تبليغاتX
خانه فیزیک شهرستان کاشمر
Kashmar-Physics
 گرد و غبار روي صفحه نمايشگر رايانه باعث سردرد مي شود

 

رييس مركز تحقيقات اپتيك و لنز ايران گفت: گرد و غبار روي صفحه نمايشگر باعث خستگي چشم و سردرد در كاربران رايانه مي شود.
دكتر "پرويز زرين بخش" در گفت و گو با خبرنگار علمي ايرنا گفت: گرد و غبار روي صفحه نمايشگر باعث پراكندگي نور در سطح صفحه مي شود و وضوح تصاوير را كم مي كند كه اين امر، باعث مبهم شدن تصاوير و در نتيجه خستگي و گيجي كاربر مي شود.

وي گفت: تميز كردن صفحه نمايشگر بايد با كاغذهاي مخصوصي انجام شود. اين كاغذها بار الكتريكي كمي دارند و باعث خراش و خط در صفحه نمايشگر نمي شوند.
اين متخصص چشم اضافه كرد: پراكندگي نور در سطح نمايشگر باعث مي شود كاربر براي پرهيز از بازتاب نوري مدام حالت هاي نگاه كردن و يا نشستن خود را تغيير دهد.
رييس مركز تحقيقات اپتيك و لنز ايران، با اشاره به اينكه عواملي كه كيفيت تصوير را كاهش مي دهد ضمن اينكه ديد را مشكل مي كند، باعث خستگي چشم و سردرد مي شود، گفت: يكي از مهمترين اين عوامل گرد و غبار روي صفحه نمايشگر است كه وضوح تصاوير را كاهش مي دهد.
وي اضافه كرد: صفحه نمايشگر بهتر است در فواصل زماني مشخصي به طور منظم تميز و گرد و غبار آن زوده شود.
زرين بخش با بيان اينكه نمايشگرهايي كه بطور مشخص به جلو يا عقب خم مي شود ممكن است تصاوير را كج و معوج نشان دهد و باعث سختي ديد شوند، گفت:وقتي نمايشگر به عقب خم مي‌شود، نورهاي بالاي سر ايجاد بازتاب نوري كرده و تصاوير را نمي توان به خوبي ديد، اين حالت نيز خستگي چشم و سردرد را به دنبال دارد.

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 88/02/04  |
 آشنایی با حالت پلاسما ، PLASMA

پلاسما‏‎ چيست‌؟‏‎

پلاسما ، PLASMA – حالتي از ماده است كه در دماي خيلي بالا بوجود مي آيد و ساختارهاي مولكولي مفهوم خود را در اين وضعيت از دست مي دهند . در حالت پلاسما اتم ها و ذرات زير اتمي مانند مانند الكترون و پروتون و نوترون آزادانه در محيط حركت مي كنند و تغيير موقعيت مي دهند . حالت ماده متشكله تمامي ستارگان ، پلاسما است .
پلاسما در فيزيك،يك محيط رساناي الكتريكي است كه تعداد ذرات باردار مثبت و منفي آن تقريبا با هم برابرند و زماني ايجاد مي شود كه اتم ها در گاز يونيزه شوند.
گاهي به پلاسما‏‎ حالت‌‏‎ چهارم ماده اطلاق مي شود كه از حالتهاي سه گانه جامد،مايع،گاز متمايز است.
هر الكترون داراي يك واحد بار منفي است.
بار مثبت توسط اتمها يا مولكولهايي كه اين الكترونها را از دست داده اند حمل ميشود در موارد نادر اما جالب ، الكترونهايي كه از يك نوع اتم يا مولكول جدا شده اند به تركيب ديگري متصل ميشوند و منجر به توليد پلاسما ميشوند كه هر دو يون مثبت و منفي را دارا است.


ادامه مطلب
|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 87/11/10  |
 ابیراهی در عدسی ها

در سيستمهاي نوري هر انحرافي از تصوير كامل تحت عنوان ابيراهي مطرح مي‌شود كه اين انحراف براي نور تكرنگ شامل ابيراهي كروي ، ابيراهي كما ، انحناي ميدان ، اعوجاج و آستيگماتيسم مي‌باشد. نور مركب علاوه بر ابيراهيهاي مذكور ابيراهي رنگي نيز خواهد داشت.

در سيستمهاي نوري مركزدار و عدسيها چنين فرض مي‌شود كه در تمام حالات از طرف جسم دسته باريكي اشعه كه شعاع اصلي آن عمود بر سطح عدسي باشد، مي‌تابد. همچنين ، جسم كوچك ، عمود بر محور اصلي و نور تابشي تك‌رنگ فرض مي‌شود، ولي در عمل شرايط فوق موجود نيست، در نتيجه تصويري كه توسط دستگاهي ، از يك جسم حاصل مي‌شود، با تصوير نظري يكسان نمي‌باشد، يعني در نتيجه عدم رعايت تقريب گاوس و بكار نبردن نور تك‌رنگ معايبي در تصوير حاصل مي‌شود و هر انحرافي از تصوير كامل تحت عنوان ابيراهي مطرح مي‌شود.



img/daneshnameh_up/d/d0/chromatic_aberration.jpg


انواع ابيراهي

ابيراهي رنگي

هر جا كه تغيير ضريب شكست يا رنگ نور به حساب بيايد، ابيراهي رنگي مطرح مي‌شود، زيرا ضريب شكست مواد شفاف با رنگ نور تغيير مي‌كند. عدسي از جسم ، تنها يك تصوير نمي‌دهد بلكه از آن يك سري تصوير (به ازاي هر رنگ موجود در دسته شعاع يك تصوير) تشكيل مي‌دهد. مشابهت عدسي با منشور كه در لبه‌هاي آن مشهودتر است، موجب پاشندگي نور مي‌گردد. بزرگنمايي جانبي هم به دنبال تغيير فاصله كانوني با رنگ تغيير مي‌كند. خود ابيراهي رنگي به دو نوع ابيراهي رنگي محوري يا طولي و ابيراهي جانبي يا عرضي تقسيم مي‌شود.

ابيراهي تكفام

انحراف هر شعاع از مسير تعيين شده (ابيراهي آن) بوسيله فرمول گاوس برحسب پنج حاصل‌جمع موسوم به جمعهاي سيدل بيان مي‌شود. اگر تصوير حاصل بدون عيب مي‌بود، تمام اين حاصل‌جمعها صفر مي‌شد، اما هيچ دستگاه نوري نمي‌توان ساخت كه در آن تمام اين شرايط را يكجا داشته باشيم. صفر شدن هر يك از اين جمله‌ها متناظر با نبودن ابيراهي معيني است. اين ابيراهيها كه براي هر رنگ و ضريب شكست خاصي وجود دارد، تحت عنوان ابيراهي نور تكفام مطرح مي‌شوند.

انواع ابيراهي نور تكفام

ابيراهي كروي

هرگاه دهانه عدسي‌هاي كروي بيش از حد مجاز در تقريب گاوس باشد، تصاوير حاصل معايبي از خود نشان مي‌دهند كه ناشي از يكسان نبودن بزرگنمايي در مركز و لبه عدسي مي‌باشد. اين عيب و تغيير شكل تصاوير ، به نام ابيراهي كروي در عدسي خوانده مي‌شود كه تحت اين شرايط ميان كانون پرتو پيرامحوري و كانون پرتو كناري سطحي به عنوان سطح كمترين تاري ايجاد مي‌شود. خود ابيراهي كروي به دو نوع ابيراهي طولي كروي ، ابيراهي جانبي كروي تقسيم مي‌شود.



img/daneshnameh_up/9/9f/spherical-aberration.JPG


ابيراهي كما

اگر نقطه نوراني خارج از محور اصلي عدسي باشد و يك دسته اشعه با زاويه بزرگ به عدسي فرستاده شود، اشعه خروجي پس از خروج از عدسي در روي صفحه‌اي عمود بر محور فرعي تصوير غيرقرينه‌اي بدست خواهد داد. اين تصوير از نظر شكل و توزيع انرژي نامتقارن است، اين ابيراهي تصوير را ابيراهي كما مي‌نامند. در حقيقت ابيراهي كما همان ابيراهي كروي است كه از قرار گرفتن نقطه نوراني در خارج از محور اصلي حاصل مي‌شود. خود ابيراهي كما بر دو نوع كما مثبت و كما منفي تقسيم مي‌شود.

ابيراهي آستيگماتيسم

اين عيب تصوير موقعي روي مي‌دهد كه فاصله نقطه‌اي از جسم ، از محور آينه مقعر تا حدي زياد باشد و اشعه‌هاي تابشي چه باهم موازي باشند و چه باهم موازي نباشند، با آينه زاويه φ مي‌سازند. در مورد عدسي‌ها هم ابيراهي به همين شكل مطرح است، يعني عدسي از نقطه دور از محور نمي‌تواند تصوير نقطه‌اي بدهد. در اين صورت دچار ابيراهي آستيگماتيسم است و تصوير مبهم حاصل از آن آستيگماتيك نام دارد، زيرا خطوط شعاعي متفاوتي در كانون متفاوتي نسبت به خطوط عمودي متمركز مي‌شوند.

انحناي ميدان

اگر عيب دستگاه نوري از هر لحاظ اصلاح شده باشد، باز نقايصي در تصوير به علت انحناي ميدان ايجاد مي‌شود كه ميدان و تصوير در مركز واضح است و در كناره‌‌ها به كلي ناواضح است، زيرا اشعه آمده از هر يك از نقاط جسم محدود نيست. بطوري كه شعاعهاي ويژه نقاط مختلف جسم از نقاط مختلف عدسي عبور نمي‌كند.

ابيراهي اعوجاج يا واپيچش نور

ابيراهي مربوط به اعوجاج يا واپيچش در مورد اجسام مربعي بوجود مي‌آيد، بطوريكه تصوير يك شي مربعي ، ديگر مربع نباشد، زيرا بزرگنمايي جانبي در تمام جهات يكنواخت نيست، ممكن است اضلاع به درون خميده باشند كه واپيچش بالشي ايجاد كنند، يا اضلاع به بيرون خميده شوند و توليد واپيچش بشكه‌اي كنند.

كنترل و بهينه ‌سازي ابيراهي‌ها در دستگاههاي نوري

ابيراهي در عدسي به نوع شيشه عدسي كه نوع محيط عدسي نيز تعبير مي‌شود، ‌توان (فاصله كانوني) تك تك اجزاي نوري در صورتي كه توان اجزا مختلف عوض شوند، يكسري از ابيراهي‌ها تصحيح مي‌شوند كه در رفع كما و آستيگماتيسم عامل مهم است.

شكل عدسي (ميزان خميدگي عدسي) توان عدسي تغيير كند، شعاع سطوح عوض مي‌شود، آنچه بر ابيراهي‌ها اثرگذار است، شكل عدسي ، فاصله بين عدسي‌ها يا اجزاي نوري دستگاه كه اين فاصله بر ارتفاع پرتو و يا توان كل ذستگاه تاثير دارد. ضخامت عدسي‌ها محل دريچه در مورد ابيراهي آستيگماتيسم ، واپيچش ،
انحناي ميدان ، رنگي عرضي و كما اين عامل اثر گذار است.

منبع : شبكه رشد http://daneshnameh.roshd.ir

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 86/05/14  |
 نظريه جنجالي فيزيكدان جوان ايراني
پروفسور شهريار صديق افشار، استاد جوان ايراني دانشگاه «روئن» آمريكا كه با ارائه نظريه‌اي درباره ماهيت دوگانه نور، نظريه «بوهر» - از پذيرفته شده ترين نظريه‌هاي فيزيك كوانتوم - را پس از هشتاد سال با قاطعيت رد كرده است، با چاپ نتايج آزمايش تازه‌اش در يكي از معتبرترين مجلات فيزيك جهان كه جمعي از داوران آن از برندگان جايزه نوبل فيزيك هستند، بار ديگر بر اهميت نظريه بنيادينش صحه گذاشت.

به گزارش خبرنگار «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، بر اساس نظريه پروفسور صديق افشار كه با آزمايش‌هاي مختلف صحت آن را نشان داده، نور مي‌تواند به صورت همزمان، ماهيت موجي و ذره‌يي داشته باشد.

در صورت اثبات اين فرضيه جديد، بر بخش مهمي از نظريه «تعبير كپنهاك» نيلرز بوهر - فيزيكدان مشهور دانماركي - خط بطلان كشيده مي‌شود.

بر اساس بخشي از نظريه بوهر كه به اصل «مكمليت» موسوم است، ماهيت دوگانه موجي – ذره‌يي نور در هيچ سيستمي به طور همزمان قابل مشاهده نيست و با توجه به نحوه طراحي آزمايش، تنها يكي از دو پديده موجي يا ذره‌يي بودن نور نمود مي‌يابد؛ در حالي كه به ادعاي پروفسور صديق افشار، وي در آزمايش ابداعي خود كه نتايج آن اينك در يكي از معتبرترين مجلات فيزيك دنيا به چاپ رسيده، به روشي نشان داده كه نور مي‌تواند به طور همزمان ماهيت ذره‌يي و موجي داشته باشد.

به گفته اين استاد فيزيك، تئوري وي مي‌تواند برخي مفاهيم فيزيك مهم و اساسي فيزيك و همچنين مباحث و مسائل مطرح در حوزه اختر فيزيك و كيهان شناسي از جمله ماهيت ماده و انرژي تاريك، انفجار بزرگ (بيگ بنگ)، ساختار فضا زمان و .. . را نيز با ديد گاهي كاملا جديد توضيح دهد.

از بعد تاريخي نيز اين نظريه مي‌تواند به سلطه هشتاد ساله نظريه «بوهر» و تئوري‌هاي منبعث از آن در حوزه مكانيك كوانتوم كه آلبرت انيشتن فيزيك‌پيشه‌ نام‌آور قرن نيز با وجود تلاشي كه كرد نتوانست آن را رد كند پايان دهد.

به گزارش ايسنا طرح اين نظريه جسورانه از سوي پروفسور صديق افشار و تاييد اين تئوري كه البته مستلزم انجام آزمايش‌هاي مختلف و توجه و بررسي دقيق از آن از سوي جامعه فيزيك در روندي طولاني و چندين ساله است از جنبه‌اي ديگر نيز حائز اهميت بسيار است و آن طرح يك مبحث بنيادي و جريان ساز در حوزه فيزيك از سوي يك دانشمند ايراني پس از قرن‌ها تقليد و رخوت علمي كشور در حوزه علوم جديد است.

پروفسور شهريار صديق افشار، فيزيكدان ايراني مقيم بوستون در گفت‌وگويي تلفني با خبرنگار گروه «علمي - پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) با اشاره به چاپ مقاله خود در اين زمينه در مجله «Foundations of Physics» اظهار داشت: چاپ مقاله آزمايش‌هاي اخير من در اين مجله كه ويراستار اصلي آن – جرالد هدوت - و تعدادي ديگر از ويراستاران آن از برندگان جايزه نوبل فيزيك هستند و بر خلاف اغلب مجلات علمي در هر شماره آن تنها تعداد بسيار معدودي از مقالات داوري شده چاپ مي‌شوند، نشان دهنده توجه جامعه فيزيك به اهميت اين آزمايش است كه راه را براي ارائه رسمي تئوري جديد درباره ماهيت نور هموار مي‌كند و تاكيدي است بر اين كه جامعه فيزيك نمي‌تواند به سادگي از كنار اين تئوري كه بعد از هشتاد سال با آزمايش‌هاي عملي و تئوري بوهر را به چالش كشيده است، بگذرد.

اين استاد و فيزيكدان جوان ايراني كه نخستين بار، دو سال و نيم پيش با چاپ مقاله‌اي در مجله علمي «نيوساينتيست» نظريه جنجالي خود را مطرح كرده است، از آنچه بي توجهي و مقاومت فيزيكدانان در برابر اين نظريه چالش برانگيز و خصوصا برخوردهاي تبعيض آميز با خود، خواند، انتقاد و خاطر نشان كرد: علت اين كه اين نظريه را پيش از طرح در ژورنال‌هاي تخصصي فيزيك در نشريه «نيوساينتيست» ارائه كردم شكستن جو سنگين و مقاومتي بود كه در برابر طرح اين نظريه ساختاري و چالش برانگيز ايجاد شده بود، به طوري كه حتي اجازه طرح اين مساله را نمي‌دانند. در واقع طي دو سال و نيم گذشته اين نظريه از سوي افكار عمومي مورد داوري قرار گرفت و كساني كه در برابر طرح اين چنين نظريه‌اي مقاومت مي‌كردند متوجه شدند كه نمي‌توان به سادگي از كنار آن گذشت و چنين مبارزه و پيگيري‌اي بود كه جامعه فيزيك را در بالاترين سطح ناچار به تاييد اهميت اين آزمايش كرد.

پژوهشگر سابق دانشگاه هاروارد كه در دوران نوجواني نيز از برگزيدگان يكي از نخستين دوره‌هاي جشنواره بين‌المللي «خوارزمي» بوده است، تصريح كرد: طرح اين نظريه جديد كه پس از هشت دهه بر بخش مهمي از نظريه «تعبير كپنهاك» بوهر خط بطلان مي‌كشد، مي‌تواند انجماد و سد فكري‌اي را كه در جامعه فيزيك ايجاد شده و اجازه تفكر را از فيزيكدان‌ها سلب كرده و آنها را به پذيرفتن بي چون و چراي نظريه‌هاي قبلي وا مي‌دارد، بشكند و راه را براي حركت به سمت ايده‌ي جديد در عرصه فيزيك هموار كند.

پروفسور صديق‌افشار در گفت‌وگو با ايسنا درباره آزمايش چالش‌برانگيز خود اظهار داشت: اساس تحقيقات من مبتني بر يك آزمايش مشهور درباره پديده «تداخل» است كه طي آن به صفحه‌اى كه شكاف يا سوراخ ريزى روى آن قرار دارد نور تابانده مي‌شود. در مقابل اين صفحه، صفحه ديگرى قرار دارد كه بر روى آن دو سوراخ ريز ايجاد شده است. نورى كه از شكاف اول عبور مي‌كند به اين دو شكاف تابانده مي‌شود و پس از خروج از اين دو شكاف به صورت دو پرتو بر روى يك صفحه عكاسي مي‌افتد كه در فاصله معيني در برابر صفحه دوم قرار دارد. از آنجا كه نور به صورت موج عمل مي‌كند اين دو پرتو نور بر روى صفحه با يكديگر برخورد كرده و پديده «تداخل» رخ مي‌دهد.

به گفته وي، اگر پرتوهاي تابانده شده در حالي كه هر دو در نقطه حداكثر يا حداقل خود قرار دارند با يكديگر تلاقي كنند، نقطه‌اى نوراني‌تر روى صفحه عكاسي ظاهر مي‌شود و اگر دو پرتو در حالتي متفاوت با يكديگر تلاقي كنند، اثر يكديگر را خنثي كرده و به صورت نقطه‌اي تاريك بر روى صفحه ظاهر مي‌شوند.

پروفسور صديق افشار درباره آزمايش ابداعي خود كه به گفته وي نخستين‌بار در موسسه خصوصي «مطالعات ازدياد جرم بر اثر تابش» در بوستون انجام شده اظهار داشت: در اين آزمايش كه اساس بسيار ساده‌اي دارد، يك پرتو ليزرى به صفحه‌اى تيره كه داراى دو سوراخ است تابانده مي‌شود. از آنجا كه به جاي نور معمولي از ليزر استفاده مي‌شود نيازى به صفحه اول كه داراى يك سوراخ است نيست.

در فاصله دور از صفحه، لنزي قرار دارد كه نوري را كه از داخل هر روزنه مي‌آيد جذب مي‌كند و مجددا پرتوهاي منتشر شده را بر روي يك آينه متمركز مي‌كند كه هر كدام را به يك آشكار ساز فوتون جداگانه باز مي‌تاباند؛ بدين ترتيب مي‌توان با توجه به شدت و ضعف پرتو ليزرى، تعداد فوتون‌هايي را كه از هر سوراخ بيرون مي‌آيند ثبت كرد.

پروفسور صديق افشار با اذعان به اينكه ثبت مقدار فوتون‌هايي كه به سمت هر روزنه مي‌روند به مفهوم ماهيت ذره‌اي نورست، درباره چگونگي اثبات نمود همزمان دو پديده ذره‌يي و موجي بودن نور در اين آزمايش به ايسنا گفت: در آزمايش پيشنهادى الگوى تداخل به صورت مستقيم مشاهده نمي‌شود بلكه به شكل غيرمستقيم به اثبات مي‌رسد. بدين منظور تعدادي سيم‌هاي نازك درست در جايي كه بايد فريزهاي تاريك از الگوي تداخلي وجود داشته باشند، قرار داده مي‌شوند. سپس يكي از روزنه‌ها بسته مي‌شوند در اين حالت از تشكيل الگوي تداخلي جلوگيري مي‌شود و نور به راحتي همزمان با خروج از يك روزنه تكي، منتشر مي‌شود، به اين ترتيب بخشي از نور كه به سيم‌هاي فلزي برخورد مي‌كند در تمام راستاها متفرق مي‌كند و اينكه نور به آشكار ساز فوتون‌هاي مربوط به آن روزنه برسد بي مفهوم مي‌شود، اما هنگامي كه روزنه بسته، كامل باز شد، شدت نور در هر آشكار ساز به مقدار اوليه (زماني كه سيم‌ها در محل قرار داده نشده بودند) باز مي‌گردد چون سيم‌ها در فريزهاي تاريك از الگوي تداخلي قرار دارند كه نور حاصل از دو شكاف يكديگر را خنثي مي‌كنند و در نتيجه هيچ نوري به آنها برخورد نكرده و بنابراين هيچ يك از فوتون‌ها منتشر نمي‌شوند.

به اعتقاد وي، اين امر حاكي از وجود الگوي تداخلي يعني حالتي است كه شكل موجي نور نمود مي‌يابد، در حالي كه مي‌توان شدت نور خارج شده از هر شكاف را نيز با يك آشكار ساز فوتون اندازه گيري كرد و تعداد فوتون عبوري از ميان هر شكاف را تعيين كرد؛ بدين ترتيب اين آزمايش بطلان اصل مكمليت را اثبات مي‌كند.



پروفسور صديق افشار با اشاره به اينكه كريستوفر استابز از دانشگاه هاروارد نيز اين آزمايش را در آزمايشگاه دانشگاه و با حضور خود وي بررسي كرده و به نتيجه مشابهي دست يافته است، خاطرنشان كرد: در ادامه تحقيقات، اخيرا اين آزمايش، با تغيير دتكتورها و سيستم آماري، به صورت تك‌فوتوني نيز انجام شده كه نتايج كاملا مشابهي در پي داشته است كه در مقاله ارائه شده در مجله «‌Foundations of Physics» تشريح شده است. چاپ مقاله مربوط به آزمايش اخير كه تاييد آزمايش اوليه نيز هست، در واقع نخستين بازبيني و داوري رسمي درباره نظريه مطرح شده درباره ماهيت نور است كه البته پيش از آن نيز طي دو سال گذشته، آزمايش‌هاي ديگري انجام شده بود كه مسائل مطرح شده پيرامون آزمايش اوليه در آنها به طور جدي مورد توجه قرار گرفته بود.

وي تصريح كرد: در حال حاضرضمن پاسخگويي به ايرادات و نظرات منتقدان بطور عمومي با نوشتن مقالاتي در مجلاتي نظير «American Journal of Physics» و طرح مباحث آموزشي اين آزمايش، در حال طراحي يك سري آزمايشهاي جديد هستم كه از سال آينده اجرا خواهد شد.

پروفسور صديق افشار در ادامه در پاسخ به سوال خبرنگار ايسنا درباره ماهيت ظاهرا متناقض نور، طبق نظريه‌ي وي، گفت: اگرچه مشاهده‌ي هم‌زمان ماهيت دوگانه‌ي موجي ذره‌يي نور، امري به نظر متناقض است ولي آن طور كه در آزمايش نشان داده شده، نور حقيقتا چنين ماهيتي دارد؛‌ با اين نظريه، دنياي فيزيك، وارد عرصه جديدي مي‌شود و بايد منتظر آينده بود تا مفهوم واقعي اين مساله و نتايج آن به تدريج روشن شود.

وي با تاكيد بر اينكه هيچ موجود ذره‌ يا موجي، نمي‌تواند هم‌زمان يا دفعتا به ديگري تبديل شود و به هرحال يكي از آنها يا هردوي آنهاست، اظهار داشت: به عقيده من نور شامل يك قسمت موجي و يك قسمت ذره‌يي است كه توسط قسمت موجي به پيش رانده مي‌شود كه البته در آزمايشهاي بعدي، قصد داريم قسمت موجي نور را ايزوله كرده و آن را بصورت مجزا بررسي و آثار فيزيكي مترتب بر آن را مطالعه كنيم.

فيزيكدان ايراني دانشگاه «روئن» تاكيد كرد: البته براساس تئوري جديد «هم‌آفريني» (OMNIGENESIS) كه با هدف يافتن منشأ اينرسي در اجسام ارائه كرد‌ه‌ام و در واقع اين آزمايش‌ها در راستاي طرح آن نظريه بوده، مي‌توان ماهيت جالب نور را كاملا توجيه كرد.

اين استاد فيزيك و پژوهشگر سابق دانشكده دانشگاه «هاروارد» خاطرنشان كرد: براي آزمايش اين تئوري بايد نحوه بر هم كنش دو جرم را كه منبع تشعشع الكترومغناطيس تلقي مي‌شوند بررسي مي‌كردم كه طبق اين تئوري امواج حاصل از آنها با هم تداخل دارند. در حل اين مساله كه به two body problem موسوم است براي من بسيار مهم بود كه ماهيت موجي (پيوسته) يا ذره‌يي پرتوهاي تابش شده از آنها را مشخص كنم كه با انجام آزمايش اخير ثابت شد كه ميدان تابشي ذرات بنيادي به صورت موجي است.

وي در گفت‌و‌گو با ايسنا خاطرنشان كرد: بر اساس اين تئوري ذرات بنيادي به عنوان منبع تابش امواج الكترومغناطيس در نظر گرفته مي‌شوند و بدين ترتيب مي‌توان اينرسي را بدون استفاده از قانون «ماخ» كه در نسبيت عمومي انيشتين به كار رفته، توضيح داد.

پروفسور صديق افشار با بيان اين كه اين نظريه توانايي توضيح برخي مفاهيم مهم فيزيك از جمله ماده تاريك، انرژي تاريك، جهت زمان و ساختار فضا زمان و مباحثي در كيهان‌شناسي را دارد، تصريح كرد: تابش امواج از ذرات بنيادي پديده‌اي دائمي است كه انفجار بزرگ يا «بيگ‌بنگ» نقطه اوج آن بوده كه در اثر نزديكي فوق‌العاده ذرات بنيادي و برهم كنش شديد امواج گسيل شده از آنها به وقوع پيوسته است.

به نقل از پایگاه سمپاد ارومیه

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 86/05/05  |
 چرا رنگین کمان به صورت « کمان » دیده می شود ؟
اولین کسی که به طور جدی در باره این مسئله مطالعه کرد رنه دکارت بود . قبل از دکارت کسانی مانند قطب الدین شیرازی یا تيودوريك در این باره تحقیق کرده بودند . دکارت با توجه به قوانین شکست همزمان ولی به طور جداگانه از اسنل ( بنیان گذار اصلی قوانین شکست و بازتاب ) به شرح رنگین کمان پرداخت و در سال 1637 نتایج خود را منتشر کرد .
توجه كنيــد كـه قطـره هـاي آب در حـال سـقوط كروي شكل اند ، پس به سراغ نحوه برهــم كنـش يـك پرتـو نـور سـفيد ، بـا يـك كـره شـفاف مـي رويـم . اگر كمـي بـــا چگونگي شكل گيري رنگين كمان آشنا باشيد مي دانيــد كـه رنگين كمان اصلي را مجموعه پرتوهايي كه در مرز قطرهوا، دوبار شكسته و يك بــار بـاز تـابيده انـد، مـي سـازند و چـون ضريب شكست آب براي رنگهاي مختلف متفاوت است، نور سفيد در ضمن اين شكســت هـا بـه اجـزاي رنـگياش تجزيـه ميشود، اما نور خورشيد پيوسته است و در تمــام نقـاط رو بـه نور قطره با آن برخورد مي كند كه شرايط بازتاب و شكســت در هر يك از اين نقاط ، متفاوت است.

مثلا پرتو نوري كه راستاي آن از مركز قطره مي گذرد، بدون شكست وارد آن شده و در سوي ديگر باز تابيده مــي شـود و روي همان مسير ورودي بــه بـيرون بـر مـي گردد. بـه عبـارت ديگر پرتو به وسيله قطره 180 درجه تغيير جهت مي دهــد، در مقابل اگر پرتو نور مماس بر قطره به آن بتابد، مي توانيد ببينيد كه هنگام ورود به بيشـترين مـيزان ممكـن مـي شـكند و پرتـو خروجي با پرتو خروجــي بـا پرتـو ورودي زاويـه حـدود 165 درجه مي سازد، بررسي بيشتر نشان مي دهد كه در بين اين دو وضعيت حدي ، زاويه انحـراف زاويـه بيـن پرتـو خروجـي و ورودي از 180 درجه كاهش مي يابد بــه مقـدار كمينـه 138 درجه مي رسد و سپس دوباره تا 165 درجه بالا مــي رود، امـا چون در اطراف مقدار كمينه، تغيـير زاويـه كـم اسـت، بخـش بزرگي از نور فـرودي ، در حـول و حـوش ايـن زاويـه 138 درجه از قطره خارج مي شود. به عبــارت ديـگر ، شـدت نـور خروجي در تمام زوايا يكسان نيست و بيشتر نـور رنگينـي كـه از قطره بيرون مي رود، با جهت تابش خورشيد، زاويه حــدود 138 درجه يا معادل آن 42 درجه مي سازد. البته ايــن زاويـه، بستگي به رنگ پرتو دارد و بين 40 تا 42 درجه براي رنگهاي قرمز تا بنفش متفاوت است. بنابراين مي توان تصور كـرد كـه تنها در زواياي حــدود 42 درجـه ، پرتوهـاي رنـگي بـه طـور مؤثر از قطره خارج مي شوند.

حالا تصور شكل رنگين كمــان، كـار سـاده اي اسـت، فـرض كنيد در بعد از ظــهر ، خورشـيد در حـال تـابش و فضـا پـر از قطره هاي كروي آب است و شما هم پشت به خورشــيد و رو به شرق ايستاده ايد، در اين وضعيت نور رنــگي كـه بـه چشـم شما مي رسد، مجموعه نورهاي خـارج شـده از تمـام قطراتـي است كه خط واصل چشم شما و آنها با راستاي نور خورشيد، زاويه بين 40 و 42 درجه مي سازد.

مكان هندسي اين قطره ها مخروطي بــه رأس چشـم شماسـت كه نيم زاويه رأس آن حدود 42 درجه است. چيزي كه شما از رأس اين مخروطي مي بينيد مقطع آن است، يعني يك نوار دايره اي به پهناي زاويه اي بين 40 و 42 درجه كه رنگهاي قرمز تا بنفش را در خــود جـاي داده اسـت، البتـه
سطح افق، اين دايره را قطع مي كند و چون قطـرات آب تنـها در هـوا حضـور دارنـد، شـما تنـها كمـاني از يـــك دايــره را ميبينيد. اين كمان، وقتي پرتو خورشيد موازي با افـق اسـت، يعني هنگام غروب به بيشينه خــود مــي رسـد و بـه نيـم دايـره تبديل مي شود. البته در آســمان و مثـلا از درون هـواپيمـا در شرايط مساعد مي تـوان رنگيـن كمـان دايـره اي را هـم ديـد.

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 86/02/02  |
 تصاویر سه بعدی

تصاویر سه بعدی

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 85/11/23  |
 رويداد ال نينو

رويداد ال نينو / نوسان جنوبي يكي از مهمترين و شاخص ترين رويداد هايي است كه منجر به ظهور نا بهنجاري هاي بزرگ آب و هوايي در بسياري از نقاط جهان مي شود . هواشناسان و اقيانوس شناسان جهان در سالهاي اخير مطالعات زياد و دقيقي در مورد مكانيزم ايجاد ال نينو و تاثيرات متقابل جو و اقيانوس انجام داده اند ، بويژه مطالعات گسترده اي در ارتباط با ناموزوني دما در سطح دريا و نوسانات فشار جو در سالهايي كه ال نينو رخ مي دهد انجام گرفته است ، مجموعه اين تغييرات را بنام نوسانات جنوبي مي نامند كه با كلمه اختصاري ENSO (ElNino Southern Oscillation )يعني تركيبي از دو كلمه ال نينو و نوسانات جنوبي است بكار مي رود . براي نخستين بار واكر (1932) و بليس (1937) بر وجود نوساني در فشار سطح و در مقياس جهاني اشاره كردند و آن را نوسان جنوبي SO ناميدند . بدين سان SOيك الگوي ارتباط از راه دور جهاني در اتمسفر است و به دليل تميز آن از ساير الگوهاي ارتباط از راه دور ( بويژه نوسانات اطلس شمالي و آرام شمالي ) جنوبي ناميده شده است . مراكز عمل SO توسط يك گردش مداري شرق به غرب در امتداد صفحه استوا همراه با صعود هوا در غرب اقيانوس آرام و نزول هوا در شرق اقيانوس آرام به يكديگر مربوط مي شود و به اين ترتيب گردش شكل مي گيرد كه توسط بژرگنس (1969) گردش واكر ناميده شد . ال نينو مولفه اقيانوسي ENSO مي باشد و با دگرگونيهاي بزرگ در دماهاي سطح دريا در منطقه آرام حاره اي پديدار مي گردد .

مشخصات ال نينو :

در طول پديده ال نينو باد ها در استوا بر روي اقيانوس از غرب به شرق مي وزند . اين بادها در سطح آب اقيانوس جابجا شده و آبهاي گرم سطح اقيانوس را كه بوسيله خورشيد در مناطق گرمسيري حرارت ديده اند ، به سواحل غربي شمال و جنوب قاره آمريكا مي آورد . به دنبال آبهاي گرم ، بارندگي نيز به سمت مشرق متمايل مي شود ، به همراه سيل در پرو و خشكسالي در اندونزي و استراليا . نشانه كليدي ال نينو ، افزايش دماي غير عادي در امتداد و هر دو طرف خط استوا در اقيانوس آرام مركزي و شرقي است . اين جريان هر چند سال يكبار با يك گرمايش عظيم و غير معمول همراه مي شود . بطوري كه در اين حال دماهاي سطح دريا حداقل براي چند ماه پياپي در 3 تا 5 محل ساحلي بالاي حد نرمال مي رود . و در پي آن دماي سطح دريا براي يك سال و يا حتي بيشتر بصورت غير عادي باقي مي ماند و براي برگشت به شرايط عادي منطقه ، حداقل تا ژانويه يا مارس آينده زمان لازم است .

 ال نينو اصولاً تغييراتي در موقعيت تندبادها بوجود آورده و موجب پديد آمدن رفتارهاي آب و هوايي غير معمول در كره زمين مي گردد . تغييرات در تند بادها كه توسط ENSO صورت مي گيرد بر آب و هوا نه تنها در شمال و جنوب قاره آمريكا بلكه در نقاط دوردستي همچون آفريقا و نواحي جنوبگان تاثير مي گذارد .

 در حالت عادي آب و هواي نواحي گرمسيري منطقه غرب داراي دماي بيشتر از 10 درجه سانتيگراد نسبت به سواحل شرق پرو و اكوادور مي باشد . فشار هوا در بالاي آب هاي گرم كاملاً پايين است . هواي مرطوب برخاسته از منطقه باعث تشكيل ابر هاي سنگين و بارانهاي شديدي مشابه بارانهاي جنوب شرق آسيا ، گينه نو و شمال استراليا مي شود. كه نهايتاًمنجر به افزايش بارندگي در مناطق جنوبي آمريكا و پرو و خشكسالي در قسمت غربي اقيانوس آرام كه استراليا و كشور هاي مجاور را نيز تحت تاثير قرار مي دهد ، مي گردد . در طي يك رويداد ال نينو نابهنجاري هاي دماي سطح دريا ، سطحي به وسعت 5 ميليون كيلومتر مربع را در طي مراحل انتقال تا تكامل پوشش مي دهد .

دلايل وقوع ال نينو :

گردش واكر : اين گردش يك گردش اتمسفري ، در صفحه اي عمود بر استوا مي باشد كه با صعود هوا در غرب آرام استوايي و نزول هوا در شرق آرام استوايي شكل مي گيرد و همراه با آن بادهاي سطحي شرقي و بادهاي غربي فوقاني به موازات استوا در سطح وسيعي از حوضه آرام استوايي ايجاد مي شود . در واقع گردش واكر اتمسفر ، به گراديان دماي سطح دريا در طول استوا ، ميان دماهاي بالا در غرب آرام استوايي و دماهاي پايين در شرق آرام استوايي مي باشد و قوياً در ارتباط با رويداد ENSO است .

حال اين گراديان دما در سطح دريا چگونه شكل مي گيرد ؟

 در شرايط عادي منطقه ، در غرب آرام حاره اي به واسطه بادهاي تجارتي جنوب شرقي نسبتاً آرام ، گرايش حاصل از تشعشع خورشيدي موجب گرم شدن آبهاي اقيانوس مي شود . 

به طور همزمان بادهاي تجارتي جنوب شرقي موجب فرا رفت آبهاي گرم به سمت غرب مي شوند . بنابراين در غرب آرام حاره اي يك انباشتگي از آبهاي با دما هاي بالا بوجود مي آيد و تراز دريا در اين منطقه بالا است . حال به دليل تنش باد شرقي در آرام استوايي حركتي به سمت قطب در لايه اكمن اقيانوسي ايجاد مي شود و در پي آن به دليل پيوستگي ، فراجهندگي آب سرد در نواحي مركزي و شرقي آرام استوايي به وجود مي آيد كه اين علتي بر وجود زبانه آب خنك در نواحـــــي مــركزي و شرقي آرام استوايي مي باشد . بدين ترتيب در شرايط عادي منطقه ، در غرب آرام استوايي آبهاي سطحي با دماهاي بالا و در مركز و شرق آرام استوايي ، زبانه اي از آبهاي سطحي با دماهاي پايين وجود دارد . حال در نواحي استوايي توزيع فعاليتهاي همرفتي قوي در اتمسفر به ميزان زيادي به همگرايي بادهاي تجارتي و دماي سطح دريا بستگي دارد به طوري كه منطقه همگرايي درون حاره اي (ITCZ - Inter Tropical Convergence Zone) و منطقه همگرايي آرام جنوبي (SPCZ - South Pacific Convergence Zone) بر روي مناطقي واقع شده اند كه داراي آب هاي سطحي با دماي بالاتر از 27 درجه سانتيگراد مي باشند . بنابراين در غرب آرام استوايي توسط بادهاي تجارتي همگرايي و در نتيجه صعود هواي گرم و مرطوب اتفاق مي افتد و به دنبال آن در اثر فعاليتهاي همرفتي و بارندگي ، گرماي نهان به طور گسترده اي در اتمسفر فوقاني آزاد مي شود و در اين حال زمينه اي مساعد جهت يك شارش برگشتي به سمت شرق و به موازات استوا در اتمسفر فوقاني پديد مي آيد و در پي آن هواي خشك در شرق آرام استوايي نزول مي كند . بنابراين در شرق آرام استوايي ناحيه پر فشار سطحي و در غرب آرام استوايي ناحيه كم فشار سطحي شكل ميگيرد و به دليل گراديان فشار به وجود آمده ، حركتي از شرق به غرب در سطح و موازات استوا ايجاد شده و بدين سان گردش واكر كه حاصل گرمايش آدياباتيك در نواحي استوايي است شكل مي گيرد . همراه با بادهاي تجاري جنوب شرقي قوي، گردش واكر شدت مي يابد اما قدرت گردش واكر با دماي سطح دريا در شرق آرام استوايي نيز در ارتباط است به اين ترتيب زماني كه دماهاي سطحي دريا در شرق آرام استوايي پايين تر از حد نرمال است (شرايط عكس ال نينو كه لانينا نام گرفته است ) بادهاي تجاري و گردش واكر در قويترين وضعيت خود قرار دارند . تحت اين شرايط ، شرق استراليا ، اندونزي و هندوستان از هوايي مرطوب و باران زا برخوردارند و شرق آرام استوايي هواي خشك حاكم است واين شرايط عادي منطقه مي باشد . اما زمان وقوع رويداد ENSO يعني شرايط غير عادي منطقه ، زماني است كه گردش واكر ضعيف شده و به دنبال آن هواي خشك و كم باران حاكم مي شود .

راههاي مشاهده ، ثبت و اندزه گيري :

نوسان جنوبي يك رفتار الاكلنگي در تودة اتمسفري است كه مستلزم تبادل هوا ميان دو نيمكره شرقي و غربي بوده و در عرضهاي جغرافيايي حاره اي و جنب حاره اي متمركز مي باشد . مراكز عمل آن اطراف اندونزي و شرق آرام جنوبي در بخش حاره اي است . زماني كه فشارهاي سطح در شرق آرام جنوبي حاره اي (تاهيتي در 17 درجه جنوبي و 150 درجه غربي ) بالاي نرمال است در بيشتر نواحي غرب آرام جنوب حاره اي (داروين در 12 درجه جنوبي و 130 درجه شرقي ) فشارهاي سطح زير حد نرمال است، كه اين فاز سرد نوسان جنوبي نام گرفته و با پديده لانينا (عكس ال نينو ) همراه است . در اين حالت دماهاي سطح دريا در شرق آرام جنوبي حاره اي پائين تر از نرمال است و بادهاي تجارتي و گردش واكر در قويترين وضعيت خود قرار دارند . اما زماني كه فشارهاي سطح در شرق آرام جنوبي حاره اي پائين تر از نرمال است در اكثر نواحي غرب آرام جنوبي حاره اي فشار هاي سطح بالاتر از نرمال است و اين شرايط فاز گرم نوسان جنوبي نام گرفته و در اكثر مواقع با پديده ال نينو همراه است . با اندازه گيري فشارهاي سطح در حوزة آرام جنوبي حاره اي يك شاخص اتمسفري (Southern Oscillation Index-SOI) براي نوسان جنوبي به صورت زير تعريف شده است :

 اگر فشار تاهيتي منهاي فشار داروين عددي مثبت شود شرايط غير ال نينو است و اگر فشار تاهيتي منهاي فشار داروين عددي منفي شود شرايط ال نينو برقرار است .

به طور كلي مداركي قوي وجود دارد دال بر اينكه يك گرمايش كلي در اتمسفر جهاني در حدود چند ماه بعد از يك رويداد قوي ال نينو به وجود مي آيد . بر اين اساس پروفسور ويرتكي از دانشگاه هاوايي در سال 1985 پيشنهاد نمود كه مقياس زماني براي وقوع رويداد ال نينو بايستي با محاسبه زمان لازم براي اندوختن آب گرم در مناطق حاره اي جهت شارژ سيستم تعيين شود زيرا به هنگام ظهور ال نينو حرارتي شارژ شده به سمت عرض هاي جغرافيايي بالا و نيز به داخل اتمسفر آزاد مي شود . در طول مرحله تكامل ، يك پريشيدگي به شكل منبع حرارتي در غرب آرام استوايي ايجاد مي شود و اين منبع حرارتي يك سلسله رويدادهايي را ايجاد مي نمايد و سرانجام شرايط غير ال نينو در منطقه حاكم مي شود .

 براي گرد آوري داده هاي لازم NOAA از يك شبكه چند شناوري استفاده مي كنند كه دما و جريان ها و بادهاي خطوط استوايي را اندازه گيري مي كند . اين شناورها به طور روزانه داده ميفرستند كه بلافاصله در دسترس محققان و پيش بيني كنندگان در سراسر دنيا قرار مي گيرد .

در اقيانوس آرام استوايي ، ال نينو به روشهاي مختلفي هم چون ماهواره ها ، شناورهاي متصل به لنگر گاه ها ، تجزيه و تحليل سطح دريا و XBT ها رديابي مي شود . بسياري از اين سيستمهاي بررسي اقيانوس جزيي از برنامه «اقيانوسهاي گرمسيري ـ اتمسفر جهاني » بوده اند و هم اكنون در طرح « سيستم بررسي ENSO » به كار گرفته شده اند .

تاثير ال نينو بر محيط و زندگي بشر :

همراه با رويداد ال نينو توليدات بيولوژيكي به دليل كاهش فرا جهندگي آب سرد در سرتاسر سواحل پرو و اكوادور كاهش مي يابد كه اين سبب مرگ و مير ماهيان و به خصوص ماهي كولي كه غذاي عمدة پرندگان دريايي است مي شود . به دنبال مرگ و مير ماهيان ، ميليونها پرنده دريايي به علت عدم وجود غذاي عمدة خود يعني ماهي كولي در ساحل نابود مي شوند كه اين لطمه اقتصادي جبران نا پذيري را در صنايع ماهيگيري و كود مرغ ( دريايي ) گيري براي كشور هاي پرو و اكوادور به بار مي بارد . از آسيب هاي محلي ديگر ، بارندگي هاي سيل آسا در بخش هايي كه به طور معمول لم يزرع سواحل پرو و اكوادور است كه سبب ته نشست هاي گلي و تخريب شالوده اين مناطق مي شود و در مجموع به دليل شرايط نا به هنجار به وجود آمده ، پديده ال نينو در منطقه به عنوان فاجعه طبيعت شناخته شده است . همچنين اين پديده رابطه اي قوي با خشكسالي در هند ، شرق استراليا ، مالزي ، اندونزي و كلاً آسياي جنوب شرقي دارد . مثلاً ال نينوي 1983–1982 كه شديد ترين رويداد اقليمي دريايي از اين نوع بوده است موجب انقال زنجيره باران هاي حاره اي به طرف شرق و مركز اقيانوس آرام گرديد . كه اين مطلب از تفسير نقشه هاي ماهواره اي و تشعشعات موج بلند بازتابيده از سطح اقيانوس ثابت شده است . از نتايج اين واقعه بارانهاي شديد به مقدار 2000 ميليمتر و جاري شدن سيل هاي مخرب در جنوب اكوادور و شمال شرق پرو مي باشد .

اطلاعاتي در مورد واژه ال نينو :

ال نينو لغتي اسپانيولي و به مفهوم پسر بچه و با تعميم معنا ، كودك مسيح است . علت اين نام گذاري به دليل اعتقادات قلبي و مذهبي سكنه ساحل نشين كشور هاي اكوادور و پرو است . عبارت ال نينو در اصل به يك جريان گرم و ضعيف ساليانه اطلاق مي شود كه حدوداً در زمان كريسمس به سمت جنوب در امتداد سواحل پرو و اكوادور جريان مي يابد . از اين رو كودك مسيح ناميده شده است . لانينا (Lanina) يعني دختر كوچك و بعضــي مواقع (El-viejo) يا (Anti Elnino ) خوانده مي شود .

 

منابع :

www.elnino.noaa.gov

www.enn.com

www.usgs.gov

فصلنامه نيوار

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 85/09/22  |
 گرفتن عكس‌هاي سه بعدي از خورشيد براي نخستين بار

سازمان فضايي آمريكا (ناسا) دو سفينه به فضا فرستاده است كه ماموريت دارند براي نخستين بار از خورشيد عكسهاي سه بعدي تهيه كنند.

به گزارش شبكه BBC ، دانشمندان اميدوار هستند كه با دسترسي به عكس هاي دقيق تري از مركز منظومه شمسي بتوانند دگرگوني هاي سطح خورشيد را با دقت بيشتري مطالعه كنند و به راز انفجارهاي دايمي خورشيد پي ببرند.

توفان ها و التهاب هاي دايمي خورشيد مداري از انرژي را توليد مي كنند كه مي توانند اثرات مغناطيسي شديدي رابر كره زمين وارد كنند و بر فعاليت نيروگاه ها، ارتباطات ماهواره اي و نيزجو كره زمين تاثير بگذارند.
دانشمندان اميدوار هستند كه با مطالعه نزديكتر بتوانند از زمان پيدايش توفان هاي مغناطيسي و نحوه حركت آنها در درون منظومه شمسي مطلع شوند.

دو سفينه كه تقريبا شبيه هم هستند، با فاصله اي اندك از هم حركت مي كنند تا بتوانند تصاوير چند جانبه از خورشيد تهيه كنند.

ناسا اين ماموريت خورشيدي كه «استريو» نام دارد را چند بار به خاطر مشكلات فني به تاخير انداخته بود.


      منبع خبر : جام جم و شبكه رشد

http://www.roshd.ir/roshd/Default.aspx?tabid=36&ctl=Detail&mid=733&Id=5408&SSOReturnPage=Check&Rand=0

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 85/08/15  |
 سرعتي بالاتر از سرعت نور
 آيا واقعا ممكن است كه سرعت هاي بالاتر از سرعت نور وجود داشته باشد؟

بر اساس نظريه نسبيت هيچ فرآيند فيزيكي نمي تواند در سرعت هاي بالاتر از سرعت نور در خلا انجام گيرد. بدون ترديد ، قابل قبول نبودن اين سرعت ها يكي از عجيب ترين فرضيات فيزيك جديد است.

ابر نور

در كنار دنيايي با سرعت هاي كمتر از سرعت نور (جهان تارديون ، مشتق از كلمه لاتين تاردوس به معناي آهسته) دنياي ديگري وجود دارد كه سرعت نور در آن از سرعت هاي ديگر كمتر است، نه بيشتر (جهان تاكيون مشتق از لغت يوناني تاخيس به معني سريع مي باشد). دنياي دوم كشف نشده است ، زيرا هيچ نقطه مشتركي با دنياي اول ندارد.

در سالهاي اخير ، تعدادي مقاله تحقيقاتي منتشر شده كه نويسندگان آنها احتمال وجود ذرات «ابر نور» را كه تا كنون ناميده اند، مورد بررسي قرار داده اند.

واقعيت عجيبي كه در مورد فرضيه ابر نور وجود دارد، آنست كه اين فرضيه ، نظريه نسبيت خاص را نقض نمي كند ، بلكه آن را با دنيايي كه در آن سوي محدوده سرعت نور قرار دارد سازگارتر و هماهنگ تر مي سازد.

اگر تاكيون‌ها وجود داشتند؟

عقايد متفاوتي در اين مورد وجود دارد. اگر تاكيون ها واقعا وجود داشته باشند، چه مي شود؟ در اين صورت آنها نوع سوم ذراتي مي باشند كه براي ما شناخته شده اند. اولين نوع شامل ذراتي است كه هيچگاه به سرعت نور نمي رسند. (يعني تقريبا تمام ذرات بنيادي شناخته شده) ، نوع دوم فوتون‌ها (كوانتاهاي تابش الكترومغناطيسي) و احتمالا نوترينوها مي باشند كه هر دو آنها با سرعت نور منتشر مي شوند. تاكيون ها همواره داراي سرعتي مي باشند كه از سرعت نور بيشتر است.

دنياي تاكيون ها و دنياي ما

دنياي تاكيون ها هيچ نقطه مشتركي با دنياي ما كه در آن سرعت ها كمتر از سرعت نور است ندارد. سه نوع ذره‌اي كه هم اكنون ذكر آنها به ميان آمد، داراي يك خاصيت مشترك مي‌باشند. ذرات يك گروه تحت هيچ شرايطي نمي توانند به ذرات گروه ديگر تبديل شوند. از سوي ديگر ، فقط بر اساس دانش جديد مي توانيم چنين اظهار نظري را به عمل آوريم. اگر اين مسئله را از ديدگاه اطلاعات علمي كامل‌تري كه هنوز ناشناخته است مورد بررسي قرار دهيم، ممكن است كه كاملا تغيير نمايد. در آن صورت مي توانيم فرض كنيم كه دنياي تاكيون ها با دنياي ما برخورد پيدا مي كند و اين بدان معني است كه فرآيندهايي در طبيعت وجود دارند كه در جهات نامشخص پيش مي روند.

اصل عليت كه بر اساس آن علت هميشه مقدم بر معلول است يك اصل اساسي فيزيكي است. به بيان ديگر ، هيچ رويدادي نمي تواند گذشته را تحت تاثير قرار دهد و موجب تغيير آن چيزي گردد كه اتفاق افتاده است، ولي در دنياي ذراتي كه با سرعت نور و يا بيشتر از آن حركت مي كنند ، اين اصل ممكن است تغيير نمايد و علت و معلول با توجه به چارچوب مرجع جاي خود را عوض كنند.

در فرآيندهايي كه پيام ها با سرعت بيشتر از سرعت نور حركت مي نمايند، تسلسل وقايع (وقايعي كه پيش از وقايع ديگر رخ مي دهند) به انتخاب دستگاه مختصات بستگي پيدا مي كند، در عين حال ، جهت جريان اطلاعات يعني اساس بستگي علت و معلول تغيير نمي نمايد. اين مسئله موجب نقص عليت مي گردد.

بازگشت به گذشته

گمان مي‌رود چنين جرياني بتواند براي ايجاد ارتباط تلفني با گذشته كمك كند يا ممكن است شخصي خود را به ساعت 11 صبح روز قبل انتقال دهد … . چنين چيزي مادامي كه دنياي سرعتهاي كوچك‌تر از سرعت نور با دنياي سرعتهاي بزرگ‌تر از سرعت نور برخورد پيدا كند، تناقض مي‌باشد. اگر فقط محدوده سرعت‌هاي بالاتر از سرعت نور را مورد توجه قرار دهيم، چين تناقضاتي به‌وجود نمي‌آيد. تاكنون هيچ يك از اطلاعات تجربي به دست آمده وجود تاكيون‌ها را به اثبات نرسانيده‌اند.

دنياي ريز ذره‌ها

پيشرف جهان كوچك عقايد و تصورات خارق‌العاده‌اي پديد مي‌آورد كه نظريه‌هاي دانش عادي را نقض مي‌كند و آشكارا نشان مي‌دهد. چنين عقيده‌اي كه معلومات امروزي علمي مفاهيم مطلق و غير قابل تغييري هستند، پوچ مي‌باشد. به نظر نمي‌آيد كه هيچگاه پيشرفت فيزيك و اختر فيزيك به انتها برسد.

فرضيه ذرات بنيادي كه همواره وقايع عجيب‌تري را آشكار مي‌سازد. دائما با مفاهيم پيچيده رياضي و ساير مفاهيم پيچيده به‌ وجود مي‌آيد كه با دنيايي كه ما را احاطه كرده هيچ گونه مشابهتي ندراد. بايد گفت كه اين فرضيه روز به روز بيشتر با فرضيه كيهاني آميخته مي‌شود. به عبارت ديگر قوانين طبيعي حاكم بود و نقطه نهايي و متضاد ابعاد جهاني يعني دنياي ريز ذره‌ها و دنياي وقايع كيهاني هيچگاه با يكديگر متناقض نيستند.

بيان ريز ذره‌ها بوسيله پديده گرانشي

با نفوذ بيشتر در دنياي ريز ذره‌ها ، اثرات گرانشي بطور قابل توجهي كمتر مي‌شوند. ولي اين مساله تا نقطه معيني صادق است و نقش آنها بطور مشخصي افزايش مي‌يابد. و آنها مانند وضعيتي كه در جهان بزرگ وجود دارد به صورت پديده‌هاي فيزيكي غالب در مي‌آيند. در دنياي ريز ذره‌ها كه وجه مشخصه آن فواصل كوچك است، مقادير انرژي و در نتيجه جرم به اندازه‌اي افزايش مي‌يابد كه از اين نظر دنياي ريز ذره‌ها مشابه پديده‌هاي دنياي بزرگ و فوق‌العاده بزرگ مي‌گردد و دو جهان مانند گذشته يكي مي‌شوند و به همين دليل آنها برخي از قوانين طبيعت مشترك هستند.

سياهچاله‌ها كه نشان‌دهنده چگالي فوق‌العاده زياد ماده هستند، ناحيه ديگري مي‌باشند كه در آن وقايع جهاني و ميكروسكوپيك باهم يكي مي‌شوند. در اينجا پديده گرانشي در هر دو حالت عظيم است كه در حالت اول بصورت هندسه تغيير يافته فضا و در حالت دوم به صورت اثرات مكانيك كوانتومي بيان مي‌شود.

منبع : دانشنامه رشد

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 85/06/19  |
 لایه اوزون

خورشيد تنها ستاره منظومه شمسى مى باشد كه كرات وسيارات در اطراف آن مى چرخند و از انرژى آن استفاده مى كنند.زمين نيز يكى از كراتى است كه در أطراف خورشيد در حال حركت است .فاصله ميان زمين و خورشيد حدود 149.800.000كيلومتر مى باشد ، كه در اين فاصله،زمين حدود 9^10×95/1 وات انرژى ازخورشيد دريافت مى كند كه ما تنها كسرى از آن (0000002/0) را استفاده مى كنيم . نور خورشيد 27/8 دقيقه طول مى كشد كه به زمين برسد.از صد در صد نورى كه به زمين مى تابد تنها 30% آن بر اثر ذرات و مولكول هاى موجود در لايه هاى بالايى منعكس مى شوند بقيّه آن ها از لايه ها زمين عبور مى كنند و به زمين مى رسند.در واقع مى توان به جرأت گفت كه حدود99%انرژى كه به زمين مى رسد از خورشيد وبقيه آن از ماه و كرات ديگر مى باشد. نور سفيد خورشيد از ميلياردها ميليارد رنگ تشكيل شده است كه هر كدام از اين رنگ ها داراى طول موج و انرژى مخصوص به خود مى باشند، وما هنگامى كه اين نور را تفكيك مى كنيم به هفت رنگ تجزيه مى شوند كه هر كدام از اين رنگ ها از ميلياردها رنگ تشكيل شده اند... پرتوهاى فوق بنفش داراى طول موج كوتاه و انرژى زياد مى باشند پرتوهاى فوق بنفش با انرژى زيادى كه دارند براى تمام موجودات زنده خطرناك مى باشند وموجب سرطان پوست يا آفتاب سوختگى مى شوند .خوشبختانه زمين در برابر اين پرتوى خطرناك، محافظى بنام لايه اوزون دارد كه از ورود پرتوهاى خطرناك به سطح زمين جلوگيرى مى كند. قبل از آنكه به بحث درباره برخورد پرتوهاى فوق بنفش و مولكول ها اوزون بپردازيم ابتدا به اطلاعاتى درمورد اوزون مى پردازيم.

 * اوزون چيست؟ *

 دانشمندان لايه ها زمين را به چهار قسمت تقسيم مى كنند :

1)تروپوسفر (كه نسبت به سطح دريا 12تا15 كيلومترارتفاع دارد)

2)استراتوسفر

 3)مزوسفر

4)تروموسفر(خارجى ترين لايه زمين)

 مولكول اوزون (o3)از يك مولكول اكسيژن و يك اتم اكسيژن كه ناپايدار و واكنش پذير مى باشد، تشكيل شده است . پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مى باشد و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا ويا با دريافت كوچكترين انرژى به حالت اوليه خود برگردند . لايه اوزون در لايه استراتوسفر زمين قرار دارد .در شب ها به دليل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشيد، ضخامت لايه اوزون كمتر از ضخامت آن در روز ها مى باشد. هنگامى كه پرتوهاى فوق بنفش به مولكول ها اوزون برخورد مى كنند، پرتو هاى فوق ـ بنفش مقدار زيادى از انرژى خود را از دست مى دهند وبه پرتو هاى فرو سرخ تبديل مى شوند ، و همچنين بر اثر اين برخورد ، مولكول اوزون به مولكول اكسيژن واتم اكسيژن تبديل مى شود و با تابش مجدد نور خورشيد ، مولكول اوزون دوباره پديدار مى شود. مولكول هاى اوزون هرچند كه براى ما مفيد هستند اما وجود آن ها در لايه تروپوسفر (لايه اى كه ما در آن زندگى مى كنيم) بسيار خطرناك مى باشند. نيتروژن هاى پراكسيد خارج شده از اگزوز موتورهاى ديزلى بر اثر تابش نور خورشيد (عمل فتو شيميايى) با مولكول هاى اكسيژن واكنش مى دهند و مولكول هاى اوزون را پديدار مى كنند . چون در مولكول هاى اوزون اتم هاى اكسيژن فعال (راديكالى) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى شود .

*حفره اوزون*

  تا سال 1980ميلادى از سوراخى لايه اوزون خبرى نبود ؛ اما در سال 1985م ، دانشمندان از نازك شدن لايه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقيقات انجام شده علت نابودى مولكول هاى اوزون را ،گاز هاى cfc (كلر و فلوئور و كربن) مى دانستند. گاز هاى cfc بعنوان گاز هاى خنك كننده در يخچال ها ،كولرها و همچنين در مواد پلاستيكى مورد استفاده قرار مى گيرند . در cfc ها اتم هاى كلر ناپايدار و واكنش پذير مى باشند و هنگامى كه گاز هاى cfc به لايه هاى بالا مى روند ، در لايه هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشيد ،گاز هاى كلر آزاد مى شوند. اتم هاى كلر در لايه استراتوسفر با مولكول هاى اوزون واكنش مى دهند. هر اتم كلر به تنهايى مى تواند 100.000 مولكول اوزون را از بين ببرد . به همين دليل در گستره جهانى ،در سازمان ملل متحد ،در معاهده اى بنام معاهده مونترال كشورها متعهد شدند كه از توليد و فروش گاز هاى cfc خوددارى كنند ،و همچنين به كشور هاى فقير اين امكان را بدهند كه بجاى استفاده از گاز هاى cfc ، از گاز هاى خنك كننده ديگرى استفاده كنند. ما مى دانيم كه بيشترين كشور هاى صنعتى در نيم كره شمالى قرار دارند ، پس چرا در قطب جنوب لايه اوزون سوراخ شده است ؟! براي پاسخ به اين سوال ، پژوهش هاي زيادي انجام شده است كه بعضي از اين پژوهش ها تاكنون در دست تحقيق است . اخيراً دانشمندان علت ايجاد حفره در لايه اوزون را گرداب هاي سنگين ، كه در قطب جنوب جريان دارند ، مي دانند در زمستان در طول شبهاي قطبي، نور خورشيد درتمام سطح قطب جنوب در دسترس نيست ، به همين دليل در اين قطب در لايه استراتوسفر طوفان هاى سنگيني گسترش مى يابند كه به آن ها "گرداب قطبي"(polar vortex) مى گويند . گرداب قطبي مي تواند ذرات سازنده هوا را تجزيه كند .اين گرداب ها باعث ايجاد ابرهاى سردي مي شوند كه بر فراز قطب جنوب جريان مي يابند. كه به اين ابرها "ابر استراتوسفر قطبي" (polar stratosphere cloud) مي گويند.اختصار آن psc است. Pscها بسيار سرد هستند و دماي آن ها حدود 80- سيلسيوس است.* Psc از نيتريك اسيد تري هيدرات (nitric acid trihydrate) تشكيل شده است و با ابرهايي كه ما آن ها را در آسمان مي بينيم كاملاً متفاوتند. پس اين ابرهاي اسيدي مي توانند لايه اوزون را تخريب كنند. "بنايراين با استناد به تحقيقات انجام يافته ،موارد زير را مي توان از عوامل موثر در تخريب لايه اوزون دانست:

 1)محور زمين به گونه اى مى باشد كه نور خورشيد به قطب شمال بيشتر از قطب جنوب مى تابد به همين دليل ضخامت لايه اوزون در قطب شمال بيشتراز ضخامت آن در قطب جنوب مى باشد (زيرا ما گفتيم كه پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مى باشد و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا ويا با دريافت كوچكترين انرژى(مانند انرژى تابشى خورشيد ) به حالت اوليه خود برگردند)

 2)از مورد دوم نتيجه مى گيريم كه هواى قطب جنوب سردتر از هواى قطب شمال مى باشد ، بنابراين هواى گرم هنگامى كه بر اثر جريان هايى به قطب جنوب مى روند ، چون سبك مى باشند ،به سمت بالا مى روند و موجب نابودى لايه هاى اوزون برفراز قطب جنوب مىشوند.

 3)در زمستان نور خورشيد كاملاً در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نمي باشد، واين امر باعث كاهش دما و تشكيل ابرهاي psc مي شود

 4) ابرهاي psc اسيدي هستند و به همين دليل آن ها به لايه اوزون آسيب مي رسانند

|+| نوشته شده توسط مهدی مردآزاد دبیر فیزیک شهرستان کاشمر در 85/05/18  |
 
 
بالا