چند بخشی

چند بخشی

بخش های متنوع از همه چیز
چند بخشی

چند بخشی

بخش های متنوع از همه چیز

دیدگاه اینشتین نسبت به مکانیک کوانتومى



او هرگز با کوانتوم آشتى نکرد

همیشه وقتى سخن از اینشتین به میان مى آید، ذهن ها متوجه نظریه نسبیت و پیامدهاى انقلابى آن در فیزیک مى شود. اما کمتر کسى این نکته را به خاطر مى آورد که اینشتین همانطور که در اولین انقلاب علمى قرن بیستم یعنى نظریه نسبیت سهیم بود، در انقلاب دیگر یعنى فیزیک کوانتومى نیز نقش بسزایى داشت. حتى جایزه نوبل هم به خاطر مقاله «اثر فوتوالکتریک» که تاییدى بر کوانتومى بودن نور بود، به او اهدا شد. اما بازى سرنوشت آنگونه شکل گرفت که یکى از بزرگترین حامیان مکانیک کوانتومى، منتقد تراز اول آن نیز باشد. این مقاله نگاهى است به واکنش اینشتین نسبت به مکانیک کوانتومى و مباحثات او با فیزیکدانان بانى نظریه کوانتوم به ویژه نیلز بور. هدف توصیف اتفاقاتى است که در تاریخ کوانتوم افتاده است و تنها در موارد ضرورى مسائل علمى ذکر شده است.

ادامه مطلب ...

اشنایی با هیدرولیک

پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیک، توان مکانیکی را که بوسیله موتورهای الکتریکی یا احتراق داخلی تامین می گردد به توان هیدرولیکی تبدیل می کند. پمپ فقط مولد جریان سیال بوده و سطح فشار ایجاد شده به میزان بار مقاومی که توسط عملگر سیستم هیدرولیک بر آن غلبه میشود، بستگی دارد.    

پمپ جابجایی مثبت به ازاء هر دو ر چرخش محور پمپ ،مقدار مشخصی از سیال را به سیستم هیدرولیک ارسال مینماید. پمپ جابجائی مثبت (دبی ثابت و متغییر ) شامل انواع پمپ دنده ای ، پره ای و  پیستونی محوری و شعاعی میباشد. 

پمپ پیستونی پمپ پره ای

در انتخاب پمپهای با جابجایی ثابت موارد ذیل باید در نظر گرفته شود:

  • قطر دهانه های پمپ

  • فشار کاری در خروجی پمپ

  • فشار کاری در ورودی پمپ

  • سرعت دوران پمپ

  • حجم جابجایی روغن

  • دبی موثر

  • توان موتور محرک پمپ

  • دمای کاری روغن

  • درجه ویسکوزیته

  • فیلتراسیون

ادامه مطلب ...

هواژل سبک ترین در جهان

بیشتر یا بهتر بگم همه ی کسانی که هواژل (aerojel) رو برای اولین بار می بینند ، بی برو برگرد جا می خورند . ظاهری شبه گونه و ابر مانند ، هواژل را مثل داستان های علمی تخیلی جذاب می کنه .

هواژل در حالی که بیشتر از هوا تشکیل شده ( 90% تا 99.8% ) جامد شفافی است که برای گرما و صوت هم عایق بسیار خوبی است ؛ چگالی آن تا 5 میلی گرم بر سانتی متر مکعب است ، یعنی حدود سه برابر چگالی هوا .

با اینکه هواژل ساختاری متخلخل دارد ، اما بر خلاف سایر مواد متخلخل که کدرند ، هواژل بسیار شفاف می باشد و می توان از پشت آن اجسام را مشاهده نمود !

به علت ساختار متخلخل دارای مساحتی بسیار زیاد ، برای مثال یک تکه ی 28.35 گرمی از هواژل مساحتی خارجی به اندازه ی نزدیک به مساحت شش زمین فوتبال دارد . 

هواژل سیلیسی عمده ترین هواژل ساخته شده می باشد ، ولی آن را از بسیاری از اکسید های فلزی نیز مانند : آهن ، قلع ، آلومین ، اکسید تیتانیم و اکسید زیرکونیم و ... می توان تهیه کرد .

در 20 سال گذشته کاربرد هایی گوناگونی برای این ماده ی جالب پیشنهاد شده :

1 . در تولید پنجره های ابر نا رسانا .

2 . به عنوان محافظ برای باتری ها ی خورشید ی .

3 . عایق برای تأسیسات حرارتی .

4 . شیشه ، آینه و همنچنین عدسی های سبک و شفاف ( در دوربین ها و ... ) .

 

و اما هواژل چگونه ساخته می شود ؟

به طور خیلی مختصر توضیح می دم . حتماً دیدید که اگر یک ماده ی ژل مانند. مانند ژله های خوردنی اگر در محیط بمانند ، پس از مدتی حجمشان کم می شود ؛ (البته منظورم خوردنشون نیست ! ) به علت تبخیر شدن مقدار کمی از آب آن ها .

اما با این روش ( یعنی خشک کردن تدریجی آب آنها ) نمی توان هواژل تهیه کرد ؛ چون همراه با تبخیر شدن آب ساختار ژل به هم می ریزد ، علت این امر نیروی کشش سطحی خیلی زیاد آب است ، پس باید به طریقی آب رو از ساختار ژل خارج نمود بدون اینکه به ساختار آن صدمه ای وارد شود .

خوب این کار رو با افزایش فشار محیط آزمایشگاهی انجام دادند . ساموئل کیستلر ( samuel kistler ) کاشف هواژل ابتدا این ایده به ذهنش رسید ؛ چون فشار های بیشتر از فشار بخار مایع ، باعث می شودتا مایع در فشار بحرانی خود به گاز تبدیل شود.

اما قبل از تبدیل آب فوق بحرانی به گاز ( آب با دمای بیشتر از 100ْ و فشار بیشتر از 1 atm ( آتمسفر ) آب ساختار ژل را ( که در آزمایش کیستلر سیلیسی بود .) در خود حل می کرد .

پس دانشمند قصه ی ما مجبور شد تا آب درون ژل را با یک مایع دیگر تعویض کند ، که مشکلات آب را ( حل کردن سیلس درون خود را در شرایط فوق بحرانی ) نداشته باشد .

به این صورت بود که نخستسن هواژل توسط ساموئل کیستلر ساخته شد .

گیربکسهای اتوماتیک

اگر شما درباره گیربکسهای اتوماتیک مطالبی را خوانده باشید می دانید که کار این گیربکس ها تغییر سرعت بین موتور و چرخ ها می باشد .دنده ها برای حرکت اتوموبیل لازم هستند تصور کنید که اتوموبیلی تنها دارای یک دنده بود در این صورت این اتوموبیل هیچ شتابی نداشت و قادر نبود از تپه ها بالا رود .اما ماشین های با دنده خیلی خوب شتاب می گیرند و قادرند به راحتی از تپه ها بالا روند . بنابراین گیربکس ها از گستره ای از دنده ها ( از کم به زیاد ) ساخته شده اند ، برای استفاده هرچه بهتر از گشتاور ، در هنگامی که موقعیت رانندگی و حرکت تغییر کند .

دنده ها دو نوع دستی و اتوماتیک دارند .در نوع دستی تعدادی از دنده ها درگیر می شوند و آزاد می شوند تا دور بر دقیقه های لازم را تولید کنند و راننده در حین عوض کردن دنده احساس شوک و تکان خوردن می کند .این دنده ها انواع مختلفی دارند که 3 نوع آن را معرفی می کنیم.

Cvt (continuously variable transmission) به معنی انتقال قدرت متغیر بصورت پیوسته .

این دنده ها انواع مختلفی دارند که 3 نوع آن را معرفی می کنیم.

Pulley-based CVTs

ادامه مطلب ...

فیزیکدانان ایرانی اصلی بنیادی در فیزیک کوانتومی را زیر سؤال بردن

  محققان ایرانی در تحقیقات گسترده‌ای که به تازگی با همکاری پژوهشگرانی از کشورهای اسلونیا، آمریکا، انگلستان و فرانسه انجام داده‌اند، نیرویِ نامتعارفی را معرفی کرده‌اند که یافته‌های پیشین درباره اصل بنیادی «اندازه‌گیری اثر کازیمیر» در فیزیک را تا حدودی زیر سوال برده است.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، یکی از پدیده‌های شگفت‌انگیزی که در فیزیک معاصر طی چند دهه اخیر مورد توجه فیزیکدانان نظری و تجربی، تقریبا در تمام بخش‌های پژوهشی قرار گرفته‌ است، «اثر کازیمیر» است.

این اثر که برای نخستین بار در سال ۱۹۴۸ به‌ وسیله‌ی «هندریک کازیمیر» پیش‌بینی شد بر این اصل استوار است که چنانچه دو سطح فلزی ایده‌ال و کاملا خنثی در خلاءِ کامل و عاری از هر گونه ماده و تشعشع خارجی در دمای صفر مطلق قرار داده شوند، یکدیگر را با یک نیروی متناهی جذب می‌کنند. این نتیجه در واقع نشان می‌دهد که نیرویی از هیچ، بین دو صفحه فلزی پدیدار می‌شود.

امروزه این نتیجه که در ابتدا غیربدیهی به نظر می‌رسید به برخی از بنیادی‌ترین قوانین فیزیک نوین از جمله فیزیک کوانتومی و نسبیتی پیوند خورده‌ است.

این نیرو در واقع ناشی از این حقیقت است که بر اساس فیزیک کوانتومی خلأ نمی‌تواند مطلقاً خالی باشد، بلکه دارای حالت پایه‌یی حاوی انرژی نامتناهی است که به عنوان انرژیِ نقطه صفر شناخته می‌شود.

اکنون، دکتر علی ناجی از پژوهشگاه دانش‌های بنیادی (IPM) و دانشگاه کمبریج انگلستان با همکاری دکتر جلال سرآبادانی از مؤسسه ماکس پلانک در ماینز آلمان و دانشگاه اصفهان و پژوهشگرانی از دانشگاه‌های لیوبلیانا در اسلونیا، ماساچوست در آمریکا، کمبریج انگلستان و بوردویِ فرانسه توجه خود را به بررسی برهمکنش و نیروهای عامل بین سطوح بارداری معطوف کرده‌اند که توزیع بار الکتریکی بر روی سطح آنها به صورت تصادفی پخش شده است.

در سال 2008 توجه تحقیقاتی این تیم به مساله بی‌نظمی و ناهمگنی توزیعِ بار الکتریکی در مساله «اثر کازیمیر» در خلاء معطوف شده بود که شباهت‌های نزدیکی با مسائل فوق نشان می‌داد.

مطالعات بعدی این محققان که تاکنون نیز ادامه دارد، نتایجی به همراه داشته است که به نشر چندین مقاله و طرح مقولات ویژه‌ حائز اهمیت فراوان در علوم نانو منجر شده است.

ناجی درباره کار تحقیقاتی تیم حاضر، اضافه کرد: مشاهدات آزمایشگاهی با حساسیت بالا که اخیراً انجام شده، یافته‌های پیشین در اندازه‌گیری «اثر کازیمیر» را تا حدودی زیر سؤال برده است.

به گفته وی، اندازه‌گیری‌های اخیر نشان داده که مشاهده مستقیم این اثر چندان بدیهی نیست، بلکه به علت وجود بی‌نظمی‌های طبیعی در مواد، یک نیروی نامتعارف بسیار بلند بردِ دیگر بین سطوحِ مورد آزمایش دیده می‌شود که اثر اصلی را کاملاً تحت الشعاع قرار می‌دهد.

این محقق افزود: پیشنهاد شده است که برای به‌ دست آوردن نیروی اصلی «کازیمیر» ابتدا باید این نیروی نامتعارفِ بلندبرد شناخته شده و از نیروی کل مشاهده شده حذف شود.

عضو هیات علمی پژوهشگاه دانش‌های بنیادی درباره تحقیقات انجام شده خود و همکارانش توضیح داد: اساس نظریه‌ای که ما ارائه کردیم، بر این اصل استوار است که مواد غالباً دارای بی نظمی در توزیع بار خود هستند و حتی موادی که در کل خنثی هستند و بار الکتریکیِ خالص ندارند، دارای بارهای مثبت و منفی‌ ای هستند که به صورت تصادفی در روی سطح یا در حجم آنها توزیع شده‌اند.

وی افزود: چنین بی‌نظمی بار الکتریکی حتی در تمیزترین نمونه‌های مواد وجود دارد و مورد تایید در آزمایش‌های اخیر قرار گرفته و لذا نشان می‌دهد تصور این که سطوحِ خنثی «مطلقاً بدون بار» هستند، درست نیست.

به گفته این محقق ایرانی، نظریه ارائه شده توسط او و همکارانش نشان می‌دهد که حضور بارهای تصادفی ثابت یا یخ‌زده (quenched) منجر به نیروهای بلندبرد حتی بین موادی می‌شود که در کل خنثی هستند و بار خالص ندارند.

وی این نظریه را تا حدی محیرالعقول خواند و تصریح کرد: طبق تمام متون استاندارد درسی در زمینه نیروهای الکترومغناطیس، اجسام خنثی تنها می‌توانند با نیروهای کوتاه‌برد ناشی از اثرات معروف به دو قطبی یا چندقطبی‌های الکتریکی، برهمکنش داشته باشند.

به گفته وی نظریه‌ای که ارائه شده، منجر به نتیجه‌ای می‌شود که در نظریه‌های استاندارد برهمکنش الکترومغناطیسی بین مواد در نظر گرفته نشده و از این نظر به عنوان یک نتیجه بنیادین مطرح شده‌ است.

به گزارش ایسنا این نتیجه برای اولین بار در مجله «Physical Review Letters» در سال 2010 ارائه شده و تحقیقات ادامه یافته و منجر به نتایج جدیدی شده است.

همچنین از این کار تحقیقاتی گسترده، مقالات متعددی در مجلات معتبر بین‌المللی منتشر شده‌ است.

ایسنا

ساعتی برای محاسبه زمان تا ابد

محققان آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی، طراحی تجربی از یک بلور فضا- زمان را مطرح کرده‌اند که می‌تواند تا ابد به محاسبه زمان بپردازد.

ایده یک ساعت ابدی که پس از پایان یافتن جهان نیز به کار خود ادامه می دهد، از مدتها پیش توجه فیزیکدانان را به خود جلب کرده اما شیوه ساخت آن تا کنون ناشناخته بود.

 

بلور چهار بعدی پیشنهادی فیزیکدانان لاورنس برکلی شبیه به بلورهای سه بعدی رایج بوده که از ساختارهای دارای الگوهای تکرار شونده مانند دانه برف و الماس برخوردار است.

 

در حالیکه که الماس در حالت سه بعدی از یک ساختار تناوبی برخوردار بوده، بلور فضا- زمان نه تنها در فضا بلکه در زمان نیز متناوب است.

 

ایده بلور چهار بعدی فضا- زمان در اوایل سال جاری ابتدا توسط فرانک ویلکزک، فیزیکدان موسسه فناوری ماساچوست به شکل یک مفهوم کاملا نظری ارائه شده بود.

 

اکنون تیم لاورنس برکلی بر این تصورند که چگونگی به واقعیت رساندن آن را کشف کرده‌اند. به گفته این فیزیکدانان، یک بلور فضا- زمان را می‌توان با استفاده از یک میدان الکتریکی برای به دام انداختن اتمهای باردار موسوم به یون و بهره بردن از دافعه طبیعی میان دو ذره باردار مشابه موسوم به دافعه کولن ساخت.

 

میدان الکتریکی تله یونی این ذرات باردار را در محل نگهداشته و دافعه کولن باعث می‌شود که آنها بطور خودبخود یک حلقه بلور فضایی را شکل بدهند.

 

با استفاده از یک میدان مغناطیسی استاتیک ضعیف، این بلور یونی حلقه‌ای شکل چرخشی را آغاز می‌کند که بی‌پایان است.

 

گردش مداوم یونهای به تله افتاده باعث تولید نظم زمانی شده که به شکل‌گیری یک بلور فضا- زمان در پایین‌ترین حالت انرژی کوانتومی منجر خواهد شد.

 

به عبارت دیگر، دانشمندان قصد دارند یک حلقه از ذرات باردار بسازند که نیروهای الکترومغناطیسی حاصل از آن باعث گردش دائمی سازه شود.

 

در پایین‌ترین حالت انرژی کوانتومی، این سیستم فاقد هرگونه بی‌نظمی یا آنتروپی بوده و آنتروپی آن به هیچ‌وجه در طول زمان افزایش نخواهد یافت.

 

از این رو ساختار زمانی و توانایی گاه‌نگاری آن حتی پس از رسیدن جهان به حال «مرگ حرارتی» موسوم به تعادل ترمودینامیکی و واگذار شدن آن به شکل آنتروپی ادامه پیدا خواهد کرد.

 

به نقل از:یک پارس

درک ما از رنگها با دیگری متفاوت است!

یک پژوهش جدید دانشمندان را به این باور رهنمون کرده که انسانها در زمان مشاهده اجسام مشابه، رنگ مشابه را نمی‌بینند.

اگرچه یک اجماع کلی وجود داشته که قرمز از سایه مشابه توت‌فرنگی، خون و سیاره مریخ برخوردار است، اما به گفته کارشناسان برخی افراد قادر به درک رنگ قرمز به شکل رنگ آبی در منظر فرد دیگر هستند.این آشکارسازی‌ها پس از یک آزمایش بر روی میمونها بوجود آمده که نشان می‌دهد درک رنگی ما با جهان بیرونی شکل گرفته اما از هیچ الگوی از پیش‌ تعیین شده‌ای پیروی نمی‌کند.

در این کار که در مجله نیچر منتشر شده، جی نایتس، محقق «دید رنگی» داننشگاه واشنگتن به تزریق یک ویروس به چشمان میمون‌ها پرداخت که آنها را قادر به دیدن قرمز و سبز و زرد می‌کرد.

جالب این که این گروه میمونها توانستند اطلاعات جدید را علیرغم اینکه مغز آنها بطور ژنتیکی برای واکنش در برابر علائم قرمز برنامه‌ریزی نشده بود، دریافت کنند.

نتیجه این پژوهش آن بود که پس از چهار ماه این میمونها توانستند برای اولین بار، بطور کاملا رنگی، به مشاهده جهان بپردازند.

این شیوه مبتکرانه علاوه بر اینکه به انسانهای دارای عارضه کوررنگی اجازه تشخیص قرمز از سبز را داده، همچنین می‌تواند بینایی را به نابینایان بازگرداند.

بیماران دچار انحطاط ماکولا مرتبط با کهنسالی که رایج‌ترین دلیل نابینایی در پیری است، در میان میلیونها افرادی هستند که از این شیوه بهره خواهند برد.

مهمتر اینکه به این میمونها، ژن انسانی تزریق شد. این بدان معناست که از این شیوه می‌توان بر روی انسان نیز استفاده کرد.

یافته‌های سال ۲۰۰۹ دانشمندان را بر آن داشت تا به بررسی آنچه میمونها واقعا دیده‌اند بپردازند و دریافتند که هیچ برداشت از پیش‌تعیین شده‌ای منسوب به هر طول موج در آنها وجود ندارد.

دانشمندان اکنون بر این باورند که مغز انسانها نیز در زمان تولد و هنگامی که نورونها برای واکنش به رنگ در حالت پیش فرض تنظیم نشده‌اند،‌ به شکل مشابه رفتار می‌کند.

تحقیقات دیگر نشان داده که برداشتهای متفاوت از رنگها واکنش احساسی انسان را به سایه‌های مشابه آن تغییر نمی‌دهد.

آنها دریافتند که واکنشهای افراد به رنگ آبی به دلیل طول موج کوتاه نور برخورد کننده با شبکیه متمایل به یک تاثیر آرام‌کننده است.

این در حالیست که طول موجهای طولانی‌تر مانند زرد، نارنجی و قرمز می‌تواند انسان را هوشیارتر سازد.

نایتس اظهار کرد: به نظر من آزمایشات اخیر ما را به ایده‌ای رهنمون کرده که همه ما رنگها را مشابه نمی‌بینیم.
این در حالیست که به گفته جوزف کارول، یک دانشمند دید رنگی دیگر از دانشکده پزشکی ویسکونسین، مطمئنا افراد رنگها را متفاوت از یکدیگر می‌بینند.

تصاویر حیرت‌انگیز از ستارگان در حال مرگ

این تصاویر بخشی از برنامه بررسی 21 سحابی سیاره‌ای در فاصله پنج هزار سال نوری با زمین محسوب می شود.

رصدخانه اشعه ایکس «چاندرا» ناسا تصاویری از ستارگان در حال مرگ در همسایگی خورشید با جزئیات بی‌سابقه‌ای منتشر کرده است که نخستین مطالعه اصلی در این حوزه محسوب می شود.

به گزارش ایسنا، سحابی سیاره‌ای یک ستاره درحال مرگ است که لایه‌های بیرونی اش فروریخته است؛ این سحابی زمانی شکل می‌گیرد که یک ستاره شبه خورشید از تمامی هیدروژن درون هسته خود استفاده کرده و به یک غول سرخ با شعاع بسیار بزرگ تبدیل می‌شود.

در نخستین بررسی سیستماتیک سحابی های سیاره ای با استفاده از اشعه ایکس، تصاویر حیرت انگیزی از چهار ستاره در حال مرگ توسط رصدخانه اشعه ایکس چاندرا ناسا تهیه شده است.

این تصاویر بخشی از برنامه بررسی 21 سحابی سیاره‌ای در فاصله پنج هزار سال نوری با زمین محسوب می شود.

تیم تحقیقاتی موسسه تکنولوژی روچستر به سرپرستی «جوئل کاستنر» در سال 2011 میلادی برنده یک دوره تحقیقاتی هفت روزه در رصدخانه چاندرا برای بررسی و عکسبرداری از سحابی های سیاره ای شد و با توجه به موفقیت های بدست آمده، این تیم برنده یک دوره مطالعاتی هشت روزه دیگر در این رصدخانه شده است.

این تصاویر با جزئیات بسیار دقیق، سحابی های سیاره ای NGC 6543 معروف به چشم گربه، NGC 7662، NGC 7009‌ و NGC 6826‌ دیده می شوند؛ اشکال متفاوت آنها ناشی از بادهای پر سرعت هسته ستاره در حال مرگ است.

تصاویر چهار سیاره در حال مرگ شبه خورشیدی