-
احتمال حلقه دار بودن "رئا"، قمر زحل !
پاسادنا،كاليفورنيا: فضاپيماي كاسيني ناسا شواهدي پيدا كرده است كه دلالت بر اين دارد كه موادي به دور "رئا"، دومين قمر بزرگ زحل، ميگردند. اين اولين باري است كه ممكن است به دور يك قمر حلقه كشف شود.
به نظر ميرسد كه يك ديسك پهناور از گردوخاك و حداقل يك حلقه با تجهيزات فضاپيماي كاسيني، كشف شده باشند.
به گفته ي جراينت جونز، يكي از پژوهشگران كاسيني، "تا امروز تنها سيارات بودند كه مي دانستيم حلقه دارند؛ اما اكنون به نظر ميرسد كه قمر رئا نيز پيوند هاي خويشاوندي با مادر حلقه دار خود، زحل، داشته باشد."
رئا تقريبا به شعاع 950 مايل مي باشد. ديسك گردوغبار سرتاسر چندين هزار مايل اندازه گيري شده است است. اندازه ي ذراتي كه اين ديسك و به احتمال زياد هرحلقه ي محاط شده اي را تشكيل ميدهند، احتمالا از سنگريزه هاي كوچك تا تخته سنگ ها تغيير مي كند. يك ابراضافي از گرد و غبار هم ممكن است تا 3000 مايل از مركز قمر گسترش پيدا كند كه اين اندازه تقريبا هشت برابر شعاع رئا است.
"مانند پيدا كردن سياره به دور ستاره هاي ديگر و قمر ها به دور سيارك ها، اين اكتشاف ها نيز مقدمه ي كشف حلقه به دور ماه ها است." نوربرت كروپ، از موسسه ي تحقيقات منظومه ي شمسي مكس پلانك.
پس از اين اكتشاف، دانشمندان كاسيني چندين شبيه سازي انجام داده اند تا ببينند رئا ميتواند حلقه داشته باشد يا نه.
اين مدل ها نشان ميدهند كه ميدان گرانشي رئا در تركيب با مدارش به دور زحل، ميتواند به حلقه ها امكان شكل گيري دهد كه براي مدت بسيار طولاني در جايشان باقي بمانند.
اين اكتشاف نتيجه ي نزديك شدن كاسيني به رئا درنوامبر سال 2005م. بوده است. هنگامي كه تجهيزات اين فضاپيما محيط اطراف اين ماه را بررسي ميكرد. سه وسيله به صورت مستقيم از آن غبار نمونه برداري كردند. وجود مقداري گرد و غباربه علت باران گردوغباري كه مداوما" به قمرهاي زحلاز جمله رئا برخورد ميكند،و ذرات را در فضاي اطراف آنها را به فضاي اطرافشان پخش ميكند، پيشبيني شده بود. بررسي هاي ديگر نشان داد كه قمر چگونه با مغناط كره ي زحل واكنش مي كند و احتمال وجود يك اتمسفر را به وجود آورد.
شواهد وجود يك ديسك گرد وغبار به اضافه ي ده ابر گرد و خاك، از يافتن كاهش تدريجي الكترون هاي دو طرف رئا ، توسط كاسيني به وجود آمد. به نظر مي ايد كه مواد نزديك رئا كاسيني را از باران هميشگي الكترون ها حفاظت مي كردند. تجهيزات تصوير برداري مغناط كره ي كاسيني كاهش هاي مشخص و مختصري را در تعداد الكترون هاي هر دو طرف قمر پيدا كرد كه به وجود حلقه هايي در ديسك غبار اشاره دارد. حلقه هاي اورانوس نيز با همين سبك در رصدخانه ي كويپر ايربورن ناسا در سال 1977 م. با مشاهده ي خاموش و روشن شدن نور يك ستاره به هنگام عبور از پشت حلقه هاي اورانوس ،كشف شدند.
يك توضيح براي وجود اين حلقه ها اين است كه اين ها بقاياي يك سيارك و يا حاصل برخورد يك دنباله دار در گذشته هاي دور رئا هستند. چنين برخوردي مي توانسته مقدار قابل توجهي گاز و ذرات جامد در اطراف رئا ايجاد كند. هنگامي كه گاز پراكنده ميشود، تنها ذرات به صورت حلقه باقي ميمانند. قمر هاي ديگر زحل مانند ميماس ، شواهدي از يك برخورد فاجعه بار را در خود دارند كه تقربا" قمر را تكه تكه كرده است.
به گفته ي سندي هنسن از جي پي ال ناسا، " گوناگوني در سامانه ي خورشيدي ما هميشه ما را متحير مي كند. سال هل پيش ما تصور مي كرديم كه زحل تنها سياره ي داراي حلقه است. حالا ما يك قمر از زحل را داريم كه ميتواند يك نمونه ي مينياتوري از مادر استادانه تزيين شده ي خود باشد."
اين اكتشاف، رئا را اولين نامزد براي بررسي بيشتر مي كند. اولين رصد هاي گروه تصوير برداري هنگامي كه رئا در آسمان نزديك خورشيد بود اصلا غباري در اطراف قمر نيافت. رصدهاي ديگري برنامه ريزي شده اند تا به دنبال ذرات بزرگتري بگردند.
منبع:
کد:
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2008/mar/HQ_08074_Rings_Around_Rhea.html
-
نيرنگ دانشمندان براي مكاني در مسابقه جستجوي ذرات هيگز
فيزيك ذرات بيش از 4.4 بيليون يورو براي شتاب دهنده بزرگ هادروني خرج كردند تا به گمراه كننده ترين سوالات در مورد ماهيت جهان ، اساس جرم و سرنوشت پادماده ها در كيهان پاسخي دهند.
رقابت براي كشفيات متوالي كه انتظار مي رود ظاهر فيزيك را عوض كند ، حتي در بين 10000 دانشمندي كه در اين پروژه شركت مي كنند ، به طور جدي است.
هنگامي كه تمام شرايط براي برخود اول مهيا باشد – انتظار مي رود ظرف مدت يك ماه – LHC دو پرتو موازي ذرات را يكي در جهت عقربه هاي ساعت و ديگري خلاف جهت آن به دور تونل 17 مايلي دايره اي مي چرخاند.
مغناطيس هاي ابرهادي كه تا نزديك دماي مطلق – كمترين دماي ممكن - سرد شده اند، پرتوها را به سمت خلا بسيار زياد هدايت مي كنند بنابراين آن ها درون چهار حفره كه شامل آشكارسازهاي- چشمان ماشين كه ريزش تششعات راديواكتيو برخورد را تجزيه ميكند - بزرگي است ، همگرا مي شوند .
هنگامي كه سرانجام ماشين آغاز به كار كرد ، به دليل اينكه هنوز طرح هايي براي تقويت قدرت ماشين وجود دارد ، به اندازه 70 درصد كل طراحي اش عمل كرد.
برخورد به طور خلاصه دمايي 100000 باز گرم تر از خورشيد توليد خواهد كرد .سريعا وضعيت با با آنچه سريعا بعد از انفجار بزرگ رخ داد و جهان را 13.7 بيليون سال پيش بوجود آورد ، عوض مي شود .در اين وضعيت قابل رويت بسيار كهن ، ذرات جديد مي تواند در كمين باشد.
در بالاي ليست مواد مورد انتظار بوزون هاي هيگز – كه بعد از تولد پروفسور هيگز بازنشسته ي نبوكاستل نامگذاري شد- كه وجود آن ها در تئوري در سال 1964 پيشنهاد داده شد ، هستند.
اگر موفق به كشف اين ذرات شوند ، هيگز 79 ساله موفق به دريافت جايزه نوبل خواهد شد. در ادينبرگ جايي كه تئوري به ذهنش آمد اين كشف را" بسيار محتمل " ناميد.
"هيگز"ها مي توانند توضيح دهند كه چه چيزي جرم را بوجود مي آورد و چگونه برخي اجسام از برخي ديگر پرجرمترند.
يكي از جايزه گيران نوبل بعد از اين كه ناشران وي از ناميدن كتابش با نام "ذرات خدايي ( Goddam particle ) " امتناع كردند به هيگز ها لقب بزرگ "ذرات خدا " را داد : همه بدون شك اين را قبول داشتند كه آنها راحتترين ذره فيزيك است.
گروهي كه بر روي دو آشكارساز با هدف عمومي ATLAS ( كه 1700 دانشمند روي آن كار ميكردند ) و CMS ( كه 2000 نفر بر رويش كار مي كردند) كار ميكردند ، براي يافتن شواهدي از هيگز ها به رقابت مي پردازند. انتظار مي رود اين تلاش در اوايل سال بعد زماني كه ماشين به انرژي نهايت خود رسيد به طور جدي آغاز شود.
اگر بخواهيم اين رقابت دوست داشتني را نشان دهيم ، اين آشكارساز ها در دو انتهاي برخورد دهنده بزرگ اتمي كه به بزرگي خط دايره اي لندن است ، قرار دارند.
پروفسور جاناتان باترورس كه نويسنده علمي سابق Telegraph برنده جايزه هم بود ، براي همكاريهاي انگليسي بر روي آشكارساز ATLAS كه 45 متر طول ، بيش از 25 متر ارتفاع و 7000 تن جرم ( به اندازه برج ايفل ) دارد ، گفت :" در اينجا رقابت بسيار زياد است."
پروفسور جردن ناش بر روي آشكار ساز CMS 12500 تني كه اطراف يك ميدان مغناطيسي قوي ساخته شد مي گويد:" ما مي دانيم كه آشكارساز ما بهتر است اما وانمود مي كنيم كه آن ها هم ميتوانند ذرات هيگز را ببينند."
" اين مي تواند محاسبات بسيار پيچيده اي به دنبال داشته باشد. داشتن دو آشكارساز بسيار متفاوت كه زمينه علمي يكساني دارد به تو اين اطمينان را ميدهد كه نمي تواني يك نوسان يا اثر سيستمي بر روي آشكارسازت مشاهده كني."
پروفسور ناش ميگويد:" ما هر دو مي دانيم كه قرار است نتايجي بدست آوريم. ما هر دو تمام قابليتهايمان را به كار مي بريم. از طرف ديگر ، 1000 ها نفر مثل ما بر روي اين پروژه كار مي كنند كه نگه داري رازها از همديگر سخت خواهد شد."
رقبا انتظار دارند كه اطلاعات كافي براي مطمئن شدن از مشاهده هيگز ها را تا سال 2010 بدست آورند.
قبل از آن ، در دورنماي ناشناخته چرخش انرژي آنها منفجر مي شوند ، آن ها مي توانند شواهدي براي تئوري ابرتقارن كه فرض مي كند اعضاي شناخته شده ذرات زير-اتمي به همتاي موازي ارتباط دارند، بيابند.
شايد چند تا از اين ذرات ابر متقارن يا " " گزارشي از "ماده سياه" كه منجمان قادر به مشاهده آن نيستند اما به خاطر نيروهايي گرانشي كه بر روي ساختار قابل رويت جهان اعمال مي كند در وجود آن ها شكي ندارند ، بدست دهد.
اين كشف مي تواند سرآغاز كوشش براي ايجاد تئوري جديدي به نام تئوري رشته اي باشد. دانشمندان اين تئوري را زيباتر و جذاب تر از نظريه ي استاندارد كنوني براي نيرو ها و ذرات جهان ، ميدانند.
پروفسور باترورس مي گويد :" ابرمتقارن ها يكي از چيزهاي حتمي است كه اگر خوش شانس باشيم قبل از كريسمس مشاهده خواهيم كرد ."
پروفسور ناش اضافه مي كند :" اين مي تواند منظره ديدني باشد."
برخورد دهنده اتمي فرميلاب بر اساس شيكاگو بر اين باورند كه به دام انداختن هيگزبه طور رنج آوري نزديك است. اما برپايي يك سمينار وب گاهي قبل از شروع به انجام كار CERN توسط رقيبان مركز CERN در آزمايشگاه فرميلاب، باعث عدم بروز (خاموش شدن) هرگونه نظر حسادتمندانه در اين امر گرديد.
آنها يك " پيژامه پارتي " LHC با پوشاك تزئين شده و كلاه هاي كاغذي در انتها ترتيب ددند و ليواني براي سلامي به دوستان فيزيكدانشان بالا بردند.
مدير CERN ، رابرت آيمار ، گفت كه آن روز " تركيبي از لذت و اميد " در مسيري قبل از شروع به كار بسيار جدي و مهم به ارمغان آورد.
زمان كوتاهي بعد از 8:30 صبح به وقت انگليس ( 7:30 گرينويچ ) ، اولين ذرات - پروتون ها – به تونل واقع در سرپرستي موسسه اروپايي تحقيقات هسته اي كه با اختصار فرانسوي اش CERN ناميده مي شود ، تزريق شدند .
دكتر لين ايوانس ولزي كه عهده دار روشن كردن بزرگترين تجربه تاريخ است ( اهل ولز بريتانيا ) دراتاق كنترل LHC ، گفت :" ما پرتويي در LHC داشتيم."
وي مي گويد :" اين يك نمايش كوچك است. بعد از تزريق پرتو بدست آوردن اطلاعات تنها 5 ثانيه طول مي كشد. "
هر مرحله در عبور پروتون از اين حلقه 17 مايلي توسط نقطه ايروي صفحه چشمك مي زند. دكتر اوانز مي شمارد :" پنج، چهار ، سه ، دو ... يك ... صفر." او مي گويد:" هيچ چيز. خالي شد ."
يك لحظه بعد ، يك نقطه روي صفحه چشمك مي زد در حالي كه تشويق هايي پياپي به دنبال آن بود.
كمتر از يك ساعت بعد ، پس از اينكه موانع جذب شونده يكي يكي جذب شدند تا به پرتو اطراف حلقه اجازه دهند تا آن ها هدفشان را تصحيح كنند ، اولين ذرات اولين آزمايش را با سرعت نزديك به نور به اتمام رساندند.
دانشمندان برجسته وقتي اولين ذرات maiden- دوره اي در جهت عقربه هاي ساعت- خود را به دور حلقه آزمايشگاه به اتمام رساندند و در حالي به نمايش در آمدند كه اين نمايش ابتدايي نشان داد كه تمام هشت بخش ماشين ميتوانند به عنوان يك بخش به كار بپردازند، فرياد كشيدند و دست زدند.
آزمايشات پيشين ، ذرات را به قسمت هاي ماشين مي فرستاد و مغناطيس هاي بزرگ – كه ذرات را در گردش در تونل بين مرز هاي فرانسه-سوئيس هدايت مي كنند- را آزمايش مي كرد. دكتر ديويد سانكي از آزمايشگاه آپلتون رادرفورد در آكسفورد اين چنين گفت :" اين مانند تعويض يك موتور قبل از آغاز شروع به كار آن هست.و اين واقعيت است."
-
تئوري اطلاعات كوانتومي (1)
تئوري جديد؛ چگونه جهان كلاسيك از مكانيك كوانتوم پديدار شد
شرح قلمرو كوانتوم و تفاوت عمده جهان كلاسيك ماكروسكوپي نه تنها در فرمول هاي رياضي بلكه در اساس مفهوم و نتيجه فلسفي آنها مورد بررسي قرار ميگيرد. اينكه سيستم هاي فيزيكي چه زمان و چگونه رفتار كوانتومي را متوقف و رفتار كلاسيكي را شروع مي كند، هنوز بحث سنگيني در انجمن فيزيك و موضوعي مرتبط با تحقيقات نظري و تجربي ميباشد.
مفهوما متفاوت با برنامه ي بي نظمي، ما يك دستيافت نظرياتي جديد به رئاليسم ماكروسكوپي و فيزيك كلاسيك در تئوري كوانتوم را معرفي مي نماييم. اين دستيافت جديد بر روي محدوديت هاي مشاهده پذيري اثرات كوانتومي بر اشياء ماكروسكوپيك تمركز مي كند؛ به عنوان مثال، تمركز بر روي دقت لازم از دستگاههاي اندازه گيري ما كه مانند آن پديده ي كوانتومي هنوز قابل مشاهده است.
اولاَ ما نشان مي دهيم كه براي دقت اندازه گيري نامحدود، يك خطاي ماكرورئاليسمي براي سيستم هاي بزرگ غير منطقي ممكن است.
سپس ما براي يك سير تكاملي در يك زمان معين نشان ميدهيم كه تحت محدوديت ريز و درشت سنجش و اندازه گيري ها نه تنها ماكرورئاليسم بلكه حتي قوانين نيوتن، از معادلة شرودينگر و اصل موضوع پروژه به دست آمده است.
اين عمل امكان ناپذيري شفافي از اينكه چگونه حقيقت كلاسيك و قوانين جبري مي تواند از رويدادهاي اساساَ تصادفي كوانتوم پديدار شوند را مجددا حل ميكند.
همه توصيفات ما از جهان به وسيله ي پيشنهادات ارائه مي شوند. اين ساختار شناختي، موضوع منتخب ما نيست. بلكه اين لزومي است كه در پشت همه ي تلاشهايمان براي استنتاج مفهوم حتي نه با استفاده از مشاهداتمان وجود دارد. ساده ترين پيشنهاد يك جواب به يك سوال واحد بله- خير است. تصور كردن يك پيشنهاد ابتدايي تر غير ممكن است.
اشاره كرديم كه ادراك طبيعي از بعضي از خصوصيات ذاتي فيزيك كوانتوم، از قبيل رويدادهاي تكي تصادفي ساده نشدني، حصر و مكمل كوانتوم، وقتي نتيجه مي دهد كه بنيادي ترين نظام فيزيكي، درستي ارزش يك گزاره مقدماتي را نشان دهد.متناوباَ، يك گزاره مي تواند بگويد كه بيشتر اصل سيستم را يك بيت اطلاعات حمل مي كند.
از آنجايي كه تمام اطلاعات به وسيله سيستم منتقل مي شود تعيين كردن نتايج همه اندازه گيري هاي ممكن كافي نيست، اين نتايج بايد شامل يك عنصر اصلي و ساده نشدني تصادفي باشند. بعلاوه، محدوديت تمام اطلاعات قابل مشاهده به طور ضمني بيان مي كند كه وجود يك مكمل، افزايش در شناختيك داده قابل مشاهده به معني كاهش شناخت در ديگران است. همچنين قانون مالوس، قانون شناخته شده كسينوس براي احتمالات كوانتوم.
از فرض تغيير ناپذيري جمع اطلاعات زير انتخاب يك مجموعه كامل دو طرفه قضيه هاي مكمل را منتج كرديم. سرانجام، نشان داده شده كه حصر كوانتومي برخاسته از احتمالي است كه اطلاعات در يك سيستم مركبدر ارتباطات بين مقدماتي نسبت به سيستم هاي مقدماتي فردي خودشان، بيشتر ممكن است مستقر باشد.
-
بزرگترين و پيچيده ترين آزمايش تاريخ علم
بزرگترين آزمايش علمي تاريخ بشر در مرز فرانسه و سوئيس آغاز شد. ساعت 12 ظهر روز چهارشنبه 20 شهريور به وقت ايران و مطابق با 10 سپتامبر 2008 اتاق كنترل شتاب دهنده حلقوي سرن به نام LHC كه ميزبان مديران سالهاي دور و نزديك اين مجموعه، دانشمندان و خبرنگاران بود، با توضيحات كوتاه مدير فعلي سرن، كار خود را آغاز كرد!
این شتاب دهنده عظیم که Large Hadron Collider نام دارد با هزینه 9 میلیارد دلار و بزرگترین و پیچیده ترین دستگاهی است که تاکنون توسط بشر ساخته شده است. این شتاب دهنده پروتون ها را با بیش از 99.99 در صد سرعت نور به حرکت در می آورد، سپس آنها را به هم می کوباند. بر اثر این برخورد دمایی بیش از 1000,000 برابر دمای خورشید در مقیاس کوچک ایجاد می شود! این دستگاه قادر است شرایط پس از بیگ بنگ (Big Bang) يا شروع کائنات را در مقیاس میکروسکوپی شبیه سازی کند.
برخورد دهنده هادرونی بزرگ (Large Hadron Collider) که متعلق به سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای (CERN) میباشد، در اعماق يكصد و هفتاد و پنج متری زمین، نزدیک شهر ژنو در ناحیه مرزی سوئیس و فرانسه بنا شده است و به علت اندازه بزرگ آن، بخشی از آن در خاک فرانسه و بخشی دیگر در سوئیس قرار گرفته است. سیر تکمیل پروژه این برخورد دهنده از ایده به عمل بیش از دو دهه طول کشیده است، اما سرانجام در روز چهارشنبه (دهم سپتامبر) اينكار ميسر شد و برای اولین بار این ماشین غول پیکر به راه انداخته شد. یکی از اولین اهدافی که برای این شتاب دهنده بزرگ در نظر گرفته شده، تولید و مطالعه برخوردهای بنیادینی است که به عقیده فیزیکدانان مشابه هستند با آنچه که در لحظات آغازین شروع کائنات، یا انفجار بزرگ (بیگ بنگ، Big Bang) اتفاق افتاده است.
اگر چه دانشمندان و علاقه مندان بسیاری در اروپا و گوشه و کنار دنیا با بیقراری در انتظار به راه افتادن این برخورد دهنده بزرگ و شروع به آزمایشهای مختلف برای مطالعه ذرات بنیادی بودند، خبر آماده شدن و به راه افتادن عنقریب این دستگاه عده دیگری را در وحشتی عمیق فرو برده بود : وحشت روز قیامت
و اما نکاتی در مورد این ماشین شتاب دهنده
كه قرار است شرایط مشابه با
يا لحظات آغازین شروع کائنات را ایجاد کند، بصورت اختصار مرور كنيد :
یک - مدت ۲۰ سال است که این پروژه در حال اجرا است.
دو - گروهی متشکل از ۷۰۰۰ دانشمند و فیزیکدان با مشاركت ۸۰ کشور جهان در این پروژه کار کرده اند
سه - این ماشین که شبیه یک تیوپ است محیطی برابر با ۲۷ کیلومتر دارد و در ۱۷۵ متری زیر زمین نصب شده است بطوريكه یک قطار به راحتی می تواند از داخل آن عبور کند.
چهار - هدف از آزمایشات این شتاب دهنده، پاسخ به سوالات بزرگ فیزیک از طریق اصابت و برخورد پروتون ها با یکدیگر با سرعت نور (300 هزار کیلومتر در ثانیه) است.
پنج - دمای تولید شده در آن، ۱۰۰۰،۰۰۰ بار از دمای مرکز خورشید بیشتر است
شش - مگنت های ابر رسانای بکار گرفته شده در این ماشین، می تواند دما را همانند اعماق فضا پایین بیاورد.
هفت - اين پروژه با هزينه اي بيش از 9 میلیارد دلار آغاز شده است و مهندسان پيچيدگي آن را بسيار بيش از پيچيدگي ماموريت سفر انسان به ماه مي دانند.
هشت - آنها اميدوارند در اين چند ميليونيوم ثانيه، اتحاد نيروهاي اصلي، ابعاد اضافي عالم، ماده تاريك، ضد ماده و همينطور بسياري از ذرات بنيادي ابتدايي را آشكار كنند.
نه - فيزيكدانان ذرات معتقدند در اين آزمايش مي توانند شرايط اوليه شكل گيري عالم بر مبناي نظريه مهبانگ را شبيه سازي كنند.
ده - اين شتاب دهنده به شكل دايره اي غول پيكر در زير زمين و زير خاك كشورهاي فرانسه و سوئيس مي گذرد و دايره اي به محيط 27 كيلومتر را شكل مي دهد.
یازده - بسياري از محققان اميدوارند با انجام اين آزمايش و تكرار آن در ماه‌ها و سالهاي آينده به شرايط اوليه كيهان دست يابند.
دوازده - تا اين لحظه همه مراحل آزمايش مطابق برنامه از پيش تعيين شده به پيش رفته است.
توصیه می کنم ادامه تصاوير این ماشین عجيب، که قرار است بزودي به سوالات بسیاری از عجايب خلقت و کائنات كه براي همه جهانيان مطرح است پاسخ دهد را حتما نگاه کنید
فیلم ویدیویی: گزارش آنلاین آزمايش
کد:
http://www.youtube.com/watch?v=TtVbZLCPlW8
فیلم ویدیویی: شرح کامل آزمایش
کد:
http://www.youtube.com/watch?v=qQNpucos9wc
ضمنا براي مشاهده تصاوير و مطالب موضوعات مرتبط (با زبان اصلي) با اين آزمايش بزرگ، که نام بزرگترين و پرهزينه ترين آزمايش تاريخ علم را به خود اختصاص داده است، روي لينک هاي زير کليک کنيد :
لينك 1 :
کد:
http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam
لينك 2 :
کد:
http://cdsweb.cern.ch/record/1125846
لينك 3 :
کد:
http://lhcb-vd.web.cern.ch/lhcb-vd/html/first_events.htm
لينك 4 :
کد:
http://cdsweb.cern.ch/record/1125843
لينك 5 :
کد:
http://cdsweb.cern.ch/record/1120955
منبع:
کد:
http://www.persian-star.org
Large Hadron Collider، يا LHC که به نام "برخورد دهنده هادرونی بزرگ" به فارسی ترجمه شده است، برای برخی حکم ماشین قیامت را پیدا کرده است. این برخورد دهنده یا به عبارت دیگر "شتاب دهنده ذره ای" در حقیقت یک آزمایشگاه فیزیک است شامل یک تونل ۲7 کیلومتری که در زیر زمین ساخته شده است . در این تونل ذرات کوچکتر از اتم (ذرات بنیادی) تا سرعتهای حیرت آوری نزدیک به سرعت نور شتاب داده میشوند تا پس از جمع کردن حدود ۱۴ تریلیون الکترون ولت* انرژی، با هم برخورد کنند . با دنبال کردن و مطالعه این برخوردها و نتایج حاصل از آن، فیزیکدانان امیدوارند به اسراری از دنیای زیر اتمی دست یابند که تاکنون خود را از چشم و ابزار و دوربین های آنان پنهان نگه داشته است. Big Bang CERN
-
كشف تكنيك جديد براي فشرده سازي نور
كشف تكنيك جديد براي فشرده سازي نور
محققين دانشگاه بركلي كاليفرنيا راه جديد براي فشرده سازي نور در حجم هاي خيلي كوچكتر از فضا هاي قابل تصور ارائه كرده اند كه به نوبه ي خود امكان پيشرفت هاي بسيار زيادي را در زمينه هاي ارتباطات اپتيك ، ليزر و كامپيوتر هاي اپتيك ايجاد مي كند .
محققين اپتيك قبلا موفق به رساندن امواج نور به 200 نانومتر ،تقريبا 400 بار كوچكتر از عرض يك تار موي انسان شده بودند . گروهي از محققين دانشگاه بركلي به مديريت مهندس مكانيك ، آقاي پروفسور ژانك زانك پيشنهاد فشرده كردن نور و رساندن آن به عرض 10 نانومتر كه تقريبا 5 بار بزرگتر از عرض يك تكه از DNA و 100 بار نازك تر از رشته هاي نوري است را ارائه كرده اند .
به گفته ي رابرت التون يكي از همكاران گروه پروفسور ژانگ و سردبير اين تحقيق ، اين تكنيك امكان كنترل و مديريت چشم گيري بر روي نور را به ما خواهد داد و همچنين امكان كشف مطالب جالبي در مورد كارهايي كه با نور انجام مي دهيم را خواهد داد .
به گفته پروفسور ژانگ هر چه قدر مهندسان كامپيوتر امكان قرار دادن ترانزيستور هاي بيشتري در چيپست هاي كامپيوتر براي رسيدن به ماشين هاي كوچكتر و پر سرعت تر را ايجاد كنند محققين اپتيك به دنبال را ه هايي براي فشرده كردن نور در سيم هاي كوچكتر براي ايجاد ارتباطات نوري بهتر خواهند بود.
به گفته دكتر ژانگ ، كاهش حجم وسايل و تجهيزات نوري از جذابيت بالايي برخوردار است و اين براي آينده ي ارتباطات يك هدف مقدس و بزرگ خواهد بود .
فشرده سازي رشته هاي نوري نه تنها امكان ايجاد ارتباطات نوري كوچكتر را فراهم مي آورند بلكه امكان ايجاد پيشرفت هاي بسيار زيادي را در زمينه هاي كامپيوتر هاي نوري خواهند داشت .
به گفته ي دكتر التون بسياري از دانشمندان در صدد ايجاد ارتباطي بين الكترونيك و اپتيك هستند ولي نور و ماده با هم هم خواني عجيبي دارند چون اندازي ساختار هاي آنها بسيار متفاوت است ، به هر حال ، فشرده سازي نور مي تواند باعث ايجاد اثراتي بنيادي بر روي نور و ماده شود .
محققين اپتيك در صدد فشرده سازي نور در حد طول موج الكترون هستند تا از اين طريق نور و ماده را همكاري بگيرند .
به گفته التون محققين با يك مشكل بزرگ مواجه مي شوند ،هرگاه كه مي خواهد نور را بيشتر از طول موجش فشرده كنند، زيرا نور ديگر تمايل به ماندن در آن حالت را ندارد .
محققين نور را فراتر از اين محدوديت ها با استفاده از رويه هاي پلاسمايي و اجسام نيم رسانا فشرده كرده اند به طوري كه از الكترون ها براي محصور كردن و جلوگيري از تكثير شدن بين سطح فلزات استفاده مي كنند .
التون بر روي متحد كردن پلاسما و و نيم رسانا ها در حال تحقيق بود و هم زماني كه اين مشكلات بيشتر نمايان شد او ايده ي خود را براي يك فشرده شازي بيشتر و پوشاندن اين مشكلات مطرح كرد.تئوري هيبريدي فيبر نوري او از يك نيم رسانا كه در نزديكي يك ورقه ي نازك نقره قرار مي گرفت تشكيل شده است .
به گفته ي التون اين يك مسئله هندسي ساده است و من تعجب مي كنم كه تا كنون چرا كسي به اين موضوع اشاره نكرده است .
التون براي آزمايش ايده خود دست به شبيه سازي رايانه اي زد و متوجه شد كه نه تنها نور را مي تواند در فضا هايي به عرض تنها 10 ها نانومتر فشرده كند بلكه نور مي تواند مسافت ها را 100 بار بيشتر از زماني كه از پلاسما هاي سطحي استفاده مي كرد ، طي كند وبه گفته ي محققين به جاي حركت نور به سمت مركز سيم ، هنگامي كه نور به ورقه ي آهني مي رسد ، امواج نور در يك فضاي خالي بين آنها به دام مي افتد .
به گفته ي التون اين تكنيك به اين دليل موثر بود كه سيستم هيبريدي به عنوان يك باطري و ذخيره كننده ي برق عمل مي كند و انرژي بين سيم و ورقه ي آهني را ذخيره مي كند
هنگامي كه نور بين اين فضاي خالي حركت مي كند باعث ايجاد برانگيختگي در ساخت بار در هر دوي سيم و فلز مي شود و اين بار ها به انرژي اين امكان را مي دهند تا در فاصله ي بيشتري قدرت خود را حفظ كند . به گفته ي دكتر ژانگ اين كشف بر اين باور كه ، فشرده سازي نور هيچ تاثيري بر افزايش فاصله ي طي شده نخواهد داشت ، غلبه خواهد كرد .
به گفته دكتر ژانگ قبلا براي فشرده سازي نور بايد انرژي زيادي مصرف مي شد كه براي كاهش مصرف انرژي بايد ابعاد را بزرگتر مي كرديم و اين دو موضوع هميشه در تقابل همديگر بودند ، ولي اين فكر و طرح اين امكان را ايجاد كرد كه هر دو را به دست آوريم يعني هم كاهش حجم نور و هم كاهش مصرف انرژي .
به گفته ي التون در حال حاضر آزمايش فقط به صورت تئوري است ولي ساخت چنين دستگاهيي را در آينده در دست خواهيم داشت . تنها مشكل موجود ، در تشخيص نور در اين ابعاد است زيرا هم اكنون وسيله اي براي تشخيص نور در اين ابعاد وجود ندارد . ولي گروه دكتر ژانگ ساخت چنين دستگاهي را براي تشخيص نور در اين بعاد در دست دارند .
به نظر التون ، تكنيك هيبريدي فشرده سازي نور تاثيرات زيادي را در آينده خواهد داشت ، از جمله مي توان به فشرده سازي نور و نزديك كردن آن به طول موج الكترون اشاره كرد كه باعث ايجاد ارتباطي بين اپتيك و الكترونيك خواهد شد .
به گفته التون : ما در حال فشرده سازي ابعاد تا حد ابعاد الكترون هستيم تا با اين روش كارهايي را انجام دهيم كه تا كنون انجام داده نشده است .
به گفته ي التون اين فكر مي تواند باعث ايجاد قدمي موثر درجاده ايجاد كامپيوتر اپتيكي شود ، كامپيوتري كه در آن تمام الكترونيك جاي خود را به تجهيزات نوري داده اند . به گفته محققين ساخت يك ترانزيستور نوري مانعي است در رسيدن به محاسبات نوري . اما اين تكنيك يعني فشرده سازي نور و ايجاد ارتباط بين پلاسما با نيم رسانا شايد در حل اين مشكل كمك كند .
منبع:
کد:
http://www.physlink.com/News/080801LightCompression.cfm
-
انفجار ستاره اي1843 مي تواند نوع جديدي از انفجار ستاره باشد
انفجار ستاره اي 1843 مي تواند نوع جديدي از انفجار ستاره باشد
تصور هنرمندانه موج انفجار سريع از انفجار1843 اتا كارينا(Eta Carinae's 1843)،كه امروزه با حركت آهسته پوسته خارج شده در انفجار حدود 1000 سال پيش به دست آمده،با توليد يك آتش بازي درخشان آشكار كرد كه پوسته قديمي تر گرم و باعث انتشار اشعه هاي ايكس شد(به رنگ نارنجي).سحابي معروف دو جزئي"كوتوله"،با حركت كند لايه گاز و ذرات گرد و خاك هم كه در انفجار 1843 توليد شد،بيشتر به ستاره مي ماند تا يك ابرغول آبي داغ.
اتا كارينا بزرگترين، درخشان ترين و شايد بيشترين كهكشان مورد مطالعه قرار گرفته بعد از خورشيد،رازي نگه داشته: مشخص شد كه انفجارهاي غول پيكر آن به وسيله نوع كاملاً جديدي از انفجار ستاره اي كه ضعيف تر از ابرنواختر است و ستاره را از بين نمي برد انجام شده است.
گزارش منتشر شده در11 سپتامبر توسط ناتان اسميت ستاره شناس،در نشريهNature دانشگاه بركلي كاليفرنيا،پيشنهاد داد كه انفجار تاريخي 1843اتا كارينا در واقع انفجاري بود كه موج انفجار پايداري شبيه يك ابرنواختر واقعي اما با انرژي كمتري نسبت به آن توليد كرد.اين رويداد مستند شده در كهكشان راه شيري ما شايد به يك دسته انفجارهاي ستاره اي ضعيف در كهكشان هاي ديگر مربوط مي شود كه در سال هاي اخيرتوسط جستجوي ابرنواخترهاي فراكهكشاني تلسكوپ ها شناخته شده اند.
اسميت،دارنده مدرك فوق دكتري دانشگاه بركلي گفت:نوعي از انفجارهاي ستاره اي هست كه به علتي كه هنوز نمي دانيم از كهكشان هاي ديگر بيرون مي روند،اما اتا كارينا نمونه اصلي است.
اتا كارينا (η Car)ستاره اي عظيم،داغ و بي ثبات است كه تنها در نيمكره جنوبي قابل رؤيت است و در حدود 7500 سال نوري از زمين فاصله دارد و در ناحيه جوان پيدايش ستاره كه سحابي كارينا ناميده مي شود قرار دارد. درخشان شدن بي اندازه آن در سال 1843 مشاهده شد و منجمان الآن،توده گاز و گرد و غبار حاصل از آن را،كه به عنوان سحابي كوتوله مي شناسند و كنار ستاره شناور است،مي بينند.لايه خفيفي از بقاياي انفجار ابتدايي تري هم كه احتمالاً در حدود 1000 سال پيش اتفاق افتاده،قابل رؤيت است.
احتمالاً با انحناي شديد ستاره،لايه هاي گاز و گرد و غبار به آرامي- با سرعت 650 كيلومتر در ثانيه (1.5 ميليون مايل در ساعت) يا كمتر- در مقايسه با لايه انفجاري يك ابرنواختر در حال حركت هستند.
رصدهاي اخير اسميت با استفاده از تلسكوپ بين المللي 8 متري برج جنوبي(Gemini South) و تلسكوپ 4 متري بلانكو(Blanco) در كرو تلولو،رصدخانه آمريكاي مركزي در شيلي موارد جديدي را آشكار كرد:حركت به شدت سريع رشته هاي گاز پنج بار سريع تر از حركت بقايا در سحابي كوتوله،در واقعه اي يكسان از اتا كارينا به جلو رانده شده اند.اسميت گفت:ميزان اين جرم در حركت نسبتاً آهسته سحابي كوتوله پيش از اين به طرزي باوركردني و معقول در شرايط هرچه بيشتر انحناي ستاره اي مي توانست طبق قواعد طبيعي عمل كند. مواد سريع تر و پرانرژي تري كه او كشف كرد اشكالات بيشتري را در نظريه هاي فعلي مطرح مي كنند.
در عوض،سرعت ها و انرژي هاي درگير يادآور افزايش سرعت مواد توسط موج انفجار سريع (انفجار) ابرنواختر هستند.
سرعت هاي زياد در اين موج انفجار تقريباً توانست تخمين هاي اوليه انرژي آزاد شده در انفجار 1843 اتا كارينا را دو برابر كند،حادثه اي كه اسميت گفت تنها يك انفجار سطحي ساده كه توسط انحناي ستاره اي انجام شده نبود،اما انفجاري واقعي در ستاره بود كه بقاياي برخورد را به فضاي بين ستاره اي فرستاد.در واقع،موج انفجار پرسرعت الآن در حال برخورد با توده كم سرعت باقي مانده از انفجار 1000 سال قبل و توليد اشعه هاي ايكس است كه به وسيله رصدخانه در حال چرخش چاندرا مشاهده شده.
او گفت:اين رصدها ما را وادار به تغيير تفسيرهايمان از آنچه در انفجار 1843 رخ داد،كرد. به نظر مي رسد كه نسبت به يك انحناي پايدار درحال تخليه لايه هاي بيروني،اين انفجاري بوده كه از داخل ستاره شروع شده و لايه هاي بيروني آن را به حركت درآورده.كه اين مكانيزم جديد ايجاد انفجارهاي اين چنيني را تعبير مي كند.
اگر اطلاعات اسميت صحيح باشد،ستاره هاي مافوق سنگين مثل اتا كارينا ممكن است مقدار زيادي از جرمشان را در انفجارهاي دوره اي تخليه كنند به طوري كه قبل از موعد به انتهاي زندگي شان نزديك شوند،با توجه به تحولات عظيم ابرنواختر،ستاره به قطعات ريز تبديل مي شود و يك سياه چاله به وجود مي آورد.
انفجاري كه موج انفجار با سرعت بالاي اطراف اتا كارينا را توليد كرد،بسيار ضعيف تر از انفجار ابرنواختر و شبيه انفجارهاي ستاره اي ضعيف بوده- كه گاهي اوقات "شبه ابرنواختر"ناميده مي شود- كه توسط تلسكوپ هاي رباتيك مستقر در زمين و ديگر جستجو ها براي يافتن ابرنواختر در كهكشان هاي ديگر كشف شده است.اسميت گفت:اين قبيل كاوش ها اصولاً براي جستجوي نوعي ابرنواختر بوده كه مي توانست به اخترشناسان كمك كند كه سرعت انبساط جهان را دريابند،اما آنها در اين مسير موارد گرانبهاي ديگري هم كشف كردند.
او گفت:اخترشناسان با نگاه كردن به كهكشان هاي ديگر،ستاره هايي مثل اتا كارينا را ديده اند كه درخشان تر مي شوند ولي نه به درخشاني يك ابرنواختر واقعي.ما نمي دانيم آن ها چه هستند.آنچه مي تواند يك ستاره را بدون نابودي كامل (ستاره) روشن كند، معمايي ديرپاست.
اتا كارينا يك ستاره فوق سنگين نادر در كهكشان ماست،كه احتمالاً جرمي 150 برابر خورشيد داشته.چنين ستارگان بزرگي تنها براي چند ميليون سال به طور درخشان مي سوزند،درطول مدت ريزش جرم به همان اندازه نور شديد،لايه هاي بيروني ستاره را به سمت انحناي ستاره اي هل مي دهد.بعداز سپري شدن 2 تا 3 ميليون سال به اين شكل اتا كارينا حالا وزني حدود 90 تا 100 (برابر)جرم خورشيدي دارد كه به تنهايي حدود 10(برابر) جرم خورشيدي خود را در آخرين انفجار1843 از دست داده.
اسميت گفت:اين انفجارات مي تواند راه اصلي هركدام از ستاره هاي پرجرم براي بيرون ريختن لايه هاي هيدروژني بيروني شان قبل از مرگشان باشد.اگر اتا كارينا هر هزار سال يا بيشتر قادر به بيرون ريختن 10(برابر)جرم خورشيدي باشد،اين يك مكانيزم مؤثر براي از دست دادن بخش بزرگي از ستاره است.
اخترشناسان معتقدند كه اتا كارينا و ديگر ستاره هاي بي ثبات درخشان كه نزديك به انتهاي زندگيشان هستند،هيدروژن را در هسته هاي خود به هليم تبديل مي كنند.اگر آن ها در مرحله اي منفجر شوند كه هنوز محفظه اي از هيدروژن در حال تبديل به هسته هليومي است،ابرنواختر حاصل بسيار متفاوت از ستاره اي كه قبل از انفجار همه هيدروژنش را بيرون ريخته به نظر خواهد رسيد.
اسميت اظهار كرد كه هنوز نامشخص است كه شبه ابرنواخترها گونه هاي كاهش يافته ابرنواخترهستند-ابرنواختر ناكامل- يا انواع كاملاً متفاوتي از انفجارها.
او گفت:اين مي تواند سرنخ مهمي براي درك آخرين تغيير و تحولات شديد در زندگي ستارگان پرجرم باشد،با درنظر گرفتن اين كه اخترشناسان هنوز نمي توانند به درستي سرنوشت ستارگاني كه 30 برابر جرم خورشيد يا بيشتر وزن دارند را پيش گويي كنند.
مشاهدات منتشر شده در نشريه نيچر(Nature) شامل طيف هاي قابل رؤيت از تلسكوپ بلانكو كه بخشي از رصدخانه ملي اخترشناسي نوري ايالت متحده(National Optical Astronomy Observatory (NOAO)) است شده و همچنين طيف هاي مادون قرمز نزديك گرفته شده به وسيله تلسكوپ برج جنوبي.هردوي اين تلسكوپ ها در كوه هاي اندس شيلي در ارتفاع نزديك به 9000 پايي از دريا هستند. NOAO و رصدخانه جميني توسط انجمن دانشگاه ها براي پژوهش نجومي اداره مي شوند.
منبع:
کد:
www.physorg.com/news140269798.html
-
آيا زندگي در مريخ در اثر يك برخورد سنگين ناگهان ناپديد شد؟
آيا زندگي در مريخ در اثر يك برخورد سنگين ناگهان ناپديد شد؟
تا كنون انسان ها با هدف كليدي؛ يعني جستجوي حيات گذشته يا حال در مريخ، مأموريت هاي متعددي را به سياره سرخ به انجام رسانده است. اما چه مي شود اگر يك برخورد سنگين در اوايل عمر مريخ، هرگونه امكان براي رشد حيات را در آينده را از بين برده باشد؟
مطالعات اخير در مورد " انشعاب قشري" يا پوسته مريخ نشان مي دهد كه احتمالأ يك سيارك بزرگ با اين سياره برخورد نموده. حالا پژوهشگران باور دارند كه اين گونه برخورد توانسته چنان به پوسته بيروني مريخ فرو رود كه ساختار داخلي آن را بطور جبران ناپذيري تخريب نمايد و مانع ايجاد يك ميدان مغناطيسي جهت حفاظت و پوشش مريخ شود. بنابرين، نبود پوشش مغناطيسي هر گونه شانس براي پرورش اتموسفر را از بين برده است...
مريخ واقعأ بي نظير است.
اين گفته ستاره شناسان اوليه است و امروزه هم رصدخانه ها هر بار كه به آن مي نگرند، در واقع يك سياره سرخ را مي بينند. مريخ دو چهره دارد. يك چهره آن ( نيمكره شمالي) مركب از همواري هاي تهي و بي حاصل و دانه هاي ريگ (شن) نرم. چهره دوم آن (نيمكره جنوبي) كاملأ بي نظم و مركب از كوه ها و دره هاي دندانه دار يا ناهموار. در نتيجه چنين به نظر ميرسد كه انشعاب يا تقسيم بندي قشري يا پوسته بعد از برخورد سنگين يك سنگ آسماني در اوايل شكل گيري مريخ صورت گرفته و زخم ابدي را بر چهره اين سياره گذاشته است. اما بايد گفت، چه مي شود اگر اين برخورد قوي تر از تخريب زيبايي مريخ بوده؟ چه مي شود اگر اين محل برخورد نشان دهنده چيزي عميق تر باشد؟
بخاطر درك آنچه ممكن براي مريخ اتفاق افتاده باشد، بايد اول به زمين خودمان بنگريم. سياره ما يك ميدان مغناطيسي بسيار قوي دارد كه در نزديكي محور آن بوجود مي آيد. انتقال يا جريان آهن مذاب جريان هاي آزاد الكترون را با خود مي كشاند و بيرون دهي بسيار عظيم جريان دائم يا ميدان مغناطيسي دو قطبي را ايجاد مي كند. ميدان هاي مغناطيسي همانند رشته ها از سراسر سياره عبور نموده و به بيرون افكنده مي شوند و با امتداد هزاران مايل در فضا يك حباب بسيار بزرگ را تشكيل مي دهند. اين حباب به مگنتوسفر مشهور است، و ما را در برابر باد هاي مخرب خورشيدي حفاظت نموده و مانع از بين رفتن اتموسفر ما در فضا مي شود. به پاس اينكه زمين يك سپر بسيار قوي مغناطيسي در برابر باد هاي خورشيد دارد، زندگي در داخل اين حباب تكامل مي يابد.
با اينكه مريخ در مقايسه با زمين كوچكتر است، اما دانشمندان نتوانسته اند بگويند كه چرا سياره سرخ فاقد كره مقناطيسي است. با توجه به رشد ناوگان ماهواره هاي در حال گردش در مدار، سنجش ها نشان مي دهند كه مريخ در گذشته داراي كره مغناطيسي بوده. براي مدت زيادي باور همه اين بود كه ميدان مغناطيسي مريخ زماني ناپديد شد كه هسته داخلي مريخ سرد گرديده و توانايي لازم براي حفظ حالت جريان يا انتقال را در هسته آهني از دست داد. حالا مي دانيد كه بدون جريان، اثرات ديناميكي از بين مي رود و در نتيجه ميدان مغناطيسي ( و هرگونه كره مغناطيسي) ناپديد مي شود. اين مسئله همواره به مثابه دليل عمده براي اينكه چرا مريخ داراي اتموسفر رقيق يا نازك است گفته شده و در نتيجه گاز هاي اتموسفري آن در اثر باد هاي خورشيد در فضا پراكنده شده اند.
اينكه چرا مريخ قابليت مغناطيسي خود را از دست داده، شايد توضيح بهتري وجود داشته باشد. در اين باره سابين استينلي متخصص فيزيك در دانشگاه تورنتو و يكي از دانشمنداني كه در اين تحقيقات سهيم است چنين مي گويد: " شواهد نشان مي دهند كه در اوايل عمر مريخ، يك برخورد بسيار عظيم هسته مذاب آن را از هم گسسته و جريان و اثر گذاري ميدان مغناطيسي را تغيير داده است. ما مي دانيم كه مريخ يك ميدان مغناطيسي داشته كه حدود 4 ميليارد سال قبل ناپديد شده و در همان زمان بوده كه انشعاب يا تقسيم بندي قشري كه احتمالأ به برخورد يك سيارك ارتباط دارد، رخ داده است".
حدود 4 ميليارد سال قبل يعني در زمان تكامل مريخ، شايد اوضاع اندكي خوشبينانه بوده. مريخ با داشتن يك ميدان مغناطيسي قوي داراي اتموسفر ضخيم بوده كه مي توانسته در برابر باد هاي خورشيدي آن را محافظت كند. اما زماني يك برخورد بسيار سنگين جريان تكامل مريخ را براي ابد تغيير داد.
خانم مونيكا گريدي – پروفسور سياره شناسي و علوم فضايي در دانشگاه آزاد مي گويد "مريخ زماني داراي يك اتموسفر ضخيم ، آبهاي ايستاده و يك ميدان مغناطيسي بوده، كه برخلاف ظاهر خشك و بي ثمر امروزي آن، محل زيبا و مناسبي بوده".
بعد از برخورد عميق يك سيارك، فعاليت دروني مريخ به شدت تخريب گرديد و اين سياره ميدان مغناطيسي خود را از دست داد و اتموسفر اش هم فرو ريخت و در نتيجه توانايي حفظ حيات در سياره سرخ حدود 4 ميليارد سال قبل متوقف شد. چه داستان تلخي!
منبع:نقل از پارس اسكاي منبع كابل اسكاي Kabulsky.com
-
جرم و جاذبه منفي
همانطور كه ميدانيم ميدان‌هاي الكتريكي و مغناطيسي دو قطبي هستند ( مثبت و منفي ، N و S ) . قطب‌هاي همنام همديگر را دفع ولي قطب‌هاي غير همنام يكديگر را جذب ميكنند . اگر ما گرانش را يك ميدان فرض كنيم ، آن تك قطبي است و جالب است كه قطب‌هاي همنام همديگر را جذب ميكند . چنين تصور ميشود كه ميدان گرانشي كه ما شناخته‌ايم قطب دومي هم دارد كه ميبايست اين دو قطب غير همنام همديگر را دفع كنند ، يعني برعكس حالت قبلي مربوط به ميدان الكتريكي يا مغناطيسي . به طور مثال :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
F نيروي جاذبه ، G ثابت جهاني گرانش ، M1 M2 دو جرم از نوع مثبت و r فاصله مابين آن دو است . اينك يكي از اجرام ميبايست منفي شود تا نيروي جاذبه به دافعه ( ضد جاذبه ) تبديل شود يعني :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اينك اين جرم منفي را وارد معادله هم ارزي جرم و انرژي نسبيت مي‌كنيم ، مسلما حاصل كار انرژي منفي خواهد بود .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
يعني اگر ما بتوانيم ميدان گرانش جسمي را صفر كنيم ، جرم آن مثل فوتون فرضي صفر ميشود و با كوچكترين انرژي ميتوان سرعت آن را به سرعت نور رساند ، ولي اگر ميدان گرانش آن را منفي كنيم ، جسم از طرف ميدان گرانش مثبت اجرام سماوي مثل زمين و خورشيد پرتاب ميشود ، آنهم بدون صرف هيچگونه انرژي ، و سرعت آن ميتواند به بينهايت هم برسد . اين پديده واقعا در بشقاب پرنده‌ها ديده شده است ، شتاب ثقل 600 كيلومتر بر مجذور ثانيه البته تا جايي كه رادارهاي زميني توان اندازه گيري داشته‌اند . چنين تصور ميشود كه اين نيرو باعث شتاب در انبساط عالم ميشود كه آن را با تعاريف ديگري انرژي تاريك ناميده‌اند و ماهيت آن براي فيزيكدانان مبهم و ناشناخته است .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
m جرم جسم در حال حركت ، m0 جرم سكون جسم ، v سرعت جسم و c سرعت نور است . آنچه كه اتفاق مي‌افتد اين است كه با رسيدن به سرعت نور جرم به طرف منهاي بينهايت ميل ميكند و نيروي دافعه نيز بينهايت خواهد شد يعني :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
يعني بشقاب پرنده‌ها در عرض چند ثانيه از ميدان گرانش منظومه شمسي و در عرض چند دقيقه از ميدان گرانش كهكشان راه شيري به بيرون پرتاب ميشوند .
-
تبادل انرژي كوانتومي
اصل تبادل انرژي كوانتومي توسط لايه‌ها و زير لايه‌ها در اتمها
تعريف : موج الكترومغناطيس توليد شده توسط يك لايه يا يك زير لايه از يك اتم ( تراز انرژي ) ، فقط قابل جذب توسط همان لايه يا زير لايه از اتم ديگر است . به بيان ديگر موج الكترومغناطيس توليد شده توسط يك لايه يا يك زير لايه از يك اتم ، فقط در همان لايه يا زير لايه از اتم ديگر القا يا شارژ ميشود . به طور مثال همانطور كه ميدانيم تمامي وسايل مخابراتي كه براي انتقال صوت ، تصوير ، اطلاعات و ... از امواج الكترومغناطيسي بهره مي‌جويند براي عمل كرد خود يك محدوده فركانس مشخص و تعريف شده استاندارد و بين‌المللي دارند كه نمي‌توانند و نبايد وارد محدوده فركانسهاي ديگر شوند . به طور مثال امواج برنامه‌هاي راديو و تلويزيون ، بي سيم پليس و ادارات ، نيروهاي نظامي ، شركتهاي خصوصي ، موبايل ، ماهواره ، راديو آماتورها و ......... هر كدام براي خود محدوده و پهناي باند دارند كه ورود به حريم ديگران تخلف فركانسي محسوب ميشود و به تاثيرات آن پارازيت گفته ميشود . اما هر دستگاه مخابراتي در نهايت يك محدوديت سخت افزاري براي استفاده از كل فركانسها و هر فركانس يك محدوديت فيزيكي براي كاربرد دارد . در واقع در اتمها هم اينگونه است ، يك لايه يا يك زير لايه نمي‌تواند امواج گسيل شده توسط لايه‌ها يا زير لايه‌هاي نا همسان از اتم ديگري را جذب كند . به شكل زير دقت كنيد .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
همانطور كه از شكل فوق برمي‌آيد تبادل انرژي فقط در لايه‌ها و زير لايه‌هاي همسان و مشابه مجاز و عملي است .
علت اين موضوع را ميتوان در پديده زير توجيه نمود .
طيف جذبي :
در سال 1814 فرانهوفر كشف كرد كه اگر به دقت طيف خورشيد را برسي كنيم ، خط‌هاي تاريكي در طيف پيوسته آن مشاهده خواهيم كرد . اين مطلب نشان ميدهد كه بعضي از طول موج‌ها در نوري كه از خورشيد به زمين ميرسد ، وجود ندارد و به جاي آنها ، در طيف پيوسته نور خورشيد خط‌هاي تاريك ( سياه ) ديده ميشود . اكنون ميدانيم كه گازهاي عناصر موجود در جو خورشيد ، بعضي از طول موج‌هاي گسيل شده از خورشيد را جذب ميكنند و نبود آنها در طيف پيوسته خورشيد به صورت خط‌هاي تاريك ظاهر ميشود . در اواسط قرن نوزدهم معلوم شد كه اگر نور سفيد از داخل بخار عنصري عبور كند و سپس طيف آن تشكيل شود ، در طيف حاصل خطوط تاريكي ظاهر ميشود . اين خطوط توسط اتم‌هاي بخار جذب شده‌اند . توضيحات بيشتر در مبحث هندسه دوجيني و ساختار اتم ارايه شده است .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
در واقع هم در طيف گسيلي و هم در طيف جذبي هر عنصر ، طول موج‌هاي معيني وجود دارد كه از ويژگي‌هاي مشخصه آن عنصر است . طيف‌هاي گسيلي و جذبي هيچ دو عنصري مثل هم نيست . اتم هر عنصر دقيقا همان طول موج‌هايي را جذب ميكند كه اگر دماي آن به اندازه كافي بالا رود و يا به‌هر صورت ديگر برانگيخته شود ، آنها را تابش ميكند . حال اين سوال مهم مطرح ميشود كه انرژي جذب شده توسط اتمها در نهايت چه ميشود ؟
اگر مقدار اين انرژي دريافتي كم باشد در نهايت همگي در داخل اتم جذب و به طرف لايه و زير لايه‌هاي بالايي القا و شارژ شده و به صورت طيف مادون قرمز ( حرارت ) دفع ميشوند تا اتم به حالت اوليه و پايدار خود برگردد . طبيعي است كه اگر مقدار انرژي دريافتي نسبتا زياد باشد مستقيما توسط خود لايه‌ها و زير لايه‌ها دفع ميشود و مسلما مقداري از آن هم به لايه و زير لايه‌هاي بالايي صعود و به صورت طيف مادون قرمز دفع خواهد شد . پديده‌اي است كه به دفعات و به طور عيني مشاهده شده است . اما چنين به نظر ميرسد كه اين تبادل انرژي در اتمها به صورت پيوسته نبوده بلكه به صورت گسسته و كوانتومي ( بسته‌اي ) ميباشد .
انرژي كميتي پيوسته است يا گسسته ؟
براي فهميدن اين موضوع نياز به يك مثال داريم ! همانطور كه ميدانيم باطري يك انباره الكتريكي است كه جريان الكتريكي پيوسته و يكطرفه‌اي را توليد ميكند كه به اين نوع انرژي الكتريكي ، كميتي پيوسته مي‌گويند ولي يك خازن ميتواند مقدار مشخصي از بار الكتريكي به اندازه ظرفيت خود را به صورت لحظه‌اي ذخيره و به همان صورت لحظه‌اي تخليه كند كه به اين نوع انرژي الكتريكي ، كميتي گسسته يا كوانتومي ( بسته‌اي ) گفته ميشود . در فيزيك كلاسيك اگر در صدد توليد امواج راديويي ( الكترومغناطيسي ) باشيم ، ميبايست اين جريان الكتريكي يكطرفه و پيوسته باطري را به يك جريان الكتريكي متناوب و گسسته تبديل كنيم كه راه آن استفاده از يك خازن و سلف ( سيم لوله ) است . همانطور كه ميدانيم بار الكتريكي متناوبا مابين سلف و خازن رد و بدل شده و امواج راديويي توليد ميشوند . از طرفي با بالا رفتن فركانس موج ، انرژي موج نيز در واحد زمان افزايش مي‌يابد به طور مثال اگر هر فركانس موج را يك ضربه در نظر بگيريم طبيعي است موجي كه فركانس بيشتري داشته باشد ميتواند در واحد زمان ضربات بيشتري وارد كرده و انرژي بيشتري را انتقال دهد . هرچند كه امواج الكترومغناطيسي در هر طول موج خود دو كميت يا بسته مثبت و منفي را از خود نشان ميدهند ولي در نهايت چنين به نظر ميرسد كه با تواتر يكنواخت و ثابت موج الكترومغناطيس كميت آن به صورت پيوسته باشد يعني شكل زير :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ولي در فيزيك هسته‌اي يا مكانيك كوانتومي معلوم شده است كه انرژي الكترومغناطيسي مابين اتمها به صورت بسته‌هاي انرژي رد و بدل ميشود كه نام اين بسته‌هاي انرژي را فوتون گذارده‌اند و در محاسبات رياضي ( اندازه مقدار انرژي ) از آن استفاده ميكنند . كوانتوم نور كه فوتون ناميده شده است مقدار مشخص از انرژي است كه اندازه آن E از رابطه E=hν به دست مي‌آيد كه ν فركانس موج و h ثابت كوانتوم پلانك است كه مقدار خردي معادل 34-^10*6.626 ژول بر ثانيه دارد . مقدار h كوانتوم پايين انرژي الكترومغناطيس در نظر گرفته ميشود كه مربوط به يك سيكل موج ميشود . يكي از بزرگترين مناقشات و چالشها در علم فيزيك بر سر اين موضوع است كه آيا نور ماهيت موجي دارد يا ذره‌اي كه نيوتن ماهيت ذره‌اي را براي نور قائل بود كه بعدا مشخص شد نور خاصيت موجي دارد و در نهايت با توجيه كوانتومي پديده فتوالكتريك توسط انيشتين عنوان شد كه نور خاصيت ذره‌اي دارد و اينك با توضيحات زير اين موضوع را مجددا تحت برسي قرار ميدهيم .
هر لايه يا زير لايه اتم به منزله يك سلف ( سيم لوله ) يا يك خازن ميتواند انرژي مشخصي را به صورت ميدان الكتريكي در خود جذب و ذخيره كند كه با افزايش آن ، يكجا و به صورت يك بسته ( كوانتوم ) از انرژي دفع ميشود كه در اين حالت هرقدر به هسته و مركز اتم نزديك شويم بر شدت ميدان الكتريكي افزوده و هر چه از مركز هسته فاصله بگيريم از شدت ميدان الكتريكي كاسته ميشود . پس ميتوان نتيجه گرفت كه كوانتوم‌هاي انرژي دفع شده از لايه‌ها و زير لايه‌هاي پايين اتم ، پر انرژي‌تر از كوانتوم‌هاي انرژي دفع شده از لايه‌ها و زير‌لايه‌هاي بالاتر اتم است . آنچه كه اتفاق مي‌افتد اين است كه امواج الكترومغناطيسي بسته به فركانس‌شان در لايه و يا زير لايه مربوطه اتم القا و شارژ ميشوند و باعث بالا رفتن پتانسيل ميدان الكتريكي در لايه يا زير لايه ميشوند كه اين افزايش پتانسيل باعث شتاب الكترونها در صورت وجود در لايه و زير لايه‌ها ميشود كه اگر اين انرژي و شتاب الكترون به اندازه كافي باشد الكترون به مدار بالاتر جهش ميكند كه در نهايت با تخليه انرژي به صورت ميادين و امواج الكترومغناطيسي ، الكترون به مدار قبلي تنزل ميكند . در واقع بجاي اينكه E=hν را مربوط به انرژي جنبشي ذره مادي به نام فوتون تعبير كنيم ميتوانيم آن را انرژي پتانسيل الكتريكي ذخيره شده در لايه يا زير لايه اتم بدانيم كه با افزايش فركانس موج يا شدت ميدان الكتريكي لايه و زير لايه رابطه مستقيم داشته ولي با افزايش محيط مدار يعني افزايش شعاع مدار رابطه معكوس دارد . پس ميتوان نتيجه گرفت كه ميادين الكتريكي به صورت دايره‌وار پيرامون هسته اتمها شكل مي‌گيرند كه اگر به صورت كره بود اين انرژي ميبايست با مجذور فاصله ( شعاع مدار ) رابطه معكوس داشته باشد كه چنين نيست . به طور مثال طول موج طيف بنفش مريي از 390 الي 430 نانومتر و طول موج طيف قرمز 650 الي 800 نانومتر است ، در واقع فركانس طيف بنفش مريي تقريبا دو برابر تواتر طيف قرمز مريي است كه طبق رابطه پلانك انرژي طيف بنفش مريي تقريبا دو برابر طيف قرمز مريي خواهد بود كه بيانگر اين موضوع است كه پتانسيل و شدت ميدان الكتريكي در لايه اول اتم درست دو برابر پتانسيل و شدت ميدان الكتريكي در لايه هفتم اتم است براي اينكه شعاع مدار و محيط مدار ، دو برابر و بدنبال آن پتانسيل و شدت ميدان الكتريكي نصف و بدنبال آن سرعت زاويه‌اي الكترون كاهش و فركانس و تواتر نيز نصف شده است . يعني اگر شدت ميدان الكتريكي در پيرامون يك بار الكتريكي ساكن با عكس مجذور شعاع متناسب باشد يعني E≈1/r² ، شدت ميدان الكتريكي در پيرامون يك بار الكتريكي دوار ( با اسپين ) يعني هسته اتم با عكس شعاع مدار متناسب است يعني E≈1/r . كه در حالت كلي بيانگر اين موضوع است كه شدت ميدان الكتريكي در مدارهاي اتم با شعاع مدار رابطه عكس دارد نه با مجذور شعاع مدارها . البته اين رابطه بر روي صفحه‌اي كه مدارها روي آن قرار گرفته‌اند و اين صفحه با محور دوران هسته عمود است متصور ميباشد يعني شكل زير :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
در نهايت ميتوان اشكال زير را براي ميادين الكتريكي و الكترومغناطيسي پيرامون اتم يا يك ذره باردار تصور نمود :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
حد نهايي دما براي ماده :
همانطور كه ميدانيم موج الكترومغناطيس حامل انرژي است و اصولا خودش هيچ دمايي ندارد و بعد از اينكه بر ماده‌اي تابش كرد ، انرژي آن در ماده يا بهتر است بگوييم ترازهاي انرژي يا لايه‌ها و زير لايه‌ها شارژ يا جذب و باعث بالا رفتن دما در ماده ميشود ، براي اينكه يك تابش ثابت ميتواند حرارتهاي مختلفي در مواد و رنگهاي گوناگون ايجاد كند كه علت آن توضيح داده شد و مربوط به خود رنگ و تيرگي و روشني آن ميشود . فرض كنيد بينهايت انرژي الكترومغناطيسي را در نقطه‌اي تشديد و يا متمركز كرديم ، دما در آن نقطه معني ندارد زيرا بعد از اينكه ماده در آن نقطه قرار گرفت دما معني پيدا ميكند آنهم براي ماده نه براي خود موج الكترومغناطيسي و دما در اين ماده تا جايي بالا مي‌رود كه ماده توان جذب آن موج الكترومغناطيس را داشته باشد و زماني كه ترازها و يا لايه‌هاي انرژي منتفي و مضمحل شدند ، دما در همان نقطه ثابت ميشود و بيشتر از آن بالا نمي‌رود و معني و مفهوم هم نخواهد داشت .
جهت برسي طيف نشري خطي عناصر ، اگر اين عنصر به صورت گاز باشد درون لامپ خلا نموده ، فشار گاز را كم كرده و بعد از تخليه الكتريكي در آن ، طيف عنصر را با عبور از منشور تجزيه و برسي ميكنند . ولي اگر اين عنصر جامد و يا مايع باشد ابتدا آن را بخار كرده و سپس درون لامپ خلا با تخليه الكتريكي يونيزه نموده و طيف آن را بعد از عبور در منشور ، تجزيه و مطالعه ميكنند . ولي طيف گازها در فشار زياد ( ستارگان ) و اجسام ( جامدات ) پيوسته بوده و به صورت خطي نمي‌باشد و اين طيف مستقل از نوع عنصر است و فقط به حرارت عنصر وابسته است ، اگر حرارت پايين باشد فقط طيف مادون قرمز و اگر خيلي داغ باشد طيف ماوراي بنفش نيز توليد و منتشر ميشود و با اين شيوه اندازه گيري ، حرارت عناصر سنجيده ميشود . در واقع فشار در گازها و تراكم در جامدات ميتواند طيف نشري خطي آنها را به طيف پيوسته‌اي تبديل كند . به شكل زير توجه نماييد :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
چنين به نظر ميرسد كه الكترونها در زماني كه فشار گاز كم است در روي مدارها ( لايه‌ها و زير لايه‌ها ) حضور دارند ، يعني چرخش آنها به دور هسته روي خط است . ولي الكترونها در زماني كه فشار گاز زياد است در ميان مدارها ( ميان لايه‌ها و زير لايه‌ها ) حضور دارند يعني چرخش آنها به دور هسته روي منطقه و باندي از سطح صفحه ميباشد .
-
الكتروگراويتي
فضاي مشبك ، الكتروگراويتي و نيروهاي پيشران و اسپين در فضا
چكيده :
هنگامي كه خازني با الكترودهاي نامتقارن با ولتاژ بسيار بالا شارژ شود ، يك نيروي پيشران غير عادي به سمت الكترود كوچكتر ظاهر ميشود . اين پديده كه به اثر بيفلد - براون مشهور است اساس كار بسياري از پرنده‌هاي امروزي را تشكيل ميدهد . بهترين ركورد منتشر شده براي پرواز اين نوع پرنده‌ها 2.4 متر از [سطح زمين] اعلام شده است . با اين حال هنوز توجيه فيزيكي قابل قبولي براي اين اثر شناخته نشده است .
ويدئو
کد:
http://www.youtube.com/watch?v=ulP1UB5PIN0
جهت كسب اطلاعات بيشتر فايل PDF زير را به دقت مطالعه فرماييد .
کد:
www.ki2100.com/pdf/electro_gravity/electrogravity1.pdf
اينك در اين قسمت سعي مي‌كنيم كه اين پديده شگفت انگيز و همچنين اسپين ذرات باردار در فضا را توجيه كنيم :
همانطور كه ميدانيم اولين نيرو و يا انرژي مهار شده توسط بشر ، انرژي و نيروي باد بود كه بوسيله بادبانها جهت پيش راندن كشتي‌ها استفاده شد . نكته جالب توجه اينكه لازم نبود كه حتما مسير حركت كشتي در امتداد مسير وزش باد قرار مي‌گرفت ، بلكه اين دو مي‌توانستند زاويه‌اي مابين 90 الي 180 درجه داشته باشند . ملوانان با مشاهده تغيير جهت وزش باد ، زاويه بادبانها را تغيير داده و به مسير خود ادامه مي‌دادند و اگر اين زاويه كمتر از 90 درجه و يا مخالف جهت حركت كشتي مي‌شد ، آنها مجبور بودند بادبانها را پايين كشيده و منتظر تغيير جهت وزش باد بمانند ، حتي اگر اين وضعيت روزها و ماه‌ها به طول مي‌كشيد ، به هر حال چاره‌اي نداشتند جز صبر و انتظار .
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
در رسم فوق خطوط و فلش سبز رنگ مسير وزش باد ، پاره خط قرمز رنگ زاويه بادبان و همچنين خطوط و فلش آبي رنگ مسير و جهت حركت كشتي را نشان ميدهد . به اين نيرو ، نيروي پيشران كشتي در آب گفته ميشود . با توجه به اين مسئله ميتوانيم پديده الكتروگراويتي و اسپين ذرات باردار را توجيه كنيم .
ويدئو
کد:
http://www.youtube.com/watch?v=xbpDzcg3_ik
ما ميتوانيم چنين تصور كنيم كه فضا ساختار مشبكي دارد كه از مكعب‌هاي بسيار كوچكي تشكيل شده است كه هندسه آن كاملا اقليدسي ميباشد ، به اشكال زير توجه نماييد :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
همانطور كه مشخص است خطوط به موازات محورهاي x , y , z در فضا امتداد يافته و فضاي مشبكي را تشكيل ميدهند . اينك اگر در فضا يك ميدان الكتريكي يكنواخت برقرار شود همانند شكل زير :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
هيچ برهمكنشي مابين اين ميدان الكتريكي و فضاي مشبك بوجود نمي‌آيد . اما اگر در فضا يك ميدان الكتريكي غير يكنواخت با چگالي متفاوت پديدار شود همانند اشكال زير :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
اين ميدان با فضاي مشبك برهمكنش داشته و يك نيروي پيشران به طرف تراكم ميدان الكتريكي با چگالي بالا پديدار ميشود ، يعني شكل زير :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
خطوط سياه رنگ بيانگر خطوط فضاي مشبك و خطوط آبي رنگ بيانگر خطوط ميدان الكتريكي ميباشد .
اينك وضعيت يك ذره يا گوي باردار در فضاي مشبك را برسي مي‌كنيم :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
همانطور كه مشخص است با نزديك شدن به مركز گوي يا ذره باردار به ميزان تراكم ( چگالي ) ميدان الكتريكي افزوده ميشود ، پس نيروي پيشراني از محيط پيرامون به طرف مركز جرم ( گرانيگاه ، مركز سقل ) وارد ميشود كه برآيند اين نيروها در كل صفر ميشود و ذره يا گوي در فضا بدون حركت مي‌ماند ، ولي تراكم يا چگالي ميدان الكتريكي در مركز اين ذره يا گوي بشدت افزايش مي‌يابد و ميبايست خنثي شود تا ذره يا گوي به پايداري الكتريكي برسد . براي اين منظور ذره و يا گوي چاره‌اي ندارد جز دوران يا چرخش حول مركز خود تا ميدان الكتريكي آن از حالت خطي به اسپيرال لگاريتمي و يا دايره‌اي و بسته تغيير شكل دهد ، يعني اشكال زير :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
كه اصطلاحا به اين حالت ( دوران ، چرخش يا سرعت زاويه‌اي ) ذره باردار ، اسپين گفته ميشود . اين سرعت زاويه‌اي ميبايست نيروي پيشران در فضا را نيز خنثي كند . اينك ما اين وضعيت را براي ذره بارداري همچون الكترون برسي مي‌كنيم :
ابتدا بايد بدانيم كه انرژي جنبشي دوراني چيست :
جسم صلبي را در نظر بگيريد كه با سرعت زاويه‌اي ω حول محوري كه نسبت به يك چهارچوب لخت خاص ثابت است ، می‌چرخد . هر ذره اين جسم در حال دوران ، مقدار معيني انرژي جنبشي دارد . چون تعداد اين ذرات در جسم صلب زياد است ، لذا كميتي به نام لختي دوراني تعريف می‌شود . لختي دوراني به صورت مجموع جملاتي تعريف ميشود كه هر جمله با حاصل ضرب جرم يك ذره از جسم صلب در مجذور فاصله عمودي ذره از محور دوران برابر است . بنابراين انرژي جنبشي دوراني جسم صلب كه بخاطر دوران حاصل می‌شود ، برابر است با نصف حاصل ضرب لختي دوراني جسم صلب در مجذور سرعت زاويه‌اي . در حقيقت انرژي جنبشي دوراني الكترون ، حاصل نيروي پيشران وارد بر الكترون است ، يعني همان نيروي الكتروگراويتي وارد بر الكترون .
k=½Iω²
كه k انرژي جنبشي دوراني ، I ممان اينرسي جسم دوار و W سرعت زاويه‌اي اين دوران است . براي درك اين انرژي يا نيرو فرض مي‌كنيم كه ميدان الكتريكي پيرامون الكترون ، تقارن خود را براي مدتي از دست داده و تمام انرژي جنبشي دوراني آن تبديل به انرژي جنبشي انتقالي شود كه در اين وضعيت الكترون شتاب گرفته و سرعت آن اينچنين بدست مي‌آيد :
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
Kω انرژي جنبشي دوراني الكترون ، I لختي دوراني يا ممان اينرسي الكترون ، ω سرعت زاويه‌اي الكترون معادل 20^10 الي 23^10 راديان بر ثانيه ( علت اختيار اين سرعت زاويه‌اي اين است كه زوج الكترون - الكترون در هنگام تبديل شدن به زوج الكترون - پوزيترون و برعكس ، تابش گاما جذب و يا گسيل ميكند كه بيانگر اين موضوع است كه الكترونها به تعداد فركانس امواج گاما در حال دوران حول محور فرضي خود در هر ثانيه هستند ) ، Kv انرژي جنبشي انتقالي الكترون ، m جرم الكترون معادل 9.109534X10-31 كيلو گرم و v سرعت خطي ( انتقالي ) الكترون ميباشد .
بشقاب پرنده‌ها توان توليد ميدان الكتريكي بسيار قوي ، پيرامون خود را دارند كه با تغيير در چگالي آن ميتوانند به نيروي بسيار زيادي از نوع الكتروگراويتي دست يابند كه اين نيرو ميتواند بي‌وزني و شتاب بسيار زيادي به آنها بدهد .
کد:
http://www.youtube.com/watch?v=GQ_V1UlL-qY
ويدئو
