درباره وبلاگ


سلام خدمت شما بيننده گرامي من علي شجاعي نويسنده وبلاگ از شما به خاطر بازديد از وبلاگم تشكر مي كنم لطفا اگر شایسته دونستید این وبلاگ را به دیگران نیز معرفی کنید
آخرین مطالب
آرشيو وبلاگ
پيوندها
نويسندگان


<-PollName->

<-PollItems->

خبرنامه وب سایت:





آمار وب سایت:  

بازدید امروز : 48
بازدید دیروز : 2
بازدید هفته : 50
بازدید ماه : 50
بازدید کل : 52145
تعداد مطالب : 17
تعداد نظرات : 0
تعداد آنلاین : 1

Alternative content





فيزيك
همه چيز از جمله فيلم وانيميشن فيزيك




ستارگان جادو کننده و کوبنده !

آسمان

دانشمندان ستارگانی را در آسمان یافته اند که به نام «ستاره های آبی رنگ» نام گذاری شده اند.

این ستارگان آبی رنگ در فاصله میلیون ها سال نوری از زمین قرار دارند ولی قدرت نور رسانی آن ها میلیون ها برابر بیشتر از نور خورشید است به طوری که اگر خورشید در این مسافت از ما قرار داشت، هرگز نورش به ما نمی رسید اما شدت نور این ستارگان آبی رنگ آن قدر زیاد است که توانسته اند این فواصل مکانی را در نوردیده و به زمین برسند و با وجود غبارهای فضایی که مانع رسیدن نور میلیون ها ستاره دیگر هستند، ستارگان آبی رنگ می توانند نور خود را به ما برسانند اما مطلب شگفت انگیزتر این است که این ستارگان، فرکانس هایی از نور به زمین می فرستند که گویا جوّ زمین را می کوبند به طوری که با استفاده از ابزارهای خاص فضایی می توان حتی صدای کوبیدن نور این ستارگان به جو را شنید.

بنابراین دانشمندان علم ستاره شناسی، این ستارگان را «ستارگان کوبنده» نیز نام گذاری کرده اند ؛ زیرا پوشش جوّی کره زمین را به وضوح می کویند.

قرآن کریم در آیات ابتدایی سوره طارق درباره ستارگان اینچنین می فرماید: «وَالسَّمَاء وَالطَّارِقِ وَمَا أَدْرَاكَ مَا الطَّارِقُ النَّجْمُ الثَّاقِبُ»

در اینجا خداوند به «طارق» یعنی کوبنده قسم یاد می کند و می پرسد آیا می دانی طارق چیست؟ و در ادامه، خود پاسخ می دهد که طارق همان ستاره فروزان است.

آری، خدای متعال در این گونه آیات به گوشه ای از عظمت آفرینش خود اشاره می کند تا به بزرگی و یگانگی او پی ببریم و حقانیّت کلام او را دریابیم و راه هدایت را در پیش گیریم.

 

ستارگان جادو کننده

در این گیتی پهناور، ستارگانی با جرم و حجم بسیار زیاد وجود دارند که هر جرم و ستاره و غبار و سنگ متراکمی را به طرف خود می کشانند و می بلعند و گویا مأموریت آنها تمیز کردن فضا از اضافات است.

خداوند متعال در آیات پانزدهم و شانزدهم سوره تکویر درباره گروهی از ستارگان چنین فرموده است: «فَلَا أُقْسِمُ بِالْخُنَّسِ الْجَوَارِ الْكُنَّسِ» منظور از ترکیب وصفی «الْجَوَارِ الْكُنَّسِ» همان ستارگانی است که فضا را مانند جادویی، تمیز می کنند.

دو کلمه «نهار» و «جلیها» از نظر بیان حروف، بسیار آسان تلفّظ می شوند ولی در ترازوی سنجش، بسیار عظیم و بزرگ اند و مالامال از عطر معنوی توحیدی، آری، این همان معجزه جاوید پیامبر است که از طرف خداوند متعال به ما عنایت شده است

می پندارند که جامد است

از فضا به زمین می آییم و می بینیم که شگفتی های قرآن در این باره کمتر از آسمان ها نیست. در حین انتقال از فضا به زمین و دیدن عکس هایی در این باره مشاهده می کنیم که کوه ها همانند ابرهایی در حرکت اند ولی کسی که در کنار آنهاست تصوّر می کند که آنها جامد و ساکن اند .

قرآن کریم این حرکت ها را هزار و چهار صد سال پیش از ورود انسان به فضا مطرح کرده است؛ آن هنگام که دیدن این مناظر عجیب برای هیچ کسی امکان پذیر نبوده است.

قرآن کریم در آیه 88 سوره مبارکه نمل می فرماید «وَتَرَى الْجِبَالَ تَحْسَبُهَا جَامِدَةً وَهِیَ تَمُرُّ مَرَّ السَّحَابِ صُنْعَ اللَّهِ الَّذِی أَتْقَنَ كُلَّ شَیْءٍ إِنَّهُ خَبِیرٌ بِمَا تَفْعَلُونَ »

«و كوه‏ها را مى‏بینى [و] مى‏پندارى كه آنها بى‏حركتند و حال آنكه آنها ابرآسا در حركتند. [این‏] صُنعِ خدایى است كه هر چیزى را در كمال استوارى پدید آورده است. در حقیقت، او به آنچه انجام مى‏دهید آگاه است.»

 

تجلّی و آشکار شدن خورشید

یک فضانورد پس از فرود از فضا به زمین، چنین می گوید: «از شگفتی ها و عجایبی که هنگام فرود از آسمان به زمین و در طول روز مشاهده کردیم، انتقال ما از تاریکی مطلق فضا به نور و روشنایی زمین بود. نور و روشنایی ای که حاصل نور خورشید بود.

برخلاف این تصوّر که " هر چند به طرف خورشید در فضا حرکت کنیم باید نورش متجلّی تر و آشکارتر شود " ولی در حقیقت نور خورشید در فضا بسیار کم بود و خورشید مانند دیگر ستارگان شده بود و قادر به تشخیص آن نبودیم ، اما هنگام فرود به زمین و پس از قرار گرفتن در زیر جوّ زمین، خورشید با تمام قدرت می تابید و نور دهی و حرارتش برای ما آشکار شد .

بنابراین فهمیدیم که این پوشش جوّ کره زمین است که می تواند به تنهایی نور خورشید را به هنگام روز آشکار و نمودار کند، همان طور که نور به واسطه ای نیازمند است تا به طور کامل قابل دیدن باشد و این واسطه همان گازها و هوا و اشیای موجود در جوّ کره زمین است که مانند عدسی، نور خورشید را برای ما متمرکز و قابل رویت کرده است. پس خورشید بدون روز کره زمین، نور متجلّی شده ای ندارد و در نتیجه ، روز فقط به معنی آن نیست که نور آفتاب را متجلّی تر می کند و این مسأله به شکل پایاپای و دو طرفه است و این کشفی است که ما تا هنگامی که به فضا نرفته بودیم ، نمی توانستیم از آن آگاه شویم و با چشمان خود ملاحظه کنیم.»

اما شگفت آورتر این است که قرآن کریم چند صد سال پیش از این، به ما خبر داده و فرموده است که این روز در کره زمین است که باعث تجلّی و آشکار شدن نور خورشید می شود و در سوره شمس می فرماید «وَالشَّمْسِ وَضُحَاهَا» «سوگند به خورشید و گسترش نور آن.» تعبیر آیه سوم این است که روز کره زمین، نور خورشید را برای ما تجلّی می کند.

دو کلمه «النَّهَارِ» و «جَلَّاهَا» از نظر بیان حروف، بسیار آسان تلفّظ می شوند ولی در ترازوی سنجش، بسیار عظیم و بزرگ اند و مالامال از عطر معنوی توحیدی.

آری، این همان معجزه جاوید پیامبر است که از طرف خداوند متعال به ما عنایت شده است.

تولید انرژی همیشگی از کوه
کوه ها میخ های زمین اند

فضا نوردی دیگر پس از فرود از فضا به زمین، درباره ی کره زمین چنین می گوید: «وقتی از فضا به زمین باز گشتیم، زمین را مانند موجودی آرام یافتیم که توانایی حرکت زیادی نداشت زیرا درونش به شدّت، پا بر جا و ثابت است.

دلیل این ثبات وجود کوه هایی است که در اعماق زمین به هم متّصل اند ؛ مانند میخ هایی در آو فرو رفته اند به طوری که هفت برابر حجم کوه ها در سطح زمین را ریشه های آن ها تشکیل می دهند که در اعماق زمین فرو رفته اند و اگر این کوه ها نبودند زمین سست می شد و همه موجودات آن را در خود فرو می برد.

این نکته بسیار عجیبی است که قرآن کریم قرن ها پیش به آن اشاره کرده و فرموده است که این کوه ها هستند که مانع زمین لرزه های شدید می شوند و باعث می شوند که زمین شرایط مناسبی برای زندگی داشته باشد.

خداوند متعال در آیه ی 31 سوره ی مبارکه انبیاء می فرماید: «وَجَعَلْنَا فِی الْأَرْضِ رَوَاسِیَ أَن تَمِیدَ بِهِمْ» «و بر زمین کوه ها بیافریدیم تا نلرزاندشان و در آن راه های فراخ ساختیم، باشد که راه خویش بیابند.»

هم چنین در آیات 6 و 7 سوره ی نباء درباره اینکه کوه ها مانند میخ هستند، چنین می فرماید: «أَلَمْ نَجْعَلِ الْأَرْضَ مِهَادًا وَالْجِبَالَ أَوْتَادًا» آیا ما زمین را بستری نساختیم؟ و کوه ها را میخ هایی؟

 

پست ترین نقطه زمین

در تاریخ ثبت شده که در زمان رسول خدا (صلی الله علیه واله وسلم) بین رومیان و ایرانیان جنگی در گرفت. این جنگ در سواحل بحرالمیّت اتفاق افتاد و آثار باستانی رومی ها در منطقه «الحفل» کشف شده است.

شگفت آورتر از این است که قرآن کریم چند صد سال پیش از این، به ما خبر داده و فرموده است که این روز در کره زمین است که باعث تجلّی و آشکار شدن نور خورشید می شود و در سوره شمس می فرماید « و الشّمس و ضحیها» «سوگند به خورشید و گسترش نور آن»

 

امّا نکته ای که امروزه با کمک ماهواره ها و عکس های فضایی مشخّص می شود، این است که عمیق ترین سطح موجود در روی کره زمین در زیر دریاها قرار دارد و این منطقه که در زیر بحرالمیّت واقع است پست ترین و پایین ترین نقطه زمین محسوب می شود .

شگفت انگیز این که قرآن کریم از این موضوع پرده برداشته و می فرماید که ؛ این جنگ در پست ترین و پایین ترین نقطه زمین اتفاق افتاد قرآن کریم در آیات یکم و چهارم سوره مبارکه روم در این باره می فرماید: «الم غُلِبَتِ الرُّومُ فِی أَدْنَى الْأَرْضِ» یعنی در «أَدْنَى الْأَرْضِ» رومیان مغلوب شدند، در نزدیک این سرزمین، پس از مغلوب شدن بار دیگر غالب خواهند شد.

این آیه نشان می دهد که این جنگ در پست ترین و پایین ترین نقطه زمین اتفاق افتاده است، ولی چه کسی غیر از خدای متعال می تواند از پایین ترین منطقه سطح دریاها و نقطه کره زمین خبر دهد؟

صاحب مجموعه «المجاز العلمیه» می گوید: « من با رئیس سابق مرکز زمین شناسی آمریکا، «الیسون ماتمار» گفتگو کردم. به او گفتم با توجه به آیات ابتدایی سوره روم، قرآن کریم به ما فرموده است که پست ترین و پایین ترین نقطه ی زمین، منطقه ای در سواحل بحرالمیّت اردن است.

این پروفسور آمریکایی ابتدا این مطلب را رد کرد ولی وقتی بحث ما جدی شد و اصرار مرا دید، نقشه ای آورد که در آن تمام پستی ها و بلندی های زمین نمودار بود. گفت آن منطقه ای که تو می گویی کجاست؟ گفتم در بیت المقدس. گفت یعنی دقیقاً کجاست؟ گفتم در اورشلیم. او انگشت خود را بر روی منطقه گذاشت و دید که علامتی از آن منطقه، چیزی را نشان می دهد، با دقت بیشتر نگاه کرد و دید که نوشته: «پست ترین و پایین ترین نقطه ی زمین»!

منبع:http://www.tebyan.net/newindex.aspx?pid=278604



دو شنبه 14 ارديبهشت 1394برچسب:, :: 16:51 ::  نويسنده : علي شجاعي

 

مقدمه:  اما در واقع یک ریسمان از چه چیزی ساخته شده است؟ یک ریسمان یک مقدار کوچک انرژی است و در اینجا هیچ چیزی کوچکتر از این مقدار انرژی نیست.

در نظریه ی ریسمان به جای اینکه هر ذره را مستقل در نظر بگیریم به صورت رشته ای پیوسته با شکلهای مختلف درنظر میگیریم , مثلا الکترون را می توان مانند یک النگو رشته ای بدانیم که دو سرش بهم گره خورده و حلقه دایره ای تشکیل داده است. علت بوجود آمدن این نظریه این بود که گرانش با کوانتوم مشکل دارد. همچنانکه گفته شد در دنیای ما چهار نیروی اصلی بنامهای الکترومغناطیسی، هسته ای قوی، هسته ای ضعیف و گرانشی وجود دارد. سه نیروی اول به ترتیب می توانند با هم در انرژیهای بالا متحد شوند و یک نظریه واحد داشته باشند. یعنی انشعاباتی از یک نظریه ی اصلی باشند. اصطلاحاٌ می گویند این سه نظریه در انرژیهای بالا تقارن دارند و در انرژیهای معمولی دچار شکست خودبخودی تقارن می شوند. اما چهارمین نیروی اصلی یعنی گرانش دو مشکل اساسی دارد. یکی وحدت نیافتن با سه نیروی دیگر و دیگر اینکه اگر ذرات را نقطه ای در نظر بگیریم، سطح مقطع برهم کنش نیروی گرانشی بین دو ذره ی نقطه ای که بهم نزدیک می شوند طبق نظریه ی کوانتومی بی نهایت بدست می آید. از اینرو ذرات بصورت ریسمانهای یک بعدی در نظر گرفته شدند. مثلا الکترون یا کوارکها همگی ریسمانهای بسته و حلقوی با شکلهای مختلفند. در این تصورجدید، دیگر برهم کنش ذرات در زمان و مکان خاص رخ نمی دهد بلکه شما دو حلقه دارید که در فضا بهم نزدیک می شوند و با عکسبردای تخیلی یک پوسته به شکل شلنگ نمایش داده می شود. مثل اینکه دو شلنگ بهم برخورد کرده باشند و دو شلنگ جدید بوجود آورده باشند. در این نظریه هم وحدت میسر است و هم بینهایتهای گرانش کوانتومی برطرف می شود.

 

چکیده:

ابعاد اضافی: نظریه ی ریسمان ادعا می کند که دنیای ما ده بعدیست. یعنی نه بعد مکانی و یک بعد زمانی دارد. این برخلاف تجربیات ماست. یعنی ما فکر می کنیم که در دنیایی با سه بعد مکانی و یک بعد زمانی زندگی می کنیم. به همین دلیل توجیه می کند که شش بعد اضافی در واقع در دنیای ما وجود دارند ولی فشرده شده اند. فشرده شدن یعنی اینکه مثلا شما یک شلنگ را از فاصله ی دور بصورت یک بعدی می بینید اما از نزدیک بصورت یک استوانه ی دو بعدی. امروزه برخی از نظریه پردازان ریسمانها بحث ابعاد بیشتر، حتی 26 بعد را مطرح کرده اند.

پوسته ها: یک پوسته چیزی است که یک ریسمان روی آن قرار دارد. فرض کنیم یک پوسته یک فضای سه بعدی است(مانند فضای ما). بعد فرض کنیم میدانها روی این پوسته ها هستند. فوتون روی این پوسته هاست و شش بعد دیگر تاریک است. فوتون فقط روی این پوسته ها زندگی می کند. و ما ابعاد اضافی را نخواهیم دید. همچنین گراویتون در همه ی فضا وجود دارد. کنش ذرات با گراویتون در نه بعد انجام می شود. اثر گراویتون در این ابعاد اضافی آنقدر کوچک است که ما فقط آثار گرانش را مشاهده می کنیم.

 

M-Theory: نظریه های مختلفی تحت عنوان نظریه ریسمانها ارائه می شود که توضیحات متفاوتی از یک پدیده فیزیکی می دهند. در حقیقت پنج نوع نظریه ریسمانها وجود دارد:

Type I, Type IIA, Type IIB, Heterolic E8, Heterolic SO32

دو نوع E8, SO32   مخلوط نوع دو و نظریه ریسمان بوزونیک هستند.

در نظریه ریسمانها نگرش به ذرت شبیه سیمهای گیتار است که تحت کشش های مختلف، نتهای متفاوتی را تولید می کنند.

 

ریسمان چیست؟

رشته سیمهای گیتار را تصور کنید که با کشیده شدن در طول گیتار کوک شده‌اند؛ بسته به آنکه سیمها چقدر کشیده شوند و تحت فشار قرار گیرند، نت‌های موسیقی مختلفی بوسیله آنها ایجاد می‌شود. می‌توانیم این نت‌های موسیقی را حالتهای برانگیخته سیمهای گیتار تحت کشش بنامیم. به طور مشابه در تئوری ریسمان ذرات بنیادین که در شتابدهنده‌ها مشاهده می‌شوند را می‌توانیم نت‌های موسیقی و یا همان حالتهای برانگیخته فرض کنیم.

در تئوری ریسمان همانند نواختن گیتار، ریسمانها باید تحت کشش قرار بگیرند تا برانگیخته شوند.

کشش ریسمان
 اگرچه ریسمانها در تئوری ریسمان در فضا-زمان شناور هستند و مانند گیتار مقید نیستند ولیکن با این حال آنها کشش دارند، کشش ریسمان در تئوری ریسمان  با کمیت:

α'  متناسب با مربع طول ریسمان

اگر تئوری ریسمان تئوری گرانش کوانتوم باشد، پس متوسط اندازه ریسمان باید چیزی نزدیک به مقیاس طول گرانش کوانتوم باشد که طول پلانک نامیده می‌شود و حدود ده بتوان منهای سی و سه سانتیمتر می‌باشد. متاسفانه این بدان معناست که ریسمانها به حدی برای دیدن با تکنولوژی فعلی فیزیک ذرات کوچک هستند که فیزیکدانان مجبور به ابداع روشهای جدیدی برای آزمایش تئوری شدند.
 

ابر تقارن

تئوری در ابتدا فقط برای بوزون‌ها بود، به منظور اینکه فرمیون‌ها هم وارد تئوری ریسمان شوند باید یک نوع بخصوص از تقارن به نام ابرتقارن وجود می‌داشت که به واسطه آن برای هر بوزون، یک فرمیون متناظر وجود داشته باشد. پس ابرتقارن، ذرات حامل نیرو و ذراتی که ماده را می‌سازند به هم مربوط می‌کند.
نتایج ابرتقارن در آزمایشات ذرات مشاهده نشده‌اند اما نظریه پردازان معتقد هستند که ذرات ابرتقارن بزرگتر و سنگین‌تر از آن هستند که در شتابدهنده‌های فعلی بتوان آنها را مشاهده کرد. ایجاد شتابدهنده‌های قوی‌تر انرژی بالا در دهه آینده می‌تواند شواهد لازم برای ابرتقارن در اختیار ما قرار دهند.
 

بهنجارش

مهم نبود که هر کس چقدر تلاش می‌کرد، به نظر می‌رسید گرانش به هیچ وجه به نظریه‌ای قابل بهنجارش تبدیل نمی‌شود؛ یک مشکل بزرگ این بود که امواج گرانش کلاسیک که فرض می‌شد ذره حامل آن گراویتون است، دارای اسپین 2 بودند و برای اسپین دو عبارت 4j-8+D مساوی D می شد و برای D=4  انتگرال بینهایت می شد. و این برای فیزیکدانان غیرقابل هضم بود و سالها تلاش آنها در راه رسیدن به گرانش کوانتوم ناکام ماند. در اینجا بود که تئوری ریسمان وارد شد تا این خلا را پر کند.
تئوری ریسمان در اصل برای توصیف روابط میان جرم و اسپین هادرون‌ها پیشنهاد شده ‌بود. در تئوری ریسمان، ذرات از برآشفتگی ریسمان‌های بسیار ریزی بوجود می‌آمدند ؛ یک ذره که از این برآشفتگی‌ها بر می‌خواست، ذره‌ای بود با جرم صفر و دو واحد اسپین.
موفقیتی که تئوری ریسمان داشت این بود که در مدل دیاگرامهای فاینمن، دیاگرامها به سطوح صاف دو بعدی تبدیل می‌شدند و انتگرالهای روی سطح دیگر مشکل فاصله صفر را نداشتند

دیاگرام تئوری ذره‌ای

دیاگرام تئوری ریسمان

تئوری ریسمان و تئوری گرانش کوانتوم


در 1974 نهایتا این سوال مطرح شد که " آیا تئوری ریسمان می‌تواند تئوری گرانش کوانتوم باشد؟ ".
در تئوری ریسمان، ممنتوم بینهایت به معنای فاصله صفر نبود، زیرا در این تئوری رابطه بین ممنتوم و فاصله به قرار زیر بود:

کمیت a' به تنش ریسمانها بستگی داشت، کمیتی بنیادین بر اساس رابطه

رابطه بالا به طور غیرمستقیم بیان می‌کند که کمترین طول قابل مشاهده برای تئوری ریسمان به صورت زیر است:
 

 

رفتار ذره در فاصله صفر که در تئوری میدان کوانتوم بسیار مشکل‌ساز بود، در تئوری ریسمان بسیار بی‌اهمیت شد و همین باعث شد که تئوری ریسمان نامزد تئوری گرانش کوانتوم شود.
اگر تئوری ریسمان ، تئوری گرانش کوانتوم باشد، مقدار طول مینیموم باید حداقل اندازه طول پلانک باشد که از ترکیب ثابت پلانک و ثابت گرانش نیوتون و سرعت نور بدست می‌آید:

لازم به ذکر است که مساله مقیاس طول در تئوری ریسمان به خاطر دوگانگی ریسمان‌ها پیچیده و مشکل شد. ( (heterotic E8

مطرح کنندگان نظریه ی ریسمان برای توصیف این حالت ابرتقارن را وارد این نظریه کرده اند که در این صورت هر دو هم فرمیون ها دارای جایگاه هستند و هم بوزون ها . در این صورت نظریه هایی پدید می آیند که ابرریسمان نامیده می شوند . نظریه های ابر ریسمان بر پنج نوعند. 

 

یک تصویر نو از تئوری ریسمان

 

متخصص های نظریه ی ریسمان بر این باور هستند  که پنج تئوری ابر ریسمان وجود دارد . نوع  I  ، نوع  IIA  و نوع IIB  و دو حالت تئوری ریسمان اکتشافی یا هترو تیک که عبارتند از :

 

این پنج تئوری ابر ریسمان به یکدیگر متصل هستند . همچون یک تئوری خاص و پایه ای . این تئوری ها به دگرگونی وابسته اند که به آن دوگانی می گوئیم . اگر دو تئوری با دوگانی دگرگونی وابسته باشند ، بدان معنا است که اولین تئوری می تواند در برخی از راه ها دگرگون شده باشد . به این دو تئوری دوگانه برای یکدیگر گفته می شود .

این کمیت های پیوند دوگانگی ها جدا از هم تصور می شدند . مقیاس ها فاصله های کم و زیاد ،  نیرو ،  طول و ... . این کمیت ها همیشه در فیزیک در هر دو تئوری میدان های کلاسیک و تئوری ذرات کوانتومی  دارای حد خاصی هستند . اما ریسمان ها می توانند تفاوت بین کوچکی و بزرگی ، نیرومندی و ضعف باشند .

 

آنتروپی سیاهچاله چیست ؟

 

عقیده نظریه ریسمان در زمینه ی سیاهچاله : همانطور که می دانیم سیاهچاله ها نتیجه معادلات اینشتین هستند و چون تئوری ریسمان وجود گرانش را می پذیرد و شامل معادلات اینشتین نیز می شود پس وجود سیاهچاله ها را نیز می پذیرد . اما تئوری ریسمان بیشتر از تقارن جالب انواعی از ماده که معمولا" در معادلات اینشتین عادی به نظر می رسند بر خواسته است . بنابراین سیاهچاله در بافت تئوری ریسمان موضوعی جالب برای مطالعه هستند .  

 

زمانی که این موضوع کشف شد که سیاهچاله ها می توانند با توجه به فرایند های کوانتومی نابود شوند به نظر می آمد که آنتروپی و دما دارایی ترمودینامیک هستند . دمای سیاهچاله با معکوس جرمش متناسب است . بنابراین سیاهچاله با نابودی اش گرم و گرمتر از دوره ی سابق خود می شود . آنتروپی سیاهچاله یک چهارم منطقه ی افق رویداد است ، بنابراین آنتروپی همچون سیاهچاله کوچک و کوچکتر می شود و در نتیجه منطقه ی افق رویداد نیز رفته رفته کاهش می یابد .  

حال باید گفت که در تئوری ریسمان نقل روشنی بین زیر کوانتوم ها و تئوری کوانتوم و فرض آنتروپی سیاهچاله وجود ندارد .

 

ریسمان ها و گرانش

 

اگر تئوری ریسمان همان تئوری گرانش است چطور می توانیم را با تئوری گرانش اینشتین مقایسه کنیم ؛ چه رابطه ای بین هندسه ی فضا - زمان و تئوری ریسمان وجود دارد .

ساده ترین نوع برای تصور سفر یک ریسمان در فضا - زمان تخت d بعدی ، به معنای سفر از یک سوی فضا به سوی دیگر آن است. در صورتی که صدای تیک تیک زمان به گوش می رسد . یک ریسمان یک جسم یک بعدی است ، این بدان معنا است که اگر  بخواهی در طول یک ریسمان سفر کنی فقط می توانی به جلو و عقب بروی و این امکان وجود ندارد که به یک سو یا بالا و یا پائین بروی . یک ریسمان می تواند به یک سو مثلا" بالا و پائین در فضا - زمان حرکت کند . اگر چه یک ریسمان همچنین می تواند گردادگرد فضا - زمان حرکت کند . آنها در یک سطح از فضا زمان کشیده می شوند و همانند جارویی عمل می کنند که به آن ریسمان ورد شیت ( کلمه ی ورد شیت یک واژه ی انگلیسی است که به صورت worldsheet   است این کلمه معادلی صریحی در فارسی ندارد ولی اگر بخواهیم معادلی برای آن بیابیم می توانیم بگوئیم صفحه یا ورقه جهانی ) که در واقع دو بعد از سطح و یک بعد از فضا و یک بعد از زمان است .

 

ریسمان ورد شیت یک کلید برای تمام فیزیک ریسمان ها است . یک ریسمان نوسان می کند و از میان چهار بعد فضا - زمان سفر می کند . این نوسان ها می توانند در دو بعد ریسمان ورد شیت نمایان گر شوند که همچون منظره ی این نوسان ها در دو بعد در تئوری کوانتوم گرانشی است . در واقع باید این نوسان های ایجاد شده با مکانیک کوانتوم و تئوری نسبیت خاص هماهنگ باشند . تعداد ابعاد فضا - زمانی در تئوری ریسمان برای نیروها که همان تئوری بوزونیک است به  26 تا محدود می شود و 10 بعد از آن در تئوری بوزونیک ، فرمیونیک که همان ابر ریسمان است مشترک است.

بنابراین گرانش از کجا می آید ؟ 

اگر ریسمان ها در فضا - زمانی که توسط ریسمان های دیگر محصور است سفر کنند ، سپس طیف نوسان یک ذره با 2 اسپین و جرم صفر را شامل می شود ، در این صورت ذره گراویتون خواهد بود که حامل نیروی گرانشی است .

جایی که گراویتون وجود دارد باید گرانش نیز وجود داشته باشد . گرانش در کجای تئوری ریسمان جای دارد ؟

 

 

ریسمان ها و هندسه فضا - زمان

 

 

اگر یک ریسمان در فضا - زمان خمیده به سفر بپردازد ،  با این خمیدگی متناسب می شود، همچون یک ریسمان تکثیر یافته . و این سازگار با مکانیک کوانتوم و معادلات اینشتین در مورد خمیده شدن فضا - زمان است . حال این امری واقعی است ! این نتیجه ای متقاعد کننده برای مطرح کنندگان تئوری ریسمان بود . تنهاذ تئوری ریسمان از فیزیک فضا - زمان خمیده گرانش را پیش بینی نمی کند ، اما می گوید که معادلات اینشتن از فضا ?-زمان خمیده در تکثیر ریسمان ها اطاعت می کنند .

 

آیا فضا - زمان بنیادی است ؟

 

رابطه ی پیچیده ای بین تئوری ریسمان و فضا - زمان وجود دارد . تئوری ریسمان از  معادلات اینشتین به طور کامل اطاعت نمی کند . در تئوری ریسمان سری های زیادی برای اصلاح تئوری گرانش وجود دارد . در شرایط پائین تر از نرمال اگر ما فقط به مقیاس بزرگتر از ریسمان ها نگاه کنیم این فواصل قابل ملاحظه نیست . اما اگر مقیاس فاصله  کم باشد این اصلاح ها بزرگتر می شوند تا از معادلات اینشتین برای توصیف نتیجه بزرگتر نشوند .

 

در حقیقت زمانی که سطح این اصلاحات بزرگتر شود هندسه فضا -زمانی برای تضمین  توصیف نتیجه وجود ندارد . در واقع معادلات برای محاسبه ی فضا - زمان غیر ممکن می شود . اما چیزی که در این تئوری در فاصله های زیاد نمایان گر می شود پیوندی ضعیف است . این عقیده ای با درگیری های بزرگ فلسفی است  .

 

فاصله های کم و زیاد

 

تقارن دوگانه که استعداد های پیچیده و مبهمی برای تشخیص مقیاس فاصله های زیاد و کم می خواهد دو گانگی تی T - duality خوانده می شود . و از حدود ابعاد اضافه در تئوری ابر ریسمان که حدود شش تا است می آید .

 

فرض کنید ما در فضا -زمان 10 بعدی هستیم که بدین معنا است که 9 بعدی فضایی و یک بعد زمانی دارد . گرفتن یکی از این نه بعد فضایی دایره ای به شعاع R  می سازد . که در جهت برای فاصله

 

یک ذره که دور این دایره به سفر می پردازد، دارای مقدار حرکتی خواهد بود که گرداگرد این دایره است. اما موضوع در رابطه با یک ریسمان کاملا" تفاوت دارد . زیرا در سفر ، ریسمان می تواند دور دایره را خمیده کند . عدد زمانی پیچیدن این ریسمان به دور دایره عدد پیچ در پیچ خوانده می شود.

ׅ8 و دیگری ریسمان (heterotic SO(32) ) تفکر این است که از بین این پنج نماینده برای تئوری ریسمان تنها یک تئوری درست است. یک تئوری  برای همه چیز  و می گفت که فضا - زمان ده بعدی در چهار بعد که امروزه توسط دانشمندان تأیید شده است فشرده شده است . دیگر تئوری ها سعی در این داشتند که تئوری ریسمان را رد کنند .L=2p R گرفته می شود . شما در دور این دایره حرکت می کنید و به جایی که از آنجا حرکت خود را آغاز کرده اید باز می گردید .

مقدار Lst2/R   تغییر می دهیم ، در حالی که Lst طول ریسمان است . اگر  R  از طول ریمان خیلی کوچکتر باشد سپس مقدار Lst2/R بسیار بزرگ خواهد شد ؛ بنابراین مقدار مبادله و نوع پیچش ریسمان تبادل یک مقیاس فاصله ای بزرگ با یک مقیاس فاصله ای زیاد است .

http://www.parssky.com

http://nojoom-frh.persianblog.com

 

 

 

حال مورد عجیب در مورد تئوری ریسمان این است که این مقدار و این نوع پیچش می تواند تعویض شود . ما میزان این طول را با تغییر شعاع دایره با

 

این نوع از دوگانگی دوگانگی تی T - duality   خوانده می شود . دوگانگی تی به تئوری های ابرریسمان نوع های IIA  و IIB  است . این بدان معنا است که اگر این دو تئوری در روی یک دایره فشرده شوند ، سویچ مقدار و نوع پیچش و سویچ مقیاس فاصله ای با تأثیر دو تئوری بروی یکدیگر تغییر می کند .

 

بنابراین دوگانگی تی در مقیاس های مختلف دارای تفاوت است . مثلا" در مقیاس های فاصله ای بسیار بزرگ برای مقدار کم در ریسمان ها است و نوع پیچش برای ریسمان با مقیاس های بسیار کوچک . حال همه ی این گفته تفسیر جالبی از این است که فیزیک چگونه بعد از کپلر و نیوتون در جریان بوده و توسعه یافته است .

 

ریسمان ها و پیوند ضعیف  

 

ثابت اتصال و پیوند چیست ؟ این یکی از اعدادی است که در مورد چگونگی نیرو و کنش متقابل سخن می گوید . برای مثال : ثابت نیوتن ثابت پیوند برای نیروی گرانش است . اگر میزان ثابت کنونی نیوتن دوبرابر بود سپس ما گرانش را در سطح زمین دو برابر احساس می کردیم و همچنین از زمین گرانش ماه و خورشید نیز دو برابر احساس می شد و غیره . یک ثابت پیوندی بزرگتر بدان معنا است که آن نیرو قوی تر است و ثابت پیوندی ضعیف تر بدان معنا است که نیروی مورد نظر ضعیف تر است .

 

هر نیرویی دارای ثابت پیوندی است . برای مثال در نیروی الکترومغناطیسی ثابت پیوندی با مربع با الکتریکی متناسب است . زمانی که فیزیکدان ها رفتار کوانتوم های الکترومغناطیسی را مورد مطالعه قرار دادند ، آنها کاملا" قادر نبودند تا تمام تئوری ها را حل کنند . بنابراین مقداری از قوانین روبه روی خود را می شکستند تا به توانند معادلات را حل کنند و هر جایی که شکسته می شد راه را برای حل موضوعات بعدی و ثابت های پیوندی باز می کرد . در انرژی های عادی در الکترو مغناطیس ثابت پیوند کوچک است و بنابراین اولین قسمت اندکی شکسته شده تقریب خوبی برای پاسخ واقعی بود . اما اگر ثابت پیوند زیاد باشد متودهای محاسبه نیز زیر پا گذاشته می شود و قسمت های کوچک نیز بی ارزش می شوند . این موضوع در تئوری ریسمان نیز قابل رخ دادن است . تئوری های ریسمان دارای ثابت پیوندی هستند . اما با تئوری ذرات تفاوت دارد . در تئوری ریسمان ثابت تنها یک عدد نیست و به نوع نوسان ریسمان وابسته است که آن را کندی می خوانند . مبادله میدان کندی از تبادل ثابت های پیوندی بسیار بزرگ یا کوچک کم می شود .

 

 دوگانگی اس   S - duality

 

اگر دو تئوری ریسمان توسط دوگانگی اس به هم وابسته باشند در این صورت ثابت پیوندی یکی ضعیف خواهد بود و دیگری در مقابله با آن ثابت پیوندی قوی خواهد داشت . باید توجه داشت که تئوری با نیروی پیوندی نمی تواند مفهومی از بسط آن  در سری های دیگر باشد . و اما تئوری با نیروی پیوندی ضعیف این امکان را دارد . بنابراین اگر دو تئوری در دوگانگی اس به هم وابسته اند ما باید تئوری ضعیف را درک کنیم و اگر در فهم این موضوع کاملا" موفق باشیم می توان گفت که تئوری ریسمان را کاملا" فهمیده ایم . این در واقع ضرب المثلی در بین فیزیکدان ها است .

 

تئوری های ابرریسمان وابسته به دوگانگی اس عبارتند از : نوع  I  با تئوری ابر ریسمان (heterotic SO(32) ) و تئوری ابر ریسمان IIB  با خودش .

 

این به چه معنا است؟

 

دوگانگی اس چیزی منحصر به فرد در فیزیک ریسمان ها است ، آن چیزی است که از عهده ی ذرات خارج است و قادر به انجام آن نیستند ، زیرا یک ذره نمی تواند همانند یک ریسمان گرداگرد یک دایره خمیده شود . اگر واقعا" تئوری ریسمان نظریه ی درستی در طبیعت باشد، باید بر سطح های عمیق نیز دلالت کند . مقیاس های فاصله ای کوچک در فیزیک به صورت مستقل اصلاح نشده اند ، اما همانند یک سیال است که وابسته به تحقیق ما و استفاده از اندازه ها است ، این ها است که حالت تحقیق را مشخص می سارد .

 

در قسمت دیگر که دوگانگی اس است به ما می آموزد که حد نیروی پیوندی در ریسمان ها می تواند در حدهای ضعیف برای ریسمان های مختلف محاسبه شود . اما این نتیجه ای عاقلانه برای مکانیک کوانتوم گرانشی است ؛ زیرا همانطور که می دانیم در نسبیت، اجرام بروی فضا - زمان اطراف خود تأثیر می گذارند و آن را خمیده می کنند .

 

نگاهی به ام تئوری

تئوری ام یک تئوری جسورانه فیزیکی است که از هندسه ای عجیب و منحصر به فردی برخوردار است. طرفداران این نظریه جدید فیزیکی ادعا می کنند که این تئوری مسیری برای دست یافتن به نظریه ای برای همه چیز است.این تئوری که از بسط و گسترش تئوری ابر ریسمان بوجود آمده است، همه  5 تئوری ابر ریسمان را و 11 بعد ابر گرانی را در بر می گیرد. علت اینکه فیزیکدانان به چشم یک نظریه  ی متهور و ستیزه جو به این نظریه نگاه می کنند این است که این نظریه فاقد هرگونه پشتوانه ی تجربی و آزمایشگاهی است و وجودش را تنها مدیون یکسری ریاضیات پیچیده و هندسه ای غامض است .

 

 ظهور ام(M) :

 

در سال 1995 ادوارد ویتن انقلاب دوم ابر ریسمان را پایه گذاری کرد و از این راه به شهرت جهانی رسید.

ویتن مقالات فراوانی در  زمینه نظریه ی ابر ریسمان که تاحدودی در ان زمان به فراموشی سپرده شد انتشار داد و راه حل برون رفت از چالش های پیش روی نظریه ریسمان را در گسترش ابعاد این نظریه از ده بعد به یازده بعد دانست ، بدین صورت تئوری ام  که یک تئوری یازده بعدی است شکل گرفت.

تئوری ام در حقیقت از ترکیب 5 تئوری مختلف ریسمان بوجود امده است این تئوری در راستای تلاش های بی ثمر گذشته که سعی در متحدکردن نسبیت عام و کوانتوم مکانیک برای دست یافتن به نظریه به نام ابرگرانش.

 

ابر گرانی یک تئوری میدان است که جزیی از ابر ریسمان به حساب می آید و از کوچک کردن ریسمان ها تا حد صفر یعنی نقطه بو جود می آید که ابر تقارن و نسبیت  را یگانه می نماید ذرات میدان گرانی گراویتون با اسپین 2 است ولی در ابر گرانی ذرات میدان گراویتینو (گرانی کوچک ) می باشد و اسپین آن 2/3 است.)  بود گام بر میدارد.

 

تئوری ام که از 11 بعد برخودار است در حقیقت با گرفتن دوگان نظریه ده بعدی ریسمان بدست می آید این موضوع که چگونه تقارن دوگانگی می تواند مشکلات را برای رسیدن به نظریه ی نهایی از پیش رو بردارد موجب شگفتی دانشمندان است .

تقارن دوگانگی به خوبی 5 نظریه ی مختلف ریسمان را به هم مر بوط می سازد و برابر بودن آنها را نشان می دهد دوگانگی در حقیقت پل ارتباطی بین سایر تئوری های ریسمان است تئوری جدید دوگانگی به خوبی برابری و ارتباط نظریه های ریسمان را با یکدیگر بر ملا می سازد که می تواند در این زمینه از دو گانگی اس (-duality S)– تی T-duality) )– و یو( -duality U)نام برد هریک از این دو گانگی ها راهی است برای تبدیل یک تئوری ریسمان به تئوری ریسمان دیگر و در این میان دوگانگی تی را می توان ساده ترین دوگانگی از میان سایر دوگانگی ها که تئوری های ریسمان را به هم مرتبط می سازد در نظر گرفت.

دوگانگی یک تقارن مستحکم در نظریه ی ریسمان است ،بر همین اساس ما با گرفتن دوگان یک نظریه ریسمان به نظریه ریسمان دیگر می رسیم و به همن صورت می توانیم نشان دهیم که تمامی 5 تئوری ریسمان در حقیقت یکی هستند.

دوگانگی های بین 5 نمونه تئوری ریسمان رابطه ای منطقی و جالب بوجود می آورد (اگر ابر گرانی را به حساب آوریم باید بگوئیم 6 تئوری ریسمان ) و به خوبی پنج نمونه ریسمانها را بهم مربوط می سازد و برابری آنها را ثابت می کند  بدین صورت با یک تحول بزرگ از دل یک نظریه ی ده بعدی نظریه ای یازده بعدی (نظریه ی ام )  متولد می شود که این نظریه امید ها را در راه اتحاد نسبیت عام با مکانیک  کوانتومی برای رسیدن به نظریه ای برای همه چیز زنده نگه می دارد .

تئوری ام با تمام موفقیت هایش تا حدی نامفهوم و نارسا است و تاکنون نیز کسی شرح روشن و کاملی از این نظریه  بیان نکرده است. چرا که مبانی بنیادی فیزیکی  که این نظریه برپایه ی آن استوار گردیده مشخص نیست و تنها این تئوری دارای یک چارچوب کلی بوده که امید می رود در آینده فیزیکدانان با استفاده از دوگانگی مسائلی که تاکنون  مبهم و غیر قابل حل مانده است  حل شوند. ولی همچنان این سئوال در اذهان فیزیکدانان به عنوان مسئله ای لاینحل باقی مانده است .

 

 چرا ام ؟

 

یک سرگرمی که با مطرح شدن نظریه ی ام بوجود آمد ه است نامگذاری این تئوری است. هرکسی سعی می کند یک نام مناسب برای این تئوری حدس بزند و چون سرچشمه ی نام این نظریه در هاله ای از ابهام قرار دارد  بهمین خاطر با نام های گوناگون برای این نظریه روبرو می شویم .

مثلا این تئوری ممکن است مخفف تئوری ماتریس  theory Matrix باشد یا تئوری موفین Muffin theory –تئوری مایستری (راز) Mystery theory –تئوری مجیک (جادو ) Magic theory - تئوری مارکر (خالق ) Maker theory – تئوری مورکی (تیره ) Murky theory - تئوری ممبران (غشا ء ) Membrane theory تئوری منستروس (غول پیکر ) Monstrous theory -      تئوری مادر Mother theory

شلدون گلاشو اعتقاد دارد که  M وارونه ی  W حرف اول اول نام ویتن پایه گذار این نظریه است.

صرفنظر از اینکه معنی احتمالی ام چه می تواند باشد، امروز تئوری ام شایسته ی توجه و فضایی مهیج برای فعالیت و پژوهش در زمینه ی فیزیک نظری است.

 

 

 

منبع:http://www.hupaa.com/20000000000002741/نظریه-ابر-ریسمانها



شنبه 8 فروردين 1394برچسب:, :: 16:18 ::  نويسنده : علي شجاعي

تئوری جاذبه ای که نیوتن (Newton) ارائه کرد، خیلی زود بدون تقریبآ هیچ سوالی جدی مورد پذیرش دانشمندان قرار گرفت. تا اینکه در اوایل قرن بیستم آلبرت اینشتین (Albert Einstein 1879-1955) با ارائه نظریه نسبیت خاص در سال ۱۹۰۵ و نظریه نسبیت عام در سال ۱۹۱۵ نه تنها قوانین فیزیک و جاذبه عمومی نیوتن بلکه پایه های فیزیک عصر خود را لرزاند.
هر چند قبل از او ماکس پلانک (Max Planck) با ارائه نظریه کوانتم (Quantum) تا حد زیادی فیزیک نیوتنی را زیر سئوال برده بود اما اینشتین با انتشار مقاله های خود راجع به تئوری نسبیت رسماً ثابت کرد که فیزیک نیوتن در حالت های بسیار خاص پاسخگوی پدیده های فیزیکی می باشد.
وی بعد ها با فعالیت هایی که در سالهای ۱۹۲۰ تا ۱۹۲۵ انجام داد بعنوان یکی از پایه گذاران اصلی مکانیک کوانتم نیز شناخته شد.
آلبرت اینشتین طی سالهای ۱۹۳۰ الی ۱۹۵۵ به بررسی رفتار جهان هستی پرداخت و مقالاتی در این باره منتشر کرد. او می خواست با ترکیب تئوری نسبیت و کوانتم به تئوری جامعی برای مدل کردن جهان هستی دست پیدا کند که زندگی این فرصت را برای تکمیل کار به او نداد. اما بعد ها در سال ۱۹۳۳ هابل (Hubble) و هومنسون (Humanson) با تحقیقاتی که در زمینه کهکشانهای مختلف انجام دادند بر نظریه های او راجع به جهان هستی صحه گذاردند.
آلبرت انیشتین دو نظریه دارد. نسبیت خاص را در سن ۲۵ سالگی بوجود آورد و ده سال بعد توانست نسبیت عام را مطرح کند.

 

نظریه نسبیت خاص


نسبیت خاص یکی از نظریاتی است که انیشتین مطرح کرده و شامل سه پدیده در سرعت ‌های بالا است .

* انقباض لورنتزی که کاهش طول جسم در مسیر حرکت است

* اتساع زمان که کند شدن زمان است

* افزایش جرم

نسبیت خاص بطور خلاصه تنها نظریه ایست که در سرعتهای بالا ( در شرایطی که سرعت در خلال حرکت تغییر نکند–سرعت ثابت) میتوان به اعداد و محاسباتش اعتماد کرد. جهان ما به گونه ای است که در سرعتهای بالا از قوانین عجیبی پیروی می کند که در زندگی ما قابل دیدن نیستند. مثلا وقتی جسمی با سرعت نزدیک سرعت نور حرکت کند زمان برای او بسیار کند می گذرد. و همچنین ابعاد این جسم کوچک تر میشود. جرم جسمی که با سرعت بسیار زیاد حرکت می کند دیگر ثابت نیست بلکه ازدیاد پیدا می کند. اگر جسمی با سرعت نور حرکت کند، زمان برایش متوقف می شود، طولش به صفر میرسد و جرمش بینهایت میشود.


به نظر خلبان موشک که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می کند، ماه
دچار انقباض طولی شده است (بالا). حال آنکه برای فضانورد روی ماه، موشک
فشرده به نظر می‌رسد (پایین).

 

 

حتی زمان هم نسبی می باشد!

از نتایج جالب تئوری نسبیت خاص می توان به بیان ارتباط میان زمان و و فضا (فاصله) و اینکه تمام موجودیت ها در دنیا با یکدیگر مرتبط بوده و بر یکدیگر اثر می گذارند، اشاره کرد. نیوتن معتقد بود که زمان ثابت است و در تمام نقاط به یک صورت عمل می کند. اما اینشتین نشان داد که اینگونه نیست.


مثال جالبی که معمولا” در این باره بیان می شود آن است که دو برادر دوقلو را در نظر بگیرید. یکی روی زمین می ماند و دیگری با یک فضا پیما با سرعت نزدیک به نور به سمت فضا حرکت می کند. پس از آنکه برادر روی زمین ۱۰۰ سال از عمرش بگذرد، برادری که در فضا پیما می باشد فقط یکسال از عمرش گذشته است!

 

نظریه نسبیت عام

انیشتین در نوامبر سال ۱۹۱۵یک سری سخنرانی‌هایی در آکادمی علوم پروس ایراد کرد که در آن نظریه جدید گرانش، موسوم به نسبیت عام را مطرح کرد. او در آخرین سخنرانی ای که ایراد کرد معادله‌ای را مطرح کرد که جانشین قانون جاذبه نیوتون شد، معادله میدان انیشتین. این نظریه قائل به این است که نه تنها کسانی که یا یک سرعت ثابت در حرکتند، بلکه تمامی ناظران یکسان و هم ارز هستند. در نسبیت عام، گرانش دیگر نیرو محسوب نمی‌شود (مانند قانون جاذبه نیوتون)، بلکه نتیجه خمیدگی مکان- زمان است .


به خاطر جنگ، مقالاتی که انیشتین در مورد نسبیت عام چاپ کرده بود، در خارج از آلمان در دسترس نبود. خبر نظریه جدید انیشتین توسط فیزیک دانهای هلندی هنریک آنتون لورنتز و پل اهرنفست و همکار آنها ویلیام دو سیتر که مدیر رصد خانه لیدن بود، به ستاره شناسان انگلیسی زبان در انگلیس و آمریکا رسانده شد. در انگلیس، آرتور استنلی ادینگتون که دبیر انجمن نجوم سلطنتی از دو سیتر خواست تا یک سری مقالاتی به زبان انگلیسی به نفع منجمان بنویسد. نظریه جدید او را مجذوب خود ساخته بود و از این رو یکی از مدافعان و مبلغان اصلی نسبیت شد. . اغلب ستاره شناسان، هندسی سازی گرانش توسط انیشتین را نمی‌پسندیدند و معتقد بودند پیش بینی‌های او در مورد خمیدگی نور و به قرمزی گرایی گرانشی درست از آب در نخواهد آمد. در سال ۱۹۱۷، منجمان رصد خانه ویلسون در کالیفرنیای جنوبی نتایج تحلیل طیف نور را که در ظاهر نشان می‌داد که در پرتو خورشید به قرمزی گرایی گرانشی وجود ندارد، منتشر کردند. . در سال ۱۹۱۸، منجمان رصد خانه لیک در شمال کالیفرنیا تصاویری از خورشیدگرفتگی که در ایالات متحده قابل رویت بود گرفتند.پس از پایان جنگ، آنها نتایج بررسی‌های خود را اعلام کردند و مدعی شدند که پیش بینی نسبیت عام انیشتین در خصوص خمیدگی نور اشتباه بوده‌ است. با این حال آنها به خاطر خطاهای احتمالی فراوان، هیچگاه اقدام به چاپ نتایجی که به دست آورده بودند نکردند .
آرتور استنلی ادینگتون، طی سفرهایی که درماه می ‌سال ۱۹۱۹ در زمانی که خورشید گرفتگی در بریتانیا رخ داد، به سوبرال سیارا برزیل و جزیره پرینسیپ در ساحل غربی آفریقا داشت، اندازه گیری خمیدگی گرانشی عدسی نور ستاره را به هنگام عبور از نزدیکی خورشید تحت نظارت داشت و در نهایت به این نتیجه رسید که محل قرار گرفتن ستاره از خورشید دورتر است. این حالت عدسی گرایی گرانشی نامیده می‌شود و وضعیت ستاره‌های مشاهده شده دو برابر حالتی بود که فزیک نیوتنی پیش بینی اش را می‌کرد. معهذا، این حالت با پیش بینی هم ارزی میدانی انیشتین نسبیت عام همخوان بود. ادینگتون اعلام کرد که نتایج به دست آمده پیش بینی انیشتین را تایید می‌کند و مجله تایمز در هفتم نوامبر آن سال با اتنخاب تیتر زیر تایید شدن پیش بینی انیشتین را گزارش کرد: «انقلابی در علم، نظریه‌ای جدید در مورد جهان، ایده‌های نیوتن اعتبار خود را از دست می‌دهد.» ماکس بورن، برنده جایزه نوبل از نسبیت عام به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین دستاورد و شاهکار تفکر بشری در مورد طبیعت›› بر شمرد و پل دیراک نیز که یکی از برندگان جایزه نوبل است، از آن به عنوان ‹‹ بزرگ ‌ترین اکتشاف علمی آن زمان›› یاد کرد. این اظهار نظرها و تبلیغات متعاقب از آن، باعث شهرت و معروفیت انیشتین شد.او در سطح جهانی معروف شد که موفقیت استثنایی و خاصی برای یک دانشمند محسوب می‌شود.
با این حال هنوز هم بسیاری از دانشمندان به دلایل مختلفی که شامل دلایل علمی (مخالفت با تفسیر انیشتین از آزمایش ‌های انجام شده، اعتقاد به اتر و یا ضرورت وجود ملاک مطلق) و دلایل روانی- اجتماعی (محافظه کاری، یهود ستیزی) می‌شد، نظریات انیشتین را نمی‌پذیرفتند. به نظر انیشتین، اغلب مخالفتهایی که با نظریه او می‌شد، از جانب آزمایش-باورانی بود که درک ناچیزی از نظریه مطرح شده داشتند .


شهرتی که انیشتین بعد از چاپ مقاله ۱۹۱۹دست آورده بود، باعث شد بسیاری از دانشمندان نسبت به ابراز نفرت و انزجار کنند و نفرت و انزجار برخی از آنها حتی تا دهه ۳۰نیز ادامه یافت. مباحث زیادی در مورد ابراز انزجار نسبت به شهرت و معروفیت انیشتین وجود دارد، بویژه در میان آن دسته: از فیزیک ‌دانان آلمانی که بعد‌ها جنبش ضد انیشتینی ‹‹دویچه فیزیک›› را در مقدمه Klaus Hentschel ؛ یعنی ‹‹ فیزیک و سوسیالسم اجتماعی›› به راه انداختند.
انیشتین در ۳۰مارس سال ۱۹۲۱، یعنی همان سالی که برنده جایزه نوبل شد، برای ایراد سخنرانی در مورد نظریه جدید نسیبت به نیویورک رفت. اگرچه امروزه انیشتین به خاطر فعالیتهایش در مورد نسبیت شهرت یافته، اما جایزه نوبل به خاطر کارهای او در مورد اثر فوتوالکتریک به او اعطا شد؛ چرا که در مورد نسبیت عام در آن زمان هنوز اختلاف نظر وجود داشت. هیات نوبل با خود به این نتیجه رسیند که اشاره به آن نظریه انیشتین در نوبل که اختلاف نظر و مخالفت در مورد آن کمتر است، بیشتر مورد قبول جامعه علمی واقع خواهد شد.

 

نظریه نسبیت عام به زبان ساده

نسبیت عام برای حرکتهایی ساخته شده که در خلال حرکت سرعت تغییر می کند یا باصطلاح حرکت شتابدار دارند. شتاب گرانش زمین g که همان عدد ۹٫۸۱m/s است نیز یک نوع شتاب است. پس نسبیت عام با شتابها کار دارد نه با حرکت. نظریه ای است راجع به اجرامی که شتاب ثقل دارند. به طور کلی، در هر کجای جهان، جرمی که در فضای خالی باشد، حتما یک شتاب جاذبه در اطراف خود دارد که مقدار عددی آن وابسته به جرم آن جسم می باشد. پس در اطراف هر جسمی شتابی وجود دارد. نسبیت عام با این شتابها سر و کار دارد و بیان می کند که هر جسمی که از سطح یک سیاره دور شود زمان برای او کند تر میشود. یعنی مثلا، اگر دوربینی روی ساعت من بگذارند و از عقربه های ساعتم فیلم زنده بگیرند و روی ساعت آدمی که دارد بالا میرود و از سیاره ی زمین جدا میشود هم دوربینی بگذارند و هر دو فیلم را کنار هم روی یک صفحه ی تلویزیونی پخش کنند، ملاحظه خواهیم کرد که ساعت من تند تر کار می کند. نسبیت عام نتایج بسیار عجیب و قابل اثبات در آزمایشگاهی دارد. مثلا نوری که به اطراف ستاره ای سنگین میرسد کمی بسمت آن ستاره خم میشود. سیاهچاله ها(سیاهچاله ها: اگر یه ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از انجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده میشود و یک حفره سیاه رنگ مثل یه قیف درست میکند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمیتواند از آن فرار کند) هم بر اساس همین خاصیت است که کار می کنند. جرم انها بقدری زیاد و حجمشان بقدری کم است که نور وقتی از کنار آنها می گذرد به داخل آنها می افتد و هرگز بیرون نمی آید.


آلبرت انیشتین در نظریه نسبیت خاص با حرکت شتابدار و یا با گرانش کاری نداشت. اولین موضوعات را در نظریه نسبیت عام خود که در ۱۹۱۵ انتشار یافت مورد بحث قرار داد.نظریه نسبیت عام دید گرانشی را بکلی تغییر داد و در این نظریه جدید نیرو ی گرانش را مانند خاصیتی از فضا در نظر گرفت نه مانند نیرویی بین اجرام ، یعنی برخلاف آنچه که اسحاق نیوتن گفته بود! در نظریه او فضا در مجاورت ماده کمی انحنا پیدا می‌کرد. در نتیجه حضور ماده اجرام ، مسیر یا به اصطلاح کمترین مقاومت را در میان منحنیها اختیار می‌کردند. با این که فکر آلبرت انیشتین عجیب به نظر می‌رسید می‌توانست چیزی را جواب دهد که قانون ثقل نیوتن از جواب دادن آن عاجز می ماند. سیاره اورانوس در سال ۱۷۸۱ میلادی کشف شده بود و مدارش به دور خورشید اندکی ناجور به نظر می‌رسید و یا به عبارتی کج بود!
نیم قرن مطالعه این موضوع را خدشه ناپذیر کرده بود.بنابر قوانین اسحاق نیوتن می بایست جاذبه ای برآن وارد شود. یعنی باید سیاره ای بزرگ در آن طرف اورانوس وجود داشته باشد تا از طرف آن نیرو یی بر اورانوس وارد شود.در سال ۱۸۴۶ میلادی اختر شناس آلمانی دوربین نجومی خودش را متوجه نقطه ای کرد که « لووریه» گفته بود و بی هیچ تردید سیاره جدیدی را در آنجا دید که از آن پس نپتون نام گرفت.نزدیک ترین نقطه مدار سیاره عطارد به خورشید در هر دور حرکت سالیانه سیاره تغییر میکرد و هیچ گاه دوبار پشت سر هم این تغییر در یک نقطه خاص اتفاق نمی‌افتاد.اختر شناسان بیشتر این بی نظمی ها را به حساب اختلال ناشی از کشش سیاره های مجاور عطارد می دانستند! مقدار این انحراف برابر ۴۳ ثانیه قوس بود. این حرکت در سال ۱۸۴۵ به وسیله لووریه کشف شد بالاخره با ارائه نظریه نسبیت عام جواب فراهم شد این فرضیه با اتکایی که بر هندسه نااقلیدسی داشت نشان داد که حضیض هر جسم دوران کننده حرکتی دارد علاوه برآنچه اسحاق نیوتن گفته بود.وقتی که فرمولهای آلبرت انیشتین را در مورد سیاره عطارد به کار بردند، دیدند که با تغییر مکان حضیض این سیاره سازگاری کامل دارد. سیاره هایی که فاصله شان از خورشید بیشتر از فاصله تیر تا آن است تغییر مکان حضیضی دارند که به طور تصاعدی کوچک می شوند.اثر بخش‌تر از اینها دو پدیده تازه بود که فقط نظریه آلبرت انیشتین آن‌را پیشگویی کرده بود. نخست آنکه آلبرت انیشتین معتقد بود که میدان گرانشی شدید موجب کند شدن ارتعاش اتمها می شود و گواه بر این کند شدن تغییر جای خطوط طیف است به طرف رنگ سرخ! یعنی اینکه اگر ستاره ای بسیار داغ باشد و به طوری که محاسبه می کنیم بگوییم که نور آن باید آبی درخشان باشد در عمل سرخ رنگ به نظر می‌رسد کجا برویم تا این مقدار قوای گرانشی و حرارت ی بالا را داشته باشیم، پاسخ مربوط به کوتوله های سفید است.دانشمندان به بررسی طیف کوتوله های سفید پرداختند و در حقیقت تغییر مکان پیش بینی شده را با چشم دیدند! اسم این را تغییر مکان آلبرت انیشتینی گذاشتند. آلبرت انیشتین می گفت میدان گرانشی شعاع های نور را منحرف می‌کند. چگونه ممکن بود این مطلب را امتحان کرد. اگر ستاره ای در آسمان آن سوی خورشید درست در امتداد سطح آن واقع باشد و در زمان کسوف خورشید قابل رؤیت باشد اگر وضع آنها را با زمانی که فرض کنیم خورشیدی در کار نباشد مقایسه کنیم خم شدن نور آنها مسلم است. درست مثل موقعی که انگشت دستتان را جلوی چشمتان در فاصله ۸ سانتیمتری قرار دهید و یکبار فقط با چشم چپ و بار دیگر فقط با چشم راست به آن نگاه کنید به نظر می رسد که انگشت دستتان در مقابل زمینه پشت آن تغییر جا می‌دهد ولی واقعاً انگشت شما که جابجا نشده است!


دانشمندان در موقع کسوف در جزیره پرنسیپ پرتغال واقع در آفریقای غربی دیدند که نور ستاره ها به جای آنکه به خط راست حرکت کنند در مجاورت خورشید و در اثر نیرو ی گرانشی آن خم می شوند و به صورت منحنی در می آیند. یعنی ما وضع ستاره ها را کمی بالاتر از محل واقعیش می‌بینیم.ماهیت تمام پیروزیهای نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین نجومی بود ولی دانشمندان حسرت می کشیدند که ای کاش راهی برای امتحان آن در آزمایشگاه داشتند.ـ نظریه آلبرت انیشتین به ماده به صورت بسته متراکمی از انرژی نگاه می کرد به همین خاطر می گفت که این دو به هم تبدیل پذیرند یعنی ماده به انرژی و انرژی به ماده تبدیل می شود. E = mc². دانشمندان به ناگاه جواب بسیاری از سؤالها را یافتند. پدیده رادیواکتیوی به راحتی توسط این معادله توجیه شد. کم کم دانشمندان متوجه شدند که هر ذره مادی یک پادماده مساوی خود دارد و در اینجا بود که ماده و انرژی غیر قابل تفکیک شدند.تا اینکه آلبرت انیشتین طی نامه ای به رئیس جمهور آمریکا نوشت که می توان ماده را به انرژی تبدیل کنیم و یک بمب اتمی درست کنیم و آمریکا دستور تأسیس سازمان عظیمی را داد تا به بمب اتمی دست پیدا کند. برای شکافت هسته اتم اورانیوم ۲۳۵ انتخاب شد. اورانیوم عنصری است که در پوسته زمین بسیار زیاد است. تقریباً ۲ گرم در هر تن سنگ! یعنی از طلا چهارصد مرتبه فراوانتر است اما خیلی پراکنده.در سال ۱۹۴۵ مقدار کافی برای ساخت بمب جمـع شـده بود و ایـن کار یعنی ساختن بمب در آزمایشگاهــی در « لوس آلاموس » به سرپرستی فیزیکدان آمریکایی «رابرت اوپنهایمر» صورت گرفت. آزمودن چنین وسیله ای در مقیاس کوچک ناممکن بود. بمب یا باید بالای اندازه بحرانی باشد یا اصلاً نباشد و در نتیجه اولین بمب برای آزمایش منفجر شد. در ساعت ۵/۵ صبح روز ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵ برابر با ۲۵ تیرماه ۱۳۲۴ و نیرو ی انفجاری برابر ۲۰ هزار تنT.N.T آزاد کرده دو بمب دیگر هم تهیه شد. یکی بمب اورانیوم بنام پسرک با سه متر و ۶۰ سانتیمتر طول و به وزن ۵/۴ تن و دیگری مرد چاق که پلوتونیم هم داشت. اولی روی هیروشیما و دومی روی ناکازاکی در ژاپن انداخته شد. صبح روز ۱۶ اوت ۱۹۴۵ در ساعت ۱۰ و ده دقیقه صبح شهر هیروشیما با یک انفجار اتمی به خاک و خون کشیده شد. با بمباران هیروشیما جهان ناگهان به خود آمد، ۱۶۰۰۰۰ کشته. در یک روز وجدان خفته فیزیکدان ها بیدار شد! « اوپنهایمر» مسئول پروژه بمب و دیگران از شدت عذاب وجدان لب به اعتراض گشودند و به زندان افتادند. آلبرت انیشتین اعلام کرد که اگر روزی بخواهم دوباره به دنیا بیایم دوست دارم یک لوله‌کش بشوم نه یک دانشمند!


 

برخی نتایج حاصل از نسبیت

اینشتین با نظریه نسبیت خاص خود نشان داد که سه قانون فیزیک نیوتن تنها در شرایط خاصی آنهم بصورت تقریبی صحت دارند و هنگامی که سرعت اجسام زیاد شده و با سرعت نور قابل مقایسه شوند به هیچ وجه نمی توان قوانین نیوتن را در مورد اجسام حتی با تقریب بالا بکار برد. همچنین نظریه نسبیت عام او نشان داد که باز نظریه نیوتن راجع به قانون جاذبه عمومی دقیق نمی باشد و در میدان های جاذبه بسیار قوی فرمول نیوتن جای بحث دارد.
مطالعه حرکت عطارد (Mercury) به دور خورشید از دیر باز مورد علاقه ستاره شناسان و فیزیک دانان بوده است. مشکل اینجا بوجود آمد که مشاهده شد صفحه ای که عطارد در آن به دور خوشید می چرخد خود دارای حرکت می باشد.
اندازه گیری ها نشان داد که این حرکت در هر یکصد سال معادل ۴۳ ثانیه (در اینجا منظور از ثانیه واحد اندازه گیری کمان می باشد که معادل ۱/۳۶۰۰ درجه است) می باشد. با وجود آنکه این مقدار حرکت برای هر سال بسیار کم می باشد اما قانون جاذبه عمومی نیوتن از توجیه آن عاجز است.
نیوتن معتقد بود که نور در یک مسیر مستقیم حرکت می کند اما اینشتین نشان داد که اگر جسمی دارای یک میدان جاذبه بزرگ باشد و نور از کنار آن عبور کند دچار انحراف از مسیر مستقیم خود می شود.
دیگر مواردی که از قانون نسبیت عام می توان نتیجه گرفت آن که نور ستارگانی که دارای میدانهای مغناطیسی قوی میباشند در راه رسیدن به زمین تغییر طول موج می دهند. این اثر که به Red Shift مشهور است، باعث می شود طول موج نور این ستاره ها بزرگتر شود. این مسئله که باز با قوانین نیوتن قابل تحلیل نمی باشد توسط معادلات تئوری نسبیت عام بسادگی مدل می شود.

 

آیا زمین در یک چاله فضا-زمان واقع شده است؟


زمان و فضا –بر طبق نظریه نسبیت انیشتین –به یکدیگر بافته شده اند و ساختار تار و پودی چهاربعدی به نام فضا-زمان را به وجود آورده اند.جرم قابل توجه زمین ، این ساختار را به شکل یک گودی در می آورد.مانند شخص سنگینی که وسط یک تشک بادی نشسته باشد (هر چند که چنین خمیدگیهای فضا-زمان را اغلب در محیط اطراف اجرام بسیار پر جرم تر و فشرده تری مانند سیاهچاله‌ها، ستاره های نوترونی، و کوتوله های سفید سراغ داریم اما اگر با دقت کافی محیط اطراف اجرام بسیار کم جرم تری مانند زمین را نیز بررسی کنیم خمیدگی فضا-زمان ناشی از جرم زمین را می توانیم بیابیم).
بر طبق نظریه نسبیت عام انیشتین ، حرکت اجسام در ساختار تار و پودی فضا-زمان صورت می گیرد. یعنی جسم در حال حرکت تابع شکل فضا-زمانی است که در آن واقع شده است. بر اساس این نظریه، گرانش باعث تغییر شکل ساختار فضا-زمان می شود و در نتیجه حرکت جسم نیز بر اثر میدان گرانشی تغییر می کند. می توان گفت که به زبان انیشتین گرانش در اصل حرکت اجسام در مسیر خمیدگی ساختار فضا-زمان در اطراف جسم پرجرم است. یعنی وقتی زمین ر مداری به دور خورشید در گردش است از دید نسبیتی به دلیل انحنای فضا-زمان اطراف خورشید در این مسیر هدایت می شود.
اگر زمین ثابت بود، ضرورتی برای انجام این کاوش نبود، ولی از آنجا که زمین به دور خود حرکت دورانی دارد ، این خمیدگی نیز باید همراه با زمین بچرخد.زمین با پیچ و تاب دادن ساختار فضا-زمان به دور خود به آرامی آن را به صورت یک ساختار چرخشی چهار بعدی در می آورد.این همان چیزی است که ماهواره گرانش کاو یا GP-B برای آزمایش آن به فضا فرستاده شده است.
این آزمایش براساس فکر بسیار ساده ای انجام می شود: یک ژیروسکوپ (گردش نما) در حال چرخش در مداری در نزدیکی زمین قرار می دهند ، در حالی که محور چرخش آن به سمت یک ستاره بسیار دور -در نقش یک مرجع ثابت و بدون حرکت- نشانه رفته است. بدون وجود نیروهای خارجی، محور ژیروسکوپ باید تا ابد به سمت همان ستاره ثابت بماند.ولی چون فضا-زمان در نزدیکی زمین خمیده است، جهت محور ژیروسکوپ به مرور زمان تغییر می کند.با اندازه گیری بسیار دقیق تغییرات جهت محور ژیروسکوپ نسبت به ستاره، می توان میزان خمیدگی فضا-زمان را در نزدیکی زمین اندازه گرفت.


اما در عمل این آزمایش بسیار دشوار است :

چهار ژیروسکوپی که در GP-B کار گذاشته شده اند، کامل ترین کره هایی هستند که تا به حال به دست بشر ساخته شده اند.این کره ها که هر کدام به اندازه یک توپ پینگ پونگ اند (به قطر حدود ۴ سانتی متر)، از جنس سیلیکون و کوارتز هستند. هیچ گاه اختلاف آنها با یک کره کامل بیش از ۴۰ لایه اتمی نیست. اگر ژیروسکوپ ها کاملا کروی نبودند، محور چرخش آنها حتی بدون اثرات نسبیتی ‌، حرکت می کرد.
بر طبق محاسبات فضا-زمان انحنا پیدا کرده در نزدیکی زمین باعث می شود تا محور ژیروسکوپ در طول یک سال به اندازه ی ۰٫۰۴۱ ثانیه قوس جابه جا شود. یک ثانیه قوس ۳۶۰۰/۱ یک درجه است. برای اندازه گیری دقیق این زاویه، GP-B به دقت سنجش فوق العاده ۰٫۰۰۰۵ ثانیه قوس نیاز دارد.این عمل مانند آن است که بخواهیم قطر یک ورق کاغذ را از فاصله ی ۱۵۰ کیلومتری اندازه بگیریم.
محققان GP-B فناوری های کاملا جدیدی را برای این اندازه گیری اختراع کرده اند. آنان ماهواره گرانش کاو را کاملا «بدون لرز» ساخته اند تا در هنگام حرکت ماهواره در لایه های بالایی جو به ژیروسکوپ ها لرزشی وارد نشود. آنها دریافتند که چگونه از نفوذ میدان مغناطیسی زمین به داخل فضاپیما جلوگیری کنند و همچنین دستگاهی را برای اندازه گیری چرخش ژیروسکوپ ، بدون تماس با آن، اختراع کردند.
فرانسیس اوریت ، استاد فیزیک دانشگاه استنفورد و محقق اصلی پروژه GP-B می گوید: «در جریان انجام آزمایش هیچ حادثه غافلگیر کننده ای اتفاق نیفتاده است.» اکنون که مرحله جمع آوری اطلاعات پایان یافته است ، او می گوید : «دانشمندان GP-B با اشتیاق و علاقه بیشتری به کار خود ادامه می دهند و کار سخت پیش روی خود را نادیده نمی گیرند.»
در مرحله بعدی آنها باید اطلاعات گرفته شده را به طور دقیق و کامل بررسی کنند.اوریت توضیح می دهد که دانشمندان GP-B این کار را در سه مرحله انجام می دهند: در مرحله اول آنان اطلاعات را به صورت روز به روز بررسی می کنند تا بی نظمی های موجود در آنها را بیابند. سپس اطلاعات را به صورت ماه به ماه در می آورند و در نهایت آنها را به صورت یک مجموعه کامل به دست آمده در طول یک سال، تحلیل می کنند. بدین ترتیب دانشمندان ایرادات موجود در اطلاعات را ، که از طریق یک روش تجزیه و تحلیل ساده نمی توان پیدا کرد، می یابند.

نهایتا دانشمندان از سراسر دنیا نتایج را به دقت بررسی می کنند.اوریت می گوید: «بدین طریق به سخت ترین منتقدان، اجازه شرکت در این پروژه داده می شود.» اگر GP-B بتواند به طور دقیق چاله فضا-زمانی را که انتظار می رود مشخص کند، بدین معنی است که بر اساس باور عمومی فیزیکدانان نظریه انیشتین حقیقت داشته است ولی اگر این گونه نشود، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ شاید ایرادی در نظریه نسبیت عام انیشتین یافته شود. اختلاف کوچکی که ظهور انقلابی بزرگ را در فیزیک عصر جدید اعلام خواهد کرد.

 

برگرفته از: سایت «دنیایی از همه چیز»

و بخش فیزیک سایت دانشگاه فلوریدا



یک شنبه 23 شهريور 1393برچسب: Albert Einstein E = mc² GP-B Hubble Humanson Klaus Hentschel Max Planck Mercury Newton Quantum Red Shift T,N,T آلبرت اينشتين آکادمي علوم پروس اتساع زمان اثرات نسبيتي استنلي ادينگتون اسحاق نيوتن اعتقاد به اتر انجمن نجوم سلطنتي انقباض لورنتزي اورانيوم بمب اتمي بمباران هيروشيما تئوري جاذبه تئوري نسبيت تحليل طيف نور جاذبه عمومي نيوتن حرکت شتابدار خميدگي فضا-زمان خميدگي مکان- زمان خميدگي نور خميدگي گرانشي عدسي نور ستاره خورشيد گرفتگي دويچه فيزيک ديده راديواکتيو رابرت اوپنهايمر رصد خانه ليدن رصد خانه ليک رصد خانه ويلسون زمين ستاره هاي نوتروني سياره اورانوس سياره عطارد سياهچاله شتاب ثقل شتاب جاذبه شتاب گرانش زمين شعاع هاي نور شکافت هسته اتم اورانيوم 235 ظريه جديد گرانش فرانسيس اوريت فضا -زمان فيزيک نيوتني قوانين فيزيک لوس آلاموس لووريه ماهواره گرانش کاو ماکس بورن ماکس پلانک محققان GP-B معادله ميدان انيشتين ميدان گرانشي مکانيک کوانتم ناکازاکي نتايج حاصل از نسبيت نسبيت عام نظريه نسبيت نظريه نسبيت خاص نظريه نسبيت عام به زبان ساده نظريه کوانتم نيوتن نپتون هابل هم ارزي ميداني انيشتين هندسه نااقليدسي هندسي سازي گرانش هنريک آنتون لورنتز هومنسون هيروشيما ويليام دو سيتر پادماده پرتو خورشيد پل اهرنفست پل ديراک پلوتونيم چاله فضا-زمان ژيروسكوپ کسوف خورشيد کوتوله هاي سفيد گردش نما, :: 16:36 ::  نويسنده : علي شجاعي

هذه آیات لاولولالباب

این نشانه هایی است برای کسانی که

می  اندیشند.


هزینه ی بازدید تنها یک صلوات است



سه شنبه 12 فروردين 1398برچسب:, :: 19:40 ::  نويسنده : علي شجاعي

فیزیک کوانتوم و حقایق شگفت انگیزش







 
علم فیزیک کوانتم و حقایق شگفت انگیزش
 
خورشید می توانست از موز ساخته شده باشد

 

خورشید بسیار پرحرارت است زیرا وزن چند میلیارد میلیارد میلیارد تنی آن گرانش عظیمی به وجود می آورد که در نتیجه هسته ستاره را تحت فشاری غیرقابل تصور گذاشته و در نتیجه فشار بالاحرارت فوق العاده تولید می کند. در صورتی که به جای گاز هیدروژن از میلیاردها میلیارد میلیارد تن موز استفاده می شد نیز همان میزان فشار و در نتیجه همان مقدار حرارت در خورشید به وجود می آمد. با این حال با افزایش حرارت، اتم ها با بخش های مختلف ساختار ستاره یی برخورد کرده و انرژی اتمی را به وجود می آورند که در اینجا تفاوت میان حضور هیدروژن و موز در ساختار خورشید آشکار خواهد شد.

 

 

 

 

 

 

 

تمام ماده یی که نسل بشر را به وجود آورده است در یک حبه قند جا می گیرد

 

در اتم ها، 9999999999999/99 درصد فضا، خالی است و به همین دلیل در صورتی که تمامی اتم ها را به گونه یی به هم بفشاریم که فضای خالی میان آنها از بین برود، یک قاشق چایخوری یا حجمی برابر یک حبه قند از این ماده حدود پنج میلیارد تن وزن خواهد داشت: وزنی 10 برابر مجموع وزن تمامی انسان هایی که در حال حاضر در جهان حضور دارند. این در واقع همان پدیده یی است که در ستاره های نوترونی رخ می دهد و وزن آنها را تا حد غیرقابل باوری افزایش می دهد.

 

 

 

آینده می تواند گذشته را تغییر دهد

 

شگفتی جهان کوانتوم به اثبات رسیده است. آزمایش دو جداره که نور را در دو حالت موج و ذره به اثبات می رساند به اندازه کافی عجیب و غیرقابل تصور است به خصوص زمانی که اعلام شود مشاهده نور می تواند آن را از موج به ذره یا برعکس تبدیل کند. اما پدیده های عجیب تر این جهان پس از آزمایش «جان ویلر» فیزیکدان در سال 1978 خود را نمایان کرد. آزمایش وی نشان داد مشاهده یک ذره در زمان حاضر می تواند سرنوشت ذره مشابه دیگری در گذشته را متحول سازد. طبق آزمایش دو جداره در صورتی که هر یک از پرتوهای نوری خارج شده از یکی از شکاف های صفحه آزمایش را مشاهده کنید، در واقع پرتو را مجبور کرده اید خصوصیات ذره یی به خود بگیرد و اگر به هدف برخورد پرتو چشم بدوزید خصوصیت موج گونه به پرتو نور بخشیده اید. اما در صورتی که پس از عبور پرتو نور از شکاف به مسیری که از آن ناشی شده است، چشم بدوزید آنگاه است که پرتو نور می تواند در هر دوحالت شکل بگیرد. به بیانی دیگر زمان حال بر گذشته پرتو نوری تاثیر گذاشته است. این آزمایش در آزمایشگاه تنها چند صد هزارم ثانیه به طول می انجامد، اما در مشاهده نورهای ناشی از ستاره های دوردست نیز صدق می کند. در واقع مشاهده اکنون ستاره های دوردست می تواند گذشته چند هزار یا میلیون ساله آنها را تغییر دهد.

 
علم فیزیک کوانتم و حقایق شگفت انگیزش

 
 

تقریباً همه جهان گم شده است

 

 

 

می توان به جرات گفت حدود 100 میلیارد کهکشان در جهان هستی وجود دارد که هر یک از آنها از 10 میلیون تا 10 تریلیون ستاره را در خود گنجانده اند. خورشید زمین در مقایسه با این ستاره ها یکی از کوچک ترین و ضعیف ترین ستاره ها به شمار می رود و حتی می توان نام کوتوله زردرنگ را روی آن گذاشت. در واقع در جهان هستی مقادیر ترسناک و عظیمی از ماده مرئی وجود دارد که انسان تنها قادر به مشاهده دو درصد از آن است. وجود این مقدار ماده به دلیل نیروی گرانش آنها پیش بینی می شود و ماده تاریک نیز که مقدار آن شش برابر جرم ماده مرئی تخمین زده می شود بخش نامرئی جهان را تشکیل داده است. به گزارش مهر به نقل از منابع علمی جهان وجود انرژی تاریک به عنوان بخشی دیگر از جهان که در واقع مابقی جهان را تشکیل داده است، موضوع را پیچیده تر خواهد کرد. این نوع انرژی با گسترش سریع جهان در ارتباط است و به همراه ماده تاریک همچنان ناشناخته باقی مانده است.

 

 

 

جسم می تواند سریع تر از نور حرکت کند نور نیز همیشه بسیار سریع حرکت نمی کند

 
علم فیزیک کوانتم و حقایق شگفت انگیزش

 
 

سرعت نور در خلا300 هزار کیلومتر بر ساعت است با این حال نور همیشه در خلاحرکت نمی کند. برای مثال نور در آب با سرعتی یک سوم سرعت گفته شده حرکت می کند. در واکنش های اتمی برخی از ذرات به سرعت های بسیار بالایی دست پیدا می کنند که بخشی از سرعت نور است و در صورتی که از میان رابطی که سرعت نور را خواهد کاست عبور کنند، در واقع می توانند سریع تر از نور حرکت کنند. چنین پدیده یی درخششی آبی رنگ از خود به وجود می آورد که به «تشعشعات شرنکوف» شهرت دارد و با بمب های صوتی قابل مقایسه است. کمترین سرعتی که تاکنون برای نور به ثبت رسیده است 17 متر بر ثانیه یا 61 کیلومتر بر ساعت بوده که به واسطه عبور از میان روبیدیوم منجمد با حرارتی برابر صفر مطلق ایجاد شده است. این ماده در این حرارت در حالتی به نام چگالش «بوز- اینشتین» قرار دارد.

 

 

 

 

 

سیاهچاله ها سیاه نیستند

 
علم فیزیک کوانتم و حقایق شگفت انگیزش
 

به طور حتم سیاهچاله ها بسیار تاریکند اما سیاه نیستند، زیرا این پدیده ها درخشان بوده و به آرامی نور خود را در تمامی طیف های نوری از جمله نور مرئی به اطراف منتشر می کنند. این تشعشعات که «تشعشعات هاوکینگ» نام دارد نور خود و جرم سیاهچاله ها را به تدریج کاهش داده و با از دست دادن منبع جرم سیاهچاله ها تبخیر می شوند. به گزارش مهر به نقل از منابع علمی جهان، سیاهچاله های کوچک در مقایسه با جرم شان و نسبت به سیاهچاله های بزرگ تر با سرعتی بالاتر از خود نور منتشر می کنند و بر همین اساس در صورتی که برخورددهنده بزرگ هادرون براساس برخی نظریه ها از خود میکروسیاهچاله هایی تولید کند، آنها به سرعت تبخیر خواهند شد و دانشمندان پس از آن قادر خواهند بود بقایای تابش های آنها را مشاهده کنند.

 

 

 

تعداد نامحدودی نویسنده مطلب را نوشته و تعداد نامحدودی خواننده آن را می خوانند

 

براساس مدل های استاندارد کیهان شناسی جهان مرئی با تمامی میلیاردها کهکشان و تریلیون تریلیون ستاره هایش تنها یکی از بی نهایت جهان هایی است که مانند حباب های صابون در یک اسفنج در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. به دلیل بی نهایت بودن آنها می توان هر تاریخچه ممکنی را برایشان در نظر گرفت. اما تعداد تاریخچه های ممکن برای این جهان ها متناهی است زیرا تعداد محدودی پدیده و تعداد محدودی نتیجه در بر داشته اند. تعداد این پدیده ها بسیار زیاد اما متناهی است، پس همین پدیده عینی و کنونی که نویسنده این مطلب نوشته و شما آن را می خوانید، باید بی نهایت بار در زمان رخ داده باشد. شگفت انگیزتر از آن این است که بدانیم نزدیک ترین همتای ما در چه فاصله یی از ما قرار گرفته است. این فاصله عددی برابر 10 به توان 10 به توان 28 متر تخمین زده شده است که در صورت علاقه مندی به محاسبه آن می توانید از عدد یک و 10 میلیارد میلیاردمیلیارد صفر در برابر آن استفاده کنید.

 

 

 

تصور بنیادین از جهان مسوول گذشته، حال و آینده آن نیست

 

براساس نظریه نسبیت خاص چیزی به نام اکنون، گذشته یا آینده وجود ندارد و قالب های زمانی به یکدیگر وابسته اند زیرا همه هستی در سرعتی برابر در حرکت است. درصورتی که انسان با سرعتی کاملاً متفاوت در حرکت بود شاهد پیر شدن زودهنگام یکی از نزدیکان یا دیر پیر شدن وی نسبت به دیگران می بود.

 

 

 

ذره می تواند به صورت آنی روی ذره یی در آن طرف جهان تاثیر بگذارد

 
علم فیزیک کوانتم و حقایق شگفت انگیزش

 
 

زمانی که یک الکترون با همتای ضدماده خود یا پوزیترون روبه رو می شود، هر دو در درخشش کوچکی از انرژی خنثی شده و دو فوتون از این برخورد متولد می شود. ذرات زیراتمی مانند فوتون ها یا کوارک ها یک ویژگی به نام اسپین دارند که به مفهوم چرخش است. این ذرات در واقع حرکت چرخشی ندارند، اما به گونه یی رفتار می کنند که انگار در حال چرخشند. جهت اسپین فوتون ها در زمان تولد در برابر یکدیگر است و در نتیجه خنثی می شوند. با توجه به رفتارهای غیرقابل پیش بینی کوانتومی، گفتن اینکه کدام فوتون در مسیر چپ گرد و کدام یک در مسیر راست گرد حرکت خواهد داشت، غیرممکن است و در واقع تا زمانی که یکی از آنها مشاهده نشود، هر دو در هر دو جهت حرکت خواهند داشت اما به محض اینکه یکی از آنها مشاهده شود جهت راست یا چپ گرد را به خود گرفته و به هر جهتی که حرکت کند، همتایش در مسیر متضاد آن حرکت خواهد کرد. این واقعیتی است که در آزمایش ها به اثبات رسیده است.

 

 

 

 

 

هرچه سریع تر حرکت کنید سنگین تر می شوید

 
علم فیزیک کوانتم و حقایق شگفت انگیزش
 

 

در صورتی که بسیار سریع بدوید به صورت لحظه یی و نه دائم، سنگین وزن خواهید شد. سرعت نور مرز سرعت در جهان است در این صورت زمانی که جسمی با سرعتی نزدیک به نور در حرکت است و شما به آن نیرویی وارد کنید، به سرعت آن نخواهید افزود بلکه تنها به آن انرژی اضافی وارد کرده اید که این انرژی باید در جایی قرار بگیرد. بهترین مکان برای قرارگیری این انرژی جرم جسم است. براساس قانون نسبیت جرم و انرژی با یکدیگر برابرند پس هر چه انرژی وارد شده بیشتر باشد، جرم افزایش پیدا خواهد کرد. البته این افزایش وزن در انسان قابل چشم پوشی بوده و در عین حال غیرقابل انکار است.

 

منبع: تبیان - محسن مرادی




 

منبع ضد ماده كشف شد

 


 

ضد ماده كه به محض تماس با ماده آن را نابود مي سازد پديده نادري در كيهان بنظر مي رسد. براي چندين دهه دانشمندان سرنخ هائي از وجود يك ابر بسيار بزرگ ضد ماده كه در فضا سرگردان بود در دست داشتند اما نمي دانستند كه اين ابر از كجا منشا مي گيرد.

اكنون منبع اسرار آميز اين ابر ضد ماده كشف شده است: ستاره هائي كه توسط سياهچاله ها و ستاره هاي نوتروني متلاشي مي شوند. در حاليكه سامانه هاي پيش رانش از سوخت ضد ماده تا اين زمان فقط موضوعاتي در حد داستانهاي علمي تخيلي هستند اما ضد ماده بسيار واقعي است.

 

 

 

ضد ماده چيست؟

 تمامي ذرات اوليه ، ماننده پروتونها و الكترونها ، قرينه هائي از ضد ماده از جرم مشابه اما بار متضاد دارند. براي مثال ، ضد ماده مخالف يك الكترون كه پوزيترون ناميده مي شود داراي بار مثبت است.

 زمانيكه يك ذره با ضد ذره خود برخورد مي كند يكديگر را نابود مي كنند و طي اين فرايند يك انفجار انرژي مانند پرتوهاي گاما آزاد مي گردد. در سال 1978 ، تجهيزات رديابي پرتوهاي گاما كه با استفاده از بالون به آسمان فرستاده شدند يك نوع پرتو گاما را ردگيري كردند كه از فضا منشا مي گرفت. بنظر مي رسيد كه برخورد الكترونها با پوزيترونها باعث انتشار اين پرتو مي شد و اين بدان معني بود كه در فضا ضد ماده وجود داشت.

ظاهرا  اين پرتوهاي گاما از يك ابر ضد ماده كه حدود صد هزار سال نوري پهنا داشته و هسته كهكشان راه شيري را احاطه كرده بود منتشر مي شده است. اين ابر غول آسا با پرتوهاي گاما و انرژي برابر صد هزار خورشيد مي درخشد.

اينكه دقيقا چه عاملي باعث ايجاد ضد ماده مي شد براي چندين دهه يك راز باقي مانده بود. ستارهاي در حال انفجار و ماده تاريك از جمله مظنونين بودند. 

اكنون ، يك گروه تحقيقاتي بين المللي با چهار سال مطالعه داده هاي ماهواره بين المللي آزمايشگاه اخترفيزيك پرتو گاما از آژانس فضائي اروپا مظنونين اصلي را به دقت تعيين كرده است. اين يافته هاي جديد پيشنهاد مي كنند كه اين پوزيترونها اساسا از ستاره هائي كه توسط سياهچاله ها بلعيده مي شوند و همچنين ستاره هاي نوتروني توليد مي شوند.

  

زمانيكه يك سياهچاله يا يك ستاره نوتروني يك ستاره را نابود مي كنند مقادير عظيمي پرتو آزاد مي شود. دانشمندان بر اين باورند كه وقتي الكترونها و پوزيترونها در زمان نابود شدن پرتوهاي گاما "آشكار گر" را منتشر مي كنند ، اين پرتوهاي گاما نيز مي توانند با تركيب شدن ، الكترون و پوزيترون توليد كنند تا مكانيسم ايجاد ابر ضد ماده را فراهم نمايند. بر اساس محاسبه پژوهشگران يك ستاره نسبتا عادي كه توسط سياهچاله يا ستاره نوتروني متلاشي مي شود قادر است صد هزار بيليون بيليون بيليون بيليون پوزيترون (عدد يك با چهل و يك صفر) در ثانيه توليد كند.

يافته هاي پژوهشگران در نسخه دهم ماه ژانويه 2008 مجله Nature  به چاپ رسيده است.    



 

توضیح دهید که چگونه میتوان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت؟سوال بالا یکی از سوالات امتحان فیزیک در دانشگاه کپنهانگ بود !

يكي از دانشجويان چنين پاسخ داد: به فشار سنج يك نخ بلند مي بنديم.سپس فشارسنج را از بالاي آسمان خراش طوري آويزان ميكنيم كه سرش به زمين بخورد.ارتفاع ساختمان مورد نظر برابر با طول نخ به اضافه طول فشارسنج خواهد بود.

پاسخ بالا چنان مسخره به نظر مي آمد كه مصحح بدون تامل دانشجو را مردود اعلام كرد.ولي دانشجو اصرار داشت كه پاسخ او كاملا درست است و درخواست تجديد نظر در نمره خود كرد. يكي از اساتيد دانشگاه به عنوان قاضي تعيين شد و قرار شد كه تصميم نهايي را او بگيرد.

نظر قاضي اين بود كه پاسخ دانشجو در واقع درست است.ولي نشانگر هيچ گونه دانشي نسبت به اصول علم فيزيك نيست.سپس تصميم گرفته شد كه دانشجو احضار شود و در طي فرصتي شش دقيقه اي پاسخي شفاهي ارائه دهد كه نشانگر حداقل آشنايي او با اصول علم فيزيك باشد.

دانشجو در پنج دقيقه اول ساكت نشسته بود و فكر مي كرد.قاضي به او يادآوري كرد كه زمان تغيين شده در حال اتمام است.دانشجو گفت كه چندين روش به ذهنش رسيده است ولي نميتواند تصميم گيري كند كه كدام يك بهترين مي باشد.



ادامه مطلب ...


جمعه 19 مهر 1392برچسب:, :: 15:23 ::  نويسنده : علي شجاعي

 

این نظریه توسط انیشتن مطرح شد.انیشتن معتقد بود الکتریسیته، مغناطیس و گرانش با هم رابطه ی مستقیم دارن و تفکیک ناپذیرند.ظاهرا اون و یه سری دیگه از دانشمندا در اواسط قرن بیستم دست به آزمایش این نظریه در نیروی دریایی آمریکا زدن.اونا میخواستن یک کشتی رو ناپدید کنن. درسته که این نظریه روی این 3 مشخصه کار میکنه، اما علاوه بر این سه شاخه گفته میشه  زمان، نور و فضا هم سه مبحث دیگه ی این نظریه هستند.و این باعث شد دانشمندان دیگر این نظریه رو مسخره کنن و اون رو نظریه همه چیز بنامند.

اون طور که گفته میشه یه میدان مغناطیسی به طول 100 متر ایجاد میشه و برق مورد نیاز هم از دو کشتی دیگر تامین میشد.این آزمایش موفقیت آمیز بود و اون ها تونستن کشتی رو غیب کنن. و البته باید گفت که اونا از پادگرانش هم استفاده کردند.

بر اثر این واقعه، نیمی از خدمه که داخل میدان نیرو قرار داشتند دچار جنون مطلق شدند. بعضی از خدمه ی کشتی دیوونه شدند، بدنشان در بدنه ی فولادی کشتی نفوذ کرد و سپس مشتعل شدند، بعضی از خدمه از کشتی به بیرون پریدند ولی هیچگاه به آب نرسیدند! اما اثرات مخرب و جانی آن، بعد از آزمایش هم ادامه داشت و تعدادی از ملوانان در پیش چشم خانواده و دوستان خود ناپدید شدند و دیگر اثری از آنان پیدا نشد. دیگران ظاهرا درست پس از انجام آزمایش سالم بودند. اما به مرور، اتفاقات عجیبی برایشان رخ داد. آنان گاهی در جا خشک و منجمد میشدند، چون هنوز تاثیر میدان نیرو بر بدنشان باقی بود. بعد، همین آدمهای منجمد نیز محو و ناپدید میشدند.
بازماندگان این حادثه اظهار داشتند که این میدان مغناطیسی دریچه ای از فضا-زمان را شکافته و در این جاده سفینه های بیگانه که در حال رفت و آمد بودند دیده شدند.

البته گفته میشه وقتی این کشتی محو شد در سواحل بندر نور فولک واقع در 600km فیلادلفیا ظاهر شد! عده ای کشتی رو به وضوح در آن محل مشاهده کردند، ولی چند ثانیه بعد غیب شد و به لنگرگاه فیلادلفیا باز گشت.

جریان از جایی شروع میشه که "اینشتین" بعد از اینکه از نظریه ی نسبیتش سوء استفاده میشه (با استفاده از این نظریه و شکافت هسته ی اتم، بمب اتم ساخته شد و موجب مرگ صدها نفر در ژاپن شد...) کل حواس و دقت و وقت خودش رو معطوف به یه نظریه ی دیگه به نام "نظریه ی میدان واحد" میکنه. انیشتین با این نظریه میخواست ثابت کنه که الکتریسیته، مغناطیس و گرانش، سه حوزه ی تفکیک ناپذیرند... میگن اینشتین قبل از اینکه بتونه نظریش رو کامل کنه میمیره و هرگز نمیتونه اثباتش کنه. ولی بعضی ها از جمله من میگیم اثباتش میکنه، ولی وقتی که پیامدها و نتایج و اثراتش رو میفهمه و درک میکنه که تا چه اندازه میتواند برای بشریت هولناک باشد، همه ی اسناد و مدارکش رو نابود میکنه تا این یکی نظریش هم همانند نظریه ی نسبیتش موجب قدرت نمایی حکومتها و در نهایت مرگ انسانها نشه. حتی نیروی دریایی ایالات متحده هم از آزمایش و تجربه ی این کشفیات وحشت دارد چون سالها پیش چنین آزمایشی را انجام داده و با نتایج فاجعه باری مواجه شده است... میگید چطور؟ جواب این سوال به همون آزمایشی بر میگرده که ذکر شد. حالا عرض میکنم...
"اینشتین" وقتی که نظریش رو کامل میکنه متوجه میشه که نظریش خیلی گسترده تر از این حرفهاست! این دانشمند بزرگ پی میبره که علاوه بر الکتریسیته و مغناطیس و گرانش، سه شاخه ی دیگه هم اضافه میشه.



ادامه مطلب ...


کاربران و بینندگان محترم ار این پس فروم وبلاگ فعال شد می توانید در آنجا راجع به فیزیک صحبت کنیم

پنج شنبه 7 شهريور 1398برچسب:, :: 13:36 ::  نويسنده : علي شجاعي

سلام رفقا!
گویا آلبرت انیشتن در اواخر عمرش یه سری مکاتبات مخفیانه ای با آیت الله بروجردی داشته! میخواسته یه کتاب بنویسه.
نسخه خطی کتابش رو یه ایرانی به قیمت 3000000دلار! از یه یهودی خریده و داره ترجمش میکنه!
این پایین شرح کامل این ماجرا رو گذاشتم:

آلبرت اینشتین در رسالهی پایانی عمر خود با عنوان : دی ارکلرونگ"، یعنی : بیانیه" ، که در سال 1954 ( =1333ش ) آن را در آمریکا و به آلمانی نوشته است اسلام را بر تمامی ادیان جهان ترجیح میدهد و آن را کاملترین و معقولترین دین میداند. این رساله در حقیقت همان نامه نگاری محرمانهی اینشتین با آیتالله العظمی بروجردی (فوت 1340 ش = 1961 م) است که توسط مترجمین برگزیده ی شاه ایران و به صورت محرمانه صورت پذیرفته است.

اینشتین در این رساله "نظریه نسبیت" خو درا با آیاتی از قرآن کریم و احادیثی از نهجالبلاغه و بیش از همه بحارالانوار علامهی مجلسی (که از عربی به انگلیسی و ... توسط حمیدرضا پهلوی (فوت 1371 ش) و ... ترجمه و تحت نظر آیت الله بروجردی شرح میشده تطبیق داده و نوشته که هیچ جا در هیچ مذهبی چنین احادیث پر مغزی یافت نمیشود و تنها این مذهب شیعه است که احادیث پیشوایان آن نظریه پیچیده "نسبیت" را ارائه داده ولی اکثر دانشمندان نفهمیدهاند. از آن جمله حدیثی است که علامه مجلسی در مورد معراج جسمانی رسول اکرم (ص) نقل میکند که : هنگام برخاستن از زمین دامن یا پای مبارک پیامبر به ظرف آبی میخورد و آن ظرف واژگون میشود. اما بعد از این که پیامبر اکرم (ص) از معراج جسمانی باز میگردند مشاهده میکنند که پس از گذشت این همه زمان هنوز آب آن ظرف در حال ریختن روی زمین است ... اینشتین این حدیث را از گرانبهاترین بیانات علمی پیشوایان شیعه در زمینهی "انبساط و نسبیت زمان" دانسته و شرح فیزیکی مفصلی بر آن می­نویسد....

همچنین اینشتین در این رساله "معاد جمسانی" را از راه فیزیکی اثبات میکند (علاوه بر قانون سوم نیوتون = عمل و عکس العمل .) او فرمول ریاضی "معاد جسمانی " را عکس فرمول معروف "نسبیت ماده و انرژی" می­داند: E=M.C2>>M=E:C2 یعنی اگر حتی بدن ما تبدیل به انرژی شده باشد دوباره عینا" به ماده تبدیل شده و زنده خواهد شد.

اینیشتین در این کتاب همواره از آیت الله بروجردی با احترام و بارها به لفظ "بروجردی بزرگ" یاد کرده و از شادروان پروفسور حسابی نیز بارها با لفظ "حسابی عزیز"..

 

منبع:http://group360.ir



 

 

 

 
 
 
 
هفت کشف مبهوت کننده فیزیک:

 


 

ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به به انرژی هسته ای کیهانی:انرژی هسته ای، ترکیب هسته اتم ها در داخل ستاره ها یکی از اهداف طولانی مدت است که انسانها در پی دستیابی به آن بوده و هستند. در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده اند. در ژانویه سال 2010 دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیکتر شدند.

نور ماده را تا می کند: در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می رود، دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب ترین پدیده هایی است که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده اند. این پدیده طی آزمایشی در ماه مارچ سال جاری گزارش شده است که طی آن دانشمندان رشته هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

سه قلوهای شگفت انگیز: دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام "حلقه های برومین" بازخلق کنند. این حلقه ها سه حلقه درهم هستند که در صورت برداشتن هر یک از آنها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد. فیزیکدانان از گذشته می دانستند که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه هایی برخوردارند اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود. این حلقه ها در دسامبر 2009 و چهل سال پس از اولین پیش بینی فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

سوپ کوارک-گلون: یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک نیز به واسطه برخورد دهنده "بروکهاون" در فوریه سال جاری کشف شد. این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی از کوارک - گلون یا سوپ کوارک - گلونی به وجود آورد ترکیبی که در آن پروتونها و نوترونها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارکها و گلونها شکسته می شوند. این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید 250 هزار بار داغتر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می کند همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است
.

 

 

 


 





ادامه مطلب ...


 مقدمه ای بر نظریه 

یکی از مهم ترین اتفاقات این دنیا و شاید مهم ترین آن انفجار بزرگ و یا همان بیگ بنگ (البته این یک نظریه است) است. ایده و تئوری مهبانگ (انفجار بزرگ) با نگرش بر ساختار کیهان ایجاد شد و تحقیق روی ان در سال 1912 میلادی (1291 ه.ش) توسط وستو اسلیفر  آغاز شد .

در ابتدا یک جسم بسیار چگال و داغ با حجم صفر و جرم بینهایت وجود داشت.به دلایل نا معلوم(این یکی از بزرگ ترین سوال های بی پاسخ علم فیزیک است)منفجر شد.این انفجار در میلیارد ها سال پیش و حتی قبل از آفرینش انسان رخ داده است.بر طبق این نظریه بر اساس این انفجار زمان و سه بعد مکان در یک لحظه شروع شده اند. 

جالب ترین نکته این جاست که ما هم اکنون دربازه انفجار هستیم.برای درک بهتر این بحث یک مثال میزنم.یک نارنجک را در نظر بگیرید:حدود چهل ترکش دارد که بعد از انفجار در زمان بسیار کم تقریبا چند ثانیه با سرعت بسیار زیاد به اطراف پرتاب می شوند.حال زمین یکی از ترکش ها و نقطه (۰و۰) همان نارنجک.به نوعی می توان گفت ما مانند ترکش نارنجکی هستیم که بعد از انفجار در حال پرتاب شدنیم با این تفاوت که بازه انفجار از چند ثانیه به میلیارد ها سال (و  همین طور ادامه دارد) گسترش یافته و انرژی پرتاب بینهایت است. یعنی که ما در هر ثانیه با سرعت و شتاب بالایی از مکان (۰و۰) در حال دور شدن هستیم.(هم اکنون)  

 اثبات نظریه مهبانگ

نتایج 3 رصد مهم طی قرن گذشته به ستاره شناسان کمک کرد تا اطمینان حاصل کنند که جهان با بیگ بنگ آغاز شده است . اولین آنها این است که جهان در حال انبساط است – بدین معنی که فضای میان کهکشان ها در حال بزرگ و بزرگتر شدن است - این مشاهده منجر به این حدس شد که قبل ازانبساط همه چیز در جایی کنار هم قرار داشته است . دوم اینکه این نظریه به خوبی قادر به توضیح فراوانی هلیم و دتریم ( ایزوتوب هیدروژن ) در جهان است . دما و چگالی و محیط منبسط شونده جهان اولیه شرایط خوبی برای تولید این هسته‌ها با فراوانی که امروز شاهد آن هستیم می‌باشد . دلیل سوم اینکه ستاره شان موفق به رصد تابش پس زمینه کیهانی – نابش بس از انفجار اولیه - از هر سمت کیهان شده اند . تابش پس زمینه کیهانی دلیل قاطعی بر تایید آغازی این چنین – با یک انفجار- برای جهان است . آفای استفان هاوکینگ در این مورد می‌گوید : این اکتشاف بی نظیر ، اکتشاف قرن است . 

 

شرح گام به گام تاریخ کیهان از دید نظریهٔ "مهبانگ"  

مرحله نخست ( صفر تا10 به توان 43- ثانیه) این مساله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این نخستین اجزای ثانیه‌ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد . هیچ معادله اندازه گیری برای دمای بسیار بالا و تصورناپذیری که در این زمان حاکم بود در دست نمی‌باشد.

مرحله دوم ( از10 به توان 43- تا 10 به توان 32- ثانیه ( نخستین سنگ بناهای ماده مثلا کوارک ها و الکترون ها و پاد ذره‌های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر به وجود می‌آیند. بخشی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می کنند و به صورت تشعشع فرو می پاشند. در لحظه‌های بسیار بسیار اولیه ذره‌های فرا سنگین - x نیز می‌توانسته اند به وجود آمده باشند. این ذره‌ها دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به پاد ماده و مثلا کوارک های بیشتری نسبت به آنتی کوارک ها ایجاد می کنند. ذره‌های x که تنها در همان نخستین اجزای بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از : " افزونی ماده در برابر پاد ماده "

مرحله سوم ( از10 به توان 32- ثانیه تا 10 به توان 6- ثانیه ( کیهان از مخلوطی از کوارک ها - لپتون ها - فوتون ها و ذره‌های دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و نابودی یکدیگر مشغول بوده و همچنین خیلی سریع در حال از دست دادن دما هستند.

مرحله چهارم ( از 10 به توان 6- ثانیه تا 10 به توان 3- ثانیه ( کمابیش همگی کوارک ها و پاد کوارک ها به صورت پرتو ذره‌ها به انرژی تبدیل می‌شوند. کوارک های جدید دیگر نمی‌توانند در دماهای رو به کاهش به وجود آیند ولی از آن جایی که کوارک های بیشتری نسبت به پاد کوارک ها وجود دارند برخی از کوارک ها برای خود جفتی پیدا نکرده و به صورت اضافه باقی می مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون می سازند. سنگ بناهای هسته اتم های آینده اکنون ایجاد شده اند.

مرحله پنجم( از 10 به توان 3- ثانیه تا 100 ثانیه ( الکترون ها و پاد الکترون ها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می‌شوند. شماری از الکترون ها باقی می ماند زیرا که ماده بیشتری نسبت به پاد ماده وجود دارد. این الکترون ها بعدا مدارهای اتمی را می سازند.

مرحله ششم ( از 100 ثانیه تا 30 دقیقه ( در دماهایی که امروزه می‌توان در مرکز ستارگان یافت نخستین هسته‌های اتم های سبک و به ویژه هسته‌های بسیار پایدار هلیم در اثر همجوشی هسته‌ای ساخته می‌شوند. هسته اتم های سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمی‌شوند. در آغاز آفرینش عملا تنها دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند : هلیم و هیدروژن.

مرحله هفتم ( از 30 دقیقه تا 1 میلیون سال پس از آفرینش ) پس از گذشت حدود 300000 سال گوی آتشین آنقدر دما از دست داده که هسته اتم ها و الکترون ها می‌توانند در دمایی در حدود 3000 درجه سانتی گراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره بی درنگ از هم بپاشند اتم ها را تشکیل دهند . در نتیجه آن مخلوط ذره‌ای که قبلا نا مرئی بود اکنون قابل دیدن می‌شود.

مرحله هشتم ( از یک میلیون سال پس از آفرینش تا امروز ( از ابرهای هیدروژنی دستگاههای راه شیری، ستارگان و سیاره‌ها به وجود می‌آیند. در درون ستارگان هسته اتم های سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید می‌شوند. که بعد ها در انفجارهای ستاره‌ای آزاد می‌گردند و برای ساخت ستارگان و سیاره‌ها و زندگی جدید به کار می‌آیند.

 

مشخصات جهان    

توجه شود که ارقام فوق تقریبی است، اما نتیجه ای که از آنها می خوهیم بگیریم، عمیقتر از اهمیت درستی یا نادرستی ارقام فوق است

 T=13.7x1012 years =4.3x1020 s    :  عمر جهان(Age of universe) 

   R=1.6x1026 m            :           شعاع جهان(Radius of universe) 

    V=17.1x1078m3     :             حجم جهان (Volume of universe) 

    D=10-18 kg/m3     :              چگالی چهان(Density of universe)  

 M= 17.1x1060 kg    :                     جرم جهان(Mass of universe)  

 

 

 

 

 




دانستني هاي بمب اتمي

بمب اتمي سلاحي است كه نيروي آن از انرژي اتمي و بر اثر شكاف هسته (فيسيون ) اتمهاي پلوتونيوم يا اورانيوم ايجاد مي شود .در فرآيند شكافت هسته اي ، اتمهاي ناپايدار شكافته و به اتمهاي سبكتر تبديل مي شوند .

نخستين بمب از اين نوع ، در سال 1945 م در ايالات نيو مكزيكو در ايالات متحده آمريكا آزمايش شد . اين بمب ، انفجاري با قدرت 19 كيلو تن ايجاد كرد ( يك كيلو تن برابر است با

انرژي اتمي آزاد شده 190 تن ماده منفجره تي . ان . تي ) انفجار بمب اتمي موج بسيار نيرومند پرتوهاي شديد نوراني ، تشعشعات نفوذ كننده اشعه گاما و نوترونها و پخش شدن مواد راديو اكتيو را همراه دارد . انفجار بمب اتمي چندين هزار ميليارد كالري حرارت را در چند ميليونيوم ثانيه ايجاد مي كند .

اين دماي چند ميليون درجه اي با فشار بسيار زياد تا فاصله 1200 متري از مركز انفجار به افراد بدون پوشش حفاظتي صدمه مي زند و سبب مرگ و بيماري انسان و جانوران مي شود . همچنين زمين ، هوا آب و همه چيز را به مواد راديو اكتيو آلوده مي كند .

بمب هاي اتمي شامل نيروهاي قوي و ضعيفي اند كه اين نيروها هسته يك اتم را به ويژه اتم هايي كه هسته هاي ناپايداري دارند، در جاي خود نگه مي دارند. اساسا دو شيوه بنيادي براي آزادسازي انرژي از يك اتم وجود دارد: 1- شكافت هسته اي: مي توان هسته يك اتم را با يك نوترون به دو جزء كوچك تر تقسيم كرد. اين همان شيوه اي است كه در مورد ايزوتوپ هاي اورانيوم (يعني اورانيوم 235 و اورانيوم 233) به كار مي رود.

براي توليد يك بمب اتمي موارد زير نياز است:

يك منبع سوخت كه قابليت شكافت يا همجوشي را داشته باشد.

دستگاهي كه همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.

راهي كه به كمك آن بتوان بيشتر سوخت را پيش از آنكه انفجار رخ دهد دچار شكافت يا همجوشي كرد.

در اولين بمب هاي اتمي از روش شكافت استفاده مي شد. اما امروزه بمب هاي همجوشي از فرآيند همجوشي به عنوان ماشه آغازگر استفاده مي كنند.بمب هاي شكافتي (فيزيوني): يك بمب شكافتي از ماده اي مانند اورانيوم 235 براي خلق يك انفجار هسته اي استفاده مي كند. اورانيوم 235 ويژگي منحصر به فردي دارد كه آن را براي توليد هم انرژي هسته اي و هم بمب هسته اي مناسب مي كند. اورانيوم 235 يكي از نادر موادي است كه مي تواند زير شكافت القايي قرار بگيرد.اگر يك نوترون آزاد به هسته اورانيوم 235 برود،هسته بي درنگ نوترون را جذب كرده و بي ثبات شده در يك چشم به هم زدن شكسته مي شود. اين باعث پديد آمدن دو اتم سبك تر و آزادسازي دو يا سه عدد نوترون مي شود كه تعداد اين نوترون ها بستگي به چگونگي شكسته شدن هسته اتم اوليه اورانيوم 235 دارد. دو اتم جديد به محض اينكه در وضعيت جديد تثبيت شدند از خود پرتو گاما ساطع مي كنند. درباره اين نحوه شكافت القايي سه نكته وجود دارد كه موضوع را جالب مي كند.

1 - احتمال اينكه اتم اورانيوم 235 نوتروني را كه به سمتش است، جذب كند، بسيار بالا است. در بمبي كه به خوبي كار مي كند، بيش از يك نوترون از هر فرآيند فيزيون به دست مي آيد كه خود اين نوترون ها سبب وقوع فرآيندهاي شكافت بعدي اند. اين وضعيت اصطلاحا «وراي آستانه بحران» ناميده مي شود.

2 - فرآيند جذب نوترون و شكسته شدن متعاقب آن بسيار سريع و در حد پيكو ثانيه (12-10 ثانيه) رخ مي دهد.

3 - حجم عظيم و خارق العاده اي از انرژي به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شكسته شدن هسته آزاد مي شود. انرژي آزاد شده از يك فرآيند شكافت به اين علت است كه محصولات شكافت و نوترون ها وزن كمتري از اتم اورانيوم 235 دارند. اين تفاوت وزن نمايان گر تبديل ماده به انرژي است كه به واسطه فرمول معروف mc2= E محاسبه مي شود. حدود نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده به كار رفته در يك بمب هسته اي برابر با چندين ميليون گالن بنزين است. نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده انداز ه اي معادل يك توپ تنيس دارد. در حالي كه يك ميليون گالن بنزين در مكعبي كه هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع يك ساختمان 5 طبقه) است، جا مي گيرد. حالا بهتر مي توان انرژي آزاد شده از مقدار كمي اورانيوم 235 را متصور شد.براي اينكه اين ويژگي هاي اروانيوم 235 به كار آيد بايد اورانيوم را غني كرد. اورانيوم به كار رفته در سلاح هاي هسته اي حداقل بايد شامل نود درصد اورانيوم 235 باشد.در يك بمب شكافتي، سوخت به كار رفته را بايد در توده هايي كه وضعيت «زير آستانه بحران» دارند، نگه داشت. اين كار براي جلوگيري از انفجار نارس و زودهنگام ضروري است. تعريف توده اي كه در وضعيت «آستانه بحران» قرار داد چنين است: حداقل توده از يك ماده با قابليت شكافت كه براي رسيدن به واكنش شكافت هسته اي لازم است. اين جداسازي مشكلات زيادي را براي طراحي يك بمب شكافتي با خود به همراه مي آورد كه بايد حل شود.

1 - دو يا بيشتر از دو توده «زير آستانه بحران» براي تشكيل توده «وراي آستانه بحران» بايد در كنار هم آورده شوند كه در اين صورت موقع انفجار به نوترون بيش از آنچه كه هست براي رسيدن به يك واكنش شكافتي، نياز پيدا خواهد شد.

2 - نوترون هاي آزاد بايد در يك توده «وراي آستانه بحران» القا شوند تا شكافت آغاز شود.

3 - براي جلوگيري از ناكامي بمب بايد هر مقدار ماده كه ممكن است پيش از انفجار وارد مرحله شكافت شود براي تبديل توده هاي «زير آستانه بحران» به توده هايي «وراي آستانه بحران» از دو تكنيك «چكاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده مي شود.تكنيك «چكاندن ماشه» ساده ترين راه براي آوردن توده هاي «زير بحران» به همديگر است. بدين صورت كه يك تفنگ توده اي را به توده ديگر شليك مي كند. يك كره تشكيل شده از اورانيوم 235 به دور يك مولد نوترون ساخته مي شود. گلوله اي از اورانيوم 235 در يك انتهاي تيوپ درازي كه پشت آن مواد منفجره جاسازي شده، قرار داده مي شود.كره ياد شده در انتهاي ديگر تيوپ قرار مي گيرد. يك حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را براي انفجار چاشني و بروز حوادث زير تشخيص مي دهد:

1 - انفجار مواد منفجره و در نتيجه شليك گلوله در تيوپ

2 - برخورد گلوله به كره و مولد و در نتيجه آغاز واكنش شكافت

3 - انفجار بمب

در «پسر بچه» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر هيروشيما انداخته شد، تكنيك «چكاندن ماشه» به كار رفته بود. اين بمب 5/14 كيلو تن برابر با 500/14 تن TNT بازده و 5/1 درصد كارآيي داشت. يعني پيش از انفجار تنها 5/1 درصد ازماده مورد نظر شكافت پيدا كرد.

در همان ابتداي «پروژه منهتن»، برنامه سري آمريكا در توليد بمب اتمي، دانشمندان فهميدند كه فشردن توده ها به همديگر و به يك كره با استفاده از انفجار دروني مي تواند راه مناسبي براي رسيدن به توده «وراي آستانه بحران» باشد. البته اين تفكر مشكلات زيادي به همراه داشت. به خصوص اين مسئله مطرح شد كه چگونه مي توان يك موج شوك را به طور يكنواخت، مستقيما طي كره مورد نظر، هدايت و كنترل كرد؟افراد تيم پروژه «منهتن» اين مشكلات را حل كردند. بدين صورت، تكنيك «انفجار از درون» خلق شد. دستگاه انفجار دروني شامل يك كره از جنس اورانيوم 235 و يك بخش به عنوان هسته است كه از پولوتونيوم 239 تشكيل شده و با مواد منفجره احاطه شده است. وقتي چاشني بمب به كار بيفتد حوادث زير رخ مي دهند:

1 - انفجار مواد منفجره موج شوك ايجاد مي كند.

2 - موج شوك بخش هسته را فشرده مي كند.

3 - فرآيند شكافت شروع مي شود.

4 - بمب منفجر مي شود.

در «مرد گنده» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر ناكازاكي انداخته شد، تكنيك «انفجار از درون» به كار رفته بود. بازده اين بمب 23 كيلو تن و كارآيي آن 17درصد بود.شكافت معمولا در 560 ميلياردم ثانيه رخ مي دهد.بمب هاي همجوشي: بمب هاي همجوشي كار مي كردند ولي كارآيي بالايي نداشتند. بمب هاي همجوشي كه بمب هاي «ترمونوكلئار» هم ناميده مي شوند، بازده و كارآيي به مراتب بالاتري دارند. براي توليد بمب همجوشي بايد مشكلات زير حل شود:دوتريوم و تريتيوم مواد به كار رفته در سوخت همجوشي هر دو گازند و ذخيره كردنشان دشوار است. تريتيوم هم كمياب است و هم نيمه عمر كوتاهي دارد بنابراين سوخت بمب بايد همواره تكميل و پر شود.دوتريوم و تريتيوم بايد به شدت در دماي بالا براي آغاز واكنش همجوشي فشرده شوند. در نهايت «استانسيلا اولام» دريافت كه بيشتر پرتو به دست آمده از يك واكنش فيزيون، اشعه X است كه اين اشعه X مي تواند با ايجاد درجه حرارت بالا و فشار زياد مقدمات همجوشي را آماده كند. بنابراين با به كارگيري بمب شكافتي در بمب همجوشي مشكلات بسياري حل شد. در يك بمب همجوشي حوادث زير رخ مي دهند:

1 - بمب شكافتي با انفجار دروني ايجاد اشعه X مي كند.

2 - اشعه X درون بمب و در نتيجه سپر جلوگيري كننده از انفجار نارس را گرم مي كند.

3 - گرما باعث منبسط شدن سپر و سوختن آن مي شود. اين كار باعث ورود فشار به درون ليتيوم - دوتريوم مي شود.

4 - ليتيوم - دوتريوم 30 برابر بيشتر از قبل تحت فشار قرار مي گيرند.

5 - امواج شوك فشاري واكنش شكافتي را در ميله پولوتونيومي آغاز مي كند.

6 - ميله در حال شكافت از خود پرتو، گرما و نوترون مي دهد.

7 - نوترون ها به سوي ليتيوم - دوتريوم رفته و با چسبيدن به ليتيوم ايجاد تريتيوم مي كند.

8 - تركيبي از دما و فشار براي وقوع واكنش همجوشي تريتيوم - دوتريوم ودوتريوم - دوتريوم و ايجاد پرتو، گرما و نوترون بيشتر، بسيار مناسب است.

9 - نوترون هاي آزاد شده از واكنش هاي همجوشي باعث القاي شكافت در قطعات اورانيوم 238 كه در سپر مورد نظر به كار رفته بود، مي شود.

10 - شكافت قطعات اروانيومي ايجاد گرما و پرتو بيشتر مي كند.

11 - بمب منفجر شود.



 

زندگی نامه البرت انیشتین

مقدمه

اين سخن بسيار گفته شده است كه براي پي بردن به ساختمان پر كاهي با عمق و دقت، بايد جهان را به درستي شناخت؛ امّا آن كس كه بتواند با چنين عمق و دقتي به ساختمان پر كاهي پي برد، در هيچ يك از امور جهان نكته تاريكي نخواهد يافت.من شرح حال انیشتن  براي آن كساني كه مي خواهند چيزي از جهان پر تناقض قرن بيستم درك كنند  بيان مي کنم و اينك شرح حال زندگي او از كودكي تا پايان عمر: آلبرت انيشتين در چهاردهم مارس 1879 در شهر اولم كه شهر متوسطي از ناحيه و ورتمبرگ آلمان بود متولّد شد. امّا شهر مزبور در زندگي او اهميتي نداشته است. زيرا يك سال بعد از تولّد او خانواده وي از اولم عازم مونيخ گرديدند.

                      

 

 

 

پدر آلبرت، هرمان انيشتين كارخانه كوچكي براي توليد محصولات الكترو شيميايي داشت و با كمك برادرش كه مدير فني كارخانه بود از آن بهره برداري مي كرد. گر چه در كار معاملات بصيرت كاملي نداشت. پدر آلبرت از لحاظ عقايد سياسي نيز مانند بسياري از مردم آلمان گرچه با حكومت پروسي ها مخالفت داشت امّا امپراطوري جديد آلمان را ستايش مي كرد و صدر اعظم آن «بيسمارك» و ژنرال «مولتكه» و امپراطور پير يعني «ويلهم اول» را گرامي مي داشت. مادر انيشتين كه قبل از ازدواج پائولين كوخ نام داشت، بيش از پدر زندگي را جدي مي گرفت و زني بود اهل هنر و صاحب احساساتي كه خاصّ هنرمندان است و بزرگترين عامل خوشي او در زندگي و وسيله تسلاي وي از علم روزگار، موسيقي بود.

 

 

 

آلبرت كوچولو به هيچ وجه كودك اعجوبه اي نبود و حتّي مدّت زيادي طول كشيد تا سخن گفتن آموخت به طوري كه پدر و مادرش وحشت زده شدند كه مبادا فرزندشان ناقص و غير عادي باشد؛ امّا بالاخره شروع به حرف زدن كرد؛ ولي غالباً ساكت و خاموش بود و هرگز بازيهاي عادي را كه مابين كودكان انجام مي گرفت و موجب سرگرمي كودك و محبّت في ما بين مي شود را دوست نداشت.

 

آلبرت مرتباً و هر سال از پس سال ديگر طبق تعاليم كاتوليك تحصيل كرد و از آن لذّت فراوان برد و حتّي در مواردي از دروس كه به شرعيات و قوانين مذهبي كاتوليك بستگي داشت چنان قوي شد كه مي توانست در هر مورد كه همشاگردانش قادر نبودند به سؤالهاي معلّم جواب دهند، او به آنها كمك مي كرد.

 

انيشتين جوان در ده سالگي مدرسه ابتدايي را ترك كرد و در شهر مونيخ به مدرسه متوسطه «لوئيت پول» وارد شد. در مدرسه متوسطه اگر مرتكب خطايي مي شدند راه و رسم تنبيه ايشان آن بود كه مي بايست بعد از اتمام درس، تحت نظر يكي از معلّمان، در كلاس توقيف شوند و با در نظر گرفتن وضع نابهنجار و نفرت انگيز كلاسهاي درس، اين اضافه ماندن شكنجه اي واقعي محسوب مي شد.

 

 

ذوق هنري

ذوق هنري انيشتين چنان بود كه وقتي پنج ساله بود، روزي  پدرش قطب نمايي جيبي را به وي نشان داد  خاصّيت اسرار آميز عقربه مغناطيسي در كوك تأثير عميقي گذاشت. با وجود آنكه هيچ عامل مرئي در حركت عقربه تأثيري نداشت، كودك چنين نتيجه گرفت: در فضاي خالي بايد عاملي وجود داشته باشد كه اجسام را جذب كند.

 

وقتي كه انيشتين پانزده ساله بود، حادثه اي اتفاق افتاد كه جريان زندگي او را به راه جديدي منحرف ساخت: هرمان پدر او در كار تجارت خويش با مشكلاتي مواجه شد و در پي آن صلاح را در آن ديدند كه كارخانه خود را در مونيخ بفروشند و جاي ديگري را براي كسب و كار خود ترتيب دهند. از آن جا كه وي خوش بين و علاقمند به كسب لذّتها بود، تصميم گرفت كه به كشوري مهاجرت كند كه زندگي در آن با سعادت بيشتري همراه باشد و به اين منظور ايتاليا را انتخاب كرد و در شهر ميلان مؤسسه مشابهي را ايجاد كرد. هنگامي كه وارد شهر ميلان شدند آلبرت به پدر خود گفت كه قصد دارد تابعيت كشور آلمان را ترك گويد. آقاي هرمان به وي تذكر داد كه اين كار زشت و نابهنجار است.

                               

 

دوران دانشجويي

در اين دوران، مشهورترين مؤسسه فني در اروپا مركزي به استثناي آلمان، مدرسه دارالفنون سوئيس در شهر زوريخ بوده است. آلبرت در امتحان داوطلبان شركت كرد ولي به خاطر اينكه در علوم طبيعي اطلاّعات وسيعي نداشت در امتحان پذيرفته نشد. با اين حال مدير دارالفنون زوريخ تحت تأثير اطلاّعات وسيع او در رياضيات واقع شد و از او درخواست كرد كه ديپلم متوسطه اي را كه براي ورود به دارالفنون لازم است در يك مدرسه سوئيسي به دست آورد و او را به مدرسه ممتاز شهر كوچك «آرائو» كه با روش جديدي اداره مي شد معرفي كرد. بعد از يك سال اقامت در مدرسه مذبور ديپلم لازم را به دست آورد و در نتيجه بدون امتحان در دارالفنون زوريخ پذيرفته شد. با اين كه درسهاي فيزيك دارالفنون آميخته با هيچ گونه عمق فكري نبود باز هم حضور در آنها آلبرت را تحريك كرد كه كتب جستجو كنندگان بزرگ اين را مورد مطالعه قرار دهد. او، آثار استادان كلاسيك فيزيك نظري از قبيل: بولترمان، ماكسول و هوتز را با حرص عجيبي مطالعه كرد. شب و روز اوقات او با مطالعه اين كتابها مي گذشت و ضمن مطالعه آنها با هنر استادانه اي آشنا شد كه چگونه بنيان رياضي مستحكمي ساخت. او درست در خاتمه قرن 19 تحصيلات خود را پايان داد و با مسأله مهم داشتن شغل مواجه شد. از آنجا كه نتوانست مقام تدريسي در مدرسه پولي تكنيك به دست آورد، تنها يک راه باقي ماند و آن اين بود كه چنين شغل و مقامي را در مدرسه متوسطه اي جستجو كند.   

 

اكنون سال 1910 شروع شده و آلبرت بيست و يك سال داشت و تبعيت سوئيس را به دست آورده بود. او در اين هنگام داوطلب شغل معلّمي خصوصي گرديد و پذيرفته شد. انيشتين از كار خود راضي و حتّي خوشبخت بود كه مي تواند به پرورش جوانان بپردازد امّا به زودي متوجّه شد كه معلمّان ديگر نيكي را که او مي كارد ضايع و فاسد مي كنند و اين شغل را ترك كرد. بعد از اين دوران تاريك، ناگهان نوري درخشيد و بعد از مدّتي در دفتر ثبت اختراعات مشغول به كار شد و به شهر «برن» انتقال يافت. كمي بعد از انتقال به شهر برن انيشتين با ميلواماريچ همشاگردي قديم خود در مدرسه پولي تكنيك ازدواج كرد و حاصل آن دو پسر پي در پي بود كه اسم پسر بزرگتر را آلبرت گذاشتند. كار انيشتين در دفتر اختراعات خالي از لطف نبود و حتّي بسيار جالب مي نمود وظيفه وي آن بود كه اختراعات را كه به دفتر مذبور  مي آوردند مورد آزمايش  اوّليه قرار مي داد. شايد تمرين در همين كار موجب شده بود كه وي با قدرت خارق العاده و بي مانند بتواند همواره نتايج اصلي و اساسي هر فرض و نظريه جديدي را با سرعت درك و استخراج كند. چون انيشتين به خصوص به قوانين كلي فيزيك علاقه داشت و به حقيقت در صدد بود كه با كمك محدودي ميدان وسيع تجارت را به وجهي منطقي استنتاج كند.

 

در اواخر سال 1910 كرسي فيزيك نظري در دانشگاه آلماني پراگ خالي شد. انتصاب استادان اين قبيل دانشگاهها طبق پيشنهاد دانشكده به وسيله امپراتور اتريش انجام مي گرفت كه معمولاً حقّ انتخاب خويش را به وزير فرهنگ وا مي گذاشت. تصميم قطعي براي انتخاب داوطلب، قبل از همه، بر عهده فيزيكداني به نام «آنتون لامپا» بود و او براي انتخاب استاد، دو نفر را مدّ نظر داشت كه يكي از آنها «كوستاويائومان» و ديگري «انيشتين» بود. «يائومان» آن را نپذيرفت و پس از كش و قوسهاي فراوان انيشتين، اين مقام را پذيرفت. او صاحب دو ويژگي بود كه موجب گرديد وي استاد زبردستي گردد. اوّلين آنها اين بود كه علاقه فراواني داشت تا براي عدّه بيشتري از همنوعان خود و به خصوص كساني كه در حول و حوش او مي زيسته اند مفيد باشد. ويژگي دوّم او ذوق هنريش بود كه انيشتين را وا مي داشت كه نه فقط افكار عمومي خود را به نحوي روشن و منطقي مرتّب سازد بلكه روش تنظيم آنها به نحوي باشد كه چه خود او و چه مستمعان از نظر جهان شناسي نيز لذّت مي برند.

هدف انيشتين اين بود كه فضاي مطلق را از فيزيك بر اندازد. تئوري نسبي سال 1905 كه در آن انيشتين فقط به حركت مستقيم خط متشابه پرداخته بود موجب شد که انيشتين با كمك از «اصل تعادل» پديده هاي جديدي را در مبحث نور پيش بيني كند كه قابل مشاهده بوده اند و مي توانست صحت نظريه جديد او را از لحاظ تجربي تأييد كرد.

 

                                 

عزيمت از پراگ

در مدّتي كه انيشتين در پراگ تدريس مي كرد، نه فقط نظريه جديد خود را بنا نهاد بلكه با شدّت بيشتري نظريه خود را درباره كوآنتوم نو، كه در شهر برن شروع كرده بود، توسعه داد. با همه اين تفاصيل، انيشتين به دانشگاه پراگ اطّلاع داد كه در خاتمه دوره تابستاني سال 1912 خدمت اين دانشگاه را ترك خواهد كرد. عزيمت ناگهاني انيشتين از شهر پراگ موجب  سر و صداي بسيار در اين شهر شد. در سر مقاله بزرگترين روزنامه آلماني شهر پراگ نوشته شد: « نبوغ و شهرت فوق العاده انيشيتن باعث شد كه همكارانش او را مورد شكنجه و آزار قرار دهند و به ناچار شهر پراگ را ترك كرد.»

 انيشتين عازم شهر زوريج گرديد و در پايان سال 1912 با سمت استادي مدرسه پوليتكنيك زوريج مشغول به كار ش.د شهرت انيشتين به تدريج تا آنجا رسيده بود كه بسياري از مؤسسات و سازمانهاي علمي جهان، علاقه داشتند كه وي به عنوان عضو وابسته با مؤسسه ايشان در ارتباط باشدد. سالها بود كه مقامات رسمي آلمان كوشش مي كردند كه شهر برلن نه فقط مركز قدرت سياسي و اقتصادي باشد، بلكه در عين حال كانون فعاليت هنري و علمي نيز محسوب گردد. به همين جهت از انيشتين دعوت به عمل آوردند. مدّت كمي بعد از ورود انيشتين به برلن، انيشتين از همسر خويش هيلوا كه از جنبه هاي مختلف با او عدم توافق داشت جدا گرديد و زندگي را با تجرد گذراند. هنگامي كه به عضويت آكادمي پادشاهي انتخاب شد، سي و چهار سال سن داشت و نسبت به همكاران خود كه از او مسن تر بودند بيش از حد جوان مي نمود. در عين حال همه، انيشتين را در وهله اوّل مردي مؤدب و دوست داشتني مي دانستند.

 

فعاليت اصلي انيشتين در برلن اين بود كه با همكاران خويش و يا دانشجويان رشته فيزيك درباره كارهاي علمي، مصاحبه و مذاكره كند و آنها را در تهيه برنامه جستجوي علمي راهنمايي كند. هنوز يك سال از اقامت انيشتين در برلن نگذشته بود كه در ماه اوت 1914 جنگ جهاني شروع شد. در مدّت جنگ جهاني اوّل، روزنامه هاي برلن همه روزه از وقايع جنگ و شروع فتوحات ارتش آلمان مي نوشتند. در عين حال انيشتين در منزل خود با دختر عمه خويش الزا آشنايي پيدا كرد. الزا زني مهربان و خونگرم بود و همچنين او از شوهر مرحوم سابق خود دو دختر داشت، با اين حال انيشتين با او ازدواج كرد. جنگ بين المللي و شرايط معرفت النفسي كه در نتيجه آن بر دنياي علم سايه افکند، مانع از آن نشد كه انيشتين با حرارت فوق العاده به توسعه و تكميل نظريه ثقل خويش نپردازد. وي با پيمودن راه تفكري كه در پراگ و زوريخ پيش گرفته بود توانست در سال 1916 نظريه اي براي ثقل بپردازد و جاذبه عمومي بنا نهد كه مستقل از نظريه هاي گذشته و از نظر منطقي داراي وحدت كامل بود.

 

اهميت نظريه جديد به زودي مورد تأييد و توجه دانشمنداني واقع گرديد كه داراي قدرت خلاق علمي بودند. تأييد تجربي نظريه انيشتين توجه عموم مردم را به شدّت جلب كرده بود. از اين پس ديگر انيشتين مردي نبود كه فقط مورد توجه دانشمندان باشد و بس. به زودي وي نيز همچون زمامداران مشهور ممالك، بازيگران بزرگ سينما و تئاتر شهرت عام به دست آورد.

 

                             

مسافرتهاي انيشتين

تبليغات مخالف و حملاتي كه عليه انيشتين مي شد موجب گرديد كه در تمام ممالك جهان و در همه طبقات اجتماعي توجه عموم مردم به سوي تئوريهاي او جلب شود. مفاهيمي كه براي توده هاي مردم هيچ گونه اهميتي نداشته است و عامه ايشان تقريباً چيزي از آن درك نمي كردند، موضوع مباحث سياسي گرديد. انيشتين در اين زمان، سفرهاي خود را آغاز كرد. ابتدا به هلند، بعد به كشورهاي چك و اسلواكي، اسپانيا، فرانسه، روسيه، اتريش، انگليس، آمريكا و بسياري كشورهاي ديگر. اما نكته قابل توجّه اين است كه وقتي انيشتين و همسر او به بندرگاه نيويورك وارد شدند با استقبال شديد و تظاهرات پر شوري مواجه شدند كه به احتمال قوي نظير آن هرگز هنگام ورود يكي از دانشمندان رخ نداده بود.

انيشتين به آسيا و به كشورهاي چين، ژاپن و فلسطين سفر كرده است و اين خاتمه سفرهاي او بود. در سال 1924 بعد از مسافرتهاي متعدد به اكناف جهان، بار ديگر در برلن مستقر گرديد. حملات، همچنان بر او ادامه داشت و نظريات او را به عنوان بيان افكار قوم يهود و به سوي فاشيسم مي دانستند. به اين دليل انيشتين به شهر پرنيستون در آمريكا مي رود. بعد از چندي همسرش الزا در سال 1936 از دنيا مي رود و خواهر انيشتين كه در فلورانس بود به شهر پرنيستون نزد برادرش مي آيد. در همين دوران انيشتين تابيعت كشور آمريكا را مي پذيرد. انيشتين در سال 1945 طبق قانون بازنشستگي مقام استادي مؤسسه مطالعات عالي پرنيستون را ترك كرد؛ ولي اين تغيير سمت رسمي، تغييري در روش زندگي و كار او به وجود نياورد وي كماكان در پنيستون به سر مي برد و در مؤسسه مذبور تجسّسات خود را ادامه دهد.

 

 

آخرين سالهاي زندگي انيشتين

اين دوران تجسّس در نيمه انزواي شهر پرنيستون به تدريج با اضطراب و اغتشاش آميخته مي شد. هنوز ده سال ديگر از زندگي انيشتين باقي مانده بود؛ ليكن اين دوره ده ساله درست مصادف با هنگامي بود كه عهد بمب اتمي شروع مي گرديد و بشريت تمرين و آموزش خويش را در اين زمينه آغاز مي كرد. بنابراين مسأله واقعي كه براي او مطرح شد موضوع چگونگي پيدايش بمب اتمي نبود. با وجود اينكه منظور ما در اين جا دادن چشم اندازي مختصر از روابط انيشتين با حوادث بزرگ سياسي آخرين سالهاي زندگي او مي باشد، باز هم اگر از دو موضوع اساسي ياد نكنيم همين چشم انداز هم ناقص خواهد بود. يكي از آنها نامه مشهوري است كه وي مي بايست براي همكاري، خود را در شوروي بفرشد و دوم شرح وقايعي است كه در اوضاع و احوال فيزيكدانان  آمريكايي، خاصه دانشمندان اتمي، در داخل مملكت خودشان تغيير بسيار ايجاد كرد.

                                 

اكنون مي توانيم به صورت شايسته تري همه آنچه را كه گهگاه موجب تيره شدن پايان زندگي وي مي شد، مشاهده كنيم و سر انجام روز هجدهم آوريل 1955 بزرگترين دانشمند و متفكر قرن بيستم، پيغمبر صلح و حامي و مدافع محنت ديدگان جهان، مردي كه احتمالاً همراه با ناپلئون و بتهوون مشهورتر از همه مردان جهان بوده است، در شهر پرنيستون واقع در ممالك متحده آمريكاي شمالي از زندگي و تفكر و مبارزه دست كشيد و از دار دنيا رفت.

 

 

در پايان به اظهار نظرهاي برخي از مشاهير درباره انيشتين بعد از وفات وي مي پردازيم:

"پيشرفتي كه انيشتين نصيب معرفت ما درباره طبيعت كرد از قدرت مهم جهان امروزي خارج است. فقط نسلهاي آينده خواهند توانست مفهوم واقعي آن را درك كند." «دكتر هارولددوز، رئيس دانشگاه پرنيستون در آمريكا»

"وي دانشمند بزرگ اين عصر و به واقع يكي از جويندگان عدالت و راستي بود كه هرگز با ناراستي و ظلم مصالحه نكرد."  «جواهر لعل نهرو، نخست وزير هند»

 

"انيشتين مُرد اما علمش نمرد. او تنها تفكر و دانش خويش را براي ما باقي گذارد تا راه گشاي بسياري از مسائل ما باشد."




 


 

نظريه هاي انيشتين

 

مقدمه:

 

درک نسبیت آن قدرها هم فراتر از ذهن ما نیست. در واقع، نسبیت مکانی، قسمتی از زندگی روزمره ماست. نسبیت مکانی (فضایی) به افتخار گالیله که اولین بار مفهوم حرکت نسبی را فرمول بندی کرد، نسبیت گالیله ای هم نام دارد و اغلب با نظریه های انیشتین اشتباه گرفته می شود. گالیله بسیار راحت این واقعیت را توصیف کرد که یک ناظر در حال حرکت، اشیا را به گونه متفاوت با ناظر ساکن می بیند، زیرا سیستم مختصاتی متفاوت مکانی یا به زبان نسبیتی، "چارچوب مرجع" متفاوتی دارد.

 

نظریه های نسبیت انیشتین

 

 

 
نظریه های نسبیت انیشتین

 

 

 

 

مفهوم جدید نسبیت از دیدگاه انیشتین:

 

نسبیت انیشتین با نسبیت کلاسیکی فرق دارد. قبل از انیشتین مردم فکر می کردند زمان مطلق است یعنی یک ساعت بزرگ، زمان کل جهان را اندازه می گیرد؛ پس یک ساعت در زمین، همان زمان را در مریخ یا کهکشان دیگری خواهد داشت. اما در این مفهوم، مشکلی وجود دارد: در چارچوب زمان مطلق، سرعت نور نمی تواند ثابت باشد؛ (سرعت قابل اندازه گیری نور (یعنی c) که اولین بار به نسبیت گالیله اشاره داشت). این به معنای آن است که وقتی زمین با سرعت v می چرخد، نسبت به ناظری در بیرون، نور منتشر شده در جهت چرخش زمین باید سرعت c + v داشته باشد و نور منتشر شده در خلاف جهت چرخش زمین، با سرعت c – v حرکت خواهد کرد.

 
نظریه های نسبیت انیشتین

 

در 1881 آ. مایکلسون آزمایشی انجام داد تا ثابت کند واقعیت چنین نیست. با کمک تجهیزاتی که با تغییر الگوهای تداخلی، اجازه اندازه گیری اختلاف دقایقی در سرعت نور می داد، مایکلسون متوجه شد که سرعت نور همواره یکسان است و هیچ وقت تغییر نمی کند. همین آزمایش بعدها توسط مایکلسون و ای.دبلیو. مورلی با دقت بیش تری دوباره انجام شد.

 

در 1905 نظریه نسبیت خاص انیشتین، قوانین درست فیزیک را برای اجسام سریع در هر دو مقیاس بزرگ و اتمی توصیف کرد.

 

 

 

دو اصل ثابت انیشتین:

  •  قوانین فیزیک در هر چارچوب مرجع لخت، ثابت هستند (لخت به معنای آن است که هیچ نیروی خارجی روی سیستم وارد نمی شود).
  •  سرعت نور در خلأ صرف نظر از سرعت منبع و ساکن یا متحرک بودن ناظر، همواره مقدار ثابت c را دارد.

 

 

 

 

جمع نسبیتی سرعت ها:

 

در این قسمت می خواهیم راز ثابت ماندن سرعت نور در هر محیطی را صرف نظر از منبع نور یا ناظر نور کشف کنیم.

 

اگر ذره ای با سرعت v1 را از سفینه متحرکی با سرعت v2 بیندازیم، سرعت کلی Vtotal مشاهده شده از بیرون سفینه در چارچوب ناظر ساکن توسط فرمول زیر محاسبه می شود. v2 سرعت نسبی دو ناظر است. مقادیر + یا –  برای v1 یا v2 به جهت آن ها وابسته است.

 
نظریه های نسبیت انیشتین
 
 

 

نظریه های نسبیت انیشتین

 

 

 

شکل بالا برای حالت v1=0 و هر v2 است (جسمی که در دست راننده است، سرعت افقی نسبت به ماشین در حالت (a) ندارد).

 

ناظر ساکن بیرون از ماشین، جسم را با سرعت Vtotal = v2 می بیند؛ این اتفاق همواره در زندگی روزمره تکرار می شود.

 

 

 

مثال: پرتابه ای با سرعت زیاد (1)، موشکی سریع (2)، از خود رها می کند. ناظر روی زمین، سرعت (2) را چه قدر اندازه می گیرد؟

 

نظریه های نسبیت انیشتین

 

 

 
نظریه های نسبیت انیشتین

 

همزمانی

 

یک اتفاق همزمان به چه معنی است؟

 

 

 
نظریه های نسبیت انیشتین

 

 

 

 

در این شکل، علائم نور به طور همزمان به هر دو انتهای سفینه فضایی می رسند و ناظر متحرک آن ها را می بیند.

 

 

 
نظریه های نسبیت انیشتین

 

از دید ناظر ساکن، علائم نور به طور همزمان به دو انتهای سفینه نمی رسند زیرا سفینه در حال حرکت است؛ در حالی که نور در هر چارچوب با سرعت یکسانی حرکت می کند.

 

 

دو ناظر بالا در همزمان بودن دریافت علائم نور با هم اختلاف دارند؛ بنابراین، همزمانی یک مفهوم مطلق نیست (نسبی است) و اندازه گیری زمان، مطلق یا کلی نیست، این مفهوم را در بحث تأخیر زمانی نیز دنبال خواهیم کرد.

 

 

  • زمانی که از پنجره بیرون را نگاه می کنید، صحنه ای که می بینید، در شبکیه چشم شما به طور کامل در همان لحظه اتفاق نمی افتد.
  •       ستاره ها در تصویری که از آسمان شب می بینید، همگی در همان لحظه در آن نقاط وجود ندارند! مگر این که نور آن ها همان لحظه به فیلم عکاسی برسد.
  •       اگر دو ستاره در یک زمان منفجر شوند، مراحل انفجار یکی از آن ها از دید ناظری در کهکشان دیگر ممکن است زودتر اتفاق بیفتد!
     
    نظریه های نسبیت انیشتین

 

 

مفهوم زمان برای فردی که در کره زمین زندگی می کند، با مریخ متفاوت است.



ادامه مطلب ...




 

 


 

 


 

 


 

 

بازتاب نور‏

 

 

هنگامی كه نور به اجسام می تابد، سه حالت زیر اتفاق می افتد:

 

 

‏-‏ مقداری از نور از جسم عبور می كند. ( در مورد اجسام شفاف یا نیمه شفاف)‏

 

 

‏-‏ مقداری از نور جذب می شود. ( به گرما تبدیل می شود.)‏

 

 

‏-‏ مقداری از نور بازتاب (منعكس) می شود.‏

 

 

 

 

 

باز تاب نور از اجسام دو حالت دارد:‏

 

 

‏-‏ بازتاب نامنظم به همه جهات ( تقریبا همه اجسام به ویژه اجسام كدر )‏

 

 

‏-‏ بازتاب منظم و جهت دار ( آینه ها . یعنی سطوح صاف و صیقلی)‏

 

 

البته ممکن است تركیبی از این دوحالت فوق نیز روی دهد.

 

 

 

 حال فعالیت‏های زیر را انجام دهید:

 

 

١- میزان پستی و بلندی را صفر نمایید. حال رنگ جسم را عوض كنید. نور بازتاب از جسم چه رابطه ای با رنگ جسم خواهد داشت؟

 

 

٢- در حالی كه رنگ را روی یك مقدار مشخص تنظیم و ثابت كرده ‏اید، میزان پستی بلندی را زیاد كنید. پرتوی بازتاب چگونه است؟ چه رابطه‏ای بین میزان پستی و بلندی و پراكندگی نور وجود دارد؟‌

 

 

رنگ جسم را سیاه كنید. ( راست ترین رنگ در مجموعه رنگ ها ) بازتاب نور چگونه است؟

 

 

 بازتاب نور از آینه تخت‏بازتاب نور‏

 

 

وقتی یك دسته پرتو موازی به یك سطح ‏صاف و صیقلی ( مثلاً یك آینه ) می تابد ، باز تاب این ‏پرتو ها به صورت یك دسته پرتو موازی خواهد بود.‏

 

 

 

 

 

ولی هنگامی كه یك دسته پرتو موازی به ‏سطح نا صاف و كدر می تابد، بازتاب این پرتو ها به ‏صورت پرتوهایی خواهد بود كه به جهات مختلف ‏پراكنده می شوند.‏

 

 

 

 

 

برای تحلیل پدیده باز تاب نور ، ابتدا بازتاب پرتو نور توسط یك آینه تخت بررسی می شود.‏

 

 


 

 

آزمایش با آینه تخت نشان می دهد كه این دو زاویه ‏با هم برابرند.‏

 

 


 

 

دانلود فيلم درمورد باز تاب و آيينه ها

 

قوانين بازتاب نور»»»»»»دانلود


 

 


 

 


 

 


 

 


 

 


 

 


 

 


 

 


 

 


 

 


 




صفحه قبل 1 2 صفحه بعد