.

یک ترکیب‌کننده – افزاره‌ای که دو یا چند سیگنال الکترونیکی را ترکیب کرده و به یک یا دو سیگنال مرکب خروجی تبدیل می کنند - آجربنای کلیدی در تمام سیستم‌های الکترونیکی است. کاربردهای آینده در فرکانس‌های تتراهرتز مانند سیستم‌های راداری در امنیت و سلامت، ستاره‌شناسی رادیویی، پایش فرآیندی و پایش محیطی نیازمند آرایه‌های بزرگی از ترکیب‌کننده‌ها جهت تصویربرداری پروضوح و داده‌گیری پرسرعت خواهند بود. چنین آرایه‌های ترکیب‌کننده یا گیرنده‌های چندپیکسلی به نوع جدیدی از افزاره‌ها که نه فقط حساس باشند، بلکه کم مصرف و متراکم نیز باشند، نیاز دارند.
تصویر شماتیکی از یک ترکیب‌کننده FET گرافنی زیرهارمونیکی. سیگنال‌های LO و RF به ترتیب به پایانه‌های درگاه و خروجی تزریق می‌شوند و سیگنال IF از پایانه خروجی استحصال می شود.

توانایی موجود در گرافن در سوئیچ بین انتقال حامل‌های بار الکترونی و حفره‌ای از طریق اثر میدانی، فرصت منحصربه فردی برای کاربردهای ICهای RF ایجاد می‌کند. به خاطر این مشخصه الکتریکی متقارن است که پژوهشگران چالمرز موفق به ساخت ترکیب‌کننده مقاومتی زیرهارمونیکی G-FET با استفاده از فقط یک ترانزیستور شدند. از اینرو، به هیچ مدار تغذیه اضافی نیاز نیست و همین کار باعث فشرده‌تر شدن مدار ترکیب‌کننده در مقایسه با ترکیب‌کننده‌های متداول می‌گردد. بعنوان یک نتیجه، این نوع جدید ترکیب‌کننده هنگام ساخته شدن به سطح ویفری کمتری نیاز دارد و می‌تواند راه را برای آرایه‌های حسگری پیشرفته مانند تصویربردای در امواج میلی‌متری و حتی امواج زیرمیلی‌متری با پیشرفت فناوری G-FET باز کند.

علاوه بر ایجاد مدارهای فشرده، این G-FET قابلیت رسیدن به فرکانس‌های بالاتر را، به خاطر سرعت بالای گرافن و این حقیقت که این ترکیب‌کننده زیرهارمونیکی فقط به نصف فرکانس نوسانگر محلی (LO) در مقایسه با یک ترکیب‌کننده ابتدایی نیاز دارد، مهیا می کند. این خاصیت به ویژه در فرکانس‌های بالا (THz)، که کمبود منابعی که توان LO کافی داشته باشند وجود دارد، جذاب خواهد بود. علاوه براین،این G-FET می‌تواند با فناوری سیلیکون مجمتمع گردد.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی IEEE Electron Device Letters منتشر کرده‌اند.


منبع: ستاد توسعه فناوری نانو
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=2]بررسي غرق شدن كشتي تايتانيك از منظر فيزيك و رياضي[/h]
در آستانه يكصدمين سالگرد حادثه غرق شدن كشتي تايتانيك، بررسي‌هاي جديد در خصوص نقش فيزيك و رياضي در غرق شدن اين كشتي عظيم منتشر شده است.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، كشتي تايتانيك 14 آوريل سال 1912 ميلادي از بندر ساوت هامپتون راهي نيوريورك بود، با يك كوه عظيم يخي برخورد كرد و ظرف سه ساعت بطور كامل غرق شد و دو سوم مسافران و خدمه كشتي جان خود را از دست دادند.
دلايل متعددي در مورد علت برخورد كشتي با كوه عظيم يخي مطرح شده است كه از آن جمله نبود دوربين دوچشمي در كابين هدايت كشتي يا كمبود تعداد اپراتورهاي راديويي عنوان شده است.
«ريچارد كورفيلد» نويسنده كتاب‌هاي علمي و ضعف‌هاي موجود در ساخت كشتي تايتانيك را مورد بررسي قرار داده است كه نتايج آن در مجله Physics World و وب سايت موسسه فيزيك منتشر شده است.
وي در انجام تحقيقات خود از دو متخصص متالوژيست كمك گرفت. متخصصان تحقيقات خود را با اطلاعات بدست آمده از محل ساخت كشتي تايتانيك در بلفاست تلفيق كرده و دريافتند كه بدنه كشتي بطور يكنواخت به يكديگر متصل نشده اند و نقطه اي از بدنه كه با كوه يخي برخورد كرده است، بسيار ضعيف تر از بدنه اصلي كشتي بوده و سازندگان كشتي براي كاهش هزينه‌ها از مواد بي‌كيفيت استفاده كرده‌اند.
همچنين شرايط آب و هوايي در منطقه نيز از عوامل بروز اين حادثه عنوان شده است. در سال 1912 ميلادي جزاير كارائيب تابستان بسيار گرمي را تجربه كرده بود و گلف استريم (جريان اقيانوسي گرم و قوي) باعث حركت يخچال‌هاي عظيم به تراز وسط اقيانوس و برخورد با كشتي تايتانيك شده است.
 

Campus

کاربر ممتاز
ارائه روش جديد تصويربرداري سه بعدي نانوساختارها

محققان دانشگاه ياسوج با همكاري پژوهشگران دانماركي روش جديدي براي تصويربرداري سه بعدي نانوساختارها ابداع كردند اين روش مي تواند تصوير سه بعدي با تعيين دقيق مقدار و نحوه توزيع عمقي هر عنصر در نانوساختارها را تا عمق ۱۰ نانومتر ارائه دهد.
دكتر شاكر حاجتي، از محققان اين طرح، يكي از روش هاي مطالعه نانوساختارها را روش XPS دانست و گفت: در روش سنتي بر اساس تحليل شدت بيشينه پيك XPS اقدام به مطالعه و تعيين مشخصات نانو ساختارها مي شود كه خطاي زيادي را به همراه دارد.
حاجتي افزود: براي تعيين مشخصات نانوساختارها از روش كمي و دقيق تحليل همزمان شدت بيشينه قله و زمينه قله يا به عبارتي از تحليل شكل قله XPS استفاده كرديم كه اين روش كاستي هاي روش سنتي را ندارد.
وي همچنين يادآور شد: در تعيين كمي نانوساختارها خطاي زيادي در روش سنتي XPS وجود دارد و در عين حال تصويربرداري به كمك آن، فقط منجر به تصويري دو بعدي و كيفي مي شود بدون آنكه مقدار كمي و نحوه توزيع عمقي هر عنصر مشخص شود از اين رو در اين پروژه به كمك ARXPS روشي براي تصويربرداري سه بعدي ارايه كرديم.
عضو هيئت علمي دانشگاه ياسوج با تاكيد بر اينكه روش ارائه شده فقط براي نانوفيلم هاي بسيار مسطح كاربرد دارد، خاطر نشان كرد: مزيت اين روش آن است كه براي تمامي انواع مورفولوژي ها (ريخت شناسي) استفاده مي شود و مي تواند تصويري سه بعدي با تعيين دقيق مقدار و نحوه توزيع عمقي هر عنصر در نانوساختار سطحي را تا عمق حدود ۱۰ نانومتر ايجاد كند.
حاجتي با اشاره به جزئيات اجراي اين پژوهش، اضافه كرد: براي عينيت بخشيدن به نتايج اين تحقيقات در حال تهيه نرم افزاري كاربر پسند (User friendly) هستيم تا قابل عرضه در سطح تجاري باشد.
 

Campus

کاربر ممتاز
موفقيت دانشمندان ايراني در ساخت لايه نازك ابررسانا
محققان دانشگاه صنعتي شريف موفق شدند ، ابررساناي YBCO با كيفيت بالا به روش MOD توليد كنند.
به گزارش روابط عمومي دانشگاه صنعتي شريف ؛ دكتر مهدي فردمنش پژوهشگر و مسوول آزمايشگاه ادوات و مدارهاي ابررسانايي دانشكده مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف در اين خصوص اظهار داشت : لايه نازك ابررسانايي YBCO به روش MOD داراي كاربردهاي متعددي از جمله ساخت سيم ابررساناي نسل دوم ؛ ساخت فيوز ابررسانا و ساخت ادوات مايكروويو است.

وي افزود: ساخت ابررسانا با اين روش به علت بهينه كردن پارامترهاي بسيار مختلف ؛ براي ساخت نمونه هاي با كيفيت بالا؛ بسيار دشوارتر از روش هاي معمول و به همين علت ساخت آن در سطح بين المللي نادر است.

به گفته معاون پژوهشي دانشگاه صنعتي شريف يكي از مهمترين مشخصه هايي كه نمايانگر كيفيت بالاي ابررسانا است ؛ جريان بحراني آن است.

وي افزود: نمونه هاي ساخته شده با اين روش مي تواند داراي جريان بحراني افزون بر 2CM/MA10 در K77 باشد كه بيشتر از نمونه هاي ساخته شده به روش هاي ديگر است.

معاون پژوهشي دانشكده مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف يادآور شد: ابررساناي ساخته شده در اين آزمايشگاه بر روي زير لايه كريستال توسط اسپين كوتر لايه نشاني شده است.

وي افزود: محلول مربوطه شامل مواد ايتريم (Y( باريم (Ba( و مس (Cu( به نسبت هاي به ترتيب 1؛ 2 و 3 بوده و فيلم لايه نشاني شده ابتدا در دماي مناسب كلسينه مي شود؛ سپس فيلم را تحت جريان اكسيژن -آرگون با نسبت مناسب قرار داده و در نهايت مرحله اكسيژن گيري با جريان اكسيژن خالص انجام مي گيرد.

همچنين مشخصه يابي هاي مختلف انجام شده بر روي فيلم ؛ نمايانگر كيفيت بالاي فيلم به دست آمده است.

فردمنش تصريح كرد: اين پروژه در آزمايشگاه ادوات و مدارهاي ابررسانايي دانشكده مهندسي برق انجام شده و اساتيد همكار اين پروژه دكتر محمدعلي وساقي و يكي از اساتيد دانشگاه مونيخ آلمان به همراه سيد مهدي حسيني و علي مفتخرزاده دانشجويان مقطع دكترا بوده اند.
 

Campus

کاربر ممتاز
انفجار اشعه گاما هر ساله اتفاق می افتد، اما به علت اینکه هیچکس نمی داند کی و در کجا اتفاق می افتد، بنظر میرسد که تنها یک بخشی از این انفجار های اتفاق افتاده، کشف شده اند.

انفجار اشعه گاما به مثابه قويترين انفجار انرژي، در سراسر كائنات برق مي زند. اين انفجار براي يك مدت كوتاه درخشانترين اجرام در آسمان شمرده مي شود. اخترشناسان تخمين مي زنند كه حدود 1.400 انفجار اشعه گاما در هر سال اتفاق مي افتد، اما به علت اينكه هيچكس نمي داند كي و در كجا اتفاق مي افتد، بنظر ميرسد كه تنها يك بخشي از اين انفجار هاي اتفاق افتاده، كشف شده اند. رصد خانه انتگرال اشعه گاماي سازمان فضايي اروپا حدود 10 انفجار اشعه گاما را در سال كشف مي كند كه از نظر بزرگي، انفجار ها مختلف مي باشند. اما يك سفينه فضايي هم چندين انفجار اشعه گاما را با تابندگي كم رصد نموده كه اين خود موجوديت جمعيت كاملي از انفجار هاي ضعيف را كه تا كنون به مشكل ديده شده اند، رصد نموده است. اينها انفجار ها از فاصله هاي بسيار دور نه، بلكه انفجار هاي ضعيف نسبتأ نزديك بودند. اخترشناسان به اين فكر افتادند كه اين انفجار هاي ضعيف يا كم نور اشعه گاما مي توانند بسيار معمول باشند.

پروفيسور لورين هانلون از مكتب فيزيك در دانشگاه دوبلين ايرلند، وقتي مشغول مطالعه اطلاعات انتگرال انفجار اشعه گاما بود، متوجه شد كه بعضي از انفجار هاي كم نور تشعشات مشخص اشعه گاما دارند و همچنان پس تاب بسيار كم نوري را بصورت اشعه ايكس كم انرژي و طول موج هاي مرئي نشان مي دهند.

از آنجائيكه انفجارات اشعه گاما بطور كلي، انفجار هاي بسيار بزرگ انرژي اند كه در اثر سقوط اجرام بسيار حجيم و فشرده مانند ستاره هاي نيتروني يا سياه چاله، و يا به علت انفجار ابرنواختر هاي بسيار قوي منفجر مي شوند، شايد كسي فكر كند كه اين انفجار ها به علت اين كم نور و ضعيف اند كه در فاصله هاي بسيار بسيار دور از ما در گوشه هاي دور افتاده كائنات رخ مي دهند.

اما پروفيسور لورين و همكاران اش تذكر داده اند كه اين انفجارهاي كم نور در فضاي همسايگي ما يعني در خوشه هاي كهكشاني نزديك رخ داده اند.

اگر انفجار هاي بررسي شده به اصطلاح اخترشناسي بسيار "نزديك" اند، بدين معني است كه از همان آغاز انفجار كم نور بوده اند. با اين اساس مي توانيم چنين استنباط كنيم كه پروسه اي كه باعث انفجار آنها مي شود، مي توانند در مقايسه با انفجار هاي بسيار قوي كه بيشتر رصد مي كنيم، بسيار كم انرژي باشند.





تيم تحقيق كننده مي گويد كه انفجار هاي بسيار كم نور مي توانند به علت سقوط يك ستاره سنگيني كه ويژگي هاي يك ابرنواختر را ندارد و يا به علت برخورد دو كوتوله سفيد ( ستاره هاي بي نهايت چگال و كوچك تقريبأ به اندازه زمين)، و يا هم به علت تصادم يك كوتوله سفيد با يك ستاره نيتروني يا يك سياه چاله رخ دهند.

رصد هاي گذشته، قبلأ به موجوديت انفجار هاي كم نور اشعه گاما اشاره نموده اند، اما به پاس حساسيت انتگرال حالا مي توانيم بگوييم كه جمعيت كاملي از اين انفجار ها وجود دارد. در واقع ميزان آنها مي تواند در مقايسه با درخشانترين انفجار هاي اشعه گاما به مراتب بيشر باشد، و به علت اينكه ضعيف اند تنها در فاصله هاي نزديك آنها را ديده مي توانيم.
رصد هاي انتگرالي زياد در سالهاي آينده بدون شك ما را در درك پديده انفجار هاي كم نور اشعه گاما و كاوش ماهيت اين جمعيت تازه ديده شده، ياري رساند.
 

Campus

کاربر ممتاز
كشف ماده‌اي جديد براي آشكارسازي اسرار جهان


فيزيك‌دانان در آخرين نشست انجمن فيزيك آمريكا، عايق‌هاي توپولوژي را معرفي كرده‌اند كه با استفاده از آن‌ها مي‌توان ذراتي را كه فيزيكدانان تاكنون نتوانسته‌اند پيدا كنند، مورد مطالعه قرار داد.

مجيد جويا: پژوهش‌گران، ماده جديدي را كشف كرده‌اند كه با استفاده از آن‌ها مي‌توان ذرات شگفت‌انگيز و غريبي را كه علي‌رغم پيش‌بيني‌ها تاكنون ديده نشد‌اند، شبيه‌سازي كرد.

هفته آخر اسفندماه گذشته و در آستانه گردهمايي انجمن فيزيك امريكا، نتايج اوليه‌اي منتشر شد كه ادعا مي‌كند قطعه به اندازه كافي بزرگي از يك «عايق توپولوژي» ساخته شده تا برخي از پيش‌بيني‌هاي غريب نظريه ميدان كوانتومي را آزمايش كند. نظريه ميدان، بخشي از مكانيك كوانتومي است كه معمولا در فيزيك ذرات استفاده مي‌شود و وجود ذراتي غير معمول را پيش‌بيني مي‌كند كه اگر در مواد بازتوليد شود، مي‌تواند مفيد بودن خود را براي كاربري‌هاي آتي مانند رايانه‌هاي رمزشكن يا اسپين‌ترونيك (مدارهاي الكترونيكي كه به اسپين ذرات و بار آنها وابسته است) به اثبات برساند.

به گزارش نيچر، اكنون لاورنس مولنكامپ؛ فيزيك‌دان دانشگاه ورزبورگ در آلمان؛ بر اين باور است كه توانسته يك عايق توپولوژي را از جنس تلوريد جيوه (HgTe) و آن‌قدر ضخيم بسازد كه بتوان اين نظريه را با آن آزمود.

عايق‌هاي توپولوژي موادي هستند كه در خارج الكترون‌ها را هدايت مي‌كنند، ولي در داخل مانند عايق عمل مي‌كنند. منشا اين خاصيت عجيب نحوه حركت الكترون‌ها در ماده است. الكترون‌ها يك «اسپين» كوانتومي حمل مي‌كنند كه به سمت «بالا» و يا «پايين» است. اسپين در حالت عادي مستقل از حركت الكترون است، ولي در داخل عايق توپولوژي، اسپين الكترون‌ها وابستگي زيادي به نحوه حركت آنها دارد.

«چند جهان» روي يك چيپ
به گفته شوچنگ ژانگ، فيزيك‌دان نظري دانشگاه استنفورد كاليفرنيا، ارتباط بين اسپين وحركت، اين عايق‌ها را به واسطه‌اي خوب براي مدل كردن برخي از فرمولاسيون‌هاي نظريه ميدان كوانتومي تبديل كرده است.

نظريه ميدان كوانتومي در تشريح پديده‌هاي جهان بسيار موفق است، ولي مشخص شده كه اثبات برخي از پيش‌بيني‌هاي آن خيلي سخت است. برخي از فرمولاسيون‌ها ادعا مي‌كنند كه آكسيون‌ها وجود دارند. آكسيون‌ها، ذراتي با برهمكنش ضعيف هستند كه احتمالا نشانگر «ماده تاريك» هستند، موادي كه علي‌رغم اثرات گرانشي آن‌ها تاكنون مشاهده نشده‌اند و تخمين زده مي‌شود كه يك‌چهارم جرم دنيا را تشكيل مي‌دهند. اين نظريه همچنين وجود تك‌قطبي‌هاي مغناطيسي را امكان‌پذير مي‌سازد، ذراتي با ويژگي مغناطيسي كه برخلاف دوقطبي‌هاي معمول، فقط يكي از قطب‌هاي شمال يا جنوب مغناطيسي را دارند و البته تاكنون در طبيعت ديده نشده‌اند.

علي يزداني، فيزيك‌دان دانشگاه پرينستون مي‌گويد: «ما در يك نوع از دنيا زندگي مي‌كنيم، ولي در داخل اين جامدات مي‌توانيد دنياهايي غير عادي را مشاهده كنيد. اين خيلي جالب است. ما در يك نوع دنيا زندگي مي‌كنيم، ولي در داخل اين جامدات شما مي‌توانيد اين دنياهاي غير عادي را خلق كنيد».

اين ذرات شبيه چيزي نخواهند بود كه توسط نظريه ميدان كوانتومي پيشنهاد شده؛ براي مثال، نتايج يكي از تحقيقات ژانگ و همكارانش نشان مي‌دهد كه آكسيون‌ها را مي‌توان به عنوان نوسان‌هاي مغناطيسي در داخل يك عايق توپولوژي در نظر گرفت. ولي اين مقايسه مي‌تواند دانشمندان را به سويي هدايت كند كه به دنبال معادل‌هاي واقعي اين ذرات در جهان بگردند. تاباندن نور قطبيده شده از ميان عايق مي‌تواند علايم نشان دهنده آكسيون‌ها را آشكار كند. اگر آكسيون‌ها واقعا وجود داشته باشند، در آن صورت نشانگر مشابهي بايد در تابش ريزموج زمينه كيهاني (اولين پرتويي كه بعد از مهبانگ در جهان منتشر شد و از آن زمان تاكنون در عالم باقي مانده است) آشكار شود.

برخي از اين ذرات غريب پيشنهادي مي‌توانند استفاده‌هاي عملي هم داشته باشند. پيش‌بيني مي‌شود يك گروه از ذرات پايدار به‌نام فرميون‌هاي ماجورانا را بتوان در كامپيوترهاي كوانتومي استفاده كرد تا اطلاعات را ذخيره كنند.

تلوريد جيوه استفاده شده توسط مولنكامپ، يك عايق توپولوژي شناخته شده است، ولي رفتار عايقي توپولوژي تاكنون تنها در لبه‌هاي نقره‌اي بسيار باريك اين ماده ديده شده است. در نتايج اوليه‌اي كه در جريان گردهمايي ارائه شد، مولنكامپ شواهدي را ارائه كرد كه الكترون‌ها در سطح نمونه 3بعدي به گونه‌اي رفتار مي‌كردند كه انگار در يك عايق توپولوژي قرار دارند. او مي‌گويد: «اگر اين كار كند، ما مي‌توانيم به طور آزمايشگاهي نظريه ميدان كوانتومي را آزمايش كنيم».
 

Campus

کاربر ممتاز
كوتوله‌اي در راه برخورد با زمين

تاكنون فيلم‌هاي مختلفي درباره پايان دنيا ساخته شده كه هر يك داستان خود را تعريف مي‌كنند؛ اما اخترشناسان از شواهدي از برخورد يك كوتوله نارنجي با خورشيد وجود دارد كه ممكن است پايان كار دنياي ما باشد.

محمود حاج‌زمان: به احتمال زياد، چشم‌انداز سياره ما در طي 1.5 ميليون سال آينده دستخوش تغيير خواهد شد. بر اساس جديدترين يافته‌هاي ستاره‌شناسان، 86 درصد احتمال دارد كه يكي از ستارگان همسايه ما به نام گليس 710 (Gliese 710) با ابر پيرامون منظومه شمسي برخورد كند. اين برخورد احتمالا باعث پرتاب دنباله‌دارهاي فراواني به سمت زمين خواهد شد.

به گزارش پاپ‌ساينس، واديم بابيلف از رصدخانه پالكويي سنت‌پترزبورگ روسيه گفت اين تنها برخوردي نيست كه خورشيد ما در آينده نزديك (البته در مقياس كيهاني!) با آن مواجه خواهد شد. وي داده‌هاي چندين پايگاه اطلاعاتي اخترشناسي را با يكديگر تركيب كرده و حداقل 9 ستاره ديگر را يافته است. برخي از اين ستاره‌ها پيش از اين حركت خود را به سوي خورشيد آغاز كرده‌اند و برخي ديگر در آينده نزديك اين كار را انجام خواهند داد.

اطلاعات مربوطه به گليس710 كه يك كوتوله نارنجي است، با اندازه‌گيري سرعت و موقعيت حدود صدهزار ستاره به‌دست آمده كه در فهرست ماهواره هيپارخوس در سال 1997 / 1376 منتشر شده است. به‌روز كردن داده‌هاي هيپاركوس در سال 2007 / 1386 به بابيلف اجازه داد تا احتمال برخورد اين ستاره را با منظومه شمسي محاسبه كند.

طوفاني از دنباله‌دارها كه پس از اين برخورد به سمت زمين حركت مي‌كنند، مشكلي جدي را به وجود خواهد آورد. همچنين تكه‌هاي سست يخ درون دنباله‌دارها ممكن است كابوس خطرناك‌تري نسبت به خود شهاب‌سنگ‌ها باشند. دانشمندان هنوز نمي‌دانند كه چطور بايد با مشكل احتمالي اي تكه يخ‌ها مواجه شوند.

ممكن است پيش‌بيني بابيلف در حد يك پيش‌بيني باقي بماند و زمين از اين حادثه جان سالم به در ببرد. در اين صورت دانشمندان زمان كافي دارند تا براي برخورد اجتناب‌ناپذير كهكشان آندرومدا در 4.5 ميليارد سال ديگر راه‌حلي پيدا كنند.
 

Campus

کاربر ممتاز
سه ماهواره ي ايراني درنوبت پرتاب

جانشين صنعت سامانه‌‏هاي فضايي ايران در تشريح دستاوردهاي فضايي كشور با بيان اينكه مراحل تستهاي مشترك و آماده سازي پرتاب سه ماهواره ملي طلوع، نويد و مصباح 2 در دست اقدام است گفت: پيش بيني مي شود امسال چند پروژه فضايي ديگر در كشور عملياتي شود.
سيد مهدي موسوي بادجاني با اشاره به برنامه هاي درنظر گرفته شده براي ساخت و پرتاب ماهواره هاي فضايي گفت: سال گذشته از نمونه ماهواره هاي ملي طلوع، نويد و مصباح 2 رونمايي شد و هم اكنون اين ماهواره ها در نوبت زمان بندي براي پرتاب قرار گرفته اند.
وي با بيان اينكه سه ماهواره مذكور احتمالاً از طريق پرتابگر بومي در مدار قرار مي گيرند و در شرايطي نيز ممكن است براي برخي ملاحظات مديريتي از پرتابگرهاي خارجي هم كمك گرفته شود افزود: احتمالا ماهواره طلوع با پرتابگر ملي سيمرغ در مدار قرار خواهد گرفت.
موسوي بادجاني كاربرد ماهواره ملي طلوع را كه اولين ماهواره سنجشي بومي كشور است براي تصاوير عملياتي و سنجش از دور عنوان كرد و گفت: ماهواره نويد ماهواره تحقيقاتي دانشگاهي است و مصباح 2 نيز ماهواره اي مخابراتي و ورژن اصلاح شده و توسعه يافته مصباح 1 است.
اين مقام مسئول با تاكيد بر اينكه زمان پرتاب ماهواره هاي در دست ساخت به فضا از سوي مسئولين مربوطه در زمان مناسب اعلام مي شود گفت: اگرچه برنامه پرتاب اين سه ماهواره در دستور كار سازمانها قرار دارد اما پرتاب ماهواره به فضا مستلزم آماده سازي پرتابگر و سايت پرتاب نيز است.
به گفته وي برنامه هاي فضايي كشور در سال جاري تنها به اين سه ماهواره ختم نمي شود و كشور به طور قطع برنامه هاي ديگري نيز در دستور كار دارد.
جانشين صنعت سامانه‌‏هاي فضايي صنايع الكترونيك ايران با بيان اينكه ماهواره هاي فضايي بيشتر جنبه تحقيقاتي و عملياتي دارند گفت: بهره برداري، ارتباط گرفتن و پايدار كردن سيستم از جمله اقدامات فني است كه پس از پرتاب ماهواره به فضا نيز انجام مي پذيرد.
موسوي بادجاني همچنين در مورد ماهواره زهره كه چندين سال است وضعيت آن نامعلوم است به مهر گفت: ماهواره زهره كه براي نقاط مداري تعريف شده از نظر اندازه و كاربرد با ماهواره هايي كه سال هاي گذشته رونمايي شده اند متفاوت است و براي قرار گرفتن در مدار GEO نيازمند اجراي برخي مقدمات از سوي ايران و طرف خارجي است.
وي در گفتگو با خبرنگار مهر با تاكيد بر اينكه اين ماهواره تامين نيازمندي در بخشهاي مخابراتي و تلويزيوني را عهده دار خواهد بود گفت: از نظر عملياتي وظايف براي ماهواره زهره تعريف شده است كه با نمونه هاي ديگر ماهواره هاي داخلي از نظر كاربري متفاوت است.
اين مقام مسئول خاطرنشان كرد: پروژه ماهواره زهره در دست اقدام وزارت ارتباطات است و مذاكرات مفصلي نيز دراين خصوص با طرف خارجي اين پروژه انجام شده و در حال انجام است.
 

Campus

کاربر ممتاز
ارائه روش جديد تصويربرداري سه بعدي نانوساختارها


محققان دانشگاه ياسوج با همكاري پژوهشگران دانماركي روش جديدي براي تصويربرداري سه بعدي نانوساختارها ابداع كردند اين روش مي تواند تصوير سه بعدي با تعيين دقيق مقدار و نحوه توزيع عمقي هر عنصر در نانوساختارها را تا عمق ۱۰ نانومتر ارائه دهد.
دكتر شاكر حاجتي، از محققان اين طرح، يكي از روش هاي مطالعه نانوساختارها را روش XPS دانست و گفت: در روش سنتي بر اساس تحليل شدت بيشينه پيك XPS اقدام به مطالعه و تعيين مشخصات نانو ساختارها مي شود كه خطاي زيادي را به همراه دارد.
حاجتي افزود: براي تعيين مشخصات نانوساختارها از روش كمي و دقيق تحليل همزمان شدت بيشينه قله و زمينه قله يا به عبارتي از تحليل شكل قله XPS استفاده كرديم كه اين روش كاستي هاي روش سنتي را ندارد.
وي همچنين يادآور شد: در تعيين كمي نانوساختارها خطاي زيادي در روش سنتي XPS وجود دارد و در عين حال تصويربرداري به كمك آن، فقط منجر به تصويري دو بعدي و كيفي مي شود بدون آنكه مقدار كمي و نحوه توزيع عمقي هر عنصر مشخص شود از اين رو در اين پروژه به كمك ARXPS روشي براي تصويربرداري سه بعدي ارايه كرديم.
عضو هيئت علمي دانشگاه ياسوج با تاكيد بر اينكه روش ارائه شده فقط براي نانوفيلم هاي بسيار مسطح كاربرد دارد، خاطر نشان كرد: مزيت اين روش آن است كه براي تمامي انواع مورفولوژي ها (ريخت شناسي) استفاده مي شود و مي تواند تصويري سه بعدي با تعيين دقيق مقدار و نحوه توزيع عمقي هر عنصر در نانوساختار سطحي را تا عمق حدود ۱۰ نانومتر ايجاد كند.
حاجتي با اشاره به جزئيات اجراي اين پژوهش، اضافه كرد: براي عينيت بخشيدن به نتايج اين تحقيقات در حال تهيه نرم افزاري كاربر پسند (User friendly) هستيم تا قابل عرضه در سطح تجاري باشد.
 

Campus

کاربر ممتاز
به گزارش خبرگزاري مهر، استفاده از نمايشگرهاي لمسي در لپ تاپ، تلفنهاي همراه هوشمند، پخش كننده هاي MP3 و لوح- رايانه هاي نسل جديد رواج گرفته است در اين راستا نمايشگرهاي لمسي چه از نظر طراحي و چه از نظر ادغام با عملكردهاي ديگر درحال تكامل هستند.


در اين ميان، گروهي از پژوهشگران دانشگاه 'سانگ كيونكوان' با همكاري شركت سامسونگ در حال توسعه نمايشگرهاي لمسي هستند كه مي توانند انرژي حاصل از فشار انگشت را به انرژي الكتريكي تبديل كنند.
اين محققان موفق شدند روي يك غشاي پلاستيكي، الكترودهاي شفاف و انعطاف پذير را چاپ كنند و اين نمايشگر لمسي جديد را بسازند.
توليد انرژي الكتريكي در اين نمايشگر به خاطر 'اثر فيزيوالكتريك' به دست مي آيد در روش 'اثر فيزيوالكتريك' از خاصيت ماده اي استفاده مي شود كه اگر تحت يك فشار مكانيكي قرار گيرد توانايي ساخت پتانسيل الكتريكي را دارد.


درحال حاضر از اين اثر در كاربردهاي ديگر نيز استفاده مي شود كه معروفترين آنها دستگاههايي است كه انرژي حاصل از لرزش قدمها بر روي پياده رو و يا حركت خودروها بر روي خيابان را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند.


براساس گزارش تكنولوژي ريويو، در نمايشگر لمسي جديد سامسونگ از نانولوله هاي يك ماده فيزيوالكتريك كه همانند يك ساندويچ بين الكترودهاي از جنس گرافن با رسانايي بالا و ورقه هاي پلاستيك انعطاف پذير پوشيده است استفاده مي شود.
اين تركيب مي تواند فشار حاصل از لمس را به انرژي الكتريكي تبديل كند.

اين دانشمندان اميدوارند ظرف 4- 5 سال آينده از اين نمايشگرهاي لمسي جديد با قابليت توليد انرژي در صنايع محصولات الكترونيكي مصرفي استفاده كنند.
 

Campus

کاربر ممتاز


همان طور كه مسير فوتون‌هاي نوري به وسيله يك آيينه قابل جهت دادن هستند، اتم‌هايي كه داراي يك لحظه مغناطيسي هستند، با استفاده از يك آيينه مغناطيسي قابل كنترل خواهند بود.

به گزارش (ايسنا)، در تحقيقي كه در مجله فيزيك كاربردي به چاپ رسيده، امكان استفاده از ديوارهاي دامنه مغناطيسي براي راستا دادن و در نهايت به دام انداختن تك تك اتم‌ها در ابري از اتم هاي فوق‌العاده سرد مورد ارزيابي و آزمايش قرار گرفته است.



توماس هي وارد ــ محقق دانشگاه شفيلد انگليس - در اين تحقيق خاطرنشان كرد: ما در جست‌وجوي روشي براي ايجاد سيستم‌هاي مغناطيسي هستيم كه بتوانند اتم‌ها را دستكاري كنند و با استفاده از مواد فرومغناطيسي در ابعاد نانو مثل نانوآيينه‌ها مي توانيم ويژگي‌هاي مواد و راستاي اتم ها را تغيير داده و اصلاح كنيم.

در همين راستا محققان طراحي، ساخت و ويژگي‌هاي آيينه اي را تشريح كرده‌اند كه با ميدان مغناطيسي ايجاد شده توسط ديوارهاي دامنه اي درون مجموعه‌اي از نانو سيم‌هاي مغناطيسي، شكل مي‌گيرد.

مرحله بعدي انداختن ابري از اتم هاي فوق‌العاده سرد روي اين آيينه است، به طوري كه بتوان نوسان آنها را مشاهده كرد.

كاربرد اين نانوآيينه در فن‌آوري‌ فيزيك كوآنتوم قابل ملاحظه خواهد بود.
 

Campus

کاربر ممتاز
تولید نور فرابنفش با دیودهای نانوبلوری گسیلنده نور


یک گروه چند ملیتی از دانشمندان برای خلق دیودهای گسیلنده نور (LED) معدنی مبتنی بر شیشه که نور فرابنفش (UV) گسیل می‌کنند، فرآیندی ابداع کرده‌اند. این کار یک گام به سمت افزاره‌های زیست‌پزشکی با مولفه‌های فعال ساخته شده از سیستم‌های نانوساختار است.

LEDهای مبتنی بر نانوبلورهای معدنی فرآوری شده در محلول، آینده خوبی برای استفاده در سیستم‌های تشخیصی زیست‌پزشکی و محیطی دارند؛ زیرا آنها مستحکم، پایدار از نظر شیمیایی و ارزان هستند. ولی پیشرفت به خاطر مشکلاتی در رسیدن به گسیل فرابنفش به موانعی برخورد کرده است. سرجو براولی از آزمایشگاه ملی لاس آلاموس با همکاری گروه تحقیقاتی به رهبری آلبرتو بالیاری از دانشگاه میلانو-بیکوکا در ایتالیا فرآیند ساختی ارائه کرده‌اند که بر این مشکل غلبه می‌کند و راهی برای مجتمع‌سازی در انواعی از کاربردها باز می‌کند.
[جاسازی نانوبلورها در شیشه روشی برای خلق LEDهای تولیدکنننده نور UV جهت کاربردهای زیست‌پزشکی مهیا می‌کند.
این افزاره‌های جدید معدنی (غیرآلی) هستند و بی اثر بودن شیمیایی و تعادل مکانیکی شیشه را با خواصی مانند رسانایی الکتریکی و الکترولومینانس ترکیب می‌کنند. در نتیجه، آنها می‌توانند در محیط‌های سخت و نامطلوب، مانند غوطه وری در محلول‌های فیزیولوژیکی، یا کاشت مستقیم در بدن، استفاده شوند. با طراحی روش سنتز جدیدی که اجازه ساخت تمام LEDهای معدنی را از طریق شیمی مرطوب (یعنی یک سری از واکنش‌های ساده شیمایی در یک بشر) می‌دهد، انجام این کار میسر شد. سرانجام، این افزاره‌ها بخاطر طراحی دقیق نانوبلورهای جاسازی شده در شیشه در ناحیه فرابنفش نور گسیل می‌کنند.

در دیودهای گسیلنده نور مرسوم، گسیل نور در سطح مشترک تیز بین دو نیمه‌رسانا رخ می‌دهد. طراحی اکسید – در - اکسید استفاده شده در اینجا متفاوت است، زیرا اجازه تولید ماده‌ای را می‌دهد که مانند مجموعه‌ای از اتصالات نیمه‌رسانایی توزیع شده در شیشه رفتار می‌کند. این مفهوم جدید بر اساس مجموعه‌ای از راهبردهای بسیار پیشرفته در علم نانوبلور (ترکیب مزایای مواد نانومتری که شامل بیش از یک مولفه هستند) پایه‌ریزی شده است. در این مورد قسمت فعال افزاره شامل نانوبلورهای دی‌اکسیدقلعِ روکش‌داده شده با پوسته‌ای از مونواکسید قلع است که در یک شیشه استاندارد جاسازی شده‌اند: با تنظیم ضخامت پوسته می‌توان پاسخ الکتریکی کل ماده را کنترل کرد.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان "افزاره‌های گسیلنده نور نانوبلوری فرابنفش اکسید – در – اکسید تماما معدنی" در مجله‌ی Nature Communications منتشر کرده‌اند.
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=1]عمر ستاره قطبی رو به پایان است[/h]
به گزارش اسپیس دیلی، ستاره شمالی تاکنون به نام های مختلفی همچون ستاره قطبی و ستاره راهنما به کار رفته است که این امر نشان دهنده کاربرد این ستاره در قرون گذشته برای مسیریابی انسان در آسمان شب بوده است.

با این حال تحقیقات اخیر نشان می دهد که این ستاره به طور چشمگیری در حال از دست دادن جرم خود است.
اکنون ستاره شناسان دانشگاه بن معتقدند سوسو زدن ستاره و تغییر در اندازه و درخشندگی آن نشان دهنده کاهش جرم و در نتیجه افول این ستاره است.

اگرچه هم ترازی عجیب و غریب ستاره شمالی با قطب شمال موجب می شود فکر کنیم این ستاره در آسمان بی حرکت است اما ستاره شمالی در واقع سو سو می زند و اندازه و درخشندگی آن متغیر است.

این ستاره شناسان می گویند مدت زمان این سوسو و چشمک زدن می تواند نشان دهنده کاهش جرم این ستاره باشد.

نتایج این تحقیقات در نشریه EARTH Magazine منتشر شده است.
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=1]بازگشت بینایی با پیوند تراشه حساس به شبکیه چشم[/h]
در زمان ورود نور به چشم و انتقال آن به تراشه، حسگرهای منتقل کننده پیامهای الکترونیکی به اعصاب چشم و مغز تحریک می شوند. حساسیت این تراشه با استفاده از باتری خارجی که با صفحات مغناطیسی به آن متصل بوده، قابل تغییر است.
به گزارش سرویس علمی فناوری جام نیوز (05 may)، دو مرد انگلیسی پس از سالها تحمل نابینایی توانستند بخشهایی از بینایی خود را با عمل جراحی پیوند شبکیه باز یابند.
کریس جیمز و رابین میلار اکنون پس از چند هفته از پیوند تراشه می‌توانند نور و حتی بعضی اشکال را به وسیله شبکیه مصنوعی که پشت چشم آنها جاسازی شده، ببینند. این دو پس از شرکت در کارآزمایی‌های بالینی بیمارستان چشم آکسفورد و بیمارستان کینگز کالج لندن تحت این عمل جراحی قرار گرفته بودند.

هر دو مورد بینایی خود را بر اثر بیماری التهاب پیگمانته شبکیه(RP) از دست داده بودند که سلولهای گیرنده نور در پشت چشم را به تدریج از کار می‌اندازد.

پروفسور رابرت مک لارن و دکتر تیم جکسون که این پیوندها را رهبری می‌کردند، طی عمل جراحی به پیوند یک تراشه ریزالکترونیک سه میلی‌متر مربعی حساس به نور که به تقلید از عملکرد دریافت کننده‌های نور می‌پردازد، در سر این دو مرد نابینا پرداختند.

این تراشه به کاربران خود اجازه می‌دهد تا سیاه را از سفید تشخیص داده و طرح کلی اجسام را مشاهده کنند.

در این عمل، این تراشه که توسط شرکت رتینا ایمپلنت AG ساخته شده، در پشت شبکیه چشم قرار گرفته و سیمی از آن از زیر پوست به پشت گوش وصل می‌شود.
در زمان ورود نور به چشم و انتقال آن به تراشه، حسگرهای منتقل کننده پیامهای الکترونیکی به اعصاب چشم و مغز تحریک می شوند. حساسیت این تراشه با استفاده از باتری خارجی که با صفحات مغناطیسی به آن متصل بوده، قابل تغییر است.

این تراشه با ادامه عملکرد سلولهای آسیب دیده با استفاده 1500 الکترود به تبدیل نور به تکانه‌های الکتریکی پرداخته که از عصب نوری به مغز منتقل می‌شوند.

از آنجایی که مغز باید به یادگیری مجدد چگونه دیدن پس از سالها نابینایی مطلق بپردازد، امید می‌رود که بینایی بیماران با استفاده ادامه دار از این تراشه در آینده ارتقا پیدا کند.

از این فناوری پس از تصحیحهای بیشتر می‌توان در آینده حتی برای بیماریهای شبکیه با شدت کمتر مانند انحطاط ماکولا استفاده کرد.

کاشتهای پیشین چشم بر دوربین‌های بیرونی تکیه داشته که نور را گرفته و سپس به علائم الکتریکی تبدیل می‌کردند.

به نوشته ایسنا، کارآزمایی‌های بالینی این کاشت شش سال پیش در آلمان آغاز شد و این دو بیمار انگلیسی طی یک عمل جراحی هشت ساعته از پیوند تراشه برخوردار شدند.

در سال 2010 یک مرد فنلاندی پس از انجام این عمل جراحی موفق به تشخیص کلمات شد. اما این عمل تنها در آزمایشگاه موفقیت آمیز بود. این در حالیست که تراشه مورد استفاده در این دو بیمار در خارج از بیمارستان و آزمایشگاه نیز قابل استفاده است

البته این جراحان تاکید کرده‌اند که این تراشه برای درمان نبوده و جزئی از آزمایشهای بالینی است. قرار است این تراشه به چشم حدود 12 نابینا پیوند زده شود.
منبع:پایگاه اطلاع رسانی جام نیوز
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=1]تأخیر مجدد انجام نخستین سفر خصوصی به فضا[/h]
درپی به تعویق افتادن مجدد نخستین پرواز خصوصی به فضا، قرار است پس از بررسیهای نهایی، کپسول فضایی دراگون روز 19 می ( 30 اردیبهشت ماه) به ایستگاه بین المللی فضایی پرتاب شود.

به گزارش خبرگزاری مهر، تاریخ جدید پرتاب دراگون به سمت ایستگاه بین المللی فضایی آخرین تغییراتی است که شرکت اسپیس‌ایکس برای این پرواز اعلام کرده است.

تاریخ نخستین پرتاب کپسول دراگون به ایستگاه فضایی در ابتدا روز 30 آوریل (11 اردیبهشت ماه) اعلام شده بود، اما هفته گذشته این شرکت مستقر در کالیفرنیا تاریخ را تا 7 می ( 18 اردیبهشت ماه) به تعویق انداخت تا بررسی های نهایی روی نرمافزار این پرواز صورت گیرد.
کپسول فضایی دراگون که توسط موشک فالکون 9 به فضا پرتاب خواهد شد
درحالی که شرکت اسپیس ایکس اخیرا اعلام کرده که بعید به نظر می رسد پرواز روز 7 می ( 18 اردیبهشت ماه) انجام شود، همچنین براساس اعلام رسمی این شرکت تاریخ 19برای پرتاب درنظر گرفته شده و در صورت بروز هر مسئله ای تاریخ 22 می نیز به ایستگاه نیروی هوایی کیت کاناورال اعلام شده است.

براساس گزارش اسپیس، پرتاب دراگون در ماه می به این معنا است که این پرواز درست پس از آن که سایوز روسیه سه سرنشین جدید را به ایستگاه بین المللی فضایی منتقل می کند صورت خواهد گرفت. فضاپیمای سایوز روز 14 می ( 25 اردیبهشت ماه) از قزاقستان به فضا می رود و روز 17 می ( 28 اردیبهشت ) به ایستگاه بین المللی فضایی می رسد.

این تأخیرهای مکرر در نتیجه نیاز به بررسیهای بیشتر دراگون یا موشک فالکن 9 آن صورت می گیرد، چرا که این پرواز نخستین پرواز خصوصی به ایستگاه بین المللی فضایی است که یک نقطه عطف در این نوع سفرها به شمار می رود و ناسا و اسپیس ایکس نمی خواهند که این هرگونه مشکلی این فرآیند 100 میلیارد دلاری را به خطر بیاندازد.
منبع:خبرگزاری مهر
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=1]تصاویر ماهواره‌ای خارق‌العاده از دورافتاده‌ترین مناطق جهان در قطب جنوب[/h]
طبیعت یخ و برف شبه جزیره قطب جنوب که در زیر آفتاب ضعیف قطبی درخشیده و کوه‌های ناهموار در دوردست‌های آن به نمایش در‌می‌آیند، فرصتهای تصویری خارق‌العاده‌ای را از این محیط سخت ارائه می‌کند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)،‌ اما این تصاویر خارق‌العاده نه با دستان هنرمند یک عکاس ماهر، که توسط دستگاه‌های ایستگاه هواشناسی حاضر در دورافتاده‌ترین نقاط جهان که به ماهواره‌های مداری متصل هستند، ثبت شده‌اند.

این بدان معنی است که محققان می‌توانند از داخل ادارات خود به نظارت بر تغییرات سازه‌های یخی منطقه بپردازند.

این تصاویر توسط ایستگاه‌هایی گرفته شده که بخشی از سیستم «آمیگوس» را تشکیل می‌دهند.

هر ایستگاه علاوه بر دوربین به یک حرارت‌سنج و ابزاری برای اندازه‌گیری سرعت و جهت باد مجهز هستند.

ایستگاه‌های روی یخهای شناور نیز از فناوری ماهواره برای اندازه‌گیری سرعت حرکت یخ‌رودها در منطقه برخوردارند.

سیستم آمیگوس بخشی از یک پروژه بزرگتر بنیاد ملی علوم آمریکا برای بررسی تغییرات محیطی در فلات یخ لارسن در بخش شمال غرب دریای ودل است. این منطقه به دلیل سرعت تغییرات آن بسیار مورد توجه برف‌رودشناسان است.

با بررسی این تصاویر، محققان قادر به مشاهده باقی مانده این فلات یخی هستند که در سال 2002 از ساحل قطب جنوب جدا و طی 35 روز از هم پاشیده شده و در مسیر آب افتاد.

هنگامی که فلاتها از هم می‌پاشند، یخ‌رودهای تغذیه کننده آنها با سرعت بیشتری حرکت می‌کنند که تاثیر فاجعه بارتری داشته و باعث افزایش سطح آب دریا می‌شود.

سیستم‌های آمیگوس ابتدا در سال 2010 در قطب جنوب مستقر شده؛ اما همیشه با اوضاع پایداری روبه‌رو نبوده‌اند. برای مثال ایستگاه پنج آمیگوس که در یک منطقه توفانی مستقر بوده، پس از هفت ماه بدلیل فرو رفتن در زیر شش متر برف دیگر قادر به ارسال اطلاعات نبود.

این تصاویر به نمایش جزئیاتی پرداخته که حرکات یخی توسط آنها در سراسر جهان بررسی شده و محققان بر اساس آنها به به تحلیل تاثیر گرم شدن جهان می‌پردازند.

هواپیمای تحقیقاتی ناسا در چهار سال گذشته بررسی‌های مشابهی در منطقه قطبی شمال انجام داده که در آن یخ‌رودها، یخچال ساخته و صفحات یخی را با سرعت زیادی زیر آب می‌کشند.

پروازهای تحقیقاتی ناسا بخشی از یک ماموریت شش ساله موسوم به «پل یخی (IceBridge)» هستند.


ایسنا
 

immigrant

New member
شاهکار فیزیکدانان چینی: تله‌پورتیشن فوتون‌ها به فاصله ۱۰۰ کیلومتر

شاهکار فیزیکدانان چینی: تله‌پورتیشن فوتون‌ها به فاصله ۱۰۰ کیلومتر

گروهی از فیزیکدانان چینی موفق شدند با استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی، گروهی از فوتون ها را به فاصله 97 کیلومتر تله‌پورت کنند. این خبر خوبی برای فیزیکدانان و البته دوستداران ایده‌های علمی-تخیلی است.

محمود حاج‌زمان: شاید تله‌پورتیشن (انتقال اجسام مادی در مکان) مفهومی تخیلی به نظر برسد، اما واقعا تخیلی و یا حتی کار جدیدی نیست. دو سال قبل فیزیک‌دانان چینی رکورد آن زمان تله‌پورتیشن کوانتومی را با انتقال فوتون‌ها در یک فاصله 15 کیلومتری شکستند. اکنون، همان گروه در تلاش جدید خود موفق شده‌اند که آن رکورد را نیز به طور کامل محو کنند و فوتون‌ها را در یک فاصله 97 کیلومتری تله‌پورت کنند.
تله پورتیشن هنوز برای انسان یا هر موجود بزرگ دیگری عملی نیست، با این وجود در مقیاس کوانتومی و در فواصل طولانی عمل می‌کند. فیزیکدانان دانشگاه علم و صنعت چین در شانگهای، مجددا از مزیت درهم‌تنیدگی کوانتومی استفاده کردند تا جسمی را از نقطه‌ای به نقطه‌ای دیگر حرکت دهند، بدون اینکه حتی جسم را ذره‌ای در فضا جابه‌جا کنند. این ایده شامل تله‌پورتیشن یک جسم فیزیکی نیست، بلکه تله‌پورتیشن اطلاعاتی است که آن جسم را توصیف می‌کند. این اطلاعات را سپس می‌توان به یک جسم مشابه در مکانی جدید اعمال کرد، و باعث شد تا جسم هویت جدید کاملا را به خود بگیرد.برای انجام این کار، فیزیکدانان چینی از یک لیزر 1.3 واتی و یک نوع اپتیک پیشرفته برای پرتوافکنی و بازیابی فوتون‌ها در نقطه نهایی استفاده کردند. به نظر می‌رسد که زمانی‌که پرتو در فضا پخش می‌شود، این روش اطلاعات فوتون‌ها را حفظ می‌کند. با استفاده از تله‌پورتیشن به این روش می‌توان اطلاعات را با سرعتی باورنکردنی (تقریبا آنی) به ماهواره‌ها انتقال داد.
منبع: خبر آنلاین
 

Nazi_Elite

کاربر ممتاز
آیا میدانستید که هفت کشف مهبوت کننده ی فیزیک چیست؟:)



علم فیزیک به تازگی توانسته است بخشهایی از قسمتهای نامحسوس و غیر قابل مشاهده جهان را برای انسانها آشکار سازد. از گره زدن رشته های نوری تا کشف ضد ماده. نشریه لایو ساینس هفت مورد از شگفت انگیز ترین اکتشافات جدید علم فیزیک را معرفی می کند.

محصور کردن اشباح: یکی از غریب ترین پیش بینی های نظریه کوانتوم این است که می توان ذرات را به دام انداخت و به این شکل حتی اگر ذرات در فضا از یکدیگر جدا شوند زمانی که پدیده ای در رابطه با یکی از آنها رخ دهد، ذره دیگر نیز نسبت به آن پدیده از خود واکنش نشان می دهد. دانشمندان در ژوئن سال گذشته اعلام کردند موفق به اندازه گیری میزان درگیری ذرات در نوعی جدید از سیستم ذره ای شده اند، سیستمی متشکل از دو جفت ذره مرتعش. این اولین باری است که دانشمندان توانسته اند الگوی حرکتی ذرات محصور شده را به دست آورند. پدیده ای که می تواند شمایلی از جهانی بزرگتر به شمار رود.

گره زدن نور:
شاید اینگونه به نظر آید که نور در مسیری مستقیم حرکت می کند اما به تازگی روشی برای گره زدن آن ابداع شده است. در ژانویه سال جاری محققان گزارش دادند با استفاده از هلوگرامی که کنترل آن به عهده رایانه بوده است توانسته اند پرتوهای نور لیزر را گره بزنند. هولوگرام که جریان نور را کنترل می کند به شکلی ساخته شده بود تا بتواند نور را در شکل و مسیری ویژه هدایت کند. در این کشف از دامنه ای از علم ریاضی به نام نظریه گره برای مطالعه بر روی گره های به دست آمده بر روی نور استفاده شد.

خلق ذره جدیدی از ضد ماده:
به واسطه برخورد دادن دو ذره با یکدیگر در سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک برخورد دهنده اتمی، دانشمندان نوعی جدید از ماده که تا به حال هرگز مشاهده نشده بود را خلق کردند: آنتی هایپرتریتون. این ذره از جهات مختلفی بسیار شگفت انگیز است زیرا یک ماده عادی نبوده و یک ضد ماده است که هر زمان با ماده عادی تماس برقرار کند آن را نابود خواهد ساخت. همچنین آنتی هایپرتریتون ذره ای است که به آن ماده بیگانه می گویند زیرا از بخشهای نادری ترکیب شده است که کوارکهای بیگانه نام دارند.

ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به انرژی هسته ای کیهانی:
انرژی هسته ای، ترکیب هسته اتم ها در داخل ستاره ها یکی از اهداف طولانی مدت است که انسانها در پی دستیابی به آن بوده و هستند. در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده اند. در ژانویه سال 2010 دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیکتر شدند.

نور ماده را تا می کند:
در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می رود، دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب ترین پدیده هایی است که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده اند. این پدیده طی آزمایشی در ماه مارچ سال جاری گزارش شده است که طی آن دانشمندان رشته هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

سه قلوهای شگفت انگیز:
دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام "حلقه های برومین" بازخلق کنند. این حلقه ها سه حلقه درهم هستند که در صورت برداشتن هر یک از آنها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد. فیزیکدانان از گذشته می دانستند که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه هایی برخوردارند اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود. این حلقه ها در دسامبر 2009 و چهل سال پس از اولین پیش بینی فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

سوپ کوارک-گلون:
یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک نیز به واسطه برخورد دهنده "بروکهاون" در فوریه سال جاری کشف شد. این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی از کوارک - گلون یا سوپ کوارک - گلونی به وجود آورد ترکیبی که در آن پروتونها و نوترونها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارکها و گلونها شکسته می شوند. این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید 250 هزار بار داغتر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می کند همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است.
 
آخرین ویرایش:

immigrant

New member
فراگام فیزیکدانان در یک فرآیند تجزیه ذره نادر برای کشف اسرار نوترینو

فراگام فیزیکدانان در یک فرآیند تجزیه ذره نادر برای کشف اسرار نوترینو

در یکی از بزرگترین نتایج به دست آمده در نوع خود در بیش از یک دهه اخیر، فیزیکدانان موفق به اجرای حساسترین سنجش‌های ممکن طی یک دهه تلاش خود برای شکار یک فرآیند فرضی و نادر مرتبط با تجزیه رادیواکتیو هسته اتمی شده‌اند.به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، به گفته محققان این فرآیند در صورت شناسایی می‌تواند پیامدهای عمیقی در درک دانشمندان از قوانین پایه فیزیک داشته و به حل برخی از بزرگترین اسرار جهان از جمله چرایی میزان بیشتر ماده نسبت به ضد ماده و در نهایت وجود ماده عادی مانند سیارات، ستارگان و انسان کمک کند.
این تجربه که «رصدخانه غنی سازی شده زنون» 200(EXO-200) نام دارد، یک همکاری بین‌المللی میان موسسه فناوری کالیفرنیا، دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده اسلاک است.
این تجربه سختگیرانه‌ترین محدودیتها را بر طبیعت یک تجزیه دو بتایی بدون نوترینو اعمال کرده است. فیزیکدانان برای این کار طیف محدودی از جرم‌های ممکن برای ذره بدون بار کوچک نوترینو را مورد استفاده قرار دادند که به ندرت با چیزی تعامل داشته و از میان هر چیز از سنگ گرفته تا انسان و کل سیارات با سرعت مشابه نور گذر می‌کند.
این تیم بین‌المللی متشکل از 80 محقق، پژوهش خود را در مجله Phycical Review Letters منتشر کرده‌اند.
در یک تجزیه دو بتایی عادی که برای اولین با در سال 1986 مشاهده شد، دو نوترون در یک هسته اتمی ناپایدار به دو پروتون تبدیل شده و در این فرآیند دو الکترون و دو ضد نوترینو منتشر می‌شوند؛ اما فیزیکدانان اظهار کرده‌اند که دو نوترون نیز با انتشار دو الکترون بدون تولید هیچ گونه ضد نوترینویی قابل تجزیه به دو پروتون هستند.
یک نوترینو به طور انکارناپذیری در یک تجزیه تک بتایی تولید می‌شود؛ از این رو دو نوترینو که در یک تجزیه دو بتایی بدون نوترینو تولید شده‌اند باید یکدیگر را خنثی کنند. به گفته فیزیکدانان، برای این رویداد یک نوترینو باید ضد ذره خود بوده و به یکی از دو نوترینو اجازه عمل به عنوان ضدنوترینو را بدهد که نوترینوی دیگر را حذف می‌کند.
اینکه یک نوترینو بتواند به عنوان ضدذره برای خود عمل کند، در مدل استاندارد تعریف نشده و در صورت وجود چنین فرآیندی، فیزیکدانان باید در این مدل تجدیدنظر کنند.
این فرآیند همچنین از کاربردهایی برای کیهان‌شناسی و شناسایی منشا ماده برخوردار است. درست پس از رویداد انفجار بزرگ، جهان از میزان ماده و ضد ماده برابر برخوردار بوده است. با این حال به شکلی این تعادل از بین رفته و منجر به تولید مازاد اندکی در ماده شده که در نهایت باعث وجود کل ماده در جهان شده است.
این واقعیت که نوترینو می‌تواند ضدذره خود باشد، ممکن است از یک نقش کلیدی در برهم خوردن این تعادل برخوردار باشد.
در تجربه EXO-200 فیزیکدانان به بررسی یک استوانه مسی پر از زنون مایع 136 پرداختند که یک ایزوتوپ ناپایدار بوده و به لحاظ نظری می‌تواند تحت تجزیه دو بتایی بدون نوترینو قرار بگیرد.
آشکارسازهای بسیار حساس در دیواره دو طرف استوانه قرار داشته و برای محافظت از آن از تابش‌های کیهانی دیگر تابشهای زمینه که قادر به آلوده‌سازی نشانه چنین تجزیه ای هستند، این دستگاه در زیر زمین در نیومکزیکو دفن شده است.
این فرآیند بسیار نادر است. در یک تجزیه دو بتایی عادی، نیمی از یک نمونه پس از 10 به توان 21 سال تجزیه خواهد شد که یک نیمه عمر حدود 100 میلیارد بار طولانیتر از زمان مهبانگ تاکنون خواهد بود.
یکی از اهداف این آزمایش، اندازه‌گیری نیمه عمر فرآیند بدون نوترینو در صورت کشف آن است. در نتایج اولیه، هیچ نشانه‌ای از تجزیه دو بتایی بدون نوترینو طی هفت ماه داده‌برداری شناسایی نشده و این عدم شناسایی منجر به رد برخی از ارزشهای ممکن برای نیمه عمر فرآیند بدون نوترینو توسط محققان شد.
با پائین آمدن ارزش نیمه عمر، فیزیکدانان قادر به محاسبه جرم نوترینو هستند که یکی از اسرار دیرینه جهان محسوب می‌شود.
طبق اطلاعات جدید جرم یک نوترینو بین 0.140 تا 0.380 الکترون ولت بوده و یک الکترون بر خلاف آن حدود 500 هزار الکترون ولت است.
بیش از 10 سال پیش، تیم تجربه تجزیه دو بتایی هایدلبرگ/ مسکو طی یک بیانیه جنجالی مدعی کشف تجزیه دو بتایی بدون نوترینو با استفاده از ایزوتوپ ژرمانیوم 76 شدند. اما اکنون محققان تجربه EXO-200 اعلام کرده‌اند که بر اساس اطلاعات جدید آنها، این نتایج تا حد زیادی ناممکن است
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=1]چرا بدن این مرد سوراخ‌سوراخ نمی‌شود؟ / عکس[/h]
در این تصویر از ۶۵امین فستیوال ادینبورگ، هنرمندی خیابانی روی تخته‌ای از میخ دراز کشیده و وزن شخصی ۱۰۰کیلوگرمی را تحمل می‌کند. شاید بپرسید که چرا میخ‌های فولادی در بدن او فرو نمی‌روند؟ پاسخ در مفهوم فشار نهفته است. فشار، کمیتی غیربرداری است که از مقدار آن از تقسیم مقدار نیروی اعمال‌شده بر سطح بدست می‌آید. در اینجا هم اگر وزن ۹۸۰۰ نیوتنی (ناشی از جرم ۱۰۰ کیلوگرم) فقط به سر یک میخ اعمال می‌شد، فشار وارد از سر میخ به پوست بدن از مقاومت پوست بیشتر می‌شد و میخ در بدن آن فرد نگون‌بخت (!) فرو می‌رفت؛ اما تعداد زیاد میخ‌ها، سطح اعمال نیرو را به شدت افزایش داده و بالتبع فشاری که سر هر میخ به بدن فرد وارد می‌کند، به آستانه مقاومت پوست و ماهیچه‌های بدن نمی‌رسد. البته این بدان معنی نیست که فرد درازکشیده روی تخته میخی هیچ دردی را تحمل نمی‌کند. سلول‌های عصبی حساس به فشار که در فاصله نزدیکی از سطح پوست قرار دارند، فشار زیادی را احساس می‌کنند و با ارسال پیام‌های عصبی به مغز، باعث واکنش‌هایی غیرارادی می‌شوند که بخشی از آن‌ها را در صورت و دستان فرد می‌بینید. اگر به نمایش‌های مشابه در سراسر جهان دقت کنید، متوجه می‌شوید در همه آنها از میخ‌های فولادی بلند و قطور استفاده می‌شود، میخ‌هایی که مقاومت بالایی در برابر کمانش دارند تا در طول اجرای برنامه، بخشی از میخ‌ها خم نشوند و با کاهش سطح اعمال نیرو، حادثه ناگواری پیش نیاید.
 

Campus

کاربر ممتاز
[h=1]شتابدهنده ای برای شکار ذره گریز پای[/h]
بیش از ۶ هزار نفر در برخورددهند بزرگ هادرونی می کوشند تا پرده از رازهای فیزیک بنیادی عالم بردارند. برخورددهنده بزرگ هادرونی
۱۱۰ متر زیر مرز سویس و فرانسه، برخورددهنده بزرگ هادرون، ال.اچ.سی واقع شده که بزرگ‌ترین برخورددهنده ذرات دنیا به شمار می‌رود. این تاسیسات هر ساعت ۷۰۰ گیگاوات برق مصرف می‌کند و سالیانه به بیش از ۱ میلیارد دلار بودجه نیاز دارد. بیش از ۱۰ هزار محقق، مهندس و دانشجو از ۶۰ کشور مختلف دنیا در ۶ پروژه فعال ال.اچ.سی مشارکت دارند. این پروژه‌ها طراحی شده‌اند تا پرده از رازهای فیزیک بنیادی عالم بردارند.

سودمندی علمی
ماده تاریک دقیقا چیست؟ آیا ابعاد اضافی در فضا وجود دارد؟ آیا بوزون هیگز، که معمولا با عنوان ذره الهی از آن یاد می‌شود، وجود دارد؟ جهان چطور شکل گرفته است؟ شش آشکارساز ذرات ال.اچ.سی. به ثبت و مشاهده مسیر، انرژی و هویت ذرات زیراتمی مشغولند که ممکن است جواب برخی از سوالات بالا را در خود داشته باشند. برای مثال آشکارساز پروژه ATLAS، به دنبال رخدادهای برخوردی در چیزی است که ظاهرا یک عدم توازن اندازه حرکت به شمار می‌رود؛ نشانه‌ای از وجود ذرات ابرمتقارن که تصور می‌شود ماده تاریک را تشکیل می‌دهند. پروژه سیم‌پیچ متراکم میون (CMS)، مکمل پروژه اتلس است که به دنبال ابرتقارنی و ذره گریزپای بوزون هیگز است. پروژه LHC-Forward به شبیه‌سازی پرتوهای کیهانی پرانرژی می‌پردازد، و پروژه LHC-Beauty اطلاعاتی را تهیه خواهد کرد که معلوم کند چرا جهان به جای پادماده از ماده تشکیل شده است. آشکارساز TOTEM نیز با دنبال کردن برخورد پروتون‌ها تلاش می‌کند تا ساختار درونی پروتون را مشخص کند. در نهایت پروژه ALICE به مطالعه پلاسمای گلوئن-کوارک می‌پردازد، مشابه آزمایش‌هایی که در برخورددهنده نسبیتی یون سنگین در حال انجام است. قبل از آغاز به کار پروژه ال.اچ.سی، گروهی آشوب‌طلب تبلیغات پر سر و صدایی به راه انداختند که این آزمایشات منجر به ایجاد یک سیاه‌چاله روی زمین خواهد شد. اما برخلاف تصور آنها، این پروژه اثرات اندکی را بر زندگی روزمره بشر داشته است؛ مگر اینکه خانواده و دوستان شما نیز جزو آن دسته از افرادی باشند که سر میز شام در خصوص منشاء پیدایش جهان بحث می‌کنند!
 

Similar threads

بالا