موضوع: اخبار فيزيک

ساختار اتمي طلا تعيين شد

دانشمندان آمريكايي شيوهاي را ارائه كردهاند كه ميتواند ساختار اتمي طلا و ديگر مواد نانو كريستالي را تعيين كند.

به گزارش خبرگزاري يونايتدپرس، جيان- مين زو مجري اين تحقيقات از دانشگاه ايلي نويز گفت:شناخت ما از نانو كريستالها ، بدون نياز به اطلاعات ساختاري لازم، اغلب به مدلهايي محدود بوده است سطح نانو كريستال را به عنوان ادامهاي يك سطح كريستالي بزرگتر تلقي ميكرد.

وي و همكارانش شيوهاي موسوم به انكسار منجسم الكتروني نانو منطقهاي را ارائه و مورد استفاده قرار دادند.

اين شيوه به وسيله روشن كردن يك نانو كريستال طلا با يك استفاده از پرتو منسجم الكتروني با ضخامت حدود ‪ ۴۰‬نانومتر، كار ميكند.

اتمهاي موجود در نانو كريستال پرتوي الكتروني را پخش ميكنند و الگوي انكسار پيچيده ايجاد شده از لكهها را به جا ميگذارند.

زماني كه محققان اين پديده را كشف كردند گفتند اين الگوي انكسار ترتيب ساختاري و رفتاري اتمها ، تعداد و طول زنجيرههاي شيميايي را در اين نانو كريستال توصيف ميكند.

نتايج اين تحقيقات در نشريه مواد نيچر منتشر شده است.

منبع :ایرنا

کف کوانتومی

جان ویلر و همکارانش نظریه " کف کوانتومی " را ارائه کردند. ویلر و دیگران چنین تصور کردند که فضا – زمـان در کوچکترین مقیاس ، به چیزی تجزیه میشود که برای داشتن تصویری بهتر ، میتوان آنرا به کفی پر از حباب تشبیه کرد. در واقع این مقیاس ؛ کوچکترین بخش زمـان و باریکترین قطعه قابل تصور فضاست.
جان ویلر و همکارانش نظریه " کف کوانتومی " را ارائه کردند. ویلر و دیگران چنین تصور کردند که فضا – زمـان در کوچکترین مقیاس ، به چیزی تجزیه میشود که برای داشتن تصویری بهتر ، میتوان آنرا به کفی پر از حباب تشبیه کرد. در واقع این مقیاس ؛ کوچکترین بخش زمـان و باریکترین قطعه قابل تصور فضاست. اگر بتوانید یک ثانیه را دو نیم کرده یکی را نگه داشته و دیگری را دور بیندازید و این فرآیند را 150 بار تکرار کنید، به کوچکترین لخظه زمان که فیزیکدانان درباره ی آن صحبت می کنند می رسید. این لحظه زمانی را کرونن می نامند. به علاوه ، اگر همین عمل را با یک سانتی متر انجام دهید و عمل تقسیم کردن را تا 110 بار تکرا کنید به کوچکترین قطعه فضا که مورد نظر فیزیکدانان است ، دست خواهید یافت. برخی فیزیکدانان معتقدند ، در چنین مقیاس کوچکی ، فیزیک کوانتومی و نظریه نسیبت عام اینشتین که گرانش را هم در بر دارد ، با هم آمیخته شده حفره های سیاه کوانتومی را تشکیل می دهند. این حفره های ، حباب پیوسته ای را در فضا- زمان تشکیل می دهند که خود به خود شکل می گیرد. در چنین مقیاس کوچکی ، اصل عدم قطعیت که از جایگزیدگی ماده ، جلوگیری می کند با میدانهای بسیار قوی گرانشی موجود در این فواصل به مقابله می پردازد. نتیجه این تقابل چیست ؟ تشکیل همـان کف کوانتومی و حتی شاید تمـامی جهان. !!!

Source

جان ویلر، پیشرو علم کوانتوم٬ درگذشت

فیزیکدان٬ فیلسوف٬ شاعر و آینده نگر٬ جان آرچیبالد ویلر، در 25 فروردین ماه در سن 96 سالگی درگذشت. وی تمامی این مقامها را برای پی بردن به حقیقت نهایی به کار گرفت.



«جان آرچیبالد ویلر»(John Archibald Wheeler)، در هر دو قلمروی بزرگ مقیاس گرانش و عرصهی کوانتوم در کوچکترین مقیاسهای طبیعت به راحتی کار میکرد. ویلر با پیشرو بودن در شاخهی در حال پیشرفت گرانش کوانتومی٬ یکی از اولین فیزیکدانانی بود که به درستی معنای متحد شدن این دو قلمرو را بررسی کرد. وی در توسعهی فرآیند شکافت هستهای که به درگیریاش در پروژهی منهتن(تولید انرژی هستهای) انجامید، نقش داشت و بعدها در پیشرفت بمب هیدروژنی با «نیلز بور»(Niels Bohr)٬ مشاورش٬ همکاری داشت.

ویلر به همراه اینشتین قدمزنان در خیابانهای پرینستون به مذاکره دربارهی معنای نظریهی کوانتومی میپرداخت. وی با همکاری «برایس دیویت»(Bryce Dewitt) با نشان دادن کاربرد دنیای شگفت کوانتومی در جهان، شهامت خود را نشان داد و در همان زمان به زمینهی کیهانشناسی کوانتومی پی برد و معادلهای بهنام «ویلر- دیویت» و یا به گفتهی دیویت «معادلهی لعنتی»، ثبت کرد. ویلر به کمک استعداد شاعریاش٬ اصطلاحات «سیاه چاله» و «کرم چاله» را برای اولین بار مطرح کرد٬ کلماتی که قدرت تخیل فیزیکدانان را به اندازهی عموم مردم جلب میکند.



تاثیر ویلر بر همدورهها و به خصوص بر شاگردانش بیاندازه وسیع است. تحت مشاورهی وی٬ «ریچارد فاینمن»(Richard Feynman) نظراتی را توسعه داد که سرانجام به نگرش جدیدی از مکانیک کوانتومی انجامید، «ژاکوب بکنشتاین»(Jacob Bekenstein) این ایده را که افق رویداد یک سیاه چاله مقدار آنتروپی است، پیشنهاد داد. ایدهای که منجر به کشف معروف هاوکینگ مبنی بر پرتو ساطع کردن سیاهچاله ها شد. و در نهایت «هیوج اورت»(Hugh Everett) تفسیر «جهان های متعدد» مکانیک کوانتومی را - که واقعیت را به مانند درختی با شاخههای بیپایان از احتمال نشان میدهد- فرموله کرد.



ویلر در عالم تئوری٬ جسورانه و با دقت سوالهای بزرگ را دنبال میکرد٬ نه تنها «چه»ها بلکه «چرا»ها. وی دوست داشت بپرسد چرا کوانتوم؟ برای ویلر بیان این که مکانیک کوانتومی کار میکند کافی نبود٬ وی میخواست بداند در پس آن چیست.



اینشتین در رد نظریه کوانتوم گفت:"خدا تاس نمیاندازد". ویلر پذیرفت که خدا تاس میاندازد(نظریه کوانتوم را پذیرفت)، اما میخواست که قوانین بازی را بداند.

ویلر معتقد بود که ناظر نقش مهمی را در خلق واقعیت ایفا میکند و آزمایشهای بسیار زیبایی، از قبیل آزمایش «گزینش تاخیری» را به منظور توضیح دادن تصور نامعقول و شهودی طراحی کرد.


وی مینویسد: " ما در گذشته فکر میکردیم که جهان جایی خارج از این جا به صورت مستقل از ما وجود دارد و ما ناظران با اطمینان در پس یک صفحهی شیشهای با ضخامت چند ده سانتیمتر پنهان شدهایم٬ درگیر آن نیستیم و تنها مشاهده میکنیم. اما در این بین به این نتیجه رسیدیم که جهان به این شیوه عمل نمیکند.٬ در حقیقت ما باید این شیشه را خرد کنیم و به آن دست یابیم."

سوالی که شبها ویلر را بیدار نگه میداشت این بود "چگونه «وجود» ایجاد میشود؟ " . افسانهی ویلر با این سوال ادامه خواهد یافت.

منبع

استفان هاوكينگ: تنها نيستيم!

هاوكينگ، فيزيكدان برجسته با ارايه فرضيهاي بار ديگر احتمال وجود حيات در كرات ديگر را عنوان كرد.


به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) خوزستان ، او كه معتقد است زمين تنها كره واجد حيات در عالم هستي نيست در سخنراني اخيرش در دانشگاه واشنگتن آمريكا در عين حال گفت:« حيات ساده، امري شايع اما حيات هوشمندانه نسبتا نادر است. »


هاوكينگ همچنين باور دارد حيات غيرزميني چه بسا مشحون از بيماريهايي باشد و ما به خاطر وجود تفاوت در DNA به آنها مبتلا شويم!


اين دانشمند بيان كرد:« بقاي نسل بشر در طول ميليونها سال شايد به آن معني است كه ميتوانيم بيهيچ ترس و واهمه، پا به عرصههايي بگذاريم كه تا پيش از اين نگذاشتهايم.»

منبع

دانشمند ايراني دانشگاه «پنسيلوانيا» نظريهاي جديد در زمينه نانومدارها ارائه كرد .



استاد نادر انقطاع، دانشمند ايراني دانشگاه پنسيلوانيا آمريکا با استفاده از فنآورينانو نظريه کاملاً جديدي درباره مدارها ارائه کرده است که در صورت نتيجه بخش بودن آزمايشهاي عملي آن، ميتواند زمينه ساز كشف فنآوريهاي جديد در مقياس نانو باشد.

براساس اين نظريه، جريان الکتريکي به جاي جابهجايي الکترون - حفرهها بهصورت يک موج الکترومغناطيسي تعريف ميشود.

دكتر انقطاع علت علاقهاش را به ايجاد سوئيچ هائي با اين مدارات جديد كه آنها را مدارات متانانو ناميده، ظرفيت جالب توجه آن ميداند كه ميتوانند به نوع جديدي از پردازش اطلاعات نوري و شايد شکل جديدي از واحدهاي محاسباتي نانومقياس منجر شوند.

از ديگر طرحهاي وي انجام انتقالات بي سيم در مقياس نانو با استفاده از نور است.

وي علاقمند است كه ارتباطات نوري بين نانوساختارها يا حتي سلولها را به شيوهاي مشابه با آنچه امواج راديويي يا ميکروويو در مقياسهاي بزرگتر انجام ميدهند بررسي كند.




دكتر جرج الفتريادز، استاد مهندسي برق و کامپيوتر دانشگاه تورنتو ميگويد: كار دكتر انقطاع نگرشي است شامل بلوکهايي سازنده همراه با دستوراتي در مورد چگونگي چينش آن ها در کنار يکديگر به طوري كه اين دستورات جهت فعال كردن شبکه هاي الکتريکي شناخته شده LCR پسيو پيوندي در حوزه نوري مي باشند. اين امر تشخيص نوري مستقيم فيلترها، آنتن ها، شبکه هاي توزيع قدرت، متامواد خط انتقال مايکروويو و بسياري چيزهاي ديگر را در بر ميگيرد.

به گزارش ايسنا، از زمينههاي تحقيقاتي مورد توجه دكتر نادر انقطاع، دانشگر برجسته ايراني كه چندي پيش از سوي مجله علمي «Scientific American» به عنوان يکي از 50 شخصيت برجسته در حوزه علوم، اقتصاد و فنآوري سال معرفي شد، تكنيك جديدي است كه ميتواند ايده نامرئي كردن اجسام را محقق كند.

پرفسور انقطاع و همکارانش به اين منظور يک مجموعه استاندارد شده از ذرات پلاسمايي همسنخ با رزيستورها، خازنها و سيمپيچهاي القايي ارايه کردهاند که به مهندسان امکان ميدهد مدارهايي را به جاي برق با استفاده از نور بسازند.

اين مجموعه شامل يک عايق الکتريکي است که بين دو رسانا پيچيده شده يک خازن الکتريکي ايجاد ميکند و با قرار دادن يک ماده غير پلاسمايي (مانند يک مهره شيشهيي در ابعاد نانومتري) در برابر پرتو نور يک خازن نوري ايجاد ميکند. يک ماده پلاسمايي به عنوان يک سيم پيچ القايي عمل ميکند. اين ابزار به مهندسان امکان ميدهد که مدارهاي نوري شبيه به مدارهاي الکتريکي ايجاد کنند به اين ترتيب جرياني که در اطراف مدار جاري است، حرکت بار الکتريکي نيست بلکه نوسانات در ميدان الکتريکي با نور در ارتباط است.

دکتر انقطاع که استاد رشته مهندسي برق و سيستمها و مهندسي زيستي در دانشگاه «پنسيلوانيا» است، متولد تهران است و تحصيلات کارشناسي خود را در سال 1356 با رتبه اول در رشته مهندسي برق از دانشکده فني دانشگاه تهران به پايان برده و دورههاي کارشناسي ارشد و دکتري را نيز در همين رشته (با مطالعات بيشتر در فيزيک) در موسسه فنآوري کاليفرنيا پشت سرگذاشته است.

وي پس از يک سال فعاليت به عنوان يک عضو تحقيقاتي دکتري در موسسه فنآوري کاليفرنيا و چهار سال فعاليت به عنوان دانشمند تحقيقاتي ارشد در موسسه علوم کامان به هيات علمي دانشگاه پنسيلوانيا ملحق شده و به درجات بالاتر رسيده است.

دکتر انقطاع به عنوان عضو IEEE و انجمن نور آمريکا، جوايز گوناگوني را براي تحقيقات و فعاليتهاي آموزشي دريافت کرده است.

LNB ماهواره قابل كنترل با امواج مخابراتي به همت مخترعان ايراني طراحي و ساخته شد.



مخترع ايراني از ساخت LNB دريافت امواج ماهواره قابل كنترل هوشمند از طريق امواج مخابراتي خبر داد كه به ادعاي وي با بهرهگيري از آن، امكان جلوگيري از دسترسي شبكههاي ماهوارهيي غير مجاز بدون نياز به جمعآوري ديشهاي ماهواره در كشور فراهم ميشود.


مهندس حسن عبدل، دانشآموخته مخابرات و از محققان اين طرح اظهار كرد: يكي از مسائلي كه در زمينه كاربرد سيستمهاي دريافت برنامههاي ماهوارهيي در كشور مطرح است، شبكههاي غيرمجاز ماهوارهيي است كه بدون هيچگونه فيلتري، انواع برنامهها را به خانهها ميآورند و اين مساله نه تنها در ايران بلكه در ديگر جوامع نيز براي مسوولان فرهنگي مشكل آفرين شده است.

وي افزود: در ايران براي مبارزه با اين پديده روشهاي متفاوتي آزموده شده كه از آن جمله ميتوان به جرايم نقدي و كيفري، جمعآوري آنتنها از روي پشت بامها توسط نيروي انتظامي و ارسال امواج راديويي توان بالا از طريق كور كنندهها در سطح تهران اشاره كرد.

عبدل با اشاره به ارسال فركانس بالا از طريق فرستندههاي كنوني كور كننده مورد استفاده در تهران گفت: اين روش عليرغم هزينه و مشكلات بالا با محدوديتهايي چون دشواري و هزينه بسيار بالاي نصب فرستندهها بر روي برخي برجهاي بلند، قابليت كور كردن تعداد محدودي از كانالها روي برخي فركانسهاي خاص، احتمال مضر بودن توان و فركانس بالاي اين دستگاهها براي بدن انسان و محدوده ناچيز و كوچك تحت پوشش اين فرستندهها آنها ميباشند.

وي افزود: سهولت در خنثي كردن تاثير كور كنندهها، پويايي مشكل اين سيستمها براي حذف كانالهاي جديد، محدوديت بهرهمندي از اين سيستم به دليل هزينه و خطرات بالاي آن از ديگر محدوديتهاي سيستمهاي كنوني است.

وي با بيان اين كه اين طرح علاوه بر ثبت اختراع، تاييديههايي را نيز از دستگاههاي ذيربط دريافت كرده است، خاطرنشان كرد: سيستم ابداعي با قرار گرفتن يك آي سي هوشمند براي دريافت، نگهداري و مقايسه شماره و نامهاي شخصي ميتواند مانع مسيرهاي پخش تصاوير شود. همچنين اين ميكروكنترلر به گيرندههاي خاصي متصل است كه هر لحظه توسط يك كانال مشخص راديويي ــ كه به همين منظور از طرف مركز كنترل ايجاد شده است ــ به روز شده و اين كار علاوه بر گيرندههاي راديويي ميتواند از طريق خطوط تلفن نيز صورت گيرد.

وي در خصوص نحوه عملكرد اين سيستم يادآور شد: در اين روش، برخلاف كوركنندههاي فعلي كه يك موج متناوب را با توان بالا بر روي فركانس RF (محدوده 8/12 ~ 2/10 گيگاهرتز) توليد و از طريق چند فرستنده در سطح شهر منتشر ميكند، عمل كور كردن كانالهاي مورد نظر در LNB و بر روي باند 2150 ~ 950 گيگاهرتز انجام ميشود.

وي افزود: اين اختراع يك دستگاه جانبي است كه روي سيستم گيرندههاي ديجيتال اضافه شده و بر اين اساس علاوه بر سيستم استاندارد گيرندگي كه در دنيا به يك روال ثابتي صورت ميگيرد، در خروجي IC كدگشاي آن يك ميكرو كنترلر از خانواده atmega 128 - AVR نصب ميشود و از طرفي به ورودي update متصل و از طرف ديگر به خروجي كدگشايي گيرنده ــ كه اين اطلاعات را رد ميكند - متصل است.

عبدل در بيان مزاياي اين سيستم گفت: بر خلاف سيستم ارسال امواج RF، به دليل هوشمندي برنامه نرمافزاري و ميكروكنترلرها، تنها تماشاي كانالهاي كنترل شده مقدور بوده و با بهرهگيري از فنآوري Time sharing تعداد كانالهاي قابل حذف افزايش يافته و دخل و تصرف در ارسال اين كدها براي كسي جز مسوولان ذيربط مقدور نيست.

وي خاطرنشان كرد: همچنين استفاده از شبكههاي مراكز استان (28 شبكه) كه ايران اقدام به پخش آنها كرده، براي تمام مردم به صورت قانوني امكانپذير است و علاوه بر اين با نصب فرستنده بر روي اين سيستم و استفاده شهروندان از آنها در تهيه نقشههاي GIS شهري به نقشه برداران ياري ميرساند.

گفتني است، اين طرح با همكاري رضا آقانوري، حسن عبدل، روشن اللهياري و علي رجبي نيا انجام شده است.

سه دانش آموز مهابادي موفق به ساخت نوع جديدي از جكهاي خودرو با نام جك هيدروالكتريكي شدند.

" وفا عزيزي " ، "امين افسر" و "واحد حاتمي" در رشته مكانيك در هنرستان فني شهيد چمران مهاباد مشغول به تحصيل هستند.

اين نوع جك كه قابليت نصب بر روي انواع خودروهاي سبك و سنگين را دارد، قادر است به راحتي يك يا چند چرخ خودرو را تنها با فشردن يك دكمه به قسمت بالا حركت دهد.

اين نوع جك جديد كه در اداره ثبت شركتها و مالكيت صنعتي كشور با شماره ‪ ۴۵۹۱۲‬به ثبت رسيده است پس از يكسال تلاش و تحقيق اين دانش آموزان در پژوهش سراي دكتر حسابي اين شهرستان طراحي و ساخته شده است.

جك هيدروالكتريكي كه از جنس فلزات سبك و بويژه برنج ساخته شده است، بر روي انواع شاسيهاي يكپارچه، جداشدني و نردباني خودروها نصب ميگردد و از قسمتهايي چون پمپ روغن، مخزن روغن و چهار عدد جك تشكيل شده كه بوسيله باطري خودرو كار ميكند.

با ساخت اين نوع جك رانندگان خودرو و بويژه بانوان، سالمندان و كساني كه به راحتي قادر به تعويض چرخ خودرو خود با استفاده از جك مكانيكي نيستند خواهند توانست از اين وسيله با صرفه جويي در وقت استفاده نمايند.

دو تن از اين دانش آموزان پيش از اين نيز موفق به اختراع نوع جديدي از موتورهاي سه سيلندر با عنوان ‪ T.S.M‬شده بودن

اگرچه طلا در حالت توده اي مادهاي خنثي به شمار ميآيد اما از آنجايي که در مقياس کوچک نانو همه چيز متفاوت است، اين ماده با ارزش نيز مستثني از اين قاعده نبوده و خواص شيميايي، مکانيکي، الکتريکي و مغناطيسي شگفت آوري پيدا ميکند؛ به طوري که حتي ميتوان از آن به عنوان يک نانو کاتاليزور و يا بهصورت حسگرهاي الکتريکي و شيميايي استفاده كرد.


در همين راستا گروهي از فيزيکدانان در آمريکا طي آزمايشهايي به يافتههاي مهمي دراين زمينه رسيدند.


آنها در تحقيقات خود متوجه شدند که اعمال ميدان الکتريکي خارجي به سطحي از اکسيد منيزيوم داراي نانوخوشههاي طلا موجب تغيير ساختار سه بعدي آن (در اين آزمايش هرمهاي چهارگوش) به ساختاري مسطح با نانوخوشههايي از طلا به حالت جزيرهيي ميشود.


آنها در کمال تعجب دريافتند که قطع اين ميدان يا تغيير جهت آن موجب ميشود تا اين ساختارها دوباره به حالت اول خود برگردند. به علاوه آنها دريافتند که فعاليت شيميايي اين نانوخوشههاي طلا تحت تأثير اين ميدان به ميزان قابل توجهي تغيير ميکند.


به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فنآوري نانو، اين دانشمندان علت اين پديده را تجمع بار الکتريکي اضافي در فصل مشترک خوشههاي طلا و سطح اکسيد منيزيوم بر اثر وجود زير لايه نقره ميدانند.


آنها در اين تحقيق همچنين براي نخستين بار دريافتهاند که اکسيژنه کردن نانوسيمهاي طلا موجب ميشود که اين نانوسيمها بر اثر کشيده شدن تا يک طول مشخص (به اندازه شش اتم طلا و يک مولکول اکسيزن) همانند طلاي خالص خاصيت رسانايي داشته باشند اما با کشيده شدن بيشتر به عايق تبديل شوند و با کمي انقباض دوباره ميتوان همان حالت رسانا را ايجاد کرد.


به باور اين محققان در آينده بشر خواهد توانست با ساخت نانوسوئيچهاي تبديلي عايق به رسانا حساس به فاصله، از اين خاصيت به عنوان پارامتري براي تغيير کنترل شده خواص فيزيکي و شيميايي مواد در مقياس نانو استفاده کند.

رشتههای ساخته شده از کربن صدها هزار بار نازکتر از موی انسان بوده و با استفاده از آنها میتوان لایه بسیار نازکی از مواد نیمهرسانایی ساخت که در مدارات و دستگاههای الکترونیکی بکار گرفته شوند.
محققین اعلام کردند ساخت رادیوهای ترانزیستوری که اندازه آنها کوچکتر از یک دانه شن میباشد خواهد توانست بنبستهای موجود در «الکترونیک بر پایه سیلیکون» را مرتفع سازد.

محققین امریکایی با استفاده از nanotubeهای کربنی (رشتههای بسیار باریک از اتمهای کربن) موفق به ساخت رادیوهای میکروسکوپی شدند و اظهار داشتند که بطور نظری از این روش میتوان برای ساخت ابزارهای سریعتر نیز استفاده نمود.

جان راجرز پروفسور علوم مواد و مهندسی دانشگاه ایلینویز میگوید: «موفقیت ما نه در ساخت رادیوهای به این کوچکی بلکه به خاطر کشف روشی برای ساخت نانوتیوبها بعنوان یک نیمهرسانای باکیفیت میباشد.»

وی اضافه میکند: این ابزارها نتیجه دستیابی به یک روش جدید برای ساخت آرایههای مرتب و منظم از نانوتیوبهای کربنی است.

این رشتههای ساخته شده از کربن صدها هزار بار نازکتر از موی انسان بوده و با استفاده از آنها میتوان لایه بسیار نازکی از مواد نیمهرسانایی ساخت که میتوانند در مدارات و دستگاههای الکترونیکی بکار گرفته شوند

استفاده از ذرات سرد در توليد ابرها

در علم فيزيك شاخهاي با نام شناسايي ذرات سرد وجود دارد كه اين ذرات در دماي 15C،273- درجه سانتيگراد قرار دارند و 133 سزيوم انرژي توليد ميكنند، اين ذرات سرد در ابرها به تعداد بسيار زيادي وجوددارند كه در توليد ابرها استفاده ميشود.

به گزارش باشگاه خبرنگاران به نقل از خبرگزاري فرانسه، مركز تحقيقات (IFraf) كه از سال 2005 تحقيقات خود را بر روي ذرات سرد شروع كردهاند را از سر گرفتهاند، محققان اين موسسه معتقدند جهاني كه ما در آن زندگي ميكنيم جهان بينهايت سرد است و سراسر اين جهان پر از ذرات سرد است كه هنوز شناخته نشدهاند.

بنابراين گزارش، شناسايي اجسام سرد مربوط به علم فيزيك است، و در سال 1997 محققان مركز فيزيك فرانسه موفق به دريافت جايزه نوبل شدهاند و هم اكنون 32 گروه تحقيقاتي از سراسر جهان در مورد ذرات سرد در حال بررسي و تحقيق هستند.

همچنين محققان اين موسسه اعلام كردند اين شاخه از علم فيزيك بسيار مهم و بنيادي است و با درك اين عمل محققان آن را در زمينههاي مختلف از جمله ژئوفيزيك، مترولوژي (علم مقايسات) و انفورماتيك استفاده ميكنند.

بنابراين گزارش، در ابرها ميليونها از اين ذرات وجود دارند كه ميتوان به واسطه اين در خنك سازي و تشكيل ابرها كمك گرفت، سرعت اين ذرات بسيار بالاست و طي چند ثانيه صدها متر پرتاب ميشوند.

اين ذرات در دمايي خاص قادر به ادامه حيات خود هستند و معمولا در دماي 15C،273- درجه سانتيگراد نگهداري ميشوند و در اين دما زندگي ميكنند.

همچنين بنا به گفته محققان اين موسسه اين ذرات قابل اندازهگيري هستند و انرژي معادل 133 سزيوم توليد ميكنند.

محققان اميدوارند به واسطه اين ذرات سرد تحولي درعلوم مختلف ايجاد كنند.

منبع : باشگاه خبرنگاران جوان

تعديل آب و هوا به شيوه بارورسازي ابرها

تعديل آب و هوا به عنوان شاخه جديدي در علوم جو براي كنترل محدود و مقطعي بارش ، مه زدايي و كاهش خسارات تگرگ براي محققان و دانشمندان مطرح است.
دانشمندان علوم جو براساس كشفيات اوليه ، آزمايش هاي علمي گسترده اي را براي فناوري بارورسازي ابرها به عنوان روشي موثر در جهت تعديل آب و هوا به اجرا درآوردند به طوري كه اگر اين فناوري بدرستي مورد استفاده قرار گيرد، به نتايج شگفت آوري مي توان دست يافت. تاكنون هدف از بارورسازي ابرها و اقداماتي كه در اين زمينه صورت گرفته تعديل مه ، تگرگ ، باد و رعدوبرق بوده ؛ اما هدف عمده از اجراي طرح ها در اين خصوص افزايش بارش باران و برف است.
طبق اطلاعات به دست آمده از كشورهاي عضو سازمان هواشناسي جهاني ، هم اكنون طرح هاي بارورسازي ابرها در بيش از 40 كشور جهان انجام مي شود.

سال 1946 در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي جنرال الكتريك نيويورك تحقيقاتي انجام شد كه به تعديل حجم عظيمي از ابرها با هزينه مناسب منجر شد. از افرادي كه در اين زمينه نقش بسزايي ايفا كرده اند، مي توان به برنارد ونگوت و وينست شيفر اشاره كرد.
دانشمندان علوم جو براساس كشفيات اوليه ، آزمايش هاي علمي گسترده اي را براي كاربرد فناوري بارورسازي ابرها به عنوان روشي موثر در جهت تعديل آب و هوا به اجرا درآورده اند.

فرآيندهاي طبيعي ابر و بارش

جو علاوه بر اكسيژن ، نيتروژن و گازها حاوي مقادير متغيري از بخار آب است.
مقدار بخار آب موجود در جو، در يك حجم مشخص با بالا رفتن دما افزايش مي يابد. رطوبت نسبي يكي از معيارهاي اندازه گيري بخار آب است. مي توان گفت رطوبت نسبي درصدي از بخار آب موجود در هوا در مقايسه با بيشترين مقدار بخار آبي است كه هوا مي تواند در خود نگاه دارد. به عنوان مثال ، اگر دماي مجاور سطح زمين 25 درجه سانتي گراد و تراكم بخار آب نصف بيشترين مقدار موجود در آن درجه حرارت باشد، رطوبت نسبي 50 درصد خواهد بود. وقتي حجم هوايي با مشخصات فوق سرد مي شود، با صعود به ناحيه فشار هواي كمتر رطوبت نسبي افزايش مي يابد. ضمن اين كه تراكم نسبي بخار آب و هواي خشك ثابت مي ماند. در اين حالت ، اگر دما به 12 درجه سانتي گراد برسد، رطوبت نسبي به صددرصد خواهد رسيد كه در اين حالت مي گوييم هوا اشباع شده است.
اگر سرد شدن ادامه يابد، ميزان بخار اضافه به ميزان مورد نياز براي حفظ حالت اشباع به قطرات ابر تبديل مي شوند. قطرات ابر در اطراف هسته هاي ميعان ابر به وجود مي آيد. ذرات هوا و نيز ميكروسكوپي معلق در جو هميشه وجود دارند، آنهايي كه نسبتا بزرگ و جاذبه الرطوبه هستند، به عنوان هسته هاي ميعان ابر، مناسب تر هستند. از آنجايي كه جو حاوي هسته هاي ميعان زيادي است ، بنابراين بيشتر ابرها از قطرك هاي كوچك با تراكم زياد تشكيل شده اند.



تعديل مه

در جهان تعديل مه براي بهبود بخشيدن به عملياتي كه در بسياري از فرودگاه ها صورت مي گيرد، كاربرد دارد. به طور خاص ، شركت هاي خطوط هوايي از فناوري تعديل آب و هوا بهره مند مي شوند. هم اكنون سيستم هاي عملياتي در چندين فرودگاه عمده و مهم كشور امريكا به كار برده مي شود. در ابتدا تاييد روي پراكنش مه سرد كه شامل قطرك هاي آب ابر سرد در دماي زير صفر درجه سانتي گراد است ، بود. در عين حال ، پيشرفت هايي در زمينه تعديل مه گرم صورت گرفته ؛ اما هنوز فناوري كم هزينه اي جهت پراكنش مه گرم شناخته نشده است.
بارورسازي مه ابرسرد يا يك استراتوس يكي از كاربردهاي فناوري تعديل آب و هواست كه تاثير آن به طور واضح و آشكار نشان داده مي شوند. هواپيماهاي سبك بيشتر براي پرواز بالاي مه فرستاده مي شوند و قرص هاي يخ خشك را روي مه رها مي كنند. در نتيجه بلورهاي يخ رشد مي كنند و طي 10 تا 15 دقيقه تبديل به برف سبك شده و فرو مي ريزند. بارش برف وضوح موقتي ايجاد مي كند كه مي تواند روي باند فرودگاه تاثير بگذارد.



اين رادارها مي توانند تمام سيستم هاي ورودي از غرب و جنوب غرب كشور به منطقه عملياتي را رصد كنند و مشخصات دقيق آن را شامل ارتفاع ابر، ضخامت و تراكم آن ، برش هاي افقي و عمودي از ابرها، ميزان بارش لحظه اي و تجمعي و نقاط حادثه زا در ابر را بررسي كرده و براي تصميم گيري درخصوص عمليات باروري ابرها در اختيار بگذارند.
يكي از نكات مهم در طراحي و اجراي طرح هاي باروري ابرها، نياز آبي منطقه و تاثير اقتصادي اجراي طرح باروري ابرهاست كه اين نكات در طراحي منطقه اجراي عمليات باروري ابرها در نواحي مركزي كشور نقش ويژه اي داشته است.
هم اكنون طرح باروري ابرها در قالب يك طرح مطالعاتي و اجرايي و در طول دوره اجراي عمليات ، ظرفيت بارورسازي ابرها در منطقه را بررسي مي كند و سپس به نتايج به دست آمده به همراه تامين امكانات سخت افزاري و نرم افزاري ، بستري براي اجراي عمليات باروري ابرها در ديگر نقاط كشور فراهم مي كند.

بارورسازي ابرها

گاهي اوقات با بارورسازي ابرها با استفاده از انواع و تعداد مناسب هسته ها در زمان و مكان مناسب ، مي توان طبيعت را در كنترل فرآيند بارش ياري كرد. بارورسازي با استفاده از هسته هاي ميعاني بزرگ مانند ذرات جاذبه الرطوبه ، مواد نمكي متداول و كپسول هاي اوره ، فرآيند بارش ابر گرم را تسريع مي كند. بارورسازي با استفاده از هسته يخ مانند ذرات يديدنقره ، يا با استفاده از ذرات يخ ابرها يا مواد بسيار خنك كننده مانند قرص هاي يخ خشك يا پروپان مايع مي تواتند كارايي فرآيند بارش «ابرسرد» در برخي از ابرها را افزايش دهد. يديد نقره معمولا از دستگاه هايي كه ژنراتورهاي سوخت مايع ، يا فلزهاي پيروتكنيك ناميده مي شوند، آزاد مي شوند. آنها مي توانند تعداد 10 به توان 14 ذره از يك گرم يديدنقره آزاد كنند.
توانايي هسته سازي يديدنقره با كاهش دما افزايش يافته و با نوع دستگاه تغيير مي كند. در بيشتر دستگاه هاي دماي آستانه اي كه در دماي پايين تر از آن ، يديدنقره هسته يخ موثر است 5 (منفي پنج) درجه سانتي گراد است.

بارورسازي ابرهاي كوهساري و همرفتي

وقتي هواي مرطوب ضمن صعود از كوه ها سرد مي شود، ابرها تشكيل مي شوند. ابرهايي كه از اين طريق شكل مي گيرند، ابرهاي كوهساري ناميده مي شود. بيشتر اين ابرها در زمستان از انبوهي از قطرات ابر سرد به وجود مي آيند؛ البته بسياري از اين ابرها در بارش بي تاثيرند. بيش از 90 درصد رطوبت مايع آنها آزاد هستند تا زماني كه با نزول هوا و گرم شدن در باد پناه كوه قطرك ها تبخير مي شوند. بعضي از اين ابرها حاوي ذرات يخ كافي براي تبديل قطرات ابر سرد به بارندگي نيستند. بارورسازي اين نوع ابرها با استفاده از مواد مصنوعي هسته هاي يخ ، باعث افزايش كارايي بارندگي مي شود. ابرهاي كوهساري ديگري كه حاوي مقادير فراوان يخ و هسته هاي يخ مصنوعي افزوده شده هستند، سبب افزايش كارايي بارش نمي شوند.
بارورسازي چنين ابرهايي در واقع مقدار بارندگي را به كمتر از آنچه ممكن است توليد كنند، كاهش مي دهد. هر چند شواهد كمي براي حمايت از اين نظريه وجود دارد، متصديان تعديل آب و هوا بايد درباره انواع مختلف ابرهايي كه در زمستان از روي رشته كوه ها عبور مي كنند، شناخت كافي داشته باشند.در بارورسازي اين ابرها از مواد مختلفي استفاده شده است ، يديدنقره كه با ژنراتورهاي زميني يا از هواپيما بالاي قله ابر آزاد مي شود، بيشترين كاربرد را داشته است.
مطالعات آماري بارندگي و اطلاعات جريان رودخانه اي نشان مي دهد كه در برخي طرح هاي بارورسازي ابرهاي زمستاني كوهساري 5 تا 15 درصد بارندگي فصلي در منطقه هدف افزايش يافته است.
ابرهاي همرفتي در بارندگي تابستاني در سراسر جهان نقش مهمي ايفا مي كنند و منبع عمده بارش در فصول مناطق حاره اي هستند. تعديل ابرهاي همرفتي بسيار پيچيده تر از ابرهاي زمستاني كوهساري است. بارورسازي ابرهاي همرفتي با هسته هاي ميعان بزرگ امكان پذير است ؛ اما از آنجايي كه ميزان مواد مورد نياز زياد است ، اين روش به ندرت عملي است.
اگر شرايط مناسب باشند، ابرهاي همرفتي مي توانند تحريك شوند تا اين كه بيشتر رشد كرده و دوام طولاني تري داشته باشند. تحقيقات نشان مي دهد وارد كردن يديدنقره يا يخ خشك به قسمت هاي ابر سرد يك ابر سبب انجماد قطرات مي شود در اثر انجماد گرماي نهان انجماد به مقدار زيادي آزاد شده ، گرماي آزاد شده شناوري ابر را بيشتر كرده و سبب مي شود ابر بيشتر رشد كند.
هم اكنون انجمن تعديل آب و هوا به نام weather modification Association در كشور امريكا با عنوان انجمن تحقيقات كنترل آب و هوا تاسيس شده است كه 200 عضو را در 5قاره جهان مستقر كرده است كه مي تواند در ارائه دستاوردها و تجارب جهان به ديگر كشورها بسيار فعال و موثر عمل كند.



بارورسازي ابرها در ايران

حدود 10 سال از راه اندازي مركز ملي بارورسازي ابرها مي گذرد كه مسوولان اين مركز معتقدند، تاكنون اقدامات فراواني در زمينه كسب دانش فني باروري ابرها، ايجاد مركزي با عنوان مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها، خريد هواپيما و تجهيزات مخصوص بارور كردن ابرها و تهيه رادارهاي هواشناسي انجام شده است.
مسوولان اين امر معتقدند، در اين سالها موضوع باروري ابرها از جايگاهي ويژه در كشور و منطقه برخوردار است. به طوري كه از سوي مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها در سال آبي 85 - 86 در مساحتي حدود يك سوم كشور اين فعاليت انجام شد. وزارت نيرو براساس ماده 19 قانون ملي شدن آب ها و ماده 29 قانون توزيع عادلانه آب وظيفه استحصال آب از طريق باروري ابرها را به عهده دارد. جز اين ماده قانوني ، صورتجلسه اي نيز با سازمان هواشناسي مبادله شده كه براساس آن وظيفه تحقيقات درخصوص باروري ابرها به عهده سازمان هواشناسي است و وظيفه انجام مطالعات و اجراي طرح هاي باروري ابرها را وزارت نيرو عهده دار شده است.
براساس گزارش هاي منتشر شده ، طرح باروري ابرها در سال آبي 85 - 86 با استفاده از 2 فروند هواپيماي مجهز به تجهيزات مخصوص باروري ابرها از ابتداي آذر 1385 در محدوده اي به شعاع 400 كيلومتر از مركز يزد كه شامل استان هاي يزد،كرمان ، فارس ، اصفهان ، چهارمحال و بختياري و كهگيلويه و بويراحمد و بخش هايي از استان هاي خراسان رضوي و جنوبي ، قم و سمنان مي شود، به اجرا درآمده است كه اين فعاليت ها تداوم خواهد يافت. همچنين بر اساس گزارش مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها، در طول دوره عمليات به راه اندازي مجدد رادارهاي هواشناسي مستقر در استان هاي يزد و كرمان اقدام شد و سايت راداري كوهپايه اصفهان نيز به بهره برداري رسيد.

يك پژوهش جديد به سرپرستي دانشمندان هلندي با تاييد بر تئوري انيشتين درباره سياه چالهها نشان داد كه بزرگترين سياهچالههاي كائنات نيز ممكن است با همان روش مشابه كوچكترين سياه چالهها تغذيه شوند.

در اين پژوهش كه به سرپرستي سرا ماركوف از موسسه اخترشناسي دانشگاه آمستردام انجام شده از اطلاعات به دست آمده از رصدخانه پرتو ايكس چاندرا سازمان فضايي آمريكا (ناسا) و نيز تلسكوپهاي زميني استفاده شده است.

نتيجه مطالعات حاصل از برنامه رصد گستردهاي از كهكشان مارپيچي M81 است كه حدود 12 ميليون سال نوري از زمين فاصله دارد.

در مركز M81 سياه چالهاي وجود دارد كه حدود 70 ميليون بار عظيمتر از خورشيد است و همزمان با كشيدن گازها به نقطه مركزي داخل كهكشان با سرعت شديد توليد انرژي و اشعه ميكند.

به گفته ماركوف، اين مشاهده تاييدي از تئوري انيشتين است؛ مبني بر اين كه سياه چالهها اجرام سادهاي هستند كه فقط بزرگي و چرخش آنها تعيين كننده تاثيرشان روي زمان فضايي است.

ماركوف ادامه ميدهد: اين امر تاييد ميكند كه الگوهاي تغذيه شدن براي سياه چالههايي با اندازههاي مختلف ميتوانند بسيار مشابه باشند.

ما پيش از اين نيز اين امر را تصور مي كرديم، اما تاكنون نتوانسته بوديم تصوراتمان را قطعي كنيم.

نتايج تحقيقات كه در دانشگاه بريستول انجام شده در مجله اخترفيزيك منتشر ميشود.

منبع خبر : ايسنا

شارژ باتری تلفن همراه با اجرای حرکات موزون
شرکت اورنج با همکاری شرکت Got Wind که در زمینه تولید و تجدید انرژی فعالیت می کند از ارایه یک سیستم برای شارژ باتری تلفن همراه با حرکات موزون خبر داد. به نقل از سایت اینتوتک، شارژر انرژی جنبشی قابل حمل که توسط اورنج ارایه شده وزنی برابر گوشی های تلفن همراه دارند و اندازه آنها به اندازه یک بسته کارت است. این شارژر روی بازوی کاربر نصب می شود و از سیستم مغناطیسی که باعث تولید الکتریسیته می شود برای شارژ باتری تلفن همراه استفاده می کند و این میزان انرژی را در باتری تلفن همراه ذخیره می کند.
روش مذکور علاوه بر این که باعث شارژ تلفن همراه می شود، شادی، شور و هیجان را نیز برای کاربر به همراه دارد و در حالی که باتری تلفن همراه شارژ می شود کاربران را تشویق به خنده و هیجان می کند. اپراتور اورنج 28 آوریل 1994 در پاریس پایتخت فرانسه راه اندازی شد و برندی است که "فرنس تله کام" برای اپراتور تلفن همراه خود و شعبات ارایه دهنده سرویس های اینترنتی انتخاب کرده است. سه اپراتور در کشور فرانسه فعال هستند که اورنج با 23میلیون و 504 هزار نفر رتبه نخست را در بین رقبای خود دارد. کشور فرانسه 55 میلیون و 731 هزار کاربر دارد و ضریب نفوذ تلفن همراه در این کشور 01/90 درصد است.
منبع

ایجاد انرژی الكتریكی از طریق نیروی گام
ایستگاه مترو زیرزمینی Victoria می گوید در حال اجرای پروژه ای است كه می تواند انرژی تولید شده توسط قدم های مسافرین را به نیروی لازم برای روشن كردن ۶۵۰۰ شعله لامپ در طول یك روز تبدیل نماید. به گزارش ایتنا، طی یك طرح «سبز» قرار است كف این ایستگاه با لایه ای از موكت مخصوص و حساس به فشار پوشانده شود. این كار موجب خواهد شد تا انرژی گرفته شده از گام های عابران صرف تأمین نیروی برق مصرفی خود ایستگاه بشود. شركت Foundry كه پیمانكار این پروژه است می گوید: «برای تبدیل انرژی ناشی از قدم های عابرین، ما كفپوشی ساختیم كه از شبكه ای از بالشتك های فشاری هیدرولیكی تشكیل شده است.» «انرژی حاصل از فشار هر قدم موجب خواهد شد تا مایعی از داخل یك میكرو توربین جریان پیدا نموده و نیروی برق بدست آمده در داخل یك خازن بسیار پرظرفیت و قدرتمند ذخیره شود. پس از آن نیروی برق موجود در این خازن بصورت محلی در همین ایستگاه مورد استفاده قرار خواهد گرفت.» این فناوری در حال حاضر در Midlands و به صورت یك طرح پایلوت پیاده سازی شده و انرژی حاصل از عبور ترن ها از روی یك پل در تأمین برق مورد نیاز سیستم هشدار سیل بكار گرفته می شود. این سیستم در ابتدا توسط ارتش ایالات متحده ابداع گردید و هدف اولیه آن بكارگیری نیروی بوجود آمده توسط پوتین سربازان در ابزارهای الكترونیكی مانند نمایشگرهای نصب شده بر روی كلاه (HUD) و كامپیوترهای رزمی بوده است.
منبع : روزنامه ابرار

بار منفي يك چهارم يك الكترون است


گروهي از دانشمندان موفق شدند براي اولين بار نشان دهند كه يك بار منفي دقيقا يك چهارم تك الكترون است.

جريان الكتريسيته از حمل الكترونها ايجاد مي شود. تا مدتها به نظر مي رسيد كه بار منفي كه روي الكترون وجود دارد برابر با يك واحد از اين شبه ذره است اما تحقيقاتي كه بعدها دانشمندان انجام دادند نشان مي داد كه يك بار منفي معادل يك سوم، يك پنجم و يا يك ششم يك واحد الكترون است.

اكنون گروهي از پژوهشگران كه نتايج يافته هاي خود را در مجله "نيچر" منتشر كرده اند با استفاده از تكنيكهاي جديد براي اولين بار مشاهده كردند كه يك بار منفي دقيقا 25 درصد (يك چهارم) يك تك الكترون است.

به خصوص اين دانشمندان نشان دادند كه شبه ذرات بارمنفي زماني كه الكترونها در يك سيستم دوبعدي قرار مي گيرند، تشكيل مي شوند و به اين ترتيب نيروي بسيار پرقدرتي ميان آنها برقرار مي شود.

در حقيقت زماني كه يك جريان الكترون در يك سطح دوبعدي يك نيمه رسانا گسترده مي شود، يك ميدان مغناطيسي عمود بر اين سطح ايجاد مي شود. جريان بار منفي كه در اين ساختار دوبعدي حركت مي كند دقيقا برابر با يك چهارم يك الكترون است.