ارسالها: 1460
#11
Posted: 9 May 2011 16:13
خودرويي كه قوانين فيزيك را مي‌شكند
خودروي ضد كربن چيني، قرار است اولين خودروي دنيا باشد كه مانند برگ، دي‌اكسيد كربن مصرف مي‌كند و اكسيژن آزاد مي‌نمايد
به نظر مي‌رسد يك شركت خودروسازي چيني تصميم گرفته هر ايده ناپخته‌اي را براي طراحي يك خودروي دوستدار محيط زيست به كار گيرد، حتي اگر لازم باشد كه قوانين فيزيك‌دانان را دور بريزد.
Uploaded with ImageShack.us
بر اساس گزارش ، شركت خودروسازي شانگهاي قرار است با ايده خودرويي به نام يه‌زي (كه در لغت به معناي برگ است) به نمايشگاه خودروي 2010 شانگهاي بيايد. يه‌زي با يك لايه پلاستيكي پوشانده شده، از انرژي قابل تجديد استفاده مي‌كند و مهم‌تر اين كه اكسيژن دفع مي‌كند. بدين ترتيب، يه‌زي اولين اتومبيل ضد كربن دنيا خواهد بود.
دليل نام‌گذاري اين خودرو، سقف برگ‌مانند آن است كه محل نصب سلول‌هاي نوري است. نكته جالب‌تر، توربين‌هاي چرخ‌هاست. به گفته شركت سازنده، اين چرخ‌ها هنگام حركت خودرو، برق توليد مي‌كنند. چهارچوب شاسي هم از فلز و مواد آلي ساخته شده و دي‌اكسيد كربن هوا را مي‌گيرد و با استفاده از آن در يك سلول سوخت ميكروبي، بخار آب ساتع مي‌كند.
به ادعاي اين شركت، خودروي يه‌زي مي‌تواند دي‌اكسيد كربن حاصل از مصرف برق خودش را تبديل به نيروي الكتريكي كند كه باز مورد مصرف خود خودرو قرار مي‌گيرد.
البته بسياري از اين اطلاعات به طور غيرمستقيم منتشر شده است و خود شركت مستقيما هيچ اطلاعات دقيقي را منتشر نكرده است، چه برسد به اين كه توضيح بدهد تمام اين تبديل‌ها طي چه فرايندي صورت مي‌گيرند.
اسپنسر كانگ، مهندس خودرو و متخصص سوخت‌هاي جايگزين درباره اين اطلاعات معتقد است كه همه اين‌ها، راه‌هاي ممكن توليد نيروي الكتريكي هستند، اما به سختي مي‌توان آنها را در يك خودرو به كار برد. كانگ معتقد است منظور از چهارچوب ساخته شده از فلز و مواد آلي، بايد شبكه‌اي ميكروسكپي باشد كه در حال حاضر در مطالعات، براي ذخيره هيدروژن در سلول سوخت ماشين‌ها به كار مي‌رود.مشكل اينجاست كه اين شبكه براي ذخيره هيدروژن گرماي زيادي آزاد مي‌كند، بنابراين نياز به يك سيستم خنك‌كننده قوي خواهد داشت.
كانگ در مورد توربين‌هاي درون چرخ‌ها معتقد است كه چنين سيستمي بيشتر از آن كه توليد انرژي داشته باشد، باعث افزايش وزن خواهد شد. البته در شرايطي مانند ترمز گرفتن و يا حركت در سرازيري‌ها، ممكن است چنين توربين‌هايي به كار بيايند، اما دقت لازم در مهندسي چنين توربين‌هايي، در واقع اجراي آن را غيرعملي مي‌سازد.
در مجموع به نظر مي‌رسد كه اين خودرو بايد قوانين فيزيكي كه ما مي‌شناسيم را زير پا بگذارد. در غير اين صورت، انرژي كه بايد صرف گرداندن سيستم‌هايش نمايد، از انرژي مورد نياز خود خودرو بيشتر خواهد بود.
با اين حال، شركت شانگهاي اعلام كرده كه به زودي جزييات مربوط به اين خودرو را اعلام خواهد كرد. البته اين خودرو هنوز يك ايده است و تا رسيدن به توليد فاصله بسياري دارد.
منبع : فیزیک نیوز
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#12
Posted: 9 May 2011 16:16
دانشمندان نانواليافي با قابليت توليد برق در اثر حركت ساختند
با هدف توليد البسه برق‌زا دانشمندان نانواليافي با قابليت توليد برق در اثر حركت ساختند
دانشمندان در آمريكا موفق به ساخت نانوالياف جديدي شبيه به برس شده‌اند كه مي‌تواند از حركت انرژي برق توليد كنند.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، نتايج اين دستاورد در اخرين چاپ مجله نيچر منتشر شده است.
اين رشته‌ها كه به دست دانشمندان انستيتو فناوري جورجيا در آتلانتا ابداع شده اند مي‌توانند به موادي تبديل شوند كه اين مواد جديد براي ساخت البسه، كفش و يا قطعات پيوندي بيولوژيكي كه مي‌توانند از خود برق توليد كنند، قابل استفاده هستند.
به گفته دانشمندان اين مواد همچنين در خيمه‌ها يا ساير ساختارها براي مهار انرژي باد كاربرد خواهند داشت.
براي ساخت رشته‌هاي جديد ژنراتور برق، اين دانشمندان رشته‌هاي مصنوعي استاندارد كيولار را استفاده كرده و روي آنها را با تترا اتوكسي‌سيلان پوشانده و روي آن لايه‌اي از اكسيد روي چسبانده اند.
منبع : فیزیک نیوز
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#13
Posted: 9 May 2011 16:20
محاسبه انتقال گرما در سطوح نانومقياس
دانشمندان با استفاده از يك نانونوك، با منبع گرمايي نانومقياس، توانسته‌اند يك سطح موضعي را بدون تماس با آن گرم كنند؛ اين كشف راهي به سوي ساخت ابزارهاي گرمايي ذخيره اطلاعات و نانودماسنج‌ها خواهد بود.
همه ساله نياز بشر به ذخيره اطلاعات بيشتر و بيشتر مي‌شود. درك چگونگي انتقال گرما در مقياس نانو لازمه كاربرد اين فناوري تأثيرگذار در ذخيره اطلاعات است. دانشمندان سراسر جهان سعي دارند تا فناوري‌هاي جايگزيني براي سيستم‌هاي ذخيره اطلاعات كنوني بيابند تا پاسخگوي نياز روزافزون جوامع امروزي به ذخيره اطلاعات باشد؛ فناوري گرمايي ذخيره اطلاعات از جمله گزينه‌هايي است كه به آن رسيده‌اند.
در اين روش، با استفاده از يك ليزر، ديسك مورد نظر براي ذخيره اطلاعات را گرم كرده و به اين ترتيب فرايند ثبت مغناطيسي پايدار مي‌شود، به طوري كه نوشتن داده‌ها روي آن آسان‌تر شده، پس از خنك شدن آن مي‌توان داده‌ها را مجدداً بازيابي نمود. با استفاده از اين روش، مشكل بحراني حد ابرپارامغناطيسي كه دستگاه‌هاي ضبط مغناطيسي با آن مواجه‌اند، برطرف مي‌شود.
در روش‌هاي كنوني دانشمندان بيت‌هاي اطلاعاتي را كه در دماي اتاق كار مي‌كنند، تا اندازه معيني كوچك مي‌كنند، اما اين بيت‌ها با اين كار از لحاظ مغناطيسي ناپايدار شده، از محل خود خارج مي‌شوند، در نتيجه اطلاعات روي آنها پاك مي‌شود.
بررسي‌هاي اخير دانشمندان فرانسوي درباره انتقال گرما بين نوك و سطح به پيشرفت مهمي در زمينه ذخيره گرمايي اطلاعات و ديگر كاربردها منجر شده است. آنها گرمايي را كه بيشتر از طريق هوا و به شيوه رسانش، بين نوك سيليكوني و يك سطح انتقال مي‌يابد، محاسبه كردند.
Pierre-Olivier Chapuis از محققان اين گروه مي‌گويد: ”انتقال گرما در سطح ماكروسكوپي به خوبي شناخته شده است (وقتي برخورد مولكول‌ها در حالت تعادل موضعي ترموديناميكي باشد با تابع پخش فوريه بيان مي‌شود). همچنين انتقال گرما را مي‌توان در يك نظام بالستيك خالص (وقتي كه هيچ برخوردي بين مولكول‌ها وجود ندارد) محاسبه نمود. اما محاسبه انتقال گرما در نظام مياني، وقتي كه مولكول‌ها با هم برخورد دارند، همچنان يك چالش به شمار مي‌آيد.“
دانشمندان در آزمايش خود از يك نوك داراي منبع گرمايي به ابعاد 20 nm كه در فاصله بين صفر تا 50 نانومتري بالاي سطح قرار مي‌گيرد، استفاده كرده‌اند.
مولكولهاي هواي بين نوك و سطح، در تماس با اين نوك داغ، گرم شده و روي سطح ديسك قرار مي‌گيرند و گاهي هم قبل از آن با ديگر مولكول‌ها برخورد مي‌كنند. اين محققان براي اولين بار با استفاده از قانون بولتزمن درباره حركت گازها، توانستند توزيع گرمايي در اين مقياس و نيز سطوح شارگرمايي را تعيين كنند. آنها نشان دادند كه انتقال و انتشار گرما از نوك به سطح در مدت چند ده پيكوثانيه و بدون آن كه تماس بين نوك و سطح برقرار شود، انجام مي‌گيرد. آنها همچنين دريافتند كه در فاصله كمتر از 10 nm اين نوك داغ مي‌تواند ضمن حفظ شكل، ناحيه‌اي به پهناي 35 nm را گرم كند و در بيشتر از اين فاصله، شكل از بين رفته و لكه گرمايي به طور قابل توجهي افزايش مي‌يابد.
Uploaded with ImageShack.us
× در اين شكل گرما از نوك يك ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) به سطح منتقل مي‌شود. ناحيه گرم شده باعث برخورد مولكولهاي هوا به يكديگر شده، درنتيجه يك سطح موضعي معين بدون هيچ تماسي گرم مي‌شود. ×
با اين روش كه پيش‌بيني مي‌شود تا سال دو هزار و ده به بازار راه يابد، مي‌توان چگالي اطلاعاتي معادل تريليون‌ها بيت (ترابايت) را دريك اينچ مربع جا داده و چگالي جريان را هم كمتر نمود. از اين روش همچنين مي‌توان در ميكروسكوپ‌هاي گرمايي پيمايشي كه مانند يك نانودماسنج، گرما و رسانش گرمايي در مقياس نانو را حس مي‌كنند، استفاده نمود. در اين روش اطلاع از سطح شار گرمايي، براي تشخيص اين كه آيا به دماي بحراني (مانند نقطه ذوب) رسيده‌ايم يا نه، بسيار مهم است.
به گفته اين محققان در اين روش با كاهش گرماي منبع، مي‌توان به بررسي دقيق‌تر نمونه نسبت به آنچه هم‌اكنون انجام مي‌شود، پرداخت.
اين محققان نتايج كار خود را در مجله Nanotechnology به چاپ رسانده‌اند.
منبع: سي پي اچ
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#14
Posted: 9 May 2011 16:27
جهان موازی ثابت شد
فیزیکدانان کوانتمی دانشگاه کالیفرنیا کشف عجیبی کرده اند که به گونه ای نشان می دهد جسمی که در مقابل یک فرد قرار گرفته و دیده می شود می تواند به صورت همزمان در جهانی موازی نیز وجود داشته باشد.
به گزارش خبرگزاری مهر، این کشف به واسطه ذره ای کوچک و فلزی انجام گرفته است؛ براده ای به قطر یک تار مو، جسمی که بسیار ریز است اما در عین حال می توان آن را با چشم غیر مسلح نیز مشاهده کرد.
دانشمندان این ذره را در کاسه ای مخروطی و تاریک سرد کرده و تمامی هوای اطراف آن را به منظور حذف ارتعاش خارج کردند. سپس محققان ذره را مانند یک دیاپازون حرکت داده و مشاهده کردند ذره در زمانی واحد حرکت کرده و متوقف می شود.
چگونه این پدیده را درک کنیم؟
برای درک این پدیده که کاملا غیر ممکن به نظر می رسد، باید بسیار بسیار کوچک اندیشید، حتی کوچکتر از اتمها، الکترونهایی که به دور هسته اتم در گردشند، در آن واحد در حالتهای چند گانه حرکت می کنند که ثابت کردن آنها تقریبا غیر ممکن است. به بیان ساده تر می توان گفت زمانی که فردی در شهر اکلاهاما به دیدن مادر خود می رود در جهان موازی که ذرات اتمی وی در آن حضور دارند همان فرد در خانه مشغول تماشای تلویزیون است.
به گفته دانشمندان شاید این پدیده کاملا غیر واقعی به نظر آید اما بر پایه علم حقیقی رخ می دهد. بر اساس یکی از نظریه های فیزیکی زمانی که پدیده ای در یک حالت مشاهده می شود این پدیده جهان را به دو بخش تقسیم می کند. نظریه چند حالتی بر این پایه استوار است که جهان فعلی طی مشاهده انسان متوقف شده و انسان تنها یکی از واقعیات در حال وقوع را مشاهده می کند. برای مثال می تواند توپ فوتبال را ببیند که در هوا در پرواز است، اما شاید در جهان موازی این توپ در همان لحظه سقوط کرده باشد و یا شاید اصلا فردی در آن لحظه مشغول بازی فوتبال نباشد.
بسیاری از فیزیکدانان بزرگ پایه های علمی جهان چند حالتی را حتی اگر نتوان آن را به اثبات رساند قبول دارند. "شان کرول" از موسسه تکنولوژی کالیفرنیا یکی از این فیزیکدانان بوده و معتقد است تا زمانی که نتوان تمدنهای فوق پیشرفته بیگانه را تصور کرد که پی به واقعیت این نظریه برده اند، انسانها تحت تاثیر امکان وجود جهانهای دیگر قرار نخواهند گرفت. وی در عین حال معتقد است هرگز فردی قادر به ابداع دستگاهی نخواهد بود که با استفاده از آن بتوان میان این جهانها ارتباط برقرار کرد.
درک واقعیت جهان موازی بستگی شدیدی به درک انسان از زمان دارد. به گفته "کرول" ما زمان را به صورت واقعی احساس نمی کنیم، تنها شاهد گذشت آن هستیم. برای مثال گذشت زمان در هنگام یک مسابقه هیجان انگیز بسیار سریع و در سر کلاس یک درس کسل کننده کاملا کند است. یا هنگامی که فردی تلاش دارد با تاخیر در دفتر کارش حاضر نشود، دقایق برای وی با سرعتی باور نکردنی می گذرند اما چند دقیقه باقی مانده از ساعت کار به راحتی با چندین ساعت برابری می کنند.
بازگشت به آینده
"فرد آلن ولف" از دانشمندان فیزیک کوانتم نیز معتقد است زمان به شکل یک خیابان یک طرفه به نظر می آید که از گذشته به سوی حال در حرکت است، اما با در نظر گرفتن نظریه های قابل ملاحظه ای که در سطح کوانتمی ارائه شده اند، ذرات در آن واحد به سمت عقب و جلو در حرکتند. در صورتی که بتوانیم از بخش "جلو و عقب رفتن در آن واحد" صرف نظر کنیم، شانس درک بخشی از فیزیک را از خود گرفته ایم.
به گفته "ولف" زمان در ماشینهای کوانتمی به صورت مستقیم حرکت نمی کند بلکه حرکتی زیگزاگ داشته و به همین دلیل وی معتقد است امکان ساختن ماشینی که بتواند زمان را منحرف کند، وجود دارد.
به گفته "ریچارد گات" فیزیکدان دانشگاه پرینستون "سرگئی کریکالو" فضانورد روسی که در 6 ماموریت فضایی حضور داشته است نسبت به بقیه انسانهای روی زمین 48/1 ثانیه جوانتر است زیرا وی در سرعتی بسیار بالا در مدار حرکت کرده است و کم سن تر بودن نسبت به بقیه به معنی جهش به آینده و تجربه نکردن زمان حال مشابه با دیگران است. به گفته وی از جهتی می توان گفت این فضانورد به سوی آینده سفر کرده و دوباره بازگشته است!
"گات" می گوید نیوتن باور داشت زمان پدیده ای جهانی است و تمامی ساعتهای جهان به صورت یکسان حرکت می کنند. اکنون با توجه به نظریه نسبیت خصوصی اینشتین می توان گفت سفر به آینده امکان پذیر است. با در نظر گرفتن نظریه گرانش اینشتین، قوانین فیزیک از منظری که امروز آنها را درک می کنیم نشان می دهند حتی سفر در زمان به سوی گذشته نیز امکانپذیر است اما برای مشاهده امکان این سفر باید قوانین جدید فیزیکی در سطح کوانتمی فراگرفته شوند.
درک این قوانین نیز با استفاده از ذره ای فلزی و بسیار کوچک و کاسه ای مخروطی شکل آغاز شده است. در واقع فیزیکدانان دانشگاه کالیفرنیا با ابداع خود مقیاس ماشینهای کوانتمی را به ابعاد بزرگتری تغییر دادند.
بر اساس گزارش فاکس نیوز، مسئله بعدی فراگرفتن چگونگی کنترل ماشینهای کوانتمی و استفاده از آنها برای اجسام بزرگتر است. در این صورت شاید بتوان با دستکاری تنها چند الکترون کوچک به جهان موازی دست پیدا کرد.
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#15
Posted: 9 May 2011 16:28
ردیابی سنگین ترین ضد ماده
فیزیکانان در برخورد دهنده RHIC در آمریکا با برخورد دادن یونهای طلا با یکدیگر موفق به ردیابی 18 هسته ضد هلیوم 4 شده اند، سنگین ترین ضد ماده ای که تا به حال در جهان ردیابی شده است.
خبر کشفی بزرگ از چند هفته پیش جوامع فیزیکی را تحت تاثیر خود قرار داد اما انتشار گزارش مربوط به آن در نشریه علمی نیچر موجب اطمینان همگان از درست بودن این اخبار شد: فیزیکدانان موفق به کشف سنگین ترین ضد ماده ای شدند که تا کنون در زمین یافته شده است و به نظر می رسد این رکورد برای مدتی طولانی به صورت ثابت باقی بماند.
اعضای تیم تحقیقاتی STAR در برخورد دهنده RHIC در لابراتوار ملی بروکهاون در نیویورک اعلام کردند در میان بیش از نیم تریلیون ذره ای که در اثر برخورد دادن یک میلیارد یون طلا در این برخورد دهنده به دست آورده اند، موفق به مشاهده 18 هسته ضد هلیوم 4 شده اند.
این هسته ها به هسته های هلیوم عادی شباهت دارد اما به جای داشتن دو پروتون و دو نوترون، از دو ضد پروتون و دو ضد نوترون برخوردارند.
ذرات ضد ماده جرمی برابر جرم ماده عادی دارند اما بار آنها با یکدیگر متضاد است. زمانی که ماده و ضد ماده با یکدیگر برخورد می کنند در انفجاری پر انرژی از بین می روند. از آنجایی که جهان در تسلط ماده عادی قرار دارد، ضدپروتونها و ضد نوترونها پیش از اینکه بتوانند در یک ضد هسته شکل بگیرند، از بین می روند.
این ذره ها تنها برای 10 میلیاردیوم ثانیه وجود داشتند و پس از آن با ذرات ماده معمولی برخورد کرده و از بین رفته اند اما همین مدت کوتاه نیز برای به ثبت رسیدن در ردیابهای برخورد دهنده کافی بوده است.
فیزیکدانان معمولا می توانند هسته آنتی هیدروژن را تولید کنند و سال گذشته گروهی از محققان از ردیابی اتم ضد هیدروژن خبر دادند، محققان حتی موفق شده اند هسته ضد هلیوم 3 را نیز ردیابی کنند اما تا به امروز امکان ردیابی ضد هلیوم 4 به وجود نیامده بود.
برخورد دهنده RHIC یکی از مشهورترین برخورد دهنده های یونهای طلا به شمار می رود و به این شکل ذراتی مانند پروتونها به ساختارهای بنیادین خود یعنی کوارکها و گلوئن ها تبدیل می شوند، ترکیبی خاستگاهی که در لحظه وقوع انفجار بزرگ در جهان به وجود آمده است.
زمانی که این ترکیب منجمد می شود تمامی انواع ترکیبات کوارکی در کنار یکدیگر قرار می گیرند و از نظر آماری، احتمال بسیار کوچکی وجود دارد که کوارکها بتوانند خود را به شکل دو ضد پروتون در کنار دو ضد نوترون سازماندهی کنند. شانس یافتن چنین پدیده ای به اندازه ای کم بود که محققان مجبور شدند کوهی از داده ها را الک کرده و 18 پدیده ای که در جستجوی آن بودند را بیایند.
نکته منفی این است که احتمال یافتن پدیده ای سنگین تر از آنچه محققان یافته اند، بسیار کمتر از حد تصور است، به اندازه ای کوچک که فیزیکدانان انتظار ندارند آن را تا آینده ای نزدیک با کمک RHIC و یا حتی برخورد دهنده بزرگ هادرون کشف کنند.
بر اساس گزارش نیچر، هدف بعدی ردیابی ضد هلیوم 6 خواهد بود اما محققان باور دارند شانس ردیابی چنین ذره ای یک میلیون بار کمتر از یافتن ضد هلیوم 4 بوده و فراتر از فناوری های شتابگر کنونی در جهان است.
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#16
Posted: 9 May 2011 16:30
دقيق‌ترين آزمايش نسبيت عام، بر روي ميزتحرير انجام شد
با اندازه‌گيري تفاوت بسيار اندك دو ساعت كوانتومي با فاصله 0.1 ميلي‌متر از يكديگر، مشخص شد پيش‌بيني نظريه نسبيت عام درمورد كند شدن زمان در اثر ميدان گرانشي، درست‌تر از آني است كه پيش از اين تصور مي‌شد. مجيد جويا: با اندازه‌گيري يك تفاوت بسيار اندك در دو ساعت كوانتومي، فيزيكدان‌ها ثابت كردند كه يكي از پايه‌هاي نظريه گرانش آلبرت اينشتين محكم‌تر از آني است كه پيش از اين تصور مي‌شد. اين آزمايش، تازه‌ترين نمونه از سري آزمايش‌هايي است كه دانشمندان براي موشكافي يكي از پيش‌بيني‌هاي اينشتين انجام داده‌اند، اين‌كه ساعتها در ميدان‌هاي جاذبه‌اي قوي‌تر، آهسته‌تر كار مي‌كنند. به گزارش نيچر، براي چندين دهه دانشمندان ساعتها را در ارتفاعات بالاتري كه جاذبه زمين در آنها كمتر است، قرار مي‌دادند و تغييرات متعاقب آن را اندازه‌گيري مي‌كردند. از يك ساعت در يك برج دانشگاه هاروارد در دهه 1960، تا ساعت‌هايي كه در دهه 1970 در هواپيماها قرار مي‌گرفتند، تا ساعتي كه در سال 1980 در يك راكت قرار گرفت و هزاران كيلومتر دورتر از سطح زمين به فضا ارسال شد؛ دانشمندان هر چه تلاش كردند، نتوانستند نشان دهند كه نظريه اينشتين اشتباه بوده است. اكنون، گروهي كه توسط هولگر مولر از دانشگاه بركلي كاليفرنيا هدايت مي‌شوند، تاثير جاذبه را بر تغيير زمان ده‌هزار بار دقيق‌تر از هر آزمايشي كه تا پيش از اين انجام شده بود، اندازه‌گيري كرده‌اند. آنها نشان دادند كه تاثير جاذبه بر زمان با دقت7 قسمت در ميليارد قابل پيش‌بيني است. نكته جالب توجه اين آزمايش در اين بود كه آنها اين كار را تنها با استفاده از دو ساعت آزمايشگاهي انجام دادند كه بيش‌از يك دهم ميلي‌متر اختلاف ارتفاع نداشتند؛ و اين يعني انجام آزمايشي بر روي يك نظريه بسيار پيچيده با استفاده از مجموعه‌اي كه در دنياي امروز آزمايش‌هاي بزرگ و پيچيده فيزيكي، بي‌اندازه ابتدايي به نظر مي‌رسد. «انجام آزمايش‌هاي بسيار دقيق روي ميز آزمايشگاه چيزي نيست كه تنها مربوط به گذشته باشد»، اين عقيده مولر است. تيم تحقيقاتي وي نيز شامل آكيم پيترز از دانشگاه هومبولت برلين و استيون چو، شخص وزير انرژي ايالات متحده بود. ساعت اتمي، كاربردهاي ديگري هم دارد بسياري از ساعتهاي اتمي از پالس‌هاي بي‌نهايت منظم اتمها استفاده مي‌كنند كه بين حالت‌هاي تحريك شده انرژي تغيير حالت مي‌دهند. ولي آزمايش مولر بر فركانس بنيادين كوانتوم اتم سزيوم با انرژي حالت عدم تحريك اتم اتكا داشت. اين فركانس به‌قدري بزرگ است كه فيزيكدان‌ها هيچ‌گاه گمان نمي‌كردند كه روزي بتوان از آن به عنوان ساعت استفاده كرد. ولي يك تداخل‌سنج ويژه مي‌تواند تفاوت بين دو ساعت اين چنيني را كه تحت تاثير نيروهاي متفاوت جاذبه قرار دارند، اندازه‌گيري كند. يون يي، متخصص ساعتهاي اتمي از مركز مشترك اخترفيزيك آزمايشگاهي در بولدر كلرادو مي‌گويد: «چيزي كه در مورد كار آنها جالب توجه است، اين است كه آنها از كل اتم به عنوان يك ساعت استفاده مي‌كنند». مولر و گروهش، اتم‌هاي سزيوم را به يك قوس در طول يك فاصله خلا پرتاب كردند و آنها را تا نزديكي صفر مطلق سرد كردند. در ميانه مسير، فوتون‌هايي از يك ليزر اتمها را به دو حالت متناوب مكانيك كوانتوم تقسيم كرد. در يكي از آن دو، يك اتم يك فوتون را جذب كرد و قوس حركتي آن به ميزان اندكي بالاتر رفت، و به اين ترتيب از ميزان جاذبه براي آن اندكي كاسته شد و زمان هم كمي سرعت گرفت. در ديگري اما، اتم در قوس پاييني ماند، جايي كه جاذبه قوي‌تر بود و زمان هم اندكي آهسته‌تر بود. يك تفاوت فاز در فركانس بنيادين اين دو اتم، كه توسط تداخل‌سنج اندازه‌گيري شد، نشان دهنده يك تفاوت اندك در زمان بود. تله‌هاي ليزري اين آزمايش از يك تله ليزري اتم بهره مي‌برد كه استيون چو آن را اختراع كرد و برنده جايزه نوبل در سال 1997 / 1376 شد. داده‌ها براي تحقيق كنوني كوتاه زماني بعد از آن گردآوري شدند، هنگامي كه چو در حال استفاده از اين مجموعه براي اندازه‌گيري يك ثابت متفاوت بود، شتاب جاذبه. ولي مولر مي‌گويد كه در اكتبر 2008 / مهر 1387، گويي به او الهام شد كه مي‌توان از داده‌هاي مشابهي براي نشان دادن ثابت بودن تاثير جاذبه بر زمان استفاده كرد. او ابتدا اي‌ميلي براي چو فرستاد، و سپس اي‌ميل ديگري براي مدير آزمايشگاه ملي لاورنس بركلي در كاليفرنيا، كه سه روز بعد به او پاسخ داد و از ايده وي استقبال كرد. چو نيز در پاسخ به اي‌ميل خبرنگار نيچر، گفت كه او زمان كار بر روي تحقيق كنوني را در طول شب‌ها، آخر هفته‌ها و در جريان سفرهاي هوايي به دست آورده بود (بعد از انجام 70 تا 80 ساعت كار هفتگي به عنوان وزير انرژي! ايالات متحده) نتايج اين آزمايش مي‌توانست يك روز كاربردهاي عملي داشته باشد. اگر تاثير جابجايي زمان جاذبه ثابت نباشد، آن‌گاه پژوهشگران شايد مجبور شوند در مورد ميزان دقت ساعتهاي اتمي جديد كه با ماهواره‌هاي سيستم موقعيت‌ياب جهاني به مدار زمين فرستاده مي‌شوند، دوباره فكر كنند. ولي مولر نشان داد كه اين تاثير به طور غير عادي با نتايج آزمايش سازگاري دارد. او مي‌گويد: «اكنون ما مي‌دانيم كه فيزيك درست است». اين آزمايش همچنين بر مجموعه ساعت اتمي در فضا (aces) فشار وارد مي‌آورد، آزمايشي كه توسط سازمان فضايي اروپا در حال انجام است و قرار است كه تا سال 2013 / 1392به ايستگاه فضايي بين المللي بپيوندد. تحقيق كنوني در عين حال اندازه‌گيري‌هاي كنوني aces از تاثير جابجايي زماني جاذبه را تا سه رقم اعشار بهبود مي‌بخشد. كريستوف سالومون پژوهشگر ارشد acesمي‌گويد كه اين ماموريت تقريبا 100 ميليون يورو هزينه در بر خواهد داشت، كه هزينه پرتاب آن را نيز بايد به آن اضافه كرد. در مقابل، به گفته مولر، آزمايش مولر بر روي ميز آزمايشگاه، در مجموع چيزي كمتر از يك ميليون دلار هزينه داشته است. سالومون مي‌گويد كهaces هنوز معتبر است چرا كه دو آزمايش بنيادين ديگر را در زمينه فيزيك انجام خواهد داد، و همچنين به پژوهشگران كمك خواهد كرد تا هماهنگي ساعتهاي اتمي زميني را نيز بهتر كنند. كليفورد ويل، ازفيزيكدانان دانشگاه واشينگتن در سنت لوئيز ميسوري، مي‌گويد كه نتيجه آزمايش مولر پنجره‌اي را كه اكنون براي نظريه‌هاي جايگزين در مورد جاذبه وجود دارد و برخي از نظريه پردازان در حال كار بر روي آنها هستند، باريك‌تر خواهد كرد. ويل همچنين از اين كه چو وقتي براي همكاري با اين تحقيق پيدا كرده بود، شگفت‌زده شده بود. او مي‌گويد: «آخرين باري كه يك عضو كابينه رئيس‌جمور، مقاله‌اي را در مجله نيچر در مورد فيزيك بنيادين منتشر كرده بود، چه زماني بود؟».
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#17
Posted: 9 May 2011 16:33
دقيق‌ترين ساعت اتمي جهان ساخته شد
يك تيم از متخصصان ژاپني موفق به ساخت دقيق‌ترين ساعت اتمي دنيا شده‌اند.
ساعت «شبكه نوري» به قدري حساس است كه مي‌تواند تغييرات گرانشي زمين را شناسايي كند و به دانشمندان اين اجازه را خواهد داد تا زمان را تا تناوب 17 عدد اندازه‌گيري كنند.
اين ساعت همچنين سيستم‌هاي رديابي جي‌پي‌اس (GPS) را بهبود بخشيده و قادر خواهد بود كه ارتفاعاتي به كوچكي 10 سانتي‌متر را نيز شناسايي كند.
ساعتهاي اتمي براي تنظيم زمان اتمي بين‌المللي يا زمان هماهنگ جهاني استفاده مي‌شوند كه متفاوت بوده ولي از ساعت گرينويچ كه در حال حاضر بسياري از كشورها بر آن تكيه مي‌كنند، دقيق‌تر است.
با اين‌حال با گذشت سالها حتي ساعتهاي اتمي هم دقت خود را از دست مي‌دهند و بايد براي جبران كسرهاي ثانيه از دست‌رفته تنظيم شوند.
اين مساله زماني اتفاق مي‌افتد كه يك صداي ناخواسته از ليزر ساعت باعث از بين رفتن دقت ساعت مي‌شود.
ساعت شبكه نوري از اين مساله جلوگيري كرده و از دوام بيشتري برخوردار است، از اين رو به تنظيم مجدد احتياج ندارد.
اين ساعت توسط دكتر هيدتوشي كاتوري و تيمش در دانشگاه نوكيو و با كمك استاد وويكتور فلامباوم از دانشگاه نيو سنت‌ولز استراليا ساخته شده‌است.
اين ساعت علاوه بر برخورداري از دقت بسيار مي‌تواند با برنامه‌هاي كاربردي براي جست‌وجوي مواد معدني و هيدروكربن‌ها در زمين نيز كار كند.
تقويت دقت جي‌پي‌اس‌ها بسيار مفيد است چرا كه اين دستگاهها براي عملكرد صحيح به زمان‌بندي بسيار دقيقي احتياج دارند.
ردياب‌هاي جي‌پي‌اس با ارتباط مستمر با ماهواره‌ها كه موقعيت و زمان خود را مخابره مي‌كنند كار مي‌كنند.
رايانه‌هاي داخل دستگاهها سپس به مقايسه زمان خود با زمان مخابره شده توسط ماهواره‌ها پرداخته و از تفاوتها براي محاسبه موقعيت استفاده مي‌كنند.
به گفته دانشمندان اين ساعت به قدري دقيق است كه مي‌تواند تفاوت‌هاي پتانسيل گرانشي زمين را احساس كند.
در ميدان‌هاي گرانشي، زمان آهسته‌تر مي‌گذرد بنابراين گذشت زمان در اين ساعتها به نيروي پتانسيل گرانشي مواد زمين بستگي دارد.
براي مثال اين ساعت مي‌تواند حتي براي اكتشافات نفتي كاربري داشته باشد. از آنجايي‌كه نفت يك مايع كم غلظت محسوب مي‌شود، پتانسيل گرانشي نفت پايين‌تر از سنگهاي اطراف آن است.
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#18
Posted: 9 May 2011 16:35
جوان ایرانی، آلبرت انیشتین بعدی!
نیما حامد ارکانی ایرانی است که سنی در حدود 30 سال دارد، او مدرک لیسانس خود را در ریاضی و فیزیک را از دانشگاه تورنتو در سال 1993 گرفته و پس از آن دکترا را در سال 1997 از دانشگاه برکلی کالیفرنیادریافت کرده است.نیما حامد ارکانی پس از آن در شتابدهنده خطی استنفرد شروع به کار کرد.
در سال 1999به عنوان استاد دانشگاه برکلی مشغول به کار شد. وی در سال 2002 پس از یکسال ملاقات با استادان دانشگاه هاروارد به عنوان استادی در دانشگاه هاروارد رسید و کمی‌بعد از آن به مقام استادی در تحصیلات پیشرفته در دانشگاه پرینستون رسید. این مقام از سال 1933 تا سال 1955 (زمان مرگ انیشتن) در دست انیشتن بوده که هم اکنون نزد دکتر ارکانی است.در سال گذشته نیز بارها مهمان انستتیو علوم طبیعی بوده و به گفته Peter goddarg مدیر انستتیو : ما با دکتر ارکانی تماس گرفته تا او به جمع استادان ما بپیوندد و او نیز موافقت کرد به گفته وی او یک تصویر ذهنی و یک درک عمیق از ظواهر تئوری های مدرن دارد و او قرار است نقش یک رهبر را در آزمایش در LHC را داشته باشد. پرفسور Nathan seibery عضو انستتیو علوم طبیعی افزود: درک عمیق او از فیزیک و خلاقیت قابل توجه وی باعث پیشرفت انستتیو خواهد شد.
دکتر ارکانی همکنون در زمینه فیزیک ذرات، نامی‌برای خود دست و پا کرده است. نظریه انقلابی او در زمینه عملکرد جهان می‌باشد.
دکتر نیما حامد ارکانی (رهبر فیزیکدانان نظری) افکار ما را در مورد فضا و زمان باز کرده و به گفته ایشان جهان حد اقل 11 بعد دارد. این نظریه انقلابی را در فیزیک بوجود خواهد آورد. در تئوری ابر ریسمان و یا به اختصار ریسمان، تلاش بر این بوده که توضیح دهد ذرات کوچکترین حالت در این جهان نیستند بلکه حلقه هایی که دارای نوسان می‌باشند، که ریسمان نامیده می‌شوند کوچک ترین چیز می‌باشد. در این نظریه ریسمان در 11 بعد نوسان می‌کند و بر خلاف ما که در 3 بعد مکان و یک بعد زمان هستیم. بیشتر مدلها در این تئوری حداقل 7 بعد دیگر را نشان می‌دهد که برای انسان قابل درک نیست. دکتر ارکانی با فیزیکدانانی به نام Dimopoulos و Dvail پیشنهاد کردند که بعضی از این ابعاد بزرگتر از حدی است که قبلا تصور می‌شد و این مدل( ADD (Arkani-Dvail-Dimopoulos نام دارد متاسفانه این ابعاد قابل مشاهده نمی‌باشند، زیرا گرانش تنها نیروی هست که بر آنها احاطه دارد.مخالفت بعضی ها با این تئوری به این دلیل است که نمی‌توان آن را آزمایش کنند. برای مثال، گر شما در ماشین خود نشسته باشید و دستگاه GPS شما روشن باشد، شما می‌توانید سرعت و مکان دقیق خود را در یک لحظه بدانید. ولی این کار در دنیای ذرات غیر ممکن است و شما نمی‌توانید سرعت و مکان یک جسم را در یک لحظه بگویی.
عكس جوان ایرانی
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#19
Posted: 9 May 2011 16:41
ساخت حافظه ی تک اتمی توسط فیزیکدانها
یکی از عناصر مهم در نسل بعدی سیستمهای محاسبات و ارتباطات کوانتومی، به دست آوردن روشی برای ذخیره کردن و تولید مجدد کیوبیتهای فوتونی از طریق قطبش فوتونها است. پیش از این فیزیکدانها این کار را از طریق انتقال یک فوتون به یک آنسامبل ذرات کوانتومی مانند یک شبکه ی کریستالی یا یک ابر کوچک اتمی انجام داده اند. اخیراً هولگر اسپک (Holger Specht) و همکارانش در بخش کوانتوم اپتیک مؤسسه ی ماکس پلانک آلمان روشی بهتر به دست آورده اند. آنها راهی برای ذخیره کردن کیوبیت یک فوتون قطبیده در یک تک اتم روبیدیوم و رهاسازی دوباره ی آن یافته اند.
روش کار به این صورت است: ابتدا باید یک اتم دو ترازه که به روش مناسبی فوتون را جذب می کند یافت و سپس راهی پیدا کرد تا فوتون را مجبور کنیم کیوبیتش را به اتم باز گرداند. به نظر می آید که روبیدیوم تراز های انرژی دلخواه را دارد. اسپک و همکارانش با به دام انداختن فوتون در یک کاواک آینه ای (که فوتون به راحتی می تواند واردش شود اما نمی تواند به آسانی خارج گردد) مجبور به برهمکنش می کنند تا موجودی اش را بر اثر حرکت ارتجاعی به اتم بدهد.
برای آنکه اتم این کیوبیت را دریافت کند باید ابتدا توسط یک لیزر ضعیف در تراز مشخصی قرار بگیرد. سپس لیزر دیگری اتم را وادار می کند این کیوبیت را به شکل فوتونی با قطبش یکسان به بیرون بیاندازد. نتیجه، حافظه ی تک اتمی ای خواهد بود که قادر به ذخیره سازی، بازخوانی و درج اطلاعات کوانتومی است.
چنین وسیله ای بسیار مفید خواهد بود. برای مثال از این ابزار می توان برای ساخت "تکرار کننده ی کوانتومی" به عنوان پایه ای برای سیستم اینترنت کوانتومی با توانایی هایی بسیار بیشتر از آنچه امروزه با آن سر و کار داریم، استفاده کرد.
با وجود آنکه این دستگاه در حال حاضر قادر به ذخیره کردن اطلاعات برای تنها 180 میکروثانیه است، اسپک و همکارانش ادعا کرده اند که می دانند چگونه این زمان را افزایش دهند، "با دور نمایی به اندازه ی چند ثانیه".
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
ارسالها: 1460
#20
Posted: 9 May 2011 16:47
کشف شواهدی از ششمین حالت ماده در ابررساناهای گرم
دانش > دانش‌های بنیادی - دانشمندان در هنگام مطالعه ابررساناهای گرم، آرایش الکترونی عجیبی را کشف کردند که قبلا کسی متوجه آن نشده بود. مساله‌ای که می‌تواند نشانه‌ای از کشف حالت جدیدی از ماده باشد.
محمود حاج‌زمان: دانشمندانی که در حال مطالعه رفتار عجیب ابررساناهای دمای بالا بودند، ممکن است حالت جدیدی از ماده را کشف کرده باشند که جدای از جامد، مایع، گاز، پلاسما(حالت ماده در دمای بسیار بالا) و چگالش بوز-اینشتین (حالت ماده در دماهای نزدیک صفر مطلق) است. بر اساس کشف جدید الکترون‌ها در یک حالت پیش ابررسانایی، ظاهرا به شیوه‌ای عجیب و با آرایشی متمایز پشت سر یکدیگر قرار می‌گیرند، آرایشی که قبلا هرگز مشاهده نشده است.
ابررساناها مواد صد در صد کارآمدی هستند که انرژی را تلف نمی‌کنند. در این مواد، الکترون‌ها به جفت‌هایی تفکیک می‌شوند که بدون هیچ مقاومتی الکتریسیته را عبور می‌دهد. چنین رفتاری معمولا در دماهای فوق سرد رخ می‌دهد، با این وجود، چنین ابررساناهایی برای طیف وسیعی از مصارف قابل استفاده نیستند. به همین دلیل دانشمندان تلاش کرده‌اند تا ابررساناهای گرمی بسازند که قادر باشند در دمای اتاق کار کنند. اما در ابررساناهای گرم، الکترون‌ها در حالی‌که سطوح انرژی خود را تغییر می‌دهند و آماده می‌شوند تا با کمک یکدیگر وارد وضعیت ابررسانایی شوند، یک شکاف‌وار (Pseudogap) را تجربه می‌کنند.
در طی این شکاف‌وار ، الکترون‌ها رفتاری خلاف ابررسانایی از خود نشان می‌دهند. برای مدت 20 سال هیچ کس قادر نبود کشف کند که الکترون‌ها چه کاری انجام می‌دهند. دانشمندان مطمئن نبودند که آیا این بخشی از فرایند کلی ابررسانایی است، یا فرایند مضری برای آن است. همچنین دانشمندان نمی‌دانستند که آیا باید تلاش کنند این شکاف‌وار را مسدود کنند تا ابررساناهای گرم بتوانند بهتر کار کنند.
دانشمندان سه نوع تکنیک اندازه‌گیری را ترکیب کردند تا رفتار الکترونیکی را در سطح، رفتار ترمودینامیکی را در داخل، و تغییرات خصوصیات دینامیکی مواد را در طی زمان مطالعه کنند. آنها دریافتند که در فاز شکاف‌وار ، الکترون‌ها جفت نیستند، بلکه در یک سبک کاملا متمایز دوباره متشکل می‌شوند. علاوه بر آن، این آرایش الکترونی حتی وقتی ماده به ابررسانایی می‌رسد حفظ می‌شود، مساله ای که قبلا کسی متوجه آن نشده بود.
دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که این آرایش الکترونی جدیدی چه معنایی دارد، و باید کشف کنند که این آرایش جدید اصولا چیست. اما همین قدر نیز یک یافته هیجان‌انگیز است: حالت جدیدی از ماده که می‌تواند جوابگوی تمام سوالات درباره خصوصیات الکترونیکی و نحوه عملکرد ابررساناها باشد.
منبع : سایت علمی نخبگان جوان
مرد=زن
جداسازی‌های جنسیتی توهین به انسانیت است
صفحه 2 از 26