جستجوي بقاياي ستاره هاي كهن در جو زمين

 

جستجوي بقاياي ستاره هاي كهن در جو زمين

محققان ناسا موفق به يافتن ذراتي از ستاره هاي ابتدايي در جو زمين شدند.

دانشمندان دفتر تحقيقات علوم مربوط به ذرات فضايي در مركز فضايي جانسون ناسا واقع در شهر هيوستون ، اعلام كردند كه موفق به رد يابي ذرات باقي ملنده از ستاه هاي كهن در لايه هاي فوقاني جو زمين شده اند .

از دو دهه پيش تا كنون ناسا با كمك نوع اصلاح شده اي از هواپيماهاي U2 كه به هواپيماهاي ER2 موسومند ، در لايه هاي فوقاني جو زمين به دنبال ذرات كوچك ميان سياره اي است .اين ذرات كوچك توسط دنباله دارها به نزديكي زمين آورده شده و در خلال بارشهاي شهابي به جو زمين وارد مي شود. اما اخيرا در ذرات يافت شده با اين روش بقاياي از ستاره هاي كهن كهكشان يافت شده است. اين ذرات در ابتداي تشكيل منظومه خورشيدي ما به عنوان بلوكهاي ساختماني در تشكيل خورشيد و منظومه مشاركت كرده بودند.

دكتر كلر از مركز فضايي جانسون كه سرپرستي تيم اين تحقيق را بر عهده داشت در اين باره مي گويد:از نظر منطقي ، دنباله دارها محل مناسبي براي جستجوي ذرات باقي مانده از ستاره هاي كهن هستند ، چراكه آنها در ناحيه و زماني از تاريخ منظومه ما شكل گرفته اند كه مي توانسته اند ذرات باقي مانده از ستاره هايي را كه در تشكيل منظومه به كار نرفته بودند، به خود جذب كنند.

لازم به ذكر است قبل از تشكيل خورشيد ، در محل فعلي منظومه شمسي ابر بزرگ و چرخاني از گازها و ذرات به جا مانده از ستاره هاي قديمي وجود داشت . اين ذرات پس از نابودي ستاره هاي مادر خويش ، در محل هاي متفاوتي از كهكشان در اين ناحيه جمع شده بودند و در تشكيل منظومه شمسي دخالت كردند اما بخشي از آنها كه در اين تركيبات پايه اي مشاركت نكرده بودند جذب هسته هاي دنباله دارها شده و از آن زمان تا كنون يعني زماني معادل 5/4 ميليارد سال بدون تغيير باقي مانده اند .و هم اكنون گاهي به شكل شهابهايي با لايه هاي فوقاني جو زمين برخورد كرده و در آن باقي مي مانند . اين ذرات قطري بين 5 تا 50 ميليونيوم متر دارند و اغلب به ساختاري شكل گردايه اي از كريستالهاي كوچك با اندازه 100 تا 500 ميلياردم متر دارند . كشف اخير با كمك آشكار ساز يوني در دانشگاه واشنگتن امكان پذير شده است كه به دانشمند امكان آنرا مي دهد تا ذرات بسيار كوچك را با كمك تاباندان يك پرتو بسيار ظريف از ذرات پر انرژي ، آشكار سازند.

منبع:Hupaa

جو در حال تبخیر سیاره ای دور

 

جو در حال تبخير سياره اي دور

هابل موفق به رصد تخير جو يك سياره فراخورشيدي شد.

اخترشناسان با كمك تلسكوپ فضايي هابل موفق به رصد غير مستقيم جو سياره اي فراخورشيدي شدند كه در اثر نزديكي به ستاره مادر خود ، جو هيدروژنيش را به سرعت از دست مي دهد.اين سياره به خانواده اي از سيارات فراخورشيدي تعلق دارد كه آنها را نوع " مشتري داغ " (hot Jupiter) مي نامند اين سيارات گازي غول پيكر همچون پروانه اي كه گرد شمعي به پرواز در آيند و به آن جذب شوند ، در فاصله نزديكي به دور ستاره اصلي خود مي چرخند . اين سياره سوزان كه HD 209458b نام دارد تنها 7 ميليون كيلومتر از ستاره خورشيد مانند خود فاصله دارد . در رصدي كه با كمك تلسكوپ فضايي هابل صورت پذيرفت اتمسفري از جنس هيدروژن بسيار داغ در اطراف اين سياره آشكار شد كه در حال تبخير در محيط اطراف خود است. در اثر اين تبخير بخشي از اين جو هيدروژني همانند دنباله اي در امتداد اين سياره امتداد يافته و ظاهري دنباله دار مانند به اين سياره بخشيده است.در زمين نيز اتفاق مشابهي در حال رخ دادن است و بخشي از گاز هاي هيدروژن جو زمين دراثر تابشهاي خورشيدي از جو زمين فرار مي كنند . البته سرعت اين فرار در مقابل سياره مورد بحث بسيار ناچيز است. اين سياره هر 5/3 روز يكبار ستاره مادر را دور مي زند كه اين نشان از فشردگي مدار اين سياره دارد. يك تيم بين المللي از اخترشتناسان موسسه اخترفيزيك پاريس به رهبري آلفرد ويدال مجار (Alfred Vidal-Madjar) با كمك ابزارهاي تلسكوپ فضايي هابل موفق به استنتاج اين نتايج شده اند وي در گفتگويي اعلام كرد كه از رصد اين جو كش آمده كه تا 200000 كيلومتر در اطراف سياره گسترش يافته بود متحير شده است. به دليل نزديكي بسيار زياد اين سياره به ستاره مادر خود هابل نمي تواند مستقيما از آن تصوير برداري كند با وجود اين هنگاميكه اين سياره از مقابل قرص ستاره خود گذر مي كند پرتوهاي ستاره مادر در خلال عبور از جو سياره منحرف شده و علايمي از ساختارهاي جوي سياره را در خود ذخيره مي كنند. نظير اين اتفاق را هنگام غروب خورشيد مشاهده مي كنيم كه اين اتفاق سبب قرمز شوندگي قرص خورشيد مي شود. دانشمندان با بررسي طيف نور رسيده از ستاره در خلال گذر سياره از مقابل آن كه با كمك طيف نگار تلسكوپ فضايي هابل (STIS) ميسر شد ، موفق به كشف حالت قطره مانندي از گاز هيدروژن در اطراف سياره شدندكه اين نشان از فرار هيدروژن از جو اين سياره داشت. گازهاي درون جو خارجي سيارات در اثر گرماي ناشي از ستاره هاي نزديك تا آن حد گرم مي شوند كه مي توانند از دام گرانش سياره بگريزند بر طبق محاسبت انجام شده نرخ فرار گاز هيدروژن از جو اين سياره 10000 تن در ثانيه است و البته احتمال دارد اين مقدار بسيار بيش از اين حد باشد. سيارات گونه مشتري داغ ، غولهاي گازي بزرگي هستند كه در نواحي خارجي سيستم ستاره اي خود شكل گرفته و بعدا به سمت ستاره اصلي جذب شده اند . نزديكترين فاصله مداري اين سيارات كه تا كنون شناخته شده است 7/5 ميليون كيلومتر است و داراي دوره تناوب مداري حداقل 3 روز هستند. كشف اين جو گريزان ، شايد بتواند توضيحي ارايه دهد كه چرا اين سيارات ستاره مركزي خود را در زمان كوتاهتري دور نمي زنند. HD 2094585b با قطري معادل 3/1، برابر قطر مشتري، تنها دو سوم آن جرم دارد و در مداري به دور ستاره اصلي خود مي گردد كه تنها يك هشتم قطر مدار سياره عطارد طول دارد. ستاره مادر اين سياره ستاره اي خورشيد گون است كه با قدر 7 در صورت فلكي فرس اعظم قرار گرفته و با كمك يك دوربين دوچشمي مي توانيد آن را رصد كنيد. اين ستاره 150 سال نوري از ما فاصله دارد . اين سياره در سال 1378 خورشيدي مورد توجه اختر شناسان قرار گرفت ،چرا كه براي اولين بار دانشمندان توانستند با استفاده از پديده گذر سيارات از مقابل قرص ستاره ها اين سياره را كشف كنند . در سال 1380 نيز بار ديگر اين ستاره و سياره همدمش مورد توجه قرار گرفتند . در آن سال هابل توانست در بخشهايي از جو اين سياره مولكول سديم پيدا كند و بنابراين اين سياره نخستين سياره فرا خورشيدي شد كه جو آن مورد بررسي قرار گرفته بود . هم تكنون براي بار دگر اين سياره فرا خورشيدي كههمچون پروانه اي گرد ستاره اصلي خود مي گردد در كانون توجه اخترشناسان به خصوص سياره شناسان قرار گرفته است.

منبع:Hupaa

ثبت نزدیکترین درخشش گاما

 

ثبت نزديكترين درخش گاما

درخش گامايي در فاصله 2 ميليارد سال نوري از ما كشف شد كه پس تاب نوري آن تا قدر 5 درخشان شد.
ساكنان شمال غربي ايالات متحده آمريكا در بامداد روز 9 فروردين توانستند در صورت فلكي اسد،انفجار عظيمي را كه در فاصله 2 ميليارد سال نوري از زمين رخ داده بود با چشم غير مسلح ببينند. ساعت 15:07 (به وقت مركزي ايران) پس تاب نوري يك درخش غول آساي گاما در بخش بالاي صورت فلكي اسد تا قدر 5 درخشان شد و حتي گروهي از رصدگران در شهرهايي كه از آلودگي نوري بالا رنج مي برند توانستند آن را رصد كنند.اين درخش كه GRB 030329 (بر اساس تاريخ آشكار سازي آن 29 مارس 2003) نام گرفت ابتدا توسط مجموعه اي از آشكار سازهاي پرتو گاما كه برروي دومين جستجوگر انرژيهاي قوي زودگذر HETE 2 نصب شده بودند آشكار شد. اين درخش كه توسط تيم HETE 2 به عنوان يك درخش غول آسا شناخته شد، حدود 50 ثانيه به درازا كشيد و مقادير عظيمي از انرژي به سوي ما حركت كرد.HETE 2 محل دقيق اين درخش را ثبت و بلافاصله پيامهايي براي اخترشناسان سراسر جهان ارسال نمود و بلافاصله تلسكوپهاي بزرگ و كوچكي از سراسر جهان به آن سوي آسمان خيره شد. بروس پترسون (Bruce A.Peterson) و پاول پرايس (Paul A.Price) از رصدخانه ملي استراليا با وجود آنكه در گير هوايي طوفاني بودند توانستند پس تاب مريي اين درخش را در نور مريي آشكار سازند . آشكار سازي آنها 90 دقيقه پس از ثبت درخش توسط HETE 2 انجام شد و آنها اين پس تاب را از قدر 12 رصد كردند. بلافاصله تلسكوپ VLT از مجموعه رصد خانه هاي جنوبي اروپا در شيلي به طيف نگاري از اين درخش پرداخت. بررسي طيف گرفته شده نشان از انتقال به سرخي معادل 1658/0 داشت. اين انتقال به سرخ به اين معني است كه منبع اين درخش در فاصله اي معادل 2 ميليارد سال نوري از ما قرار دارد. اين در حاليست كه اغلب درخشهايي كه تا كنون آشكار شده است در فاصله اي بين 5 تا 10 ميليارد سال نوري از زمين قرار دارند. بنابراين GRB 030329 نزديكترين درخش پرتو گاما به ما است كع تا كنون آشكار شده است ( البته غير از يك درخش ضعيف و غير عادي كه در خلال ابرنواختر 1998 bw آشكار شد).

پس تاب نوري و بسيار درخشان اين درخش گاما تا كنون توسط بسياري از اخترشناسان حرفه اي و حتي آماتور رصد شده است . نظير گروه رصدخانه نيرلو در فنلاند و تلسكوپ كوپك دانشگاه تكنولوژي ژاپن در توكيو.اين درخش در محدوده پرتوهاي ايكس و و امواج راديويي نيز بسيار پرفروغ بود اما نكته جالب در مورد اين درخش محل وقوع آن است. عكسهاي آرشيوي از ناحيه اي كه در خش در آن اتفا افتاده است نشان از آن دراد كه هيچ شي درخشانتر از قدر 22 در آن منطقه وجود ندارد درحاليكه انتظار مي رود خاوناده اي از كهكشانها در اين ناحيه موجود باشد تا در اثر برخوردهاي آن ناحيه اين درخش شكل گرفته باشد. جستجو ي اين ناحيه تا زمانيكه بازتاب نوري اين درخش كاملا فرو نشيند متوقف خواهد بود و پس از آن اخترشناسان به جستجوي دقيق تر اين ناحيه خواهند پرداخت. نكته جالب ديگر نيز در مورد اين درخش استثنايي وجود دارد. در طي كاهش نور پس تاب اين درخش چندين بار و در فاصله هاي زماني 30، 60 و 90 ساعت پس از درخش اصلي مجددا پر نور شد. اين درحاليست كه در درخشهاي عادي اين حالت تنها يكبار اتفاق مي افتد و يا براي مدت اندكي روند نزولي نورانيت آن متوقف مي شود. اين منجني نوري پيچيده شايد در اثر يك چگالي بالا و غير همگن از ابرهاي گازي اطراف منطقه درخش و يا منابع انرژي ديگر شكل گرفته باشد.

در هر صورت GRB 030329 داده هايي را در بر دارد كه ان را تبديل به بي نظير ترين درخش گاماي قابل مطالعه نموده است و فرصتي استثنايي را در اختيار اخترشناسان قرار دا ده است. جورج ريكر (George Ricker) از دانشگاه MIT و مسول پروژه HETE 2 در مورد بررسيهاي اين درخش مي گويد " هدف بعدي ما ادامه دادن به رصدهاي اين منبع غول آسا و شگفت است تا بتوانيم به منشا اين درخش پي ببريم"

منبع:Hupaa

تلسکوپی از گاز

 

تلسكوپي از گاز

دانشمندان موفق به استفاده از ابرهاي گازي به عنوان تلسكوپي عظيم شده اند.

اخترشناسان روشي را يافته اند كه به كمك آن مي توانند با به دام انداختن ابرهاي گازي در فضا از آن براي ساخت تلسكوپي غول پيكر بهره گيرند.تلسكوپي قوي تر از هر تلسكوپ ديگري كه تا كنون توسط بشر سلاخته شده است.با كمك اين ابزار ، اخترشناسان مي توانند نگاهي دقيق به حاشيه سياهچاله ها بياندازند. جايي كه تا كنون از تير راس رصدهاي اخترشناسان پنهان مانده است.

اين روش بسيار جذاب در مقاله اي كه گروهي از محققان موسسه CSIRO (مركز مطالعات استراليا) ، دانشگاه آدلايد و موسسه اي پژوهشي در هلند به چاپ رسانده اند مورد بررسي قرار گرفته است.اين مقاله براساس كارهاي رصدي انجام شده هيلي بيگنال ،است .وي دانشجوي دوره دكتري بوده و هم اكنون با VLBI همكاري مي كند.رصدهاي وي با كمك آرايه تلسكوپهاي راديويي استرالياCSIRO در شرق استراليا به انجام رسيده است.

با كمك تكنيك جديد ارايه شده اخترشناسان قادر خواهند بود جزيياتي در حدود 10 ميكر ثانيه قوس را تفكيك كنند.اين قدرت تفكيك عظيم معادل آن است كه از روي زمين يك حبه قند را برروي سطح ماه آشكار كنيم.اين توانايي خيره كننده كه تقريبا 10 هزار برابر بيش از توانايي تلسكوپ فضايي هابل است ، دانشمندان را قادر مي سازد تا جزيياتي تا 100 برابر از كم سوترين اجرام عالم را آشكار كنند. هدف اصلي طرح جديد بررسي جزييات جديد در خصوص سياهچاله هاي بزرگ و نحوه تشكيل جت هاي عظيم ماده در اطراف سياهچاله است كه تا ميليونها سال نوري در فضا امتداد مي يابند. با كمك تكنيك جديد دانشمندان مي توانند تا فاصله يك سوم سال نوري از منبع اين جتها نفوذ كنند و به اطلاعات ارزشمندي در خصوص اندازه جت ها در محل شكل گيري خود، الگوي ميدانهاي مغناطيسي و نحوه تغييرات فعاليت اين جتها در طول زمان دست يابند.هدف ديگري كه اخترشناسان مي توانند با كمك اين تكنيك، به بررسي آن بپردازند، بررسي سياهچاله هاي مركز تپ اخترهاي دوردست است.

اساس تكنيك جديد همان پديده اي است كه باعث چشمك زدن ستاره ها در جو زمين مي شود.كهكشان ما نيز داراي جوي نامريي است كه همانند لايه اي ظريف از ذرات باردار فضاي ميان ستاره اي را پر كرده است. عدم يكنواختي اين ساختار گازي عظيم موجب شده است تا در نواحي از اين محيط، مجموعه گازها به شكل عدسيهايي از جنس غبار درآيند و موجب متمركز شدن يا واگرايي امواج راديويي گردند كه از منابع بسيار دوردست به سمت ما در حركتندو به دين ترتيب باعث مي شود تا اين منابع به شكل متناوب ضعبفتر و يا قوي تر از آنچه واقعا هستند به نظر آيند.اين فرايند باعث ايجاد نوعي چشمك زدن يا برق زدن اين اجرام دور دست مي شود. همانند جو زمين كه چشمك زدن تنها براي منابع نوري نقطه اي و بسيار دور رخ مي دهد ، در مقياس بزرگ نيز اين پديده تنها براي منابع بسيار دور رخ مي هد. منابعب كه آنقدر دور باشندكه تنها به شكل منبعي نقطه اي به نظر آيند. تپ اخترها در چنين موقعيتي قرار دارند و اين پديده براي آنها رخ مي دهد.

چشمك زدن تپ اخترها بسيار آهسته تر از ستاره ها رخ مي دهد. بنابر تعريف تغييراتي كه در بازه كمتر از يك روز به وقوع بپيوندد را سريع در نظر مي گيريم و البته تا كنون چشمكهايي با نرخ دو يا سه بار در ساعت نيز رصد شده است.

ميزان تغييرات در شدت و ضعف سيگنالها كه در اثر اين پديده رخ مي دهد، بسيار متنوع است و وابسته به منابع راديويي، اندازه ساختار ابر غباري ، سرعت حركت زمين و جهت حركت زمين در مدار خود به دور خورشيد و همچنين سرعت و جهت حركت ابر گازي در فضا تغيير مي كند.محققان هم اكنون به الگوي تغييرات اين امواج راديويي در خلال يك سال پي برده اند و با كمك اين الگو آنها مي توانند تصويري دوبعدي از نواحي منتشر كننده امواج راديويي در يك تپ اختر تهيه كنند. پژوهشهاي اخير برروي تپ اختري به نام PKS 1257-326 متمركز شده بود و الگوي چشمك زني يكساله اي براي آن كشف شد پيش از اين نيز دو مورد الگوي تغيير ساليانه چشمك زني در مورد دو تپ اختر ديگر كشف شده بود اما مورد اخير تاخير فازي بين دو طول موج 8/4 گيگا هرتز و 4/8 گيگاهرتز را از خود به نمايش مي گذاشت. اخترشناسان معتقدند اين فركانسهاي بالا مربوط به عمق بيشتري از درون جت ها است يعني در واقع دلالت بر شواهدي در اعماق جت ها دارد جزيياتي كه از نظر بزرگي معادل 10 ميكر ثانيه قوس است بنابراين نقشه اي دوبعدي در حد دقت ميكرو ثانيه قوس از اين منابع به دست آمده است.امواج دريافتي از اين تپ اختر در يك بازه 45 دقيقه اي تغييرات شدتي معادل 40% از خود به نمايش مي گذارند و اين بدان معني است كه صفحه هاي گازي تاثير كننده بر اين تپ اختر در فاصله اي حدودا 50 سال نوري از زمين قرار دارد. اين روش در صورتي كه بتوان از ان در بررسي تعداد زيادي از تپ اخترها استفاده كرد مي تواند درچه هاي جديدي به شناخت تپ اخترها بگشايد اگرچه به نظر مي رسد كه به دليل مقدار كماين گازها در اطراف زمين عملا تعداد زيادي از اين منابع را نمي توان با اين روش مورد بررسي قرار داد.

منبع:Hupaa

کشف سیاره فرا خورشیدی دیگر

 

كشف سياره فراخورشيدي ديگر

با استفاده از تكنيك گذر سيارات از مقابل خورشيد ، سياره فرا خورشيدي ديگري كشف شد .

اخترشناسان تا كنون موفق به كشف بيش از صد سياره فراخورشيدي شده اند. تقريبا در اكثر موارد فاصله سياره تا ستاره و دوره تناوب اين سيارات مشخص شده است اما درمورد جرم آنها تنها محدوده هايي پيش بيني شده است و تعيين جرم دقيق آنها با دقتي مناسب مقدور نيست. علت اين امر در آنجا است كه در روشهاي معمول، كشف سياره فراخورشيدي بر اساس رصد و ثبت تغييرات سرعت ستاره مادر انجام مي شود. اين تغييرات يكي از نتايج اثرات گرانشي سياره بر مدار ستاره مادر است اما ازآنجا كه ممكن است عوامل ديگري نيز در تغييرات اين سرعت ستاره اي نقش ايفا كند تعيين جرم دقيق سياره ممكن نيست.

اما تا كنون در كشف سيارات فراخورشيدي از روشي استفاده شده است كه مي تواند اطلاعات بيشتري از سياره را در اختيار ما قرار دهد.در اين روش هنگامي كه سياره فراخورشيدي از مقابل قرص ستاره مادر گذر مي كند تغييراتي كه در منحني نوري و همچنين طيف ستاره به وجود مي ايد محاسبه شده و از طريق آن نه تنها وجود سياره فراخورشيدي بلكه عناصر جو آن و جرم آن نيز تعيين مي گردد. اين روش با وجود محاسن فراوانش نقصي اساسي دارد . با كمك اين روش قوي (كه حتي دانشمندان اميدوارند با كمك آن و ابزارهاي بزرگ، سيارات زمين مانند فرا خورشيدي را كشف كنند) تنها مي توان سياراتي را كشف كرد كه از ديد ناظر زميني داراي گذر باشد. يعني صفحه مداري آن از ديد زمينيان از ميان قرص ستاره مادر بگذرد.

اخيرا گروهي از اخترشناسان آلماني موفق به كشف سومين سياره فرا خورشيدي با اين روش شده اند. آنها اين سياره را حول ستاره اي موسوم به OGL-TR3 يافته اند. اين سياره كه تنها اندكي از مشتري بزرگتر است تنها نيمي از جرم مشتري را دارد و هر 5/28 ساعت يكبار از مقابل قرص خورشيد عبور مي كند .ستاره ماد راين سياره ستاره اي معمولي و شبيه به خورشيد است و فاصله آن با سياره غول پيكرشتنها 5/3 ميليون كيلومتر است.به خاطر نزديكي زياد اين سياره كه با كمك طيف نگار تلسكوپ 2/8 متري VLT كشف شده است، به ستاره اصلي دماي جو آن به 2000 درجه مي رسد و عملا جو آن در مجاورت گرماي سياره در حال تبخير شدن است. يلفتن ين گونه سيارات اين اميد را ايجاد كرده است كه با كمك گرفتن از سيستمهاي اپتيك سازگار و تكميل تداخل سنجي تلسكوپهاي VLT و با استفاده ازاين تكنيك سيارات احتمالي زمين مانند فرا خورشيدي نيز در آينده اي دور كشف شوند.

منبع:Hupaa

تیتان یخ زده

 

تيتان يخ زده

داده هاي جديد نشان از وجود يخ آب بر سطح تيتان، قمر سياره زحل دارد .

در نوامبر سال 1997 سازمان فضايي آمريكا NASA و آژانس فضايي اروپا ESA در طرحي مشترك فضاپيماي كاسيني و كاوشگر هويگنس را به سوي سياره زحل و بزرگترين و رازآلودترين قمر آن تيتان روان ساختند.امروزه و با گذشت 5/5 سل از آن روز دانشمندان هنوزمطمئن نيستند زماني كه هويگنس در آغاز سال 2005 ميلادي با گذر از جو غليظ تيتان بر سطح آن فرود آيد با چه منظره اي روبرو خواهد شد.اما اخيرا رصدهايي انجام شده است كه بيان مي دارد احتمالا هويگنس در دشتي وسيع و ميان صخره هاي يخي فرود خواهد آمد.
از زمان كشف اين قمر در سال 1655 ، تيتان همواره به عنوان پرسشي اساسي در مقابل دانشمندان قرار داشته است. اخترشناسان بسيار مايلند تا بدانند در زير اتمسفر غليظ و مبهم تيتان چه چيزي پنهان شده است.حتي گذر دو فضا پيماي پايونير و ويجر در دهه هاي 1970 و 1980 از كنار زحل نيز نتوانست اطلاعات زيادي را به دست اخترشناسان دهد. در بهترين تصاوير تيتان تنها به شكل پرتغالي بزرگ خود نمايي مي كرد.دانشمندان هنوز مشغول يادگيري در خصوص اين قمر بزرگ منظومه شمسي و جو غليظ آن هستند.جوي كه 10 برابراز جو زمين سنگين تر است و عمدتا از نيتروژن و متان تشكيل شده است.اين جو آكنده از متان زماني كه پرتوهاي ماورا بنفش خورشيد را دريافت مي كند دچار فعل و انفعالات شيميايي شده و تركيبات آلي توليد مي كند و موجب مي شود تا ابرهاي متان بارشهايي از مواد آلي را بر سطح اين قمر انجام دهند.اخترشناسان گمان مي كنند اگر اين روند بارش مواد آلي طي 6/4 ميليرد سال حيات تيتان تا كنون ادامه داشته باشد، سطح اين قمر بايد تا ارتفاع 800 متر آكنده از اين رسوبات به شكل جامد يا مايع باشد و حتي ممكن است درياچه ها و ايانوسهاي بزرگي در سطح اين سياره ايجاد شده باشد.باوجود اين اخيرا گروهي از سياره شناسان دانشگاه آريزونا اعلام كردند بر اساس شواهدي كه به دست آورده اند اين رسوبات تمامي سطح سياره را نپوشانده است.اين گروه با كمك دو تلسكوپ مادن قرمز بريتانيا و رصدخانه مادون قرمز ناسا در موناكي هاوايي موفق به نفوذي هرچند اندك به لايه هاي زيرين جو اين قمر شده و مداركي مبتني بر وجود يخ آب را به دست آورند.آنها با مقايسه طيف حاصل از اين رصد با طيف قمر گانيمد مشتري و بررسي دقيق طيف تيتان حدس مس زنند كه سطح اين قمر مملو از صخره هاي يخي باشد .صخره هايي كه بستر اين قمر راشكل داده و مواد آلي برروي آن جاري مي شود و گاهي حركت و جابجايي اين مواد بر روي سطح تيتان موجب آشكار شدن يخهاي بستر مي شود.با توجه به اهميت اين يافته بعيد نيست كه بزودي تلسكوپهاي بزرگي نظير هابل و همچنين تلسكوپهاي بزرگ زميني دوربينهاي خود را متوجه اين قمر كنند تا پيش از آنكه هويگنس بر اين قمر فرود آيد اطلاعت ما ازاين قمر افزايش يابد.

منبع:Hupaa

فصل های نپتون

 

فصلهاي نپتون

دانشمندان به مداركي در خصوص تغيير فصول در نپتون دست يافته اند .

روند صعودي درخشش سياره نپتون باعث شده است تا دانشمندان حدس بزنند كه اين سياره نيز همانند زمين شاهد فصلهاي مختلفي بر سطح خود است.يك گروه از محققان با بررسي تصاويري كه تلسكوپ فضايي هابل در سالهاي 1996، 1998 و 2002 از ين سياره تهيه كرده است، متوجه افزايش محسوس درخشندگي نوارهاي ابري سياره نپتون شده اند اين نواحي در خلال اين مدت وسيع تر و روشن تر شده اند كه امكان دارد اين تغييران نورانيت و وسعت در اثر تغييرات فصلي اين ساره باشد.نپتون كه هشتمين عضو خانواده خورشيدي است به خاطر سيستم جوي شگفت انگيز خود و طوفانهي بسيار شديد خود مشهور است.حدس زده مي شود در جو اين سياره تند بادهايي با سرعت 1450 كيلومتر بر ساعت مي وزند. با وجود اين تصاوير جديد نخستين مدارك رسمي در خصوص تغييرات آب و هوايي فصلي بر سطح اين سياره را نشان مي دهد. بر اساس تحليل مبتني بر اين اطلاعات نپتون نيز همانند زمين داراي يك فصل تابستان گرم و يك زمستان سر و دو فصل انتقالي مشابه زمين ست. اما اين فول يك تفاوت عمده با زمين دارد و آن مدت ان است و نپتون در طي 165 سال زميني يك با ر به دور خورشيد مي گردد و بنابراين هر فصل آن حدود 40 سال زميني به طول مي انجامد. بنابراين اگر محاسبات و نظريات تغييرات فصلي درست باشد طي 20 سال آينده نيز بايد شاهد افزايش درخشندگي نپتون باشيم. محور نپتون انحرافي معادل 29 درجه دارد كه فصول مختلف و متفاوتي را در دو نيمكره آن ايجاد مي كند.اما نكته جالب در اين ميان آن است كه خورشيد در افق نپتون 900 با ركم فروغ تر از آن چيزي است كه از افق زمين به نظر مي آيد بنبابراين بايد سيستمي براي حفظ گرما در سطح كه موجب ايجاد تابستاني گرم مي شود در نپتون فعال باشد. به هرصورت نپتون طي سالهاي ينده نيز مورد توجه چشمان تيزبين زميني خواهد بود تا از طريق اطلاعتي كه به دست خواهد امد نظريه قطعي در خصوص تغييرات فصلي اين سياره دوردست ابراز شود.

مریخ می خندد!

 

مريخ مي خندد

در تصوير جديد سطح مريخ يكي از حفره هاي اين سياره به زمينيان لبخند مي زند

نقشه بردار سراسر مريخ (MGS) هرروزه تصاوير متعددي از سطح مريخ تهيه مي كند اين تصاوير اخترشناسان را كمك مي كند تا عوارض سطحي مريخ و تغييرات آب و هوايي سياره سرخ را زير نظر داشته باشند. اخيرا MGS تصويري از يك گودال مريخي موسوم به دهانه Galle تهيه كرده است كه نماي آن را با دو روش پردازشي گوناگون در بالا مشاهده مي كنيد.اين گودال كه به شكل غير رسمي به صورتك خندان مريخي موسوم است در تصوير جديد لبخند خود را آشكار تر از قبل نمايش مي دهد.اين تصوير در اوايل فصل زمستان نيمكره جنوبي مريخ گرفته شده است. در اين هنگام لايه اي از رفك هاي دي اكسيد كربن بر سطح مريخ ظاهر مي شود كه در اين تصوير سايه روشنهاي سفيد – خاكستري را به وجود آورده اند.اين اختلاف رنگي ايجاد شده بر اثر برفهاي دي اكسيد كربن باعث آشكار تر شدن لبخند مريخي شده است شيد در اين شرايط بهتر با شد كه آن را قهقهه ي مريخي بنامييم .حفره Galle در مختصات 51 S و 31 W قرار دارد و خورشيد از جهت بالا و سمت چپ تصوير به اين موضع مي تابد.قطر اين دهانه خندان 230كيلومتر است.

پيش از اين نيز تصويري از يك صورت مريخي در تصاوير وايكينگ به دست آمده بود كه بحثهاي فراواني در خصوص امكان وجود هوش فرازميني به وجود آورد اما بعدها معلوم شد كه بازتاب نور از يكي از كوههاي مريخ عامل ايجاد آن صورتك بوده است.

منبع:Hupaa

سیارکی در اقیانوس اطلس!!!!!!!!!!!!؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

 

سياركي در اقيانوس اطلس

احتمال آن وجود دارد كه يك سيارك در سال 2880 در اقيانوس اطلس سقوط كند .

يك تيم تحقيقاتي با كمك شبيه سازي كامپيوتري جزييات موج لرزه هاي ايجاد شده پس از برخورد احتمالي سال 2880 ميلادي را منتشر كردند. يكي از سياركهايي كه در ليست خطر اجسام نزديك زمين قرار دارد سيارك 1950 DA است. اين سيارك 1 كيلومتري در 16 مارس سال 2880ميلادي از نزديكي زمين عبور خواهد كرد و با احتمال يك به سيصد با زمين برخورد خواهد كرد. شبيه سازيهاي انجام شده نشان مي دهد كه در صورت برخورد محل اين تصادم عظيم محلي در اقيانوس اطلس و در فاصله 580 كيلومتري ساحل شرقي ايالات متحده است.در صورتيكه اين برخور دبه وقوع بپيوندد حفره اي به قطر 18 كيلومتر در عمق اقيانوس ايجاد خواهد كرد و نتايج آن 70% زمين را در بر خواهد گرفت. پس از آنكه اين برخورد با سرعت 61000كيلومتر در ساعت اتفاق افتاد امواج بزرگي از آب ايجاد شده و در تمامي جهات پخش خواهند شد اگرچه امواج اوليه چندان بزرگ نيستند اما پس از 3 تا 4 دقيقه موج عظيمي به ارتفاع 120 متر ايجاد خواهد شد كه 2 ساعت پس از برخورد به ساحل آمريكا مي رسد و مناطقي تا ماسچوست و كاروليناي شمالي را به زير آب فرو خواهد برد. چند ساعت بعد امواجي به ارتفاع 60 متر به سواحل كارايب خواهند رسيد و تنها 8 ساعت پس از برخورد ساكنان ارپاي غربي كوهي از آب به ارتفاع 9 تا 15 متر را مشاهده خواهند كرد كه به سمت انها حركت مي كند و بخشهاي بزرگي از كشورهاي ساحلي اروپا را به زير آب خواهد برد.اين برخورد علاوه بر ايجاد امواج مرتفع آب موجب زمين لرزه هاي بزرگي نيز خواهد شد . گذشته از آن جدا شدن قطعاتي از آن هنگم سقوط و در جو زمين باعثخواهد شد رگباري از شابسنگها در نواحي مختلف زمين باريدن بگيرد. در آن هنگام شايد ساكنان ايستگاههاي فضايي آينده اين منظره دلهره آور را با خيالي آسوده تر از ساكنان زمين نظاره كنند.

منبع:Hupaa

رصد ستاره اي بسيار تخت

 

رصد ستاره اي بسيار تخت

اندازه گيري ميزان پخ شدگي ستاره آلفا نهر در استوا، نظريات اخترفيزيكي مربوطه را به چالش كشيد .

در نگاه اول تمامي ستاره ها و سيارات و هرآنچه كه در آسمان مي بينيم (غير از خرده سياركها و اجرام كوچك) به نظر گرد و كروي مي آيد. زمين ، سيارات ، خورشيد و ستارگان نزديك همگي كروي شكل هستند اما بررسي دقيق تر همين اجرام نشان از آن دارد كه واقعيت موجود با اين پيش فرض ما متفاوت است. به عنوان نمونه زمين ما با وجود آنكه سياره اي جامد است اما در اثر حركت دوراني خود اندكي از شكل گرد خود انحراف پيدا مي كند به طوريكه شعاع زمين در استوا حدود 21 كيلومتر از شعاع آن در قطب بيشتر است و اين معادل افزايش شعاع زمين و پخ شدگي آن به ميزان 3/0 % است.سيارات گازي و ستاره ها به دليل ساختار گازي خود ميزان بيشتري نسبت به زمين پخ مي شوند به ويژه آنكه بسياري از ستاره ها با سرعتي به مراتب بيش از سرعت دوران زمين ، به دور خود مي چرخند. اما اين اجرام تا چه حد مي توانند تخت شوند.

در رصدهايي كه اخيرا گروهي از اخترشناسان با كمك سيستم تداخل سنجي تلسكوپهاي بسيار بزرگ (VLTI) در مجموعه رصد خانه هاي پارانال متعلق به مجتمع رصدخانه هاي جنوبي اروپا انجام دادند، ستاره آلفا – نهر (Achernar) به عنوان ستاره اي نمونه كه داراي دوراني بسيار سريع است مورد بررسي دقيق قرار گرفت. نتيجه اين بررسيها بسيار هيجان انگيز و شگفت آور بود، بر خلاف تمامي تصورات قبلي اين ستاره در ناحيه استواي خود بيش از 50 % پخ مي شد به اين معني كه فاصله مركز ستاره تا نقطه اي از سطح كه در منطقه استواي ستاره قرار دارد بيش از 50 % بيش از فاصله اي است كه مركز اين ستاره با نقطه اي از سطح در قطب دارد. به عبارت بهتر اين ستاره بيش از اينكه ظاهري همانند يك توپ بسكتبال داشته باشد شبيه به يك توپ راگبي يا يك دوك نساجي است.
چنين درجه بالايي از پخ شدگي كه براي اولين بار اندازه گيري شده است چالشي جديد در برابر نظريات رايج اخترفيزيكي ايجاد كرده است چراكه هيچ يك از اين نظريات رايج نمي توانند بدون وارد آوردن پارامتري اضافي نظير حركتهاي زير سطحي ستاره و امثال آن اين ميزان بالاي تخت شدگي را توجيه كنند.

به نظر مي رسد تصوير جديد تصوير جديد نه تنها مدركي بر تواناييهاي بي نظير سيستم تداخل سنجي ارايه كرده است بلكه عرصه جديد در پژوهشهاي آتي اخترفيزيكي نيز به وجود آورده باشد.

منبع:Hupaa

اينترنت به فضا مي رود

اينترنت به فضا مي رود

فضاپيماها و ماهواره هاي آژانس فضايي آمريكا (ناسا) به زودي از آدرس اينترنتي ويژه ي خود برخوردار خواهند شد.

ناسا هم كانون در حال انجام پروژه اي است كه در صورت تكميل، بازيابي اطلاعات از وسايل نقليه فضايي كه در مدار زمين مي چرخند و يا در عمق فضا قرار دارند آسان مي شود. در اين پروژه از پروتكل هاي مورد استفاده براي جابجايي اطلاعات در اينترنت استفاده مي شود..

اين پروژه همچنين به دانشمندان امكان مي دهد كه با استفاده از يك مرورگر استاندارد وب (Web) فضاپيما را كنترل كنند

و به تبادل اطلاعات با فضاپيما يا خدمه آن بپردازند.

فن آوري مرتبط ساختن فضاپيماها با اينترنت، هم اكنون به طور آزمايشي در مورد ماموريت فضا پيماي كلمبيا به كار رفته است.

هدف ناسا از انجام چنين پروژه اي كاهش هزينه ها و كنترل راحت تر فضاپيماها يا ماهواره ها از زمين است.

ناسا در حال حاضر از ملغمه اي از سخت افزارها و نرم افزارهاي كهنه براي ارتباط با فضاپيماها و جا به جايي اطلاعات استفاده مي كند.

براي آزمايش اين فن آوري، در فضاپيماي كلمبيا رايانه اي با سرعت 233 مگاهرتز، 128 مگابايت رم (RAM) و ديسك سخت (هارد ديسك) 144 مگابايت كار گذاشته شد.

روي اين رايانه برنامه "رد هت" (Red Hat)، كه نسخه اي از سيستم عامل "لينوكس" است نصب شده كه ارتباط فضاپيما را با مركز فضايي "گادارد" در واشنگتن برقرار مي كند. در اين مركز تلاش مي شود تا در طول ماموريت فضاپيما، با رايانه آن بيش از 140 بار تماس برقرار شود.

حفظ ارتباط با فضاپيماهايي كه در مدار حركت مي كنند مشكلات خود را دارد. يكي از مشكلات موجود اين است

كه فضاپيما دايم در حال حركت است و مرتب بايد مسيري كه از طريق آن با زمين ارتباط برقرار مي كند را تغيير دهد.

منبع:Hupaa

کسوف چیست؟

كسوف چيست؟

گرفتگی کامل خورشید را باید یکی از منظره‌های زیبا و در عین حال ترسناک طبیعت دانست. تنها موقعی می‌توان این پدیده را دید که عوامل زیادی با هم انطباق پیدا کنند. خورشید کره فروزان بسیار بزرگی است با قطری در حدود 109 برابر قطر زمین که در فاصله 150 میلیون کیلومتری زمین واقع شده است. [ نجوم و اخترفيزيك ]

---

گرفتگي كامل خورشيد را بايد يكي از منظره‌هاي زيبا و در عين حال ترسناك طبيعت دانست. تنها موقعي مي‌توان اين پديده را ديد كه عوامل زيادي با هم انطباق پيدا كنند. خورشيد كره فروزان بسيار بزرگي است با قطري در حدود 109 برابر قطر زمين كه در فاصله 150 ميليون كيلومتري زمين واقع شده است. ماه فقط يك چهارم اندازه زمين را دارد. ولي 400 بار نزديكتر از خورشيد به زمين است. البته بديهي است كه اجسام را از فاصله‌هاي دورتر كوچكتر مي‌بينيم. اختلاف فاصله‌هاي ماه و خورشيد نيز سبب مي‌شود تا اندازه‌هايشان با هم برابري كنند. از اين رو ، آن دو در آسمان تقريبا به يك اندازه ديده مي‌شوند.

تاريخچه

در طول تاريخ ، اين پديده همواره مورد توجه اقوام و ملل مختلف بوده است. اغلب تمدن‌هاي كهن خورشيد گرفتگي را پديده‌اي شوم مي‌پنداشتند و درباره آن اعتقادات خرافي داشتند. چيني‌ها عقيده داشتند كه هنگام خورشيد گرفتگي اژدهايي خورشيد را مي‌بلعد. در بسياري از فرهنگ‌ها خورشيد گرفتگي بلايي آسماني پنداشته مي‌شده است. مردم هند در خلال گرفتگي خود را تا گردن در آب فرو مي‌كردند و اعتقاد داشتند كه با اين كار به خورشيد و ماه كمك مي‌كنند تا در برابر اژدها از خود دفاع كنند.

خورشيد گرفتگي از ديدگاه علمي

اندازه ظاهري خورشيد و ماه از زمين با هم برابر است. علت اين امر آن است كه فاصله اين دو جسم از كره ما متفاوت است. در نتيجه در زمانهايي كه ماه مسقيما از جلوي خورشيد عبور مي‌كند قرص خورشيد در پس آن پنهان مي‌شود. شرط لازم و كافي براي وقوع پيوستن كسوف آن است كه زمين ، خورشيد و ماه در يك خط يا تقريبا يك خط راست قرار بگيرند، به طوري كه سايه ماه بر بخشي از زمين بيافتد كل اين سايه از دو قسمت نيم سايه كه در قسمت بيروني است نيمه دروني كه تاريك و سياه است تشكيل شده است.

در محدوده نيم سايه ماه تنها قسمتي از خورشيد را پوشانده است كه به آن خورشيد گرفتگي جزيي مي‌گويند. در خلال گرفت بر اثر حركت ماه و چرخش زمين سايه ماه ، زمين را از غرب به شرق طي مي‌كند به اين سير حركتي سير گرفتگي كلي مي‌گويند. هر كسي كه در اين مسير باشد خورشيد را در حالت گرفت كلي خواهد ديد اين مسير در بيشترين حالت به 320 كيلومتر مي‌رسد و حدود نيم در صد سطح زمين را مي‌پوشاند. معمولا هر 1.5 سال خورشد گرفتگي كلي روي مي‌دهد اما ما در طول عمرمان شايد يك بار شانس تماشا اين پديده را داشته باشيم.

كسوف تنها براي زمين

تصادف شگفت‌آوري است كه اندازه ظاهري قمر زمين ، يعني ماه ، به اندازه ظاهري خورشيد برابر است. گرچه خورشيد 400 بار دورتر از ماه است اما 400 بار هم بزرگتر از آن است. قطر بسيار بزرگ خورشيد ، در اثر مشاهده از اين فاصله زياد ، كاملا كوچك ديده مي‌شود. اگر اين پديده جالب توجه وجود نداشت‌، نمي‌توانستيم اطلاعات بيشتري در مورد جو بيروني خورشيد به دست مي‌آوريم. به جز زمين ، در هيچ يك از سيارات منظومه شمسي پديده گرفتگي خورشيد روي نمي‌دهد.

علل كسوف

حدود 30 روز طول مي‌كشد تا ماه يك بار زمين را دور بزند. دو يا سه بار در هر سال ، ماه در مسير خود ، مستقيما از فاصله بيان زمين و خورشيد مي‌گذرد. در اين هنگام گرفت خورشيد رخ مي‌دهد. قرص تاريك ماه براي مدت كوتاهي همه خورشيد يا بخشي از آنرا مي‌پوشاند.

چرا هرگاه ماه از ميان زمين و خورشيد مي‌گذرد اين پديده اتفاق نمي‌افتد؟

دليل اين امر اينست كه مدار ماه و زمين با هم زاويه دارد و در بسياري از حالات ماه از بالا يا پايين قرص خورشيد مي‌گذرد. مدار زمين و ماه در دو نقطه به هم بر خورد مي‌كنند كه به اين دو نقطه گره‌هاي مداري مي‌گويند و ماه هر گاه در اين گره با زمين و خورشيد در يك خط قرار بگيرد خورشيد گرفتگي صورت مي‌گيرد.

انواع كسوف

كسوف كامل :

در اين حالت ماه در نزديك‌ترين فاصله خود به زمين قرار دارد و در يك خط راست نيز قرار دارند. در اين حالت كل قرص خورشيد در پشت ماه پنهان مي‌شود. سايه ماه فقط چند كيلومتر از سطح زمين را در بر مي‌گيرد و به موازات حركت ماه در مدار خود ، يك مسير طولاني منحني شكل در روي زمين مي‌پيمايد. تنها كساني مي‌توانند گرفتگي خورشيد را ببينند كه در جايي از اين مسير باريك و طولاني واقع باشند.

در هر نقطه ، مدت گرفتگي كامل ، بيشتر از دو تا پنج دقيقه طول نمي‌كشد. هر چه گرفتگي كامل نزديكتر مي‌شود، آسمان تاريك‌تر مي‌شود. و ستارگان بيشتري پديدار مي‌شوند. هنگامي كه قرص خورشيد كاملا پوشانده مي‌شود. هاله سفيد رنگ درخشاني در اطراف ماه مي‌درخشد. اين همان تاج است كه به صورت هاله‌اي از گازهاي رقيق و داغ از خورشيد جريان دارند. در كنار قرص سياه ماه ، حلقه باريك و سرخرنگي از گازهاي خورشيد به چشم مي‌خورد كه فام سپهر نام دارد.

كسوف جزئي :

ساعتي پيش از آغاز گرفتگي كامل ، ماه شروع به پوشاندن بخشي از خورشيد مي‌كند. در اين مرحله گرفتگي صرفا حالت جزئي دارد. در نواحي وسيعي در هر دو سوي مسير گرفتگي ، تنها گرفتگي جزئي قابل روئيت است. در بر خي گرفتگي‌ها فقط نيم سايه با زمين در تماس است و تمام سايه از افراز قطبين مي گذرد. طبعا اين نوع خورشيد گرفتگي در قطبين صورت مي‌گيرد.

كسوف حلقه‌اي :

فاصله خورشيد تا زمين و نيز فاصله تا ماه ثابت نيست. اين فاصله‌ها اندكي تغيير مي‌كنند. هنگامي كه زمين از حالت عادي خورشيد نزديكتر و از ماه دورتر است. اندازه ظاهري ماه كوچكتر از اندازه ظاهري خورشيد مي‌شود. اگر در اين مواقع گرفتگي رخ دهد، ماه نمي‌تواند قرص خورشيد را به طور كامل بپوشاند. در نتيجه حلقه درخشاني از نور خورشيد دور تا دور ماه را فرا مي‌گيرد. اين حالت را گرفت حلقه‌اي مي‌نامند. در گرفت حلقه‌اي ، آسمان همچنان روشن است و تاج خورشيدي نيز ديده نمي‌شود. به اين دليل ، ارزش علمي گرفت حلقه‌اي كم است.

ثبت كسوف

مردم در زمانهاي قديم از گرفتگي خورشيد مي‌ترسيدند. آنها علت گرفتگي را نمي‌دانستند و خيال مي‌كردند كه ممكن است خورشيد براي هميشه ناپديد شود. امروزه گرفتگي كامل ، براي اخترشناسان فرصت گرانبهايي است تا بخشهاي كم نورتر تاج و نيز لايه فام سپهر را مطالعه كنند. مدتها پيش از آنكه گرفتگي رخ دهد. برنامه ريزي دقيقي صورت مي‌گيرد، تا چندين هيئت در مسير گرفت مستقر شوند.

اخترشناسان تلاش مي‌كنند تا محلهايي را انتخاب كنند كه در مدت كوتاهي ، گرفتگي ابري نباشد. طي چند دقيقه قابل استفاده ، دوربينها و دستگاه ها ، همزمان به عكسبرداري و آزمايشهاي مختلف مشغول مي‌شوند. حتي برخي از گروههاي پژوهشگر در حالي كه دستگاهها را در هواپيما جاي مي‌دهند. مطالعات خود را هنگام پرواز انجام مي‌دهند. آنها با اين روش مي توانند از مزاحمت ابرها به دور باشند و نيز با پرواز هواپيما ، مسير سايه ماه را دنبال كنند. از اين رو به مدت مشاهده گرفتگي چندين دقيقه افزوده مي‌شود.

اهميت علمي كسوف

ارزش علمي خورشيد گرفتگي به بررسي‌هايي است كه هنگام گرفتگي كلي مي‌توان انجام داد كه در مواقع ديگر عملا غير ممكن است. وقتي ماه قرص خورشيد را مي‌پوشاند لايه‌هاي خارجي جو خورشيد را مي‌توان رصد كرد. با پديدار شدن ستاره‌ها مي‌توان انحناي فضا - زمان را اندازه گيري كرد با محاسبه زمان تماس اول ماه با خورشيد مي‌توان به جزئياتي در حركت مداري ماه و زمين پي‌برد. مي‌توان ستارگان دنباله‌داري را كه در حضيض هستند را بررسي كرد. و ...

در قرن اخير مهمترين سنجش هاي خورشيد گرفتگي اندازه گيري مكان ستاره‌هاي قابل روئيت در اطراف خورشيد و تاييد تجربي نسبيت عام انيشتين است. نسبيت عام پايه كهكشان شناسي نوين است.

منبع:Hupaa

تلسکوپ

تلسكوپ

خیلی ها فکر می کنند که گالیله تلسکوپ را اختراع کرده است اما واقعیت این است که یک عینک ساز هلندی اول دوربین را ساخت. [ نجوم و اخترفيزيك ]

---

خيلي ها فكر مي كنند كه گاليله تلسكوپ را اختراع كرده است اما واقعيت اين است كه يك عينك ساز هلندي اول دوربين را ساخت. در واقع گاليله اولين كسي بود كه در ايتاليا ساختن دوربين را ياد گرفت و با ان به آسمان نگاه كرد. براي اين كار هم از پادشاه و كليسا و ... هديه گرفت و يك مستمري بسيار زياد ساليانه هم بهش اختصاص دادند. باز هم بر خلاف تصور خيلي ها ، دوربيني كه گاليله با اون كار مي كرد از دو عدسي محدب (يكي شيئي و يكي چشمي ) ساخته نشده بود بلكه عدسي شيئي - جلوييه - محدب بود و عقبيه يا شيئي، مقعر بود كه باعث مي شد تصوير تشكيل بشود و جلوتر از جايي كه هست ديده شود. دوربينهاي كوچولوي قديمي اي كه ممكنه شما هم داشته باشين، همينطوري هستند.

به اين تلسكوپهايي كه از دو عدسي محدب استفاده ميكنند "شكستي" يا "انكساري" مي گويند. يعني نور را مي شكنند (در سرعتش تغيير ايجاد مي كند) و با اين كار نور را كانوني مي كنند. تلسكوپ در واقع وسيله اي است كه به خاطر جمع آوري نور بيشتر (نسبت به چشم انسان) اهميت دارد نه به دليل بزرگنمايي. در واقع چشم انسان كمتر از يك سانتيمتر مربع براي جذب نور (درواقع عصبهاي حسي براي احساس نور) دارد. پس اگه قطر شيئي تلسكوپي مثلا 10 سانتيمتر باشد، بيشتر از سي برابر چشم آدم نور جذب مي كند. اين باعث مي شود كه اجرام خيلي كم نورتر هم ديده شوند.

پس هر چه قطر شيئي بزرگتر باشد ، تلسكوپ بهتري خواهيم داشت. مشكلي كه در اين بين وجود دارد اين است كه شيشه هايي رو كه به عنوان شيئي استفاده مي شود نمي شود از يك حدي بزرگتر ساخت. خود شيشه نور زيادي رو جذب مي كند و تا اندازه اي باعث تجزيه ي نور هم مي شود. هرچند كه با كمك راه حلهايي توانسته اند عدسيهاي بزرگي رو تراش بدهند، اما باز هم اين كار محدوديت زيادي دارد.نيوتن اولين كسي بود كه راه حلي براي اين مشكل پيدا كرد.

نيوتن كه روي نور آزمايشهاي زيادي انجام داده بود، براي جمع آوري نور بيشتر (و در واقع كانوني كردن يك سطح) به جاي عدسي از آيينه ي مقعر استفاده كرد. آينه هاي مقعري كه سطح اونها اندود شده اند. به اين ترتيب، مشكل شكست نور و آبيراهي رفع مي شد. به كمك همين تكنولوژي هست كه ما امروزه مي توانيم تلسكوپهاي غولپيكر بسازيم و در اعماق آسمان جستجو كنيم .البته بعدها انواع ديگري از تلسكوپها هم به وجود امدند كه اساس كار انها بر روي استفاده از آينه ي مقعر است و تغييرات ديگري دادند كه به اينجا مربوط نمي شود. يك سري به تلسكوپ در ايران بزنيم. در دهه ي 30 هجري شمسي ، اولين تلسكوپ به ايران امد. سيد جلال تهراني ، محقق ايراني اي بود كه در لندن مطالعه و زندگي مي كرد. او در دهه ي سي به ايران بازگشت و همراهش يك تلسكوپ يازده سانتي متري شكستي هم با خود آورد. اين تلسكوپ همراه كلي وسايل نجومي و ساعت آفتابي و ... الان در موزه ي آستان قدس رضوي در مشهد است.

گاليله , سازنده اولين تلسكوپ :

ايا مدانستيد كه گاليله در سال 1609 اولين تلسكوپش را ساخت و با ان توانست قمر هاي مشتري , حلقه ي دور زحل , زهره و ستاره هاي راه شيري را ببيند. و سال بعد اين خبر را با نام "The Starry Messinger" به چاپ رساند.

ايا ميدانستيد كه شما ميتوانيد با يك تلسكوب آماتوري حداقل از 40 ميليون تا 500 ميليارد سال نوري در فضا ببينيد؟!

انواع تلسكوپ :

منبع:Hupaa

سير فضانوردي

سير فضانوردي

از آرزوهای اولیه‌ی بشر این بود که بتواند مانند پرندگان پروزا کند به دنبال این هدف ابتدا از بالون‌هایی که پوشش آن از پارچه‌ای غیرقابل نفوذ بود استفاده کرد و درون آن‌ها را از گازهای سبک‌تر از هوا پر نمود و به آسمان صعود کرد. [ نجوم و اخترفيزيك ]

---

 

از آرزوهاي اوليه‌ي بشر اين بود كه بتواند مانند پرندگان پروزا كند به دنبال اين هدف ابتدا از بالون‌هايي كه پوشش آن از پارچه‌اي غيرقابل نفوذ بود استفاده كرد و درون آن‌ها را از گازهاي سبك‌تر از هوا پر نمود و به آسمان صعود كرد.

اما اين نوآوري با خواست او فاصله‌ي زياد داشت. لنگلي Langley منجم آمريكايي بود كه در زمينه‌اي آئروديناميك هم تحقيقات جالبي به‌عمل آورده بود، نحوه‌ي تأثير هوا بر بال‌ها و نيز چگونگي تغيير اين تأثير را با شكل بال هواپيما دقيقاً مورد بررسي قرار داده بود لكن در ساختن هواپيما دستخوش اشتباهاتي گرديد به‌ويژه در زمينه‌ي قدرت و مقاومت مواد ساختماني كه به‌كار برده خطاها فاحش بود. از اين‌رو نتوانست هواپيمايي قابل استفاده و كارآمد بسازد. او در طي تحقيقات خود پنجاه‌هزار دلار از دولت كمك مالي دريافت كرده بود اما نتيجه‌ي كارش رضايت‌بخش نبود. به‌همين علت روزنامه‌ي نيويورك‌تايمز در يك سرمقاله‌ي بسيار انتقادي نوشت صرف وجوه ملي در راه تحقق بخشيدن به يك رؤياي واهي كاري احمقانه است و در همين مقاله اشاره كرده بود كه بشر تا هزار سال ديگر قادر به پرواز نخواهد بود. فضا را 9 روز پس از انتشار اين مقاله برادران رايت Wright به‌نام‌هاي اورويل و ويلبر با استفاده از تجارب ليلينتال Lilienthal توانستند نخستين پرواز موفقيت‌آميز خود را در هوا انجام دهند. ليلينتال مهندس آلماني مانند بسياري از مردان در رؤياي پرواز در آسمان‌ها بود، او پرواز پرندگان را منبع الهام خود قرار داده بود و مي‌كوشيد همان اصول را براي پرواز انسان معمول دارد و براي آن‌كه نيازي به بر هم زدن بال‌ها نداشته باشد، همان دامي كه براي بسياري از مخترعان وجود داشت خود را به انجام پروزا با هواپيماي بي‌موتور قانع ساخت تا در آخرين سال‌هاي قرن 19 اولين پرواز خود را با هواپيماي بدون موتور صورت داد. طولي نكشيد اين‌گونه پرواز‌ها به‌صورت رايج‌ترين ورزش هواپيمايي دهه‌ي آخر قرن 19 درآمد. همان‌طور كه يك قرن قبل صعود با بالون يك نوع تفريح به‌حساب مي‌آمد. ليلينتال صدها بار اين كار را با موفقيت انجام داد اما يك‌بار كه سرگرم آزمايش سكان هواپيما بود بر زمين سقوط كرد و درذشت. اگر او 7- 8 سال ديگر زنده مانده بود پرواز برادران رايت را به چشم مي‌ديد. برادران رايت هيچ‌كدام تحصيلات دانشگاهي نداشتند ولي نشان دادند در سايه‌ي استعداد و پشتكار مي‌توان مهم‌ترين كارها را انجام داد.

اورويل برادر كوچك‌تر قهرمان دوچرخه‌سواري بود و با برادر بزرگ‌تر خود ويلبر يك كارگاه تعمير دوچرخه به‌وجود آورده بودند. آن‌ها با توجه به ذوق مكانيكي كه داشتند و با احتراز از خزاها و اشتباهات ليلينتال در صدد ساخت هواپيماي موتوردار و با سرنشين برآمدند. نخست بر آن شدند تا بال‌ايي براي دوچرخه بسازند و يك موتور احتراق داخلي بسيار سبك براي گرداندن ملخ آن تعبيه كنند. سپس مبادرت به ساختن شهپر يا بال‌هاي انتهايي نمودند كه خلبان را قادر به كنترل هواپيما مي‌كند. اورويل برادر كوچك‌تر براي اولين‌بار هواپيما را به مدت يك دقيقه و به‌طول 260 متر به پرواز درآورد. در جائي كه فقط 5 نفر تماشاچي بود. اما دولت آمريكا چندان توجهي نسبت بدان مبذول نداشت و روزنامه Scientific American متذكر شد پرواز اورويل يك شوخي و فريب بيش نبوده است. با اين حال در آزمايشي ديگر كه انجام دادند پرواز نيم‌ساعت به‌طول انجاميد و 39 كيلومتر پرواز كردند. ويلبر هواپيما را به فرانسه انتقال داد و در آن‌جا مورد استقبال بي‌سابقه قرار گرفت. متأسفانه ويلبر به‌علت ابتلا به حصبه در 45 سالگي چشم از جهان فروبست و نتوانست به روزگاري برسد كه شاهد اهميت كار خود و ارزش اختراع هواپيما باشد. اختراعي كه قبلاً آن را يك شوخي مي‌پنداشتند. با اينكه هواپيماها در طي جنگ جهاني اول به بمباران مناطق دشمن و پاره‌اي خدمات نظامي مبادرت كرده بودند هنوز هواپيما را وسيله‌اي براي حمل و نقل تقلي نمي‌نمودند. زماني دولت آمريكا جايزه‌اي به مبلغ 25 هزار دلار تعيين نمود تا به كسي اعطا گردد كه بتواند يك‌سره از نيويورك به پاريس پرواز كند. ليندبرگ هوانورد آمريكايي توانست حمايت سرمايه‌داري را براي خريد يك هواپيماي كوچك جلب كند. آن‌گاه با آن مسافت مذكور را در ت5/33 ساعت طي نمود. بدين‌ترتيب ليندبرگ به‌صورت قهرمان قهرمانان درآمد و تظاهرات زيادي به نفع او صورت گرفت.

اين پرواز اهميتي بيش از يك عمل صرف قهرماني داشت. پرواز ليندبرگ راه را براي بسط پروازهاي مسافرتي و تجاري هموار ساخت. در دوران جنگ جهاني دوم كشورهايي كه در جنگ شركت داشتند توجهي فوق‌العاده به مسأله‌ي سرعت هواپيما مبذول نمودند. هواپيماهاي آن عصر به حداكثر سرعت خود رسيده بود. پس از پايان جنگ تكنيك «پيش‌راندن با جت» يعني استفاده از روانه‌اي از گازهاي داغ در كار آمد. بدين ترتيب كه عكس‌العمل ناشي از خروج با فشار گاز از دهانه‌ي رو به عقب، هواپيما را رو به جلو مي‌راند. پس از پايان جنگ سرعت هواپيما به حدود 1200 كيلومتر در ساعت (برابر يك ماخ) رسيد. ماخ واحد سرعت است كه به افتخار ماخ فيزيك‌دان اتريشي نامگذاري شده است. شهرت عمده‌ي ماخ بر اثر نظراتي است كه در زمينه‌ي حريان هوا ابراز داشته است. وي نخستين كسي بود كه تغيير ناگهاني وضع هوا را تا هنگامي كه سرعت متحركي به سرعت صوت برسد مورد مطالعه قرار داده است. او سرعتي معادل سرعت صورت را يك ماخ ناميد. اصولاً سرعت هواپيما به‌وسيله‌ي امواج فشار منتقل مي‌شود، از اين‌رو هر اختلال فشاري كه در هوا پديد آيد با سرعت صوت انتقال مي‌يابد. هنگام حركت هواپيما در هوا ذرات هواي واقع در مسير آن راه را براي هواپيما باز مي‌كنند. اين امر تا هنگامي كه سرعت هواپيما از سرعت صوت كمتر است به آساني صورت مي‌گيرد، زيرا در اين‌صورت امواج فشار ناشي از حركت هواپيما كه با سرعت صوت منتشر مي‌شوند به فاصله‌ي معتنابهي پيشاپيش آن حركت مي‌كنند. لكن وقتي سرعت هواپيما به سرعت صورت نزديك مي‌شود هواپيما روي به فرا رسيدن به امواج فشار خود مي‌گذارد و ذرات هوا را مجال آن‌كه از مسير آن دور شوند نمي‌ماند بلكه مانند برفي كه در جلو پارو انباشته شود هوا در جلو هواپيما متراكم مي‌گردد. بدين ترتيب هنگامي كه سرعت هواپيما به سرعت صوت برسيد مقاومت هوا در مقابل حرت هواپيما ناگهان به شدت زياد مي‌شود. اين ازدياد مقاومت شديد را ديوار صوت مي‌نامند. تحقيقات دامنه‌داري در زمينه‌ي فضانوردي صورت گرفت و منجر به آن شد دانشمندان آمريكا و شوروي اقدام به تعليم فضانوردان خود براي اكتشافات فضايي بنمايند.

يكي از فضانوردان شوروي گاگارين بود كه علاقه‌ي فوق‌العاده‌اش به فن هوانوردي او را به دانشكده‌ي خلباني كشاند. پس از مدتي در آوريل 1961 با يك قمر مصنوعي به نام واستوك I به فضا صعود كرد و در مداري برگرد كره‌ي زمين قرار گرفت. پرواز او در نقطه‌اي مجاور درياي خزر صورت گرفت و مدت 1 ساعت و 8 دقيقه به‌طول انجاميد. در تمام مدت پرواز ميان اين نخستين كيهان نورد و زمين ارتباط راديويي برقرار بود. گاگارين در طول مدت پرواز برنامه‌هاي تحقيقات متنوعي اجرا مي‌كرد. او نخستين كسي است كه مدت درازي حالت بي‌وزني را تحمل كرده است. موقع برگشت به‌وسيله‌ي ترمز خاصي كه خلاف جهت حركت بود وارد جو زمين گرديد. سپس عمل ترمز كردن تحقت كنترل پايگاه زميني نخست به كمك باله و سپس با چتر نجات صورت گرفت آن‌گاه محفظه‌ي اصلي از سفينه‌ي فضايي جدا شد و هر دو قسمت در فاصله‌ي چند كيلومتري كه پيش‌بيني شده بود در نزديكي حاجي‌طرفان به زمين نشست. بعد از گاگارين فضانوردان آمريكايي نيز انجام مأموريت‌هاي فضايي را به‌عهده گرفتند كه بين آن‌ها مي‌توان از گلن Glenn نام برد. كسي كه در جنگ جهاني دوم و در جنگ كره شركت داشت و جمعاً 24 مدال و نشان گرفت. علاقه‌ي فراواني به كارهاي مخاطره‌آميز داشت. به‌طوري كه دوران صلح يا جنگ برايش فرقي نداشت. او يك‌بار مسافت لوس‌آنجلس تا نيويورك را با سرعتي سريع‌تر از سرعت صوت پرواز كرد.
نزديك به يك سال بعد از گاگارين در مدار كره‌ي زمين قرار گرفت و مدت 4 ساعت و 56 دقيقه سه بار دور كره‌ي زمين گردش نمود.
اكنون مسابقه‌ي اكتشاف از طرف دولت‌هاي آمريكا و شوروي به سرعت دنبال مي‌شود تا روزي كه «رسد آدمي به جايي كه به‌جز خدا نبيند»

منبع:Hupaa

سیاهچاه چیست؟

سياهچاله چيست

کره زمین و دیگر کرات و سیارات تشکیل دهنده جهان ما همگی دارای نیرویی هستند که اشیاء را به سوی خود جذب می‌کنند... [ نجوم و اخترفيزيك ]

---

گرانش :

كره زمين و ديگر كرات و سيارات تشكيل دهنده جهان ما همگي داراي نيرويي هستند كه اشياء را به سوي خود جذب مي‌كنند اين نيرو را گرانِش يا جاذبه مي‌‌ناميم، كه نيوتن آن را كشف كرد. از دير باز همواره دو مسئله مورد توجه بود: تمايل اجسام به سقوط به طرف زمين هنگام رها شدن. حركات سيارات،از جمله خورشيد و ماه كه در آن زمان سياره بشمار مي‌آمدند. در گذشته اين دو موضوع را جدا از هم ميدانستند.يكي از دستاوردهاي بزرگ آيزاك نيوتن اين بود كه نتيجه گرفت: اين دو موضوع در واقع امر واحدي هستند و از قوانين يكساني پيروي مي‌كنند. در سال ۱۶۶۵ ،پس از تعطيلي مدرسه به خاطر شيوع طاعون، نيوتن، كه در آن زمان ۲۳ سال داشت،از كمبريج به لينكلن شاير رفت.او در حدود پنجاه سال بعد نوشت:....در همان سال (۱۶۶۵) اين فكر به نظرم آمد كه نيروي لازم براي نگه داشتن ماه در مدارش و نيروي گرانش در سطح زمين با تقريب خوبي با هم مشابهند. ويليام استوكلي، يكي از دوستان جوان ايزاك نيوتن مي‌‌نويسد، وقتي با آيزاك نيوتن زير درختان سيب يك باغ مشغول صرف چاي بوده است نيوتن به او گفته كه ايده گرانش در يك چنين حايي به ذهنش خطور كرده است. استوكس مي‌‌نويسد:«او در حالي كه نشسته و در فكر فرو رفته بود سقوط يك سيب توجهش را جلب مي‌كند و به مفهوم گرانش پي مي‌‌برد. پس از آن به تدريج خاصيت گرانش را در مورد حركت زمين و اجسام سماوي به كار مي‌‌برد........» البته بايد گفت: اينكه سيب مذكور به سر آيزاك نيوتن خورده است يا خيرمعلوم نيست! آيزاك نيوتن تا سال ۱۶۷۸ ،يعني تقريبا تا ۲۲ سال پس از درك مفهوم اساسي گرانش نتايج محاسبات خود را به طور كامل منتشر نكرد. در اين سال دستاوردهايش را در كتاب مشهور اصول كه از آثار بزرگ اوست منتشر كرد. از دلايلي كه باعث مي‌‌شد او نتايج خود را انتشار ندهد، مي‌توان به دو دليل اشاره :يكي شعاع زمين ،كه براي انجام محاسبات لازم بود و آيزاك نيوتن آن را نمي‌دانست و ديگري، آيزاك نيوتن به طور كلي از انتشار نتايج كار خود ابا داشت زيرا مردي كمرو و درونگرا بود واز بحث و جدل نفرت داشت. راسل در مورد او مي‌‌گويد:«اگر او با مخالفت‌هايي كه گاليله با آن‌ها مواجه بود ،روبرو مي‌‌شد، شايد هرگز حتي يك سطر هم منتشر نمي‌كرد. در واقع ،ادموند هالي(كه ستاره دنباله دار هالي به نام اوست) باعث شد آيزاك نيوتن كتاب اصول را منتشر كند. آيزاك نيوتن در كتاب اصول از حد مسائل سيب-زمين فراتر مي‌‌رود و قانون گرانش خود را به تمام اجسام تعميم مي‌دهد. گرانش را مي‌توان در سه قلمرو مطالعه كرد: جاذبه بين دو جسم مانند دو سنگ و يا هر دو شيئ ديگر.اگر جه نيروي بين اجسام به روش‌هاي دقيق قابل اندازه گيري است ولي بسيار ضعيف تر از آن است كه ما با حواس معمولي خود آن را درك كنيم. جاذبه زمين بر ما و اجسام اطراف ما كه يك عامل تعيين كننده در زندگي ماست و فقط با اقدامات فوق العاده مي‌توانيم از آن رهايي پيدا كنيم. مانند پرتاب فضاپيماهايي كه بايد از قيد جاذبه زمين رها شوند. در مقياس كيهاني يعني در قلمرو منظومه خورشيدي و بر هم كنش سياره‌ها و ستاره ها،گرانش نيروي غالب است. آيزاك نيوتن توانست حركت سيارات در منظومه خورشيدي و حركت در حال سقوط در نزديكي سطح زمين را با يك مفهوم بيان كند.به اين ترتيب مكانيك زميني و مكانيك سماوي را كه قبلا از هم جدا بودند در يك نظريه واحد با هم بيان كند.از نظريه‌هاي ديگر مي‌توان به نظريه گرانش اينشتين يا همان نسبيت عام و همچنين نظريه‌هاي كوانتومي اشاره كرد كه در اكثر آنها (نظريه‌هاي كونتومي) عامل انتقال گرانش ذرات بوزوني بنام گرويتون (Graviton) هستند....... ..... تئوري نسبيت عام انيشتين: نيوتون فرض مي كرد كه نيروي گرانش به طور لحظه اي عمل مي كرد . نظر او اين بود كه اعمال شدن كشش خورشيد بر روي زمين محتاج زمان نيست ، و بر هم كنش هاي گرانشي ، حتي در فواصل نامحدود ستارگان ، در آني روي مي دهد . انيشتين به نادرست بودن اين نظر پي برد ، چرا كه هيچ بر هم كنشي ( و همچنين هيچ جسمي ) نمي تواند سريع تر از سرعت نور منتشر شود . از اين رو ، انيشتين تكميل نظريه ي جديدي را در باره ي گرانش آغاز كرد كه در آن هم سرعت انتشار گرانش همان سرعت نور باشد و هم بتواند حركت هاي سيارات را به خوبي نظريه ي نيوتون توضيح دهد. به فرجام رساندن اين كار ، نه از نظر فرمول بندي رياضي آسان بود و نه به راحتي در تصور مي آمد . انيشتين مجبور بود كه پيش از ترسيم تصوير كاملي از گرانش ، بعضي از تصورات پيشين درباره ي ماهيت فضا ، زمان و حركت را كنار بگذارد . وي لازم ديد كه منظره ي ساده و به راحتي قابل تصوري كه از فضا داريم ، يعني فضاي مسطح سه بعدي ، را نيز كنار بگذارد . در عوض ، آنچه از جانب انيشتين مطرح و نشان داده شد اين بود كه ميدان گرانشي در فضا ، مثلا ميدان ناشي از وجود خورشيد ، به اعوجاجي در فضا مي انجامد ، كه شدت آن به ميزان جرم جسم بستگي دارد . علاوه بر اين ، انيشتين دريافت كه صرفا در قالب جهان سه بعدي نمي توان به راحتي اين موضوع را درك كرد و از اين رو ، در معادلات خود ، زمان را به منزله ي بعد چهارم به كار برد. ما معمولا فرض مي كنيم كه يك رويداد تنها در فضا روي مي دهد و بنابراين فكر مي كنيم كه هر رويداد را تنها به كمك سه عدد ، كه مختصات فضايي آن را نشان مي دهد ، مي توان وصف كرد . انيشتين رويداد ها را در فضا-زمان توصيف كرد ، اما باز قدمي جلوتر نهاد و فرض كرد كه چهار بعد فضا-زمان مي تواند خميده باشد. سرانجام ، در 1916 ، نظريه ي نسبيت عام به طور كاملا رياضي بسط داده شد ، كه شامل معادلات توصيف كننده ي انحناي فضا-زمان در پيرامون يك جسم پر جرم بود. براي اين كه اين مساله را راحت تر تجسم كنيد ، لحظه اي فكر كنيد كه فضا-زمان ، به عوض چهار بعدي بودن ، دو بعدي است . ما مي توانيم اين فضا-زمان دو بعدي را به صورت يك صفحه ي مسطح ، كه هيچ جسم داراي جرم در مجاورت آن نيست ، نشان دهيم . اما در حضور يك جسم ، مانند خورشيد ، صفحه ي مسطح معوج مي شود . فرورفتگي ظاهر مي گردد كه نشانگر انحناي فضا-زمان در نتيجه ي ميدان گرانشي جسم است . هر چه جرم جسم بيشتر باشد ، به فرورفتگي بزرگتري در فضا-زمان مي انجامد . هر جسمي كه به قدر كافي به اين فرو رفتگي نزديك شود مجبور است كه مسير خود را تغيير دهد . اگر حركت جسم بسيار آرام و كاملا به سمت مركز فرورفتگي باشد ، به درون حفره ي فرورفتگي مي افتد و در ته آن ساكن مي شود . اگر جسم به هنگام حركت به سوي خورشيد ، سرعت كافي داشته باشد ، خورشيد را پشت سر مي گذارد ، اما مسير آن خط راست نخواهد بود . جسم ، موقعي كه از فرورفتگي عبور مي كند ، مستقيم ترين مسير ممكن را طي مي كند ( خط ژئودزيك) ، اما آشكا است كه اين خط نمي تواند خط مستقيم باشد ، زيرا صفحه اي كه جسم در آن حركت مي كند ، خميده است. از اين رو ، جسمي مانند يك دنباله دار ، هنگامي كه از كنار خورشيد مي گذرد ، در اثر گرانش خورشيد چنان تغيير مسير مي دهد كه پس از عبور از مجاورت آن ، راستايي كاملا متفاوت را در پيش مي گيرد . به همين ترتيب ، سياره اي مانند زمين ، علي رغم سرعت بسيار زيادي كه در فضا دارد ، گرفتار فرورفتگي فضا-زمان خورشيد مي شود و در ميان دامنه هاي اين فرورفتگي براي هميشه گردش مي كند. ....... سياه چاله چيست؟: به طور ساده سياه چاله قسمتي از فضا است كه جرم متمركز بسيار زيادي دارد بطوري كه هيچ جسمي شانسي براي فرار از جاذبه ي آن ندارد. تا به امروز بهترين تئوري براي جاذبه تئوري نسبيت اينشتين است و ما بايد در نتايج اين نظريه به اندازه ي كافي د قيق شويم تا بتوانيم سياه چاله ها را در جزئيات اين نظريه پيدا كنيم . فرض كنيد شما روي سطح سياره اي ايستاده ايد و سنگي را به هوا مي اندازيد اگر آنو به اندازه ي كافي با شدت به بالا پرتاب نكنيد آن سنگ به اندازه كمي بالا مي رود اما بعد از مدتي به علت شتاب جاذبه زمين آن سنگ شروع به سقوط مي كنه اگر شما به اندازه ي كافي آن سنگ رو محكم به هوا پرتاب كنيد شما مي توانيد آن رو از دام جاذبه ي آن سياه خارج كنيد و آن تا ابد در حال اوج گيري نسبت به آن سياره به حركت خود ادامه مي دهد به سرعتي كه شما لازم داريد تا سنگ از جاذبه ي آن سياره فرار كند " سرعت گريز " گفته مي شود همان طور كه حدس زده مي شود سرعت گريز به جرم سياره بستگي داره اگر سياره به اندازه ي كافي جرم زياد داشته باشد قاعدتا سرعت گريز بيشتري را طلب مي كند البته اين تنها عامل سرعت گريز نيست بلكه فاصله ما تا مركز سياره هم شرط ديگري است كه بر سرعت گريز تاثير مي گذارد رابطه ي فاصله با سرعت گريز رابطه ي عكس است براي مثال سرعت گريز از سطح سياره ي زمين 11/2 كيلومتر بر ثانيه است يا 25000 مايل بر ساعت در صورتي كه سرعت گريز از سطح ماه فقط 2/4 كيلومتر بر ثانيه است يا 5300 مايل بر ساعت (براي تبديل اين سرعت ها از سيستمي كه در پايين صفحه قرار دارد مي توانيد استفاده كنيد) حال تصور كنيد كه جسمي با جرمي فوق العاده زياد و شعاع فوق العاده كم داريم كه سرعت گريز از سطح آن به اندازه ي سرعت نور است سرعت گريز را از رابطه ي زير محاسبه مي گردد : V2=MG/R كه در آن V سرعت گريز از مركز ، M جرم سياره ، G ثابت گرانش و R فاصله ما تا مركز سياره است كه اگر ما روي سطح آن قرار گرفته باشيم برابر با شعاع آن سياره خواهد شد. شروع اوليه ي مطالعه ي چگالي شديد سياه چاله ها در سده ي 18 شروع شد ، تقريبا به فاصله ي كمي از انتشار نظريه ي نسبيت اينشتين كارل شوارتسشيلد موفق به حل معادله اي شد كه در مورد يك شي بحث مي كرد بعد ها اشخاصي مانند اپنهايمر ، ولكف و اشنايدر در سال 1930 متوجه وجود شي اي به نام سياه چاله در جهان شدند (البته واژه ي سياه چاله در سال 1969 توسط دانشمندي به نام جان آرچيبالد ويلر ابداع شد) اين دانشمندان نشان دادند كه وقتي ستارگان پر جرم سوخت خود را به طور كامل از دست مي دهند نمي توانند خود را تحمل كنند و نيروي جاذبه خودشان بر خودشان غلبه مي كند و آنها را به اصطلاح رمبيده مي كند به درون خود. در جهان نسبيت گرانش خود را در لباس خمش فضا و زمان نشان مي دهد . اجرام پر جرم فضا زمان را خميده مي كنند ، به اين دليل است كه هندسه نمي تواند آن را توصيف كند در كنار سياه چاله خمش فضا بسيار شديد است و به همين دليل خصوصيتهاي سياه چاله عجيب به نظر مي رسد سياه چاله ها داراي خصوصيتي به نام افق رويداد است اين افق رويداد سطحي كروي شكل است كه از آن به مرز سياه چاله ها نام برده مي شود شما مي توانيد داخل آن شويد اما نمي توانيد از آن خارج شويد در واقع به محض آنكه شما وارد آن شويد شما محكوم شده ايد كه به سمت مركز تكينگي كه در مركز سياه چاله واقع شده است كشيده شويد . شما مي توانيد فكر كنيد كه افق رويداد مكاني است كه سرعت گريز از آن برابر با سرعت نور است قاعدتا خارج است افق رويداد سرعت گريز كمتر از سرعت نور است براي يك رصدگر وقتي كه به افق رويداد نگاهي مي اندازيم البته نه با امكانات رصد چشمي بلكه راديويي و ... افق رويداد را سطحي كاملا كروي ثابت خواهيم يافت ولي اگر به آن كمي نزديك تر شويم متوجه تندي آن مي شويم در واقع آن دارد با سرعت نور حركت مي كند پس ما براي اينكه بتوانيم از سياهچاله فرار كنيم بايد سرعتي مافوق نور داشته باشيم . هنگامي كه به افق وارد شويد مختصات وضعيت فاصله شما از مركز به طور شتابداري كم مي شود ولي در عوض به خاطر هندسه ي منحصر به فرد سياه چاله ها مختصات زمان شما به طور شتابدار به سمت جلو مي رود به طوري كه شما فلواقع در آينده به سر خواهيد برد . ............

انواع سياهچاله :

شوارتس شيلد: ساده ترين نوع سياهچاله‌هاست، بار و چرخش ندارد، تنها يك افق رويداد و يك فوتون كره دارد، از آن نمي توان انرژي استخراج كرد. شامل تكينگي ، نقطه‌اي است كه در آن ماده تا چگالي نامحدود در هم فرو رفته است......... رايزنر- نورد شتروم: هم بار دارد وهم چرخش ، مي تواند دو افق رويداد داشته باشد ، اما تنها يك فوتون كره دارد. شامل يك تكينگي نقطه اي است كه وجود آن در طبيعت نامحتمل است، زيرا بارهاي آن همديگر را خنثي مي كنند...... كر: چرخش دارد، اما بار ندارد. بيضي و از بيروني حد استاتيك است. منطقه تيره ميان افق رويداد و حد استاتيك ارگوسفر است، كه مي توان از آن انرژي استخراج كرد. مي تواند دو افق رويداد و دو حد استاتيك داشته باشد. دو فوتون كره دارد. شامل يك تكينگي حلقه‌اي است........... .. كر- نيومان: هم بار دارد و هم چرخش ، همان سياهچاله كر است، جز اينكه بار دارد، ساختارش شبيه ساختار سياهچاله كر است. مي‌توان از آن انرژي استخراج كرد. يك تكينگي حلقه‌اي دارد... .... به نظر پژوهشگران چهارنوع سياهچاله همچنانكه ذكر شد مي تواند وجود داشته باشند. مهمترين موضوع در باب سياه چاله آنست كه، بدانيم ماده در داخل سياهچاله‌اي كه حاصل آمده است در نهايت به چه سرنوشتي دچار مي شود؟ اختر فيزيكدانان مي‌گويند: اگر مقداري ماده به داخل حفره سياه از قبيل آنچه كه از يك ستاره وزين مرده بجاي مانده بيندازيد، نتيجه نهايي همواره الزاما يك چيز خواهد بود و تنها جرم ، بار الكتريكي و اندازه حركت زاويه اي كه جسم با خود حمل مي كند باقي خواهند ماند. اما اگر كل جهان به داخل حفره سياه خود بيفتد، يعني به شكل سياهچاله در آيد، ديگر حتي كمياب بنيادي (جرم) ، بار الكتريكي و اندازه حركت زاويه اي نيز ناپديد مي گردند.

(شعاع شوارتس شيلد : )

بعد از مدت كمي كه از انتشار نسبيت عام گذشته بود كارل شوارتسشيلد اخترشناس آلماني با بررسي معادلات اين نظريه راه حلي را يافت كه فضاي اطراف جسم فشرده بسيار پر جرمي را كه ميدان گرانشي بسيار شديدي دارد توصيف مي كرد اين نكته مهم است كه بگوييم نيروي گرانش نه تنها به جرم بلكه به فاصله نيز بستگي دارد شوارتسشيلد دريافت كه اگر جرم يك جسم چنان متراكم شود كه در واقع تمام جرم آن در مركزش جاي بگيرد آنگاه فضا-زمان در فاصله ي معيني از جسم كه همان شعاع شوارتسشيلد است هندسه ي خاصي به خود مي گيرد جالب است كه بگوييم كه هيچ چيز نمي تواند از اين شعاع بگذرد و آنرا پشت سر بگذارد آنچه كه در نزديكي شعاع شوارتسشيلد روي مي دهد از ۲ زاويه ديد متفاوت است ۱- از بيرون : از بيرون از شعاع شوارتسشيلد اگر ما در جائي ساكن باشيم خواهيم ديد كه آن فضاپيمائي كه به داخل سياه چاله دارد سقوط مي كند تا بينهايت بايد سفر كند تا به جسم مركزي كشيده شوند ۲- از داخل : به محض اينكه پا به داخل اين شعاع مرگبار بگذاريد دنيا پيش روي شما تيره و تار خواهد شد. ببينيد هر جسمي شعاع شوارتسشيلد مخصوص به خود را دارد نه اينكه بگوييم فقط سياه چاله ها دارند ...شعاع شوارتسشيلد هر جرمي از فرمول زير محاسبه مي شود... توجه داشته باشيد كه r اندازه ي شعاع G ثابت جهاني گرانش M جرم ماده ي مورد نظر و در نهايت C سرعت نور است براي جرم ۳۰ منظومه شمسي شعاع شوارتسشيلد برابر است با ۱۰۰ كيلومتر!!!....... جالب اينجاست كه شخصي با نام جان ميشل در سال ۱۷۸۳ نكته اي جالب را كشف كرد كه سرعت گريز از سطح اين چنين جرمهايي (مانند سياه چاله ها) را اگر در فرمول زير قرار دهيم سرعت نور بدست خواهد آمد يعني سرعت گريز از سطح براي يك همچين جرمهايي سرعت نور است: V2/2=GM/r ............ (V سرعت گريز از سطح است) همان طور كه گفته شد زمان در اين شعاع با زمان جهاني فرق زيادي مي كند و در واقع داخل آن به چشم ناظر خارح آن صفر است و اگر شخصي را در آنجا ببيند در حالت سكون خواهد ديد اين جاذبه كه زمان را در واقع نگه مي دارد كار ديگري را هم انجام مي دهد تا به حال كلمه ي انتقال به رنگ قرمز خطوط طيفي به گوشتان خورده است وقتي جسمي آسماني پر جرم از خود پرتو بلند قرمز ساطع مي كند اين پرتو به دليل گرانش بالاي جرم آسماني و تاثير جاذبه روي نور به رنگ قرمز متمايل مي شود بله در اين جاذبه ي زياد نور يك همچين حالتي را پيدا مي كند. .......

منبع:Hupaa

سي تي اسكن (CT-SCAN) چيست؟

 

سي تي اسكن (CT-SCAN) چيست؟

ريشه لغوي

اين شيوه تصوير برداري در حقيقت به معني تصوير گيري مقطعي و عرضي از اعضاي بدن مي‌باشد. اما داراي اسامي مختلفي است كه از آن جمله مي‌توان به CAT مخفف كلمات Computerized Axial Tomography به معني توموگرافي كامپيوتري محوري مي‌باشد. CTAT مخفف كلمات Computerized trans Axial Tomography به معني توموگرافي كامپيوتري عرضي محوري مي‌باشد. CTR مخفف كلمات computerized trans Recanstration ، CDT مخفف كلمات computerized Digital Tomography به معني توموگرافي ديجيتالي كامپيوتري مي‌باشد. اما نام ترجيحي آن كه در كتابها و كاربردهاي پزشكي بكار مي‌رود كلمه CT اسكن مخفف كلمات computerized tomography scan مي‌باشد كه كلمه scan اسكن به معني تقطيع كردن و واژه توموگرافي از Tomo به معني برش يا قطعه و graphy به معني شكل و ترسيم است، گرفته شده است. در اصل به معني تصويرگيري از برشهاي قطع شده از يك عضو به صورت كامپيوتري مي‌باشد.

اگر با يك درخواست سي‌تي اسكن ، به بخش سي‌تي اسكن يك بيمارستان مراجعه كرده باشيد، شايد براي شما اين سوال پيش آمده باشد كه فرو رفتن در يك دستگاه تونل مانند و بي حركت ماندن براي مدتي در داخل آن شما را دچار دلهره مي‌كند يا نه. آيا با توجه به اخبارهاي راديو و تلويزيون راجع به خطرات اشعه ايكس خطري شما را تهديد مي‌كند يا نه؟ يا اينكه چگونه يك كارشناس راديولوژي بعد از قرار دادن شما در داخل دستگاه خود به اتاق ديگري رفته و از پشت يك شيشه بزرگ و يك كامپيوتر چه كاري انجام مي‌دهد و با بلندگو با شما صحبت مي‌كند؟

تاريخچه

در سال 1917 ميلادي يك رياضيدان اتريشي به نام رادون (J.Radon) ثابت كرد كه يك شيئي دو يا سه بعدي را مي‌توان با گرفتن بي‌نهايت عكس از آن در جهات مختلف به تصوير كشيد كه پايه‌اي براي سي‌تي اسكن محسوب مي‌شد. در سال 1956 دانشمندي به نام بارسول (Barcewell) نقشه خورشيدي از تصاوير شعاع‌ها درست كرد. در سال 1961 الدندرف (oldendorf) و در سال 1963 آلن كورمارك (Allencormarck) انديشه‌هايي از سي‌تي اسكن را فهميده و مدلهايي در حد آزمايشگاهي ساخته‌اند. در سال 1968 كول (kuhl) و ادواردز (Edwords) يك دستگاه اسكن مكانيكي براي تصويري از هسته ساخته‌اند كه موفق بودند. اما نتوانستند كار خود را در حد راديولوژي تشخيصي ، توسعه دهند. تا اينكه در سال 72-1970 اصول رياضي گفته ‌شده توسط رياضيدان انگليسي (God feryhaunsfield) بكار گرفته شد و توانست يك دستگاه سي‌تي اسكن را بسازد و جهت مصرف باليني معرفي كند. در سال 1979 جايزه نوبل بطور مشترك به پروفسور آلن كورمارك و گاد فري هانسفيلد تعلق گرفت.

سير تحولي و رشد

مانند تمام رشته‌هاي تصوير گيري پزشكي (راديولوژي) دستگاه‌هاي سي‌تي اسكن بطور مداوم تغيير كرده و بوسيله كارخانه‌ها و سازندگان مختلف پيش رفته است. دستگاه اوليه كه بوسيله هانسفيلد و توسط شركت EMI ساخته شده بود، فقط براي ارزيابي مغز طراحي شده بود، كه دستگاه نسل اول يا EMI نام داشت. مدت‌ زمان كوتاهي نگذشت كه نسل دوم دستگاه‌هاي سي‌تي اسكن با امكانات بيشتر به بازار آمد و نسل سوم اين دستگاه‌ها با امكاناتي از جمله كم شدن زمان تصوير گيري معرفي شد. هم ‌اكنون نسل چهارم با سرعت خيلي بالا و امكانات بهينه و نتايج عالي موجود مي‌باشد.

ساختمان يك دستگاه سي‌تي اسكن

يك دستگاه اسكن توموگرافي كامپيوتري از يك ميز براي قرار گرفتن بدن بيمار ، يك گانتري كه سر بيمار در آن قرار مي‌گيرد، يك منبع توليد اشعه ايكس ، سيستمي براي آشكار كردن تشعشع خارج ‌شده از بدن ، يك ژنراتور اشعه ايكس ، يك كامپيوتر براي بازسازي تصوير و كنسول عملياتي كه تكنولوژيست راديولوژي بر آن قرار مي‌گيرد، تشكيل شده است.

اصول كار دستگاه سي‌تي اسكن

پس از اينكه بدن بيمار بر روي ميز و سر آن در گانتري قرار گرفت و شرايط دستگاه بر حسب ناحيه مورد تصوير برداري تنظيم شد، يك دسته پرتو ايكس توسط كوليماتور (محدودكننده دسته اشعه) به صورت يك باريكه در آمده و از بدن بيمار رد مي‌شود (پالس مي‌شود). مقداري از انرژي اشعه هنگام عبور از بدن جذب و باقيمانده اشعه با عنوان پرتو خروجي كه از بدن بيمار عبور مي‌كند توسط آشكار سازي كه مقابل دسته پرتو ايكس قرار دارد، اندازه ‌گيري شده و بعد از تبديل به زبان كامپيوتري در حافظه كامپيوتر ذخيره مي‌شود. بلافاصله پس از اينكه اولين پالس اشعه بطرف بيمار فرستاده و اندازه‌گيري شد و لامپ اشعه ايكس يك حركت چرخشي بسيار كم انجام داد، دسته پرتو ايكس دوباره پالس شده ، مجددا اندازه‌گيري مي‌شود و در حافظه كامپيوتر ذخيره مي‌گردد.

اين مرحله چند صد يا چند هزار بار بسته به نوع دستگاه تكرار مي‌شود تا تمام اطلاعات مربوط به عضو مورد نظر در حافظه كامپيوتر ذخيره شود. كامپيوتر ميزان اشعه‌اي را كه هر حجم معيني از بافت جذب مي‌كند، اندازه ‌گيري مي‌كند. اين حجم بافتي را واكسل (Voxel) مي‌نامند كه مشابه چند ميليمتر مكعب از بافت بدن مي‌باشد. در سي ‌تي ‌اسكن يك لايه مقطعي از بدن به اين واكسلهاي ريز تقسيم مي‌شود، كه با توجه به مقدار جذب اشعه‌اي كه توسط هر كدام از اين واكسلها صورت مي‌گيرد، يك شماره نسبت داده مي‌شود. اين شماره‌ها نيز بر روي تصوير كه بر صفحه تلويزيون مانند كامپيوتر مي‌افتد، يك چگالي با معيار خاكستري (از سفيد تاسياه) اختصاص داده مي‌‌شود.

نمايش هر كدام از واكسلها را بر روي مونيتور يك پيكسل (Pixl) مي‌گويند. يعني واكسلها حجم سه بعدي و پيكسلها دو بعدي مي‌باشند و هر چه تعداد پيكسلها بر روي مونيتور بيشتر باشد تصوير واضح‌تر و قابل تفكيك‌تر است. اعدادي كه با توجه به مقدار جذب اشعه به هر بافت اختصاص داده مي‌شود، را اعداد سي ‌تي يا اعداد هانسفيلد مي‌نامند. بطور مثال بافت چربي كمتر از بافت عضلاني و بافت عضلاني كمتر از بافت استخواني اشعه را جذب مي‌كند. بنابراين بطور مثال استخوان 400+ ، آب صفر و چربي 50 و هوا 500 مي‌باشد كه هر چه مقدار اين اعداد كمتر باشد، بر روي فيلم سي‌تي اسكن آن قسمت طبق معيار خاكستري بيشتر به سمت سياهي تمايل دارد و برعكس هرچه عدد سي‌ تي مثل استخوان بالا باشد تصوير به سمت سفيدي تمايل دارد. گاهي براي مشخص ‌تر شدن اعضايي كه داراي چگالي شبيه به هم هستند از مواد كنتراست‌ زا استفاده مي‌شود كه تفاوت را به خوبي مشخص كند.

كاربرد

تشخيص بيماريهاي مغز و اعصاب

چون سي ‌تي اسكن مي‌تواند تفاوت بين خون تازه و كهنه را به تصوير بكشد، به همين دليل براي نشان دادن موارد اورژانس بيماريهاي مغزي بهترين كاربرد را دارد.

بيمارهاي مادر زادي مانند بزرگي يا كوچكي جمجمه .

تشخيص تومورهاي داخل جمجمه‌اي و خارج مغزي .

خونريزي در قسمت‌هاي مختلف مغز و سكته‌هاي مغزي .

تشخيص بيماري اعضاي داخل شكمي مانند كبد ، لوزالمعده ، غدد فوق كليوي.

بررسي بيماريهاي ريه.

منبع:Hupaa

كاربرد ليزر در مصارف نظامي

 

كاربرد ليزر در مصارف نظامي

كاربرد ليزر در مصارف نظامي

كاربردهاي نظامي ليزر هميشه عمده ترين كاربردهاي آن بوده است . فعلا مهمتريم كاربردهاي نظامي ليزر عبارت اند از:

الف) فاصله يا بهاي ليزري

ب) علامت گذارهاي ليزري

ج) سلاح هاي هدايت انرژي

فاصله ياب ليزري مبتني بر همان اصولي است كه در رادارهاي معمولي از آن ها استفاده مي شود. يك تپ كوتاه ليزري ( معمولا با زمان 10 تا 20 نانوثانيه) به سمت هدف نشانه گيري مي شود و تپ پراكنده برگشتي بوسيله يك دريافت كننده مناسب نوري كه شامل آشكارساز نوري است ثبت مي شود. فاصله مورد نظر با اندازه گيري زمان پرواز اين تپ ليزري به دست مي ايد. مزاياي اصلي فاصله ياب ليزري را مي توان به صورت زير خلاصه كرد :

الف) وزن - قيمت و پيچيدگي آن به مراتب كمتر از رادارهاي معمولي است.

ب) توانايي اندازه گيري فاصله حتي براي هنگامي كه هدف در حال پرواز در ارتفاع بسيار كمي از سطح زمين و يا دريا باشد.

اشكال عمده اين نوع رادار در اين است كه باريكه ليزر در شرايط نامناسب رويت به شدت در جو تضعيف مي شود. فعلا چند نوع از فاصله يابهاي ليزري با بردهاي تا حدود 15 كيلومتر مورد استفاده اند :

:الف) فاصله ياب هاي دستي براي استفاده سرباز پياده ( يكي از آخرين مدل هاي آن در آمريكا ساخته شده كه در جيب جا مي گيرد و وزن آن با باتري حدود 500 گرم است.

:ب) سيستم هاي فاصله ياب براي استفاده در تانكها

:ج) سيستم هاي فاصله ياب مناسب براي دفاع ضد هوايي

اولين ليزرهاي كه در فاصله يابي از آن ها استفاده شد ليزرهاي ياقوتي با سوئيچ Q بودند. امروزه فاصله يابهاي ليزري اغلب بر اساس ليزرهاي نئودميم با سوئيچ Q طراحي شده اند. گرچه ليزرهاي CO2 نوع TEA در بعضي موارد ( مثل فاصله ياب تانك ها ) جايگزين جالبي براي ليزرهاي نئودميم است.

دومين كاربرد نظامي ليزر در علامت گذاري است. اساس كار علامت گذاري ليزري خيلي ساده است : ليزري كه در يك مكان سوق الجيشي قرار گرفته است هدف را روشن مي سازد به خاطر روشنايي شديد نور هنگامي كه هدف به وسيله يك صافي نوري با نوار باريك مشاهده شود به صورت يك نقطه روشن به نظر خواهد رسيد. سلاح كه ممكن است بمب - موشك - و يا اسلحه منفجر شونده ديگري باشد بوسيله يك سيستم احساسگر مناسب مجهز شده است. در ساده ترين شكل اين احساسگر مي تواند يك عدسي باشد كه تصوير هدف را به يك آشكارساز نوري ربع دايره اي كه سيستم فرمان حركت سلاح را كنترل مي كند انتقال مي دهد و بنابراين مي تواند آن را به سمت هدف هدايت كند. به اين ترتيب هدف گيري با دقت بسيار زياد امكان پذير است. ( دقت هدف گيري حدود 1 متر از يك فاصله 10 كيلومتري ممكن به نظر مي رسد.) معمولا ليزر از نوع Nd: YAG است. در حالي كه ليزرهاي CO2 به خاطر پيچيدگي آشكارسازهاي نوري ( كه مستلزم استفاده در دماهاي سرمازايي است) نامناسب اند. علامت گذاري ممكن است از هواپيما - هليكوپتر و يا از زمين انجام شود. ( مثلا با استفاده از يك علامت گذار دستي ).

اكنون كوشش قابل ملاحظه اي هم در آمريكا و هم در روسيه براي ساخت ليزرهايي كه به عنوان سلاحههاي هدايت انرژي به كار مي روند اختصاص يافته است. در مورد سيستم هاي قوي ليزري مورد نظر با توان احتمالا در حدود مگا وات ( حداقل براي چند ده ثانيه ) يك سيستم نوري باريكه ليزر را به هدف ( هواپيما - ماهواره يا موشك ) هدايت مي كند تا خسارت غير قابل جبراني به وسايل احساسگر آن وارد كند و يا اينكه چنان آسيبي به سطح آن وارد كند كه نهايتا در اثر تنش هاي پروازي دچار صدمه شود سيستم هاي ليزر مستقر در زمين به خاطر اثر معروف به شكوفايي گرمايي كه در جو اتفاق مي افتد فعلا چندان عملي به نظر نمي رسند. جو زمين توسط باريكه ليزر گرم مي شود و اين باعث مي شود كه جو مانند يك عدسي منفي باريكه را واگرا سازد با قرار دادن ليزر در هواپيماي در حال پرواز در ارتفاع بالا و يا در يك سفينه فضايي مي توان از اين مساله اجتناب ورزيد. اطلاعات موجود در اين زمينه ها به علت سري بودن آن ها اغلب ناقص و پراكنده اند. اما به نظر مي رسد كه اين سيستم ها كلا شامل باريكه هايي پيوسته با توان 5 تا 10 مگا وات (براي چند ثانيه ) با يك وسيله هدايت اپتيكي به قطر 5 تا 10 متر باشند مناسب ترين ليزرها براي اينگونه كاربرد ها احتمالا ليزرهاي شيميايي اند ( DF يا HF) . ليزرهاي شيميايي به ويژه براي سيستم هاي مستقر در فضا جالب اند زيرا توسط آن ها مي توان انرژي لازم را به صورت انرژي ذخيره فشرده به شكل انرژي شيميايي تركيب هاي مناسب تامين كرد.

منبع:Hupaa

قطب نما

 

قطب نما

طرز كار قطب نما

عقربه قطب نما هنگام باز نمودن درب آن ، آزاد شده و حول محور خود مي‌چرخد و سپس به علت نيروي مغناطيسي كره زمين هميشه در يك جهت معين كه همان قطب شمال مغناطيسي است مي‌استد و آن را به ما نشان مي‌دهد.

عقربه مذكور هيچگاه اشتباه نمي‌كند مگر آنكه در نزديكي اشياي آهني يا فولادي و يا كابلي قرار گرفته باشد . بنابراين ، هنگام استفاده از قطب نما بايستي مطمئن شويم كه از اشياي انحراف دهنده آن ، بطور كلي دور است.

كاربردهاي قطب نما

به كمك قطب نما مي‌توانيم گراي مغناطيسي كليه امتدادهاي مورد نظر را اندازه گرفته و با در دست داشتن گراي مغناطيسي يك امتداد ، جهت يابي بكنيم .

در كشتي ها و هواپيماها براي جهت يابي از آن استفاده مي‌شود.

در صنايع نظامي كاربرد وسيعي دارد از جمله ديده‌بان‌ها در مناطق عملياتي به كمك آن جهت يابي مي‌كنند.

در صنايع مخابرات ، كارهاي پژوهشي و ساختمان قبله نماها به كار برده مي شود.

قطب نماي پيشرفته

قطب نماهاي پيشرفته كه بيشتر در صنايع مخابرات و امور نظامي به كار برده مي‌شوند، مجهز به سلول‌هاي شب نما مي‌باشند كه حتي در تاريكي شب عمل جهت نمايي را صورت دهند. اين نوع قطب نماها در دوربين‌هاي دو چشمي نظامي ، تانك‌ها ، نفربرها و حتي در ساختمان برخي خودروهاي پيشرفته نيز به كار مي رود .

از قطب نماهاي پيشرفته در اندازه گيري طول جغرافيايي و عرض جغرافيايي محل نيز استفاده مي‌كنند كه در نقشه خواني ، پياده سازي عمليات نظامي ، ديده باني در مناطق جنگي و ... نقش تعيين كننده دارند.

منبع:Hupaa

نقش ميدان مغناطيسى در حفاظت از كره زمين

 

نقش ميدان مغناطيسى در حفاظت از كره زمين

 

ميدان مغناطيسى زمين همانند پوست پياز كره خاكى ما را در برگرفته است. توفان هاى خورشيدى آن را مورد حمله قرار داده و موجب بروز توفان هاى الكتريكى در آن مى گردند. اين توفان ها نيز متعاقباً بر روى سيستم هاى الكتريكى زمين اثر مى گذارد. اگر چه ميدان مغناطيسى زمين كره خاكى ما را از توفان هاى خورشيدى و تشعشعات فضايى حفظ مى كند اما متاسفانه اين ميدان مغناطيسى به تدريج در حال ضعيف ترشدن بوده و عواقب حاصل از آن مايه نگرانى كارشناسان امر است.

چندى پيش رسانه هاى گروهى از وقوع انفجارات شديد در خورشيد (در منظومه شمسى) خبر داده و متذكر شدند در اثر اين انفجارات، تشعشعات خطرناكى وارد جو زمين شده و ذرات الكتريكى باردار آن براى همگان مضر خواهد بود. در اين گزارش ها از قطع ارتباطات راديويى در سراسر جهان، از كار افتادن ماهواره ها و سيستم هاى برق رسانى سخن مى رفت. اين نگرانى ها همه بحق بودند. پس از انفجارهاى شديد خورشيدى كه 14 سال پيش صورت گرفتند ابرى از ذرات باردار پرانرژى ( اين ذرات باردار در زبان فيزيكدانان، پلاسما ناميده مى شود) با قدرتى 1700 بار بيشتر از روزهاى معمولى، به سوى سياره ما وزيدن گرفت. در آن زمان دانشمندان از اين بيم داشتند كه اگر توفان حاصل از اين ذرات پر انرژى به ميدان مغناطيسى زمين برسند، در ميدان مغناطيسى، شدت جريان الكتريكى آنچنان زياد خواهد بود كه تقريباً تمامى فيوزهاى سيستم هاى الكتريكى از كار خواهند افتاد. خوشبختانه اين فاجعه عظيم به وقوع نپيوست. تنها برخى از فركانس هاى راديويى دچار اشكال پخش شدند و كار بعضى از ماهواره ها به صورت موقت و از روى احتياط متوقف شد.

كارشناسان به اين نتيجه رسيدند كه ميدان مغناطيسى زمين، سپر دفاعى نامريى ما در برابر توفان هاى خورشيدى و تشعشعات فضايى بوده است. با اين وجود نقش پروتون ها و ذرات آلفا در اين تشعشعات و همچنين نقش ميدان مغناطيسى زمين هنوز هم معماهاى بسيارى را در خود نهفته دارند.

اما اصولاً چرا كره زمين از دو قطب مغناطيسى برخوردار است؟ چه چيزى باعث مى شود كه زمين همانند يك ميله مغناطيسى عظيم، آن طور كه همه ما آ ن را از كلاس هاى درس فيزيك مى شناسيم، عمل كند؟ چرا عقربه يك قطب نما هميشه جهت شمال و جنوب مغناطيسى را بر روى زمين نشان مى دهد؟ (اين مسئله هزاران سال پيش توسط چينى ها كشف شد.)

شايد بد نباشد توضيح دهيم كه حتى تا قرن شانزدهم ميلادى هم بسيارى از مردم معتقد بودند كه يك كوه عظيم مغناطيسى در شمال زمين وجود دارد.

متخصصان رشته هاى فيزيك و زمين شناسى تنها چند دهه پيش بود كه تئورى ديگرى را ارائه كردند و اين تئورى تازه، چهار سال پيش در انستيتوى تحقيقاتى شهر كارلسروهه مورد تائيد قرار گرفت. طبق اين تئورى تقريباً 95 درصد از ميدان مغناطيسى زمين از طريق يك ماشين دينام يا در حقيقت ژنراتورى كه با كمك اثر مغناطيسى، انرژى الكتريكى توليد مى كند، در ماده مذاب قشر بيرونى هسته زمين كه كلاً از آهن تشكيل شده است توليد مى شود. در اين قشر، جريان هايى به وجود مى آيند كه بر اثر چرخش كره زمين شكلى مارپيچ به خود مى گيرند. آزمايش هاى انجام گرفته نشانگر آنند كه اين جريان هاى مارپيچ، واقعاً يك ميدان مغناطيسى را به وجود مى آورند. ميدان مغناطيسى درونى زمين بر جريان هاى الكتريكى خارجى در يونوسفر جو زمين اثر گذاشته و به اين ترتيب در برابر توفان هاى خورشيدى و تشعشعات زيان آور ذرات الكتريكى نقش حفاظ را بازى مى كند.

البته اين ميدان مغناطيسى همانند ميدان مغناطيسى زمين كه دائماً ضعيف تر مى شود، از يك ثبات دائمى برخوردار نيست. علاوه براين، بررسى سنگ هاى كره زمين نشان مى دهد كه پس از بروز يك چنين ضعفى در ميدان مغناطيسى زمين، تقريباً هر 750 هزار سال يك بار، محل قطب هاى شمال و جنوب مغناطيسى تغيير مى كند. اما براساس محاسبات كنونى اين تغيير محل قطب هاى مغناطيسى زمين حدوداً 500 سال ديگر انجام خواهد گرفت. اينكه علت اين پديده چيست و آيا به اين خاطر، آن طور كه برخى از محققان معتقدند، آب وهواى كره زمين تغيير خواهد كرد يا اينكه اصولاً بقاى حيات بر روى كره خاكى ما با خطر مواجه مى شود، هنوز مشخص نيست.

منبع:Hupaa

نخستين گام در توليد تلويزيون هاى نورى

 

نخستين گام در توليد تلويزيون هاى نورى

ايسنا: محققان موفق به اختراع آنتنى شده اند كه نور مريى را همانند امواج راديويى به دام مى اندازد. به گفته محققان اين وسيله كه از نانوتيوب هاى كربنى بسيار ظريف تهيه شده مى تواند به عنوان پايه اى براى راه اندازى تلويزيون هاى نورى و يا براى تبديل انرژى خورشيدى به برق استفاده شود.

سيگنال هاى راديو و تلويزيونى با استفاده از آنتن هايى نزديك به اندازه طول موج هاى پرتوهاى شبكه سراسرى گرفته مى شوند. اين طول موج ها اغلب بسيار بلند هستند و از اين رو دريافت آنها مستلزم نصب آنتن هاى بلند است. در يك دريافت كننده يا رسيور موج الكترون هايى را در جريان هاى قابل توجه متصاعد مى كند كه براى محل صدا و تصوير تشديد مى شوند؛ اما نور به صورت فوتون - بسته هاى كوچكى كه ويژگى هاى امواج و ذرات را با هم دارند است كه سلول هاى چشمى مى توانند آنها را جذب كنند اما هيچ كس تاكنون نتوانسته بود ابزار كوچكى بسازد كه بتواند به عنوان يك آنتن عمل كند.

يانگ وانگ و دستيارانش در كالج بوستون از نانوتيوب هاى كربن استفاده كردند كه در ساختارهاى ميكروسكوپى از اتم هاى كربن تهيه شده اند. طبق نتايج منتشر شده در مجله فيزيك كاربردى نور جريان هاى الكترونيكى بسيار ظريف و مينياتورى متصاعد مى كند. يك آنتن نورمريى مى تواند با دريافت يك سيگنال تلويزيونى در بالاى يك اشعه ليزرى كه به سمت يك فيبرنورى ارسال شده عمل كند. اين فناورى مى تواند كيفيت و نفوذپذيرى سيگنال هاى تلويزيونى را افزايش دهد و يا مى توان از آن به عنوان پايه يك وسيله موثر انرژى خورشيدى كه نور دريافتى را به يك انرژى الكتريكى ذخيره شده در خازن استفاده كرد.

منبع:Hupaa