parisa.na

تابش زمینه‌ی کیهانی،‌ پس‌تاب مهبانگ است. یک سیگنال رقیق بیش از سیزده میلیارد ساله که پاسخ پرسش‌های بسیاری از ماهیت جهان ما را با خود دارد. این تابش به شکل غیرمنتظره‌ای در سال ۱۹۶۴ کشف شد و طی چهار دهه گذشته با آزمایش‌های زیادی مورد پژوهش قرار گرفته است. تاکنون دو جایزه‌ی نوبل فیزیک به تحقیق در تابش زمینه‌ی کیهانی اختصاص یافته است: یکی در سال ۱۹۷۸ به آرنو پنزیاس و رابرت ویلسون که اولین بار آن را کشف کردند و دیگری در سال ۲۰۰۶ به جرج اسموث و جان مَتِر به خاطر نتایج ماهواره‌ی تحقیقاتی COBE. بیشتر اطلاعات کیهانی موجود در تابش زمینه‌ی به صورت نوسانات صوتی در پلاسمای چگال، که جهان اولیه را پر کرده بود، رمزگذاری شده است. موسیقی مهبانگ که کیهان‌شناسان تلاش بسیاری جهت شناسایی و تحلیل آن داشته‌اند. تشخیص مدل‌های مختلف کیهان‌شناسی بسیار شبیه این است که ابزارهای موسیقی مختلف را از زیر و بم صدای آن‌ها تشخیص دهیم. اخیراً از این صدای شگفت‌انگیز کیهانی با آزمایش‌هایی همچون Boomerang و Maxima و به تازگی توسط ماهواره WMAP پرده‌برداری شده است. این مسئله منجر به جهش عظیمی در درک ما از جهان شده است، اما جستجو همچنان ادامه دارد. آوای مهبانگ تابش زمینه‌ی کیهانی و کیهان‌شناسی جدید ————————————— The Music Of The Big Bang Cosmic Microwave Background And The New Cosmology نوشته‌ی : آمدئو بالبی (Balbi, Amedeo) ترجمه: سمانه‌ی نوروزی انتشارات: مازیار موضوع: تشعشع زمینه‌ی کیهانی چاپ اول، ۱۳۹۱ تعداد صفحه: ۱۸۴ – مصور – نمودار وب‌سایت ناشر: [Hidden Content] قیمت: ۷۵۰۰ تومان در ادامه به قسمت‌هایی از متن این کتاب توجه فرمایید: وقتی به معادلات تحول جهان در مدل مهبانگ نگاهی بیاندازیم، روشن می‌شود که مقدار امگا در حین انبساط ثابت نمی‌ماند، و بیشتر و بیشتر از یک دور می‌شود. با دقت می‌توان گفت که اگر امگا گاهی اوقات کمتر از یک باشد، جهان تحول خواهد یافت. و اگر بزرگ‌تر از یک باشد،‌ بزرگ‌تر هم خواهد شد. تنها موردی که مقدار آن با زمان ثابت می‌ماند، وقتی است که دقیقاً برابر با یک باشد. همه مقادیر دیگر در وضعیت ناپایدار ناراحت‌کننده‌ای هستند. به عبارت دیگر اگر چند ثانیه پس از مهبانگ جهان دارای مقدار امگای کمی متفاوت از یک می‌بود (فقط مقدار بسیار بسیار کمی بزرگ‌تر یا کوچک‌تر) این مقدار کوچک تقویت می‌شد،‌ از کنترل خارج گشته و امروزه بسیار بزرگ یا بسیار کوچک می‌بود. از این واقعیت که امروزه مقدار امگا را بسیار نزدیک به یک رصد می‌کنیم، نتیجه می‌گیریم که فرآیندهایی مقدار آن را با دقت باورنکردنی در جهان اولیه تنظیم کرده است. در اینجا درباره‌ی تنظیم ظریف صحبت نمی‌کنیم، بلکه حرف از یک تنظیم دقیق است. برای واضح‌تر شدن: یک ثانیه پس از مهبانگ، امگا باید با تقریب خطای خیلی کمی برابر با یک باشد. برای زمان‌های زودتر این مقدار خطا باید کمتر هم باشد. اینکه امگا دقیقاً برابر با یک است، باید خوب باشد. اما معما را حل نمی‌کند. چرا از بین بی‌نهایت مقادیری که امگا می‌توانست داشته باشد،‌طبیعت مقدار یک را انتخاب کرد؟ با یک پارادوکس مواجهیم. کمی شبیه به این است که یک مداد درست در نوک تیزش دارای تعادل کامل باشد. هرچند این موقعیت با قوانین فیزیکی مجاز است، احتمال اینکه این شرایط شانسی اتفاق افتاده باشد، بسیار ضعیف است ….

سلام دوستان! دراین جا ازاین به بعد کتابای خوب فیزیک ونجوم روبراتون میذارم تا اگه کتابی تواین زمینه هاخواستین بخرین دچارمشکل نشین! امیدوارم مفیدواقع شه

آقاافشین حالاشمایکم بیشترتلاش کن شایدشد!!!!!

سلام دوستان برآن شدیم تابا برگزاری یه مسابقه توتالارنجوم کاربرای بیشتری روجذب کنیم! شماتا5 اسفند وقت دارین ازستاره ها وماه ومنظره ی آسمون توشب عکس بگیرین وبرام خصوصی کنین جایزه هارم به این ترتیبه: نفراول:200امتیاز+مدال عکاس برتر نفردوم:150امتیاز نفرسوم:100امتیاز منتظرحضورپرشورتون هستمموفق باشین

انشمندان در یکی از روش های متداول بازسازی اندام بدن اقدام به کاشت و رشد دادن بینی بر روی پیشانی یک بیمار به منظور انجام عمل پیوند کرده‌اند. پس از یک تصادف شدید و عفونت ناشی از این جراحت، غضروف بینی این بیمار از بین رفته و دانشمندان قادر به بازسازی بینی اصلی وی نبودند؛ به همین علت تیم پزشکی اقدام به رشد دادن یک بینی کاملا جدید بر روی پیشانی بیمار کردند. بینی روی پیشانی تیم پزشکی از منبسط کننده های بافت برای کشش پوست زیر پیشانی بیمار استفاده کردند و سپس شکل بینی را با استفاده از صفحات خاص برش داده و ایجاد کردند. غضروف مورد نیاز از دنده بیمار گرفته و برای پر کردن داخل و حفظ ساختار بینی استفاده شد؛ پس از آماده شدن و رشد کامل، کل ساختار بینی شامل پوست، عروق خونی و غضروف در قسمت آسیب دیده کاشته خواهد شد. دکتر «دیوید کانگلو» از متخصصان جراحی پلاستیک در بیمارستان لنکوس هیل نیویورک تأکید می‌کند: با وجود ظاهر عجیب بیمار و وجود یک بینی روی پیشانی، این روش تفاوت چندانی با روش های جراحی پلاستیک متداول ندارد. «کانگلو» در خصوص تفاوت این روش با روش‌های فعلی بازسازی بینی خاطر نشان می کند: اگرچه در روش های ترمیمی از منبسط کننده های بافت زیر پوست پیشانی برای رشد بینی جدید استفاده می شود، اما نحوه قرار دادن بینی کمی متفاوت است. معمولا غضروف از دنده بیمار گرفته شده و در ساختار بینی در حال رشد قرار داده می شود و فلپ پوست روی آن کشیده می شود؛ سپس فلپ های پوست روی پیشانی بخیه زده می‌شود که پس از برداشتن بینی یک زخم کوچک برجای می گذارد. عروق خونی کلیدی با وجود امکان رشد دادن بینی بر روی قسمت های دیگر بدن، پزشکان معتقدند که پوست پیشانی از بافت مشابهی برای بازسازی بینی برخوردار است. پیشانی دارای عروق خونی مناسبی است که وظیفه تغذیه بافت پیوندی را برعهده دارد؛ بنابراین جراحان نیازی به قطع و اتصال مجدد رگ های خونی در مکان اصلی ندارند، درحالی که رشد بینی روی ساعد یا پا نیازمند انجام یک جراحی میکروسکوپی دشوار برای اتصال عروق خونی مسئول تغذیه بافت پیوندی است. بینی رشد داده شده روی پیشانی این بیمار چینی در حال حاضر نسبتا طبیعی، اما کمی بزرگ به نظر می رسد و به گفته پزشکان باید در زمان پیوند تا حدودی کوچک تر شود.

سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای - سرن - قصد دارد برخورد دهنده جدیدی با هفت برابر قدرت بیشتر از برخورد دهنده بزرگ هادرونی طراحی کند. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، «برخورددهنده مدور آینده» (fcc) عنوانی است که توسط سرن برای نسل جدید برخورددهنده این مرکز در نظر گرفته شده است. هدف اصلی از طراحی برخورددهنده fcc کمک به افزایش چشمگیر دانش محققان در خصوص جهان عنوان شده است؛ این برخورددهنده در یک تونل دایره‌ای شکل با محیط 80 تا 100 کیلومتر قرار می‌گیرد. به گفته محققان، کار طراحی برخورددهنده مدور آینده (fcc) باید بسرعت آغاز شود، چراکه مراحل ساخت برخورددهنده بزرگ هادرونی (lhc)‌ حدود 25 سال بطول انجامید. پیش‌بینی می‌شود که برخورددهنده جدید سرن در محل تونل برخورددهنده بزرگ هادرونی نصب و راه‌اندازی شود؛ این برخورددهنده در حال حاضر برای تعمیرات و ارتقاء کارآیی خاموش است.

سیاره مریخ سالانه مورد برخورد بیش از ۲۰۰ سنگ فضایی قرار می‌گیرد؛اما تعداد کمی از آنها باعث ایجاد دهانه‌ای می‌شوند که فضاپیمای مدارگرد ناسا اخیرا آن را به تصویر کشیده است به گزارش ایسنا، آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا در گزارشی اعلام کرد، تصویر ثبت شده توسط دوربین تصویربرداری وضوح بالای تجربه علمی(HiRISE) مدارگرد اکتشافی مریخ به نمایش یک دهانه برخوردری با قطر حدود 30 متر در مرکز یک انفجاری شعاعی پرداخته که سطح را با الگویی از رنگ‌های تیره و روشن نقاشی کرده است. به گزارش ناسا، برخوردی که چنین دهانه‌ای را به وجود آورده، مواد را تا حدود 15 کیلومتر به اطراف پرتاب کرده است.شکاف ایجاد شده بر روی سطح سیاره مریخ بین زمان تصویربرداری از این منطقه توسط دوربین زمینه این مدارگرد در ژوئیه 2010 و مجددا در مه 2012 آشکار شده است. محققان از دوربین HiRISE برای دستیابی به تصویر اخیر در روز 28 آبان استفاده کردند. پروژه مدارگرد اکتشافی مریخ توسط آزمایشگاه جت پیشرانه برای هیأت مدیره مأموریت علمی ناسا در واشنگتن مدیریت می‌شود.[TABLE=align: center] [TR] [TD=width: 15%, align: center][/TD] [TD=width: 18%, align: center][/TD] [TD=width: 19%, align: center][/TD] [TD=width: 16%, align: center][/TD] [/TR] [/TABLE]

[TABLE=align: center] [TR] [TD=width: 18%, align: center][/TD] [TD=width: 19%, align: center][/TD] [TD=width: 16%, align: center][/TD] [TD=width: 16%, align: center][/TD] [TD=width: 16%, align: center][/TD] [/TR] [/TABLE] دانشمندان آمریکایی سرانجام موفق به حل اسرار یک توهم بصری در خصوص تفاوت اندازه ناهید و مشتری شدند که چهارصد سال قبل توسط گالیله کشف شده بود. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، «گالیلئو گالیله»، دانشمند و منجم مشهور ایتالیایی هنگام مشاهده ناهید و مشتری با چشم غیر مسلح، متوجه تفاوت اندازه این دو سیاره و بزرگتر دیده شدن سیاره ناهید شد. محققان دانشکده بینایی‌سنجی دانشگاه ایالتی نیویورک سرانجام پس از 400 سال دریافتند، این توهم بصری ناشی از نحوه مشاهده سیاهی و سفیدی، روشنایی و تاریکی توسط چشم انسان است. دکتر «خوزه مانوئل آلونسو» از محققان دانشگاه نیویورک تأکید می‌کند: درحالی که با استفاده از تلسکوپ اندازه سیاره مشتری بسیار بزرگتر از ناهید است با چشم غیر مسلح سیاره ناهید بزرگتر از مشتری دیده می‌شود؛ در این حالت ناهید هشت تا 10 برابر بزرگتر از مشتری دیده می‌شود، درحالی که مشتری در اصل چهار برابر ناهید است. گالیله نخستین کسی بود که علت بزرگتر دیده شدن ناهید را ناشی از توهم ایجاد شده توسط چشم انسان عنوان کرد؛ اگرچه وی متوجه این توهم بصری شد، اما هرگز موفق به کشف علت و چگونگی رخداد این پدیده نشد. گالیله معتقد بود که این مساله احتمالا ناشی از منعکس شدن نور در رطوبتی است که سطح مردمک چشم را پوشانده است یا نور از لبه پلک منعکس شده و این پرتوهای نوری بر سطح مردمک پخش می‌شوند. در قرن نوزدهم میلادی، «هرمان فون هلم‌هولتس» فیزیکدان آلمانی درک نسبتا دقیق‌تری از این پدیده پیدا کرد و علت آن را irradiation illusion نامید که توسط احساس ما از اجسام و نه به وسیله تابش نور در چشمان ایجاد می‌شود. به گفته دکتر «آلونسو»، این توصیف در حقیقت یک پاسخ غیر خطی به سیستم بصری در زمان مشاهده اجسام بر روی پس زمینه تیره است. در مطالعه جدید، محققان از الکترودها برای ضبط سیگنال‌های الکتریکی از سلول‌های عصبی در نواحی بینایی گربه، میمون و مغز انسان استفاده کردند و اشکال تیره‌ بر روی پس‌زمینه روشن، اشکال روشن بر روی پس‌زمینه تیره یا اشکال تیره و روشن بر روی پس‌زمینه خاکستری را به حیوانات و انسان نشان دادند. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد، لکه‌های سفید بر روی پس‌زمینه تیره بزرگتر از همان لکه‌های تیره بر روی پس‌زمینه روشن دیده می‌شوند؛ به همین دلیل نوشته‌های تیره بر روی کاغذ سفید به راحتی قابل خواندن هستند. این مطالعه، درک محققان در خصوص نحوه واکنش مغز در هنگام مشاهده اجسام سیاه و سفید را افزایش می‌دهد. نتایج این پژوهش در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آمریکا (PNAS)‌ منتشر شده است

تیم ماهواره پلانک که نقشه جدید تابش پس زمینه ی مایکروویو کیهانی (CMB) و اثر رادیویی بیگ بنگ را در تابستان ۲۰۱۳ کامل کرده بود گفت: یافته های جدید پیش بینی می کند که کیهان بزرگتر از آنی است که بتوانیم به طور مستقیم آن را مشاهده کنیم. این یافته ها می تواند داده های ما را کامل تر و پرده از تکامل کیهان بر دارد. دقیق ترین محاسبه عناصر کیهان نشان می دهد که ماده معمولی که ستاره ها و کهکشان ها جزئی از آن است، فقط ۴.۹ درصد و ماده تاریک که بطور غیر مستقیم از تاثیر گرانشی آن تشخیص داده شده است شامل ۲۶.۸ درصد را تشکیل داده است و یک پنجم بیشتر از برآورد قبلی است، در عوض انرژی تاریک نیروی مرموزی که مسئول شتاب گرفتن انبساط کیهان است کمتر از مقدار قبلی است و در حدود ۶۹ درصد را تشکیل می دهد. این کائنات نامتوازن تر، تاریک تر سبک تر، کند تر و قدیمی تر از آن چیزی است که پیش از این فکر می کردیم. نقشه جدید نشان می دهد که نصف پس زمینه میکروویو کیهانی بزرگتر از بقیه است و یک نقطه سرد دارد. ناهنجاری ها پیش بینی می کند، کیهان در مقیاس وسیع تری از آن چیزی است که ما بطور مستقیم می بینیم. داده های پلانک دو نکته خیره کننده جدید را نشان داد. اولی اینکه ما در یک کائنات نامتوازن (بی قرینه) زندگی می کنیم که اینشتین در ۱۹۱۷ اولین مدل فیزیکی آن را ارائه داده بود و ما براساس اصل کیهان شناسی آن را می شناسیم، که می گوید بزرگی کیهان در نقاط مختلف متفاوت به نظر می رسد و در تمام جهات قوانین فیزیک آن را شکل و گسترش می دهد. این تصویر شامل ۱۵.۵ ماه از داده های پلانک می باشد و اولین ماموریت تصویر برداری از قدیمی ترین نور کیهان را نشان می دهد، زمانی که کیهان ۳۸۰۰۰۰ سال داشت. تابش پس زمینه میکروویو کیهانی نوسانات دمایی پایینی را که در بعضی نواحی تراکم متفاوتی با ساختار ذرات دارد نشان می دهد. یک تریلیون میلیارد ستاره و کهکشان در در هر پیکسل با مقیاسی ۱۰۰۰ برابر از نقطه نقطه ی کیهان جمع آوری شدند. تیم پلانگ بر شبیه سازی های کامپیوتری تکیه کرده است. این شبیه سازی تقلید و کم کردن ناخواسته ی اشیا پیش زمینه را ممکن می سازد. اطلاعات پلانک مدل استاندارد کیهانی را بطور عالی تایید می کند و دقت بی سابقه ای از یک معیار جدید برای دانش بشر از محتویات کیهان را نشان می دهد. خواص نواحی گرم و سرد شکل گیری و تکامل کیهان را نشان می دهد. داده های پلانک مقدار جدید سرعت گسترش کائنات را که توسط هابل محاسبه شده ۶۷.۳ کیلومتر بر ثانیه نشان می دهد، این تفاوت مقدار قابل توجهی است و نشان می دهد سرعت گسترش کائنات بسیار کمتر از قبل و جهان کمی بیش از گذشته و ۱۳.۸ میلیارد سال سن دارد. این بررسی همچنین از نظریه تورم پشتیبانی می کند، تورم یک مرحله بسیار کوتاه اما مهم در کثر کوچکی از یک ثانیه بعد از شکل گیری جهان است که خواص یک جهان در حال گسترش را نشان می دهد. این انفجار و تورم از خود تابشی بر جای گذاشته که به آن تابش پس زمینه میکروویو کیهانی (CMB) می گویند که ما امروز می توانیم با استفاده از ماهواره ای مثل پلانک آن را مشاهده می کنیم. در حالی که مرحله بنیادی شکل گیری جهان را نمی توان بطور مستقیم مشاهده کرد اما نظریه پیش بینی می کند که آثار بسیار ظریفی از CMB در نقشه پلانک تشخیص داده شده است. آزمایشات قبلی قادر نبود این آثار را بطور دقیق تشخیص دهد اما وضوح بالای نقشه پلانک تغیرات کوچکی را در تراکم کیهان اولیه که توسط تورم پیش بینی شده بود را نشان می دهد. اندازه این ریز موج کلیدی نشان می دهد که در اویلین تریلیونیوم تریلیونیوم ثانیه چه اتفاقی می افتاد. پلانک به ما شواهد قابل توجهی از اینکه جهان با یک بیگ بنگ سریع بطور فزاینده ای گسترش یافته است را نشان می دهد. دقت نقشه پلانک بسیار بالاست و خاصیت های شگفت انگیزی را که در فیزیک جدید نشان داده نشده را قابل تشخیص کرد. در میان یافته ها شگفت انگیز ترین چیز آن است که نوسانات CMB بسیار وسیع است که قبلا در مدل های استاندارد پیش بینی نشده بود. هدف نهایی دانشمندان ارئه یک مدل جدید است که ناهنجاری ها و پیش بینی ها را به هم پیوند دهد. لازم بذکر است ماهواره پلانک پس از ۴.۵ سال پیمایش در فضا سرانجام پس از کامل کردن نقشه برداری آسمان ، در روز ۲۳ اکتبر ۲۰۱۳ پس از انجام چند فرایند عملیاتی، آخرین دستور پایگاه زمینی مبنی بر خاموشی را دریافت کرد، تا این ماهواره در ظلمات فضا آرامش ابدی را تجربه کند.

پلوخورشتای خودمون خوشمل ترن!

تولدتون مبارک

منم به این قانون اعتقاد دارم وبنظرم معجزه آوره!

دانشمندان انگلیسی با استفاده از 12 سال تصاویر یک سیارک نزدیک به زمین، توانسته‌اند برای اولین بار تراکم داخلی آن را اندازه‌گیری کنند. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، ویژگیهای اسرارآمیز سیارکها برای مدتها ستاره‌شناسان را که معتقدند مواد درون هسته این اجسام می‌تواند به رمزگشایی از اسرار شکل گیری سیاراتی مانند زمین کمک کند، گیج کرده بود. اکنون گروهی از دانشمندان دانشگاه کنت توانسته‌اند با کشف اولین شواهد در مورد برخورداری سیارکها از یک ساختار داخلی بسیار متنوع، گامی دیگر بسوی درک این اجسام مرموز نزدیک شوند. این محققان دریافتند که بخشهای مختلف یک سیارک نزدیک به زمین موسوم به «ایتوکاوا» (Itokawa) از تراکمهای متفاوت برخوردار است. ستاره‌شناسان با استفاده از تصاویر تلسکوپی بدست آمده در طول سالهای 2001 تا 2013 به اندازه‌گیری سرعت چرخش سیارک بادامی شکل ایتوکاوا و چگونگی تغییر سرعت آن در طول زمان پرداختند. آنها این رصدهای ظریف را با کار جدید نظری در مورد چگونگی تابش گرما توسط سیارکها ترکیب کردند. این کار به دانشمندان فضا یک فرصت منحصربفرد برای بررسی داخل این سیارک ارائه کرد که پیچیدگی درون هسته و اسرار شکل‌گیری این جسم را آشکار می‌کرد. به گفته محققان، این اولین بار است که آنها توانسته‌اند درون یک سیارک را تشخیص دهند. این یافته‌ها یک گام چشمگیر روبجلو در درک دانشمندان از بدنه‌های سنگی درون منظومه شمسی به شمار می‌رود. چرخش سیارک و دیگر اجسام کوچک درون فضا می‌تواند تحت تاثیر نور خورشید قرار بگیرد. این پدیده که اثر YORP نامیده می‌شود، زمانی اتفاق می‌افتد که فوتونهای جذب شده از خورشید از سطح جسم به شکل گرما دوباره بازتابیده می‌شود. هنگامی که شکل سیارک خیلی نامنظم است، گرما بطور مساوی تابیده نشده و این امر منجر به ایجاد یک نیروی گشتاور کوچک اما ادامه‌دار در بدنه و تغییر سرعت چرخش سیارک می‌شود. محققان دریافتند که تاثیر YORP به آرامی سرعت چرخش ایتوکاوا را افزایش می‌دهد. تغییر در سرعت چرخش بسیار کم به اندازه سالانه حدود 45 میلی‌ثانیه و بسیار دور از حد انتظار است. دانشمندان بر این گمانند که ظاهر بادامی شکل یا دو لوبی ایتوکاوا در نتیجه دو تراکم بسیار متفاوت بدنه بوده که زمانی در تاریخ باستانی آن به هم پیوسته‌اند. این پژوهش اولین نمونه‌ای است که ستاره‌شناسان در آن توانسته‌اند شواهدی را در مورد ساختار داخلی بسیار متفاوت سیارکها شناسایی کنند. تاکنون تنها می‌شد داخل سیارکها را با استفاده از اندازه‌گیری کلی تراکم استنباط کرد. این نگاه نادر به قسمتهای داخلی متنوعی سیارک ایتوکاوا به گمانه‌زنی‌های زیادی در مورد شکل‌گیری آن منجر شده است. یک امکان این است که منشا این سیارک در برخوردهای مخرب یک سیارک دوتایی یا سیستم سیارکی دوتایی باشد. این قابلیت جدید کاوش در داخل یک سیارک بدون نیاز به سفر به آن با یک فضاپیمای مجهز به رادار نافذ، گام روبجلوی قابل‌توجهی محسوب شده و شاید بتواند اسرار زیادی را در مورد سیارکها در آینده آشکار کند.

جالب بود

مرکز همکاری بین‌المللی فیزیک مواد پیشرفته، با حضور برنده جایزه نوبل فیزیک 2003 و نیز کاشف نخستین ابررسانای بالای دمای نیتروژن مایع، در دانشگاه صنعتی شریف افتتاح شد. به گزارش خبرنگار علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، سالن جابربن حیان دانشگاه صنعتی شریف صبح امروز میزبان پروفسور «آنتونی جیمز لگت» برنده جایزه نوبل فیزیک 2003، پروفسور «پال‌چو» کاشف نخستین ابررسانای بالای دمای نیتروژن مایع (ybco) و پروفسور «وارن پیکت» استاد ممتاز و شناخته شده بین‌المللی در حوزه ابررسانا از دانشگاه دیویس کالیفرنیا بود که برای شرکت در کنفرانس ملی پیشرفت‌های ابررسانایی که 17 و 18 بهمن ماه در دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف برگزار خواهد شد ، به ایران آمده‌اند. در این مراسم پروفسور آنتونی جیمز لگت با موضوع چرا زمان نمی‌تواند به عقب برگردد در جمع اساتید و دانشجویان مشتاق دانشگاه صنعتی شریف که در سالن کوچک جابربن حیان این دانشگاه گردهم آمده بودند سخنرانی کرد. اعطای مدال افتخار دانشگاه صنعتی شریف و عنوان استادی دانشگاه به این سه فیزیکدان برجسته عضو فرهنگستان ملی علوم آمریکا از دیگر برنامه‌های این مراسم بود. در ادامه مرکز همکاری بین‌المللی فیزیک پیشرفته با حضور این سه دانشمند برجسته در دانشگاه صنعتی شریف افتتاح شد. دکتر محمدجعفر عبدخدایی، مدیر روابط بین‌الملل دانشگاه صنعتی شریف هدف از دعوت برندگان جایزه نوبل و چهره‌های سرشناس علمی بین‌المللی را تعامل اساتید و دانشجویان با دانشگاه‌های خارجی و برجستگان علمی و استفاده از تجارب ایشان دانست و اظهار کرد: دانشگاه می‌کوشد با دعوت از این افراد علاوه بر استفاده از سخنرانی‌های آنها راهی برای ارتباط با این دانشمندان بزرگ و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی‌شان باز کند که به افزایش تعاملات بین‌المللی دانشگاه‌ها کمک خواهد کرد. وی خاطرنشان کرد: سال گذشته دانشگاه شریف میزبان پیتر آگره برنده نوبل شیمی 2003 بود که به عنوان عضو افتخاری دانشگاه برگزیده و مقرر شد در همین راستا همکاری‌هایی با دانشکده شیمی داشته باشد. امسال نیز دعوتی توسط دانشگاه از پروفسور آنتونی جیمز لگت برنده نوبل فیزیک 2003 صورت گرفت که وی نیز پذیرفت. وی ابراز امیدواری کرد: با توجه به این که لگت و دو فیزیک‌دان مدعو دیگر از اساتید شاخص در زمینه ابررسانه‌ها هستند تاسیس مرکز همکاری بین‌المللی فیزیک مواد پیشرفته با عضویت آ‌نها زمینه‌ساز پژوهش‌های موثر توسط اساتید و دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف در این حوزه باشند. عبدخدایی خاطرنشان کرد: فیزیک‌دانان مدعو در افتتاحیه چهارمین کنفرانس ملی پیشرفت‌های ابررسانه‌ای که 17 بهمن ماه در دانشکده فیزیک دانشگاه برگزار خواهد شد، سخنرانی خواهند داشت و 18 بهمن در جلسه‌ی اختتامیه کنفرانس در میزگردی شرکت خواهند کرد. وی تصریح کرد: کنفرانس ملی ابررسانایی محفل علمی مناسبی برای دانشمندان در این حوزه است که امید می‌رود زمینه‌های مناسبی را برای تبادلات علمی دانشمندان ایرانی و خارجی ایجاد کند.

تیمی از دانشمندان نخستین تصویر از کهکشان نوزادی را رصد کردند که می‌تواند به ساختاری مانند کهکشان راه شیری تکامل یابد. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، کهکشان نوزاد DLA2222-0946 باید روزی به یک کهکشان مارپیچی مانند راه شیری تکامل یابد. این کهکشان نوزاد دیدگاه‌های جدیدی در خصوص شکل‌گیری کهکشان‌هایی ارائه می‌دهد که در آغاز زندگی خود در کیهان قرار دارند. رگینا یورگنسن و همکارانش از دانشگاه هاوایی از تلسکوپ Keck برای بدست‌آوردن نخستین تصاویر از این کهکشان‌های نرمال و جوان استفاده کردند. گرچه وجود اجرامی از این دست دهه‌ها ثابت شده، رصد واضح آن‌ها همواره یک چالش بوده است. کهکشان‌های آغازین و کودک اساسا حاوی غبار و غذا برای شکل‌گیری ستاره‌ای هستند و یورگنسن فرآیند شکل‌گیری کهکشانی را به پختن یک کیک تشبیه کرده است که مستلزم مواد مختلفی از جمله آرد است؛ در یک کیک کهکشانی، آرد معادل گاز خنثی است که سوخت اصلی برای شکل‌گیری ستاره‌ای به شمار می‌آید. تیم علمی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های تلسکوپ «کک» برای تصویربرداری واضح از DLA2222-0946 استفاده کرد. جسم نوزاد مزبور 10.8 میلیارد سال نوری از کهکشان راه شیری فاصله دارد و اندازه آن فقط یک ششم اندازه کهکشان راه شیری است و یک دویست‌ام آن نیز جرم دارد؛ با این حال، ذخیره عظیم گازی آن نشان می دهد این کهکشان 10 برابر کهکشان راه شیری ستاره تولید می‌کند. جزئیات این مطالعه در نشست مطبوعاتی انجمن نجوم امریکا در واشنگتن ارائه شد.

تصویر جدید ناسا از قطب شمال زحل، جریان گردباد شش‌ضلعی‌شکل عجیب و حلقه‌های خیره‌کننده این سیاره را به نمایش می‌گذارد. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، فضاپیمای کاسینی که در حال کنکاش زحل و قمرهای آن است و در فاصله 1.6 میلیون مایلی (2.5 میلیون کیلومتری) بالای این سیاره حلقه‌دار حرکت می‌کند، تصویر جدید را مخابره کرده است. این گردباد شش‌ضلعی حدود 30 هزار کیلومتر عرض دارد و در واقع، جریان جتی است که از بادهای با سرعت 322 کیلومتر در ساعت، تشکیل شده است. دانشمندان ویژگی آب‌و‌هوایی دیگری را که دقیقا به این پدیده شباهت داشته باشد، در هیچ جای منظومه شمسی مشاهده نکرده‌اند. توفان‌های زمینی معمولا یک هفته به طول می‌انجامند، اما توفان زحل دهه‌ها و شاید قرن‌ها حضور داشته است. این جریان جت شش‌ضلعی ممکن است تا مدت طولانی ماندگار باشد، زیرا خود سیاره زحل اساسا توپی عظیم گازی است و به دلیل فقدان خشکی‌های جامد بر روی آن، توفان مزبور باثبات می‌ماند.

ساعت زنگدار فضاپیمای روزتا برای بیدار شدن از یک خواب زمستانی ۳۱ ماهه، امروز دوشنبه در عمق فضا به صدا درآمد و این آغازی هیجان انگیز برای ماموریت روزتا میباشد. دانشمندان امیدوارند بتوانند با کمک عکس ها و داده هایی که کاوشگر ۱.۴ میلیارد دلاری روزتا جمع آوری می کند، تاریخچه ی روزگار آغازین منظومه شمسی را بازسازی نمایند، چرا که دنباله دارها از جمله ی کهن ترین اجرامی هستند که در فضای نزدیک ما یافت می شوند. روزتا در ماه اوت ۲۰۱۴ به دنباله دار مقصدش خواهد رسید؛ در آن زمان این فضاپیما در حدود ۶۰۰ میلیون کیلومتر دورتر از خورشید درون مدار مشتری خواهد بود. به گزارش ایسنا، فضاپیمای روزتا متعلق به آژانس فضایی اروپا در سال ۲۰۰۴ با هدف بررسی دنباله دار ۶۷P/Churyumov-Gerasimenko به فضا پرتاب شد و در این مدت از کنار دو سیارک Steins‌ و Lutetia عبور کرد. روزتا (Rosetta) شامل دو بخش اصلی متشکل از یک مدارگرد با ۱۲ ابزار علمی و یک ربات کاوشگر به نام فیلای ( Philae ) شامل ۱۰ ابزار علمی است ‌که قرار است بر سطح دنباله‌دار فرود بیاید. از اواسط سال ۲۰۱۱ و به منظور حفظ انرژی برای رسیدن به دنباله‌دار ۶۷P، روزتا وارد مرحله خواب زمستانی شد که این خواب ۳۱ ماه بطول انجامید. روزتا در این مدت در مدار مشتری قرار داشت؛ با توجه به میزان کم انرژی دریافتی از پرتوهای خورشید در این منطقه، تنها رایانه اصلی و برخی سیستم‌های گرمایشی فضاپیما روشن بودند. بر اساس برنامه‌ریزی صورت گرفته، ساعت زنگدار فضاپیما امروز دوشنبه ۲۰ ژانویه (۳۰ دی) در ساعت ۱۰:۰۰ به وقت گرینویچ (۱۳:۳۰ به وقت تهران) به صدا در‌آمد و روزتا از خواب زمستانی بیدارشد. بیدار و گرم شدن ابزار ناوبری فضاپیما چند ساعت زمان خواهد برد؛ با توجه به فاصله ۸۰۷ میلیون کیلومتری روزتا تا زمین و مدت زمان ۴۵ دقیقه‌ای ارسال سیگنال، انتظار می‌رود که نخستین سیگنال دریافتی حدود ساعت ۱۷:۳۰ تا ۱۸:۳۰ به وقت گرینویچ (۲۱ تا ۲۲ به وقت تهران) دریافت شود. تصویری هنری از سطح نشین فیلای روزتا روی سطح دنباله دار ۶۷-P فضاپیمای روزتا در حال حاضر در فاصله ۹ میلیون کیلومتری از دنباله‌دار ۶۷P قرار دارد و پیش‌بینی می‌شود که تا ماه مه (اردیبهشت ۹۳) به فاصله دو میلیون کیلومتری آن برسد؛ در این فاصله، پیشرانه‌ها روشن شده و فضاپیما در مسیر و سرعت مناسب قرار می‌گیرد. روزتا ماه اوت (مرداد ۹۳) به مدار دنباله‌دار ۶۷P رسیده و تحقیقات خود را آغاز خواهد کرد؛ روزتا در ماه نوامبر (آبان ۹۳) فرودگر فیلای را به سمت دنباله‌دار هدایت می‌کند تا کامل‌ترین جزئیات را از سطح آن تهیه کندbigbangpage.com

راز موفقیت در همجوشی هسته‌ای، لیزر، آهنربا و یک نیروی بزرگ موسوم به زی-پینچ (یا تنگش زتا) است. تخلیه‌ی الکتریکی شدید ماشین Z در آزمایشگاه ملی ساندیا برای راه‌اندازی همجوشی هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماشین Z واقع در آزمایشگاه ملی ساندیا در نیومکزیکو، شدیدترین پالس‌های جریان الکتریکی را روی زمین تخلیه می‌کند. در این ماشین، جریانی به میزان میلیون‌ها آمپر به سمت یک استوانه‌ی فلزی با ابعاد مدادپاک‌کن می‌تواند فرستاده شود که باعث القای میدان مغناطیسی می‌شود و آن به نوبه‌ی خود، نیرویی به نام زی-پینچ (تنگش زتا) (Z pinch) را ایجاد می‌کند که در کسری از ثانیه استوانه را خرد می‌کند. از سال 2012 پژوهشگران از این نیرو برای انفجار درونی استوانه‌های پر شده با ایزوتوپ‌های هیدروژن استفاده کرده‌اند به امید آنکه به دما و فشار بسیار بالای مورد نیاز برای تولید انرژی از طریق همجوشی هسته‌ای دست یابند. آن‌ها علی رغم همه‌ی تلاش‌های خود، هنوز موفق نشده‌اند تا به احتراق مورد نظر دست یابند؛ نقطه‌ای در واکنش گداخت که انرژی‌ای بیشتر از آنچه که صرف تولید آن شده، بدست می‌آید تا از آن پس واکنش بدون نیاز به انرژی خارجی ادامه یابد و به اصطلاح خودنگه‌دار (self-sustaining) شود. دانشمندان پس از اضافه کردن دو جزء دیگر فکر می‌کنند که سرانجام در مسیر درستی قرار گرفته‌اند. پژوهشگرانی که روی گداخت لختی خطی مغناطیسی (MagLIF) آزمایشگاه ساندیا کار می‌کنند، میدان مغناطیسی ثانویه‌ای را به سیستم اضافه کردند تا از نظر حرارتی سوخت هیدروژنی را عایق‌بندی کنند و نیز از یک لیزر به منظور پیش‌گرمایش آن بهره گرفتند (اینجا را ببینید). در اواخر ماه نوامبر آن‌ها سیستم را با استفاده از جریان الکتریکی‌ای به میزان 16 میلیون آمپر، میدان مغناطیسی به قدرت 10 تسلا و لیزر سبزی با انرژی 2 کیلو ژول برای اولین بار مورد آزمایش قرار دادند. مارک هرمن (Mark Herrmann) سرپرست ماشین Z در ساندیا می‌گوید: «نتایج هیجان‌انگیز بود و نشان می‌داد که سیستم همانگونه که انتظار داشتیم، عمل می‌کرد.» این آزمایش 1010 نوترون پرانرژی را نتیجه داد که معیاری برای تعداد واکنش‌های همجوشیِ رخ‌ داده می‌باشد و نیز رکوردی برای MagLIF محسوب می‌شود؛ اگرچه هنوز به حد مطلوب دست نیافته است اما با این وجود، این آزمایش کاربرد مناسب روش‌های مبتنی بر توان پالسی را در گداخت هسته‌ای نشان می‌دهد. دیوید همر (David Hammer) متخصص فیزیک هسته‌ای از دانشگاه کرنل می‌گوید: «به نظر می‌رسد که در اسرع وقت به بهره‌ی قابل‌توجهی با استفاده از توان پالسی دست می‌یابیم.» بودجه‌ی پروژه‌ی MagLIF به ارزش سالانه 5 میلیون دلار ، در مقایسه با پروژه NIF در کالیفرنیا با بودجه‌ی 3.5 میلیارد دلار و پروژه ITER در فرانسه با بودجه‌ی 20 میلیارد دلار نسبتاً محدود است. در پروژه‌ی NIF از لیزری با انرژی 2 مگا ژول برای انفجار کپسول‌های سوخت استفاده می‌شود و در پروژه‌ی ITER ده‌ها هزار تن آهنربای ابررسانا در یک توکامک دونات‌شکل مورد استفاده قرار می‌گیرد تا پلاسما در سر جای خود برای دستیابی به همجوشی هسته‌ای خودنگه‌دار، باقی بماند. هردو پروژه با مشکلاتی مواجه‌اند. بعد از یک تلاش پیوسته‌ی دوساله، NIF تا تاریخ مورد نظر در سال 2012 به حد احتراق مورد انتظار برای همجوشی دست پیدا نکرد. هرمن می‌گوید که بهره‌ی همجوشی آن به طور قابل‌توجهی تا 1016 نوترون در آزمایش آخر افزایش پیدا کرده است اما با کاهش بودجه‌ در سال 2014 روبروست و به همین ترتیب، پروژه‌ی ITER نیز نیاز به زمان و بودجه‌ی بیشتری دارد و به نظر نمی‌رسد که تا سال 2027 قابل بهره‌برداری باشد؛ در حالی که پیش‌بینی اولیه‌ی آن 11 سال کمتر از این زمان بوده است. پروژه‌ی MagLIF نه تنها ارزانتر است بلکه به نظر می‌رسد که مزایای فنی نیز داراست. لیزر بکار رفته در آن علاوه بر پیش‌گرمایش سوخت هیدروژنی، آن را رساناتر و در نتیجه بیشتر مستعد پذیرش نیروی زی-پینچ قرار می‌دهد. بعلاوه در مقاله‌ای که در اواخر سال گذشته منتشر شد، پژوهشگران MagLIF شواهدی آوردند مبنی بر آنکه میدان مغناطیسیِ ثانویه‌ی بکار رفته و همچنین عایق‌سازی سوخت ممکن است اثر جانبی خوشایندِ ایجاد ثبات استوانه را هنگام انفجار به همراه داشته باشد (اینجا را ببینید). استفان اسلوز (Stephen Slutz) یکی از پژوهشگران ساندیا که سیستم MagLIF را در سال 2009 پیشنهاد کرد، می‌گوید که اگر چنین باشد، ناپایداری‌های هیدرودینامیکی که می‌توانند سوخت و انرژی را قبل از آنکه همجوشی آغاز شود، پراکنده کند، کاهش پیدا می‌کند. طی چند سال آینده، پژوهشگران MagLIF قصد دارند تا هر سه شاخص را در دسترس قرار دهند. آن‌ها قادرند ماشین Z را تا 27 میلیون آمپر، میدان مغناطیسی را تا 30 تسلا و انرژی لیزر را تا 8 کیلوژول ارتقاء دهند. آن‌ها همچنین قصد دارند در سوخت از دو ایزوتوپ دوتریوم و تریتیوم باهم استفاده کنند تا بهره نوترونی افزایش پیدا کند. آن‌ها امیدوارند تا سال 2015 به بهره‌ی 1016 نوترون یا حدود 100 کیلوژول انرژی دست یابند که برای احتراق مورد نظر کافی می‌باشد.

آزمایشگاه ASACUSA در مرکز سرن برای نخستین بار موفق به تولید پرتو اتم‌های آنتی‌هیدروژن شد. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، این موفقیت گامی مهمی به سمت درک دقیق طیف‌سنجی فوق‌ریز اتم‌های آنتی‌هیدروژن به شمار می‌آید. آنتی‌ماده آغازین تاکنون در جهان مشاهده نشده و غیاب آن همچنان معمایی بزرگ برای دانشمندان است. با این حال، امکان تولید مقادیر مهم آنتی‌هیدروژن در آزمایشگاه‌های سرن وجود دارد؛ این عمل با ترکیب‌کردن آنتی‌الکترون‌ها (پوزیترون‌ها) و آنتی‌پروتون‌های کم‌انرژی تولیدشده توسط تجهیزات «کاهنده سرعت آنتی‌پروتون» (Antiproton Decelerator) انجام می‌شود. طیف‌های هیدروژن و آنتی‌هیدروژن با یکدیگر همسان هستند، بنابراین هر نوع تفاوت کوچک بین آنها دریچه‌ای را به سمت فیزیک نوین می‌گشاید و می‌تواند در حل معمای آنتی‌ماده کمک کند. نتایج جدید در انجام مطالعات دقیق اتم‌های آنتی‌هیدروژن به ویژه ساختار فوق‌ریز آنها، بسیار نویدبخش هستند. این ساختار یکی از دو ویژگی‌ طیف‌سنجی شناخته‌شده هیدروژن است و اندازه‌گیری‌ آن در آنتی‌هیدروژن امکان انجام حساس‌ترین آزمایش‌های تقارن ماده/ضدماده را فراهم می‌کند. گام بعدی آزمایشات ASACUSA بهینه‌کردن شدت و انرژی حرکتی پرتو آنتی‌هیدروژن تولیدشده و درک بهتر وضعیت کوانتومی آن‌ است. جزئیات این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شد.

نظریه‌پردازان ابزاری را پیشنهاد داده‌اند که قادر است به شکل کوانتومی اندرکنش‌های بین یک ‌فوتون٬ یک اتم و ارتعاشاتِ در مقیاس کوانتومیِ یک شی بزرگ‌مقیاس را بسنجد. وسیله‌ای که این فیزیک‌پیشگان معرفی کرده‌اند با گسترش مرزهای آزمایش‌های کوانتومی قادر است تا ارتعاشات مکانیکی را با تک‌فوتون‌ها و یک اتم ترکیب ‌کند. این تیم از نظریه‌پردازان نتیجه‌ی پژوهش‌های خود را در مجله‌ی فیزیکال ریویو لترز گزارش داده و ادعا کرده‌اند که موفق به حل معادلات کوانتومی برای چنین سیستم‌هایی شده‌اند. بر اساس ادعای این پژوهش‌گران٬ چنین راه حلی به گستره‌ی وسیعی از کاوش‌های کوانتومی منجر خواهد شد. مثلاً می‌توان حرکت مکانیکی را تا سطح یک تک‌فونون (واحد کوانتومی ارتعاش) کاهش داده و تک‌فونون‌ها را به داخل ساختار موردنظر گسیل کرد. یکی از نویسندگان این مقاله قبلاً بر روی ساخت این ابزار کار کرده و این تیم معتقد است که می‌توان با بهره‌بردن از آن به مطالعات رفتار پدیده‌‌های کوانتومی در مقیاس‌های بزرگ دست یافت. برای مطالعه‌ی اثرات متقابل بین یک فوتون و یک اتم پژوهش‌گران می‌توانند دو ذره را در داخل یک کاواک کوچک به تله بیاندازند و اتم را مجبور کنند تا یک فوتون را جذب و یا گسیل کند. به گفته‌ی کریستیانو سیوت (Ciuti Cristiano) از دانشگاه دیدرو (Diderot) پاریس٬ این زمینه‌ی مطالعاتی از الکترودینامیک کوانتومیِ کاواک در طول ۱۵ سال گذشته توسعه یافته است. اخیراً زمینه‌ی دیگری بنام اپتومکانیک ظهور کرده که در جستجوی چگونگی اندرکنش نور٬ نه تنها با اتم‌ها بلکه با اشیا بزرگ‌تر است. به عنوان مثال می‌توان آینه‌ی کوچکی را در نظر گرفت که توسط فوتون‌ها تحت بمباران قرار گرفته و ارتعاش می‌کند. ماشین کوانتومی. نمایشی مفهومی از یک وسیله که قادر خواهد بود اندرکنش‌های یک فوتون با یک تک اتم و ارتعاشات مکانیکی را ممکن ‌سازد. محاسبات نشان می‌دهند که ارتعاشات را می‌توان تا اندازه‌ای کاهش داد که به یک توصیف کوانتومی نیازمند باشیم. پرسشی اساسی در این رابطه وجود دارد و آن این‌که رفتار کوانتومی چگونه به اشیای بزرگ (همچون آینه‌ها) تعمیم داده می‌شوند و آیا این کار شدنی است؟ برای پاسخ به این چنین سوالاتی پژوهش‌گران یک ابزار ترکیبی پیشنهاد داده‌اند که الکترودینامیکِ کوانتومیِ کاواک را با اپتومکانیک ترکیب می‌کند. اکنون ایوان فاورو (Ivan Favero)- از همکاران دانشگاهی سیوتی در دانشگاه دیدور پاریس- به همراه سیوتی و دانشجوی تحصیلات تکمیلی خوان رسترپو (Juan Restrepo) چنین سیستمی را در سطح تک‌حالات کوانتومی و بدون استفاده از آزمایش‌های فیزیک کلاسیکی توصیف کرده‌اند. نظریه‌پردازان بدون اشاره به چگونگی آزمایش خاصی یک میدان الکترومغناطیسی (فوتون‌ها) را که همزمان با یک اتم و یک شی ارتعاش‌کننده جفت شده است را مورد تحلیل قرار داده اند. اما ابزاری که بالاترین شانس را به این منظور دارد به اتم مصنوعی موسوم است: یک الکترون که به قطعه‌ای در ابعاد نانومتر از ماده‌ی نیم‌رسانا (که نقطه‌ی کوانتومی نامیده می شود) محدود می‌شود و همچون یک اتم معمولی می‌تواند دو تراز انرژی یا دو حالت کوانتومی داشته باشد. این اتم قادر است تا زمانی‌که گذارهایی بین این دو حالت اتفاق می‌افتند٬ فوتونی را جذب و یا گسیل کند. قسمت اپتومکانیکیِ این سیستم را می‌توان یک ستون یا صفحه‌ای از ماده‌ی نیم‌رسانا درنظر گرفت که چند میکرومتر پهنا داشته و در فرکانس ویژه‌ای ارتعاش می‌کند. این صفحه یا ستون توانایی این را دارد تا فوتونی را که با یک ارتعاش جفت شده است٬ در داخل این بخش به دام بیاندازد. این تشدیدساز اپتومکانیکی در درون خود یک نقطه‌ی کوانتومی خواهد داشت. محققان به این نتیجه دست یافته‌اند که چنان سیستمی قادر است تا حرکت ارتعاشی را تا چنان دامنه‌ی کوچکی کاهش دهد (یا سرد کند) که نیازمند توصیف کوانتومی به جای توصیف کلاسیکی باشیم. در مورد آزمایش نقطه‌ی کوانتومی داخل ستون٬ این خنک‌سازی با فرکانس ویژه‌ای از نور لیزر آغاز می‌شود. یک فوتونِ لیزری می‌تواند بواسطه‌ی این نقطه‌ی کوانتومی جذب شده و سپس چندین مرتبه بازگسیل گردد٬ درحالیکه در داخل ستون به دام افتاده است. در طول این مدت این فوتون انرژی یک یا چند فونونِ (کوانتای ارتعاش) داخل ستون ارتعاش‌کننده را جذب می‌کند٬ بنابراین موجب کاهش دامنه‌ی ارتعاش ساختار می‌شود و نهایتاً از کاواک فرار می‌کند. محاسبات نشان می‌دهند که در یک محیط سرد و پس از چنان چرخه‌های متعدد فوتونی٬ میزان ارتعاش به سرعت کاهش یافته و به کمترین سطح مجاز به لحاظ کوانتومی می‌رسد؛ که متناظر با انرژی یک تک‌فونون است. تحلیل این تیم همچنین نشان می‌دهد که اگر این وسیله را با فرکانس دیگری در معرض نور لیزر قرار دهیم٬ تک‌فونون‌ها در بازه‌های منظمی به داخل ساختار پشتیبان خود گسیل می‌شوند. فاورو می تواند تصور ‌کند که «ساختارهای هدایت‌گر فونون‌ها» موجب خواهد شد تا مطالعات بیشتری در مورد چنین کوانتاهای ارتعاشی انجام پذیرد. به بیان او مطالعه‌ی فونون‌های انفرادی حائز اهمیت است٬ چون غالباً فرآیند‌هایی همچون شارش گرما در قالب رفتار جمعیِ فونون‌ها قابل درک است. اما به گفته‌ی فاورو: «گذارهای مابین فونون‌های انفرادی و رفتار جمعی بزرگ‌مقیاس ناشناخته مانده است.» در حال حاضر او به همراه هم‌کارانش بر روی ساخت این وسیله در آزمایشگاه کار می‌کنند. سیوتی امید به کاوش پرسش‌های اساسی دیگری در این زمینه دارد. او می‌پرسد: «آیا توصیف کوانتومی استاندارد که در مورد این سیستم‌ها بکار می‌رود٬ از یک جرم بزرگ‌مقیاس برخوردار است؟ به بیان او این سیستم همچنین می‌تواند به شتاب‌سنج‌های بسیار دقیق و حس‌گرهای نیرو بیانجامد. آن‌طور که استیو گیروین (Steve Girvin) از دانشگاه ییل (Yale) می‌گوید: «با این سرعت قابل ملاحظه‌ای که آزمایش‌ها در حال توسعه هستند٬ امکان دست‌یابی به چنان سیستم‌های سه‌جانبه‌ای در آینده‌ای نزدیک وجود دارد» «ممکن است پنجره‌ی جدیدی به سوی دینامیک کوانتومیِ پیچیده در شُرف باز شدن باشد»

یک سیستم سه‌ستاره‌ای شامل دو کوتوله‌ی سفید و یک تپ‌اخترِ ابرچگال که به تازگی کشف شده و در فضایی کوچکتر از مدار گردش زمین به دور خورشید واقع است، اخترشناسان را قادر می‌سازد تا طیف وسیعی از اسرار کیهانی از جمله ماهیت گرانش را کاوش کنند. یک تیم بین‌امللی از ستاره‌شناسان شامل اینگرید استیرز (Ingrid Stairs)، ستاره شناس UBC، یافته‌های خود را پنجم ژانویه در Nature منتشر کردند [1]. یک دانشجوی تحصیلات تکمیلی اهل آمریکا با استفاده از تلسکوپ بانک سبز بنیاد ملی علوم آمریکا تپ‌اختری به فاصله‌ی 4200 سال نوری از زمین را کشف کرد که 366 بار در ثانیه دوران می‌کند. این تپ‌اختر نزدیک مدار یک ستاره‌ی کوتوله‌ی سفید قرار دارد و این دو با کوتوله‌ی سفید دیگری که در فاصله‌ای دورتر قرار دارد، در چرخش‌اند. این سیستم سه‌جسمی، بهترین فرصت دانشمندان برای کشف تخطی از مفهوم کلیدی در نظریه‌ی نسبیت عام آلبرت انیشتین است: مطابق با اصل هم‌ارزی قوی (strong equivalence principle)، اثر گرانش روی یک جسم به طبیعت یا ساختار داخلی آن جسم بستگی ندارد. استیرز می‌گوید: «با انجام زمان‌سنجی بسیار دقیق پالس‌هایی که از این تپ‌اختر می‌آید، می‌توان میزان انحراف از این اصل را با حساسیتی چند برابر میزان فعلی مورد بررسی قرار داد. انحراف از اصل هم‌ارزی قوی، می تواند نشانه ای از نقص نسبیت عام به عنوان نظریه گرانش کلاسیک باشد و ما را به سمت یک نظریه‌ی اصلاح شده برای گرانش هدایت ‌کند.» اسکات رانسم (Scott Ransom) سرپرست گروه از ر‌صدخانه‌ی ملی نجوم رادیویی آمریکا (NRAO) می‌گوید: «این سیستم سه‌گانه یک آزمایشگاه کیهانی طبیعی را در اختیار ما قرار می‌دهد، به مراتب بسیار بهتر از آنچه که قبلاً کشف شده بود تا به بررسی چگونگی عملکرد چنین سیستم هایی پرداخته شود و همچنین مسائل احتمالی مربوط به نسبیت عام را که فیزیک‌پیشه‌گان انتظار دارند تحت شرایط سخت ببینند، آشکار می‌سازد.» پیش زمینه علمی هنگامی که یک ستاره‌ی سنگین با انفجار ابرنواختری را به وجود می‌آورد و بقایای آن به صورت یک ستاره‌ی نوترونی ابرچگال متراکم می‌شود، بخشی از جرم آن به انرژی پیوندی گرانشی تبدیل می‌شود که ستاره را متراکم نگه می‌دارد. اصل هم‌ارزی قوی می‌گوید که این انرژی پیوندی رفتار گرانشی مانند جرم، خواهد داشت . اما تقریباً همه‌ی نظریه های جایگزین‌ها برای نسبیت عام، این پیش بینی را ندارند. بر اساس اصل هم‌ارزی قوی، اثر گرانشی کوتوله‌ی سفید بیرونی بر کوتوله‌ی سفید درونی و ستاره‌ی نوترونی یکسان خواهد بود. اگر این اصل تحت شرایط این سیستم نامعتبر باشد، اثر ستاره‌ی بیرونی بر آن دو کمی متفاوت خواهد بود که زمان‌سنجی دقیق مشاهدات تپ‌اختر می‌تواند به آسانی آن را نشان دهد. آن آرچیبلد (Anne Archibald)، از موسسه‌ی نجوم رادیویی هلند و عضوی از این گروه می‌گوید: «ما برخی از دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌های جرمی را در فیزیک نجوم انجام دادیم. بعضی از اندازه‌گیری‌های مکان نسبی ستارگان در این سیستم دارای دقتی تا صدها متر می‌باشد.» آن‌ها سپس از این داده‌ها در یک شبیه‌سازی رایانه‌ای جهت پیش بینی حرکت آن‌ها استفاده کردند. رانسم می‌افزاید: «این سیستم از بسیاری جهات از جمله پیشینه‌ی شکل‌گیری کاملاً عجیب آن، جالب توجه است. و ما کار زیادی برای انجام دادن داریم تا آن را به طور کامل درک کنیم.»

استیون هاوکینگ، فیزیکدان نظری انگلیسی در مقاله‌ای که بطور آنلاین منتشر کرده، اینچنین گفته که بجای سیاه‌چاله در حقیقت «خاکستری‌چاله» وجود دارد. این ادعا بر پایه ی مقاله ی تازه ی هاوکینگ است که در آن مدعی شده در سیاهچاله “افق رویداد” وجود ندارد. پرفسور هاوکینگ افق رویداد را یک مرز به شدت آشفته می داند که اجازه ی نشت اطلاعات از درون سیاهچاله را به بیرون می دهد. به گزارش همشهری آنلاین از پایگاه نیچر، با این‌همه زمانی که این انکار از سوی فیزیکدانی به شهرت استیون هاوکینگ باشد، ارزش توجه‌کردن پیدا خواهد کرد. این فیزیکدان که خود یکی از پایه‌گذاران نظریه مدرن سیاه‌چاله‌ها است، در مقاله‌ای نظریه افق رویداد، مرز نامرئی که سیاه‌چاله‌ها را در بر گرفته را رد کرده است. افق رویداد نقطه ای بی بازگشت پیرامون یک سیاهچاله است، جایی که هر چه از آن بگذرد، دیگر راه بازگشتی نخواهد داشت. در نظریه ی نسبیت عام اینشتین، افق رویداد جاییست که فضا و زمان آن چنان توسط گرانش تابیده و پیچیده می شوند که هیچ چیز را یارای گریز از آن نخواهد بود. اگر پای از افق رویداد به آن سو بگذاریم، دیگر تنها می توانیم راهمان را رو به درون پی بگیریم، نه به بیرون. مشکل افق رویداد یکسویه این است که به تناقضی به نام پارادوکس اطلاعات می انجامد. هاوکینگ در نظریه جدید خود بجای افق رویداد، افق آشکار را جایگزین کرده است، پدیده‌ای که به صورت موقتی ماده و انرژی را در خود نگه داشته و آنها را به تدریج و در نهایت آشفتگی آزاد می‌کند. هاوکینگ می‌گوید در نظریه کلاسیک هیچ راه فراری از چنگال سیاه‌چاله‌ها متصور نیست، با این‌حال نظریه کوانتوم به انرژی و اطلاعات مجال فرار از چنگال سیاه‌چاله را می‌دهد. به گفته وی تشریح کامل این فرایند نیازمند نظریه‌ای خواهد بود که در آن گرانش و دیگر نیروهای بنیادین طبیعت با یکدیگر تلفیق شده‌باشند. اما این هدفی است که بیش از یک قرن فیزیکدانان را فریب داده‌است و پاسخ حقیقی آن هنوز یک معما باقی مانده‌است. این مقاله با عنوان “بقای اطلاعات و پیش‌بینی آب‌و‌هوا در سیاه‌چاله‌ها” در سرور arXiv منتشر شده‌ و بر اساس سخنرانی وی در نشست موسسه کویل در کالیفرنیا نوشته شده‌است. سیاه‌چاله مقاله جدید هاوکینگ تلاشی جدید برای حل معمایی مشهور به پارادوکس اطلاعات سیاه‌چاله است، معمایی که پس از کشفش توسط فیزیکدانی به نام جوزف پولشینسکی، بیش از دو سال است فیزیکدانان را دچار سردرگمی کرده‌است. براساس این معما در یک آزمایش فرضی فیزیکدانان این پرسش را مطرح کردند که بر سر فضانورد بد‌شانسی که به درون یک سیاه‌چاله سقوط کند چه خواهد آمد؟ افق رویداد نتیجه ساده ریاضیاتی نظریه نسبیت عام اینشتین است. فیزیکدانان براساس این پدیده سرنوشت فضانورد را اینگونه متصور شدند: فضانورد از میان افق رویداد خواهد گذشت بدون اینکه از سرنوشت شومش آگاه باشد و در نهایت مانند یک رشته اسپاگتی در طول مسیر کشیده خواهد شد و به تدریج در میان هسته فرضی و متراکم سیاه‌چاله تجزیه خواهد شد. اما فیزیکدانان با بررسی دقیق‌تر این وضعیت به این نتیجه رسیدند که مکانیک کوانتوم که ذرات را در مقیاس‌های بسیار کوچک تحت سلطه خود دارد، موقعیت را به کلی تغییر می‌دهد. به گفته فیزیکدانان براساس نظریه کوانتوم افق رویداد باید به منطقه‌ای پرانرژی یا دیوار آتشینی تبدیل شود که فضانورد را در بدو ورود خواهد سوزاند. این رویکرد جدید باوجود اینکه از قوانین کوانتوم پیروی می‌کند اما قانون نسبیت عام را به سخره می‌گیرد. براساس آن نظریه فردی که سقوط می‌کند باید قوانین فیزیک را مانند دیگر نقاط جهان در خود حفظ کند، حال چه محل سقوط یک سیاه‌چاله باشد چه فضای میان‌کهکشانی. براساس نظریه نسبیت عام افق رویداد باید منطقه‌ای عادی و معمولی باشد. استیون هاوکینگ در این مقاله با عنوان «بقای اطلاعات و پیش‌بینی آب‌وهوا در سیاه‌چاله‌ها» افزود بجای افق رویداد، «افق آشکار» می‌تواند وجود داشته باشد؛ به این معنی که نور به لحاظ فنی می‌تواند از کشش عمیق گرانشی یک سیاه‌چاله فرار کند. به عبارت ساده‌تر، یک افق آشکار تنها به طور موقت نور را نگه داشته و در نهایت آن را در فضا آزاد می‌کند. فراتر از افق اکنون هاوکینگ گزینه سومی را روی میز گذاشته است. مکانیک کوانتوم و نسبیت عام دست‌نخورده باقی می‌مانند اما در عوض به سادگی می‌توان سیاه‌چاله‌ها را بدون افق رویداد در نظر گرفت. نکته کلیدی ادعای وی این است که اثر کوانتومی اطراف سیاه‌چاله به اندازه‌ای فضا-زمان را دچار نوسان می‌کنند که مجالی برای وجود مرزی مشخص وجود نخواهد داشت. در عوض هاوکینگ افق آشکار، سطحی که در آن پرتوهای نوری که در تلاشند از هسته سیاه‌چاله فاصله بگیرند در آن معلق می‌شوند، را مطرح کرده‌است. در نسبیت عام برای داشتن سیاه‌چاله‌ای بدون تغییر این دو افق شبیه به یکدیگر خواهند‌بود زیرا نوری که تلاش دارد از جاذبه سیاه‌چاله بگریزد تنها می‌تواند خود را تا مرز افق رویداد برساند و در آنجا باقی خواهد ماند، درست مانند دویدن روی تردمیل. با این‌همه این دو افق در اصل از یکدیگر مجزا می‌شوند زیرا درصورتی که سیاه‌چاله ماده بیشتری را فروببلعد، افق رویداد متورم شده و از افق آشکار بزرگتر خواهد شد. در حقیقت نظریه جدید هاوکینگ می‌گوید مرز حقیقی که سیاه‌چاله‌ها را در برگرفته افق آشکار است نه افق رویداد و نبود افق رویداد به این معنی است که سیاه‌چاله‌ای به مفهوم ساختارهایی که نور هرگز توان فرار از آنها را ندارد، وجود نخواهد داشت. درصورتی که نظریه هاوکینگ درست باشد، در هسته سیاه‌چاله هیچ تکینگی وجود نخواهد داشت و در عوض ماده به صورت موقتی در پس افق آشکار نگه‌ داشته‌شده و به تدریج به سوی سیاه‌چاله خواهد رفت اما هرگز در میان هسته سیاه‌چاله خرد نخواهد شد. اطلاعات درباره این ماده هرگز از بین نخواهد رفت بلکه به شدت آشفته خواهد شد و زمانی که در قالب تشعشعات هاوکینگ بازتابیده می‌شود،‌شکلی کاملا متفاوت داشته و هیچ شباهتی به ماده‌ای که توسط سیاه‌چاله بلعیده شده نخواهد داشت. درست مانند اینکه بخواهید کتابی که سوخته و خاکسترشده را از روی خاکسترهایش بازسازی کنید. bigbangpage.com

دانشمندان با استفاده از تلسکوپ اشعه ایکس چاندرا و مجموعه ای از تلسکوپهای دیگر یکی از قوی ترین سیاهچاله های شناخته شده را رصد کردند. سیاهچاله در یک کشمکش شدید بین گازهای داغی و تریلیونها ستاره ی اطرافش احاطه شده است. این هیولا در فاصله ۳.۹ میلیارد سال نوری از ما در خوشه کهکشانی RX J1532.9+3021 واقع شده است. این خوشه بسیار روشن و بزرگ جرمی حدود یک کوادریلیون – هزار تریلیون برابر خورشید ما دارد. در مرکز خوشه کهکشانی بیضوی یک سیاهچاله بسیار بزرگ قرار دارد. مقدار زیادی از گاز بسیار داغ در نزدیکی مرکز خوشه معمایی ایجاد کرده، گازهای داغ درخشان که توسط اشعه ایکس مشاهده شده در مرکز خوشه سریعا در حال سرد شده هستند. در هر حال ستاره شناسان هیچ شواهدی مبنی بر اینکه ستاره ها در مرکز خوشه در حال شکل گیری باشند، ندارند. از هزاران خوشه شناخته شده تا به امروز کمتر از هزارتای آنها مثل RX J1532 هستند. بسیار بزرگ و جایی که برعکس این خوشه در آنها ستاره سازی بسیار شدید است. چرا فرآیند ستاره سازی در RX J1532 متوقف شده است؟ تصاویر چاندرا و NSF’s Karl G پاسخ این سوال را می دهند، تصاویر اشعه ایکس دو حفره را درون گاز داغ در مرکز نشان می دهد. تصویر چاندرا نیز بر وجود حفره تاکید می کند، هر دو حفره جت هایی که در تصاویر رادیویی VLA نشان داده شده را انتشار می دهند. مکان سیاهچاله بزرگ بین حفره ها شواهد قوی از جت های مافوق صوت میباشد که توسط سیاهچاله در درون گاز داغ تحت فشار قرار گرفته، این حفره ها از همدیگر صد هزار سال نوری فاصله دارند، این مقدار تقریبا برابر عرض کهکشان راه شیری است. نیرویی که نیاز است تا آنها را در میان بزرگترین خوشه های کهکشانی تولید کند ده برابر نیرویی است که ما نیاز داریم تا حفره های شناخته شده در پرسئوس را تولید کنیم. در حالی که انرژی برای نیرو دادن به جت ها توسط ماده ای که به سیاهچاله سقوط کرده فراهم می شود، هیچ اشعه ایکس از سقوط مواد تشخیص داده ساتع نشده است. این نتایج می تواند توضیح دهد که سیاهچاله بسیار بزرگتر پرجرم تر از سیاهچاله های بسیار بزرگ با جرمی بیشتر از ده میلیارد برابر خورشید میباشند. یک مقاله در این مورد در ۱۰ نوامبر ۲۰۱۳ در مجله اختر فیزیک این موضوع را بررسی کرده است.bigbangpage.com

فیلمrain man&midd night in paris!