+ - + اخبار فیزیک + - +

[Campus]

ایجاد انحنا در بافت فضا (زمان در اثر اجسام مدور)

[h=6]دانشمندان ناسا اعلام کردند برای اولین بار توانسته اند به شواهد مستقیمی مبنی بر تأثیر گذاری اجسام مدور مانند زمین بر بافت فضا- زمان پیرامون خود دست پیدا کنند. این دانشمندان با اندازه گیری انجام شده توانسته اند انحنای ناشی از کشیده شدن بافت فضا توسط چرخش زمین را اندازه گیری کنند و نتیجه آن نظریه نسبیت عام انشتین را تأیید می کند.[/h]
به گزارش خبرگزاری رویتر , یکبار دیگر نظریه انیشتین اثبات شد. دانشمندان در واشنگتن گفتند ماهواره هایی که به میزان کمی از مدار خود خارج شده اند نشان می دهند که زمین با چرخش خود بر بافت فضا- زمان تأثیر می گذارد. آنها گفتند این اولین بار است که بطور مستقیم این موضوع اندازه گیری شده است و یک جنبه بسیار مهم نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین را اثبات می کند. بنا به این نظریه گردش محوری اجسام در « بافت » تشکیل شده از سه بعد فضا و بعد چهارم زمان , انحنا به وجود می آورد.
مایکل سالامون فیزیک دان ناسا در واشنگتن گفت با گردش زمین به دور خود در واقع بافت فضا- زمان را به سمت خود می کشد. هر چه به زمین نزدیکتر می شویم این انحنا بیشتر می شود.
سالامون در مصاحبه تلفنی به خبرنگاران گفت « انحنای فضا- زمان تا کنون هرگز بصورت مستقیم مشاهده نشده بود.
« این اولین بار است که شواهد مستقیمی در مورد ایجاد انحنا در بافت فضا- زمان در اثر اجسام مدور بدست می آید.»
اریکاس پالویس از مرکز مشترک تکنولوژی سیستم زمین در ناسا و دانشگاه مریلند با همکاران خود مشاهده کردند هنگامی که دو ماهواره در دور زمین به چرخش در می آیند در اثر کشش ایجاد شده در فضا جابجا می شوند.
پالویس گفت « ما فاصله زمین تا ماهواره را با دقت سانتیمتر اندازه گرفته ایم. این تحقیقات در نشریه طبیعت گزارش شده است.
ماهواره لاگئوس 1 متعلق به ناسا و ماهوار لاگئوس 2 که مشترکاً متعلق به ناسا و سازمان فضایی ایتالیا است هر دو مجموعه ای ساخته شده از فلز است که تعداد زیادی منعکس کننده روی آنها وجود دارد. منعکس کننده ها ردیابی و اندازه گیری آنها از زمین را ساده می کند.
مدارهای این ماهواره ها به گونه ای تنظیم شده اند که در جابجایی به مثابه ژیروسکوپ چرخشی عمل خواهند کرد. نظریه انیشتین پیش بینی می کند که یک جسم مدور در فضای نزدیک خود انحناء بوجود می آورد و باعث جابجایی جزئی در محور ژیروسکوپ ها می شود.
پالویس گفت نمی شود ثابت کرد که نیروی دیگری بر ماهواره ها تأثیر نمی گذارد اما این نامحتمل است. او گفت نیرویی که طبق نسبیت عام تأثیر گذارد بایستی بسیار زیرک باشد. وی ما تمامی نیروهایی که می شناخته ایم را حذف کرده ایم.
پالویس این تأثیر گذاری را به تأثیر چرخاندن یک قاشق در یک ظرف عسل تشبیه کرده است. او گفت به همین صورت چرخش زمین بافت فضا- زمان اطراف خود را می کشد. این مدار ماهواره های نزدیک زمین را نیز تغییر می دهد.
در ماه آوریل ناسا ماهواره Gravity Probe B که حامل 4 ژیروسکوپ است را به فضا پرتاب نمود. دانشمندان می گویند نتایج آنها که در سال آینده منتشر می شود بایستی تئوری انیشتین را با دقت بسیار بالاتری ثابت کند ».


م

 

[Campus]

[h=2]نیما ارکانی حامد در بین برندگان پربهاترین جایزه‌ی فیزیک
[/h]

بنیاد تازه تاسیس «جایزه‌ی فیزیک بنیادی» که توسط میلیاردر روس، «یوری میلنر» که زمانی دانشجوی فیریک بوده تاسیس شده است، گران‌ترین جایزه فیزیک را برای تحقیقات بنیادی در فیزیک پایه‌گذاری کرده است. ارزش مادی این جایزه ۳ میلیون دلار، چیزی بیش از دو و نیم برابر جایزه نوبل است.
ولی سخاوت این میلیاردر به اینجا ختم نمیشود. زیرا برای امسال به عنوان اولین برندگان این جایزه این بنیاد نام ۹ فیزیک‌دان را به عنوان برندگان این جایزه معرفی کرده است و برخلاف رسم معمول در نوبل این جایزه بین این افراد به اشتراک گذاشته نمی‌شود و هر یک مستقلا مبلغ جایزه را دریافت میکند. یعنی مبلغ این جایزه برای امسال ۲۷ میلیون دلار است.
در بین برندگان پر آوازه‌ی امسال نام نیما ارکانی حامد،‌ فیزیک‌دان ایرانی الاصل امریکایی در کنار فیزیک‌دانانی مانند «ادوارد ویتن» و نیز «آشوک سن» به چشم می‌خورد. برندگان امسال این جایزه به عضویت کمیته‌ای درخواهند آمد که وظیفه آن انتخاب برندگان سال‌های بعد است.
لیست برندگان امسال این جایزه به این قرار است:

• نیما ارکانی حامد Nima Arkani-Hamed
• آلن گوث Alan Guth
• آلکسی کیتایف Alexei Kitaev
• ماکسیم کونتسویچ Maxim Kontsevich
• آندری لیند Andrei Linde
• خوان مالداسنا Juan Maldacena
• ناتهان زیبرگ Nathan Seiberg
• آشوک سن Ashoke Sen
• ادوارد ویتن Edward Witten

منبع: http://www.fundamentalphysicsprize.org/

انجمن فیزیک ایران
​

 

[Campus]

[h=2]ساخت کوچکترین حفره نوری سه بعدی از مواد مصنوعی[/h]

پژوهشگران آزمایشگاه ملی «لورنس برکلی» با همکاری همتایان خود در دانشگاه کالیفرنیا موفق شدند کوچک‌ترین حفره نوری سه بعدی جهان را با پتانسیل تولید پرتو‌های نانولیزری با شدت بالا تولید کنند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، از این حفره نوری منحصر به فرد که دارای خواص الکترومغناطیسی غیرمعمول است، می‌توان در حوزه‌های مختلف از جمله اپتیک کوانتومی، اپتیک غیرخطی، LED، حسگری نوری و مدارات متجمع فتونیک استفاده کرد.

با تغییر لایه‌های چندگانه بسیار نازک از جنس ژرمانیوم و نقره، پژوهشگران موفق شدند «موادمصنوعی نامحدود» بسازند و با کمک آن یک حفره نوری سه بعدی را تولید کردند. در مواد طبیعی، نور به شکلی رفتار می‌کند که جهت پخش شدن آن اهمیتی ندارد؛ اما در مواد مصنوعی نامحدود، نور در برخی جهت‌ها بازگشت دارد که به آن انعکاس منفی گویند.

با استفاده از این ویژه مواد مصنوعی نامحدود، می‌توان حفره‌های سه بعدی نوری بسیار کوچک تولید کرد، به طوری که ابعاد آن تا مقادیر نانومتری کوچک ‌شوند. این حفره می‌تواند بزرگترین ضریب شکست گزارش شده در جهان را ایجاد کند.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Experimental realization of three-dimensional indefinite cavities at the nanoscale with an anomalous Scaling law» در نشریه «Nature Photonics» به چاپ رسیده است.

«ژانگ» از نویسندگان این مقاله می‌گوید: پروژه‌ای که ما روی آن کار کردیم، راهبرد جدیدی برای طراحی حفره‌های نانومقیاس محسوب می‌شود. با استفاده از مواد مصنوعی، ما نشان دادیم که فیزیک پیچیده حفره‌ها می‌تواند منطق رایج را درهم بشکند. برای مثال فاکتور کیفیت مود نور ما با کاهش ابعاد حفره، افزایش می‌یابد. این نتایج فرصت بسیاری خوبی مهیا می‌کند تا ادوات نوری مخابراتی با عملکرد بالا بسازیم.

حفره‌‌های نوری قطعات اصلی بیشتر لیزرها را تشکیل می‌دهند. نوری که در یک حفره نوری به‌ دام می‌افتد، میان دو آیینه مقابل هم انعکاس یافته و در نهایت یک موج با فرکانس رزونانس ویژه ایجاد می‌کند. با این روش می‌توان پرتوهای لیزر تولید کرد. حفره‌های نوری با استفاده از مواد طبیعی ساخته می‌شود، این مواد نباید کوچکتر از طول موج نور باشند؛ اما مواد مصنوعی رفتار متفاوتی دارند.

«ژیاودونگ یانگ» از دیگر نویسندگان این مقاله می‌گوید: به‌ دلیل ضریب شکست غیرمعمول مواد مصنوعی، حفره سه بعدی ما می‌تواند از یک دهم طول موج نور هم کوچکتر باشد. در مقیاس‌ نانو، حفره‌های نوری مودهای نوری را در فضای بسیار کوچکی محدود می‌کنند که با این کار دانسیته حالت‌های فوتون افزایش یافته و در نتیجه برهمکنش میان نور و ماده بیشتر می‌شود.


ایسنا
​

 

[Campus]

[h=2]انقلابی در بازیابی بینایی با کاشت کوچک ابداعی محققان[/h]

محققان کاشت جدید چشمی ابداع کرده‌اند که به گفته آنها می‌تواند انقلابی در روند بازگشت بینایی به افراد نابینا باشد و آنها را قادر سازد تا بدون نیاز به عینک‌های بزرگ یا تجهیزات رایانه‌ای، اطراف خود را ببینند.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، کاشت «شبکیه زیستی»(Bio Retina) با بی‌حسی موضعی در چشم قرار می‌گیرد و به ارائه تصویر سیاه و سفید مشابه یک مانیتور رایانه می‌پردازد.

تاثیرات این کاشت به کاربران اجازه خواهد داد تا تلویزون تماشا کرده و چهره‌ها را شناسایی کنند.

پیش‌ساخت این فناوری در سال 2011 ساخته شده و کارآزمایی‌های بالینی آن قرار است در سال 2013 آغاز شود.

این دستگاه به ویژه در بازیابی بینایی برای بیمارانی مؤثر باشد که از شرایط مرتبط با پیری مانند انحطاط ماکولا، گلوکوم و آب مروارید رنج می‌برند.

شرکت نانو رتینا، سازنده این کاشت اعلام کرد: شبکیه زیستی شامل چندین اجزای مقیاس نانو در یک کاشت ریز مسطح بوده که تقریبا به اندازه ناخن یک کودک است. روش کاشت 30 دقیقه‌ای این دستگاه نیازمند بی‌حسی موضعی، یک شکاف کوچک و چسباندن دستگاه به شبکیه آسیب‌دیده است.

به گفته این شرکت، بازگشت بینایی فوری بوده و زمان بهبودی آن تا یک هفته برآورد شده است.

کاشت‌های دیگر چشمی در حال حاضر در حال فروش و استفاده هستند اما بیشتر آنها نیازمند عینک‌های رایانه‌ای بزرگ و عمل جراحی تحت بیهوشی عمومی هستند.

به گفته شرکت نانو رتینا، سیستمهای کنونی کاشت به بیهوشی عمومی و یک عمل جراحی شش ساعته برای کاشت، احداث و اتصال چندین بخش سخت افزار این دستگاه در چشم یا بجای آن افزدن یک کاشت در چشم که به یک سیم درون جمجمه بیمار متصل بوده، نیاز دارند.

در این کاشتها بیماران باید از عینک دارای یک دوربین خارجی و فرستنده به همراه یک کمربند با یک پردازشگر ویدیوئی و باتری برای شارژ سیستم استفاده کنند.

برخی از دستگاه‌های دیگر برای بازیابی بینایی در شرایط آسیب شدید طراحی شده‌اند. از جمله این دستگاه‌ها می‌توان به محصول شاون کلی از دانشگاه کارنگی ملون اشاره کرد که از دو دوربین ریز بر روی یک عینک برخوردار بوده و تصاویر را به یک تراشه رایانه‌ای متصل به چشم بیمار منتقل می‌کند.

این تراشه تصاویر را به یک جریان الکتریکی تبدیل کرده و با یک سیم به غشای مندرج در پشت شبکیه فرستاده می‌شود.

ایسنا
​

 

[Campus]

[h=2]محققان کشور موفق به افزایش عملکرد بیومولکول‌ها در برابر میدان‌های مغناطیسی شدند[/h]

پژوهشگران دانشگاه صنعتی مالک اشتر و تربیت مدرس با استفاده از تثبیت باکتری فلاوباکتریوم به عملکرد معنی‌داری از بیومولکول‌ها در برابر میدان‌های مغناطیسی دست یافتند.

به گزارش سرویس پژوهشی ایسنا، این پژوهشگران با بررسی تأثیر نانوذرات مغناطیسی بر فعالیت آنزیمی باکتری‌ها، باکتری فلاوباکتریوم اصلاح شده با نانوذرات مغناطیسی را به عنوان یک مدل با میدان‌های مغناطیسی خارجی و داخلی تثبیت کردند. تثبیت سلول به معنی نگهداری فیزیکی و یا اتصال سلول در یک مکان خاص است، به طوری که از آن به صورت تکرارپذیر و پیوسته استفاده شود. خواص ویژه و منحصربه‌ فرد نانوذرات مغناطیسی باعث کاربرد آن‌ها در اصلاح مغناطیسی سلول‌ها و بیومولکول‌ها شده است. این سلول‌ها را می‌توان به‌ وسیله‌ میدان مغناطیسی خارجی و یا داخلی تثبیت کرد.

از تثبیت سلول می‌توان در زیست‌تغییرپذیری، حذف مواد مضر، تولید مواد، ساخت زیست‌حسگرها و همچنین در طراحی کیت‌های تشخیصی نسل جدید که مبتنی بر اتصال بیومولکول- نانوذرات است،‌ بهره جست.

در این تحقیقات که توسط دکتر سیدمرتضی رباط‌‌جزی و دکتر رسول خلیل‌زاده از دانشگاه صنعتی مالک اشتر، با همکاری دکتر سیدعباس شجاع‌الساداتی و دکتر ابراهیم واشقانی فراهانی از دانشگاه تربیت مدرس صورت گرفته است، در ابتدا باکتری فلاوباکتریوم با استفاده از نانوذرات مغناطیسی (MNP) اصلاح مغناطیسی شد، سپس باکتری مغناطیسی شده به‌ وسیله‌ی میدان مغناطیسی داخلی و خارجی تثبیت شد و تأثیر نانوذرات و نحوه فرایند تثبیت بر عملکرد بیولوژیک باکتری اصلاح شده مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفت.

رباطجزی در مورد این پژوهش گفت: موضوع اصلاح مغناطیسی بیومولکول‌ها و میکروارگانیسم‌ها با توجه به توسعه فرایندهای ساخت نانوذرات مغناطیسی از روش‌های جدید است که در موضوعات مختلف می‌توان مورد استفاده قرار داد. این تحقیق نگاه دقیق‌تری بر تأثیر این نوع نانوذرات و میدان مغناطیسی بر عملکرد بیولوژیک باکتری اصلاح مغناطیسی شده دارد.

عضو هیات علمی دانشگاه مالک اشتر افزود: هدف اصلی از انجام این تحقیقات نیز بررسی تأثیر نانوذرات مغناطیسی بر فعالیت آنزیمی باکتری فلاوباکتریوم (به عنوان یک مدل) بود که پایداری آنزیمی باکتری اصلاح مغناطیسی شده فلاوباکتریوم مورد ارزیابی قرار گرفت.

رباطجزی در ادامه خاطرنشان کرد: در فاز اول با استفاده از نانوذرات مغناطیسی باکتری فلاوباکتریوم اصلاح مغناطیسی شد، به‌ طوری که باکتری اصلاح مغناطیسی شده را می‌توان یک ذره مغناطیسی در نظر گرفت. نتایج این فاز از تحقیقات به صورت یک مقاله منتشر شده است. در ادامه و در فاز دوم نیز با توجه به ویژگی مغناطیسی باکتری، با استفاده از دو روش تثبیت میدان مغناطیسی خارجی و تثبیت بر روی دانه‌های مغناطیسی، باکتری تثبیت شد.

وی تصریح کرد: در این تحقیقات با انجام این تثبیت، تأثیر حضور نانوذرات و میدان مغناطیسی بر عملکرد آنزیمی باکتری اصلاح مغناطیسی شده، بررسی شد و عملکرد باکتری اصلاح مغناطیسی شده در دماهای مختلف و شرایط محیطی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج آن با شرایط استفاده از باکتری طبیعی بدون اصلاح مغناطیسی شده مقایسه شد.

عضو هیات علمی دانشگاه مالک اشتر گفت: نتایج این پژوهش نشان داد که تثبیت با استفاده از اعمال میدان مغناطیسی خارجی و داخلی باعث شاهخط برق تثبیت شده در pHهای بالا و پایین شده است.

رباطجزی با اشاره به دیگر نتایج، افزود: تثبیت باکتری مغناطیسی شده با استفاده از اعمال میدان مغناطیسی خارجی باعث افزایش در پایداری گرمایی آنزیمی در دماهای 30، 45 و 55 درجه سانتی‌گراد شد. نتایج به دست آمده نشان داد که دانه‌های مغناطیسی استفاده شده در تثبیت به روش داخلی تأثیر منفی معنی‌داری در فعالیت بیولوژیک باکتری تثبیت شده در مقایسه با سلول آزاد داشته‌اند.

نتایج فاز اول این تحقیقات در مجله «Biocatalysis and Biotransformation» منتشر شده است. همچنین نتایج حاصل از فاز دوم از تحقیقات در مجله «Bioresource Technology» منتشر شده است.

ایسنا​

​

 

[Campus]

[h=2]نانوسیم های خود-درازشونده[/h]

روش های «بالا به پایین» مرسوم برای ساخت نانوابزارها نقص های زیادی دارند. بنابراین علاقه به روش های «پایین به بالا» در حال رشد است، در این راهبردها هر جز به خودکار در کنار بقیه اجزا قرار می گیرد(خود-گردایش). اکنون دانشمندان روشی نوین برای تولید نانوسیم های ژرمانیوم توسعه داده اند که بر خلاف تلاش های سابق، می تواند مستقیما در طی ساخت و بدون نیاز به کاتالیزور فلزی برای القای خود-گردایش، روی ریزتراشه رشد کند.

ساخت پایین به بالا بسیار دقیقا و تجدیدپذیر است زیرا جزء موردنظر اساسا اتم به اتم ساخته می شود. مثلا با کمک نانوساختارهای فلزی که ماده شبه رسانا را تقویت می کنند، نانوسیم های شبه رسانا به تدریج شبیه گیاهان کوچک رشد می کنند و سپس از یک جهت این ماده خارج می شود. نقص روش آن است که کاتالیزور فلزی می تواند سیم را بیالاید. نقص دیگر این است که یکپارچه کردن این سیم های عمودی رشد یافته با سیلیکون بسیار دشوار است.

برای جلوگیری از این مشکل، ژیاژون ژانگ[1] از موسسه حالت جامد و پژوهش مواد لایبنیتز، درسدن، آلمان و همکارانش روشی بدون کاتالیزور را برای ساخت نانوسیم ها روی یک سطح تخت ایجاد کرده اند. با استفاده از اپیتکسی پرتو مولکولی آن ها لیه نازکی از ژرمانیوم را روی یک زیرلایه سیلیکون نشاندند. سپس نمونه هایشان را 560 درجه سانتی گراد حرارت دادند. ژرمانیوم ابتدا در شکل های جزیره ای چادرمانند جمع شدند که به آن ها «خوشه های داغ» می گویند. اما بعد از چند ساعت طول این جزیره ها به چند میکرون رسید در صورتی که ارتفاع آن ها در حدود سه واحد سلولی(تقریبا 2 نانومتر) بود. مدلسازی نظری نشان داد که سیم بدین خاطر رشد می کنند که شکل چادرمانند انرژی سطح لایه ژرمانیوم را کاهش می دهد. سطح مقطع کوچک و یکنواخت نانوسیم ها باعث می شود تا برای قطعاتی خاص ایده آل باشند؛ به ویژه قطعاتی گه اسپین حامل های بار را کنترل می کنند.
​

 

[Campus]

[h=2]وجود یخ در قطب جنوبی ماه/ آب یخزده در گودالهای تاریک ماه[/h]

دانشمندان آمریکایی اظهار داشتند که مدارپیمای اکتشافی قمری ناسا تکه هایی از یخ کشف کرده که شاید 5 تا 10 درصد از مواد دیواره های یک دهانه برخوردی را تشکیل داده باشد.

به گزارش خبرگزاری مهر، بردلی تامسون که ریاست این تحقیقات را برعهده داشته، گفت: ستاره شناسان با استفاده از یک ابزار رادار در مدارپیمای اکتشافی قمری ناسا میزان یخی را که احتمالا در دهانه برخوردی شاکلتون نزدیک قطب جنوب ماه کشف می شود را تخمین زده اند.

نام این دهانه به احترام ارنست شاکلتون کاشف قطب جنوب گذاشته شده و عرض آن 19 کیلومتر و عمق آن 3 کیلومتر است که می توان گفت عمق آن هم اندازه عمق اقیانوسهای زمین است.

داخل این دهانه های قطبی ماه تقریبا تاریکی همیشگی وجود دارد که آنها را به گودالهای سرد تبدیل کرده که مدتها است دانشمندان تصور می کنند در اعماق این گودالها آب یخزده وجود دارد.

دهانه شاکلتون در قطب جنوبی ماه که برخی از دانشمندان از وجود یخ در آن خبر داده اند.​

نتایج این تحقیقات در مجله مقاله های تحقیقی جئوفیزیکی منتشر شده است.

محققان اظهار داشتند: مشاهدات یک نشانه رادار قطبی شده و ارتقا یافته را نشان می دهد که به وجود میزان اندکی از یخ در دیواره های شیب دار این دهانه اشاره می کند.

بن بوسی از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز اظهار داشت: داخل این دهانه سایه های دائمی و تاریکیهای همیشگی وجود دارد، اما علاوه بر این تاریکی در این دهانه سرمایی وجود دارد که تشکیل یخ در آن را ممکن می کند.

این نتایج از این باور دانشمندان که داخل دهانه های برخوردی قطبی ماه آب وجود دارد پشتیبانی می کند، اگرچه براساس اظهارات محققان میزان این آب چندان قابل توجه نیست، اما آنها از مدتها قبل بر این باور بودند که در این دهانه ها آب وجود دارد.

تامسون اظهار داشت: داخل این دهانه برخوردی ما شواهدی از وجود یخچالهای طبیعی چون یخچالهایی که در زمین وجود دارد مشاهده نمی شود. این یخهای منجمد سیگنال رادار بزرگی دارند.

دانشمندان با بررسی دهانه شاکلتون با جزئیات بی سابقه شواهدی از وجود یخ در داخل این دهانه را در اختیار دارند.

مدارپیمای اکتشافی قمری ناسا با نور لیزری مادون قرمز مشخص کرده است که داخل این دهانه آب وجود دارد. سطح این دهانه نیز انعکاسی تر از سایر دهانه های اطراف خود است که این امر القا کننده این مفهوم است که داخل این دهانه یخ وجود دارد.
​

 

[Campus]

[h=2]حضور استفان هاوکینگ در مراسم افتتاحیه پارالمپیک[/h]

استفان هاوکینگ فیزیکدان و کیهان شناس سرشناس بریتانیایی در مراسم افتتاحیه بازیهای پاراالمپیک 2012 لندن حضور می یابد. استفان هاوکینگ فیزیکدان و کیهان شناس 70 ساله بریتانیایی که مبتلا به بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یا ALS است در مراسم افتتاحیه المپیک که دربرگیرنده نمایشی از تواناییهای خود حضور می یابد.هاوکینگ توانایی تکلم خود را در سال 1985 به دنبال یک ذات الریه شدید از دست داد. خبر حضور وی در مراسم افتتاحیه بازهای پارا المپیک که تاکنون به صورت محرمانه نگاه داشته شده بود زمانی فاش شد که برخی از افراد اجرای نمایش افتتاحیه صدای رایانه ای وی را درحین تمرین تشخیص دادند. مراسم افتتاحیه بازیهای پارا المپیک روز 29 آگوست (8 شهریورماه) برگزار می شود. بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک بدن هاوکینگ را ناتوان و عضلاتش را نیز ضعیف کرده در نتیجه وی در حال حاضر از یک رایانه برای ارتباط برقرار کردن استفاده می کند و صدای رایانه چون ربات است که با یک کلیک فعال می شود.

کنجکاو
​

 

[Campus]

[h=2]کشف بوزون هیگز (ذره ی خدا!)[/h]

اطلاعات تازه از بزرگ‌ترین برخورد دهنده‌های ذرات در جهان یعنی سرن و تواترون نشان می‌دهد بوزون هیگز به زودی در دسترس خواهد بود. پیش از این خبرهای زیادی در مورد کشف این ذره به گوش رسیده بود. هردو شتاب‌دهنده در محل برخورد ذرات، انرژی زیادی کشف کرده‌اند که نشانه‌ای از ظهور این ذره‌است. در ۱۳ دسامبر ۲۰۱۱ مسئولان پروژه‌های اطلس و سی‌ام‌اس در کنفرانسی خبری در سرن گفتند که در این آزمایش‌ها ذراتی دیده‌اند که معادل ۱۲۴ تا ۱۲۵ گیگاالکترون‌ولت، جرم داشته‌اند. با این حال گفته شده‌است که از نظر آماری، اطمینان کمی نسبت به این یافته و جرمی که سنجیده شده‌است وجود دارد و پژوهشگران برای آن که رسما مدعی این اکتشاف شوند، باید به آزمایش و تحلیل‌های بیشتری دست بزنند.

کلید درک جهان کشف شد دانشمندان مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپا قرار است روز چهارشنبه ۴ ژوئیه 2112 (۱۴ تیرماه 1391) یک نشست مطبوعاتی برگزار کنند و براساس گمانه زنی‌های صورت گرفته احتمال می‌رود در این نشست خبری کشف ذره گریزان بوزون هیگز با ۹۹٫۹۹ درصد قطعیت اعلام شود.
به گزارش مهر پنج نظریه پرداز فیزیک برای حضور در نشست خبری روز چهارشنبه مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپا دعوت شده‌اند که این امر گمانه زنی‌ها را در رابطه با کشف شدن این ذره بیشتر می‌کند.
انتظار می‌رود دانشمندانی که روی برخورد دهنده بزرگ هادرون کار می‌کنند خبر یافتن ذره بوزون هیگز را با ۹۹٫۹۹ درصد قطعیت که از آن با عنوان سطح چهارم سیگما یاد می‌شود، اعلام کنند.
شتاب دهنده ذره: درون این لوله‌ها فیزکدانها به دنبال ذره بنیادین بوزون هیگز هستند
فیزیکدانها نخستین بار وجود ذره زیر اتمی بوزون هیگز را ۴۸ سال پیش پیش بینی کردند.
پیتر هیگز استاد بازنشسته فیزیک دانشگاه ادینبورو که این ذره به نام وی نامگذاری شده‌است درمیان افرادی است که در این نشست خبری در سوئیس شرکت می‌کند.
تصویر هوایی از مزر فرانسه و سوئیس که مسیر برخورد دهنده بزرگ هادرون را نشان می‌دهد
اگرچه تاکنون ۱۶۰۰ تریلیون برخورد در این تونل خلق شده‌اند تنها کمتر از ۳۰۰ ذره هیگز به طور بالقوه در این برخوردها ایجاد شده‌است.
اگر این تصور وجوددارد که دو گروه جداگانه از دانشمندان که آزمایشهای مستقلی به صورت مخفی از یکدیگر انجام می‌دهند از شواهد وجود این ذره پرده برداری کرده‌اند.
این پروژه عظیم بزرگترین دستگاه علمی است که تاکنون ساخته شده‌است ریاست سرن خواسته‌است که دو گروه از دانشمندان به سطح پنجم از قطعیت در رابطه با نتیجه برسد، بنابراین می توان گفت که آنها تاکنون به ۹۹٫۹۹۹۹۵ درصد از اطمینان رسیده‌اند.
تام کیبل ۷۹ ساله استاد بازنشسته فیزیک در کالج امپریال لندن نیز برای شرکت در این نشست دعوت شده بود اما نمی‌تواند حضور یابد.
وی در گفتگو با ساندی تایمز اظهار داشته‌است که حدس می‌زنم که مسئله مهم و مثبتی باشد که آنها از ما دعوت کرده‌اند حضور یابیم.
بوزون هیگز به عنوان کلید درک جهان تلقی می‌شود و فیزیکدانها اظهار می‌دارند که کار این ذره این است که به اتم جرم بدهد.
بدون این جرم این ذرات با سرعت نور در کیهان حرکت می‌کردند و نمی‌توانستند برای شکل گرفتن اتمهایی که همه چیز رادر جهان ساخته‌اند به یکدیگر متصل شود.
برخورد دهنده بزرگ هادرون که در ۱۷ کیلومتری زیر زمین نزدیک مرز سوئیس و فرانسه قرار دارد و شعاعهای پروتنها را با سرعت نور در هم می‌شکند و شرایطی را خلق می‌کند که در کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ ایجاد شده‌است.
اگر نظریه فیزیکدانها درست باشد، تعداد معدودی از ذرات بوزون هیگز باید در هر تریلیون برخورد، پیش از آنکه به سرعت از بین برود وجودداشته باشد.
در تاریخ چهارم جولای 2012 دانشمندان مرکز تحقیقات سرن در سوئیس اعلام کردند که در آزمایش‌های خود ذره «بوزون هیگز» را که «ذره خدا» نیز نامیده می‌شود، مشاهده کرده‌اند.
یافتن ذره بوزون هیگز از این نظر دارای اهمیت است که تاکنون در هیچ آزمایش فیزیکی مشاهده نشده است.
یافتن این ذره می‌تواند یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای علمی جهان طی شصت سال گذشته باشد که بخشی از ابهامات موجود در زمینه چگونگی شکل گیری جهان را از بین خواهد برد.
گفته می‌شود ذره بوزون هیگز، نخستین ذره‌ای است که پس از انفجار بیگ بنگ به وجود آمده و عامل اصلی شکل گیری جهان کنونی بوده است.
رولف هوور، مسوول مرکز تحقیقاتی سرن می‌گوید: «ما هنوز به انجام آزمایش‌ها و داده های بیشتری نیاز داریم تا بتوانیم نظر قطعی خود را در این زمینه اعلام کنیم و با اقتباس از شکسپیر این سوال را برای هیگز مطرح کنیم: بودن یا نبودن، مسئله این است.»
فابیولا جیانوتی، یکی از محققان این مرکز می‌گوید: «به نظر من تنها مطالعات و اطلاعات بیشتر به ما اجازه خواهد داد تا به پرسش‌های موجود پاسخ دهیم. اما نکته اصلی اینجاست که این اقدامات را تا پایان سال ۲۰۱۲ یا حتی زود‌تر انجام خواهیم داد و اگر موفق شدیم، می‌توانیم نتیجه نهایی را به تمام دنیا اعلام کنیم.»
دانشمندان همزمان با اجرای طرح هادرون (lhc) به این نتایج ابتدایی دست یافته‌اند. یافته‌های طرح هادرون، کلیدی برای آزمایش‌های بعدی و شناخت بیشتر کیهان محسوب می‌شود.

ویکی پدیا
​

 

[Campus]

[h=2]ردیابی قطرات باران در ابرها[/h]

نتایج مطالعات محققان آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی آمریکا (NRL)‌ نشان می‌دهد، رادار داپلر با وضوح بسیار بالا از ویژگی منحصر به فردی برای شناسایی ابرهای بارانی منفرد برخوردار است.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، رادار داپلر پیش از این برای ردیابی بقایای کوچک مأموریت های شاتل فضایی ناسا در هنگام پرتاب استفاده می شد و استفاده از آن در تحقیقات هواشناسی می تواند منجر به افزایش درک دانشمندان در خصوص دینامیک و ساختار سیستم ابرها شود.

با ترکیبی از قدرت سه مگاواتی رادار، زاویه 0.22 درجه ای پرتو و وضوح تصویری مولتی اسپکترال (چند طیفی) محققان توانستند ذرات منفرد ابرها را شناسایی کنند.

ترکیب چنین ویژگی‌هایی در رادار، امکان بررسی نمونه سیستم‌های ابری در سایز یک اتوبوس کوچک (14 متر مکعب) و خواص قطرات منفرد باران با قطر 0.5 میلی متر را برای محققان فراهم کرد.

محققان بخش هواشناسی دریایی NRL، محققان موسسه اقیانوس شناسی «اسکریپس»، آزمایشگاه فیزیک دانشگاه «جان هاپکینز»، گروهی از دانشجویان ژئوفیزیک دانشگاه ورشو و چند مرکز تحقیقاتی دیگر در این پژوهش مشارکت داشتند.

هدف از این تحقیق، مطالعه خواص و ویژگیهای سیستم های ابری گوناگون و بررسی ساختار بارش عنوان شده است؛ این داده ها می تواند برای بررسی شرایط جوی و پیش بینی دقیق وضعیت بارش به منظور پیشگیری از مواجه شدن هواپیما با یک سیستم بارشی خطرناک مورد استفاده قرار گیرد.

نتیجه این پژوهش در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
ایسنا
​

 

[Campus]

[h=2]ساخت نیروگاه بزرگ خورشیدی در ایتالیا/ تأمین انرژی 100 خانه[/h]

کار ساخت نیروگاه بزرگ تولید انرژی با استفاده از سلولهای خورشیدی فتوولتائیک در ایتالیا به پایان رسید.

به گزارش خبرگزاری مهر، یک شرکت فرانسوی متخصص تولید مواد نیمه رسانا برای صنایع الکترونیکی و انرژی اعلام کرد که ساخت یک شبکه از بزرگترین نیروگاه انرژی خورشیدی فتوولتائیک را به پایان رسانده است.

این اعلام در نمایشگاه تجارت اینترسولار اروپا که طی روزهای 11 تا 15 ژوئن (22 تا 26 خرداد ماه) برگزار شد صورت گرفت.

این نیروگاه خورشیدی در شهر سیسیل ایتالیا می تواند انرژی 300 خانه را فراهم کند و انتظار می رود که با فعالیت این نیروگاه از انتشار 125 تن دی اکسید کربن در هر سال جلوگیری شود.

نیروگاه خورشیدی فتولتائیک راه موثری برای تبدیل نور خورشید به الکتریسیته است و این تولید با کمک اتصال چندین سلول خورشیدی و سیستم ردگیری دو محوری که بهترین زاویه را با خورشید فراهم می کند به حداکثر می رسد.

این نیروگاه برای مناطقی در ایتالیا و اسپانیا که به سادگی از نورخورشید بهره مند می شوند بسیار سودمند است چرا که این تولید انرژی در شرایط ابری امکان پذیر نیست.

انرژی فتوولتایک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طریق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) می‌باشد که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می‌شود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاژ سیلیکون می‏شود.

نور خورشید از فوتونها یا ذرات انرژی خورشیدی ساخته شده‌ است. این فوتونها که مقادیر متغیر انرژی را شامل می‌شوند، درست مشابه با طول موجهای متفاوت طیفهای نوری هستند.

وقتی فوتونها به یک سلول فتوولتاتیک برخورد می‌کنند، ممکن است منعکس شوند، مستقیم از میان آن عبور کنند و یا جذب شوند. فقط فوتونهای جذب شده انرژی را برای تولید الکتریسیته فراهم می‌کنند. وقتی که نور خورشید کافی یا انرژی توسط جسم نیمه رسانا جذب شود، الکترونها از اتم‌های جسم جدا می‌شوند.

این نیروگاه که از آن با عنوان نیروگاه بلپاسو یاد می شود با 74 سلول فوتوولتائیک سواتک مجهز شده است. این نیروگاه انرژی برق شرکت " انل" ایتالیا را به عنوان بزرگترین شرکت انرژی این کشور را تأمین می کند.

براساس اظهارات گاتان بورجرس نایب رئیس بخش انرژی خورشیدی شرکت سواتک، این پروژه تأثیر سلولهای فتوولتائیک ئ توانایی آنها را برای تولید انرژی بلند مدت بدون مصرف میزان قابل توجهی از زمین و آب را به نمایش می گذارد.

مهر
​

 

[Campus]

[h=2]نوع جدیدی از نوسان نوترینوها[/h]

همشهری آنلاین: گروهی از فیزیکدانان چینی که در "آزمایش راکتور نوترینوی خلیج دایا" کار می‌کنند موفق شدند نوع جدیدی از نوسان نوترینو را کشف کنند
به گزارش خبرگزاری مهر، نوترینوها به طور مداوم در هسته ستارگان و سایر واکنش‌های هسته‌ای تولید می‌شوند.
این ذرات بار الکترومغناطیسی ندارند و با سایر مواد به روشی به شدت ناچیز و از طریق نیروی هسته‌ای ضعیف و نیروی گرانشی فعل و انفعال می‌کنند. به همین دلیل، آشکارسازی آنها چالشی بزرگ برای بزرگ‌ترین آزمایشگاه‌های فیزیک ذرات دنیا به شمار می‌رود.
اساساً سه نوع نوترینو تاکنون شناخته شده است که شامل "نوترینوهای الکترونیکی"، "میون‌ها" و "تاوها" هستند. نوسان نوترینوها یا تغییر طعم این ذرات یکی از جالب ترین و اسرارآمیزترین پدیده های مربوط به نوترینوها است.
در سال 1957 برونو پونته کورو (Bruno Pontecorvo) فیزیکدان ایتالیایی و یکی از دانشجویان انریکو فرمی در گروه "پسران خیابان پانیس پرنا" که در آن زمان به اتحاد جماهیر شوروی نقل مکان کرده بود ایده ای را منتشر کرد که نشان می‌داد نوترینو می‌تواند در حالت ضد ماده خود (ضد نوترینو) نوسان کند.

محققان چینی "آزمایش راکتور نوترینوی خلیج دایا" و با استفاده از قوی‌ترین راکتورهای هسته‌ای "گروه انرژی هسته‌ای گواگدانگ چین" در زیر کوهستان توانستند در مدت کمتر از دو ماه (از 24 دسامبر 2011 تا 17 فوریه 2012) دهها هزار فعل و انفعال ضد نوترینوی الکترونیکی را رصد کنند. این راکتورها در هر ثانیه میلیون‌ها میلون میلیارد ضد نوترینو تولید می‌کنند.
این مشاهدات، اندازه جدیدی از پارامتری با عنوان "تتا 3-1" را ارائه کرد که می‌تواند نوترینوهای الکترونیکی و ضد ذرات آنها را اندازه گیری کند و نشان دهد که چگونه این ذرات با هم مخلوط می‌شوند و سایر طعم‌ها را می‌سازند.
اولین نتایج این تیم، پارامتر sin2 2 θ13 (سینوس 2 2 تتا 1 3) را برابر با 0.017± 0.092 اندازه گیری کرد.
این محققان در این خصوص توضیح دادند: "این، نوع جدیدی از نوسان نوترینویی است که به طور شگفت انگیزی ارزش بالایی دارد. اندازه گیری دقیق ما به درک بهتر نوسان و تغییر طعم نوترینوها و تقارن میان ماده و ضدماده جهان کمک می‌کند."
​

 

[Campus]

ذره ی پنج-کوارکی کشف شد

تا کنون تمام ذرات بنیادی در دو دسته ی سه کوارکی (باریون ها مثل پروتون و نوترون) و دو کوارکی (مزون ها مثل پیون ها و کاؤون ها) تقسیم می شدند. اما اینک باید گفت حالت سومی از ذرات که پنج کوارک دارند هم قابل مشاهده شدند که البته به دلیل طول عمر بسیار کم در حد 20- ^10 آنها را ذرات تشدیدی می نامند.

یک تیم فیزیکدان در آزمایشگاه SPring-8 در ژاپن توانستند ذره ی پنج کوارکی را که جرمی معادل 1.5GeV داشت را آشکار کنند به اینصورت که یک پرتو لیزری را از یک پرتو الکترون های شتاب گرفته در یک سینکروترون با انرژی 8GeV پراکنده کردند. فوتونهای پراکنده شده ی که اشعه ی گاما ی بسیار قدرتمند هستند به یک هدف ِ ساکن از جنس کربن 12 برخورد کردند و از برخورد گاما با یک نوترون در هسته ی کربن یک نوترون، یک ذره ی مزون بنام کاؤون مثبت K+ و یک کاؤون منفی K- خلق می شوند. اما آشکارسازهای پر قدرتی ردیابی ذرات دیگری را هم دنبال کردند.


نهایتا مشاهده شد که K+ و نوترون مشاهده شده حاصل از تلاشی ذره ای پنج کوارکی و بسیار کم عمر است که بوجود می آید. این ذره ی آمیخته (amalgamated particle) یا تشدیدی (resonence) سه کوارک نوترون یعنی «پایین»، «پایین» و «بالا» را دارد و دو کوارک K+ یعنی کوارک «بالا» و «پاد شگفت». علت ادعای بوجود آمدن ِ این ذره وجود داشتن ِ یک قله در نمودار ِ جرمهای از دست رفته ی منتج از ذرات ِ K- مشاهده شده در آزمایش است.
اشعه ی گاما به هسته برخورد می کند. با نوترون واکنش می کند و K- ، پروتون و ذرات دیگری بوجود می آورد اما جرم جدیدی هم بنام پنج کوارکی بوجود می آورد که بمدت 20-^10 ثانیه دوام دارد و بعد به نوترون و K+ واپاشی می کند
دستگاه لِپس (Laser-Electron Photon Facility) در ماشین ِ SPring-8 این اوج ِ ناگهانی در نمودار را در جرم 1540MeV مشاهده کرد که عدم قطعیت ِ آن 10MeV است. این عدم قطعیت می گوید که این رقم نمی تواند یک افت و خیز معمولی باشد و باید ذره ای بوجود آمده باشد که مدتی دو تا از ذزات نهایی واکنش را (k+ و نوترون) در خود نگه می دارد.
با این کار دکتر تاکاشی ناکانو و همکارانش (تماس بگیرید با nakano@rcnp.osaka ) ادعای کشف ِ ذره ی پنج کوارکی را چاپ کردند. (مراجعه کنید به Physical Review Letters, 4 July 2003)
به زودی تأییدی بر این ادعا ظاهر شد. یک تیم از فیزیکدانهای آمریکایی به سرپرستی کن هیکس Jen Hicks از دانشگاه اوهایو (تماس بگیرید با: hicks@ohio.edu, 740-593-1981 ) که در برخورد دهنده ی CLAS در شتابدهنده ی ملی توماس جفرسن کار می کردند شاهدی بر پنج کوارکی ها یافتند. آنها نیز یک پرتو فوتون (که هر فوتون از اصابت کردن باریکه ای از الکترون شتابدار در آزمایشگاه جفرسن با یک هدف بوجود آمده تا انرژی فوتون های پراکنده شده ی ناشی از این برخورد دقیقا اندازه گیری شود) را در حد انرژی اشعه ی گاما را به یک هسته ی دوترون برخورد داردند و آشکارسازها توانستند پنج کوارکی ِ نوترون-کاؤون (+nK) را آشکار کنند. استپان استپانیان Stepan Stepanyan (تماس بگیرید با: stepanya@jlab.org, 757-269-7196) گزارش داد که جرم این پنج کوارکی را 1.542GeV یافته اند با عدم قطعیت 5MeV روی اندازه گیری فوق. این نتیجه با نتیجه ی قبلی گروه SPring-8 در ژاپن در تطبیق است.
همچنین شتابدهنده ی دی زی DESY در آلمان هم پنج کوارکی را تأیید کرد. حال که ذره ی پنج کوارکی قطعا وجود دارد احتمالا فعالیتهای زیادی در جهت ِ بررسی خانواده ی جدید صورت می گیرد.

 

[Campus]

دانشمندان ناسا اعلام کردند برای اولین بار توانسته اند به شواهد مستقیمی مبنی بر تأثیر گذاری اجسام مدور مانند زمین بر بافت فضا- زمان پیرامون خود دست پیدا کنند. این دانشمندان با اندازه گیری انجام شده توانسته اند انحنای ناشی از کشیده شدن بافت فضا توسط چرخش زمین را اندازه گیری کنند و نتیجه آن نظریه نسبیت عام انشتین را تأیید می کند.


به گزارش خبرگزاری رویتر , یکبار دیگر نظریه انیشتین اثبات شد. دانشمندان در واشنگتن گفتند ماهواره هایی که به میزان کمی از مدار خود خارج شده اند نشان می دهند که زمین با چرخش خود بر بافت فضا- زمان تأثیر می گذارد. آنها گفتند این اولین بار است که بطور مستقیم این موضوع اندازه گیری شده است و یک جنبه بسیار مهم نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین را اثبات می کند. بنا به این نظریه گردش محوری اجسام در « بافت » تشکیل شده از سه بعد فضا و بعد چهارم زمان , انحنا به وجود می آورد.
مایکل سالامون فیزیک دان ناسا در واشنگتن گفت با گردش زمین به دور خود در واقع بافت فضا- زمان را به سمت خود می کشد. هر چه به زمین نزدیکتر می شویم این انحنا بیشتر می شود.
سالامون در مصاحبه تلفنی به خبرنگاران گفت « انحنای فضا- زمان تا کنون هرگز بصورت مستقیم مشاهده نشده بود.
« این اولین بار است که شواهد مستقیمی در مورد ایجاد انحنا در بافت فضا- زمان در اثر اجسام مدور بدست می آید.»
اریکاس پالویس از مرکز مشترک تکنولوژی سیستم زمین در ناسا و دانشگاه مریلند با همکاران خود مشاهده کردند هنگامی که دو ماهواره در دور زمین به چرخش در می آیند در اثر کشش ایجاد شده در فضا جابجا می شوند.
پالویس گفت « ما فاصله زمین تا ماهواره را با دقت سانتیمتر اندازه گرفته ایم. این تحقیقات در نشریه طبیعت گزارش شده است.
ماهواره لاگئوس 1 متعلق به ناسا و ماهوار لاگئوس 2 که مشترکاً متعلق به ناسا و سازمان فضایی ایتالیا است هر دو مجموعه ای ساخته شده از فلز است که تعداد زیادی منعکس کننده روی آنها وجود دارد. منعکس کننده ها ردیابی و اندازه گیری آنها از زمین را ساده می کند.
مدارهای این ماهواره ها به گونه ای تنظیم شده اند که در جابجایی به مثابه ژیروسکوپ چرخشی عمل خواهند کرد. نظریه انیشتین پیش بینی می کند که یک جسم مدور در فضای نزدیک خود انحناء بوجود می آورد و باعث جابجایی جزئی در محور ژیروسکوپ ها می شود.
پالویس گفت نمی شود ثابت کرد که نیروی دیگری بر ماهواره ها تأثیر نمی گذارد اما این نامحتمل است. او گفت نیرویی که طبق نسبیت عام تأثیر گذارد بایستی بسیار زیرک باشد. وی ما تمامی نیروهایی که می شناخته ایم را حذف کرده ایم.
پالویس این تأثیر گذاری را به تأثیر چرخاندن یک قاشق در یک ظرف عسل تشبیه کرده است. او گفت به همین صورت چرخش زمین بافت فضا- زمان اطراف خود را می کشد. این مدار ماهواره های نزدیک زمین را نیز تغییر می دهد.
در ماه آوریل ناسا ماهواره Gravity Probe B که حامل 4 ژیروسکوپ است را به فضا پرتاب نمود. دانشمندان می گویند نتایج آنها که در سال آینده منتشر می شود بایستی تئوری انیشتین را با دقت بسیار بالاتری ثابت کند ».

 

[Campus]

[h=2]ساعت ابدی برای محاسبه زمان پس از پایان جهان![/h]

محققان آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی، طراحی
تجربی از یک بلور فضا- زمان را مطرح کرده‌اند که می‌تواند تا ابد به
محاسبه زمان بپردازد.



به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، ایده یک ساعت ابدی
که پس از پایان یافتن جهان نیز به کار خود ادامه می دهد، از مدتها پیش
توجه فیزیکدانان را به خود جلب کرده اما شیوه ساخت آن تا کنون ناشناخته
بود.



بلور چهار بعدی پیشنهادی فیزیکدانان لاورنس برکلی شبیه به بلورهای سه بعدی
رایج بوده که از ساختارهای دارای الگوهای تکرار شونده مانند دانه برف و
الماس برخوردار است. در حالیکه که الماس در حالت سه بعدی از یک ساختار
تناوبی برخوردار بوده، بلور فضا- زمان نه تنها در فضا بلکه در زمان نیز
متناوب است.



ایده بلور چهار بعدی فضا- زمان در اوایل سال جاری ابتدا توسط فرانک
ویلکزک، فیزیکدان موسسه فناوری ماساچوست به شکل یک مفهوم کاملا نظری ارائه
شده بود. اکنون تیم لاورنس برکلی بر این تصورند که چگونگی به واقعیت
رساندن آن را کشف کرده‌اند.



به گفته این فیزیکدانان، یک بلور فضا- زمان را می‌توان با استفاده از یک
میدان الکتریکی برای به دام انداختن اتمهای باردار موسوم به یون و بهره
بردن از دافعه طبیعی میان دو ذره باردار مشابه موسوم به دافعه کولن ساخت.



میدان الکتریکی تله یونی این ذرات باردار را در محل نگهداشته و دافعه کولن
باعث می‌شود که آنها بطور خودبخود یک حلقه بلور فضایی را شکل بدهند. با
استفاده از یک میدان مغناطیسی استاتیک ضعیف، این بلور یونی حلقه‌ای شکل
چرخشی را آغاز می‌کند که بی‌پایان است. گردش مداوم یونهای به تله افتاده
باعث تولید نظم زمانی شده که به شکل‌گیری یک بلور فضا- زمان در پایین‌ترین
حالت انرژی کوانتومی منجر خواهد شد.



به عبارت دیگر، دانشمندان قصد دارند یک حلقه از ذرات باردار بسازند که
نیروهای الکترومغناطیسی حاصل از آن باعث گردش دائمی سازه شود. در
پایین‌ترین حالت انرژی کوانتومی، این سیستم فاقد هرگونه بی‌نظمی یا آنتروپی
بوده و آنتروپی آن به هیچ‌وجه در طول زمان افزایش نخواهد یافت.



از این رو ساختار زمانی و توانایی گاه‌نگاری آن حتی پس از رسیدن جهان به
حال «مرگ حرارتی» موسوم به تعادل ترمودینامیکی و واگذار شدن آن به شکل
آنتروپی ادامه پیدا خواهد کرد.



این پژوهش در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

​

 

[Campus]

[h=2]دنياي فيزيك در برابر كشفي شگفت‌انگيز: ذره‌اي كه «مدل استاندارد» را تكان مي‌دهد![/h]

محققان روس از كشف ذره زير
اتمي جديدي خبر مي‌دهند كه در صورت اثبات وجود، مي‌تواند مدل استاندارد
فيزيك ذرات را دستخوش تحولي شگرف كند.





به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، در
اواسط دهه 1930 ميلادي فيزيكدانان بر اين باور بودند كه تمام ذرات زير
اتمي شامل پروتون، الكترون و نوترون را شناخته‌اند، اما در سال 1936
ميلادي ذره «موئون» كشف شد كه بدليل ويژگي‌هاي منحصر به فرد باعث شگفتي
فيزيكدانان شد.



به تازگي شواهدي از وجود بوزون جديد منتشر شده است كه بخشي
از مدل استاندارد (SM) ذرات بنيادي محسوب نمي‌شود و در صورت اثبات وجود،
علم فيزيك بار ديگر با يك كشف شگفت‌انگيز روبرو خواهد شد.



اين بوزون جديد كه E) 38) نام دارد، در شتاب دهنده ذرات
ابر رسانا نوكلترون در موسسه تحقيقات هسته‌اي دوبنا در نزديكي مسكو كشف
شده است.



بوزون E) 38) كه در حال حاضر در مرحله بررسي هاي دقيق و
اثبات وجود قرار دارد، حدود 2.5 درصد پروتون جرم داشته و سبك‌تر از همه
ذرات بنيادي كشف شده است.



اگر E) 38) ذره پايداري بود، مي توانست يكي از كانديداهاي
نخست براي شكل دادن تمام يا بخشي از ماده تاريك كائنات باشد، اما اين
بوزون غيرپايدار بوده و نيمه عمر بسيار كوتاهي دارد و نمي تواند به حل
اسرار ماده تاريك كمكي كند.




جهت مشاهده ی تصویر در ابعاد واقعی 770x453 پیکسل اینجا کلیک کنید.

 

[Campus]

[h=2]موفقیت محققان کشور برای تولید یخ از خورشید[/h]

رئیس پژوهشگاه مواد و انرژی با اشاره به پروژه های این پژوهشگاه در زمینه استفاده از انرژی خورشیدی، گفت: در این زمینه با اجرای پروژه تحقیقاتی موفق به تولید یخ ساز با استفاده از انرژی خورشید شدیم.



دکتر علی اصغر توفیق در گفتگو با خبرنگار مهر، به فعالیت های تحقیقاتی این
پژوهشگاه اشاره کرد و افزود: این پژوهشگاه دارای 3 پژوهشکده سرامیک، نیمه
هادیها و انرژی است که در 9 گروه تخصصی به فعالیتهای تحقیقاتی در زمینه
های مرتبط با مواد و انرژی می پردازند.

رئیس پژوهشگاه مواد و انرژی گسترش علوم و تکنولوژی در زمینه های بنیادی،
کاربردی و توسعه ای را از ماموریت های این پژوهشگاه نام برد و اظهار داشت:
این پژوهشگاه علاوه بر بخشهای پژوهشی، برنامه های آموزشی را در قالب تاسیس
و توسعه دوره های تحصیلات تکمیلی در سطوح دکترا و کارشناسی ارشد اجرایی
کرده است.



وی به بیان پروژه های تحقیقاتی پژوهشگاه مواد و انرژی پرداخت و یادآور شد:
محققان این پژوهشگاه با اجرای پروژه تحقیقاتی، موفق به طراحی و پیاده
سازی یخ ساز با استفاده از نور خورشید شدند.



توفیق با اشاره به جزئیات این طرح خاطر نشان کرد: در این طرح با استفاده
از پنل های خورشیدی نمونه آزمایشگاهی یخ ساز برای تولید یخ مورد نیاز ساخته
شد.



وی با بیان اینکه یخ ساز توانایی تولید 150 تا 200 گرم یخ را در روز دارد،
اضافه کرد: در طرح توسعه ای پروژه درصدد تولید یخ سازی با توان تولید 3
کیلو گرم یخ در روز هستیم.
​

 

[Campus]

[h=2]جداسازی سموم آب با نانو*****های سلولزی ساخت محققان ایرانی[/h][h=2]

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت و اصلاح عملکرد غشای نانو***** سلولز استات جهت جداسازی سموم نیتروآروماتیکی از آب شدند.



به گزارش سرویس فناوری ایسنا، فرایندهای غشایی بویژه نانو*****اسیون به
علت دارا بودن مزایایی مانند کارایی بالا در تصفیه آب و پساب و استفاده
مجدد از آب‌های آلوده، بازده بالاتری در جداسازی، سادگی عملیات، عدم
استفاده از مواد شیمیایی و صرف هزینه کمتر به عنوان راهکاری مفید در این
طرح بکار گرفته شده است.



نانو*****ها که دسته‌ای از غشاها (membranes) هستند، توانایی جداسازی ذرات
در اندازه نانومتر را دارا بوده و کاربردهای فراوانی در علوم و صنایع
دارند که از آن جمله می‌توان به تصفیه آب، پساب (شهری و صنعتی)، انواع
صنایع شیمیایی، غذایی، داروسازی و ... اشاره کرد.



پلیمر سلولز استات به علت آبدوستی بالا، مقاومت خوب در برابر حلال‌ها و
همچنین هزینه پایین، یکی از انتخاب‌های محققان برای ساخت غشاهای نانو*****
است. با این وجود، غشاهای ساخته شده از این پلیمر، نسبتا متراکم و دارای
لایه سطحی با ضخامت بالا است که این امر منجر به کاهش نسبتا زیاد فلاکس
عبوری و نیز کاهش عملکرد کلی غشای نانو***** می‌شود. به همین علت، محققان
این طرح اهداف خود را در راستای بهبود ساختار نانو*****های سلولز استات و
بهبود عملکرد آن‌ها با استفاده از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات
(SDS) جهت جداسازی سموم نیروآروماتیکی از آب تحت شرایط عملیاتی مختلف و
ارتقای سطح عملکرد انتخاب کردند.



دکتر نگین قائمی، عضو هیات علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی کرمانشاه،
درباره‌ این تحقیق گفت: در این تحقیق، ابتدا غشای نانو***** سلولز استات
با استفاده از روش جدایش فازی ساخته شد و سپس جهت اصلاح ساختار و خواص آن،
از سورفکتانت آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) در غلظت‌های مختلف استفاده
شد.



وی افزود: پس از ساخت و اصلاح، تجهیزات خاص ارزیابی نظیر انواع
میکروسکوپ‌ها جهت بررسی مورفولوژی و ساختار و آزمایش‌هایی جهت بررسی
آبدوستی و بار سطحی نانو*****ها مورد استفاده قرار گرفت. در انتها، دو
پارامتر مهم، فلاکس و درصد پس‌ دهی سموم نیتروآروماتیکی تحت شرایط محیطی
مختلف، جهت ارزیابی عملکرد نهایی نانو*****ها مورد بررسی قرار گرفتند.



قائمی تصریح کرد: از ویژگی‌های این طرح، می‌توان به استفاده از سورفکتانت
آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان ادیتیو اصلاح کننده، اشاره کرد
که علاوه بر کاهش اندازه حفرات نانو***** (اصلاح خواص مورفولوژیکی و
ساختاری) و افزایش بار در راستای افزایش دافعه ذرات از سطح نانو***** (خواص
شیمیایی)، باعث تغییر چشمگیری در جذب سطحی مواد بر سطح نانو***** در
راستای بهبود جداسازی ذرات شده است.



وی در این باره توضیح داد: طی ساخت و اصلاح نانو***** در راستای رسیدن به
جدایش بهینه دریافتیم که صرف نظر از قیاس ابعاد حل شونده و نانو*****،
دافعه بار بین نانو***** و حل شونده پس از اصلاح ***** اولیه افزایش یافته و
در نتیجه عملکرد ***** در جداسازی سموم بهبود یافته است. از طرف دیگر، با
توجه به آنالیزهای انجام شده و بررسی اندازه حفرات سطح ***** ساخته شده
مشخص شد که اندازه حفره‌های نانو***** پس از اصلاحات انجام شده بر روی آن،
به مقادیر کمتری نسبت به ***** اولیه، کمتر از 9 نانومتر، کاهش یافته است.



قائمی درباره‌ی نتایج این کار تحقیقاتی گفت: در این پژوهش بر اساس تصاویر
میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، از سطح مقطع عرضی نانو*****ها و بعد از
اعمال اصلاحات، افزایش قابل توجهی در تخلخل و کاهش در ضخامت لایه سطحی
نانو*****ها به خوبی مشاهده شد. این تغییرات همراه با افزایش مطلوب آبدوستی
و بار سطحی نانو*****ها، منجر به افزایش توامان دو پارامتر فلاکس عبوری
از غشاء و پس‌دهی سموم شده است.



سموم نیتروآروماتیکی استفاده شده در این پژوهش با توجه به ثابت تفکیک
اسیدی خود در محیط‌هایی با اسیدیته گوناگون، رفتار متفاوتی از خود نشان
می‌دهند و از طرف دیگر بار سطحی نانو*****های ساخته شده نیز بسته به شرایط
محلول آزمایش تغییر می‌کند و در شرایطی وابسته به اسیدیته محلول که برایند
برهم کنش بین بار سطح نانو***** و سموم از نوع دافعه بوده، افزایش پس‌دهی
ذرات و ارتقای عملکرد جداسازی قابل مشاهده است.



نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر نگین قائمی و همکاران وی از دانشگاه
رازی کرمانشاه تحت راهنمایی دکتر سید سیاوش مدائنی صورت گرفته است، در
مجله Desalination منتشر شده است.



ایسنا
​

[/h]

 

[Campus]

[h=2]رکورد تبدیل حرارت به برق با استفاده از بی‌نظمی شکست![/h]

محققان دانشگاه نورث‌وسترن در دستاوردی جدید
توانسته‌اند رکورد تبدیل حرارت به برق را در یک ماده بی‌نظم بشکنند.



به گزارش علم پرس به نقل از ایسنا، این فناوری که در مجله نیچر منتشر شده،
نشان داده که بی‌نظمی می‌تواند در ایجاد یک نسل جدید از فناوریهای
جمع‌آوری انرژی نقش اساسی ایجاد کند.



دارندگان لپ‌تاپ و مکانیکهای خودور می دانند که حرارت یک محصول جانبی اصلی
در هر کار است. برای مثال در ایستگاههای تولید برق، تنها یک سوم انرژی
وارد شده به ژنراتور به برق تبدیل شده و مابقی به شکل حرارت زائد پیش از
چرخاندن توربین منتشر می‌شود.

جهت مشاهده ی تصویر در ابعاد واقعی 600x601 پیکسل اینجا کلیک کنید.

برای دهه‌های متوالی فیزکدانان از راههای مختلف برای تبدیل مستقیم حرارت
به برق استفاده کرده‌اند. مواد موسوم به ترموالکتریک از تفاوتهای دما
برای هدایت الکترونها از یک سمت به سمت دیگر استفاده می‌کنند. این
الکترونهای جابجا شده یک ولتاژ ایجاد می‌کنند که می‌تواند برای نیرو دادن
به دیگر چیزها مانند یک پیل مورد استفاده قرار بگیرد.



چنین موادی از کاربردهای زیادی برخوردار بوده و برای مثال در کاوشگر
کنجکاوی نیز که در سطح مریخ حرکت می‌کند، از این دستگاههای ترموالکتریک
برای تبدیل حرارت نیروی پلوتونیوم به برق استفاده می‌شود.



اگرچه این دستگاهها برای استفاده در همه‌جا به اندازه کافی کارآمد نبوده و
فناوریهای موجود تنها می‌توانند پنج تا هفت درصد از انرژی حرارتی را به
برق تبدیل کنند که بسیار کمتر از بازده تبدیل فناوریهایی مانند صفحات
خورشیدی است.



ساخت یک دستگاه ترموالکتریکی بهتر به کشف موادی بستگی دارد که تنها رسانای
برق بوده و حرارت را منتقل نمی‌کنند. به گفته محققان برای دستیابی به این
نتیجه باید بی‌نظمی را به ساختار مواد معرفی کرد.



این محققان از ترموالکتریک مشهور تلورید سرب استفاده کردند که معمولا از
یک ساختار شبکه ای منظم برخوردار است. آنها چند اتم سدیم را درون این ماده
وارد کردند تا رسانایی آن افزایش یابد. سپس چند نانوبلور تلورید
استرانسیوم را که یک ماده ترموالکتریک شناخته شده دیگر است، درون ترکیب
اولیه وارد کردند. این بلورها به الکترونها اجازه عبور داده اما جریان
حرارت را در مقیاس کوچک مختل کرده و شیب دما را حفظ می‌کنند.



گام نهایی این پژوهش، توقف جریان دما در مقیاسهای بزرگتر بود. برای این
کار این محققان یک نسخه منکسر از بلورهای ترموالکتریکی خود ساختند. این
انکسار باعث دستیابی به نتیجه دلخواه شد. شکافها به الکترونها اجازه حرکت
داده اما ارتعاشات حرارت را در بلور منعکس کردند. این ماده از یک بازده
تغییر ۱۵ درصدی برخوردار بوده که دوبرابر ترموالکتریکهای تلورید سرب است.



هر چند این ماده هنوز آماده ورود به فناوریهایی مانند مریخ‌نوردهای بعدی
ناسا نیست چرا که سدیم مورد استفاده برای حرکت دادن الکترونها بسیار
انفعالی بوده و می‌تواند ماده را از بین ببرد بویژه اگر در امتداد
شکستگیهای طراحی‌شده برای توقف جریان حرارت تجمع کند.



علم پرس
​

 

[Campus]

[h=2][/h]
در آزمایشی تازه نشان داده شده که فیبری از جنسِ سیلیکا (دی‌اکسیدِ
سیلیکون) و به عرضِ 500 نانومتر، از قانونِ تابشِ پلانک پیروی نمی‌کند. بنا
به گفته‌ی فیزیک‌دانِ اتریشی که این کارِ پژوهشی را انجام داده است، این
فیبر مطابق با نظریه‌ای کلی‌تر سرد و گرم می‌شود که در این نظریه، تابشِ
گرمایی اساساً پدیده‌ای توده‌ای در نظر گرفته می‌شود. این پژوهش‌گر بر این
باور است که این کارِ پژوهشی ممکن است به تولیدِ لامپ‌های رشته‌ایِ
پربازده بیانجامد و هم‌چنین فهمِ ما را از آب‌وهوای متغیرِ زمین، بهبود
ببخشد.



قانونِ پلانک یکی از سنگ‌های زیربنا در ترمودینامیک است که تابشِ
الکترومغناطیسیِ گسیل‌یافته از یک «جسمِ سیاه» را بررسی کرده و توضیح
می‌دهد که چگالیِ انرژیِ مربوط به طولِ موج‌های مختلف، چگونه بر اساسِ دمای
جسم تغییر می‌کند. این قانون به دستِ فیزیک‌دان آلمانی، ماکس پلانک در
ابتدای قرنِ بیستمِ میلادی و با به‌کار بستنِ مفهومِ کوانتیده‌‌بودنِ
انرژی، فرمول‌بندی شد. این مفهوم می‌رفت تا به عنوانِ اساسِ نظریه‌ی
مکانیکِ کوانتومی ارایه شود. اگرچه جسمِ سیاه مفهومی ایده‌آل است که در آن
فرآیندِ درآشامی (جذب) و گسیل به طورِ کامل (بدون هدر دادنِ انرژی) انجام
می‌گیرد، اما هرگاه ویژگی‌هایی مانند رنگ و ناهم‌واری‌های سطح را در موردِ
اشیای حقیقی (غیرِ ایده‌آل) درنظر بگیریم، این نظریه هم‌چنان
پیش‌بینی‌های بسیار دقیقی درباره‌ی بیناب‌های گسیل‌یافته از این اجسام
به‌دست می‌دهد.

الکترودینامیک افت‌وخیزی در عمل​

با این وجود، دهه‌هاست که فیزیک‌دانان پی‌برده‌اند برای اجسامی با ابعادِ
کم‌تر از طولِ موجِ تابشِ گرمایی، این قانون دیگر کارساز نیست. پلانک چنین
می‌پنداشت که همه‌ی تابشی که بر یک جسمِ سیاه فرود می‌آید، توسطِ سطحِ آن
جسم درآشامیده می‌شود. این فرض به این معناست که این سطح، یک گسیلنده‌ی
تام و تمام نیز هست. اما اگر جسم به اندازه‌ی کافی کلفت نباشد، تابشِ
فرودی به‌جای‌آن‌که توسطِ جسم درآشامیده شود، از طرفِ دیگرِ جسم نشت کرده و
به سهمِ خود، میزانِ گسیل را کاهش می‌دهد.



ناهنجاری‌های بینابی در گذشته نیز موردِ جست‌وجو بوده‌اند



در گذشته گروه‌های پژوهشیِ دیگری نیز نشان داده‌ بودند که رفتارِ اجسامِ
مینیاتوری (دارای ابعادِ کوچک) با پیش‌بینی‌های پلانک هم‌خوانی ندارد. به
عنوانِ نمونه، Chris Regan و هم‌کارانش در دانش‌گاهِ کالیفرنیا، لس‌آنجلس
در سالِ 2009 گزارش کردند که در بینابِ تابشِ گسیل‌شده از یک نانولوله‌ی
کربنی به پهنایِ 100 اتم، ناهنجاری‌هایی دیده‌اند.



در این کارِ پژوهشی که تازه‌ترین آزمایش در این زمینه است، Christian
Wuttke و Arno Rauschenbeutel از دانش‌گاهِ صنعتیِ وین، یک گام فراتر رفته
و به صورتِ تجربی نشان می‌دهند که تابشِ یک جسمِ بسیار کوچک، با
پیش‌بینی‌های نظریه‌ی دیگری هم‌خوانی دارد.



این دو تن برای ساختنِ فیبری به کلفتیِ 500 نانومتر که در آزمایش خود آن
را به‌کار گرفته‌اند، یک فیبرِ نوریِ استاندارد را گرم کرده و کشیدند.
آن‌ها سپس بخشِ فوقِ نازکِ فیبر را که چند میلی‌متر طول داشت، به کمکِ
تاباندنِ پرتوی نورِ لیزر گرم کرده و با به‌کارگیریِ لیزرِ دیگری، نرخِ گرم
و سپس سردشدنِ این قطعه را اندازه‌گیری کردند. دو آیینه به فاصله‌ی ثابت
از هم، در این مجموعه قرار گرفته بودند که پرتوی لیزرِ دوم، با رفت‌وآمد
میانِ این دو آیینه، به طورِ پی‌درپی به حالتِ تشدید درآمده و سپس (از
حالتِ تشدید) خارج می‌شد چون تغییرِ دمای قطعه ، ضریبِ بازتابِ آن و
بنابراین طولِ موجِ تابشِ گسیل‌یافته از آن را دست‌خوشِ تغییر می‌کرد.



الکترودینامیکِ افت‌وخیزی



پژوهش‌گران با اندازه‌گیریِ فاصله‌ی زمانی میان تشدیدها، دریافتند که فیبر
بسیار کندتر از آن‌چه که قانونِ استفان-بولتزمن پیش‌بینی می‌کند، گرم و
سرد می‌شود. این قانون، یکی از پیامدهای قانونِ پلانک است و چگونگیِ بستگیِ
توانِ تابشیِ کلِ یک جسم به دمای آن را ، تعیین می‌کند. در عوض این
پژوهش‌گران دریافتند که نرخِ مشاهده‌شده در این آزمایش، به خوبی با
پیش‌بینی‌های نظریه‌ای جور درمی‌آید که با عنوانِ الکترودینامیکِ افت‌وخیزی
(fluctuational electrodynamics)، شناخته می‌شود. این نظریه نه تنها
ویژگی‌های سطحِ یک جسم را (در محاسبات) وارد می‌کند، بلکه اندازه، شکل و
طولِ ویژه‌ی درآشامیِ (characteristic absorption length) آن را نیز در نظر
می‌گیرد. Wuttke می‌گوید: «ما نخستین کسانی هستیم که توانِ کلِ تابشی را
اندازه‌گیری کرده و به صورتِ عددی نشان دادیم که با پیش‌بینی‌های این مدل
هم‌خوانی دارد».



بنابر گفته‌ی Wuttke ، کارِ پژوهشیِ اخیر کاربردهای عملی نیز دارد. وی به
عنوانِ نمونه اشاره می‌کند که ممکن است (این نتایج) بازدهِ لامپ‌های
رشته‌ایِ کنونی را افزایش دهد. تولیدِ نور توسطِ این لامپ‌ها به این دلیل
است که (رشته‌ی درونِ این) لامپ‌ها گرم شده و به دمایی می‌رسد که پیکِ
بینابِ گسیلیِ رشته در آن دما، در نزدیکیِ طولِ موجِ نورِ مریی قرار
می‌گیرد. با این وجود این لامپ‌ها انرژیِ بسیاری را هدر می‌دهند چون
بیش‌ترِ توانِ (گرماییِ) آن‌ها هم‌چنان به صورتِ امواجِ فروسرخ تابش
می‌شود. Wuttke با مقایسه‌ی رشته‌ی لامپ‌های کنونی با رشته‌ای به کلفتیِ
500 نانومتر و دارای آنتنی بسیار کوتاه، توضیح می‌دهد که چنین رشته‌هایی
کلفتیِ لازم را برای تولید و تابشِ موثرِ امواجِ فروسرخ (که طولِ موجِ آن
بیش از 700 نانومتر است)، نخواهند داشت. به این ترتیب، میزانِ تابش در چنین
طولِ موج‌هایی (امواجِ فروسرخ) سرکوب شده و در طولِ موج‌های مریی که
کوتاه‌ترند، افزایش می‌یابد. با این وجود، وی خاطرنشان می‌کند که فیبرهای
شیشه‌ای گرچه برای کارهای آزمایش‌گاهی ایده‌آل هستند، اما برای استفاده‌ی
روزمره گزینه‌ی مناسبی به شمار نمی‌آیند چون شیشه ماده‌ای عایق بوده و برای
نورِ مریی، محیطی شفاف است. او می‌گوید :«پژوهش‌های بسیاری نیاز است تا
ماده‌ای را بیابیم که رساننده‌ی الکتریسیته بوده، به سادگی گرم شود و در
عینِ حال بتوان آن را در اندازه‌های به حدِ کافی کوچک و مقادیرِ بسیار
تولید کرد».



کاربردهای جوّی



هم‌چنین این کارِ پژوهشی می‌تواند فهمِ ما را در این باره افزایش دهد که
چگونه ذراتِ کوچکِ موجود در جو، مانند آن‌هایی که در اثرِ فرسایشِ خاک،
اکسید شدن و یا فوران‌های آتش‌فشانی تولید می‌شوند، در دگرگونی‌های
آب‌وهوایی دخیل هستند. ممکن است چنین ذراتی با بازتاباندنِ نورِ فرودیِ
خورشید، زمین را خنک کنند و یا همانندِ گازهای گل‌خانه‌ای، با درآشامیدنِ
تابش‌های گرمایی (گسیل‌شده) از سیاره‌مان، آن را گرم کنند. Wuttke می‌گوید:
«زیباییِ نظریه‌ی الکترودینامیکِ افت‌وخیزی در این است که تنها با
دانستنِ شکل و نیز (رفتارهای) ویژه‌ی ماده در فرآیندِ درآشامی، می‌توان
اصولِ اولیه را به‌کار گرفته و دریافت که ماده‌ی موردِ نظر در چه طولِ موج
و با چه میزان بازدهی، تابشِ گرمایی را جذب یا گسیل می‌کند». اما وی
اضافه می‌کند که کارِ پژوهشیِ بسیاری موردِ نیاز است تا نتایجِ این آزمایش
را بتوان در شرایطِ جویِ حقیقی به‌کار برد.



با این وجود Wuttke و Rauschenbeutel درباره‌ی یک موضوع اطمینانِ کامل
دارند و آن این‌که پژوهشِ آنان هیچ آسیبی به مکانیکِ کوانتومی وارد نکرده
است. درواقع همان‌گونه که Rauschenbeutel توضیح می‌دهد، نظریه‌ی پلانک
نظریه‌ای محدودشده است چون چنین فرض می‌کند که گسیل و درآشامی، پدیده‌هایی
صرفاً مربوط به سطحِ اجسام بوده و نیز پدیده‌های موجی را حذف می‌کند. به
عبارتِ دیگر، اصلِ کوانتشِ انرژی که پلانک آن را بنا نهاد، هم‌چنان پابرجا و
معتبر است. وی می‌گوید: «نظریه‌ای که ما آن‌را آزمودیم، از آمارِ
کوانتومی بهره می‌گیرد، بنابراین کارِ پژوهشیِ ما نه تنها با مکانیکِ
کوانتومی در ستیز نیست، بلکه در واقع، برعکس است (کارِ ما، تاییدی بر
مکانیکِ کوانتومی‌ست)».



Regan کارِ پژوهشیِ تازه را «بسیار باریک‌بینانه و زیبا» توصیف کرده و
چنین پیش‌بینی می‌کند که: «این کار، جنبه‌های نوینِ ترابری توسطِ تابش‌های
گرمایی و قانونِ پلانک در مقیاسِ نانو را به ما خواهد آموخت». با این
وجود، وی پیشنهاد می‌کند که اگر مدلِ گسیلندگیِ به‌کاررفته چنان باشد که
شفافیتِ فیبرهای اپتیکیِ نازک را نیز (با دیگر پارامترها) درآمیزد، آن‌گاه
شاید قانونِ پلانک این فرصت را بیابد که تابشِ گسیل‌یافته از چنین
گسیلنده‌های کوچکی را دقیق‌تر توصیف کند.

 

[infrequent]

ساخت یک پایگاه فضایی بین ماه و زمین

ساخت یک پایگاه فضایی بین ماه و زمین

ناسا درنظر دارد یک پایگاه انسانی در فضا بسازد که فراتر از طرف پنهان ماه مستقر شده تا به عنوان گذرگاه، نقطه عزیمتی برای اکتشافهای دارای سرنشین به مریخ باشد.

پایگاه فضایی که قرار است ناسا دورتر از نیمه پنهان بنا کند، در 450 هزار کیلومتری زمین قرار می گیرد، این درحالی است که ایستگاه بین المللی فضایی تنها 370 کیلومتر با زمین فاصله دارد.

ساخت این پایگاه می تواند افقهای انسان را گسترش دهد اما این اقدام نیازمند حل یک مشکل و چگونگی حفاظت فضانوردان در مقابع تشعشعات است و همچنین تأمین ملزومات آن که نیز معضل بزرگی است چرا که طی فاصله این پایگاه با زمین نیز خود مسئله ای است که باید مورد بررسی قرار بگیرد.

این احتمال وجود دارد که ناسا از اجزای باقی مانده از ساخت ایستگاه بین المللی فضایی استفاده کرده و استفاده کند و این امر نیازمند استفاده از سیستم موشک پرتاب فضایی است تا این پایگاه را به فضا پرتاب کند.

درحال حاضر این پروژه برای پرتاب پایگاه فضایی با هزینه 3 میلیارد دلار درحال ساخت است و گفته می شود که ساخت آن تا سال 2017 به اتمام می رسد.

ناسا در نظر دارد دو سال پس از ساخت سیستم پرتاب، ساخت پایگاه فضایی را آغاز کند.

ناسا این ایده را با کاخ سفید درمیان گذاشته اما هنوز مشخص نیست که کنگره آمریکا از این پروژه چند میلیارد دلاری حمایت می کند یا خیر.

سازمان فضایی آمریکا درحال تشکیل یک گروه برای این پایگاه است که از آن با عنوان نقاط لاگرانژی ماه- زمین (EML-2) یاد می شود.

نقاط لاگرانژی پنج نقطه میان دو جسم بزرگ هستند که در آن نیروی جاذبه دو جسم همدیگر را خنثی می ‌کند. غالبا ماهواره‌ های رصدی (تلسکوپ‌های فضایی) در نقاط لاگرانژی میان زمین و خورشید قرار می ‌گیرند.

این نقاط در فاصله 1.6 میلیون کیلومتری از زمین قرار دارند و در نقطه L1 دو ماهواره سوهو و جنسیس قرار دارند (ماهواره جنسیس بعد از پایان ماموریت به زمین سقوط کرد) و قرار است در نقطه L2 تلسکوپ فضایی جیمز وب قرار داده شود.


منبع

 

[infrequent]

تأکید دوباره بر امکان سفر به آینده؛ سفر به گذشته و تضادهای پیچیده

درحالی که ایده سفر در زمان به عنوان یکی از موضوعات فیلمهای علمی تخیلی به تصویر کشیده می شود یک دانشمند موسسه فناوری ماساچوست با تصدیق اینکه سفر در زمان با قوانین فیزیک سازگار است، گفت: تردیدی در این مسئله نیست که می‌توان به آینده سفر کرد.

به گزارش علم پرس به نقل از مهر، ادوارد فرهی مدیر مرکز فیزیک نظری موسسه فناوی ماساچوست اظهار داشت: سفر در زمان با قوانین فیزیک برای تغییر سرعت حرکت ساعت سازگار است، تردیدی نیست که می توان به آینده سفر کرد.

این درحالی است که فرهی یادآور شد: اکثر فیزیکدانها فکر می کنند که می توان به آینده سفر کرد اما بازگشت از آن مسئله پیچیده تری است.

ریشه ایده سفر در زمان از نظریه نسبیت انیشتین گرفته شده که نشان می دهند چگونه مسئله گذشت زمان نسبتی است و بستگی به سرعت سفر در زمان دارد. هرچقدر سریع تر پیش ببرید به زمان بیشتری برای حرکت آرام نیاز دارید، برای مثال فردی که با یک فضاپیمای بسیار سریع سفر می کند سفری را در دو هفته تجربه می کند که برای افرادی که روی زمین هستند ۲۰ سال بوده است.

در این میان، فردی که می خواهد به یک دوره مشخص از آینده سفر کند باید سوار یک وسیله نقلیه بسیار سریعی شود که زمان را بکشد.

فرهی یادآور شد: وقتی که انیشتین این مسئله را بیان کرد که جریان زمان یک مسئله ثابت نیست، موضوع بسیار مهمی بود.

اگرچه این نوع دستکاریها بر سرعتی تأثیر می گذارد که زمان به جلو حرکت می کند، مهم نیست که سرعت شما چقدر است، زمان همچنان به آینده حرکت می کند و دانشمندان نمی توانند پیش بینی کنند که سفر به گذشته چگونه امکان پذیر می شود.

برخی راه حلهای عجیب و غریب برای معادلات انیشتین وجود دارد که اظهار می دارد سفر به گذشته ممکن است میسر باشد اما این کار نیازمند نیمی از جرم کیهان در قالب انرژی است و ممکن است کل کیهان را از بین ببرد.

حتی اگر علم یک شیوه برای سفر به گذشته بیابد، تضادهای مشکل آفرین در این میان مطرح می شوند.

براساس اظهارات فرهی، اگر بتوانید به گذشته سفر کنید ممکن است والدین خود را از ازدواج و به دنیا آوردن خودتان منصرف کنید، و برخی از افراد ممکن است تصور کنند در اینجا داستان خاتمه می یابد.

اما از آنجا که فیزیک ایده سفر در زمان را غیر ممکن نمی داند درها برای راه حل های آینده باز می ماند.


منبع

 

[Campus]

تلاش فیزیک‌دانان برای ساخت نخستین ماده ۴بعدی

تلاش فیزیک‌دانان برای ساخت نخستین ماده ۴بعدی

[h=2][/h]

دانش‌های بنیادی - فیزیک‌دانان می‌خواهند ساعتی بسازند که حتی بعد از مرگ جهان هم با پائین‌ترین میزان انرژی بتواند به کارش ادامه دهد و زمان را ثبت کند. برای این کار، ابتدا باید کریستال فضازمانی 4بعدی ساخت.

علی رنجبران: ایده ساعتی ابدی که می‌تواند به نگاه داشتن و حفظ زمان به صورت ابدی ادامه دهد، چیز جدیدی نیست. درواقع ایده ساعتی که حتی بعد از توقف جهان هم بتواند به محاسبه زمان بپردازد، مدت‌هاست فیزیک‌دانان را مجذوب خود کرده، هر چند تا به حال راهی برای ساختن آن پیدا نشده بود.
اما به گزارش لایوساینس، محققان مشغول طراحی نمونه آزمایشی یک کریستال فضازمان هستند که می‌تواند زمان را برای ابد حفظ و محاسبه کند. ایده کریستال فضازمان که اولین بار فرانک ویلژک، برنده جایزه نوبل فیزیک 2004/1383 آن را مطرح کرد، شامل لامپی از ذرات بنیادین است که ذرات در آن می‌توانند پیوسته حرکت کنند و با بازگشت به محل اولیه خود، زمان را محاسبه کنند.
در حقیقت این کریستال 4بعدی طرحی شبیه بلورهای سه بعدی رایج دارد، شبیه بلور برف یا الماس که اتم‌ها در آن به وسیله یک الگوی تکرارپذیر منظم شده‌اند. همان‌طور که بلورهای الماس در ابعاد فضایی تکرارپذیرند، یک بلور فضازمان هم باید در مورد زمان همین ویژگی تکرارپذیری را داشته باشد.
تصور بر این بود که ایده ویلژک برای ساختن کریستال 4 بعدی فضازمان که زمستان گذشته مطرح شده، ایده‌ای کاملا مفهومی است و جایی در واقعیت ندارد؛ اما حالا یک تیم تحقیقاتی به رهبری ژیانگ ژانگ از آزمایشگاه ملی لاورنس-برکلی در کالیفرنیا به این نتیجه رسیده‌اند که این ایده می‌تواند به واقعیت بپیوندد.
تانگ کنگ لی، فیزیک‌دان دانشگاه برکلی و عضو این تیم تحقیقاتی می‌گوید: «ایده ساخت یک کریستال با ابعاد بیشتر ازکریستال‌های سه‌بعدی رایج، پیشرفت مفهومی بسیار مهمی در فیزیک است و بسیار هیجان‌انگیز است اگر ما اولین گروهی باشیم که این کار را انجام می‌دهد.»
ژانگ می‌گوید: « این کریستال 4بعدی می‌تواند یک میدان الکتریکی برای به دام انداختن اتم‌های بار‌دار یا یون داشته باشد و از عکس‌العمل دافعه طبیعی دو ذره هم‌بار (دافعه کولنی) برای ساختن الگوی تکرارپذیر استفاده کند. میدان الکتریکی این بارها را در یک مسیر نگاه می‌دارد و به این ترتیب دفع الکتریکی بین دو بار همنام باعث می‌شود که خودبه‌خود یک کریستال فضایی حلقوی تولید شود. سپس تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی ضعیف، یون‌های به دام افتاده در این حلقه شروع به چرخش کرده و هیچ وقت متوقف نمی‌شوند. چرخش ابدی یون‌های به دام افتاده، نوعی نظم زمانی تولید می‌کند که باعث شکل‌گیری کریستال فضازمان در پائین‌ترین سطح انرژی کوانتومی می‌شود.»
در حقیقت، هدف تولید حلقه‌ای از ذرات بنیادین باردار است که تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی به صورت خود به خود شروع به چرخش می‌کنند. این سیستم در پائین سطح انرژی کوانتومی که به سطح انرژی پایه یا صفر هم مشهور است، به کار می‌افتد. این سیستم بدون هیچ اختلال و یا آنتروپی کار می‌کند و هیچ راهی برای افزایش آنتروپی آن وجود ندارد. بنا بر این این سیستم می‌تواند حتی بعد از خاموش شدن جهان که آنتروپی در آن به صفر می‌رسد و مرگ گرمایی خوانده می‌شود نیز به کارش ادامه دهد و زمان را ثبت کند. مرحله مرگ گرمایی زمانی است که سوخت تمام ستاره‌های عالم به پایان می‌رسد و جهان با رسیدن به پائین‌ترین سطح انرژی، در سرمای مطلق فرو می‌رود و به اصطلاح تعادل ترمودینامیکی در جهان برقرار می‌شود.
در حال حاضر دمای میانگین جهان 2.735 درجه بالای صفر مطلق یا منفی 270.415 درجه است. آنتروپی هم کمیتی است در ترمودینامیک که معرف افزایش بی‌نظمی ناشی از بالا رفتن انرژی است. در نتیجه هرچه میزان انرژی کمتر شود، انتروپی هم کمتر می‌شود. در جهان ما ستاره‌ها دستگاه‌های افزایش آنتروپی هستند.
​

​

 

[infrequent]

سرچشمه‌ی جتِ (پلاسمای) کهکشانی برای نخستین‌بار دیده شد

ستاره‌شناسان برای نخستین‌بار اساسِ جتِ (پلاسمای) گسیل‌شده از کهکشانِ M87 را رصد کردند. نتایجِ به‌دست‌آمده وجودِ یک سیاه‌چاله‌ی چرخان را در مرکزِ کهکشان نشان می‌دهد و بهینه‌سازیِ روش‌ها در آینده، زمینه را برای انجامِ سخت‌گیرانه‌ترین آزمون برای نظریه‌ی نسبیتِ عامِ انیشتین فراهم می‌کند.

چنین به نظر می‌رسد که بیش‌ترِ کهکشان‌ها، از جمله کهکشانِ راهِ شیریِ خودمان، سیاه‌چاله‌ی بسیار پرجرمی را در دلِ خود پناه داده‌اند. در برخی کهکشان‌ها، موادی که درونِ سیاه‌چاله فرومی‌افتند یک قرصِ برافزایشی (accretion disc) تشکیل می‌دهند که این قرص تابشِ بسیار زیادی را در سرتاسرِ گستره‌ی بینابِ الکترومغناطیسی، از خود گسیل می‌کند. چنین کهکشان‌هایی «کهکشان‌های پویا» نامیده می‌شوند. 10 درصد از این کهکشان‌های پویا از این هم دیدنی‌تر هستند چون جتی از ماده با سرعت‌های نسبیتی از مرکزِ این کهشان‌ها به بیرون فوران می‌کند.

جتِ (پلاسما) سرانجام مکان‌یابی شد

​

یک نمونه‌ی ممتاز از این کهکشان‌ها M87 است، کهکشانِ بیضویِ بسیار بزرگی که به فاصله‌ی کمی بیش از 50 میلیون سالِ نوری از زمین قرار دارد. این کهکشان جتی باریک و طولانی از پلاسما را تا فاصله‌ی 5000 سالِ نوری به درونِ فضا می‌فرستد. شدتِ تابشِ پلاسما در مرکزِ این جت چنان زیاد است که فوتون‌ها (با یکدیگر برخورد کرده و) از هم پراکنده می‌شوند و دیدِ ستاره‌شناسان را برای مشاهده‌ی سرچشمه‌ی این جتِ پلاسما، سَد می‌کند. علی‌رغم این‌که جتِ پلاسمای این کهکشان بیش از هر جتِ نسبیتی دیگر موردِ مطالعه و بررسی قرار گرفته است، سازوکارِ دقیقِ تشکیلِ این جت هم‌چنان پرسشی بی‌پاسخ است.

یک پرتقالِ توسرخ رویِ ماه

هم‌اینک ستاره‌شناسان به رهبریِ Sheperd Doeleman از رصدخانه‌ی Haystack دانش‌گاهِ MIT در ماساچوست، آمریکا ترتیبی داده‌اند تا برای نخستین‌بار و به کمکِ تلسکوپِ افقِ روی‌داد (Event Horizon Telescope یا به اختصار EHT) نگاهی کوتاه به سرچشمه‌ی این جتِ پلاسمایی بیاندازند. Doeleman به physicsworld.com می‌گوید: «ما با مرتبط‌کردنِ بشقابک‌ها (دیش‌ها‌) ی رادیویی در کالیفرنیا، آریزونا و هاوایی، تلسکوپی مجازی در ابعادِ زمین طراحی و ابداع کردیم». ترکیبِ تلسکوپ‌های پراکنده به این روش را تداخل‌سنجی با خطِ مبداء بسیار طولانی (very long baseline interferometry یا به اختصار VLBI) می‌گویند. خط مَبدَیی چنین طولانی به این معناست که Doeleman و هم‌کارانش به قدرتِ تفکیکِ بی‌سابقه‌ای دست یافته‌اند. Doeleman چنین توضیح می‌دهد: «تقریباً مانندِ این است که یک پرتقالِ توسرخ را روی سطحِ ماه واکاوی کنیم».

چنین مشخص شد که گستردگیِ سرچشمه‌ی این جتِ پلاسمایی تنها در حدودِ 5.5 برابرِ شعاعِ شوارتزشیلد است که به میزانِ چشم‌گیری کوچک‌تر از اندازه‌ی قرصِ برافزایشی‌ست. شعاعِ شوارتزشیلد به صورتِ فاصله‌ای از مرکزِ یک سیاه‌چاله تعریف می‌شود که در آن‌جا، سرعتِ فرار از کششِ گرانشیِ سیاه‌چاله، از سرعتِ نور بیش‌تر می‌شود. اندازه‌ی بسیار کوچک سرچشمه‌ی این جت، فرصتی را فراهم کرد که اعضای این گروه به برخی ویژگی‌های سیاه‌چاله‌ی تولیدکننده‌ی آن پی ببرند. Doeleman می‌گوید: «مدل‌ها چنین پیش‌بینی می‌کنند که در موردِ یک سیاه‌چاله‌ی ناچرخان، پهنای جتِ تولید‌شده 7.4 برابرِ شعاعِ شوارتزشیلدِ آن سیاه‌چاله است». وی اضافه می‌کند: «برای یک سیاه‌چاله‌ی چرخان که قرصِ برافزایشیِ آن در خلافِ جهتِ چرخشِ سیاه‌چاله می‌چرخد، انتظار داریم که پهنای جت بیش از 9 برابرِ شعاعِ شوارتزشیلد باشد». این حقیقت که جتِ تولیدشده توسطِ سیاه‌چاله‌ی موجود در قلبِ کهکشانِ M87، پهنایی به اندازه‌ی 5.5 برابرِ شعاعِ شوارتزشیلد دارد به این معنی‌ست که این سیاه‌چاله می‌چرخد اما پیداست که قرصِ برافزایشی هم در همان راستای چرخشِ سیاه‌چاله می‌چرخد و نه خلافِ آن.

این پندار دیرزمانی‌ست وجود دارد که سیاه‌چاله‌های چرخانِ موجود در کهکشان‌های پویا، جت‌هایی با سرعت‌های نسبیتی تولید می‌کنند، اما برهانی برای این ادعا یافت نمی‌شد. Doeleman می‌گوید: «تابه‌امروز مردم این‌چنین فرض می‌کردند، ولی اکنون ما گواهی بر این فرضیه یافته و ترفندی پیدا کرده‌ایم که از درستیِ آن پشتیبانی می‌کند. چنین به نظر می‌رسد که ما مناطقی با ابعادِ بسیار کوچک را به ساختارِ بزرگ‌مقیاسِ جت که نسبیتِ عام در آن‌ها مهم است، پیوند داده‌ایم». با توجه به این‌که در سال‌های پیشِ ‌رو تلسکوپ‌های در حالِ رشد، پیش‌رفت‌های بسیاری خواهند کرد، نظریه‌ی انیشتین نیز با اطمینانِ خاطرِ بیش‌تری آزموده خواهد شد. امید است که آرایه‌ی Atacama Large Millimetre (به اختصار ALMA) که در بیابانِ شیلی در حالِ ساخت است تا سالِ 2015 به دیگر تلسکوپ‌های EHT بپیوندد. Doeleman می‌گوید: «با پیوستنِ ALMA قدرتِ تفکیکِ ما یک‌شبه دوبرابر خواهد شد».

سایه‌افکندن بر نسبیتِ عام

این روندِ رو به بهبود این امکان را برای ستاره‌شناسان فراهم می‌آورد که «سایه‌ی» سیاه‌چاله را رصد کنند. به دلیلِ خمیدگیِ بسیار زیادِ فضا در اثرِ گرانشِ بسیار شدیدِ سیاه‌چاله، پرتوی نوری که از زمین فرستاده می‌شود به شکلِ دایروی خمیده شده و حلقه‌ای تشکیل می‌دهد که بخشی از مرکزِ آن تاریک است چنان‌که به شکلِ سایه به نظر می‌رسد. شکل و اندازه‌ی دقیقِ این سایه توسطِ معادلاتِ انیشتین در نسبیتِ عام تعیین می‌شود. تحت این شرایطِ سخت‌گیرانه، مقایسه‌ی اندازه‌گیری‌ها با پیش‌بینی‌های این معادلات می‌تواند واپسین آزمون برای این نظریه باشد. Doeleman پیشنهاد می‌کند: «به زودی ابزارهایی در دست خواهیم داشت که انیشتین را به چالش خواهد کشید. اگر قرار باشد نظریه‌های او در جایی شکست بخورد، این پژوهش‌ها همان نقطه است».

Rob Fender از دانش‌گاهِ ساوت‌همپتون، انگلستان از این یافته‌ها هیجان‌زده شده است. وی می‌گوید: «این کارِ (پژوهشی) یقیناً بسیار جالب است. این‌که آنان ترتیبی داده‌اند که سرچشمه‌ی جتِ (پلاسما) را مشاهده کنند، باورکردنی نیست». وی گرچه نتیجه‌گیری‌های اعضای این گروه در موردِ چرخشِ سیاه‌چاله‌ی موردِ نظر را کاملاً نپذیرفته اما این کارِ پژوهشی را به عنوانِ یک پیش‌رفتِ بسیار مهم می‌بیند که در زمینه‌ی رصدکردنِ مستقیم و بی‌درنگِ محیطِ سایه‌وارِ پیرامونِ سیاه‌چاله‌ها، کاربردهای بالقوه‌ای دارد. وی چنین می‌افزاید: «ما هم‌اینک در چندگامیِ آن هستیم که بتوانیم اثراتِ وجودِ سیاه‌چاله در مرکزِ (کهکشانِ) راهِ شیریِ خودمان را به تصویر بکشیم». او در پایان چنین نتیجه‌گیری می‌کند: «بسیاری از دانش‌مندان هنوز هم در موردِ وجودِ سیاه‌چاله‌ها تردید دارند. تصویری مستقیم و بی‌واسطه از ناحیه‌ای که درست نزدیکِ یکی از این موجودات (سیاه‌چاله‌ها) است، برهانِ وزین و ماهرانه‌ای را بر اثباتِ وجودِ آن‌ها فراهم می‌آورد».

منبع

 

[infrequent]

مطالعه‌ی سطحِ دریا نشانه‌هایی از بروزِ یک رخداد می‌دهد

پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که انتشارِ گازِ گل‌خانه‌ای توسطِ ما باعثِ گرمایشِ بازگشت‌ناپذیرِ زمین شده است. این گرمایش موجب می‌شود تا سطحِ دریا در طولِ هزار سال آینده افزایش یابد.

پژوهش‌ها نشان داده‌اند که در نتیجه‌ی وجودِ گازِ گل‌خانه‌ای منتشرشده تا به امروز، تا سالِ 3000 سطحِ دریا 1.1 متر افزایش می‌یابد. این می‌تواند بدترین آسیبِ بازگشت‌ناپذیر به زمین باشد و این بستگی به راه‌کاری دارد که ما برای کاهشِ گازِ گل‌خانه‌ای به‌کار می‌بندیم.

​

این نتیجه‌ حاصلِ مطالعه‌ای است که امروز (2 اکتبر) در مجله‌ی متعلق به IOP به نام Environmental Research Letter به چاپ رسیده است. این مطالعه به بررسیِ مدلی برای تغییراتِ سطحِ دریا در طولِ هزار سال می‌پردازد. در این مطالعه کلِ مناطقِ یخ‌زده‌ی روی زمین و گرمایشِ اقیانوس‌ها در نظر گرفته شده و این کاری‌ست که تا پیش از این انجام نشده است.

​

در حالِ حاضر چند سناریو برای کاهشِ گازِ گل‌خانه‌ای وجود دارد. در صورتی که سناریوی A2 که توسطِ Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC) پذیرفته شده است را در پی گیریم، می‌توان کاهشِ 6.8 متری را برای سطحِ آب دریا انتظار داشت. دو تا دیگر از سناریوهای IPCC، یعنی B1 و A1B توسطِ پژوهش‌گران موردِ بررسی قرار گرفته است. این دو سناریو به ترتیب موجبِ افزایش 2.1 و 4.1 متری برای سطحِ آب دریا می‌شود.

طبقِ گفته‌ی پروفسور Philippe Huybrechts از هم‌کاران این مطالعه "صفحه‌های یخی اجزای بسیار کندی در سیستمِ آب و هوایی هستند، آن‌ها به تغییرات آب و هوایی در بازه‌های زمانی در حد هزار سال واکنش نشان می‌دهند".

"هم‌زمان با عمرِ زیادِ گازهای گل‌خانه‌ای در اتمسفر، این وضعِ سکون برای سیستمِ آب وهوایی همانند سم عمل می‌کند. انجامِ هر اقدامی که امروز موجب شود تا تغییراتی را به سیستمِ آب و هوایی تحمیل کنیم، مطمئنا نتایج درازمدتی برای صفحات یخی و سطح دریا دارد".

در تمامِ سناریوهایی که پژوهش‌گران مورد بررسی قرار دادند صفحاتِ یخیِ گرینلند مسئولِ بیش از نیمی از افزایشِ سطحِ دریا بوده‌اند. انبساطِ گرماییِ اقیانوس‌ها دومین بازیگرِ اصلی در این افزایش بوده است. این در حالی‌ست که نقشِ یخچال‌های طبیعی کم است.

پژوهش‌گران بر این باورند که این نخستین مطالعه‌ای است که یخچال‌های طبیعی، کلاهک‌های یخی، صفحاتِ یخیِ گرینلند و قطبِ جنوب و انبساطِ گرماییِ اقیانوس‌ها را در پروژه‌ی سطحِ آب دریا در نظر می‌گیرد. آن‌ها هم‌چنین این کار را با استفاده از سیستمِ مدل‌سازی آب و هوایی که LOVECLIM نام دارد انجام داده‌اند. این سیستم شاملِ مولفه‌های زیرسیستم‌های مختلف است.

به طور معمول صفحاتِ یخیِ قطبی به علتِ محدودیت‌های محاسباتی، در چنین پروژه‌هایی در نظر گرفته نمی‌شوند. این در حالی‌ست که پژوهش‌گران معمولاً برای در نظر گرفتنِ 200000 یخچال طبیعی به صورت جداگانه، که در تمام نقاط زمین در شرایط مختلف آب و هوایی یافت می‌شوند، با سختی‌هایی روبه‌رو هستند.

پروفسور Huybrechts در ادامه می‌گوید: " در نهایت صفحاتِ یخیِ موجود در قطب، حدودِ معادل 65 متر از سطحِ دریا را در خود نگه می‌دارند و اگر گرمایشِ آب و هوایی به این شدت بوده و برای مدتِ طولانی ادامه یابد، سرانجام تمامیِ یخ ذوب خواهد شد".

" بشر باید تمرکز بر گازهای گل‌خانه‌ای را هر چه سریع‌تر تا پایین‌ترین حدِ ممکن محدود کند. تنها گزینه‌ی واقع‌بینانه، کاهشِ گسیلِ این گازها است. هرچه میزانِ نهاییِ گرمایش کم‌تر باشد در نهایت سطحِ آبِ دریا با شدت کم‌تری بالا می‌آید".

پژوهش‌گران از دانشگاه‌های Vrije Universiteit Brusse و Manchester Metropolitan University وUniversité catholique de Louvain هستند.

منبع

 

[infrequent]

کشف ستاره جدید با کوتاه‌ترین مدار در اطراف سیاه‌چاله

کشف ستاره‌ای که در اطراف سیاه‌چاله مرکزی کهکشان راه شیری به سرعت می‌چرخد، می‌تواند در روشن‌سازی بافت فضا و زمان اطراف سیاه‌چاله‌ها نقش مهمی ایفا کرده و همچنین به دانشمندان در به آزمایش گذاشتن نظریه نسبیت اینشتین کمک کند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، ستاره‌شناسان دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس موفق به شناسایی ستاره «کمان 102» شده‌اند که مدار آن 11.5 سال بطول می‌انجامد.

به گفته محققان این کوتاهترین مدار شناخته شده در میان ستاره‌های اطراف این سیاه‌چاله بوده و جایگاه قبلی به ستاره S0-2 تعلق داشت که طول مدار آن 16 سال است.

این ستاره جدید می‌تواند یک فرصت منحصر بفرد را برای آزمایش نظریه نسبیت اینشتین در اختیار دانشمندان قرار دهد.

نظریه اینشتین پیش‌بینی کرده که جرم باعث تحریف فضا و زمان شده و در نتیجه نه تنها منجر به کاهش جریان زمان می‌شود بلکه مسافت‌ها را کشیده و یا کاهش می‌دهد.

این ستاره در پی بررسی ستارگان ناحیه مرکزی کمان ای* شناسایی شده که پیش از این محققان دانشگاه کالیفرنیا ابرسیاه‌چاله مرکز کهکشان راه‌شیری را کشف کرده بودند.

کمان ای* حاوی جرم چهار میلیون ستاره با جرم مشابه خورشید است.

در فاصله چند سال نوری از مرکز کهکشان، هزاران ستاره وجود دارد. این ناحیه یکی از شدیدترین محیط‌های راه شیری بوده که از بالاترین تراکم ستاره‌ای برخوردار است.

طبق نظریه نسبیت، مدارهای بیضوی اجسام مانند S0-2 و S0-102 باید خودشان حرکت کرده و یک الگوی کل کاغذی را در طول زمان بوجود بیاورند. این حرکت به عنوان انحراف مسیر موسوم بوده و بیشتر در میان اجسامی که در فاصله نزدیک به اجسام بزرگتر می‌چرخند، قابل مشاهده است.

اما جرم ستارگان دیگر در نزدیکی مرکز کهکشان باعث ایجاد یک گونه متفاوت از انحراف مسیر شده که جداسازی آن از انحراف ایجاد شده توسط نسبیت عام بسیار سخت است. محققان با بررسی این دو ستاره خواهند توانست بین این دو انحراف تمایز قائل شوند.

S0-102 با استفاده از تصاویر به دست آمده از تلسکوپ‌های رصدخانه که در هاوایی کشف شده که بزرگترین تلسکوپ‌های نوری جهان به شمار می‌روند.

نتایج این پژوهش در مجله ساینس منتشر شده است.


منبع

 

[infrequent]

کشف بخار آب در حین تشکیل یک ستاره/ آبی 2هزار برابر اقیانوسهای زمین

کشف بخار آب در حین تشکیل یک ستاره/ آبی 2هزار برابر اقیانوسهای زمین

ستاره شناسان می گویند در یک ابر در فضاهای دور دست که در آستانه تشکیل یک ستاره جدید است، میزان بخار آبی یافته اند که می تواند حجمی بیش از دو هزار برابر اقیانوس های زمین را پر کند.

به گزارش خبرگزاری مهر، دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی هرشل می گویند به این یافته دست پیدا کردند.

آنها اظهار می دارند که این پدیده در هسته پیش ستاره در صورت فلکی ثور موسوم به Lynds 1544مشاهده شده و نخستین تشخیص بخار آب در ابر مولکولی در آستانه شکل گیری ستاره است.

ستاره ها در هسته های پیش ستاره ای – ابری از گاز و غبار سرد و تاریک - شکل می گیرند که حاوی تمامی اجزای لازم برای ساخت منظومه شمسی مانند منظومه ما است.

پائولو کاسلی از دانشگاه لیدز انگلیس گفت: برای تولید این میزان بخار، باید آب منجمد زیادی در این ابر وجود داشته باشد یعنی به اندازه سه میلیون اقیانوس منجمد زمینی.

این بخار توسط پرتوهای کیهانی پرانرژی که از درون این ابر می گذرند از غبار منجمد رها شده است.

کاسلی افزود: پیش از رصدها ما می دانستیم که به دلیل سردی بسیار زیاد فاز گازی آب به صورت دانه های غبار منجمد می شود از این رو نمی توانستیم آن را اندازه گیری کنیم. اما اکنون باید شناخت و دانسته های خود را از فرایندهای شیمیایی در این منطقه پرچگالی و همچنین از اهمیت پرتوهای کیهانی برای حفظ میزانی از بخار آب مرور کنیم.

ستاره شناسان می گویند مولکول های آب به سوی مرکز و قلب این ابر که احتمالا ستاره جدیدی در آن شکل خواهد گرفت، حرکت می کنند.

مواد کافی برای شکل دهی یک ستاره حداقل به عظمت و بزرگی خورشید ما وجود دارد که به آن معناست که می تواند منظومه سیاره ای احتمالا شبیه منظومه شمسی ما را شکل دهد.

برخی از این بخار آب رصد شده، برای شکل دهی ستاره استفاده خواهد شد اما مابقی در حلقه های اطراف قرار می گیرند و ذخیره غنی از آب را برای تغذیه سیارات جدید بالقوه فراهم می کند.

منبع

 

[infrequent]

کشف یک سنگ شبه آتشفشانی بر روی مریخ

کشف یک سنگ شبه آتشفشانی بر روی مریخ

سازمان فضایی آمریکا ناسا اعلام کرد نخستین سنگ مریخی که توسط کاوشگر کنجکاوی بررسی شده است ترکیب بسیار متفاوتی از ماموریت های پیشین نشان می دهد.

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان این کاوشگر از دو سامانه تحقیقاتی بر روی کنجکاو برای مطالعه آرایش شیمیایی این سنگ که به اندازه یک توپ فوتبال است، استفاده کردند.

بر اساس اعلام آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیا، ترکیبات این سنگ می تواند شواهدی از محیط مشاهده نشده و فرایند های سیاره ای را فاش کند.

این آزمایش نتایج بسیار شگفت انگیزی در پی داشته است. این سنگ مریخی با ترکیب شیمیایی از یک نوع غیرمعمول اما به خوبی شناخته شده سنگ آذرین شباهت دارد که در بسیاری از مناطق آتشفشانی زمین یافت می شود.

ادوارد استولپر از موسسه فناوری کالیفرنیا و یکی از محققان کنجکاوی، می گوید: تنها با یک سنگ مریخی از این نوع، دشوار است تا دریابیم آیا همین فرایند زمینی در مورد آن سنگ مریخی دخیل است یا خیر، اما این زمینه آغازی برای کشف منشا این سنگ است.

بر روی زمین، معمولا سنگ هایی با چنین ترکیبی از فرایندهایی در جبه زمین و در زیر پوسته پدید می آیند- این فرایند شامل از بلورین شدن ماگمای غنی از آب در فشار بسیار بالاست.

در طول یک ماموریت اولیه دو ساله، محققان از 10 سامانه تجهیزاتی کنجکاو استفاده خواهند کرد تا دریابند آیا این منطقه مورد مطالعه هرگز شرایط زیستی محیطی از جمله آب را برای حیات میکروبی داشته است یا خیر.

خبرگزاری مهر
منبع

 

[infrequent]

کشف سیاره ای از جنس الماس در نزدیکی زمین

کشف سیاره ای از جنس الماس در نزدیکی زمین

ستاره شناسان سیاره ای بزرگ تر از زمین را کشف کرده اند که جنس آن عمدتا از الماس تشکیل شده است.

به گزارش علم پرس به نقل از مهر، این سیاره به دور ستاره ای می گردد که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است.

این سیاره سنگی که ’۵۵ Cancri e’نام دارد به دور ستاره خورشید مانندی در صورت فلکی عقرب می گردد و دو برابر زمین است. سرعت حرکت این سیاره به دور خورشیدش آن قدر زیاد است که یک سال آن فقط حدود ۱۸ ساعت طول می کشد.

شعاع این سیاره دو برابر زمین و جرمش هشت برابر بیش از کره خاکی ماست.

چگالی و تراکم این سیاره، مانند زمین است این در حالی است که تراکم سیارات الماسی که پیش از این کشف شده بودند بیشتر است.

این سیاره همچنین بسیار داغ و دمای سطح آن حدود هزار و ۶۴۸ سانتیگراد است.

نیکو مادوسودان از دانشگاه ییل گفت: سطح این سیاره احتمالا به جای آب و گرانیت از گرافیت و الماس پوشانده شده است.

این کشف توسط دانشمندان آمریکایی و فرانسوی صورت گرفته است.

این مطالعه نشان می دهد دستکم یک سوم جرم این سیاره که برابر با سه برابر جرم زمین است از الماس تشکیل شده است.

سیارات الماسی پیش از این نیز کشف شده بودند اما این نخستین بار است که سیاره الماسی رصد می شود که به دور یک ستاره خورشید مانند می گردد و با این جزئیات مطالعه می شود.

مادوسودان افزود: این نخستین نگاه ما به سیاه سنگی یا شیمی کاملا متفاوت از زمین است.

کشف سیاره غنی از کربن به این معناست که دیگر نمی توان سیارات سنگی دور دست را با ترکیبات شیمیایی، وضعیت داخلی، اتمسفر و یا زیست شناسی مشابه زمین تصور کرد.

این سیاره حدود ۴۰ سال نوری یا ۲۳۰ تریلیون مایل از زمین فاصله دارد.

علم پرس
منبع

 

[Campus]

محققان ایرانی یک اصل فیزیک کوانتوم را زیر سؤال بردند!
محققان ایرانی در تحقیقات گسترده‌ای که به تازگی با همکاری پژوهشگرانی از کشورهای اسلونیا، آمریکا، انگلستان و فرانسه انجام داده‌اند، نیرویِ نامتعارفی را معرفی کرده‌اند که یافته‌های پیشین درباره اصل بنیادی «اندازه‌گیری اثر کازیمیر» در فیزیک را تا حدودی زیر سوال برده است.

جام علمی؛ یکی از پدیده‌های شگفت‌انگیزی که در فیزیک معاصر طی چند دهه اخیر مورد توجه فیزیکدانان نظری و تجربی، تقریبا در تمام بخش‌های پژوهشی قرار گرفته‌ است، «اثر کازیمیر» است.
این اثر که برای نخستین بار در سال ۱۹۴۸ به‌ وسیله‌ی «هندریک کازیمیر» پیش‌بینی شد بر این اصل استوار است که چنانچه دو سطح فلزی ایده‌ال و کاملا خنثی در خلاءِ کامل و عاری از هر گونه ماده و تشعشع خارجی در دمای صفر مطلق قرار داده شوند، یکدیگر را با یک نیروی متناهی جذب می‌کنند. این نتیجه در واقع نشان می‌دهد که نیرویی از هیچ، بین دو صفحه فلزی پدیدار می‌شود.
امروزه این نتیجه که در ابتدا غیربدیهی به نظر می‌رسید به برخی از بنیادی‌ترین قوانین فیزیک نوین از جمله فیزیک کوانتومی و نسبیتی پیوند خورده‌ است.

این نیرو در واقع ناشی از این حقیقت است که بر اساس فیزیک کوانتومی خلأ نمی‌تواند مطلقاً خالی باشد، بلکه دارای حالت پایه‌یی حاوی انرژی نامتناهی است که به عنوان انرژیِ نقطه صفر شناخته می‌شود.
اکنون، دکتر علی ناجی از پژوهشگاه دانش‌های بنیادی (IPM) و دانشگاه کمبریج انگلستان با همکاری دکتر جلال سرآبادانی از مؤسسه ماکس پلانک در ماینز آلمان و دانشگاه اصفهان و پژوهشگرانی از دانشگاه‌های لیوبلیانا در اسلونیا، ماساچوست در آمریکا، کمبریج انگلستان و بوردویِ فرانسه توجه خود را به بررسی برهمکنش و نیروهای عامل بین سطوح بارداری معطوف کرده‌اند که توزیع بار الکتریکی بر روی سطح آنها به صورت تصادفی پخش شده است.

به گزاش ایسنا،در سال 2008 توجه تحقیقاتی این تیم به مساله بی‌نظمی و ناهمگنی توزیعِ بار الکتریکی در مساله «اثر کازیمیر» در خلاء معطوف شده بود که شباهت‌های نزدیکی با مسائل فوق نشان می‌داد.
مطالعات بعدی این محققان که تاکنون نیز ادامه دارد، نتایجی به همراه داشته است که به نشر چندین مقاله و طرح مقولات ویژه‌ حائز اهمیت فراوان در علوم نانو منجر شده است.
ناجی درباره کار تحقیقاتی تیم حاضر، اضافه کرد: مشاهدات آزمایشگاهی با حساسیت بالا که اخیراً انجام شده، یافته‌های پیشین در اندازه‌گیری «اثر کازیمیر» را تا حدودی زیر سؤال برده است.

به گفته وی، اندازه‌گیری‌های اخیر نشان داده که مشاهده مستقیم این اثر چندان بدیهی نیست، بلکه به علت وجود بی‌نظمی‌های طبیعی در مواد، یک نیروی نامتعارف بسیار بلند بردِ دیگر بین سطوحِ مورد آزمایش دیده می‌شود که اثر اصلی را کاملاً تحت الشعاع قرار می‌دهد.
این محقق افزود: پیشنهاد شده است که برای به‌ دست آوردن نیروی اصلی «کازیمیر» ابتدا باید این نیروی نامتعارفِ بلندبرد شناخته شده و از نیروی کل مشاهده شده حذف شود.
عضو هیات علمی پژوهشگاه دانش‌های بنیادی درباره تحقیقات انجام شده خود و همکارانش توضیح داد: اساس نظریه‌ای که ما ارائه کردیم، بر این اصل استوار است که مواد غالباً دارای بی نظمی در توزیع بار خود هستند و حتی موادی که در کل خنثی هستند و بار الکتریکیِ خالص ندارند، دارای بارهای مثبت و منفی‌ ای هستند که به صورت تصادفی در روی سطح یا در حجم آنها توزیع شده‌اند.

وی افزود: چنین بی‌نظمی بار الکتریکی حتی در تمیزترین نمونه‌های مواد وجود دارد و مورد تایید در آزمایش‌های اخیر قرار گرفته و لذا نشان می‌دهد تصور این که سطوحِ خنثی «مطلقاً بدون بار» هستند، درست نیست.
به گفته این محقق ایرانی، نظریه ارائه شده توسط او و همکارانش نشان می‌دهد که حضور بارهای تصادفی ثابت یا یخ‌زده (quenched) منجر به نیروهای بلندبرد حتی بین موادی می‌شود که در کل خنثی هستند و بار خالص ندارند.

وی این نظریه را تا حدی محیرالعقول خواند و تصریح کرد: طبق تمام متون استاندارد درسی در زمینه نیروهای الکترومغناطیس، اجسام خنثی تنها می‌توانند با نیروهای کوتاه‌برد ناشی از اثرات معروف به دو قطبی یا چندقطبی‌های الکتریکی، برهمکنش داشته باشند.
به گفته وی نظریه‌ای که ارائه شده، منجر به نتیجه‌ای می‌شود که در نظریه‌های استاندارد برهمکنش الکترومغناطیسی بین مواد در نظر گرفته نشده و از این نظر به عنوان یک نتیجه بنیادین مطرح شده‌ است.

این نتیجه برای اولین بار در مجله «Physical Review Letters» در سال 2010 ارائه شده و تحقیقات ادامه یافته و منجر به نتایج جدیدی شده است.
همچنین از این کار تحقیقاتی گسترده، مقالات متعددی در مجلات معتبر بین‌المللی منتشر شده‌ است.