قانون اول ترمودینامیک

قانون اول ترمودینامیک که به عنوان قانون بقای کار و انرژی نیز شناخته می‌شود، می‌گوید که حالت تعادل ماکروسکوپی یک سیستم با کمیتی به نام انرژی درونی (U) بیان می‌شود. انرژی درونی دارای خاصیتی است که برای یک سیستم منزوی (ایزوله) داریم:

U=مقدار ثابت

اگر به سیستم اجازهٔ برهم‌کنش با محیط داده شود، سیستم از حالت ماکروسکوپی اولیهٔ خود به حالت ماکروسکوپی دیگری منتقل می‌شود که تغییر انرژی درونی را برای این تحول (فرآیند) می‌توان به شکل زیر نشان داد:

Δ U = Q - W

که در این فرمول W، کار ماکروسکوپی انجام شده توسط سیستم در برابر نیروی خارجی و Q مقدار گرمای جذب شده توسط سیستم در طی این فرآیند است.

نمادگذاری

شمیی و فیزیک

چون در شیمی و فیزیک سیستم مورد توجه است، گرما و کاری که به سیمتم داده می‌شود مورد نظر ماست و انرژی درونی را Q+W در نظر می‌گیریم.(سیستم را بسته,در حالت سکون و در غیاب میداانها در نظر میگیریم)

$\mathrm{d}U=\delta Q+\delta W\,$ ,

where

d U

یک افزایش بی‌اندازه کوچک در انرژی درونی سیستم است.,

δ Q

یک مقدار بی‌اندازه کوچک از گرما که به سیستم افزوده می‌شود,

δ W

یک کار بی‌اندازه کوچک که بر روی سیستم انجام می‌شود و

δ

نماد دیفرانسیل است.

قانون دوم ترمودینامیک

قانون اول ترمودینامیک تنها بیانی از تئوری کار و انرژی یا قانون بقای انرژی است. یک آونگ ساده یا یک آونگ ایده‌آل برای همیشه به نوسان ادامه می‌دهد. فیلمی از یک آونگ که به جلو و عقب نوسان می‌کند را در نظر بگیرید. اگر ما فیلم را برعکس نشان بدهیم، نخواهیم توانست آن را از حالت عادی تشخیص بدهیم.

اما برداری (نشانگری) برای زمان وجود دارد. دامنهٔ نوسان آونگ به تدریج کوجکتر می‌شود. اگر توپی را از ارتفاع خاصی رها کنید، در هر بار برخورد توپ با زمین، کمتر از دفعهٔ قبل بالا خواهد آمد. فیلمی از این توپ در دنیای واقعی، هنگام پخش برعکس، متفاوت دیده خواهدشد. قطعات یخ در داخل فنجان چای ذوب می‌شوند در حالی که چای سردتر می‌شود.

هیچ تناقضی با قانون اول ترمودینامیک نخواهد داشت اگر ما ببینیم که در داخل یک فنجان چای قطعات یخ تشکیل شده و چای گرمتر شود. این با قانون بقای انرژی سازگار است اما «ما هیچگاه چنین چیزی را نمی‌بینیم». قانون دوم ترمودینامیک توضیح می‌دهد که چرا چنین چیزی اتفاق نمی‌افتد.

بیان کلوین-پلانک

ساخت یک موتور گرمایی سیکلی (چرخه‌ای) که جر جذب گرما از منبع و انجام کار مساوی با گرمای چذب شده تأثیر دیگری بر محیط نداشته باشد، غیر ممکن است.

یا می‌توان گفت که: ساخت ماشین گرمایی با بازدهی ۱۰۰ درصد غیرممکن است.

بیان کلازیوس

ساخت یک موتور سیکلی که تأثیری جز انتقال مداوم گرما از دمای سرد به دمای گرم نداشته باشد، غیر ممکن است.

ارتباط این دو بیان

این دو بیان قانون دوم ترمودینامیک معادل (هم‌ارز) هستند.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در پنجشنبه بیست و پنجم آذر ۱۳۸۹ ساعت 18:17 توسط علم عمومی | نظر بدهید

قانون اول ترمودینامیک

قانون اول ترمودینامیک که به عنوان قانون بقای کار و انرژی نیز شناخته می‌شود، می‌گوید که حالت تعادل ماکروسکوپی یک سیستم با کمیتی به نام انرژی درونی (U) بیان می‌شود. انرژی درونی دارای خاصیتی است که برای یک سیستم منزوی (ایزوله) داریم:

U=مقدار ثابت

Δ U = Q - W

نمادگذاری

شمیی و فیزیک

$\mathrm{d}U=\delta Q+\delta W\,$ ,

where

d U

یک افزایش بی‌اندازه کوچک در انرژی درونی سیستم است.,

δ Q

یک مقدار بی‌اندازه کوچک از گرما که به سیستم افزوده می‌شود,

δ W

یک کار بی‌اندازه کوچک که بر روی سیستم انجام می‌شود و

δ

نماد دیفرانسیل است.

قانون دوم ترمودینامیک

قانون اول ترمودینامیک تنها بیانی از تئوری کار و انرژی یا قانون بقای انرژی است. یک آونگ ساده یا یک آونگ ایده‌آل برای همیشه به نوسان ادامه می‌دهد. فیلمی از یک آونگ که به جلو و عقب نوسان می‌کند را در نظر بگیرید. اگر ما فیلم را برعکس نشان بدهیم، نخواهیم توانست آن را از حالت عادی تشخیص بدهیم.

بیان کلوین-پلانک

یا می‌توان گفت که: ساخت ماشین گرمایی با بازدهی ۱۰۰ درصد غیرممکن است.

بیان کلازیوس

ساخت یک موتور سیکلی که تأثیری جز انتقال مداوم گرما از دمای سرد به دمای گرم نداشته باشد، غیر ممکن است.

ارتباط این دو بیان

این دو بیان قانون دوم ترمودینامیک معادل (هم‌ارز) هستند.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در پنجشنبه بیست و پنجم آذر ۱۳۸۹ ساعت 18:16 توسط علم عمومی | نظر بدهید

نظریه ی نواری (کوانتوم)

برای جسم جامد که مجموعه ای از اتم های نزدیک به هم می باشد، ترازهای انرژی الکترون ها براساس نظریه ی نواری تعریف می شود. ویژگی های این نظریه .......

ادامه نوشته

+ نوشته شده در سه شنبه بیست و پنجم آبان ۱۳۸۹ ساعت 13:5 توسط علم عمومی | نظر بدهید

تعدیل آب و هوا به روش بارورسازی ابرها

تعدیل آب و هوا به عنوان شاخه جدیدی در علوم جو برای کنترل محدود و مقطعی بارش ، مه زدایی و کاهش خسارات تگرگ برای محققان و دانشمندان مطرح است.
دانشمندان علوم جو براساس کشفیات اولیه ، آزمایش های علمی گسترده ای را برای فناوری بارورسازی ابرها به عنوان روشی موثر در جهت تعدیل آب و هوا به اجرا درآوردند به طوری که اگر این فناوری بدرستی مورد استفاده قرار گیرد، به نتایج شگفت آوری می توان دست یافت. تاکنون هدف از بارورسازی ابرها و اقداماتی که در این زمینه صورت گرفته تعدیل مه ، تگرگ ، باد و رعدوبرق بوده ؛ اما هدف عمده از اجرای طرح ها در این خصوص افزایش بارش باران و برف است.
طبق اطلاعات به دست آمده از کشورهای عضو سازمان هواشناسی جهانی ، هم اکنون طرح های بارورسازی ابرها در بیش از 40 کشور جهان انجام می شود.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه بیست و سوم آبان ۱۳۸۹ ساعت 15:46 توسط علم عمومی | نظر بدهید

گرانش کوانتومی(مختصری بر نظریه تار یا ابر ریسمان

در ابتدای قرن بیستم دو نظریه ی مهم در فیزیک پایه گذاری شد، مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت. بر خلاف موفقیت های فراوانی که هر کدام از این نظریه ها به طور جداگانه بدست آوردند، با یکدیگر ناسازگار به نظر می رسیدند. این تناقض در قلب فیزیک نظری همچنان یکی از جنجالی ترین مطالب علم است.

نظریه نسبیت عام در محاسبه ی دقیق گرانش موفق عمل می کند. اگر در میدان گرانش، مکانیک کوانتومی را به کار بگیریم، به گرانش کوانتومی دست می یابیم. در نگاه اول ساختن نظریه گرانش کوانتومی مشکل تر از نظریه ی الکترو دینامیک کوانتومی به نظر نمی رسید. الکترو دینامیک کوانتومی نیم قرن پیش ابداع شد. اساس QED یا همان الکترو دینامیک کوانتومی توصیف نیروهای الکترو مغناطیسی بر حسب تبادل ذراتی است که آنها را فوتون می نامیم. به عبارت دیگر فوتون کوانتای میدان الکترومغناطیس است. این فوتون ها گسیل شده و بلافاصله جذب می شوند. در نتیجه گسیل و جذب فوتون ها انرژی و تکانه ذرات ثابت نمی ماند. بنابر این دافعه ی الکتروستاتیک بین دو الکترون را می توان در نتیجه ی گسیل فوتون از یک الکترون و جذب آن توسط الکترون دیگر دانست.

به طور مشابه می توان جاذبه ی گرانشی بین دو جسم را در نتیجه ی تبادل گراویتون ، یعنی کوانتای میدان گرانشی ، دانست. این واقیعت که تا کنون گراویتون توسط هیچ وسیله ای آشکار نشده است، چندان تعجب آور نیست، چون نیروی گرانشی بسیار ضعیف تر از نیروهای مغناطیسی و الکتریکی است. ثابت می شود که تبادل گراویتون بین جرم های نقطه ای باعث ایجاد میدان گرانشی با قانون معروف عکس مجذور فاصله می شود.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه بیست و سوم آبان ۱۳۸۹ ساعت 15:21 توسط علم عمومی | نظر بدهید

پدیده النینو چیست

النینو

رویداد ال نینو / نوسان جنوبی یکی از مهمترین و شاخص ترین رویداد هایی است که منجر به ظهور نا بهنجاری های بزرگ آب و هوایی در بسیاری از نقاط جهان می شود . هواشناسان و اقیانوس شناسان جهان در سالهای اخیر مطالعات زیاد و دقیقی در مورد مکانیزم ایجاد ال نینو و تاثیرات متقابل جو و اقیانوس انجام داده اند ، بویژه مطالعات گسترده ای در ارتباط با ناموزونی دما در سطح دریا و نوسانات فشار جو در سالهایی که ال نینو رخ می دهد انجام گرفته است ، مجموعه این تغییرات را بنام نوسانات جنوبی می نامند که با کلمه اختصاری ENSO (ElNino Southern Oscillation )یعنی ترکیبی از دو کلمه ال نینو و نوسانات جنوبی است بکار می رود . برای نخستین بار واکر (1932) و بلیس (1937) بر وجود نوسانی در فشار سطح و در مقیاس جهانی اشاره کردند و آن را نوسان جنوبی SO نامیدند . بدین سان SOیک الگوی ارتباط از راه دور جهانی در اتمسفر است و به دلیل تمیز آن از سایر الگوهای ارتباط از راه دور ( بویژه نوسانات اطلس شمالی و آرام شمالی ) جنوبی نامیده شده است . مراکز عمل SO توسط یک گردش مداری شرق به غرب در امتداد صفحه استوا همراه با صعود هوا در غرب اقیانوس آرام و نزول هوا در شرق اقیانوس آرام به یکدیگر مربوط می شود و به این ترتیب گردش شکل می گیرد که توسط بژرگنس (1969) گردش واکر نامیده شد . ال نینو مولفه اقیانوسی ENSO می باشد و با دگرگونیهای بزرگ در دماهای سطح دریا در منطقه آرام حاره ای پدیدار می گردد .

مشخصات ال نینو :

در طول پدیده ال نینو باد ها در استوا بر روی اقیانوس از غرب به شرق می وزند . این بادها در سطح آب اقیانوس جابجا شده و آبهای گرم سطح اقیانوس را که بوسیله خورشید در مناطق گرمسیری حرارت دیده اند ، به سواحل غربی شمال و جنوب قاره آمریکا می آورد . به دنبال آبهای گرم ، بارندگی نیز به سمت مشرق متمایل می شود ، به همراه سیل در پرو و خشکسالی در اندونزی و استرالیا . نشانه کلیدی ال نینو ، افزایش دمای غیر عادی در امتداد و هر دو طرف خط استوا در اقیانوس آرام مرکزی و شرقی است . این جریان هر چند سال یکبار با یک گرمایش عظیم و غیر معمول همراه می شود . بطوری که در این حال دماهای سطح دریا حداقل برای چند ماه پیاپی در 3 تا 5 محل ساحلی بالای حد نرمال می رود . و در پی آن دمای سطح دریا برای یک سال و یا حتی بیشتر بصورت غیر عادی باقی می ماند و برای برگشت به شرایط عادی منطقه ، حداقل تا ژانویه یا مارس آینده زمان لازم است .

ال نینو اصولاً تغییراتی در موقعیت تندبادها بوجود آورده و موجب پدید آمدن رفتارهای آب و هوایی غیر معمول در کره زمین می گردد . تغییرات در تند بادها که توسط ENSO صورت می گیرد بر آب و هوا نه تنها در شمال و جنوب قاره آمریکا بلکه در نقاط دوردستی همچون آفریقا و نواحی جنوبگان تاثیر می گذارد .

در حالت عادی آب و هوای نواحی گرمسیری منطقه غرب دارای دمای بیشتر از 10 درجه سانتیگراد نسبت به سواحل شرق پرو و اکوادور می باشد . فشار هوا در بالای آب های گرم کاملاً پایین است . هوای مرطوب برخاسته از منطقه باعث تشکیل ابر های سنگین و بارانهای شدیدی مشابه بارانهای جنوب شرق آسیا ، گینه نو و شمال استرالیا می شود. که نهایتاًمنجر به افزایش بارندگی در مناطق جنوبی آمریکا و پرو و خشکسالی در قسمت غربی اقیانوس آرام که استرالیا و کشور های مجاور را نیز تحت تاثیر قرار می دهد ، می گردد . در طی یک رویداد ال نینو نابهنجاری های دمای سطح دریا ، سطحی به وسعت 5 میلیون کیلومتر مربع را در طی مراحل انتقال تا تکامل پوشش می دهد .

دلایل وقوع ال نینو :

گردش واکر : این گردش یک گردش اتمسفری ، در صفحه ای عمود بر استوا می باشد که با صعود هوا در غرب آرام استوایی و نزول هوا در شرق آرام استوایی شکل می گیرد و همراه با آن بادهای سطحی شرقی و بادهای غربی فوقانی به موازات استوا در سطح وسیعی از حوضه آرام استوایی ایجاد می شود . در واقع گردش واکر اتمسفر ، به گرادیان دمای سطح دریا در طول استوا ، میان دماهای بالا در غرب آرام استوایی و دماهای پایین در شرق آرام استوایی می باشد و قویاً در ارتباط با رویداد ENSO است .

حال این گرادیان دما در سطح دریا چگونه شکل می گیرد ؟

در شرایط عادی منطقه ، در غرب آرام حاره ای به واسطه بادهای تجارتی جنوب شرقی نسبتاً آرام ، گرایش حاصل از تشعشع خورشیدی موجب گرم شدن آبهای اقیانوس می شود .

به طور همزمان بادهای تجارتی جنوب شرقی موجب فرا رفت آبهای گرم به سمت غرب می شوند . بنابراین در غرب آرام حاره ای یک انباشتگی از آبهای با دما های بالا بوجود می آید و تراز دریا در این منطقه بالا است . حال به دلیل تنش باد شرقی در آرام استوایی حرکتی به سمت قطب در لایه اکمن اقیانوسی ایجاد می شود و در پی آن به دلیل پیوستگی ، فراجهندگی آب سرد در نواحی مرکزی و شرقی آرام استوایی به وجود می آید که این علتی بر وجود زبانه آب خنک در نواحـــــی مــرکزی و شرقی آرام استوایی می باشد . بدین ترتیب در شرایط عادی منطقه ، در غرب آرام استوایی آبهای سطحی با دماهای بالا و در مرکز و شرق آرام استوایی ، زبانه ای از آبهای سطحی با دماهای پایین وجود دارد . حال در نواحی استوایی توزیع فعالیتهای همرفتی قوی در اتمسفر به میزان زیادی به همگرایی بادهای تجارتی و دمای سطح دریا بستگی دارد به طوری که منطقه همگرایی درون حاره ای (ITCZ - Inter Tropical Convergence Zone) و منطقه همگرایی آرام جنوبی (SPCZ - South Pacific Convergence Zone) بر روی مناطقی واقع شده اند که دارای آب های سطحی با دمای بالاتر از 27 درجه سانتیگراد می باشند . بنابراین در غرب آرام استوایی توسط بادهای تجارتی همگرایی و در نتیجه صعود هوای گرم و مرطوب اتفاق می افتد و به دنبال آن در اثر فعالیتهای همرفتی و بارندگی ، گرمای نهان به طور گسترده ای در اتمسفر فوقانی آزاد می شود و در این حال زمینه ای مساعد جهت یک شارش برگشتی به سمت شرق و به موازات استوا در اتمسفر فوقانی پدید می آید و در پی آن هوای خشک در شرق آرام استوایی نزول می کند . بنابراین در شرق آرام استوایی ناحیه پر فشار سطحی و در غرب آرام استوایی ناحیه کم فشار سطحی شکل میگیرد و به دلیل گرادیان فشار به وجود آمده ، حرکتی از شرق به غرب در سطح و موازات استوا ایجاد شده و بدین سان گردش واکر که حاصل گرمایش آدیاباتیک در نواحی استوایی است شکل می گیرد . همراه با بادهای تجاری جنوب شرقی قوی، گردش واکر شدت می یابد اما قدرت گردش واکر با دمای سطح دریا در شرق آرام استوایی نیز در ارتباط است به این ترتیب زمانی که دماهای سطحی دریا در شرق آرام استوایی پایین تر از حد نرمال است (شرایط عکس ال نینو که لانینا نام گرفته است ) بادهای تجاری و گردش واکر در قویترین وضعیت خود قرار دارند . تحت این شرایط ، شرق استرالیا ، اندونزی و هندوستان از هوایی مرطوب و باران زا برخوردارند و شرق آرام استوایی هوای خشک حاکم است واین شرایط عادی منطقه می باشد . اما زمان وقوع رویداد ENSO یعنی شرایط غیر عادی منطقه ، زمانی است که گردش واکر ضعیف شده و به دنبال آن هوای خشک و کم باران حاکم می شود .

راههای مشاهده ، ثبت و اندزه گیری :

نوسان جنوبی یک رفتار الاکلنگی در تودة اتمسفری است که مستلزم تبادل هوا میان دو نیمکره شرقی و غربی بوده و در عرضهای جغرافیایی حاره ای و جنب حاره ای متمرکز می باشد . مراکز عمل آن اطراف اندونزی و شرق آرام جنوبی در بخش حاره ای است . زمانی که فشارهای سطح در شرق آرام جنوبی حاره ای (تاهیتی در 17 درجه جنوبی و 150 درجه غربی ) بالای نرمال است در بیشتر نواحی غرب آرام جنوب حاره ای (داروین در 12 درجه جنوبی و 130 درجه شرقی ) فشارهای سطح زیر حد نرمال است، که این فاز سرد نوسان جنوبی نام گرفته و با پدیده لانینا (عکس ال نینو ) همراه است . در این حالت دماهای سطح دریا در شرق آرام جنوبی حاره ای پائین تر از نرمال است و بادهای تجارتی و گردش واکر در قویترین وضعیت خود قرار دارند . اما زمانی که فشارهای سطح در شرق آرام جنوبی حاره ای پائین تر از نرمال است در اکثر نواحی غرب آرام جنوبی حاره ای فشار های سطح بالاتر از نرمال است و این شرایط فاز گرم نوسان جنوبی نام گرفته و در اکثر مواقع با پدیده ال نینو همراه است . با اندازه گیری فشارهای سطح در حوزة آرام جنوبی حاره ای یک شاخص اتمسفری (Southern Oscillation Index-SOI) برای نوسان جنوبی به صورت زیر تعریف شده است :

اگر فشار تاهیتی منهای فشار داروین عددی مثبت شود شرایط غیر ال نینو است و اگر فشار تاهیتی منهای فشار داروین عددی منفی شود شرایط ال نینو برقرار است .

به طور کلی مدارکی قوی وجود دارد دال بر اینکه یک گرمایش کلی در اتمسفر جهانی در حدود چند ماه بعد از یک رویداد قوی ال نینو به وجود می آید . بر این اساس پروفسور ویرتکی از دانشگاه هاوایی در سال 1985 پیشنهاد نمود که مقیاس زمانی برای وقوع رویداد ال نینو بایستی با محاسبه زمان لازم برای اندوختن آب گرم در مناطق حاره ای جهت شارژ سیستم تعیین شود زیرا به هنگام ظهور ال نینو حرارتی شارژ شده به سمت عرض های جغرافیایی بالا و نیز به داخل اتمسفر آزاد می شود . در طول مرحله تکامل ، یک پریشیدگی به شکل منبع حرارتی در غرب آرام استوایی ایجاد می شود و این منبع حرارتی یک سلسله رویدادهایی را ایجاد می نماید و سرانجام شرایط غیر ال نینو در منطقه حاکم می شود .

برای گرد آوری داده های لازم NOAA از یک شبکه چند شناوری استفاده می کنند که دما و جریان ها و بادهای خطوط استوایی را اندازه گیری می کند . این شناورها به طور روزانه داده میفرستند که بلافاصله در دسترس محققان و پیش بینی کنندگان در سراسر دنیا قرار می گیرد .

در اقیانوس آرام استوایی ، ال نینو به روشهای مختلفی هم چون ماهواره ها ، شناورهای متصل به لنگر گاه ها ، تجزیه و تحلیل سطح دریا و XBT ها ردیابی می شود . بسیاری از این سیستمهای بررسی اقیانوس جزیی از برنامه «اقیانوسهای گرمسیری ـ اتمسفر جهانی » بوده اند و هم اکنون در طرح « سیستم بررسی ENSO » به کار گرفته شده اند .

تاثیر ال نینو بر محیط و زندگی بشر :

همراه با رویداد ال نینو تولیدات بیولوژیکی به دلیل کاهش فرا جهندگی آب سرد در سرتاسر سواحل پرو و اکوادور کاهش می یابد که این سبب مرگ و میر ماهیان و به خصوص ماهی کولی که غذای عمدة پرندگان دریایی است می شود . به دنبال مرگ و میر ماهیان ، میلیونها پرنده دریایی به علت عدم وجود غذای عمدة خود یعنی ماهی کولی در ساحل نابود می شوند که این لطمه اقتصادی جبران نا پذیری را در صنایع ماهیگیری و کود مرغ ( دریایی ) گیری برای کشور های پرو و اکوادور به بار می بارد . از آسیب های محلی دیگر ، بارندگی های سیل آسا در بخش هایی که به طور معمول لم یزرع سواحل پرو و اکوادور است که سبب ته نشست های گلی و تخریب شالوده این مناطق می شود و در مجموع به دلیل شرایط نا به هنجار به وجود آمده ، پدیده ال نینو در منطقه به عنوان فاجعه طبیعت شناخته شده است . همچنین این پدیده رابطه ای قوی با خشکسالی در هند ، شرق استرالیا ، مالزی ، اندونزی و کلاً آسیای جنوب شرقی دارد . مثلاً ال نینوی 1983–1982 که شدید ترین رویداد اقلیمی دریایی از این نوع بوده است موجب انقال زنجیره باران های حاره ای به طرف شرق و مرکز اقیانوس آرام گردید . که این مطلب از تفسیر نقشه های ماهواره ای و تشعشعات موج بلند بازتابیده از سطح اقیانوس ثابت شده است . از نتایج این واقعه بارانهای شدید به مقدار 2000 میلیمتر و جاری شدن سیل های مخرب در جنوب اکوادور و شمال شرق پرو می باشد .

اطلاعاتی در مورد واژه ال نینو :

ال نینو لغتی اسپانیولی و به مفهوم پسر بچه و با تعمیم معنا ، کودک مسیح است . علت این نام گذاری به دلیل اعتقادات قلبی و مذهبی سکنه ساحل نشین کشور های اکوادور و پرو است . عبارت ال نینو در اصل به یک جریان گرم و ضعیف سالیانه اطلاق می شود که حدوداً در زمان کریسمس به سمت جنوب در امتداد سواحل پرو و اکوادور جریان می یابد . از این رو کودک مسیح نامیده شده است . لانینا (Lanina) یعنی دختر کوچک و بعضــی مواقع (El-viejo) یا (Anti Elnino ) خوانده می شود .

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه بیست و سوم آبان ۱۳۸۹ ساعت 15:17 توسط علم عمومی | نظر بدهید

هواشناسی کوهستان

هواشناسی کوهستان

پرنیان کوهستان

ابر، باد و کوه

فیزیک جو

نخستین اندیشمندی که رویدادهای هواشناسی را مدون و طبقه‌بندی نمود و او را باید، به‌حق، پدر دانش هواشناسی نامید، دانشمند ایرانی سده پنجم هجری، ابوحاتم اسماعیل اسفزاری خراسانی است که برای نخستین بار در جهان پدیده‌های جوی و هواشناسی را به زبان فارسی در کتاب خود به نام آثار علوی (Meteorology)، گردآوری نموده است.

پیشگفتار:

بر آمد ز کوه ابر مازندران

چو مار شکنجی و ماز اندر آن

بی‌گمان یکی از مهمترین ابزارهایی که یک کوهنورد باید بدان مسلط باشد، دانش هواشناسی کوهستان و آگاهی او از تغییرات و تلاطمات جوی است. دانشی که آگاه نبودن از آن می‌تواند به قیمت زندگانی تمام شود. چه بسا خفته در خاکانی که می‌توانستند با سود جستن از این دانش، سال‌ها از زندگی و مواهب آن بهره گیرند.

هدف از این نوشتار، اطلاعی کوتاه و فراگیر در باره پدیده‌های جوی در کوهستان است. امیدواریم که سودمند قرار گیرد.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه بیست و سوم آبان ۱۳۸۹ ساعت 15:11 توسط علم عمومی | نظر بدهید

تاب برداشتن فضا و زمان (فیزیک جدید)

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 .

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه بیست و سوم آبان ۱۳۸۹ ساعت 15:5 توسط علم عمومی | نظر بدهید

نور و امواج الکترومغناطیس

مقدمه

امروزه می دانیم که نور یک موج الکترمغناطیسی است و بخش بسیار کوچکی از طیف الکترمغناطیسی را تشکیل می دهد. بنابراین برای شناخت نور بایستی به بررسی امواج الکترومغناطیسی پرداخت. اما از آنجاییکه مکانیک کلاسیک قادر به توضیح کامل امواج الکترومغناطیسی نیست، الزاماً بایستی به مکانیک کوانتوم مراجعه کرد. اما قبل از وارد شدن به مکانیک کوانتوم لازم است با برخی از خواص نور آشنا شد و دلیل نارسایی مکانیک کلاسیک را دانست. لذا در این فصل دانش نور را تا پیش از ارائه شدن رابطه ی مشهور پلانک بررسی می کنیم و در فصل جداگانه ای خواص امواج الکترومغناطیسی بعد از مکانیک کوانتوم و نسبیت بررسی خواهد شد.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در سه شنبه بیستم مهر ۱۳۸۹ ساعت 13:21 توسط علم عمومی | نظرات

ذرات بنیادی

طبقه بندی : فیزیک - مقالات

جهان ، بزرگترین مجموعه ممکن است که از ذرات بنیادی شکل یافته است. این ذرات توسط نیروهای گرانشی ، الکترومغناطیسی و هسته‌ای به هم پیوند یافته‌اند. سلسله مراتب ساختمانی آن در فضا ( از هسته‌های اتم گرفته تا ابر کهکشانها) و سیر تکاملی آن (از گوی آتشین تا اشکال کنونی) توسط ویژگیهای ذرات بنیادی و برهمکنش آنها اداره می‌شود. بنابراین ، تشریح ساختمان جهان و تکامل آن بر اساس خواص و برهمکنش ذرات بنیادی صورت می‌گیرد.
ماده جهان از ذرات بنیادی تشکیل شده است. اجسام ، بدن انسان ، ستارگان و ... سیستم‌هایی متشکل از ذرات بنیادی هستند که از نظر تعداد و نحوه جفت و جور شدن با هم تفاوت دارند. بنابراین ، وجود ذرات بنیادی باید در تمام پدیده های جهان ملموس باشد. فیزیک ذرات بنیادی درک عمیقتر و دید بالایی را در مورد ساختمان و تکامل اجسام منفرد مانند اتم‌ها ، مولکول‌ها ، بلورها ، صخره‌ها ، سیارات ، ستارگان ، منظومه‌های ستاره‌ای و کل جهان ارائه می‌دهد. برای همین مطالعه ذرات بنیادی برای فیزیک معاصر و بخصوص اختر فیزیک و کیهان شناسی اهمیت اساسی دارد.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در دوشنبه نوزدهم مهر ۱۳۸۹ ساعت 13:44 توسط علم عمومی | نظرات

حل معمای جاذبه، هدف نهایی علم فیزیک

ایزاک نیوتن نظریه جاذبه را در سال 1689 نوشت، و معادلات او تا همین امروز برای پرتاب کاوشگرها به کرانه های دوردست منظومه شمسی به کار گرفته می شود.

پس درک ما از جاذبه ممکن است دچار چه اشکالی باشد؟

نظریه نیوتن اشکالاتی دارد. این نظریه مدار تیر، نزدیک ترین سیاره به خورشید، را درست توضیح نمی دهد و همانطور که نیوتن به خوبی می دانست این نظریه چیزی درباره اینکه نیروی جاذبه چه هست به ما نمی گوید. 200 سال طول کشید تا نابغه دیگری به نام آلبرت اینشتین با نظریه ای عمیق تر ظاهر شود. نظریه نسبیت عام اینشتین نیروهایی که ما به صورت قوه جاذبه می بینیم را ناشی از انحنای فضا و زمان (یا دقیقتر بگوییم "فضا-زمان") در اثر اجرام سنگین مانند زمین و خورشید می داند.

نظریه پیشرفته تر

این مفهومی عجیب است، اما بسیاری از ما هر روز وقتی در اتومبیل می نشینیم و سیستم موقعیت یاب ماهواره ای را روشن می کنیم درحال استفاده از نظریه اینشتین هستیم. حیرت انگیز است که باید این واقعیت که زمین زمان را خم می کند در محاسبات وارد شود، وگرنه ماهواره های موقعیت یاب هر روز 11 کیلومتر از سر جای خود سر خواهند خورد. نظریه اینشتین به زیبایی مدار تیر و پدیده های خیلی پیچیده تر در کیهان را پیش بینی می کند.

شاید سخت ترین آزمون برای نظریه اینشتین در قالب تپ اخترهای (پالسار) دوقلو ظاهر شود: دو ستاره با جرمی معادل خورشید اما فشرده شده در ابعاد یک شهر که هر ثانیه هزاران بار دور یکدیگر می گردند.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در پنجشنبه پانزدهم مهر ۱۳۸۹ ساعت 15:41 توسط علم عمومی | نظرات

ذرات بنیادی

ماده جهان از ذرات بنیادی تشکیل شده است. اجسام ، بدن انسان ، ستارگان و ... سیستم‌هایی متشکل از ذرات بنیادی هستند که از نظر تعداد و نحوه جفت و جور شدن با هم تفاوت دارند. بنابراین ، وجود ذرات بنیادی باید در تمام پدیده های جهان ملموس باشد. فیزیک ذرات بنیادی درک عمیقتر و دید بالایی را در مورد ساختمان و تکامل اجسام منفرد مانند اتم‌ها ، مولکول‌ها ، بلورها ، صخره‌ها ، سیارات ، ستارگان ، منظومه‌های ستاره‌ای و کل جهان ارائه می‌دهد. برای همین مطالعه ذرات بنیادی برای فیزیک معاصر و بخصوص اختر فیزیک و کیهان شناسی اهمیت اساسی دارد.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه چهاردهم شهریور ۱۳۸۹ ساعت 13:56 توسط علم عمومی | نظرات

ذره ی پنج-کوارکی کشف شد

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

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

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه چهاردهم شهریور ۱۳۸۹ ساعت 13:52 توسط علم عمومی | نظرات

تخریب فلزات با عوامل غیر خوردگی

فلزات در اثر اصطکاک ، سایش و نیروهای وارده دچار تخریب می‌‌شوند که تحت عنوان خوردگی مورد نظر ما نیست.

فرایند خودبه‌خودی و فرایند غیرخودبه‌خودی

خوردگی یک فرایند خودبخودی است، یعنی به زبان ترمودینامیکی در جهتی پیش می‌‌رود که به حالت پایدار برسد. البته M⁺ⁿ می‌‌تواند به حالتهای مختلف گونه‌های فلزی با اجزای مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم، زنگ می‌‌زند که یک نوع خوردگی و پدیده‌ای خودبه‌خودی است. انواع مواد هیدروکسیدی و اکسیدی نیز می‌‌توانند محصولات جامد خوردگی باشند که همگی گونه فلزی هستند. پس در اثر خوردگی فلزات در یک محیط که پدیده‌ای خودبه‌خودی است، اشکال مختلف آن ظاهر می‌‌شود.

بندرت می‌‌توان فلز را بصورت فلزی و عنصری در محیط پیدا کرد و اغلب بصورت ترکیب در کانی‌ها و بصورت کلریدها و سولفیدها و غیره یافت می‌‌شوند و ما آنها را بازیابی می‌‌کنیم. به عبارت دیگر ، با استفاده ‌از روشهای مختلف ، فلزات را از آن ترکیبات خارج می‌‌کنند. یکی از این روشها ، روش احیای فلزات است. بعنوان مثال ، برای بازیابی مس از ترکیبات آن ، فلز را بصورت سولفات مس از ترکیبات آن خارج می‌‌کنیم یا اینکه آلومینیوم موجود در طبیعت را با روشهای شیمیایی تبدیل به ‌اکسید آلومینیوم می‌‌کنند و سپس با روشهای الکترولیز می‌‌توانند آن را احیا کنند.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در یکشنبه چهاردهم شهریور ۱۳۸۹ ساعت 13:39 توسط علم عمومی | نظرات

حل معمای جاذبه، هدف نهایی علم فیزیک

پس درک ما از جاذبه ممکن است دچار چه اشکالی باشد؟

نظریه پیشرفته تر

ادامه نوشته

+ نوشته شده در پنجشنبه چهارم شهریور ۱۳۸۹ ساعت 16:5 توسط علم عمومی | نظرات

کشف ماده تاریک در زمین

ستاره شناسان بر این باورند که کهکشان ما غرق در ذرات ماده تاریک است. تا بحال ، وجود ماده تاریک در فضا فقط با کشش نیروی جاذبه آن بر روی ستاره ها و کهکشانهای عادی تعیین می شد. این گروه از دانشمندان طی آزمایشات خود با نگاه دقیقتری ذرات ماده تاریک که به زمین اصابت می کنند را دنبال کردند. این تحقیقات در یک آزمایشگاه که 1.4 کیلومتر زیر زمین و درون کوهستان گران ساسو ایتالیا قرار دارد انجام شدند. دانشمندان مزبور پرتوهائی از نور را درون یک آشکارگر یدید پتاسیم جستجو می کنند. اکثر این نورها از " سر و صدای" پس زمینه از قبیل نوترونهای عادی فعالیتهای رادیواکتیو صخره های اطراف ناشی می شوند. اما بعضی از آنها هم ممکن است از ذرات ماده تاریک باشند که در این صورت دانشمندان انتظار دارند که تغییرات فصلی را در این سیگنالها مشاهده کنند زیرا سرعت زمین در کهکشان راه شیری بسته به مسیرحرکتش تغییر می کند. این فرضیه پیش بینی می کند که زمین در ماه ژوئن بیشتر در معرض اصابت ذرات ماده تاریک است و این میزان در ماه دسامبر کمتر می شود.

این گروه از دانشمندان طی آزمایشات هفت ساله خود و با استفاده از اشکار گر ده کیلومتری دقیقا همین موضوع را گزارش کردند.اما نتایج به دست آمده با شک و تردید زیاد مواجه شد زیرا هیچکدام از تحقیقات وآزمایشات دیگر نتیجه مشابه نداشته بود. بنابراین ، این گروه تحقیقات خود را با استفاده از یک آشکارگر بزرگتر 250 کیلومتری آغاز کردند که همان افزایش و کاهش در ماه ژوئن و دسامبر را نشان می داد. این گروه ادعا می کند که نتیجه جدید بسیار چشم گیر است زیرا نواسانی که آنها مشاهده می کنند بسیار نادر است و حتی نمی توان آن را به تاثیر سیستماتیک مانند تغییرات فصلی در دمای آزمایشگاه زیز زمینی آنها نسبت داد. هالزن و برخی از دانشمندانی که در مورد این تحقیقات تردید نشان می دهند اعتقاد دارند که هنوز باید تحقیقاتی بیشتری انجام داد تا کاملا مطمئن شد که این ماده تاریک اسرار آمیز است یا خیر. آنها بر این عقیده هستند که پدیده ماده تاریک بسیار مهم است و می باید توجه خاصی به تحقیقات در مورد آن داشت.

+ نوشته شده در یکشنبه سی و یکم مرداد ۱۳۸۹ ساعت 13:48 توسط علم عمومی | نظرات

نظریه جهان های موازی

آیا شخصی دیگر با اینکه شما نیست، روی سیاره ای به نام زمین با کوه های مه گرفته ، مزارع حاصل خیز و شهرهای بی در و پیکر درمنظومه خورشیدی که هشت سیاره دیگر نیز دارد،زندگی می کند؟

آیا زندگی این شخص از هر لحاظ درست عین زندگی شما بوده است؟

اگر جوابتان مثبت است ، شاید در این لحظه او تصمیم بگیرد این مقاله را تا همین جا رها کند در حالی که شما به خواندن مقاله تا انتها ادامه خواهید داد

● نظریه جهان های موازی :

اندیشه وجود یک خود دیگر نظیر آنچه که در بالا شرح آن رفت عجیب و غیر معقول به نظر می رسد، اما آنگونه که از قرائن بر می آید انگار مجبوریم آن را بپذیریم. زیرا مشاهدات نجومی از این اندیشه غیر مادی پشتیبانی می کنند. بنابر این پیش بینی ساده ترین و پر طرافدار ترین الگوی کیهان شناسی که امروزه وجود دارد، این است که هر یک از ما یک جفت (همزاد) داریم که در کهکشانی که حدود ۱۰۲۸۰ متر دورتر از زمین قراردارد، زندگی می کنند.

این مسافت آنچنان زیاد است که بطور کامل خارج از هر گونه امکان بررسی های نجومی است اما این امر واقعیت وجود نسخه دوم ما را کمرنگ نمی کند. این مسافت بر اساس نظریه احتمالات مقدماتی برآورده شده و حتی فرضیات خیالپردازانه فیزیک نوین را نیز در بر نگرفته است.

● فضای بیکران:

اینکه فضا بیکران است و تقریبا بطور یکنواخت از ماده انباشته شده است، چیزی که مشاهدات هم آن را تأیید می کنند. در فضای بی کران حتی غیر محتمل ترین رویدادها نیز بالاخره در جایی ، اتفاق خواهند افتاد.

در این فضا ، بینهایت سیاره مسکونی دیگر وجود دارد، که نه تنها یکی بلکه تعداد بیشماری از آنها مردمانی دارند که شکل ظاهری ، نام و خاطرات آنها دقیقا همان هاست که ما داریم. به ساکنانی که تمامی حالت های ممکن ار گزینه های موجود در زندگی ما را تجربه می کنند. من و شما احتمالا هرگز "خود" های دیگران را نخواهیم دید.

● وسعت عالم:

دورترین فاصله ای که ما قادر به دیدن آن هستیم، مسافتی است که نور در مدت ۱۴ میلیارد سال که از انفجار بزرگ و آغاز انبساط عالم سپری شده است، طی می کند. دورترین اجرام مرئی هم اکنون حدود ۴x۱۰۲۶ متر دور تر از زمین قرار دارند. این فاصله که عالم قابل مشاهده توسط ما را تعریف می کند.

به طور مشابه ، عالم های خود های دیگر ما کراتی هستند به همین اندازه ، که مرکزشان روی سیاره محل سکونت آنهاست. چنین ترکیبی ساده ترین و سر راست ترین نمونه از جهان های موازی است. هر جهان تنها بخشی کوچک از "جهان چند گانه" بزرگتر است.

● جدال فیزیک و متا فیزیک :

با این تعریف از جهان ممکن است شما تصور کنید که مفهوم جهان چند گانه تا ابد در محدوده قلمرو متا فیزیک باقی خواهد ماند. اما باید توجه داشت که مرز میان فیزیک و متا فیزیک را این مسأله که یک نظریه از لحاظ تجربه قابل آزمون است، یا خیر تعیین می کند نه این موضوع که فلان نظریه شامل اندیشه های غریب و ماهیت های غیر قابل مشاهده است.

مرز های فیزیک به تدریج با گذر زمان فراتر رفته و اکنون مفاهیمی است بسیار انتزاعی تر نظیر زمین کروی ، میدان الکترو مغناطیسی نامرئی ، کند شدن گذر زمان در شرعتهای بالا ، برهم نهی کوانتومی ، فضای خمیده و سیاهچاله را در بر گرفته است. طی چند سال گذشته مفهوم جهان چند گانه نیز به این فهرست اضافه شده است.

پایه این اندیشه بر نظریاتی است که امتحان خو را به خوبی پس داده اند. نظریاتی همچون نسبیت ونظریه مکانیک کوانتومی ، افزون بر آن به دو قاعده اساسی علوم تجربی نیز وفادار است. که پیش بینی می کنند و می توانند آن را دستکاری نمایند.

● انواع جهان های موازی:

دانشمندان تاکنون چهار نوع جهان موازی متفاوت را تشریح کرده اند. هم اکنون پرسش کلیدی وجود یا عدم جهان چند گانه نیست ، بلکه سوال بر سر تعداد سطوحی است که چنین جهان می توان داشته باشد.

یکی از نتایج متعدد مشاهدات کیهان شناسی اخیر این بوده است که جهان های موازی دیگر مفهومی خیالپردازانه و انتزاعی صرف نیست. به نظر می رسد که اندازه فضا بینهایت است. اگر این گونه باشد، بالاخره در جایی از این فضا هر چیزی که امکان پذیر باشد واقعیت خواهد یافت. اصلاً مهم نیست که امکان پذیری آن تا چه حد نامتحمل است.

فراسوی محدوده دید تلسکوپ های ما ، نواحی دیگری از فضا کاملا شبیه آنچه که پیرامون ماست وجود دارند آن نواحی یکی از انواع جهان های موازی هستند. دانشمندان حتی می توانند محاسبه کنند که این جهان ها بطور متوسط چقدر با ما فاصله دارند و مهم تر از همه اینکه تمامی اینها فیزیک حقیقی و واقعی است.

زمانی که کیهان شناسان با نظریاتی روبرو می شوند که از استحکام لازم برخوردار نیستند، نتیجه می گیرند که جهان های دیگر می توانند ویژگیها و قوانین فیزیکی کاملا متفاوتی داشته باشند. وجود این جهان ها بسیاری از جنبه های پرسش بنیادی در خصوص ماهیت زمان و قابل درک بودن جهان فیزیکی را پاسخ داد.

+ نوشته شده در چهارشنبه بیست و هفتم مرداد ۱۳۸۹ ساعت 15:14 توسط علم عمومی | نظرات

متا فیزیک

متافیزیک نام مجموعه‌ای از مسائل عقلی و نظری است که بخشی از فلسفه به اصطلاح عام را تشکیل می‌دهد. چنانکه امروزه گاهی واژه فلسفه نیز به آن اختصاص داده می‌شود و گاهی متافیزیک یکی از اصطلاحات جدید فلسفه است.

ریشه لغوی

« فیزیک » در اصل لغتی یونانی به معنی « طبیعت » است و « متا » نیز به معنی « فراتر » و « مابعد » است. لذا متافیزیک را در زبان فارسی به فراماده ، فوق‌العاده ، مابعد طبیعت و ... آورده‌اند.

مقدمه

فیزیک عبارتست از پدیده‌هایی که با حواس پنجگانه خود در حالت عادی احساس می‌کنیم. بنابراین برای دریافت متافیزیک باید از حواس برتر بهره جست. پس متافیزیک عرصه باور کردن و فیزیک عرصه داشتن است. یعنی هرگاه بخواهیم چیزی را از راه مشاهده بدانیم، وارد عرصه باور می‌شویم. به عنوان مثال ، موجودات فیزیکی مانند سنگ ، پرنده ، انسان و آب را مشاهده می‌کنیم و لذا این مشاهده عینی و تجربی است. اما موجودات متافیزیکی مانند جن و روح را نمی‌توانیم مشاهده کنیم. بنابراین وارد عرصه باور می‌شویم و این همان متافیزیک است.

رابطه فیزیک و متافیزیک

از آنچه به صورت مقدمه ارائه شد، می‌توان نتیجه گرفت که آنچه از نظر فیزیک غیرقابل توجیه باشد، مربوط به متافیزیک است. فیزیک و متافیزیک دو مجموعه مجزا هستند که هیچ وجه مشترکی ندارند. فیزیک محدود به فضا و زمان است، در صورتی که متافیزیک فراتر از فضا و زمان است. اگر علم متافیزیک در عالم ماده و منطق ما قابل اثبات نباشد و قابلیت درک و فهم برای همه را نداشته باشد، دلیل بر نادرستی آن نیست. همچنین یک سری ذهنیت‌های خیالی در رابطه با آن که مربوط به عالم ماورای جهان می‌شود، ربطی به متافیزیک ندارد.

آیا ندیدن دلیل بر نبودن است؟

همانطوری که یک عالم مادی وجود دارد که اسب علم و دانش تجربی بشر در آن به تاخت و تاز می‌پردازد و هر روز پرده از اسرار آن برداشته می‌شود، یک عالم غیرمادی نیز احتمالا وجود دارد و می‌توان گفت که اگر قادر به درک آن نباشیم، نمی‌توانیم ندانستن خود را دلیل بر فقدان آن بدانیم. به عنوان مثال ، می‌توان گفت که وجود حضرت احدیت را نمی‌توان با چشم مادی مشاهده نمود، ولی این امر دلیلی بر رد وجود او نیست.

البته لازم به ذکر است که این مقایسه بسیار نادرست است. چون وجود مقدس خداوند ، هرچند به چشم ظاهر قابل روئیت نیست، اما با چشم دل همواره قابل دیدن است و اگر انسان اندک بهره‌ای از عقل و دانش داشته باشد، به راحتی می‌تواند وجود خداوند را با پوست و گوشت خود احساس کند. چون همانگونه که در آیات قرآنی نیز آمده است، به هر طرف که رو کنیم، رو به سوی خداوند کرده‌ایم و از آثار خلقت بینهایت زیاد و بی شمار او نیز می‌توان پی به وجود او برد.

آیا جهان و هستی همان است که می‌بینیم؟

هستی تنها همین نیست که با چشم سر می‌بینیم و با حواس پنجگانه خود احساس می‌کنیم. البته آنچه را هم که می‌بینیم و حس می‌کنیم در واقع همه حقیقت اشیا نیست. در ورای این عالم محسوس عالم‌هایی وجود دارد که نامرئی و نامحسوس است و می‌توان از آنها تعبیر به جهان غیب نمود. در عمق جهان متافیزیکی هم حقیقت نابی وجود دارد که فراتر از ماده است. جهان غیب را باید با چشمی دیگر و نگاهی متفاوت دید. به بیان دیگر ، باید با چشم دل و با گوش جان به سراغ جهان غیب رفت.

در واقع ، بخشی از رسالت پیامبران و رسولان الهی نیز این بوده است که چشم و گوش بشر را به همین حقایق بگشایند و به این ترتیب به دید انسان وسعت بخشند و به او یاد بدهند که فقط جلوی پای خود را نبیند و در آفاق گسترده سفر کرده و تنها به سطح ظاهری اشیا بسنده نکند و به ژرفنای عالم پی برد.

ارتباط متافیزیک و هیپنوتیزم

واژه « هیپنوتیزم » از یک کلمه یونانی که به معنی « خواب » است، گرفته شده است. در واقع هیپنوتیزم وضعیت یا حالتی است که طی آن فرد می‌تواند ، عکس‌العمل‌های خاصی در پاسخ به تلقینات از خود نشان دهد. امروزه هیپنوتیزم به صورت یک علم پذیرفته شده است و کاربردهای فراوان دارد. از این جمله می‌توان به تسکین درد بیماران ، ایجاد بی حسی و بیهوشی در بیماران ، تقویت حافظه ، تسهیل در امر یادگیری ، ایجاد و تقویت انگیزه برای مطالعه ، افزایش خلاقیت و غیره اشاره کرد. برخی معتقدند که در مراحل عمیق خلسه‌های هیپنوتیک می‌توان به ورای بعد مکان و زمان دست یافت.

مشروعیت علمی متافیزیک

در مورد متافیزیک بحث و جدلهای گوناگونی وجود دارد. برخی از نظر علمی آن را قبول کرده و برخی آن را زاییده تخیلات بشری می‌دانند. به هر حال متافیزیک به عنوان یک علم در کنار علوم دیگر وجود دارد. هرچند که در دانشگاههای معتبر رشته خاصی به عنوان متافیزیک که افرادی در سطح دکتری بتوانند در آن فارغ‌التحصیل شوند، وجود ندارد. البته در برخی کالج‌های خصوصی جاهای دیگر چنین چیزی وجود دارد.

+ نوشته شده در شنبه شانزدهم مرداد ۱۳۸۹ ساعت 14:15 توسط علم عمومی | نظرات

سفر در زمان از بعد پنجم

شاید سفر زمانى بسیار راحت تر از آن باشد که تصور مى کنیم

خلاصه مقاله
۱- براساس نظریه ریسمان ها، جهان ما پوسته اى ۴ بعدى است که در یک فضا- زمان ۱۰ بعدى شناور است.
۲- درصورت انحناى شدید ابعاد فراسوى جهان ما، هر ذره اى که قادر به خروج از ابعاد چهارگانه این جهان باشد، مى تواند با میان بر زدن از میان بعد پنجم، حتى از نور هم پیشى بگیرد.
۳- حرکت سریع تر از نور، از دید برخى از ناظرهاى این جهان، به معناى سفر در زمان و بازگشت به گذشته است.
۴- گراویتون ها و نوترینوهاى خنثى ذراتى هستند که امکان خروج از جهان ما را دارند. بنابراین این ذرات قادرند در زمان سفر کنند.
۵- بدین ترتیب طى چند دهه آینده و با کمک نوترینوهاى خنثى قادر خواهیم بود ایده سفر در زمان را به طور تجربى بیازماییم.

ادامه نوشته

+ نوشته شده در پنجشنبه چهاردهم مرداد ۱۳۸۹ ساعت 23:17 توسط علم عمومی | نظرات

نظریه نسبیت عام

نظریه نسبیت عام

همه ما برای یک‌بار هم که شده گذرمان به ساعت‌فروشی افتاده است و ساعتهای بزرگ و کوچک را دیده ایم که روی ساعت ده و ده دقیقه قرار دارند. ولی هیچگاه از خودمان نپرسیده ایم چرا؟مقاله ای که در پیش رو دارید به بحث درباره نظریه نسبیت عام می پردازد و در آخر پاسخ سؤال بالا را مطـرح مـی کند. انیشتین در نظریه نسبیت خاص با حرکت شتابدار و یا با گرانش کاری نداشت. اولین موضوعات را در نظریه نسبیت عام خود که در 1915 انتشار یافت مورد بحث قرار داد.نظریه نسبیت عام دید گرانشی را بکلی تغییر داد و در این نظریه جدید نیروی گرانش را مانند خاصیتی از فضا در نظر گرفت نه مانند نیرویی بین اجرام ، یعنی برخلاف آنچه که نیوتن گفته بود !در نظریه او فضا در مجاورت ماده کمی انحنا پیدا می‌کرد. در نتیجه حضور ماده اجرام ، مسیر یا به اصطلاح کمترین مقاومت را در میان منحنیها اختیار می‌کردند. با این که فکر انیشتین عجیب به نظر می‌رسید می‌توانست چیزی را جواب دهد که قانون ثقل نیوتن از جواب دادن آن عاجز می ماند.سیاره اورانوس در سال 1781 میلادی کشف شده بود و مدارش به دور خورشید اندکی ناجور به نظر می‌رسید و یا به عبارتی کج بود ! نیم قرن مطالعه این موضوع را خدشه ناپذیر کرده بود.بنابر قوانین نیوتن می بایست جاذبه ای برآن وارد شود. یعنی باید سیاره ای بزرگ در آن طرف اورانوس وجود داشته باشد تا از طرف آن نیرویی بر اورانوس وارد شود.در سال 1846 میلادی اختر شناس آلمانی دوربین نجومی خودش را متوجه نقطه ای کرد که « لووریه» گفته بود و بی هیچ تردید سیاره جدیدی را در آنجا دید که از آن پس نپتون نام گرفت.نزدیک ترین نقطه مدار سیاره عطارد به خورشید در هر دور حرکت سالیانه سیاره تغییر میکرد و هیچ گاه دوبار پشت سر هم این تغییر در یک نقطه خاص اتفاق نمی‌افتاد.اختر شناسان بیشتر این بی نظمی ها را به حساب اختلال ناشی از کشش سیاره های مجاور عطارد می دانستند !مقدار این انحراف برابر 43 ثانیه قوس بود. این حرکت در سال 1845 به وسیله « لووریه» کشف شد بالاخره با ارائه نظریه نسبیت عام جواب فراهم شد این فرضیه با اتکایی که بر هندسه نااقلیدسی داشت نشان داد که حضیض هر جسم دوران کننده حرکتی دارد علاوه برآنچه نیوتن گفته بود.وقتی که فرمولهای انیشتین را در مورد سیاره عطارد به کار بردند، دیدند که با تغییر مکان حضیض این سیاره سازگاری کامل دارد. سیاره هایی که فاصله شان از خورشید بیشتر از فاصله تیر تا آن است تغییر مکان حضیضی دارند که به طور تصاعدی کوچک می شوند.اثر بخش‌تر از اینها دو پدیده تازه بود که فقط نظریه انیشتین آن‌را پیشگویی کرده بود. نخست آنکه انیشتین معتقد بود که میدان گرانشی شدید موجب کند شدن ارتعاش اتمها می شود و گواه بر این کند شدن تغییر جای خطوط طیف است به طرف رنگ سرخ! یعنی اینکه اگر ستاره ای بسیار داغ باشد و به طوری که محاسبه می کنیم بگوییم که نور آن باید آبی درخشان باشد در عمل سرخ رنگ به نظر می‌رسد کجا برویم تا این مقدار قوای گرانشی و حرارتی بالا را داشته باشیم، پاسخ مربوط به کوتوله های سفید است.دانشمندان به بررسی طیف کوتوله های سفید پرداختند و در حقیقت تغییر مکان پیش بینی شده را با چشم دیدند! اسم این را تغییر مکان انیشتینی گذاشتند. انیشتین می گفت که میدان گرانشی شعاع های نور را منحرف می‌کند چگونه ممکن بود این مطلب را امتحان کرد.اگر ستاره ای در آسمان آن سوی خورشید درست در امتداد سطح آن واقع باشد و در زمان کسوف خورشید قابل رؤیت باشد اگر وضع آنها را با زمانی که فرض کنیم خورشیدی در کار نباشد مقایسه کنیم خم شدن نور آنها مسلم است. درست مثل موقعی که انگشت دستتان را جلوی چشمتان در فاصله 8 سانتیمتری قرار دهید و یکبار فقط با چشم چپ و بار دیگر فقط با چشم راست به آن نگاه کنید به نظر می رسد که انگشت دستتان در مقابل زمینه پشت آن تغییر جا می‌دهد ولی واقعاً انگشت شما که جابجا نشده است!دانشمندان در موقع کسوف در جزیره پرنسیپ پرتغال واقع در آفریقای غربی دیدند که نور ستاره ها به جای آنکه به خط راست حرکت کنند در مجاورت خورشید و در اثر نیروی گرانشی آن خم می شوند و به صورت منحنی در می آیند. یعنی ما وضع ستاره ها را کمی بالاتر از محل واقعیش می‌بینیم.ماهیت تمام پیروزیهای نظریه نسبیت عام انیشتین نجومی بود ولی دانشمندان حسرت می کشیدند که ای کاش راهی برای امتحان آن در آزمایشگاه داشتند.ـ نظریه انیشتین به ماده به صورت بسته متراکمی از انرژی نگاه می کرد به همین خاطر می گفت که این دو به هم تبدیل پذیرند یعنی ماده به انرژی و انرژی به ماده تبدیل می شود. E = mc²دانشمندان به ناگاه جواب بسیاری از سؤالها را یافتند. پدیده رادیواکتیوی به راحتی توسط این معادله توجیه شد. کم کم دانشمندان متوجه شدند که هر ذره مادی یک پادماده مساوی خود دارد و در اینجا بود که ماده و انرژی غیر قابل تفکیک شدند.تا اینکه انیشتین طی نامه ای به رئیس جمهور آمریکا نوشت که می توان ماده را به انرژی تبدیل کنیم و یک بمب اتمی درست کنیم و آمریکا دستور تأسیس سازمان عظیمی را داد تا به بمب اتمی دست پیدا کند. برای شکافت هسته اتم اورانیوم 235 انتخاب شد. اورانیوم عنصری است که در پوسته زمین بسیار زیاد است. تقریباً 2 گرم در هر تن سنگ! یعنی از طلا چهارصد مرتبه فراوانتر است اما خیلی پراکنده.در سال 1945 مقدار کافی برای ساخت بمب جمـع شـده بود و ایـن کار یعنی ساختن بمب در آزمایشگاهــی در « لوس آلاموس » به سرپرستی فیزیکدان آمریکایی « رابرت اوپنهایمر » صورت گرفت. آزمودن چنین وسیله ای در مقیاس کوچک ناممکن بود. بمب یا باید بالای اندازه بحرانی باشد یا اصلاً نباشد و در نتیجه اولین بمب برای آزمایش منفجر شد. در ساعت 5/5 صبح روز 16 ژوئیه 1945 برابر با 25 تیرماه 1324 و نیروی انفجاری برابر 20 هزار تنT.N.T آزاد کرده دو بمب دیگر هم تهیه شد. یکی بمب اورانیوم بنام پسرک با سه متر و 60 سانتیمتر طول و به وزن 5/4 تن و دیگری مرد چاق که پلوتونیم هم داشت. اولی روی هیروشیما و دومی روی ناکازاکی در ژاپن انداخته شد. صبح روز 16 اوت 1945 در ساعت 10 و ده دقیقه صبح شهر هیروشیما با یک انفجار اتمی به خاک و خون کشیده شد. با بمباران هیروشیما جهان ناگهان به خود آمد، 160000 کشته در یک روز وجدان خفته فیزیکدانها بیدارر شد! « اوپنهایمر» مسئول پروژه بمب و دیگران از شدت عذاب وجدان لب به اعتراض گشودند و به زندان افتادند.انیشتین اعلام کردکه اگر روزی بخواهم دوباره به دنیا بیایم دوست دارم یک لوله کش بشوم نه یک دانشمند!