اورانیوم ضعیف شده هم ماده ای شیمیایی و سمی است و هم ماده ای رادیو اکتیو. در مطالعات آزمایشگاهی، ثابت شده که این ماده به سلول های انسان آسیب می زند، موجب جهش DNA می شود و سرطان زا است. اورانیوم ضعیف شده( اورانیوم تهی شده) (Depleted Uranium= DU )سه ویژگی دارد که آن را برای استفاده های نظامی مورد توجه قرار داده است. اول، اورانیوم دارای چگالی زیادی است (۰۷/۱۹گرم بر سانتی متر مکعب) که دو برابر چگالی سرب است. یعنی این که مرمی های تولید شده با اورانیوم دارای همان وزن مرمی های سربی هستند اما اندازه شان نصف آن است که موجب تمرکز انرژی جنبشی اصابت گلوله در مساحت کمتری می شود و به اورانیوم اجازه می دهد که در زره پوش های دشمن بهتر نفوذ کند. دومین ویژگی قابلیت اشتعال آن است. اورانیوم می تواند به راحتی مشتعل شود و با دمایی بالاتر از شش هزار درجه سانتی گراد بسوزد. سومین ویژگی اورانیوم ضعیف شده هم که خیلی خوشایند است این که زباله ارزان قیمتی است. این ماده ضایعاتی است که در فرآیند غنی سازی اورانیوم به دست می آید و استفاده غیر نظامی کمی دارد. اورانیوم طبیعی عمدتا ترکیبی از ۳ ایزوتوپ است: اورانیوم ۲۳۸ (۲/۹۹ درصد)، اورانیوم ۲۳۵ (۷/۰ درصد) و اورانیوم ۲۳۴ (۰۵/۰ درصد). برای استفاده در بمب ها و راکتورها اورانیوم باید غنی شود به این معنی که درصد اورانیوم ۲۳۵ در آن بالا رود. راکتورهای هسته ای به حداقل غلظت ۳ درصد از اورانیوم ۲۳۵ نیاز دارند، درحالی که برای استفاده در بمب ها تاجایی که می شود باید غنی شود(حداقل ۷۰درصد). در طی فرآیند غنی سازی اورانیوم، اورانیوم به دو قسمت دارای غلظت کم و زیاد اورانیوم ۲۳۵ تقسیم می شود. نتیجه این می شود که در یک طرف اورانیوم غنی شده ودر طرف دیگر اورانیوم ضعیف شده داریم. اورانیوم ضعیف شده شامل ۸/۹۹ درصد اورانیوم ۲۳۸ و ۲/۰ درصد اورانیوم ۲۳۵ و ۰۱/۰ اورانیوم ۲۳۴ است. همه این ایزوتوپها خاصیت رادیو اکتیو دارند اما اورانیوم ۲۳۴ بر خلاف میزان کمش در این زباله ها، بیشترین نگرانی را ایجاد کرده است چرا که نیمه عمر کوتاهی دارد. یعنی تشعشعات بیشتری ساطع می کند. استفاده از اورانیوم ضعیف شده به علت پتانسیل بالای خطر آن برای سلامتی، به شدت بحث بر انگیز است. وقتی یک پرتابه با زره برخورد می کند، مشتعل می شود و تبخیر می شود. نتیجه غبار اکسید اورانیوم است، که می تواند کیلومترها جابجا شود و به وسیله باد پخش شود. در این صورت نه تنها توسط سربازان حاضر در میدان جنگ، که توسط غیر نظامیان هم استنشاق خواهد شد. در داخل بدن، تشعشعات آلفا میتواند مستقیما سلامت جسمی را به مخاطره اندازد. این خطر وقتی مهمات حاوی اورانیوم ضعیف شده را انبار کرده اند وجود ندارد، چرا که تشعشعات آلفا از روکش گلوله ها به بیرون نمی تواند سرایت کند. مخالفان، اورانیوم ضعیف شده را ماده ای غیر مجاز می دانند و استفاده از آن را جنایت جنگی می دانند. گزارش هایی مبنی بر افزایش میزان سرطان و تولد های ناقص در عراق وجود دارد. تشعشعات ناشی از غبار اورانیوم به عنوان فاکتور مؤ ثر در باره این مشکلات در عراق، همچنین سندرم بالکان و جنگ خلیج فارس شناخته شده است( نیروهای آمریکایی از اورانیوم ضعیف شده در کوزوو هم استفاده کرده اند.). بعضی موارد تحقیق شده با اثار تشعشعات رادیو اکتیو به طور کامل همخوانی دارد. تا کنون ایالات متحده از این که اورانیوم ضعیف شده را به عنوان عاملی برای این مشکلات قبول کند، خود داری کرده است. و گزارشاتی ارائه کرده است که اورانیوم ضعیف شده بی ضرر است مدعی شده که در این مورد مدارک محکم علمی وجود ندارد. به همان دلایل هم از رفع آلودگی از مناطق آلوده هم سرباز زده است. ● چه کشورهایی از اورانیوم ضعیف شده استفاده می کنند؟ حداقل ۱۸ کشور از اورانیوم ضعیف شده استفاده می کنند: ۱) انگلیس ۲) آمریکا ۳) فرانسه ۴) روسیه ۵) چین ۶) یونان ۷) ترکیه ۸) تایلند ۹) تایوان ۱۰) رژیم صهیونیستی ۱۱) مصر ۱۲) بحرین ۱۳) کویت ۱۴) عربستان سعودی ۱۵) هند ۱۶) بلاروس ۱۷) پاکستان ۱۸) عمان بیشتر این کشورها اورانیوم ضعیف شده خود را از آمریکا خریده اند، اگرچه انگلیس، فرانسه و پاکستان مستقلا آن را تولید کرده اند. تنها انگلیس و آمریکا از اورانیوم ضعیف شده در میدان جنگ استفاده کرده اند. از اورانیوم ضعیف شده در این جنگها استفاده شده است: جنگ خلیج فارس(۱۹۹۱)، اشغال عراق(۲۰۰۳)، بوسنی هرزگوین(۱۹۹۰)، جنگ ناتو علیه صربها در ۱۹۹۹. اگرچه گفته می شود که از این ماده در جنگهای دیگری(از جمله جنگهایی که اسرائیل در آن درگیر بوده است)استفاده شده است، اما این گزارشات هرگز تأیید نشده است.( در هر صورت در برخی نبردهای اسرائیل در تصاویر تلویزیونی دود ناشی از اورانیوم ضعیف شده به وضوح دیده می شود.) ● خطراتی که اورانیوم ضعیف شده برای سلامتی انسان دارد؟ ۱) اورانیوم ضعیف شده هم ماده ای شیمیایی و سمی است و هم ماده ای رادیو اکتیو. در مطالعات آزمایشگاهی، ثابت شده که این ماده به سلول های انسان آسیب می زند، موجب جهش DNA می شود و سرطان زا است. ۲) گزارش هایی مبنی بر افزایش میزان سرطان و متولد شدن بچه های ناقص الخلقه بدو.ن شک نشان از استفادهاز این ماده، در چنین مناطقی است. ۳) نمایندگان دولتهای عراق و صربستان مشکلات سلامتی به وجود آمده در میان غیر نظامیان را در ارتباط با این ماده دانسته اند. ۴) بسیاری از نظامیان کهنه کار که تا الان زنده مانده اند، مشکلاتی را که از زمان جنگ تا کنون برای سلامتی شان پیش آمده را ناشی از این نوع مواد می دانند. اطلاعاتی که از آزمایش بر روی حیوانات به دست آمده، نشان می دهد این ماده می تواند موجب چندین نوع مختلف سرطان بشود. در موشهای صحرائی، اورانیوم ضعیف شده در استخوانها، ماهیچه ها، جگر، طحال، کلیه ها و مغز انباشته می شود. در آزمایشات دیگری مشخص شده است که این ماده هم به دیواره های رگهای خونی مغز آسیب می رساند، هم به جفت. که آشکارا بر سلامت جنین تأثیر دارد. به طور کلی، اورانیوم ضعیف شده برای سلامتی زنان وبچه ها بیشتر از مردان سالم خطر دارد. در سال ۲۰۰۸ طی یک تحقیق توسط مؤسسه پزشکی آمریکا گزارشی از وضعیت علم پزشکی را منتشر شد که در آن اولویت اصلی مطالعه بر روی ارتباط تشعشات اورانیوم ضعیف شده با این بیماری ها مشخص شده بود: سرطان کلیه، سرطان بیضه ها، سرطان ریه، بیماری های ریه، اختلال سیستم عصبی ومشکلات جنسی و رشدی. ● گسترش تحقیقات جهانی چیزی که در تصاویر به چشم نمی آید، حجم بزرگی از تحقیقات است که بر روی تأثیرات این ماده در حال انجام است( جایی که آثار منفی اورانیوم ضعیف شده بر روی سلامتی افراد آشکار می شود). هیچ کدام از مطالعاتی که بر روی سربازان انجام شده است، آنقدر جامع و کافی نبوده است که بتواند نتیجه با معنایی به ما بدهد. همچنین هیچ تحقیق گسترده ای بر روی غیر نظامیان انجام نشده است. در عراق، جایی که بزرگترین حجم اورانیوم ضعیف شده استفاده شده است، دولتهای آمریکا و انگلیس مسئول اصلی شرایطی هستند که تحقیقات در زمینه ان مواد را غیر ممکن ساخت و به محققان اجازه ادامه کار داده نشد.آنها جلوی تحقیقات بیشتر در این مورد را گرفتند. در مقابل این دولتها دلایل غیر قابل استناد علمی را برای بی خطر بودن این مواد و بی جا بودن نگرانی در این مورد را بیان می کنند. اما در جایی که پای سلامتی انسان در میان است، باید روشی پیشگیرانه غالب شود. وقتی از نظر علمی در این مورد شک وجود داشته باشد، باید جلوی استفاده از این مواد گرفته شود تا بی خطر بودن آن قطعی شود. ● تخریبات محیط زیستی برنامه محیط زیست سازمان ملل(The UN Environment Programme (UNEP) چند مکان در بالکان را که به وسیله اورانیوم ضعیف شده آلوده شده بودند، مورد بررسی کامل قرار داد اما در عراق تنها به یک تحقیق سرسری موفق شد. گلوله ها و مهمات ضد زرهیکه عمل نکرده بودند، در زیر زمین دفن شده بودند و در حال زنگ زدن بودند، در حالی که مواد داخل آنها به محیط زیست وارد میشد. معلوم نیست که اورانیوم ضعیف شده پس از مدت طولانی در چنین وضعیتی بودن، به چه حالتی می رسد. مأموریت برنامه محیط زیست سازمان ملل(UNEP) در بوسنی و هرزگوین اورانیوم ضعیف شده را در آب آشامیدنی آنجا کشف کرد و پس از ۷ سال از گذشت درگیری ها، این ماده همچنان در هوا قابل تشخیص است. ۷ سال طولانی ترین دوره ای پس از پایان در گیری ها در یک منطقه است که در آنجا به مطالعه محیطی در مورد اورانیوم ضعیف شده پرداخته شده است. اورانیوم نیمه عمر رادیو اکتیوی در حدود چهار و نیم میلیارد سال دارد ( یعنی چهار ونیم میلیارد سال طول می کشد که نیمی از اتم های این ماده در اثر فعالیت رادیو اکتیویته به عنصر دیگری مبدل شوند.) بنابراین اورانیم اورانیوم ضعیف شده که در محیط زیست رها شده باشد، در بازه زمانی غیر قابل تصوری خطرناک است. رفع آلودگی محیط هایی که در آن از اورانیوم ضعیف شده استفاده شده است نیازمند مشاهدات و تحقیقات خیلی دقیق به دنبال برداشتن و ریختن حجم زیادی از خاک و دیگر مواد است. بررسی آبهای زیرزمینی هم توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل(UNEP) توصیه شده است. سازمان مبارزه علیه اورانیوم ضعیف شده ( Campaign Against Depleted Uranium= CADU) با کشورهایی که در این مورد مسئول هستند، جلساتی داشته است. ● اورانیوم ضعیف شده در لبنان استفاده از این ماده در لبنان توسط رژیم صهیونیستی طبق شواهد بسیاری تأیید شده است. در صورتی که هنوز آثار آن مشخص نشده است. چرا که چند سال باید بگذرد تا همانند عراق آثار ان بر بدن کودکان ناقص الخلقه و بی گناه در اشک چشم لبنانی ها دیده شود. پس از آن توسط اسرائیلی ها بارها تکذیب شود و پس از سالها تلویحا بپذیرند و نهایتا در پیچ و تاب دعواهای احزاب لبنان فراموش شود. ● اورانیوم ضعیف شده در عراق الان دیگر تأیید شده است که عراق واقعا حجم زیادی از اورانیوم را که آمریکابه وسیله بمباران در این کشور ریخته است، پذیرا بوده در حالی که قبلا فقط در گزارش های غیر رسمی به آن اشاره شده بود.(هم اکنون صحبت از استفاده آمریکا از یک بمب اتمی، تأ کید می کنم بمب اتمی خیلی کوچک در نزدیکی بصره در طی حمله به عراق است) بر اساس این گزارش ها بیش ازدو هزار تن اورانیوم ضعیف شده در عراق استفاده شده است و این غیر از ۲۳۰ تنی است که در سال ۹۱ در عراق استفاده شد. این افشاگری وقتی جالب می شود که بفهمید تمام این مواد را ارتش آمریکا استفاده کرده است.تمام این مواد به وسیله گلوله بر علیه اهداف عراقی استفاده شده است. در سطور بالا از خطرات این ماده برای انسان صحبت شد.اما باز هم با در نظر نگرفتن مشکلات تشعشعات رادیو اکتیو و سمی بودن این مواد، چیز وحشت انگیز دیگری هم در مورد این قضیه وجود دارد. آمریکا در جنگ به اصطلاح علیه تروریسم اش، مدعی شد که تروریستها قصد دارند که بمبی اتمی را در داخل یکی از شهر های آمریکا منفجر کنند. مراحل ساخت یک بمب اتمی شامل بدست آوردن اورانیوم یا پلوتونیوم، غنی سازی آنها و نهایتا ساخت بمب می شود. آسان ترین قسمت، ساخت بمب است. به طوری که یک دکتر فیزیک، در صورتی که به یک کتابخانه دسترسی داشته باشد، می تواند مراحل آن را بفهمد و دست به ساخت آن بزند. سخت ترین قسمت همان غنی سازی اورانیوم است. این کار نیاز به آزمایشگاه های پیشرفته دارد و بسیار سخت، زمان بر و خسته کننده است. تروریستها برای ساخت بمب نیاز به اورانیوم دارند اما از آنجائیکه تعدادی عقل سالم هنوز در گوشه و کنار دنیا پیدا می شود، کسی به آنها اورانیوم نخواهد فروخت. اما خرید اورانیوم تنها راه تهیه آن نیست. اورانیوم به طور طبیعی عنصر فراوانی است به طوری که ۵۰ بار از طلا فراوان تر است. اورانیوم در خاکهای سراسر کره زمین موجود است با میانگینی حدود ۳ گرم بر تن. بنابراین تروریستها می توانند حتی با کندن حیاط پشتی خانه شان هم به استخراج اورانیوم بپردازند. اورانیوم غنی تر در معادن سنگ کانه اورانیوم یافت می شود. اما تروریستها به این معادن دسترسی ندارند و باید خیلی خوش شانس باشند که در حیاط پشتی خانه شان چنین معدنی بیابند. خلاصه این که استخراج اورانیوم کار سختی است و نیاز به واحدهای صنعتی و تجهیزات و امکانات دارد که نمی تواند برای سالها از چشم دیگران مخفی بماند. حتی در مناطق بسیار دور افتاده به وسیله ماهواره ها قابل کشف اند. بنابراین وقتی فکرش را بکنید، می فهمید که دسترسی به اورانیوم برای تروریستها بسیار سخت تر از تصور است. اما حالا بعد از دو جنگ خلیج فارس( دو جنگ آمریکا علیه عراق)، تنها کاری که تروریستها برای یافتن اورانیوم خود باید بکنند(انهم به صورت مجانی) این است که در اطراف میدانهای نبرد در عراق به وسیله یک دستگاه شمارشگر گایگر-مولر راه بروند و محل این مواد را کشف کنند و از زمین بیرون بکشند. اگر چه مهماتی که به هدف اصابت کرده اند قابل بازیافت نیستند، اما مهمات و گلوله هایی که هدف خود را از دست داده اند، در زیر شنها جا خوش کرده اند. صدها گلوله حاوی اورانیوم ضعیف شده در فاصله نزدیکی لز هر تانک منهدم شده عراقی قابل دسترس است. این عملیات مبارزه با تروریسم نیست این عملیات تقویت تروریسم است. این عملیات ریاضی را انجام دهید: اگر آمریکا ۲۰۰۰ تن اورانیوم ضعیف شده مصرف کرده باشد که دارای ۲/۰ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد می شود، چهار هزار کیلو گرم اورانیوم ۲۳۵ خالص خالص. بمبی که در هیروشیما منفجر شد، حدود ۲۵ کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ داشت. متخصصان معتقدند یک بمب پیشرفته اتمی می تواند (به وسیله خرج های مصنوعی پیچیده برای فشرده کردن هسته اورانیوم در یک جرم بحرانی)با یک کیلوگرم اورانیوم هم ساخته شود. این تکنولوژی از دسترس تروریستها خارج است. پس تروریستها برای ساخت یک بمب اتم به حداقل ۲۵ کیلوگرم اورانیوم نیاز دارند. ار آنجائیکه نمی شود همه ۲۰۰۰ تن گلوله استفاده شده یا حتی نصف آن را جمع آوری کرد یا اورانیوم ۲۳۵ را از اورانیوم ضعیف شده رها شده در عراق استخراج کرد، پس دست تروریستها برای تهیه مواد یک کلاهک هسته ای جنگی باز است. پس با توجه به این مطالب، ساخت یک بمب اتمی برای تروریست ها آسانتر شده است. اگرچه غنی سازی کاری بسیار تخصصی است، و بسیار هزینه بر، وقتگیر و سخت است، اما غیر ممکن نیست. تروریستها می توانند سالها بر روی توسعه یک بمب اتمی کار کنند و میلیونها دلار هم در این راه خرج کنند. اما تکنولوژی سطح پایین تر یعنی جدا کردن مواد واقعا راحت تر است، شاید نیازمند تلاش باشد اما به واقع هیچ تخصصی نمی خواهد. کاری که همه تروریستها باید انجام بدهند این است که ۱۰ تن از اورانیوم ضعیف شده را بردارند و آن را بکوبند تا به صورت گردی آماده در بیاید. در کنار آن یک خرج انفجاری قرار دهند و دراین زمان است که اگر در یک شهر بزرگ منفجر شود،گرد اورانیوم ضعیف شده یک بمب وحشتناک کثیف را ایجاد خواهد کرد. که باید به خاطر آن چندین میلیون انسان را از شهر خارج کنند، همه جا را تمیز کنند و سپس مردم بر گردند. تصور چنین کاری برای شهر های کوچک وحشتناک است چه برسد به شهری بزرگ.

موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

همانطور که منتقدین از روی تجربه و امتحان به خواص باطنی پاره ای از اجسام پی برده و از ترکیب مواد به وسایل مختلف ( تشویه ، تکلیس ، تقطیر و غیره ) مواد شیمیایی بدست آورده و برای علمای شیمی جدید مایه ای درست کرده اند ، همینطور هم تحقق در خواص فیزیکی اجسام از مسائل تازه نیست و از قدیم الایام انسان درصدد کشف آنها بوده و از توجه به تغییرات و خواص ظاهری به بعضی اصول و قواعد فیزیکی پی برده و فیزیک جدید در حقیقت مولود توجهات و تحقیقات متقدمین می باشد . ۱) ما قبل تاریخ : همانطور که منتقدین از روی تجربه و امتحان به خواص باطنی پاره ای از اجسام پی برده و از ترکیب مواد به وسایل مختلف ( تشویه ، تکلیس ، تقطیر و غیره ) مواد شیمیایی بدست آورده و برای علمای شیمی جدید مایه ای درست کرده اند ، همینطور هم تحقق در خواص فیزیکی اجسام از مسائل تازه نیست و از قدیم الایام انسان درصدد کشف آنها بوده و از توجه به تغییرات و خواص ظاهری به بعضی اصول و قواعد فیزیکی پی برده و فیزیک جدید در حقیقت مولود توجهات و تحقیقات متقدمین می باشد . مثلاً تالس که قدیمی ترین و معروف ترین حکمای ستعه است و تقریباً در شش قرن قبل از میلاد می زیسته محقق ساخت که از مالش کهربا خاصیتی در آن به ظهور می رسد که اجسام سبک را جذب می کند. همچنین فیثاغورث حکیم و ریاضی دان معروف یونانی و شاگردهایش به پاره ای مسائل و قضایای (( صوت )) پی برده بودند . ( این دانشمند اول کسی است که زمین را متحرک می دانست ) . ارسطو نیز در چهار قرن از میلاد تئوریهای دقیقی در باب کائنات الجو ( از قبیل قوس و قزح، هاله های قمری و شمسی ، شفق شمالی و شبنم ) استخراج کرده است . ارشمیدس که سه قرن قبل از میلاد می زیسته آلاتی از قبیل جرثقیل ، منجنیق ، میزان الغلظه و پیچ ( پیچ ارشمیدس Vis sans pin ) را اختراع نموده . البته موضوع محاصره سیراکوز را به توسط رومیان و سه سال مقاومت اهالی آن شهر را به وسیله نقشه های ارشمیدس اغلب در تاریخ دیده ایم .گویند یکی از وسایل ارشمیدس برای دفاع از وطن خود به کار می برد این بود که به وسیله آئینه های مقعر اشعه آفتاب را جمع کرده به جانب کشتیهای دشمن منعکس می ساخت و بدین وسیله آنها را آتش می زد . همچنین قانونی را که راجع به (( اجسام مرتمسه در مایعات )) وضع کرده از قوانینی است که به واسطه اتفاق غریبی به کشف آن نائل شد است . هیرن پادشاه سیراکوز به زرگری دستور داده بود که تاجی از طلای خالص برای او بسازد ، زرگر در ساختن تاج تقلب کرده مقداری نقره با آن ممزوج کرده نزد هیرن برد . اتفاقاً پادشاه به زرگر زنین شد و برای اطمینان خاطر خود ارشمیدس را به طلبید و او را مأمور تحقیق خلوص یا عدم خلوص تاج نمود . ارشمیدس مدتها در این باب فکر می کرد ولی راه حلی به ذهنش نمی رسید تا روزی که به حمام رفته بود در خزینه آب احساس کرد که دست ها و پاهایش سبکتر به نظرش می آید . این مسئله کوچک روزنه امیدی برای او پیدا و بدین وسیله به کشف حقیقت بزرگی نائل گردید . معروف است که در اثر حالت غیر طبیعی که از اکتشاف مزبور برای ارشمیدس دست داده بود با همان حال برهنگی از حمام خارج و دوان دوان به جانب خانه سلطان روان گردید و فریاد می زد : Eureka ! Eureka یعنی یافتم ، یافتم . و در واقع همین وسیله کشف تقلب زرگر را از روی کشف قانون کلی (( تعیین وزن خالص مخصوص اجسام نسبت به آب )) پیدا کرده بود . قانونی را که ارشمیدس به وسیله فوق موفق به کشف آن گردید موسوم به D Archimede principle و به قرار ذیل می باشد : بر کایه اجسام مرتمسه در سیال ( مایعات و گازها ) فشاری از تحت به فوق وارد می آید که مقدار آن مساوی است با وزن سیال تغییر مکان یافته . بالاخره بطلمیوس ( قرن دوم میلادی ) منجم و ریاضی دان یونانی نیز تحقیقات عمیقی راجع به نور کرده و کتاب نفیسی در این مبحث از خود باقی گذارده است . پس از بطلمیوس تحقیقات فیزیکی تا قرن ۱۳ میلادی متوقف شد و حتی می توان گفت که رو به انحطاط گذارد . فقط عده ای از قبیل جابر و محمد بن موسی در این رشته زحماتی کشیده و اطلاعاتی قابل توجهی کسب کرده بودند . ۲) قرون وسطی : اما تحصیل فیزیک در ممالک غربی از قرن سیزدهم شرع می شود علمای معروف این علم در این قرن عبارتند از : راجر بیکن و البرت کبیر . در این قرن دو اختراع مهم بعمل آمد : ▪ یکی آئینه های صیقلی و دیگری عینک ( salvino Degli-Armati ) ۱) در قرن چهاردهم استعمال قطب نما تعمیم یافت . ۲) قرن پانزدهم راجع به فیزیک تقریباً چیز مهم مهمی ندارد . بالعکس در قرن شانزدهم مخصوصاً مباحث ثقل و نور و مغناطیس رو به کمال رفته اند . در این زمان فراکاستور ( ایتالیایی ) قانون ترکیب قوه ، را وضع کرد ، Gardon ریاضیات را با فیزیک مربوط ساخت ، Moralyeus عمل زجاجیه چشم را به واسطه آثار عدسیها به مورد تجربه گذارد . جانسن میکروسکپ را اختراع ( ۱۹۵۰ ) و روترت نورمن میل مغناطیسی را تعیین نمود . بالاخره ژیلبرت اولین تجارب علمی الکتریکی و مغناطیسی را در کتاب معروف خود ( Magnefe ( تدوین و منتشر ساخت . ۳) فیزیک جدید : پایه فیزیک جدید در قرن هفدهم به توسط گالیله گذارده می شود ؛ این دانشمند شهیر ایتالیایی مولدش شهر پیزا بود ، گویند روزی به کلیسا بزرگ پیزا رفته بود اتفاقاً چشمش به قندیلی می افتد که به سقف آویزان بود و آهسته نوسان می کرد چون خوب متوجه شد دید : نوسانات که رفته رفته از وسعت خود می کاستند زمانشان پیوسته تغییر ناپذیر می ماند - بدین طریق متحدالزمان بودن ( Lsochronisme ) نوسانات کوچک پاندول را کشف و بعد هم بلافاصله مورد استعمال آن برای تنظیم ساعتهای دیواری از نظرش خطور کرد . میزان الحراره ، ترازوی آبی و دوربین نجومی از اختراعات و اصول دینامیک جدید و عده ای از قوانین نقل از کشفیات او می باشد . گالیله نه تنها فیزاکدان معروفی می باشد بلکه در ریاضایات و نجوم نیز مقامی بس ارجمند داشته . این دانشمند در سال ۱۶۰۹ اولین دوربین نجومی را در شهر ونیز بنانهاد و به وسیله آن حرکت ماه را بدور محور خود مکشوف داشت . رصدهای دقیق گالیله او را به سلسله هیئت کپرنیک هدایت نمود و به عکس نظریه قدما که زمین را مرکز عالم سماوی می دانستند ثابت کرد که مرکز عالم شمسی آفتاب است نه زمین . بیان این نظریه در آن زمان در ایتالیا که به منزله کفر و زنقه محسوب می شد و بخصوص دربار رم با این نظر به شدت مخالف کرده و گالیله را وادار کردند سوگند یاد کند که دیگر به اظهار چنین نظریه ای زبان نگشاید ، گالیله نیز خواهی نخواهی قبول کرد ولی در سال ( ۱۶۳۲ ) در مراجعت به فلورانس کتابی تدوین و در آن جمیع ادله و براهین خود را در موضوع سلسله هیئت مذبور بیان نمود . باری دانشمند ایتالیایی برای صرف اظهار حقیقت اواخر عمر را به طور نیمه اثیر و شدیداً تحت نظر انگیزیسیون می زیسته تا اینکه بالاخره در سال ( ۱۶۴۲ ) زندگانی را بدرود و خود را از شر دشمنان علم و حقیقت آسوده ساخت . گر چه اولین مخترع میزان الحراره گالیله می باشد ولی نقطه ذوب یخ را برای صفر میزان الحراره ( hooke )قرار داد و ثبوت نقطه قلیان آن را halley تعیین کرد . بالاخره میزان الحراره که صعود منظم درجه حرارت را نشان دهد به توسط Renaldini ساخته شد . دکارت قوانین انکسار و تئوری قوس و قزح را بنانهاد . تریچلی میزان الهوا را ساخت که پس از او پاسکال آن را برای اندازه گیری ارتفاعات و تجسساتی که پاسکال در تعادل مایعات کرد او را به اختراغ منگه آبی راهنما شد . در دومین دوره آکادمی دل سیمانتو Academie DelCimento که لئوپلد دومدیسی در فلورانس تشکیل داده بود کمک زیادی به پیشرفت شعب مختلفه فیزیک نمود . نیوتن منجم ، ریاضیدان و فیزیکدان انگلیسی جاذبه عمومی عالم را کشف کرد و پرده معماهای طبیعت بدرید . مدتی بود حکما منجمله میوتن در منشأ قوانین کپلر تفکر می کردند تا اینکه نیوتن از مشاهده سقوط سیبی از درخت فوراً به این فکر افتاد که ممکن است علت حرکات ماه به دور زمین ثقل آن می باشد و بلافاصله خیال خود را موضوع حساب قرارداد ولی به واسطه نقصی که در اندازه قول ثقل بود نتیجه محاسبه موافق میل او نشد و از این خیال منصرف گردید چندی بعد در فرانسه قوه ثقل را اندازه گرفتند و مقدار آن را ( G ) تصحیح شد ( ۹.۸۱ متر ) مجدداً نیوتن بعد ار شنیدن این خبر به خیال اول خود رجوع نموده و آن را مضوع حساب قرارداد ، گویند در اواخر همین که دید که نتیجه موافق پیش بینی اوست به واسطه کثرت شعف نتوانسته محاسبه را به اتمام برساند . نیوتن به واسطه استدلال رفته رفته به کشف این قوانین کلی نایل شد : هدو ذره مادی یکدیگر را به نسبت معکوس مجذور فاصله و مقدار جرم شان جذب می کنند . خلاصه عالم شهیر به واسطه اکتشافات و اختراعات خود یک روح جدید به فیزیک ( بخصوص مبحث نور ) بخشید . حلقه های رنگین ( Anneaux colorees ) و تجزیه نور بالون اصلیه آن از اکتشافات و تلسکوپ آئینه دار از اختراعات اوست . رمر ( ronmer ) سرعت نور اندازه گرفت و ماریت ( فرانسوی ) و بویل ( boyle ) ( انگلیسی ) قانون فشار گازها را وضع کردند . در درجه حرارت ثابت فشار حجم هربخار یا گاز نسبت معکوس دارد با فشاری که بر آن وارد می آید . بویل ماشین تخلیه هوا را که Otto de cueriche قاضی عدلیه شهر ماگدبورگ اختراع کرده بود تکمیل نمود . و بالاخره اولین ماشین بخار به توسط Papin ریخته شد . اگر قرن هیجدهم برای فیزیک به درخشندگی قرن هفدهم نمی باشد ولی مع ذلک آن را قرن بی ثمری هم نمی توان نامید . در این صوت بر روی قوانین محکمی قرار گرفت : قانون تارهای مرتعشه را سوور طرح ریزی ، تایلر ( taylor ) و ( Bevnoulli ) و Euler و ( D alambtrt ) تکمیل کردند . دوفه دفع وجذب های الکتریکی را تحت تحقیق قرار آورد . یکی از اشخاصی که با این نوع از بالن ها مسافرت کرد و جان خود را در این راه گذارد بلانشار فرانسوی بود که بالن خود را در ( ۱۷۸۴ ) ساخته و در (۱۸۰۹ ) در لاهه پرت شد و مرد . زنش سفی آرماند که اولین زن هوا نورد محسوب می شود کار شوهر را تعقیب و در ( ۱۸۱۹ ) شبی در پاریس با بالن به هوا رفت و تنها به امر قناعت نکرد بلکه بالن خود را چراغانی کرده و آتش بازی می نمود غفلتاً گاز بالنش را محترق کرده سوار خود را سوزانده و تلف نمود . بسیاری از علما برای کشفیات و تجربیات علمی با بالن های مدور به ارتفاعات زیاد بالا رفته اند منجمله گی لوساک فیزیکدان و شیمی دان معروف فرانسوی است که تا حدود (۷۰۰۰ ) متری رفته و ملاحضه نموده است که در این ارتفاع هوا به قدری خشک می باشد که پوست بدن جمع شده و کاغذ و مقوا مثل ایتکه در مجاورت آتش شدیدی باشند پیچیده و لوله می شوند (۱۸۰۴ ) . این دانشمند پس از خروج از دارالفنون در لابراتوار برتله بعمل و تجربه پرداخت و قانون انبساط گازها را کشف کرد . سرعت صوت را نیز گی لوساک بمعیت Huniboldt تعیین نمود . در (۱۸۷۴ ) سیول بحر پیما و هوانورد با کرسه سپینلی فرانسوی تا ( ۷۴۰۰ ) متر صعود کردند . سال بعد همین دو نفر به معیت گاستن تیساندیه ( Gaston tissandier ) تا ۸۵۰۰ متر بالا رفتند و کرسه و سیول به واسطه رقت هوا هلاک شدند ( بالنی که این مسافرت در آن واقع شد به سمت الراس زنیت Zenith معروف است ) . در سال (۱۸۶۱ ) گلیشر و ککسول انگلیسی به ۸۷۰۰ متری رسیدند . دیگری دوبرسن است که تا حدود ۱۰۰۰۰ متر رسید ، یکی از سیاحان سوئدی آندره نام نیز به خیال کشف قطب افتاد و از لسپیتزبرگ سفر نمود ولی نمود ولی به هیچ وجه اثری از او ظاهر نشد . چتر هوایی را گاربرلن اختراع اختراع بلانشار ( سابق الذکر ) تکمیل نمود . یک نقص بزرگ بالنهای مذبور این است که در موقع سکون هوا حرکتش فقط صعودی و نزولی است و در مواقع باد و طوفان هم اختیار در دست راکب نمی باشد لذا برای رفع این عیب شکل کروی را که موجب ازریاد مقاومت هوا نسبت به حجم بالن بود تغییر داده و شکل بیضی را اختیار کردند زیرا طرفین بیضی باریک و برای حرکت افقی کاملاً مناسب بوده و بسهولت می تواند هوا را بشکافد اما بدیهی است که فقط تغییر شکل کروی به بیضی نمی تواند عمل حرکت را انجام دهد پس برای انجام این منظور از روی هلیس کشتی ها هلیسی ساختند که با سرعت حرکت کرده هوا را بشکافد و در فضا پیش برود . برای متحرک ساختن هلیس هانری ژیفار مهندس فرانسوی قوه بخار را بکار برد و پونی دولم ( مهندس بحری فرانسه ) دو نوع دستگاه ساخت که هر دو با قوه عضلانی کار می کردند ، تیساندیه سابق الذکر محرک برقی استعمال نمود ولی هیچ یک نتیجه مفیدی به دست نیاوردند . اشخاصی که تا حدی موفقیت پیدا کرده و راه را برای دیگران باز کردند دو نفر افسر یکی کاپیتان رنار و دیگری کربس بودند . دیریژابل آنها به وسیله محرک الکتریکی کار می کرد . قوه های محرک به سه دسته تقسیم و عده آنها ۳۲ بود و در صعود نهم اوت ( ۱۸۸۴ ) وزن آئرستا به انضمام سوار و لوازم قریب ۷ خروار بود و پس از چندین دور گردش به نقطه حرکت مراجعت کردند . ▪ قرن نوزدهم : در این قرن دامنه فیزیک بسط شایانی پیدا کرد و تجربیات جدید خیالات و تصورات گذشته را تغییر داد . ۱) قوانین رفته رفته دقیق و تئوری ها کم کم تعمیم یافت و مخصوصاً استعمال آلات و ادوات فیزیکی در صنایع و کارخانجات روز به روز به تزاید نهاد . ۲) در (۱۸۰۱ ) کارلسیل و نیکلسن آب را تجزیه کردند . در (۱۸۰۷) دوای به وسیله تجزیه الکتریکی املاح قلیایی پتاسیم و سدیم را به دست آورد . ۳) رفته رفته عده ای نیز به فکر تکمیل اختراع ولتا ( پیل ) افتادند و پیل های کاملتر و قوی تری ساختند . پلانته آکامولاتور را ساخت ، ارستد دانشمند دانمارکی ثابت کرد جریان الکتریسیته عقره مغناطیسی را را که همیشه به جهت ثابتی متوجه است را منحرف می سازد ( ۱۸۱۹ ) . این کشف توسط یکی از اعضاء انجمن علمی فرانسه که در ژنو بود به فرانسه آمد . آمپر عالم بزرگ و زبر دست فرانسوی که در همین عصر می زیسته این کشف را شنید و چندین روزی بیش طول نکشید که به کشف بزرگتری نائل شد یعنی در واقع اصول مبحث مغناطیس الکتریکی را که کلید حقیقی و مبنای اصلی تلگراف است تحت قانون زیر بیان نمود : دو مفتول که جریان الکتریسیته آز انها عبور کرده است اگر جریانشان در یک جهت باشد یکدیگر را جذب و در صورتی که بر خلاف باشد همدیگر را دفع می نمایند . پس در حقیقت موضع حقیقی تلگراف آمپر است زیرا اول دفعه او به خیال افتاد که الکتریسیته را برای انتقال اخبار بکار برد ولی عمرش وفا نکرد و قبل از انجام این مقصود در گذشت . به واسطه خدماتی که آمپر در الکتریسیته نموده دانشمندان او را نیوتن الکتریسیته لقب ساخته اند . باید دانست که مبحث مغناطیس الکتریک نتیجه اکتشافات دو عالم سابق الذکر یعنی ارستد و آمپر می باشد و همان طور که نام این دو دانشمند در یک موقع و یک عصر و یک مبحث برده شده و همان طور هم جهات تشبیه در بسیاری از مباحث بین ایشان موجود بود : ۱) هر دو معاصر بوده تولدشان دو سال و وفاتشان یک سال با یکدیگر فرق داشته ، ۲) آمپر فقط یک سال بیشتر از ارستد عمر کرده ( عمر آمپر ۷۵ و عمر ارستد ۷۴ سال است ) . ۳) هر دو در ابتدای تحصیل در نهیت فقر و پریشانی بسر می بردند و خرج و کفالت اولیای دیگر و معلمین خود تحصیل را تکمیل کردند . ۴) ارستد در عنفوان جوانی اشعاری می سرود که چندان بی اهمیت نبوده آمپر نیز قطعات نظمی گفته که بعضی از آنها را آراگو و دیگران ضبط کرده اند . خامساً آمپر فیلسوف و حکیم نیز بوده و ارستد هم فلسفه و حکمت را نزد بزرگترین فلاسفه یعنی کانت آموخته و از این علم بهره کافی داشت . سادساً در باقی علمو نیز با یکدیگر شباهت داشتند و چنانچه ذکر شد هر دو اندک فاصله در یک مبحث کشفیاتی نمودند . خلاصه در تاریخ عالم کمتر دیده شده که دو نفر تا این اندازه و درجه با یکدیگر شباهت داشته باشند . فاراده (Faraday ) ابتدا الکتریسیته را بنا نهاد ، اصول گالوانوپلاستی را ژاکبی اهل پترگرادوسپنسر اهل لندن وضع و الکینگتن و روالتس برای مفضض و مطلا کاری بکار بردند . گالوانوپلاستی صنعتی است که توسط تجزیه الکتریکی فلزات را در قالب مخصوص رسوب و مورق می کنند به قسمی که به جدار آن نچسبد و خود تشکیل شکل درونی قالب را بدهد . چنانکه سابقاً ذکر شد آمپر عمرش وفا نکرد و بعد از او به نتیجه رسیدند چنانکه آراگو قانون را نکمیل کرده و تعمیم داد و گوس یکی از اعاظم منجمین و ریاضیون آلمان اختراع تلگراف را تکمیل کرده و بعدها طبیعی دان آمریکایی موسوم به مرس الفبایی برای تلگراف درست کرده دستگاه آن را ساخت و دستگاه تلگرافی وی که به تلگراف مرس موسوم است هنوز در کلیه ممالک معمول و مرسوم می باشد . آراگو علاوه بر تکمیل قوانین آمپر و ارستد اکتشافات و تحقیقات علمی دیگر هم کرده است منجمله ثابت کرد نور در شیشه بطئی تر از هوا سیر می کند و به همین جهت قانونی را که نیوتن در باره عبور نور از از اجسام گفته بود باطل کرد . همچنین ثابت کرد در عالم خلاء وجود ندارد بلکه در تمام فضای لایتناهی جسم سیال بسیار رقیقی موسمو به اتر وجود دارد که در همه جا حتی در خلل و فرج اجسام جای دارد و نیز مدلل نمود که اجسام منیره دارای ارتعاشات بسیار سریعی هستند و اثر این ارتعاشات را با سرعت بسیار زیادی به ما منتقل می کنند . پس از تکمیل تلگراف طولی نکشید که به واسطه تجربیاتش هرتس آلمانی در خصوص انتشار امواج الکتریکی باب جدیدی برای تلگراف بی سیم باز شد چنانچه پس از او مارکنی ایتالیایی و برنالی فرانسوی تجربیات او را تعقیب کردند و بالاخره تلگراف بی سیم را اختراع کردند . در اینجا بی مناسبت نیست که بطور خلاصه شرحی از تاریخ تلگراف بیان شود . در قدیم الیام بین چینی ها و یونانی ها و رومی ها مرسوم بود که در اوقات جنگ برای اخبار یا استخبار از وضعیات دستجات قشون خود و یا دادن دستورات در بالای برج های مخصوص و یا قلل تپه ها و کوه ها آتش روشن می کردند و به وسیله حرکت دادن مشعل های بزرگ و علامات و اشاراتی که قبلاً قرارداد کرده بودند مطالب خود را به طرف مقابل می فهماندند . مردم گل مرسومشان بود که از افراد خود به فواصل متساوی پست می گذاردند و این ماموران کنایات در مورد قرارداد را فریاد کنان به پست ها می رساندند. پس از هجوم و استیلای وحشیان و تا مدتی بعد از آن تا قرن شانزدهم این نوع علائم اخباری از بین رفت . از قرن شانزدهم به بعد مجدداً این ترتیب مخابره شروع شد و تا قرن هجدهم ادامه داشت در این قرن کلدشاپ مهندس و فیزیک دان فرانسوی یک دستگاه تلگراف هوائی اختراع کرد و اولین دفعه مجمع کنوانسیون آن را برای پیغام و اطلاع خبر فتح کننده اتریشی ها به کار برد ، بالاخره پس از آنکه دامنه الکتریسیته وسعت یافت ، واسطه انتقال اخبار جریان الکتریسیته شد . اولین دستگاه تلگرافی دنیا در سال ۱۷۷۴ م به توسط لزاژ فرانسوی در ژنو ساخته شد . هر دستگاه تلگراف ( با سیم ) شامل چهار قسمت است : ۱) یک منبع الکتریکی از قبیل پیل یا آکامالاتور . ۲) یک دستگاه ارسالی اخبار که بتوان منبع الکتریک را به وسیله مفتول های فلزی ( سیم ) به پست مقابل مربوط ساخت بطوری که تلگرافچی بتواند با اراده خود جریان را قطع و وصل کند . ۳) سیم واسطه ارتباط و هادی جریان الکتریسیته دستگاه ارسال است به دستگاه ضبط . ۴) دستگاهی برای ضبط خبر که به توسط آلات مخصوص علامت و رموز را در روی نواری از کاغذ ثبت کند . سیمهای تلگرافی بر سه نوعند : هوائی ، تحت الرضی و تحت البری سیمهای هوائی - چون مقاومت سیمهای مسی چندان زیاد نیست و ممکن است زود به زود گسیخته شود لهذا سیمهای هوائی را با آلیاژهای مسی می سازند این مفتول ها به واسطه مقره های چینی به تیره های فلزی یا چوبی ثابت و در هوا نگاه داشته شده است . سیم های تحت الرضی - مرکب است از چند مفتول مسی بهم پیچیده که از یک ورقه ضخیم گوتاپیرکا پوشیده و روی آنرا یک ورقه سرب کشیده اند . سیم های تحت البری و تحت الشطی - این نوع از سیم ها معمولاً مرکبند از یک دسته هفتایی مفتول مسی متصل به هم که روی آن را با یک ورقه ضخیم از جسم عایقی پوشانده اند . این ورقه عایق از سیم های فولادی مستور است و دور این مفتول ها نوار مارپیچی شکل علفی ( از جنس شاهدانه ) الوده به قران پیچیده اند
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

شاید این نظریه دهها سال پیش می بایست مطرح می شد که نیروی گرانشی وجود ندارد و این تماما برآیند دافعه ی بین خلا و ماده است که گرانش می نامیم. اما با گذشت چندین سال حتی فکر محققی به این سو نمی رود که سیستم جارو برقی (Vacuum cleaner) که از نام آن نیز مشخص است دلالت بر این امر دارد که نیروی گرانشی وجود ندارد. در جارو برقی یک فن قوی خلایی تقریبی در آن ایجاد می کند که باعث مکش اجسام سبک می شود. شاید از دیدگاه کلاسیک دلیلی واضح برای این امر نباشد اما اگر کمی دقیق فکر کنیم می بینیم که ماده (هوا) بر خلا دافعه وارد می کند. صرفا به این دلیل که مقدار خلا در این مورد کمتر از ماده است. حتی در زندگی روزمره بارها این امر را می بینیم: بعد از خوردن آبمیوه اگر مکیدن را همچنان ادامه دهیم خلایی تقریبی در درون پاکت ایجاد می شود. به همین دلیل است که با تکرار این عمل پاکت چروکیده می شود. فیزیک کلاسیک به سادگی این دو امر را با فشار هوا توجیه می کند اما همانطور که گفتم دلایل آن واضح و قاطع نیست. آیا فشار هوایی که از گرانش بین ذرات ایجاد شده نباید فشاری گرانشی ایجاد کند؟ اگر اینگونه بود پاکت آبمیوه باید حجیم تر می شد! تمام این قضایا نیز به صورت عکس توجیه می شوند. آزمایشی که به راحتی می توان برای این مورد طراحی کرد این است که: درون پاکت آبمیوه ای را خلایی تقریبی ایجاد می کنیم. این پاکت را درون محفظه ای از خلا نگهداری می کنیم تا پاکت چروکیده نشود. سپس آنرا به فضا منتقل می کنیم و یکی از فضانوردان بوسیله ی یک نی در خلا باید سعی کند تا در آن پاکت بدمد و آنرا از هوا پر کند. طبق این دو مثال این امر یا امکان ناپذیر است و یا به نیروی زیادی احتیاج دارد. بهتر است بگوییم که این سری از ایده ها قبلا به ندرت بیان شده اما یا به شکست انجامیده و یا در زمان خود توجهی به آن نشده است. سالها قبل فرضیه ای با نام Vacuum fusion (گداختگی خلا) مطرح گردید. دلیل از بیان این فرضیه افزایش فشار گازها و تبدیل آنها به مایع یا فلز آنها بود. آمار دقیقی در دست نیست که آیا این آزمایش به صورت کامل صورت گرفت یا نه. اما واضح است که اگر از این طرح استفاده می شد به صورت باید و شاید جوابی دریافت نمی گردید. زیرا طرح اولیه ی مفروض جارو برقی بود و در واقع محاسبه ای دقیق برای آن انجام نشد. اگر این طرح با بیان امروزی نظریه ی VMR - PCR انجام شود بدون شک ارزان تر و بهتر از طرح پر هزینه ی Diamond Anvil Cell (DAC) خواهد بود. زیرا دیگر نه احتیاجی به دو تکه سلول دایاموند بزرگ خواهد بود و نه لیزر و نیروی های بسیار بزرگ می خواهیم. به هر حال به نظر می رسد طرح گداختگی خلا در فیزیک به موفقیت دست نیافت. جالب تر اینکه به تازگی نسلی جدید از جاروبرقی های شرکت هوور (Hoover®) با این فناوری وارد بازار شده اند. حتی با دست یافتن به این تکنولوژی می توان گرانشی مطلوب در سفینه های فضایی ایجاد کرد! ثال بهتر سیاه چاله ها هستند: طبق فرضیه های فعلی ستاره ای پیر بعد از چندین سال که جرمش را سوزاند (طی یک فرآیند هم جوشی) گرانش خود را از دست می دهد و به همین دلیل میدان مغناطیسی خودش بر خود آن غلبه می کند و در نتیجه آنرا چروکیده می سازد. مگر طبق قوانین نیروی مغناطیسی یک جسم متناسب با جرم آن نیست؟ پس چطور هنگامیکه جرم کم می شود نیروی مغناطیسی آن دست نخورده قدرتمند باقی می ماند؟ بنابراین منطقی تر است بگوییم ستاره در حالت عادی در برآیند دافعه بین خلا و خودش تنها نیروی گرانشی قوی ای را ایجاد می کند. هنگامیکه جرم خود را از دست داده نیروی کافی برای غلبه بر نیروی خلا را نخواهد داشت. بنابراین خلا آنرا چروکیده می سازد. این طرح منطقی است اما شاید سوالاتی پیش بیاید از قبیل اینکه چرا خلا با اینکه خالی است این همه اثر دارد؟ شاید بتوان گفت با کشف ذرات پاد یک گام به عقب بر داشتیم زیرا تمام افکار نسبت به آنها منحرف شد. در صورتیکه اصلا آنها ضد ماده نبودند. می دانیم ذراتی مانند آنتی نوترون و آنتی پروتون ها جرم دارند. در واقع پاد هر چیزی باید خواص مخالف اصل را حمل کند. برای مثال جرم نداشته باشد. اشعه ای از خود گسیل نکند و رفتاری موج - ذره گونه نداشته باشد. منطقی است که ضدماده امواج نوری از خود گسیل ندهد زیرا این خاصیت مواد است. حتی ضد ماده نباید از نیرو انرژی به عنوان دو عامل مادی تبعیت کند. اما اینگونه نیست. آنها حتی اسپین هم دارند!!! حال اگر خلا از ذراتی به این شکل تشکیل شده باشد به راحتی می توان (تا فعلا) این مسئله را رها کرد. تا اینکه ماهیت آنها دقیقا کشف شود. حتی اگر ساختار آنها را بفهمیم شاید درک کنیم که اثر آنها در قوانین ما نیرو و انرژی معنا می دهد در صورتیکه شاید برای آنها اثری ناشناخته و متفاوت باشد. سوال دیگر این است که چرا این ذرات طیف ندارند؟ اگر واقعا این ذرات ضدماده باشند دلیلی برای داشتن طیف هم نخواهند داشت. نور سفید طیف ماده است که متشکل از تمام رنگ های مواد است. ممکن است این ذرات نور سیاه بدهند که این برای ما غیر قابل درک خواهد بود و این نور ممکن است رنگهای مختلف ضد مواد را تشکیل بدهند (اگر این ضد مواد رنگی داشته باشند)! به هر حال این نظریه منطقی تر است زیرا هنگامیکه به مرکز ثقل و ثابت شتاب گرانشی فکر می کنید هیچ توجیه مناسبی برای آنها نمی بینید. چرا گرانش در مرکز هر جسمی تاثیر می گذارد؟ از نظر من که این موضوع باید سریعا بعد از طرح نقض می شد. زیرا گرانش هوشمند نیست که به دنبال مرکزی ترین نقطه بگردد و قدرت خود را در آن نقطه مرکزیت بدهد. طبق این نظریه ی جدید از آنجا که نیرو از خلا بر زمین (برآیند این نیروها) وارد می شود در هر نقطه از یک جسم یک مقدار ثابت نیرو وارد می شود. ● درباره ی شتاب گرانشی: چرا تمام اجسام با یک شتاب ثابت سقوط می کنند؟ این سوالی است که تا امروز کسی جواب قطعی نداده بود و در این مورد تمام ایده ها تنها در حد فرضیه بیان شده اند. این سوال را سوالات دیگری در فیزیک سخت تر می کند: مگر جرم جسم متناسب با نیرو نیست؟ پس چرا یک جسم با جرم بیشتر دقیقا نیروی وارده ای برابر با یک جسم با جرم کمتر دارد؟ منطقی تر است که بگوییم از آنجا که برآیند نیروهای دافعه بین زمین و خلا است هر جسمی که نیروی سقوط خود را از این مقدار ثابت می گیرد با شتاب ثابتی نیز سقوط می کند. بدین معنا که تفاوتی ندارد ما یک توپ یک گرمی را در نظر گرفته باشیم یا یک توپ یک کیلویی را! در هر دو حالت شتاب سقوط آنها ناشی از برآیند نیرو بین دو عامل با مقادیر ثابت است. زمین (ماده) و خلا! از آنجاییکه این نیرو ثابت است شتاب ایجاد شده از این نیرو نیز برای هر جرمی ثابت است. حال حدس می زنم فکر هر کسی کمی متاثر از این ایده شد که ماده می تواند دفع کند اما جذب مستقیم ندارد. زیرا جذب خود متشکل از برآیند دو یا تعداد بیشتری دافعه است. دو توپ را فرض کنید. با به هم زدن آنها می توان آنها را از هم دور کرد. اما تنها با یک میدان مغناطیسی می توان آنها را مستقیما جذب کرد و همانطور که می دانید مغناطیس مقوله ای جدا از گرانش است. چندی پیش بود که در سایت پارس اسکای (بخش اخبار) مطلب زیر را خواندم: آبهی اشتکار ، مدیر موسسه فیزیک و هندسه گرانشی از همین دانشگاه می گوید” می توان ازنسبیت عام برای توضیح کیهان در زمانیکه ماده آنقدر چگال شد که هیچ معادله ای نمی تواند آن را توضیح دهد استفاده کرد. ما برای نگاه به ورای این زمان و نقطه نیاز به معادلات و ابزار کوانتومی داشتیم که در زمان انیشتین در دسترس نبود.” وی با همکاری پژوهشگران دیگر مدلی را تهیه کردند که با دنبال کردن ردپای مهبانگ و عبور از میان آن به کیهان در حال چروکیده شدنی بر می خورد که فیزیکی مشابه کیهان ما داشت. این گروه در تحقیق خود نشان دادند که قبل از مهبانگ یک کیهان در حال منقبض شدن وجود داشت که هندسه فضا-زمان آن مشابه کیهان در حال انبساط ما بود.زمانیکه نیروهای گرانشی کیهان قبلی را به داخل می کشاند ، به نقطه ای رسید که خواص کوانتومی فضا-زمان باعث می شوند گرانش حالتی دافعه داشته باشد نه جاذبه. اشتکار می گوید” ما با استفاده از اصلاحات کوانتمی معادلات کیهانشناسی انیشتین نشان دادیم که بجای یک انفجار بزرگ کلاسیک ، درحقیقت یک “واگشت کوانتومی” وجود داشته است. سناریوی واگشت کوانتمی بسیار واقع گرایانه بنظر می رسد. این موسسه تقریبا نه ماه پیش (۱Q - ۲۰۰۶) به این موضوع رسید در حالیکه VMR - PCR این مطلب را از دو سال پیش (۴Q - ۲۰۰۳) بیان کرده بود. در خبر می بینیم که تبدیل جاذبه به دافعه از اثرات کوانتومی فضا - زمان معرفی شده در صورتیکه VMR - PCR دلیل واضحی را برای این اثر ارائه می دهد: در ریاضیات به صورت جدا هیچ گاه یک فضای سه بعدی توسط خطی تک بعدی خم نمی شود. اینشتین برای حل این موضوع تعریف جدیدی به نام فضا - زمان را ارائه داد. اما باید گفت هنگامیکه یک فضا تک بعدی است (زمان) و فضای دیگر سه بعدی (فضا) ما حتی اجازه نداریم آنها را بررسی کنیم زیرا نقطه ی اشتراکی ندارند. لازمه ی ترکیب آنها که انطباق آنهاست. شاید این مطالب در اوایل قرن بیستم نیز مطرح شد اما اثبات اینشتین آزمایشی بود که در آن نور به سمت زمین منحرف شده بود و از آنجا که این یک دلیل تجربی محسوب می شد مستقیما نظریه را اثبات می کرد. اما آیا واقعا انحراف فضا باعث تغییر مسیر نور می شود؟ با فرض اینکه خلا مملو از ضدماده باشد با ایجاد یک جرم این ذرات باید در اطراف جرم ایجاد شده چگال تر از دیگر نقاط شوند. همین افزایش چگالی باعث فعال کردن این ذرات بدون جرم (و بدون اثر در شرایط معمولی) می شود. این ذرات شروع به دفع کردن جرم که فضای آنها را اشغال کرده می کنند. (دقیقا مانند مثال پاکت آبمیوه که ذرات هوا می خواهند فضای اشغال شده توسط خلا را خود پر کنند)! طبق قانون سوم نیوتن مبنی بر داشتن عکس العمل برای هر عملی ذرات جرم نیز شروع به دفع (عکس العمل) می کنند. مسلما این بار نتیجه برعکس مثال آبمیوه خواهد بود زیرا مقدار جرم در مقابل خلا اندک است. البته برآیند این نیروها کم است که چنین شتاب گرانشی اندکی ایجاد می شود. به همین دلیل می توان بیشتر شدن چگالی زمین (کم شدن حجم) آنرا به مرور زمان و با افزایش شتاب گرانشی زمین دید که البته این مقدار نا محسوس است. روابط زیر طریقه ی احتساب این نیرو و فرمول محاسبه ی نیرو ی خلا و ماده را نشان می دهد: F = G x Mm x Me / Re^۲ Vacuum has no mass. The distance between vacuum and earth is ۰. So: F = ma Fe = ۵.۹۸ x ۱۰^۲۴ x (۳ x ۱۰^۸ - ۹.۸) = ۱۷.۹۳ x ۱۰^۳۲ Fv = ۵.۹۸ x ۱۰^۲۴ x ۳ x۱۰ ^۸ = ۱۷.۹۴ x ۱۰^۳۲ Fv - Fe = resultant = ۰.۰۱ x ۱۰^۳۲ = ۱۰^۳۰ (N) This force creates the gravity acceleration constant. S۰: Fv = MC Fe = M(C-g) این روابط نشان می دهند که شتاب گرانشی زمین حاصل برآیند نیروی ۱۰^۳۲ x ۱۷.۹۴ نیوتنی خلا بر زمین و نیروی ۱۷.۹۳ x ۱۰^۳۲ نیوتنی زمین بر خلا است. این برآیند به صورت تقریبی برابر با ۱۰^۳۰ نیوتن است. نکات مهم دیگری که از این محاسبات بدست می آیند این است که دافعه خلا بر یک جسم برابر است با جرم جسم در سرعت نور و دافعه ی ماده بر خلا برابر است با جرم ماده در تفاضل سرعت نور و شتاب گرانشی (یا ضریب چروکیدگی ماده در نیروهای بالا). توجه داشته باشید طبق این تعاریف از آنجا که نور در سرعت بی نهایت (مادی) قرار دارد شتاب آن نیز برابر با سرعت آن خواهد بود. بنابراین می توان تفاضل آنرا با شتاب گرانشی با در نظر گرفتن واحد شتاب انجام داد. توجه داشته باشید که اینشتین به این دلیل شتاب را در نسبیت خاص تعریف نکرد زیرا اعتقاد داشت نور بالاترین سرعت است و حتی با دادن نیروی بیشتر سرعت آنرا بیشتر نمی کنیم . می دانیم که اگر نوری از اتمسفر وارد خلا شود به سرعت اولیه ی خود شتاب می گیرد. حتی امروزه ذراتی با نام تاکیون ها به فیزیک معرفی شده اند که این خود نشان می دهد نور آخرین سرعت را دارا نیست. همچنین می دانیم که طبق نسبیت خاص و هم ارزی جرم و انرژی اگر ماده ای به سرعت نور شتاب بگیرد مقدار جرم بیشتری از آن به انرژی تبدیل می شود. در پدیده ی انتقال به آبی نیز نور بر اثر نیروی زیاد یک میدان گرانشی قوی منحرف به سمت جرم مرکزی می شود و طیف آن متمایل به آبی می گردد که این نشان دهنده ی افزایش انرژی در آن است. VMR - PCR با این مقدمه نتیجه گیری می کند که: الف) نور صورتی کامل از انرژی نیست و در آن جرم نیز وجود دارد. ب) سرعت نور سرعت نهایی نیست. ج) در پدیده ی انتقال به آبی انرژی و در نتیجه سرعت نور بیشتر می گردد. همچنین این نظریه بازه ی نور را طبق محاسبات زیر معرفی می کند (در قالب نوری و پیرو قوانین نسبیتی و نه تاکیونی و فرا نسبیتی): سرعت ۳۰۰۱۹۵۰۲۵.۶۸۵۷۴۰۰۴ متر بر ثانیه آخرین سرعت یک ذره - موج در قالب نوری می باشد اگر که سرعت خلا در نور ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ متر بر ثانیه باشد. به همین دلیل است که نمی توان خواص نور را در کل موجی دانست زیرا کلا از انرژی نیست و به دلیل حمل مقداری جرم خواص ذره ای نیز دارد. این نسبت باید تا حدی باشد که سرعت مجذور نور تقریبا سرعت بی نهایت باشد. نهایت سرعت نور از رابطه ی زیر و بر طبق شکل بالا بدست می آید: از آنجاییکه اگر ضلع پایینی مثلث سمت چپ بر ضلع پایینی مستطیل (FG) منطبق باشد خط D در سرعت C = ۳ x ۱۰^ ۸ (m/s) قرار دارد نتیجه می گیریم که DC = ۲۷۰۷۰۰۰ و حال که فرض کرده ایم طول قطر مستطیل ثابت است و با تغییر زاویه تغییر نمی کند پس طول پاره خط DC نیز ثابت و برابر با Sin &#۹۵۲; در DC و بنابراین سرعت در D برابر است با C بعلاوه ی اندازه ی DC .[حل: نوید حقیقت] . در صورتیکه: الف) &#۹۵۲; زاویه ی ایجاد شده بالای قطر مستطیل باشد. ب) در هر مستطیل با رسم قطر زوایای قائمه (رئوس) آن به دو زاویه ی ۷۰ درجه (بالای قطر) و ۲۰ درجه (پایین قطر) تقسیم شود. آنگاه => Vc (max) = C + Sin &#۹۵۲; (C - Vl) که در Vl آن سرعت نور در خلا برابر با ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ متر بر ثانیه و C ثابت تقریبی سرعت نور برابر با ۳ x ۱۰^۸ متر بر ثانیه و Vc (max) بالاترین سرعت یک ذره - موج در قالب نوری می باشد. دو نکته در این مسئله حائز اهمیت است: ۱) طبق یکی از نظریه های اینشتین سرعت اثر گرانش برابر با سرعت تقریبی نور (نه سرعت خود نور در خلا) است که فرضیه ی همیشگی بودن اثر گرانش نیوتن را با اثباتی که از سوی کیهان شناسان در سال ۲۰۰۴ - ۲۰۰۲ صورت گرفت نقض می کند. به همین دلیل ما در این محاسبه بین دو سرعت تقریبی نور و سرعت نور در خلا تقاوت قائل شده ایم. ۲) در فرمول بدست آمده اصل تقدم ضرب بر جمع باید رعایت شود تا جواب صحیح بدست بیاید. و بنابراین در این مدل هنگامیکه به سرعت مجذور نور (تقریبی) برسیم آنگاه گرانش در ما اثری نخواهد داشت و اثر زمان چندین برابر اثر معمولی آن بر ذره ای با چنین سرعتی خواهد بود. بنابراین ذره ای با این سرعت به آینده سفر خواهد کرد. (در این سرعت شتاب برابر با تندی است). همچنین عکس این مطلب نیز صادق است که اگر با چنین سرعتی در سفر باشیم و ناگهان چنان شتاب منفی ای پیدا کنیم که در یک ثانیه سرعتمان به صفر برسد (اصطلاحا سرعت منفی بگیریم) از زمان جا خواهیم ماند و به ذشته خواهیم رفت. (البته این بدان معناست که دیگران طبق زمان معمول می روند و ما در گذشته جا می مانیم و تنها از نظر افرادی که در زمان معمولی هستند به گذشته رفته ایم اما برای خود ما بازه ی زمانی مشخصی تکرار خواهد شد). به همین دلیل است که کسی از آینده به گذشته نمی آید. زیرا با سفر به گذشته در بازه ی زمانی خاصی (از همان جا که سفر را شروع کرده ایم) زندانی خواهیم شد. نه به عقب می رویم و نه به جلو! اما سفر به آینده امکان پذیر است. از این مسائل که بگذریم باید به موضوع هم ارزی نیرو و انرژی و ارتباط آن با گرانش پرداخت. همانطور که دیدید VMR - PCR هم نظریه ی اینشتین مبنی بر انرژی بودن ماهیت گرانش را می پذیرد و هم اثرات نیروی گرانش نیوتن را قبول دارد بنابراین سعی در ترکیب آنها دارد. این دید ترکیبی به صورت زیر است: ۱) هنگامیکه جرمی سرعت می گیرد به نسبت سرعت جرم آن به انرژی تبدیل خواهد شد. به طوریکه اگر جرم جسمی در حالت سکون M باشد در سرعت V برابر با m خواهد بود که در آن M>m و نسبت M به m متناسب با سرعت و انرژی ایجاد شده می باشد. ۲) در فرآیند تبدیل جرم به انرژی جرم مستقیما به انرژی تبدیل نمی شود بلکه ابتدا به نیرو و سپس به انرژی تبدیل می شود. ۳) ماهیت گرانش از ترکیب دو عامل انرژی و نیرو ایجاد شده است. بر همین مبنا (در مدل مشخص شده) هنگامیکه سرعت جسمی صفر است شتاب لازم برای حرکت آن جسم تنها تابع نیروهای وارده است زیرا عامل انرژی در سرعت های بالا فعال است. بنابراین می توان گفت که اگر نور در خلا به صورت طبیعی حرکت کند عامل آن بیشتر نیرو خواهد بود تا انرژی و در هنگام انتقال به آبی نیروی بیشتری به انرژی تبدیل می شود. ۴) رابطه ی هم ارزی نیرو و انرژی به صورت زیر است: (به یاد داشته باشید که در ابتدا ما شتاب را در نسبیت تعریف و توجیه کرده ایم): E x a = F x C^۲ ó E x g = F x C^۲ اما نیروی گرانش (وزن) همچنان با قبل تفاوتی نخواهد داشت: Fv = MC Fm = M (C-g) Fg = Fv - Fm Fg = MC - MC - Mg è Fg = W = - Mg ۵) محیطی که چنین پدیده هایی (افزایش انرژی) در آن توسط گرانش رخ می دهد محیط دوگانه ی انتشار می نامیم: ۶) اگر جسمی به سرعت مجذور نور برسد تماما از انرژی خواهد بود و به همین دلیل تماما خاصیت موجی خواهد داشت. در این سرعت گرانشی برای جسم وجود نخواهد داشت. زیرا طبق مدل در این سرعت جسم از محیط دوگانه ی انتشار عبور کرده بنابراین دیگر محیط اثر گرانشی برای آن نخواهد بود. ۷) نسبت نیرو به انرژی در فرمول E x a = F x C^۲ ó E x g = F x C^۲ برابر است با: M = F/a a = g è M = F/ [G (Me/Re^۲) E = (F x Re^۲ x C^۲)/ (G x Me) è E ≈ F (۹.۱۸ x ۱۰^۱۵) یعنی هر ژول انرژی تقریبا معادل ۹.۱۸ x ۱۰^۱۵ نیوتن است! این عدد را ثابت هم ارزی می نامیم. حال VMR - PCR چگونه اثبات می کند که انرژی نیز عاملی در ماهیت گرانش است؟ یک دلیل تجربی ویژه برای اثبات این مطلب وجود دارد که علاوه بر اثبات اینکه دافعه ی خلا متناسب با دافعه ی ماده است اثبات می کند که انرژی یکی از عوامل ماهیت گرانش نیز هست. اما تجربیات چیز دیگری را نشان می دهند. شکل زیر مقادیر انرژی لایه های یک اتم اورانیوم است: همانطور که می دانید بین اتم و اولین لایه ی الکترونی و همچنین بعد از آخرین لایه ی الکترونی خلا وجود دارد. طبق تعاریف گفته شده باید فرآیند دفع در آنها نیز صورت بگیرد و طبق قوانین باید در نزدیکترین نقطه به منبع دفع ماده اثر گرانش باید برابر با اثر گرانش در نزدیک ترین نقطه به منبع دفع خلا باشد و فاصله ی میانگین بین آنها باید از اثر گرانش بیشتری برخوردار باشد. می بینید که در شکل بالا لایه های آخر و اول انرژی یکسانی دارند. در صورتیکه طبق مدل اتمی بور اگر الکترونی بخواهد به لایه ی بالاتری برود باید انرژی بیشتر داشته باشد. بنابراین لایه ی آخر الکترونی قطعا باید از لایه ی اول الکترونی طبق فرمول ذکر شده انرژی بیشتری داشته باشد. اما همانطور که می بینید در طبیعت این مورد نیز از VMR - PCR پیروی می کند. دقیقا لایه ی چهارم که لایه ی میانی هست نیز از انرژی بیشتر برخوردار است! بنابراین متوجه می شویم گرانش ماهیتی دوگانه از عوامل انرژی و نیرو دارد و تبادل ذره و گراویتونی در کار نیست. (اگر ذرات خلا را گراویتون بنامیم آن وقت تمام اثرات را باید به آنها نسبت دهیم در صورتیکه می دانیم ذرات خلا بدون وجود ذرات ماده در اطراف خود گرانشی ایجاد نمی کنند و می دانیم که ذرات در هر دو طرف ثابت اند و حرکت نمی کند تنها یکدیدگر را دفع می کنند. ذراتی که در این فرآیند دفع حرکت می کنند را در بخش بعد بررسی می کنیم). بر همین مبنا پیش بینی می کنیم که در زمین نیز هسته بیشترین گرانش را ندارد بلکه فاصله ی میانی بیشترین گرانش را دارد. (فاصله ی میانی به صورت تقریبی = فاصله ی آخرین لایه جو از زمین بعلاوه ی شعاع زمین تقسیم بر دو). بنابراین طبق این مدل اگر از نقطه ی میانی به زمین نزدیک شویم گرانش بیشتر خواهد بود تا اگر به همان اندازه به خلا نزدیک شویم: همانطور که گفتیم حال قصد داریم ذراتی را که در این فرآیند حرکت می کنند و تنها رد می شوند و نه بدل بررسی کنیم. (چون برآیند از سمت خلا به ماده است بنابراین تنها ذراتی ترکیبی بر جو زمین سقوط می کنند). حتی اگر این موضوعات (دفع خلا و ماده) با اختراع جاروبرقی کشف نشده بودند باید با بیان تشعشات چرنکوف مطرح می شدند. جالب است که از سال ۱۹۲۷ دانشمندان اظهار دارند که ماهیت پرتوهای کیهانی را کاملا شناخته اند. اما چگونه امکان دارد که پرتوهایی که خود از اتم های هیدروژن (۹۶ درصد) و هلیم (یک درصد) و کربن - نیتروژن - اکسیژن - فلئور و ذرات پروتون (۹۶ درصد) - ذرات آلفا (۳ درصد) - پرتوهای گاما - الکترون - پوزیترون و نوترینو تشکیل شده اند در برخورد با اتم های تشکیل دهنده ی جو آنها را تجزیه کنند؟ طبق فرضیه ها پرتوهای کیهانی با برخورد به هسته ی اتم های جوی به مقدار تجزیه شده ای از خود + ذرات بنیادی هسته + نوترینو و چند نوع مزون (پاد - مجازی - مثبت) تبدیل می شوند. در صورتیکه در شیمی هر اتمی پروتون را دفع می کند - در برخورد با هیدروژن هایبرید می شود و با بمباران هلیم یا ذرات آلفا دو عدد اتمی و چهار اتم جرمی به آن اضافه می شود. در هیچ کدام از این فرآیندها نیز هیچ ذره ای با انرژی بالا بوجود نمی آید. اینجاست که متوجه می شویم تعریف ما از پرتوها کیهانی دقیق نبوده است. بنابراین احتمال می دهیم با برخورد این ذره به اتم های جوی آنها بیشتر به اتم های سبک تر و چند نوع ذره ی بنیادی تبدیل می شوند. گازهای دیگر که خود در جو موجود هستند و ممکن است طی فرآیندهای شناخته شده با این مواد ترکیب شوند. پرتوهای چرنکوف در دنباله ی این ذرات نشان دهنده ی سرعت فرانور آنهاست و پرتوهای کیهانی نیز تشکیل شده از پرتوهایی هستند که پس از برخورد با اتمهای جوی تشکیل شده اند. فرآیند بالا به راحتی توسط امواج هادرونیک نیز قابل اثبات است. بعد از بیان فرمول پرتوهای کیهانی و ایجاد فرآیند هادرونیک جوابی برای این قضیه نبود که چرا مقداری از پرتوهای کیهانی بر روی اولین ذرات جوی تاثیر می گذارند و مقداری از آنها از این مواد عبور کرده و به مراحل بعدی می رسند. اما پرتوهای کیهانی هیچ گاه به زمین نمی رسند؟ بعد از مدتی دانشمندان متوجه شدند انرژی این پرتوها در فرآیندی به نام امواج هادرونیک(Hadronic cascades) تبدیل به ذرات و امواج مختلف می شود و به همین دلیل کل پرتو دیگر انرژی رسیدن به زمین را ندارد و قسمت زیادی از آن در راه تجزیه به بسته های جزئی تر انرژی و ماده شده است. مدل امواج هادرونیک به صورت زیر است: اما این دانشمندان نتوانستند متوجه شوند که چرا با اتمام این فرآیند و تجزیه ی جز به جز پرتو چرا هنوز اشعه ی چرنکوف مسیر خود را ادامه می دهد؟ در واقع اینکه انرژی این پرتو از کجا تامین می شد؟ این مطلب را به صورت تاکیونی توجیه می کند:VMR - PCR در این توجیه طبق شکلی که در ابتدای موضوع بیان کردیم ذره ای به نام (&#۹۴۹;) با سرعت C^۲ در دنباله ی خود به دلیل سرعت بالا اشعه ی چرنکوف ایجاد می کند و این ذره در برخورد با اتم ها جوی با ایفای نقشی نیمه کاتالیزگر از پرتوی چرنکوف در دنباله ی خود (در دنبال اشعه ی چرنوکوف) پرتوهای کیهانی را ایجاد می کند. بنابراین این ذرات چیزی از خود مصرف نمی کنند و اگر هم بکنند طبق این محاسبات نباید اثری در خود آنها ایجاد شود: این محاسبات نشان می دهند که در این ذرات m = E = F = V = ∞ زیرا این ذرات باید بر فراز جو (زوایای ۱۸۰ و ۳۶۰) سقوط کنند که کتانژانت این زوایا تعریف نشده است. مقادیر صورت طبق فرمول صفر شده و مخرج نیز تعریف نشده است بنابراین مقادیر برای این ذره تعریف نشده (بی نهایت) می باشد. از آنجاییکه بی نهایت نیز برای ما مشخص نیست تقریبا تعریف نشده است. می دانیم که سرعت این ذره در نهایت است و سرعتی بالاتر از آن نداریم. پس زمان نیز در این سرعت برای جسم تعریف نمی شود و در واقع در نهایت است. بنابراین تمام عوامل دیگر از جمله نیرو و جرم و انرژی برای این ذره بی نهایت (تعریف نشده) می شوند. مثال قابل درک تر این است که: اگر دو ماشین با سرعت تقریبا یکسان به یکدیگر برخورد کنند تکه های خرد شده ی آنها در زوایای خاصی نسبت به زاویه ی روبرویی دو ماشین و با سرعتی بیشتر از سرعت دو ماشین به اطراف پرتاب می شوند. همین موضوع به همین شکل برای مواد اتفاق می افتد. نیروی دفع خلا با سرعت تقریبی نور و نیروی دفع ماده با سرعتی کمی پایین تر به هم برخورد می کنند. از آنجا که برآیند دافعات به سمت زمین است ذرات حاصل از برخورد با سرعتی بیشتر از نور بر فراز جو زمین سقوط می کنند. مثال تجربی دیگر بمباران اتم بوسیله ی نوترون است. یک نوترون و یک اتم با سرعتی کم به هم دیگر برخورد کرده و از آنها امواجی ساطع می شود که سرعت نور را دارند. حتی اینگونه می فهمیم که تفاوتی بین تولید اشعه ی چرنکوف در پدیده های چرنکوف و بزامشتراهلونگ نیست. زیرا اثر چرنکوف مثال مایکروسکوپیک این اثر (تولید این اشعه ها در اتمسفر سیارات) است و اثر بزامشتراهلونگ مثال میکروسکوپیک این اثر (تولید این تشعشات در اتم ها) می باشد. این اشعه ها به این دلیل در سیارات بدون جو دیده نمی شود که ذرات نام برده توانایی شکست و تجزیه ی عظیم سطح سیاران خاکی بدون جو را ندارند. لازم به ذکر است که طبق این فرآیند انرژی تمام ذرات پر انرژی ای که در یک ثانیه به جو زمین وارد می شوند نباید بیشتر از ۱.۹۵ x ۱۰^۱۷ ژول باشد. (دافعه ی زمین تقسیم بر ثابت هم ارزی)! همچنین این تشعشعات در اتم های سبک دیده نمی شوند زیرا در آنها لایه های الکترونی و در واقع پدیده ی دافعه ی خلا و ماده و در نتیجه انتشار ذرات پر سرعت و پر انرژی کمتر است. البته طبق قوانین این پرتوها در اتم های سبک نیز وجود دارند اما به دلیل مقدار کم به سختی دیده می شوند. با بیان این مطلب چکیده ای از دیدگاه جدید تئوری VMR - PCR را بیان کردیم. این تئوری هنوز به طور قطعی اثبات نشده و در حال معرفی شدن به مجامع علمی است.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

مواد رادیواکتیو از اتم های ناپایداری تشکیل می شوند که تجزیه می شوند و انرژی سطح بالایی به نام تابش رادیواکتیو را آزاد می کنند این اتمها نهایتا عناصر جدیدی را تشکیل می دهند. ● دیدکلی: مواد رادیواکتیو از اتم های ناپایداری تشکیل می شوند که تجزیه می شوند و انرژی سطح بالایی به نام تابش رادیواکتیو را آزاد می کنند این اتمها نهایتا عناصر جدیدی را تشکیل می دهند. سه نوع تابش رادیواکتیو وجود دارد که ذرات آلفا ، ذرات بتا ، و پرتوهای گاما خوانده می شوند. ● اطلاعات اولیه ▪ پرتو آلفا (دو پروتون و دو نوترون): جرم چهار واحد اتمی (a.m.u) ▪ بارالکتریکی مثبت در پرتو بتا (الکترونهای سریع): جرم ناچیز و بارالکتریکی منفی یک ▪ پرتو گاما (موج الکترومغناطیسی): بدون جرم و بدون بار (مثلا انرژی خالص) ▪ تاریخچه: حدود اواخر قرن نوزدهم اکثر دانشمندان بر این عقیده بودند که تمام مسائل عمده فیزیک حل شده اند ، به غیر از چند مورد جزئی برای قطعیت دادن به برخی نظریه های ضروری بود. در سال ۱۸۹۵ ، رزتگن اشعه ایکس را کشف کرد. این اشعه نخست در معاینات پزشکی به کار رفت و بعدها برای بررسی ساختمان اساسی مواد مورد استفاده قرار گرفت چند ماه بعد ماری کوری این پدیده جدید را رادیو اکتیو نامید. او و شورش پی یر کوری ، همچنین پولونیم (po ، فلز ضعیف) و رادیم (Ra ، فلز قلیایی خاکی) را کشف کردند. ماری کوری نخستین کسی بود که از اصطلاح «رادیواکتیو» برای موادی که فعالیت الکترومغناطی قابل توجه دارند استفاده کرد. خاصیت رادیواکتیویته این دو عنصر جدید از اورانیم بیشتر بود. ● سیر تحولی و رشد: ماری کوری تحقیق خود را با جستجوی کاربردهای پزشکی رادیواکتیو ادامه داد. و قدرت تشعشع ترکیبات اورانیم را اندازه گرفت و تحقیق خود را به عناصر دیگر از جمله توریم ، گسترش داد. در سال ۱۹۳۴ میلادی زوج ژولیو- کوری رادیواکتیویته مصنوعی را کشف کرد. ماری کوری پی یر کوری همراه با فیزیکدان فرانسوی هانری بکرل (۱۹۰۸-۱۸۵۲ م) مدل دیوی انجمن سلطنتی انگلستان و جایزه نوبل را در فیزیک برای کشف رادیواکتیو دریافت دریافت می کنند. پی یر کوری کشف می کند که رادیم Ra خود بخود حرارت آزاد می کند. این خاصیت نمود ثبت شده از انرژی اتمی به شکل گرماست. در سال ۱۹۱۰ میلادی در کنفرانس بروکسل در مورد رادیواکتیویته ، واحد رادیواکتیویته به افتخار او کوری نامیده شد. در مورد کشف رادیواکتیویته توسط هانری بکرل باید بگوییم که در سال ۱۸۹۶ میلادی ، بکرل در جستجوی شواهدی بود که ثابت کند مواد شیمیایی که نور طبیعی فلوئورسان هستند از خود پرتو ساطع می کنند. او یک نمونه سولفات پتاسیم اورانیم را برداشت و آن را همراه با یک صفحه عکاسی در کاغذ سیاه پیچید. از آنجا که روزی ابری بود. نمونه بکرل خاصیت فلوئورسانی را از خود نشان نمی داد. او آن را درکشویی در آزمایشگاه خود گذاشت و به آزمایشهای خود در مورد لامپهای اشعه کاتدی ادامه داد. چند روز بعد ، دریافت که نمونه تصویری را بر روی صفحه عکاسی ایجاد کرده است. این نشان می داد که ماده مذکور شکلی از تشعشع را که بعدا ماری کوری آن را رادیواکتیویته نامید ، از خود ساطع کرده است.۱۹۲۲ میلادی نیلز بور نظریه طیفهای ساختار اتمی را منتشر کرد و در ۱۹۲۷ میلادی اصل مکمل بودن را تنظیم می کند که رفتار پیچیده رادیواکتیویته را توصیف می کند. ارنست رادرفورد فیزیکدان بریتانی نیوزلندی الاصل (۱۸۷۱-۱۹۳۷) بر روی رادیواکتیویته و ماهیت ذرات آلفا (دارای بار مثبت) تحقیق کرد و متوجه شد که بار مثبت اتم در مرکز آن و در هسته ای ریز و متراکم متمرکز است. در سال ۱۹۳۰ میلادی رادرفورد تشعشعات مواد رادیواکتیو را منتشر کرد. ● تابشهای رادیواکتیو: چنان که گفته شد سه نوع تابش رادیواکتیو وجود دارد که ذرات آلفا از چهار ذره اتمی ، یعنی دو پروتون و دو نوترون تشکیل می شوند. این ذرات ضعیفترین نوع تابش رادیواکتیو هستند. و بار الکتریکی مثبت دارند. مسیر آنها را می توان با صفحه کاغذ مسدود کرد. ذرات بتا قدرتمند و از ذرات اتمی که الکترون خوانده می شوند و بار منفی دارند تشکیل می شوند. این کاغذ عبور می کند ولی آلومینیوم آن را مسدود می کند. پرتوهای گاما از همه قدرتمند ترند. آنها امواج الکترومغناطیسی اند و فاقد بارالکتریکی می باشند. اما پرتوهای گاما را فقط لایه ضخیمی از سرب متوقف می سازد. خروجی یا تابش رادیواکتیو می تواند وارد بافتهای زنده شود و به آنها صدمه بزند. بنابراین اطراف آن باید کنترل شود. این تابش را با وسیله ای به نام شمارنده گایگر - مولر ، که نام آن از مخترعانش اقتباس شده است ، می توان اندازه گرفت. وقتی تابش رادیواکتیو وارد این شمارنده می شود ، گاز موجود در آن حامل الکتریسیته می شود. مقدار بار را می توان روی صفحه ای قرائت کرد یا از طریق یک بلند گو به صورت صداهای تیک تیک خاصی شنید. ▪ نیمه عمر: نیمه عمر یک ماده زمانی است که طول می کشد تا خاصیت رادیواکتیویته آن به نصف کاهش یابد. مثلا نیمه عمر کربن ۱۴ (شکل خاصی از عنصر کربن) ۵۶۰۰ سال است. یعنی ۵۶۰۰ سال طول می کشد تا نصف اتم های رادیواکتیو کربن دچار فروپاشی شوند ، یا یک گرم از اتم های رادیواکتیو به نیم گرم تقلیل یابد. ۵۶۰۰ سال دیگر طول می کشد که همین مقدار نیز به نصف برسد و به همین ترتیب. نیمه عمر عناصر مختلف از چند ثانیه تا میلیونها سال متغیر است. فروپاشی شبکه ای زباله های اتمی زیان بخش حاصل از نیروگاههای هسته ای میلیونها سال طول می کشد. و همه موجودات زنده روی زمین حاوی مقدار معینی کربن ۱۴ (کربن رادیواکتیو) هستند که با تبادل مداوم گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن بین موجودات زنده و جو زمین تشکیل می شود. وقتی یک گیاه یا حیوان می میرد ، این تبادل متوقف می شود و کربن ۱۴ شروع به فروپاشی می کند. دانشمندان می دانند که نیمه عمر این کربن ۵۶۰۰ سال است. بنابراین پس از این مدت جسم مرده دقیقا نصف تشعشع رادیواکتیو زمان زندگی خود را ساطع می کند. این فروپاشی با آهنگ ثابتی انجام می شود و در نتیجه این امکان وجود دارد که با اندازه گیری میزان تابش زمان مرگ موجود مورد نظر را دریافت. باستانشناسان از عمر بعضی کربن برای یافتن تاریخ مومیایی های مصر باستان استفاده کرده اند. از دیدگاه نظری ، همه مواد رادیواکتیو نهایتا به سرب تبدیل می شوند ، هسته اتم سرب پایدار است و بنابراین خاصیت رادیواکتیو ندارد.اما این امر به طور تجربی اثبات نشده است. زیرا نیمه عمر بعضی از عناصر بیش از عمر انسانهاست. ▪ عناصر متداول و نیمه آنها: ـ اورانیم ۲۳۸ نیمه عمر آن ۵ میلیارد سال ـ اورانیم ۲۳۵ نیمه عمر آن۷۰۰ میلیون سال ـ پلوتونیم۲۳۹ نیمه عمر آن ۲۴۰۰۰سال ـ کربن ۱۴ نیمه عمر آن ۵۶۰۰ سال ـ ید۱۳۱ نیمه عمر آن ۸ روز ـ طلای ۱۹۸ نیمه عمر آن ۳ روز ـ سدیم ۲۴ نیمه عمر آن ۱۵ ساعت ـ فلوئور ۱۷ نیمه عمر آن ۱ دقیقه ـ پولونیم ۲۱۴ نیمه عمر آن۰۰۰۰۰۰۰۳/۰ ثانیه ـ سرب پایدار(بدون نیمه عمر) ▪ کاربردها: بسیاری از ایزوتوپها رادیواکتیو هستند یعنی ذرات با فرکانس بالا را از هسته (مرکز) اتمهای خود ساطع می کنند. از آنها می توان برای دنبال کردن مسیر مواد متحرکی که از دید پنهان هستند ، مانند جریان خون در بدن یک بیمار در بیمارستان ، استفاده کرد. ▪ در جریان خون: مقدار کمی از یک ایزوتوپ رادیواکتیو به درون جریان خون بیمار تزریق می شود. سپس مسیر آن توسط آشکار سازهای خاصی که فعالیت رادیواکتیویته را مشخص می کنند دنبال می شود. این اطلاعات به یک کامپیوتر داده می شود که صفحه آن هرگونه اختلالی مانند انعقاد خون در رگها را نشان می دهد. با استفاده از روشی مشابه ، می توان از ایزوتوپها برای مطالعه جریان مایعات در تاسیسات شیمیایی نیز استفاده کرد. ▪ در فرسودگی ماشین آلات: آهنگ فرسودگی ماشین آلات صنعتی را نیز می توان با استفاده از ایزوتوپها اندازه گرفت. مقادیر اندکی از ایزوتوپها رادیواکتیو به بخشهای فلزی ماشین آلات ، مانند یاتاقانها و رینگ پیسونها اضافه می شود. سپس سرعت فرسودگی با اندازه گرفتن رادیواکتیویته روغنی که برای روغنکاری این بخشها به کار رفته است محاسبه می شود. ● اندازه گیری رادیو اکتیویته خروجی یا تابش رادیواکتیو می تواند وارد بافتهای زنده شود و به آنها صدمه بند ، بنابراین اطراف آن باید کنترل شود . این تابش را با وسیله ای به نام شمارنده گایگر ـمولر ، که نام آن از مخترعانش اقتباس شده است ، می توان اندازه گرفت وقتی تابش رادیو اکتیو وارد این شمارنده می شود ، گاز موجود در آن حامل الکتریسیته می شود . مقدار بار را می توان روی صفحه ای قرائت کرد ، یا از طریق یک بلندگو به صورت صداهای تیک تیک خاصی شنید رادیواکتیویته
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

امواج صوتی ، امواج مکانیکی طولی هستند. این فیزیک امواج می‌توانند در جامدات ، مایعات و گازها منتشر شوند امواج صوتی ، امواج مکانیکی طولی هستند. این فیزیک امواج می‌توانند در جامدات ، مایعات و گازها منتشر شوند. ذرات مادی منتقل کننده این فیزیک امواج ، در راستای انتشار موج نوسان می‌کنند. فیزیک امواج مکانیکی طولی در گستره وسیعی از بسامدها به وجود می‌آیند و در این میان بسامدهای فیزیک امواج صوتی در محدوده‌ای قرار گرفته‌اند که می‌توانند گوش و مغز انسان را برای شنیدن تحریک کنند. این محدوده تقریبا از ۲۰ هرتز تا حدود ۲۰۰۰۰ هرتز است و گستره شنیده شدنی نامیده می‌شود. فیزیک امواج مکانیکی طولی را که بسامدشان زیر گستره شنیده شدنی باشد امواج فرو صوتی ، و آنهایی که بسامدشان بالای این گستره باشد ، امواج فراصوتی گویند. ● تولید صوت : هر گاه به جسمی ضربه می‌زنیم لایه‌های هوا بین دست ما در جسم جابجا می‌شوند و اگر این جابجاییها بیش از ۱۶ بار در ثانیه باشند، صدا ایجاد می‌شود. برای اینکه بهتر بتوانیم نقش اندامهای گفتار را در تولید آواهای زبان فارسی مورد مطالعه قرار دهیم، ابتدا به نظر می‌رسد لازم است مطالب مختصری درباره چگونگی تولید آوا یا صوت ارائه کنیم. آوا یا صوت از ارتعاش مولکولهای هوا حاصل می‌شود. ارتعاش یعنی حرکت مولکولهای هوا از جای خود در مسیر معین و بازگشت آنها به جای اولیه. این پدیده فیزیکی را اصطلاحا موج می‌نامیم. برای آنکه بتوانیم یک تصویر تقریبی از طرز بوجود آمدن موج صوتی را مجسم کنیم پاندولی را در نظر می‌گیریم. اگر وزنه پاندول را به یک طرف کشیده آن را رها سازیم، پاندول با سرعت ، به منتهی الیه طرف دیگر رفته دوباره در همان مسیر بجای اول می‌گردد. این حرکت به دفعات زیاد صورت می‌گیرد، ولی در هر دفعه خط سیر آن اندکی کوتاهتر می‌شود تا اینکه وزنه پاندول دوباره به حالت اولیه یعنی سکون در آید. وزنه پاندول در این حرکت ، لایه‌ای از مولکولهای هوا را با خود به جلو می‌راند و این عمل موجب می‌شود که در یک سوی وزنه ، رقت مولکولی در سوی دیگر تراکم مولکولی ایجاد شود. رقت یعنی زیاد شدن فاصله بین مولکولها و تراکم یعنی کم شدن فاصله آنها. اگر با دو دست یک لاستیک را بکشیم طول لاستیک زیاد می‌شود یا به سخن دیگر ، لاستیک کش می آید. علت این موضوع آن است که فاصله بین مولکولها در قسمتهای میانی لاستیک زیاد شده و مولکولها بین دو سر لاستیک زیاد شده و مولکولها به طرف دو سر لاستیک کشانده می‌شوند و در نتیجه فاصله میان مولکولها در دو سر لاستیک کم می‌شود. بدین ترتیب در قسمت میانی لاستیک رقت مولکولی و در دو سر آن تراکم مولکولی ایجاد می‌شود. اکنون اگر دو سر لاستیک را رها کنیم مولکولها دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردند. ● خاصیت ارتجاعی هوا : هوا نیز دارای همین خاصیت ارتجاعی است، منتهی به مراتب بیشتر از لاستیک. هر رقت و تراکم مولکولی در هوا موجب رقت و تراکمهای دیگر می‌گردد. بدین معنی که ، هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را ، و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶مرتبه در ثانیه تکرار گردد صدا بوجود می‌آید. اگر کتابی را از ارتفاع معینی به طرف زمین رها کنیم بر اثر سقوط کتاب ، فشار هوای بین کتاب و زمین زیاد می‌شود و این فشار ، مولکولهای هوا را به اطراف می‌راند. مولکولهای رانده شده به نوبت مولکولهای مجاور خود را به جلو رانده و خود به حالت اول بر می‌گردند. این عمل آنقدر تکرار می‌شود تا انرژی حاصل از سقوط کتاب به پایان برسد. هنگام تماس کتاب با زمین صدایی به گوش می‌رسد، در صورتی که در اثنای سقوط آن صدایی شنیده نمی‌شود. علت این است که هنگام تماس کتاب با زمین ، بر اثر زیاد بودن مقدار انرژی جابجا شدن مولکولها یا همان رقت و تراکم هوا خیلی بیشتر از ۱۶ مرتبه در ثاینه است و به این علت صدای حاصله قابل شنیدن می‌باشد. هر رقت و تراکم یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد نامیده می‌شود. بنابراین ، وقتی می‌گوییم فرکانس (تواتر) موج مثلا ۵۰۰ سیکل است، یعنی ۵۰۰ مرتبه رقت و تراکم در مولکولهای هوا ایجاد شده است. هر قدر بسامد بیشتر باشد صدا به اصطلاح زیرتر است و نیز قدر بسامد کمتر باشد صدا اصطلاحا بمتر است. ● چشمه فیزیک امواج فروصوتی و فراصوتی : فیزیک امواج فروصوتی که با آنها سروکار داریم معمولا توسط چشمه‌های بزرگ تولید می‌شوند. امواج زمین لرزه‌ای از آن جمله‌اند. بسامدهای بالای مربوط به فیزیک امواج فراصوتی را می‌توان به وسیله ارتعاشات کشسان یک بلور کوارتز که بر اثر تشدید با یک میدان الکتریکی متناوب در بلور القا شده است ، ایجاد کرد. به این طریق می‌توان بسامدهای فراصوتی به بزرگی ۶×۱۰۸ هرتز تولید کرد. طول موج متناظر با این بسامد در هوا در حدود ۵×۱۰-۵ سانتی‌متر است که همان حدود طول موج نور مرئی است. ● مشخصات فیزیکی : جابجایی یا ارتعاش مولکولهای هوا در تمام جهات صورت می‌گیرد و بسته به مقدار انرژی موجود ، هر لایه از مولکولها مسافتی را طی می‌کنند. به سخن دیگر هر چه انری بیشتر باشد مسافتی را که موج می‌پیماید بیشتر است. طول مسافتی را که هر طبقه از مولکولهای هوا طی نموده و دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردد دامنه نوسان نامند. هر چه آن مسافت زیادتر باشد صدا بلندتر است. بلندی صدا را با زیر و بمی آن نباید اشتباه کرد، زیرا بلندی صدا مربوط به تعداد ارتعاش در ثانیه است. بنابراین صدای ممکن است بم ولی بلند باشد. بالعکس صدای دیگری ممکن است زیر ولی کوتاه باشد. اگر امواج صوتی در مسیر حرکت خود به جسمی از قبیل پرده گوش برخورد کنند و آن را به همان اندازه مرتعش سازند، ارتعاش پرده گوش بوسیله اندامهای گوش داخلی به مراکز اعصاب شنوایی منتقل گشته و در نتیجه صدا شنیده می‌شود و عکس العمل لازم صادر می‌شود. ● چشمه فیزیک امواج شنیده شدنی : فیزیک امواج شنیده شدنی در تارهای مرتعش (بلندگو ، طبل) ایجاد می‌شوند. همه این عناصر مرتعش به تناوب هوای پیرامون خود را در حرکت به طرف جلو ، فشرده و در حرکت به طرف عقب ، رقیق می‌کنند. هوا این آشفتگیها را بصورت موج از چشمه به خارج انتقال می‌دهد. این فیزیک امواج به هنگام وارد شدن در گوش ، احساس صوت را بوجود می‌آورند. موجهایی که تقریبا متناوب هستند و یا تعداد کمی از مؤلفه‌های تقریبی متناوب را شامل می‌شوند، احساس خوشایندی بوجود می‌آورند (اگر شدت خیلی زیاد نباشد) اصوات موسیقی از این جمله‌اند. صوتی که شکل موج آن متناوب نباشد ، بصورت نوفه شنیده می شود. نوفه را می‌توان برهمنهشی از امواج متناوب دانست که در آن تعداد مؤلفه‌ها خیلی زیاد است. ● یک آزمایش ساده : دو سر یک سیم فولادی به طول یک متر و به قطر یک میلیمتر را که کشیده شده و بوسیله دو قطعه سنگ یا آهن محکم شده است ، در نظر می‌گیریم. حال اگر وسط سیم را به کناری کشیده و رها کنیم صدایی شنیده نمی‌شود، در صورتی که ارتعاش آن کاملا به چشم دیده می‌شود. ولی اگر یک طرف سیم را به کنار یک لنگه در تخته‌ای متصل کنیم و آزمایش را دوباره انجام دهیم، صدای آن کاملا شنیده می‌شود، با وجود آنکه ارتعاش آن مشهود نیست. علت این امر آن است که در دفعه اول هوای مجاور سیم بجای اینکه تراکم و انبساط پیدا کند، روی سیم لغزیده است و در مرتبه دوم هوای مجاور لنگه در ، مجال لغزیدن و رسیدن به کنار آن را قبل از تجدید ارتعاش نداشته است. ● امواج صوتی در جامدات و مایعات : همانطور که درون هوا ارتعاشات طولی توام با تراکم و انبساط منتشر می‌شود، به همان طریق نیز ارتعاشات طولی توأم با تراکم و انبساط در داخل مایعات و جامدات انتشار پیدا می‌کنند. اگر میله فلزی را برای لحظه کوتاهی در امتداد خودش کشیده و رها کنیم ، تراکم و انبساط در طول میله انتشار پیدا خواهد کرد و همین طور اگر نقطه‌ای از جسم جامد را مرتعش سازیم (به عنوان مثال با چکش به گوشه یک قطعه سنگ یا فلز بزنیم) تراکم و انبساط به شکل سطوح کروی در تمام جسم مرتعش منتشر می‌شوند. مخصوصا نباید چنان کرد که انتشار تراکم و انبساط درون اجسام مختص به ارتعاشات شنیدنی است، بلکه هر نوع ارتعاش با هر فرکانس ممکن است در آنها انتشار یابد. تنها فرقی که جامدات و مایعات در انتقال صوت با هوا و گاز دارند در زیاد بودن سرعت انتشار صوت در آنهاست. ● مشاهدات تجربی : چیزی که در موقع انتشار صوت در هوا انتقال می‌یابد، هوا نیست. به دلیل اینکه صدای هواپیما از ابر و دود غلیظ عبور کرده و به ما می‌رسد. بدون آنکه ابر را پراکنده ساخته و با خود به طرف ما بیاورد. هوا در حین انتشار صوت جلو و عقب می‌رود. یعنی مرتعش می‌شود. برای مشاهده این امر کافی است یک قطعه فیلم عکاسی را بین دو انگشت گرفته و در مقابل آن با آواز بلند بخوانیم، در اینصورت حرکت رفت و آمد تند فیلم را به خوبی در محل اتصال انگشتان خود با فیلم حس می‌نماییم. عبور فیزیک امواج صوتی در هوا با کم و زیاد شدن فشار (انبساط و تراکم) همراه می‌باشد. در جدار لوله صوتی سوراخی درست کرده و سپس ورقه نازک کاغذی روی آن می‌چسبانیم و از خارج به این کاغذ پاندول سبک ساده از چوب آقطی آویزان نموده و لوله را بطور افقی نگاه به بالا و پایین رفتن می‌کند. اگر تنها هوا حرکت می‌کرد و اختلاف فشار در آن وجود نداشت پاندول رفت و آمد نمی‌کرد زیرا حرکت ارتعاشی هوای درون لوله موازی با سطح کاغذ بوده و ممکن نبود که تولید حرکت متناوب در ورقه کاغذ بنماید. در نتیجه وجود همین انبساط و تراکم ، در فیزیک امواج صوتی ، اختلاف چگالی متناوب پیدا می شود. زیرا اگر تغییر فشار را در فیزیک امواج صوتی قبول کنیم لازم است که تغییر چگالی در آنها رانیز قبول کنیم. به کمک چندین پاندول که در طول لوله صوتی افقی بطریق فوق آویزان کرده‌ایم می‌توانیم ثابت کنیم که هنگام ایجاد صوت در لوله ، پاندولی که نزدیکتر به دهانه لوله است زودتر از پاندولهای دیگر به ارتعاش در می‌آید. پس وقتی قسمتی از هوای درون لوله در داخل آن به سمت انتهای آن حرکت کرده و قسمت دیگری از هوای درون لوله ساکن است، ناچار چگالی قسمتی که بین این دو قسمت متحرک و ساکن قرار دارد ، تغییر کرده است. موضوع وجود اختلاف چگالی در هوای مرتعش عملا به تحقیق رسیده است و از تغییر چگالی هوا در موقع ارتعاش که باعث تغییر ضریب شکست می‌شود، استفاده کرد. و فیزیک امواج صوتی را به کمک جرقه الکتریکی عکسبرداری نموده‌اند.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

فیزیکدانان موسسه ملی معیارها و تکنولوژی واقع در بولدر (ایالت کلورادو) تحت هدایت "کریس مونرو" و "دیوید واین لند" با اشعه لیزر روی یک واحد اتم بریلیوم (سنگ گرانبهای سبز رنگ) کار ظریفی انجام دادند. به نوشته نشریه "ساینس" بنظر می آید که اتم همزمان در دو نقطه فیزیکی (مادی) جداگانه قرار دارد. هدف فیزیکدانان از این آزمایش، کشف این نکته بود که آیا یک اتم در کلیت خود میتواند همان رفتار عجیب ذرات زیر ـ اتمی (نظیر الکترونها، فوتونها، کوارکها، نئوترینوها و سایر تقسیمات زیر ـ اتمی) را داشته باشد. در سطح زیر ـ اتمی ماده که به دنیای کوانتوم مشهور است، عملکرد ذرات ریز بر مبنای قوانینی فیزیکی صورت میگیرد که با "قوانین کلاسیک فیزیکی" مربوط به عملکرد اجسام بزرگتر در سطح "ماکروسکوپی" ماده تفاوت بسیار دارد.برای مثال در مشاهده ذرات زیر اتمی که "بیان سیزو" آنها را "ویویکل" (موجذره ـ ترکیب موج و ذره) می نامند، بسته به روش مشاهده، بنظر میرسد گاه عملکرد مشخصه ذرات را دارند و گاه مشخصه امواج را. و در عین حال، تئوریهای با نفوذ در عرصه غالب فیزیک مدرن ادعا میکنند که ذرات زیر ـ اتمی برخلاف ماده ماکروسکوپی، یک "مکان" (استقرار) ندارند.در تاریخ فیزیک کوانتوم، بر سر اینکه چرا اجسام در سطح ماکرو به همین نحو عمل نمیکنند، مشاجره زیادی درگیر بوده است. و در مورد امکان تعمیم قوانین فیزیک کوانتوم که در مورد ذرات زیر ـ اتمی مطرح است به اجسام ماکروسکوپی (شامل ملکول ها یا حتی اشیاء قابل رویتی که ما در زندگی روزمره با آن سر و کار داریم)، نظراتی ابراز شده است.در آزمایش فوق الذکر، فیزیکدانان کوشیدند ببینند "زمانیکه اصل شرایط فوق العاده کوانتوم را به سیستمهای ماکروسکوپی که بطور سنتی توسط فیزیک کلاسیک تشریح شده اند بسط دهیم، چه اتفاقی می افتد. "بنا بر گزارش فیزیکدانان در نشریه "ساینس"، آنها یک واحد اتم بریلیوم را در یک حصار مغناطیسی حبس کرده و سپس از طریق جدا کردن یکی از الکترون هایش، یک بار الکتریکی به اتم دادند. (اتمی که بار الکتریکی یافته را یون می نامند.) "یون حاصله فورا حصار مغناطیسی را حس میکند و درونش محبوس میشود. به گفته "مونرو" گام بعدی، سرد کردن یون توسط لیزر است تا اینکه یون در مرکز حصار واقعا بی حرکت بایستد. حال که یون نمیتواند بجنبد، فیزیکدانان از دو اشعه لیزر که رنگهایشان با هم تفاوت اندکی دارد استفاده میکنند تا یون را با شرایط فوق العاده وضعیتهای درونی کوانتوم همساز کنند. منظور وضعیتهای فوق العاده ریزی است که به آن چرخش صعودی و چرخش نزولی (چرخش همزمان روی دو محور ـ فرفره ای یا اسپینی) میگویند..." یون بریلیوم همزمان دو وضعیت متفاوت را بنمایش میگذارد؛ به همان نحوی که آن را "شرایط فوق العاده" می نامند. تا اینجای آزمایش چندان عجیب نبود. اما سپس "مونرو" و گروهش از اشعه لیزر برای ایجاد یک موج استفاده کردند تا "یون را با فرکانسی مشابه فرکانس نوسان طبیعی خودش در حصار حرکت دهند." نیروی حاصله، یون را به حرکت در می آورد؛ بسیار شبیه به نیروی متناوبی که شما ممکنست برای حرکت دادن یک کودک روی تاب بکار ببرید. "مونرو" میگوید که لیزرها طوری تنظیم شده که فقط بر یکی از دو وضعیت فوق العاده ریز تاثیر بگذارد. گروه مذکور از طریق تغییر در تنظیم لیزرها، نخست یکی از وضعیتهای فوق العاده ریز را به حرکت درآوردند. سپس، دومی را خارج از فاز اولی حرکت دادند... در واقع فیزیکدانان مذکور جهت اندازه گیری فاصله بین دو وضعیت، نخست آنها را بسمت یکدیگر هل دادند تا آنجا که بر هم منطبق شده و در هم تداخل کردند."بعبارت دیگر، "مونرو" و "واین لند" مدعیند که دو وضعیت این واحد اتم را با کشش از هم جدا کرده اند. بدین ترتیب، این اتم در آن واحد، در دو مکان ظاهر میشود. چون این دو "بخش موج یونی" ظاهرا در دو مکان متفاوت قرار داشتند، دیگر بنظر نمی آمد که خود اتم آنگونه که معمول ماده ماکروسکوپی است، یک مکان واحد داشته باشد. فیزیکدانان ادعا کردند که دو وضعیت حدودا ۸۰ نانومتر از هم دور شدند ـ که این از معیارهای اتمی بسیار دور است. نشریه "ساینس" گزارش میدهد که این فاصله "از هر بخش موجی بزرگتر بوده و از یون موجود هم بسیار بزرگتر است."گربه شرودینگر حول و حوش این آزمایش، مباحثه فراوانی در مورد پارادکس گربه شرودینگر براه افتاده است. اروین شرودینگر یک دانشمند اتریشی بود. او در دهه ۱۹۳۰ لطیفه ای در هجو برخی دانشمندان ساخت. این دانشمندان مدعی بودند که رفتار غیر قابل پیش بینی ذرات زیر ـ اتمی نشان میدهد، دنیای واقعی فقط زمانی موجودیت دارد که شخص به مشاهده اش بپردازد. لطیفه شرودینگر میگفت: تصور کنید گربه ای در یک جعبه گیر افتاده و در آنجا شیشه زهری هم هست. یک قطعه جسم رادیواکتیوی نظیر اورانیوم هم در جعبه قرار دارد. اگر یک اتم اورانیوم زوال یابد، یک ردیاب الکترونیکی چکشی را به حرکت در خواهد آورد؛ آن چکش شیشه زهر را خواهد شکست و گربه کشته خواهد شد. اما بعلت غیر قابل پیش بینی بودن ذرات در سطح زیر ـ اتمی (نظیر زوال رادیواکتیو هسته اورانیوم) شما فقط میتوانید بر امکان زوال یک اتم واقف باشید، اما نمیتوانید لحظه دقیق را پیش بینی کنید. بعبارت دیگر، شما نمیتوانید از قوانین فیزیک زیر ـ اتمی برای پیش بینی اینکه گربه مرده است یا نه استفاده کنید. تنها راه پی بردن به این مسئله، نگاه کردن به داخل جعبه است. برخی دانشمندان میگفتند از آنجا که نمیشود عملکرد یک ذره زیر ـ اتمی را در لحظه دقیقا گمان زد، معنایش اینست که تا وقتی شما چیزی مشاهده نکرده اید این ذره واقعا کاری انجام نداده است ـ یعنی یا ذرات بنوعی در چارچوب کوانتوم مسکوت گذاشته میشوند و یا اینکه مشاهده شما به تردید خاتمه می بخشد. شرودینگر این نظریه را مسخره میکرد و میگفت ما تا وقتی جعبه را باز نکرده ایم این را هم نمیتوانیم بگوئیم که گربه مرده است یا زنده. پس بر مبنای منطق برخی افراد، تا وقتی جعبه باز نشده گربه هم زنده است و هم مرده! یک اتم اورانیوم ممکنست زوال یافته باشد ـ اما این مشاهده ماست که واقعا گربه را خواهد کشت. شرودینگر به افسانه معتقد نبود. یکی از نقطه نظرات وی این بود که قوانین ماده زیر ـ اتمی را نمیتوان در مورد ماده ماکروسکوپی (مثلا یک گربه) بکار بست. اما داستان گربه زنده ـ مرده بعنوان یک تبارز سمبلیک از شکاف بین رفتار ماده در دو دنیای زیر ـ اتمی و ماکرو بر سر زبانها باقی ماند.فیزیکدانان "موسسه ملی معیارها و تکنولوژی" واقعا ادعا نمیکنند که یک "گربه شروی دینگر" حقیقی پیدا کرده اند. یعنی نمیگویند یک پدیده ماکروسکوپی بر مبنای قوانین فیزیک کوانتوم عمل کرده است. اتم بریلیوم در مقایسه با سایر اتمها، بسیار کوچک است. این اتم فقط از ۴ اکترون، ۴ پروتون و ۵ نئوترون ساخته شده است. بعبارت دیگر، اتم بریلیوم در محدوده اتمها بسیار به دنیای زیر ـ اتمی نزدیک است. بنابراین آزمایش بر روی یک واحد اتم بریلیوم، آنقدرها هم در سطح ماکروسکوپی ماده نمیگنجد. این عمل در سطح "مزوسکوپی" ماده انجام میگیرد. یعنی در سطح گذاری بین سطوح زیر ـ اتمی و ماکروسکوپی. به قول یکی از دانشمندان، برای اینکه بتوان ادعا کرد فیزیکدانان مذکور یک گربه شرودینگر پیدا کرده اند، یعنی پلی بین دو دنیای زیر ـ اتمی و ماکرو یافته اند، "دو وضعیت (یون بریلیوم) باید از لحاظ ماکروسکوپی صاحب مختصاتی بوضوح متمایز باشند... نه اینکه صرفا به لحاظ فیزیکی با هم ۸۰ نانومتر فاصله داشته باشند."مجله "ساینس" گزارش داده که وقتی جدائی دو بخش موج یونی به حد ماکروسکوپی رسید، عمر آنها ظاهرا "بینهایت کوتاه شد." ـ "زمانیکه جدائی را بیشتر (یا کلاسیک تر) کردند، عمر شرایط فوق العاده به پایان رسید. " بعبارت دیگر، وقتی دانشمندان کوشیدند دو بخش موج یونی را بیش از حد با کشش از هم دور کنند، نتوانستند دو وضعیت جداگانه باثبات را حفظ نمایند.فیزیکدانان امیدوارند که آزمایشات بیشتر در این راستا، تصویر گسترده تری از تضادهای بین دنیای کوانتوم و "دنیای کلاسیک" بدست دهد. اینهاست زمینه بحثی که بر سر پیدا شدن "گربه شروی دینگر" در آزمایش موسسه ملی براه افتاده است.علم و مبارزه طبقاتیبه لحاظ تاریخی، اکتشافات جدید علمی به برخی تلاشها در ارائه درک متافیزیکی و ایده الیستی از رفتار ماده دامن زده است. برای مثال، کشف این مسئله که اتمهای رادیوم بر اثر تشعشع زوال می یابند، باعث شد برخی افراد قانون قبلی فیزیک کلاسیک که میگفت "ماده را نه میتوان آفرید و نه نابود کرد" را زیر سئوال برند. زمانیکه برخی افراد اعلام کردند "ماده ناپدید میشود"، این ایده پا گرفت که نوع بشر نمیتواند واقعا بداند که یک واقعیت مادی عینیتا موجود است. سپس برخی افراد نظیر دانشمندی بنام "ارنست ماخ" اصرار کردند که ما نسبت به پدیده ها فقط "احساسات" داریم؛ اما واقعا نمیتوانیم شناخت مطمئنی از آنها داشته باشیم. در سالهای قبل از انقلاب روسیه، این ایده ها تاثیر مهمی بر مبارزه طبقاتی داشت. در همان دوره، لنین علیه تئوریهای ماخیستی که توانائی مردم در شناخت واقعی جهان و تغییر آن را نفی میکرد بحث و استدلال نمود.در قرن نوزدهم، مردم فکر میکردند که نور صرفا یک موج الکترومغناطیسی است. اما بعدا کشف شد که نور از ذراتی هم درست شده است. این ذرات، فوتون نام گرفتند. مردم دریافتند که نور فقط بعنوان موج وجود نداشته بلکه بعنوان ذره هم موجود است. اکتشافات بیشتر در قرن بیستم روشن کرد که اتمها از ذرات بسیار کوچکتری ساخته شده اند. اینها را ذرات زیر ـ اتمی نامیدند. این کشف به مباحثه بر سر قوانین ماده در سطح زیر ـ اتمی پا داد. بعلاوه این بحث هم جریان یافته که آیا نوعی ذره زیر ـ اتمی "نهائی" که واحد پایه ای ساختمان کائنات باشد و نتوان آن را به بخشهای کوچکتری تقسیم کرد وجود دارد یا نه.مقاله "بیان سیزو" سابقه این مباحثات را ذکر نموده و مطرح میکند که "ماده تا بینهایت قابل تقسیم است."امروز، ۹۰ سال بعد از لنین و ۲۰ سال بعد از نگارش مقاله "بیان سیزو"، حرفهای زیادی درباره "عصر اطلاعات"، "جامعه پسا ـ صنعتی" و حتی (مجددا) درباره "ناپدید شدن ماده" براه افتاده است. "سیاستهای هویتی" رایج این نظر را جلو میگذارند که واقعیات برای افراد مختلف، بسته به تجربه اجتماعی آنها، متفاوت است. بنابراین ضروری است که یکبار دیگر موجودیت واقعیت عینی را مورد بحث قرار دهیم.آزمایش اخیر "موسسه ملی معیارها و تکنولوژی" همانند آزمایشات علمی قبلی، به اظهار نظراتی انجامیده که کشفیات جدید علمی را در تقابل با درک رایج از قوانین ماده مطرح میکنند. روزنامه "نیویورک تایمز" فورا در صفحه اول خود مقاله ای با این عنوان منتشر کرد: "یک فیزیکدان اتم را در آن واحد، در دو مکان قرار داد." این مقاله همچنین بسیار نگران تاثیر احتمالی وضعیتهای جداگانه یون بر سیستم بانکی بین المللی سرمایه داری بود. این حدس در مقاله مذکور مطرح شده که اگر "پدیده بتواند در آن واحد در دو نقطه باشد"، میتوان کامپیوترهای کوانتوم فوق العاده سریع جدیدی ابداع کرد که بسادگی بتوانند همه کدهای رمزی مورد استفاده در موسسات عظیم مالی بین المللی را باز کنند. (تصورش را بکنید! از امکان ابداع کامپیوترهای فوق العاده سریع جدید بحث میکنند و تنها مسئله مهم اجتماعی که بنظرشان می آید تاثیر این کامپیوترها بر اسرار بانکی است!) بعدا همین روزنامه، مقاله جدی تری نوشت که علیه معرفی نادرست آزمایش مورد بحث هشدار میداد. اما حتی در مقاله دوم هم حدسیاتی درباره امکان "کائنات دوگانه" مطرح شده است. این موضوع، باب طبع سریال "پیشتازان فضا" بود. در چارچوب این تصور، کائنات های جداگانه و در کنار هم موجودند که از وجود یکدیگر بی خبرند؛ مگر اینکه کسی به کائنات "دیگر" برود و آن را مشاهده کند.علاوه بر آزمایش فوق الذکر، هم اکنون یک مباحثه داغ دیگر در مورد رابطه میان علم و جامعه جریان دارد. آیا مبارزه طبقاتی هیچ ربطی به تئوری علمی دارد؟ برخی دانشمندان نافی میشوند که فعالیتشان در یک چارچوب فرهنگی، اجتماعی و طبقاتی صورت میگیرد و این چارچوب بر مشاهدات، نتیجه گیریها و تئوریهایشان تاثیر میگذارد. و برخی دانشمندان فکر میکنند که غیر متخصصان نمیتوانند مباحثات علمی مدرن را حقیقتا درک کنند و بنابراین نمیتوانند آگاهانه در آن شرکت جویند. آنها معتقدند غیر متخصصان مسلما هیچ حقی ندارند که عینی بودن و معتبر بودن تئوریهای علمی یا (دقیقتر گفته باشیم) تئوریهای مطرح شده توسط دانشمندان را زیر سئوال ببرند.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

در این مقاله، تمامی مطالب مربوط به دیوار صوتی و چگونگی شکست آن و موارد مرتبط بررسی و مطالعه خواهند شد. در اعصار آغازین دوران هوانوردی ابتدایی، هواپیما ها بیشتر با سرعت های بسیار پایین نسبت به هواپیما های امروزی پرواز می کردند که حتی به بیشتر از ۳۰۰ کیلومتر در ساعت نمی رسید؛ در حالی که چنین سرعتی، سرعت مطلوب برای تیک آف یا برخاست یک هواپیمای جنگنده امروزی است و رسیدن به چنین سرعتی، ابداً مستلزم تلاش بسیار و فشار آوردن بیش از حد به موتور نمی باشد. اما رفته رفته، سرعت هواپیما ها حتی با موتورهای پیستونی به گاه بالای ۶۵۰ کیلومتر بر ساعت رسیده و از آن زمان بود که دانشمندان علوم آیرودینامیک دریافتند که با افزایش سرعت، به تدریج میزان پسا افزایش پیدا کرده و در سرعت معینی، دیگر هواپیما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نیز استال می شوند. در آن زمان، علت این موضوع بدین گونه بیان شد که با افزایش سرعت، به تدریج سرعت گردش انتها یا نوک پره های پروانه ی موتور، به سرعت صوت نزدیک شده و سرانجام در حداکثر سرعت یک هواپیمای پیستونی که حدود ۹۵۰ کیلومتر می باشد، سرعت انتهای پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا یا درگ بسیاری ایجاد می شود که خود مانع سرعت گرفتن بیشتر هواپیماست. در چنین سرعت هایی، پروانه موتور هواپیماهای پیستونی، نه تنها تراست یا نیروی کشش تولید نمی کند، بلکه در اثر سرعت بسیار زیاد، تبدیل به یک دیسک یا دایره توپر چرخنده می شود که جز ایجاد درگ و پسا، کار دیگری انجام نمی دهد. آیرودینامیست های آن زمان این حد را یک محدوده سرعت یا همان دیوار صوتی در نظر گرفته و بسیاری از آنان نیز بر این عقیده بودند که گذشتن از دیوار صوتی و پشت سر گذاشتن آن، کاریست غیر ممکن؛ اما با ورود به عصر جت و پیشرفت علم آیرودینامیک، همه ما شاهد هستیم که این کار برای جنگنده های امروزی کاری بس سهل و آسان است. حال، پس بررسی تاریخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازیم و نخست، ببینیم که خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است. صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و ... معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۳۲ متر بر ثانیه یا ۱,۱۹۵ کیلومتر بر ساعت می باشد که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می پیماید. این مسئله بدین صورت است که صوت همانطور که می دانیم، از طریق ضربات ملکول های هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آن ها فضا را طی می کند و هرچه تعداد مولکول ها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است. پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکول ها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می پیماید. دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه، به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعت های بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می کنند. عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شی پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی آلمانی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می یابد. اما حال که با عدد ماخ آشنا شدیم، به مهمترین و اصلی ترین عامل ایجاد دیوار صوتی یعنی همان «امواج ضربه ای یا Shockwaves» پرداخته و دلیل ایجاد درگ و پسای زیاد را در سرعت های نزدیک سرعت صوت، بررسی خواهیم کرد. امواج ضربه ای یا شاک ویو ها، در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می تواند به لایه های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید. برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می شود، موج های در آب به وجود می آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه ای از ملکول های آب است که قادر به انتقال به لایه های دیگر نیز می باشد، و امواج ضربه ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آن ها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می شوند. در سرعت های نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶% در می رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعت ها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می یابد، همین مسئله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را بر هم می زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می شوند. اما کم کم، با نزدیک شدن به سرعت های ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می یابد. در چنین سرعت هایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می رسد، گرچه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می کنند، که همین مسئله گذر از دیوار صوتی را مشکل می نماید. به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد،( گرچه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد)، عدد ماخ بحرانی یا Critical Mach Number می گویند. عدد ماخ بحرانی را می توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه ای به وجود می آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می گردند. بنابراین، در سرعتی که هواپیما به عدد ماخ بحرانی خویش می رسد، پسا به دلیل ایجاد امواج ضربه ای به طور قابل توجهی افزایش می یابد، پس، باید تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحرانی هر چه بیشتر با بهبود ویژگی های آیرودینامیکی افزایش یابد، چون اگر این اتفاق در سرعت های پایین تر رخ دهد، هواپیما نیز باید از سرعت پایین تری جدال با افزایش پسا را شروع کند. حال ببینیم که چرا با تولید امواج ضربه ای، پسا افزایش می یابد. قانونی در مبحث دیوار صوتی بیان می کند که هر جریان هوایی که از یک موج ضربه ای بگذرد، موج ضربه ای انرژی کنتیکی یا جنشی سرعتی آن را گرفته و در خور تبدیل به گرما و افزایش فشار می کند، در نیتجه سرعت جریان هوای گذرنده از موج ضربه ای به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با کاهش سرعت جریان هوا در جلوی بال ها در سرعت های نزدیک سرعت صوت، تلاش پیشرانه یا موتورهای هواپیما باید چند برابر شود تا اثر کاهش سرعت در اثر موج ضربه ای را خنثی نماید. در صورتی که عدد ماخ بحرانی هواپیمایی پایین باشد، در سرعت های پایین باید نیروی رانشی هواپیما چند برابر شود که مصرف سوخت فوق العاده ای را برای گذر از دیوار صوتی به دنبال خواهد داشت؛ اما، در صورت بالا بودن عدد ماخ بحرانی، هواپیما فقط مدت کوتاهی نیازمند قدرت و کشش بسیار زیاد برای شکستن دیوار صوتی می باشد. با اعمال نیروی فراوان رانشی، سرانجام هواپیما بر مشکل پسای زیاد فائق آمده و از دیوار صوتی می گذرد. در نتیجه این عمل، امواج تولید شده توسط هواپیما از آن جا مانده و پشت سر هواپیما حرکت می کنند. در این حالت، وضعیت به حالت عادی بازگشته و پسای ایجاد شده به وضعیت نرمال باز می گردد. بعضی از هواپیما ها از تمام نیروی پس سوزشان یا ۱۰۰% قدرت موتور برای گذر از دیوار صوتی و یا سرعت ۱,۱۹۵ کیلومتر بر ساعت استفاده می کنند، در حالی که در سرعت های بسیار بالاتر، تنها از ۳۰% قدرت موتور برای رانش به جلو بهره می جویند. با دقت در این مثال، می توان به خوبی افزایش درگ و پسا و قدرت فروان لازم برای غلبه بر آن در سرعت های نزدیک به سرعت صوت را درک و تجزیه و تحلیل نمود. امواج ضربه ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آن ها می شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه ای به طور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است. از امواج ضربه ای، در بمب ها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می شود. بمب ها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه هایی از هوا، امواج ضربه ای به وجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه ها و تخریب دیوار ها نیز می شود. اگر شخصی در فاصله ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه ای وجود ندارد. به دلیل تولید امواج ضربه ای در سرعت های حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعت هایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعت ها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد. اما حال ببینیم صدایی انفجار مانند که در هنگام شکستن دیوار صوتی تولید می شود نتیجه چیست. امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعت های زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می شوند. با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما با هم به گوش شنونده می رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه ای در موتورهای جت نیز استفاده می شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، حتی اگر هواپیما با سرعت های بالای صوت پروزا نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد. بنابراین، اکثراً در ورودی موتورهای هواپیماهای جنگنده مخروطی را به شکل کامل یا نصف مانند هواپیماهای میگ ۲۱ یا اف ۱۰۴ ستارفایتر می بینیم، که فلسفه ایجاد این مخروط تولید عمدی امواج ضربه ای است. در صورت تولید امواج ضربه ای، هوای عبوری از میان آن با سرعت کاهش یافته یا زیر صوت وارد موتور می شود و فرآیند احتراق به طور کامل انجام می پذیرد. برای انجام پرواز های مافوق صوت، اغلب هواپیماهای جنگنده از مقطع بال های ویژه ای که عدد ماخ بحرانی را به حداکثر می رسانند، استفاده می نمایند و مقطع بال ها معمولاً بسیار نازک و متقارن می باشد. به عقب برگشتگی بال های هواپیماهای مدرن نیز در نتیجه تلاش برای افزایش عدد ماخ بحرانی بوده چرا که آزمایش های تونل باد نشان داده که با به عقب برگشتگی بال ها به میزان چند درجه عدد ماخ بحرانی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، تا جایی که هواپیماهای مسافربری سریع السیر مانند بوئینگ ۷۴۷ که در حدود سرعت صوت یا حدود ۹۸۰ کیلومتر بر ساعت پرواز می کنند، نیز به بال هایی به عقب برگشته مجهزند. در برخی از هواپیماها، مانند هواپیمای اف ۱۴ تامکت، از سیستم بال های متغیر استفاده شده که در این سیستم، در سرعت های پایین که از عدد ماخ بحرانی خبری نیست بال ها گسترده می شوند و برای فراوانی تولید می کنند، ولی رفته رفته با نزدیک شدن به سرعت صوت، کامپیوتر موجود در این سیستم خود زاویه لازم برای افزایش عدد ماخ بحرانی را محاسبه کرده و بال را متناسب با زوایه آن تغییر داده و به عقب بر می گرداند. این سیستم به دلیل هزینه های بالا و سنگینی بیش از حد آن، دارای استفاده محدودی می باشد. هواپیماها کلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زیر تقسیم می شوند: ـ هواپیماهای زیر سرعت صوت یا مادون صوت با محدوده سرعت ۳۵۰ تا ۹۵۰ کیلومتر بر ساعت، Subsonicـ هواپیماهای حدود سرعت صوت با محدوده سرعت ۹۵۰ تا ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت، Transonic ـ هواپیماهای سرعت صوت با محدوده سرعت دقیقاً سرعت صوت نسبت به محیط، Sonic ـ هواپیماهای بالای سرعت صوت یا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت ۱ ماخ تا ۵ ماخ، Supersonic ـ هواپیماهای با سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت ۵ ماخ و بالاتر، Hypersonic لازم به ذکر است، اولین بار، خلبانی آزمایشی آمریکایی به نام چاک ییگر، با انجام اصلاحاتی بر روی یک بمب افکن قدیمی آن را به چهار موتور موشکی مجهز کرده و بر فراز بیایانی در آمریکا، پس از جدا شدن از هواپیمای مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانیه پرواز هواپیمای پرتقالی رنگ ملقب به X-۱ به صورت گلاید، خلبان چهار موتور موشکی خود را روشن کرده و پس از چند لحظه صدایی رعد آسا در آسمان شنیده شد که همان نتیجه شکستن دیوار صوتی برای اولین بار در جهان بود. در این آزمایش، این هواپیما به سرعت ۱۶/۱ ماخ دست یافت، و با ورود به عصر جت، رویای شکستن دیوار صوتی و پا گذاشتن به سرعت صوت نیز به واقعیتی بسیار قابل لمس مبدل گشت.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

دنیای اطراف از ماده و انرژی ساخته شده است ابتدا باید در مورد انرژی و ماهیت آن صحبت کنیم . خیلی از آدمها حتی نمی دانند که این دنیایی که در آن زندگی می کنیم از چه چیزی ساخته شده است پس ابتدا باهم طبق نظریه های علمی راه خود را پیش می بریم و به این می پردازیم که دنیا از چه چیز ساخته شده است : دنیای اطراف از ماده و انرژی ساخته شده است : ماهیت انرژی هنوز به طور کامل کشف نشده است اما می دانیم که انرژی با فرکانس نیز سنجیده می شود . هرچه فرکانس یک انرژی بالاتر باشد قوی تر است . ماده از چه ساخته شده است ؟ از ملکول ملکول از چه ساخته شده است ؟ از اتم اتم از چه ؟ از پروتون و الکترون و نوترون . الکترون که جرم ندارد و در حقیقت فقط انرژی است . پروتون تمام جرم اتم را در بر دارد . و اما پروتون از چه ساخته شده است ؟ در کتاب استفان هاوکینگ آمده است : " تقریبا بیست سال پیش چنین فکر می شد که پروتونها و نوترونها ذراتی بنیادین هستند ولی آزمایشهای که در آنها پروتونها با سرعتهای زیادی به پروتونها یا الکترونهای دیگر برخورد می کردند نشان دادند که آنها در واقع از ذرات کوچکتری تشکیل یافته اند و آنها کوارک هستند . " و اما آخرین سوال کوارک ها از چه ساخته شده اند ؟ جواب سوال را خود استفان هاوکینگ به ما داده است می دانیم که استفان هاوکینگ بزرگترین دانشمند زنده قرن است . او می گوید کوارک ها از انرژی ساخته شده اند . پس می توانیم بگوییم همه چیز در این دنیا از انرژی ساخته شده است . چون طبق نظریه نیوتون جهان از ماده + انرژی ساخته شده است که دیدیم که اخیرا کشف شده است که ماده نیز از انرژی ساخته شده است . تنوع نوع ماده در دنیا به فرکانس و طول موج انرژی مربوط می شود اگر همه چیز در دنیا دارای یک فرکانس و ارتعاش بود همه چیز یکی می شد . هرچه فرکانس بالاتر باشد پس جنس لطیف تر می شود . لطیف ترین جنسی که قابل دیدن و لمس کردن است آتش است . و سخت ترین سنگ و فلز هستند که ارتعاش پایینی دارند . و اما ما می خواهیم بپردازیم به جنسهای لطیف و در آنها کنکاش کنیم . افکار ما و خاطرات و ذهن ما ماده ای هستند با انرژی و فرکانس بسیار بالا بخاطر همین غیر قابل دیدن هستند . اما می بینیم که قابل درک هستند . برای همین است که وقتی فکر می کنیم یا درس می خوانیم گرسنه می شویم چون از توان موجود در خود برای تولید انرژی فکر استفاده کرده ایم و حال باید انرژی از دست رفته را بر گردانیم . طی آزمایش بسیار دقیقی که در یکی از دانشگاههای آمریکا در سال ۱۹۶۵ انجام گرفت دانشجویی را بر روی ترازویی با حساسیت بسیار بالا قرار دادند و از او خواستند که که یک ضرب ۵ رقمی را در ۵ رقمی انجام دهد و هنگام محاسبه مشخص شد که وزن دانشجو در حد بسیار کم افزایش یافته است . بنابر این انرژی نیز وزن هم دارد . پس افکار منفی و مثبت هر کدام دارای وزن و ارتعاش خاص خود هستند . و حتی می توانند بر روی محیط اطراف و انسانهای دیگر تاثیر بگذارند . به خاطر همین است که وقتی موسیقی ملایم گوش می دهیم آرام می شویم اما وقتی به موسیقی تند و خشن گوش می کنیم مشوش می شویم این تنها به خاطر تفاوت فرکانسهای دو موسیقی می باشد . رمز و راز دنیایی که در آن زندگی می کنیم در انرژی و ماهیت آن نهفته است . به خاطر همین است که انیشتین بزرگترین دانشمند مهمترین فرمول را E = MC^۲ می داند و حاصل سالها تفکر و تحقیق در همین فرمول گنجانده شده است . فرمولی که به برسی وضعیت و رابطه میان ماده و انرژی می پردازد . البته توضیح این فرمول از حوصله این بحث خارج است . وقتی با دید انرژی به هستی نگاه کنیم می توانیم خیلی از ناشناخته ها را کشف و برای تمام عجایب دلیل بیاوریم . البته این نکته بسیار ضروری است که بدانیم : ما هیچگاه نمی توانیم بگوییم طرز فکر خاصی عین واقعیت است و طبیعت دقیقا از همین قانون پیروی می کند زیرا انیشتین می گوید : " جهان هستی مانند ساعتی است که بر روی دیوار نصب شده است ما هیچگاه نمی توانیم به درون ساعت نگاه کنیم ما از شواهد و قرائنی که وجود دارد ( مثل عقربه ها و اعداد روی صفحه ) و از رفتاری که جهان دارد مثل حرکت عقربه ها قانون درونی آنرا حدس میزنیم اما هیچ گاه نمی توانیم بگوییم که دقیقا داخل ساعت همانطور که ما حدس زده ایم کار می کند . ما فقط باید دستگاهی را بوجود آوریم که جهان هستی آن را تایید کند . این دستگاه یکتا نیست ، بلکه می توان بیشمار دستگاه ایجاد کرد که طبیعت هم با همه آنها سازگار باشد و ما تنها می توانیم نسبت به دستگاه خاصی بگوییم که فلان چیز صحیح و فلان چیز غلط است . " و این همان نظریه نسبیت انیشتین است که در بسیار ساده شده است . بنابر این ما همیشه بدنبال آن هستیم که دستگاهی را بوجود آوریم که جواب خیلی از سوالهای ما را داشته باشد و تا به امروز انرژی اکثر آنچه که در سالهای پیش عجایب خوانده شده است را پاسخ داده است مثل کارهای عجیبی که مرتاض های هندی انجام می دهند . تنها کاری که مرتاض ها انجام می دهند بالا بردن ارتعاشات بدن و ذهن است . به خاطر همین می توانند حتی از دیوار رد شوند اجسام مختلفی را بدون درد و خونریزی وارد بدن کنند زیرا ارتعاشات خود را بالا برده اند و بدن تبدیل به یک ماده با انرژی بسیار بالا شده است و بنابراین عکس العمل ها و رفتار متفاوتی را از خود نشان می دهد . اما چطور می شود ارتعاش را بالا برد . این مسئله بحث بسیاری دارد که در این جا در یک یا دو صفحه نمی توان گفت فقط می توان به این نکته اشاره کرد که یکی از راهها تمرکز کردن است . حال می پردازیم به تیتر مطلب . خیلی وقتها وقتی به چیزی که معتقد هستیم به سرمان می آید مثلا معتقدیم که بعد از هر خنده گریه هست . این باعث می شود که ناخودآگاه ما انرژی هایی از خود ساتع کند که در جهان هستی تاثیر گذار باشد . ناخودآگاه دوست دارد ما را به سمتی ببرد که ما معتقد به ان هستیم بنابر این ما را به سمت گریه کردن می کشاند . و ما در تمام لحظات بدون اینکه خودمان بدانیم به سمت گریه کردن سوق پیدا می کنیم که در نهایت علت آنرا پیدا می کنیم (نا خودآگاه آنرا پیدا می کند ) و گریه می کنیم . انرژی افکار ما در محیط پخش می شود و روی همه چیز تاثیر می گذارد . احتمالا حتما برای شما پیش آمده که از محل و یا مکانی متنفر باشید و دوست نداشته باشید که به آنجا بروید این مسئله دقیقا به خاطر وجود انرژی های منفی موجود در آنجا است که روی شما تاثیر گذاشته و شما به صورت ناخودآگاه از آنجا فراری می شوید . و هزاران پدیده دیگر که علت همه آنها انرژی است . در مورد شانس هم همینطور است : وقتی ما احساس کنیم خوش شانس هستیم بر روی محیط و جهان هستی تاثیر می گذاریم . فکر ما احساس ما و باور های ما باعث می شود انرژی هایی در دنیا پخش شود که ما را به سمت خوش شانسی هدایت کند . و همین طور هم بدشانسی هر انسانی که معتقد است بسیار بد شانس است همیشه بدشانسی می آورد . بین افرادی که می شناسیم خیلی ها را می بینیم که به بدشانسی خود معتقد هستند و همچنان بد شانسی می آورند . بهتر است از این به بعد فکر کنیم خوش شانسیم . بهر حال اگر هم هیچ تاثیری نداشته باشد این فایده را دارد که روحیه بهتری برای زندگی داریم و در خلی از موقعیتها از اعتماد به نفس بهتری برخوردار خواهیم بود . در مطلبی که در شماره بعد می نویسم می خواهم در مورد جمله زیر بنویسم . سعی کنید روی آن فکر کنید : "ما انسانها همانی هستیم که در کودکی آینده خود را تصور می کردیم " شما در کودکی چه طور خود بزرگی خود را تصور می کردید آیا هم اکنون همان نیستید ؟
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

محققین دانشگاه برکلی کالیفرنیا راه جدید برای فشرده سازی نور در حجم های خیلی کوچکتر از فضا های قابل تصور ارائه کرده اند که به نوبه ی خود امکان پیشرفت های بسیار زیادی را در زمینه های ارتباطات اپتیک ، لیزر و کامپیوتر های اپتیک ایجاد می کند ... محققین دانشگاه برکلی کالیفرنیا راه جدید برای فشرده سازی نور در حجم های خیلی کوچکتر از فضا های قابل تصور ارائه کرده اند که به نوبه ی خود امکان پیشرفت های بسیار زیادی را در زمینه های ارتباطات اپتیک ، لیزر و کامپیوتر های اپتیک ایجاد می کند . محققین اپتیک قبلا موفق به رساندن امواج نور به ۲۰۰ نانومتر ،‌تقریبا ۴۰۰ بار کوچکتر از عرض یک تار موی انسان شده بودند . گروهی از محققین دانشگاه برکلی به مدیریت مهندس مکانیک ، آقای پروفسور ژانک زانک پیشنهاد فشرده کردن نور و رساندن آن به عرض ۱۰ نانومتر که تقریبا ۵ بار بزرگتر از عرض یک تکه از DNA و ۱۰۰ بار نازک تر از رشته های نوری است را ارائه کرده اند . به گفته ی رابرت التون یکی از همکاران گروه پروفسور ژانگ و سردبیر این تحقیق ، این تکنیک امکان کنترل و مدیریت چشم گیری بر روی نور را به ما خواهد داد و همچنین امکان کشف مطالب جالبی در مورد کارهایی که با نور انجام می دهیم را خواهد داد . به گفته پروفسور ژانگ هر چه قدر مهندسان کامپیوتر امکان قرار دادن ترانزیستور های بیشتری در چیپست های کامپیوتر برای رسیدن به ماشین های کوچکتر و پر سرعت تر را ایجاد کنند محققین اپتیک به دنبال را ه هایی برای فشرده کردن نور در سیم های کوچکتر برای ایجاد ارتباطات نوری بهتر خواهند بود. به گفته دکتر ژانگ ، کاهش حجم وسایل و تجهیزات نوری از جذابیت بالایی برخوردار است و این برای آینده ی ارتباطات یک هدف مقدس و بزرگ خواهد بود . فشرده سازی رشته های نوری نه تنها امکان ایجاد ارتباطات نوری کوچکتر را فراهم می آورند بلکه امکان ایجاد پیشرفت های بسیار زیادی را در زمینه های کامپیوتر های نوری خواهند داشت . به گفته ی دکتر التون بسیاری از دانشمندان در صدد ایجاد ارتباطی بین الکترونیک و اپتیک هستند ولی نور و ماده با هم هم خوانی عجیبی دارند چون اندازی ساختار های آنها بسیار متفاوت است ، به هر حال ، فشرده سازی نور می تواند باعث ایجاد اثراتی بنیادی بر روی نور و ماده شود . محققین اپتیک در صدد فشرده سازی نور در حد طول موج الکترون هستند تا از این طریق نور و ماده را همکاری بگیرند . به گفته التون محققین با یک مشکل بزرگ مواجه می شوند ،هرگاه که می خواهد نور را بیشتر از طول موجش فشرده کنند، زیرا نور دیگر تمایل به ماندن در آن حالت را ندارد . محققین نور را فراتر از این محدودیت ها با استفاده از رویه های پلاسمایی و اجسام نیم رسانا فشرده کرده اند به طوری که از الکترون ها برای محصور کردن و جلوگیری از تکثیر شدن بین سطح فلزات استفاده می کنند . التون بر روی متحد کردن پلاسما و و نیم رسانا ها در حال تحقیق بود و هم زمانی که این مشکلات بیشتر نمایان شد او ایده ی خود را برای یک فشرده شازی بیشتر و پوشاندن این مشکلات مطرح کرد.تئوری هیبریدی فیبر نوری او از یک نیم رسانا که در نزدیکی یک ورقه ی نازک نقره قرار می گرفت تشکیل شده است . به گفته ی التون این یک مسئله هندسی ساده است و من تعجب می کنم که تا کنون چرا کسی به این موضوع اشاره نکرده است . التون برای آزمایش ایده خود دست به شبیه سازی رایانه ای زد و متوجه شد که نه تنها نور را می تواند در فضا هایی به عرض تنها ۱۰ ها نانومتر فشرده کند بلکه نور می تواند مسافت ها را ۱۰۰ بار بیشتر از زمانی که از پلاسما های سطحی استفاده می کرد ، طی کند وبه گفته ی محققین به جای حرکت نور به سمت مرکز سیم ، هنگامی که نور به ورقه ی آهنی می رسد ، امواج نور در یک فضای خالی بین آنها به دام می افتد . به گفته ی التون این تکنیک به این دلیل موثر بود که سیستم هیبریدی به عنوان یک باطری و ذخیره کننده ی برق عمل می کند و انرژی بین سیم و ورقه ی آهنی را ذخیره می کند هنگامی که نور بین این فضای خالی حرکت می کند باعث ایجاد برانگیختگی در ساخت بار در هر دوی سیم و فلز می شود و این بار ها به انرژی این امکان را می دهند تا در فاصله ی بیشتری قدرت خود را حفظ کند . به گفته ی دکتر ژانگ این کشف بر این باور که ، فشرده سازی نور هیچ تاثیری بر افزایش فاصله ی طی شده نخواهد داشت ، غلبه خواهد کرد . به گفته دکتر ژانگ قبلا برای فشرده سازی نور باید انرژی زیادی مصرف می شد که برای کاهش مصرف انرژی باید ابعاد را بزرگتر می کردیم و این دو موضوع همیشه در تقابل همدیگر بودند ، ولی این فکر و طرح این امکان را ایجاد کرد که هر دو را به دست آوریم یعنی هم کاهش حجم نور و هم کاهش مصرف انرژی . به گفته ی التون در حال حاضر آزمایش فقط به صورت تئوری است ولی ساخت چنین دستگاهیی را در آینده در دست خواهیم داشت . تنها مشکل موجود ، در تشخیص نور در این ابعاد است زیرا هم اکنون وسیله ای برای تشخیص نور در این ابعاد وجود ندارد . ولی گروه دکتر ژانگ ساخت چنین دستگاهی را برای تشخیص نور در این بعاد در دست دارند . به نظر التون ، تکنیک هیبریدی فشرده سازی نور تاثیرات زیادی را در آینده خواهد داشت ، از جمله می توان به فشرده سازی نور و نزدیک کردن آن به طول موج الکترون اشاره کرد که باعث ایجاد ارتباطی بین اپتیک و الکترونیک خواهد شد . به گفته التون : ما در حال فشرده سازی ابعاد تا حد ابعاد الکترون هستیم تا با این روش کارهایی را انجام دهیم که تا کنون انجام داده نشده است . به گفته ی التون این فکر می تواند باعث ایجاد قدمی موثر درجاده ایجاد کامپیوتر اپتیکی شود ، کامپیوتری که در آن تمام الکترونیک جای خود را به تجهیزات نوری داده اند . به گفته محققین ساخت یک ترانزیستور نوری مانعی است در رسیدن به محاسبات نوری . اما این تکنیک یعنی فشرده سازی نور و ایجاد ارتباط بین پلاسما با نیم رسانا شاید در حل این مشکل کمک کند .
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

اسفرومتر، یکی از وسایل بسیار ضروری (درحد لنزمتر) برای یک مؤسسه ی عینک سازی می باشد. اسفرومتر، یکی از وسایل بسیار ضروری (درحد لنزمتر) برای یک مؤسسه ی عینک سازی می باشد. این وسیله تشکیل شده از یک صفحه ی مدرج ساعتی شکل که در انتها به یک سه پایه ختم می شود که دو پایه ی آن ثابت و پایه ی وسط به داخل و خارج حرکت می کند. حرکت این پایه براساس یکسری روابط هندسی است و مقدار توان مثبت + و یا منفی - عدسی را توسط عقربه نشان می دهد. این وسیله، جهت سنجش عدسی های معمولی با ضریب شکست ۱.۵۳ تنظیم می باشد. نزدیک ترین عدسی به این ضریب شکست ، عدسی های کراون (۱.۵۲) می باشد. از آنجا که اسفرومتر، یک وسیله ی اپتیکی است و کاربرد آن در سهولت کار مؤثر و مورد نیاز عینک سازان می باشد، چند مورد از کارایی های این وسیله ارائه می گردد: ۱) تشخیص توان پایه (base curve) و متعاقباً پی بردن به نوع عدسی ۲) تشخیص توان عدسی های معمولی (کراون ) ۳) تشخیص نوع استوانه ی عدسی (استوانه از بیرون یا داخل ) ۴) تشخیص عدسی های فشرده ۵) تشخیص عدسی های تدریجی (پروگرسیو) ۶) تشخیص ضریب شکست عدسی ها ۷) تشخیص عدسی های غیر کروی درساختمان عدسی، توان یکی از سطحهای آن به عنوان توان پایه، جهت تعیین توانهای دیگر ملاک قرار می گیرد. توان اولیه ای که توان نهایی عدسی، توسط آن به دست می آید، توان پایه(Base Curve) نامیده می شود. با مشخص شدن توان بیرونی و داخلی عدسی، می توان به نوع عدسی پی برد و توان پایه (base curve) را مشخص نمود (هنگام تعویض عدسی جدید، در صورت رضایت بیمار می توان از مشخصه های اپتیکی عدسی قبلی [ PD ، ارتفاع، VD ، base curve ] استفاده نمود). ۱) توان پایه (Base Curve): در ساختمان عدسی، توان یکی از سطحهای آن به عنوان توان پایه، جهت تعیین توانهای دیگر ملاک قرار می گیرد. توان اولیه ای که توان نهایی عدسی، توسط آن به دست می آید، توان پایه(Base Curve) نامیده می شود. اگر استوانه ی عدسی مثبت باشد و به اصطلاح استوانه را از رو ساخته باشند، در سطح بیرونی خود دو توان دارد. در این حالت، توان کمتر را توان پایه (Base Curve) و توان بیشتر را توان متعامد(Cross Curve) می نامند که در این حالت، سطح داخلی آن، از توان یکسانی برخوردار است . اگر استوانه ی عدسی منفی باشد و به اصطلاح استوانه از داخل ساخته شده باشد، توان بیرونی یکسان می باشد و به عنوان توان پایه (Base Curve) به حساب می آید و از دو توان داخلی، توان بیشتر را توان متعامد (Cross Curve) و دیگری را توریک بیس (Toric Base Curve) می نامند. ۲) تشخیص توان عدسی های اسفر (کروی): از آنجا که جمع جبری توان بیرونی و داخلی عدسی های کروی مساوی است با توان عدسی ، از این طریق می توان، به توان عدسی های کروی پی برد (عدسی های معمولی ) که به توان ظاهری معروف می باشد. ـ مثال: اگر توان بیرونی یک عدسی کروی +۶ و توان داخلی آن ۴ - باشد، آنگاه خواهیم داشت: توان ظاهری عدسی کروی (+۶) + (-۴) = +۲ ۳) تشخیص نوع استوانه و تعیین توان کروی - استوانه : زمانی که توان بیرونی عدسی در تمام جهات یکسان نیست، نشانگر آن است که این عدسی ، استوانه از بیرون ساخته شده است (استوانه از رو). که از تفاضل کمترین توان و بیشترین توان بیرونی، مقدار استوانه ی عدسی مشخص می شود. (که امروزه به ندرت از روش استوانه از رو استفاده می شود). در این حالت، مقدار توان داخلی عدسی در تمام جهات یکسان می باشد. از روابط زیر می توان به توان کروی - استوانه ی این نوع عدسیها پی برد. ▪ مقدار توان کروی : ـ در عدسی های با استوانه ی منفی = (بزرگترین توان سطح بیرونی) + (توان سطح داخلی) ـ در عدسی های با استوانه ی مثبت = (کوچکترین توان سطح بیرونی) + (توان سطح داخلی) ـ مقدار استوانه = تفاضل دو توان سطح بیرونی عدسی ـ مثال: اگر سطح بیرونی یک عدسی، از دو توان +۵.۰۰ و+۲.۰۰ دیوپتر و مقدار توان داخلی-۳.۰۰ دیوپتر باشد، توان کروی - استوانه ی این عدسی، به روش زیر محاسبه می گردد. (عدسی با استوانه ی منفی) ـ مقدار توان کروی: (+۵.۰۰) + (-۳.۰۰) = +۲.۰۰ ـ مقدار توان با انتخاب استوانه ی منفی: (+۵.۰۰) - (+۲.۰۰) = +۳.۰۰ اما اگر توان داخلی عدسی، در جهات مختلف یکسان نباشد، این عدسی به اصطلاح استوانه از داخل ساخته شده است. در این حالت، مقدار توان بیرونی عدسی، در تمام جهات یکسان می باشد که امروزه بسیار رایج و اغلب عدسیهای جدید به همین روش تولید می گردد. ▪ مقدار توان کروی : ـ در عدسیهای با استوانه ی منفی = (کوچکترین توان سطح داخلی) + (توان سطح بیرونی) ـ در عدسیهای با استوانه ی مثبت = (بزرگترین توان سطح داخلی) + (توان سطح بیرونی) ـ مقدار استوانه = تفاضل دو توان سطح داخلی عدسی ـ مثال: سطح داخلی یک عدسی، از دو توان تشکیل شده که یکی۶.۰۰ - و دیگری ۴.۰۰ - دیوپتر می باشد و مقدار توان سطح بیرونی+۳.۰۰ باشد. توان کروی - استوانه ی این عدسی (با استوانه ی منفی) به شرح زیر محاسبه می شود: مقدار توان کروی: (- ۱.۰۰ - ۴.۰۰) + (+۳.۰۰) = مقدار توان با انتخاب استوانه ی منفی:( ۲.۰۰ - ۴.۰۰)= - ( - ۶.۰۰) - ۴) تشخیص عدسیهای فشرده : اگر توان یک عدسی کروی، فرضاً ۱۰ D- باشد، قاعدتاً در عدسیهای معمولی باید جمع جبری توان سطح بیرونی و داخلی، مساوی با ۱۰D- باشد. ولی در عدسیهای فشرده با ضریب شکست۱.۷ این مقدار، حدود ۷.۰۰D- می باشد که در عدسیهای فشرده با ضریب شکست بالاتر، این مقدار کاهش بیشتری می یابد. ۵) تشخیص عدسیهای تدریجی (پروگرسیو): زمانی که پایه های اسفرومتر را عمود بر سطح بیرونی عدسیهای معمولی قرار دهیم و آن را به طور عمودی از بالا به پایین حرکت دهیم، هیچ گونه تغییری در مقدار توان سطح عدسی صورت نمی گیرد. اما در عدسیهای تدریجی، هنگامی که پایه های اسفرومتر را به طور عمودی از وسط به پایین حرکت می دهیم، به تدریج بر توان سطح عدسی افزوده می شود. ۶ ) تشخیص عدسیهای غیر کروی (آسفریک): یکی از راههای شناخت عدسیهای غیر کروی ،غیر کروی بودن سطح بیرونی عدسی می باشد که به وسیله ی اسفرومتر می توان تشخیص داد. بدین طریق که زمانی که پایه های اسفرومتر را از روی مرکز سطح بیرونی عدسی به طرف لبه ی عدسی حرکت می دهیم، شاهد تغییر تدریجی توان عدسی خواهیم بود. ۷) تشخیص ضریب شکست عدسی : اگر مقدار توان کل یک عدسی مشخص باشد، از رابطه ی زیر می توان به ضریب شکست عدسی پی برد. توان واقعی عدسی توسط لنزمتر مشخص می شود و توان ظاهری توسط اسفرومتر (که از جمع جبری توان سطح بیرونی و داخلی بدست می آید) و ۰.۵۳ ضریب شکست عدسی معمولی (کراون ) در خلاء می باشد و عدد ۱ ضریب شکست هوا می باشد که با توجه به مثالهای زیر، مسئله واضح تر خواهد شد. روش استفاده از اسفرومتر : در ابتدا، جهت اطمینان از دقت اسفرومتر، پایه های آن را به طور عمود بر روی یک سطح کاملاً تخت (شیشه های روی میز) قرار دهید. در این حالت می بایست عقربه، نقطه ی صفر را به شما نشان دهد. در غیر این صورت پایه ی وسط را با وسیله ای (دم باریک ) به راست یا چپ بچرخانید و مجدداً آزمایش نمائید. ابتدا پایه های اسفرومتر را به طور عمود، بر وسط سطح بیرونی عدسی قرار داده و سپس عدسی را حول محور خودش بچرخانید و مراقب باشید که وضعیت عمودی پایه ها نسبت به سطح عدسی حفظ شود. زمانی که پایه های اسفرومتر به سطح عدسی عمود می شوند، مقدار توان سطح عدسی، بر روی صفحه ی مدرج، توسط عقربه نمایان می گردد و زمانی که عدسی را به چرخش در می آورید، ممکن است که مقدار توان سطح عدسی تغییر نماید. در این حالت، بایستی کمترین و بیشترین مقدار توان را یادداشت نمود. همین روش را می توانید جهت اندازه گیری توان داخل عدسی نیز به کار برید.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

برخورد دهنده هادرونی بزرگ ( LHC ) بزرگ ترین و پر انرژی ترین شتاب دهنده پیچیده ذرات در جهان است که این شتاب دهنده بر آن است که پرتوهای خلاف جهت هم پروتون با انرژی جنبشی زیاد را به یکدیگر برخورد دهد. هدف اصلی آن تحقیق صحت و محدودیت مدل استاندارد ، تصویر نظریه ی کنونی فیزیک ذرات ، است. این نظریه وجود دارد که برخورد دهنده حیات بوزون های هیگز را تائید می کند ، مشاهداتی که پیش بینی و حلقه های گمشده ی مدل استاندارد را تائید می کند و می تواند توضیح دهد که چگونه ذرات ابتدائی می توانند ویژگی هایی مانند جرم را حاصل کنند. LHC توسط موسسه اوروپایی تحقیقات هسته ای ( CERN ) ساخته شد و در زیر مرز فرانسه- سوئیس نزدیک ژنو سوئیس قرار دارد.LHC با همکاری بیش از ۸۰۰۰ فیزیک دان از بیش از ۸۵ کشور جهان مشابه صد ها دانشگاه و آزمایش گاه سرمایه گذاری و ساخته شده است .LHC در حال عمل هست و اکنون در حال آماده شدن برای برخورد می باشد. اولین پرتو ها در ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ در برخورد دهنده به گردش در آمدند و اولین برخورد های پرانرژی برای ۲۱ اکتبر که LHC به طور رسمی آشکار شد ، برنامه ریزی شده است. هر چند پرسش های بسیاری در مورد امنیت برخورد دهنده هادرونی بزرگ در رسانه ها و دادگاه ها وجود دارد ، جامعه علمی از عدم امکان تهدید توسط برخورد های ذره ای LHC اطمینان خاطر دارند. ● طراحی: LHC بزرگ ترین و پر انرژی ترین شتاب دهنده پیچیده ذرات در جهان است. برخورد دهنده در یک تونل دایره ای شکل با محیط ۲۷ کیلومتر و عمق بین ۵۰ تا ۱۷۵ متری زمین قرار دارد. عمق ۳.۸ متری در خط لوله بتونی که در سال ۱۹۸۳ تا ۱۹۸۸ ساخته شده به عنوان مکان برخورد بزرگ الکترون-پوزیترون در نظر گرفته شده است. LHC مرز سوئیس و فرانسه را در ۴ نقطه قطع می کند ، اما اکثر آن در فرانسه قرار دارد. ساختمان روی سطح زمین تجهیزات فرعی مانند فشرده ساز ها ، تجهیزات تهویه ، الکترونیک های کنترل و دستگاه های خنک کننده را دارا می باشد. تونل برخورد دهنده دارای دو لوله های پرتوی مجاور موازی که در چهار نقطه تقسیم می شود و هر کدام یک پرتو پروتونی را حمل می کنند و در دو جهت مخالف حرکت می کنند هستند. ۱۲۳۲ دوقطبی مغناطیسی پرتو را در مسیر دایره ای خود نگه می دارند ، در حالی که ۳۲۹ چهار قطبی معناطیسی به تمرکز پرتو کمک می کنند تا شانس برخورد بین دو ذره را در ۴ نقطه اشتراکی که پرتو ها از آن عبور خواهند کرد ، بالا ببرند. در نهایت ۱۶۰۰ مغناطیس ابرهادی با وزنی بالغ بر ۲۷ تن نصب شده است .نیاز به تقریبا ۹۶ تن هلیوم مایع برای نگه داشتن مغناطیس ها در دمای فعالیتشان در ۱.۹ درجه ی کلوین LHC را به بزرگترین تجهیزات برودتی در جهان در دمای هلیوم مایع ساخت. یک یا دو باز در روز در حالی که پروتون ها از ۴۵۰ گیگا الکترون ولت تا ۷ ترا الکترون ولت شتاب میگرفتند ، مغناطیس دو قطبی های ابرهادی از ۰.۵۴ تا ۸.۳ تسلا افزایش می یافت. هر پروتون ۷ الکترون ولت انرژی خواهد داشت و انرژی برخورد ۱۴ ترا الکترون ولت ( ۲.۲ میکروژول ) خواهد داد. در این انرژی پروتون ها ضریب لورنز حدود ۷۵۰۰ و سرعتی معادل ۹۹.۹۹۹۹۹۹ % سرعت نور خواهند داشت. کمتر از ۹۰ میلی ثانیه طول می کشد تا پروتون یک بار به دور حلقه مرکزی بچرخد - سرعتی معادل ۱۱۰۰۰ دور در ثانیه . پروتون ها سریع تر از پرتو های متوالی در ۲۸۰۸ دسته با یکدیگر دسته بندی می شوند بنابراین برخورد دو پرتو در مدت مجزا نه کمتر از ۲۵ نانو پانیه رخ خواهد داد. هنگامی که برخورد دهنده برای اولین بار انجام ماموریت می کند ، با شاخه های کمتری عمل خواهد کرد که مدت ۷۵ نانو ثانیه ای خواهد داشت. شاخه ها سرانجام آنچنان زیاد خواهند شد که دسته نهایی در مدت ۲۵ نانو ثانیه عبور خواهد کرد. قبل از تزریق در شتاب دهنده اصلی ، ذرات در سیستم های متوالی که انرژی آن ها را به طور موثری افزایش خواهد داد آماده می شوند. اولین دستگاه شتاب دهنده ذرات طولی Linac۲ است که پروتون های ۵۰ مگا الکترون ولتی که تقویت کننده دستگاه تقویت ذرات باردار الکترونی (Proton Synchrotron Booster ) را تغذیه خواهد کرد ، تولید خواهد کرد. در آنجا پروتون ها به حد ۱.۴ گیگا الکترون ولتی می رسند و به دستگاه تقویت ذرات باردار الکترونی (PS ) که پروتون ها را به ۲۶ الکترون ولت می رساند تزریق خواهد شد . در انتها دستگاه فوق تقویت ذرات باردار الکترونی (SPS) برای افزایش انرژی آن ها تا ۴۵۰ گیگا الکترون ولت قبل از تزریق آن در حلقه مرکزی ( در دوره ای بیش از ۲۰ دقیقه ) مورد استفاده قرار می گیرد. در این نقطه دسته های پروتونی انباشته می شوند و به انرژی پیک خود ، ۷ ترا الکترون ولت ، ( در دوره ای بیش از ۲۰ دقیقه ) می رسند و سرانجام برای مدت ۱۰ تا ۲۴ ساعت در حالی که برخورد ها در ۴ نقطه تقاطع رخ می دهد ، ذخیره می شوند. LHC همچنین برای برخورد یون های سنگین سرب ( Pb ) با انرژی برخورد ۱۱۵۰ ترا الکترون ولت مورد استفاده قرار میگیرد. یون های سرب ابتدا توسط شتاب دهنده خطی Linac۳ شتاب داده خواهند شد و حلقه تزریقی کم انرژی برای ذخیره سازی یون ها و واحد خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. یون ها پس از آن قبل از تزریق در حلقه LHC توسط PS و SPS شتاب داده خواهند شد در حالی که به انرژی ۲.۷۶ ترا الکترون ولتی برای هر نوکلئون خواهند رسید. ● آشکار ساز ها : ۶ آشکار ساز بر روی LHC بنا شد که در غاز بزرگ زیر زمین در نقاط تقاطع LHC قرار دارند. دو تا از آن ها ، آزمایش اطلس و مون سولنوئید پیچیده ( CMS) بزرگ هستند و هدف عمومی آن ها آشکارسازی ذرات است. " آزمایش تصادم یونی بزرگ " ( ALICE) برای مطالعه خواص کوارک-گلون پلاسمای خرده برخورد های یون های سنگین طراحی شده است. سه تای دیگر ، LHCb ، TOTEM و LHCf کوچکتر و تخصصی ترند. خلاصه ی BBC در مورد آشکار ساز ها این گونه است : ▪ ATLAS- یکی از دو تایی که به نام آشکار سار با هدف عمومی نامیده می شوند. Atlas به دنبال نشانه هایی از فیزیک جدید شامل اساس جرم و بعد های دیگر میگردد . ▪ CMS- آشکار ساز با هدف عمومی دیگر که مانند ATLAS به جستجوی بوزون های هیگز و شواهدی بر ماده تاریک می گردد. ▪ ALICE- به مطالعه فرم مایع مواد با نام کوارک-گلون پلاسما که مدت کوتاهی بعد از انفجار بزرگ وجود داشت می پردازد. ▪ LHCb- مقدار ماده و پاد ماده خلق شده در انفجار بزرگ را برابر می گیرد. این آشکار ساز سعی در تحقیق در مورد پادماده گم شده دارد. ▪ اهداف: در این عملیات حدود ۷۰۰۰ دانشمند از ۸۰ کشور جهان به LHC دسترسی دارند. این تئوری وجود دارد که برخورد دهنده بوزون هیگز گریزان ، آخرین ذره مشاهده نشده پیش بینی شده توسط مدل استاندارد، را تولید خواهد کرد. تحقیق در مورد وجود بوزون های هیگز می تواند مکانیزم شکست متقارن الکترون های کم دوام را به واسطه ی ذرات مدل استانداردی که گفته می شود جرم خود را تولید میکنند ، آشکار کند . علاوه بر بوزون های هیگز ، ممکن است ذرات جدیدی که توسط توسعه ممکن مدل استاندارد پیش بینی شده بود ، تولید شوند. به طور کل ، فیزیک دانان امیدوارند که LHC می تواند توانایی های آنها را در پاسخ دادن به این سوالات بالا ببرد: ـ آیا مکانیزم هیگز برای تولید خرده جرم های ابتدائی در مدل استاندارد به درستی در طبیعت درک می شود؟ اگر این چنین باشد ، چه تعداد بوزون های هیگز در آن جا وجود دارند و جرم آن ها چقدر است؟ ـ آیا الکترومغناطیس ، نیروی قوی هسته ای و نیروی ضعیف هسته ای وجوه متفاوتی از یک نیروی تک همان گونه که توسط تئوری های یکتای قدیمی متفاوت پیش بینی شده است ، آشکار می شوند؟ ـ چرا جاذبه از ۳ نیروی بنیادی دیگر ضعیف تر است؟ ـ آیا ابرتقارن در طبیعت درک می شود ؟ با اشاره به این که ذرات مدل استاندارد شناخته شده یک جفت ابر متقارن دارند. ـ آیا اندازه گیری های دقیق جرم و تباهی های کوارک ها با مدل استاندارد به طور ثابتی همچنان سازگار است؟ ـ چرا اشتباهی آشکار در تقارن بین ماده و پاد ماده وجود دارد؟ ـ طبیعت ماده تاریک و انرژی تاریک چیست؟ ـ آیا بعد های دیگری هم همچنان که در تئوری رشته ای با مدل های گوناگون پیش بینی شده ، وجود دارد و آیا می توانیم آن ها را ببینیم؟ در میان اکتشافاتی که LHC ممکن است انجام دهد ، تنها اکتشاف ذرات هیگز بحث برانگیز نیست اما این اکتشاف به طور قطع ، پیش بینی نشده است. استفان هاوکینگ در مصاحبه ی BBC گفت :" به نظر من این هیجان انگیز تر است که ما هیگز ها را پیدا نکنیم. این نشان میدهد که چیزی اشتباه است و ما نیاز به تفکر دوباره داریم. من صد دلار شرط بسته ام که ما هیگز ها را پیدا نمی کنیم. " در مصاحبه ای این چنینی هاوکینگ امکان اکتشاف ابر جفت ها را تذکر داد :" هر چه که LHC کشف کند یا کشف نکند ، نتایج می تواند چیزهای زیادی را در مورد ساختار جهان به ما بگوید." ▪ به عنوان برخورد کننده یونی: برنامه فیزیکی LHC بر اساس برخورد پروتون-پروتون استوار شده است. هرچند ، دوره های در حال اجرای کوتاه تر ، اساسا یک ماه در سال ، با برخورد های یون های سنگین در این برنامه گنجانده شده است. در حالی که یون های سبک تر هم در نظر گرفته شده است ، برنامه اصلی با یون های سرب سر و کار دارد. این می تواند پیشرفتی برای برنامه تجربی که اکنون در برخورد کننده ی یونی نسبتا سنگین ( RHIC ) در حال اجراست ، باشد. هدف برنامه یون سنگین ایجاد پنجره ای جدید در درک ماده ای با نام کوارک-گلون پلاسما که در مراحل ابتدائی جهان شکل گرفت ، هست. ـ آزمایش های زمانبدی شده: سپتامبر ۲۰۰۸ : اولین پرتو در برخورد دهنده در صبح ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ به گردش در آمد. CERN پروتون ها را به طور موفقیت آمیزی به طور مرحله ای به درون تونل به حرکت درآورد ، ۳ کیلومتر در یک زمان. ذرات در جهت ساعتگرد به درون شتاب دهنده فرستاده شدند و در ساعت ۱۰:۲۸ زمان محلی به طور موفقیت آمیز به دور آن رانده شدند. LHC اولین تست بزرگ خود را با موفقیت پشت سر گذاشت: پس از اینکه تعداد زیادی آزمایش انجام شد ، دو نقطه سفید بر روی سفحه نمایش ظاهر شد که نشان میداد پروتون ها تمام طول برخورد دهنده را طی کردند. هدایت جریان ذرات به دور مدار اولیه کمتر از یک ساعت طول کشید موفقیت بعدی CERN فرستادن پرتویی از پروتون ها در خلاف جهت عقربه های ساعت در ساعت ۱۴:۵۹ بود. ـ اکتبر ۲۰۰۸ : اولین برخورد های پرانرژی برای ۲۱ اکتبر که LHC به طور رسمی آشکار شد ، برنامه ریزی شده است. ● پیشنهاد بهبودبخشی: بعد از گذشت چندین سال از آغاز به کار، کم اهمیت تر شدن آزمایشات مجدد در هر نوعی از آزمایش فیزیک ذرات باعث نابه سامانی آزمایشات فیزیک ذرات گردید. هر سال که از عملکرد آن میگذرد، به کشفیات کمتری نسبت به سال قبل از آن دست می یابد. راهی که برای بهبود بخشی نابه سامانی های آزمایشات مجدد وجود دارد این است که آزمایش را یا از طریق تقویت انرژی و یا از طریق تقویت تابش، بهبود بخشیم.. ترفیع درخشش LHC که با نام ابر LHC شناخته می شود برای ساخته شدن در ۱۰ سال بعد از عملیات LHC پیشنهاد داده شد. راه مطلوب درخشش ترفیع LHC در افزایش پرتوی کنونی ( یعنی افزایش پروتون های پرتو ) و اصلاح دو ناحیه پر درخشش برخورد ، ATLAS و CMS ، است. برای بدست آوردن این پیشرفت ها ، انرژی پرتو در نقطه ای که آن ها به ابر LHC تزریق می شوند باید تا ۱ تراالکترون ولت افزایش یابد. این عمل به بهبود بخشی سیستم قبل تزریق نیاز دارد که هزینه های تغییرات مورد نیاز در دستگاه فوق تقویت ذرات باردار الکترونی بسیار سنگین تمام خواهد شد. ● هزینه ها : هزینه ی کلی این طرح در حدود ۳.۲ تا ۴.۴ بیلیون یورو پیش بینی شده بود. ساخت LHC در سال ۱۹۹۵ با هزینه ی ۲.۶ بیلیون فرانک سوئیس به علاوه ۲۱۰ میلیون فرانک بابت هزینه ی تحقیقات تصویب شد. هرچند ، هزینه ها از حد گذشت. در تجدید دوباره در ۲۰۰۱ تا ۴۸۰ میلیون فرانک برای شتاب دهنده و ۵۰ میلیون فرانک برای تحقیقات تخمین زده شد در حالی که بودجه CERN کم شد و اتمام کار به جای سال ۲۰۰۵ در آوریل سال ۲۰۰۷ صورت گرفت. مغناطیس ابرهادی برای ۱۸۰ میلیون فرانک افزایش قیمت مسئول بود. همچنین در آن وقتی که غار زیرزمینی را برای سولنوید مون فشرده می ساختند ، در قسمت های ناقصی که توسط آزمایشگاه های مشخص ملی آرگون و فرمیلاب به CERN قرض داده شده بود ، با سختی های مهندسی روبه رو می شدند. دیوید کینگ ، افسر علمی رئیس سابق اتحادیه کینگ دام ، LHC را برای تخصیص اولویت بالاتری به سرمایه در برابر مشکلات عمده ی زمین - تغییرات دمایی قانون مند اما همچنان رشد جمعیت و فقر در آمریکا - انتقاد کرد. ● منابع محاسبه : شبکه محاسباتی LHC برای نگه داشتن مقادیر زیادی داده تولید شده توسط برخورد دهنده بزرگ هادرونی ، ساخته شده است. این شبکه از لینک کابل نوری فیبری خصوصی و بخش پرسرعت موجود در ابنترنت عمومی با هم متحد شد که امکان انتقال داده ها از CERN به موسسات آکادمیک سراسر جهان را فراهم می آورد. این طرح محاسباتی پخش شده برای حمایت ساخت و اندازه گیری LHC آغاز شد. این طرح از پایگاه BONIC برای اندازه گیری چگونگی حرکت ذرات در تونل ، استفاده میکند. با این اطلاعات ، دانشمندان قادر خواهند شد تا اندازه مغناطیس مورد نیاز برای بدست آوردن " مداری " پویا از پرتو درون حلقه را اندازه گیری کنند. ● موضوع امنیت : ▪ امنیت برخورد ذره ها : هرچند که برخی افراد و دانشمندان در مورد امنیت آزمایش برنامه ریزی شده در رسانه ها و دادگاه ها سوال می کنند ، جامعه ی علمی بر نبود پایه ای برای هرگونه تهدید ممکن در برخورد ذره ای LHC توافق دارند. ▪ امنیت عملیات : اندازه LHC بر اساس یک رقابت مهندسی خاص با موضوع عملیاتی واحد در مورد انرژی زیاد ذخیره شده در میدان مغناطیسی و پرتو ها ، شکل گرفت. در هنگام انجام عملیات ، انرژی کل ذخیره شده در میدان مغناطیسی به ۱۰ گیگا ژول ( معادل ۲.۴ تن TNT ) و انرژی کل حمل شده بر دو پرتو به ۷۲۴ مگا ژول رسید. از دست دادن ده میلیونیم ((۱۰−۷ پرتو برای خاموش کردن مغناطیس ابرهادی کای است. در حالی که پرتو زائد باید انرژی معادل بمب هوا-زمین را به خود جذب کند.اگر به این بیندیشیم که چه ماده ی کوچکی این انرژی های بی اندازه را حمل می کند ، بسیار تاثیرگذار است : در وضعیت های عملیاتی بسیار جزئی ( ۲۸۰۸ دسته برای هر پرتو و ۱.۱۵×۱۰۱۱ پروتون در هر دسته ) لوله های پرتو ۱.۰×۱۰-۹ گرم هیدرژن دریافت می کنند که در وضعیت استاندارد از نظر دما و فشار می تواند حجمی معادل دانه ای ماسه داشته باشد. ▪ تصادفات ساختاری و عقب افتادگی ها : در ۲۵ اکتبر ۲۰۰۵ یک تکنیسین زمانی که بار جرثقیل تصادفا بر روی او افتاد ، در تونل LHC جان باخت .در ۲۷ مارس ۲۰۰۷ یک پشتیبان مغناطیس برودتی در حین آزمایش فشار که با گروه مغناطیسی سه گانه ( تمرکز چهارقطبی) درونی LHC تولید شده توسط فرمیلای و کک ( KEK) درگیر بود ، شکست. هیچ کسی زخمی نشد.مدیر فرمیلاب ، پیر اودون ، اظهار داشت :" در این موقعیت ما به خاطر از دست دادن توازن بسیار ساده نیروها ، متحر شدیم." این خطا در طراحی اصلی ظاهر شد و در چهار دوره مهندسی در این سال ها باقی ماند. تجزیه نشان داد که طراحی آن - که تا آنجا که ممکن بود برای نصب بهتر نازک طراحی شده بود - به اندازه ای که در برابر نیروهای تجمع یافته در آزمایش فشار مقاومت کند ، نبود. جزئیاتی که CERN با آن موافق بود ، در اعلامیه ای از فرمیلاب درج شده است. پس از تعمیر و تقویت دوباره هشت گروه یکسان استفاده شده توسط LHC زمان آغازکار به تاخیر افتاد و برای هفته ها بعد در نوامبر ۲۰۰۷ برنامه ریزی شد. ● در فرهنگ عمومی : برخورد دهنده بزرگ هادرونی در " اهریمن و فرشتگان " اثر دن براون بدین گونه شرح داده شد که از پادماده های خطرناک تولید شده در LHC برای جنگ با واتیکان ها استفاده شد. CERN صفحه ای با عنوان " واقعیت یا افسانه؟" انتشار داد که درباره ی دقت مجسم سازی کتاب LHC ، CERN و فیزیک ذرات به طور جامع سخن می گوید. نسخه ویدیویی کتاب یم فیلم به اندازه فوت روی سایت برای یکی از آزمایشات LHC دارند; کارگردان ، ران هاوارد ، با کارشناسان CERN ملاقات کرد تا علم را به ش دقیقی وارد فیلم سازد. اثر کارمند CERN ، کاترین مک الپین ، با نام " رپ بزرگ هادرون " برای دو میلیون تصویر یو- تیوب در ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ بهتر بود. شبکه ۴ رادیو BBC روز آغاز به کار LHC را در ۱۰ سپتامبر ۲۰۰۸ با نام " روز انفجار بزرگ " به خاطر سپردند. اضافه بر این رخداد ها ، پخش قسمت رادیویی سریال تلویزیونی تراچ وود ( Torchwood ) با درگیر سختن نقشه های LHC بود که " طلب گمشده " نام گرفت. مدیر ارتباطات CERN ، جیمز گیلی ، بیان کرد :" واقعیات CERN شباهت کمی به متن تراچ وود جوزف لیدستر دارد."
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

دو چارچوب مرجع در نظر می‌گیریم. چارچوب مرجع بدون شتاب (لخت) S۱ که در آن یک میدان گرانشی یکنواخت قرار دارد و چارچوب مرجع S۲ که نسبت در یک چارچوب مرجع لخت شتاب یکنواخت دارد ولی در آن میدان گرانشی وجود ندارد. انیشتین در نظریه نسبیت عام خود نشان داد که این دو چارچوب مرجع لخت از لحاظ فیزیکی دقیقا هم ارز هستند. یعنی آزمایشهایی که در این چارچوب در شرایط یکسان انجام می‌شود نتایج یکسان به دست می‌دهند. این موضوع به اصل هم ارزی معروف است. ● نگاه اجمالی نظریه نسبیت انیشتن را در حالت کلی می‌توان به دو قسمت نسبیت عام و نسبیت خاص تقسیم کرد. هر کدام از این قسمتها بر پایه یک سری اصول خاص که به عنوان اصل دو موضوع پذیرفته می‌شوند، استوار است به عنوان مثال نظریه نسبیت خاص بر اساس دو اصل ثابت بودن سرعت نور و یکسان بودن فرم ریاضی قوانین فیزیکی در کلیه چارچوبهای مرجع استوار است. اما یکی از اصولی که نسبیت عام انیشتین برآن اساس بیان می‌شود، اصل هم ارزی است. ● یک مثال فرض کنید که یک سفینه فضایی در چارچوب مرجع لخت S۱ که در میدان گرانشی یکنواخت در سطح زمین قرار دارد، در حال سکون است. در این حال اگر در داخل سفینه اشیایی مانند یک تکه سنگ رها شوند، با شتاب گرانشی یکنواخت زمین (g) سقوط می‌کنند. اشیایی هم که ساکن باشند، مانند فردی که در داخل سفینه نشسته است، تحت تاثیر نیرویی قراردارند که از کف سفینه در خلاف جهت نیروی وزن ، برآنها وارد می‌شود. حال فرض کنید، موشکهای سفینه روشن شده و آن را به منطقه‌ای از فضای خارج زمین برسانند که در آنجا میدان گرانشی وجود ندارد. همچنین فرض کنید که در این حالت شتاب سفینه نسبت به زمین (چارچوب لخت ساکن) برابر G - باشد. در بیان دیگر سفینه از زمین دور می‌شود و به ناحیه‌ای می‌رسد که در آنجا میدان گرانشی زمین (پا هر میدان گرانشی دیگری) ناچیز است. در این حالت سفینه را به عنوان چار چوب مرجع دیگرS۲ در نظر می‌گیریم. بر اساس اصل هم ارزی شرایط سفینه فضایی (چارچوب S۱ ) مشابه شرایط سفینه ساکن در سطح زمین (S۲) می‌باشد. اگر فضانورد در داخل سفینه جسمی را رها کند، این جسم با شتاب رو به پایین g نسبت به سفینه حرکت خواهد کرد. در واقع ، چون تمام اجسامی که تحت تاثیر هیچ نیرویی قرار ندارد با سرعت یکنواخت نسبیت به چارچوب مرجع لخت S حرکت می‌کنند، لذا بنظر می‌رسد که چنین اجسامی با شتاب یکسان g نسبت به سفینه فضایی (چارچوب S۲) سقوط می‌کنند. ● فرم‌های مختلف اصل هم ارزی ▪ فرم ضعیف هم ارزی در هر نقطه از فضا - زمان یک میدان گرانشی ، می‌توان یک دستگاه مختصات موضعی طوری انتخاب کرد. که در همسایگی کوچکی از آن نقطه ، قوانین حرکت شکل نسبتی داشته باشند. در واقع این فرم بیان دیگری از هم ارزی جرم گرانشی با جرم لختی (جرم M در قانون دوم نیوتن ظاهر می‌شود) می‌باشد. ▪ فرم قوی اصل هم ارزی در هر نقطه از فضا - زمان یک میدان گرانشی ، می‌توان یک دستگاه مختصات موضعی طوری طوری انتخاب کرد که در همسایگی کوچکی از آن نقطه قوانین طبیعی شکل نسبیتی داشته باشند. در واقع می‌توان گفت که این حالت تعمیم فرم ضعیف است که در حالت کلی توسط انیشتین بیان شد. به عبارت دیگر می‌توان گفت که هیچ آزمایش محلی وجود ندارد که با انجام آن بتوان بین آثار یک میدان گرانشی یکنواخت در یک چارچوب برون شتاب (لخت) و آثار یک چارچوب مرجع شتابدار (نالخت) فرق گذاشت. ● نتایج اصل هم ارزی ▪ انیشتین در نسبیت عام خود نشان داد که با توجه به اصل هم ارزی نمی‌توان از شتاب مطلق یک چارچوب مرجع سخن گفت، بلکه فقط می‌توان از شتاب نسبی آن صحبت کرد، درست همان طور که از نظریه نسبیت خاص نتیجه می‌گیریم که کسی نمی‌تواند از سرعت مطلق یک چارچوب مرجع سخن بگوید و فقط صحبت از سرعت نسبی معنی دارد. ▪ همچنین از اصل هم ارزی نتیجه می‌گیریم که جرم لختی و جرم گرانشی با هم برابرند. اگر جسمی تحت تاثیر هیچ نیرویی قرار نداشته باشد، جرم لختی آن هر چه باشد با سرعت یکنواخت نسبیت به یک چارچوب مرجع لخت حرکت می‌کند. بنابراین شتاب همه آنها نسبت به چارچوب مرجع شتابدار یکسان خواهد بود. بنابراین از اصل هم ارزی نتیجه می‌گیریم که تمام اجسام در یک میدان گرانشی همگن باید با شتاب یکسان سقوط کنند.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

پلاسما گازی ست که از یون هایی که آزادانه شناورند تشکیل شده اند. پلاسما جریانات الکتریکی را هدایت می کند (رساناست) و به وسیله ویلیام کروکس در سال ۱۸۷۹ کشف شد. انواع بسیار مختلفی از پلاسما وجود دارد. پلاسما در ستارگان (شامل خورشید) وجود دارد و باد خورشیدی در منظومه شمسی ما از پلاسما ساخته شده. دانشمندان پلاسما را حالت چهارم ماده می دانند، یعنی مایع، جامد، گاز و پلاسما. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین می‌باشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار می‌گیرند. پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یونها بشدت تحت تاثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی جو زمین ، اتمسفر ستارگان ، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنباله‌دار و شفقهای قطبی شمالی. نمایش خیره کننده از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان می‌یابد. بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی هسته‌ای را نیز در دسته‌بندیها بعنوان حالات پنجم و ششم ماده بحساب می‌آورد که از این حالات در توجیه خواص نکلئونهای هسته ، نیروهای هسته‌ای ، واکنش های هسته‌ای و در کل فیزیک ذرات بنیادی استفاده می‌شود. ● ساختار پلاسما : عموما پلاسما را مجموعه‌ای از یونها ، الکترونها و اتمهای خنثی جدا از هم و تقریبا در حال تعادل مکانیکی ـ الکتریکی می‌گویند. حالتهای خاصی را در مقابل مغناطیس نشان می‌دهد. این رفتارها کاملا برعکس رفتار گازها در مقابل میدان مغناطیسی است. زیرا گازها به سبب خنثی بودنشان از لحاظ بار الکتریکی توانایی عکس ‌العمل در مقابل مغناطیس و میدان وابسته به آن را ندارند. در کنار این رفتار پلاسما می‌تواند تحت تاثیر میدان مغناطیسی درونی که از حرکت یونهای داخلی به عمل می‌آید قرار گیرد. همچنین پلاسما بعلت رفتار جمعیتی که از خود نشان می‌دهد، گرایشی به متاثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد. و اغلب طوری رفتار می‌کند که گویی دارای رفتار مخصوص به خودش است. معیار دیگر برای پلاسما آن است که فراوانی بارهای مثبت و منفی باید چندان زیاد نباشد که هر گونه عدم توازن موضعی بین غلظت‌های این بارها غیر ممکن باشد. مثلا بار مثبت به سرعت بارهای منفی را به سوی خود می‌کشد تا توازن بار از نوع برقرار سازد. بنابراین اگرچه پلاسما به مقدار زیادی بار آزاد دارد، ولی از لحاظ بار الکتریکی خنثی است. ماده در حالت پلاسما نسبت به حالتهای جامد ، مایع و گاز نظم کمتری دارد. با این حال خنثی بودن الکتریکی پلاسما بطور متوسط انرژی از نظم را نشان می‌دهد. اگر پلاسما تا دمای زیاد حرارت داده شود، نظم موجود در پلاسما از بین می‌رود و ماده به توده درهم و برهم و کاملا نامنظم ذرات منفرد تبدیل می‌شود. بنابراین پلاسما گاهی نظیر سیارات ، رفتاری جمعی و گاهی نظیر ذرات منفرد ، بصورت کاملا تکی عمل می‌کند. بدلیل همین رفتارهای عجیب و غریب است که غالبا پلاسما در کنار گازها و مایعات و جامدات ، چهارمین حالت ماده معرفی می‌شود. بنابراین با توجه به اینکه چگالی پلاسما قابل توجه می‌باشد. مدولانک در تک ذرات منفرد به مشکلات رفتار پلاسما افزوده می‌شود. ● ضرورت بررسی پلاسمای طبیعی : با وجود این پیچیدگی‌ها با عنایت به اینکه ۹۹ درصد ماده موجود در طبیعت و جهان در حالت پلاسما است. علاقمندی ما به پلاسما جدا از بسیاری کاربردها نظیر تولید انرژی، عدسی پلاسمایی برای کانونش انرژی و ... معتدل می‌باشد، چرا که از ترک زمین ، با انواع پلاسماها مانند «یونسفر ، کمربندها و بادهای خورشیدی) مواجه می‌شویم. بنابراین فیزیک پلاسما نیز در کنار سایر شاخه‌های علوم فیزیکی ، در شناخت محیط زندگی ما در قالب رشته ژئوفیزیک از یک اهمیت زیادی برخوردار است. ● انواع پلاسما ▪ پلاسمای جو: نزدیکترین پلاسما به ما «کره زمین) ، یونوسفر (Ionosphere) می‌باشد که از صد و پنجاه کیلومتری سطح زمین شروع و به طرف بالا ادامه می‌یابد. لایه‌های بالاتر یونسفر ، فیزیک سیستمها به فرم پلاسما می باشند که توسط تابش موج کوتاه در حوزه وسیعی ، از طیف اشعه فرابنفش گرفته تا پرتوهای ایکس و همچنین بوسیله پرتوهای کیهانی و الکترونهایی که به گلنونسفر اصابت می‌کنند یونیزه می‌شوند. ▪ شفق قطبی: پدیده شفق نیز نوعی پلاسما است که تحت اثر یونیزاسیون ایجاد می‌شود. یونسفر پلاسمایی با جذب پرتوهای ایکس ، فرابنفش ، تابش خورشیدی ، انعکاس امواج کوتاه و رادیویی اهمیت اساسی در ارتباط رادیویی در سرتاسر جهان دارد. با همه این احوال نه تنها زمین بلکه زهر و مریخ نیز فضایی یونسفری دارند. ملاحظات نظری نشان می‌دهد که در سایر سیاره‌های منظومه شمسی نظیر مشتری ، زحل ، اورانوس ، نپتون نیز باید یونسفرهای قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضای بین سیاره‌ای نیز از پلاسمای بین سیاره‌ای در حال انبساط پر شده که محتوای یک میدان مغناطیسی ضعیف (حدود ۵ به توان ۱۰- تسلا) است. هسته‌های ستارگان دنباله دار نیز به فضای بین پلاسمایی پرتاب می‌کند. از طرف دیگر ، خورشید منظومه شمسی مانند یک کره پلاسمایی است. درخشندگی شدید خورشید ، معمولا عین یک درخشندگی پلاسمایی می‌باشد. خورشید به سه قشر گازی فتوسفر ـ کروموسفر و کورونا (که کرونای آن بیش از یک میلیون درجه ، حرارت دارد) احاطه شده است و انتظار می‌رود که هزارها سال به درخشندگی خود ادامه بدهد. ▪ کاربرد پلاسمای یونسفر : یونوسفر زمین در ارتباطات رادیویی اهمیت زیادی دارد. توضیح این نکته لازم است که یونوسفر ، امواج رادیویی با فرکانسهای بیش از ۳۰ مگاهرتز (بین امواج رادار و تلویزیون) را عبور می‌دهد. ولی امواج با فرکانسهای کمتر (کوتاه ، متوسط و بلندرادیویی) را منعکس می کند. همچنین شایان ذکر است که ضخامت یونسفر زمین که از چند لایه منعکس کننده تشکیل شده است با عواملی نظیر شب و روز آشفتگی پلاسمایی سطح خورشید در ارتباط نزدیک می‌باشد. ▪ بادهای خورشیدی : خورشید منظومه شمسی منبع نیرومندی از جریان مداوم پلاسما به صورت باد خورشیدی است. باد خورشیدی اصطلاحی برای ذرات تشعشع یافته نظیر بادهایی در حدود ۱۰۰ هزار درجه کلوین است. باد خورشیدی پدیده پیچیده‌ای است که سرعت و چگالی آن متغیر می‌باشد. متغیر بودن پلاسمای بادی به فعالیت خورشید بستگی دارد. گفتنی است که به دلیل ۱۰۰ برابر بودن انرژی جنبشی پلاسما نسبت به انرژی مغناطیسی‌اش ، اصطلاح باد مغناطیسی به آن داده‌اند. ● حالات ماده از جامد تا پلاسما مایعات و گازها شاره هستند، یعنی جریان می‌یابند. این اجسام شکل معینی ندارند و شکل ظرفی را که در آن قرار دارند به خود می‌گیرند، در حالی که مقدار معینی دارند. مثلا مقدار آب ، دی اکسید کربن ، هوا ، شیر و غیره جرم قابل اندازه گیری و معینی دارند، اما نمی‌توانند همانند جامدات با اعمال نیروی پس زنی کشانی ، در مقابل تغییر شکل ، مقاومت کنند. اندیشه اولیه تئوری مولکولی مربوط به رابرت براوان بوده و بر پایه عقاید خود چندین نوع آزمایشات را انجام داد از جمله در یک لیوان شیشه‌ای پر از آب یک قطره جوهر ریخته و حرکت جوهر را بررسی کرد. این حرکت نامنظم و زیگ زاگ و در هم و بر هم مولکولی را حرکت براونی گویند. ولی اینها تمام حالات ماده نیستند. اشکال ماده بطور کلی عبارتند از: جامد ، مایع ، گاز ، پلاسما و ماده چگال بوز - انیشتین و حالت تازه کشف شده یعنی ماده چگال فرمیونی. ● مواد جامد مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می‌کنند و آنها سفت و شکننده هستند. برای درک چگونگی این موضوع می‌توان جامدات را اینگونه تعریف کنیم: در حالت جامد ، نیروهای بین مولکولی ، به قدری قویتر از انرژی جنبشی هستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن می‌گردند. جامدات شکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است. جامدات نمی‌توانند مانند وضعیتی که حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به اطراف حرکت کنند. بلکه ، در جامد ، مولکولها در مکانهای خاصی قرار می‌گیرند و فقط می‌توانند در اطراف این مکانها حرکت نوسانی رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند. این حرکت نوسانی ، بخصوص در جامدات بلورین ، کاربردهای صنعتی و علمی زیادی را برای این دسته از مواد به دنبال دارد. ▪ جامدات بلورین: وقتی مایع به آرامی سرد شود مولکولهای مایع فرصت پیدا می‌کنند که شکل منظم و ثابتی به خود بگیرند، مثل فلزات. ▪ جامدات بی شکل: وقتی مایعی به سرعت سرد شود مولکولهای مایع دیگر فرصت ندارند که شکل منظم و ثابتی به خود بگیرند،مانند: چوب ، پنبه، عاج، شیشه. ● مواد مایع در حالت مایع ، مولکولها به هم نزدیکتر بوده ، بطوری که نیروهای مابین آنها قویتر از انرژی جنبشی آنان می‌باشد. از طرف دیگر ، نیروها آنقدر قوی نیستند که قادر به ممانعت از حرکت مولکولها گردند. از این روست که جریان مایع از ظرفی به ظرف دیگر شدنی است، اما نسبت سرعت جاری شدن آب در مقایسه با مایعات دیگر از قبیل روغنها و گلسیرین بسیار متفاوت است که این تفاوت در سرعت جاری شدن ، میزان مقاومت یک مایع در مقابل جاری شدن ، یعنی ویسکوزیته آن خوانده می‌شود که خود تابعی از شکل ، اندازه مولکولی ، درجه حرارت و فشار می‌باشد. بنابراین مایعات حجم معین و شکل نامعینی دارند. فاصله مولکولها در مایعات در مقایسه با گازها بسیار کم است. در مایعات مولکولها به اطراف خود حرکت می‌کنند و به سهولت روی هم می‌لغزند و راحت جریان (شارش) پیدا می‌کنند. مواد مایع با قابلیت شکل پذیری و جریان یافتن در شبکه‌های ریز ، کاربردهای زیادی در صنعت پیدا کرده‌اند. ● گاز بطور کلی می‌توان گازها را اینگونه تعریف کرد؛ گاز ها کم چگالند و ساده متراکم می‌شوند و نه تنها شکل ظرف خود را می‌گیرند، بلکه آنقدر منبسط می‌شوند تا ظرف را کاملا پر کنند. اما اگر بخواهیم گازها را بهتر بشناسیم می‌توانیم بگوییم که؛ حالت فیزیکی مواد در شرایط فشار و درجه حرارت طبیعی ، بستگی به اندازه مولکولی و نیروهای فی‌مابین آن دارد. اگر مقدار کمی از یک گاز ، در یک تانک نسبتا بزرگی قرار گیرد، مولکولهای آن با سرعت در سرتاسر تانک پخش می‌شوند. پخش سریع مولکولهای گاز دلالت بر آن میکند که نیروهای موجود فیمابین مولکولها ، بمراتب ضعیفتر از انرژی جنبشی آن است و از آنجایی که ممکن است مقدار کمی از یک گاز در سرتاسر تانک یافت شود، نشان دهنده آن است که مولکولهای گاز باید نسبتا از هم فاصله گرفته باشند. بنابراین گازها شکل و حجمشان بستگی به ظرفی دارد که در آن جای دارند. در حالت گازی ، مولکولها آزادانه به اطراف حرکت کرده و با یکدیگر و نیز با دیواره ظرف برخورد می‌کنند. فاصله مولکولها در حالت گازی در حدود چند ده برابر فاصله آنها در حالت مایع و جامد است. اگر در یک ظرف نوشابه پلاستیکی را بسته و آنرا متراکم کنید و سپس آنرا با آب پر کرده و دوباره سعی کنید که آنرا متراکم کنید، در حالت اول به علت فاصله زیاد بین مولکولی در گاز ، متراکم کردن سنگینتر و سختتر صورت می‌گیرد، در صورتی که در حالت دوم چنین نیست. ● پلاسما حالت چهارم ماده پلاسما شبیه گاز است و از اتمهایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترونهای خود را از دست داده‌اند (یونیده شده‌اند). بیشتر مواد جهان در حالت پلاسما هستند مانند خورشید که از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می‌توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت. اما در تعریفی کلی از پلاسما باید گفت که؛ پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه ، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین می‌باشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد ، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی از جمله آتش ، خورشید ، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار می‌گیرند. پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یونها به شدت تحت تأثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار می‌گیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله ، بخش خارجی جو زمین ، اتمسفر ستارگان ، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنباله‌دار و شفقهای قطبی شمالی که نمایش خیره کننده‌ای از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان می‌یابد. بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی هسته‌ای را نیز در دسته‌بندیها به عنوان حالات پنجم و ششم ماده بحساب می‌آورد که از این حالات در توجیه خواص نوکلئونهای هسته ، نیروهای هسته‌ای ، واکنشهای هسته‌ای و در کل فیزیک ذرات بنیادی استفاده می‌شود.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

اثرهای ساده الکتریکی و مغناطیسی را از زمانهای قدیم می‌شناختند. حدود ۶۰۰ سال قبل از میلاد یونانیان می‌دانستند که آهنربا آهن را جذب می‌کند و کهربای مالیده به لباس چیزهای سبک مانند کاه را بسوی خود می‌کشد. با وجود این اختلاف بین جذبهای الکتریکی و مغناطیسی تعیین نشده بود و این پدیده‌ها را از یک نوع در نظر می‌گرفتند. خط فاصل روشن بین این دو پدیده را گیلبرت (W. Gilbert) ، فیزیکدان و طبیعت شناس انگلیسی پیدا کرد. و نیز او کتابی درباره آهنربا ، “اجسام آهنربایی” و “زمین به عنوان آهنربای بزرگ” در سال ۱۶۰۰ منتشر کرد. کار وی شروع بررسی در پدیده‌های الکتریکی را نشان می‌دهد. گیلبرت در این کتاب همه خواص آهنرباهای شناخته شده تا آن زمان را تشریح کرده و نتایج آزمایشهای خیلی مهم ، شخص خود را نیز آورده است. همچنین وی شماری از تفاوتهای اساسی بین جذبهای الکتریکی و مغناطیسی را مشخص نموده و اصطلاح “الکتریسیته“ را وضع کرده است. ● سیر تحولی و رشد ▪ بعد از انتشار کارهای گیلبرت ، تمایز بین پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی مسلم شد، اما به رغم اینکه اختلافها شماری از واقعیتها ارتباط ناگسستنی بین این پدیده‌ها را پدیدار ساخت. برجسته‌ترین این واقعیتها مغناطیس اشیای آهنی و وارونی عقربه قطب نما بر اثر آذرخش بودند. ▪ آراگو (D. F. Arago) ، فیزیکدان فرانسوی در کتاب خود به نام “تندر و آذرخش” ، شرح می‌دهد که چگونه در ژوییه سال ۱۶۸۱، در کشتی راین (reine) واقع در دریای آزاد حدود صدها مایل از ساحل بر اثر آذرخش دکلها ، بادبانها و غیره بطور جدی صدمه دیدند. وقتی که شب فرا رسید، از روی وضع ستارگان دریافت که از سه قطب نمای در دسترس دو تا بجای شمال به سمت جنوب ایستاده بودند، در حالی که یکی از آنها به سمت شمال بود، آراگو همچنین شرح می‌دهد که هرگاه آذرخش به خانه بخورد، کارد ، چنگال و سایر اشیای آهنی را به شدت آهنربا می‌کند. ▪ در آغاز قرن هجدهم ثابت شد که آذرخش در واقع جریان الکتریکی شدیدی است که از هوا می‌گذرد. بنابراین به این نتیجه می‌رسیم که جریان الکتریکی خواص مغناطیسی دارد، اما این خواص جریان فقط در سال ۱۸۲۰ توسط اورستد (H. Oersted) فیزیکدان دانمارکی با آزمایش مشاهده و بررسی شد. همانطوری که نیروهای مؤثر بر بارهای الکتریکی نیروهای الکتریکی نام دارد، نیروهای مؤثر بر آهنرباهای طبیعی یا مصنوعی را نیروهای مغناطیسی می‌گویند. ● منشأ میدان مغناطیسی اگر در فضا نیروهای الکتریکی حاکم باشد و بر ذرات باردار نیروی الکتریکی وارد کند، می‌گوییم در این فضا میدان الکتریکی وجود دارد. از این رو آزمایش نشان می‌دهد که در فضای اطراف جریان الکتریکی ، نیروهای مغناطیسی ظاهر می‌شود، یعنی میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. ● اولین سوال اورستد آیا ماده سیم روی میدان مغناطیسی بوجود آمده از جریان اثر دارد یا نه؟ اورستد دریافت که سیمهای اتصال را می‌توان از چند سیم یا نوار باریک مختلف درست کرد و جنس فلز در نتیجه اثر نمی‌گذارد (احتمالا اگر بزرگ باشد اثر می‌گذارد). چون فلزات مختلف ، مقاومتهای الکتریکی متفاوتی دارند، اگر به باتری وصل شود، می توانند جریانهای متفاوت داشته باشند و در نتیجه اثر مغناطیسی این جریانها متفاوت خواهد بود.اما باید بخاطر داشت که آزمایش اورستد پیش از وضع قانون اهم و دستیابی به مفهوم بستگی مقاومت رساناها به جنس ماده تشکیل دهنده آنها انجام گرفته است. اگر آزمایش اورستد با سیمهای پلاتین ، طلا ، نقره ، برنج ، و آهن یا نوارهای روی و قلع یا جیوه انجام گیرد، همین نتیجه اخیر بدست می‌آید. اورستد آزمایشاتش را با فلز ، یعنی رساناهایی با رسانش الکترونی ، انجام داد. ● اثر مغناطیسی جریان الکترولیتی اگر در آزمایش اورستد فلز رسانا را با لوله دارای الکترولیت یا لوله‌ای که داخل آن تخلیه الکتریکی صورت می‌گیرد، استفاده شود. هر چند در این حالتها جریان الکتریکی از حرکت یونهای مثبت و منفی ناشی می‌شوند، ولی اثر آنها روی عقربه مغناطیسی با اثر رسانای فلزی یکسان است. بدون توجه به رسانای حامل جریان ، در فضای اطراف آن میدان مغناطیسی بوجود می‌آید. از اینرو می‌توان گفت که در اطراف هر جریانی میدان مغناطیسی ظاهر می‌شود. این خاصیت اصلی جریان الکتریکی در اثرهای حرارتی و شیمیایی جریان الکتریکی نقش بازی می‌کند. ● اثر مغناطیسی جریان و خواص الکتریکی رسانا ایجاد میدان مغناطیسی معمولترین خاصیت از سه خاصیت جریان الکتریکی است. جریان الکتریکی فقط در یک نوع رسانا (الکترولیتها) اثر شیمیایی بوجود می‌آورد، نه در دیگران (فلزات). مقدار جریان آزاد شده توسط جریان ، بسته به مقاومت رسانا ، می‌تواند بیشتر یا کمتر باشد. در ابر رساناها ممکن است همراه جریان ، گرما آزاد می شود. از طرفی دیگر میدان مغناطیسی با جریان الکتریکی پیوندی جدایی ناپذیر دارد. این میدان به خواص مشخصی از رسانا بستگی ندارد و فقط شدت و جهت جریان آن را تعیین می‌کند. بیشترین کاربردهای صنعتی الکتریسیته نیز بوجود میدان مغناطیسی جریان وابسته می‌باشند.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

اظهار نظر دوئل کارمند اداره ثبت اختراعات مبنی بر اینکه دیگر چیزی برای اختراع باقی نمانده است، موجی از خشم و عصبانیت، مشابه خشمی که در صورت بروز چنین نظری در این روزگار ایجاد می کند، به وجود نیاورد. در حقیقت در آغاز قرن بیستم بسیاری از دانشمندان واقعا بر این عقیده بودند که گذشته از افزودن چند رقم اعشاری دیگر به دقت ثابت های فیزیکی، دیگر کاری برای انجام دادن وجود ندارد. به نظر می رسید، فیزیک که در حقیقت نقش شاهزاده علم را طی قسمت اعظم این قرن برعهده داشته است، برای کار در زمینه مهندسی برق بسیار مناسب است. البته لازم به ذکر است که همه بر این عقیده نبودند که به پایان جاده علم رسیده ایم. تعداد کمی از فیزیکدانان عقیده داشتند ممکن است نکات بسیار با اهمیتی در نتایج غیر عادی بعضی از آزمایش های هوشمندانه آنان نهفته باشد. برای مثال، تلاش های انجام شده برای اندازه گیری سرعت زیاد و باورنکردنی نور نشان داد که مقدار آن ثابت است و چه به سمت منبع نور حرکت کنیم و چه از آن دور شویم، سرعت نور بدون تغییر می ماند. این مسئله بسیار مشکل ساز بود. زیرا ریاضیاتی را که برای توصیف رفتار امواج به کار می رفت، نقض می کرد و نور هم به شکل موج حرکت می کند. مشکل دیگر به نور نشر شده از اجسام با دمای بالا مربوط می شد، چرا که نمی توانستند رنگ نور نشر شده را توجیه کنند. در آغاز شکاکین از این نابهنجاری ها چشم پوشی می کردند، چرا که بر این عقیده بودند که از عدم دقت در کارهای آزمایشگاهی به وجود آمده است. اما پس از آنکه این آزمایش ها بارها و بارها تکرار شد و نتایج یکسانی به دست آمد، عقاید نگران کننده ای گسترش پیدا کرد. شاید توصیف طبیعت که موجب چنان پیشرفت های عظیمی در قرن نوزدهم شده بود و اقعا کامل نبود و همانند قسمت پیدای یک کوه یخ، فقط نشان دهنده قسمت کوچکی از تمام آن بود. تلاش های انجام شده برای درک لایه های عمقی تر طبیعت به دو انقلاب بزرگ علمی قرن بیستم، یعنی نسبیت و تئوری کوانتوم منجر شده است. تئوری نسبیت تعبیر تازه ای برای درک ما از ماده، انرژی، فضا و زمان ارائه می دهد. درک مبانی تئوری کوانتومی از آن هم مشکل تر است. آن قواعدی که در حوزه قابل درک برای انسان معتبر است، در مراکز اتم اعتبار خود را از دست می دهد. ایده هم ارزی ماده و انرژی که در قالب تئوری نسبیت بیان شده است، در نیمه های قرن در سلاح های نظامی و نیروگاه ها به کار گرفته شد. مکانیک کوانتوم نیز، با توجه به کاربردهایش در ترانزیستورها و استفاده ده ها عدد ترانزیستور در رادیو و تلویزیون و میلیون ها عدد از آن در کامپیوترهای شخصی، تأثیر شگرفی بر زندگی روزمره ما داشته است. لیزر یکی دیگر از فناوری هایی است که از تئوری کوانتوم ناشی شده است. پیش از پایان قرن بیستم به پرکاربردترین ابزار همه ادوار تبدیل شد. از جمله موارد کاربرد بسیار زیاد آن می توان به برش استیل، ضبط موسیقی و اعمال جراحی قلب اشاره کرد. ● نسبیت اگر به فهرست نام های دانشمندان توجه کنیم، اسمی را در صدر همه این نام ها می بینیم: آلبرت اینشتین. اینشتین در مجامع علمی از اعتبار ویژه ای برخوردار است، چرا که وی با انجام رشته ای از اکتشاف های هوشمندانه، تصور ما از مفاهیم فضا و زمان و ماده و انرژی را تغییر داده است. برای بسیاری از مردم نام وی با یک کلمه که عموما اشتباه نیز درک شده است، گره خورده است: نسبیت. نسبیت به ما می گوید نحوه کارکرد ظاهری جهان- مواردی مثل اجسام با چه سرعتی حرکت می کنند، زمان با چه سرعتی عبور می کند - به این نکته بستگی دارد که ما در کجا قرار داریم. اگر با سرعتی کاملا نزدیک سرعت نور حرکت کنیم ساعات کند می شود. با سفر به مرکز سیاهچاله، که در آن جرم ستاره رمبش (collapse) یافت است، زمان متوقف می شود. مشهورترین و در عین حال بدنامترین جنبه تئوری نسبیت، هم ارزی جرم (M) و انرژی (E) است. این هم ارزی در رابطه ای خلاصه شده است که حتی دانشجوی رشته ادبیات هم آن را می داند: E=MC۲ قسمت وحشتناک داستان این است که ثابتC این دو کمیت را به یکدیگر مربوط می کند. این ثابت سرعت نور یعنی عددی بسیار بزرگ است و هنگامی که در خود ضرب می شود به عدد بسیار بزرگ تبدیل می شود که تقریبا غیر قابل درک است. کافی است فقط چند کیلوگرم جرم در یک آن به انرژی تبدیل شود تا هیروشیما سوخته و به تلی از خاکستر تبدیل شود. اما اگر جرم به آرامی به انرژی تبدیل شود انرژی لازم برای حرکت طولانی مدت یک زیر دریایی در اعماق آب فراهم می شود. ● تئوری کوانتوم تا سال ۱۹۱۱ چارچوب کلی ساختار اتم مشخص شده بود. قسمت اعظم جرم اتم در مرکز آن که منطقه ای بسیار کوچک است و هسته نام دارد متمرکز بود. اوایل دانشمندان ساختار اتم را به منظومه شمسی کوچکی تشبیه می کردند که هسته دارای بار مثبت، نقش خورشید را برعهده دارد. الکترون ها نیز که ذرات باردار منفی هستند همانند سیاراتی هستند که به گرد خورشید می گردند. این تشبیه برای تصور قلمروی که آنچنان کوچک و غیر قابل مشاهده است، کمک بسیار مؤثری محسوب می شد، اما نمایش کاملا دقیقی از اتم به حساب نمی آمد. گام بزرگ بعدی را نظریه پرداز بزرگ دانمارکی نیلزبور (Niels Bohr) برداشت. وی ایده های نو ماکس پلانک (Max Plank) فیزیکدان آلمانی را که می گفت انرژی به صورت ذرات مجزا از هم، همانند دانه های شن یک ساعت شنی منتقل می شود و همانند عبور رودخانه به صورت قسمت هایی از یک جریان پیوسته نیست، به دنیای اتم وارد کرد. در سال ۱۹۱۳ تصور می شد که ابرهای الکترونی، مدارهای ثابتی را اشغال کرده اند و سطوح انرژی ثابتی دارند ، که این سطوح انرژی با جذب یا نشر یک ذره انرژی که فوتون (Photon) نام دارد، تغییر می کند. فیزیکدانانی که ساختار هسته ای را دقیقتر کاویدند، دریافتند که هسته اتم یک جنگل تمام عیار از ذرات زیر اتمی با طول عمر متفاوت جدید سامان یافت. این تئوری فرض می کند که جهان از تعداد کمی ذرات مشخص که کوآرک (quark) نام دارند، تشکیل شده است. بسته به آرایش این ذرات و روش انجام آزمایش ها، کوآرک ها حضور خود را به شکل یکی از این ذره زیر اتمی آشکار می سازند. هم اکنون، مفهومی که مدل استاندارد (Standard Model) نامیده می شود، اغلب (و البته نه همه) اسرار قلمرو کوانتوم را کشف می کند. طی این روند بود که تمام انواع تجهیزات مفید سربرآوردند: از تصویر برداری مغناطیسی هسته (MRI) که قادر به شناسایی غده سرطانی موجود در قسمت های داخلی بدن است، گرفته تا لیزر که می توان آن را چنان دقیق تنظیم کرد که سلول های سرطانی را از بین ببرد بدون آنکه به بافت های سالم اطراف آن آسیبی وارد کند. علی رغم همه این پیشرفت های عظیم که حاصل شده است، هنوز یک راز ناگشوده باقی مانده است. تئوری نسبیت می تواند دنیای بسیار بزرگ اطراف ما و نحوه عملکرد نیروهای گرانشی در گیتی را به شیوه ای بسیار عالی تشریح کند. تئوری کوانتوم هم برای تفسیر قلمروهای بسیار کوچک، یعنی فواصل درون اتم به کار می رود. چیزی که هنوز حاصل نشده است و فیزیکدانان امیدوارند طــی آزمایش های قرن بیست و یکم بـه آن دسـت یـابـنـد، تئـوری هـمـه چیــز (Theory of every thing) نام دارد. پاداش عظیم دستیابی به این بینش توانایی استفاده از الکترومغناطیس برای ایجاد گرانش است، همانطور که با کلید می توان چراغ را روشن و خاموش کرد. پیشرفت های صورت گرفته در زمینه علوم پزشکی طی قرن بیستم مدیون توصیفات غنی و عمیقی است که از دنیای طبیعی توسط زیست شناسان طی ۲۰۰ سال گذشته صورت گرفته است. این مشاهدات عمیق نهایتا منجر به کشف آنتی بیوتیک ها شد، که همانند گلوله ای در مقابل آلودگی ها می مانند و واکسن هایی که عملا فلج اطفال را ریشه کن کردند، شد. بزرگترین شکاف موجود در آگاهی ما از سیستم زنده با کشف DNA، پر شد. با پر شدن این شکاف، زیست شناسان توانستند با ارائه یک نظریه منسجم چگونگی تشکیل و عملکرد حیات را شرح دهند.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

پروفسور محمدعبدالسلام‌، فیزیکدان‌ برجسته‌پاکستانی‌، برنده‌ جایزه‌ نوبل‌ فیزیک‌ و بنیانگذارمرکز بین‌المللی‌ فیزیک‌ نظری‌ (تریست‌ ایتالیا)،روز پنجشنبه‌ اول‌ آذرماه‌ ۱۳۷۵، درگذشت‌. پروفسور عبدالسلام‌ در ژانویه‌ ۱۹۲۶ درجانگ‌ پاکستان‌ به‌ دنیا آمد، در دانشگاه‌ پنجاب‌تحصیل‌ کرد و سپس‌ راهی‌ انگلستان‌ شد.درآنجا، از کالج‌ سنت‌ جان‌ (کیمبریج‌) با درجه‌ممتاز در رشته‌های‌ ریاضیات‌ و فیزیک‌ لیسانس‌گرفت‌، سپس‌ درسال‌ ۱۹۵۲ از آزمایشگاه‌کاوندیش‌، به‌ اخذ درجه‌ دکترا در فیزیک‌ نظری‌نایل‌ شد و در سال‌ ۱۹۵۷، بخش‌ فیزیک‌ نظری‌امپریال‌ کالج‌ لندن‌ را بنیان‌ نهاد. عبدالسلام‌، درسال‌ ۱۹۶۴، مرکز بین‌المللی‌فیزیک‌ نظری‌ (ICTP) را در شهر تریست‌ ایتالیاتأسیس‌ کرد. فکر تأسیس‌ این‌ مرکز هنگامی‌مطرح‌ شد که‌ وی‌ در سال‌ ۱۹۶۰ به‌ نمایندگی‌ ازدولت‌ پاکستان‌ در کنفرانس‌ آژانس‌ بین‌المللی ‌انرژی‌ اتمی‌ در وین‌ شرکت‌ کرده‌ بود. او لزوم‌بررسی‌ طرح‌ تأسیس‌ مرکز بین‌المللی‌ برای‌فیزیک‌ نظری‌ را در قطعنامه‌ کنفرانس‌ گنجاند،اما تا تصویب‌ نهایی‌ طرح‌ و تأمین‌ اعتبارچندسال‌ طول‌ کشید. دولتهای‌ عضو سازمان ‌آموزشی‌ و علمی‌ ملل‌ متحد (یونسکو) پیشنهادکمک‌ مالی‌ کردند و از میان‌ این‌ پیشنهادها،دولت‌ ایتالیا با ۳۰۰ هزار دلار کمک‌ نقدی‌ ویک‌ ساختمان‌ مناسب‌، بزرگترین‌ کمک‌ را دراختیار عبدالسلام‌ قرار داد. مرکز تحقیقات‌فیزیک‌ نظری‌ در اول‌ اکتبر ۱۹۶۴ (۱۰ شهریور۱۳۴۳) آغاز به‌ کار کرد. مرکز تحقیقات‌ فیزیک‌ نظری‌، تاکنون‌پذیرای‌ حدود ۲۹ هزار فیزیکدان‌ دست‌اندرکارپژوهشهای‌ تجربی‌ و نظری‌ بوده‌ است‌. حدود۱۶ هزار نفر از این‌ افراد در دانشگاهها ومؤسسات‌ پژوهشی‌ کشورهای‌ درحال‌ توسعه‌کار می‌کنند. همچنین‌ به‌ کمک‌ این‌ مرکز،دوره‌های‌ پژوهشی‌ در کشورهای‌ درحال‌توسعه‌ دایر می‌شود. از سال‌ ۱۹۸۱، دوره‌های‌ ۴تا ۸ هفته‌ای‌ در کشورهای‌ چین‌، غنا، بنگلادش‌،کلمبیا، سری‌لانکا و سودان‌ دایر شده‌ است‌. این‌مرکز، شبکه‌ای‌ از ۱۹۵ انستیتوی‌ فیزیک‌ در ۴۶کشور درحال‌ توسعه‌ تشکیل‌ داده‌ است‌ که‌ درمخارج‌ و سازماندهی‌ برنامه‌ها همکاری‌ دارند.همچنین‌، از طریق‌ طرحی‌ به‌ نام‌ (بانک‌ کتاب‌)بیش‌ از ۲۰ هزار جلد کتاب‌ و ۳۰هزار نسخه‌ نشریات‌ جدید میان‌ ۴۰۰ انستیتو در ۹۰ کشورتوزیع‌ کرده‌ است‌. درحال‌ حاضر، قسمت‌ عمده‌هزینه‌های‌ مرکز از طرف‌ مؤسسه‌ها ودانشگاهها، عمدتا از کشورهای‌ درحال‌ توسعه‌تأمین‌ می‌شود. هرسال‌ حدود ۱۰۰۰ فیزیکدان‌از کشورهای‌ پیشرفته‌ و ۱۰۰۰ فیزیکدان‌ ازکشورهای‌ درحال‌ توسعه‌ در مرکز تریست‌پذیرایی‌ می‌شوند و در دوره‌های‌ تحقیقاتی‌،کارگاهها، سمینارها و در برنامه‌های‌ پژوهشی‌،که‌ از دو سه‌ ماه‌ تا یکی‌ دوسال‌ طول‌ می‌کشد، شرکت‌ می‌کنند. به‌ علاوه‌، از محل‌ اهداییه‌ای‌ که‌دولت‌ ایتالیا در اختیار مرکز قرار داده‌، هرسال‌ به‌۱۰۰ نفر بورسیهایی‌ تعلق‌ می‌گیرد تا بتوانند درآزمایشگاههای‌ کشور ایتالیا به‌ کار فیزیک‌تجربی‌ بپردازند. پروفسور عبدالسلام‌ اعتقاد راسخی‌ به‌توسعه‌ علم‌ و تکنولوژی‌ در کشورهای‌ جنوب‌داشت‌. وی‌ معتقد بود کسانی‌ که‌ سرنوشت‌بشرهای‌ روبه‌رشد را در دست‌ دارند (بویژه‌ درکشورهای‌ جنوب‌) اگر می‌خواهند گامهایی‌بردارند باید امکاناتی‌ فراهم‌ آورند تا بینوایان‌دانش‌ و تکنولوژی‌ روز را بیاموزند، بتواننددانش‌ و تکنولوژی‌ نو بیافرینند، برآن‌ چیره ‌شوند و از آن‌ بهره‌ گیرند. عبدالسلام‌ معتقد بودعلت‌ عقب‌ماندگی‌ کشورهای‌ جهان‌ سوم‌ گرچه‌منشأ و مبنای‌ استعماری‌ دارد، ولی‌ کندی‌ وبی‌تحرکی‌ دانشمندان‌ و متفکران‌ این‌ کشورهادر تداوم‌ آن‌ بی‌تأثیر نبوده‌ است‌. عبدالسلام‌، درماندگی‌ علم‌ و تکنولوژی‌ در جهان‌ سوم‌ راسه‌ علت‌ می‌دانست‌: اول‌، نداشتن‌ تعهد جدی‌ ومعنادار در مقابل‌ علم‌، اعم‌ از علم‌ محض‌ یاکاربردی‌؛ دوم‌، راه‌ و روش‌ نادرست‌ کشورهای‌جهان‌ سوم‌ با کار و دانش‌ و سوم‌، فقدان‌ تعهد نسبت‌ به‌ تحصیل‌ خوداتکایی‌ و اعتمادبه‌نفس‌در زمینه‌ تکنولوژی‌. وی‌ معتقد بود که‌ برای‌توسعه‌، ایجاد اراده‌ سیاسی‌ در بهره‌گیری‌ از علم‌و تکنولوژی‌، نخستین‌ قدم‌ است‌ و پس‌ از آن‌،توزیع‌ یکسان‌ منابع‌ علمی‌ میان‌ اغنیا و فقراست‌. تربیت‌ استعدادهای‌ درخشان‌ و پرورش‌نخبگانی‌ در همه‌ زمینه‌های‌ علوم‌، بخصوص‌ درکشورهای‌ جهان‌ سوم‌ از جمله‌ همین‌ راههای‌نجات‌ و رهایی‌ این‌ ملل‌ محروم‌ است‌: (علم‌وسیله‌ همکاری‌ تمام‌ بشر و بویژه‌ وسیله ‌همکاری‌ کشورهای‌ عربی‌ ـ اسلامی‌ است‌. مابه‌علم‌ بین‌المللی‌ مدیون‌ هستیم‌ و باید بامناعت‌طبع‌ دینمان‌ را ادا کنیم‌. امر خطیر علم‌بدون‌ پشتیبانی‌ بی‌دریغ‌ مسؤولان‌ کشورهانمی‌تواند شکوفا شود. ما در کشورهایمان‌ به‌ بنیادهایی‌ نیازمندیم‌ که‌ دانشمندان‌ آنها را اداره‌کنند، به‌ مراکز تعلیم‌ و تربیت‌ عالیه‌ بین‌المللی‌ درداخل‌ دانشگاههایمان‌ و مستقل‌ از آنها،نیازمندیم‌ که‌ حمایت‌ مالی‌ بی‌دریغ‌، امنیت‌ وامکان‌ تداوم‌ کار را برای‌ افراد و آرمانهایشان‌ فراهم‌ کنند. نگذارید در آینده‌ بنویسند که‌ درقرن‌ پانزدهم‌ هجری‌ دانشمندان‌ وجود داشتندولی‌ از حاکمان‌ دانش‌ دوست‌ و کمکهای‌بی‌دریغشان‌ خبری‌ نبود.) بنابراین‌، شایسته‌ است‌ همکیشان‌ او درکشورهای‌ جهان‌ سوم‌، بخصوص‌ اندیشمندان‌کشورمان‌ در طرحهای‌ بزرگ‌ پژوهشی‌ آن‌دانشمند فرزانه‌ به‌ بحث‌ و فحص‌ بپردازند تا باگرامی‌ داشتن‌ یاد و نام‌ او، استمرار اندیشه‌ و تفکر آن‌ عالم‌ مسلمان‌ را در راه‌ ترقی‌ و توسعه‌دانش‌ بشری‌ موجب‌ شوند.
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

اکنون دسامبر ۲۰۰۵ است و تصادم دهنده عظیم هادرون (ال اچ سی) در سرن در نزدیکی ژنو اولین عملیات موفقیت آمیز خود را به پایان رسانده است . در اتاق فرمان نیمه تاریکی در اعماق زمین، نمایشگر رایانه تصاویر رنگی دو رویداد ذوره ای از میلیلردها رویداد مشاهده شده توسط یکی از آشکارسازهای غول پیکر ( ال اچ سی ) را نشان میدهد. اکنون دسامبر ۲۰۰۵ است و تصادم دهنده عظیم هادرون (ال اچ سی) در سرن در نزدیکی ژنو اولین عملیات موفقیت آمیز خود را به پایان رسانده است . در اتاق فرمان نیمه تاریکی در اعماق زمین، نمایشگر رایانه تصاویر رنگی دو رویداد ذوره ای از میلیلردها رویداد مشاهده شده توسط یکی از آشکارسازهای غول پیکر ( ال اچ سی ) را نشان میدهد. این تصاویر برای فیزیکدانانی که دور آن جمع شده اند و طی هفته های گذشته به سختی مشغول کار بوده اند ، بسیار مهیج است آنها از خوشحالی فریاد میکشند ،زیرا بر صفحه نمایش امظای غیر قابل تردید بعد پنجم را میبینند .گروه بسیاری از فیزیکدانان بر این عقیده اند که چهار بعد چهان ما ( سه بعد مربوط به فضا و یک بعد مربوط به زمان) همانند نوک یک کوه یخ هستند که قسمت اعظم آن زیر آب قرار دارد. علاوه بر این میگویند ممکن است به زودی قادر به دیدن اثرات بعد پنجم باشند. حتی ممکن است بعد پنجم دست خود را در دور بعدی آزمایشهای شتاب دهنده، برای ما رو کند و این چشم اندازی است که دهان هر فیزیکدان ذره ای را آب خواهد انداخت ! اما این شور و شعف تنها به خاطر خود بعد پنجم نخواهد بود . زیرا چنین چیزی گامی بزرگ در پیشروی دراز مدت به سوی یک « نظریه همه چیز» خواهد بود . نظریه ای که دانشمندان مدتها در جستجوی آن بودند و چهار نیروی اساسی فیزیک را با هم یکی خواهد کرد . کوردون کین ، نظریه پردازی از دانشگاه میشیگان ، میگوید: اگر بعد پنجم را کشف کنیم ، این مهمترین کشف پس از نظریه کوانتوم خواهد بود نظریه ای که دانشمندان مدتها در جستجوی آن بودند و چهار نیروی اساسی فیزیک را با هم یکی خواهد کرد . اندیشه وجود بعد پنجم چیز جدیدی نیست و از کارهای انجام گرفته دو ریاضی دان‌ آلمانی به نام های تئودور-کالوتساو اسکار کلاین در دهه ۱۹۲۰ ناشی شده است ، با استفاده از کارهای انیشتین که نشان داده بود (گرانش از انحنای ساختار چهار بعدی فضا -زمان ناشی میشود ) این دو ریاضی دان که مستقل از یکدیگر کار میکردند در جستجوی این بودند که نشان دهند ممکن است نتوان نیروی الکترومغناطیسی توسط یک بعد پنجم به حساب آورد برای توضیح اینکه چرا هرگز اثرات بعد پنجم در انرژیها و فواصل عادی دیده شده است ، آنها فرض کردند که بعد پنجم به اندازه ای کوچکتر از یک اتم در هم پیچیده است در نظریه کالوتسل-کلاین(KK ) هر نقطه فضای عادی ، در واقع یک حلقه در این بعد پنجم میباشد . یک ذره باردار ( حتی اگر در فضای عادی بی حرکت باشد ) همانند موش در چرخ گردان دائماً به دور حلقه در حرکت خواهد بود آنچه ما بار الکتریکی مینامیم ، در واقع حرکت در این بعد مخفی میباشد . چند ارتباط قانع کننده بین این حرکت و نظریه کلاسیک الکترومغناطیس وجود دارد . به عنوان مثال ، اگر قانون نیوتن را که میگوید برای هر عمل در امتداد بعد در هم پیچیده یک عکس العمل وجود دارد را اعملا منید به قانون بقای بار الکتریکی خواهد رسید. کالوتسا و کلاین علی رغم موفقیتی که بدست‌آوردند نتوانستند تعریفی مه نیروی الکتومغناطیسی و گرانش را با هم در بر بگیرد ، ادامه دهنده دو نیروی اساسی دیگر در آن زمان کشف نشده بودند . این دو نیرو عبارتند از نیروی ضعیف که روی کوارکها عمل میکنند تا «چاشی» آنها رامثلاً‌از یک کوارک بالا به یک کوارک پائین انتقال دهد . و نیروی قوی که چیزی را به نام بار «رنگی» کوارکها شناخته میشود ، تغییر میدهد . تا اینجا برای ساختن چهارچوبی که شامل همه این چهار نیرو باشد ، نسخه های جدید نظریه KK باید ابعاد بیشتری را در نظر بگیرد . خواص کوارکها مثل چاشنی و رنگ در حلقه های چند بعدی KK تبدیل به رقصهای مداری میشوند . امروزه نظریات ابر ریسمانی که قطعات اساسی سازنده ماده را به عنوان ظهور چهار بعدی تکه های کوچکی از ریسمان ارتعاش کننده در نظر میگیرند ، به ده بعد نیاز دارد . معمولاً بیان میشود که شش بعد اضافی ، با شعاع انحنائی معادل۱۰۳۵ متر در هم پیچیده شده اند این مقدار به عنوان طول « پلانک» نامیده میشود مقیاسی که در آن گرانش از لحاظ قدرت باسایر نیروهای طبیعت قابل مقایسه میشود اصل عدم قطعیت که یکی ار اجزای اصلی نظریه کوانتوم است ، میگوید که هر چه مقیاسی را کع میخواهید کاوش کنید کوچکتر باشد ، به انرژی بیشتری نیاز خواهید داشت بنابراین مقیاس بسیار کوچک پلانک با انرژی عظیمی معادل ۱۰۱۹ گیگا الکترون ولت (GeV ) مرتبط است . این انرژی تنها در خلال اولین کسر تأیید انفجار بزرگ در دسترس ذرات قرار داشت و مقدار آن ۱۰۰ تریلیون برابر بالاترین انرژی هایی است که امروزه در شتابدهنده های ذرات میتوان به آن دست یافت . بنابراین هیچ تعجبی ندارد که تا قبل از این بعد پنجم تنها به عنوان یک کنجکاوی ذهنی در نظر گرفته میشد . موضوعی که همه چیز را دستخوش تغییر کرده است ، فهمیدن این مسئله است که نیازی نیست ابعاد اضافی در اندازه ای به کوچکی طول یک پلانک در هم پیچیده شده باشند کیت دنیس از آزمایشگاه فیزیک ذره ای سرن میگوید :هیچ دلیل قابل قبولی در این مورد وجود نداشت ، جز اینکه طول پلانک یک مقیاس فیزیکی طبیعی است اگر ابعاد اضافی بزرگتر از ابعاد پلانک باشند در این صورت اثرات آنها در انرژی کمتری (که حتی ممکن است انرژی کمی معدلGeV ۱۰۰۰ باشد) توسط ذرات قابل احساس خواهد بود . و این چیزی است که توسط تصادم دهنده هادرون به آسانی قابل دسترسی خواهد بود . این نظر که ممکن ا ست ابعاد اضافی در طولهایی بسیار بزرگتر از مقیاس پلانک ظهور کنند اولین بار توسط ایگناتیوس آنتونیادلیس ار دانشکه فنی پاریس مطرح شد . در سال ۱۹۹۰ او سعی میکرد که یک مسله پیچیده در مسئله ابر آسمانی را حل کند ، و متوجه شد که مسئله را می توان با ابعاد اضافی بزرگی که دقیقاً‌چنین ویژگی هائی را دارا بودند حل کرد . با این حال او به مشکل جدیدی برخورد کرد ابعاد بیشتر به طور خودکار ذرات جدیدی را به وجود می آورند و این ذرات اثرات مشکل برانگیزی دارند . ذرات جدید به این دلیل به وجود می آیند که تمامی ذرات اصلی میتوانند شبیه موج نیز رفتار کنند تصور این مسئله مشکل است اما هنگامی که یک ذره اساسی در ابعاد بالاتر حرکت می کند مؤلفخ موج مانند آن به حرکت در اطراف آن در بعد بالاتر می پردازند و تولید یک مجموعه «پژواک» میکند این پژواکها که حالات کالوسا -کلاین نامیده میشوند برای ما به عنوان ذرات کاملاً‌جدید به نظر خواهند رسید به عنوان مثال بوزون که یکی از حمل کنندگان نیروی هسته ای ضعیف است دارای مجموعه کاملی از خویشاوندان بزرگتر است که در تصادمهای پرانرژی موجودیت خواهند یافت. مسئله ای که آنتونیادیس با آن برخورد کرد مبدأ تلاشهای دانشمندان برای یافتن بک «‌نظریه بزرگ واحد»‌ (GUT ) گردید چنین نظریه ای باید توضیح دهد که چگونه نیروهای ضعیف ،قوی و الکترومغناطیسی، همچنان که جهان اولیه سرد میشد از حل یک نیروی واحد تنها بیرون آمدند و از هم جدا شدند و برعکس چگونه در انرژی های بسیار زیاد این سه نیرو مجدداً‌ یکی میشوند طبق این نظریه با افزایش انرژی نیروهای الکترومغناطیسی و ضعیف ، قویتر و نیروی قوی ضعیفتر میشود آنها در انرژی حدودGeV ۱۰۱۶ تبدیل به یک نیروی واحد میشوند متأسفانه ظهور گروه هایی از ذرات جدید حامل بعد نیرو از دل بعد پنجم نیروهای ضعیف الکتریکی و قوی را قویتر را قویتر از آنچه که انتظار میرود میسازد و اغلب فیزیکدانان از جمله آنتونیادیس گمان میکنند که آنها آنقدر قوی خواهند شد که نمی توان شیوه های مرسوم ریاضی را در موردشان بکار برد . کوارکهای آزاد به نظر میرسد که این مسئله مانع بزرگی بر سر راه باشد ، دنیس میگوید: این چیزی بیشتر از یک مشکل ریاضی است نیروها آنقدر قوی خواهند شد که کل روش نظری برای اتحاد نیرو ها را نا معتبر میکند این همانند آن است که بخواهیم کوارکها را هنگامی که نیروهای بین آنها آنقدر قو ی است که وجود کوارکهای آزاد را امکان پذیر میسازد به عنوان ذرات آزاد در نظر بگیریم . آنتونیادیس با خنثی کردن اثرات پژواکهای KK راهی را برای حل مسئله و در نتیجه حفظ اتحاد در انرژی GeV ۱۰۱۶ پیدا کرد اما در اوایل سال ۹۸ برای دنیس و دو نفر از همکارانش در سرن به نامهای ایملیان دوداس و تونی کرکتا این سؤال پیش خواهد آمد که چه روی خواهد داد اگر به پژواکهای KK اجازه داده شود تا در قدرت نیروهای ضعیف الکتریکی و قوی دستکاری کنند . این سه نفر خیلی خود ه این نتیجه رسیدند که بعضی از نیروها خیلی زود قوی میشوند اما در کمال تعجب دریافتند که نیروها هنوز یکی «متحد»‌ شوند علاوه بر این اتحاد هنگامی روی داد که نیروها هنوز ضعیفتر از آن بودند که بتوان شیوه های مرسوم ریاضی را در مورد آنها بکار بود دنیس می گوید : بر خلاف تصور همه اتحاد در انرژی کمتر از GeV ۱۰۱۶ امکان پذیر است در حقیقت اگر ابعاد اضافی در طولی معادل m ۱۰۱۹ متر در هم پیچیده شده باشند انرژی اتحاد می تواند مقداری برابر GeV ۱۰۰۰ داشته باشد . محققان از این موضوع شگفت زده شدند زیرا گمان میرفت که اتحاد در چنین انرژی کمی غیر ممکن است یکی از دلایل برای این موضوع واپاشی پروتون بود اگرچه نظریه های GUT پیش بینی میکنند که پروتون ها باید واپاشیده شوند اما این واپاشی هرگز مشاهده نشده است توضیح معمول برای این مسئله این بود که واپاشی شامل یک ذره حامل نیروی GUT است این ذره آنقدر سنگین است که تا کنون شناخته نشده است اما اگر مقیاس GUT از GeV ۱۰۱۶ پائین تر آورده شود حاملین نیروی GUT نسبتاً ‌سبکتر خواهند شد و بنابراین شاهد واپاشی پروتون های بسیاری خواهیم بود دنیس می گوید : خوشبختانه یک بعد پنجم ما را نجات خواهد داد واپاشی پروتون باید به حفظ اندازه حرکت در ۵ بعد بپردازد بنابراین خواص بعد پنجم را می توان چنان انتخاب کرد که بسیاری از عواملی که در فروپاشی پروتون دخالت دارند بقای اندازه حرکت در ۵ بعد را نقض کنند و بدین ترتیب واپاشی پروتون روی ندهد .
موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها:

 در داستان های علمی تخیلی تاب خوردن فضا - زمان یک موضوع پیش پا افتاده است و از آن برای سفر سریع به کهکشان های دور استفاده می شود . اینکه سفر در زمان اغلب داستان های علمی تخیلی امروز واقعیت هستند و این بخت و اقبال فضا - زمان است .  

به عقیده من فضا می تواند خمیده شود یا اینکه تاب بردارد . برای بیش از دو هزار سال اصل های هندسه ی اقلیدسی بدیهی بودند . حتی امروزه شما می تواند قدرت آن را برای آموزش در مدارس مشاهده کنید . از نتایج مهم و اساسی این هندسه این است که مجموع زوایای داخلی مثلث را ١٨٠ درجه در نظر می گیرد . گرچه امروز مردم به این موضوع پی برده اند که قدم های دیگر نیز در علم هندسه ممکن است .

برای مثال در سطح زمین نزدیکترین چیز به یک خط صاف چیزی است که آن دایره بزرگ می خوانند . بین دو نقطه کوتاهترین مسیر وجود دارد . بنابراین این یک اصل است و آن جریان استفاده از خط است .

حال به مثلث سطح زین که ستوا را می سازد . خط صفر درجه در طول جغرافیایی در لندن و طول جغرافیایی در شرق که ٩٠ درجه است و از بنگلادش می گذرد . دو خط طول جغرافیایی در استوا در حالی که زاویه قائم است با هم مواجه می شوند . این دو طول جغرافیایی همچنین در قطب شمال با هم ملاقات دارند در حالی که زاویه ٩٠ درجه است . بنابراین مثلثی با سه زاویه قائم داریم که مجموع زوایای داخلی آن ٢٧٠ درجه است و در این حالت مجموع زوایای از ١٨٠ درجه بیشتر است . این مثلث که در هندسه اقلیدس وجود دارد در صفحه صاف صدق می کند .

یک خواسته برای مثلث ها وجود دارد که مجموع زوایای آن را کمتر از ١٨٠ درجه جلوه می دهد .

سطح زمین دارای دو بعد فضایی می باشد که شما می توانید در سطح زمین در دوبعد مذکور به صورت قائم به طرف یکدیگر حرکت کنید . شما حتی این امکان را دارید که در چهار جهت اصلی یعنی شمال ، جنوب ، شرق و غرب حرکت کنید البته بعد سومی هم در جهت قائم بر دو بعد وجود دارد که آن هم همان بالا و پائین است . یعنی در سطح زمین سه بعد فضایی وجود دارد . سومین بعد فضایی تخت است . یعنی از هندسه اقلیدسی تبعیت می کند در مثلث آن مجموع زوایا ١٨٠درجه است . هرچند هر شخص می تواند حرکت در زمین دو بعدی را تصور کند . اما نمی تواند حرکت در سومین بعد فضایی را تجربه کند یعنی بعد بالا یا پائین . کسانی که هندسه اقلیدسی پایبند بودند تمایل نداشتند ، برای زندگی در سطح زمین از بعد سوم اطلاعی حاصل کنند . فضا نیز برای اینکه خمیده باشد تمایل دارد تا هندسه غیر اقلیدسی باشد . آنها تمایل داشتند زندگی دشوار باشد و در این صورت فضا باید دو بعدی می بود .

بنابراین سه بعد برای حد اقل زندگی مناسب بود . اما فقط افراد معدودی می توانستند فضای سطح زمین را برای زندگی دو بعدی در نظر بگیرند . برای افراد قابل تصور بود که در محیط زندگی شان سه بعد فضایی وجود دارند . اما در سطح کرات بعد دیگری نیز بود که قابل روئت نبود . اگر سطح کره بزرگ باشد فضای نزدیک آن تخت است و قوانین هندسه اقلیدسی در این شرایط بسیار خوب هستند ، البته در فاصله های کم . اما ما اخطار کرده ایم که هندسه اقلیدسی در مسافت های زیاد ناگهان از عرصه سقوط کرد .

برای تصویر این موضوع یک تیم از نقاش ها را تصور کنید که رنگ هایی را به سطح یک توپ بزرگ اضافه می کنند و به ضخامت لایه های رنگ افزوده می شود و مساحت سطح نیز تمایل دارد افزایش یابد و به سمت بالا رود ، اگر سطح توپ مسطح بود فضا سه بعدی می بود و هر کس می توانست در روی رنگهای نامحدود اضافه شده حرکت کند و توپ خواسته اش این بود که بزرگ و بزرگتر شود . هرچند اگر سه بعد فضا واقعی بودند در سطح دیگر کره ها بعدهای دیگری بود . همچنین حجم توپ تمایل داشت افزایش یابد اما متناهی باشد . هچنین شخصی که لایه های رنگ را افزوده ؛ و عاقبت توپ می خواهد نصف فضایش پر شود .

نقاش ها نیز تمایل دارند منطقه ای را جستجو کنند که کوچک باشد و هرگز کوچک نشود و در این حالت تقریبا" تمام فضای توپ به وسیله لایه های رنگ اشغال شده است . سپس آنها می دانند فضای زندگی شان خمیده است نه تخت .

این مثال برای کسانی است که نمی توانند اصل اول هندسه جهانی را استنباط کنند . در عوض هر کس باید اندازه ی محیطی را که در آن زندگی می کند به وسیله آزمایش های هندسی در می یابد .

هرچند یک راه برای خمیدگی فضا را جرج فردریک ریمان آلمانی در سال ١٨۵٤ شرح داد و هندسه را توضیح داد و باقیمانده از قسمتی از ریاضیات در ٦٠ سال بود . هندسه او به طور مطلق می توانست خمیدگی فضا را شرح دهد . ولی به نظر می آمد که نتواند علت فیزیک فضا را در رابطه با خمیدگی آن توضیح دهد کاربرد کار او در سال ١٩١۵ توسط اینشتن مشخص شد زمانی که او تئوری نسبیت عام را مطرح ساخت .

نسبیت عام یک انقلاب فکری در فیزیک بود که راه تفکر در رابطه با جهان را به طور کلی متحول ساخت . این تئوری فقط در رابطه با خمیدگی فضا نیست و خمیدگی یا تاب زمان نیز نیز در آن دارای اهمیت ویژه ای است ؛ در سال ١٩٠۵ عقیده اینشتین این بود که فضا و زمان با هم بسطی دوستانه دارند و مکان رویداد را با چهار عدد می توان شرح داد .

سه عدد وضعیت رویداد را توضیح می دهد و در مقیاس های بزرگ مانند طول ها و عرض های جغرافیایی کیهانی و فاصله از مرکز کهکشان ها کاربرد دارند . چهارمین عدد زمان رویداد است ، بدینگونه می توانیم فکر کنیم که فضا و زمان با هم هستند ، همچنین در این وضعیت چهارمین بعد آفریده می شود که آن را فضا - زمان می خوانند . هر نقطه در فضا زمان است که دارای برچسبی شامل چهار عدد می باشد و این اعداد وضعیت زمین را در فضا - زمان مشخص می کنند . به هم پیوستن فضا و زمان در فضا - زمان چیزی است که اگر بتوان یکی از آنها را رها کرد راهی منحصر به فرد است ؛ یعنی اگر راهی یکتا وجود داشت تا زمان و موقعیت یک چیز در رویداد مشخص شود . هرچند مقالات قابل توجه اینشتن در ادره ی ثبت اختراعات در سال ١٩٠۵ نشان داد که فضا - زمان در یک رویداد رخ می دهد منوط براینکه حرکت جسم چگونه باشد . فضا - زمان مشترک است و این دو جزو لایجتزی یکدیگرند .

بنابراین ما برای سفر در زمان به کشتی فضایی نیاز داریم که با سرعتی فراتر از سرعت نور مسافت ها را پیمایش کند . متأسفانه در همان مقالات اینشتین آمده است که برای شتاب دادن به کشتی فضایی نیاز به نیروی پیشرانه و شتاب دهنده ای داریم که بزرگ و بزرگتر شود تا شتابی نزدیک به سرعت نور بگیرد . در این زمان به مقدار انرژی زیادی و در واقع به انرژی بی نهایتی نیاز داریم تا از زمان گذر کنیم . در سال ١٩٠۵که مقالات اینشتین منتشر شد به نظر می آمد که تئوری سفر در زمان پیش فرضی رد شده باشد . همچنین بیان شده بود سفر به ستاره های دیگر و دیگر کهکشان ها در قالب سفرهای فضایی تجارتی آرام و کسل کننده خواهند بود ؛ در کل در آن مقالات آمده بود که گذر از سرعت نور ناممکن است و با تجهیزات کنونی برای سفر به نزدیکترین ستاره هشت سال و به مرکز کهکشان هشتاد هزار سال وقت لازم است . اگر کشتی فضایی بتواند به سرعت نور نزدیک شود مردم می توانند طی سالهای معدودی به مرکز کهکشان ها بروند هرچند که باز هم بسیار زیاد است .

در مقالات اینشتین که در سال ١٩١۵ منتشر شد این موضوع شرح داده می شود که فضا - زمان به وسیله ماده و انرژی پیچ و تاب داده می شود و یا می پیچد. ما واقعا" می توانیم این پیچ و تاب را مشاهده کنیم . محصول جرم خورشید این است که نور و امواج رادیویی هنگام عبور از کنارش مسیرشان کمی خمیده می شود . علت این پدیدار شدن موقعیت ستاره یا چشمه های شبه اختری است که باعث تغییرمکان کم آن می شود .

زمانی که خورشید بین زمین و منبع رادیویی قرار می گیرد تغییر مکان بسیار کم است و در حدود یک هزارم درجه است ، در حکم حرکت یک اینچ در مسافت یک مایل . با وجود این اندازه مذکور می تواند به دقت اندازه گیری شود . این امر با پیشگویی نسبیت عام تطابق دارد . این مدرکی بر پایه آزمایش است که فضا - زمان خمیده می شود .

مقدار این خمیدگی در همسایگی ما بسیار کم است . زیرا میدان گرانشی خورشید کم دوام است . هرچند برای ما روشن است که این رویداد در تمام میدان های گرانشی قوی نیز رخ می دهد ، برای مثال در بیگ بنگ یا در سیاهچاله ها .

بنابراین فضا - زمان به درخواست داستان های علمی تخیلی می تواند به اندازه کافی خمیده باشد ؛ البته برای سفرهای ماورای فضایی به وسیله کرم چاله یا تونل فضا - زمانی .

در اولین نظر همه ی اینها قابل دسترس به نظر می رسد ، برای مثال در سال ١٩٤٨ کرت گودُل در جستجو راه حل هایی برای معادلات میدانی نسبیت عام بود تا بتواند جهان را به گونه نمایش دهد که درکل ماده دوار است . درجهان او ممکن بود تا خارج شوی از سفینه فضایی و بازگردی قبل از اینکه عازم شوی .

گودُل در انجمن پیشرفته پرینستون بود جایی که اینشتین آخرین سال های عمر خود را در آن سپری کرد . او بیشتر به خاطر این موضوع معروف است که که ثابت کرد هر چیز درست را نمی توان ثابت کرد . حتی در چیز به ظاهر ساده ای مانند حساب . اما آیا واقعا" او چقدر نظر نسبیت عام را در رابطه با سفر به زمان دچار دگرگونی ساخت ؟ چیزی که اینشتین تمایل نداشت آن را ممکن بداند .

حال ما می دانیم که راه حل گودُل نتواست جهانی را که ما در آن زندگی می کنیم را نمایش دهد . زیرا آن توسعه یافته نبود . ولی مقدار زیاد و نسبتا" خوبی را برای کمیتی داشت که ما آن را ثابت کیهانی می خوانیم و به طور کلی باور دارد که روبه صفر است . هرچند به دیگر چیزها ظاهر راهی معقول و خوب را برای سفر در زمان پیشنهاد و جستجو می کرد . مخصوصا" این موضوع جالب به نظر می رسد که جهان دارای ریسمانهای کیهانی باشد که سرعت حرکتشان به یکدیگر بسیار نزدیک است . هرچند سرعتشان اندکی از سرعت نور کم تر است . ریسمانهای کیهانی تئوری قابل توجهی در فیزیک هست که داستان های علمی تخیلی آنها را واقعی نمی دانند تا بتوان آنها را گرفت . چنانکه نامشان اشاره می کنند که مانند ریسمان هستند که طول دارند ولی مقطع عرضی آن ها بسیار کوچک است و این اجسام بیشتر شبیه نوارهای اسفنجی هستند . آنها در زیر کشش و فشار زیادی هستند . کششی همانند یک صد میلیارد میلیارد میلیارد تن .

ریسمانهای کیهانی ممکن است صدای محض و دوردست داستان های علمی تخیلی باشند . اما یک علت علمی خوب برای آن وجود دارد که می تواند فرمی از جهان اولیه باشد برای مدتی بعد از بیگ بنگ . چون آنها زیر کشش چنین بزرگ قرار دارند ممکن است هرکس از آنها انتظار داشته باشد که سرعت نور را بهبود بخشند جهان گودُل و حرکت سریع ریسمانهای کیهانی هر دو باهم اشتراک دارند . زیرا هردو اقدام به خمیده شدن فضا - زمان می کنند که در آنها سفر در گذشته برای همه ی اوقات ممکن است . امکان دارد خداوند خمیدگی جهان را آفریده باشد . اما ما دلیلی برای تفکر مانند او نداریم . جهان برای مجاز شدن سفر در گذشته بعد از بیگ بنگ تا حدی اقدام به خمیده شدن کرد .

از زمانی که ما نتوانستیم راه آغاز شده جهان را تغییر دهیم ، سوال اینجا است که آیا سفر در زمان ممکن است ؟ و متعاقبا" سوال این است که آیا می توانیم فضا - زمانی خمیده بسازیم تا هرکس بتواند به وسیله آن به گذشته قدم بگذارد ؟ به عقیده من این یک مبدأ مهم برای پژوهش است . اما هرکس برای خم کردن آن دقت ندارد . اگر هرکس امتیاز کاربردی یک پژوهش را برای سفر در زمان در دست داشته باشد بی شک آن را روانه میدان خواهد کرد . هر کس که تکنیک عمل را دارد این کار رامی کند ، کارهایی مانند حبس زمان و یا خمیدگی که رمزهایی برای سفر در زمان هستند . هرچند این مطلب تا حدی در رابطه با سفر در زمان است ، ولی باید نام نهادن قابل احترام علمی را در رابطه با خمیدگی فضا - زمان دریافت کنیم .

اگر از نسبیت عام گذر کنیم می توانیم اجازه سفر در زمان را صادر کنیم ؛ آیا این اجازه در قالب جهان ما می گنجد و اگر نمی گنجد چرا نه ؟ این موضوع دقیقا" وابسته به سفر در زمان است که از موضعی از جهان به جای دیگر برویم . هم چنین من گفتم اینشتن این موضوع را بیان کرد نیروی پرتابه سفینه فضایی برای گذر از سرعت نور باید بی نهایت باشد . بنابراین تنها راه موجود برای سفر در جهان و یا برای رفتن از یک سوی کهکشان به سوی دیگر آن خمیدگی زیاد فضا - زمان است که یک تونل کوتاه یا کرمچاله را می آفریند . با این امکان می توانستیم از یک سوی کهکشان یه سوی دیگر آن وصل شویم و این عملی میان بر است که بروید و برگردید ، در صورتی که در این شرایط دوستانتان زنده باشند . چنین کرمچاله هایی به سختی به ذهن ما خطور می کنند ، همچنین هستی و مقدورات آینده .

اگر شما می توانستید از یک سوی کهکشان به سوی دیگر آن سفر کنید در یک یا دوهفته بازگشت شما مقدور بود تا اینکه به زمان قبل از عازم شدنتان برسید . شما حتی می توانستید در سفر برگشت خود در زمان به وسیله یک کرمچاله اداره کنید اگر پایان آن دو حرکتی نسبی نسیت به یکدیگر بود .

اگر چه برای آفریده شدن کرمچاله به ماده ای که فضا - زمان در راه مقابل خمیده می کند نیاز است مانند سطح یک زین و این همان راه درست برای خمیدگی فضا - زمان و مجاز کردن سفر در زمان است . اگر جهان آغازی نمی داشت این خمیدگی تصویب سفر در زمان بود و برای ساختن راههای مورد نیاز به ماده با جرم منفی و چگالی انرژی منفی نیاز است .

قوانین فیزیک کلاسیک می خواهند تا توانایی جهان در خمیده شدن ممنوع شود برای سفر زمان مجاز نشود . هر چند قوانین فیزیک کلاسیک قوانین فیزیک کوانتومی را بر هم می زنند . در حالی که صرفنظر از نسبیت عام این تئوری یعنی کوانتوم تصویر جدیدی از جهان را ایجاد کرده است . این تئوری را می توان آرام بخش دانست و اضافه برداشت را از روی یک یا دو محاسبه را مجاز می کند . در صورتی که لبه ها موافقت کنند . در دیگر الفاظ تئوری کوانتوم در بعضی جاها منفی بودن چگالی انرژی را مجاز می کند مشروط براینکه در دیگر جاها مثبت باشد . علت اینکه تئوری کوانتوم اجازه می دهد چگالی انرژی منفی باشد وجود اصل عدم قطعیت است . این سخنان کمیت مسلم هست . و گفته هایش در قالب این مثال می گنجد ؛ ما نمی توانیم مقدار سرعت و و موقعیت یک ذره را با هم به طور خوب مشخص کنیم ، معمولا موقعیت آن تعیین می شود زیرا نسبت به سرعت آن از خطای کمتری برخوردار است و بالعکس . همچنین اصل عدم قطعیت در میدان هایی مانند میدان های الکترومغناطیسی و میدان های گرانشی به کاربسته می شود و درکل براین موضوع دلالت می کند که میدان ها به طور دقیق نمی توانند صفر باشند ، حتی در وقتی که ما فکر می کنیم فضا خالی است . به این دلیل نمی تواند صفر باشد که اگر به این گونه باشد مقدار هر دو کمیت یعنی مقدار سرعت و مقعیت آن به خوبی مشخص می شد و این با اصل عدم قطعیت مغایرت دارد و تخلفی در آن است . در عوض میدان بایستی مقدار حداقل و محققی از تغییرات را داشته باشد که اشخاص می توانند آن را تفسیر کنند و ما آن را نوسانات خلاء می خوانیم .

یک جفت ذره و ضد ذره ناگهان پدیدار می شوند و مجزا از هم به حرکت می پردازند و با هم بازمی گردند و یکدیگر را نابود می کنند . این جفت مذکور یعنی ذره و ضد ذره حقیقی اند . زیرا اندازه آنها را مستقیما" با آشکارساز نمی توان مشاهده کرد . هرچند اثر غیرمستقیم آنها قابل رؤیت است . یک راه برای این کار عملی است که آن را اثر کسمیر می خوانند . هر کس با دو تکه فلز نظیر هم می تواند این کار را بکند ، این دو ورقه ی فلز باید در فاصله نزدیک و مجزایی از هم باشند ؛ این ورق ها برای ذرات و ضد ذرات عملی همانند آینه دارند . این وسیله که ناحیه ای ازبین دو صفحه است مانند یک ذره شبیه به آلت پیپ است و فقط امواج نوری که فرکانس آنها تشدید شده را می پذیرد . همچنین نتیجه این است که مقدار کمی نوسان خلاء وجود دارد و ذرات حقیقی در نوسانات خلاء و یا بیرون آن می تواند هر طول موجی داشته باشد . کاهش تعداد ذرات بین صفحات دستگاه که ضربه ای وارد نکرده اند فشار را کاهش داده ، در صورتی که فشار زیادی به صفحات اعمال نشده است . بدین سال نیروی نحیفی بین دو صفحه وجود دارد ، این نیرو با آزمایش اندازه گیری شده است . بنابراین واقعا" ذرات حقیقی وجود دارند و محصول و مفهومی واقعی هستند . چون که ذرات حقیقی و یا نوسانات خلاء که بین دو صفحه است دارای مقدار کمی چگالی انرژی هستند نسبت به داخل منطقه بیرونی . اما چگالی انرژی فضای خارجی دور از صفخات است و باید صفر باشد و یا به صورت دیگر فضا تمایل دارد خمیده باشد تا اینکه تقریبا" مسطح باشد . بنابراین چگالی انرژی بین دو صفحه باید منفی باشد .

و اصل اینکه فضا زمان خمیده می شود .و این تأییدی بر اثر کسمیر است که می توان آن را در جهت منفی خمیده کرد و این پیشرفتی در علم تکنولوژی است و نیرو مذکور می تواند کرمچاله و یا خمیدگی فضا - زمان را شکل دهد تا سفر در گذشته ممکن شود اگر در زمانی در آینده سفر در زمان را آموختیم در صورتی که این سفر بازگشتی ندارد در آن زمان به بحث در رابطه با آن می پردازیم .

بعضی از مردم ادعا دارن د که ما با آینده ملاقات داریم آنها می گویند یوفوها ( بشقاب پرنده ها ) از آینده می آیند . و کار آنها صلاحدید دولت های خیانتکار کهکشانی برای پوشاندن خود است .

تا از خودشان محافظت کنند و این امر تا حدی ناممکن و ضعیف به نظر می رسد تا اینکه بتوانیم از بیگانه ها اطلاعات کسب کنیم . من به این طوری تا حدی شکاک هستن . گزارش مشاهده بشقاب پرنده ها نمی تواند علتی بر وجود فرازمینی ها باشد ، زیرا آنها متقابلا" متغایر هستند . اگر شما یک بار پذیرفتید که این ها اشتباهند و یا خیال بوده اند ، این موضوع تماما" احتمالی نیست که آنها وجود دارند تا بیایند ودرآینده با مرم ما ملاقات کنند .

و یا اینکه اگر آنها واقعی هستند تمایل دارند از سمت دیگر کهکشان ها بیایند و در زمین ساکن شوند و آن را به تسخیر خود در بیاورند و یا اینکه در رابطه ای به ما اخطار دهند ، آنها موجوداتی بیهوده اند . یک راه ممکن برای اینکه با سفر در زمان تطبیق کند امری است که باید در آینده نظاره گر آن باشیم و خواستار آن است که در موردش به بحث پرداخته شود .

این دیدگاه تمیل دارد آینده ما را ثابت جلوه دهد و اینگونه سخن می گوید که طبق مشاهدات فضا به اندزه کافی برای سفر در زمان خمیده نیست ، از سوی دیگر راههای آینده باز است و ممکن است که ما بتوانیم فضا را به اندازه کافی خمیده کنیم تا بتوانیم در زمان سفر کنیم . همچنین ما نیز تمایل داریم که در زمان سفر کنیم و بازگردیم .

چه کسی تمایل دارد فضاپیما را در پایگاه پرتاب منجر کند و یا اینکه از عازم شدنش در اولین محل جلوگیری کنی شرح ویژه دیگری برای این پارادوکس وجود دارد . چه فرزندی می خواهد خانواده اش را به قتل برساند در صورتی که هنوز زاده نشده است . این دو ذاتا" هم ارز هستند .

هرکس باید راه حلی پایدار را برای معادلات فیزیک جستجو کند حتی اگر فضا به حدی خمیده شود که سفر در زمان ممکن شود . در این دیدگاه شما نمی توانید با موشک شروع به کارشوی و به گذشته سفر کنی مگر اینکه شما از قبل بازگشتی داشته اید ؛ افرادی که این دیدگاه را مطرح کرده اند خواسته اند که ما کاملا" مصمم باشیم . در این صورت ما نمی توانیم افکاری را متحول سازیم که به قدری اختیاری هستند که در دیگر مکان ها آن را نزدیک شدن به تاریخ متناوب می خوانند . این نظریه توسط فیزیکدانی به نام دیوید دویش حمایت شده است و توسط فیلم سازی به نام استیون اسپیلبرگ به تصویر کشیده است . « بازگشت به جهان آینده »

این تاریخ متناوب تمایل ندارد تا هر بازگشتی از آینده را در خود داشته باشد قبل از اینکه سفینه فضایی عازم شود و وارد یک تاریخ متناوب دیگر شود .

فیزیکدانی به نام ریچارد فیمان عقیده داشت که بر طبق نظریه کوانتوم جهان فقط دارای یک تارخ نیست و در عوض در جهان ممکن است تاریخ های یکتای زیادی وجود داشته باشد که هر یک دارای احتمالاتی هستند . تاریخ های آرامی که در شرق میانه وجود دارند بادوام هستند .

در بعضی از تاریخ ها فضا - زمان خمیده بوده است که بعضی از اجسام مانند راکت ها می توانسته اند در میانشان سفر کنند . در هر حال هر تاریخ تودار ، کامل و جامع است و بعضی از آنها فضا را خمیده شرح نمی دهد بنابراین یک موشک نمی تواند به تاریخ دیگری انتقال یابد و دوبار به حالت نخست بازگردد . این ها در تاریخ های یکسان و آرام است و فرضیه ی تاریخ ها هم چنان به قوت خود باقی است که در جای تاریخ های متناوب قرار می گیرد . بدینگونه است که ما در تاریخ پایدار و یا نا متناقض گیر کرده و تردید کرده ایم . هرچند در این زمان نیازی به درگیری با مسائل جبری یا اختیاری نمی باشد . اگر احتمالات برای تاریخ فضا - زمان و خمیدگی آن بسیار کم باشد ، احتمال سفر در زمان بسیار درشت اندامی می کند و من آن را ترتیب زمانی حفظ گمان ها نامگذاری می کنم . در کل قانون های فیزیک با یکدیگر متحد شده اند و درشت اندامی می کنند تا جلوی سفر در زمان گرفته شود .

پایان این مقاله چنین است که فضا - زمان سریع و یا سفر به زمان گذشته نمی تواند از ارائه ادراک و فهم جلوگیری کند و آن را غیر محتمل جلوه دهد .

 در داستان های علمی تخیلی تاب خوردن فضا - زمان یک موضوع پیش پا افتاده است و از آن برای سفر سریع به کهکشان های دور استفاده می شود . اینکه سفر در زمان اغلب داستان های علمی تخیلی امروز واقعیت هستند و این بخت و اقبال فضا - زمان است .  

به عقیده من فضا می تواند خمیده شود یا اینکه تاب بردارد . برای بیش از دو هزار سال اصل های هندسه ی اقلیدسی بدیهی بودند . حتی امروزه شما می تواند قدرت آن را برای آموزش در مدارس مشاهده کنید . از نتایج مهم و اساسی این هندسه این است که مجموع زوایای داخلی مثلث را ١٨٠ درجه در نظر می گیرد . گرچه امروز مردم به این موضوع پی برده اند که قدم های دیگر نیز در علم هندسه ممکن است .

برای مثال در سطح زمین نزدیکترین چیز به یک خط صاف چیزی است که آن دایره بزرگ می خوانند . بین دو نقطه کوتاهترین مسیر وجود دارد . بنابراین این یک اصل است و آن جریان استفاده از خط است .

حال به مثلث سطح زین که ستوا را می سازد . خط صفر درجه در طول جغرافیایی در لندن و طول جغرافیایی در شرق که ٩٠ درجه است و از بنگلادش می گذرد . دو خط طول جغرافیایی در استوا در حالی که زاویه قائم است با هم مواجه می شوند . این دو طول جغرافیایی همچنین در قطب شمال با هم ملاقات دارند در حالی که زاویه ٩٠ درجه است . بنابراین مثلثی با سه زاویه قائم داریم که مجموع زوایای داخلی آن ٢٧٠ درجه است و در این حالت مجموع زوایای از ١٨٠ درجه بیشتر است . این مثلث که در هندسه اقلیدس وجود دارد در صفحه صاف صدق می کند .

یک خواسته برای مثلث ها وجود دارد که مجموع زوایای آن را کمتر از ١٨٠ درجه جلوه می دهد .

سطح زمین دارای دو بعد فضایی می باشد که شما می توانید در سطح زمین در دوبعد مذکور به صورت قائم به طرف یکدیگر حرکت کنید . شما حتی این امکان را دارید که در چهار جهت اصلی یعنی شمال ، جنوب ، شرق و غرب حرکت کنید البته بعد سومی هم در جهت قائم بر دو بعد وجود دارد که آن هم همان بالا و پائین است . یعنی در سطح زمین سه بعد فضایی وجود دارد . سومین بعد فضایی تخت است . یعنی از هندسه اقلیدسی تبعیت می کند در مثلث آن مجموع زوایا ١٨٠درجه است . هرچند هر شخص می تواند حرکت در زمین دو بعدی را تصور کند . اما نمی تواند حرکت در سومین بعد فضایی را تجربه کند یعنی بعد بالا یا پائین . کسانی که هندسه اقلیدسی پایبند بودند تمایل نداشتند ، برای زندگی در سطح زمین از بعد سوم اطلاعی حاصل کنند . فضا نیز برای اینکه خمیده باشد تمایل دارد تا هندسه غیر اقلیدسی باشد . آنها تمایل داشتند زندگی دشوار باشد و در این صورت فضا باید دو بعدی می بود .

بنابراین سه بعد برای حد اقل زندگی مناسب بود . اما فقط افراد معدودی می توانستند فضای سطح زمین را برای زندگی دو بعدی در نظر بگیرند . برای افراد قابل تصور بود که در محیط زندگی شان سه بعد فضایی وجود دارند . اما در سطح کرات بعد دیگری نیز بود که قابل روئت نبود . اگر سطح کره بزرگ باشد فضای نزدیک آن تخت است و قوانین هندسه اقلیدسی در این شرایط بسیار خوب هستند ، البته در فاصله های کم . اما ما اخطار کرده ایم که هندسه اقلیدسی در مسافت های زیاد ناگهان از عرصه سقوط کرد .

برای تصویر این موضوع یک تیم از نقاش ها را تصور کنید که رنگ هایی را به سطح یک توپ بزرگ اضافه می کنند و به ضخامت لایه های رنگ افزوده می شود و مساحت سطح نیز تمایل دارد افزایش یابد و به سمت بالا رود ، اگر سطح توپ مسطح بود فضا سه بعدی می بود و هر کس می توانست در روی رنگهای نامحدود اضافه شده حرکت کند و توپ خواسته اش این بود که بزرگ و بزرگتر شود . هرچند اگر سه بعد فضا واقعی بودند در سطح دیگر کره ها بعدهای دیگری بود . همچنین حجم توپ تمایل داشت افزایش یابد اما متناهی باشد . هچنین شخصی که لایه های رنگ را افزوده ؛ و عاقبت توپ می خواهد نصف فضایش پر شود .

نقاش ها نیز تمایل دارند منطقه ای را جستجو کنند که کوچک باشد و هرگز کوچک نشود و در این حالت تقریبا" تمام فضای توپ به وسیله لایه های رنگ اشغال شده است . سپس آنها می دانند فضای زندگی شان خمیده است نه تخت .

این مثال برای کسانی است که نمی توانند اصل اول هندسه جهانی را استنباط کنند . در عوض هر کس باید اندازه ی محیطی را که در آن زندگی می کند به وسیله آزمایش های هندسی در می یابد .

هرچند یک راه برای خمیدگی فضا را جرج فردریک ریمان آلمانی در سال ١٨۵٤ شرح داد و هندسه را توضیح داد و باقیمانده از قسمتی از ریاضیات در ٦٠ سال بود . هندسه او به طور مطلق می توانست خمیدگی فضا را شرح دهد . ولی به نظر می آمد که نتواند علت فیزیک فضا را در رابطه با خمیدگی آن توضیح دهد کاربرد کار او در سال ١٩١۵ توسط اینشتن مشخص شد زمانی که او تئوری نسبیت عام را مطرح ساخت .

نسبیت عام یک انقلاب فکری در فیزیک بود که راه تفکر در رابطه با جهان را به طور کلی متحول ساخت . این تئوری فقط در رابطه با خمیدگی فضا نیست و خمیدگی یا تاب زمان نیز نیز در آن دارای اهمیت ویژه ای است ؛ در سال ١٩٠۵ عقیده اینشتین این بود که فضا و زمان با هم بسطی دوستانه دارند و مکان رویداد را با چهار عدد می توان شرح داد .

سه عدد وضعیت رویداد را توضیح می دهد و در مقیاس های بزرگ مانند طول ها و عرض های جغرافیایی کیهانی و فاصله از مرکز کهکشان ها کاربرد دارند . چهارمین عدد زمان رویداد است ، بدینگونه می توانیم فکر کنیم که فضا و زمان با هم هستند ، همچنین در این وضعیت چهارمین بعد آفریده می شود که آن را فضا - زمان می خوانند . هر نقطه در فضا زمان است که دارای برچسبی شامل چهار عدد می باشد و این اعداد وضعیت زمین را در فضا - زمان مشخص می کنند . به هم پیوستن فضا و زمان در فضا - زمان چیزی است که اگر بتوان یکی از آنها را رها کرد راهی منحصر به فرد است ؛ یعنی اگر راهی یکتا وجود داشت تا زمان و موقعیت یک چیز در رویداد مشخص شود . هرچند مقالات قابل توجه اینشتن در ادره ی ثبت اختراعات در سال ١٩٠۵ نشان داد که فضا - زمان در یک رویداد رخ می دهد منوط براینکه حرکت جسم چگونه باشد . فضا - زمان مشترک است و این دو جزو لایجتزی یکدیگرند .

بنابراین ما برای سفر در زمان به کشتی فضایی نیاز داریم که با سرعتی فراتر از سرعت نور مسافت ها را پیمایش کند . متأسفانه در همان مقالات اینشتین آمده است که برای شتاب دادن به کشتی فضایی نیاز به نیروی پیشرانه و شتاب دهنده ای داریم که بزرگ و بزرگتر شود تا شتابی نزدیک به سرعت نور بگیرد . در این زمان به مقدار انرژی زیادی و در واقع به انرژی بی نهایتی نیاز داریم تا از زمان گذر کنیم . در سال ١٩٠۵که مقالات اینشتین منتشر شد به نظر می آمد که تئوری سفر در زمان پیش فرضی رد شده باشد . همچنین بیان شده بود سفر به ستاره های دیگر و دیگر کهکشان ها در قالب سفرهای فضایی تجارتی آرام و کسل کننده خواهند بود ؛ در کل در آن مقالات آمده بود که گذر از سرعت نور ناممکن است و با تجهیزات کنونی برای سفر به نزدیکترین ستاره هشت سال و به مرکز کهکشان هشتاد هزار سال وقت لازم است . اگر کشتی فضایی بتواند به سرعت نور نزدیک شود مردم می توانند طی سالهای معدودی به مرکز کهکشان ها بروند هرچند که باز هم بسیار زیاد است .

در مقالات اینشتین که در سال ١٩١۵ منتشر شد این موضوع شرح داده می شود که فضا - زمان به وسیله ماده و انرژی پیچ و تاب داده می شود و یا می پیچد. ما واقعا" می توانیم این پیچ و تاب را مشاهده کنیم . محصول جرم خورشید این است که نور و امواج رادیویی هنگام عبور از کنارش مسیرشان کمی خمیده می شود . علت این پدیدار شدن موقعیت ستاره یا چشمه های شبه اختری است که باعث تغییرمکان کم آن می شود .

زمانی که خورشید بین زمین و منبع رادیویی قرار می گیرد تغییر مکان بسیار کم است و در حدود یک هزارم درجه است ، در حکم حرکت یک اینچ در مسافت یک مایل . با وجود این اندازه مذکور می تواند به دقت اندازه گیری شود . این امر با پیشگویی نسبیت عام تطابق دارد . این مدرکی بر پایه آزمایش است که فضا - زمان خمیده می شود .

مقدار این خمیدگی در همسایگی ما بسیار کم است . زیرا میدان گرانشی خورشید کم دوام است . هرچند برای ما روشن است که این رویداد در تمام میدان های گرانشی قوی نیز رخ می دهد ، برای مثال در بیگ بنگ یا در سیاهچاله ها .

بنابراین فضا - زمان به درخواست داستان های علمی تخیلی می تواند به اندازه کافی خمیده باشد ؛ البته برای سفرهای ماورای فضایی به وسیله کرم چاله یا تونل فضا - زمانی .

در اولین نظر همه ی اینها قابل دسترس به نظر می رسد ، برای مثال در سال ١٩٤٨ کرت گودُل در جستجو راه حل هایی برای معادلات میدانی نسبیت عام بود تا بتواند جهان را به گونه نمایش دهد که درکل ماده دوار است . درجهان او ممکن بود تا خارج شوی از سفینه فضایی و بازگردی قبل از اینکه عازم شوی .

گودُل در انجمن پیشرفته پرینستون بود جایی که اینشتین آخرین سال های عمر خود را در آن سپری کرد . او بیشتر به خاطر این موضوع معروف است که که ثابت کرد هر چیز درست را نمی توان ثابت کرد . حتی در چیز به ظاهر ساده ای مانند حساب . اما آیا واقعا" او چقدر نظر نسبیت عام را در رابطه با سفر به زمان دچار دگرگونی ساخت ؟ چیزی که اینشتین تمایل نداشت آن را ممکن بداند .

حال ما می دانیم که راه حل گودُل نتواست جهانی را که ما در آن زندگی می کنیم را نمایش دهد . زیرا آن توسعه یافته نبود . ولی مقدار زیاد و نسبتا" خوبی را برای کمیتی داشت که ما آن را ثابت کیهانی می خوانیم و به طور کلی باور دارد که روبه صفر است . هرچند به دیگر چیزها ظاهر راهی معقول و خوب را برای سفر در زمان پیشنهاد و جستجو می کرد . مخصوصا" این موضوع جالب به نظر می رسد که جهان دارای ریسمانهای کیهانی باشد که سرعت حرکتشان به یکدیگر بسیار نزدیک است . هرچند سرعتشان اندکی از سرعت نور کم تر است . ریسمانهای کیهانی تئوری قابل توجهی در فیزیک هست که داستان های علمی تخیلی آنها را واقعی نمی دانند تا بتوان آنها را گرفت . چنانکه نامشان اشاره می کنند که مانند ریسمان هستند که طول دارند ولی مقطع عرضی آن ها بسیار کوچک است و این اجسام بیشتر شبیه نوارهای اسفنجی هستند . آنها در زیر کشش و فشار زیادی هستند . کششی همانند یک صد میلیارد میلیارد میلیارد تن .

ریسمانهای کیهانی ممکن است صدای محض و دوردست داستان های علمی تخیلی باشند . اما یک علت علمی خوب برای آن وجود دارد که می تواند فرمی از جهان اولیه باشد برای مدتی بعد از بیگ بنگ . چون آنها زیر کشش چنین بزرگ قرار دارند ممکن است هرکس از آنها انتظار داشته باشد که سرعت نور را بهبود بخشند جهان گودُل و حرکت سریع ریسمانهای کیهانی هر دو باهم اشتراک دارند . زیرا هردو اقدام به خمیده شدن فضا - زمان می کنند که در آنها سفر در گذشته برای همه ی اوقات ممکن است . امکان دارد خداوند خمیدگی جهان را آفریده باشد . اما ما دلیلی برای تفکر مانند او نداریم . جهان برای مجاز شدن سفر در گذشته بعد از بیگ بنگ تا حدی اقدام به خمیده شدن کرد .

از زمانی که ما نتوانستیم راه آغاز شده جهان را تغییر دهیم ، سوال اینجا است که آیا سفر در زمان ممکن است ؟ و متعاقبا" سوال این است که آیا می توانیم فضا - زمانی خمیده بسازیم تا هرکس بتواند به وسیله آن به گذشته قدم بگذارد ؟ به عقیده من این یک مبدأ مهم برای پژوهش است . اما هرکس برای خم کردن آن دقت ندارد . اگر هرکس امتیاز کاربردی یک پژوهش را برای سفر در زمان در دست داشته باشد بی شک آن را روانه میدان خواهد کرد . هر کس که تکنیک عمل را دارد این کار رامی کند ، کارهایی مانند حبس زمان و یا خمیدگی که رمزهایی برای سفر در زمان هستند . هرچند این مطلب تا حدی در رابطه با سفر در زمان است ، ولی باید نام نهادن قابل احترام علمی را در رابطه با خمیدگی فضا - زمان دریافت کنیم .

اگر از نسبیت عام گذر کنیم می توانیم اجازه سفر در زمان را صادر کنیم ؛ آیا این اجازه در قالب جهان ما می گنجد و اگر نمی گنجد چرا نه ؟ این موضوع دقیقا" وابسته به سفر در زمان است که از موضعی از جهان به جای دیگر برویم . هم چنین من گفتم اینشتن این موضوع را بیان کرد نیروی پرتابه سفینه فضایی برای گذر از سرعت نور باید بی نهایت باشد . بنابراین تنها راه موجود برای سفر در جهان و یا برای رفتن از یک سوی کهکشان به سوی دیگر آن خمیدگی زیاد فضا - زمان است که یک تونل کوتاه یا کرمچاله را می آفریند . با این امکان می توانستیم از یک سوی کهکشان یه سوی دیگر آن وصل شویم و این عملی میان بر است که بروید و برگردید ، در صورتی که در این شرایط دوستانتان زنده باشند . چنین کرمچاله هایی به سختی به ذهن ما خطور می کنند ، همچنین هستی و مقدورات آینده .

اگر شما می توانستید از یک سوی کهکشان به سوی دیگر آن سفر کنید در یک یا دوهفته بازگشت شما مقدور بود تا اینکه به زمان قبل از عازم شدنتان برسید . شما حتی می توانستید در سفر برگشت خود در زمان به وسیله یک کرمچاله اداره کنید اگر پایان آن دو حرکتی نسبی نسیت به یکدیگر بود .

اگر چه برای آفریده شدن کرمچاله به ماده ای که فضا - زمان در راه مقابل خمیده می کند نیاز است مانند سطح یک زین و این همان راه درست برای خمیدگی فضا - زمان و مجاز کردن سفر در زمان است . اگر جهان آغازی نمی داشت این خمیدگی تصویب سفر در زمان بود و برای ساختن راههای مورد نیاز به ماده با جرم منفی و چگالی انرژی منفی نیاز است .

قوانین فیزیک کلاسیک می خواهند تا توانایی جهان در خمیده شدن ممنوع شود برای سفر زمان مجاز نشود . هر چند قوانین فیزیک کلاسیک قوانین فیزیک کوانتومی را بر هم می زنند . در حالی که صرفنظر از نسبیت عام این تئوری یعنی کوانتوم تصویر جدیدی از جهان را ایجاد کرده است . این تئوری را می توان آرام بخش دانست و اضافه برداشت را از روی یک یا دو محاسبه را مجاز می کند . در صورتی که لبه ها موافقت کنند . در دیگر الفاظ تئوری کوانتوم در بعضی جاها منفی بودن چگالی انرژی را مجاز می کند مشروط براینکه در دیگر جاها مثبت باشد . علت اینکه تئوری کوانتوم اجازه می دهد چگالی انرژی منفی باشد وجود اصل عدم قطعیت است . این سخنان کمیت مسلم هست . و گفته هایش در قالب این مثال می گنجد ؛ ما نمی توانیم مقدار سرعت و و موقعیت یک ذره را با هم به طور خوب مشخص کنیم ، معمولا موقعیت آن تعیین می شود زیرا نسبت به سرعت آن از خطای کمتری برخوردار است و بالعکس . همچنین اصل عدم قطعیت در میدان هایی مانند میدان های الکترومغناطیسی و میدان های گرانشی به کاربسته می شود و درکل براین موضوع دلالت می کند که میدان ها به طور دقیق نمی توانند صفر باشند ، حتی در وقتی که ما فکر می کنیم فضا خالی است . به این دلیل نمی تواند صفر باشد که اگر به این گونه باشد مقدار هر دو کمیت یعنی مقدار سرعت و مقعیت آن به خوبی مشخص می شد و این با اصل عدم قطعیت مغایرت دارد و تخلفی در آن است . در عوض میدان بایستی مقدار حداقل و محققی از تغییرات را داشته باشد که اشخاص می توانند آن را تفسیر کنند و ما آن را نوسانات خلاء می خوانیم .

یک جفت ذره و ضد ذره ناگهان پدیدار می شوند و مجزا از هم به حرکت می پردازند و با هم بازمی گردند و یکدیگر را نابود می کنند . این جفت مذکور یعنی ذره و ضد ذره حقیقی اند . زیرا اندازه آنها را مستقیما" با آشکارساز نمی توان مشاهده کرد . هرچند اثر غیرمستقیم آنها قابل رؤیت است . یک راه برای این کار عملی است که آن را اثر کسمیر می خوانند . هر کس با دو تکه فلز نظیر هم می تواند این کار را بکند ، این دو ورقه ی فلز باید در فاصله نزدیک و مجزایی از هم باشند ؛ این ورق ها برای ذرات و ضد ذرات عملی همانند آینه دارند . این وسیله که ناحیه ای ازبین دو صفحه است مانند یک ذره شبیه به آلت پیپ است و فقط امواج نوری که فرکانس آنها تشدید شده را می پذیرد . همچنین نتیجه این است که مقدار کمی نوسان خلاء وجود دارد و ذرات حقیقی در نوسانات خلاء و یا بیرون آن می تواند هر طول موجی داشته باشد . کاهش تعداد ذرات بین صفحات دستگاه که ضربه ای وارد نکرده اند فشار را کاهش داده ، در صورتی که فشار زیادی به صفحات اعمال نشده است . بدین سال نیروی نحیفی بین دو صفحه وجود دارد ، این نیرو با آزمایش اندازه گیری شده است . بنابراین واقعا" ذرات حقیقی وجود دارند و محصول و مفهومی واقعی هستند . چون که ذرات حقیقی و یا نوسانات خلاء که بین دو صفحه است دارای مقدار کمی چگالی انرژی هستند نسبت به داخل منطقه بیرونی . اما چگالی انرژی فضای خارجی دور از صفخات است و باید صفر باشد و یا به صورت دیگر فضا تمایل دارد خمیده باشد تا اینکه تقریبا" مسطح باشد . بنابراین چگالی انرژی بین دو صفحه باید منفی باشد .

و اصل اینکه فضا زمان خمیده می شود .و این تأییدی بر اثر کسمیر است که می توان آن را در جهت منفی خمیده کرد و این پیشرفتی در علم تکنولوژی است و نیرو مذکور می تواند کرمچاله و یا خمیدگی فضا - زمان را شکل دهد تا سفر در گذشته ممکن شود اگر در زمانی در آینده سفر در زمان را آموختیم در صورتی که این سفر بازگشتی ندارد در آن زمان به بحث در رابطه با آن می پردازیم .

بعضی از مردم ادعا دارن د که ما با آینده ملاقات داریم آنها می گویند یوفوها ( بشقاب پرنده ها ) از آینده می آیند . و کار آنها صلاحدید دولت های خیانتکار کهکشانی برای پوشاندن خود است .

تا از خودشان محافظت کنند و این امر تا حدی ناممکن و ضعیف به نظر می رسد تا اینکه بتوانیم از بیگانه ها اطلاعات کسب کنیم . من به این طوری تا حدی شکاک هستن . گزارش مشاهده بشقاب پرنده ها نمی تواند علتی بر وجود فرازمینی ها باشد ، زیرا آنها متقابلا" متغایر هستند . اگر شما یک بار پذیرفتید که این ها اشتباهند و یا خیال بوده اند ، این موضوع تماما" احتمالی نیست که آنها وجود دارند تا بیایند ودرآینده با مرم ما ملاقات کنند .

و یا اینکه اگر آنها واقعی هستند تمایل دارند از سمت دیگر کهکشان ها بیایند و در زمین ساکن شوند و آن را به تسخیر خود در بیاورند و یا اینکه در رابطه ای به ما اخطار دهند ، آنها موجوداتی بیهوده اند . یک راه ممکن برای اینکه با سفر در زمان تطبیق کند امری است که باید در آینده نظاره گر آن باشیم و خواستار آن است که در موردش به بحث پرداخته شود .

این دیدگاه تمیل دارد آینده ما را ثابت جلوه دهد و اینگونه سخن می گوید که طبق مشاهدات فضا به اندزه کافی برای سفر در زمان خمیده نیست ، از سوی دیگر راههای آینده باز است و ممکن است که ما بتوانیم فضا را به اندازه کافی خمیده کنیم تا بتوانیم در زمان سفر کنیم . همچنین ما نیز تمایل داریم که در زمان سفر کنیم و بازگردیم .

چه کسی تمایل دارد فضاپیما را در پایگاه پرتاب منجر کند و یا اینکه از عازم شدنش در اولین محل جلوگیری کنی شرح ویژه دیگری برای این پارادوکس وجود دارد . چه فرزندی می خواهد خانواده اش را به قتل برساند در صورتی که هنوز زاده نشده است . این دو ذاتا" هم ارز هستند .

هرکس باید راه حلی پایدار را برای معادلات فیزیک جستجو کند حتی اگر فضا به حدی خمیده شود که سفر در زمان ممکن شود . در این دیدگاه شما نمی توانید با موشک شروع به کارشوی و به گذشته سفر کنی مگر اینکه شما از قبل بازگشتی داشته اید ؛ افرادی که این دیدگاه را مطرح کرده اند خواسته اند که ما کاملا" مصمم باشیم . در این صورت ما نمی توانیم افکاری را متحول سازیم که به قدری اختیاری هستند که در دیگر مکان ها آن را نزدیک شدن به تاریخ متناوب می خوانند . این نظریه توسط فیزیکدانی به نام دیوید دویش حمایت شده است و توسط فیلم سازی به نام استیون اسپیلبرگ به تصویر کشیده است . « بازگشت به جهان آینده »

این تاریخ متناوب تمایل ندارد تا هر بازگشتی از آینده را در خود داشته باشد قبل از اینکه سفینه فضایی عازم شود و وارد یک تاریخ متناوب دیگر شود .

فیزیکدانی به نام ریچارد فیمان عقیده داشت که بر طبق نظریه کوانتوم جهان فقط دارای یک تارخ نیست و در عوض در جهان ممکن است تاریخ های یکتای زیادی وجود داشته باشد که هر یک دارای احتمالاتی هستند . تاریخ های آرامی که در شرق میانه وجود دارند بادوام هستند .

در بعضی از تاریخ ها فضا - زمان خمیده بوده است که بعضی از اجسام مانند راکت ها می توانسته اند در میانشان سفر کنند . در هر حال هر تاریخ تودار ، کامل و جامع است و بعضی از آنها فضا را خمیده شرح نمی دهد بنابراین یک موشک نمی تواند به تاریخ دیگری انتقال یابد و دوبار به حالت نخست بازگردد . این ها در تاریخ های یکسان و آرام است و فرضیه ی تاریخ ها هم چنان به قوت خود باقی است که در جای تاریخ های متناوب قرار می گیرد . بدینگونه است که ما در تاریخ پایدار و یا نا متناقض گیر کرده و تردید کرده ایم . هرچند در این زمان نیازی به درگیری با مسائل جبری یا اختیاری نمی باشد . اگر احتمالات برای تاریخ فضا - زمان و خمیدگی آن بسیار کم باشد ، احتمال سفر در زمان بسیار درشت اندامی می کند و من آن را ترتیب زمانی حفظ گمان ها نامگذاری می کن

کد اخبار

موضوعات مرتبط: مقالات فیزیک ، ،
برچسب‌ها: