دوستان به جای 09357795285 شماره جدید 09217354724 رو بگیرید

دوستان به جای 09357795285 شماره جدید 09217354724 رو بگیرید

مقاله دانشجویی

طراحی سایت


مقاله دانشجویی
 
تحقیق پروزه ومفالات دانشجویی
Yahoo Status by RoozGozar.com

نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

یوناینان باستان از مشاهدات خود نتیجه گرفتند که هرگاه کهربا را با پارچه پشمی یا پوست مالش دهند، اجسام سبکی را به خود جذب می‌کند. واژه الکتریسیته از کلمه یونانی الکترون به معنی کهربا گرفته شده است. این واژه اولین بار در نوشته‌های تالس ( 547 ـ 640 ق . م ) بکار رفته است. ویلیام گیلبرت ( 1544 ـ 1603 م )با انتشار کتابی درباره مغناطیس نظریات گذشتگان را مورد بررسی قرار داد. و نتیجه گرفت که نیروهای الکتریکی و مغناطیسی از هم جدا می‌باشند.

برای مثال
سنگ مغناطیس می‌تواند آهن و فقط چند ماده دیگر را جذب کند. در صورتی که کهربا و اجسامی که خاصیت الکتریکی دارند میتوانند ذرات کوچک و سبک اجسام گوناگون را جذب کنند. وی عقیده داشت که اجسام الکتریکی اثر دافعه ندارد. در سال 1646 سرتوماس برادن تجربه‌های خود را درباره اثر دافعه الکتریکی منتشر نمود و اظهار کرد که بین مواد الکتریکی نیز همانند مواد مغناطیسی نیروهای جاذبه و داففه وجود دارند.

سر تحولی و رشد

در سال 1663 اتونون گریکه ماشینی ساخت که بوسیله آن بار الکتریکی زیادی تولید می‌شد. آنگاه دانشمندان دیگری چون استن گری ( 1670 ـ 1736 ) و شارل دونی ( 1698 ـ 1739 ) تجربه‌های دقیقتری انجام دادند، به خود و نوع الکتریسیته پی بردند. برای ایجاد الکتریسیته ساکن‌تری که می‌توانستند جرقه‌ها و تکانهای ترسناک الکتریکی تولید کنند.

برای مثال یکی از استادان فیزیک دانشگاه لندن بارهای الکتریکی این گونه ماشینها را در یک بطری پر از مایع جمع کرد. مقدار الکتریسیته در بطری لیدن آن قدر زیاد بود که اگر شخصی بطری را در دست می‌گرفت و دست دیگر خود را به میله سر بطری می‌زد تکان شدیدی در بدن خود احساس می‌کرد.

در قرن هیجدهم میلادی بطری لیدن مورد توجه
بنیامین فرانکلین (1756 ـ 1790) قرار گرفت، وی پس از آزمایشهای متعدد نتایج کار خود را در سال 1747 منتشر کرد. او معتقد بود که دو نوع الکتریسیته که قبل از وی کشف شده بود اساسا باهم تفاوتی ندارد، بلکه حتی جسمی در اثر مالش دارای الکتریسیته می‌شود. یکی از دو جسم دارای الکتریسیته اضافی یعنی بار مثبت و دیگر دارای الکتریسیته منفی می‌شود.



تصویر
 

قانون بقای بار الکتریکی

دو نوع بار الکتریکی وجود دارد و این بارهای الکتریکی که می‌توانند ساکن یا متحرک باشند و آثاری از خود ظاهر می‌سازند. از نظریه فارنکلین این نتیجه درست نیز بدست آمد که: «بارهای الکتریکی ایجاد نمی‌شوند و از بین نیز نمی‌روند بلکه از قسمتی از یک جسم به قسمت دیگر منتقل می‌شوند، همچنین بارهای مثبت و منفی از یکدیگر را خنثی می‌کنند، ولی هیچگاه نابود نمی‌شود.» این نتایج امروزه قانون بقای بار الکتریکی نامیده می‌شود که مانند قانون بقای جرم و انرژی از قوانین اساسی طبیعت محسوب می‌شود.

خواص بارهای الکتریسیته

با بررسی خواص بارهای الکتریکی بهتر به ماهیت ماده پی می‌بریم. مثلا این خاصیت که بارهای الکتریکی ممنوع یکدیگر را می‌رانند و بارهای الکتریکی یا نوع مخالف یکدیگر را می‌ربایند. این واقعیت را نشان می‌دهد که درون ماده نیروهای الکتریکی موجود است. نیروهای پیوستگی بین مولکول‌ها اجسام جامد یا مایع به سبب وجود نیروهای جاذبه الکتریکی بین بارهای الکتریکی از نوع مخالف است.

نیروهای متعددی که به هنگام تراکم ماده ظاهر می‌شود به علت وجود نیروهای رانشی بین بارهای الکتریکی ممنوع است. حرکت این بارهای الکتریکی ، موجب تولید جریان الکتریسیته و یا به اصطلاح متداول ،
جریان برق می‌شود که ما در خانه و صنعت از آن استفاده می‌کنیم.

تولید الکتریسیته بوسیله مالش

می‌دانید هرگاه شانه یا یک میله پلاستیکی را با لباس خود یا با یک تکه پارچه پشمی خشک مالش دهید. ذره‌های گرد و غبار یا خرده‌های کاغذ را جذب می‌کند. همچنین اگر در هوای خشک ، سطح آینه یا شیشه پنجره را با یک تکه پارچه خشک تمیز کنید این پدیده اتفاق می‌افتد و ذره‌های گرد و غبار معلق در هوا و کرکهای جدا شده از پارچه به سطح آینه یا شیشه می‌چسبند. به طوری که پاک کردن سطح آنها از این ذره‌ها دشوار است. عاملی که سبب جذب این ذرات می‌شود جاذبه الکتریکی نام دارد و اجسامی که در اثر مالش این خاصیت را پیدا می‌کنند دارای الکتریسیته ساکن می‌شوند.



تصویر
 

الکتریسیته مثبت و منفی

پدیده وضع الکتریکی نخستین بار در سال 1672 میلادی توسط اتوفن گریکه که با نام او آشنا هستید بیان شد. او مشاهده کرد که پرهای مرغ نخست جذب یک گلوله گوگردی باردار شده و سپس از آن رانده می‌شوند. صد و پنجاه سال بعد ، در فرانسه محققی به نام شارل دونی کشف کرد که دو جسم باردار همیشه یکدیگر را نمی‌رانند بلکه گاهی هم یکدیگر را می‌ربایند و به این نتیجه رسید که دو نوع بار الکتریکی وجود دارد. بطوری که بارهای الکتریکی ممنوع یکدیگر را می‌رانند و بارهای الکتریکی که نوع آنها مختلف است یکدیگر را می‌ربایند.

دونی برای تشخیص این دو نوع الکتریسیته یکی را الکتریسیته شیشه‌ای و دیگری از
الکتریسیته صمغی (رزینی) نامید. الکتریسیته شیشه‌ای از مالیدن شیشه به پارچه ابر پشمی تولید می‌شود و الکتریسیته ضمغی از مالیدن کهربا ، گوگرد ، لاک و ابونیت و بسیاری از مواد دیگر به پشم یا پوست حیوان بدست می‌آید.

بعدها معلوم شد که این طرف نامگذاری در پاره‌ای از موارد گمراه کننده است. زیرا مثلا شیشه سنگی زبر و آن در اثر مالش ، الکتریسیته ضمغی تولید می‌کند و ابونیت بسیار صیقلی شده دارای نوع الکتریسیته شیشه‌ای می‌شود. از اینرو فرانکلین دانشمند آمریکایی اصطلاح امروزی الکتریسیته مثبت و منفی را بجای دو نوع شیشه‌ای و ضمغی وضع کرد.

آزمایش ساده برای تولید الکتریسیته ساکن

بنا به روش سنتی و قدیمی ، در آزمایشهای الکتریسیته ساکن برای تولید الکتریسیته مثبت شیشه را با ابریشم و برای تولید الکتریسیته منفی ، ابونیت را با پوست حیوان و مانند پوست گربه مالش می‌دهند. ولی امروزه استات سلولز برای تولید الکتریسیته مثبت و پلیتن برای تولید الکتریسیته منفی مناسبتر تشخیص داده شده است. زیرا رطوبت هوا بر روی آنها کمتر اثر می‌گذارد.

مواد الکتریسیته ساکن

  • الکتروفور:

    در سال 1775 میلادی آلساندرو داتا که در ایتالیا معلم فیزیک بود. نامهای به پریستلی (کاشف اسپزن) نوشت و در آن نامه شرح داد. که اسبابی به نام الکتروفور اختراع کرده است. الکتروفور را می توان یک نوع ماشین مولد الکتریسیته ساکن نامید. در این دستگاه صفحه نارسانا در اثر مالش با پوست حیوان دارای بار الکترون منفی می‌شود و با قرار دادن صفحه فلزی روی آن ، قسمت بالایی صفحه در اثر القا دارای بار منفی و قسمت پایین صفحه دارای بار مثبت می‌شود.

    سطح پایینتر فلز بوسیله چند نقطه با سطح صفحه نارسانای زیرین تماس دارد. هرگاه سطح بالایی قرص بطور موقت به زمین وصل شود. الکترونها سطح بالایی زمین منتقل می‌شوند به این ترتیب صفحه فلزی دارای بار مثبت می‌شود.


نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

۱- عدد كیهانی امگا نشان دهنده مقدار ماده ـ كهكشان ها، گازهای پراكنده و «ماده تاریك» ـ در جهان ماست. امگا اهمیت نسبی گرانش و انرژی انبساط در جهان را به ما ارائه می دهد جهانی كه امگای آن بسیار بزرگ است، بایستی مدت ها پیش از این درهم فرورفته باشد، و در جهانی كه امگای آن بسیار كوچك است، هیچ كهكشانی تشكیل نمی شود. تئوری تورم انفجار بزرگ می گوید، امگا باید یك باشد؛ هر چند اخترشناسان درصددند مقدار دقیق آن را اندازه بگیرند.

۲- اپسیلون بیانگر آن است كه هسته های اتمی با چه شدتی به یكدیگر متصل شده اند و چگونه تمامی اتم های موجود در زمین شكل گرفته اند. مقدار اپسیلون انرژی ساطع شده از خورشید را كنترل می كند و از آن حساس تر اینكه، چگونه ستارگان، هیدروژن را به تمامی اتم های جدول تناوبی تبدیل می كنند، به دلیل فرآیندهایی كه در ستارگان روی می دهد، كربن و اكسیژن عناصر مهمی محسوب می شوند ولی طلا و اورانیوم كمیاب هستند. اگر مقدار اپسیلون ۰۰۶/ یا ۰۰۸/ بود ما وجود نداشتیم. عدد كیهانی e تولید عناصری را كه باعث ایجاد حیات می شوند ـ كربن، اكسیژن، آهن و… یا سایر انواع كه باعث ایجاد جهانی عقیم می شود را كنترل می كند.

۳- اولین عدد مهم تعداد ابعاد فضا است. ما در جهانی سه بعدی زندگی می كنیم. اگر D برابر دو یا چهار بود امكان تشكیل حیات وجود نداشت. البته زمان را می توان بعد چهارم فرض كرد، اما باید در نظر داشت بعد چهارم از لحاظ ماهیت با سایر ابعاد تفاوت اساسی دارد چرا كه این بعد همانند تیری رو به جلو است، ما فقط می توانیم به سوی آینده حركت كنیم.

۴- چرا جهان پیرامون این چنین وسیع است كه در طبیعت عدد مهم و بسیار بزرگی وجود دارد. N نشان دهنده نسبت میان نیروی الكتریكی است كه اتم ها را كنار یكدیگر نگاه می دارد و نیروی گرانشی میان آنهاست. اگر این عدد فقط چند صفر كمتر می داشت، فقط جهان های مینیاتوری كوچك و با طول عمر كم می توانست به وجود آید. هیچ موجود بزرگ تر از حشره نمی توانست به وجود آید و زمان كافی برای آنكه حیات هوشمند به تكامل برسد در اختیار نبود.

۵- هسته اولیه تمام ساختارهای كیهانی ـ ستاره ها، كهكشان ها و خوشه های كهكشانی ـ در انفجار بزرگ اولیه تثبیت شده است. ساختار یا ماهیت جهان به عدد Q كه نسبت دو انرژی بنیادین است، بستگی دارد. اگر Q كمی كوچك تر از این عدد بود جهان بدون ساختار بود و اگر Q كمی بزرگ تر بود، جهان جایی بسیار عجیب و غریب به نظر می رسید، چرا كه تحت سیطره سیاهچاله ها قرار داشت.

۶- اندازه گیری عدد لاندا در بین این شش عدد، مهم ترین خبر علمی سال ۱۹۹۸ بود، اگرچه مقدار دقیق آن هنوز هم در پرده ابهام قرار دارد. یك نیروی جدید نامشخص ـ نیروی «ضدگرانش» كیهانی ـ میزان انبساط جهان را كنترل می كند.
خوشبختانه عدد لاندا بسیار كوچك است. در غیر این صورت در اثر این نیرو از تشكیل ستارگان و كهكشان ها ممانعت به عمل می آمد و تكامل كیهانی حتی پیش از آنكه بتواند آغاز شود، سركوب می شد.


نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

مغناطيس و الكتريسيته تاريخي طولاني و درازي دارند. الكتريسيته و مغناطيس ابتدا در قرن هشتم قبل از ميلاد مورد توجه يونانيان باستان قرار گرفتند. مهمترين عاملي كه موجب جذب و توجه مردم به الكتريسيته ومغناطيس شد، دو ماده طبيعي كهربا و كاني مگنتيت(سنگ مغناطيس) بود. كهربا، شيره برخي از درختاني است كه چوب نرمي دارند؛ هنگامي كه اين شيره از درخت بيرون مي آيد، پس از مدتي سفت مي شود. اين جامد سفت كه رنگي بين قهوه اي و زرد دارد، كهرباست. و اگر كهربا را به پارچه اي بماليم، باردار شده و مي تواند تكه هاي برگ يا كاغذ را جذب كند.

سنگ مغناطيس، همان اكسيد آهن است؛ كه براده هاي آهن را جذب مي كند. سنگ هاي مغناطيسي مي توانند يكديگر را جذب كنند. و علت اين نامگذاري آنست كه اين سنگ در منطقه اي به نام “مگنزيا” يا “مغناطيس” براي نخستين بار كشف شد. كه به ماهيت اين سنگ، مغناطيس گفته مي شود. اگر يك تكه از اين سنگ ها را بر روي آب شناور كنيم، جهت آن در راستاي شمال-جنوب قرار مي گيرد. همين خاصيت سنگ مغناطيسي سبب شد كه در قرون گذشته دريانوردان از آن بعنوان جهت ياب استفاده كنند.

دموكريتوس، كه يكي از فلاسفه بزرگ باستان و بنيانگذار تئوري اتمي است، معتقد است كه ميان سنگ مغناطيسي جرياني از ذرات بسيار ريز به نام اتم وجود دارد. و در اين جريان هنگامي كه اتم به آهن يا سنگ مغناطيسي ديگر برخورد مي كند، در برگشت به سوي سنگ مناطيس، سبب مي شود كه آهن را به دنبال خود بكشاند. ويليام گيلبرت يكي از نخستين دانشمنداني است كه در زمينه مغناطيس دست به آزمايش ها و بررسي هاي اساسي كرد. او مشاهده كرد كه براده هاي آهن در اطراف سنگ مغناطيس در راستاي منظمي قرار مي گيرند. و همچنين سنگ مغناطيس در حالت آويزان يا حتي سوزن هاي آهني در حالت شناور در راستاي شمال-جنوب قرار مي گيرند. او چنين پنداشت كه علت اين امر آنست كه زمين يك سنگ مغناطيس بسيار بزرگيست كه اينگونه عمل مي كند. او براي اثبات نظريه خود، يك سنگ مغناطيس را به صورت يك كره بزرگ در آورد و سپس در اطراف و بر روي سطح اين كره، سنگ هاي مغناطيسي كوچك و براده هاي آهني قرار داد و مشاهده كرد كه اين براده ها در راستاي شمال-جنوب قرار مي گيرند.

قبل از اينكه به بحث در مورد خطوط و ميدان مغناطيسي آهنربا و زمين بپردازيم، لازم است كه به قطب هاي مغناطيسي و خاصيت آن اشاره اي كنيم.

در آهنربا يا همان سنگ مغناطيسي، دو ناحيه وجود دارد كه نسبت به ساير نقاط ديگر آهنربا، خاصيت جذب براده هاي آهن بيشتر و راستاي اين براده ها به سمت اين نواحي است. كه به اين دو ناحيه، قطب هاي مغناطيسي مي گويند. اگر آهنربا را شناور قرار دهيم، قطبي كه به سمت شمال است را قطب شمال يا شمال ياب، و قطب مقابل آن را قطب جنوب يا جنوب ياب مي گويند. پس هر ماده مغناطيسي از دو قطب شمال وجنوب تشكيل شده است. در مغناطيس مانند الكتريسيته، قطب هاي ناهمنام يكديگر را جذب و قطب هاي همنام يكديگر را دفع مي كنند. پس در خاصيت مغناطيسي، نيروي دفع وجذب نيز وجود دارد. آزمايش ها نشان مي دهد كه اگر در اطراف يك آهنربا، قطب نما يا سنگ هاي مغناطيسي كوچك قرار دهيم، نيروي حاصله از مغناطيس بر قطب هاي آن ها اثر گذاشته، به طوري كه قطب شمال قطب نما به سمت قطب جنوب آهنربا و بلعكس قرار مي گيرد. و اين نشان مي دهد، كه در نقاط اطراف آهنربا، نيرويي وجود دارد كه بر قطب هاي قطب نما وارد مي شود و آن را در راستاي مشخصي قرار مي دهد. كه به مجموعه اي از اين نيروها يا نقاط، ميدان مغناطيسي مي گويند. ميدان مغناطيسي اطراف آهنربا را توسط خطوطي نشان مي دهند كه اين خطوط قطب جنوب(s) را به قطب شمال(n) وصل مي كند. و جهت اين خطوط از شمال(n) به جنوب(s) است. خطوط ميدان مغناطيسي ويژگي هايي دارند كه عبارتند از:

۱) خطوط همانطور كه قبلا گفته شد راستاو جهتشان از شمال به جنوب است.

۲) خطوط يكديگر را قطع نمي كنند.

۳) تراكم خطوط در نزديكي قطب ها بيشتر از نواحي ديگر است و اين نشان دهنده آن است كه نيروي مغناطيسي در اين نواحي زياد است.

۴) برآيند نيروهاي مماس بر خطوط ميدان در يك نقطه برابر با نيروي مغناطيسي در آن نقطه است.

اكنون به سراغ علت تاثير نيروي مغناطيسي بر براده هاي آهن مي رويم. مي دانيم كه الكترون در ساختار تمام اجسام وجود دارد كه الكترون ها داراي دو قطب مغناطيسي مي باشند. بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه تمام اجسام از ذراتي تشكيل شده اند كه داراي دو قطب مغناطيسي هستند كه به اين ذرات، دو قطبي مغناطيسي مي گويند و به موادي كه داراي دوقطبي مغناطيسي هستند، مواد مغناطيسي مي گويند. البته لزومي ندارد كه بگوييم اين دوقطبي ها همان الكترون ها هستند بلكه اين دوقطبي ها ذرات بنيادي مغناطيس هستند همانطور كه از الكترون بعنوان بار بنيادي در الكتريسيته ياد مي كنيم. اين دوقطبي هاي مغناطيسي مانند يك آهنربا عمل مي كنند و در اطراف خود ميدان مغناطيسي توليد مي كنند. آهن نيز داراي اين دوقطبي هاي مغناطيسي است اما در آهن دو قطبي هاي مغناطيسي به گونه اي رفتار مي كنند، كه خاصيت مغناطيسي يكديگر را خنثي مي كنند. و هنگامي كه در يك ميدان مغناطيسي قرار مي گيرند، بر اين دوقطبي ها نيروي مغناطيسي وارد مي شود، به طوري كه قطب شمال تمام اين دوقطبي ها در جهت خطوط ميدان قرار مي گيرند. و آهن ساختار ساختماني منظمي پيدا مي كند و به يك آهنربا تبديل مي شود. كه از آن مي توان بعنوان يك قطب نما استفاده كرد. اگر اين آهنربا را به دوقسمت تقسيم كنيم، اين آهنربا باز هم خاصيت مغناطيسي خود را حفظ مي كند، زيرا دوقطبي هاي مغناطيسي در يك جهت قرار دارند و اين دو قطبي ها عامل ايجاد خاصيت مغناطيسي در آهنربا هستند.

سوالي كه پيش مي آيد اين است كه آيا فقط آهن تحت تاثير ميدان مغناطيسي قرار مي گيرد؟ براي پاسخ به اين سوال برمي گرديم به مواد مغناطيسي كه از دو قطبي هاي مغناطيسي تشكيل شده اند در مواد مغناطيسي، حركت و رفتار دوقطبي ها به گونه اي است كه اثر ميدان مغناطيسي يكديگر را خنثي مي كنند. مواد مغناطيسي از نظر رفتار دوقطبي هاي مغناطيسي به سه دسته تقسيم مي كنند:

الف) مواد پارامغناطيس ب) مواد ديامغناطيس پ) مواد فرومغناطيس

الف) مواد پارامغناطيس: موادي هستند كه حركت و جنبش دوقطبي هايشان راحت و آسان تر است. هنگامي كه اين مواد را در ميدان مغناطيسي قرار دهيم، بر دوقطبي هاي آن نيرو وارد شده و تعداد زيادي از آن ها در خطوط ميدان به طوري كه قطب هاي شمال در جهت خطوط قرار مي گيرند. و اين امر سبب مي شود كه اين مواد به يك آهنرباي قوي تبديل شود. اما چون حركت وجنبش اين دو قطبي ها سريع است، با برداشتن اين مواد از ميدان مغناطيسي، اين دوقطبي ها به سرعت از مسير خطوط خارج و به حالت كاتوره اي قبلي برمي گردند و اين مواد در خارج از خطوط ميدان به سرعت خاصيت مغناطيسي خود را از دست مي دهند. مانند آلومينيوم.

ب) مواد ديامغناطيس : مواد ديامغناطيس موادي هستند كه اگر در ميدان مغناطيسي قرار بگيرند از آهنربا دفع مي شوند. در اين مواد برآيند گشتاور دو قطبي مغناطيسي صفر است و در واقع فاقد دوقطبي ذاتي هستند و هنگامي كه در ميدان مغناطيسي قرار مي گيرند، گشتاور دو قطبي در آن ها القا مي شود اما جهت اين دوقطبي هاي القا شده بر خلاف جهت ميدان مغناطيسي خارجي مي باشد و اين امر باعث مي شود كه ماده ديامغناطيس از ميدان مغناطيسي دفع شود. البته اين خاصيت در تمام مواد وجود دارد، و هنگامي اين خاصيت در مواد ظاهر مي شود كه خاصيت پارامغناطيسي آن ها ضعيف باشد.مانند: بيسموت.

پ) مواد فرومغناطيس : اين مواد مانند مواد پارامغناطيس است اما با اين تفاوت كه در اين مواد مجموعه اي از دوقطبي هاي مغناطيسي در يك جهت و راستا قرار دارند كه اين مجموعه ها در راستا و جهت هاي متفاوتي قرار دارند به طوري كه اثر ميدان يكديگر را خنثي مي كنند. كه به اين مجموعه از دوقطبي هاي مغناطيسي كه در يك استا قرار دارند، حوزه مغناطيسي مي گويند. هنگامي كه اين مواد در ميدان مغناطيسي قرار مي گيرند، بر حوزه هاي مغناطيسي نيرو وارد مي شود و آن ها را در جهت ميدان قرار مي دهند. خاصيت مغناطيسي اين مواد به سرعت تغيير مسير اين حوزه ها و قرار گرفتن در جهت ميدان بستگي دارد. كه از اين لحاظ مواد فرومغناطيس را به دو دسته تقسيم مي كنند:

۱) مواد فرومغناطيس نرم: در اين مواد سرعت تغيير حوزه ها بسيار آسان و سريع است و به همين خاطر در ميدان مغناطيسي اين حوزه ها به سرعت در جهت خطوط ميدان قرار مي گيرند و خاصيت مغناطيسي بسيار قوي بدست مي آورند. اما همينكه اين مواد را از ميدان دور كنيم، جهت اين حوزه ها به سرعت تغيير و به حالت كاتوره اي قبلي بر مي گردند. مانند آهن

۲) مواد فرومغناطيسي سخت: در اين مواد سرعت تغيير حوزه ها بسيار سخت و كُند است و همين كه در ميدان قرار مي گيرند، اين حوزه ها به كندي در جهت خطوط قرار مي گيرند و خاصيت مغناطيسي آن ها نسبت به مواد فرومغناطيس نرم ضعيفتر است؛ اما همين كه از ميدان دور مي شوند بر خلاف مواد فرومغناطيس نرم خاصيت مغناطيسي خود را حفظ مي كنند.مانند آلياژ هاي نيكل.

پس مواد پارامغناطيس و فرومغناطيس تحت تاثير ميدان مغناطيسي قرار مي گيرند و به يك آهنربا تبديل مي شوند.

در قرن هيجدهم هانس اورستد نشان داد كه در اطراف سيم حامل جريان ميدان مغناطيسي ايجاد مي شود و بعد ها آمپر و مايكل فارادي در اين زمينه دست به فعاليت هاي گسترده اي زدند. آن ها نشان دادند كه در اطراف يك سيم حامل جريان، ميدان مغناطيسي توليد مي شود و حتي موفق شدند كه روابط كمي آن را محاسبه كنند. بنابراين منبع توليد ميدان مغناطيسي عبارتند از:سنگ مغناطيس يا همان آهنرباي طبيعي و جريان الكتريكي. البته بعدها ماكسول نتيجه گرفت كه بر اثر تغيير جريان الكتريكي، ميدان مغناطيسي در فضا منتشر مي شود و همچنين براثر تغيير ميدان مغناطيسي، جريان الكتريكي در فضا توليد مي شود كه نتيجه اين، امواج الكترومغناطيسي است.

و از طرفي تغيير ميزان عبور ميدان مغناطيسي از يك رسانا، باعث توليد جريان الكتريكي در همان رسانا مي شود. پس منبع توليد ميدان الكتريكي عبارتند از: اختلاف پتانسيل بين دو سر رسانا و تغيير شار(ميزان عبور ميدان) مغناطيسي است.

پس مي توان اينگونه نتيجه گرفت كه الكتريسيته و مغناطيس باهم در ارتباطند و به جر‌‌أت مي توان گفت كه يكي بدون ديگري معني ندارد. چون وجود يكي باعث پيدايش ديگري مي شود.

مي دانيم كه ذرات باردار تحت تاثير ميدان الكتريكي يا نيروي كولني قرار مي گيرند. اگر اين ذرات وارد ميدان مغناطيسي شوند تحت تاثير نيروي ديگري كه همان نيروي مغناطيسي است مي شوند. آزمايش ها نشان مي دهند كه ميزان انحراف ذره باردار به بزرگي ميدان، اندازه بار، سرعت و زاويه حركت ذره بستگي دارد. اگر اين ذره در راستاي خطوط ميدان حركت كند، هيچ نيرويي مغناطيسي بر آن وارد نمي شود. نيروي مغناطيسي بر راستاي حركت ذره عمود است و بر سرعت آن تاثيري نمي گذارد و فقط جهت بردار حركت آن را تغيير مي دهد. به همين دليل اگر ذره باردار وارد ميدان مغناطيسي شود حركت مارپيچي يا دايره اي خواهد داشت. اگر ذره به طور عمود بر راستاي خطوط وارد ميدان شود، چون اندازه سرعتش ثابت و نيروي وارده بر آن عمود بر جهت حركت است، شتاب مركز گرا خواهد گرفت و اين امر موجب مي شود كه ذره در ميدان يك مسير دايره اي داشته باشد. البته ذره باردار بر اثر حركتش مقداري از انرژي خود را به صورت امواج الكترومغناطيسي گسيل مي كند و انرژي آن كاهش و سرعتش كم مي شود و به همين خاطر شعاع حركت دايره اي آن در طي مدت زماني، كوچك و كوچكتر مي شود. و اگر به صورت غير عمود بر خطوط ميدان وارد شود، حركت مارپيچي خواهد داشت.

همين خاصيت ذرات باردار در ميدان مغناطيسي سبب مي شود كه ما را از آسيب هاي ذرات باردار و پرانرژي كيهاني كه به زمين برخورد مي كنند، مصون نگاه دارد.

در اطراف كره زمين ميدان مغناطيسي وجود دارد و طبق نظريه اي كه گيلبرت پيشنهاد كرد، زمين يك آهنرباي بزرگي است كه قطب شمالش در قطب جنوب جغرافيايي و قطب جنوب مغناطيسي در قطب شمال جغرافيايي قرار دارد كه ميدان مغناطيسي در اين دو قطب نسبت به ساير نواحي ديگر كره زمين قوي تر مي باشند. ذرات باردار و پر انرژي كيهاني كه به سوي زمين مي آيند گرفتار ميدان مغناطيسي زمين شده و حركت مارپيچي به خود مي گيرند كه به اين منطقه، كمربند “وان آلن” مي گويند.اين ذرات با حركت مارپيچي خود به سمت دو قطب حركت مي كنند. اين ذرات با نزديك شدن به دو قطب بر اثر برخورد به لايه هاي بالايي جو قطب شمال و جنوب، مقدار زيادي از انرژي خود را ازدست مي دهند كه به صورت تابش آزاد و روشنايي را در دو قطب ايجاد مي كنند كه به اين روشنايي، شفق هاي قطبي مي گويند.

علت ايجاد ميدان مغناطيسي در اطراف زمين و يا آهنربا بودن زمين، سوالي است كه ذهن دانشمندان را در طي چند ده مشغول كرده بود. نظريه اي كه توانست در توضيح علت ميدان مغناطيسي موفق ظاهر شود، را بيان مي كنيم:

در درون زمين فلزاتي نظير آهن و نيكل به صورت مذاب و گداخته وجود دارند كه در حال حركت و جنبش هستند. حركت اين مواد از هسته شروع شده و به نزديكي سطح زمين نزديك شده و دوباره به هسته و مركز زمين بر مي گردند. اين مواد مذاب با حركت رفت وبرگشتي كه دارند باعث پيدايش جريان الكتريكي در درون زمين مي شوند. از همين خاصيت الكتريكي مواد مذاب درون زمين، براي پيش بيني وقوع فوران آتشفشان يا زلزله استفاده مي كنند. جريان الكتريكي كه اين مواد مذاب ايجاد مي كنند، باعث پيداش ميدان مغناطيسي در اطراف زمين مي شود. خطوط ميدان مغناطيسي به اينگونه هستند كه از هسته به قطب جنوب جغرافيايي وصل و سپس از قطب جنوب به قطب شمال و از آنجا دوباره به هسته وصل مي شوند. و به اين گونه اين خطوط در اطراف زمين رسم مي شوند.

قطب هاي مغناطيسي زمين بر روي قطب هاي جغرافيايي آن منطبق نيستند و امروزه حدود ۱۱ درجه اختلاف دارند.

بررسي ها و مطالعه آثار نشان مي دهند كه ميدان مغنطيسي زمين ثابت نيست و تغيير مي كند. آثاري كه از روي سنگ هاي زمين بدست آمده حاكي از آنست كه ميدان مغناطيسي زمين به مدت حدود ۸۰۰۰۰۰ سال وارونه بوده و حدود ۱۰۰۰۰۰ سال دچار افت شديدي مي شود. علت اين امر آنست كه مواد مذاب و گداخته حركت رفت و برگشتي كاتوره اي دارند كه سرعتشان حدود ۵ سانتي متر در روز است. و جابجايي اين مواد باعث تغيير جريان الكتريكي و درنتيجه ميدان مغناطيسي زمين مي شود. البته دانشمندان در تلاش هستند تا بتوانند به ساختار كاتوره اي تغيير ميدان مغناطيسي در آينده دست يابند.


نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

چگونگي تشكيل رعد و برق

بر اثر برخورد ابرهاي داراي بارهاي غير همنام ، واكنش‎هاي الكتريكي شديدي به صورت نور و صداي شديد بنام صاعقه يا رعد و برق توليد مي‎گردد و براساس مطالعات به عمل آمده توسط متخصصين تعداد رعد و برق در هر لحظه در سراسر دنيا بين 1500 تا 2000 بار مي‎باشد .


اين پديده يك تخليه ي الكتريكي شديد و بسيار سريع در هواست و همين تخليه الكتريكي است كه نور و صدا توليد ميكند ؛ در هنگام رعد و برق ، برق در جريانات هوايي ِبالا و پايين ِقوي داخل ابرهايي موسوم به كومولونيمبوس تاريك شكل مي گيرد ؛ در اين شرايط قطرات آب ، تگرگ و كريستال هاي يخ با يكديگر برخورد مي كنند ، دانشمندان عقيده دارند كه اين برخوردها بارهاي الكتريكي را در ابر به وجود مي آورد ؛ بارهاي الكتريكي منفي و مثبت در ابر از يكديگر جدا مي شوند ، بارهاي منفي به بخش پايين تر ابر سقوط مي كنند و بارهاي مثبت در بخش هاي مياني و بالاتر مي مانند ، موقعي كه اختلاف بارها به قدر كافي بزرگ مي شود ، يك جريان الكتريسيته از ابر به پايين و به زمين جريان پيدا مي كند يا از يك بخش ابر به بخش ديگر يا از يك ابر به ابر ديگر جريان مي يابد ، كه اين بار معمولا مثبت و روي سطح زمين بار منفي القا ميكند و به اين ترتيب مجموعة ابر، هوا و زمين به يك خازن بسيار بزرگ تبديل ميشود كه لحظه به لحظه بار آن بيشتر ميشود و بنابراين اختلاف پتانسيل دو قطب آن افزايش پيدا ميكند ، بالاخره مقدار اين بار الكتريكي آنقدر زياد ميشود كه اختلاف پتانسيل بين ابر و زمين به 10 تا 100 ميليون ولت ميرسد و ميدان الكتريكي حاصل از چنين اختلاف پتانسيلي ميتواند هوا را با اينكه در حالت عادي نا رسانا ست در يك سير خاص يونيزه و آنرا به رسانا تبديل ميكند و به محض اينكه چنين سيري از مولكولهاي يونيزه رسانا از ابر تا زمين ايجاد شود بارهاي الكتريكي به طرف هم حركت ميكنند و در عرض 0.0001 ثانيه جريان وحشتناكي در حدود 30 هزار آمپر از هواي يونيزه ميگذرد . اما هر جرياني ضمن عبور از ماده با مقاومت اتمهاي آن روبرو ميشود و اين مقاومت بخشي از انرژي الكتريكي را به گرما تبديل ميكند . با استفاده از اصول اوليه الكترومغناطيس ميتوانيد تخمين بزنيد اين جريان در ولتاژ 10 ميليون ولت ، توان گرمايي در حدود 100 ميليارد وات دارد و ميتواند گرمايي در حدود 10 ميليون ژول ايجاد كند ؛ اين گرما باعث ميشود دماي هوا در مسير آذرخش به 30 هزار درجه سانتي گراد برسد ، كه اين تغيير ناگهاني دما (از حدود 300 كلوين به 300 هزار كلوين) حجم هوا را 100 برابر ميكند و اين يعني يك انفجارِ واقعيِ انبساطِ سريع و شديد هوا ، كه يك موج ضربتي(shock wave) در هواي اطراف ايجاد ميكند و امواجي را با فشار بين 10 تا 30 اتمسفر بوجود مي‎آورد ، كه با سرعت صوت و به شكل تندر يا رعد به گوش ما ميرسد ، اما گرماي ايجاد شده غير از انبساط بلاهاي ديگري هم سر مولكولهاي هوا مياورد ، جريان شديدي كه از هوا ميگذرد ، آن را گرم ميكند و به تابش وا ميدارد و تابشي است كه يك مسير نوراني بين ابر و زمين ايجاد ميكند .


نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

الفباي فيزيك - كار و گرما

كار و گرما

گرما نوعي انرژي است كه از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل مي شود.

موتورهاي حاوي گاز داغ ...

ما بدون « موتورهاي گرمايي » نمي توانيم به نقاط دور دست مسافرت كنيم. در اين موتورها از سوخت براي ايجاد گازهاي داغ منبسط شده ودرنتيجه ايجاد حركت، استفاده مي شود. همچنين، اين موتورها توان اتومبيلها وقايقها وموشكها را تأمين مي كنند وژنراتورهاي برق را راه اندازي مي كنند.

توربينهاي بخار ...

در نيروگاهها به كمك توربينهاي بخار، گرماي توليد شده را به انرژي الكتريكي ( برق ) تبديل مي كنند. در مركز اين توربينها چرخي قرار دارد كه از يكسري پره تشكيل شده و به يك ميلة گردان وصل است. درون ديگ، آب تحت فشار زيادي جوشيده وبخاري با فشار بسيار زياد توليد مي كند. اين بخار با شدت به پره هاي توربين برخود كرده و موجب چرخش آنها مي شود. در يك توربين بخار كه با دقت طراحي وساخته شده باشد، تنها يك سوم انرژي بخار صرف چرخاندن پره ها مي شود.

موتورهاي بنزيني ...

در موتورها ي بنزيني، دراثر يك انفجار، گاز بسيار داغي ايجاد مي شود. اين گاز به جاي خروج از موتو، موجب حركت يك پيستون مي شود. در اين نوع موتورها، مخلوطي از قطرات بنزين وهوا به عنوان سوخت موتور مورد استفاده قرار مي گيرد. اين مخلوط در داخل سيلنر ( استوانه ) توسط جرقةئ شمع منفجر مي شود وگاز بسيار داغي توليد مي كند. اين گاز داغ، پيستون را به شدت به طرف پايين مي راند.

داخل يك موتور بنزيني معمولي چه اتفاقي مي افتد ؟ …

پيستون يك موتور بنزيني چهار ضربه اي به ترتيب، به طرف پايين، بالا، پايين وبالا حركت مي كند. حركت پيستون به طرف پايين وبالا يك ضربه نا ميده مي شود و هر ضربه اثر متفاوتي بر گازهاي داخل سيلندر دارد. اين ضربه ها به همين ترتيب و مدام تكرار مي شوند.

انبساط جامدات

چرا گرما جامدات را منبسط مي كند ؟…

وقتي يك جسم جامد گرم مي شود، مولكولهاي آن با انرژي بيشتري ارتعاش مي كنند وفاصلة مولكولها از يكديگر نيز بيشتر مي شود. در نتيجه، اين جسم جامد در تمام جهات، اندكي بزرگتر ( منبسط ) مي شود.

جريانهاي همرفتي ( جابجايي )

انبساط وهمرفتي گرمايي ...


همرفت ، انتقال انرژي گرمايي توسط جريانهاي مايع گرم ( يا گاز ) است.

هنگامي كه يك قطره از مايع گرم شود‌، منبسط شده وحجمش افزايش مي يابد. البته مقدار ماده ( جرم آن ) تغييري نمي كند و در حجم منبسط شده پخش مي شود. بنابراين چگالي يك مايع گرم كمتر از چگالي مايع سرد اطراف آن مي شود. پس در يك ظرف محتوي مايع گرم وسرد، مايع سرد به طرف ته ظرف پايين خواهد رفت ومايع گرم بالا خواهد آمد. اين مثال ساده، علت ايجاد جريان همرفتي را نشان مي دهد.

انبساط هوا

با گرم كردن هوا، انبساط آن وبا سرد كردن هوا، انقباض آن را خواهيد ديد.

وقتي يك بادكنك را در داخل ظرف آب جوش قرار دهيد، هواي داخل آن منبسط مي شود ( حجم بادكنك زياد مي شود ) و وقتي از ظرف خارج كنيد، سرد شده وهواي داخل آن منقبض مي شود ( حجم بادكنك كم مي شود ). اندازه گيري انبساط هوا ...

وقتي كه فشار گاز ثابت نگه داشته شود، حجم جرم معيني از گاز، متناسب با دماي كلوين آن است. به عبارت ديگر،

C مقدار ثابت = T دماي گاز بر حسب كلوين / حجم گاز V

رسانش گرما

قطعه اي از سيم مسي را بر روي شعلة چوب كبريت نگهداريد. گرما سريعأ در سيم مسي منتقل مي شود. با اينكه حركت گرما ديده نمي شود اما وقتي كه به انگشت شما مي رسد آن را احساس مي كنيد. به اين نوع انتقال انرژي گرمايي، رسانش يا هدايت گرمايي مي گويند.

آزمايش : آيا آب رساناي خوبي براي گرماست ؟

يك لولة آزمايش بلند را از آب سرد پر كنيد وآن را بهصورت كج بر روي شعلة ملايم چراغ نگه داريد. مقداري پودر رنگي را بالاي آب بريزيد و وسط لولة آزمايش را بهآرامي حرارت دهيد. بالا وپايين لوله را با دست لمس كنيد تا دماي اين دو نقطه را امتحان كنيد.

آيا هوا رساناي خوبي براي گرماست ؟

عايقهاي گرمايي خوب، نظير پرها، بلوز هاي پشمي و پلي استايرن داراي حفره هاي كوچك هوا هستند. اين حفره هاي كوچك، رساناي بدي براي گرما هستند، و عايقهاي بسيار مؤثري به شمار مي روند.در دما در صحبتهاي روزمره، اغلب مي گوييم كه « امروز هوا گرم است » يا « اين چاي سرد است ». اصطلاح علمي براي بيان ميزان گرم بودن اجسام را دما مي نامند.

اندازه گيري دما

دماسنـجها طوري مدرج مي شوند كه دمـا را بر حسب درجـة سيلسيوس نـشان بدهند. يخ هـميشه در دمـاي يكسانـي ذوب مـي شـود كـه آن را صفر درجه سيلسيوس مي نامند. بخار بالاي آب در حال جوش در فشار معمولي نيز هميشه دماي يكساني دارد كه آن را 100 درجة سيلسيوس مي نامند. اين دو دما را بر روي يك دماسنج مشخص مي كند وفاصلة بين آنها را به 100 قسمت تقسيم مي كنند و هر قسمت را يك درجة سيلسيوس مي گويند.

دماسنجهاي پزشكي ــ از دماسنجهاي پزشكي براي اندازه گيري دماي بدن انسان استفاده مي شود.

دماسنجهاي الكترونيكي ــ در دماسنجهاي الكترونيكي از يك شاخص ميله اي استفاده مي شود، اين شاخص، دما را به ولتاژ تبديل مي كند ودستگاه اكترونيكي، اين ولتاژ را به صورت يك عدد نشان مي دهد.

به نقل از هوپا


نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

سفر در زمان

 

شاگرد:
- به هیچ وجه باورم نمی شه که تا ساعاتی بعد، کوششهای شما برای سفر در زمان به نتیجه می رسه. واقعا که شاهکار بی نظیریه.
دانشمند:
- دقیقا همینطوره. خودت شاهد بودی که سالها روی این پروژه کار کردم. هرچند که بخاطر مخفی بودن اون، از خیلی کمکها محروم شدم. ولی به هرحال آنرا به انجام رساندم.
- با اینکه تنها کسی بودم که در جریان جزء به جزء کارهاتون قرار داشتم، ولی هنوز هم به لحاظ تئوریک نمی دونم اون رو درک کنم. کاری ندارم به اینکه ماشین زمان شما چطوری کار می کنه … (و لبخندی می زنه و ادامه می ده) هرچند که می دونم اگه ازتون بپرسم هم تا لحظۀ آزمایش، جوابی نمی گیرم. با اینحال هنوز هم دوست دارم پارادوکسهای سفر در زمان برام حل بشه.
- می دونی پسرم. مشکل تو اینه که درک فلسفی ت از قضیه ضعیفه. موضوع زمان - در حال حاضر - بیشتر از اونی که به لحاظ تجربی و محاسباتی قابل درک باشه، یک مفهوم فلسفی و ماوراء طبیعه محسوب می شه. به همین جهت هم توضیح فرآیندی که رخ می ده، حتی برای من هم مشکله. از طرفی بخاطر الکن بودن زبان - در بیان حقیقت - اونچه که بیان می کنم نیز پر از اشکال و کاستی هست. موضوع، مشابه انسانهای ماقبلی است که وقتی سفاین فضایی بر آنها وارد می شدن، ناچار بودن از واژه هایی که در دسترسشون بود استفاده کنن. اونها ارابۀ خدایان رو می دیدن که با اسبهای آتشین حمل می شدن و هنگام عصبانیت صاعقه پرتاب می کردن. توصیفاتی که برای ما خنده دار و نامفهوم هستن. در اینجا نیز همین مشکل پیش روی ماست. به همین جهت هم ناچاریم از واژه های مترادف استفاده کنیم.
- به طور مثال من نمی فهمم چرا ما نباید شاهد حضور مسافرانی از آیندۀ پیشرفته تر باشیم. وقتی به گذشته می رویم و تغییراتی در اون می دهیم، این تغییرات چه تاثیری بر زمان حال می گذارن؟ اگر ما به دو روز قبل برویم و دو روز در آنجا بمانیم، در روز دوم (همان لحظه ای که زمان حال را ترک کردیم) با چه چیزی مواجه می شیم؟ یک نفر دیگرهمانند ما که می خواهد زمان را ترک کند؟
دانشمند دستی به موهای سفیدش کشید و به سمت اتاق کار خود حرکت کرد. شاگرد نیز همراهش رفت. در اتاق کار همه چیز کاملا در هم ریخته و شلوغ بود و حکایت از شرایط ویژه ای داشت که ظاهرا در چند روز خیر پیش آمده بود. روی یکی از دیوارها صفحۀ بزرگ نمایش نصب شده بود و در کنار آن نیز یک تخته سیاه قرار داشت. روی تخته سیاه، نمودارها و اعداد فراوانی به چشم می خورد.
دانشمند چراغ اتاق را روشن کرد و از شاگرد خواست تا در گوشه ای بنشیند. خود نیز با آرامش پشت میزش نشست. آرامشی که تنها پس از رسیدن به هدف به انسان دست می دهد. سپس شروع کرد:
- قبل از هر چیز، تو باید نگاه جدید و متفاوتی نسبت به فرایند زمان و موجودیت مکان داشته باشی. بگذار از فیلسوف بزرگ، «اوسپنسکی» کمک بگیرم. می دانی که جهانی که در آن زندگی می کنیم، چند بعدی ست و ما به کمک حواس خود قادر به تشخیص سه تای آنها بطور مستقیم و یکی بطور غیر مستقیم هستیم. خود ما دارای سه بعد (ارتفاع، عرض و طول) هستیم. ولی در جهانی چهار بعدی زندگی می کنیم. فرض کن در یک جهان یک بعدی قرار داری. این جهان طبیعتا یک «خط» صاف خواهد بود. اگر بطور فرضی، «نقطه» را نیز واقعی در نظر بگیریم، در این جهان دو موجود زندگی می کند: نقطه و خط.
سفر در زمان

این دو موجود، قادر هستند در طول «یک» محور یعنی «طول» خط حرکت کنند. یعنی تنها حرکتی که می شناسند حرکت رو به جلو و عقب است. توجه کن که این موجودات هیچ شناختی نسبت به ابعاد بالاتر یعنی حرکت به بالا یا چپ و راست ندارند. این موجودات وقتی به یکدیگر می نگرند، تنها چیزی که می بینند «نقطه» است. با این حال چشم آنها با کمک مغزشان می تواند بعد «طول» را شبیه سازی کند و بین خط و نقطه، تمیز قائل شود.
شاگرد که کمی حوصله اش سر رفته بود داشت با یک پاک کن بازی می کرد. دانشمند ادامه داد:
- حالا می رویم سراغ یک بعد بالاتر. در این جهان که از یک «سطح» تشکیل شده، موجودات متنوع تری زندگی می کنند. ما در این جهان انواع سطوح بعلاوۀ انواع خطوط و نقاط را دار

 سفر در زمان

این موجودات می توانند در دو بعد «طول» و «عرض» حرکت کنند. آنها نیز هیچ شناخت و آگاهی نسبت به بعد سوم یعنی «ارتفاع» ندارند. سایر موجودات را تنها به صورت خط می بینند ولی آگاهند به اینکه آنها دارای بعد دوم هستند.
و اما جهان سه بعدی که با آن آشنا هستیم. در این جهان همه نوع حجم زندگی می کنند و آزادانه به هر سمت حرکت می کنند. این موجودات نیز یکدیگر را بصورت «سطح» می بینند ولی آگاهند به اینکه بعد سومی نیز وجود دارد. (همۀ ما یکدیگر را بصورت سطوح می بینیم و این مغز ماست که احساس عمق و بعد سوم را ایجاد می کند).

سفر در زمان

در اینجا دانشمند بطرف شاگرد آمد و با لبخند گفت:
- می دانم حوصله ات سر رفته و هنوز نمی دانی کل این ماجرا چه ربطی به زمان دارد. پس خوب گوش کن. از اینجا داستان زمان شروع می شود: می دانیم که همۀ ما زمان را به عنوان تغییر می شناسیم. یعنی عاملی که باعث بروز تحول در اجسام و عالم می شود. بیا با این تعریف کلی به سراغ جهان های خود برویم.
از جهان تک بعدی شروع می کنیم. در این جهان خط و نقطه داشتیم. فرض کن از عالمی بالاتر - یعنی دارای دو بعد - یک شی دو بعدی با این عالم تصادم ایجاد کند. می دانی چه احساسی به موجودات واقع در آن دست می دهد؟

 سفر در زمان

می دانی که از برخورد سطح با خط، یک خط تشکیل می شود. در نظر بگیر یک سطح مربعی شکل با جهان تک بعدی برخورد کند. در این حال نیز در محل برخورد، موجودی جدید به دنیا می آید: یک خط! موجوداتی که در جهان دو بعدی زندگی می کنند هیچ شناختی نسبت به سطحی که موجود جدید را بدنیا آورده، ندارند. سطح فوق برای آنان یک «ابر موجود» است که آنها حتی نمی توانند شکل یا ماهیت آنرا تصور کنند. اما ایشان بطور کاملا طبیعی، موجود یا شی جدیدی را در جهان خویش می یابند.
حالا فرض کن یک مثلث وارد جهان آنان شود. در این حال نیز آنان «قطاع» یا بخشی از آنرا بصورتی که ادراکشان اجازه می دهند خواهند دید. بگذار چیزی بگویم. به نظر می رسد آنچه آنان تجربه خواهند کرد، به مراتب فراتر از یک شی تک بعدی خواهد بود.
یک وجود دو بعدی حاوی خصائصی فراتر از حواس آنان و شامل کلیۀ پدیده هایی است که جهان آنان را تشکیل می دهد. حضور این شی در جهان تک بعدی، می تواند از ظهور یک تکه سنگ یا یک موجود کامل تک بعدی یا بروز احساس خشم و یا هر پدیدۀ دیگری تفسیر شود. چرا که حقیقتی که کل جهان آنان را شکل می دهد (با تمامی پدیده های آن) در واقع از جهانی دو بعدی نشات می گیرد که حاوی تمامی آن پدیده هاست.
ولی در صورت حرکت مثلث چه اتفاقی می افتد؟ موجود مورد نظر (فرضا کودکی که به دنیا آمده یا خورشید صبحگاهی) تغییر حالت یا حتی تغییر ماهیت می دهد. بزرگ می شود و متحول می گردد (همانگونه که در شکل، خط بزرگتر می شود)… و این تصور زمان است که برای موجودات تک بعدی بوجود می آید. در این مورد بعدا بطور کامل صحبت خواهم کرد.
اینک برویم سراغ جهان دو بعدی:

 سفر در زمان

در اینجا نیز صحبت از حضور موجوداتی سه بعدی است که با توجه به ادراک ناقص جهان دو بعدی، فقط بخشی از ماهیت آنان - به صورتی متفاوت وقابل درک برای جهان کهتر دوبعدی - تجلی می یابد. در اینجا نیز حرکت موجودات سه بعدی همانند هرم یا مخروط می تواند بصورت عامل «زمان» تلقی گردد. موجودات دوبعدی، شاهد حضور پدیده هایی متغیر در جهان خود هستند که با توجه به ادراک محدود آنان، می تواند به پدیده های طبیعی محیط - همانند روز و شب یا رشد گیاهان یا بروز جنگ و زلزله و غیره - تعبیر شود.
شاگرد که کاملا هیجان زده شده بود به میان سخنان دانشمند پرید و گفت:
- شگفت انگیزه! شما می خواهید به همین ترتیب تمامی تغییراتی که در جهان سه بعدی شاهد آن هستیم را نیز به عاملی چهار بعدی نسبت دهید؟ …
و بعد از لحظه ای تامل - که دانشمند احساس کرد وی به آن نیاز دارد - ادامه داد:
- … ای داد! پس لابد خود ما نیز به عنوان پدیده های جهان سه بعدی، بخشی از حضور محدود شدۀ یک وجود چهار بعدی هستیم؟
دانشمند سرش را تکان داد و گفت:
- همینطوره. اصولا هر آنچه در این جهان می بینیم، بازتاب محدودی از یک حضور سه بعدی - و آنطور که «اوسپنسکی» می گوید، چند بعدی - می باشد. بگذار قضیه را اینطور مطرح کنم. می دانی که زمان و مکان ابعادی به هم وابسته و از یک جنس هستند. وقتی می گویی «از اینجا تا آنجا»، در حالیکه داری به مکان اشاره می کنی، ولی صحبت از زمان می کنی. همان زمانی که برای گذر از «اینجا» به «آنجا» نیاز است. همچنین وقتی می گوئیم «از امروز تا فردا»، صحبت از مکان می کنیم. چرا که برداشت ما از«امروز تا فردا»، به تغییراتی باز می گردد که در محیط می بینیم و اگر مکانی در کار نباشد - هیچ مکانی - دیگر سخن از گذر زمان، بی معنی ست.
حال فرض کن وضعیت را عوض کنیم. به موقعیتی بی اندیش که در آن «از اینجا تا آنجا» بدون هیچ درنگی طی شود. یعنی برای رفتن و حتی اندیشیدن به «اینجا تا آنجا» نیاز به هیچ گذری در زمان نباشد. با این اوصاف «اینجا» و «آنجا» مفهوم خود را از دست می دهند و بصورت یک واقعیت یک پارچه در می آیند. یکی می شوند. تو در یک آن هم در «اینجا» و هم در «آنجا» هستی. در واقع در وضعیتی که زمان را حذف کنیم، مفهوم مکان نیز خود بخود حذف می شود و ما به حضور «همۀ واقعیات در همۀ اعصار از ازل تا ابد» در یک وجود مطلق می رسیم. همۀ واقعیات بر هم منطبق می شوند. همۀ اجزاء تبدیل به یک کل می گردند.
شاگرد گفت:
- می فهمم. می فهمم. ولی با سر درد فراوان!
- بله. شناخت این موضوع از طریق قیاس امکان پذیر است. ولی باز هم شناخت است، نه درک. مترتینگ می گوید: «روزی که ما بعدچهارم را درک کنیم و به کار بندیم تقریبا فوق انسانی خواهیم بود».
سپس به سمت پنجرۀ اتاق رفت و آنرا گشود. هوای خنکی وارد اتاق شد که تا حدی باعث آرامش هردو می شد. پس از چند لحظه ادامه داد:
- بیا یک مرور کلی بر آنچه گفته شد، انجام دهیم. گفتیم که در جهان های با ابعاد پائینتر، موجودات فقط می توانند در محدودۀ همان جهان حرکت کنند و هیچ ادراکی نسبت به ابعاد بالاتر ندارند. به همین جهت وقتی با ابعاد بالاتر برخورد می کنند، ناخودآگاه آنرا به مفاهیمی که می شناسند تجزیه می کنند. فرض کن در یک جهان دو بعدی (سطح) دایره به معنای خورشید باشد. مربع موجودات و مستطیل، اشیاء آن جهان باشند. حالا در نظر بگیر از جهان بالاتر، یک شی سه بعدی، مثلا یک مخروط - از جهت باریکتر - با جهان آنها تماس بر قرار کند. آنها تنها قطاع آنرا خواهند دید که بصورت دایره - یعنی خورشید - می باشد. در صورتیکه این مخروط به سمت جهان دو بعدی حرکت کند، دایرۀ فوق بزرگتر می شود. پس آنچه این موجودات شاهد آن هستند، ظهور خورشید و بزرگتر شدن آن است. همچنین از آنجا که یک شیء سه بعدی، شامل تمامی خصائص و ویژگی های شیء دو بعدی می باشد - و البته خصائصی به مراتب فراتر نیز دارد - پس برخورد یک شیء سه بعدی، می تواند در جهانی کهتر به هر آنچه در آن جهان وجود دارد تعبیر شود. دقت کن: «هر آنچه در آن جهان وجود دارد». یعنی نه فقط اجسام و موجودات بلکه تمامی پدیده ها و احساسات و وقایع را نیز در بر می گیرد.
در ضمن به این نکته نیز توجه کن: فرض کن یک موجود سه بعدی انگشتان دست خود را در سطح فرو کند. در جهان دو بعدی پنج دایره پدیدار می شوند که هیچ ارتباطی با هم ندارند. آنها پنج شیء یا پدیدۀ گوناگون هستند که در باور دو بعدی ها، هیچ ارتباطی به هم ندارند. ولی در واقع از یک موجود واحد نشات گرفته اند. (در اینجا به یاد داستان معروف مولوی و انسانهایی می افتیم که در تاریکی به بدن فیل دست می کشیدند).
حالا قدمی به پیش می گذاریم. همانطور که گفتم، پدیدۀ زمان چیزی نیست جز برداشت لحظه به لحظۀ ما از یک وجود چند بعدی. در حقیقت چون ما عاجز از مشاهده یا شناخت یک وجود چهار، یا چند بعدی بطور کامل هستیم، پس با توجه به ادراک سه بعدی خویش، فقط قطاعهایی از آنرا مشاهده می کنیم که شعور - یعنی بخش زنده و پویای هستی - در آنجا حضور دارد.
شاگرد پرسید:
- یعنی می خواهید بگویید که بطور مثال در همان جهان دو بعدی، وقتی یک استوانه وارد جهان آنها می شود و دایره (که مثلا یک موجود زنده است) می آفریند، در واقع تعداد بسیار زیادی از همان موجود در بطن استوانه موجود بوده؟
- آفرین. اشارۀ درستی کردی. اگر بپذیریم که یک وجود با ابعاد بالاتر، حاوی تمامی خصائص و پدیده های جهان کهتر است، پس این می تواند شامل تمامی حالات و احوالات موجودات آن جهان (فرضا دوبعدی) نیز باشد. در حالت واقعی - یعنی در جهانی که ما در آن زندگی می کنیم - آن وجود چهار یا چند بعدی، خود هیچ محدوده ای ندارد. یعنی نا محدود است. پس حاوی تمامی امکانات و احوالات موجود و قابل تصور می باشد. ولی این حالات به صورت به القوه هستند که وقتی نور شعور بر آن می تابد - با توجه به اینکه این شعور تنها می تواند سه بعد از آنرا روشن کند - یکی از حالات فوق به الفعل می گردد.
- پس شعور، قاعدتا باید این وجود چهاربعدی را اصطلاحا «جاروب» کند تا تصور گذر زمان برای ما بوجود بیاید. اینطور نیست؟
- دقیقا همینطوره. در واقع سرعت حرکت آن نیز مشخص است. سرعت حرکت آنرا نور تعیین می کند. یعنی زمان گذر از یک وضعیت به وضعیت دیگر، به اندازه ای است که فوتون از عرض کوچکترین ذرۀ شناخته شده در طبیعت عبور می کند.
- چیزی که شما تشریح کردید، شبیه به نمایش فیلمهای انیمیشن است. در آنجا نیز ما یک رشته فیلم داریم که روی سرتاسر آن تصاویر ثابت و بی جان از حالات مختلف موجودات ترسیم شده. وقتی نور به تک تک فریمها می تابد، آنچه بر پرده می بینیم مناظری جاندار و زنده است.
- بله و بشر - بطور نا خودآگاه و- با توجه به مکانیزم هستی، چنین سیستمی طراحی کرده تا از دل یک نوار بی جان، زمان را بیرون بکشد. البته با یک تفاوت اساسی. نوار فیلمی که مفهوم زمان و وجود سه بعدی ما از آن نشات می گیرد، دارای ابعادی بی نهایت است. یعنی هم در درازا و هم در «سناریو های ممکن». پس حاوی تمامی حالات مفروض برای جهان ما می باشد و این شعور ماست که با راهنمایی «اراده»، می تواند راهی مناسب را از بین آنها انتخاب کند. به این شکل توجه کن:

سفر در زمان

می توانی حقیقت جهان را، یا همان وجود چهار یا چند بعدی را بصورت رشته هایی در امتداد هم تصور کنی. توجه داشته باش که زبان و بیان ما برای تشریح یک وجود چهار بعدی الکن است و همانطور که در ابتدا هم گفتم، در چنین وضعیتی ناچاریم از مفاهیمی که می شناسیم استفاده کنیم که قطعا دارای نقائص فراوانی خواهد بود. ولی در هر حال می تواند تصور مناسبی بدست دهد. این رشته ها حاوی تمامی حالات و اوضاع ممکن در هستی می باشند. یعنی هر آنچه در تصور بگنجد. ولی هیچیک از این حالات بالفعل نیستند. بلکه تصاویری هستند بر کادر نوار فیلمبرداری. تصاویری که تنها وقتی از سه بعد به آنها می نگریم، واقعی و ملموس می شوند (همانند استوانه ای که تنها وقتی با جهان دو بعدی - یعنی سطوح - مماس می شود، واقعی و ملموس می شود). حال در نظر بگیر که برشی از این استوانه ها داشته باشیم. صفحه ای که در محل برخورد، جهان سه بعدی را می سازد:

سفر در زمان

باز هم تکرار می کنم که این شکل تنها یک قیاس است. دوایری که از محل برخورد صفحه با استوانه ها تشکیل می گردد، همانند جهان واقعی است که دنیای سه بعدی را می سازد. در اینجا برای سادگی، فقط وضعیت یک نفر را در نظر می گیریم. استوانه های فوق هریک حاوی یکی از حالات ممکن برای فرد از ازل تا ابد می باشد. یعنی هریک حاوی سرنوشتی مشخص برای وی است. مثلا در یکی از آنها فرد، کودکی باهوش است که در بزرگسالی دانشمندی قابل می گردد. در دیگری امکانی دیگر برایش مهیاست و غیره. در نظر داشته باش که تعداد این استوانه ها بی نهایت است. یعنی تمامی حالات و سرنوشتهای ممکن برای فرد مهیاست. ولی شعور - یا بهتر است بگوئیم نور شعور - فقط بر یکی از آنها می تابد. صفحۀ فوق همان نور شعور است:

سفر در زمان

وقتی این صفحه حرکت می کند، در هر لحظه فقط یکی از حالات قابل تصور، برای فرد محقق می گردد. فرضا در یک لحظه فرد در اتاق نشسته است (الف) در وضعیت بعدی احساس تشنگی می کند(ب) در وضعیت بعد تصمیم می گیرد آب بخورد(پ) در وضعیت بعدی منصرف می شود (ت) و در وضعیت بعدی عمل دیگری انجام می دهد(ث). می بینیم که شعور از یک وضعیت به وضعیت دیگری می رود و یکی از حالات ممکن برای فرد را محقق می سازد. حالاتی که از قبل تصویر شده اند و اینک قابل انتخاب و تحقق هستند. آنچه ما اینک از وجود خویش می بینیم و احساس می کنیم، تنها بخش سه بعدی و محدود شده ای ست که شعور محدود ما از آن کل - یعنی وجود چهار یا چند بعدی - می بیند.
شاگرد در حالیکه چشمانش را می مالید گفت:
- پس یعنی تمام آنچه ما می بینیم و با آن زندگی می کنیم، بنوعی غیر واقعی و تصور ماست؟
- چیزی در همین حد!
- با این تفسیر، پس چرا همۀ ما یک تصور واحد از جهان و هستی داریم؟ چرا مثلا همۀ ما وقتی به این بطری نگاه می کنیم، آنرا یک شکل می بینیم؟ چرا وقایع در تصور ما یکسان شکل می گیرد؟
- تمام آنچه می بینیم و احساس می کنیم (که البته همه را به واسطۀ حواس چند گانۀ خویش در می یابیم)، به واسطۀ انعکاس آن وجود چند بعدی بر آینۀ ذهن قابل لمس است. ذهن ما چون محدود به سه بعد است - طبق آنچه گفته شد - قادر به درک تمام هستی (بطور یک پارچه و یک جا) نیست. به همین سبب آنرا از filter عبور می دهد و به خورد ما می دهد. دو نوع ذهن داریم: یکی ذهن کل و دیگری ذهن فردی. آنچه از « کل » برداشت می کنیم و شامل تمامی جهان به همراه کلیۀ حوادث و پدیده های آن و همچنین وجود مادی خود ما می شود، از طریق ذهن کل به ما می رسد (و در واقع بازتاب آن وجود چند بعدی بر ذهن کل است که ما نیز جزوی از آن هستیم). اما یک ذهن فردی نیز وجود دارد که در ارتباط مستقیم با ذهن کل است. تمامی احوالات شخصی و امیال و اراده و خواسته های ما مستقیما بر ذهن فردی تاثیر می گذارد. بگذار چیزی را بگویم. خواسته و ارادۀ ما و همچنین خیال پردازی و تخیل ما، همگی دارای ماهیتی چند بعدی هستند (دقیقا همانند همان وجودی که شرح دادم) و تنها زمانی که از filter ذهن فردی عبور می کنند، در جهان مادی متجلی می شوند. و از آنجا که ذهن کل و فردی مستقیما بر هم تاثیر می گذارند، هر آنچه در اولی جان بگیرد، در دومی نیز پدیدار می گردد.
شاگرد گفت:
- حالا تکلیف سفر در زمان چه می شود؟ چرا ما شاهد مسافرانی از آینده نیستیم؟ با توضیحات شما وقتی به گذشته سفر می کنیم، به کدام حالت ممکن می رویم؟ همان که قبلا رخ داده؟ در این صورت (اگر به چند سال قبل باز گردیم) در کنار خود قبلی مان قرار می گیریم…
- صبر کن پسرم. یکی یکی ! در اینجا توجه تو را باز به مفهوم « بی نهایت » جلب می کنم. ما گفتیم که جهان ما پس از تابش نور شعور بر وجودی چند بعدی، و گذر از filter ذهن هویت می یابد و گفتیم که آن وجود چند بعدی دارای گسترۀ بی نهایت است. به این ترتیب در چنین وجودی برای هر حوزۀ امکان، یک وضعیت « جدید » (و نه همان وضعیت قبلی) رخ می دهد. فرض کن هم اکنون سکه ای را به هوا پرتاب کنی. اگر ساعتی بعد همان سکه را در همان شرایط به هوا پرتاب کنی، وضعیتی جدید آفریده ای. حتی اگر سکه با همان حالت قبل بچرخد و به همان مکان سقوط کند، ولی همه چیز تغییر کرده. اصلا جهان در این یک ساعت عوض شده. سکه در ظاهر همان سکه است، ولی حتی وضعیت قرار گیری مولکولهای آن تغییر کرده. وقتی به زمان گذشته می روی، درست است به همان وضعیتی می روی که قبلا رخ داده، ولی این همان وضعیت نیست. بگذار مثالی عملی بزنم:
تو به پنج سال قبل می روی. به جایی که خودت حضور داری و مثلا می خواهی از خیابان عبور کنی. برای راحتی به خود فعلی ات (که به زمان گذشته سفر کرده) « من ۱ » و به خود قبلیت « من ۲ » می گوئیم. « من ۲ » با تعجب شخصی را می بیند که کاملا شبیه اوست! البته او واقعیست. « من ۲ » به سمت شما می آید و با شما صحبت می کند. شما برای وی از آینده می گویی. از ماشین زمان و سفر خویش. شما با هم دوست می شوید! و مدتی را با هم می گذرانید. همۀ این وقایع رخ می دهند ولی نه در گذشتۀ شما. بلکه در گذشته ای که همان لحظه و همان جا خلق شده! نور شعور شما این گذشته را خلق کرده که کاملا شبیه همان است که در همان زمان روی داده و نه دقیقا همان. در واقع درست از لحظه ای که شما در آن گذشته ظاهر می شوید، این گذشته مسیر خود را عوض می کند و با حفظ تمامی شرایط قبلی (که در ذهن کل ثبت گردیده و برای همیشه محفوظ است) عنصر « من ۱ » را به عناصر قبلی می افزاید. باید توجه داشته باشی که این گذشته نمی تواند روی آینده ای که تو از آن آمده ای تاثیر بگذارد. حضور تو در آنجا ممکن است همه چیز را به هم بریزد. همه راجع به تو سخن می گویند. علم و دانش تو همه را شگفت زده می سازد (البته خود تو بزرگترین شگفتی خواهی بود!) ممکن است هرج و مرج پیش آید. ممکن است تو « من ۲ » را نابود کنی. اصلا ممکن است بشریت در اثر عواقب غیر قابل پیش بینی از صفحۀ روزگار محو شود… ولی همۀ اینها مربوط به تاریخی است که به زمان حاضر مربوط نمی شود. وقتی مجددا به زمان حاضر باز گشتی، همه چیز سر جای خود است. آب از آب تکان نخورده چون هیچ کس ، هیچ گاه نمی تواند گذشته ای را که به زمان حاضر مربوط می گردد، تغییر دهد. آنچه شما تغییر می دهید، برداشتی نو از هستی ست که توسط ذهن شما ایجاد شده. این برداشت یک کپی برابر اصل از آنچه در ذهن کل ثبت شده می باشد.
- خب تکلیف کسانی که هم اکنون از آینده به حال سفر می کنند چیست؟ چرا ما آنها را نمی بینیم.
- نور شعور تنها بر حال (و آنجا که ذهن فردی اجازه می دهد) می تابد. آنها هنوز بالفعل نیستند. با کلام مادی ، آنها هنوز وجود ندارند.
- یک سوال دیگر. شما فرمودید وقتی به گذشته می رویم، در واقع به یک کپی از آنچه در همان زمان رخ داده سفر می کنیم و البته در آن گذشته تمام جهان (با همۀ انسانها و حوادث و دیگر اجزاء) وجود دارند و حتما تمامی آن افراد نیز نسبت به خود احساس واقعی دارند. خب من از کجا بدانم هم اکنون واقعی هستم و یا فقط در اثر سفر فرد دیگری بوجود نیامده ام؟
- در ظاهر هیچ راهی برای تمیز بین این دو وجود ندارد. ولی در اصل « من ۱ » با « من ۲ » فرق دارد. « من ۱ » دارای عنصری به نام اراده است. او می تواند تصمیم بگیرد و از بین بینهایت راه ممکن (که قبلا از آنها صحبت شد) یکی را برگزیند. هرچند که او نیز تا حدودی اسیر بایدهاست. بایدهایی که به خاطر تاثیر عوامل محیطی او را به سمت خاصی می رانند. با این حال او قادر به انتخاب است. ولی « من ۲» فاقد چنین ویژگی است. هرچند که در ظاهر نمی توان آنرا تشخیص داد. چرا که او در واقع راهی را می رود که یک بار قبلا توسط « من ۱» پیموده شده. با این حال « من ۱ » دارای تفاوتی بنیادی با « من ۲ » است. او از خود و منیت خویش آگاهی دارد. ولی « من ۲ » هیچ آگاهی از خود ندارد. تنها یک نسخه از تو دارای آگاهی از خویش است که تو هستی.
- یک سوال دیگر. وقتی شما به زمانهای گذشته می روید، از کجا معلوم در زمان ظهور، در مکانی نامناسب حاضر نشوید؟ فرضا در مکانی که سالها قبل در آنجا تپه ای بوده.
- این امکان وجود دارد. ولی من می توانم در هر مکان دلخواه حاضر شوم. وقتی از تنگنای زمان خارج می شوی، در همان آن، از مخمصۀ مکان نیز رها می گردی. به بیانی دیگر ماشین زمان، ماشین مکان هم هست و تو را به هر زمان و مکان دلخواه می برد. با این حال خطر فوق همواره وجود دارد.
در اینجا دانشمند به ساعت خود نگاه کرد و گفت:
- بسیار خب. وقت شروع آزمایش فرا رسیده. باید از تو جدا شوم.
- ولی استاد، هنوز سوالاتی دارم.
- می دانم. ولی بگذار تا هنگام بازگشت راجع به آنها صحبت کنیم. پاسخ بسیاری از سوالاتت را با شروع آزمایش در خواهم یافت و هنگام بازگشت به آنها پاسخ خواهم داد.
- ولی اگر در محاسبات خود اشتباه کرده باشید چه؟
- هر چیزی ممکن است. هرچیزی. به هرحال من برای تمام آنچه پیش آید، آماده ام.
و از شاگرد جدا شد. شاگرد که نمی توانست از استاد خویش جدا شود، با اندوه گفت:
- پس لااقل چیزی بگویید تا دل من به دیدار مجددتان امیدوار شود.
دانشمند گفت:
- به یاد داشته باش: « زمان و مکان، هردو فریب ذهن ما هستند. ماشین زمان، دور زدن این فریب ذهنی ست». به امید دیدار.

 


نوشته شده در تاريخ پنج شنبه 21 دی 1391برچسب:, توسط aryan

اكنون ۱۰۰ سال از زمانی كه اینشتین ۵ مقاله را منتشر كرد، می گذرد. او جایزه نوبل را دریافت كرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و فیزیك را در مسیری قرار داد كه تا امروز همچنان دنبال می شود.
یك قرن پیش نظریه های اینشتین پیشرفت های جدید ماموریت های فضایی را به وجود آورد. اكنون ماهواره ای با نام كاوشگر گرانش B كه ۶۵۰ كیلومتری بالای زمین می گردد به دنبال پیداكردن تاثیرات پیچیده ای است كه نظریه نسبیت اینشتین پیش بینی كرده است. كشف این تاثیرها نیازمند دقتی بی نظیر است. چرخنده های ابزار ژیروسكوپ ماهواره بهترین گوی هایی هستند كه تاكنون به دست بشر ساخته شده اند. این ماموریت آخرین مدركی است كه نشان می دهد جست وجو به دنبال مسیر اینشتین هرگز پایان نمی یابد.
اكنون ۱۰۰ سال از زمانی كه اینشتین ۵ مقاله را منتشر كرد، می گذرد. او جایزه نوبل را دریافت كرد و از معروف ترین معادله علمی دنیا پرده برداشت و فیزیك را در مسیری قرار داد كه تا امروز همچنان دنبال می شود. كار اینشتین در كنار پیشرفت های پی درپی در مكانیك كوانتوم، در كشف های علمی شكوفا شد كه از بسیاری جهات زندگی عادی را تحت تاثیر قرار می دهد. «استفن بنكا» (S.Benka) سردبیر مجله فیزیكس تودی (Physics Today) می گوید: «اكنون دوران طلایی فیزیك است. فیزیك نه تنها ما را از جهان طبیعت آگاه می كند، بلكه زندگی بشر را نیز در بسیاری از موارد كاربردی تحت تاثیر قرار می دهد. برای مثال با استفاده از شبكه هشدار دهنده سونامی به سرعت در مورد زمین و سیستم های فیزیكی آن اطلاعات كسب می كنیم.» به گفته وی: «حوزه زیست شناسی نیز به وسیله فیزیك روشن تر می شود.»
وی می گوید: حتی جنبه های پیچیده فیزیك كوانتوم استفاده كاربردی به شكل كدهای غیرقابل شكست (hard*to*break) دارد كه از اطلاعات بانكی آن لاین محافظت می كند.
دیگر جنبه های فیزیك بیشتر به صورت نظریه باقی مانده است: امكان وجود بعدهای بیشتر، رمزگشایی دینامیك فیزیكی سیستم های پیچیده و به شدت غیرقابل پیش بینی مثل وضعیت آب و هوای زمین.
در سال ۱۹۰۵ پنج مقاله اینشتین نشان داد كه چطور به طور قطعی می توان وجود اتم را ثابت كرد. موضوع وجود یا عدم وجود اتم حتی تا صد سال پیش هم موضوع بحث برانگیزی بود. اینشتین نشان داد كه نور از قسمت های مجزا به اسم فوتون تشكیل شده است و دیدگاه ما را نسبت به فضا و زمان برای همیشه تغییر داد. این دستاوردها برای فرد ۲۶ ساله ای كه به تازگی دكترای خود را گرفته و در اداره ثبت اختراعات سوئیس كار می كند، چندان هم بد نیست. یكی از این مقاله های شگفت انگیز كه شهرت كمتری دارد در مورد پرسشی است كه هزاران سال است برای مشاهده كنندگان به صورت معما باقی مانده است. چرا ذرات غبار در هوا و ذرات شن در آب به صورت نامرتب می چرخند؟
گیاه شناسی به نام رابرت براون این پدیده را در سال ۱۸۲۷ بررسی كرد و بعد از آن فیزیكدانان آن را «حركت براونی» نامگذاری كردند. اینشتین علت این حركت را برخورد ذرات با مولكول ها دانست. او نشان داد این حركت چگونه محاسبه می شود و چند مولكول به یك ذره شن ضربه می زنند و با چه سرعتی حركت می كنند. ژان پرن (Jean Perrin) فیزیكدان فرانسوی از دیدگاه اینشتین برای انجام چند آزمایش استفاده كرد و یك بار برای همیشه وجود اتم و مولكول را ثابت كرد. این كارش جایزه نوبل را برای او به ارمغان آورد. ایده اصلی اینشتین كه در سال ۱۹۰۵ منتشر شد این بود كه نور ذره ای است كه مانند موج رفتار می كند.
این ایده به اثر فتوالكتریك مربوط می شود. در این اثر نور به مواد خاصی می تابد و جریان الكتریكی ایجاد می كند. سلول های فتوالكتریك كه برای بازكردن در سوپرماركت استفاده می شود از همین اثر استفاده می كند. اینشتین در توضیح این پدیده گفت نور مجموعه ای از ذرات به نام فوتون است و انرژی آنها تنها بستگی به رنگ نور دارد. او برای این دیدگاه جایزه نوبل دریافت كرد. این كشف همچنین راه را برای گسترش علم فیزیك كوانتوم باز كرد. بسیاری از فیزیكدانان به دیدگاه های نسبیت توجه می كنند كه در سال ۱۹۰۵ ارائه شد. پیامدهای بعدی بزرگترین دستاورد او بودند. استیون واینبرگ (Steven Weinberg) فیزیكدان دانشگاه تگزاس و برنده جایزه نوبل می گوید: همه ما تصوری از فضا و زمان داریم كه در ما ایجاد شده است. این چیزی است كه اینشتین خلاف آن را ثابت كرد. او برای اولین بار نشان داد فضا و زمان بخشی از فیزیك است نه متافیزیك.
نیوتن و فیزیكدانان بعد از او فضا و زمان را اساساً مطلق در نظر گرفتند. فرض می شد كه فضا و زمان برای تمام مشاهده كنندگان یكسان است. هیچ كس هم در مورد صحت این فرض شك نكرد. اما اینشتین گفت قانون های طبیعت و سرعت نور مطلق هستند و برای تمام مشاهده كنندگانی كه به طور ثابت و وابسته به هم در حركت هستند یكسان است. مشاهده كنندگانی كه با سرعت های متفاوت درحركتند بعدهای فرازمانی كسب كرده و ساعت شان با سرعت متفاوتی كار می كند.
این اصول مهم پیامدهای مهمی دارند این پیامدهای مهم را كه اینشتین مهم ترین دستاورد زندگی اش می داند، مشهورترین معادله فیزیك است: E=mc۲. این معادله نشان می دهد جرم ماده و انرژی هم ارز هستند. این نظریه موجب پیشرفت بمب اتمی و نیروگاه های هسته ای شد. بعد از آن اینشتین اصل هم ارزی نسبیت را اضافه كرد و نظریه خود را با افزودن گرانش به آن گسترش داد. او فرض كرد وقتی به جسمی نیرویی وارد می شود جرمی كه شتاب را تعیین می كند و جرمی كه بر اثر جاذبه به وجود می آید یكسان هستند. در این نظریه گرانش كشش بین اجسام نیست.
به همین شیوه است كه جرمی مثل زمین فضا را تغییر می دهد و بر سرعت حركت ساعت تاثیر می گذارد. امروزه كاوشگر گرانش B مسیر منحنی ای را در فضا طی می كند كه توسط جرم زمین تولید شده است. هیچ نیروی گرانشی آن را در فضا نگه نداشته است و آن فقط مسیر مشخص را طی می كند. ماهواره ای به دقت حركت های آن را دنبال می كند تا دریابیم آیا با پیش بینی های اینشتین مطابقت دارد یا خیر؟ اینشتین همچنین پیش بینی كرد كه چرخش زمین فضا را به دور خود می كشد. این پدیده پیش از این فقط یك بار مشاهده شده بود. دانشمندان امیدوارند كاوشگر گرانش B دقت مشاهده را نسبت به آزمایش های قبلی تا ده برابر افزایش دهد.


.: Weblog Themes By Pichak :.


----------------- --------------------------

صفحه قبل 1 2 صفحه بعد

  • اس ام اس عاشقانه
  • گوگل رنک