رفتن به نوشته‌ها

Author: علی‌اصغر جانعلی زاده

چرا … واقعا چرا ….؟؟؟/

همه ما تا الان با ثابت های فیزیکی سر و کار داشتیم ( معمولا هر نظریه برای خود یک ثابت دارد ، سرعت نور در نسبیت ، ثابت پلانگ در کوانتوم ، ثابت گرانش در مکانیک کلاسیک و …) و بعضی وقت ها به خودمون این جسارت روو میدیم که بپرسیم چرا این اعداد این مقدار خاص روو به خودشون گرفتن و نه مقدار دیگه ای….، چرا برای اینکه قوانین طبیعت با ریاضیات بیان بشن به اونها نیاز دارن … مارتین ریس توو کتاب خودش به اسم “شش عدد حاکم بر جهان” مینویسه : ” آیا تنظیم این اعداد از یک حقیقت فاقد قدرت تعقل یایک تصادف ناشی شده است یا بیانگر مشیت خالقی مهربان است؟ به نظر من هیچ کدام ازآنها. ممکن است بی نهایت جهان دیگر وجود داشته باشد که اعدادشان متفاوت باشند.بسیاری از این جهان ها ممکن است عقیم یا مرده زاد باشند. ما فقط در جهانی می توانیمبه وجود آییم که ترکیب «صحیحی» از اجزا باشد (و به همین دلیل است که اکنون خود رادر این جهان می یابیم) درک این حقیقت چشم انداز نو و بنیادینی را در مورد جهان ما، جایگاه ما در این جهان و ماهیت قوانین فیزیکی پیش روی ما می گشاید.”

شاید ایراد از نوع پرسش ماست ، یه زمانی یوهانس کپلر خودش را برای فهمیدن یه رقم درگیر کرده بود ؛ چرا خورشید  ۱۵۰میلیون کیلومتراز زمین فاصله داره ؛ و اون برای دهه‌ها سعی می‌کرد این رقم رو توضیح بده ، اما موفق نشد ، چون اون سوال روو اشتباه پرسیده بود !!! شاید سوال درست این باشه که چرا ما انسانها خودمون روو روی اینچنین سیاره پیدا میکنیم که چنین شرایطی روو داره که بتونیم به حیات ادامه بدیم ! اگر زمین ازخورشید دور یا نزدیک تر از مقدار فعلی بود به دلیل سرد یا گرم بود ن ، حیات اجازه ظهور  نداشت و ما الان نبودیم که بخوایم درباره این فاصله حرف بزنیم …

مارتین ریس توو مقدمه کتاب جدید خودش به اسم ” زیستگاه کیهانی ما ” پا روو از این فراتر میزاره و میگه : “راز اصلی این است که چرا اصلا چیزی وجود دارد !! چگونه معادلات فیزیک به زندگی نفس می دهد و آن را ( زندگی را ) در جهان واقع تحقق می بخشد .”

بعد در حالت کلی ثابت ها به دو دسته دارای بُعد و بدون بُعد تقسیم میشوند که دسته اول معمولا در فیزیک قرار دارند و به دستگاه اندازه گیری و واحد اندازه گیری وابسته هستن و دسته دوم معمولا در ریاضیات است ( مثل عدد پی ) و از دستگاه اندازه گیری و نوع واحد های تعیین شده برای اندازه گیری مستقل هستند ، به طور مثال بسته به اینکه در چه سیستم واحدی دارید اندازه گیری میکنید سرعت نور میتونه عدد متفاوتی باشه ولی با هر خط کشی شما عدد پی روو اندازه بگیرید همون عدد در میاد ( البته فک کنم به جز خط کشی که واحد اون لگاریتمی باشه)

سیاهچاله ها ؛ جاروبرقی های کیهانی

تقریبا همه ما اسم سیاهچاله رو شنیدیم ؛ به عنوان محیطی که اگر چیزی در آن گرفتار شود راه بازگشتی نخواهد داشت و مثل جاروبرقی همه چیز را جذب میکند ( آن محیط در سیاهچاله ها افق رویداد (Event_horizon) و عمل جذب کردن را گرانش قوی انجام میدهد). BH_LMCتا قبل از سال ۱۹۱۶ یعنی سالی که ستاره شناس آلمانی کارل شوارتزشیلد سیاهچاله را از معادلات نسبیت عام بدست آورد ، اغلب فیزیکدانان از جمله خودِ انیشتین بر این باور بودند که  تمرکز چنین عظیمی از ماده که بتواند چنین گرانشی داشته باشد بعید است و بافت فضا تحمل چنین چگالی ای از ماده را ندارد ( مشابه این کارها در سرن برای نمایان کردن ابعاد بالاتر انجام میشود ؛ به این صورت که پروتون ها را به بیش از ۹۹ درصد سرعت نور رسانده و در سوهای مخالف به هم تصادم میدهند و انرژی خارج شده از برخورد را اندازه گرفته و با مقدار نظری ِ محاسبه شده مقایسه میکنند و اغلب اختلاف چشمگیری در این دو عدد دیده میشود که این بدین معناست که سه بعد فضا و بافت آن تحمل چنین انرژی را نداشته و به ناچار این انرژی به ابعاد بالاتر منتقل میشود ) . کار شوارتزشیلد طبق فرمول زیر

1367343b8711a257d90f36e56cdfa773نشان داد که اگر جرمی در فضا با جرم m موجود باشد و شعاع آن از مقدار r ( شعاع شوارتزشیلد کمتر باشد به یک سیاهچاله تبدیل شده ، در گرانش خود فرو میرود  و هیچ اطلاعاتی ( حتی نور ) توان گریز از جاذبه گرانشی آن را نخواهند داشت و فقط از طریغ اثرات گرانشی آن بر روی اجرام مجاور میتوان به وجود آن پی برد ( مثلا با اتکا به این روش دانشمندا به این نتیجه رسیدن که مرکز کهکشان ما یه سیاهچاله با جرمی چهار میلیون برابر جرم خورشید ما قرار داره ) و به طور مستقیم قابل رویت نیست .مثلا اگر خورشید بخواهد به سیاهچاله تبدیل شود باید ابعادش به کره ای به اندازه تنها سه کیلومتر برسد و کره زمین برای تبدیل شدن به سیاهچاله باید ابعاد خود را به حدود ۹۰ متر  ( تقریبا اندازه یک زمین فوتبال ) کاهش دهد تا به سیاهچاله تبدیل شود ؛ بنابراین شعاع سیاهچاله تنها تابع جرم ستاره یا سیاره ، صرف نظر از شکل هندسی ، هست. و آخر  سخن اینکه در فیزیک ، سیاهچاله ها جزو نقاط تکینگی ( singularity )هستند 1143-20و میتونن تعابیر فیزیکی ( شاید هم متافیزیکی )داشته باشند ، هم میتونن راهی به دنیاهای موازی دنیا ما و یا راهی برای سفر در زمان باشند  و یا راهی برای دسترسی به ابعاد بالاتر و ، در اینگونه نقاط دیگر قوانین فیزیک کارایی خودشون رو از دست میدن و ممکن هست چیز های عجیبی اتفاق بیفته که توو دنیای روزمره نتونیم مشابه اون رو ببینیم .

 

 

جادوی واقعیت ( The Magic of Reality )

453PX-~1چه چیزی واقعیت داره و چی جادو یا خرافه هست ؟؟؟ بعضی از ما آدمای شکاکی هستیم و بدون سند و دلیل و استدلال چیزی رو قبول نمیکنیم و بعضی ها هم برعکس . ولی چه فرقی بین یه چیز واقعی و یه چیز افسانه ای وجود داره ؟؟/ چیه که داستان سیندرلا رو از داستان آفرینش تمییز میده ؟؟؟  جادوی واقعیت اسم کتاب ریچارد داوکینز ( زیست شناس ) هست که توو کتاب جدیدش درباره تفاوت های واقعیت و افسانه توضیح داده و محتمل بودن مسایلی از تئوری فرگشت ( تکامل ) رو به زبان ساده بیان کرده و اینکه شاید چیزی توو وجود ماست که باعث میشه که به افسانه بیشتر از منطق متمایل بشیم و به عبارتی بیشتر میل به شگفتی داشته باشیم تا میل به حقیقت .

سعی کنید این کتاب کوچیک رو از دست ندید .

 دانلود فصل اول کتاب جادو واقعیت

چقدر درست تخمین میزنیم !؟


تخمین20101005184844734_2

مقدمه:دمای یک لامپ چقدر است؟ ، فاصله ی زمین تا خورشید چند برابر فاصله ی زمین تا ماه است؟ ، در یک ثانیه نور چند دور میتواند دور زمین بچرخد؟…

در علم فیزیک خیلی اوقات دانستن یک مقدار مشخص و دقیق برای یک کمیت قابل اندازه گیری ، یا غیر ممکن است یا مشکل. بنابراین توانایی مشخص کردن یک محدوده و بازه برای برخی کمیت های محیط اطراف ، لازم خواهد شد. به عنوان یک مثال ساده میتوان گفت یک صندلی چند کیلوگرم جرم دارد؟ ، دمای یک لامپ التهابی روشن چقدر است؟ ، مقاومت الکتریکی رسانا ها در چه محدوده ای است؟ ، دمای ستارگان؟ ، عمر کهکشان ها؟ ، و… همه و همه جزو مهارت هایی محسوب میشود که هر انسانی خوب است از آن برخوردار باشد.

در بخش تخمین ، میخواهیم به توانمند کردن این مهارت بپردازیم.

تخمین ١: بدون داشتن ترازو و برای اندازه گیری یک سیب معمولی ، فکر میکنید جرم یک سیب چند گرم است؟

photo

برای جواب دادن به این سوال ١ کیلوگرم یا ١٠گرم ، جواب احمقانه ایست؛ راه ساده ای که برای تخمین وجود دارد این است که بپرسیم یک کیلوگرم سیب ، تقریبا چند عدد سیب است؟ تا حالا همه ی ما دیده ایم که یک کیلوگرم سیب ، بین ۶ تا ٨ سیب معمولی است؛ پس برای تخمین جرم یک سیب میتوان گفت:

m=1000/7=140

تخمین ٢: از یک لامپ ۶٠ واتی ، چند آمپر جریان میگذرد؟

همه ی ما با رابطه ی p=vI آشناییم؛ p مشخص است اما v چه مقداری دارد؟ در هر کشوری مقدار ولتاژ برق شهری مشخص است. مثلا در ایران ٢٢٠ ولت و یا در امریکا ١١٠ ولت است. پس به طور تقریبی میتوان گفت:

۶۰=۲۲۰xI —-> I=0,25 (A)

مس یکی از بهترین مواد رسانای الکتریکی است. میدانیم رسانای الکتریکی ، به دلیل وجود الکترون های ازاد است…

در پست بعدی میخواهیم تعداد الکترون های ازاد در یک سانتیمتر مکعب از مس را تخمین بزنیم و ببینیم واقعا در یک سانتیمتر مکعب از بهترین رسانای الکتریکی ، چنتا الکترون ازاد وجود دارد؟؟…

سیتپور در یوتویوب (پیش به سوی پیوستن به آنان که راه را هموار کردند )

کانال سایت در یوتویوب جایی هست که میتونید ویدیو هایی رو که به وسیله ی اعضای سایت ترجمه و زیرنویس شده رو ببینید و همچنین دانلود کنید . از اینجا  میتونید وارد صفحه ی سیتپور در یوتویوب بشید و ویدیو ها رو تماشا کنید.

همچنین میتونید با استفاده از سایت dirpy.com ( که برای همگان باز است!) ویدیو ها رو دانلود کنید . وارد سایت dirpy.com شوید و  آدرس فیلمی که در حال پخش شدن در یوتویوب هست را از بالای مرورگر خود copy کرده و در داخل کادری که در وسط صفحه dirpy.com  قرار دارد paste  کنید و روی گزینه dirpy کلیک کنید و سپس وارد صفحه ای می شوید که در پایین صفحه سه نوع کیفیت فیلم

Low – 240p.flv High – 360p.mp4 High – 360p.flv

وجود دارد که با کلیک بر روی هر کدام دانلود آغاز می شود (ممکن است پس از کلیک به یک صفحه دیگر وارد شده و دانلود آغاز نشود و شاید نیاز باشد دو سه بار این کار را انجام دهید)

فراتر از تاریکی …!!!

سیب به سر نیوتن سقوط میکند و او از خود میپرسد : چرا سیب به سمت پایین آمد و بالا نرفت ؟؟؟ شاید آن زمان تصور میشد که این مسئله با این جمله ارسطو که : اجسام تمایل دارند به حالت اولیه و اصل خود بازگردند ؛ حل شده است ولی نیوتن با دید شکاکانه ای به مسئله نگاه کرد ، او از خود میپرسد که چرا وقتی جسمی به سمت پایین پرتاب میشود رفته رفته بر سرعتش افزوده میگردد ؟؟؟ چه چیزی باعث افزایش سرعت آن میشود ؟؟؟ او جای خالی چیزی را احساس میکرد که باعث افزایش سرعت سقوط اجسام میشد ؛ او اسم آن را نیروی گرانش گذاشت و آن را عامل افزایش سرعت سقوط میدانست ؛ حال کمی جلوتر می آییم ، در سالهای ۱۹۲۵ تا ۱۹۲۹ ادوین هابل با مشاهده کهکشان های دیگر و با توجه به طیف نوری رسیده از کهکشان ها اکثرا به قرمزی متمایل است ؛ نتیجه گرفت که کهکشانها در حال دور شدن از ما هستند و با محاسبه سرعت دور شدن آنها به این نتیجه رسید که آنها با شتابی که بر آن افزوده میشود در حال دور شدن از ما هستند .( مثل اینکه توپی را از روی سطح زمین به سمت بالا پرتاب کنید و هر لحظه بر شتاب آن افزوده شده و از زمین با سرعت بیشتری دور شود ) دانشمندان مانند نیوتن از خود این سوال را پرسیدند که : چه نیرویی این فرآیند را انجام میدهد و این شتاب را به کهکشان ها میدهد ؟؟؟ و اینکه : چرا فاصله ی کهکشانی افزایش می یابد ، ولی در داخل کهکشانها فاصله ستاره ها ثابت است ؛ به عبارت دیگر چرا کهکشان ها مانند جهان انبساط پیدا نمیکنند؟؟؟ آنها برای حل این مشکل نیرویی را به نام انرژی تاریک پیشنهاد دادند که باعث انبساط عالم میشود . البته نامگذاری آن به انرژی تاریک بدلیل مبهم بودن و ناشناخته بودن آن است( مانند پرتو x) ، همان طور که یک اخترشناس در این باره می‌گوید: «به یاد داشته باشید که ما این پدیده را انرژی تاریک می نامیم اما این نامگذاری ممکن است این باور غلط را در ذهن مخاطبان ایجاد کند که ما حقیقتاً می دانیم که آن پدیده چیست. اما باید اذعان داشت که ما واقعاً چیز زیادی در این باره نمی دانیم». دانشمندان پس از اندازه گیری این نیرو متوجه شدند که حدود ۷۳ درصد از جرم – انرژی جهان را میسازد و این یعنی هنوز تا فهمیدن جهان اطرافمان راه طولانی در پیش داریم .

منبع : ویکیپدیا

چگونه ذرات جرم دار می شوند !!!

 

جرم چیست ؟ چرا جرم چیز ها با هم متفاوت است ؟
شاید این پرسش ها کمی مسخره به نظر برسد چون جرم یکی از مفاهیم بدیهی در زندگی ماست که به صورت انتزاعی با آن روبرو می شویم و دلیلی برای وجود داشتن آن نداریم چون در جهانی فرگشت پیدا کرده ایم که تجربه ای از عدم وجود جرم نداریم که بتوانیم نبود اون رو حس کنیم و از اون طریق به توجیه اون بپردازیم . ( تصور چیزی مانند فوتون که جرم ندارد کمی دشوار است )

( روی تصویر پایین کلیک کنید )


ماده از ملکول ساخته شده ؛ ملکول از اتم ؛ اتم از الکترون و پروتون و نوترون ؛ پروتون و نوترون هم از کوارک ها .( ما می دانیم که به احتمال قوی داستان نفوذ به درون ماده به اینجا ختم نمی شود ولی فعلا علم تا این اندازه به ما اجازه دسترسی به واقعیت را می دهد.) حال چرا ذرات بنیادی جرم دارند ؟ چه چیزی مسئول جرم دار شدن آنهاست ؟ چرا فوتون ها جرمی ندارند ولی بوزون  w دارای جرم زیاد است ؟ در سال ۱۹۶۴ فیزیکدان بریتانیایی ؛ پیتر هیگز ؛ با پیشنهاد ذره هیگز گامی در پاسخگویی به اینگونه سوالات برداشت . او پیشنهاد کرد که ذرات بواسطه ی برهمکنشی که با میدان هیگز دارند ، جرم کسب می کنند . آزمایش مدل پیشنهادی او یکی از برنامه های ماشین بزرگ در سوییس (LHC ) است . Dan Cobley ( که می تونید برنامه های اونو درted.com ببینید ) کسی است که برای پدیده های فیزیکی مدل های مشابه اجتماعی و اقتصادی پیشنهاد می دهد . من هم از ایده های او استفاده میکنم و توضیحی از فرآیند جرم دار شدن با تقلید از روش او می دهم . فرض کنید فوتون و بوزون w اسم دو نفر آدم باشد . روابط اجتماعی ( معاشرت ) فوتون با دیگر افراد جامعه نزدیک صفر  (بهتره بگم مطلقا صفر ) و وقتی او در شهر گذر می کند چون هیچ معاشرتی با کسی ندارد ، به راحتی به مسیر خودش با حداکثر سرعت ادامه میدهد  ، ولی بوزون w به علت داشتن روابط اجتماعی و دوستان زیاد در مسیر خودش با آدم های زیادی برخورد می کند و گاهی اون آدم ها با او همراه می شوند و او بصورت دسته جمعی با دوستان خودش حرکت می کند و همین امر باعث کندی در حرکت او و به عبارتی سنگین شدن او می شود . در این مثال روابط اجتماعی را میتوان میدان هیگز درنظر گرفت و میزان تمایلات معاشرتی را به برهمکنش ذرات با میدان هیگز نسبت داد . شاید این مثال ها کمی بچگانه باشه ولی به احتمال زیاد دانشمندان با دیدن اینگونه رفتار ها به ذهنشان خطور می کند که چنین مدل هایی را پیشنهاد کنند. ( رادرفورد یقینا داخل اتم را ندیده بود ولی با دیدن سیارات منظومه شمسی و الگو گرفتن از آنها و تطابق با داده های بدست آمده مدل اتمی خودش را ارائه کرد .)

آیا این پایان داستان جرم هست یا هنوز تا فهمیدن اینکه جرم چیست راه طولانی داریم ؟!

منابع : ویکیپدیا فارسی ، http://www.ted.com/  or  http://www.strings.ph.qmul.ac.uk/~jmc/epp/higgs1.html