موضوع: اخبار فيزيک

حکایت سیب و گرانش نیوتن آنلاین می شود

دست نوشته ای قدیمی از داستان واقعی دانشمند بزرگ تاریخ آیزاک نیوتن که در آن به چگونگی الهام گرفتن وی از سقوط یک سیب اشاره شده است برای اولین بار در اختیار عموم قرار می گیرد.


به گزارش خبرگزاری مهر، نسخه خطی گزارش لحظه کشف تاریخی نیوتن که منجر به ارائه نظریه مشهور گرانش وی شد در سال 1752 توسط یکی از دوستان وی به نام ویلیام استکلی به ثبت رسیده است. تا کنون این دست نوشته در آرشیو انجمن سلطنتی علوم از دید عموم مخفی نگاه داشته شده بود اما از 18 ژآنویه 2010 هر فردی می تواند از طریق اینترنت به آن دست پیدا کند.

این دست نوشته تنها یکی از نامحدود مدارکی است که انجمن سلطنتی علوم انگلستان آن را به مناسبت سیصد و پنجاهمین سالگرد تاسیسش در اختیار عموم قرار می دهد.

لرد ریس رئیس آکادمی سلطنتی علوم انگلستان و جانشین حال حاضر آیزاک نیوتن می گوید بیوگرافی دوست نیوتن یعنی استکلی قطعه ای با ارزش از تاریخ علم برای مورخان خواهد بود و از اینکه اکنون دسترسی به آن برای همه امکان پذیر شده است، بسیار خوشحالم.

استکلی باستان شناسان قدیمی و مشهور، زمانی که در دهه 1720 در سایه درخت سیبی در باغ خانه نیوتن با وی به صحبت پرداخت حرفهای وی را در رابطه با چگونگی تبدیل شدن حادثه ساده سقوط سیب به نظریه گرانش زمین شنید. بخشی از زندگی نامه آیزاک نیوتن در میان خاطرات استکلی به این شکل نگاشته شده است:

"پس از شام، هوا رو به گرمی گذاشت، به باغ رفتیم و در زیر درخت سیبی چای نوشیدیم، او به من گفت قبلا درست در همین موقعیت بوده است که تصور نیروی گرانش به ذهنش خطور کرده است. این فکر به واسطه سقوط یک سیب در زمانی که وی مشغول تفکری عمیق بوده به وجود آمده است. وی با خود اندیشیده بود چرا این سیب باید همیشه به صورت عمودی به زمین بیافتد..." استکلی همچنین مطالبی را از روزگار جوانی نیوتن، زمانی که وی ساکن گرانتام لینکلن شایر بوده و در آنجا به مدرسه رفته جمع آوری کرده است.

بر اساس گزارش تلگراف، از دیگر مدارک منتشر شده توسط آکادمی سلطنتی علوم انگلستان می توان به صفحات طراحی پل آهنی توماس پین و مدارک مشارکت فیلسوف مشهور "جان لاک" در نسخه ای ابتدایی از قوانین آمریکا اشاره کرد.

سومين دوره مسابقات فيزيكدانان جوان ايران برگزار شد
نماينده IYPT:
ايران تا 2013 ميزبان «تورنمنت بينالمللي فيزيكدانان جوان» ميشود

سومين دوره مسابقات دانشآموزي ــ دانشجويي فيزيكدانان جوان جهت انتخاب افراد برتر براي اعزام به تورنمنت بينالمللي فيزيكدانان جوان (IYPT) در دانشكده مهندسي عمران دانشگاه صنعتي اميركبير آغاز شد.

دنيا ايزدي ــ نماينده تورنمنت بينالمللي فيزيكدانان جوان - در حاشيه اين مراسم در گفتوگو با ايسنا اظهار كرد: هدف از برگزاري مسابقات اين است كه دانشآموزان را به انجام کارهاي تيمي و مشارکت گروهي تشويق کرده و آنها را بحثهاي نظري علوم پايه تقويت كنيم.

وي اظهار داشت: در مجموع 9 تيم سه نفره در اين مسابقات به يکديگر رقابت ميکنند که از ميان آنها يک تيم از سال گذشته فقط در مرحله فينال شرکت ميکند و در نهايت 10 نفر برگزيده ميشوند که در قالب دو تيم پنج نفره به مسابقات جهاني که بهار و تابستان آينده در اتريش برگزار ميشود اعزام ميشوند.

ايزدي خاطرنشان كرد: مرحله نهايي اين رقابتها معمولا طي دو مرحله در ارديبهشت ماه و تيرماه برگزار ميشود كه ميزباني هر دو اين رقابتها در سال 2010 بر عهده اتريش است كه يكي از دو تيم ايراني در مسابقات ارديبهشت ماه و تيم اصلي كه قويتر است به مسابقه اصلي كه اواخر تيرماه برگزار ميشود، اعزام ميشوند.

ايزدي درباره نحوه برگزاري اين دوره از مسابقات خاطرنشان كرد: اين مسابقه كاملا به زبان انگليسي مي باشد و امروز تيم ها در قالب تيم هاي سه تايي كارميكنند اما در واقع براي فينال مسابقات كه چهارم بهمن ماه جاري است، چهار تيم حضور دارند كه نفرات برتر انتخاب و با آنها براي اعزام به مسابقات جهاني كار مي شود.

نماينده تورنمنت بينالمللي فيزيكدانان جوان در ادامه از تلاش ايران براي كسب ميزباني اين مسابقات در سال 2012 خبر داد و گفت: ايران براي كسب نامزدي مسابقات سال 2012 اعلام آمادگي كرده و احتمالا ميزباني رقابتهاي آن سال يا نهايتا مسابقات جهاني سال 2013 به ايران محول خواهد شد.

سومين دوره مسابقه دانشآموزي ــ دانشجويي فيزيكدانان جوان طي روزهاي سوم و چهارم بهمن ماه جاري در دانشگاه صنعتي اميركبير برگزار ميشود.

فیزیکدانان با نور لگو بازی کردند

گروهی از فیزیکدانان کانادایی موفق شدند فوتونهای نور را روی هم نصب کنند و به این ترتیب با فوتونها لگو بازی کنند.


به گزارش خبرگزاری مهر، بسیاری از افراد در زمان کودکی با روی هم گذاشتن تکه های لگو خانه های کوچک درست کرده اند. اکنون گروهی از محققان دانشگاه کالاگاری در کانادا موفق شدند با کمک تکنیکهای مهندسی و دستکاری ذرات کوانتومی، تکه های فوتون را روی هم قرار داده و با نور لگو بازی کنند.

این محققان در این خصوص توضیح دادند: "توانایی روی هم گذاشتن و کنترل اجسام کوانتومی پیچیده می تواند طلوعی به سوی عصر جدید فناوریهای اطلاعات کوانتومی را ایجاد کند. فناوری نسل آینده کوانتوم می تواند خاصیت و توانایی کاملا جدیدی داشته باشد که نه تنها می تواند در ساخت رایانه های بسیار سریع کاربرد داشته باشد بلکه می تواند در توسعه دستگاههای اندازه گیری بسیار حساس و کنترل واکشنهای شیمیایی نیز مفید باشد."

نور یک جسم کوانتومی بسیار جالب و یک وسیله ارتباطی عالی است به طوری که می تواند در ساخت رایانه های کوانتومی آینده نقش مهمی ایفا کند.

براساس گزارش نیچر، این محققان از آینه ها و لنزها برای ایجاد یک دسته پرتو نور آبی روی یک کریستال ویژه استفاده کردند. این کریستال قادر به جذب انرژی بسیار زیادی از فوتونهای آبی و تبدیل آنها به فوتونهای سرخ با کمترین میزان انرژی است. فوتونهای سرخ در دو جهت و یا کانال مختلف تابش می کنند.

با اندازه گیری یکی از این کانالها با کمک دستگاههای بسیار حساس، این فیزیکدانها موفق شدند حالت کوانتومی مورد نظر خود را در کانال دیگر پایدار کنند. به این ترتیب دو فوتون روی هم چیده شده و همانند زواید تکه های لگو در هم گیر کردند.

دقیقترین آزمایش نسبیت عام، بر روی میزتحریر انجام شد

خبرآنلاین - با اندازهگیری تفاوت بسیار اندک دو ساعت کوانتومی با فاصله 0.1 میلیمتر از یکدیگر، مشخص شد پیشبینی نظریه نسبیت عام درمورد کند شدن زمان در اثر میدان گرانشی، درستتر از آنی است که پیش از این تصور میشد.

مجید جویا: با اندازهگیری یک تفاوت بسیار اندک در دو ساعت کوانتومی، فیزیکدانها ثابت کردند که یکی از پایههای نظریه گرانش آلبرت اینشتین محکمتر از آنی است که پیش از این تصور میشد.

این آزمایش، تازهترین نمونه از سری آزمایشهایی است که دانشمندان برای موشکافی یکی از پیشبینیهای اینشتین انجام دادهاند، اینکه ساعتها در میدانهای جاذبهای قویتر، آهستهتر کار میکنند.

به گزارش نیچر، برای چندین دهه دانشمندان ساعتها را در ارتفاعات بالاتری که جاذبه زمین در آنها کمتر است، قرار میدادند و تغییرات متعاقب آن را اندازهگیری میکردند. از یک ساعت در یک برج دانشگاه هاروارد در دهه 1960، تا ساعتهایی که در دهه 1970 در هواپیماها قرار میگرفتند، تا ساعتی که در سال 1980 در یک راکت قرار گرفت و هزاران کیلومتر دورتر از سطح زمین به فضا ارسال شد؛ دانشمندان هر چه تلاش کردند، نتوانستند نشان دهند که نظریه اینشتین اشتباه بوده است.

اکنون، گروهی که توسط هولگر مولر از دانشگاه برکلی کالیفرنیا هدایت میشوند، تاثیر جاذبه را بر تغییر زمان دههزار بار دقیقتر از هر آزمایشی که تا پیش از این انجام شده بود، اندازهگیری کردهاند. آنها نشان دادند که تاثیر جاذبه بر زمان با دقت7 قسمت در میلیارد قابل پیشبینی است.

نکته جالب توجه این آزمایش در این بود که آنها این کار را تنها با استفاده از دو ساعت آزمایشگاهی انجام دادند که بیشاز یک دهم میلیمتر اختلاف ارتفاع نداشتند؛ و این یعنی انجام آزمایشی بر روی یک نظریه بسیار پیچیده با استفاده از مجموعهای که در دنیای امروز آزمایشهای بزرگ و پیچیده فیزیکی، بیاندازه ابتدایی به نظر میرسد.

«انجام آزمایشهای بسیار دقیق روی میز آزمایشگاه چیزی نیست که تنها مربوط به گذشته باشد»، این عقیده مولر است. تیم تحقیقاتی وی نیز شامل آکیم پیترز از دانشگاه هومبولت برلین و استیون چو، شخص وزیر انرژی ایالات متحده بود.

ساعت اتمی، کاربردهای دیگری هم دارد

بسیاری از ساعتهای اتمی از پالسهای بینهایت منظم اتمها استفاده میکنند که بین حالتهای تحریک شده انرژی تغییر حالت میدهند. ولی آزمایش مولر بر فرکانس بنیادین کوانتوم اتم سزیوم با انرژی حالت عدم تحریک اتم اتکا داشت. این فرکانس بهقدری بزرگ است که فیزیکدانها هیچگاه گمان نمیکردند که روزی بتوان از آن به عنوان ساعت استفاده کرد. ولی یک تداخلسنج ویژه میتواند تفاوت بین دو ساعت این چنینی را که تحت تاثیر نیروهای متفاوت جاذبه قرار دارند، اندازهگیری کند.

یون یی، متخصص ساعتهای اتمی از مرکز مشترک اخترفیزیک آزمایشگاهی در بولدر کلرادو میگوید: «چیزی که در مورد کار آنها جالب توجه است، این است که آنها از کل اتم به عنوان یک ساعت استفاده میکنند».

مولر و گروهش، اتمهای سزیوم را به یک قوس در طول یک فاصله خلا پرتاب کردند و آنها را تا نزدیکی صفر مطلق سرد کردند. در میانه مسیر، فوتونهایی از یک لیزر اتمها را به دو حالت متناوب مکانیک کوانتوم تقسیم کرد. در یکی از آن دو، یک اتم یک فوتون را جذب کرد و قوس حرکتی آن به میزان اندکی بالاتر رفت، و به این ترتیب از میزان جاذبه برای آن اندکی کاسته شد و زمان هم کمی سرعت گرفت. در دیگری اما، اتم در قوس پایینی ماند، جایی که جاذبه قویتر بود و زمان هم اندکی آهستهتر بود. یک تفاوت فاز در فرکانس بنیادین این دو اتم، که توسط تداخلسنج اندازهگیری شد، نشان دهنده یک تفاوت اندک در زمان بود.

تلههای لیزری

این آزمایش از یک تله لیزری اتم بهره میبرد که استیون چو آن را اختراع کرد و برنده جایزه نوبل در سال 1997 / 1376 شد. دادهها برای تحقیق کنونی کوتاه زمانی بعد از آن گردآوری شدند، هنگامی که چو در حال استفاده از این مجموعه برای اندازهگیری یک ثابت متفاوت بود، شتاب جاذبه.

ولی مولر میگوید که در اکتبر 2008 / مهر 1387، گویی به او الهام شد که میتوان از دادههای مشابهی برای نشان دادن ثابت بودن تاثیر جاذبه بر زمان استفاده کرد. او ابتدا ایمیلی برای چو فرستاد، و سپس ایمیل دیگری برای مدیر آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی در کالیفرنیا، که سه روز بعد به او پاسخ داد و از ایده وی استقبال کرد.

چو نیز در پاسخ به ایمیل خبرنگار نیچر، گفت که او زمان کار بر روی تحقیق کنونی را در طول شبها، آخر هفتهها و در جریان سفرهای هوایی به دست آورده بود (بعد از انجام 70 تا 80 ساعت کار هفتگی به عنوان وزیر انرژی! ایالات متحده)

نتایج این آزمایش میتوانست یک روز کاربردهای عملی داشته باشد. اگر تاثیر جابجایی زمان جاذبه ثابت نباشد، آنگاه پژوهشگران شاید مجبور شوند در مورد میزان دقت ساعتهای اتمی جدید که با ماهوارههای سیستم موقعیتیاب جهانی به مدار زمین فرستاده میشوند، دوباره فکر کنند. ولی مولر نشان داد که این تاثیر به طور غیر عادی با نتایج آزمایش سازگاری دارد. او میگوید: «اکنون ما میدانیم که فیزیک درست است».

این آزمایش همچنین بر مجموعه ساعت اتمی در فضا (ACES) فشار وارد میآورد، آزمایشی که توسط سازمان فضایی اروپا در حال انجام است و قرار است که تا سال 2013 / 1392به ایستگاه فضایی بین المللی بپیوندد. تحقیق کنونی در عین حال اندازهگیریهای کنونی ACES از تاثیر جابجایی زمانی جاذبه را تا سه رقم اعشار بهبود میبخشد.

کریستوف سالومون پژوهشگر ارشد ACESمیگوید که این ماموریت تقریبا 100 میلیون یورو هزینه در بر خواهد داشت، که هزینه پرتاب آن را نیز باید به آن اضافه کرد. در مقابل، به گفته مولر، آزمایش مولر بر روی میز آزمایشگاه، در مجموع چیزی کمتر از یک میلیون دلار هزینه داشته است. سالومون میگوید کهACES هنوز معتبر است چرا که دو آزمایش بنیادین دیگر را در زمینه فیزیک انجام خواهد داد، و همچنین به پژوهشگران کمک خواهد کرد تا هماهنگی ساعتهای اتمی زمینی را نیز بهتر کنند.

کلیفورد ویل، ازفیزیکدانان دانشگاه واشینگتن در سنت لوئیز میسوری، میگوید که نتیجه آزمایش مولر پنجرهای را که اکنون برای نظریههای جایگزین در مورد جاذبه وجود دارد و برخی از نظریه پردازان در حال کار بر روی آنها هستند، باریکتر خواهد کرد.

ویل همچنین از این که چو وقتی برای همکاری با این تحقیق پیدا کرده بود، شگفتزده شده بود. او میگوید: «آخرین باری که یک عضو کابینه رئیسجمور، مقالهای را در مجله نیچر در مورد فیزیک بنیادین منتشر کرده بود، چه زمانی بود؟».

استفاده محاسباتی از لیزر ژرمانیم امکانپذیر شد

خبرآنلاین - محققان ام.آی.تی موفق به ساخت لیزری شدهاند که میتواند در دمای محیط نیز تولید شود و آنقدر مقرون به صرفه است که در آینده نزدیک برای انتقال اطلاعات حتی درون تراشههای کامپیوتری نیز به کار خواهد رفت.

محبوبه عمیدی: پژوهشگران ام.آی.تی «مؤسسه فناوری ماساچوست» به تازگی موفق به ساخت لیزری از جنس ژرمانیم شدهاند که میتواند در دمای محیط نیز عمل کند. محققان این دانشگاه معتقدند، نتایج حاصل از این پژوهش راه را برای انتقال نوری دادهها با سرعت بالا درون رایانههای امروزی هموار خواهد کرد.

به گزارش سی.نت، در حال حاضر از پرتوهای لیزر برای ارسال حجم عظیمی از اطلاعات، آنهم به کیلومترها دورتر استفاده میشود، اما استفاده از این فناوری برای انتقال دادهها در فواصل کوتاه چیزی نیست که از لحاظ اقتصادی مقرونبهصرفه باشد. با این وجود، بسیاری از محققان دارند برای ادغام مستقیم لیزر در تراشههای کامپیوتری امروزی تلاش میکنند تا بتوانند در کنار کاهش این هزینههای نامتعارف، امکان افزایش سرعت انتقال دادهها را نیز در سطح وسیعی فراهم کنند.

اغلب لیزرهای امروزی حاصل عبور جریان الکتریکی از ترکیبات نیمهرسانای گرانقیمتی مانند آرسنید گالیم هستند که باید هر یک به شکل جداگانهای پس از آنکه تمامی اجزاء تراشههای محاسباتی ساخته شدند، به تراشه متصل شوند. محققان ام.آی.تی در مقالهای که در «اپتیک لترز» منتشر شده است، علت موفقیت این روش را استفاده از فناوری «شکاف انرژی غیرمستقیم» در نیمههادیها عنوان کردهاند که پیش از این احتمال میرفت غیرممکن باشد. به گفته این تیم تحقیقاتی استفاده از این فناوری در ژرمانیوم به مراتب سادهتر است، چرا این ماده به سادگی و در حین ساخت تراشههای امروزی با آنها تلفیق پیدا خواهد کرد.

برای تولید لیزرهای امروزی از فناوری «شکاف انرژی مستقیم» استفاده میکنند که در آن الکترونهای پر انرژی میتوانند در سطح بلوری نیمرسانا که «نوار رسانا» نامیده میشود، حرکت کنند. این الکترونها انرژی را در «نوار رسانا» به شکل فوتون آزاد خواهند کرد.

در روش «شکاف انرژی غیرمستقیم»، چنین الکترونهایی میتوانند بخش قابلتوجهی از انرژی حرکتی را به صورت گرما از دست بدهند و سهم چندانی در ایجاد پرتوهای لیزر نداشته باشند. برای تولید نور در این فناوری باید الکترونها برای رسیدن به تراز بالاتری از انرژی برانگیخته شوند. محققان ام.آی.تی برای حل این مشکل به تغلیظ ساختار بلوری ژرمانیوم با استفاده از اتمهای فسفر که الکترون آزاد پنجمی نیز در اختیار دارند، دستزدهاند. این در حالی است که ژرمانیوم تنها 4 الکترون آزاد در اختیار دارد.

در این فناوری سطح ارژی پایینتر در نوار رسانا توسط الکترونهای اضافی اتمهای فسفر احاطه خواهد شد و بنابراین الکترونهای برانگیخته ژرمانیوم چارهای جز جهش به تراز بالاتر انرژی و تولید فوتون ندارند.

با این حال محققان ام.آی.تی میگویند که هنوز هم به افزایش بهرهوری این تکنیک نیاز دارند و برای رسیدن به بازده مطلوب باید میزان اتمهای فسفر بهکاررفته در تغلیظ ترکیب ژرمانیوم را افزایش دهند، تا در نتیجه آن با اتلاف انرژی کمتری در تولید پرتوهای لیزر مواجه باشند. این تیم از هزینههای به کارگیری این فناوری جدید اطلاعاتی را در اختیار رسانهها قرار نداده است.

بیش از چندین دهه است که لیزرها دارند در فرایند شبکهسازی مورد استفاد قرار میگیرند، اما این اولین بارست که میآیند تا به جزء ثابتی از ابزارهای محاسباتی بدل شوند. علیرغم اینکه در این تحقیق، تولید پرتوهای لیزر وارد فاز جدیدی میشود، اما باز هم برای ارسال الکترونها و ایجاد فوتون همان روشهای الکترونیک متداول، یعنی عبور الکترونها از میان سیمهای فلزی به کار گرفته خواهند شد.

این شیوه حرکت الکترونها میتواند مشکلآفرین باشد. یکی از بزرگترین این مشکلات تولید گرمای تلفشده است که میتواند هزیه سنگینی را بابت کنترل دما در کیسهای کامپیوتر و مراکز دادهای که به تعداد بسیاری رایانه مجهز هستند به کاربران تحمیل کند. مسئله دیگر تشعشعات الکترومغناطیسی است که میتواند به دلیل تداخل با سایر جریانها یا ابزارهای الکترونیکی درون یک رایانه مشکلآفرین شود یا در عملکرد بخشهای دیگری مانند شبکههای بیسیم اختلال ایجاد کند. این نکته را هم در نظر بگیرید که هرچقدر سرعت ارسال و دریافت دادهها در سیمهای انتقال بیشتر شود، مشکلات نیز پیچیدهتر خواهند شد.

به همین دلیل است که شرکتهای پیشروی مانند اینتل سخت دارند روی انتقال فوتونها به وسیله سیلیکون که در واقع بیشتر انتقال دادهها به وسیله پرتوهای نور است تا الکترونها کار میکنند و به نظر میرسد که به استناد این خبر و فناوری تولید کابلهای «لایتپیک» شرکت اینتل میتوانیم امیدوار باشیم این فناوری در آینده نزدیک در اختیار کاربران قرار گیرد. «لایتپیک» طراحیشده تا بتواند یک اتصال نوری ساده را جایگزین بخش عظیمی از پورتهای پرسرعت کامپیوتری امروزی که برای انتقال ویدئوها و شبکهسازی مورد استفاده قرار میگیرند و اتلاف انرژی بسیاربالایی دارند، در کنار تعداد بیشماری از ابزارهای یو.اس.بی مورد نیاز انسان کند.

قدم بعدی کوتاهتر کردن مسیر انتقال اطلاعات درون کامپیوترها از یک تراشه به دیگری است و در نهایت از فوتونیک انتظار داریم ما را به جایی برساند که بتوانیم تمامی محاسبات را به کمک آن و تنها روی یک تراشه به انجام برسانیم.

شمارش معکوس برای کشف منشاء جهان

برخورددهنده بزرگ LHC در مرز میان سوئیس و فرانسه سرانجام پس از 25 سال تلاشدانشمندان آغاز به کار کرد و پروتونها با انرژی 7 هزار میلیارد الکتروولترا در یک تونل 27 کیلومتری به حرکت در آورد.

به گزارش مهر، پس ازسپتامبر سیاه 2008 که در آن بزرگترین برخورددهنده دنیا با عنوان LHC واقعدر سرن سوئیس (شورای تحقیقات هسته ای اروپا) در نخستین لحظات فعالیت خودقربانی یک خرابی بزرگ شد و بیش از یکسال از کار باز ماند و پس از خرابکاریپرنده ای که در ماه نوامبر گذشته یک تکه نان باگت را داخل یکی از جعبهتقسیمهای سیستم خنک کننده برخورد دهنده انداخت، سرانجام LHC روز گذشته (30مارس) فعالیت خود را آغاز کرد و اولین برخوردهای میان ابرهای پروتونی درداخل تونل زیرزمینی به طول 27 کیلومتر در مرز میان سوئیس و فرانسه رخ داد.

تونلی که به اعتقاد "رالف هاور" مدیر کل مرکز سرن می تواند "محل تولد عصر جدیدی از فیزیک باشد".

[JUSTIFY]

دراین تونل 27 کیلومتری تازه ترین فناوریهایی که تاکنون هرگز آزمایش نشدهبودند گردهم آمده اند و به کمک این فناوریها به ویژه ابر رساناهایی که دردمای 271 درجه زیر صفر عمل می کنند زمانی فراخواهد رسید که انرژی برخورددهنده پروتونها به 14 ترا الکترو ولت می رسد.

انرژی که زمین هرگزبه چشم خود ندیده است چرا که این انرژی تنها زمانی ایجاد شده است که جهانتازه متولد شده بود و کسری از ثانیه زندگی خود را پشت سر می گذاشت و هنوزسالیان درازی نیاز بود که سیاره خاکی پا به عرصه وجود بگذارد.

با دستیابی به این انرژی، مشاهده دنیایی امکانپذیر خواهد شد که تاکنون دانشمندان تنها تئوری وجود آن را ارائه کرده اند.



اینابر ماشین اثبات خواهد کرد که آیا همانند داستانهای علمی تخیلی دنیاهاییدر ابعاد دیگر وجود دارند یا خیر و به دانشمندان کمک خواهد کرد که بهدنبال ذراتی بگردند که با عنوان "particle Higgs boson" شناخته می شوند.

اولینبرخوردهای میان پروتونها در تونل برخورد دهنده بزرگ LHC نشانه ای ازپیروزی علم است. این برخورد دهنده می تواند به مطالعه موادی در دمای 100هزار برابر بیشتر از دمای هسته خورشید بپردازد.

در ماراتون روز سهشنبه 30 مارس، پس از یک شب بی خوابی و کار و دو تلاش ناموفق در صبح،سرانجام در عصر انفجاری از شادی و بارانی از اشک شوق در سالن کنترل برخورددهنده جریان یافت و از تونل عجایب، پروتونهای آزاد در میان چشمان خستهدانشمندانی که امید به موفقیت فعالیت داشتند به حرکت در آمدند.

اینبرخورد دهنده ذرات، بزرگترین و پرقدرت ترین برخورد دهنده دنیا است و بیشاز 5 هزار دانشمند را برای کشف منشاء جهان، ماهیت "بیگ بنگ" (انفجاربزرگ)، ماده تاریک و ابعاد کیهان به خدمت گرفته است.

رکورد انرژیبرخورد 7 ترا الکتروولتی (7 هزار میلیارد الکتروولت) که روز سه شنبه اینبرخورد دهنده به ثبت رساند 5/3 برابر بیش از رکورد برخورد دهنده مستقر در"فرمی لب" (لابراتوارهای فرمی) در شیکاگوی آمریکا است.

دربامداد روز 30 مارس دو دسته پروتون وارد تونل شدند که به دلیل عملکرد بد،فعال نشدند. سرانجام پس از 11 ساعت کار، دو دسته ذرات جدید با موفقیت و بهطور پایدار در سرتاسر تونل با سرعت برابر با 9/99 درصد سرعت نور به حرکتدر آمدند.

اینذرات به طور منظم تا پایان سال 2011 به یکدیگر برخورد خواهند کرد و بهمرور تاریخ گذشته جهان را در پیش روی دانشمندان به تصویر خواهند کشید.[/JUSTIFY]




برخورد ذرات تشکیل دهنده اتم با انرژی فوق العاده در سرن

برخورددهنده بزرگ هادرون" (ال اچ سی) روز سه شنبه مطالعه ای را شروع کرد که می تواند به کشف شالوده های فیزیک نوین منجر شود.
دانشمندانی که روی این دستگاه اروپایی کار می کنند پرتوهایی از ذرات پروتون را با نیرویی بی سابقه به هم کوبیدند.
در پی تایید وقوع این برخوردها، صدای شادی و کف زدن در اتاق کنترل "ال اچ سی" بلند شد.
این برخوردهای هفت تریلیون الکترون ولتی آغازگر تحقیقات فشرده ای طی ۱۸ تا ۲۴ ماه آینده در این برخورددهنده عظیم ذرات است.
دانشمندان امیدوارند که این مطالعه باعث درک تازه ای از ماهیت کیهان و چگونگی پیدایش آن شود.
اماآنها می گویند که ارزیابی و تحلیل داده های جمع آوری شده از این آزمایشزمان خواهد برد و افکار عمومی نباید انتظار نتایج زودهنگام را داشتهباشند.
"برخورددهنده بزرگ هادرون" یکی از بزرگترین پروژه های علمی است که بشر تاکنون به آن دست زده است.
اینتجهیزات که در یک تونل ۲۷ کیلومتری زیر مرز فرانسه با سوئیس قرار دارد،ذراتی را که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند به هم کوبید.
دانشمندان انتظار دارند در جریان این برخورد پدیده هایی فیزیکی که تاکنون رؤیت نشده است بروز کند.
یکی از اهداف اصلی این آزمایش شناسایی ذرات موسوم به "بوزون های هیگز" (که به "خدا ذره" هم معروفند) خواهد بود.
تصورمی شود که این ذرات نقشی عمیق در ساختمان کیهان بازی می کنند و بهدانشمندان امکان خواهند داد توضیح دهند که چرا ماده دارای جرم است.
"برخورددهندهبزرگ هادرون" که در آزمایشگاه سرن واقع است در سال ۲۰۰۸ دقایقی پس از آغازفعالیت از کار افتاد، اما اواخر سال گذشته بار دیگر راه اندازی شد وفعالیت های آن در این فاصله درحال افزایش بوده است.
دانشمندان از روز۱۹ مارس دو پرتو ذرات پروتون را در جهات مخالف در تونل های این آزمایشگاهبه حرکت در آوردند و برخورد دادن پرتوها از سه شنبه شروع شد. حلقه اصلی"برخورددهنده بزرگ هادرون" از ۱۲۰۰ آهن ربای ابررسانا تشکیل شده است.
چهار دستگاه عظیم ردیابی طی ماه های آینده این برخوردها را مطالعه خواهند کرد.
"برخورددهندهبزرگ هادرون" پس از تکمیل این آزمایش برای انجام تعمیراتی به مدت حداکثریک سال بسته خواهد شد و پس از بازگشایی برخوردی دو بار شدیدتر را آزمایشخواهد کرد.

bbc

کوچکترین نیروی جهان اندازه گیری شد

دانشمندان استرالیایی با آزمایشی بر روی یونهای سرد موفق شدند کوچکترین نیرویی که تا به حال در جهان اندازه گیری شده است را محاسبه کنند.


به گزارش خبرگزاری مهر، دانشمندان با کمک ظرفی که یونها در آن به دام افتاده بودند، موفق به اندازه گیری کوچکترین نیرویی شدند که تا به حال در جهان اندازه گیری شده است.

این کشف می تواند مسیر یافتن پاسخ سئوالاتی که تا به حال درباره علوم رایانه ای و فناوری نانو بی جواب باقی مانده اند را هموار سازد. دانشمندان دانشگاه سیدنی و محققان موسسه ملی استاندارد و تکنولوژی کلرادو توانستند نیرویی به کوچکی 174 "یوکتونیوتون" را اندازه گیری کنند، نیرویی که نسبت به آخرین نیروی اندازه گیری شده در این مقیاس سه واحد کوچکتر به شمار می رود.

یوکتو (Yocto) یکی از کوچکترین پیشوندهای به ثبت رسیده سیستم بین المللی واحدها یا SI است که اولین بار در قرن 18 میلادی معرفی شد رکورد جدید می تواند منجر به ثبت پیشوندی جدید برای یک اکتیلیون شود.

این آزمایش با استفاده از مقداری از یونهای بریلیوم انجام گرفت که در ابزاری به نام Penning محبوس شده بودند این ابزار از یونهای بسیار سردی که تحت تاثیر میدانی مغناطیسی قرار دارند، استفاده می کند دلیل سرد بودن یونها، متوقف شدن حرکت آنها تحت تاثیر حرارت عنوان شده است تا به این شکل یونها کاملا ثابت و بی حرکت باقی بمانند.

بر اساس گزارش زی نیوز، در این حالت یونهای باردار به شدت در معرض تاثیرات مغناطیسی و میدانهای الکتریکی قرار می گیرند و در نتیجه نیروهای بسیار کوچکی در آنها ایجاد شده و در آنها ارتعاش به وجود می آورد.

استفاده از شمشهای سربی دو هزار ساله در تحقیقات فیزیک

گروهی از فیزیکدانان ایتالیایی قصد دارند با استفاده از شمشهای سربی که از یک کشتی رمی دو هزار ساله استخراج شده است به دنبال ذره نوترونیو بگردند.

به گزارش خبرگزاری مهر، در اعماق دریای مدیترانه در سواحل جزیره ساردنیا کشتی رمی به مدت دو هزار سال آرمیده بود.

دولت جمهوری رم در این کشتی تعداد زیادی شمش بزرگ سرب را حمل می کرد که اکنون این شمشها از اعماق دریا خارج شده و در سفری دو هزار ساله به لابراتوار موسسه ملی فیزیک ایتالیا در قلب کوهستان رسیده اند تا پایانی علمی برای شکار ذرات نوترونیو را برای خود رقم زنند.

داستان این سربها بین 80 تا 50 پیش از میلاد مسیح آغاز می شود. زمانی که یک کشتی رمی که از اسپانیا به سمت رم در حرکت بود به دلیل وزن زیاد در اعماق دریا فرو رفت. این کشتی حامل دو هزار شمش سرب بود. انبار این کشتی از میخهایی به طول 80 سانتیمتر ساخته شده بود.

موسسه ملی فیزیک 20 سال قبل با سرمایه گذاری 300 میلیون لیری، بار این کشتی را تخلیه کرد و به تدریج آن را به مرکز خود انتقال داد.

به این ترتیب 20 سال قبل 150 شمش سرب از این کشتی خارج شد و اکنون 120 شمش دیگر به این تعداد افزوده شده است.

این شمشها به طول 46 سانتیمتر، عرض 9 سانتیمتر و وزن 33 کیلوگرم هستند و به گفته باستان شناسان حمل آنها در کشتی رمی، نشان دهنده یک قاچاق بزرگ سرب برای ترکیب با نقره و استفاده از آن در تولید سکه های رمی بوده است.

براساس گزارش کورییره دلا سرا، در دوره جمهوری حدود چهار میلیون سکه ضرب شده و بنابراین سرب در آن زمان یک فلز با ارزش به شمار می رفته است.

اکنون این شمشها پس از دو هزار سال آماده اند تا زندگی جدیدی را شروع کنند و در توسعه تحقیقات درباره ذرات نوترونیو مورد استفاده قرار گیرند.

نتایج این تحقیقات می تواند در آینده فیزیک انرژیهای بالا نقش مهمی ایفا کند.

انسان در زمان سفر خواهد کرد!

استفان هاوکینگ فیزیکدان انگلیسی که پخش مستندهایش از شبکه دیسکاوری توجه بسیاری از علاقمندان علوم فضایی را به خود جلب کرده است در بخشی از این برنامه اعلام کرد در آینده امکان سفر در زمان به وجود خواهد آمد.


به گزارش خبرگزاری مهر، هاوکینگ فیزیکدان مشهوری که از ابتلا به بیماری اختلال نورونی رنج می برد و هفته گذشته نسبت به برقراری ارتباط با بیگانگان فضایی که به اعتقاد وی به طور قطع در گوشه ای از جهان هستی در رفت آمد هستند به انسانها هشدار داده بود در برنامه جدید خود اظهار داشت فضاپیماها روزی به اندازه ای سریع سفر خواهند کرد که نمی توان تشخیص داد در حال رفتن هستند یا بازگشتن.

به اعتقاد وی روزی خواهد رسید که نظریه نسبیت انیشتین کاملا منسوخ خواهد شد و معتقد است در بخشی از تاریخ، زمانی که همه ما از دنیا رفته ایم، یک روز سفر در فضاپیمایی با سرعت 650 میلیون مایل در ساعت با یک سال زمینی برابر خواهد بود.

محاسبه ریاضی چنین رویدادی در آینده ای به هر اندازه دور، بسیار غیر قابل تصور است. با این حال می توان تصور کرد روزی تکنولوژی با حرکتی اجتناب ناپذیر به سوی وقایع غیر قابل تصور، مسیری که بشریت را عمیقا متحول خواهد کرد به چنین توانایی دست پیدا کند.

هاوکینگ در برنامه تلویزیونی خود بارها تاکید داشته است که سفر در زمان تنها در حرکتی رو به جلو امکان پذیر خواهد بود. هاوکینگ در سخنانش به این نکته اشاره دارد که تا به حال به دلیل ترس از واکنش جوامع علمی از بیان این مطالب خودداری کرده بوده است.

بر اساس گزارش سی نت، به هر حال نکته بدخواهانه یا نادرستی در پیش بینی های هاوکینگ وجود ندارد، تنها بخش ناراحت کننده سخنان هاوکینگ در این است که بسیاری از ما فرصت استفاده از چنین دانش پیشرفته ای را نخواهیم داشت.

بوزون هیگز یک ذره ای نیست
کشف چند ذره ای بودن یکی از بنیادی ترین ذرات در جهان

نتایج آزمایشهایی جدید نشان می دهند بوزون هیگز ذراتی که به دلیل اهمیت ویژه آنها در حل راز هستی و ناتوانی بشر در دیدن آنها به "ذرات خدا" نیز شهرت یافته اند، یک ذره نبوده و از چند ذره تشکیل شده است.


به گزارش خبرگزاری مهر، یافتن بوزون هیگز یکی از اهداف اصلی پروژه 10 میلیارد دلاری برخورد دهنده بزرگ هادرون است اما نتایجی که به تازگی توسط رقیب آمریکایی این برخورد دهنده به دست آمده است نشان می دهد فیزیکدانان در واقع می توانند در جستجوی چند ذره باشند، نه یک ذره!

این اطلاعات به قوانین جدید فیزیکی اشاره دارد که فراتر از نظریه پذیرفته شده "مدل استاندارد" هستند. نام مستعار بوزون هیگز از اهمیت حیاتی آن برای مدل استاندارد برگرفته شده است. این ذره، ذره ای زیر اتمی است که می تواند توضیح دهد چرا تمامی ذرات دیگر در جهان دارای جرم هستند.

با این همه و با وجود دهها سال مطالعه هنوز هیچکس نتوانسته است این ذرات گریز پا را ردیابی کند. ایده چند تایی بودن بوزون هیگز توسط نتایج به دست آمده از آزمایش DZero در شتاب دهنده ذره ای "تواترون" در آمریکا پشتیبانی می شود. این آزمایش با هدف کشف پاسخی برای این سوال طراحی شده است: چرا جهان اطراف ما تنها از ماده معمولی و نه از بخش مرموز ماده، یعنی ضد ماده، تشکیل شده است؟

محققانی که بر روی این آزمایش کار می کنند شاهد برخورد پروتونها و آنتی پروتونها در شتاب دهنده تواترون بودند. این برخورد بیشتر منجر به تولید جفتهایی از ذرات ماده بود و تعداد تولید ذرات ضد ماده کمی کمتر از ذرات ماده به ثبت رسید. نتایج این آزمایش تفاوتی یک درصدی میان تولید ذرات مائون (ماده) و آنتی مائون (ضد ماده) در چنین برخورد پر انرژی را نمایان ساخت.

فیزیکدانان از گذشته شاهد چنین تفاوتهایی بوده اند، پدیده ای که به "نقض سی پی" شهرت دارد اما تاثیرات آن نسبت به آنچه در آزمایش جدید مشاهده شده است بسیار کوچکتر است. در آزمایش DZero بی تقارنی بیشتری میان ماده و ضد ماده مشاهده شد، بیشتر از آنچه مدل استاندارد توانایی توضیح دادن آن را داشته باشد.

از این رو محققان لابراتوار فرمی که شتاب دهنده تواترون در آن قرار دارد معتقدند چنین بی تقارنی شدیدی تنها در صورتی قابل توضیح خواهد بود که چند ذره بوزون هیگر وجود داشته باشد. به گفته آنها نتایج آزمایش جدید بر پنج بوزون هیگز تاکید دارد که از جرمی مشابه و بار الکتریکی متفاوتی برخوردارند.

سه بوزون در این میان از بار خنثی برخوردار است و هر یک از دو بوزون باقی مانده نیز می توانند بار الکتریکی منفی یا مثبت داشته باشند، پدیده ای که به "مدل دو هیگزی دوتایی " ( Two-Higgs doublet model) معروف است. به گفته دانشمندان این مدل می تواند بدون اخلال در مدل استاندارد نتایجی که در آزمایش DZero به دست آمده است را توضیح دهد.

به گفته "آدام مارتین" از لابراتوار فرمی در مدلهایی که یک دوتایی هیگز اضافی وجود دارد، شکل گیری پدیده های فیزیکی جدید مشابه آنچه در آزمایش جدید مشاهده شده به وجود خواهد آمد. به گفته وی آنچه مهم است پذیرفتن این تاثیرات جدید بدون صدمه زدن به رویدادهای دیگری است که قبلا محاسبه شده اند.

مارتین معتقد است نتایج آزمایشهای آنها تفاسیر ممکن دیگری نیز داشته است. با این حال گنجاندن نتیجه ای جدید در یک جای معین از مدل استاندارد کار ساده ای نیست. امروزه بسیاری از فیزیکدانان مدل استاندارد را مدلی ناقص می خوانند زیرا این مدل نمی تواند چهار نیروی بنیادی را توضیح داده و تنها به توضیح ماده معمولی بسنده می کند. در عین حال ماده تاریک که در حدود 25 درصد از جهان را ساخته در این مدل سرگردان است.

بر اساس گزارش بی بی سی، به گفته مارتین مدل استاندارد تنها یک "هیگز دوتایی" دارد و در عین حال تصور دانشمندان از بوزون هیگز یک ذره بود، در حالی که ظاهرا بوزون هیگز بسته ای متشکل از چهاز ذره است. دیگر ذرات این بوزون در مدل استاندارد جذب بخشهای دیگر از قبیل بوزون W یا Z می شوند و از این رو تنها یکی از آنها باقی می ماند. به گفته مارتین به همین دلیل اگر بخواهید یک هیگز دوتایی دیگر به این مدل بیافزایید، در واقع باید چهار ذره دیگر به آن بیافزایید.

کوتاهترین فاصله زمانی در جهان اندازه گیری شد

دانشمندان آلمانی اعلام کردند با کشف کوچکترین مدت زمانی که یک الکترون برای خروج از اتم نیاز دارد، کوتاهترین فاصله زمانی در جهان را اندازه گیری کرده اند.

به گزارش خبرگزاری مهر، تاکنون این طور فرض می شد که الکترونها بلافاصله پس از برخورد فوتون یا ذرات نوری خروج از اتم را آغاز می کنند، این پدیده که به Photoemission شهرت دارد، بیش از صد سال پیش توسط آلبرت اینشتین تشریح شده بود.

اما فیزیکدانان دانشگاه "تکنیچه"، "لودویک مکسیمیلیان" و مکس پلانک دریافتند زمانی که نور به واسطه اتمها جذب می شود، الکترون برانگیخته شده و در صورتی که انرژی کافی وجود داشته باشد، از اتم خارج خواهد شد.

با این حال در جدا شدن الکترونها از اتم تاخیر زمانی وجود دارد که به ادعای دانشمندان آلمانی این کوتاهترین فاصله زمانی است که تا کنون اندازه گیری شده است دانشمندان با استفاده از تکنولوژی زمان سنجی فوق کوتاه خود پالسهایی از پرتوهای لیزری نزدیک به مادون قرمز را به اتم گاز خنثی نئون تاباندند.

اتمها به صورت همزمان تحت تاثیر پرتوهای ماورا بنفش شدیدی به مدت 180 اتوثانیه (10 به توان منفی 18 از یک ثانیه) قرار گرفتند و الکترونها را از مدارهای اتمی خود آزاد کردند سپس زمان خروج الکترونهای برانگیخته از اتم ثبت شد. دانشمندان دریافتند الکترونها در مدارهای اتمی متفاوت که به صورت همزمان برانگیخته شده اند نیز اتم را در زمانی کوتاه اما قابل محاسبه و برابر 20 اتوثانیه ترک می کنند.

"رینهارد کینبرگر" یکی از محققان این پروژه توضیح می دهد یک اتوثانیه برابر یک میلیاردم از یک میلیاردم یک ثانیه است، دوره زمانی که تصور آن کاملا غیر ممکن است اما پس از برانگیختگی الکترونها توسط نور در این آزمایش، یکی از آنها زودتر از بقیه اتم را رها کرده و دانشمندان توانستند این شتاب الکترونی را آشکارا نمایان سازند.

به گفته دانشمندان این تحقیقات نشان می دهد نه تنها الکترونها با هسته اتم خود در تعاملند، بلکه بر روی یکدیگر نیز تاثیر می گذارند این تعاملات کمتر شناخته شده تاثیرات بنیادینی بر روی حرکات الکترونها در ریزترین ابعاد ممکن دارند، فرایندی که تعیین کننده روند تمامی فرایندهای بیولوژیکی و شیمیایی است.

بر اساس گزارش بی بی سی، دانشمندان بر این باورند دوره زمانی 20 اتوثانیه ای برای خروج الکترونها کوتاهترین مدت زمانی است که تا به حال به صورت مستقیم اندازه گیری شده است.