سه ایرانی در بین صد کاندید سفر بی بازگشت به مریخ!

با محدودتر شدن فهرست داوطلبان سفر بی‌بازگشت به سیاره سرخ، سه ایرانی در جمع ۱۰۰ نفر برگزیده نهایی پروژه «مارس وان» آماده می‌شوند تا بخت خود را برای قرار گرفتن در جمع چهار فضانورد فاتح مریخ امتحان کنند.

پروژه غیر انتفاعی مارس وان از سال ۲۰۱۱ با هدف مسکونی کردن مریخ آغاز شده است. انتخاب ساکنان آینده مریخ، بیش از نیم میلیون نفر ثبت نام کردند که در پایان سومین مرحله انتخابی، دیروز نام صد نفر از کشورهای مختلف دنیا اعلام شد. باس لنسدورپ مدیر عامل و از بانیان پروژه مارس وان گفت کاهش قابل توجه تعداد داوطلبان برای یافتن افراد مناسب برای سفر به مریخ ضروری بوده است: “این مریخی های مشتاق به جهانیان امکان می‌دهند نظری کوتاه به کاشفان دنیای مدرن بیندازند.”

برای انتخاب این افراد، دکتر نوربرت کرافت مسئول پزشکی مارس وان با داوطلبان از طریق اینترنت مصاحبه کرده و آگاهی آنها از خطرات پیش‌ِ رو، روحیه جمعی و انگیزه آنان ارزیابی کرده است. افراد منتخب هر کدام در ویدئویی کوتاه به معرفی خود و انگیزه‌هایشان پرداخته‌اند. به گفته دکتر کرافت، تعداد داوطلبان قوی زیاد بوده و این کار انتخاب را “بسیار مشکل” کرده بوده است.

در بین این صد نفر سعید قندهاری، ایرانی مهاجر که در اوکلند نیوزیلند زندگی می‌کند تنها کسی است که از نیوزیلند در بین صد نفر قرار گرفته است. بجز آقای قندهاری دو ایرانی دیگر هم که ساکن ایران هستند، الهه نوری و صادق مدرسی، در بین صد نفر پایانی هستند. از بین این صد نفر در مرحله بعد ۴۰ نفر و در نهایت ۲۴ نفر برای سفر نهایی به مریخ انتخاب خواهند شد. از سال ۲۰۲۵ هر دو سال یکبار یک گروه چهار نفره به مریخ اعزام خواهند شد. بر طبق برنامه‌ای که پروژه مارس وان اعلام کرده، آموزش و تمرین این فضانوردان امسال آغاز خواهد شد و تا سال ۲۰۲۴ طول خواهد کشید. اولین مسافران این پروژه در سال ۲۰۲۵ به مریخ خواهند رسید

.

موجودی که میتواند در خلاء زنده بماند !(زنگ تفریح-علمی)

جانور کندرو یا تنبل که تاردیگرید (Tardigrade) نیز خوانده میشود ، یکی از عجیب ترین موجودات روی زمین است. این موجود عجیب می تواند در محیط‌های خشن فیزیکی یا شیمیایی – که عموماً حیات در آنها ناممکن است – زندگی کند.

به گزارش بیگ بنگ، طول بزرگترین تاردیگرید از ۱٫۵ میلی متر بیشتر نمیشود و خیلی از آنها روزهای خود را صرف خوردن جلبک ها و باکتری ها و شنا کردن در قطرات آب خزه گلسنگ ها میکنند و به همین دلیل بدن بسیاری از آنها شفاف است. آنها می‌توانند در دمای ۲۷۳- و ۱۵۱ سانتیگراد زنده می ماند و می تواند تا سالها بدون غذا و آب به زندگی ادامه دهد. این جانوران همچنین می‌توانند در برابر فشاری بیش از فشار عمیق ترین اقیانوس‌ها تاب بیاورند یا در محیط خلا بیرون از جو زمین زنده بمانند.

تاردیگریدها می‌توانند در برابر پرتو خورشیدی، پرتو گاما یا پرتو یونی – به میزانی چند صد برابر آنچه که برای یک انسان کشنده است – زنده بمانند. جالب ترین چیز در مورد این جانور توانایی انطباق در هر محیطی اعم از خشک ، تر و در مناطقی مانند استوا ، هیمالیا و … هم دیده شده اند. با تمام این اوصاف دو دلیل عمده وجود دارد که این جانوران تا به حال، موفق به تسخیر زمین نشده اند اول اندازه بسیار کوچک آنها و دوم حرکت کُند این جانوران است، بطوری که اندازه بیشتر آنها از ۰٫۳ تا ۰٫۵ میلیمتر و بزرگترین آنها به کمتر از ۱٫۵ میلیمتر میرسد و سرعت حرکتشان نیز آنقدر کند است که به “جانور کندرو” یا تنبل معروف هستند.

 

چالش اندازه در فیزیک کوانتوم

تجربیات روزمره‌ نشان می‌دهد اجسام بزرگ (همچون تخم‌مرغ‌ و انسان‌) به شکل برهم‌نهی از حالات٬ شبیه آنچه برای اشیاء کوانتومی (همچون الکترون‌ها) رخ می‌دهد٬ ظاهر نمی‌شوند. آیا این به آن معنی است که فیزیک کوانتومی اساساً درمورد اجسام بزرگ‌تر از یک حدّ خاص بکار نمی‌رود؟

به گزارش انجمن فیزیک ایران، آزمایش جدیدی با به دام‌انداختن حرکت یک اتم بزرگ در یک شبکه‌ی اپتیکی این امکان را فراهم آورده تا بتوان نقطه‌ی برشی برای این حدّ خاص تعیین کرد. با استفاده از این اسباب٬ کارستن روبیز (Carsten Robens) از دانشگاه بُن آلمان و همکارانش نشان داده‌اند که یک اتم سزیم که در یک حالت غیرکلاسیکی مسیری را طی می‌کند٬ به عنوان یک برهم‌نهی از حالات حرکت کرده و بنابراین در یک زمان بیش از دو موقعیت مجزا را اشغال می‌کند. چنان ویژگی‌های ذاتی کوانتومی از اشیاء بزرگ مشاهده شده است اما به نظر می‌رسد مشاهدات روبینز و همکارانش که برپایه‌ی سخت‌گیرانه‌ترین آزمایش صورت گرفته٬ استانداردی طلایی برای تایید وجود برهم‌نهی باشد. به این ترتیب آزمایشی که آن‌ها انجام داده‌اند نظریاتی از فیزیک که در پی جایگزینی مکانیک کوانتومی هستند را محدود می‌سازد. از این فناوری می‌توان به منظور آزمودن برهم‌نهی حتی در مقیاس‌های بزرگ‌ (همچون اتم‌ها یا مولکول‌های بزرگ) نیز بهره جست.

بسیاری از آزمایش‌هایی که قصد تایید برهم‌نهی کوانتومی را دارند به دنبال شاهدی بر تداخل هستند. آزمایش کلاسیک شامل عبور یک الکترون از یک جفت شکاف است: حلقه‌های نتیجه‌شده در این آزمایش رفتار موج‌مانندی را پیشنهاد می‌دهند که نظریه کوانتومی به ذرات بینیادی نسبت می‌دهد. با این حال حتی اگر این آزمایش‌ها با آن‌چه مکانیک کوانتومی پیش‌بینی می‌کند سازگار باشد٬ آن‌ها آزمون‌های عاری از خط به حساب نمی‌آیند چون می‌توان یک توضیح کلاسیک نیز بر این مطلب ارائه داد: می‌توان تصور کرد که الکترون واقعاً از یکی از شکاف‌ها عبور می‌کند و هرگز به شکل همزمان از دو شکاف (آنطور که فیزیک کوانتومی به آن می‌پردازد) نمی‌گذرد.

پاک کردن حافظه با نور

بیگ بنگ: محققان دانشگاه کالیفرنیا در تلاش برای کشف چگونگی فعالیت حافظه و چگونگی کنترل آن، حافظه موش را با استفاده از فلش های نور پاک کردند.

تصویری از دکتر “کارل دیسورت” که با استفاده از روش «اپتوژنتیک» توانست حافظۀ موش ها را پاک کند.

این شیوه یک تئوری پایه در مورد چگونگی فعالیت بخش های مختلف مغز برای بازیابی خاطره های دوره ای ارائه می دهد. «کارل دیسورت» از دانشگاه استندفورد، این شیوه را به نام «اپتوژنتیک» (optogenetics) ابداع کرده است؛ این شیوه روش جدیدی برای دستکاری و مطالعه سلول های عصبی با استفاده از نور ارائه می دهد. این شیوه به سرعت به روشی استاندارد برای بررسی عملکرد مغز تبدیل می شود. وی و همکارانش در این مطالعه از موش هایی استفاده کردند که از لحاظ ژنتیکی به گونه ای اصلاح شده بودند که زمانیکه سلول های عصبی آنها فعال می شد به رنگ سبز فلوروسنس در می آمدند و پروتیینی را بیان می کردند که باعث می شود این سلول ها در مقابل نور روشن از فعالیت بیافتند.

به این ترتیب محققان می توانستند ردیابی کنند که کدام سلول عصبی در کورتکس و هیپوتالاموس در جریان فراگیری یک عمل و بازخوانی خاطره فعال می شود و با استفاده از یک کابل فیبر نوری آنها را از فعالیت باز دارند. محققان موش ها را در قفس هایی قرار دادند که شوک الکتریکی ملایمی دریافت می کردند. معمولا موش ها زمانی که در یک محیط جدید قرار می گیرند شروع به جستجو می کنند.

اما زمانی که در قفسی قرار می گیرند که قبلا شوک دریافت کرده اند از ترس واکنش در یک مکان می مانند و تکان نمی خورند. محققان ابتدا سلول های عصبی را که آموخته بودند در این قفس شوک الکتریکی دریافت می کنند، مشخص کردند و متوجه شدند که این سلول ها در جریان بازخوانی خاطر دوباره فعال می شوند. محققان سپس با استفاده از فلش های نور این سلول های عصبی خاص را در هیپوتالاموس از فعالیت انداختند و حافظه موش ها را از این خاطره بد پاک کردند.

منابع: news.ucdavis , news.stanford

بیگ بنگ چیست؟

بیگ بنگ: در طول پنج قرن گذشته از قدرت مشاهدات و آزمایش‌ و استدلال‌های ریاضی استفاده کرده‌ایم تا سد باورهای اشتباه گذشته را بشکنیم. نوع بشر راهی طولانی و پر فراز و نشیب را در تغییر درک خود از عالم، پشت سر گذاشته است. از عالمی که زمین کوچک مرکز آن بود تا کیهان وسیعی که صدها میلیارد کهکشان چون ذرات گرد و غبار در آن پراکنده‌اند. سر آغاز این هستی به وسیله نظریه بیگ بنگ شرح داده شده است.  این نظریه یک مدل کیهان شناسی است که تاکنون از دیدگاه آزمایشات و رصدهای نجومی توانسته است بیشترین تائیدات را از سوی جامعه علمی بین المللی به دست آورد. کیهان شناسان با اصطلاح بیگ بنگ به شرح و تفسیر این ایده می پردازند که جهان از یک حالت نخستین بی نهایت گرم تشکیل شده و تمام کائنات در یک هسته اتم یاحتی کوچکتر از آن جای داشت و در یک لحظه این فضا و زمان آغاز می شود یعنی اینکه یک انفجار بزرگ ( بیگ بنگ ) که حاصل گرانش شدید ناشی از فشردگی بوده، شروع شد.

 

ادوین هابل کاشف انبساط کیهان

بطور کلی امروزه چنین پذیرفته می شود که فضا، زمان، ماده، انرژی و قوانین طبیعت جملگی با بیگ بنگ پا به عرصه وجود گذاشته اند. شاهد و دلیل وجود بیگ بنگ، قانون مشاهده شده هابل است. ادوین هابل (Edwin Hubble) در سال ۱۹۲۹ از طریق مشاهدات خود و بررسی روی انتقال به سرخ ۲۴ کهکشان و مقایسهٔ آنها با یکدیگر به این نتیجه رسید که کهکشان‌های دورتر با سرعت بیشتری در حال دور شدن هستند، همانطوری که معادلات اینشتین پیش بینی کرده بودند. دانشمندان به این فکر افتادند که اگر جهان در حال انبساط باشد، پس احتمالا آغازی دارد. اگر این کهکشان ها در گذشته های دور، به زمین خیلی نزدیک تر بودند. اگر حرکت کهکشان ها در زمان گذشته را در ذهن خود مسیریابی کنیم ، نه تنها به زمانی می رسیم که جهان آغاز شده، بلکه به این مفهوم می رسیم که کلیه کهکشان ها باید از یک حجم کوچکی شروع به حرکت کرده باشند.

الکترودینامیک کوانتومی

الکترودینامیک کوانتومی (QED) نظریه‌ای است برای توصیف نور (یا تابش الکترومغناطیسی) و برهمکنش آن با ماده (یعنی الکترونها و یا دیگر ذرات باردار).

تاریخچه نظریه

این نظریه را دیراک ، ورنر هایزنبرگ ، پاسکوال جوردن و ولفانگ پاولی در اواخر دهه 1920 فرمول بندی و فریمن دایسون ، ریچارد فاینمن و جولیان شوینگر و سین - ایتیروتوموئاگا در اویل دهه 1950 آن را تکمیل کردند. گر چه آنها بطور مستقل از یکدیگر درباره این مسئله به پژوهش پرداخته بودند. گسترش الکترودینامیک کوانتومی را می‌توان نتیجه چشمگیر کنش متقابل بین نظریه و تجربه به شمار آورد. بخشی از این تحول ، به برکت فن آوری میکرو موجها بود که در آن وقع تازه پدید آمده بود و امکان اندازه گیری بسیار بسیار دقیق طیف هیدروژن و گشتاور مغناطیسی الکترون را توسط بولی کارپ کوش و هنری فراهم شد.

نتایج آزمایشها ، که هر دو در سال 1947 منتشر شده پیشرفتهای نظری سریعی را پدید آورد. این پیشرفتها نیز به نوبه خود سبب شد که پژوهشگران تجربی روشهای جدیدی را برای اندازه گیری باز هم دقیقتر ابداع کنند. در حال حاضر ، با آنکه هنوز امکان بهبود روش وجود دارد، نظریه و تجربه در گسترش بسیار وسیعی از انرژیها با دقت چشمگیری باهم سازگاری دارند.


 

 

زمینه الکترودینامیک کوانتومی

در آغاز قرن نوزدهم دو نظریه متفاوت برای نور وجود داشت: نظریه ذره‌ای و نظریه موجی. نظریه ذره‌ای پس از به نمایش در آمدن اثرات تداخلی ، در سالهای اولیه قرن نوزدهم ، محبوبیت خود را از دست داده ، در سالهای آخر قرن نوزدهم ، این نظریه تقریبا بطور کامل به کنار گذاشته شده زیرا جیمز کلارک ماکسول نشان داد که تمام پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی و اپتیکی را می‌توان از چهار معادله (به نام معادلات ماکسول) استخراج کرد و این معادلات امواجی الکترومغناطیسی را پیش بینی می‌کنند که با سرعت 2.9979X10⁸ m/s جابجا می‌شوند. چون این مقدار نزدیک سرعت نور بود که قبلا اندازه گیری شده بود.

ماکسول این فرضیه را پیش کشید که نور هم خود موجی الکترومغناطیسی است و در اوایل قرن بیستم نظریه موجی الکترومغناطیسی برای نور کاملا پذیرفته شد. اولین نشانه‌هایی که حاکی از آن بودند که نظریه موجی به تنهایی نمی‌تواند رفتار نور را توضیح دهد، در سه آزمایش دیده شدند: تابش جسم سیاه ، اثر فوتوالکتریک و اثر کامپتون. با این آزمایشها در مجموع مؤید این فرضیه بودند که نور از ذراتی ساخته شده است که امروزه فوتون می‌نامیم. که این مرحله گرچه خواص فوتونها فقط از این آزمایش استنتاج شده بودند، موفقیتهای مدل فوتون فیزیکدانان را تشویق کرد تا به جست و جوی نظریه بنیادی بپردازند که با استفاده از آن بتوان فوتونها و خواص آن را استخراج کرد.

لیزر هلیوم - نئون

نگاه اجمالی

معروفترین لیزر (در حقیقت یکی از معروفترین لیزرها) لیزر He - Ne است. ماده فعال آن مخلوطی از هلیوم و نئون است که با نسبت حدود 10 قسمت هلیوم و 1 قسمت نئون بدست می‌آید. این مخلوط در یک لوله نازک از جنس B (بور) با قطر حدود چند میلیمتر صدای حدود 0.1 تا 1 متر در فشار حدود 10 میلیمتر جیوه قرار می‌گیرد. تخلیه الکتریکی در آن بوقوع می‌پیوندد و فقط نکته قابل توجه اینکه به دلیل کم شدن مقاومت لوله وقتی تخلیه الکتریکی شروع می‌شود. مقاومت باید بطور سری با منبع تغذیه قرار می‌گیرد تا جریان را محدود سازد.

 

تئوری لیزرهای هلیوم - نئون

بمباران نوترونی

مقدمه

پیشرفت فیزیک هسته‌ای تا حد زیادی در نتیجه اکتشاف نوعی از گلوله‌های هسته‌ای بوده ، گر چه از بسیاری جهات مشابه با پرتونهای عادی است، ولی هیچ بار الکتریکی همراه آنها نیست. این پروتونهای بی‌بار ، یا بنابر اصطلاحی که بیشتر رواج دارد این نوترونها ، برای بمباران هسته عنوان گلوله کمال مطلوب را دارند، چه از آن جهت که فاقد بار الکتریکی بوده هیچ نیروی دافعه‌ای از طرف هسته‌های با بار الکتریکی زیاد بر آنها وارد نمی‌شود و می‌توانند به سهولت به ساختمان درونی هسته اتم نفوذ کنند.

تاریخچه

گر چه فرضیه مربوط به امکان وجود نوترونها در سال 1925 بوسیله رادرفورد بیان شده ، ولی دلیل وجود آنها را در سال 1932 همکار وی یعنی جیمز چادویک (James Chadwick) اثبات کرد. این شخص ثابت کرد که تشعشع مخصوصی که بر اثر بمباران با ذرات از بریلیوم صادر می‌شود عبارت است از ذراتی خنثی که جرم آنها در حدود جرم پروتون است. هسته‌ای که در نتیجه فعل و انفعال به دست می‌آید، همان هسته کربن متعارف است.


 

 

چشمه تولید نوترون

نوترونها را معمولا از راه تصادم دو دوترون یعنی دو هسته هیدروژن سنگین بدست می‌آورند. پس از آنها یونهای هیدروژن سنگین را در یکی از مولدهای جدید با پتانسیلی بالا وادار به حرکت با سرعت و شتاب زیاد کرده ، آنها را بر روی ماده‌ای مانند آب سنگین انداخته که در آن اتمهای هیدروژن سنگین در داخل مولکولها به یکدیگر متصل‌اند. در نتیجه تصادمهایی که رخ می‌دهد، عده زیادی نوترونهای سریع مطابق معادله زیر تشکیل می‌دهد:

آسانسور فضایی

آیا تاکنون به آسانسوری که از زمین تا فضا امتداد داشته باشد فکر کرده اید؟! آسانسوری که بتواند تجهیزات (و حتی فضانوردان و توریست های فضایی) را به فضا انتقال دهد و در آینده ای نزدیک دیگر نیازمند استفاده از موشک و یا شاتل ها در تمام مسافرت های فضایی نباشیم؟! این طرح یکی از برنامه های آینده ناسا می باشد که در حال حاضر در حال برسی آن بوده و جوایزی بالغ بر چندین میلیون دلار برای بهترین ایده ها و طرح ها در این زمینه اختصاص داده است.یک روبات بالارونده که با لیزر کار می کند در رقابی که به منظور ارتقاء تکنولوژی در ساخت آسانسور فضایی آینده ترتیب داده شده بود مبلغ 900 هزار دلار برنده شد.برای ساخت یک آسانسور فضایی نیاز به قائم نگه داشتن یک کابل در نزدیکی استوای زمین است درحالیکه هزاران کیلومتر مابقی آن تا درون فضا امتداد داشته باشد. نیروی گریز از مرکز حاصل از چرخش زمین کابل را راست و مستقیم نگه خواهد داشت و یک روبات قادر خواهد بود از آن بالا رفته و تجهیزات همراه خود را در مدار  قرار دهد. هرچند ساخت یک آسانسور فضایی  به میلیاردها دلار سرمایه گذاری نیاز دارد اما طرفداران آن می گویند با یک بار هزینه برای این تکنولوژی، سفر به فضا ارزان تر از سفر با راکت ها تمام خواهد شد.اما در ابتدا باید موانع تکنولوژیکی عظیمی را پشت سر گذاشت از جمله چگونگی عرضه نیرو به روبات بالارونده. به همین منظور ناسا رقابتی را با جایزه 2 میلیون دلاری و با نام  "نبرد قدرت" (Power Beaming Challenge) ترتیب داد. در این رقابت روبات های بالارونده که از روی زمین و به صورت کنترل از راه دور تغذیه نیرو می شوند تلاش می کنند هر چه سریعتر از یک کابل بالا روند.

 

تصویر گرافیکی نمونه ای از آسانسورهای فضایی آینده

 

 

جایگاه زمین در جهان

 

زمین

منظومه شمسی

منظومه های ستاره ای نزدیک به منظومه شمسی

کهکشان راه شیری