علمی و نجومی
اخترشناسان برای نخستین‌بار با استفاده از تلسکوپ‌های ناسا موفق به مشاهده فرآیند شکل‌گیری یک کهکشان عظیم شدند.

 به گزارش (ایسنا)، در این کشف تاریخی از تلسکوپ‌های فضایی هابل و اسپیتزر ناسا، رصدخانه کک در هاوایی و رصدخانه فضایی هرشل آژانس فضایی اروپا (ESA) استفاده شد.

«اریک نلسون» از محققان دانشگاه ییل تأکید کرد: فرآیند شکل‌گیری هسته کهکشان یک پدیده منحصربفرد است که تاکنون موفق به رصد آن نشده بودیم.

 

فرآیند شکل‌گیری کهکشان در سایتی موسوم به Sparky رصد شد و ماده نامرئی کیهانی – ماده تاریک – مانند یک داربست برای ساخت کهکشان استفاده می‌شود.

 

سرعت ستاره‌سازی هسته کهکشان حدود 300 ستاره در سال است که این نرخ در کهکشان راه‌شیری 10 ستاره در سال عنوان شده است؛ این نرخ دیوانه‌وار تولد ستاره ناشی از جریان شدید گازی است که در هسته کهکشان جریان دارد.

 

مطالعات صورت گرفته نشان می‌دهد که این کهکشان در مدت بیش از یک میلیارد سال، اقدام به تولید ستاره کرده است.

 

نتایج این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

+ نوشته شده در  یکشنبه نهم شهریور 1393ساعت   توسط star  | 

«جیسون کول» از دانشگاه امپریال کالج لندن مکان‌های تقویت‌کننده وای فای را در تمامی منزل خود شبیه‌سازی و مرکز خانه را دارای بیشترین شدت سیگنال تعیین کرد.

 

به گزارش (ایسنا)، بر اساس یافته‌های این فیزیکدان، دیوارها، درها و گوشه‌های خانه به طور قابل‌توجهی شدت سیگنال را کاهش می‌دهند. وی چگونگی اثرگذاری دیوارها و انعکاس‌ها بر شدت سیگنال را در منزلش تحلیل کرد و دریافت مرکز خانه نسبت به نقاط دیگر سیگنال شدیدتری دارد.

 

«کول» برای ارتقای ارتباط اینترنتی‌اش به مدل‌های ریاضی متوسل شد و با استفاده از معادله «هلمهولتز»، آپارتمان خود را در برنامه‌ای موسوم به Matlab شبیه‌سازی کرد. در این شبیه‌سازی وی نقشه خانه‌اش را ترسیم و سپس یک رایانه و تقویت‌کننده مجازی خلق کرد.

 

کول پس از آزمایش وضعیت سیگنال تقویت‌کننده در مکان‌های مختلف منزلش دریافت امواج نه تنها توسط دیوارها و درهای بسته مسدود می‌شوند، بلکه در گوشه‌های منزل هم همین امر صادق است چون سیگنال هنگامی که از روی اشیا می‌جهد، شدتش را از دست می‌دهد.

 

این فیزیکدان توانست نقشه‌ای از شدت سیگنال وای فای را در داخل آپارتمان خود تهیه کرده و نشان دهد شدت سیگنال در مرکز منزل بیش از جاهای دیگر است.

 

 

+ نوشته شده در  یکشنبه نهم شهریور 1393ساعت   توسط star  | 


پژوهشگران در دانشگاه بوفالو یک ریزتراشه پیشرفته جاذب نور ساخته‌اند که از لایه‌های متناوب بسیار باریک فلز و مواد نیمه‌رسانا یا عایق‌ ساخته شده است.

rainbow

این ساختار  هر فرکانس یا بسامد نور را در مکان‌های اندکی متفاوت در جهت عمودی می‌گیرد و جذب می‌کند و باعث ایجاد طول‌موج‌های «رنگین‌کمانی» می‌شود.

این نوع پژوهش‌ها در رشته «فوتونیکز» (photonics) ممکن است به ساخت موادی منتهی شود که توانایی جذب موثرتر نور را داشته باشند و باعث پیشرفت‌های تکنولوژیک در انرژی خورشیدی، تکنولوژی نامرئی‌سازی (استیلت) و سایر صنایع شوند.

به نقل از:همشهری آنلاین


برچسب‌ها: به دنبال رنگین‌‌ کمان
+ نوشته شده در  دوشنبه پانزدهم اردیبهشت 1393ساعت   توسط star  | 


دانشمندان در تلاش برای یافتن تعریف دوباره کیلوگرم با استفاده از خلأ هستند.

(ایسنا)، از میان تمامی واحدهای استاندارد مورد استفاده در سراسر جهان، کیلوگرم (واحد رسمی جرم در سیستم بین‌المللی واحدها) تنها واحدی است که هنوز هم به شیئ فیزیکی برای تعریف آن متکی است.

به گفته پاتریک آبوت از موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) در گایترسبرگ، بازبینی این تعریف اندازه‌گیری‌های خلأمحوری را می‌طلبد که محققان هنوز هم قادر به انجام آن نیستند.

آبوت در شصتمین نمایشگاه و سمپوزیوم بین‌المللی AVS که از تاریخ 27 اکتبر تا یکم نوامبر در کالیفرنیا برگزار شد، نتیجه تلاش‌هایی کنونی در صنعت خلأ برای بازتعریف کیلوگرم را ارائه کرده است.

آبوت همچنین در این نشست طراحی سیستمی جدید توسط تیم خود را توصیف می‌کند که امکان مقایسه مستقیم یک شیء در حال وزن‌شدن در خلأ یا خارج از خلأ را فراهم می‌کند.

این تنها پروژه از نوع خود در جهان است و آبوت و همکارانش معتقدند این موفقیت در ارائه دقیق کیلوگرم بازتعریف‌شده بسیار حیاتی خواهد بود.

کیلوگرم رسمی به نام «کیلوگرم نمونه اولیه بین‌المللی» (IPK) در دفتری خارج از پاریس نگه‌داری می‌شود و به عنوان استانداردی عمل می‌کند که نمونه اولیه کیلوگرم‌های تمامی ملل طی 125 سال اخیر با آن مقایسه شده‌اند.

هر چند دهه‌ یک بار، نمونه‌های اولیه ملی معمولا با دست به فرانسه حمل می‌شوند و در آن‌جا در مقایسه با IPK اندازه‌گیری می‌شوند.

اما عدم‌ هماهنگی‌های بین نمونه‌های اولیه ملی و نمونه رسمی هر صد سال با نرخ 0.050 میلی‌گرم‌ در حال افزایش بوده و کسی دلیل این امر را نمی‌داند.

هنوز مشخص نیست که آیا IPK در حال سبک‌تر شدن است یا این که نمونه‌های اولیه ملی در حال سنگین‌ترشدن هستند.

به گفته آبوت، از دست دادن جرم به دلیل فرسایش بعید به نظر می‌رسد، زیرا به ندرت از اتاقک خود بیرون آورده شده است.

به منظور حل این اختلافات، انجمن بین‌ا‌لمللی معیارشناسان (محققانی که علم اندازه‌گیری را مطالعه می‌کنند)، در سال 2007 تصمیم گرفتند خود را از نمونه اولیه خلاص و کیلوگرم را بازتعریف می‌کند.

آن‌ها سرانجام ثابت پلانک را برای بازتعریف برگزیدند، زیرا رابطه بین انرژی یک فوتون و فرکانس نوری که ساطع می‌کند، را توصیف می‌کند.

برای اطمینان از توافق بین سیستم کنونی IPK و کیلوگرم تعریف‌شده پلانک، محققان به ارتقای اندازه‌گیری‌شان برای عدم قطعیت نسبی نیاز خواهند داشت.

هم‌اکنون محققان از دو نوع آزمایش برای اندازه‌گیری ثابت پلانک استفاده می‌کنند و هر دوی این آزمایش‌ها به خلا نیاز دارند.


برچسب‌ها: بازتعریف کیلوگرم
+ نوشته شده در  سه شنبه سوم دی 1392ساعت   توسط star  | 

 ششمین دوره المپیاد جهانی نجوم و اختر فیزیک امسال از 14 تا 24 مرداد به میزبانی کشور برزیل برگزار شد و در طی آن تمامی ده نفر اعضای دو تیم دانش آموزی المپیاد نجوم ایران، موفق به دریافت مدال شدند. 

ايران همچون سال‌هاي گذشته با دو تيم در اين رقابت جهاني شركت كرد كه در تیم الف ایران، آرش گل محمدی، موفق به کسب مدال طلا شد و عطا مردای، محمد جواد شریعت‌زاده و کیانا افضلی موفق به کسب مدال نقره و فاطمه قشلاق‌پور نیز موفق به کسب مدال برنز شدند.

همچنین در تیم ب ایران نیز فرزاد فتحی و سید شایان خالوئی تفتی مدال نقره و عرفان بیات، سارا علیقلی‌زاده صفری و علی عباسی مدال برنز را کسب کردند.


در این دوره، 134 دانش آموز از 27 کشور جهان به رقابت پرداختند که دو کشور ایران و برزیل با دو تیم در این رقابت‌ها حضور داشتند.


در دوره قبلی این رقابت‌ها که سال گذشته در کشور لهستان برگزار شده بود، تیم‌های الف و ب ایران با نتایج تقریبا مشابه‌ای نسبت به امسال، موفق به دریافت یک مدال طلا، چهار نقره و پنج مدال برنز شدند.


به نقل از :ماهنامه نجوم


برچسب‌ها: المپیاد نجوم, ششمین المپیاد نجوم, مدال آوران المپیاد نجوم, تیم نجوم ایران
+ نوشته شده در  سه شنبه سی و یکم مرداد 1391ساعت   توسط star  | 

فيزيكدانان دانشگاه براون با تعيين قويترين حد براي جرم ماده تاريك كه طبق باورها تقريبا يك چهارم جهان را تشكيل مي‌دهد، جرم آن را بزرگتر از 40 گيگا الكترون ولت تشخيص داده‌اند.

به گزارش (ايسنا)، اين تشخيص از اهميت بسياري برخوردار است؛ چراكه يافته‌هاي اخير آزمايشات زيرزميني در مورد كشف ماده تاريك را با ترديد روبه‌رو خواهد ساخت.

طبق اين پژوهش كه در مجله Physical Review Letters منتشر شده، در صورت وجود ماده تاريك در جهان، اكنون قويترين حد ممكن تا به امروز براي جرم آن تعيين شده است.

محققان با استفاده از داده‌هاي تلسكوپ فضايي پرتو گاماي فرمي و يك رويکرد آماري جديد، جرم ذرات ماده تاريك را با محاسبه سرعتي كه اين ذرات يكديگر را در كهكشانهاي در حال گردش به دور كهكشان راه‌شيري حذف مي‌كنند، محدود كردند.

اين يافته‌ها مي‌تواند نتايج بدست آمده توسط گروههاي DAMA/LIBRA، CoGeNT و CRESST در مورد كشف ذره گريزان در آزمايشات زيرزميني را با ترديد روبرو سازد. اين آزمايشات، كشف ماده تاريك را با جرم هفت تا 12 گيگا الكترون ولت گزارش كرده بودند كه بسيار پايين‌تر از حد تعيين شده توسط فيزيكدانان براون است.

به گفته محققان، اگر جرم ذره ماده تاريك از 40 گيگا الكترون ولت كمتر باشد، در آن صورت مقدار اين ماده در جهان به حدي بود كه ديگر ما شاهد گسترش جهان با سرعت فزاينده‌اي كه امروز شاهد آن هستيم، نبوديم.

ماده تاريك به دليل اين كه مانند ستارگان و سيارات از خود تابش الكترو مغناطيسي ساطع نمي‌كند، تنها از طريف تاثيرات گرانشي آن قابل مشاهده است.

+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آذر 1390ساعت   توسط star  | 

پژوهشگراني از دانشگاه «توبينگن» در حال کار بر روي رايانه‌هاي نسل جديد هستند. آ‌ن‌ها اتم‌هاي سرد را به برهم‌کنش با نانوسيم‌هاي مينياتوري طلا وادار مي‌کنند.

به گزارش ايسنا، اين فيزيکدانان با تاباندن نور ليزر به اين نانوسيم‌ها با يک روش خاص باعث تمرکز ميدان نوري در سطح اين نانوسيم شده و از اين طريق به اصطلاح پلاسمون‌هاي سطحي توليد مي‌کنند. اين پلاسمون‌ها ميدان‌هاي نوري مقيدي هستند که‌ امکان ساخت افزاره‌هايي براي محاسبات نوري و اطلاعات کوانتومي ايجاد مي‌کنند.

يک چگالش بوز - اينشتين به نانوسيم‌هاي پلاسمونيکي اعمال مي‌شود

مدارهايي که بر اساس اين افزاره‌ها ساخته شوند، از فناوري‌هاي موجود بسيار سريع‌تر و کاراتر خواهند بود. به‌ منظور ساخت يک افزاره محاسباتي نوري، پلاسمون‌هاي سطحي، که براي انتقال داده سودمند هستند، بايد به عناصر ذخيره داده مانند اتم‌ها، جفت شوند. اين همان چيزي است که گروه پژوهشي مذکور به رهبري دکتر «سباستين سلاما» بر روي آن مشغول به کار است.

اين دانشمندان تکنيک‌هايي را ارائه کرده‌اند که براي قرار دادن اتم‌هاي سرد در مکان‌هاي بسيار نزديک به سطوح به ‌گونه‌اي که بتوانند با امواج نوري مقيد برهم‌کنش کنند، بسيار مفيد هستند. آنها بدين منظور، گازهاي اتمي را در يک محفظه خلاء تا دماهاي بسيار پاييني به ‌اندازه چند صد نانوکلوين سرد کردند.

اين ساختارهاي پلاسمونيک در سطح يک منشور مجتمع مي‌شوند

در چنين دماهاي پاييني، اين اتم‌ها ديگر مانند يک گاز کلاسيک رفتار نمي‌کنند. آنها حالت به اصطلاح چگالش بوز - انشتين شکل مي‌دهند که در آن تمام اتم‌ها در حالت کوانتومي يکسان هستند. اين چگالش مي‌تواند به عنوان يک ابر اتم بزرگ و واحد در نظر گرفته شود و مي‌تواند با اعمال ميدان مغناطيسي خارجي به سطح منتقل شود و در آنجا تأثير پلاسمون را احساس کند.

«سلاما» مي‌گويد: ما مي‌توانيم پلاسمون‌هايي که اين اتم‌ها را جذب و يا پلاسمون‌هايي که اين اتم‌ها را دفع کنند، توليد کنيم. با ساختاردهي سطح، ما مي‌توانيم تقريبا هر شکلي از پتانسيل را براي اين اتم‌ها ايجاد كنيم.

با اين حال، با اين موفقيت کار دانشمندان مذکور هنوز تمام نشده است.

«سلاما» مي‌گويد: هدف ما ساخت افزاره‌هاي هيبريدي براي محاسبات نوري و اطلاعات کوانتومي است. اکنون ما در ابتداي راه هستيم و هنوز کار زيادي مانده است که بايد انجام دهيم.

اين پژوهشگران جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Nature Photonics» منتشر کرده‌اند.

+ نوشته شده در  شنبه بیست و سوم مهر 1390ساعت   توسط star  | 

در پي ادعاي دانشمندان مركز سرن در مورد شكست سرعت نور توسط ذرات ريزي موسوم به نوترينوها و مقابله آن با نظريه نسبيت خاص انيشتين در مورد اين كه هيچ چيز نمي‌تواند سرعت نور را بشكند، جنجال بزرگي در جهان علم در مورد اين ادعا براه افتاد.


(ايسنا)، برخي دانشمندان در برابر اين ادعا، موضع گرفته و آن را نتيجه سنجش‌هاي اشتباه اخير اين محققان دانسته‌اند.

چه اين اندازه‌گيري‌ها اشتباه باشد يا فيزيكدانان مجبور به تغيير در بسياري از نظريه هاي مورد اعتماد كنوني شوند، اين گزارش به بررسي 10 موردي كه ممكن است تحت تاثير اين ادعا قرار بگيرند، پرداخته است:

 نسبيت خاص

قانون سرعت نور نشان‌دهنده پايه نظريه نسبيت خاص انيشتين در سال 1905 است. اين قانون با مفهوم سرعت مطلق كنار گذاشته شده و به جاي آن گفته شده كه حركت، نسبي است. اين قانون تنها در مورد نور استثنا دارد. تمام ناظران بدون توجه به سرعت آنها، به اندازه‌گيري سرعت نور در 299 ميليون و 792 هزار و 458 متر بر ثانيه خواهند پرداخت. اين سرعت نشانگر سريع‌ترين ميزان حركت بوده كه حد بالاي مطلق در حركت است. حال آن كه ادعاهاي جديد اين قانون مورد اعتماد را تهديد كرده است.

به گفته رابرت پلانكت، فيزيكدان آزمايشگاه فرمي‌لب، طبق نظريه نسبيت براي سريع‌تر شدن سرعت هر چيز از سرعت نور، نياز به صرف ميزان نامحدودي از انرژي است. در صورت صحيح بودن اين ادعا، اين قوانين بايد بازنويسي شوند.

 سفر زمان

طبق نظريه نسبيت خاص در مورد سرعت نور، اگر كسي قصد خروج از اين محدوديت را داشته باشد، ممكن است در زمان به سمت عقب برگردد.

ادعاي جديد شكسته شدن نور توسط نوترينوها، منجر به بروز انواع سؤالات ناراحت‌كننده شده است. اگر واقعا نوترينوها سريعتر از نور حركت مي‌كنند، پس بايد به نوعي، مسافر زمان باشند. اين ذرات به لحاظ نظري مي‌توانند پيش از اين كه محل خود را ترك كنند، به مقصد رسيده باشند. از نظر فيزيكدانان، چنين قابليتي در صورتي كه وجود داشته باشد، مي‌تواند براي ارسال نوترينوها به زمان قبل براي تحويل پيامها كاربري داشته باشد.

علت و معلول 

يك قانون بنيادي فيزيك و در حقيقت براي تمام علوم، قانون عليت است: اين كه علت


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه پنجم مهر 1390ساعت   توسط star  | 

فيزيك‌دانان آمريكايي نسبت به دستيابي به اطلاعات كافي در خصوص وجود يا عدم وجود ذره بوزن هيگز كه براساس برخي نظريه‌ها گفته مي‌شود جهان از اين ذره به وجود آمده است ابراز اميدواري كردند.

 در صورت عدم موفقيت دانشمندان در رسيدن به اين ذره، دانشمندان جهان بايد در مورد مدل استاندارد فيزيك ذرات 40 ساله كه چگونگي عملكرد جهان را توصيف مي‌كند، تجديد نظر كنند.

محققان اطلاعاتي در مورد «رد وجود بوزون هيگز با جرمي در محتمل‌ترين محدوده» را مورد بررسي قرار دادند.

دانشمندان آمريكايي با برخورددهنده تواترون از 28 سال پيش و محققان سازمان اروپايي پژوهش‌هاي هسته‌يي (سرن) از سال 2010 در تلاش بوده‌اند كه بوزون به عنوان ذره‌اي فرض شده كه پس از انفجار بزرگ در 7/13 ميليارد سال پيش موجب جرم‌دار شدن ماده شده است را در آن محدوده شناسايي كنند.

به گفته‌ دانشمندان هر دو مركز بايد چندين رويت از هيگز پيش از اعلام كشف، انجام شود و براي اطمينان از وجودشان به صورتي كه به نظر مي‌رسند، دقيقه به دقيقه آنها را به دقت بررسي كرد.

ذره‌ها در دو دستگاه – برخورد دهنده هادروني بزرگ بيضي شكل سرن و برخورد دهنده‌ مدور اما كوچك تواترون – در نزديكي سرعت نور با هم مي‌شكنند و بي‌نظمي اوليه ماده‌ي به سرعت گذرنده را در كسر كوچكي از ثانيه پس از انفجار بزرگ از نو ايجاد مي‌كند.

نتيجه‌ اين برخوردها در حافظه رايانه ضبط شده و توسط دانشمندان سراسر جهان براي هر گونه اثري از هيگز به عنوان يك عنصر كليدي مدل استاندارد از هر پديده‌ي جديد مورد بررسي قرار گرفت.

به گفته محققان سرن، حجم زيادي از اطلاعات جمع‌آوري شده مي‌تواند امكان رسيدن به نتيجه‌ي اوليه‌ – هيگز و يا بدون هيگز – در اواخر سال جاري را براي آنها فراهم كند.

ایسنا

+ نوشته شده در  پنجشنبه هفدهم شهریور 1390ساعت   توسط star  | 

محققان موفق شدند روشي براي اتصال بخش‌هاي مختلف پيل خورشيدي زنجيره‌اي ارائه کنند. با اين کار مي‌توان بهره تبديل انرژي را در اين پيل‌ها 10 درصد افزايش داد.

 ايسنا، برخي نانوذرات موسوم به اتم‌هاي مصنوعي که از روي، کادميم، تلوريم، سلنيوم، گوگرد و يا ديگر ترکيبات تشکيل شده‌اند، به‌ قدري کوچک‌ هستند که با افزودن يا کاستن يک الکترون، تغييرات شگرفي در آنها ايجاد مي‌شود، به ‌طوري که مي‌توان از آنها در پيل‌هاي خورشيدي يا حسگرهاي پزشکي استفاده کرد.

نقاط کوانتومي کلوئيدي که از سيستم‌هاي سه جزئي، ماده اوليه- سورفاکتانت - حلال، ايجاد مي‌شوند، با تغيير در اندازه آنها مي‌توان خواص‌شان را تغيير داد، به ‌طوري که در ساختارهاي فتوولتائيک، موجب افزايش طيف قابل جذب مي‌شوند.

محققان دانشگاه تورنتو با استفاده از نقاط کوانتومي از جنس سلنيد سرب که اندازه‌هايشان قبلا در محدوده‌اي تنظيم شده است، اولين پيل خورشيدي زنجيره‌اي را ساختند. پيل خورشيدي زنجيره‌اي، به پيلي گفته مي‌شود که داراي بخش‌هايي بوده و هر بخش مي‌تواند يک محدوده از نور را جذب کند. با اين سيستم مي‌توان بهره تبديل انرژي پيل‌هاي خورشيدي را از 31 درصد کنوني به 42 تا 49 درصد افزايش داد.

در اين پروژه، محققان بر مشکل اصلي تحقيقات پيشين فائق آمدند. مشکلي که از قبل وجود داشت، اين بود که نمي‌توانستند هر بخش از پيل خورشيدي را به بخش ديگر متصل کنند. براي حل اين مشکل، پژوهشگران از روشي به‌ نام «لايه ترکيبي مدرج» استفاده کردند. با اين روش مي‌توان ابتداي يک بخش را به انتهاي بخش ديگر پيل خورشيدي متصل کرد و با اين کار مي‌توان فعاليت بخش‌هاي مختلف را بدون بروز مشکلي به ‌هم ارتباط داد.

اين ساختار ايجاد شده، شفاف است و مي‌توان از آن در ساخت پيل خورشيدي زنجيره‌اي نقاط کوانتومي استفاده کرد.

«سرجنت» از محققان اين پروژه مي‌گويد: همين که ما بتوانيم بهره تبديل انرژي را 10 درصد افزايش دهيم، مي‌توان از اين سيستم در توليد پيل‌هاي خورشيدي بزرگ و انعطاف‌پذير با هزينه کم استفاده کرد. در حال حاضر هدف ما بهبود اين سيستم و کاهش هزينه‌ها است. اين سيستم قابل توليد در مقياس انبوه است، ما در يک مرحله توانستيم مقادير زيادي نقاط کوانتومي را به‌ صورت کلوئيدي سنتز کنيم، به‌ طوري که مي‌تواند پيل خورشيدي با سطح يک متر مربع را پوشش دهد.

اين گروه تحقيقاتي، قصد دارد در قدم بعد، روي بهبود حرکت حفره‌ و الکترون درون نقاط کوانتومي کلوئيدي کار کند تا در نهايت پيل خورشيدي منعطف و ارزان توليد شود که بتواند بيش از 10 درصد نسبت به پيل‌هاي رايج، انرژي خورشيدي را به الکتريسيته تبديل کند.

+ نوشته شده در  سه شنبه پانزدهم شهریور 1390ساعت   توسط star  | 

محققان دانشكده مهندسي و علوم کاربردي هاروارد با بكارگيري شيوه انقطاع فاز توانسته‌اند

پرتوهاي نور را وادار به رفتار در جهتي كنند كه قوانين چندين قرن در مورد انعكاس و انكسار را به

چالش مي‌طلبد.

به گزارش (ايسنا)، اين كشف به فرمول‌بندي جديد قوانين رياضي منجر شده كه به پيش‌بيني مسير پرتوهاي نور در زمان خروج از سطح يا حركت از يك واسط به واسط ديگر مي‌پردازد.

اين محققان توانسته‌اند با استفاده از سطوح طراح، تاثيرات آينه‌هاي سرگرمي را بر روي سطح صاف ايجاد كنند.

از زمانهاي قديم اين امر شناخته شده‌ بود كه نور در سرعت‌هاي مختلف، از ميان واسطهاي گوناگون حركت مي‌كند. انعكاس (بازتاب) و انكسار (شكست) نور، زماني رخ مي‌دهند كه نور با يك ماده در يك زاويه برخورد مي‌كند؛ چرا كه يك سمت پرتو مي‌تواند از سوي ديگر سرعت بگيرد. از همين رو جبهه موج جهت خود را تغيير مي‌دهد.

قوانين متعارف كه در كلاسهاي فيزيك تدريس مي‌شوند، به پيش‌بيني زواياي انعكاس و انكسار بر اساس زوايه ورودي و خصوصيات دو واسط مي‌پردازند.

فيزيكدانان هاروارد، در زمان بررسي رفتار نور هنگام برخورد با سطوح منقش به نانوساختارهاي فلزي، دريافتند كه معادلات معمول براي توصيف پديده حاصله در آزمايشگاه، كافي نيست.

قوانين كلي جديد كه در هاروارد ايجاد شده، بر اساس اين اكتشاف است كه مرز بين دو واسط، در صورتي كه بطور ويژه طراحي شوند، مي‌تواند مانند واسط سوم عمل كند.

براي مثال، سطحي مانند سطح درياچه، يك مرز هندسي بين دو واسط آب و هوا است؛ اما اكنون با قانون جديد، اين مرز به يك رابط جديد تبديل شده كه مي‌تواند خود باعث خم شدن نور شود.

مؤلفه اصلي اين اكتشاف، يك گروه آنتن‌هاي ريز طلايي بود كه بر روي سطح سيليكون اين دانشمندان نصب شده بودند. اين مجموعه در مقياسي بسيار نازكتر از طول موج نور برخوردكننده با آن ساخته شده است. اين موضوع بدين معني است كه برخلاف يك سيستم نوري معمول، مرز ساخته شده بين هوا و سيليكون، بيانگر يك تغيير فاز ناگهاني موسوم به انقطاع فاز در درجات بالايي طول موجي است كه از آن عبور مي‌كند.

هر يك از آنتن‌هاي اين مجموعه مانند يك مرتعش‌كننده عمل مي‌كند كه قادر به به تله انداختن نور و گرفتن انرژي آن براي مدت زمان مشخص پيش از آزادسازي آن است. شيب گونه‌هاي مختلف مرتعش‌كننده بر روي سطح سيلسكون مي‌تواند بطور موثري نور را پيش از آغاز گسترش آن در واسط ديگر، خم كند.

پديده حاصله از اين كشف تمام قوانين سنتي را شكسته و به ساخت پرتوهايي از نور پرداخته كه بسته به شكل سطح، به انعكاس و انكسار به شيوه‌هاي دلخواه مي‌پردازند.

اين محققان براي عمومي كردن قوانين انعكاس و انكسار كتابهاي فيزيك، يك واژه جديد را به معادلات اضافه كرده‌اند كه نشانگر شيب تغييرات فاز سهيم در مرز است. مهمتر اين كه در زمان نبود يك سطح شيب‌دار، قوانين جديد به قوانين شناخته‌شده‌تر كاهش مي‌يابند.

همچنين با اين قوانين جديد مي‌توان بسامد (رنگ)، دامنه (روشني) و قطبش نور را نيز كنترل كرد؛ بدان معني كه نور حاصله، در اصل يك پرتو طراح است.

محققان تاكنون توانسته‌اند با موفقيت، يك پرتو گردبادي حلزوني شكل، از سطح مسطح توليد كنند. آنها همچنين در فكر توليد لنزهاي مسطح با قابليت تمركز بدون انحراف بر تصوير هستند.

+ نوشته شده در  دوشنبه چهاردهم شهریور 1390ساعت   توسط star  | 

تيمي از فيزيكدانان دانشگاه كرنل موفق‌شده‌اند اولين پوشش نامرئي‌كننده زمان را بسازند كه مي‌تواند زمان را تا 110 نانوثانيه نامرئي كند.

 (ايسنا) اين محققان آمريكايي به ارسال يك پرتو نور از ميان دو لنز زماني پرداخته‌اند كه اين نور را آهسته و فشرده كرده و سپس آن را دوباره وسعت مي‌دهد.

اين كار باعث به وجود آمدن يك فاصله در زمان شده كه طي آن وقايع رخ داده طي يك بازه زماني «نامرئي» شده و قابل مشاهده نخواهد بود.

در اين حالت، بينندگان به مشاهده منظره‌اي خواهند نشست كه كاملا متفاوت از اتفاقي است كه در حالت پوششي مي‌افتد.

تا كنون اين محققان توانسته‌اند زمان را تنها براي 110 نانوثانيه نامرئي كنند و در تلاش هستند كه آن را تا 120 ميكروثانيه افزايش دهند.

بااين حال، همين زمان نيز در حال حاضر يك دستاورد بزرگ محسوب شده و در نسل ابداعات اين چنيني، اولين به شمار مي‌رود.

شنلهاي نامرئي‌كننده از مدتها پيش روياي جامعه علمي بوده و تاكنون تنها در فيلمها و داستانهاي علمي و تخيلي ظهور پيدا كرده است.

همانطور كه يك شنل نامرئي به دور فوتونهاي نور پيچيده و جسم را پوشش مي‌دهند، شنل زماني نيز بر دستكاري بر نور براي دستيابي به هدفي مشابه تكيه دارد.

با اين حال تفاوت عمده آن دو اين است كه دستگاه جديد به جاي خميده كردن نور، آن را آهسته كرده و سپس نور را براي توليد يك فاصله كه اجسام در آن محو مي‌شوند، سرعت مي‌بخشد.

پيش از اين نيز محققان دانشگاه دوك در سال 2009 يك شنل نامرئي كننده پهناي باند صفحه زمين را رونمايي كردند كه مي‌توانست مسير امواج الكتروني را پوشش بدهد.

سال 2010 نيز محققان انگليسي دانشگاه سنت اندرو موفق به ساخت ماده‌اي موسوم به متافلكس (Metaflex) شدند كه ممكن است در آينده راهي براي ساخت اليافي كه نور را منحرف مي‌كنند، ارائه دهد.

دانشمندان ديگر نيز توانسته‌اند متاموادي بسازند كه نور را خميده و شياردار كرده تا اجسام را در طول ‌موجهاي بالاتر نامرئي كند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و نهم تیر 1390ساعت   توسط star  | 


يافته جنجالي شتاب‌دهنده اتمي
گوردون کین نظریه ابرتقارن را اینگونه توصیف می‌کند: «شگفت‌انگیز، زیبا و بی‌همتا». کین، فیزیک‌دان نظری در دانشگاه میشیگان در آن‌آربور، در حدود 30 سال روی ابرتقارن کار کرده است. 

گوردون كين نظريه ابرتقارن را اينگونه توصيف مي‌كند: «شگفت‌انگيز، زيبا و بي‌همتا». كين، فيزيك‌دان نظري در دانشگاه ميشيگان در آن‌آربور، در حدود 30 سال روي ابرتقارن كار كرده است.

ابرتقارن نظريه‌اي است كه به اعتقاد وي و بسياري از افراد ديگر گروهي از مسائل را با درك ما از جهان درون‌اتمي حل مي‌كند. هنوز هم نگراني فزاينده‌اي مبني بر نادرستي اين نظريه وجود دارد، هر چند كه ممكن است اين نظريه ظريف و زيبا باشد.
به گزارش نيچر، داده‌هاي به‌دست آمده از تصادم‌دهنده بزرگ هادرون (ال‌اچ‌سي)، پروتون‌شكني كه 27 كيلومتري از مرز فرانسه- سوئيس را در نزديكي ژنو سوئيس احاطه مي‌كند، هيچ نشانه‌اي از وجود «ابرذرات» پيش‌بيني‌شده در اين نظريه نشان نداده‌اند. به گفته كريس لستر، فيزيك‌دان ذره‌اي در دانشگاه كمبريج بريتانيا، كه با ردياب ATLAS در ال‌اچ‌سي كار مي‌كند، «ما ابرتقارن را در گوشه‌اي نشان مي‌دهيم».

همراه با آزمايش كامپكت مون سولنوئيد ال‌اچ سي، ATLAS سال گذشته را به جست‌وجوي ابرذرات پرداخته است و اكنون براي جمع‌آوري داده‌هاي بيشتر تنظيم مي‌شود، در حالي‌كه ال‌اچ‌سي به‌زودي يك كاركرد با توان بالا را آغاز مي‌كند. اگر ردياب‌ها تا پايان سال در يافتن ابرذرات موفق نشوند، اين نظريه ممكن است با مشكلي جدي روبه‌رو شود.ابرتقارن در دهه 1970 به‌صورت راهي براي رفع كمبود اصلي مدل استاندارد فيزيك ذره‌اي مطرح شد. اين مدل رفتار ذرات بنيادي تشكيل‌دهنده ماده معمولي را توصيف مي‌كند. پژوهشگران اكنون تمامي ذرات پيش‌بيني‌شده در اين مدل را به جز يكي كشف كرده‌اند: فرض شد كه هيگس بوسون در دادن جرم به ذرات ديگر كمك مي‌كند.«هيگس در اين نظريه نقش تعيين‌كننده‌اي ايفا مي‌كند، اما جرم پيش‌بيني‌شده آن در معرض نوسانات شديد ناشي از تأثيرات كوانتومي ساير ذرات بنيادي قرار دارد. اين نوسانات مي‌توانند جرم پيش‌بيني‌شده هيگس را تا نقطه‌اي افزايش دهند كه در آن، جرم ساير ذرات بنيادي سنگين‌تر از جرم واقعي آنها باشد و به‌طور مؤثري مدل استاندارد را نقض مي‌كنند. نظريه‌پردازان مي‌توانند نوسانات حاصل از معادلات خود را تنها با تنظيم جرم هيگس تا يك مقدار بسيار دقيق - كسري سنگين‌تر يا سبك‌تر - برطرف سازند، اما كل ساختار نظري فرو مي‌ريزد.

بسياري از فيزيك‌دان‌ها با هر نظريه‌اي كه مستلزم ميزان‌سازي دقيق و حساس است،

 

به نقل از :هوپا

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه چهارم خرداد 1390ساعت   توسط star  | 

دانشمندان اظهار كرده‌اند كه پرندگان ممكن است در زمان پرواز در آسمان بتوانند ميدان الكترومغناطيسي زمين را مشاهده كنند.

 (ايسنا)، بسياري از موجودات از جمله پرندگان با تشخيص جهات نيروهاي مغناطيسي اطراف زمين، مسير خود را مي‌يابند اما محققان اكنون واكنش‌هاي مختلفي را كه توسط چشمان پرندگان مطابق با جهت چرخش ميدان ايجاد مي‌شود كشف كرده‌اند.

به گفته محققان اين واكنش‌ها مي‌تواند تصويري از ميدان مغناطيسي را به شكل سايه‌روشن‌هايي در چشم پرنده ايجاد كند.

دانشمندان مي‌گويند: در صورتي‌كه اين امر حقيقت داشته باشد، نمونه‌اي ديگر از عجايب طبيعت را شاهد خواهيم بود.

اين نظريه پيچيده شامل آزمايش پروسه‌اي ‌است كه طي آن نور وارد چشم پرنده مي‌شود و اين مساله طي 30 سال گذشته كنجكاوي جامعه علمي را برانگيخته است.

در اواخر دهه 1970 كلاوس شولتن، يك فيزيك‌دان به اين نتيجه رسيد كه پرندگان با تكيه بر واكنش‌هاي بيوشيميايي حساس به جاذبه زمين در چشمانشان مسير خود را پيدا مي‌كنند.

از آن زمان، دانشمندان با انجام تحقيقاتي سلول‌هاي خاصي را در چشم پرندگان شناسايي كردند كه اين عملكرد را با استفاده از پروتئين كريپتوكروم انجام مي‌دهد.

به گفته دانشمندان چنين تصويري به صورت يك شكل واضح نبوده بلكه بر اساس حركات ميدان مغناطيسي فقط بصورت سايه و روشن است.

اين در حالي است كه هنوز شاهد روشني بر اين ادعا پيدا نشده اما دورنماي چنين كشفي دانشمندان را حيرت‌زده كرده است.

+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم بهمن 1389ساعت   توسط star  | 

در پی انتشار خبری مبنی بر مشاهده تابش هاوکینگ در آزمایشگاه و واقعیت یافتن پیش‌بینی جنجالی استیفن هاوکینگ مبنی بر تابش سیاه‌چاله‌ها، بحث داغی در محافل دانشگاهی آغاز شد.

بسیاری از ما انتظار داریم که سیاه‌چاله‌ها همان‌طور که از اسمشان پیداست، تاریک باشند و هیچ چیز نتواند از آن‌ها خارج شود. اما چند دهه قبل استیفن هاوکینگ در محاسبات خود نشان داد که سیاه‌چاله‌ها باید از خود نور بتابانند. اکنون و برای اولین بار، گروهی از فیزیک‌دانان ادعا کرده‌اند که این تابش عجیب را در آزمایشگاه دیده‌اند.

به گزارش نیوساینتیست، اولف لئون‌هارت از دانشگاه سنت اندروز انگلستان، رهبر گروهی از دانشمندان که در سال 2008 / 1387یک شبه سیاه‌چاله را با استفاده از پالس‌های لیزری ایجاد کردند، می‌گوید: «این آزمایش نخستین مشاهده تابش هاوکینگ است. تابش هاوکینگ نه یک رویای نظری محض که پدیده‌ای واقعی است.»

شواهد ارائه شده هنوز همه دانشمندان را متقاعد نکرده است. برخی نیز استدلال می‌کنند که تابش هاوکینگ نمی‌تواند از جسمی غیر از یک سیاه‌چاله واقعی ساطع شود. با این وجود اگر آزمایش‌های بعدی تایید کنند که اندازه‌گیری‌های انجام شده در دانشگاه اینسوربیا ایتالیا نوعی از تابش هاوکینگ است، پنجره جدیدی به بخشی از عجیب‌ترین موضوعات عالم باز خواهد شد. این یافته همچنین نشان می‌دهد که فیزیک نامانوس (Bizarre Physics) که قبل از این تصور می‌شد تنها مختص سیاه‌چاله‌ها است، در حقیقت دامنه بسیار گسترده‌تری دارد.


سیاه‌چاله و اصل عدم قطعیت

سیاه‌چاله، توده متمرکز بسیار سنگین و کوچک از جرم با میدان جاذبه فوق‌العاده قوی است. این جاذبه به اندازه‌ای قوی است که از فاصله‌ای مشخص از سیاه‌چاله که افق رویداد نامیده می‌شود، هیچ چیز حتی نور که با سرعت 300هزار کیلومتر بر ثانیه سریع‌ترین موجود این دنیا است، نمی‌تواند از سیاه‌چاله خارج شود. به همین دلیل است که سیاه‌چاله را حفره تاریک می‌نامند.

در سال 1974 / 1353 هاوکینگ با استفاده از نظریه کوانتوم نشان داد که سیاه‌چاله‌ها هم باید تابش داشته باشند. این نتیجه‌ای از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که بیان می‌کند هرگز نمی‌توان مطمئن بود که یک فضای به ظاهر تهی، واقعا خالی باشد. در عوض ذرات مجازی همواره به صورت جفت ظاهر می‌شوند. این جفت ذرات از ماده و پادماده متناظر آن ساخته شده‌اند که لحظه‌ای بسیار کوتاه دوام می‌آورند و پس از آن، به سرعت همدیگر را خنثی کرده و ناپدید می‌شوند. قبل از هاوکینگ، دانشمندان معمولا این ذرات را نادیده می‌گرفتند.

با این حال اگر یک جفت از این فوتون‌ها در افق رویداد سیاه‌چاله تشکیل شوند، این فرصت پیش می‌آید که در همان زمان بسیار کوتاه، یکی از ذرات از سیاه‌چاله فرار کند و فقط یکی به درون سیاه‌چاله کشیده شود. به این ترتیب هر کدام از این ذرات در یک سمت سیاه‌چاله قرار می‌گیرند. یکی از آنها در خارج از سیاه‌چاله آزادانه حرکت می‌کند و دیگری برای ابد در سیاه‌چاله به دام می‌افتد. این پدیده مانع از آن می‌شود که دو ذره مجددا با یکدیگر ادغام و نابود شوند و بنابراین، به نظر می‌رسد که سیاه‌چاله در حال تابش و از دست دادن انرژی است.

هاوکینگ پیش‌بینی کرد که سیاه‌چاله‌ها باید شدت ثابتی از این تابش داشته باشند، مساله‌ای که از سوی اغلب دانشمندان مورد پذیرش قرار گرفت. تنها مشکل این بود که هیچ‌کس این تابش را مشاهده نکرده بود.


سرعت فرار

در سال‌های اخیر، دانشمندان مشغول کار با ابزارهای آزمایشگاهی بودند که به نوعی افق رویداد را بازسازی می‌کرد. افق رویداد مشخص‌کننده نقطه‌ای است که فرار از سیاه‌چاله غیرممکن است. غیرممکن بودن فرار به این دلیل است که سرعت لازم برای انجام چنین کاری از سرعت نور که حد سرعت کیهانی است، بیشتر است.

شبه سیاه‌چاله‌ها نقطه‌ای مشابه دارند که عبور از آن به دلیل سرعت بالایی که مورد نیاز است، امکان‌پذیر نیست. با توجه به این‌که دانشمندان نمی‌دانند چطور باید یک سیاه‌چاله واقعی را ایجاد کرد، بر خلاف سیاه‌چاله واقعی که افق رویداد آن توسط میدان جاذبه شدید ایجاد می‌شود، این کار در آزمایشگاه با استفاده از مکانیزم‌های دیگری مانند امواج صوت یا نور انجام می‌شود. با این وجود، هیچ شخصی نتوانسته بود فوتون‌هایی را که نشان دهنده تابش هاوکینگ ایجاد شده توسط این شبه سیاه‌چاله‌ها است، مشاهده کند.

برای ساخت افق


به نقل از:وب نجوم علمي براي همه در هر زمان


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  پنجشنبه ششم آبان 1389ساعت   توسط star  | 

ساخت موادی با ضریب شکست منفی

دانشمندان توانستند موادی با ضریب شکست منفی تولید کنند. اینها موادی هستند که بطور طبیعی وجود ندارند و نور را در خلاف جهت مواد معمولی منحرف میکنند.

با استفاده از این مواد عدسی هایی قابل ساخت هستند که بسیار عالی خواهند بود و قدرت تفکیک بسیار بالا و عدم تغییر شکل نور از دیگر برتری های آن ها میباشد.

ایده این نوع مواد را یک دانشمند روسی بنام وسلاگو (V. G. Veselago) در سال ۱۹۶۷ ارائه کرد و برای چند دهه رویای دانشمندان پیداکردن چنین خاصیت از مواد بود.

اکنون در ناحیه های میکرو ویو و فروسرخ طیف الکترومغناطیسی این مواد ساخته شده اند که برای چشم انسان نامرئی هستند. اما هدف اصلی رسیدن به قسمت مرئی طیف میباشد.

از کاربرد های بسیار زیاد این مواد میتوان به عناصر تصویر برداری مسطح، لنز های کامل با قدرت تفکیک بالا ، آنتن های جدید، انبرک های اپتیکی غیر مخرب برای کار با سلول های بیلوژیکی، موجبر های نسل جدید، محافظت حسگرها و ...اشاره کرد.

 

اگر جسم

A

را با پوششی از متامتریال محافظت کنیم، انعکاس های نوری از جسم

B

با برخورد به پوشش متامتریال، جسم

A

را دورزده و بیننده عملآ جسم

A

را نخواهد دید

 

منبع : http://www.ali-saremi.blogfa.com/post-97.aspx

+ نوشته شده در  سه شنبه چهارم آبان 1389ساعت   توسط star  | 

رييس پژوهشكده گداخت هسته‌اي خبر داد:
تلاش براي احداث نيروگاه گداخت هسته اي در ايران
 رييس پژوهشكده فيزيك پلاسما و گداخت هسته‌اي پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌اي سازمان انرژي اتمي ايران با تاكيد بر اين كه بسترهاي‌ لازم براي توسعه علم گداخت هسته‌اي در كشور ايجاد شده است، اظهار اميدواري كرد كه همگام با كشورهاي قدرتمند و پيشرفته دنيا، با ساخت و بهره‌برداري از نيروگاه‌هاي گداخت هسته‌اي، زمينه تامين بخشي از برق مورد نياز كشور از اين نيروگاه‌ها در آينده فراهم شود.

دكتر اصغر صديق‌زاده در گفت و گو با ايسنا اظهار كرد: اين هدفي است كه نمي‌توانيم از آن به سادگي بگذريم زيرا درغير اين صورت، معلوم نيست كه آيندگان براي برطرف كردن نياز برق كشور ، ناچار به تحمل چه هزينه‌هاي گزافي شوند.

صديق‌زاده افزود: گداخت هسته‌اي يكي از مقوله‌هاي علمي و فني است كه ايران مي‌تواند به سرعت به جايگاه كشورهاي پيشرفته صاحب اين فناوري برسد.

به گفته وي ‌، ايران با داشتن علم اين فناوري در گذشته،‌ بايد همزمان با كشورهاي قدرتمند، به انرژي گداخت هسته‌اي به صورت كامل دست يابد.

صديق با بيان اين كه روش‌هاي متفاوتي براي رسيدن به گداخت هسته‌اي وجود دارد، گفت:


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  پنجشنبه یکم مهر 1389ساعت   توسط star  | 

آشنايي با نظريه معروف دکتر حسابي

ذرات تا بي‌نهايت ادامه دارند

خلاصه اي از تئوري معروف او:

دكتر حسابي يكبار تابستان براي مدت كوتاهي به ايران بازگشت و در خانه اي متعلق به آقاي جماراني تابستان را سپري مي كرد و در همين ايام در حين مطالعات به اين فكر افتادند كه علت وجود

آشنايي با نظريه معروف دکتر حسابي

ذرات تا بي‌نهايت ادامه دارند

خلاصه اي از تئوري معروف او:

دكتر حسابي يكبار تابستان براي مدت كوتاهي به ايران بازگشت و در خانه اي متعلق به آقاي جماراني تابستان را سپري مي كرد و در همين ايام در حين مطالعات به اين فكر افتادند كه علت وجود خاصيتهاي ذرات اصلي بايد در اين باشد كه اين ذرات بي نهايت گسترده اند و هر ذره اي در تمام فضا پخش است و نيز هر ذره اي بر ذرات ديگر تاثير مي گذارد. به اين ترتيب به فكر آزمايشي افتاد كه اين نظريه را اثبات و يا نفي كند . او با خود فكر كرد اگر اين تئوري صحيح باشد بايد چگالي يك ذره مادي به تدريج با فاصله از آن كم شود و نه اينكه يك مرتبه به صفر برسد و نبايد ذره مادي شعاع معيني داشته باشد. پس در اينصورت نور اگر از نزديكي جسمي عبور كند بايد منحرف شود و پس از اينكه محاسبات مربوط به قسمت تئوري اين نظريه را به پايان رسانيد پس از بازگشت به امريكا به راهنمايي پرفسور انيشتين در دانشگاه پرنيستون به تحقيقات در اين زمينه پرداخت. پرفسور انيشتين قسمت نظري تئوري را مطالعه كرد و دكتر حسابي را به ادامه كار تشويق كرد. دكتر حسابي به راهنمايي پرفسور انيشتين به تكميل نظريه پرداخت سپس يك سال ديگر در دانشگاه شيكاگو به كار پرداخت و آزمايشهايي در اين زمينه انجام داد. وي با داشتن يك انتر فرومتر دقيق توانست فاصله نوري را در عبور از مجاورت يك ميله اندازه بگيرد و چون نتيجه مثبت بود آكادمي علوم آمريكا نظريه دكتر حسابي را به چاپ رسانيد. برخي همكاران از نامأنوس بودن و جديد بودن اين فكر متعجب شدند و برخي از اين نظريه استقبال كردند.

شرح آزمايشهاي انجام شده و نتيجه آن:

در اثبات اين نظريه اگر در آزمايش, نور باريك ليزر از مجاورت يك ميله وزين چگال عبور داده شود, سرعت نور كم مي شود. در نتيجه پرتو ليزر منحرف ميگردد. هرگاه پرتو ليزر بطور مناسبي از ميان دو جسم سنگين كه در فاصله اي از هم قرار دارند عبور داده شود انحراف آن هنگام عبور از مجاورت جسم اول و سپس از مجاورت جسم دوم به خوبي معلوم ميشود و اين انحراف قابل عكسبرداري است. اين آزمايش گسترده بودن ذره را نشان مي دهد. بر طبق اين آزمايش انحراف زياد پرتو ليزر فقط در اثر پراش نبوده بلكه مربوط به جسم است. بر حسب اين نظريه هر ذره, مثلاً الكترون, كوارك يا گلويون نقطه شكل نيست بلكه بي نهايت گسترده است و در مركز آن چگالي بسيار زياد بوده و هر چه از مركز فاصله بيشتر شود آن چگالي بتدريج كم مي شود. بنابراين يك پرتو نور از يك فضاي چگالي عبور كرده و شكست پيدا ميكند و انحراف مي يابد.

اختلاف تئوري بي نهايت بودن ذرات با تئوريهاي قبلي:

در تئوريهاي قبلي هر ذره قسمت كوچكي از فضا را در بر دارد يعني داراي شعاع معيني است و خارج از آن اين ذره وجود ندارد ولي در اين تئوري ذره تا بي نهايت گسترده است و قسمتي از آن در همه جا وجود دارد. در تئوريهاي جاري نيروي بين دو ذره از تبادل ذرات ديگر ناشي مي شود و اين نيرو مانند توپي در ورزش بين دو بازيكن رد و بدل مي شود و اين همان ارتباطي است كه يبن آنها حاكم است و در تئوريهاي جاري تبادل ذرات ديگري اين ارتباط ميان دو ذره را ايجاد ميكند. مثلاً نوترون كه بين دو ذره مبادله مي شود, اما در تئوري دكتر حسابي ارتباط بين دو ذره همان ارتباط گسترده ايست كه در همه جا بعلت موجوديت آنها در تمام فضا بين آنها وجود دارد.


ارتباط اين تئوري با تئوري نسبيت انيشتين:

تئوري انيشتين مي گويد: خواص فضا در حضور ماده با خواص آن در نبود ماده فرق دارد, به عبارت رياضي يعني در نبود ماده, فضا تخت است ولي در مجاورت ماده فضا انحنا دارد. اگر بگوييم يك ذره در تمام فضا گسترده است در هر نقطه از فضا چگالي ماده وجود دارد و سرعت نور به آن چگالي بستگي دارد به زبان رياضي به اين چگالي مي توان انحناي فضا گفت.

ارتباط فلسفي اين تئوري با فلسفه وحدت وجود:

در اين نگرش همه ذرات جهان بهم مرتبط هستند. زيرا فرض بر اين است كه هر ذره تا بي نهايت گسترده است و همه ذرات جهان در نقاط مختلف جهان با هم وجود دارند. يعني در واقع قسمت كوچكي از تمام جهان در هر نقطه اي وجود دارد.

به نقل از:/www.eshtehard.ne

+ نوشته شده در  چهارشنبه سی و یکم شهریور 1389ساعت   توسط star  | 


 

فيزيكدانان دانشگاه صنعتي اصفهان به روشي براي تغيير فاز گرافن از حالت فلز به حالت عايق دست يافتند.

به گزارش ايسنا، محمدحسين زارع، دانشجوي دکتري رشته‌ فيزيك دانشگاه صنعتي اصفهان با اعلام اين مطلب خاطرنشان كرد: «در اين پژوهش با اعمال روش‌هاي عددي توانستيم شبکه‌هاي خيلي بزرگ را مورد مطالعه قرار داده و طرح‌هاي اوليه‌اي را براي کنترل ويژگي‌هاي الکتروني گرافن(نظير باز کردن گاف با کنترل هندسه و کاهش دادن آن به نوارهاي نانومتري) به دست آوريم».

وي افزود: «روش‌هاي ليتوگرافي که منجر به توليد ساختارهاي نانومتري مي‌شوند، دقت کافي براي نمايش گرافين با دقت آنگستروم ندارند؛ بنابراين، ساختارهاي نانومتري به طور اجتناب‌ناپذيري مرزهاي ناصافي دارند که اثراتي قوي در ويژگي‌هاي ترابرد نوارهاي نانومتري ايجاد مي‌کنند. اما در گرافين دولايه با اعمال ميدان الکتريکي عمود به صفحات مي‌توان گاف ايجاد کرد.»

وي درباره نحوه‌ انجام اين پژوهش اظهار داشت: «ابتدا شبکه‌ مورد نظرمان را شبيه‌سازي کرديم، سپس بي‌نظمي‌ها را روي نمونه قرار داديم. همچنين از روش عددي چند جمله‌اي‌هاي چبيشف KPM که مبتني بر بسط مجموعه‌ کاملي از چند جمله‌اي‌هاي کامل است براي مطالعه‌ي عددي اثر بي‌نظمي در نانوپوسته‌هاي گرافين دولايه استفاده كرديم. با اين روش، چگالي حالت‌هاي موضعي (LDOS) را به دست آورديم و پارامتر تشخيص DP - معياري که با استفاده از آن حالت‌هاي جايگزيده را از حالت‌هاي گسترده تميز مي‌دهند - را محاسبه کرديم. با اين کار پژوهشي، گذار فلز به عايق را در حضور بي‌نظمي در شبکه مشاهده کرديم. به‌ طوري‌كه در يک شدت بي‌نظمي بحراني، نمونه تغيير فاز داد و عايق شد.»

جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر فرهاد شهبازي، دکتر سيد اکبر جعفري و محسن اميني انجام شده در مجله‌ي CONDENSED MATTER (جلد22، سال 2010) منتشر شده است.

 

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه هجدهم شهریور 1389ساعت   توسط star  | 

پديده نابودي زوج
يكي از نتايج اصل هم ارزي جرم و انرژي اين است كه اين دو مي‌توانند به يكديگر تبديل شوند. مشاهده تجربي اين مسيله در فرايندهاي مختلف مانند اثر فوتوالكتريك ، اثر كامپتون ، پديده توليد زوج و … انجام شده است. در پديده توليد زوج تابش الكترومغناطيسي در مجاورت يك هسته سنگين به دو ذره الكترون و پوزيترون واپاشيده مي‌شود، اما پوزيترون نمي‌تواند طول عمر زيادي داشته باشد، چون فضا پر از الكترون است، لذا پوزيترون بعد از مدت كوتاهي از توليد شدن با يك الكترون تركيب شده و از بين مي‌رود و به جاي آن فوتون يا تابش الكترومغناطيسي ايجاد مي‌شود كه به اين پديده نابودي زوج ميگويند.
 
 
 شرايط اوليه نابودي زوج
نابودي زوجهاي ذره و پادذره و همراه با آن آفرينش فوتونها ، عمل عكس توليد زوج است. نابودي ماده و آفرينش انرژي الكترومغناطيسي را براي حالتي در نظر مي‌گيريم كه الكترون و پوزيترون نزديك به هم و اساسا ساكن باشند. در آغاز اندازه حركت خطي كل اين دو ذره صفر است، بنابراين وقتي اين دو ذره به هم مي‌پيوندند و نابود مي‌شوند، يك تك فوتون نمي‌تواند آفريده شود، زيرا اين عمل باعث نقض قانون بقاي اندازه حركت خطي مي‌شود، ولي اگر دو فوتون آفريده شوند كه با اندازه حركتهاي مساوي و در جهتهاي مخالف حركت كنند، اندازه حركت خطي مي‌تواند پايسته بماند.
چنين زوج فوتونهايي داراي فركانسها و انرژيهاي يكسان هستند. در واقع مي‌توان گفت كه سه يا چند فوتون مي‌توانند آفريده شوند، ولي با احتمال به مراتب كمتر از آفرينش دو فوتون. همين طور ، وقتي چندين زوج الكترون و پوزيترون در نزديكي يك هسته سنگين نابود مي‌شوند، تعداد كمي ‌از اين نابوديها يك تك فوتون توليد خواهند كرد.

 

پديده نابودي زوج

 

سرنوشت نهايي پوزيترون

سرنوشت نهايي پوزيترونها بعد از توليد در پديده توليد زوج ، نابودي است. وقتي كه يك پوزيترون با انرژي بالا ظاهر مي‌شود، هنگام عبور از ماده ، در اثر برخوردها ، انرژي جنبشي خود را از دست مي‌دهد و سرانجام با سرعت پايين حركت مي‌كند. آنگاه اين پوزيترون با يك الكترون تركيب مي‌شود و تشكيل يك دستگاه مقيد به نام پوزيترونيوم مي‌دهد كه خيلي سريع (در مدت ۱۰- ^ ۱۰ ثانيه) به دو فوتون با انرژي مساوي واپاشيده مي‌شود.
از اين رو ، مرگ يك پوزيترون با ظهور دو كوانتوم نابودي يا دو فوتون ، كه انرژي هريك ۰،۵۱ ميليون الكترون ولت است، خبر داده مي‌شود. قابليت فنا شدن پوزيترونها به دليل ناپايداري ذاتي نيست، بلكه به خاطر احتمال زياد برخورد آنها و نابوديهاي بعدي با الكترونهاست.

جهان فرضي

در جهاني كه ما در آن زندگي مي‌كنيم، كثرت تعداد الكترون ، پروتون و نوترون (در حالت كلي ذره) برقرار است، بنابراين زماني كه پادذره‌هاي اين ذرات خلق مي‌شوند، بلافاصله طي فرايندهايي نابود مي‌شوند، اما مي‌توان فرض كرد كه بخشي از جهان وجود دارد كه در آن تعداد پوزيترون ، پادپروتون ، پادنوترون (در حالت كلي پادذره) زياد است. هرچند اين امر در حال حاضر فقط در حد يك حدس و گمان است.

منبع: هوپا
+ نوشته شده در  سه شنبه شانزدهم شهریور 1389ساعت   توسط star  | 


همان طور كه مسير فوتون‌هاي نوري به وسيله يك آيينه قابل جهت دادن هستند، اتم‌هايي كه داراي يك لحظه مغناطيسي هستند، با استفاده از يك آيينه مغناطيسي قابل كنترل خواهند بود.

به گزارش (ايسنا)، در تحقيقي كه در مجله فيزيك كاربردي به چاپ رسيده، امكان استفاده از ديوارهاي دامنه مغناطيسي براي راستا دادن و در نهايت به دام انداختن تك تك اتم‌ها در ابري از اتم هاي فوق‌العاده سرد مورد ارزيابي و آزمايش قرار گرفته است.

توماس هي وارد ــ محقق دانشگاه شفيلد انگليس - در اين تحقيق خاطرنشان كرد: ما در جست‌وجوي روشي براي ايجاد سيستم‌هاي مغناطيسي هستيم كه بتوانند اتم‌ها را دستكاري كنند و با استفاده از مواد فرومغناطيسي در ابعاد نانو مثل نانوآيينه‌ها مي توانيم ويژگي‌هاي مواد و راستاي اتم ها را تغيير داده و اصلاح كنيم.

در همين راستا محققان طراحي، ساخت و ويژگي‌هاي آيينه اي را تشريح كرده‌اند كه با ميدان مغناطيسي ايجاد شده توسط ديوارهاي دامنه اي درون مجموعه‌اي از نانو سيم‌هاي مغناطيسي، شكل مي‌گيرد.

مرحله بعدي انداختن ابري از اتم هاي فوق‌العاده سرد روي اين آيينه است، به طوري كه بتوان نوسان آنها را مشاهده كرد.

كاربرد اين نانوآيينه در فن‌آوري‌ فيزيك كوآنتوم قابل ملاحظه خواهد بود.

+ نوشته شده در  دوشنبه یکم شهریور 1389ساعت   توسط star  | 

عجیبت ترین نظریه های کیهان شناسی

آیا جهان ما می تواند غشاء شناوری در ابعاد دیگر فضا باشد؟ ماهیت واقعی ماده تاریک چیست؟ بعد چهارم فضا و زمان کجاست؟ چرا هر دو سوی جهان مشابه هم است؟ در این مقاله به برسی 10 تئوری برتر جهان که به عنوان عجیب ترین تئوری های کیهان شناسی برگزیده شده اند خواهیم پرداخت و نگاهی بر این نظریه ها از قبیل تئوری برخوردهای غشایی، جهان های زاینده، بعد چهارم ، هستی طلایی، نفوذ جاذبه ،روح هستی، جهان کوچک، نوترون های خنثی، ماتریکس و... خواهیم داشت.


برخوردهای غشایی

1- آیا جهان ما می تواند غشاء شناوری در ابعاد دیگر فضا باشد که مرتباً به جهان های دیگر برخورد می کند؟ بر طبق یکی از نظریه های موجود در تئوری «جهان غشایی» (braneworld) فضا ابعاد زیادی دارد و تا زمانی که جاذبه بر آنها اعمال می شود ما در جهان خودمان که تنها دارای سه بعد می باشد محصوریم. نیل توروک (Neil Turok) از دانشگاه کمبریج و پائول استاینر (Paul Steinhardt) از دانشگاه پرینستون نیوجرسی، در ایالات متحده، در حال کار بر روی نظریه چگونگی رخداد بیگ بنگ در زمانی که جهان ما با جهان همسایه برخورد نمود، می باشند. این تصادف ها و برخوردها مرتب اتفاق می افتد و هر لحظه بیگ بنگ جدیدی را به وجود می آورد. بنابراین اگر این مدل از چرخه هستی درست باشد در واقع هستی ما فناناپذیر می باشد.

 

2- جهان های زاینده

زمانی که مواد در یک حجم فوق العاده کم در مرکز یک سیاه چاله فشرده می شوند یک انفجار بزرگ رخ داده و یک دنیای جدید (new baby universe) متولد می شود. قوانین فیزیکی در نسل جدید متولد شده ممکن است اندکی با والدین متفاوت باشد. این نطریه زاد و ولد هستی توسط لی اسمالین (Lee Smolin) از انستیتو پریمر در واترلو کانادا ارائه شده است. هستی هایی که سیاه چاله های زیادی تولید می کنند فرزندان زیادی نیز دارند. بنابراین در آخر جمعیت غالب را به خود اختصاص خواهند داد. اگر ما در جهان نوعی زندگی می کنیم آن جهان باید قوانین و ثابت های فیزیکی ای داشته باشد که تولید سیاه چاله ها را به بهترین نحو به انجام برساند. اما هنوز مشخص نشده که آیا جهان ما مشمول این قانون می شود یا خیر!

 

3- بعد چهارم (فضا-زمان)

یکی از عجیب ترین تئوری های گیتی شناسی این است که بعد چهارم فضا-زمان (space-time) در واقع ماده فوق العاده هادی ای(superfluid substance) است که در آن اصطکاک حرکتی برابر با صفر است. طبق نظریه فیزیکدانها پائول مازو (Pawel Mazur) از دانشگاه کارولینای جنوبی و جورج چاپلین (George Chapline) در آزمایشگاه لاورنس لیور مور (Lawrence Livermore) کالیفرنیا، اگر جهان در حال چرخش باشد بعد چهارم فوق العاده هادی تحت تاثیر گردابها قرار گرفته و پراکنده می شود و در واقع این گردابها بذر ساختارهایی نظیر کهکشانها را پخش می کنند. مازور معتقد است که جهان ما از یک ستاره در حال فروپاشی به وجود آمده، در جایی که مواد ستاره ای و فضاهای هادی می توانستند انرژی تاریک (dark energy) تولید کنند. انرژی تاریک در واقع نیرویی است که باعث گسترش هستی می شود.

 

4- هستی طلایی

چرا جهان دارای خصوصیاتی است که حیات را امکانپذیر می سازد؟ تنها با کنار هم قرار دادن چندین ثابت فیزیکی به هیچ ستاره، ماه یا هستی ای که تنها برای یک چشم بر هم زدنی موجودیت داشته باشد نمی رسیم. یک دلیل می تواند اصل انسان دوستی یا anthropic principle باشد. جهانی که به آن نگاه می کنیم باید گرم و غریب نواز و مهربان باشد در غیر این صورت اینجا نخواهیم بود تا آن را نظاره کنیم. اخیراً این نظریه طرفدارانی پیدا کرده چون نظریه تورم (theory of inflation)بیان می دارد که احتمالاً هستی های نامحدودی وجود دارد و نظریه رشته ای (string theory) به این نکته اشاره دارد که آنها احتمالا خواص مختلف و قوانین فیزیکی متفاوتی دارند.اما بسیاری از گیتی شناسان اصل انسان دوستی را به خاطر غیر عملی بودن و بیان احتمالات غیر قابل آزمایش رد می کنند.

 

5- نفوذ جاذبه

ماده تاریک (Dark matter) در واقع یک ماده یا جسم نیست و تنها یک نام گمراه کننده برای رفتار غیرعادی جاذبه می باشد. تئوری MOND (دینامیک نیوتونی تغیریافته) بیان می دارد که جاذبه به سرعتی که تئوری های کنونی پیش بینی می کنند از بین نمی رود. این جاذبه قوی تر می تواند با در کنار هم قرار دادن کهکشانها و خوشه ها نقش ماده تاریک را ایفا کند. در غیر این صورت اینها از هم پاشیده خواهند شد. فرم جدید برای نظریه ماند (MOND) که با نظریه نسبیت همخوانی دارد حرف های جالبی برای گفتن دارد. اما احتمالاً با الگوی نقطه ای میکروطول موج های پس زمینه ای سازگاری ندارد.

 

6- روح هستی

سه رمز گیتی شناسی مدرن را می توان در یک روح جمع نمود. پس از پذیرفتن قانون کلی نسبیت انیشتن گروهی از فیزیکدان ها یک ماده عجیبی به نام «روح همچگال» یا ghost condensate از تئوری جدیدشان ارائه دادند. این ماده می تواند نیروی جاذبه-دافعه ای را برای کنترل گسترش جهان در بیگ بنگ تولید کند. این درحالی است که افزایش شتاب آرامتری را موجب می شود که به انرژی تاریک (dark energy) نسبت می دهند. به علاوه اگر این ماده لغزنده تجمع یابد می تواند ماده تاریک (dark matter) را به وجود آورد.

 

7- جهان کوچک

الگوی نقطه ای در پس زمینه ی میکروطول موج های جهان داری نقص مشکوکی می باشد: به طوری که به طرز شگفت انگیزی نقطه های بزرگی در پس زمینه وجود دارد. یک توضیح قابل قبول این است که جهان کوچک است، آنقدر کوچک که اگر به زمان تولید پس زمینه میکرو طول موج ها بازگردیم هستی نمی توانست آن لکه های بزرگ را نگه دارد.

 

8- چرا هر دو سوی جهان مشابه هم است؟ این یک معماست چون چیزهای قابل روئیت در هستی هرگز قابل دسترس نبوده حتی اگر به اوایل بیگ بنگ نیز برگردیم ، به زمانی که این مناطق خیلی به هم نزدیکتر بودند، نور نیز زمان کافی برای رسیدن به نقطه ای دیگر را نداشت. حتی زمان برای توازن دما و غلظت هم کافی نبود. اما الان این توازن برقرار است. اما یک راه حل این است: حرکت نور در گذشته بسیار سریعتر از اکنون بوده است! اما برای عملی کردن این راه حل به یک بازنگری اساسی و کلی در مورد تئوری نسبیت انیشن احتیاج است.

 

9- نوترون های خنثی

ماده تاریک از اجزای دافعی تشکیل شده – نوترون های خنثی یا sterile neutrinos – و تنها تحت تاثیر جاذبه بر یکدیگر اثر می گذارند و این امر آنها را غیر قابل شناسایی می سازد. اما حتماً باید خواص درستی داشته باشند تا ماده تاریک گرم بوده و با سرعت چندین کیلومتر در ثانیه حرکت کنند. این نوترون های خنثی می توانند در شکل گیری ستارگان و سیاه چاله ها موثر باشند.

 

10- ماتریکس

شاید هستی ما واقعی نباشد. پروفسور نیک باستروم (Nick Bostrom) چنین ابراز می کند که ما احتمالاً داخل یک شبیه ساز کامپیوتری زندگی می کنیم. با فرض این مساله شبیه سازی دانش و آگاهی نیز امکان پذیر می شود و سپس تمدن آینده نیز از آن تبعیت می کند. اکثر جهان های مشاهده شده یک بار شبیه سازی شدند. شانس زیادی هست که ما در یکی از آنها هستیم. در این مورد شاید تمام عجایب گیتی شناسی از جمله ماده تاریک و انرژی تاریک تکه هایی هستند که به آسانی به هم می چسبند تا بتوانند تناقضات و ناهماهنگی های موجود در شبیه سازی مان را بپوشانند.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه نعیمه موحدی از سایت علمی newscientist.com

 

آیا بعد چهارم فضا-زمان واقعاً یک ماده فوق العاده هادی است که با گردابهای درحال چرخش به اطراف پراکنده شده است؟

به نقل از:.noojum.com

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و هشتم مرداد 1389ساعت   توسط star  | 

کوارک چیست؟

نوکلئونها یا پروتون­ها و نوترون­ها، خود از ذرات کوچکتری ساخته شده­اند که کوارک نامیده می­شوند. تا به حال 6 نوع کوارک متفاوت شناسایی شده­اند.

با این همه فقط دو نوع از آنها در تشکیل مواد پایدار معمولی نقش مهمی دارند که عبارت از کوارک u و کوارک d هستند. uعلامت اختصاری برای بالا (up) و d علامت اختصاری برای پایین down می­باشد.

اگر بار الکتریکی یک الکترون را (1-) فرض ­کنیم کوارک uدارای بار الکتریکی  و کوارک d دارای بار الکتریکی  است.

پروتون که دارای بار مثبت است از 2 کوارک u و یک کوارک d تشکیل شده است. از این طریق است که بار آن حاصل می­شود:

برعکس، یک نوترون دارای 2 کوارک d و یک کوارک u است.

کوارکها هیچ گاه به تنهایی نقشی را به عهده ندارند. بلکه همیشه در گروه­های 2 و 3 تایی هستند.

ذراتی که از 2 کوارک تشکیل می­شوند مزون نام دارند.

ذراتی که از 3 کوارک تشکیل شده­اند باریون می نامند.

 کوارکها در کنار بار الکتریکی که دارند، خاصیت مرموز دیگری نیز دارا می­باشند که رنگ خوانده می­شود.

کوارکها از این جهت به قرمز، سبز و آبی طبقه بندی می­شوند. این طبقه بندی منظور رنگ نیست بلکه منظور نوع بار الکتریکی آنهاست.

یک کوارک قرمز، یک کوارک سبز و یک کوارک آبی یک گروه سه تایی به طور مثال یک پروتون می­سازند.

همان طور که ترکیب رنگهای رنگین کمان رنگ سفید را به وجود می­آورد، از ترکیب رنگهای سه

گانه کوارک نیز- سفید به دست می­آید.

کوارکها، نوکلئونها را می­سازند و آنها به یکدیگر متصل شده، هسته اتم­ها را به وجود می­آورند.

هسته­ها و الکترونها در اتحاد با یکدیگر اتمها را ایجاد می­کنند و اتم­ها نیز با پیوستن به یکدیگر

مولکول های کوچک و بزرگ را می­سازند.

 میلیاردها مولکول که در سیارات و ستارگان  و ساير موجودات وجود دارند با

وجود تفاوتهایی که با خود دارند فقط از 3 ذره زیر بنایی ساخته شده­اند، که

عبارتنداز کوارکهای d-u و الکترون­ها.

 

 
+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و هشتم مرداد 1389ساعت   توسط star  | 

چهار نیروی بنیادی

نوع نیرو

بار

ذرات مبادله کننده (چسب)

1- قوی

بار رنگی

گلوئونها

2- الکترومغناطیسی

بار الکتریکی

فوتونها

3- ضعیف

بار ضعیف

ویکونها

4- گرانش

جرم

کراویتونها

 

مفهوم چهار نیروی بنیادی چیست؟

بین ذرات، چهار نوع نیرو عمل می­کنند که آنها را نیروهای بنیادی یا اولیه می نامند.

۱- نیروی قوي( پرقدرت کوارک):

که نیروی رنگ نیز نامیده می­شود از جدا شدن بیش از حد کوارکهای داخل هسته از یکدیگر و یا حتی از پرت شدن آنها به خارج، جلوگیری می­کند. نیروی پرقدرت

 

کوارک یا نیروی قوی، از طریق ذرات مبادله کننده یا گلوئون­ها انتقال می یابد که بین کوارکها در پرواز هستند. این نیرو مانند چسب، پیوستگی بین کوارک­ها را تضمین می­کند. نیروی هسته­ای و نوترون­ها را در هسته اتم به هم پیوسته نگاه می­دارد.

2- نیروی الکترومغناطیسی:

این نیرو توسط فوتونها یا ذرات نوری مبادله می­شوند و در نتیجه این ذرات نوری که بین ذرات باردار در پرواز هستند به یکدیگر متصل می­شوند.

3- نیروی ضعیف:

این نیرو فقط در فاصله­های خیلی کم اثر گذار است، این نیرو که نیروی ضعیف نام دارد توسط ویکون­ها انتقال می­یابد.

4- نیروی جاذبه یا گرانش:

این نیرو، تمام ذراتی را که دارای جرم هستند جذب می­کند. این نیرو بسیار ضعیف است و اگر می­بینیم در کل کیهان اثرگذار است به این دلیل است که مانند نیروی الکترومغناطیسی نیست که در آن بارهای همنام یکدیگر را دفع کنند و باعث ضعیف شدن خود شوند.

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و هشتم مرداد 1389ساعت   توسط star  | 

LHC یک قدم به یافتن ذره هیگز نزدیکتر شد

LHC یک قدم به یافتن ذره هیگز نزدیکتر شد
 همشهری آنلاین:
دانشمندان مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپا (CERN) می‌گویند برخورددهنده بزرگ هادرون به تعدادی ذره زیراتمی دست‌یافته‌ که ممکن است یکی از آن‌ها همان ذره هیگزی باشد که فیزیکدان‌ها سال‌ها به دنبالش می‌گشتند
به گزارش بی‌بی‌سی، جزییات بیشتر در مورد ذرات کشف شده در کنفرانس بین‌المللی فیزیک انرژی بالا (ICHEP) در پاریس رونمایی شد.

برخورددهنده بزرگ هادرون (LHC) دو ذره پروتون را با یکدیگر در یک تونل 27 کیلومتری در مرز سوئیس و فرانسه برخورد می‌دهد به امیداینکه ذرات زیراتمی جدیدی پیدا کنند که یکی از آن‌ها ذره هیگز (Higgs) یا ذره خدا نام دارد.

یافتن این ذره می‌تواند اسرار زیادی را برای دانشمندان فاش کند و به سوالات زیادی در مورد پیدایش جهان هستی پاشخ دهد. تاکنون دوتا از بخش‌های آزمایش LHC‌ به نام‌های Atlas و CMS وجود این ذرات سنگین زیراتمی را شناسایی کرده‌اند. Atlas تا کنون 9 برخورد و CMS نیز 3 تا 4 برخورد را مشاهده کرده که هرکدام می‌‌تواند با بوجود آمدن این ذرات مرتبط باشد.


 

+ نوشته شده در  دوشنبه چهارم مرداد 1389ساعت   توسط star  | 

اگرچه دانشمندان ادعا مي‌کنند که فن‌آوري نوظهور اسپينترونيک مي‌تواند جاي الکترونيک سنتي را در ساخت نسل جديدي از رايانه‌هاي سريع‌تر، کوچکتر و کارآتر و نيز ساير افزاره‌هاي پشرفته بگيرد ولي تاکنون کسي نتوانسته است اسپين- يک خاصيت کوانتومي مربوط به الکترون- را در اتم‌هاي منفرد به طور واقعي ببيند.

به گزارش سرويس فن‌اوري ايسنا، اکنون، دانشمنداني از دانشگاه اوهايو و دانشگاه هامبورگ آلمان توانسته‌اند اولين تصاوير اسپين را ثبت کنند.

اين پژوهشگران از يک ميکروسکوپ سفارشي با نوک آهني براي دستکاري اتم‌هاي کبالت بر روي يک صفحه منگنزي استفاده کردند.

اين تيم، از طريق ميکروسکوپ تونلي روبشي، اتم‌هاي منفرد کبالت را بر روي سطحي جابجا مي‌كرد که جهت اسپين الکترون‌ها را تغيير مي‌داد.

تصاوير گرفته شده توسط آنها نشان مي‌دادند که اگر جهت اسپين بالاسو باشد آنگاه اتم‌ها به صورت يک برآمدگي يگانه ظاهر مي‌شوند و اگر جهت اسپين پايين سو باشد آنها به صورت برآمدگي دوگانه با ارتفاع‌هاي يکسان ديده مي‌شوند.

اين مطالعه نشان مي‌دهد که دانشمندان مي‌توانند اسپين را مشاهده و دستکاري کنند، يافته‌اي که مي‌تواند پيشرفت آتي حافظه‌هاي مغناطيسي نانومقياس، رايانه‌هاي کوانتومي و افزاره‌هاي اسپينترونيکي را تحت تأثير قرار دهد.

ساو واي هلا، استاديار فيزيک از دانشگاه اوهايو، گفت: جهت‌هاي مختلف اسپين مي‌تواند به معناي حالت‌هاي مختلف ذخيره‌سازي داده قلمداد شوند. افزاره‌هاي حافظه‌اي رايانه‌هاي فعلي شامل ده‌ها هزار اتم است. در آينده ما قادر خواهيم بود تنها از يک اتم استفاده کنيم و توان رايانه‌ها را هزاران برابر افزايش دهيم.

برخلاف افزاره‌هاي الکترونيکي که گرما توليد مي‌کنند، به نظر مي‌آيد که افزاره‌هاي اسپينترونيکي اتلاف گرمايي کمتري داشته باشند.

اين آزمايش‌ها در خلا بسيار بالا و دماي 10 کلوين با استفاده از هليوم مايع انجام پذيرفته است. قبل از اينکه بتوان از اين خاصيت در حافظه سخت رايانه‌ها استفاده کرد لازم است که در دماي اتاق نيز قابل انجام باشد.

براي تصويربرداري از جهت اسپين، گروه مذکور نه تنها از يک فن‌آوري جديد كه از يک سطح منگنزي استفاده كرد كه داراي اسپيني بود كه به دانشمندان اجازه مي‌داد كه به ترتيب اسپين اتم‌هاي کبالت مورد نظر را دستکاري کنند.

اين محققان نتايج تحقيق خود را در مجله Nature Nanotechnology منتشر كرده‌اند.

 

+ نوشته شده در  سه شنبه یکم تیر 1389ساعت   توسط star  | 

دانشمندان کوچکترين ابررساناي دنيا را که يک ورقه از چهار جفت مولکول به عرض کمتر از يک نانومتر است، کشف کردند.

 ايسنا، اين مطالعه که به رهبري دانشگاه اوهايو انچام شده براي اولين بار نشان داد که سيم‌هاي ابررساناي مولکولي نانومقياس قابل ساخت هستند و مي‌توانند در افزاره‌هاي الکترونيکي نانومقياس و ذخيره انرژي کاربرد داشته باشند.

ساو واي هلا، يكي از اين محققان، گفت: پژوهشگران مي‌گويند که ساخت اتصالات داخلي نانومقياس از رساناهاي فلزي ناممکن مي‌باشد زيرا با کاهش ضخامت سيم مقاومت آن افزايش پيدا مي‌کند. نانوسيم‌ها آنقدر داغ مي‌شوند که مي‌توانند ذوب شده و از بين بروند. مبحث مربوط به گرمايش ژول يک مانع مهم براي به واقعيت تبديل کردن افزاره‌هاي نانومقياس است.

مواد ابررسانا داراي مقاومت صفر هستند به‌همين خاطر مي‌توانند جريان‌هاي الکتريکي بالايي را بدون اتلاف و توليد گرما منتقل کنند.

هلا گفت: تا چند سال پيش، ابررسانايي به عنوان يک پديده ماکروسکوپي انگاشته مي‌شد. ولي يافته اخير نشان مي‌دهد که اين پديده در مقياس مولکولي نيز وجود دارد و مي‌تواند راه تازه‌اي براي مطالعه اين پديده بگشايد.

ابررسانايي داراي کاربردهاي زيادي از ساخت ابررايانه‌ها گرفته تا افزاره‌هاي تصويربرداري از مغز است.

در اين مطالعه جديد، هلا و همکارانش مولکول‌هاي سنتز شده‌اي از يک نوع نمک آلي به نام BETS)‌٢-GaCl4) را بر روي سطح نقره‌اي مورد مطالعه قرار دادند. با استفاده از طيف‌سنجي تونل زني الکتروني توانستند خاصيت ابررسانايي را در زنجيرهاي مولکولي با طول‌هاي مختلف مشاهد کنند. براي زنجيرهاي کوتاه‌تر از ‌٥٠ نانومتر خاصيت ابررسانايي با کاهش طول افت پيدا مي‌کرد. با اينحال آنها توانستند اين پديده را در زنجيرهايي به کوتاهي چهار جفت مولکول، به طول ‌٥/٣ متر مشاهده کنند.

براي مشاهده اين پديده، اين پژوهشگران مجبور بودند که مولکول‌ها را تا دماي ‌١٠ کلوين سرد کنند. دماهاي گرمتر باعث کاهش فعاليت مي‌شد.

هلا گفت: در مطالعات آينده دانشمندان مي‌توانند انواع مختلفي از مواد را که قابل تبديل به سيم‌هاي نانومقياس ابررسانا در دماهاي بالاتر هستند، امتحان کنند.

او گفت: ولي ما راه جديدي براي فهم اين پديده گشوده‌ايم که مي‌تواند به مواد تازه‌اي منجر شود که قابل مهندسي و کار در دماهاي بالاتر هستند.

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ Nature Nanotechnology منتشر كرده اند.

+ نوشته شده در  یکشنبه شانزدهم خرداد 1389ساعت   توسط star  | 

محققان دانشگاه ملبورن از طريق مطالعه‌ نانوذرات طلا با ابعاد و اشکال بسيار يکنواخت دريافته‌اند که چگونه اين نانوذرات انرژي از دست مي‌دهند. اين پيشرفت گامي مهم در توليد آشکارسازهاي نانومقياس براي وزن کردن هر تک‌اتم به شمار مي‌رود.

(ايسنا)، از چنين اندازه‌گيري‌هاي فوق ‌حساسي مي‌توان نهايتاً در حوزه‌هايي چون تحقيقات و تشخيص پزشکي، آشکارسازي عامل‌هاي بيماري‌زاي بسيار کوچک همانند ويروس‌ها و پريون‌ها در سطح تک‌مولکولي استفاده كرد.

محققان به مواد نانومقياس علاقه‌مندند چرا كه کوچک‌تر شدن يکي از اجزاي آشکارساز به حساس‌تر شدن آن خواهد انجاميد.

اخيراً دانشگاه ملبورن، مرکز مواد نانومقياس آرگونه در الينويز و دانشگاه شيکاگو موفق به توليد ميله‌هاي طلايي بسيار کوچکي با عرض پنج هزار بار کوچک‌تر از ضخامت يک موي انسان شده‌اند.

جان سدر از گروه رياضيات و آمار دانشگاه ملبورن مي‌گويد: «همان‌گونه که فرکانس ارتعاش يک خط‌کش معمولي با متصل كردن يک پاک‌کن به آن کاهش مي‌يابد، حسگرهاي جرمي نانومکانيکي نيز از طريق اندازه‌گيري تغييرات در بسامد ارتعاش، در اثر افزودن جرم، عمل اندازه‌گيري را انجام مي‌دهند.»

حساسيت‌هاي چنين ابزارهاي نانوالکتريکي به ميزان انرژي‌اي بستگي داردكه به‌وسيله‌ آنها جابه‌جا مي‌شود؛ بنابراين محققان نيازمند دستيابي به اين نكته بودند چگونه ميرايي (از دست دادن انرژي) به محدوده‌ي محيطي سيال و به درون نانوساختارها منتقل مي‌گردد. با کمتر شدن ميرايي، تشديد مکانيکي خالص‌تر شده، حساسيت افزايش مي‌يابد.

پيش از اين تعيين نرخي که در آن، ارتعاشات در سيستم‌هاي نانوذره‌اي فلزي ميرا مي‌شوند ممکن نبوده‌است، زيرا ارتعاشات قوي‌تر در ابعاد ذرات مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و در اين ابعاد ارتعاشات مذکور قابل مشاهده نيستند. با اين حال اين محققان با مطالعه‌ي يک سيستم از نانوذرات طلايي هرم‌شکل با ابعاد و اشکال بسيار يکنواخت بر اين مشکل فائق آمدند.

پروفسور سدر در اين باره مي‌گويد: «اندازه‌گيري‌هاي پيشين بر روي ميرايي نانومکانيکي عمدتاً بر روي ابزارهايي متمركز بوده‌است که تنها در يک يا دو بعد نانومقياس بودند همانند نانوسيم‌هاي بلند. اندازه‌گيري‌ها و محاسبات ما به اين ديدگاه مي‌پردازد که چگونه انرژي در ابزارهايي که حقيقتاً در سه بعد نانومقياس هستند، تلف مي‌شوند.»

به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، نورافکني بر روي سيستم‌هاي نانوذره‌اي هرمي با يک پالس ليزر فوق سريع، موجب مي‌شود که آنها به‌صورت مکانيکي با بسامدهاي ماکروويو ارتعاش کنند.

اين ارتعاشات، طولاني‌مدت بوده و براي نخستين بار، ميرايي در اين سيستم‌هاي نانوذره‌اي مي‌تواند مورد بررسي قرار گيرد.

علاوه ‌بر اين، محققان مذکور سهم آن نوع ميرايي را که از خود ماده نشأت گرفته‌است، از سهم ميرايي مايع محيطي (که براي آن، يک مدل نظري بدون شاخص به‌منظور توضيح کمي ميرايي سيال ابداع کرده‌اند) جدا کرده‌اند.

اين تحقيق در نشريه‌ Nature Nanotechnology به چاپ مي‌رسد.

+ نوشته شده در  دوشنبه شانزدهم شهریور 1388ساعت   توسط star  | 

كشف ماده‌اي شگفت در دل ستاره هاي کوارکي

طي بررسي هاي اخير، دانشمندان دريافته اند که در مرکز يک ستاره نوترونی بي اندازه چگال ممکن است نوترون‌ها آنچنان فشرده شوند که ساختارشان در هم شكسته و ماده به دريايي از کوارک هاي آزاد، گلئون ها و الکترون ها تبديل شود.

 بيشتر ماده اي که در جهان مي شناسيم مانند ستاره ها، سحابی ها، سيارات، غبارهاي ميان ستاره اي و... از سه ذره پرتون، نوترون و الکترون ساخته شده‌اند.

تا مدتها گمان بر اين بود که اين ذره ها، ذرات بنيادي عالم هستند و نمي توان آنها را به اجزاي کوچکتري تقسيم کرد. اين باور هنوز در مورد الکترون وجود دارد، اما تبديل پروتون و نوترون به يکديگر در برخي واکنش‌هاي هسته اي و آزمايش هاي پيشرفته تري که در شتاب دهنده هاي ذرات بنيادي انجام شده، نشان داده است که آنها از ذرات سازنده کوچکتري به نام « کوارک » ساخته شده اند.

تاکنون شش نوع کوارک شناخته شده است. پروتون ها از دو کوارک Down و يک کوارک Up ساخته مي‌شوند و دو کوارک Up و يک کوارک Down نوترون را مي سازند. براي نگه داشتن کوارک ها کنار يکديگر چسب مخصوصي لازم است! اين وظيفه به عهده ذرات ديگري است که « گلئون » نام دارند.

در حالت طبيعي نمي توان کوارک ها را به صورت آزاد و منفرد يا در مجموعه هايي غير از اين دو حالت يافت، اما اگر چگالي و فشار آن قدر زياد باشد که ساختار پروتون ها و نوترون ها در هم بشکند شايد ماده جديدي خلق شود که ديگر ساختار شناخته شده قبلي را ندارد.

ديگر نمي توان از ذره يا ذرات به صورت مشخص نام برد؛ چرا که ماده به درياي يکپارچه اي از کوارک ها، گلئون ها و الکترون ها تبديل شده است. چگالي اين ماده از چگالي هسته اتم ها که شامل پروتون ها و نوترون‌هاي مجزاست، بسيار بيشتر است و خاصيت هاي آن نيز با خواص ماده معمولي بسيار متفاوت خواهد بود.

دانشمندان اين ماده جديد را « ماده کوارکي » يا « ماده شگفت » ناميده اند.

براي تفکيک ستاره نوتروني از ستاره کوارکي اخترشناسان نياز دارند که نسبت جرم به شعاع ستاره مورد نظر را بدانند. به دست آوردن جرم ساده تر است؛ به ويژه براي ستاره هاي نوتروني اي که در مجموعه اي دوتايي قرار دارند، زيرا دوره تناوب آنها به جرم و فاصله دو همدم از يکديگر بستگي دارد.

طبق مشاهدات صورت گرفته، قطر ستارهاي کوارکي حدود 10 تا 11 کيلومتر تخمين زده مي شود. اين مقدار را مقايسه کنيد با اندازه يک ستاره نوتروني متوسط به قطر 20 تا 30 کيلومتر!

به نوشته پارس‌اسكاي، ماده شگفت ممکن است پايدارترين شکل ممکن ماده باشد. تاکنون اين عنوان به هسته اتم آهن اطلاق مي شد که نقطه پاياني واکنش هاي هسته اي در مرکز ستاره هاي سنگين و پرجرم است.

اگر چنين باشد، پس از ساخته شدن ماده شگفت، براي نگهداري آن به همين اندازه شکل فشرده نيازي به گرانش نخواهد بود.

برخي نظريه پردازان معتقدند اين ماده بسيار چگال مي تواند هر شکل ديگري از ماده را که با آن برخورد کند درهم بشکند و تبديل به ماده شگفت کند. اما جاي نگراني نيست، چراکه حتي اگر اين اتفاق بيفتد، سرعت انجام آن بسيار کم است.

با اين اوصاف، تصور کنيد که کمي ماده شگفت روي زمين يا خورشيد بريزد. چه اتفاقي خواهد افتاد؟ ماده شگفت به سرعت به سمت مرکز مي رود و در همان جا باقي مي ماند، بدون اينکه آسيبي به محيط اطراف وارد کند.

منبع:ایسنا

+ نوشته شده در  یکشنبه پانزدهم شهریور 1388ساعت   توسط star  | 

دانشمند‌ان كوچكترين ليزر نيمه رساناي جهان را ابداع كردند.

(ايسنا)، محققان دانشگاه كاليفرنيا در بركلي موفق به ساخت اين ليزر جديد شده‌اند كه كاربردهاي فراواني مي‌توانند داشته باشد.

محققان تاكيد كردند: اين ليزر قادر است در فضايي كوچكتر از يك مولكول پروتئين منفرد نور مرئي توليد كنند كه اين اختراع زمينه‌ها و دسترسي‌هاي جديد را در عرصه دانش اندوزي فراهم خواهد كرد.

تيم تحقيقاتي بركلي نه تنها توانستند با موفقيت نور را در چنين فضاي كوچكي نفوذ دهند، بلكه همچنين روش جديدي را كشف كردند تا به كمك آن بتوانند انرژي نور را در حين حركت در امتداد مسير حفظ كرده و بدني ترتيب به عملكرد ليزري دست يابند.

در حالي كه پيش از اين دانشمندان پذيرفته بودند كه يك موج الكترومغناطيس شامل نور ليزري نمي‌تواند فراتر از اندازه نصف طول موج خود متمركز شود، اما محققان در سراسر جهان روشي را براي فشرده كردن نور تا چندين نانومتر با پيوند دادن آن به الكترونهايي كه به طور مجموعه‌اي بر سطح فلزات نوسان مي‌كنند، ابداع كردند.

دانشمند‌ان اميدوارند در نهايت بتوانند نور را تا اندازه طول موج يك الكترون كه حدود يك نانومتر است، كوچك كنند.


+ نوشته شده در  پنجشنبه دوازدهم شهریور 1388ساعت   توسط star  |