سفارش تبلیغ
صبا ویژن
هان ! دشمن ترینِ مردم نزد خدا، کسی است که سنّت امامی را سرمشق خود قرار می دهد ؛ امّا کردارش راسرمشق خود قرار نمی دهد . [امام سجّاد علیه السلام]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیوندها
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
* مطالب علمی *
ایساتیس
آقاشیر
.: شهر عشق :.
جملات زیبا
تعقل و تفکر
دکتر رحمت سخنی
بیگانه ، دختری در میان مردمان
تا ریشه هست، جوانه باید زد...
اس ام اس عاشقانه
خاطرات خاشعات
اس ام اس سرکاری اس ام اس خنده دار و اس ام اس طنز
وسوسه عقل
پرهیزکار عاشق است !
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
آموزش
وبلاگ تخصصی کامپیوتر
هک و ترفند
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
انجمن فیزیک پژوهش سرای بشرویه
عاشقان خدا فراری و گریزان به سوی عشق و حق®
وبلاگ عشق و محبت ( اقا افشین)
باید زیست
دست نوشته های دو میوه خوشمزه
در دل نهفته ها
روزگاران(حتما یه سری بهش بزن ضرر نمی کنی)
فقط برای ادد لیستم...سند تو ال
تجربه های مدیریت
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
ارزانترین و بزرگترین مرکز سوالات آزمون دکترا
عکس و اس ام اس عشقولانه
دانلود نرم افزار های روز دنیا
شاهرخ
مکانیک هوافضا اخترفیزیک
مکانیک ، هوافضا ،اخترفیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک و اختر فیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک جامدات
همه با هم برای از بین نرفتن فرهنگ ایرانی
انتخاب
فیزیک و واقعیت
ترجمه متون کوتاه انگلیسی
دنیای بیکران فیزیک
آهنگ وبلاگ

سفر رهبر معظم انقلاب در هفته ولایت را به شهر کویریمان گرامی می داریم.

 

شمیم  و  رایحه ی خوشگوار  می آید                           مشام   داده خبـر   بوی  یار می آید
همین که دیده  به نور رخش  کنم روشن                     مراد   و   بخت خوشم  در کنار می آید
زمانه را چه عجب ! روی خوش نشانم داد                  گل  و شکوفه  چه بی رنج خار می آید
  فضای شهر معطّر کنید  و  مشک آمیز                         که ماه نو  شد  ه ،رشک بهار    می آید 
نگاه خضر(ع) یقین  باغ  را  تبرک   کرد                      که شاخ خشک زمستان به بار    می آید
چه قدر  قند  به  دل آب کرد  ،   آمدنش                      به دست   ما   سـند  افتخار     می آید
 نگار  از  دل مشتاق   می زداید  غم                            زسینه   غصّه رود   چون  نگار   می آید
هـزارشکر که  آرام جان  رسد ما را                                  قرار  بهر دل بی قـرار  می آید


کلمات کلیدی: فیزیک حالت جامد


نوشته شده توسط مهدی 86/10/13:: 5:52 عصر     |     () نظر

دید کلی
آیا تاکنون سنگی را از دست خود رها کرده‌اید، به هنگام جدایی سنگ از دستتان شاهد سقوط آن بطرف زمین بوده‌اید؟ آیا تاکنون دیده‌اید که سنگ یا هر شیء دیگر که از دستتان رها می‌کنید، برخلاف حرکت آن بسوی زمین به سمت آسمان حرکت کند؟ اما زمان یونانیان این مسأله مورد توجه بوده است که اجسام تمایل حرکت بطرف زمین دارند و در جایی که نیروی گرانی رو به پایین است، ولی پایین در استوا عمود بر پایین در قطب شمال و پایین در قطب جنوب در جهت مقابل پایین در قطب شمال است.

در هر جا نیروی گرانی بسوی مرکز زمین است. به گفته نیوتن نیروی گرانی تا مدار ماه گسترش پیدا می‌کند. طبق مطالعاتی که نیوتن در این خصوص انجام داده است، نیروی لازم برای نگه داشتن ماه در مدارش با نیروی گرانی در سطح زمین با تقریب خوبی مشابه است.


 

 

 

تاریخچه
به گفته استوکلی یکی از دوستان نزدیک نیوتن ، اولین بار نیوتن زمانی که زیر درختان سیب یک باغ مشغول صرف چایی بوده است، ایده گرانش به ذهنش خطور کرده است. به گفته استوکلی او در حالیکه نسشته و در فکر فرو رفته بود، یک سیب توجهش را جلب کرد و به مفهوم گرانش پی برد.
سیر تحولی و رشد
نیوتن دستاوردهای خود را در خصوص گرانش در سال 1057- 1678 در کتاب مشهور اصول منتشر کرد، نیوتن در این کتاب از حد مسائل سیب - زمین فراتر رفته و قانون گرانش را در تمام اجسام تعمیم داده است. با توجه به اینکه گرانش در سه قلمرو مطالعه شده: جاذبه گرانش میان دو جسم ، جاذبه زمین و اجسام اطراف ما و در قلمرو منظومه شمسی برهمکنش میان ستاره‌های کهکشانها. اولین اقدامات برای توصیف حرکت منظومه شمسی توسط یونانیها انجام گرفت، بطلمیوس مطرح کرد که هر ستاره بر روی دایره‌ای حرکت می‌کند که مرکز آن به نوبه خود روی دایره دیگری به مرکز زمین در حال حرکت است.

در قرن 16 کوپرنیک یک طرح خورشید مرکزی پیشنهاد کرد که در آن خورشید در مرکز منظومه شمسی قرار دارد و زمین حول آن حرکت می‌کند. اما کپلر قوانین مهمی برای حرکت سیارات پیشنهاد کرد، اینکه تمام سیارات در مدارات بیضی شکل حرکت می‌کنند و خورشید در یکی از کانونهای آن قرار دارد، خط واصل هر سیاره به خورشید در زمانهای مساوی مساحتهای مساوی جاروب می‌کند، مجذور دوره دوران هر سیاره حول خورشید با مکعب فاصله توسط آن سیاره از خورشید متناسب است. اما نیوتن توانست قوانین کپلر را از قوانین حرکت و قانون گرانش نتیجه بگیرد و این یک پیروزی بزرگ برای او محسوب می‌شد.


 

 

 

قانون جهانی گرانش
نیرویی که دو ذره به جرمهای m1 و m2 به فاصله r از یکدیگر بهم وارد می‌کنند نیروی جاذبه‌ا‌ی است که در امتداد خط واصل دو ذره اثر می‌کند. و بزرگی آن برابراست با:


F = G m1m2/r2 و G = 6.67X10-11 Nm2/(kg)2

 

m1 و m2 جرم هر دو جسم ، r فاصله بین مرکز جرم آنها و G ثابت جهانی است و مقدار آن برای تمام زوج ذرات یکسان است. نیروی گرانشی میان دو جسم در واقع نیروهای کنش و واکنش‌اند، یعنی جسم اول نیرویی به جسم دوم وارد می‌کند، متعاقب آن جسم دوم نیز نیرویی به جسم اول وارد می‌کند، این در خط واصل بین دو جسم اثر می‌کند. این نیرو در مورد ذرات جرمدار است، یعنی اگر بخواهیم نیروی میان دو جسم بزرگ مانند زمین و ماه را تعیین کنیم باید هر جسم را به صورت مجموعه‌ای از ذرات را در نظر بگیریم و سپس نیروی برهمکنش میان این ذرات را باهم محاسبه کنیم، در این قانون فرض می‌شود که نیروی گرانش میان دو ذره از اجسام دیگر مستطیل است و به خواص فضای اطراف آنها بستگی ندارد.
تعیین ثابت جهانی گرانش
ثابت G توسط ترازوی کاوندیش بدست می‌آید، این ترازو برای بررسی تجربی قانون گرانش جرمهای
m1 = m2 به یک رشته آویخته M1 = M2 حول محور ساکنی دوران می‌کنند. تصویر رشته لامپ توسط آینه متصل به m و m وی خطکش مدرج میافتد و در هتیجه هر گونه دوران m و m قابل اندازه گیری است. در این ترازو جرمها ذره نیستند، بلکه اجسامی بزرگ هستند.

جرم زمین را می‌توان با استفاده از قانون جهانی گرانش نیوتن و مقدار محاسبه شده G از آزمایش کاوندیش تعیین کرد. به همین دلیل کاوندیش را نخستین کسی می‌دانند که زمین را وزن کرده است. جرم زمین از مساوی قرار دادن روابط به نیروی برهمکنش جرم زمین و جرم هر جسم واقع بر سطح آن ، m ، نیروی گرانش وارد بر جسم m بدست آورد.
تفاوت G و g
ثابت G دارای ابعاد L3/MT2 است و یک کمیت نرده‌ای است. g دارای ابعاد L/T2 است و یک کمیت برداری است و نه جهانی است و نه ثابت. هر چه استوا بطرف قطب روی نصف النهار جلو می‌رویم مقدار g افزایش می‌یابد، مثلا اگر رکورد پرش طول یک ورزشکار در برلین که g = 9.8128 m/s2 است برابر 8.09 متر است. رکورد او در ملبورن انگلستان که g = 9.7999 m/s2 است، یک سانتیمتر بیشتر می‌شود.


کلمات کلیدی: فیزیک حالت جامد


نوشته شده توسط مهدی 86/10/6:: 1:6 عصر     |     () نظر
سالهای متمادی است که بحث تئوری همه چیز در فیزیک مطرح شده است. منظور از این تئوری چیست؟ یک تئوری برای همه چیز به چه سئوالاتی باید پاسخ دهد؟ اجازه دهید بحث را با سخنان هاوکینگ دنبال کنیم. هاوکینگ می گوید نظریه نسبیت عام اینشتین نظریه‌ای در باره جرم‌های آسمانی بزرگ مثل ستارگان، سیارات و کهکشان‌هاست که برای توضیح گرانش در این سطوح بسیار خوب است مکانیک کوانتومی نظریه‌ای است که نیروهای طبیعت را مانند پیام‌هایی می‌داند که بین فرمیون‌ها (ذرات ماده) رد و بدل می‌شوند. مکانیک کوانتومی در توضیح اشیاء، در سطوح بسیار ریز خیلی موفق بوده بوده است یک راه برای ترکیب این دو نظریه بزرگ قرن بیستم در یک نظریه واحد آن است که گرانش را همانطور که در مورد نیروهای دیگر با موفقیت به آن عمل می‌کنیم، مانند پیام ذرات در نظر بگیریم. یک راه دیگر بازنگری نظریه نسبیت عام اینشتین در پرتو نظریه عدم قطعیت است با توجه به سخنان هاوکینگ دو نظریه مهم فیزیک و مکانیک کوانتوم، هریک به تنهایی خوب عمل می کنند، اما با یکدیگر ناسازگارند. بنابراین مسئله اصلی این است که راهی بیابیم تا این دو نظریه را با یکدیگر ترکیب کنیم برای ترکیب این دو نظریه تلاشهای زیادی انجام شده است که به چند مورد آنها اشاره می کنیم ابر گرانش همه ی مواد موجود در طبیعت از دو نوع ذره ی بنیادی به نام فرمیون ها و بوزن ها تشکیل شده اند. تفاوت فرمیون ها و بوزن ها در اسپین آنها می باشد به طوری که اسپن فرمیون ها نیمه درست و اسپین بوزن ها عددی درست است. همه ی انواع ذرات دست کم از دو خاصیت ذاتی جرم و اسپین برخوردارند. جرم خاصیتی آشنا برای تمام مواد است که به همان صورتی که برای اجسام بزرگ مقیاس در نظر گرفته می شود ، در مورد کوچک ترین اجزا تشکیل دهنده ی ماده نیز کاربرد دارد . اسپین خاصیت ظریف تری است که در اجسام بزرگ مقیاس به سادگی قابل شناسایی نیست . اسپین ، در واقع ، خاصیتی است که در قرن بیستم کشف شد تا رفتار بی هنجار الکترون ها را در میدان مغناطیسی توضیح دهد. هر تقارنی که در جست و جوی ارتباط میان فرمیون ها و بوزون ها ، یعنی ذراتی با اسپین های متفاوت ، باشد ابَرَتقارن نامیده می شود. و اما ابَرَگرانش ، نظریه ای پیشنهادی در فیزیک بنیادی است که ابرتقارن و گرانش را در هم می آمیزد. اولین نظریه ی ابرگرانش توسط سه فیزیکدان در سال 1976 فرمول بندی شد. لینک مرتبط ابر ریسمان در مطالعات و بررسی های مرسوم در فیزیک کوانتومی نسبیتی ، ذرات بنیادی را به صورت نقاط ریاضی و بدون گستردگی فضایی در نظر میگیریم. این رهیافت موفقیت های بسیار چشمگیری داشته است ، ولی در انرژی های خیلی خیلی زیاد یا فاصله های بسیار بسیار کوتاه که بزرگی میدان گرانشی با بزرگی نیروهای هسته ای و الکترو مغناطیسی قابل مقایسه می شود این رهیافت با شکست رو به رو می شود. در سال 1974 ژوئل شرک و جان شوارتز به منظور غلبه بر این مشکل توصیف وحدت یافته ای از ذرات بنیادی را بر اساس منحنی های یک بعدی بنیادی به نام ریسمان مطرح کردند . به نظر میرسد که نظریه های ریسمان از هر نوع ناسازگاری که در تمام تلاش های قبلی دست یابی به نظریه ای وحدت یافته برای توصیف گرانش و سایر نیرو ها ایجاد مزاحمت کرده است ، مبراست . نظریه ابرریسمان که در آنها از نوع خاصی تقارن به نام ابرتقارن ، بهره گیری می شود ، بیشترین امیدواری را برای ارائه ی نتایج واقع بینانه پدید آورده اند لینک مرتبط بوزون هگز در دهه های اخیر فیزیکدانان یک مدل تحت عنوان مدل استاندارد را ارائه کردند تا یک چوب بست نظری برای فهم ذرات بنیادی و نیروهای طبیعت فراهم آورند. مهمترین ذره در این مدل، یک ذره ی فرضی موجود در همه ی میدانهای کوانتومی است که نشان می دهد سایر ذرات چگونه جرم به دست می آورند. در واقع این میدان پاسخ می دهد که همه ی ذرات در حالت کلی چگونه جرم به دست می آورند. این میدان، میدان هگز Higgs field خوانده می شود. نتیجه ی منطقی دوگانگی موجو - ذره این است که همه ی میدانهای کوانتومی دارای یک ذره ی بنیادی باشند که با میدان در آمیخته است. این ذره که با همه ی میدانها در آمیخته و موجب کسب جرم توسط سایر ذرات می شود، هگز بوزون Higgs boson نامیده می شود لینک مرتبط جمع بندی حال مطلب بالا را جمع بندی می کنیم یک - نسبیت عام باید مکانیک کوانتوم ترکیب شود تا مشکلات موجود در فیزیک نظری بر طرف گردد. طبق نسبیت عام مسیر نور در میدان گرانشی خمیده است که آن را تحت عنوان فضا - زمان مطرح می کنند. مکانیک کوانتوم به ویژگیها و رفتار ذرات زیر اتمی می پردازد و با کوانتومها یا کمیتهای گسسته سروکار دارد. در حالیکه در نسبیت عام فضا - زمان پیوسته است دو - باید ارتباط بین فرمیونها و بوزونها توضیح داده شود. همجنانکه می دانیم فرمیونها شامل ذراتی نظیر الکترونها و پروتونها هستند که دارای اسپین نادرست می باشند و بوزونها دارای اسپین درست هستند سه - هگز بوزونها باید توضیح داده شوند، یعنی اینکه ذرات چگونه جرم به دست می آورند. با توجه به رابطه جرم - انرژی می دانیم هرگاه ذره ای در یک میدان شتاب بگیرد، انرژی و در نتیجه جرم آن افزایش می یابد. بنابراین مسئله این است که این پدیده یعنی افزایش جرم را چگونه می توان توجیه کرد؟ راه حل برای رسیدن به یک راه حل اساسی که بتواند مشکلات عمده ی فیزیک معاصر را بر طرف سازد، راه های مختلفی وجود که به نتایج متفاوت و گاهی ناسازگار می انجامد. نظریه های مختلفی که در این زمینه مطرح شده اند، بخوبی نشان می دهند که نگرش بانیان آنها بر اساس دو گانگی بین بوزونها و فرمیونها شکل گرفته است. سئوال اساسی این است که آیا حقیقتاً بوزون و فرمیون دو موجود کاملاً متفاوت از یکدیگرند؟ در نظریه ریسمانها، ریسمان به عنوان یک بسته فوق العاده کوچک انرژی تلقی می شود و که با پیوستن آنها به یکدیگر و با ارتعاشات مختلف آنها سایر ذرات نمود پیدا می کنند. در نظریه هگر بوزون به دنبال ذره ای هستند که موجب ایجاد یا افزایش جرم می شود. اگر این مسئله ی هگز بوزون را با دقت بیشتری بررسی کنیم شاید بتوانیم به نتایج جالب توجه تری برسیم اجازه بدهید تصورات خود را از بوزون و فرمیون یا به عبارت دیگر از جرم - انرژی و نیرو تغییر دهیم. در فیزیک مدرن جرم و انرژی دو تلقی مختلف از یک کمیت واحد هستند. جرم هر ذره را می توان با محتویات انرژی آن اندازه گرفت و همچنین انرژی یک ذره را می توان با جرم آن هم ارز دانست. لذا در فیزیک معاصر ما با دو کمیت بیشتر سروکار نداریم، انرژی و نیرو اگر رابطه ی نیرو و انرژی را با دید متفاوتی مورد بحث قرار دهیم، می توانیم به نتایج جالب توجهی برسیم. نیرو به عنوان انرژی در واحد طول مطرح می شود که برای آن رابطهی زیر داده شده است F=-dU/dx => du= - Fdx حال ذره ای را در نظر بگیرید که انرژی آن در حال تغییر است. این تغییرات را از دو جهت می توان مورد توجه قرار داد. یکی از جهت افزایش و دیگری از جهت کاهش. از نظر افزایش نسبیت برای آن محدودیتی قائل نشده است و طبق رابطه ی جرم نسبیتی، جرم آن بینهایت قابل افزایش است. اما از جهت کاهش طبیعت خود برای آن محدودیت قائل شده و آن این است که تمام ذره تمام انرژی خود یا به عبارت دیگر، جرم - انرژی خود را از دست بدهد ذره ای را در نظر بگیرید که در یک میدان دارای شتاب منفی است. اگر فاصله به اندازه ی کافی بزرگ و میدان بسیار قوی باشد، آیا انرژی آن به صفر خواهد رسید؟ چنین آزمایشی برای اجسام مثلاً یک فطعه فلز چندان قابل تصور نیست، اما برای یک کوانتوم انرژی( فوتون) به خوبی قابل درک است. زیرا در نسبیت فوتون نمی تواند از یک سیاه چاله بگریزد. این پدیده را چگونه می توان توجیه کرد؟ یکبار دیگر به رابطه نیرو - انرژی بر گردیم F=-dU/dx => du= - Fdx در رابطه ی بالا انرزِ و فاصله تغییر می کنند، اما نیرو ثابت است. اگر نیرو یعنی F یک کمیت ثابت و تغییر ناپذیر است، چگونه می توان هگز بوزون را توجیه کرد؟ یعنی واقعاً این کاهش یا افزایش جرم چگونه امکان پذیر است. متاسفانه این دیدگاه از مکانیک کلاسیک به نسبیت تسری یافت و هیچگونه بخثی در این زمینه مطرح نشد. اگر بخواهیم با همان نگرش کلاسیکی مشکلات فیزیک و ناسازگاری نسبیت و مکانیک کوانتوم را بر طرف سازیم، راه به جایی نخواهیم برد، همچنانکه تا به حال این چنین بوده است اشکال بعدی که مانع رسیدن به یک نتیجه ی قابل توجه می شود این است فیزیکدانان به مشکلات به گونه ای پراکنده برخورد می کنند. هگز بوزون مسیر خود را می پیماید، مکانیک کوانتوم می خواهد مشکلات فیزیک را در چاچوب قوانین کوانتومی حل کند، و مهمتر از همه اینکه مکانیک کلاسیک تقریباً به فراموشی سپرده شده است. همه اینها هر کدام نگرشی خاص به جهان دارند و عمومیت ندارند. در حالیکه طبیعت یگانه است و قانون نیز بایستی از یک وحدت برخوردار باشد که هست. ترکیب مکانیک کوانتوم و نسبیت زمانی امکان پذیر است که نگرش هگز بوزون همراه با مکانیک کلاسیک نیز در این ترکیب منظور گردد هر کدام از این تئوری ها قسمتی از قوانین حاکم بر طبیعت را نشان می دهند. اگر در یک نگرش همه جانبه این قسمتهای مختلف را که با تجربه تایید شده اند توام در نظر بگیریم می توانیم به یک فیزیک یا یک نظریه برای همه چیز برسیم از کجا شروع کنیم؟ 1 با روند تکامل نظریه ها پیش می رویم. نخست مکانیک کلاسیک را در نظر می گیریم و به مورد خاص آن قانون دوم نیوتن توجه می کنیم، این قانون را با جرم نسبیتی یعنی m=m0/(1-v2/ c2)1/2 , E=mc2 و نظریه هگز بوزون می توان ترکیب کرد. اگر ذره/جسمی تحت تاثیر نیرو جرمش تغییر می کند، این تغییر جرم ناشی از این است که بوزون (نیرو) تبذیل به انرژی می شود. البته این روند جهت معکوس نیز دارد، یعنی در روند عکس با کاهش سرعت، انرژی به نیرو یا بوزون تبدیل می شود 2 در مورد قضیه کار انرژی W=DE برخوردی دوگانه وجود دارد. قسمت کار آن را با مکانیک کلاسیک مد نظر قرار می دهند و کار را کمیتی پیوسته در نظر می گیرند، در حالیکه با انرژی آن برخوردی کوانتومی دارند. در واقع بایستی هر دو طرف رابطه را با دید کوانتومی در نظر گرفت. در این مورد مثالهای زیادی می توان ارائه داد که با این برخورد دوگانه در تناقض قرار خواهد گرفت. اگر این مورد را بکار بندیم مشکل ارتباط فرمیونها و بوزونها بر طرف خواهد شد. این مورد مکمل قسمت پیشین است و حرف تازه ای نیست 3 اگر بپذیریم که کار کوانتومی است، الزاماً به این نتیجه خواهیم رسید که نیرو بطور کلی و از جمله گرانش نیز کوانتومی است. مفهوم صریح و در عین حال ساده آن این است که فضا - زمان کوانتومی است. با نگرش کوانتومی به گرانش یا به تعبیر نسبیت فضا - زمان، مکانیک کوانتوم و نسبیت با یکدیگر ترکیب خواهند شد. تنها موردی که در این جا باید متذکر شد این است که کوانتومی بودن فضا - زمان می تواند انحنای آن را نیز نتیجه دهد چنین نگرشی می تواند به یک نظریه برای همه چیز منتهی شود. نظریه ای که تحت عنوان نظریه سی. پی. اچ. مظرح شده است

کلمات کلیدی: فیزیک حالت جامد


نوشته شده توسط مهدی 86/10/6:: 12:56 عصر     |     () نظر

 

زمانی بود که وقتی از پایان جهان صحبت به میان می آمد، همان طور که «رابرت فراست» هم می گوید، میان دو گزینه آتش و یخ مجبور به انتخاب یکی بودید، یا دنیا آتش می گیرد و پایان می یابد یا یخ می زند و به انتها می رسد. اما ارزیابی های تعجب آور جدید از ستارگان دوردست که توسط تلسکوپ فضایی هابل صورت گرفته است نشان می دهد، یک انرژی تاریک ناشناخته رفته رفته و با قدرت زیاد در حال متلاشی کردن گیتی است. انیشتین این انرژی را که منشأ آن هنوز ناشناخته است پیش بینی کرده بود. با این حال بعدها او آن را بزرگترین اشتباه خود خواند. انیشتین گفته بود یک نوع نیروی جاذبه در حال فروپاشاندن گیتی است. قدرت این نیرو چنان زیاد است که طی میلیاردها سال عمر دنیا تغییری نکرده است.

نظریه پردازانی که در تلاش برای توضیح این نیروی مرموز هستند، می گویند این نیرو در طول زمان می تواند نیرومندترین یا ضعیفتر شود. این نیرو یا سرانجام دنیا را در یک لحظه و از هم می پاشاند یا در آینده دور رفته رفته آن را خاموش می کند؛ این آینده دور ده ها میلیارد سال با زمان حال فاصله دارد. اگر این نیرو خود به خود از میان برود، جاذبه بار دیگر بر گیتی مستولی می شود و جهان خود به خود فرو می پاشد.

چندی پیش دکتر «آدام ریس» از مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور(آمریکا) نخستین تصاویر قابل مشاهده و گستردهای را نشان داد که قدرت این نیروی ضد جاذبه را در طول زمان تحلیل می کرد. او گفت: داده های موجود نشان می دهد که کیهان رفته رفته توسعه می یابد، سرد و تاریک می شود و رفته رفته از بین می رود نه این که در یک لحظه و در یک واقعه ناگهانی نابود شود.دکتر «ریس» و تیم او که شامل چند استاد دانشگاه کالیفرنیا هستند از هابل برای جستجو و مطالعه ستارگان و ابرنواختران استفاده می کند. آنها 42 ابرنواختر جدید کشف کرده اند که شش یا هفت عدد از آنها از دورترین ابرنواختران شناخته شده اند.یافته های پژوهش های چند ساله آنها نشان می دهد، از میان نظریه هایی که درباره پایان دنیا وجود دارد نظریه انیشتین از همه بیشتر با اطلاعات موجود همخوانی دارد. دکتر «ریس» می گوید: آنچه ما یافته ایم نشان می دهد این نیرو یک انرژی تاریک نیمه دائم است و به نظر می رسد که مدت هاست با ماست و اگر تغییری می کند، این تغییر بسیار کند و آرام است. در گذشته که این اطلاعات را نداشتیم با نظریه انیشتین احساس نزدیکی نمی کردیم. اما اکنون فرق می کند.

دکتر «مایکل ترنر» کیهان شناس دانشگاه شیکاگو می گوید: «این بزرگترین راز همه تاریخ علم است، چه این انرژی تاریک در طول زمان تغییر بکند و چه نکند در ماهیت این راز تغییری ایجاد نمی شود. اطلاعاتی که به تازگی به دست آمده پیشرفت بزرگی است. این نخستین اطلاعات از این نوع است.اگرچه این نتایج جدید، پیش بینی یک قرن پیش انیشتین را تأیید میکند اما دکتر «ترنر» می گوید: «نمی توان با استناد به این نتایج جدید نظریه های دیگر را رد کرد. اطلاعات مزبور همچنان این احتمال را که نیروی ضد جاذبه ناگهان قدرت بگیرد و سیارات، ستارگان و حتی اتمها را متلاشی کند، تقویت می کند.»

ارزیابی های آینده ممکن است در گشودن راز این انرژی تاریک مؤثر باشند. اما دکتر «ریس» می گوید: نتایج تحقیقات و اطلاعات کنونی نشان می دهد، هر گونه تحول تسریع کننده که به قدرتمند شدن این انرژی تاریک منجر شود تا 30 میلیارد سال دیگر روی نخواهد داد. بسیاری از فیزیکدانان می گویند، این تخمین ها چندان مطمئن نیستند اما یافته های جدید ممکن است به ارزیابی دوباره مدل هایی منجر شود که حجم و تحولات این انرژی در فضا را پیش بینی می کنند. این مدل ها فعلاً چندان خوب نیستند. دانشمندان مؤسسه علوم فضایی هابل اخیراً در یک کنفرانس خبری آخرین نتایج یافته های خود را درباره موجود سیاه یا انرژی تاریک در دنیا اعلام کرده اند.

نخستین بار شش سال پیش دو گروه از منجمان از وجود یک نیروی مرموز به نام انرژی تاریک خبر دادند و اعلام کردند که این نیرو در حال متلاشی کردن دنیاست.

کیهان شناسان یک قرن است که فکر می کردند این نیرو در اثر جاذبه کیهانی کند و آرام شده است اما این دو گروه دریافتند که از 5 میلیارد سال پیش کهکشان ها در اثر این نیرو سرعت گرفته اند.در آن زمان وجود انرژی تاریک و حرف زدن درباره آن چندان جدی نبود، اما در سال های بعد یافته های جدید این موضوع را تقویت کرد و اکنون همه باور دارند که در جایی دور در آسمان ها، اتفاقاتی در حال روی دادن است. هیچ کس به راستی نمی داند این انرژی تاریک چیست.

اکنون صدها و هزاران ستاره شناس برای یافتن پرسشی برای این سؤال بزرگ شب ها با مجهزترین تلسکوپ ها و تجهیزات رو به آسمان قرار می گیرند. بعضی از آنها در پیروی از کار دو گروهی که شش سال پیش نخستین نشانه ها را دریافت کردند، در جستجوی نوعی ستاره در حال انفجار هستند به نام «ابرنواختر نوع اول.»

این ستارگان در فضا کاملاً مشخص هستند و دانشمندان را قادر می سازند تا درباره اندازه دنیا و میزان و چگونگی رشد آن در طول زمان اطلاعات مفیدی به دست آورند. گروه های دیگر تحقیقات خود را بر روی چگونگی تأثیر نیروی ضد جاذبه این انرژی تاریک بر رشد کهکشان ها متمرکز کرده اند. بعضی دیگر از ستاره شناسان و به ویژه گروهی از دانشگاه شیکاگو در حال ساخت مجموعه ای از رادیو تلسکوپ ها در قطب جنوب هستند تا به وسیله آن تحولات کهکشان ها را مطالعه کنند.یافته های جدید و ماجرای جذاب انرژی تاریک، تصمیم سازمان ناسا برای از بین بردن تلسکوپ فضایی هابل در فضا را زیر سؤال برده است.ناسا طراحی را در دست دارد که در آن مرگ تدریجی هابل در فضا پیش بینی شده است. کارشناسان ناسا می گویند بعد از حادثه پیش آمده برای فضاپیمای کلمبیا، اعزام یک هیأت جدید با یک فضاپیمای جدید به فضا بسیار خطرناک است.

دکتر «ریس» می گوید که با این تصمیم مخالف است و توقف کار هابل به معنای توقف تحقیقات بسیار مهم در سال های آینده است.همکاران این دانشمندان نیز که سال هاست در جستجوی یافته های جدید درباره ماجرای انرژی تاریک هستند. با نظر او موافقند. آنها از این که ناسا در حال بررسی چنین تصمیمی است حیرت زده شده اند و تأکید می کنند که هابل باید به عمر خود ادامه دهد.اخیراً پیشنهاد ارسال ماهواره ای به فضا مطرح شده که نام اختصاری آنSNAP است و برای مشاهده و مطالعه هزاران ستاره در حال انفجار از درون فضا طراحی می شود.

فیزیکدانان دانشگاه برکلی مسئول طراحی و ساخت این ماهواره هستند. انیشتین در سال 1917 در جستجو برای یافتن پاسخی به این سؤال که چرا گیتی به خودی خود متلاشی نشده است، نظریه انرژی تاریک را مطرح کرد. در سال 1929 «ادوین هابل» ستاره شناسی که تلسکوپ هابل به نام او نامگذاری شده است کشف کرد که دنیا و کیهان در حال توسعه است. در این تحلیل چنین تصور شده که نیروی جاذبه، این گسترش و توسعه را کند می کند و شاید روند آن را در طول زمان عکس کند. اما همان طور که گفته شد شش سال پیش دو گروه ستاره شناس دریافتند که این روند گسترش به جای تسریع در حال کند شدن است.جدیدترین یافته ها نشان می دهد که چیزی شبیه انرژی تاریک انیشتین در فضا در حال فعالیت است. در نظریه انیشتین توضیح داده نشده که چرا این انرژی از ابتدا به وجود آمده است. انرژی تاریک هیچگاه مستقیماً دیده نشده است. این موضوع شبیه یک داستان علمی تخیلی به نظر می رسد اما همه دانشمندان از گذشته تا به حال به وجود چنین نیروی ناشناخته ای معترف بوده اند.

برخی محاسبات دانشمندان درباره قدرت این انرژی به یک عدد واحد رسیده است که نام آن را «>W گذاشته اند. این عدد در حقیقت نسبت میان فشار و تراکم این انرژی تاریک است. شناختن این عدد و چگونگی تغییر آن در طول زمان ممکن است به شناسایی ماهیت این انرژی کمک کند.هدف دانشمندان از تحقیقات آینده ارزیابی عدد « >W با دقت 5 درصد است. اما حتی این ارزیابی ها هم می تواند به پایان کابوس انرژی تاریک منجر شود.با از بین رفتن تلسکوپ هابل کار صیادان انرژی تاریک پیچیده تر می شود. اما آنها از فعالیت باز نمی ایستند. با ادامه کار دانشمندان شاید زمانی در آینده نزدیک هیجان انگیزترین راز علم حل شود.


کلمات کلیدی: فیزیک حالت جامد


نوشته شده توسط مهدی 86/10/6:: 12:54 عصر     |     () نظر

علم یک واژه عربی است که از ریشه علم به معنی آموزش مشتق شده است. در اصطلاح عامیانه ، این کلمه در مورد هر نوع آگاهی که فرد در مورد محیط و مسایل پیرامون خود کسب می کند، اطلاق می گردد. و لذا هرچه میزان آگاهی و معلومات او بیشتر باشد، او را عالمتر می دانند. به همین علت در قدیم به افرادی که در زمینه علوم مذهبی و قرآنی به درجات بالاتری نائل می شدند، علامه می گفتند. مانند علامه امینی که آثار بسیار گرانبهایی از وی بر جای مانده است.

پیدایش علم

آدمی تمایل دارد که هرچه را ممکن است بداند و بفهمد، زیرا کنجکاو زاده شده است. کنجکاوی انسان از کنجکاوی هر موجود زنده دیگر کاملتر و پایدارتر است. رضایت آدمی در فرو نشاندن این کنجکاوی ، همراه با توانایی او در به خاطر آوردن ، استدلال کردن و ارتباط دادن ، به پیدایش فرهنگ کامل ، و از جمله علم منجر شده است. بنابراین می توان گفت که از همان زمانی که انسان ، پای به این جهان گذاشته است، علم نیز به وجود آمده و با رشد فکری بشر ، علم تکامل یافته است.

برداشت غلط از علم!

معلومات انسان ، وقتی که در مسایل روزانه به کار روند، می توانند در لباسی که فرد میپوشد، خانه ای که در آن زندگی می کند، تاثیر کنند. روشهای مسافرت ، تفریحات ، آموزش و پرورش ، اعتقادات مذهبی ، قضاوتهای اخلاقی و حتی بقای ملی انسان به این معلومات بستگی دارد. اما باید توجه داشته باشیم که وظیفه خود علم به وجود آوردن کاربردهای آن نیست. علم مشتمل بر اصول و قوانین است. پزشکی و روشهای آن مرغوب کردن دانه های نباتی ، تلفن ، رادیو ، موشکها ، هواپیماها و بطور خلاصه چیزهایی که مستقل از این اصول و قوانین تکمیل می شوند، علم نیستند، بلکه محصولات مهندسی یا انقلاب تکنولوژیک هستند.

البته منظور آن نیست که گفته شود کاربردهای علم اهمیتی ندارند. واقع امر آن است که این کاربردها دنیای ما را عمیقاً تغییر دادهاند، بطوری که در بسیاری از موارد نمی توان بدون آنها زندگی خود را ، آن گونه که امروزه می گذرانیم، ادامه دهیم. علم و انقلاب تکنولوژیک هردو بخش بزرگی از کوشش های فرهنگی ، اقتصادی و سیاسی ملتها را در بر گرفته است، بطوریکه درک نکردن هر یک از آنها می تواند پیامدهای خنده آور یا حتی خطرناک به دنبال داشته باشد. اما برای بسیاری از مردم تفاوت میان هدف های علم و انقلاب تکنولوژیک روشن نیست.

کنجکاوی ، تنها عامل ایجاد علم

کنجکاوی ، یعنی میل شدید به دانستن ، از ویژگیهای ماده مرده نیست. همچنین از ویژگیهای انواع جاندارانی نیست که به زحمت می توانیم آنها را از موجودات زنده بپنداریم. بعنوان مثال ، درخت ، نمی تواند به محیط اطراف خود کنجکاوی نشان بدهد. اما از آغاز پیدایش حیات ، در بعضی از جانداران حرکت مستقل پیدا شد. به این ترتیب ، پیشرفت بزرگی برای در دست گرفتن محیط اطراف پدید آمد. جاندار متحرک دیگر لازم نبود که به انتظار غذا باشد، بلکه خود به دنبال آن می رفت. و این بدان معنی است که ماجرایی تازه در جهان آغاز شد و آن کنجکاوی بود.

انسان یک مافوق میمون است!

ممکن است لحظه ای پیش آید که جاندار از غذا سیر باشد و در همان لحظه خطری او را تهدید نکند. در این حالت جاندار یا مانند صدف به حالت بیحسی می رسد و یا مانند موجودات عالیتر ، غریزه ای قوی برای کشف محیط اطراف خود نشان دهد. این حالت را میتوان کنجکاوی بیهوده نام نهاد. که معمولا هوش را از روی آن داوری میکنند. سگ ، لحظه ای فراغت ، هر چیزی را بیهوده بو می کند و گوش هایش را به طرف صداهایی که ما نمی شنویم بر می گرداند.

به همین علت است که ما سگ را از گربه ، که در لحظه های فراغت به تیمار خود می پردازد یا به آرامی دراز می کشد و می خوابد ، باهوشتر می دانیم. هر چه مغز پیشرفته تر می باشد، کشش برای کشف ، افزونتر می شود. میمون از نظر کنجکاوی نمونه بارزی است. و لذا از این جهت و بسیار جهات دیگر می گویند که ، آدمی یک مافوق میمون است.

دلیل تقسیم علم به شاخه های مختلف

اگر بگوییم که علم و آدمی همیشه شادمانه باهم زیسته اند، کلام درستی است. ولی حقیقت امر این است که هر دو فقط در آغاز کار با دشواری روبه رو بودند. تا زمانی که علم قیاس باقی مانده بود، فلسفه طبیعی می توانست جزیی از فرهنگ عمومی هر تحصیلکرده باشد. ولی علم استقرایی کاری عظیم بود که به مشاهده و یادگیری و تحلیل نیاز داشت، و دیگر بازی آماتورها نبود. پیچیدگی علم در هر دهه افزونتر می شد. در طول قرون بعد از نیوتن هنوز ممکن بود که شخصی با استعداد بتواند از همه فرضیه های علمی آگاهی پیدا کند، اما در سال 1800 این کار غیر علمی بود.

با گذشت زمان معلوم شد که اگر دانشمندی بخواهد در زمینهای مطالعات مشروح ، انجام دهد، باید بیش از پیش خود را به بخشی از آن زمینه محدود کند. گسترش علم تخصص را ایجاب می کرد. با هر نفس دانشمند ، تخصص عمیق تر می شد. و لذا این مسئله باعث شد تا علم رفته رفته به شاخهای مختلف تقسیم گردد. بطوریکه با گسترش علم این شاخه را نیز گسترده تر می کردند.

عواقب ناخوشایند علم

در دهه 1960 ، احساس قوی دشمنی آشکار نسبت به علم در میان مردم و حتی تحصیلکرده های دانشگاهی پیدا شد. جامعه صنعتی ما مبتنی بر کشفیات علمی در قرون اخیر است و اکنون از عواقب جنبی نادلخواه موفقیت های آن به ستوه آمده است. فنون پیشرفته پزشکی افزایش بی رویه جمعیت را به دنبال آورده است.

صنایع شیمیایی و موتورهای درونسوز آب و هوای ما را آلوده کرده اند «آلودگی آب و هوا). نیاز روز افزون به مواد جدید انرژی شبب ویرانی و تهی شدن پوسته زمین شده است. تولید انواع سلاحهای مرگبار و بمب های اتمی بعنوان یک عامل اساسی ، حیات انسان را تهدید می کند. اما نباید تمام این گناهان را به گردن علم و دانشمندان بیندازیم. بلکه این مسایل علل مختلفی مانند استفاده نابجا و نادرست از علم دارد.


کلمات کلیدی: فیزیک حالت جامد


نوشته شده توسط مهدی 86/9/29:: 4:38 عصر     |     () نظر
   1   2   3   4   5   >>   >