ادامه 8 راز بزرگ فیزیک:

3) راز سوم؛ چرا جهان از ماده ساخته شده است؟

اگر جهان کاملاً متقارن بود، نه سیاره یی در آن به وجود می آمد و نه انسانی چرا که در آن صورت در لحظات آغازین آفرینش، تعدادی مساوی از ذرات و پاد ذرات به وجود می آمد و این ذرات و پادذرات، به سرعت با همدیگر برخورد کرده و به فوتون های نور تبدیل می شدند. چنین جهانی مملو از تابش بود اما هیچ اتمی در آن وجود نداشت. اما نکته عجیب در آن است که در جهان ما عملاً هیچ پاد ذره یی وجود ندارد. توضیح چرایی این امر برای نظریه پردازان، کاری دشوار است. بنابر نظریه آلن گات، فرآیند تورم جهان باید منجر به ایجاد مقادیری مساوی از ماده و پادماده در جهان شده باشد. بنابراین سوال این است که ذرات پادماده کجا غیب شده اند؟

یک احتمال آن است که پادماده از بین نرفته باشد و هنوز هم در بخش بسیار دوری از جهان که قابل مشاهده نیست، وجود داشته باشد. در این صورت ممکن است در بخش های دوردست جهان، پادکهکشان هایی وجود داشته باشند و پادانسان هایی در این پادکهکشان ها زندگی کنند. اما این مساله، خود منجر به نتایج عجیب و غریب دیگری می شود که هیچ کدام تاکنون مشاهده نشده است.

احتمال دیگر آن است که قوانین فیزیک به گونه یی به نفع ماده باشد که در آغاز، ذرات بیشتری نسبت به پادذرات در جهان ایجاد شده باشد. در این صورت، آنچه امروزه در جهان می بینیم، چیزی نیست جز همان ذرات اضافی (مابقی ذرات و پادذرات، همدیگر را نابود کرده اند).

در اواسط دهه ۱۹۶۰، دو فیزیکدان به نام های «جیمز کرونین» و «وال فیچ» توسط آزمایشی نشان دادند که در حدود ۲/۰ درصد از واپاشی نوعی از ذرات بنیادی، تقارن را نقض می کند. همه از نتایج این آزمایش شگفت زده شدند. کیهان شناسان در همان زمان اعلام کردند نتایج مزبور ممکن است علت باقی ماندن ماده در جهان را توضیح دهد. اما هنوز هم سوالات بسیاری در مورد این مساله، بی پاسخ مانده است.


4) راز چهارم؛ کهکشان ها چگونه شکل گرفتند؟

پروتون ها و نوترون ها (که مجموعاً باریون نام دارند) در جهان اولیه تحت تاثیر گرانش خود به شکل گروه گروه گرد هم آمدند و همین امر منجر به افزایش دمای آنها شد. در این حال باریون های پرانرژی دیگری که در زمینه آنها در حال حرکت بودند، با برخورد به این توده ها، انرژی از دست داده و گرفتار نیروی جاذبه آنها شدند. بدین ترتیب خوشه های کهکشانی به آرامی و به شکل تارهای عنکبوتی در سرتاسر کیهان شکل گرفته و بافته شد.

هرچند نقشه های سه بعدی تهیه شده از کهکشان ها مدل مزبور را تایید می کنند اما درک جزئیات این مدل، فوق العاده دشوار است. آیا فرآیند برخورد کهکشان های مارپیچی با همدیگر منجر به شکل گیری کهکشان های بیضوی می شود؟ اگر چنین است پس چرا زنجیره کهکشان های مارپیچی و بیضوی هریک از الگوی متفاوتی در ساختار حبابی جهان تبعیت می کند؟ پاسخ به این پرسش ها نیازمند زمانی طولانی است، چرا که اندازه گیری فاصله کهکشان ها کاری بسیار زمان بر است. اکنون گروهی از اخترشناسان مشغول ترسیم نقشه یی سه بعدی از چگونگی توزیع یک میلیون کهکشان در جهان هستند. نتایج این تحقیق، ما را در گشودن راز چگونگی شکل گیری کهکشان ها یاری خواهد بخشید.


5) راز پنجم؛ ماده تاریک چیست؟

تمامی ستاره ها و کهکشان های جهان، مجموعاً تنها ۵/۰ درصد جرم کل جهان را تشکیل می دهند. حتی اگر جرم توده ابرهای نامرئی را که به شکل اتمی در بخش های دوردست جهان شناورند به این عدد اضافه کنیم، به چیزی در حدود ۴ درصد کل جرم جهان می رسیم. مابقی جرم جهان از ماده یی ناپیدا که اصطلاحاً «ماده تاریک» نامیده می شود و همین طور نوعی انرژی اسرارآمیز به نام «انرژی تاریک» تشکیل شده است. اگرچه ماده تاریک از دید مستقیم اخترشناسان پوشیده است، اما تاثیرات و نشانه های آن قابل آشکارسازی است. اینک اخترشناسان به کمک تاثیرات گرانشی این ماده ناپیدا بر روی نور ستارگان دوردست (خم کردن پرتوهای نوری) تخمین می زنند که ماده تاریک، چیزی در حدود ۲۳ درصد جرم کل جهان را تشکیل می دهد. این ماده به شکل رشته هایی کیهانی بر سطوح حباب هایی با ابعادی در حدود صدها میلیون سال نوری منجمد شده است. شکل توزیع ماده تاریک در جهان نشان دهنده سرد بودن آن است و به همین علت نیز اغلب «ماده تاریک سرد» نامیده می شود. ماده تاریک به شکل هاله یی کهکشان ما و سایر کهکشان ها را دربرگرفته است و همین امر نشان می دهد که ذرات تشکیل دهنده آن یا اصلاً برهم کنشی با ذرات ماده معمولی ندارند یا برهم کنش بسیار ضعیفی دارند (در غیر این صورت باید در صفحه کهکشان جمع می شدند و نه در اطراف آن). برای اغلب ذرات این ماده عجیب و غریب، زمانی بیش از عمر کل جهان طول می کشد تا با یکی از ذرات ماده معمولی برخورد کنند.

فیزیکدان ها برای آشکارسازی این ذرات پنهان از نظر دو راهکار عمده را در پیش گرفته اند. در سناریوی اول، فرض بر آن است که ذرات و پادذرات ماده تاریک در مرکز خورشید یا مرکز کهکشان با همدیگر (و نه با ذرات ماده معمولی) برخورد می کنند. چنین برخوردی منجر به ایجاد ذرات جالب دیگری به نام نوترینو خواهد شد. بنابراین آشکارسازی نوترینوهای پیش بینی شده، دلیلی مبنی بر وجود ذرات ماده تاریک خواهد بود (نوترینوها توسط منابع دیگری نیز در جهان تولید می شوند که باید توسط روش های تجربی، آنها را از همدیگر تفکیک کرد). بدین منظور فیزیکدان ها دستگاه های بسیار بزرگ آشکارسازی نوترینوها را در اعماق آب های دریای مدیترانه و آدریاتیک و همین طور در زیر یخ های ضخیم قطب جنوب نصب کرده اند. این آشکارسازها قادر خواهند بود نور ضعیف حاصل از بر هم کنش نوترینوها با مولکول های آب را ثبت کنند.

سناریوی دوم، مبتنی بر آشکار سازی مستقیم ذرات ماده تاریک توسط بلور ژرمانیم است. نمونه پیشرفته یی از این آزمایش در ۷۴۰ متری زیر زمین در یک معدن آهن در مینه سوتای امریکا در حال انجام است. هیچ کدام از این آزمایش ها تاکنون موفق به آشکارسازی مستقیم ماده تاریک نشده اند.

ادامه در کامنتهای بعدی...

نیروگاه خورشیدی که در  شب نیز برق تولید می کند:

نيروگاه عظيم خورشيدي «جِماسولار» در نزديكي «سِويل» در جنوب اسپانيا اولين نيروگاه خورشيدي در جهان است كه مي تواند در تاريكي شب نيز انرژي خورشيدي توليد كند.

به گزارش مهر، اين نيروگاه خورشيدي شايد از دور به شكل يك پروژه هنري بزرگ به نظر بيايد، اما در اصل اين منطقه متقارن و دايره اي شكل و مملو از آينه هاي خورشيدي اولين نيروگاه خورشيدي است كه مي تواند شب ها نيز الكتريسيته پاك توليد كند.

نيروگاه «جماسولار» از دو هزار و 650 صفحه خورشيدي تشكيل شده است كه در 185 هكتار زمين گسترده شده اند. اين آينه ها كه به «هليواستات»ها شهرت دارند مي توانند 95 درصد از نور و پرتوهاي خورشيد را بر روي گيرنده اي بزرگ و مركزي متمركز كنند.

حرارت 900 درجه سلسيوسي ناشي از اين تمركز نور، براي گرم كردن تانك نمك مذاب استفاده مي شود كه در نهايت در اين تانك بخار كافي براي انرژي رساني به توربين هاي 260 ميليون دلاري اين نيروگاه توليد مي شود اما بر خلاف تمامي نيروگاه هاي خورشيدي ديگر، حرارت ذخيره شده در اين تانكها مي توانند به مدت 15 ساعت در طول شب و يا در زماني كه نور خورشيد وجود ندارد نيز آزاد شود. با توجه به شدت بالاي تابش خورشيد در جنوب اسپانيا مي توان به اين نتيجه رسيد كه اين نيروگاه مي تواند اغلب شب ها بدون نور خورشيد به فعاليت خود ادامه دهد و 270 روز از سال را به صورت كامل به توليد انرژي بپردازد.

ساخته شدن اين نيروگاه كه پروژه اي مشترك ميان شركت اماراتي «مصدر» و شركت اسپانيايي «تورسول انرژي» بوده، دو سال زمان و 260 ميليون دلار هزينه صرف كرده است.

انتظار مي رود اين نيروگاه سالانه 100 گيگاوات ساعت الكتريسيته توليد كند، انرژي كه براي تامين نيازهاي 25 هزار خانه در منطقه آندلس كافي خواهد بود.

منبع: جام جم

فیزیکدان ها چطور بنزین می زنند؟





فيزيكدان‌ها چه طور بنزين مي‌زنند؟ نشريه علمي «لذت فيزيك» در هفدهمين شماره خود توصيه‌هايي دارد درباره زمان و نحوه بنزين زدن كه مي تواند به صرفه‌جويي در مصرف بنزين خودروها كمك كند.

به گزارش سرويس علمي ايسنا، در اين مطلب توصيه شده است كه ترجيحا صبح زود كه حرارت زمين هنوز در پايين‌ترين حد قرار دارد بنزين بزنيد چون در تمام پمپ بنزين‌ها مخزن سوخت در زيرزمين قرار دارد و هر چه زمين سردتر باشد، بنزين غليظ‌تر و متراكم‌تر است.

وقتي هوا گرم مي‌شود، بنزين منبسط مي‌شود. بنابراين، خريد بنزين در بعد ازظهر و حتي شب كه هنوز هوا كاملا سرد نشده و بر بنزين اثر نگذاشته، سبب مي‌شود كه يك ليتر شما واقعا يك ليتر نباشد.

در صنعت نفت، گرانش معين و حرارت بنزين، گازوئيل و سوخت هواپيما، اتانول و ساير محصولات نفتي نقشي مهم ايفا مي‌كنند.

هر درجه حرارت كه افزايش يابد منفعت زيادي نصيب اين صنعت مي‌كند؛ اما جايگاه‌هاي سوخت داراي دستگاه جبران حرارت در پمپ‌هايشان نيستند.

وقتي مشغول بنزين زدن هستيد، دستگيره را تا آخر فشار ندهيد. اگر نگاه كنيد، مي‌بينيد داراي سه درجه است: كند، متوسط و تند. در حالت كند ميزان تبخير را كه در اثر پمپ شدن بنزين حاصل مي‌شود به حداقل مي‌رسانيد. همه شيلنگ‌ها داراي محل بازگشت بخار هستند.

اگر سريع بنزين بزنيد، مايع ديگري كه وارد مخزن بنزين شما شده بخار مي‌شود. اين بخار مكيده شده وارد مخزن زيرزميني مي‌شود به طوري كه وقتي شما بنزين مي‌زنيد، در واقع به آ‌ن ميزان كه دستگاه نشان مي‌دهد بنزين نزده‌ايد.

يكي از مهمترين نكات براي بنزين زدن اين است كه وقتي باك خودرو نصفه است،‌ بنزين بزنيد. دليل آن اين است كه هر چه بنزين بيشتري داخل باك باشد، هواي كمتري فضاي خالي آن را اشغال مي‌كند. بنزين به مراتب سريع‌تر از آن چه كه تصور مي‌كنيد تبخير مي‌شود.

مخازن ذخيره بنزين داراي سقف داخلي شناور هستند. اين سقف به عنوان نقطه صفر بين بنزين و جو عمل مي‌كند تا تبخير را به حداقل برساند.

نكته ديگري كه بايد يادآوري شود اين است كه اگر تانكر بنزين در حال تخليه به مخزن بنزين باشد و شما هم در جايگاه سوخت باشيد، در آن موقع بنزين نزنيد.

به احتمال زياد بنزيني كه تخليه مي‌شود سبب مي‌شود كه بنزين داخل مخزن به هم بخورد و آن چه از آشغال و آلودگي كه معمولا ته‌نشين مي‌شود، بالا بيايد و قسمتي از آن نصيب خودرو شما شود.

به گزارش ايسنا در هفدهمين شماره مجله «لذت فيزيك»، علاوه بر اين توصيه‌ها، مقالات و مطالب خواندني ديگري با عناوين «جهان‌هاي موازي»، «هندسه بي نهايت‌ها؛ مروري بر خواص اشكال فراكتال»، «نگاهي به تلاش‌هاي انشتين براي وحدت نيروها»، «تطابق رياضيات با دنياي واقع» و ... نيز درج شده است.

منبع: ايسنا

تصاویری از رعد و برق:






[تصویر: 1299932502_1.jpg]

[تصویر: 1299932503_2.jpg]

[تصویر: 1299932504_3.jpg]

[تصویر: 1299932505_4.jpg]

[تصویر: 1299932506_5.jpg]

[تصویر: 1299932507_6.jpg]

[تصویر: 1299932508_7.jpg]

[تصویر: 1299932509_8.jpg]

[تصویر: 1299932510_9.jpg]

[تصویر: 1299932511_10.jpg]

[تصویر: 1299932512_11.jpg]

ادامه نوشته

از گرانش بیشتر بدانیم:

کره زمین و دیگر کرات و سیارات تشکیل دهنده جهان ما همگی دارای نیرویی هستند که

اشیاء را به سوی خود جذب می‌کنند این نیرو را گرانِش یا جاذبه می‌‌نامیم، که نیوتن آن را

کشف کرد. از دیر باز همواره دو مسئله مورد توجه بود: تمایل اجسام به سقوط به طرف

زمین هنگام رها شدن. حرکات سیارات،از جمله خورشید و ماه که در آن زمان سیاره بشمار

می‌آمدند. در گذشته این دو موضوع را جدا از هم میدانستند.یکی از دستاوردهای بزرگ آیزاک

نیوتن این بود که نتیجه گرفت: این دو موضوع در واقع امر واحدی هستند و از قوانین

یکسانی پیروی می‌کنند.

در سال ۱۶۶۵ ،پس از تعطیلی مدرسه به خاطر شیوع طاعون، نیوتن، که در آن زمان ۲۳

سال داشت،از کمبریج به لینکلن شایر رفت.او در حدود پنجاه سال بعد نوشت:....در همان

سال (۱۶۶۵) این فکر به نظرم آمد که نیروی لازم برای نگه داشتن ماه در مدارش و نیروی

گرانش در سطح زمین با تقریب خوبی با هم مشابهند. ویلیام استوکلی، یکی از دوستان

جوان ایزاک نیوتن می‌‌نویسد، وقتی با آیزاک نیوتن زیر درختان سیب یک باغ مشغول صرف

چای بوده است نیوتن به او گفته که ایده گرانش در یک چنین حایی به ذهنش خطور کرده

است.

استوکس می‌‌نویسد:«او در حالی که نشسته و در فکر فرو رفته بود سقوط یک سیب

توجهش را جلب می‌کند و به مفهوم گرانش پی می‌‌برد. پس از آن به تدریج خاصیت گرانش را

در مورد حرکت زمین و اجسام سماوی به کار می‌‌برد........» البته باید گفت: اینکه سیب

مذکور به سر آیزاک نیوتن خورده است یاخیرمعلوم نیست! آیزاک نیوتن تا سال ۱۶۷۸ ،یعنی

تقریبا تا ۲۲ سال پس از درک مفهوم اساسی گرانش نتایج محاسبات خود را به طور کامل

منتشر نکرد. در این سال دستاوردهایش را در کتاب مشهور اصول که از آثار بزرگ اوست

منتشر کرد.

از دلایلی که باعث می‌‌شد او نتایج خود را انتشار ندهد، می‌توان به دو دلیل اشاره :یکی

شعاع زمین ،که برای انجام محاسبات لازم بود و آیزاک نیوتن آن را نمی‌دانست و دیگری،

آیزاک نیوتن به طور کلی از انتشار نتایج کار خود ابا داشت زیرا مردی کمرو و درونگرا بود واز

بحث و جدل نفرت داشت. راسل در مورد او می‌‌گوید:«اگر او با مخالفت‌هایی که گالیله با

آن‌ها مواجه بود ،روبرو می‌‌شد، شاید هرگز حتی یک سطر هم منتشر نمی‌کرد. در واقع

،ادموند هالی(که ستاره دنباله دار هالی به نام اوست) باعث شد آیزاک نیوتن کتاب اصول را

منتشر کند. آیزاک نیوتن در کتاب اصول از حد مسائل سیب-زمین فراتر می‌‌رود و قانون

گرانش خود را به تمام اجسام تعمیم می‌دهد.

گرانش را می‌توان در سه قلمرو مطالعه کرد: جاذبه بین دو جسم مانند دو سنگ و یا هر دو

شیئ دیگر.اگر جه نیروی بین اجسام به روش‌های دقیق قابل اندازه گیری است ولی بسیار

ضعیف تر از آن است که ما با حواس معمولی خود آن را درک کنیم.

جاذبه زمین بر ما و اجسام اطراف ما که یک عامل تعیین کننده در زندگی ماست و فقط با

اقدامات فوق العاده می‌توانیم از آن رهایی پیدا کنیم. مانند پرتاب فضاپیماهایی که باید از قید

جاذبه زمین رها شوند. در مقیاس کیهانی یعنی در قلمرو منظومه خورشیدی و بر هم کنش

سیاره‌ها و ستاره ها،گرانش نیروی غالب است. آیزاک نیوتن توانست حرکت سیارات در

منظومه خورشیدی و حرکت در حال سقوط در نزدیکی سطح زمین را با یک مفهوم بیان

کند.به این ترتیب مکانیک زمینی و مکانیک سماوی را که قبلا از هم جدا بودند در یک نظریه

واحد با هم بیان کند. متن بالا گرانش از دیدگاه مکانیک کلاسیک است.از نظریه‌های دیگر

می‌توان به نظریه گرانش اینشتین یا همان نسبیت عام و همچنین نظریه‌های کوانتومی

اشاره کرد که در اکثر آنها (نظریه‌های کونتومی) عامل انتقال گرانش ذرات بوزونی بنام

گرویتون (Graviton) هستند.

ادامه نوشته

چرا سياره ها ثابت به نظر مي رسند ولی ستاره ها چشمك مي زنند؟

 

وقتي از زمين به ستاره ها و سياره ها  نگاه مي كنيم متوجه مي شويم كه در زمينه پايداري نورشان با هم متفاوتند. سياره ها با نور ثابتي مي درخشند در حالي كه به نظر مي رسد كه  ستاره ها چشمك مي زنند.

 

چشمك زدن ستاره ها به خاطر حركت لايه هاي هوايي ست كه دور زمين را احاطه كرده اند. ستاره ها آن قدر از زمين دورند كه حتي وقتي كه با تلسكوپ به آنها نگاه مي كنيم فقط نقاط روشني از نور در آسمان به نظر می رسند. جو زمين نور ستاره اي را كه از ميان آن عبور مي كند خم مي كند. هنگامي كه مناطقي از جو حركت مي كنند نقاط نور مي رقصند و در درخشندگيشان تغيير ايجاد مي شود.

 

سياراتي كه خيلي به ما نزديكند از ميان تلسكوپ به شكل صفحات تخت گرد (ديسك) ريز به نظر مي رسند. جو، نوري را كه  از نقاط مختلف روي صفحه تخت سياره مي آيد پراكنده مي كند. اما هميشه نور كافي از تعدادي از نقاط درخشان روي ديسك به زمين مي رسد كه باعث مي شود سياره ظاهر ثابتي داشته باشد.

8 راز بزرگ فیزیک:

اکتشافات غیرمنتظره قرن گذشته، اسرار بسیاری را در مورد مبداء کیهان آشکار کرده است اما هنوز هم رازهای بزرگی ناگشوده باقی مانده که گشودن آنها برای اخترشناسان سال ها طول خواهد کشید.
اینک می خواهیم ببینیم مهمترین اسرار ناگشوده کیهان که پیش روی انسان امروز قرار دارند، کدامند. رازهایی که حاصل یک قرن چالش فکری بشر بوده و هنوز راهی طولانی برای گشودن آنها در پیش است...


۱) راز اول؛ جهان چند بعدی است؟



شاید تصور کنید که بیرون آوردن یک خرگوش از داخل یک کلاه خالی فقط کار شعبده بازان است، اما شاید چنین نباشد. به عنوان مثال، تصور ما بر این است که در جهانی سه بعدی زندگی می کنیم ولی شاید این پنداری نادرست باشد.
فیزیکدان ها تاکنون رفتار جهان را با کمک چهار بعد تبیین می کردند؛ سه بعد مکانی و یک بعد زمانی. این مدل آنها را در تبیین بسیاری از پدیده های جهان از انحنای نور در نزدیکی خورشید گرفته تا چگونگی پیدایش سیاهچاله ها یاری می بخشید. اما اینک فیزیکدان ها بر این باورند که ابعاد مکانی جهان بیش از سه بعد است.

این ایده برای اولین بار از
شدت نسبی نیروهای بنیادین جهان سرچشمه گرفت. مساله این بود که هیچ کس نمی دانست چرا نیروی گرانش تا این حد از سه نیروی دیگر طبیعت یعنی نیروهای الکترومغناطیسی، قوی و ضعیف هسته یی ضعیف تر است. اما اخیراً دو فیزیکدان به نام های «لیزا راندال» از موسسه فناوری ماساچوست و «رامان ساندروم» از دانشگاه جان هاپکینز در مریلند امریکا توضیحی برای این مساله ارائه کرده اند. بر اساس این توضیح، ما در یک جهان چهار بعدی زندگی می کنیم اما ذرات گراویتون که حامل نیروی گرانشی هستند در جهان چهار بعدی دیگری متفاوت از جهان ما به سر می برند. این دو جهان (جهان ما و جهان آنها) در فاصله اندکی نسبت به همدیگر در بعد پنجم هستی واقعند و وجود همین فاصله است که سبب افت شدت نیروی گرانشی می شود.

متخصصان
نظریه ریسمان ها از این هم فراتر می روند. آنها تمامی نیروهای بنیادین فیزیک را در قالب یک مدل ۱۱ بعدی از جهان وحدت می بخشند. در این مدل، ذرات بنیادی در واقع، ریسمان هایی بسیار کوچک هستند که نوسان می کنند. اما حتی خوش بین ترین متخصصان نظریه ریسمان هم کشف این ریسمان ها را در آینده یی نزدیک تقریباً غیرممکن می دانند. بنابر نظریه مزبور، این ریسمان ها یکصد میلیون میلیارد مرتبه کوچک تر از کوچک ترین ذرات زیراتمی ایجاد شده توسط قدرتمند ترین شتاب دهنده های موجود هستند.

اما احتمالاً آزمایشاتی که در آینده یی نزدیک صورت خواهد گرفت، از نشانه های بعد پنجم پرده برداری خواهد کرد. بنابر پیش بینی راندال و ساندروم با راه اندازی
شتاب دهنده عظیمی که اینک در سوئیس در حال ساخت بوده و در سال ۲۰۰۸ (سال آینده) راه اندازی خواهد شد، انرژی لازم برای نفوذ گراویتون به جهان ما فراهم خواهد شد.

۲) راز دوم؛ جهان چگونه پدید آمد؟

ادامه نوشته

10حقیقت شگفت انگیز و عجیب علم فیزیک:


10 حقیقت شگفت انگیز علم فیزیک با کمک تعدادی از کاربران توئیتر انتخاب شده و با همکاری یک کیهان شناس تشریح شده است. خورشید می توانست از موز ساخته شده باشد، تقریبا همه جهان گم شده است و سیاهچاله ها سیاه نیستند سه نمونه از این حقایق شگفت انگیز هستند.
به گزارش خبرگزاری مهر، فیزیک بدون شک علمی شگفت انگیز است، ذراتی که وجود ندارند در احتمالات به حساب می آیند، و زمان متناسب با سرعت حرکت شیئی تغییر می کند. نشریه تلگراف 10 پدیده عجیب از این عجایب در علم فیزیک را با کمک تعدادی از کاربران توئیتر و کیهان شناسی به نام مارکوس چاون ارائه کرده است که در ادامه ارائه خواهد شد.

خورشید می توانست از موز ساخته شده باشد: خورشید بسیار پر حرارت است زیرا وزن چند میلیارد میلیارد میلیارد تنی آن گرانش عظیمی به وجود می آورد که در نتیجه هسته ستاره را تحت فشاری غیر قابل تصور گذاشته و در نتیجه فشار بالا حرارت فوق العاده تولید می کند. در صورتی که به جای گاز هیدروژن از میلیاردها میلیارد میلیارد تن موز استفاده می شد نیز همان میزان فشار و در نتیجه همان مقدار حرارت در خورشید به وجود می آمد. با این حال با افزایش حرارت، اتمها با بخشهای مختلف ساختار ستاره ای برخورد کرده و انرژی اتمی را به وجود می آورند که در اینجا تفاوت میان حضور هیدروژن و موز در ساختار خورشید آشکار خواهد شد.


تمام ماده ای که نسل بشر را به وجود آورده است در یک حبه قند جا می گیرد: اتمها 99.9999999999999 درصد فضای خالی هستند و به همین دلیل در صورتی که تمامی اتمها را به گونه ای به هم بفشاریم که فضای خالی میان آنها از بین برود، یک قاشق چای خوری یا حجمی برابر یک حبه قند از این ماده در حدود پنج میلیارد تن وزن خواهد داشت، وزنی 10 برابر مجموع وزن تمامی انسانهایی که در حال حاضر در جهان حضور دارند. این در واقع همان پدیده ای است که در ستاره های نوترونی رخ می دهد و وزن آنها را تا حد غیر قابل باوری افزایش می دهد.


آنچه آینده است می تواند آنچه گذشته بوده است را تغییر دهد: شگفتی جهان کوانتوم به اثبات رسیده است، آزمایش دو جداره که نور را در دو حالت موج و ذره به اثبات می رساند به اندازه کافی عجیب و غیر قابل تصور هست. به خصوص زمانی که اعلام شود مشاهده نور می تواند آن را از موج به ذره و یا برعکس تبدیل کند. اما پدیده های عجیبتر این جهان پس از آزمایش جان ویلر فیزیکدان در سال 1978 خود را نمایان کرد. آزمایش وی نشان داد مشاهده یک ذره در حال می تواند سرنوشت ذره مشابه دیگری در گذشته را متحول سازد. طبق آزمایش دو جداره در صورتی که هر یک از پرتوهای نوری خارج شده از یکی از شکافهای صفحه آزمایش را مشاهده کنید، در واقع پرتو را مجبور کرده اید خصوصیات ذره ای به خود بگیرد و اگر به هدف برخورد پرتو چشم بدوزید خصوصیت موج گونه به پرتو نور بخشیده اید. اما در صورتی که پس از عبور پرتو نور از شکاف به مسیری که از آن ناشی شده است چشم بدوزید آنگاه است که پرتو نور می تواند در هر دوحالت شکل بگیرد. به بیانی دیگر زمان حال بر گذشته پرتو نوری تاثیر گذاشته است. این آزمایش در آزمایشگاه تنها چند صد هزارم ثانیه به طول می انجامد اما در مشاهده نورهای ناشی از ستاره های دوردست نیز صدق می کند. در واقع مشاهده اکنون ستاره های دوردست می تواند گذشته چند هزار یا میلیون ساله آنها را تغییر دهد.


تقریبا همه جهان گم شده است: می توان به جرات گفت در حدود 100 میلیارد کهکشان در جهان هستی وجود دارد که هر یک از آنها از 10 میلیون تا 10 تریلیون ستاره را در خود گنجانده اند. خورشید زمین در مقایسه با این ستاره های یکی از کوچکترین و ضعیفترین ستاره ها به شمار می رود و حتی می توان نام کوتوله زرد رنگ را بر روی آن گذاشت. در واقع در جهان هستی مقادیر ترسناک و عظیمی از ماده مرئی وجود دارد که انسان تنها قادر به مشاهده دو درصد از آن است. وجود این حجم ماده به واسطه نیروی گرانش آنها پیش بینی می شود و ماده تاریک نیز که مقدار آن 6 برابر جرم ماده مرئی تخمین زده می شود، نیز بخش نامرئی جهان را تشکیل داده است. به گزارش مهر، وجود انرژی تاریک به عنوان بخشی دیگر از جهان که در واقع مابقی جهان را تشکیل داده است، موضوع را پیچیده تر خواهد کرد، انرژی که با گسترش سریع جهان در ارتباط است و به همراه ماده تاریک همچنان ناشناخته باقی مانده است.


جسم می تواند سریعتر از نور حرکت کند و نور همیشه بسیار سریع حرکت نمی کند: سرعت نور در خلا 300 هزار کیلومتر بر ساعت است با این حال نور همیشه در خلا حرکت نمی کند. برای مثال نور در آب با سرعتی یک سوم سرعت گفته شده حرکت می کند. در واکنشهای اتمی برخی از ذرات به سرعتهای بسیار بالایی دست پیدا می کنند که بخشی از سرعت نور است و در صورتی که از میان رابطی که سرعت نور را خواهد کاست عبور کنند، در واقع می توانند سریعتر از نور حرکت کنند. چنین پدیده ای درخششی آبی رنگ از خود به وجود می آورد که به "تشعشعات شرنکوف" شهرت داشته و با بمبهای صوتی قابل مقایسه است. کمترین سرعتی که تا کنون برای نور به ثبت رسیده است 17 متر بر ثانیه یا 61 کیلومتر بر ساعت بوده که به واسطه عبور از میان روبیدیوم منجمد با حرارتی برابر صفر مطلق ایجاد شده است. در این حرارت این ماده حالتی به نام میعان "بوز- انشتین" را تجربه می کند.


تعداد نامحدودی نویسنده مطلب را نوشته و تعداد نامحدودی خواننده آن را می خوانند: بر اساس مدلهای استاندارد کیهان شناسی جهان مرئی با تمامی میلیاردها کهکشان و تریلیون تریلیون ستاره هایش تنها یکی از بی نهایت جهانهایی است که مانند حبابهای صابون در یک اسفنج در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. به دلیل بی نهایت بودن آنها می توان هر تاریخچه ممکنی را برایشان در نظر گرفت. اما تعداد تاریخچه های ممکن برای این جهانها متناهی است زیرا تعداد محدودی پدیده و تعداد محدودی نتیجه در بر داشته اند. تعداد این پدیده ها بسیار زیاد اما متناهی است پس همین پدیده عینی و کنونی که نویسنده این مطلب را نوشته و شما آن را می خوانید، باید بی نهایت بار در زمان رخ داده باشد. شگفت انگیز تر از آن این است که بدانیم نزدیکترین همتای ما در چه فاصله ای از ما قرار گرفته است. این فاصله عددی برابر 10 به توان 10 به توان 28 متر تخمین زده شده است که در صورت علاقمندی به محاسبه آن می توانید از عدد یک و 10 میلیارد میلیارد میلیارد صفر در برابر آن استفاده کنید!


سیاهچاله ها سیاه نیستند: به طور حتم سیاهچاله ها بسیار تاریکند اما سیاه نیستند زیرا این پدیده ها درخشان بوده و به آرامی نور خود را در تمامی طیفهای نوری از جمله نور مرئی به اطراف منتشر می کنند. این تشعشعات که "تشعشعات هاوکینگ" نام دارد نور خود و جرم سیاهچاله ها را به تدریج کاهش داده و با از دست دادن منبع جرم سیاهچاله ها تبخیر می شوند. به گزارش مهر، سیاهچاله های کوچک در مقایسه با جرمشان و نسبت به سیاهچاله های بزرگتر با سرعتی بالاتر از خود نور منتشر می کنند و بر همین اساس در صورتی که برخورد دهنده بزرگ هادرون بر اساس برخی نظریه ها از خود میکروسیاهچاله هایی تولید کند، آنها به سرعت تبخیر خواهند شد و دانشمندان پس از آن قادر خواهند بود بقایای تابشهای آنها را مشاهده کنند.


تصور بنیادین از جهان مسئول گذشته، حال و آینده آن نیست: بر اساس نظریه نسبیت خصوصی چیزی به نام اکنون، گذشته یا آینده وجود ندارد و قالبهای زمانی به یکدیگر وابسته اند زیرا همه هستی در سرعتی برابر در حرکت است. درصورتی که انسان با سرعتی کاملا متفاوت در حرکت بود شاهد پیر شدن زودهنگام یکی از نزدیکان و یا دیر پیر شدن وی نسبت به دیگران می بود.


ذره ای در اینجا می تواند به صورت آنی بر روی ذره ای در آن طرف جهان تاثیر بگذارد: زمانی که یک الکترون همتای ضد ماده خود یا پوزیترون را ملاقات می کند، هر در درخشش کوچکی از انرژی خنثی می شده و دو فوتون از این برخورد متولد می شوند. ذرات ساب اتمیکی مانند فوتونها یا کوارکها از ویژگی به نام اسپین برخوردارند که به مفهوم چرخش است، اما این ذرات در واقع حرکت چرخشی ندارند اما به گونه ای رفتار می کنند که انگار در حال چرخشند. جهت اسپین فوتونها در زمان تولد در برابر یکدیگر بوده و در نتیجه خنثی می شوند. با توجه به رفتارهای غیر قابل پیشبینی کوانتومی گفتن اینکه کدام فوتون در مسیر چپگرد و کدام یک در مسیر راستگرد حرکت خواهد داشت غیر ممکن است و در واقع تا زمانی که یکی از آنها مشاهده نشود، هر دو در هر دو جهت حرکت خواهند داشت اما به محض اینکه یکی از آنها مشاهده شود جهت راست یا چپگرد را به خود گرفته و به هر جهتی که حرکت کند، همتایش در مسیر متضاد آن حرکت خواهد کرد. این واقعیتی است که در آزمایشها به اثبات رسیده است.


هرچه سریعتر حرکت کنید سنگینتر می شوید: در صورتی که بسیار سریع بدوید به صورت لحظه ای و نه دائم، سنگین وزن خواهید شد. سرعت نور مرز سرعت در جهان است در این صورت زمانی که جسمی با سرعتی نزدیک به نور در حرکت است و شما به آن نیرویی وارد کنید، به سرعت آن نخواهید افزود بلکه تنها به آن انرژی اضافی وارد کرده اید که این انرژی باید در جایی قرار بگیرد. بهترین مکان برای قرارگیری این انرژی جرم جسم است. بر اساس قانون نسبیت جرم و انرژی با یکدیگر برابرند پس هر چه انرژی وارد شده بیشتر باشد جرم افزایش پیدا خواهد کرد. البته این افزایش وزن در انسان قابل چشم پوشی بوده و درعین حال غیر قابل انکار است.





منبع " خبرگزاري مهر "

ایا میدانید؟

آیا می دانید ؟ اگر گازی تا دمای بسیارزیاد گرم شود ، مولکول ها و 

سپس اتم های آن شکسته می شوند؟ در دمای ده ها هزار درجه

سلسیوس ، یلاسما تشکیل می شود، و خورشید یک پلاسما ست.


آسمانی پر از ستاره دشتی پر از گل،
تقدیم به آنی که بهشت زیر پایش جا دارد
به مادرم...
که مهرش تا ابد در دلم جای دارد.

 تو بهترین گل، میان شهر گلهایی
تو رنگ آفتابی،
شب که می رسد، مثل ستاره،
گوئیا مهتابی
مادر خوبم، روزت مبارک