استاد دکتر مهدی گلشنی / به نقل از مصاحبه استاد با تبیان
« ... من از همان ابتدا که با مکانیک کوانتومی آشنا شدم ، احساسم این بود که بعضی ازآن نتایج حتی از نظر خود فیزیک الزام آور نیست ، و اگر در فرمول بندی مکانیک کوانتومی نمی شود آینده را پیش بینی کرد ، این به معنای عدم حاکمیت علیّت در طبیعت نیست . در واقع علاقه من به کوانتوم یک علاقه فلسفی است و مقدم برتجدید حیات فرمول بندی های جدید مکانیک کوانتومی در این چند دهه اخیر است،که مهمترین آنها فرمول بندی"بوهم" از مکانیک کوانتومی است .البته من هم مانند خود بوهم نمی گویم حرف او، حرف آخر است . می خواهم بگویم غیر از نظرات متعارف حرف دیگری هم هست و ما می توانیم مدلی را ارائه دهیم که بدون گذشتن از علیّت هم رویدادهای این جهان را توضیح دهد. ... »
پایدارترین مدار مجاز ، مداری است که انرژی آن کمترین مقدار باشد. در این حالت فاصله مسیر حرکت الکترون از هسته مدار ، تقریبا یک آنگسترم (معادل یک صد میلیونیم سانتیمتر ) است. در این مدار مجاز ، مقدار اندازه حرکت زاویه ای صفر است. در سطح انرژی بالاتر بعدی ، چهار مدار مجاز وجود دارد، که الکترون ممکن است یکی از این چهار مدار را اختیار کند. در مدارهای انرژی باز هم بالاتر ، تعداد مسیرها تغییر می کنند.
مدار حرکت الکترون
الکترون علاوه بر گردش در اطراف هسته ، مانند زمین ، حول محور خود نیز می چرخد. چرخش الکترون در یکی از جهتهای چپ و راست صورت می گیرد. این موضوع تعداد حرکتهای مجاز یا نوع مدارها را دو برابر می کند، چون ممکن است الکترون در هر مدار مفروض به یکی از جهتها بچرخد. بنابراین می توان گفت، همانگونه در یک شهر برای تردد وسایل نقلیه قوانین خاصی وجود دارد، در دنیای اتم نیز قوانین ویژه ای وجود دارد که حرکت ذرات اتمی تابع این قوانین است.
ادامه مطلب
1. هاینریش هرتز و کشف امواج رادیویى
تاریخ: ????
در سال ???? یک جرقه سوسوزن در محیط تاریک آزمایشگاهى در آلمان نویدبخش شروع یک انقلاب فنى با ابعادى بى سابقه شد. هاینریش هرتز فیزیکدان ?? ساله در انستیتو فنى کالسروهه یک مدار الکتریکى به وجود آورده بود که در گوشه آزمایشگاهش جرقه زد و او جرقه دیگرى را در گوشه دیگر اتاق درست روبه روى آن مشاهده کرد. هرتز وجود امواج نامریى انرژى الکترومغناطیس را نشان داد که قادرند به سرعت نور حتى در فضاى خالى حرکت کند. وجود این امواج را فیزیکدان اسکاتلندى جیمز کلارک ماکسولى ?? سال پیش از آن پیش بینى کرده بود و از آن زمان تا به امروز به صورت اساس و پایه شبکه جهانى رادیو، تلویزیون و مخابرات دور درآمده است.
?- استانلى میلگرام و اطاعت از قدرت
تاریخ: ????
در ژوئن ???? یک آگهى در روزنامه اى در ایالت کنکتیکات از خوانندگان دعوت به شرکت در یک مطالعه علمى درباره حافظه کرد. آگهى را یک پروفسور ?? ساله روانشناس در دانشگاه ییل به نام استانل میلگرام داده بود، ولى آزمایش مورد نظر واقعاً آن طور که در بادى امر به نظر مى رسید نبود. به کسانى که در این تجربه شرکت داشتند گفته شده بود که موضوع مورد نظر تاثیر تنبیه بر روى یادگیرى است و آ نها را به اتاقى هدایت مى کردند که مردى را در آنجا با سیم هاى داراى الکترود بسته بودند و گفته مى شد مى توانستند شوک هاى دردناکى به او بدهند. سپس به شرکت کنندگان گفته مى شد که فهرستى از واژه هایى که با تداعى به دنبال یکدیگر مى آمدند به صداى بلند بخوانند و هنگامى که شاگرد مورد نظر در بازگویى آن واژه ها دچار اشتباه مى شد با هر اشتباه یک شوک الکتریکى به وى وارد کنند. این کار به کمک کنسولى با کلید هاى مختلف از ?? تا ??? ولت صورت مى گرفت. شرکت کنندگان که با دیوارى از شاگرد جدا شده بودند مى توانستند فریاد هاى ناشى از درد او را در پى هر بار وارد شدن شوک الکتریکى به دنبال اشتباه بشنوند. با بدتر شدن وضع و زجر کشیدن شاگرد مورد نظر بسیارى از شرکت کنندگان معترض شدند ولى دانشمند مسئول در پاسخ تنها مى گفت که آزمایش باید ادامه یابد و ?? درصد آنها هم به این کار ادامه دادند. با بالا رفتن میزان ولتاژ شوک هاى الکتریکى کم کم ضجه ها و فریاد ها تبدیل به سکوتى شوم شدند.
تنها پس از آن که آزمایش به پایان رسید، حقیقت به شرکت کنندگان گفته شد: این شاگرد اصلاً یک هنرپیشه بوده و درد و رنجى در کار نبوده است. میلگرام نشان داد که مى توان مردم عادى را اگر تصور کنند که مى توانند از مسئولیت شانه خالى کنند و آن را به مقامات واگذارند، به زجر دادن افراد غریبه تا حد مرگ تشویق و قانع کرد. در دهه ???? تجربه میلگرام آب خنکى بود بر خشم ناشى از اعمال نازى ها. همان طور که رسوایى اخیر در مورد نحوه رفتار با زندانیان عراقى نشان داد، تجربه میلگرام هنوز هم اهمیت خود را از دست نداده است.
ادامه مطلب
دانشمندان با هشدار نسبت به خطراتی که بشر را تهدید می کند، عقربه های ساعت نمادین موسوم به ساعت آخرالزمان را دو دقیقه دیگر به جلو کشیده اند تا ساعت پنج دقیقه به دوازده را نشان بدهد.
ساعت سمبلیک آخرالزمان در سال 1947 میلادی به ابتکار گروهی از دانشمندان به عنوان سنجه ای برای فاصله بشر تا نابودی، پدید آمد و شمارش معکوس خود را تا نیمه شب (12) که نماد پایان بشر فرض شده، آغاز کرد. در طی شصت سال گذشته، این ساعت در مقاطع مختلف تاریخی با توجه به شرایط جهانی به جلو یا عقب کشیده شده تا فاصله با "قیامت" را نشان دهد.
روز پنجشنبه (18 ژانویه) بولتن دانشمندان اتمی (BAS) که متولی این ساعت نمادین است، با توجه به پدیده گرم شدن جهانی، تخریب محیط زیست بشر، و مهمتر از همه نگرانی از گسترش سلاح های هسته ای و بحران های موجود در رابطه با کره شمالی و ایران، عقربه های ساعت را که روز هفت دقیقه به دوازده تنظیم شده بود، دو دقیقه جلوتر بردند. استیون هاوکینگ، دانشمند پرآوازه انگلیسی، همزمان با جلو کشیدن عقربه های ساعت آخرالزمان گفت: "از زمان [بمباران اتمی] هیروشیما و ناکازاکی [توسط آمریکا] در هیچ جنگی سلاح اتمی به کار نرفته، اگر چه جهان در بیش از یک مورد به طرز نگران کننده ای به آن نزدیک شده ... و اگر به خاطر خوش شانسی نبود، تا کنون همه ما مرده بودیم."
از سال 1947 میلادی تا کنون، ساعت آخرالزمان هفده بار تغییر داده شده که آخرین آن در سال 2002 میلادی پس از وقوع حملات یازده سپتامبر و خروج ایالات متحده از پیمان موشک های ضد بالستیک بود.
این ساعت یک بار در سال 1962 میلادی تا دو دقیقه به نیمه شب جلو کشیده شد. این زمانی بود که رویارویی آمریکا و شوروی بر سر استقرار موشک های با کلاهک اتمی در خاک کوبا - که بعهدها به بحران موشکی کوبا مشهور شد - دو ابرقدرت جهانی را تا آستانه جنگ اتمی کشاند.
آقای هاوکینگ در مراسم تنظیم تازه ساعت آخرالزمان گفت: "در حالی که ما در آستانه عصر دوم اتمی و تغییرات بی سابقه شرایط زیست محیطی قرار گرفته ایم، این مسئولیت ویژه بار دیگر بر دوش دانشمندان است که مردم و رهبران جهان را از خطراتی که نوع بشر را تهدید می کند، اگاه کنند."
بیشتر ماده ای که ما درعـــالم می شناسیم ، ستاره هـــا ، سحابی ها ، سیارات وغبارهـــای مــــیان ستاره ای و . . . . از پروتون ها و نوترون ها ساخته شده اند . تا مـدت ها گمان براین بــودکه این ذرارت ( پروتون . نوترون و الکترون ) ذرات بنیادی سازنده عـــالم هستند ونمی توان آنــهارا به اجزای کوچکتــری تقسیم کرد . ایــن باور هنوز در مورد الکترون وجـود دارد . اما تبدیل پروتون و نوترون به یکدیگر دربرخی واکنش های هسته ای وآزمایش هـای پیشرفـته تــری که درشتاب دهنده هــای ذرات بنیادی انجام شد ، نشان دادکه آنـها از ذرات سازنده کوچکتـری به نام کوارک ساخته شده اند .
البته کوارک هـانیزانواع مختلفی دارند . تـا کنون شش نوع کـوارک شناخته شـــده است که با اسامی جالبی نـامگذاری شده انــد: بالا وپایین
(up,down) ،افسون وشگفت (charm,strange) وسر و ته (top,dottom) . انتخاب ایـــن اسامی معنی خاصی ندارد ، چــون کـوارک هــا نه بالا و پایین دارنــد ونه سر وته ! پروتون هــا ونوترون هـا از دو کـوارک اول ساخـته می شونـد. دو کوارک d ویک کوارک u پروتون رامی سازنـد. دوکوارک u و یـک کوارکd نـــوترون را می سازنــد .شاید سفر زمانى بسیار راحت تر از آن باشد که تصور مى کنیم
خلاصه مقاله
۱- براساس نظریه ریسمان ها، جهان ما پوسته اى ۴ بعدى است که در یک فضا- زمان ۱۰ بعدى شناور است.
۲- درصورت انحناى شدید ابعاد فراسوى جهان ما، هر ذره اى که قادر به خروج از ابعاد چهارگانه این جهان باشد، مى تواند با میان بر زدن از میان بعد پنجم، حتى از نور هم پیشى بگیرد.
۳- حرکت سریع تر از نور، از دید برخى از ناظرهاى این جهان، به معناى سفر در زمان و بازگشت به گذشته است.
۴- گراویتون ها و نوترینوهاى خنثى ذراتى هستند که امکان خروج از جهان ما را دارند. بنابراین این ذرات قادرند در زمان سفر کنند.
۵- بدین ترتیب طى چند دهه آینده و با کمک نوترینوهاى خنثى قادر خواهیم بود ایده سفر در زمان را به طور تجربى بیازماییم.
تمام مواد و اجسام اطراف ما از ذرات بسیار ریزی به نام اتم تشکیل شده اند . تئوری اتمی بیش از 2500 سال دستخوش تغییر و تحول بوده است . نظریه اتمی برای نخستین بار توسط دموکریتوس مطرح شد . وی معتقد بود که مواد از ذرات بسیار ریز و تقسیم ناپذیر تشکیل شده است و به همین دلیل این ذرات را اتم نامید . وی می پنداشت که اتم های مایع ، نرم ولطیف اند اما اتم های جامد ، سخت هستند . نقطه مقابل نظریه دموکریتوس ، نظریه ارسطو بود ، وی معتقد بود که مواد یکپارچه و پیوسته هستند که او این پکپارچگی را هالی نامید . مطابق این نظریه ، هالی آن قدر تقسیم پذیر است که در تجزیه آن دیگر چیزی بنام اتم باقی نمی ماند .
نظریه ارسطو تا به قرن های شانزدهم طرفدار داشت . در این بازه زمانی ، نظریه اتمی طرفدارانی نیز داشت .
بویل با تکیه بر اندیشه ذرات گاز و رفتار آن ها و همچنین در صحنه شیمی ، آنتوان لاو وازیه با انجام آزمایش هایی ، نظریه اتمی را تقویت کردند .
در این هنگام جان دالتون ، با استناد به آزمایش های خود ، نظریه اتمی خود را مطرح ساخت . به موجب این نظریه :
1 - تمام مواد از ذرات بسیار ریزی به نام اتم تشکیل شده اند .
2 - اتم های یک عنصر از نظر جرم و نوع یکسان هستند اما اتم های عناصر مختلف از نظر جرم و نوع کاملاً متفاوت هستند .
3 - اتم تقسیم ناپذیر است .
این نظریه توانست به بسیاری از شیمی دانان در انجام آزمایش های خود کمک کند . با استناد به این نظریه ، شیمی دان ها توانستند ترکیبات مولکولی مواد را کشف کنند و همچنین قانون پایستگی جرم را در واکنش های شیمیایی بکار ببرند .
در اواسط قرن نوزدهم ، عده از دانشمندان با انجام آزمایش هایی ، تقسیم ناپذیر بودن اتم را رد کردند و پی بردند که اتم از ذرات بسیار ریزی تشکیل شده است . که به ذرات سازنده اتم ، زیر اتمی می گویند .
ادامه مطلب
آلن کاستلسکى ترجمه: رضا رشیدى
«دانشمندان براى آشکار شدن خصوصیات و ساختارهاى احتمالى یک نظریه نهایى در جست وجوى نقض اصول فیزیکى اینشتین هستند
که زمانى مقدس بود.»
نسبیت در قلب مهم ترین نظریات بنیادین فیزیک قرار گرفته است. نسبیت آنگونه که اینشتین آن را در ۱۹0۵ فرمولبندى کرد بر این ایده کلیدى بنا شده که قوانین فیزیک از نگاه تمام مشاهده گرهاى لخت (اینرسى) (مشاهده گرهایى که از دید یک مشاهده گر داراى جهت دلخواه و سرعت ثابت هستند) یکسان است. این نظریه یک دسته از آثار شناخته شده را پیش بینى مى کند که از میان آنها مى توان به ثابت بودن سرعت نور براى تمام مشاهده گرها، کند شدن ساعت هاى در حال حرکت، کوتاه شدن طول اجسام متحرک و هم ارزى جرم و انرژى E=mc2 اشاره کرد. آزمایش هاى بسیار دقیق این نتایج را تائید مى کنند. نسبیت اکنون یک پایه و ابزار مهم و روزمره براى فیزیکدانان تجربى است: برخورد دهنده هاى ذرات از مزایاى افزایش جرم و طول عمر ذرات پرسرعت به خوبى بهره مى برند و آزمایش با ایزوتوپ هاى رادیواکتیو نشان دهنده تبدیل جرم به انرژى است.
حتى کاربران و بهره برداران دستگاه هاى الکترونیک نیز تحت تاثیر این پدیده ها هستند. در سیستم مکان یابى جهانى باید تصحیح مربوط به تاخیر زمانى را در نظر گرفت. این تاخیر زمانى سرعت کار ساعت هاى موجود در مدارهاى ماهواره اى را تغییر مى دهد. با این حال در سال هاى اخیر تلاش براى یکى کردن نیروها و ذرات شناخته شده در یک نظریه نهایى براى عده اى از فیزیکدانان این انگیزه را به وجود آورده که درباره امکان تقریبى بودن اصول نسبیت تحقیق کنند. این انتظار وجود دارد که مشاهده انحرافى کوچک از نظریه نسبیت طلیعه نخستین آزمایش ها براى جست وجو و تحقیق درباره یک نظریه نهایى است.
دانشمندان وجود دستهای جدید از سیاهچالهها را پیش بینی کردهاند که به دلیل سرعت بسیار زیاد چرخش به دور خود افق رویداد ندارند.
به گزارش (ایسنا)، سیاهچالهها هم پیش از این در دسته اجرامی بسیار ناشناخته و رازآمیز قرار داشتند. تصوری که از این اجرام وجود دارد، این گونه است که جسمی بسیار کوچک جرمی معادل جرم چندین خورشید را در نقطهای فشرده کرده است.
اما موضوع این خبر کشف جرمی شگفت انگیزتر از سیاهچالهها است.
نظریه «تکینگی بدون پوشش» (naked singularity) حاکی از آن است که سیاهچاله آنقدر سریع به دور خود میگردد که در نهایت با فقدان افق رویداد مواجه میشود.
سیاهچالهها زمانی شکل میگیرند که ماده ستارهای بزرگ بر روی خود فرو بریزد و در این حین، فشار لازم به طرف خارج برای خنثی کردن نیروی گرانشی که به طرف داخل وارد میشود، وجود نداشته باشد. از این رو فشار گرانش به سایر نیروهای داخلی غلبه میکند و سیاهچاله تا بینهایت در خود فرو میریزد.
در این صورت نیروی گرانشی به قدری زیاد میشود که حتی نور نیز نمیتواند از آن بگریزد. در نهایت سیاهچاله در پوششی تاریک از خودش احاطه میشود که ما آن را افق رویداد مینامیم. اجرام و تابشها هنگام رد شدن از افق رویداد ناگزیر به سمت سیاهچاله کشیده میشوند. به همین دلیل ما آن ها را نمیبینیم و سیاه مینامیم.
به نوشته نجوم، تمام سیاهچالههای کشف شده تاکنون، دارای چرخش به دور خود بودهاند. گاهی آنقدر زیاد که به بیش از هزار دور در ثانیه میرسید؛ اما در این نظریه جدید، اگر سیاهچالهای را بیابید که سرعت گردش به دور خودش بسیار زیاد باشد، در آن صورت مقدار حرکت زاویهیی چرخشش بر نیروی گرانش حاصل از جرمش غلبه میکند و می تواند افق رویداد را کاهش دهد و یا از بین ببرد و سیاهچاله را بدون پوشش کند؛ اما سیاهچالهای با 10 برابر جرم خورشید، به سرعت چرخشی بیش از چند هزار دور بر ثانیه نیاز دارد.
مطابق با نتایج تحقیقات دانشگاههای «دوک»(Duke) و «کمبریج»(Cambridge)، جرمی با چنین مشخصاتی را میتوان در لنزهای گرانشی کشف کرد.
به گزارش ایسنا، لنز گرانشی قسمتی از فضا است که در آن جسمی با جرم زیاد مانند سیاهچاله وجود دارد و با توجه به نیروی گرانشی که دارد مانند یک عدسی طبیعی عمل میکند و نورهای رسیده از فواصل دور را خمیده و در نهایت کانونی میکند.
اگر نتایج این تحقیقات درست باشد، اخترشناسان میتوانند چنین اجرامی را که در نظریه جدید پیش بینی شده ثبت و شناسایی کنند.
منبع : ISNA
By Ashoora.ir & Blog Skin