ساخت تلسکوپ غول پیکر در اعماق دریای مدیترانه برای کشف ذرات بنیادی
تلسکوپ غول پیکر KM3NeT در دو مایلی زیر سطح دریای مدیترانه ساخته می‌شود.
به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، هزینه ساخت تلسکوپ KM3NeT در عمق دریای مدیترانه 210 میلیون پوند تخمین زده شده و برای کشف ذرات بنیادی موسوم به "نوترینو" مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
ساخت این تلسکوپ زیر دریایی با سرمایه گذاری اتحادیه اروپا، جزئیات بیشتر و دقیق تری در خصوص کیهان از جمله پدیده انفجار بزرگ (Big Bang) و ابر نواختر (supernova) در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.
"نوترینوها" ذرات پر انرژی هستند که اغلب در واکنش های هسته‌ای در خورشید یا در اثر برخورد پرتوهای کیهانی با اتم‌ها ایجاد می‌شوند و تشخیص آنها در هنگام عبور از زمین بسیار سخت است؛ اما دانشمندان امیدوارند با ساخت این رصدخانه زیر دریایی بتوانند "نوترینوها" را شناسایی و کشف کنند.
از تلسکوپ KM3NeT همچنین برای آشکارسازی پدیده‌های جدید در کیهان که با روش های متداول قابل کشف نبودند، استفاده خواهد شد.
دکتر "لی تامسون" محقق فیزیک نوترونی دانشگاه شفیلد که در پروژه ساخت تلسکوپ KM3NeT حضور دارد، طراحی این تلسکوپ را گشوده شدن پنجره جدید برای شناخت کیهان عنوان می‌کند.
به گفته "تامسون" تا کنون از فرکانس‌های مختلف طیف‌های الکترومغناطیسی مانند نور مرئی و اشعه ایکس برای بررسی کیهان استفاده می‌شد، اما استفاده از نوترینوها یک روش کاملا جدید و ایده‌ای بسیار نو محسوب می‌شود.
نوترینوها پایه اجزای ذرات اتم هستند که احتمالا از بقایای انفجار ستاره‌ها موسوم به پدیده ابرنواختر یا سیاه چاله‌ها سرچشمه می گیرند.
کشف نوترینوها به شناخت منشأ وجودی سیاه چاله‌ها، ابرنواخترها و ماهیت ماده تاریک که 83 درصد کیهان را تشکیل می‌دهد، کمک می‌کند.
سرعت حرکت نوترینوها تقریبا معادل سرعت نور است که بدون کوچکترین ضربه‌ای از زمین عبور می‌کند. با ساخت این تلسکوپ در اعماق دریا که چگال‌تر از هواست، دانشمندان شانس تصادم نوترینوها با اتم‌ها در اعماق دریا را افزایش می‌دهند.
در اثر این برخورد، ذرات زیراتمی دیگری به نام موئون (Muon) آزاد می‌شوند که باعث تولید نورهای آبی کوتاه می‌شود. این نورهای آبی کوتاه قابلیت تشخیص توسط سنسورهای تعبیه شده در تلسکوپ را دارند. برای تلسکوپ اصلی بیش از 12 هزار سنسور در اندازه زمین والیبال ساحلی در نظر گرفته شده است.
به گفته دکتر "کریستین اسپرینگ" رئیس مرکز تحقیقات منطقه‌ای نجوم اروپا، نوترینوها می‌توانند عمق بیشتری را در مقایسه با اشعه گاما در اختیار محققان قرار دهند و کارکرد آنها مانند استفاده از اشعه ایکس در پزشکی است.
ساخت این تلسکوپ جزئی از نقشه راه اروپا است. نمونه اولیه کوچکی از تلسکوپ KM3NeT در سواحل جنوب فرانسه در دست ساخت است و محققان امیدوارند نمونه بزرگتر این تلسکوپ ظرف 3 سال آینده ساخته شود.
گل آفتابگردان الگویی برای ساخت نیروگاه خورشیدی
محققان mit اعلام کردند با الهام از ساختار گلهای آفتابگردان می توان کارایی صفحات خورشیدی در نیروگاه های متمرکز خورشیدی را به اندازه ای قابل توجه افزایش داد.
محققان mit بر این باورند طراحی آینه های خورشیدی به شکل مارپیچی مشابه با بخش مرکزی گلهای آفتابگردان می تواند میزان فضای مورد نیاز برای احداث نیروگاه های خورشیدی متمرکز را کاهش داده و میزان نور خورشید جذب شده توسط آنها را افزایش دهد.
نیروگاه های متمرکز خورشیدی از یک سری آینه ها برخوردارند که به همراه خورشید حرکت کرده و مسیر حرکت آن را دنبال می کنند. این آینه ها در قالب دایره ای متمرکز قرار گرفته و نور خورشید را بر روی برجی مرکزی متمرکز می کنند، جایی که حرارت خورشید به برق تبدیل می شود.
در حال حاضر تعداد محدودی از این نیروگاه ها در سرتاسر جهان در حال بهره برداری هستند زیرا احداث این نیروگاه ها به فضایی بزرگ نیاز دارد. هر یک از این آینه ها باید به گونه ای نصب شوند که هم به سوی برج باشند و هم به سوی خورشید، بدون اینکه مسیر یکدیگر را مسدود کنند.
در حال حاضر آینه های این نیروگاه ها به شکل حلقه هایی موازی قرار دارند اما محققان mit راهکاری بهتر را برای چینش این آینه ها ارائه کرده اند، محققان ابتدا بر روی میزان کارایی آینه ها در چینش معمولی مطالعه کرده و دریافتند هریک از آینه ها به صورت روزانه با مشکل مسدود شدن و قرار گرفتن در سایه مواجه می شوند.
از این رو محققان مدلی رایانه ای را به منظور نزدیکتر کردن آینه های نیروگاه ها ارائه کردند و دریافتند مدل ارائه شده شباهت زیادی به مارپیچهای موجود در طبیعت دارد از این رو دانشمندان برای تکمیل این مدل از الگوی مرکزی دانه های موجود در گل آفتابگردان الهام گرفتند.
سر گیاه آفتابگردان درواقع یک گل نیست، بلکه مجموعه ای از گلهای کوچک است که در کنار یکدیگر متراکم شده اند، گلهای خارجی تر گلبرگها را حفظ می کنند و گلهای داخلی تر به دانه تبدیل می شوند. این گلها در الگویی مارپیچی در زاویه 137 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند.
بر اساس گزارش گیزمگ، محققان نیز با الهام از این ساختار فضایی از آینه های خورشیدی را مدل سازی کردند که در آن زاویه هر یک از آینه ها که در الگویی مارپیچی قرار داشتند، نسبت به یکدیگر زاویه ای 137 درجه ای است. این الگو می تواند 20 درصد از فضای مورد نیاز برای احداث نیروگاه های خورشیدی متمرکز را کاهش داده و از ایجاد سایه بر روی آینه ها جلوگیری کند به این شکل کارایی نیروگاه ها نیز افزایش پیدا خواهد کرد.
چگونه نوترون‌هایی را که بین جهان ما و دیگر جهان های موازی جابجا می شوند، شکار کنیم؟
مفهوم جهان‌های موازی از آن دسته مفاهیمی است که کیهان‌شناسان علاقه زیادی به تئوری پردازی در خصوص آن دارند. با این حال، بسیاری از آنان عموما تمایلی به ارائه اثبات آن ندارند؛ که عمدتا به این دلیل است که اثبات چنین چیزی بسیار دشوار است. اما گروهی از محققان که چند سال قبل نشان داده بودند که چطور ماده می‌تواند بین دنیای ما و دنیاهای دیگر منتقل شود، اکنون گمان می‌کنند که باید بتوانند با استفاده از فناوری موجود این پدیده را در عمل مشاهده کنند. اتفاقی که در صورت وقوع، به تئوری چندجهانی اعتباری دیگر خواهد بخشید. تنها چیزی که این محققان برای این کار نیاز دارند یک بطری نوترون، چند عدد نوترون و یک سال زمان است.
به گزارش پاپ‌ساینس، این آزمایش نیازمند نگهداری بطری نوترون‌ها در وضعیتی فوق‌سرد است، فرایندی که فیزیک‌دانان سالهاست برای اندازه‌گیری سرعت واپاشی نوترون ها انجام می‌دهند. این بطری‌ها –که از مواد معمولی ساخته شده و آکنده از میدان‌های مغناطیسی هستند- قادرند تا این نوترون‌های فوق سرد را به دام بیاندازند و آنها را در چنان سرعت حرکت پایینی نگاه دارند که بتوان نوترون‌ها را مشاهده کرد. فیزیک‌دانان نرخ برخورد این نوترون‌های به دام افتاده را با دیواره ظرف اندازه‌گیری می‌کنند و سرعت کاهش این نرخ را به عنوان سرعت واپاشی نوترون‌ها در نظر می‌گیرند.
در یک آزمایش کامل (ایده‌آل)، واپاشی نوترون‌ها همواره و دقیقا برابر با نرخ واپاشی بتا است؛ اما این اتفاق هیچ‌گاه رخ نمی‌دهد چرا که بطری‌های نوترون ایده‌آل نیستند. به همین دلیل نرخ واپاشی همواره اندکی سریع‌تر است که احتمالا به دلیل آن است که برخی از نوترون‌ها توسط عواملی غیر از واپاشی فرار می‌کنند.
اما شاید هم این طور نباشد. میشل سارازین از دانشگاه نامور بلژیک و گروه کوچکی از همکارانش تصور می‌کنند که شاید این نوترون‌ها به واقع رهسپار دنیای دیگری می‌شوند. از نظر تئوری، آنها قبلا نشان داده‌اند که پتانسیل‌های مغناطیسی به اندازه کافی بزرگ، می‌تواند بستر لازم را برای مبادله ماده میان دنیاهای موازی فراهم کند. آنها در مقاله اخیر خود از داده‌های نرخ واپاشی نوترون استفاده کرده‌اند تا برای احتمال وقوع چنین رخدادی، حد بالایی را تعیین کنند. آنها دریافتند که چنین رخدادی حتی اگر رخ بدهد، بسیار نادر خواهد بود. بر اساس محاسبات آنها احتمال اینکه یک نوترون به درون جهان دیگری بپرد، کمتر از 1 در یک میلیون است.
با این وجود، محاسبات چنین چیزی را کاملا غیرمحتمل نمی‌داند، بخصوص با در نظر گرفتن تعداد نوترون‌های زیادی که وجود دارد. علاوه بر این، سارازین تصور می‌کند که راهی در اختیار دارد تا این پدیده را به صورت تجربی مشاهده کند. هر تغییر در پتانسیل گرانشی باید بر نرخ مبادله ماده تاثیر بگذارد و پتانسیل گرانشی بر روی زمین با گردش سیاره به دور خورشید تغییر می‌کند. کافی است که آزمایش به دام اندازی نوترون را برای یک سال کامل انجام دهید و آنگاه قادر خواهید بود که ببینید در چرخه سالیانه، آیا نوسانی در نرخ واپاشی نوترون وجود دارد یا خیر. اگر این چنین باشد، به آن معناست که نوترون‌ها احتمالا تنها واپاشیده نمی‌شوند، بلکه میان دنیاهای موازی نیز جابه‌جا می‌شوند.
سیب سرخ برای روشن کردن یک لامپ ال.ای.دی
حتمالا شما هم آزمایش معروف تولید برق از سیب‌زمینی را انجام داده‌اید، اما آیا می‌دانستید با سیب درختی هم می‌شود همان کار را انجام داد، البته به شرطی که به مقدارکافی سیب دسترسی داشته باشید!
عکاس خوش‌ذوقی به‌نام کالِب چارلند به یک باغ سیب رفت و با استفاده از 30 لامپ ال.ای.دی و سیم‌کشی سری و موازی به درختان مجاور، این تصویر زیبا را خلق کرد. او توانست به اتصال سری 10 سیب به یکدیگر، یک ال.ای.دی را روشن کند و از کنار هم قرار دادن 30 لامپ، روشنایی لازم برای تصویربرداری را بدست آورد. البته اگر فکر می‌کنید روشنایی چراغ مناسب است در اشتباهید، چراکه این تصویر حاصل چهار ساعت نوردهی پیوسته است!
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
منبع: خبرآنلاین
