تبليغاتX
شمال جنوب شرق غرب
 

سال 2050خوشیرا برایتان بدون قطب شمال ارزو داریم !

مناطق بزرگ دریا تقریبا کم عمق هستند. برای مثال قسمتی از دریای چوکی که آلاسکای شمالی را از سیبری شرقی جدا می کند، فقط 18 متر (60 پا) عمق دارد. در نواحی سنگلاخی قطب شمال، سطح زمین در طول تابستان آب می شود اما در اعماق بطور ثابت، یخی باقی می ماند . این لایه یخی، که " پرمافروست " نام دارد، می تواند تا 460 متر (1500 پا) عمق داشته باشد ، و سدی را تشکیل دهد که آب نمی تواند در آن نفوذ نماید . آنجایی که پرمافروست وجود دارد، سطح معمولا باتلاقی و خیس آب می شود. نتایج تحقیقات اخیر گروهی از دانشمندان آمریکایی خبر از آینده ای هولناک درباره قطب شمال می دهد. اندازه گیری هایی که  به عمل آمده وسعت دریای قطب شمال را 5.31 میلیون کیلومتر مربع برآورد می کند. این در حالی است که اندازه گیری هایی که در سپتامبر سال 2005 به عمل آمده بود وسعت دریای قطب شمال را 5.32 میلیون کیلومتر مربع تخمین می زد. گرمایش جهانی از مهمترین عوامل ذوب یخها به حساب می آید. اگر ذوب یخها به همین منوال پیش رود تا سال 2050 اثری از قطب شمال بر روی زمین نخواهد بود.

                             

به رغم اين علائم هشداردهنده، رئيس جمهور ايالات متحده (جورج دبليو بوش) از پذيرفتن معاهده كيوتو ممانعت مى كند. معاهده زيست محيطى بين المللى كيوتو در سال 1376 و با هدف تحت كنترل درآوردن ميزان انتشار گازهاى گلخانه اى يا همان گازهاى آلاينده محيط زيست در جو به تصويب رسيد اما تاكنون نتايج لازم را حاصل نكرده است. تصويب كنندگان معاهده مذكور كه تعدادشان به بيش از ۱۵۰ كشور در قاره هاى مختلف جهان بالغ مى شود، هنوز خود را به طور كامل با شرايط مندرج در متن آن تطبيق نداده اند. ضمن اينكه برخى ممالك بزرگ كه تاكنون به هر دليلى از پيوستن به معاهده كيوتو سر باز زده اند، بعضا گام هايى را در جهت خلاف مقررات تعيين شده در متن اين معاهده برداشته اند. اما ۹ ايالت واقع در شمال شرقى آمريكا در تلاش هستند با به اجرا درآوردن اين معاهده در ايالت خود به كاهش انتشار گازهاى گلخانه اى كمك كنند.


 

نوشته شده توسط پریان در ششم آبان 1388 ساعت 23 موضوع شیمی | لینک ثابت


ستاره ولف-رایه

ستارگان ولف-رایه (Wolf-Rayet stars) ستارگانی بسیار پرجرم یعنی با جرم بالای ۲۰ جرم خورشید هستند. آنان همچنین بسیار روشن وداغند و از این نظر توجّه اخترشناسان را جلب کرده اند و به دلیل روشنایی زیاد خود یکی از انواع فراغول ها هستند. طیف این ستارگان نیز غیر عادّی است و این خود یکی از عواملی است که آنان را از دیگر ستارگان آسمان متمایز می‌کند.

دلایل غیر عادی بودن طیف های این ستارگان

یکی از شگفتی های موجود در این ستارگان خاص وجود باد های ستاره‌ای بسیار نیرومند در این ستارگان است.باد های ستاره‌ای ستارگان ولف رایه سرعت هایی بیش از حدود ۲۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه دارند.علل این سرعت های دور از تصوّر این هستند که ستارگان مزبور جو های ناپایداری دارند و جو های بیرونی خود را به صورت لایه‌هایی حبابی شکل و سرشار از گاز و غبار به بیرون پرتاب می‌کنند. این ستارگان ترکیبات شیمیایی گوناگونی دارند. در جو های بیرونی برخی از آنان عنصر کربن در مقادیر فراوان وجود دارد. برخی دیگر نیز دارای مقادیر فراوان نیتروژن در جو های بیرونی خود می‌باشند. همچنین در جو های بیرونی برخی از آنان هیچ یک از این دو عنصر به صورت فراوان وجود ندارند. ستارگان ولف رایتی که در جو های بیرونی خود مقدار فراوانی عنصر کربن دارند در طیف خود خطوط نشری کربن را بروز می‌دهند زیرا این عناصر هنگامی که به شکل باد های ستاره‌ای به محیط اطراف ستاره پرتاب می‌شوند تمام فوتون هایی را که به طرفشان می‌آیند را جذب می‌کنند. سپس به فوتون های بخش های خاصی از طیف اجازه دوباره گسیل شدن را می‌دهند. این بخش های خاص خطوط نشری نام دارند. در برخی از این ستارگان که در جو های بیرونی خود به جای کربن فراوان نیتروژن فراوان دارند همین پدیده رخ می‌دهد ولی آن ها به جای خطوط نشری کربن قوی خطوط قوی نیتروژن را می نمایانند.در کنار این دو نوععنصر مولکول ها و اتم های فراوانی در جو های بیرونی و باد های ستاره‌ای این ستارگان موجودند. این ذرات هم خطوط نشری مربوط به خود را درست می‌کنند.


 

نوشته شده توسط پریان در سی ام مهر 1388 ساعت 13 موضوع نجوم | لینک ثابت


تقریب سوبولف

تقریب سوبولوف ( Sobolev Approximation) که تقریب گرادیان سرعت-بالا ( Large-velocity gradient approximation) نیز نامیده می‌شود، فرض می‌کند که عرض خط به دلیل پهن‌شدگی حرارتی در مقایسه با میدان مقیاس بالای سرعت قابل چشم‌پوشی است و بنابراین فرض می‌شود که عمق نوری یک خط تنها به گرادیان سرعت وابسته‌است. این تقریب اولین بار در سال ۱۹۵۷ توسط اخترفیزیکدان روسی ویکتور ویکتورویچ سوبولوف پیشنهاد شده‌است.


 

نوشته شده توسط پریان در سی ام مهر 1388 ساعت 13 موضوع نجوم | لینک ثابت


ماده تاریک

گروهي از محققان بين المللي در نتايج غير منتظره اي موفق شدند ارتباط اسرار آميز ميان ماده تاريک و ستاره ها و گازهاي مرئي کهکشانها را کشف کنند. فرضيه ها نشان مي دهد که تنها چهار درصد جهان از ماده مرئي ساخته شده و در حدود 96 درصد از ساختار کيهان از ماده تاريک پوشيده شده است.

 



ادامه مطلب

 

نوشته شده توسط پریان در بیست و نهم مهر 1388 ساعت 11 موضوع نجوم | لینک ثابت


نجات روح

ما واقعا نگران مریخ نورد روح هستیم چرا که  اخیرا در خاک نرم مریخ به دام افتاده. برخی افراد واقعا به سختی در تلاش هستند تا راهی برای نجات این مریخ نورد بیابند. یکی از این افراد پسری 7 ساله به نام جولیان است که تصویر زیر را به همراه ایده ی خود برای نجات روح به جی پی ال فرستاده است :

 " از بازوی روباتیک [روح] به عنوان سه پایه برای ازجا کندن مریخ نورد و کمک به جابه جایی آن به بیرون از  جایی که گیر کرده کمک بگیرید."

 

 


این راه حلی بود که به ذهن جولیان رسید.


جولیان ، تو آینده روشنی پیش رو داری و مهندسی موفق خواهی شد !


جان کالاس ، یکی از دانشمندان جی پی ال و مدیر پروژه ام ای آر(MER) در این باره می گوید : " ما پیشنهاد های جالب زیادی را از مردم عامه دریافت کردیم و اعتقاد داریم این یکی واقعا شگفت آور است. این نشان می دهد که مردم نگران این مریخ نورد ها هستند . ما مطمئنا تمامی راه های ممکن جهت نجات روح را امتحان می کنیم."


کالاس همچنین می افزاید ما طرحی برای استفاده از بازوی رباتیک مریخ نورد برای نجات آن در سر داریم ، اما نه دقیقا همان چیزی که جولیان در سر دارد .
کالاس در گفتگو با یونیورس تودی می گوید : " ما  راه حلی موازی را انجام خواهیم داد، کار ها را هم بر روی زمین و هم در مریخ انجام می دهیم. روح از تجهیزات خودش برای دسترسی به نوع خاکی که در آن به دام افتاده بهره می گیرد. همین دیشب ما به این نتیجه رسیدیم که از بازوی روباتیک برای کاوش زیر شکم روح استفاده کنیم تا ببینیم می توانیم بفهمیم وسیله ما [روح] چگونه در آنجا به دام افتاده ؟ ، شاید هم سخره های کوچکی در زیر روح فرو رفته باشند. ما همچنین چرخ ها را بررسی خواهیم کرد تا ببینیم چرخ های وسط چگونه کار می کنند."

کالاس می گوید که : " این تکنیکی است که بازو هرگز برای آن طراحی نشده.  بنابر این ما ابتدا این روش را در مورد فرصت [که دوقلوی روح است ] امتحان کردیم و به خوبی کار کرد، حالا قصد داریم این روش را آخر همین هفته بر روی روح انجام دهیم."

کالاس در ادامه می افزاید که روح به واسطه عکس هایی که با تمام تجهیزاتش به جهت شناخت محیط پیرامون و تلاش برای توصیف خاک ها و خواص آن ها می گیرد ، کاملا مشغول است. به این دلیل از واژه خاک ها استفاده کردم چرا که به نظر می رسد روح در مواد گوناگونی با گونه های متفاوت خاک از چب به راست به دام افتاده است."

تیم مریخ نورد این اطلاعات را برای شبیه سازی خاک به جهت استفاده در میز آزمایش جی پی ال به کار می برند. اصولا یک جعبه شن بزرگ که در آن مدل برابر و عین مریخ نوردهای روح و فرصت قرار دارند می تواند برای شبیه سازی مخمصه ای که روح در آن به دام افتاده است ما را یاری نماید. در چنین مکانی ، تیم می تواند بهترین راه برای نجات مریخ نورد را آزمایش کند.

حفاری روی میز آزمایش جی پی ال برای شبیه سازی موقعیت و شرایط روح در سطح مریخ

Image credit: NASA/JPL

 

البته  آزمایش ها به دلیل مسائل و مشکلاتی که در مکان کار و کنترل سهولت آزمایش ها وجود دارد ، می توانند روند کار را کند نمایند. اما ما امیدواریم تا آخر امروز ( جمعه )، شبیه سازی ها را آغاز نماییم.

آن ها با سنگ فرش شبیه سازی شده ای از مریخ که به آن غبار بگ هاوس می گویند شروع می کنند ( که جنس آن از بازالت است ) و آن را  به اندازه کافی برای تست یکی از چرخ های مریخ نورد به کار   می برند. اگر نشد ، مجبورند دوباره به میز نقشه کشی برگردند.

روح برای مدتی طولانی است که نمی تواند از چرخ جلو سمت راست خود استفاده کند و این موضوع نیز به بدتر شدن شرایط منجر می شود. اخیرا هم چرخ وسط سمت چپ مسدود شده بود اما به نظر می رسد که مجددا به کار افتاده است. قسمتی از خبر خوش این است که خود مریخ با ارسال تند باد به کمک مریخ نورد روح آمده و باعث تمیز شدن پانل های خورشیدی و امکان دسترسی به انرژی بیشتر برای مریخ نورد شده است. روح در حال حاضر دارای بیش از  80 درصد  انرژی پتانسیل است که معادل 843 وات ساعت  می شود که در مقایسه با پیش از این که  با کمتر از 200 اسب بخار کار می کرد [بسیار امید بخش است] .

تصویری از چرخ گیر کرده مریخ نورد روح  در خاک سطح مریخ

Credit: NASA/JPL

کالاس می گوید که او نسبت به نجات روح امیدوار است. او می گوید : " ما حتی در آخرین تحرک روح متوجه شدیم که هنوز حرکت می کند ، هر چند که این حرکت بسیار جرئی است و به سبب چرخش چرخ ها به وجود آمده. این بدان معنا است که مواد زیر چرخ ها هنوز جابه جا می شوند [  و می توانیم به نجات روح امیدوار باشیم ].  با داشتن زمان کافی و نیز چرخش چرخ ها به میزان لازم ما باید بتوانیم روح را نجات دهیم. اگر شرایط عوض شود و اگر به شرایطی مواجه شویم که چرخ ها به میزان 100 درصد  لیز بخورند، آن وقت دچار مشکل خواهیم شد . اما هنوز به آن نقطه نرسیده ایم - حتی اگر [ درصد لغزش ] 99/9 درصد هم باشد باز هم با 100 درصد بسیار متفاوت است . "

گالاس اضافه می کند که اگر کوشش اخیر عمل نکند آن ها ایده های دیگری برای استفاده از بازوی مریخ نورد برای نجات آن در سر دارند. اگر این روش ها جواب نداد ، چیز های عجیب و غریبی هم هستند که آن ها را نیز در نظر گرفته اند. ما تیر های زیادی در تیردان خود داریم و همچنین ابزار زیادی ، که می توان ابتدا آن ها را امتحان کرد .

و البته آن ها مجبورند که روش جولیان را نیز تست کنند !

برگرفته از هنر فیزیک


 

نوشته شده توسط پریان در چهارم مهر 1388 ساعت 21 موضوع نجوم | لینک ثابت


انواع ريزش هاي كيهاني

) ريزش هاي هادرونيك ( Hadronic Cascades ):

اين ريزش ها بيشتر از ذراتي مانند پروتون ها تشكيل شده اند و پرتوزايي خود آنها باعث تجزيه ي آنها بر فراز جو مي شود.

مي توانيم اين عمل متقابل را به صورت زير نيز بنويسيم:

Cosmic Ray (CR) + Atmospheric Nuclei (AN) CR' + AN' + n + m  + other mesons

كه در اين معادله  CR' باقيمانده ي اصلي پرتوهاي كيهاني مي باشد كه مي تواند باعث ايجاد واكنش هاي بيشتري با هسته هاي اتمسفري شود.

اگر اصل پرتوهاي كيهاني انرژي كافي را داشته باشند حتي پرتوها مي توانند به سطح زمين نيز برسند.

AN' باقيمانده ي هسته هاي اتمسفري مي باشد كه داراي انرژي بالايي هستند.

همچنين مقدار توليدي ار تجزيه ي هسته ها نيز همان (مزون ها) مي باشند كه مي توانند در دنباله ي مادون توليد مزوني پرتوزا كنند.



پرتوزايي در دو مرحله از انرژي پرتوهاي گاما مي تواند سرچشمه ي جز اصلي الكترومغناطيس ريزش باشد زيرا از اين به بعد الكترون ها و پرتوهاي گاماي توليد شده مي توانند داراي جز اصلي ساخته شده از الكترون ها و يا گاماهايي باشند كه در پديده ي بزامشتراهلونگ ( Bremsstrahlung ) {تابش ترمزي} يا در تركيب دوتايي توليد شده اند.

شكل: مدل هندسي پرتوزايي تشعشعات چرنكوف براي اشعه ي گاما و ريزش هادرونيك

همچنين فرآيندي كه در آن اين مادون ريزش ها توسعه مي يابند (مانند فرآيند الكترومغناطيس) خالص است.

2) ريزش هاي الكترومغناطيسي ( Electromagnetic Cascades ):

ريزش هاي الكترومغناطيس هنگاميكه انرژي ها در اين فرآيند سهيم باشند (بر فراز اتمسفر) پرتوهاي گاما را در جو غوطه ور مي كنند.

در واقع اين پديده ها توليد تركيبي همان اثرات غالب ( Dominant Effect ) هستند كه البته اين تنها در مورد ريزشهاي پهناور جوي ( Extensive Air Showers ) صادق است. (اين نوع از ريزش ها را در بخش بعدي بررسي مي كنيم).

فرآيند توليد تركيبي در زمينه اي از هسته هاي اتمسفري و يا الكترون ها به منظور حفظ نيروي حركت صورت مي گيرد.

طي اين فرآيند يك فوتون با انرژي بالا (حداقل 1.022 مگا الكترون ولت) در ماده به يك جفت الكترون – پوزيترون تبديل مي شود.

اگر انرژي كافي باشد جفت الكترون نهايي انرژي خود را به سرعت بوسيله ي واكنش يوني از دست نخواهد داد. در مقابل يك الكترون در زمينه اي از ذرات بنيادين هسته مي تواند اشعه ي گاماي ثانويه را توليد كند. اين توليد همان اثر بزامشتراهلونگ ناميده مي شود.

اين اشعه ي گاما (اگر انرژي هنوز از 1.022 مگا الكترون ولت بيشتر باشد) مي تواند جفت الكتروني ديگري را توليد كند كه آنها مي توانند واكنش هاي بزامشتراهلونگ بيشتري را تحمل كنند.

كه در نهايت نتيجه ي آن يك ريزش فوتوني – الكتروني و پوزيتروني خواهد بود كه مي توانند در مسير قبلي حركت اشعه هاي گاما حركت كرده و در انرژي كل سهيم باشند.

3) ريزش هاي فراگير جوي ( Extensive Air Showers [EAS] ):

ريزش هاي فراگير جوي تا قبل از واضح شدن ابهامات در مورد پرتوهاي كيهاني در سال 1927 وجود نداشت.

همچنين تمامي فرضيه ها در مقابل توضيح پرتوهاي كيهاني به صورت فوتونيك (با قالب نوري) از خواص ذره اي دفاع مي كردند.

اما امروزه با درك كامل پرتوهاي كيهاني توانسته ايم منشا تمام ذرات و پرتوهاي پر انرژي را كه از فضاي خارجي وارد زمين مي شوند بفهميم.

در حقيقيت پرتوهاي كيهاني از هسته ي اتم (96 درصد هيدروژن – 3 درصد هليم – 1 درصد كربن – نيتروژن – اكسيژن – فلئور) + پرتوهاي گاما - الكترون ها - پوزيترون ها – نوترينو ها و انواع ديگر ذرات بنيادي تشكيل شده اند.

پرتوهاي كيهاني تا قبل از اينكه به زمين برسند از منابع پرتوزا نشات مي گيرند كه البته بعضي از مواد متشكل آنها طي فرآيند گذر از كهشكان ها به دليل انجام واكنش هاي ميان ستاره اي (از قبيل: تجزيه و يونيزه شدن) بوجود مي آيند.

در واقع مواد متشكل نام برده چيزي است كه به زمين مي رسد. به همين دليل تركيب اصلي ديگري را براي پرتوهاي كيهاني پيش بيني مي كنيم.

اصولا همين تركيبات نيز هنگاميكه به اتمسفر زمين مي رسند طي واكنش هايي با هسته هاي تشكيل دهنده ي اتمسفر به ذرات ثانويه اي تبديل مي شوند كه ريزش هاي فراگير جوي نام دارند.

ذرات اوليه ي EAS در لايه هاي فوقاني جو بيشتر تشكيل شده از هسته هاي اتمي – فوتون ها و پرتوهاي آلفا هستند. (به صورت مقداري از هسته هاي سنگين كمتر هستند).

توزيع اينگونه از وقايع تركيبي هستند و طيف ها خبر از انرژي بالاي 10^20 الكترون ولت مي دهند كه اين مقدار براي پرتوهاي آلفا زياد است.

بنابراين شايد به  صورت تقريبي اين دسته از فرايندها را بتوان دنباله روي قانون سلطه ( Potency Law ) دانست.

اين طيف ها را مي توان به پرتوهاي گاما ربط داد: 

 E

 كه در آن γ تقريبا 2.6 است.

هيچ كدام از اين ذرات پر انرژي به زمين نمي رسند و تنها از اين فرآيند مقدار كمي پرتوي گاما (1 از 1000) به صورت EAS در جو توليد مي شود.

4) پرتوهاي چرنكوف در EAS :

براي انرژي هاي اوليه (كمتر از 20 ترا الكترون ولت) ريزش هاي هادرونيك در لايه هاي فوقاني اتمسفر نابود مي شود اما پرتوهاي چرنكوف توسط بارهايي كه به ارتفاعات سطحي زمين نفوذ مي كنند توليد مي شوند.

اگرچه حركت موجي اين جريانات در نقطه ي نشات آنها و گسترش بعد از آن پرتوهاي چرنكوف را دوباره به نقطه ي ابتدايي آنها (محل پرتوهاي گاماي ابتدايي در كره ي سماوي) بر مي گرداند.

در ريزش هاي الكترومغناطيسي الكترون ها و پوزيترون ها اعضاي تشكيل دهنده ي پرتوهاي چرنكوف هستند.

اين موضوع هنگامي درست است كه انرژي ذرات از مقدار Min آستانه ي  فراتر رود. (همانطور كه معادله ي 1.9 نشان مي دهد).

اين نهايت (آستانه) برابر با 21 مگا الكترون ولت در هنگام رصد مي باشد كه در ارتفاع 7.5 كيلومتري از سطح دريا يه 35 مگا الكترون ولت افزايش مي يابد. علت اين تغيير در  اختلاف بين سرعت آستانه ي پرتوهاي چرنكوف است كه طي واكنش هاي تجزيه اي در اتمسفر ايجاد مي شود.

بر مبناي همين نوع از واكنش هاي تجزيه مقدار  را تخمين بزنيم.

مي دانيم كه سرعت نور در ميانه ي مشخص از رابطه ي زير بدست مي آيد:

(1.7)

كه در آن C سرعت نور در خلا و n شاخص تجزيه در ارتفاع اتمسفري داده شده ( H ) است.

آنگاه مي توانيم را به شكل زير بنويسيم. ( انرژي ذره اي نسبيتي ( Relativistic Particle )است كه با سرعتي معين حركت مي كند:

(1.8)

بنابراين اگر بنويسيم n = 1 + δ و آنگاه برابر با  خواهد بود. كه از آن خواهيم داشت:

(1.9)

حال مي توانيم بهتر پرتوهاي چرنكوف را در EAS بررسي و مطالعه كنيم. اين كار مي توان به دو صورت 1) بررسي گسترش طولي و يا 2) بررسي پراكندگي جانبي ريزش هاي ذره اي ادامه داد.

گسترش طولي اين ريزش ها به معناي توزيع در نقطه ي گسيل فوتون هاي چرنكوف مي باشد.

از شكل زير مي توان به آساني ديد كه ريزش ها مي توانند بعد از تيرگي ( Blur ) به Max خود برسند:

شكل (1.5): شبيه سازي مونته كارلو ( Monte Carlo ) در مورد توزيع طولي ريزش الكترومغناطيسي 1Tev

در سوي ديگر توزيع جانبي يك EAS (شكل1.6) در مورد پرتوهاي چرنكوف در واقع همان بررسي نقطه ي ساتع كننده ي پرتوهاي چرنكوف در سطح عمود به قطب ريزش است.

بنابراين  مي بينيم كه توزيع جانبي اينگونه حساس به گسترش طولي ريزش رفتار مي كند.

در اصول توزيع جانبي مي توان گفت كه شيب توزيع جانبي مرتبط به ريزش است كه مي تواند در ديدگان رصدگران چنين گسترش يابد.

هنگاميكه ريزش ها به شدت در اتمسفر گسترش مي يابند پديداري توزيع را بيشتر نمايان مي سازند كه به اين مدل خاص حلقه ي چرنكوف ( Cherenkov Ring ) مي گويند.

شكل (1.6): نمودار توزيع جانبي پرتوهاي چرنكوف بر وري زمين مخصوص به انواع خاصي از پرتوهاي گاما و ريزش هاي هادرونيك .

پرتوهاي گاماي القا شده به ريزش يك توزيع جانبي و سطحي نسبيتي نور را در خارج 125 متري فاصله ي شعاعي از مركز نشان مي دهد. 

منبع: http://www.gae.ucm.es

 عكس از: rscc.cc.tn.us



 

نوشته شده توسط پریان در سی و یکم تیر 1387 ساعت 18 موضوع نجوم | لینک ثابت


گرچه نظر اصلي دانشمندان در مورد ضد مواد مشخص نيست اما تعدادي از آنها بر اين تاكيد دارند كه ذرات پاد زير اتمي مانند پوزيترون مي توانند از ضد مواد باشند. بعضي ديگر هم اعتقاد دارند ضد مواد در سياه چاله ها ايجاد مي شوند. اما حقيقت چيست؟

عقيده ي VMR-PCR بر اين است كه اگر خلا عامل اصلي گرانش و ايجاد كننده ي نيروي دافعه باشد بايد از ذراتي غير مادي تشكيل شده باشد.

براي آسان تر كردن كار ابتدا فرض مي كنيم اين ذرات دقيقا مخالف مواد هستند.

طبق تعاريف گفته شده در VMR-PCR شتاب گرانشي حاصل از برآيند نيروهاي دفع خلا و ماده است كه اين نشان مي دهد دو نيروي دافعه ي ماده و خلا برابر نيستند.

در همين جا متوجه مي شويم كه قانون سوم نيوتن براي اين ذرات آنچنان درست نيست.

زيرا عمل (دافعه ي خلا) را اگر در اين فرآيند F = C فرض كنيم دافعه ي ماده F < C خواهد بود كه اين نشان مي دهد عكس العمل در جهت عكس وارد مي شود اما دقيقا برابر نيروي وارده نيست.

بنابراين قانون اول VMR-PCR در مورد ضد مواد: عمل و عكس العمل ضد مواد:

1) نيروي عمل ضد ماده هميشه از نيروي عكس العمل ماده بيشتر است.  

اما در اينجا يك استثنا بوجود مي آيد:

مي دانيم كه جهان در حال انبساط است. پس طبق قوانين گفته شده اجرام از آن نقطه شتاب مي گيرند كه در آن دفع ماده از خلا بيشتر باشد تا دافعه اي در عكس العمل ايجاد شود.

بنابراين تنها يك مورد استثنا وجود دارد و آن سفيد چاله اي در مركز دنياست.

با اين فرض متوجه مي شويم نه كرم چاله اي وجود دارد و نه سفيد چاله اي به اندازه ي اين همه سياه چاله!

تنها يك و يك سفيد چاله در مركز عالم وجود دارد زيرا در جاي ديگر نمي بينيم اجرام به جز اين سو به سوي ديگري منبسط شوند.

اين مطلب معماي سفيد چاله ي استفان هاوكينگ را حل مي كند. سالها بود كه اين دانشمند مي گفت پديده اي بايد در مقابل سياه چاله وجود داشته باشد و اثباتي رياضي براي آن داشت. اما با اين همه تلاش كسي موفق به ديدن اين مورد نشد. از آنجا كه هاوكينگ سياه چاله ها را با كرم چاله ها به سفيد چاله ها متصل كرده بود منطقي به نظر مي رسيد كه با رصد سياه چاله ها در نقطه اي كه ديگر كرم چاله اي نبود قسمت دوم نظريه ي هاوكينگ را رد مي شد.

اما حال مي فهميم كه تنها يك سفيد چاله در مركز عالم وجود دارد و به همين دليل است كه ما عاجز از

رصد اين مورد هستيم.

اما حال چرا كرم چاله از سياه چاله ها به مركز دنيا متصل نباشد؟

طبق تعاريف گفته شده اگر جرم در سياه چاله ساكن نبود چنين گرانشي در اطراف آن ايجاد نمي شد. زيرا گفته بوديم كه دافعه ي خلا متناسب با دافعه ي ماده است. (به جز مورد سفيد چاله)!

از آنجا كه جرم بيشتر متناسب با دافعه ي بيشتر ماده است پس بايد جرم در سياه چاله ساكن باشد.

كه البته اين رابطه دو طرفه نيست كه بگوييم هرچه خلا بيشتر دافعه ي ماده بيشتر زيرا خلا بدون ماده فعال نيست.

حال آيا مي توان گفت اگر سياه چاله اي آنقدر بزرگ شود كه بر دافعه ي خلا غلبه كند تبديل به سفيد چاله خواهد شد؟

خير. اولين دليل آن است كه همچنين موضوعي مشاهده نشده است. دوم اينكه پيش بيني مي كنيم يك سياه چاله در حالت ايده آل كه بعيد است دافعه اي برابر با خلا داشته باشد و به همين دليل ثابت بدون هيچ گرانشي در فضا قرار گيرد به اين دليل كه هيچ سياه چاله اي در مركزيت دفع خلا نيست. آن سفيد چاله اي كه ما از آن صحبت مي كنيم در مركز دنيا وجود دارد كه اين خواص براي آن برقرار مي شود.

بنابراين خيلي دقيق مي توان گفت اگر سياه چاله به حجم عظيمي از اين قابت دست پيدا كنند (تقريبا 50 درصد) گرانش آنها به جاي اينكه زياد شود كاهش خواهد يافت.

اما اين ديدگاه چگونه نظريه ي جهان تپنده را توجيه مي كند؟

همانطور كه خوانديد گفتيم سفيد چاله ي مركزي در حال دفع است.

در قوانين ضد ماده داريم كه در هنگام ايجاد گرانش ذرات خلا خود متاثر از اين برآيند دفع نيستند و ساكن باقي مي مانند. همچنين فرض كرديم كه ضد مواد خواص مقابل مواد را داشته باشند. پس مواد سفيد چاله بايد تاثير پذير از اين دفع خود نيز از مركز با سرعتي خاص جدا شوند. (با همان سرعت منقبض شدن دنيا).

بنابراين بعد از مدتي (برابر با طول زمان انبساط جهان) مواد داخل سفيد چاله طوري تخليه مي شوند كه ديگر قادر به مقاومت در مقابل دافعه ي خلا نخواهند بود. به همين دليل دوباره بعد از انبساط دنيا شروع به انقباض مي كند و سفيد چاله ي مركزي به سياه چاله تبديل خواهد شد.  

(ضد ماده از آن جا خود متاثر از دافعه نيست كه اين دافعه توليدي ذرات ديگر خلا هست و گفتيم كه خلا بدون ماده تاثيري ندارد).

بنابراين قانون دوم ضدماده را بيان مي كنيم: تعريف نيرو براي ضد مواد:

2) نيرو (از قبيل جاذبه و دافعه) بر ضد مواد تاثيري ندارد.

از اين موضوع كه بگذريم ديديم كه در تعاريف طبق مثال پاكت آبميوه و جاروبرقي با ايجاد توده اي از مواد در فضا ذرات خلا در اطراف آن چگال تر شده و از آنجاييكه مي خواهند به جاي خود برگردند به ماده دافعه وارد مي كنند.

بنابر اين تعريف داريم: كميت هاي وجودي ضد مواد:

3) ضد مواد حجم اشغال مي كنند اما جرم ندارند.

طبق همان مثال ها هم ديديم كه در اين فرآيند ذرات خلا جابه جا نمي شوند و با حتي با مواد يا با خود تركيب نمي شوند. تنها از برخورد نيروهاي آنها به يكديگر يك ذره ي پر انرژي با سرعت بيشتر از C ايجاد مي شود. اين ذرات تجزيه نمي شوند و يا از بين نمي روند.

بر طبق اين موضوع و استناد به قانون پايستگي انرژي – ماده قانون چهارم را اينگونه بيان مي كنيم: پايستگي ضد مواد:

4) ضد مواد نه بوجود مي آيند و نه از بين مي روند. اما ممكن است عاملي مانند انرژي داشته باشند كه به آن تبديل شوند. (انرژي عامل ماده است. عامل اين ذرات بايد نوعي مستقل باشند).

اين قانون نشان مي دهد كه در هر جهان مقدار مساوي و ثابتي ضد ماده (خلا) و ماده وجود دارد كه اين مدل استاندارد را نيز توجيه مي كند.

قانون پنجم را استوار بر اي مطلب بيان مي كنيم: مقدار نيروي ضد مواد:

5) نيرويي كه خلا به ماده وارد مي كند به حجم آن بستگي دارد زيرا آنها جرم ندارند. نيروي وارده از ماده بر خلا نيز به جرم ماده بستگي دارد.

نكته: از آنجا كه در مواد حجم بيشتر معني جرم بيشتر را الزاما نمي دهد پس نيروي مواد را تنها به جرم نسبت مي دهيم.  

6) ضد مواد مفهومي به نام چگالي ندارند. زيرا در هر دنيا تنها اين مواد هستند كه منبسط و منقبض مي شوند و همانطور كه گفتيم ذرات خلا ساكن هستند. به همين دليل چگالي اين ذرات تنها در اطراف اجرام تعريف مي شوند. جرم بيشتر جسم چگال تر شدن ذرات خلا در اطراف آنرا بيان مي كند.

نتايج زيادي از اين قانون مي توان گرفت كه چند نمونه از آنها را در غالب قانون هاي مجزا بيان مي كنيم:

7) دو ضد ماده بر هم نيرويي وارد نمي كنند زيرا:

الف) تنها در حضور ماده فعال و داراي اثر مي گردند.

ب) در پديده هاي انبساط  و انقباض نيروي ضد مواد (ذرات خلا) تحت تاثير اين فرآيندها قرار نمي گيرد.

8) ضد مواد هيچ گاه عاملي مانند انرژي ندارند و مطلقا پايسته هستند. زيرا تبديل آنها به عاملي مانند انرژي آنها را مستلزم به حركت مي كند.

9) ذره ي ايجاد شده از برخورد دو نيروي دافعه ي خلا و ماده از آنجا كه سرعت آن C^2 كاملا انرژي و در واقع مادي مي باشد و از ضد ماده نخواهد بود.

حال تنها مطالب در مورد ضد مواد مربوط به گسيل امواج و بارهاي آنها است.

در مورد طيف و گسيل امواج كه قبلا اشارتي كرده بوديم مبني بر اينكه از آنجا كه ضد مواد خواص مقابل مواد را دارند نه طيف خواهند داشت و نه موج گسيل خواهند كرد.

البته فرضي را نيز بيان كرديم كه ممكن است طيف سياه براي ضد مواد باشد و اين رنگ سياه همانند سفيد براي ماده از چندين رنگ ضد مادي تشكيل شده باشد.

اما در مورد بار:

اگر توجه كرده باشيد مدلي كه براي انتشار تاكيون ها مشخص كرديم خيلي شبيه به دفع دو بار هم نام بود.  

اگر هر دو دفع را منشايي از ذرات با بار همنام و تقريبا مساوي بيان كنيم اين شباهت بيشتر نيز مشخص مي شود. اما تا به جال باري براي خلا مشخص نشده است.

بنابراين قانون آخر را اينگونه بيان مي كنيم:

10) ضد مواد در فرآيند گرانش باري همنام با بار مواد و تقريبا مساوي از نظر مقدار خواهند داشت.

به همين دليل پيش بيني مي كنيم كه اولين لايه هاي خلا بعد از جو داراي بار همنام با آخرين لايه هاي جو باشد.

اما آيا قطب هاي مغناطيسي تاثيري در اين ذرات و خواص آنها دارند؟

خير. با تجزيه ي مطالب گفته شده خود در مي يابيد كه تمام خواص بيان شده از فرآيند گرانش و بررسي آن بدست آمده اند و ارتباطي با مغناطيس ندارند.

آنگاه مغناطيس مواد از كجا آمده است؟

VMR-PCR عامل عالم را در دو چيز مي داند. خلايي كه فضا را پر كرده و ماده اي كه ذره ي بنيادين عالم است.

همانطور كه مي دانيم مغناطيس اجرام سماوي بعد از چندين سال رو به كاهش مي رود كه دليل آن نا مشخص است.

نظري كه VMR-PCR دارد اين است كه بعد از بيگ بنگ مواد داراي بالاترين قدرت در ميدان مغناطيسي خود هستند. با گذشت زمان و ظاهر شدن سناريوي جهان تپنده آنها اين قدرت را به آهستگي از دست مي دهند و بعد از انقباض در نقطه ي مركزي عالم عاملي مغناطيس آنها را دوباره شارژ مي كند.

بر همين مبنا پيش بيني مي كند كه مغناطيس از دست رفته عمدتا تا روز انقباض در فضا پخش خواهد بود و بوسيله ي اين عمل در نقطه ي مركزي جمع خواهد شد تا مواد جمع شده را شارژ مغناطيسي كند.

عمل اين انقباض بستگي به دفع خلا خواهد داشت. به صورت تقريبي خلا در شرايط ايده آل به يك جسم متمركز 5.98 تني 1 تقسيم بر 10^24 نيوتن نيرو وارد مي كند. براي بدست آوردن نيروي انقباض مي توانيد جرم دنيا را در اين تناسب قرار داده تا مقدار تقريبي آن را بدست آوريد.

بحث تقريبا در اينجا تمام است. زيرا از آنجاييكه چگالي براي ذرات معني اي ندارد پس در كل ترموديناميكي ندارند.

به همين دليل كار خود را با اين 10 ويژگي از ضد مواد (ذرات خلا) به پايان مي بريم.

اطلاعات اوليه از اين تئوري در:

http://www.hupaa.com/page.php?id=2709/articles/default.aspx/?NewsID=1161821961&Cat=Astrophysics

 


 

نوشته شده توسط پریان در سی و یکم تیر 1387 ساعت 17 موضوع نجوم | لینک ثابت


خورشیدگرفتگی

خورشیدگرفتگی یا کُسوف (نام قدیمی‌تر خورگیر)وقتی رخ می‌دهد که سایه ماه بر بخشی از زمین بیافتد و در نتیجه از دید قسمت‌هایی از کرهٔ زمین، قرص ماه روی قسمتی از قرص خورشید را بپوشاند. این پدیده هنگامی رخ می‌دهد که زمین و ماه و خورشید به ترتیب در یک خط راست یا تقریباً در یک خط راست قرار بگیرند و این شرایط تنها در زمان ماه نو ممکن است برقرار گردد. گرفتگی کامل خورشید را باید یکی از منظره‌های بسیار زیبا و در عین حال ترسناک طبیعت دانست

زمین در گردش به دور خورشید و ماه در گردش به دور زمین در مدارهای بیضی‌شکل اما نزدیک به دایره حرکت می‌کنند. شعاع مدار گردش زمین به دور خورشید (تقریباً ۱۵۰ میلیون کیلومتر) حدود ۴۰۰ برابر بزرگتر از شعاع مدار گردش ماه به دور زمین (تقریباً ۳۸۰ هزار کیلومتر) است و این در حالی است که اندازهٔ واقعی خورشید نیز حدود ۴۰۰ برابر بزرگتر از اندازهٔ واقعی ماه است. این وضعیت باعث شده‌است که اندازهٔ ظاهری ماه و خورشید از دید اهالی کرهٔ زمین تقریباً یکسان باشد.

بیضی بودن مدارها، باعث می‌شود که فاصلهٔ زمین تا خورشید در طول زمان تا حد ۱٫۶ ٪ کم یا زیاد شود و فاصلهٔ ماه تا زمین در طول زمان تا حد ۵٫۴ ٪ کم یا زیاد شود. این مطلب موجب شده‌است که در زمان‌های مختلف، اندازهٔ ظاهری ماه و خورشید کمی تغییر کند و در نتیجه ماه گاهی کوچکتر، گاهی هم‌اندازه و گاهی اندکی بزرگتر از خورشید دیده شود. از سطح کرهٔ زمین، اندازهٔ ظاهری ماه از ۲۹٫۳ تا ۳۴٫۱ دقیقهٔ قوس و اندازهٔ ظاهری خورشید از ۳۱٫۶ تا ۳۲٫۷ دقیقهٔ قوس در تغییر می‌باشند.

صفحهٔ مداری گردش ماه به دور زمین، نسبت به صفحهٔ مداری گردش زمین به دور خورشید °۵٫۱۴۵ زاویه دارد. این مطلب باعث می‌شود که در زمان ماه نو، در اغلب موارد ماه با خط واصل بین زمین و خورشید فاصله داشته باشد و تنها در بعضی از دفعاتِ ماه نو این سه جرم آسمانی تقریباً در یک خط راست قرار بگیرند.

مردم در زمان‌های قدیم از گرفتگی خورشید می‌ترسیدند، چرا که اولاً علت گرفتگی را نمی‌دانستند و خیال می‌کردند که ممکن است خورشید برای همیشه ناپدید شود و دوماً به طور معمول این پدیده را به مسائل ماوراء طبیعی و خدایان ارتباط می‌دادند و ناپدید شدن خورشید را ناشی از خشم خدایان می‌پنداشتند.

اما امروزه جنبه علمی این پدیده به خوبی شناخته شده‌است و به همین خاطر به غیر از تماشای زیبایی ظاهری آن، استفاده‌های علمی هم از این پدیده صورت می‌پذیرد.

در زمان خورشیدگرفتگی و به خصوص در خورشیدگرفتگی کلی، امکان انجام بررسی‌های علمی خاصی روی بعضی از مسائل علمی فراهم می‌گردد که در مواقع دیگر عملاً غیر ممکن است و همین مطلب ارزش علمی این پدیده را بالا می‌برد.

مدتها پیش از آنکه گرفتگی رخ دهد. برنامه ریزی دقیقی صورت می‌گیرد، تا چندین هیئت در مسیر گرفت مستقر شوند. اخترشناسان تلاش می‌کنند تا محلهایی را انتخاب کنند که در مدت کوتاهی ، گرفتگی ابری نباشد. طی چند دقیقه قابل استفاده ، دوربینها و دستگاهها ، هم‌زمان به عکسبرداری و آزمایشهای مختلف مشغول می‌شوند. حتی برخی از گروههای پژوهشگر در حالی که دستگاهها را در هواپیما جای می‌دهند، مطالعات خود را هنگام پرواز انجام می‌دهند. آنها با این روش می‌توانند از مزاحمت ابرها به دور باشند و نیز با پرواز هواپیما ، مسیر سایه ماه را دنبال کنند. از اینرو به مدت مشاهده گرفتگی چندین دقیقه افزوده می‌شود.

وقتی ماه قرص خورشید را می‌پوشاند لایه‌های خارجی جو خورشید را می‌توان رصد کرد. با پدیدار شدن ستاره‌ها می‌توان انحنای فضا-زمان را اندازه گیری کرد با محاسبه زمان تماس اول ماه با خورشید می‌توان به جزئیاتی در حرکت مداری ماه و زمین پی‌برد. می‌توان ستارگان دنباله‌داری را که در حضیض هستند بررسی کرد و ... . در قرن اخیر مهم‌ترین سنجشهای خورشید گرفتگی اندازه گیری مکان ستاره‌های قابل روئیت در اطراف خورشید و تأیید تجربی نسبیت عام انیشتین است. نسبیت عام پایه کهکشان شناسی نوین است. امروزه گرفتگی کامل ، برای اخترشناسان فرصت گرانبهایی است تا بخش‌های کم نورتر تاج خورشید و نیز لایه فام سپهر را مطالعه کنند.

شورای مرکز تقویم دانشگاه تهران وابسته به موسسه ژئوفیزیک اعلام کرد: در روز جمعه 11 مرداد 1387 خورشیدگرفتگی رخ خواهد داد

 

این گرفتگی در بخش کوچکی از شمال کانادا و جزایر شمالی آن، شمال گرینلند، شمال و نواحی مرکزی روسیه، غرب مغولستان، نواحی مرکزی چین به صورت کلی دیده می شود.

این گرفتگی در شمال کانادا، اروپا جز بخشی از جنوب آن و آسیا جز بخش کوچکی از جنوب غرب و شرق آن به صورت جزئی دیده می شود.

در شهر تهران گرفتگی در ساعت 14 و 34 دقیقه آغاز می شود و در ساعت 15 و 33 دقیقه به حداکثر می رسد که در این حالت ماه 25 درصد از سطح قرص خورشید را می پوشاند. این گرفتگی درساعت 16 و 28 دقیقه در تهران خاتمه می یابد.

مشخصات خورشید گرفتگی برای تمامی مراکز استانها به شرح زیراست:

مرکز استان / شروع گرفتگی / حداکثر گرفتگی / پایان گرفتگی / حداکثر پوشیدگی (درصد)
اراک /  14:39/ : 15:34/ 16:26/  20
اردبیل /  14:24 / 15:24  / 16:20  / 25
ارومیه/ 14:25  / 15:21 / 16:14 /  19
اصفهان/  14:44 / 15:40  / 16:31  / 20
اهواز /  14:49  / 15:39  / 16:26 / 13
ایلام / 14:40  / 15:32 / 16:19  / 14
بوشهر /  14:58  / 15:46  / 16:31  / 12
بجنورد /  14:32 / 15:35 / 16:33 / 39
بندر عباس/ 15:04  / 15:55  / 16:42 / 18
بیرجند / 14:46  / 15:46  / 16:41 / 33
تبریز / 14:24  /  15:22  / 16:16  / 22
تهران /  14:34 / 15:33  / 16:28 / 25
خرم آباد/  14:41  / 15:34  / 16:24  / 16
رشت/  14:28 / 15:28  / 16:23 / 25
زاهدان / 14:56  / 15:54  / 16:46 / 29
زنجان /  14:29 / 15:28 / 16:22  / 22
ساری/ 14:32  / 15:33  / 16:29 / 30
سمنان /  14:35 /  15:35  / 16:31  / 28
سنندج / 14:34  / 15:29  / 16:20 / 18
شهرکرد / 14:45  / 15:39  / 16:30 / 18
شیراز/ 14:55  / 15:47  / 16:34 / 16
قزوین / 14:31  / 15:30  / 16:25  / 24
قم / 14:37  / 15:35  / 16:28  / 22
کرمان / 14:53  / 15:49  / 16:41  / 24
کرمانشاه / 16:38  / 15:31 / 16:21 / 16
گرگان / 14:32  / 15:34  / 16:31  / 32
مشهد /  14:36  / 15:39  / 16:37  / 40
همدان / 14:36  / 15:32  / 16:23  / 19
یاسوج / 14:52  / 15:44  / 16:32 / 16
یزد  / 14:47 / 15:44  / 16:36  / 23

خورشید گرفتگی در مناطق شمال شرقی ایران نسبت به دیگر مناطق کشور طولانی تر است و بخش وسیع تری از قرص خورشید پوشیده می شود. توجه به این نکته لازم است که مشاهده مستمر خورشید گرفتگی به بینایی آسیب می رساند و برای این کار، استفاده ازصافی های مناسب ضروری است.

منبع اندرومدا


 

نوشته شده توسط پریان در سی و یکم تیر 1387 ساعت 16 موضوع نجوم | لینک ثابت


قانون هابل

قانون هابل (به انگلیسی: Hubble's law)، قانونی در اختر فیزیک است که فرض می‌کند که جهان با سرعتی ثابت که برای تمام زمان‌‌ها‌ ثابت است، در حال گسترش است.

 تاریخچه

در ۱۹۲۹ (میلادی) ادوین هابل تصاویری که نشان می‌داد جابه جایی به قرمز کهکشان‌های دوردست همراه با فاصله آنها از ما به طور ثابت در حال افزایش است را منتشر کرد. این معادله بیانگر همان رفتاری است که نسبیت عام برای جهان در حال گسترش پیش بینی می‌کرد.

قانون هابل

قانون هابل با این معادله بیان می‌شود:

v = H_0 \, D

که در آن، D فاصله یک کهکشان و v سرعت دور شدن کهکشان به علت انبساط هستی است.

H0 به نام ثابت هابل شناخته می‌شود که سرعت گسترش هستی را نشان می‌دهد و در واقع یک ثابت حقیقی نیست. این ثابت ارتباط بین اینکه یک کهکشان چه مقدار از ما دور است و با چه سرعتی از ما دور می‌شود را تعیین می‌کند. ثابت هابل برای تشخیص اندازه و سن هستی (زمان هابل) به کار می‌رود.

در ۲۰۰۳ ثابت هابل 71 ± 4 km/s/Mpc‎ تخمین زده شد.


 

نوشته شده توسط پریان در بیست و هفتم خرداد 1387 ساعت 20 موضوع نجوم | لینک ثابت


قبل از بیگ بنگ

همواره برای ما این سوال مطرح می شود که  قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاد؟ پاسخی که معمولا به این سوال داده می شود به این گونه است : قبل از بیگ بنگ چیزی وجود نداشته و بیگ بنگ آغاز همه چیز است.  Sean Carroll از  فیزیکدانان برجسته، این سوال را اینگونه پاسخ میگوید: ما دقیقا نمی دانیم .

  Carroll  نیز مانند بسیاری از فیزیکدانان و کیهان شناسان شروع به بررسی امکان وجود زمان قبل از بیگ بنگ و همچنین ارائه ی نظریات جدید درمورد چگونگی شکل گیری جهان کرده است. Carroll نتایج تحقیقات خود را هفته ی گذشته و در اجلاس اتحادیه ی ستاره شناسان امریکایی در Louis, Missouri مطرح کرد. متن زیر خلاصه ای از گفته های Carroll  پیرامن شکل گیری جهان است که از زبان خود او نقل قول می شود :
این دوره یک  عصر طلایی در روند شکل گیری جهان محسوب میشود، ولی مساله ای که در اینجا مطرح می شود  اینست که  مدل کنونی که ما از جهان در دست داریم، درک کاملی را  از آن  ایجاد نمی کند. اول اینکه، در حدود 95%  جرم جهان محاسبه نشده است. ظاهرا کیهان شناسان این مشکل را با اختراع انرژی تاریک و ماده ی تاریک حل کرده اند. اما این دلیل نمی شود که چون ما  ماده ای را متناسب با داده هایمان یافته ایم، از آینده ی جهان مطلع هستیم.
چیزی که بیشتر ما را  شگفت زده می کند، اطلاعاتی است که از فضاپیمای 
WMAP ( کاوشگر  ناهمسانگردی امواج مایکروویو Wilkinson ) در مورد جهان بدست آمده. این فضاپیما امواج  پس زمینه ی کیهانی (CMB) یا همان امواج بیگ بنگ را بررسی می کند.
 
 
تصویر لحظه ای WMAP از چگونگی شکل اولیه جهان، نشان می دهد که جهان در آغاز، داغ، متراکم ویکنواخت (آنتروپی  پایین) بوده است. ما نمی دانیم چرا جهان اینگونه بوده است. جهان ما چندان طبیعی بنظر نمی رسد. بعلاوه، حالت های کم آنتروپی و همچنین شرایط اولیه ی مکانی که بتوانند راه گشای جهانی مشابه جهان ما باشند، کمیاب هستند. اکثر آنها دارای آنتروپی بالاتری هستند نه پایین تر.
اکثر پدیده های شگفت آور منفرد در مورد جهان، آن چیزهایی است که تغییرمی کنند. و تمام آنها  در یک مسیر ثابت از گذشته تا آینده در میان جهان رخ می دهند. به این روند، بردار زمان گفته میشود. این بردار زمان از دومین قانون ترمودینامیک بدست می آید. این قانون آنتروپی را بیان می کند و چگونگی حرکت یک سیستم بسته را از نظم به سوی بی نظمی شرح می دهد و یک قانون بنیادی در فیزیک و ستاره شناسی بشمار می رود.
یکی از سوالات  مهم در مورد شرایط اولیه ی جهان به این گونه بیان می شود : که چرا در آغاز مقدرا آنتروپی اینقدر کم بوده است؟ Carroll در پاسخ به این پرسش گفت : در لحظات اولیه ی بیگ بنگ  ، آنتروپی مسئول بردار زمان بوده است. زندگی ، مرگ ، خاطرات و تمامی حوادث در جریان زمان و نظم موجود رخ می دهند و نمی توانند به عقب باز گردند.
هر زمانی که  شما یک تخم مرغ را بشکنید یا یک لیوان شیشه ای آب را رها کنید، شاهد این قانون کیهان شناختی خواهید بود.
بنابراین به عبارت دیگر برای پاسخ به این پرسشها درمورد جهان و بردار زمان، ما نیاز به بررسی آنچه که قبل از بیگ بنگ رخداده خواهیم داشت. اما بدنبال تاریخی از جهان هستیم که برای همگان قابل درک باشد و بدنبال مکانیسمی اساسی برای حل این معما  خواهیم بود.
در حال حاضر ما مدل خوبی برای جهان نداریم و نظریات رایج به این پرسش ها پاسخ مناسبی نمی دهند. نسبیت عام پیشبینی می کند که جهان در یک  تکینگی آغاز شده. اما نمی تواند هیچ چیز را تا پس از بیگ بنگ توجیه کند. تئوری تورم که دوره ی انبساط  سریع جهان را در لحظات اولیه بیگ بنگ مطرح کرده نیز نه تنها کمکی به حل مساله نمی کند. بلکه مساله ی آنتروپی را وخیم تر میسازد. این تئوری، خود  نیازمند نظریه ای برای  توجیه شراییط اولیه است.
در اینجا مدل های دیگری نیز وجود دارند. اما  من مدل  جهان های چندگانه ای را که جهان های بچه را خلق می کنند، مناسب تر می دانم. جهان قابل  مشاهده ی ما همه ی تاریخ خلقت را در خود ندارد. اگر ما بخشی از multiverse بزرگتری باشیم آنگاه هیچ حالت آنتروپی تعادلی  بیشینه ای وجود نخواهد داشت و آنتروپی با آفرینش جهانی مشابه جهان ما  ایجاد شده اشت.
تصویر
تحقیقات جدیدی را که  من به همراه گروهی از فیزیکدانان بر روی نتایج  WMAP انجام داده ام ، نشان می دهند که  جهان  دارای یک  حالت نامتعادل یا یکطرفه است.
اندازه گیری های WMAP نشان می دهند که نوسانات امواج پس زمینه ی کیهانی در یک سوی آسمان در  حدود 10% قویتر از سوی دیگر آن است. به عبارت دیگر اگر این نوسانات یک ساختار رها شده را در سرتاسر جهان خالق جهان ما  نشان دهند  آنگاه جهان در یک سوی خود سنگینتر  خواهد بود. فهم بهتر  گرانش کوانتومی به درک بهتر این موضوع کمک خواهد  کرد. نوسانات کوانتومی می توانند جهان های  جدید ی را بوجود آورند. اگر نوسانات گرمایی بتوانند در یک فضای ساکن  جهان های بچه را تولید کنند. پس دارای انتروپی و در نتیجه قادر به آفرینش جهان بوده اند.
Carroll بر این نکته تاکید بسیار دارد که هر پژوهشی در این زمینه نیاز به تفکر بسیار دارد. تا کنون هیچ یک از این تحقیقات ثابت نشده اند .


 

نوشته شده توسط پریان در بیست و هفتم خرداد 1387 ساعت 20 موضوع نجوم | لینک ثابت


انرژی سیاه

به رغم مفاهيمى كه هفتاد سال پيش مطرح و پذيرفته شدند، امروز پژوهشگران عقيده دارند كه عالم به سرعت در حال گسترش است. آنها اين انرژى تسخيرناپذير دافعه را شاهدى بر وجود نوعى انرژى ناشناخته و داراى قدرت و حضور مطلق مى دانند...

آيا آلبرت اينشتين، پدر عالم شناسى مدرن، اشتباه مى كرد؟ آيا نظريه نسبيت اش خطا بود؟ امروز جامعه اخترشناسان جملگى بر اين موضوع توافق دارند. مسلماً اينگونه نتيجه گيرى خالى از عيب و ايراد نيست. ولى ظاهراً هيچ چيز مانع حيات دوباره و باشكوه اين علم نيست. ظرف چند سال ديدگاه فيزيكدانان اخترشناس به عالم شاهد دگرگونى هاى شگرفى بود. هفتاد سال است كه همواره يك سخن را از فيزيكدانان مى شنويم: انبساط عالم به كندى مى گرايد. به دليل جاذبه ناشى از جرم بين كهكشان ها در عمل از سرعت دور شدن آنها از يكديگر كاسته مى شود. با اين حال، پديده مذكور آثار و نتايج چندانى ندارد. بنابراين به رغم آنچه كه انتظار مى رود انبساط جهان هردم سرعت بيشترى مى گيرد. يك نتيجه گيرى شگفتى آور اين واقعيت آن است كه نظريه پردازان ناچار شدند وجود نوعى «انرژى سياه» اسرارآميز را كه قدرت دافعه فعال در سرتاسر عالم است فرض كنند.ميشل كاسه از بخش فيزيك اخترشناسى وزارت انرژى اتمى فرانسه با شوق و شور ورود اين تازه وارد را جشن مى گيرد. «اين يك انقلاب است.» كتاب اوليه ژاكوب تحت عنوان ماده سياه، انرژى سياه روز 27 سپتامبر بر روى پيشخوان كتابفروش ها بود. نويسنده با لحنى حماسى از انرژى تازه متولد شده تعريف و تمجيد مى كند: «رحمت، صعود، پرواز بر فراز چتر نجات، ضد جاذبه!» به قول نويسنده به شكرانه چنين پديده اى مى توان تصويرى معقول از عالم پديد آورد. تصوير به غايت زيباتر از تمام آنچه كه الهيون و اساطير مذهبى به دست دادند.

ماجرا در سال 1988 آغاز شد. در اين سال سول پرل موتر از دانشگاه هاى هاروارد و بركلى، پژوهشگر 28 ساله بسيار درخشان كه به تازگى فارغ التحصيل شده بود، مبلغى بابت اندازه گيرى ميزان كاسته شدن از سرعت انبساط جهان دريافت كرد. گروه كوچك چهار نفره وى براى آن كه بتواند از عهده انجام اين وظيفه برآيد ناچار بود كه يكى از تماشايى ترين پديده هايى را كه در آسمان رخ مى دهند- انفجار سوپرنوا- دنبال كند. هنگامى كه عمر سوپرنوا به سر مى رسد، بزرگ ترين ستارگان به شدت درخشان و پرنور مى شوند و انرژى نورانى معادل يك ميليارد ستاره را به داخل فضا رها مى كنند. صحنه اى ديدنى ولى در عين حال نادر، ماجرايى كه در طول يكصد سال در هر كهكشان حداكثر دو تا سه بار اتفاق مى افتد. مشاهده انفجار سوپرنوا براى پروژه سول پرل موتر لزوم صددرصد داشت. بدين ترتيب سوپرنواى مذكور تنها جسمى در عالم هستى است كه «امكان اندازه گيرى دقيق فاصله اش با زمين وجود خواهد داشت، درست شبيه فانوس دريايى كه آنقدر از ما دور است كه نورش به صورت لكه اى تيره در مى آيد.»



«اشتباه بزرگ» آلبرت اينشتين

به گفته سول پرل موتر، كه هم اكنون استاد فيزيك در دانشگاه بركلى است پروژه ظرف سه سال آينده به نتيجه خواهد رسيد. در واقع تاكنون حدود ده سال است كه پروژه مذكور به طول انجاميده است. «لازم است دوربين هاى الكترونيك كاملاً مدرن در اختيار داشته باشيم و نرم افزارى را براى آن كه بتوانيم تصاوير را در قوى ترين كامپيوترها به هر سو كه بخواهيم بچرخانيم طراحى كنيم، تا 42 سوپرنوا تحت عنوان SNIa قابل بررسى باشند. با گذشت ساليان و انباشته شدن مشاهدات گروه سول پرل موتر، پروژه شناسايى سوپرنوا، و فيزيك پروژه ديگر تحت عنوان تيم جست وجوى سوپرنواى High-z كه روى همين غبارها كار مى كرد. ناچار با نتيجه اى غير منتظره روبه رو گرديد. دورترين سوپرنواهاى SNIa رنگ پريده تر از آن كه انتظار مى رود به نظر مى رسند. پس آيا انبساط عالم سرعت مى گيرد؟ در واقع «هنگامى كه به سوپرنوا در جهانى كه به سرعت در حال بزرگ تر شدن است مى نگريم، مى بينيم فوتون هايى كه به ما مى رسند بايد فاصله مكانى بيشترى از گذشته را طى كنند و بدين ترتيب خود سوپرنوا از نظر ما درخشندگى كمترى خواهد داشت. اين آن چيزى است كه پژوهشگران تصور مى كنند و روبرت كريشن عضو تيم High-z در كتاب خودش «عالم بدون مرز» انتشارات دانشگاه پرينستون 2002 آورده است.«ما شايد بهترين راه نزديك شدن به خدا را در فيزيك يافته ايم.»هيچ يك از اين دو گروه، كه هردو هم آمريكايى هستند نمى تواند تصميم بگيرد كه اطلاعات مذكور را بپذيرد چه واژگون كننده تمام عقايد كنونى شان است. آنها از بيم آن كه در صورت اشتباه مورد تمسخر ديگران قرار گيرند، محاسباتشان را از سر گرفتند و ماه ها حتى سال ها تلاش كردند كه تصويرى را كه ساخته بودند، بهبود بخشند. اين تصوير علاوه بر آن كه مفاهيم كاملاً جاافتاده را در ده جهانشناسى زير و رو مى كند بلكه مى توان گفت تصور «جهان در حال گسترش هرچه سريع تر سوء قصد به جان اعليحضرت است. «در سال هاى دهه ،1910 آلبرت اينشتين اصطلاح ثابت جهانى را وارد نظريه نسبيت كرد تا وفادارى خويش را به عقايد رايج در آن زمان نشان دهد. جهان ثابت بدون هيچ انبساطى» اين سخن پير آنيتلوگوس پژوهش گر «آزمايشگاه فيزيك هسته اى و انرژى هاى عالى» است ليكن در سال 1929 ادوين هابل فيزيكدان و ستاره شناس كشف كرد كه كهكشان ها از يكديگر دور مى شوند و لذا عالم منبسط مى شود. بلافاصله آلبرت اينشتين، طبق داستانى كه از آن زمان سينه به سينه جهان شناسان منتقل شده، ثابت فوق را با گفتن اين كه «بزرگ ترين خطا»يى است كه وى هيچ گاه حاضر به ارتكاب آن نيست، رد كرد پير آنيتلوگوس مى گويد: «زمان درازى است كه ما فيزيكدان ها كه اساتيد خويش را گرامى مى داريم نتوانسته ايم اين ثابت را زير سئوال ببريم، به همين سادگى»بالاخره در سال 1998 دو گروه آمريكايى مذكور بر آن شدند كه كشف خويش را در مورد اين كه جهان همواره و با سرعتى فراتر از آن كه «ثابت از عهده توصيف و توضيح آن برآيد در حال گسترش است، اعلام كنند. امروزه تمامى جامعه علمى با اين واقعيت وفق يافته اند. ميشل كاسه كه خود با بازگشت به ايده ثابت جهانى آتش بحث و مباحثه را دامن زد. به حرف يونانى لاندا (ى) اشاره مى كند كه سمبل رياضى پرواز عالم است، آنچه كه امروز نمادى از انفجار عالم است. عنصر خالق ناپيدا و جهانى كه هم اكنون پرده از رويش برداشته شده همانا لاندا است [...] بهترين راه نزديك شدن به خدا در فيزيك.بايد گفت كه تاكنون شواهد و قرائن نيز به نفع تز سرعت گرفتن انبساط عالم به دست آمده است. در ابتدا مشاهده صدها سوپرنواى مكمل آن را تصديق كرد. مهم تر از آن به نوشته ميشل كاسه «انسجام نتايج آن اندازه خيره كننده است كه مى توانيم به حق اعلام كنيم كه سرانجام مدلى باوركردنى از عالم در اختيار داريم.» و بالاخره جامعه علمى پى به مزاياى عظيم آن برده است. برخى معماها كه از سال هاى دهه 1990 مطرح شده اند به لطف اين تز راه حلى هايى براى خود پيدا كرده اند. به عنوان مثال، سن عالم ديگر تناقضى با سن برخى ستارگان، كه به نحو شگفت آورى پيرتر از آن به نظر مى رسند، ندارد.

بنابراين انرژى سياه در آينده قطعه گم شده اى خواهد بود كه دانشمندان براى بازسازى پازل بزرگ خويش از عالم در پى آنند تا بدان جا كه اين تز در مطالعاتى كه توسط بالون هاى استراتوسفر مجهز به تلسكوپ و ماهواره اى آمريكايى موسوم به Wilkinson Microwave Anisotropy Probe به عمل آمده، مورد تاييد قرار گرفته است تمام اين پروژه يك ماموريت دارند. «اندازه گيرى» عالم و نتيجه گيرى شان تا حدى شگفت آور است. براساس نتايج حاصل از اين ابزارهاى اندازه گيرى، ماده اى كه مى شناسيم (ستارگان، سيارات، موجودات زنده يا اتم) در واقع نماينده تنها 5 درصد كل انرژى موجود در عالم است. اكنون مى توانيم حدود 25 درصد «ماده سياه» را نيز به آن بيافزاييم. اين احتمالاً از ذرات مجزايى تشكيل شده كه اگر چه آثار حاصل از آنها قابل رويت است ولى تاكنون نتوانستيم خودشان را پيدا كنيم. در واقع جاذبه ايجاد شده به وسيله ماده كلاسيك قادر به توضيح دليل حفظ ساختمان هاى عظيمى چون كهكشان ها يا لايه هاى كهكشانى در عالم نيست. بايد ماده اى نامريى و ناشناخته، اعمال كننده چنين جاذبه اى باشد.خوب 70 درصد بقيه چه؟ قطعاً نمى تواند انرژى سياه باشد، و اين كه بالاترين وزن را در صورتحساب عالم دارد. روشن است كه قدر قدرت است، چرا كه بر عالم حاكميت مى كند و حتى سرعت گام هايش را نيز او تحميل و ديكته مى كند. همه جا حاضر و محيط بر ماست و قوانين ماده اى را كه ما جزء كوچكى از آن هستيم او تعيين مى كند و به قول ميشل تورنه جهان شناس در دانشگاه شيكاگو و مبتكر اصطلاح «انرژى سياه»: «با اين همه هيچ چيز از آن نمى دانيم.» ماهيت آن براى ما ناشناخته است آيا اين «انرژى خلأ» است؟ فيزيكدان ها دوست دارند اين طور باشد چرا كه خلأ كه عالم را «پر مى كند» اصلاً نمى تواند وجود نداشته باشد. به عنوان مثال ذرات موسوم به «مجازى» مى توانند از آن به وجود آيند، به سرعت به صورت ذرات مادى درآيند و سپس نابود شده و به جايى كه از آن جا آمده اند، بازمى گردند ولى اين «خلاء كاذب» آن گونه كه ميشل كاسه آن را مى خواند، مى تواند پر از انرژى سياه باشد.

اگر وضع از اين قرار است، پس عواقبى هم در تاريخ انبساط عالم بر جاى خواهد گذاشت. دنياى ما 7/13 ميليارد سال پيش به وجود آمد، زمان، مكان و انرژى به ناگهان دستخوش جنبش انبساط عمومى گرديدند. به همان اندازه كه ماده در اين فضاى همواره در حال حجيم تر شدن رقيق تر مى شود از قدرت جاذبه اش كاسته مى شود در حالى كه انرژى خلأ باقى مى ماند. هر چند كه 7 ميليارد سال است كه اين انرژى سياه جاى خالى جاذبه را پر كرده است اين درست زمانى است كه انبساط عالم سرعت مى گيرد.

جهانى داراى پنج بعد

با اين حال، اين گزينه مشكل كوچكى نيز دارد: اين فرضيه توضيح نمى دهد كه در پى چه رويداد شگفتى آورى سرنوشت هاى انرژى ماده و انرژى سياه يكى مى شوند. ده ميليارد سال است كه ماده برترى خود را به عالم تحميل كرده؛ حالا ديگر نوبت انرژى سياه است با اين حال معجزه اى باعث خواهد شد كه بتوانيم لحظه اى را كه جنگ بر سر برترى بين اين دو دشمن ديرينه مغلوبه خواهد شد، بيابيم؟عالم شناسان علاقه اى به همزمانى ندارند. از اين روست كه برخى به فرضيه جوهر سره (اشاره به عنصر پنجم «اتر» كه سابقاً تصور مى شد عالم از آن ساخته شده) روى آورده اند براساس اين فرضيه انرژى سياه نه «از» مكان بلكه «در» مكان است. انرژى سياه مى تواند شكل خاصى باشد كه تا زمانى كه به صورت جرم درنيايد متوجه آن نمى شويم هر چند كه تمامى همين جرم از آن تشكيل شده است. با اين حال اين جوهر سره اين مزيت را دارد كه مى توانيم شاهد تحول و تكامل انرژى آن در طول زمان باشيم طورى كه به قول پير آنتيلوگوس «شمايل موجود تعادل نسبى (70/30) ديگر يك استثناى لحظه اى نيست بلكه يك نتيجه گيرى منطقى صرف نظر از آن است كه نقطه عزيمت ما كجا باشد.»يك امكان ديگر نيز وجود دارد هم اكنون فيزيكدان جوان از «انستيتو فيزيك اختر شناسى پاريس»، سدريك دفايه آن را مورد بررسى قرار مى دهد. يك تز سنت شكن كه شامل حال تمامى انرژى خارجى مى شود و به تغيير نظريه نسبيت عمومى آلبرت اينشتين مى پردازد. بايد ديد چه مى كند! سدريك دفايه با كار هايش، كه با همراهى و همكارى دانشمندان برجسته در دانشگاه نيويورك شروع كرد در تلاش است بعد پنجمى را به دنياى چهار بعدى آلبرت اينشتين (سه بعد مكانى و يك زمانى) در چارچوب مفهوم مكان _ زمان بيفزايد در واقع در دنياى پنج بعدى، خود مفهوم جاذبه دستخوش تغيير مى شود تغييرى كه مى تواند توجيه كننده سرعت انبساط عالم كه شاهدش هستيم باشد.اگر چنين بعد پنجمى وجود داشته باشد اين بعد مكمل به نوعى و در مقياسى كاملاً پايين تر از بعدى كه در آن زندگى مى كنيم «به خود برخواهدگشت»، كه احتمالاً دليل آن است كه تاكنون از حواس ما پنهان مانده است. سدريك دفايه توضيح مى دهد: «دقيقاً شبيه طناب كشيده اى كه از نظر بندبازى كه روى آن پيش مى رود جسمى است كه تنها يك بعد دارد؛ در حالى كه از نظر مورچه جسمى دوبعدى است، حيوان مى تواند هم در طول آن حركت كند و هم در عرض آن.»در ميان اين فرضيات، كدام يك بهتر از همه است؟ پيش از آنكه پاسخى براى اين پرسش پيدا شود، قطعاً بحث هاى طولانى در پيش خواهند بود. تا آن زمان اتفاقات عظيمى در آن سوى اقيانوس اطلس در شرف وقوع است. سول برلموتر قصد دارد با ماهواره اى به ارزش يك ميليون دلار به نام Supernova Acceleration Probe به فضا رود. در آن مكان كه مشاهده هزاران سوپرنواى بسيار دور ميسر است، پى بردن به تاريخ انبساط عالم هستى آسان تر خواهد بود و البته با شگفتى هاى بسيار. هيچ كس نمى تواند بگويد كه در آن سوى انبساط عالم، وراى جاذبه و دافعه كه ماده و انرژى سياه اعمال مى كنند نيرو هاى پنهان و راز آميز ديگرى وجود ندارند. مسلما اين دنيايى به مراتب اسرار آميزتر است.

برگرفته ازوبلاگ مشترک فیزیک و زیست شناسی


 

نوشته شده توسط پریان در هشتم خرداد 1387 ساعت 12 موضوع نجوم | لینک ثابت


پارادوکس اولبرس

پارادوکس اولبرس نام یکی از پارادوکس های معروف است سوالش چنین است:

   
چرا آسمان شب تاریک است؟
   

جوابهای نادرست :

  • گرد و غبار میان ستاره ای:(دلیل نادرستی:این مواد نور ستاره ها را جذب می‌کنند و مانع رسیدن آنها به چشم ما می‌شوند، اما مساله اینجاست که جذب نور، سرانجام آنقدر دمای گردوغبار را بالا می‌برد که آن را به تابش و نورافشانی وامی دارد.)
  • انتقال به سرخ:(دلیل نادرستی:بخشی از پرتوهای ماورا بنفش نیز سر از طیف مرئی درمی آورند و اثربخشی اول را تقریباً خنثی می‌کنند)

  جوابهای درست

  • از آنجایی که سرعت نور محدود است و عمر جهان بیش از ۱۵ میلیارد سال نیست پس اجرامی که فاصله‌شان بیش از ۱۵ میلیارد سال نوری باشد دیده نمی‌شود و در نتیجه احتمالاْ بخش عظیمی از تابش‌های رسیده از رسیدن به زمین باز می‌مانند(نتیجه ثانویه چنین است که به مرور زمان شب‌ها روشن‌تر می‌شود)
  • اولا ْکهکشانها، عمر لایتناهی ندارند دوماْستاره‌ها سرانجام تاریک می‌شوند و این اثر در کهشکشان‌های نزدیک به خاطر فاصله نوری کوتاه تر زودتر قابل مشاهده‌است.

برهم نهی این دو عامل باعث می‌شود که ما هیچ وقت نتوانیم نور ستاره‌های دور و نزدیک را هم‌زمان در همه جهات ببینیم. نور دورترین ستاره‌ها هنوز به ما نرسیده‌است، یا اگر برسد این سفر این قدر طول می‌کشد که تعدادی از اجرام نزدیک در این فاصله خاموش می‌شوند


 

نوشته شده توسط پریان در نوزدهم اردیبهشت 1387 ساعت 16 موضوع نجوم | لینک ثابت


نقد و بررسی عکس های نجومی

نخستین نشست نقد و بررسی عکس های نجومی در فرهنگسرای قانون (ابن سینا) برگزار می شود.

کانون نجوم فرهنگسرای قانون (ابن سینا) با هدف آشنایی علاقمندان با عکاسی نجومی نخستین نشست نقد و بررسی عکسهای نجومی را برگزار می کند.

در این نشست، عکسهای نجومی عکاسان مختلف مورد نقد و بررسی قرار می گیرد و درباره روشهای عکسبرداری نجومی بحث و تبادل نظر خواهد شد. نشست نقد و بررسی عکس های نجومی چهارشنبه، چهارم ماه اردیبهشت، از ساعت 18 تا 20 در فرهنگسرای  قانون (ابن سینا) برگزار می شود. 

 

عکس از علیرضا وفا - از مجموعه عکسهای به نمایش درآمده در جشنواره نگاه آسمانی

 فرهنگسرای قانون (ابن سینا) پیش از این در اواخر سال 86  ، جشنواره عکس های نجومی "نگاه آسمانی" را برگزار کرده بود. این فرهنگسرا در شهرک قدس (شهرک غرب) تهران، انتهای خیابان ایران زمین شمالی قرار دارد.


 

نوشته شده توسط پریان در دوم اردیبهشت 1387 ساعت 19 موضوع نجوم | لینک ثابت


دانه برف

به راستي چرا بلورهاي برف شش پر و متقارن و سفيد هستند؟
براي پاسخ به اين سوال بايد داستان زندگي يك دانه برف را دانست.

داستان زندگي دانه برف، از ابر آغاز مي‌شود، از زماني كه يك قطره بسيار ريز ابر يخ زده و به يك ذره كوچك يخي تبديل مي‌شود.

زماني كه بخار آب روي سطح ذره يخ شروع به سخت شدن مي‌كند، به سرعت در اين يخ كوچك چند وجه ايجاد و به يك شش وجهي تبديل مي‌شود.

ذره يخ تا مدتي اين شكل شش وجهي را حفظ مي‌كند اما به تدريج كه بلور بزرگتر و بزرگتر مي‌شود، از هر يك از وجوه اين شش وجهي شاخه‌اي بيرون مي‌آيد. از آنجا كه شرايط جوي (يعني دما و رطوبت) در همه نقاط اين بلور كوچك يكسان است، هر شش شاخه جديد، تقريبا به يك اندازه رشد مي‌كنند.

بلور برف در حاليكه بزرگتر مي‌شود، در داخل ابر با باد به اينسو و آنسو مي‌رود و به همين دليل است كه در طول زمان، با دماهاي مختلفي روبرو مي‌شود.

اما رشد كريستال تا حد بسيار زيادي به ميزان دما مربوط مي‌شود و از آنجا كه هر شش شاخه بلور در هر زمان در شرايط مساوي قرار دارند، همه آنها به يك شكل رشد مي‌كنند.

نتيجه نهايي اين روند، ايجاد ساختاري شش شاخه و متقارن است. بايد توجه داشت كه چون هر بلور برف مسيري خاص خود را در ابر مي‌پيمايد، هر يك شكل خاص خود را پيدا مي‌كنند.


** چه چيزي باعث همزماني رشد شش بازوي كريستال برف مي‌شود؟
هيچ چيز. همانطور كه قبلا اشاره شد هر يك از بازوهاي دانه برف مستقلا رشد مي‌كند اما از آنجا كه نقاط مختلف هر بلور اوليه برف درشرايط مساوي دمايي قرار دارد، اين رشد همزمان و برابر صورت مي‌گيرد.

شايد اين موضوع عجيب و باورنكردني به نظر برسد اما شايد اشاره به يك نكته، اين موضوع را باوركردني كند: در واقع بلورهاي برف چندان كامل متقارن نيستند. براي اطمينان به زير برف برويد و خودتان آزمايش كنيد.

به ندرت ممكن است كريستالي كاملا متقارن پيدا كنيد.


** دانه برف چرا شش بازو دارد؟
علت اين امر به خصوصيات هندسه شش ضلعي شبكه بلور يخ برمي‌گردد. اما اين شبكه ابعاد مولكولي دارد و پي بردن به اين موضوع كه اين تقارن در ابعاد نانو چگونه به ساختار يك كريستال برف كه به مراتب بزرگتراست، منتقل مي‌شود، كار ساده‌اي نيست.

اما بطوركلي بايد گفت ايجاد بازو در دانه برف از طريق "تشكيل وجوه" (‪ faceting‬يا ايجاد ساختاري مانند جواهرات تراش داده شده) صورت مي‌گيرد.

اين وجوه بدون نياز به نيروي خاصي تشكيل مي‌شوند كه علت آن، نحوه قرار گرفتن مولكول‌ها در داخل شبكه دانه برف است. در فرآيند تشكيل وجوه است كه دانه ابتدايي برف به يك شش وجهي تبديل مي‌شود كه ساختاري بزرگتر با يك تقارن شش بري است. در نهايت، بازوها از گوشه‌هاي شش ضلعي بيرون مي‌آيند و وجود شش گوشه اساس به وجود آمدن شش بازوست.

فرآيند "تشكيل وجوه" نشان مي‌دهد كه هندسه مولكول آب چگونه به هندسه يك كريستال درشت برف منتقل مي‌شود


 

نوشته شده توسط در ششم فروردین 1387 ساعت 22 موضوع نجوم | لینک ثابت