مشاهده مطالب کاربر

تعداد مطالب : 586

تعداد نظرات : 114

زمان آخرین مطلب : 4939روز قبل

دانستنی های علمی

آیا میدانید قلب ما در ابتدا به شکل لوله است و به سرعت رشد می کند و به فضای بیشتری نیاز پیدا کرده و خم می شود و در نهایت این شکل مشخص را پیدا می کند.

آیا میدانید كركودیل ها قویترین آواره ها را برای گاز گرفتن دارند! هر بار كه این حیوان آرواره هایش را محكم به هم می فشارد نیرویی حدود 2125پوند وارد می كند. این نیرو تقریبا برابر نیرویی است كه یك ماشین با وزن متوسط از بلندی روی كسی بیفتد!

آیا میدانید انرژی که در مرکز خورشید تولید میشود 2 میلیون سال طول میکشد تا به سطح ان برسد و از سطح ان تقریبا در 8 دقیقه به زمین میرسد پس این انرژی که هم اکنون به ما میرسد برای 2 میلیون سال قبل است

آیا میدانید چرا وقتی یک سیب گندیده را در بین سیب های سالم قرار میدهیم بقیه سیب ها هم بعد از مدتى میگندند چون سیب گندیده یک نوع گاز از خودش انتشار میدهد که باعث گندیدن بقیه سیب ها میشود

آیا میدانید كرفس كالری منفی داره ،یعنی مقدار انرژی لازم برای هضم شدن اون از مقدار انرژیی كه از اون بدست می آد بیشتره..سیب هم همین خاصیت رو داره.

آیا میدانید بزرگترین تخم در مقایسه با اندازه بـدن، برای پرنده ای به نام كیوی است جثه كیوی اندازه یك مرغ است، اما تخمی كه می گذارد، 1.4 بدنش وزن دارد

آیا میدانید که دانشمندان به تازگی كشف كرده اند كه تقریبا 30 تا 40 ٪ از همه سرطان ها با خوردن میوه ، سبزیجات ، غذاهای گیاهی كم چرب و مواد غذایی پركالری ، قابل پیش گیری است

آیا میدانید که لباس قرمز و سفید بابا نوئل از شرکت کوکاکولا به یادگار مانده است، سال 1931 میلادی شرکت کوکاکولا برای تبلیغات خود از این رنگها در لباس بابا نوئل استفاده کرد

آیا میدانید در هر دقیقه 6 نفر بر اثر بیماری دیابت در جهان جان خود را از دست می دهند، این 6 نفر كسانی هستند كه در آخرین لحظات بروز بیماری و در نهایت اوج بروز بیماری از بیماری خود اطلاع پیدا می‌كنند

آیا میدانید شدیدترین نعره متعلق به وال است که نعره ای معادل 200 دسی بل تولید میکند برای مقایسه باید بگویم که این نعره از صدای موتور یک جت بیشتر می باشد.

آیا میدانید وقتی یك نوزاد در حال گریه است با صدای ش..ش.. شما آرام خواهد شد و این به این دلیل صدای آبی است كه اطراف نوزاد را در دل مادر گرفته است.در ضمن این یكی از دلایلی است كه چرا صدای ساحل دریا به انسان ارامش می دهد.

آیا میدانید در پنیر ماده ای به نام تیرامین وجود دارد كه اگر در مغز جمع شود ، باعث كندی ذهن می شود، البته این ماده توسط یك نوع آنزیم موجود در بدن انسان می تواند كاتابولیسم شود، ولی این آنزیم تا حد مشخصی فعال می باشد. برای فعالیت بیشتر این آنزیم باید میزان مس را در بدن زیاد كرد، و این كار با خوردن گردو كه حاوی مقداری مس است، انجام می دهند. به همین دلیل در متون دینی خوردن گردو به همراه پنیر توصیه شده است.

شنبه 5/10/1388 - 21:28

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

آموزش و تحقيقات

مریخ : سیب كپلر

مریخ : سیب كپلر

یوهان كپلر(1571-1630) یكی از دستیاران تیگو براهه منجم مشهور دانماركی بود. وی تلاش می كرد تا تا از طریق ریاضیات، منظومه خورشید مركزی را توجیه و ثابت كند. به همین دلیل كپلر، هندسه را برای توجیه این مسئله انتخاب كرد. او همچنین از طریق هندسه توانست، مدار سیارت و دوره تناوب آن ها را با درصد خطای كمترمحاسبه كند. كپلر پیش از آنكه به عنوان دستیار تیگو براهه درآید، الگویی برای محاسبه نسبت فواصل بین سیارت ارائه كرد.

در این الگو، كپلر پنج چند وجهی منتظم ( نوعی چند وجهیست كه اضلاع و زاویه های تمام وجوه آن یكسانند) را با ترتیب خاصی به صورت تو در تو، در درون یكدیگر قرار داد. بین هر دو چند وجهی منتظم فضای خالی وجود داشت كه در میان آن ها نیم كره هایی گنجانده شده بود. در این الگو، پنج چند وجهی منتظم و شش نیم كره تعبئه شده بود كه نخستین و كوچكترین نیم كره در درون داخلیترین چند وجهی منتظم و ششمین و بزرگترین نیم كره در خارج از الگو قرار داشت به طوری كه تمام الگو در این نیم كره واقع بود. این نیم كره ها نقش مدار سیارات را داشتند. و به این ترتیب كپلر توانست نسبت فواصل مدار سیارات را با 5 درصد خطا محاسبه كند. كپلر با ارائه این الگو مهارت و قدرت ریاضی خود را نشان داد و به همین دلیل به عنوان دستیار تیگو براهه در اورانیبورگ، كه رصد خانه ای بود در جزیره هون كه توسط پادشاه دانمارك ساخته شده بود، منصوب شد. نخستین ماموریتی كه به كپلر داده شد، محاسبه و تعیین مدار مریخ بود. وی در تعیین مدار مریخ از منظومه خورشید مركزی استفاده كرد. او به مدت یك سال و نیم مشغول رصد و محاسبه مدار مریخ بود.

امّا او به نتیجه شگفت آوری دست یافت. حركت طولی مریخ (شرق وغرب دایره البروج ) كه كپلر محاسبه كرد با حركت طولی كه تیگو براهه بدست آورده بود، حدود 8 دقیقه قوسی اختلاف داشت . دیگر دستیاران تیگو علت این اختلاف را خطای ابزار می دانستند. امّا كپلر این طور فكر نمی كرد، چون ابزار های آزمایشگاه تیگو براهه حداكثر خطایی كه داشتند دو یا سه دقیقه بود. كپلر می پنداشت كه مسیر حركت مریخ نبایستی دایره باشد. به همین خاطر به دنبال شیوه دیگری برای محاسبه و تعیین مدار مریخ برآمد. موضع رصد و محاسبه مدار مریخ توسط تیگو براهه و كپلر از زمین متحرك بود.

و به همین خاطر كپلر در صدد بر آمد تا چارچوب خود را از زمین متحرك به خورشید كه ثابت است، منتقل كند. كپلر برای این كار، بایستی مدار زمین را به طور دقیق تعیین كند. او برای تعیین مدار زمین، فرض مسئله خود را چنین قرار داد كه در لحظه ابتدا، زمین، خورشید و مریخ در یك راستا قرار دارند. دوره تناوب مریخ كه او بدست آورده بود، 687 روز بود. پس از یك دوره مریخی (یعنی 687 روز) مریخ دوباره به موضع خود می رسد، امّا در این لحظه زمین در موضع قبلی نبوده یعنی زمین، مریخ و خورشید در یك راستا قرار ندارند. چون دوره زمینی 365 روز می باشد.

از این طریق كپلر توانست مدار زمین را مشخص كند. او مدار زمین را دایره بدست نیاورد بلكه مدار زمین را بیضی نزدیك به دایره یافت. او مشاهده كرد كه سرعت زمین در نزدیكی خورشید افزایش می یابد. و این مسئله ذهن كپلر را مشغول كرده بود. و او برای حل مسئله خود به دنبال علت فیزیكی آن می گشت. وی فكر می كرد كه خورشید بر سیارات نیرو وارد می كند كه آن ها را در مدار نگه داشته. امّا روشی برای اثبات عقیده خود نداشت. امّا شیوه اثبات هندسیّه مدار زمین موجب شد كه كپلر قانون اول خود را تدوین كند. مطابق این قانون خط واصل سیاره و خورشید در بازه زمانی یكسان، مساحت یكسانی را جارو می زند. و به عبارتی این قانون نشان می دهد كه سرعت سیارات در نقاط مختلف مدار در یك دوره تغییر می كند.

كپلر با تعیین مدار نسبتاً دقیق زمین، اكنون می توانست مدار مریخ را محاسبه كند. او در روشی مشابه با روش قبلی، مدار مریخ را تعیین كرد. او مدار مریخ را بیضی مایل به دایره بدست آورد. امّا شكل بیضی مدار زمین با بیضی مدار مریخ متفاوت بود. هر چند كه بیضی ها از نظر شكل متفاوتند امّا در یك خواص كلی متشابه اند و اینكه هر نقطه واقع بر بیضی مجموع فاصله شان از دو نقطه ثابت به نام كانون، همواره یكسان و ثابت است. با كشف مدار بیضی مریخ و زمین، كپلر قانون دوم خود را توانست تدوین كند. به موجب این قانون، مدار سیارات به دور خورشید، بیضی می باشند و خورشید در یكی از كانون های بیضی قرار دارد.

كپلردر سال 1609 پس از آنكه دو قانون خود را تدوین كرد با دو مسئله مهم رو به رو شد و اینكه چرا مدار حركت سیارات به دور خورشید بیضی است. و همچنین سرعت و مدار سیارات نبایستی تصادفی و مستقل از یكدیگر باشند. و به همین دلیل تلاش می كرد تا بتواند بین سرعت و اندازه مدار سیارات رابطه را بیابد. كپلر پس از ده سال محاسبه و بررسی توانست به رابطه ای میان اندازه مدار و دوره سیارات دست یابد.

كپلر در سال 1619 در كتاب هماهنگی جهان می نویسد:" پس از آنكه با تلاش و كوشش خود در مدتی طولانی، و با استناد به رصد های تیگو براهه، رابطه درست و حقیقی را پیدا كردم..."(1) این قانون كه به قانون هماهنگی یا دوره تناوب نیز معروف است بدین شرح است: مربع دوره گردش سیارات با مكعب فاصله میانگین آن ها از خورشید متناسب است و یا به عبارتی دیگر، نسبت مربع دوره گردش سیارات به مكعب فاصله میانگین آن ها از خورشید همواره ثابت است.

این رابطه همیشه یك مقدار ثابتی است: T^2/R^3

كپلر در واقع حركات اجرام آسمانی را بر اساس هندسه و ریاضیات توصیف كرد و هرگز در مورد علت های آن چیزی نگفت. او دوست داشت كه پدیده های آسمانی و حركات اجرام آسمانی را بر اساس علت های فیزیكی توضیح دهد. تا اینكه نیوتون با ظهور خود در میدان رقابت، توانست با ارائه چهار قانون مهم خود( قانون چهارم همان قانون گرانش است) به این مسائل از دید فیزیكی و ریاضی پاسخ دهد.

در پایان این نكته را مستلزم می دانم كه عامل مشتركی میان نیوتن و كپلر در كشف حقایق طبیعت وجود دارد البته شاید این عامل با دانشمندان دیگری نیز در اشتراك باشد، اما چون بحثمان درمورد كپلر هست این نسبت را به وی می دهیم. و اینكه افتادن سیب در برابر چشمان نیوتن منجر به این شد كه نیوتن به فكر قانون گرانشی بیفتد و این امر سبب مشهور شدن او شد كه تحول عظیمی را در فیزیك ایجاد كرد. و كپلر هنگامی كه به دستیاری تیگو براهه منصوب شد اولین ماموریت او رصد مدار مریخ بود، و این مدار مریخ بود كه باعث شد كپلر به معمّاهایی برخورد كند، و در حل این معمّا ها قوانینی را تدوین نمود كه با استناد به این قوانین توانست به این پرسش ها پاسخ دهد. مردم هم عصر نیوتن و همچنین مردمان قبل از او هیچگاه با افتادن سیب از درخت نتوانستند به فكر نیروی گرانشی بیفتند و مانند نیوتن شوند

دانشمندان هم عصر كپلر مانند تیگو براهه و حتی دانشمندان و منجمان قبل از او كه مشغول رصد مدار سیارات بودند، نتوانستند مانند كپلر در مورد مدار سیارات این گونه فكر كنند

منبع : cph-theory

چهارشنبه 18/9/1388 - 19:2

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

آموزش و تحقيقات

نگاهى به تاریخ و شاخه هاى گوناگون فیزیك

نگاهى به تاریخ و شاخه هاى گوناگون فیزیك

در قرن هفدهم نیوتن با كارهایى كه بر روى نور انجام داد به این نتیجه رسید كه نور از ذره هاى كوچك تشكیل شده است. دانشمندان دیگر معتقد بودند كه ماهیت نور موج است. اما نفوذ نیوتن سبب شد كه نظریه او براى مدت ۲۰۰ سال مورد قبول با شد.سرانجام در سال ۱۸۶۵ جیمز ماكسول فیزیكدان اسكاتلندى همه پدیده هاى الكتریكى و مغناطیسى را با تئورى خود تشریح و تفسیر كرد. او گفت كه نور فقط بخشى از امواج الكترومغناطیسى است. ماكسول وجود امواج رادیویى، كه موج، فروسرخ فرابنفش و اشعه ایكس و گاما كه بعد از آن كشف شد را پیش بینى كرد.تا اواخر سال ۱۸۰۰ میلادى به نظر مى رسید كه فیزیك ماموریت تشریح هر آن چیزى كه بایستى نسبت به رفتارمان و انرژى دانسته شود، شناخته است. به هر حال چیزى فراتر از حقیقت نیست. در اوایل دهه ۱۹۰۰ میلادى فیزیك نیوتنى با دو نظریه نسبیت و كوانتوم مورد ضربه شدید قرار گرفت.در سال ۱۹۰۵ یك كارمند اداره ثبت آلمانى به نام آلبرت اینشتین مقاله اى نوشت كه در آن نظر كاملاً جدیدى در مورد مكان و زمان مطرح كرد. او پیشنهاد كرد كه فضا و زمان نسبى هستند بدین معنى كه اندازه گیرى آنها به چارچوب مرجع (محورهاى مختصات ناظر) بستگى دارد. ده سال بعد اینشتین تئورى نسبیت عمومى خود را ارائه داد و با ریاضیات نشان داد كه فضا و زمان نسبى هستند. این تئورى همچنین جانشین تئورى جاذبه نیوتنى شد و به كمك نظریه انحناى فضا حركت اجرام فضایى را تشریح كرد. نظریه نسبیت اینشتین آثار دیگر نجومى را كه نظریه نیوتن نمى توانست آنها را توجیه كند پیش بینى كرد.اینشتین در مورد انرژى كه ابتدا ماكس پلانك فیزیكدان آلمانى در سال ۱۹۰۰ نظر خود را اعلام كرده بود تفصیل و شرح استادانه اى ارائه داد. پلانك به این نتیجه رسید كه انواع شكل هاى انرژى از بسته هاى كوچكى تشكیل شده اند كه او آنها را كوانتوم نامید. اینشتین نظریه پلانك را در مورد نور به كار برد و ذره انرژى نور را فوتون نامید. با این مفهوم اثر فوتوالكتریك را تشریح كرد. در پدیده فوتوالكتریك تابش پرتوهاى فرابنفش به سطح فلز سبب خروج دانه هاى الكتریسیته به نام الكترون مى شوند. این امر نیز ماهیت دوگانه نور را آشكار كرد و نشان داد كه نور بعضى وقت ها مانند موج و بعضى وقت ها مانند ذره عمل مى كند نیلز بور فیزیكدان دانماركى نظریه كوانتومى را براى اتم به كار برد. او شرح داد كه در هر اتم الكترون ها مى توانند فقط سطح هاى مشخصى از انرژى را داشته باشند. هنگامى كه یك الكترون از سطح انرژى بیشتر به سطح انرژى كمتر انتقال یابد تفاوت انرژى در اثر این پرش كوانتومى به صورت فوتون نور تابش مى شود.در سال ۱۹۲۳ لویى ویكتور دوبروى فیزیكدان فرانسوى اعلام كرد كه نور ماهیت دوگانه موج - ذره را دارد، الكترون ها نیز چنین وضعى دارند. هنگامى كه نظر دوبروى مورد بررسى قرار گرفت مفهوم فیزیك كوانتومى و مكانیك كوانتومى روشن و موجب درك و فهم اساس ماده و حركت شد.آزمایش هایى كه بر روى هسته اتم ها صورت گرفت سبب شد كه تحقیقات فیزیك در قرن بیستم بر هسته متمركز شود. وسیله اى كه براى این تحقیقات به كار رفت شتاب دهنده ذرات بود كه وسیله اى با انرژى بسیار زیاد است و مى تواند یك باریكه اى از ذره هاى اتمى الكتریسیته دار را به وجود آورد. فیزیكدانان از این ذره ها براى بمباران اتم ها و مطالعه در چگونگى شكسته شدن آنها استفاده مى كنند.مطالعاتى كه با انرژى زیاد صورت گرفت سبب كشف دو ذره جدید زیراتمى شد. جریان مطالعات این پیشنهاد را در پى داشت كه انواع ذره هاى بنیادى از چند ذره اصلى به نام كوارك ساخته شده اند.در اواخر قرن بیستم اطلاعاتى كه دانشمندان از ذره هاى بنیادى و اثر متقابل آنها به دست آوردند تئورى جدید وحدت نیروها را مطرح كردند. این تئورى تركیبى از چهار تئورى مربوط به نیروهاى گرانشى، الكترومغناطیسى، هسته هاى قوى و هسته هاى ضعیف بود كه به صورت تئورى واحد همه نیروها را دربرمى گیرد. پژوهش هایى كه در فیزیك ذرات بنیادى صورت گرفته منجر به پیدایش تئورى جدید جهان شناسى شده است. در این تئورى منشاء ساز و كار و تحولات جهان بزرگ بررسى مى شود. مثلاً در دهه ۱۹۲۰ ادوین هابل اخترشناس آمریكایى و دیگران كشف كردند كه جهان منبسط و گسترده مى شود. این موضوع تحت عنوان تئورى بینگ بنگ بیان شده و مطرح مى كند كه جهان در اثر یك انفجار بزرگ كیهانى آغاز شده است.
• شاخه هاى فیزیك
فیزیك را به طور سنتى به دو شاخه فیزیك كلاسیك و فیزیك جدید تقسیم مى كنند. فیزیك كلاسیك شامل مكانیك نیوتنى، ترمو دینامیك، اكوستیك، اپتیك و الكترومغناطیس است.
• فیزیك كلاسیك
مكانیك نیوتنى شاخه اى از علم فیزیك است كه براساس قوانین حركت كه در كارهاى آیزاك نیوتن است پایه گذارى شده است. امروزه این شاخه فیزیك داراى حوزه وسیعى از ریاضیات عالى است كه فیزیكدانان آن را براى طراحى قطارهاى جدید، اتومبیل ها، هواپیماها و زیردریایى ها و موشك هاى دوربرد و فضاپیماها به كار مى برند.ترمودینامیك شاخه دیگرى از علم فیزیك است كه در موضوع انتقال گرما، تبدیل گرما به كار مفید در اثر جابه جایى هاى فیزیكى یا واكنش هاى شیمیایى مطالعه مى كند. فیزیكدانان در این حوزه ممكن است در موضوع نیمه رساناها كه گرما را از پرتوهاى خورشید مى گیرند و آن را به الكتریسیته تبدیل مى كنند كار كنند.
اكوستیك مطالعه علمى بر امواج صوتى و كنترل صوت است. فیزیكدانان در این قسمت در طیف وسیعى كار مى كنند. آنها از لرزش هاى كوچك زمین تا نوسان هاى پرسامد فراصوتى كه در پزشكى براى تشخیص بیمارى ها كاربرد دارند مورد مطالعه قرار مى دهند. مهندسى صدا كه براساس فیزیك صوت قرار دارد در طراحى تئاتر و تهیه موزیك به كار مى رود. اپتیك به انواع پدیده هاى نورى مربوط مى شود. نور هندسى با پرتو هایى كه به خط راست منتشر مى شوند (كه پرتو نور نامیده مى شوند) مربوط مى شود. پدیده هاى بازتابش، شكست و تشكیل تصویر در ابزار هاى نور مانند آینه و عدسى در نور هندسى بحث مى شود. اپتیك فیزیك به ماهیت موجى نور و پدیده هاى تداخل، تفرق، قطبش كه در ابزار هاى دقیق نورى مانند میكروسكوپ، دوربین عكاسى و فیلتر هاى نورى موثرند، مى پردازد.الكترومغناطیس شاخه اى از علم فیزیك است كه از نیرو هاى میان مواد مغناطیسى، نیرو هاى میان جریان هاى الكتریكى و روابط میان این نیرو ها بحث و مطالعه مى كند. فیزیكدانان در این حوزه از علم با مغناطیس هاى الكتریكى كه درماشین هاى صنعتى مانند موتور ها و ژنراتور ها و نیز ابزار ها علمى مانند شتاب دهنده ها و ابررسانا ها به كار مى روند سروكار دارند.
• فیزیك جدید
فیزیك جدید بر موضوعاتى مانند مكانیك كوانتومى، فیزیك هسته و ذرات بنیادى و فیزیك پلاسما متمركز است.
مكانیك كوانتومى به بررسى ساختمان و طرز كار اتم ها و ذره هاى بنیادى با توجه به این نظر كه همه انرژى ها به صورت كوانتومى هستند مى پردازد. كوانتوم مكانیك علم بررسى سلول هاى فوتوالكتریك، باترى هاى خورشیدى، پرتو فلورسنت، لیزر و اسپكتروسكوپ است. اسپكتروسكوپ دستگاهى است كه براى تشخیص عناصر از یكدیگر از راه نورى كه در اثر تحریك شدن تاثیر مى كنند به كار مى رود.
فیزیك هسته اى و ذره هاى بنیادى در مورد ویژگى هاى هسته و ذره هاى درون آن كه هستك نامیده مى شوند بحث و مطالعه مى كند. ابزار آزمایش فیزیكدانان هسته اى و ذره هاى بنیادى شتاب دهنده هاى بسیار قوى ذرات و آشكار ساز ها هستند. فیزیكدانان هسته اى انرژى را كه از راه شكافت هسته اى و پیوند هسته اى به وجود مى آید را كنترل مى كنند و آن را براى تولید انرژى هسته اى و سلاح هاى هسته اى به كار مى برند. آنها در بخش پزشكى هسته اى هم كار مى كنند تا روش هاى استفاده از مواد رادیواكتیو را براى تشخیص معالجه بیمارى ها بیابند.
فیزیك پلاسما مربوط به بررسى آثار و اعمال پلاسما است. پلاسما كه حالت چهارم ماده نیز نامیده مى شود شكلى از ماده است كه به صورت گاز یونیزه یون و در آن یون ها و الكترون ها به صورت آزاد حركت مى كنند. در بیرون از اتمسفر كره زمین بیش از ۹۹ درصد موادى كه در جهان قابل مشاهده هستند به صورت پلاسما موجودند. در روى زمین پلاسما فقط در چند جا مانند درون حباب هاى فلورسنت وجود دارد. امروزه در آزمایشگاه ها از طریق یونیزه كردن گاز ها در اثر جریان الكتریكى پلاسما تولید مى كنند. این پلاسماى مصنوعى را كه اهمیت بسیار دارد در صنایع نیمه رسانا ها به كار مى برند.
• فیزیك و دیگر علوم
همه شاخه هاى فیزیك در یك یا چند موضوع با علوم دیگر مانند زیست شناسى، شیمى، زمین شناسى و اختر شناسى پیوند یافته و مبحث هاى جدید زیست فیزیك، شیمى فیزیك، زمین فیزیك و اختر فیزیك را به وجود آورده اند.
زیست فیزیكدانان درباره فیزیك موجودات زنده بحث مى كنند. به ویژه آنها مفاهیم و ابزار هاى فیزیك را براى حل مسائل زیست شناسى مانند ساختمان مولكول هاى مركب یا ماهیت پالس هاى الكتریكى در مغز، در عصب ها، در ماهیچه ها و دیگر اندام ها به كار مى برند. مثلاً در قرن بیستم پراش پرتو ایكس نقش عمده اى در كشف ساختمان و طرز كار مولكول هاى مهم، پروتئین ها و دى ان اى بر عهده داشت.
زمین فیزیكدان ها از علم فیزیك براى مطالعه زمین و سیاره هاى همسایه آن استفاده كردند. روش آنها شامل مطالعه بر پوسته، هسته، اقیانوس ها و اتمسفر زمین و سیارات دیگر منظومه شمسى بود. زمین فیزیك خود شامل رشته هایى مانند زمین پیمایى یا مساحى (ژئودوزى)، لرزه شناسى، مغناطیس زمین است. در زمین پیمایى شكل زمین و میدان گرانش آن بررسى مى شود. در لرزه شناسى لرزه هایى كه در اثر جابه جایى هاى درون زمین یا انفجار هاى هسته اى زیرزمینى به وجود مى آید مطالعه مى شود. موضوع مغناطیس زمین در رابطه با قطب ها و میدان مغناطیسى زمین است.شیمى فیزیكدان ها به مطالعه ساختمان ماده و تغییرات انرژى كه در اثر واكنش هاى شیمیایى یا تغییر حالت هاى ماده (مانند وقتى گاز به مایع تبدیل مى شود) به وجود مى آید، مى پردازند.
كیهان شناسان در موضوع مبدا، ساختار و تحولات جهان مطالعه مى كنند. فیزیكدانان در این حوزه به شناسایى چگونگى سازوكارى جهان و تشخیص ماهیت ماده و انرژى مى پردازند. همانطورى كه مكانیك كوانتومى در مورد هسته و ذره هاى اتمى به بررسى مى پردازد. رابطه تنگاتنگى میان مكانیك كوانتومى و اخترفیزیك وجود دارد كه در تشریح ساختار و طرز كار ستارگان و دیگر اجرام فضایى به كار مى رود. اختر فیزیكدانان در تلاشند تا ویژگى هاى هر چیزى كه در جهان بزرگ مشاهده مى كنند با واژه هاى دما، فشار چگالى و تركیب هاى شیمیایى نشان دهند.

ریچارد فین من، فیزیكدان آمریكایى زمانى علم را با این گفته تشریح كرده بود كه: «طبیعت یك بازى بزرگ شطرنج است كه آن را خدایان بازى مى كنند و ما افتخار آن را داشتیم كه آن بازى را نگاه كنیم. قوانین بازى چیزى است كه ما آن را فیزیك اساسى و مبادى مى نامیم و هدف ما درك و فهم این قوانین است.» بر طبق گفته فین من، فیزیك از گذشته هاى دور به عنوان علمى شناخته شده است كه مى كوشد تا «همه چیز» را تشریح و تفسیر كند. فیزیك، مطالعه بر ماده و انرژى و كاوش دریافتن قوانینى است كه رفتار آنها را مشخص مى كند. در حالى كه شیمیدانان عنصرها و تركیب ها را مطالعه مى كنند فیزیكدانان به مطالعه نیروهایى مى پردازند كه عنصرها را به وجود مى آورند و با هم تركیب و یا از یكدیگر جدا مى كنند. در حالى كه اخترشناسان اجرام فضایى را مطالعه مى كنند، فیزیكدانان نیروهایى را مطالعه مى كنند كه این اجرام را اینگونه شكل بخشیده اند و قوانینى را بررسى مى كنند كه بر حركت آنها در فضا حاكم هستند.
فیزیكدان ها مى خواهند بدانند كه چه چیزى سبب مى شود كه اتم ها به یكدیگر پیوند یافته و كهكشان ها از هم جدا هستند. براى درك همین مطالب است كه نیروهایى مانند گرانش و پدیده هایى چون حركت، مغناطیس، الكتریسیته و انرژى هسته اى را آزمایش و بررسى مى كنند.
بسیارى از بزرگترین فیزیكدانان جهان، همچون فین من تحقیقات علمى را دنبال مى كنند و به تدریس آنها مى پردازند. در حالى كه گروه دیگرى از فیزیكدانان در صنایع، طراحى شبكه هاى ارتباطى برتر، نیروگاه هاى با بازده بالا، ساختمان هاى امن تر و كارخانه هاى اتومبیل سازى، كشتى سازى و هواپیماسازى بسیار پیشرفته اى كه مقاومت هوا بر آن بسیار ناچیز است، كار مى كنند. بعضى از فیزیكدانان هم با پژوهشگران امور پزشكى همكارى مى كنند تا راه هاى جدیدى را براى كاوش در تن آدمى بیابند. ممكن است روزى فیزیكدانان راه هاى عملى را براى پرواز اتومبیل و قطار در هوا به دست آورند و انرژى نامحدود، ارزان و پاك را در اختیار همگان قرار دهند. این موارد فقط شمارى از فرصت هاى بى شمار عملى است كه راه آن براى فیزیكدانان امروزى باز شده است.
• تاریخ فیزیك
ریشه هاى فیزیك را به عنوان یك علم حداقل از حدود ۲۶۰۰ سال پیش مى توان ردیابى كرد. در آن زمان بود كه فیثاغورث، فیلسوف یونانى هماهنگى میان صوت تارها را در آلت موسیقى كشف كرد و آن را به صورت یك رابطه ریاضى نشان داد. همین موضوع سبب شد كه فیثاغورث به دنبال یافتن قانون هاى ساده ریاضى باشد كه پدیده هاى طبیعى را به درستى تشریح نمایند، قانون هایى كه حركت یك ذره معلق در فضا تا كل سازوكار جهان را نشان دهند.
در حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد مسیح افلاطون و ارسطو نظر فیثاغورث را گسترش دادند. آنها نظمى را در گردش دایره اى ستارگان دیدند اما حركت سیارات در خلاف جهت ستارگان و دور و نزدیك شدن آنها فكرشان را مغشوش كرد تا آن كه در سال ۱۵۴۳ میلادى نیكلاى كپرنیك دانشمند لهستانى در فرضیه خود، با قراردادن خورشید به جاى زمین هماهنگى فیزیكى جهان را عرضه كرد. در دهه اول ۱۶۰۰ میلادى یوهان كپلر دانشمند آلمانى دریافت كه مسیر سیارات دایره نبوده بلكه به صورت بیضى است. او به مدد رصدها و مطالعات خود قانون هایى را به دست داد كه سرعت مدار و زمان گردش هر سیاره را به طور دقیق بیان مى كرد.در حدود همان سال ها گالیله فیزیكدان ایتالیایى و رنه دكارت ریاضیدان فرانسوى موضوع حركت را مورد مطالعه قرار دادند. آنها جدا از هم دریافتند كه اگر جسمى در حركت باشد مسیر آن خط راست است و با سرعت ثابت جابه جا مى شود مگر آن كه چیزى بر آن اثر كند یا نیرویى بر آن وارد شود. این فكر بنیاد قوانین حركت بود كه به وسیله آیزاك نیوتن فیزیكدان انگلیسى به وجود آمد.نیوتن در سال ۱۶۸۷ كتاب «اصول ریاضى فلسفه طبیعى» را نوشت. این كتاب یكى از متون بسیار مهم علمى است كه تاكنون نوشته شده و راهنماى بسیارى از كارهاى علمى است كه مورد پذیرش قرار گرفته است. در این كتاب نیوتن سه قانون حركت را مورد بحث قرار داده است: قانون اینرسى، قانون شتاب ثابت و قانون عمل و عكس العمل. در این كتاب «قانون گرانش جهانى» نیز ارائه شده است. این قانون براساس مشاهدات كپلر كشف و به صورت ریاضى فرمول بندى شد و نشان مى دهد كه هر دو جسم با نیرویى كه با حاصل ضرب جرم هاى آن نسبت مستقیم با مجذور فاصله آنها نسبت عكس دارد یكدیگر را جذب مى كنند.نظرات نیوتن كه شامل مطالعه حركت اجسام و نیروهایى كه بر آنها اثر مى كند، است اساس علم مكانیك شد و به نوبه خود مكانیك اساس فیزیك جدید شد.
در همان زمان كه نخستین فیزیكدانان به مطالعه حركت و قوانین آن مشغول بودند در جست وجوى بررسى ماهیت و رفتارهاى ماده در جهان نیز بودند. مثلاً در سال ۱۶۰۰ میلادى روبرت بویل مشخص كرد كه اگرگازى را گرم كنیم، اتم ها جنبش بیشترى خواهند یافت و سبب مى شوند كه دما و فشار گاز افزایش یابد. تشریح رفتار گازها براساس حركت اتم ها اكنون به تئورى سینتیك گازها معروف است. این موضوع یكى از كاربردهاى مهم و جالب مكانیك نیوتن در حوزه اتم ها _ نه ستارگان بود.در تئورى سینتیك بویل این ایده وجود داشت كه گرما شكلى از انرژى است. شكل هاى دیگر انرژى از قبیل انرژى الكتریكى و انرژى شیمیایى نیز به زودى شناخته شدند. بعدها مشخص شد كه این شكل هاى گوناگون انرژى مى توانند به یكدیگر تبدیل شوند. اما انرژى خود به خود به وجود نمى آید و نابود هم نمى شود. این موضوع یعنى _ پایستگى انرژى یكى از پایه هاى اساسى علم فیزیك شد.در طول سال هاى ۱۷۰۰ میلادى بسیارى از دانشمندان از جمله بنجامین فرانكلین سیاستمدار، نویسنده و مخترع آمریكایى و الساندرو ولتا بسیارى از ویژگى هاى الكتریسیته و قوانین حاكم بر آن را بررسى و كشف كردند. آنها وجود بارهاى مثبت و منفى الكتریسیته را كشف كردند و دریافتند كه فلزات رساناى خوبى براى الكتریسیته هستند. یعنى بارها الكتریكى به سهولت از میان آنها مى گذرد.
این اكتشافات سبب شد كه فیزیكدانان و شیمیدانان دریابند كه خود اتم از بارهاى مثبت و منفى الكتریكى تشكیل شده است و واكنش هاى شیمیایى را به كمك جذب و دفع الكتریكى بین اتم ها مى توان تشریح و تفسیر كرد.
معماهاى نور و خصوصیات آن در طول تاریخ نیز فیزیكدانان را مجذوب خود كرده است. نمونه اى از آینه فلزى كه مصرى ها در حدود چهار هزار سال پیش به كار مى برده اند در دره رود نیل از زیر خاك بیرون آورده اند. دانشمندان یونان باستان مانند فیثاغورث، دموكریتوس، افلاطون و ارسطو درباره ماهیت نور به بحث پرداخته اند. اقلیدس در حدود سه قرن پیش از میلاد مسیح از انتشار نور به خط راست و برابرى زاویه تابش با زاویه بازتابش سخن رانده است. در مجموعه پرسش و پاسخ بین ابوریحان بیرونى و این سینا به چنین پرسشى از سوى ابوریحان برمى خوریم كه «چگونه است كه ظرف شیشه اى مدور پر از آب كه در مسیر نور آفتاب قرار گیرد اشیاى مجاور خود را مى سوزاند اما اگر از آب تهى باشد، چنین نمى كند؟»۱
خواجه نصرالدین طوسى در كتاب تجریدالكلام مى گوید: «به نظر برخى از دانشمندان نور از ذرات خردى ساخته شده كه از منبع نور جدا شده و به اجسام گیرنده نور مى رسند. قطب الدین شیرازى در كتاب نهایه الادراك از رنگین كمان و چگونگى دیدن اجسام بحث مى كند، كمال الدین فارسى در كتاب تنفیع المناظر درباره شكست نور مى نویسد: هر گاه نور با جسم غلیظ ترى مصادف شود این غلظت مانع از حركت نور در جهت اولیه خواهد بود پس در جهتى سیر مى كند كه نفوذ در آن سهل تر است مسلماً چون راه سهل ترى را اختیار مى كند زودتر به مقصد مى رسد.۲

منبع :/cph-theory

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:57

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 1 ]

آموزش و تحقيقات

فیزیك كلاسیك و ظرفیت‌های آن

فیزیك كلاسیك و ظرفیت‌های آن

تا سال 1900 فیزیك كلاسیك به اوج شكوفایی خود رسیده بود از توصیف حركات سیارات گرفته تا تشریح انتشار نور(پدیده‌های تداخل – پراش –قطبش) و ماهیت آن به عنوان یك موج الكترومغناطیس،قوانین ترمودینامیك و نظریه جنبشی قادر به توصیف دقیق رفتارتمامی پدیده‌های شناخته شده تا آن زمان بود.الكتریسته و مغناطیس با كارهای ماكسول وحدت یافته و معادلات الكترومغناطیس به عنوان عصاره كارهای او در این زمینه شكل گرفت این معادلات به خوبی تمامی معلوماتی كه تا آن زمان از الكتریسیته و مغناطیس موجود بود را فرمول بندی می‌كرد چهارده سال بعد از كشف این معادلات هرتز به صورت عملی این امواج را در آزمایشگاه تولید كرد. درحقیقت تا اواخر قرن نوزدهم به نظر می‌رسید كه تمامی اصول بنیادی حاكم بررفتار جهان فیزیكی شناخته شده است. همه چیز از مكانیك نیوتنی و الكترومغناطیس ماكسول تبعیت می‌كرد این فرمول بندی نظم حاكم بر جهان، چنان دانشمندان را تحت تاثیر قرار داد كه لاپلاس ریاضیدان فرانسوی وقتی كتاب خود یعنی مكانیك آسمانی رانوشت درجواب ناپلئون كه از او پرسید چرا اودر كتابش نامی از خدا نبرده است گفت «من نیازی برای مطرح كردن این فرضیه نمی‌بینم»

نواقص فیزیك كلاسیك

همانگونه كه گفتیم فیزیك كلاسیك تا اواخر قرن نوزدهم با داشتن قوانین نیوتون و ترمودینامیك و معادلات ماكسول هر ذهنی را متقاعد می‌ساخت كه روابط این علم می‌تواند هر پدیده موجود درعالم را از موج گرفته تا حركات كرات آسمانی توجیه نماید ولی برخی از پدیده‌ها كه ذكر خواهد شد همانند سونامی اقیانوس آرام فیزیك كلاسیك را به چنان تلاطمی واداشت كه امواج قدرتمند ناشی از آن انسان را از زمین بركره ماه و از چراغ پی سوز به نیروگاه هسته‌ای و از كبوترهای نامه ر‌سان به تلفن همراه و اینترنت و یا به عبارتی از خاك عقب ماندگی به افلاك تكنولوژی و پیشرفت سوق دارد.

از دل این پدیده‌های غیر قابل توضیح توسط مكانیك كلاسیك، دو ابر نظریه بوجود آمد یكی نسبیت و دیگری كوانتوم در این میان نسبیت سئوالهای فلسفی چندین هزار ساله ما را از گذشته و آینده كائنات جواب داد و چشم ما را به دنیای نوینی گشود كه درآن همه چیز درحال حركت است با آغاز و پایانی معلوم، دنیای بیكرانه و محدودی كه زمانی شروع به انبساط نمود وزمانی نیز از انبساط بازخواهد ایستاد.

درحالی كه دنیائی كه كوانتوم، ما را با آن آشنا ساخت درنهایت كوچكی و خردی بود ما اكنون به یمن وجود فیزیك كوانتوم از رویدادهای شكافت هسته‌ای گرفته تا رفتار ذراتی كه شعاعشان از یك هزار میلیاردیوم میلی متر هم كوچكتر است آگاهیم.

اتر نورسان واقعیتی خیالی

اگر تغییر مكان سیارات در آسمان شب و ایجاد شب و روز وتغییر فصل‌ها نبود شاید كوپرنیك درقرن شانزدهم انگیزه‌ای برای ارائه مدل كیهان شناختی خود كه خورشید در مركز و زمین و سایر سیارات شناخته شده درآن دوران به دور آن درحال چرخشند در او ایجاد نمی‌شد.یا اگر در اواخر قرن هفدهم نیوتن به قصد استراحت درخت سیب را انتخاب نمی‌كرد و سیبی از درخت بر سراو (یا كنار او) نمی‌افتاد شاید حس كنكاش درمورد جاذبه عمومی در وی نیز ایجاد نمی‌شد وقانون جاذبه كشف نمی‌گردید.هرچند كه این نظریه‌ها در نوع خود می‌توانند جزء بنیادترین مفاهیم علم فیزیك باشند ولی ظهور و نمودشان را ناشی از وقوع پدیده‌هایی می‌توان دانست كه نه در یك لحظه بلكه در طول تمام عمر كاشفان آنها با آن سروكار داشتند یا به آن دائما می‌اندیشیدند. ولی نظریه‌های نسبیت كه نه با تجارت روزانه ما سروكار دارند و نه ذهن جستجوگر برای پی بردن به وجود آنها می‌تواند در دور و بر خود سرنخ‌هایی ازآنها بیابد.گرچه نتیجه آزمایش مایكلسون-مورلی كه وجود اتر را نقض می‌كرد می‌توانست شاهد راسخی برای اثبات این ادعا كه سرعت نور ثابت است باشد و زمینه ساز شكل‌گیری نسبیت خاص (Special relativity)شود ولی به گفته اینشتین او تا قبل از بیان نظریه نسبیت خاص به هیچ عنوان از انجام آزمایش مایكلسون آگاهی نداشت.ایمان به وجود اتر(ether) در بین دانشمندان را به خوبی می‌توان به عنوان نمونه ایی از نقص فكری بشر از نوع مخرب آن دانست كه تبعات این نوع از نگرش ها در طول تاریخ ضربات جبران ناپذیری به پیشرفت دانش و تكنولوژی وارد آورده است اتر یك پدیده ساخته ذهن دانشمندان است تنها به صرف اینكه شرط انتشار امواج در روی زمین مانند موج‌های طولی (صدا) وجود ماده است دانشمندان همین شرط را هم برای انشار نور به عنوان یك موج عرضی در نظر گرفتند.

ماكسول می‌گوید:

نور یك موج الكترومغناطیس است كه تنها با ایجاد آ‎شفتگی در اتر منتشر می‌گردد.

چون در محیط‌های چگال سرعت امواج افزایش می‌یابد آنها برهمین اساس محیطی كه نور در آن انتشار می‌یابد را یك محیط فوق العاده كشسان درنظر گرفتند تا بتوانند به این صورت سرعت حیرت انگیز نور را توجیه كنند وچون افزایش تراكم ماده سبب كاهش شفافیت آن میشود بنابراین خصلت اتر را محیطی شفاف، نامرئی و بدون جرم كه هیچگونه مقاومتی در مقابل حركت اشیاء نمی‌كند، بیان نمودند تا بدین صورت انتشار امواج الكترومغناطیس را در فضا توجیه نمایند.

ما می‌توانیم با خالی كردن هوای درون یك ظرف از انتقال موج صوتی در آن جلوگیری كنیم، چون دیگر ماده‌ای برای انتقال صوت وجود ندارد ، ولی هیچ كس با هیچ پمپ تخلیه‌ای قادر به خارج كردن اتر از دورن یك محیط سربسته نمی‌باشد حال این چه ماده مرموزی است كه هم فوق العاده متراكم است هم فوق العاده شفاف، همه جا وجود دارد ولی هیچ كس آن را حس نمی‌كند و اصلا قابل آشكار سازی هم نیست.گرچه هیچ فیزیكدانی قادر به اثبات وجود اتر نبود ولی دانشمندان تا پای جان از وجود این ماده مرموز و غیر قابل تفصیر دفاع می‌كردنند تا جائی كه ماكسول می‌گوید:

با تمام سختی‌هائی كه برای تجسم اتر وجود دارد ولی بی‌تردید تمام عالم را جسمی بسیار بزرگ و یكدست(اتر) پركرده است.

یك جوان آمریكایی به نام آلبرت آبراهام مایكلسون(Albert Abraham Michelson) در سال 1881 میلادی با ابداع یك آزمایش جالب و مشهوری قصد به اندازه گیری سرعت حركت زمین در درون اتر نمود تا قبل از انجام آزمایش مایكلسون

آلبرت آبراهام مایكلسون

(December 19, 1852 - May 9, 1931

دانشمندان وضعیت اتر را از دوحالت خارج ندانستند

درصورت اول باید سرعت نوری كه از ستارگان دور دست به زمین می‌آید با سرعت نوری كه در تمام جهات در روی زمین محاسبه می‌شود متفاوت باشد ولی این فرض بكلی مردود است. زیرا جیمز برادلی درسال 1725 ثابت كرد كه تغییر موضع ستارگان نسبت به راستای حركت مداری زمین به موقعیت زمین بستگی ندارد. (ابیراهی ستارگان)

درصورت دوم با اندازه‌گیری سرعت نور درجهت های مختلف حركت زمین بدورخورشیدمی توانستیم وجود اتر را ثابت كنیم چرا كه سرعت نور در اتر ثابت است و زمین نسبت به اتر حركت میكند بنابراین باید سرعت اندازه‌گیری شده نور نسبت به زمین تحت تاثیر حركت این سیاره قرار گیرد و تغییر نماید از اینرو ما می‌توانستیم باارائه دلیل محكم وجود اتر را تایید یارد كنیم.مایكلسون با انجام آزمایشی در دفعات متوالی در زوایای مختلف در مراحل گوناگون(به تناوب هر سه ماه یكبار) كه زمین در وضعیت‌های مختلف نسبت به اتر قرار می‌گرفت نشان داد كه درهمه حالات سرعت نور هیچ تغییری نسبت به سایر اندازه‌گیری‌ها نمی‌كند بنابراین مایكلسون نتوانست وجود اتر را با این آزمایش ثابت كند.

ولی مایكلسون به جای تردید دروجود اتر نتیجه آزمایش خود را این گونه ارزیابی كرد « فكر می‌كنم باید این را بپذیریم كه هر چند این آزمایش جواب منفی داده است ولی اختراع تداخل سنج این نتیجه منفی را جبران میكند»

سایردانشمندان به جای تامل در نتیجه آزمایش مایكلسون تنها به صرف جوان بودن وی (مایكلسون در هنگامی كه اقدام به انجام آزمایش نمود تنها 26 سال داشت) وتعصب در باورهای غلط خود، بدون تفكر از وجود اتر دفاع می كردند یكی از این دانشمندان لورنتس بود او نظرخود را در مورد آزمایش مایكلسون این گونه ابراز داشت كه :

درمحاسبات انجام شده در آزمایش (مایكلسون ) حتما اشكالی وجود دارد كه مایكلسون از آن بی خبر است.

او عدم تفاوت در اندازه گیری سرعت نور در جهات مختلف را ناشی از ایده ی انقباض اشیاء و كند شدن ساعت ها حین حركت در درون اتر دانست .بار دیگر مایكلسون مجبور شد آزمایش خود را با دقت بیشتر انجام دهد او این بار از همكاری مورلی برای انجام آزمایش خوداستفاده نمود (1887 میلادی) ولی دوباره به همان نتیجه ی شش سال پیش رسید، مایكلسون از سر استیصال چنین گفت:

به نظر می آید كه چنانچه هرگونه حركت نسبی بین زمین و اتر نوررسان وجود داشته باشد این حركت باید بسیار ناچیز باشد.

باز با این آزمایش دقیق مایكلسون نمی توانست با باورهای چند دهه به مبارزه برخیزد و وجود اترنوررسان را به كلی رد كند. آغاز قرن بیستم كه حقیقتا قرن انقلاب در اندیشه های بشری بود را می توان برای علم فیزیك یك عصر شكوفایی و بالندگی به حساب آورد در این قرن بود كه دو ابر نظریه ی نسبیت و كوانتوم متولد شده و به تكامل رسیدند.

فیزیك، هسته ی اتم را شكافت و انرژی آن را مهار نمود ، ترانزیستورها پا به دنیای تكنولوژی نهادند و فضا به تسخیر بشردر آمد در این قرن بود كه انسان به ماه سفر كرد و رویای دیرین او به تحقق پیوست، شاید حال وهوای این قرن بود كه روح عصیان را در هانری پوانكاره دمید آن هنگام كه او وجود اتر نوررسان را به كلی توهم قلمداد نمود و گفت:

آیا این اتر نور رسان واقعا وجود دارد ؟ اعتقاد من این است كه ما چیزی فراتر از یك جا به جایی نسبی نمی توانیم اثبات كنیم

نویسنده : قاسم رضایی راد

برگرفته از cph-theory

ارسال شده توسط بهزاد طهماسب زاده

1-اتر مانند جو زمین همراه با زمین درحال حركت است و زمین آنرا به دنبال خود می‌كشاند.

2- زمین در ضمن گردشش بدور خورشید در میان اتر حركت می‌كند.

آیا دانشمندان بهمین سادگی دست از سر اتر بر می دارند؟ نه آزمایش مایكلسون –مورلی درسال 1887

و نه دلایل هانری پرانكاره در نفی اتر هیچكدام به اندازه نسبیت خاص اینشتین نتوانست ذهن فیزیكدانان را از بند اتر نوررسان رهائی بخشد.

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:56

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

آموزش و تحقيقات

گاوس

كارل فردریك گاوس (1855-1777) ، دانشمند آلمانی كه معاصرانش او را « سلطان ریاضیدانان» می نامیدند . استعداد ریاضی گاوس از دوران كودكی ظاهر شد . خود او ، وقتی دوران كودكیش را به یاد می آورد ، به شوخی می گفت : « من شمردن را پیش از حرف زدن یاد گرفتم ».

گاوس ، در برانشویك ، در خانواده ی یك استاد لوله كش به دنیا آمد . آموزش های اولیه را در مدرسه ی محل تولد خود ، به مدت 7 سال ادامه داد . در آنجا به خاطر استعداد درخشان ریاضی خود ، همیشه موجب شگفتی معلم و دوستان خود می شد . او آموزش عالی خود را در دانشگاه گوتینگن گذراند . بعدها (1807) ، تقریبا به مدت 50 سال ، كرسی استادی ریاضیات و اخترشناسی همین دانشگاه را به عهده داشت . در 19 سالگی ، وقتی كه هنوز روی نیمكت دانشجوئی نشسته بود ، كشفی مهم ارائه كرد : به طور كامل روشن كرد كه در چه حالت هایی می توان n ضلعی منتظم را ، به كمك پرگار و خط كش ، رسم كرد . به ویژه ، با حل معادله ی

x¹⁷-1= 0 توانست هفده ضلعی منتظم را ، به كمك پرگار و خط كش ، كند .

به اعتراف خود گاوس ، كارهای بغرنج و طولانی محاسبه ای (كه به اخترشناسی مربوط می شد) ، نه تنها او را خسته نمی كرد ، بلكه موجب شادی و رضایت او هم می شد .

گاوس ، به كمك محاسبه ، توانست با چنان دقتی جای سیارك پیرس را پیدا كند كه اخترشناسان موفق شدند ، آن را در همان جایی كه او معین كرده بود بود ، پیدا كنند .

گاوس ضمن كار در ضمینه ی ریاضیات ، توانست نظریه ی رشته ها و نظریه ی معادله های دیفرانسیلی را پیش ببرد و تكامل ببخشد . قضیه ی اصلی جبر متعلق به او است كه بنا بر آن ، هر معادله ی درجه ی n ام ، دست كم دارای یك ریشه است ، كه می تواند ریشه ای موهومی باشد . در رساله ی « بررسی هایی درباره ی حساب » خود پایه های « نظریه ی عددها » را ، به صورت امروزی آن طرح ریخت . كارهای اساسی زیادی در زمینه ی نظریه ی دیفرانسیلی عددها انجام داد . در زمینه ی فیزیك ، روی نظریه ی مغناطیس و بعضی از مساله های اپتیك كار كرد .

در سال 1818 ، در نامه هایی كه به بعضی از دوستانش نوشته بود ، درباره ی امكان وجود هندسه ی نااقلیدسی در كنار هندسه ی اقلیدسی ، صحبت كرد . ولی ، با كمال تاسف ، هرگز هیچ مقاله یا رساله ای در این باره منتشر نكرد .

گاوس در سال 1855 درگذشت .

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:54

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

دانستنی های علمی

آشنایی با ساموئل مارتین جردن مدیر آمریكایی دبیرستان البرز

آشنایی با ساموئل مارتین جردن مدیر آمریكایی دبیرستان البرز
و دلیل نامگذاری خیابان جردن تهران

نوشته : جعفر سپهری

عكس یادگاری در مقابل مك ‌كورمیك‌ هال، در سال ۱۳۰۹ هجری خورشیدی

دكتر ساموئل مارتین جردن (به انگلیسی: Samuel M. Jordan) از سال ۱۸۹۹ تا سال ۱۹۴۰ ریاست كالج آمریكایی تهران (دبیرستان البرز) را به عهده داشت. او بانی و سازنده دبیرستان البرز و مدرسه دخترانه آمریكایی تهران است.

جردن در سال ۱۸۷۱ میلادی در نزدیكی شهر یورك در پنسیلوانیا بدنیا آمد. پس از ت¬حصیل در دبستان و دبیرستان در سال ۱۸۹۵ میلادی از كالج لافایت درجه B.A (لیسانس) گرفت. در سال ۱۸۹۸ درجه استادی علوم الهی (ام.ا) از دانشگاه پرینستون را دریافت كرد. در سال ۱۹۱۶ كالج لافایت او را با درجه D.D (دكتر در حكمت و فلسفه) شناخت و در سال ۱۹۳۵ میلادی از كالج واشنگتن و جفرسون بدرجهٔ دكترای حقوق نائل شد.

دكتر جردن در سال ۱۸۹۸ میلادی (۱۲۷۸ خورشیدی) به ایران آمد و یك سال بعد ریاست مدرسه را به عهده گرفت .در سال ۱۹۱۳ میلادی (۱۲۹۲ خورشیدی) با راه‌اندازی كلاس‌های باقیمانده دوره دوازده ساله دبیرستان تكمیل گردید. در سال ۱۹۱۸ میلادی (۱۲۹۷ خورشیدی) اولین ساختمان شبانه‌روزی كه در آن زمان، مك كورمیك‌ هال (Maccormick Hall) نامیده می‌شد و یك ساختمان دیگر پایان یافت.

به پاس خدمات فرهنگی وی در كالج البرز، دو مدال و نشان به او عطا كرد:

•    در سال ۱۳۰۰ هجری خورشیدی، وی یك قطعه نشان و مدال درجه دوم علمی

•    بار دیگر در سال ۱۳۱۹ هجری خورشیدی، وی و خانمش به دریافت نشان درجه یك علمی دیگر مفتخر شدند.

دكتر جردن، در سال ۱۳۱۹ هجری خورشیدی از ایران رفت.

دكتر جردن پس از بازگشت به آمریكا، در سال ۱۳۲۳ هجری خورشیدی، دوباره به ایران آمد و مورد استقبال شاگردان و مریدانش قرار گرفت. او ایران را وطن دوم خود می ‌نامید و همواره از آن به نیكی یاد می‌كرد. وی در سال ۱۳۳۳ هجری خورشیدی، در ۸۱ سالگى در آمریكا در گذشت.

در سال ۱۳۲۶ هجری خورشیدی، مراسمی به یاد او و برای بزرگداشت او در تالار دبیرستان البرز برگزار شد و نیم تنه سنگی وی را كه استاد ابوال¬حسن صدیقی تراشیده بود، در كنار در ورودی آن نصب كردند. این پیكره بعدا به كتابخانه دانشگاه صنعتی امیركبیر منتقل گردید.

بزرگراه آفریقا در شمال تهران، در زمان رژیم گذشته، به یادبود وی خیابان جردن نام گرفته بود، نامی كه هنوز هم بطور غیر رسمی كاربرد دارد. كتابی به نام "روش دكتر جردن" به قلم شكرالله ناصر در دیماه ۱۳۲۳ در تهران منتشر شده كه در آن به شیوه كار وی و اداره دبیرستان پرداخته است.

از خاطرات و كلمات دكتر جردن

•    "من میلیونر هستم زیرا هزارها فرزند دارم كه هر كدام برای من، برای ایران و برای دنیا میلیونها ارزش دارند."

"بچه‏ها مملكت شما سابقهٔ درخشانى داشته است. بازگشت به آن روزگار درخشش بستگى به همت و شجاعت و كوشش شما دارد. امیدوارم ¬حرف من در گوش و قلب شما باشد و براى ملت و كشورتان مفید واقع شوید."

برای دروغ ده شاهی كفاره تعیین كرده بود.
اگر در جیب كسی سیگار پیدا میشد یك تومان جریمه داشت.
اگر از دانش‏آموزى سئوالى مى‏كرد و او بلد نبود، مى‏گفت: "كلّه به ‏كار، كدو كنار."
میگفت " سیگار لوله بی مصرفی است كه یك سر آن آتش و سر دیگر آن احمقی است!"
لوطى‏ را در معنایى منفى ـ در مایهٔ الواط ـ به ‏كار مى‏برد و مى‏گفت: "غیرت، همت، زحمت، كار، كوشش: اینها به آدم‏آباد مى‏رسد. سستى، بى‏¬حالى، كارنكردن، بارى‏ به ‏هرجهت بودن به لوطى‏آباد مى‏رسد."

از دیگر بزرگان دربارهٔ او :

تا كشور ما جایگه جردن شد
بس خارستان كز مددش گلشن شد

این باغ هنر كه دور از او بود، كنون‏
چشمش به جمال باغبان روشن شد

و نیز:

نادانى چیست جز به غفلت مردن؟
باید به علاج از این مرض جان بردن

گفتم كه طبیب درد نادانى كیست؟
پیر خردم گفت كه جردن، جردن!

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:53

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

آموزش و تحقيقات

تاریخچه ی ریاضی در قرن 17

تاریخچه ی ریاضی در قرن 17

این قرن یكی از مهمترین قرنها در تاریخ ریاضیات است زیرا اساساْ دامنه تحقیقات گسترده در ریاضی، در همین قرن بر بشر گشوده شد، شاید به دلیل آزادیهای فكری بیشتر، پیشرفتهای سیاسی، اقتصادی و اجتماعی و در نتیجه رفاه بیشتر زندگی-به ویژه در مقابل سرما و تاریكی شمال اروپا.

پیشرفت علم ریاضی در این قرن آنقدر وسیع و گوناگون است كه حتی نوشتن خلاصه ای از آن نیز مثنوی هفتاد من كاغذ خواهد شد. به ناچار باید به گزینش بعضی از كارهای اصیلتر و مهم تر در تاریخ ریاضی این قرن تن داد. از مهمترین اكتشافات - و شاید هم اختراعات - ریاضی در این قرن می توان به مطالب زیر اشاره كرد:

الف) كشف لگاریتم

ب) تدوین علامات و نمادگذاریهای كنونی جبری

ج) گشوده شدن پهنه جدیدی در هندسه محض به ویژه هندسه تصویری

د) آغاز اتصال جبر و هندسه با كشف هندسه تحلیلی

ه) پیشرفتی شگرف در نظریه اعداد و نیز تولد نظریه احتمال

و) كشف یكی از بزرگترین دستاوردهای بشر یعنی حساب دیفرانسیل و انتگرال

شاید بهترین راه برای بررسی تاریخ ریاضی این قرن، شرح مختصری از زندگانی ریاضیدانان برجسته قرن هفدهم باشد.

ریاضیدانان برجسته قرن هفدهم:

1. نپر: چهار اختراع، بشر را در فن محاسبه چیره دست كرد: نماد گذاری هندی-عربی، چگونگی محاسبه مربوط به كسرها، لگاریتم و رایانه ها. «جان نپر» سومین اختراع را به نام خود ثبت كرد. او به طرز عجیبی، هم سیاسی و هم مذهبی بود و نبوغ او در پیشگویی وسایل جنگی چهار قرن بعد از خود اعجاب آور است. تعریف لگاریتم به وسیله نپر، بیشتر فیزیكی است تا ریاضی. بد نیست بدانیم كه پایه لگاریتم نپر بر خلاف تصور عموم، عدد e نیست بلكه معكوس e است كه البته خود او چیزی در این زمینه نمی دانست. تذكر این نكته لازم است كه در تكمیل مفهوم لگاریتم و جداول مربوط به آن، «هنری بریگز» كه یكی از دوستان نپر بود، سهم بسزایی دارد و لگاریتم معمولی در پایه ۱۰ را معمولاْ «لگاریتم بریگزی» می نامند. لگاریتم به معنای «عدد نسبت» است كه البته این مفهوم، همان طور كه ذكر شد بر اساس تابع توانی -كه هم اكنون تدریس می شود- به وجود نیامد و یكی از امور خلاف قاعده در تاریخ ریاضیات، كشف لگاریتم، پیش از به كار بردن نماهاست. البته سه اختراع مهم دیگر نیز در تاریخ ریاضی، به نام جان نپر به ثبت رسیده است. (مراجعه كنید به صفحه ۴ جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز.)

2. پاسكال: این نابغه فرانسوی، یكی از بنیانگذاران هندسه محض و پیشرفته و نیز نظریه احتمال است. خواص اصلی اشكال معروف هندسی را در كودكی، بدون معلم و فقط با تلاشهای خودش به دست آورد. در شانزده سالگی مقاله ای درباره مقاطع مخروطی نوشت و در هجده یا نوزده سالگی، اولین ماشین حساب مكانیكی را اختراع كرد. اما متاسفانه در طول ۳۹ سال زندگی، به دلیل افراط و تفریطهای مذهبی، جسم ضعیف خود را بارها و بارها آزرد و چندین بار از ریاضیات دست كشید و دوباره به آن بازگشت. پاسكال را به عنوان یكی از بزرگترین «چه ها كه می شد!!» در تاریخ ریاضیات شمرده اند. بعضی از كارهای او عبارتند از:

- تالیف مقاله مهمی درباره خواص اصلی مثلث خیام-پاسكال كه در آن به طور جالبی از قدیمی
ترین احكام قابل قبول استقرای ریاضی استفاده شده است.

- كشف و اثبات قضیه مشهور «هگزاگرام رمزی» كه درباره یك ۶ ضلعی محاط در یك مقطع
مخروطی است.

- پی ریزی علم احتمال به همراه «فرما» (ریاضیدان بزرگ فرانسوی). این علم به وسیله مكاتباتی
بین پاسكال و فرما در تلاش برای حل «مساله امتیازها» در یك بازی شانسی به وجود آمد.

- اثری درباره منحنی سیكلوئید. این منحنی توسط نقطه ای واقع بر محیط یك دایره، هنگامی كه
دایره در امتداد خط مستقیمی بدون اصطكاك می غلطد، رسم می شود. این منحنی دهها
خواص جالب و بسیار زیبا دارد و اختلافات بسیاری بین ریاضیدانان ایجاد كرد به طوری كه به آن
«سیب نفاق» گفتند (این نام بر اساس یك افسانه یونانی انتخاب شده است، برای مطالعه آن
به پاورقی صفحه ۲۷ جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز مراجعه فرمایید). جالب است
كه از دوران این منحنی حول محور طولها، چیزی شبیه به سیب ایجاد می شود.

3. دكارت: دكارت را معمولاْ مبدع هندسه تحلیلی می دانند كه از روشهای جبری برای حل مسائل هندسی استفاده می كرد. این كار كمك بسیاری در ساده سازی مفاهیم هندسی و حل مطالب غامض و پیچیده آن كرد. او همچنین به حل معادلات با درجات بالاتر از ۲ پرداخت و قاعده زیبایی را به نام «قاعده علامات دكارت» برای تعیین تعداد ریشه های مثبت و منفی یك چند جمله ای به دست آورد(مراجعه كنید به صفحه ۷۰ جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز). او برای اولین بار از روش ضرایب نامعین استفاده كرد كه همان متحد قرار دادن دو چند جمله ای هم درجه برای به دست آوردن ضرایب نامعین است. البته دكارت در جهان بیرون از ریاضیات، فیلسوف بسیار مشهوری است و مطالب بسیاری را به جهان فلسفه تقدیم كرده است كه البته بعضی از آنها كاملاْ نادرست هستند. در ضمن داستانهای جالبی درباره چگونگی كشف هندسه تحلیلی به او نسبت می دهند كه ارزش آموزشی زیادی دارد (مراجعه كنید به صفحه ۵۰ جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز).

4. فرما: معمولاْ فرما را بزرگترین ریاضیدان قرن هفدهم فرانسه می دانند. او حقوقدان بود و شغل رسمیش وكالت بود، اما قسمت مهمی از ساعات فراغت خود را وقف ریاضیات می كرد. او در بسیاری از شاخه های ریاضیات كارهای مهم و اساسی انجام داده است كه مهمترین این كارها عبارتند از:

- تحقیقات اساسی پیرامون هندسه تحلیلی. فرما را باید در كنار دكارت یكی از موسسان
هندسه تحلیلی نامید. معمولاْ گفته می شود كه كارهای فرما عكس كارهای دكارت بوده است.
دكارت از مكان هندسی شروع می كرد و به معادله آن می رسید، اما فرما از معادله شروع و
سپس مكان هندسی آن را مطالعه می كرده است.

- تاسیس نظریه نوین اعداد. فرما شهود و توانایی خارق العاده ای در نظریه اعداد داشت. قضایای
بسیاری را در این زمینه با اثبات یا بدون اثبات بیان كرد كه بعدها درست بودن اغلب قضایای ثابت
نشده او به ثبوت رسید(مراجعه كنید به صفحه ۵۲ و ۵۳ جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د.
ایوز). حدس مشهور او به نام «حدس آخر فرما» در آخرین دهه قرن بیستم به اثبات رسید!

- فرما به همراه پاسكال اساس علم احتمال را پی ریزی كرد.

- فرما در حساب دیفرانسیل نیز كارهای اساسی كرد. او ظاهراْ اولین كسی بود كه از طریق
معادله f"(x)=0 نقاط ماكزیمم و می نیمم یك تابع را به دست آورد(مراجعه كنید به صفحه ۹۳
جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز). همچنین او یك روش كلی برای یافتن مماس بر
نقطه ای از یك منحنی كه مختصات دكارتی آن معلوم باشد، ابداع كرد(مراجعه كنید به صفحه ۹۳
جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز).

5. ریاضیدانان معروف قرن ۱۷ كه قبل و یا همزمان با نیوتن می زیستند و در شكل گیری و پیشرفت
حساب دیفرانسیل و انتگرال نقش بسزایی داشتند: (۱) سیمون استوین (۲) لوكا والریو (این دو همان روشی را به كار بردند كه ما برای پیدا كردن حجم یك جسم در حساب انتگرال به كار می بریم.) (۳) كاوالیری (۴) فرما (۵) جان والیس (نماد معروف بی نهایت را نیز به او مدیونیم.) (۶) آیزاك برو (كه احتمالاْ قضیه اساسی حسابان را اولین بار او ثابت كرد.)

6. نیوتن: صحبت كردن پیرامون نیوتن و كارهای او ساده نیست. ریاضیدان و فیزیكدانی كه به گفته لاگرانژ بزرگترین نابغه ای است كه در جهان زیسته است. همچنین «لایبنیتز» رقیب سرسخت او در ستایشی بزرگ منشانه، نیمی از كارهای انجام شده ریاضی بشر تا عهد نیوتن را متعلق به نیوتن می داند. انسانی كه در ۲۳ سالگی به درجه ای رسید كه می توانست مماس و شعاع انحنا در یك نقطه از منحنی را پیدا كند. روشی كه امروزه تحت عنوان حساب دیفرانسیل شناخته می شود. در ۲۷ سالگی به استادی دانشگاه برگزیده شد و حدود ۶۵ سال در ریاضیات و فیزیك كار كرد. پاپ دستاوردهای نیوتن را بدین صورت بیان كرده است: «طبیعت و قوانین طبیعت در ظلمت نهفته بودند، ذات باری فرمود نیوتن به وجود آید و همه چیز روشن شد.» البته نیوتن نیز خاضعانه در مقابل ستایشها می گفت كه من همچون كودكی در حال بازی در كنار دریا هستم كه گاهی صدفهای زیبایی توجهم را جلب می كند اما اقیانوسی از حقایق كشف ناشده در مقابلم قرار دارد. یكبار هم گفت كه اگر افق دید او گسترده تر از دیگران است بدین علت است كه بر دوش غولان ایستاده است و شاید منظور او از غولان، ارشمیدس و امثال او باشند. كارهای ریاضی او به طور خلاصه به شرح زیر است:

- تالیف كتاب« اصول ریاضی فلسفه طبیعی» كه با اصرار «هالی» ستاره شناس معروف و با هزینه او در سال ۱۶۸۷ چاپ شد. این كتاب به مطالعه دستگاه دینامیكی پدیده های زمینی و سماوی می پردازد و یك صورت بندی ریاضی از این پدیده هاست. این كتاب پرنفوذ ترین اثر در تاریخ علم به حساب می آید و تاثیر بسیاری بر دنیای جدید داشت. تاریخ ریاضیات ابتدایی اساساْ با آن پایان می یابد.

- بسط روش بی نهایت كوچكها یا همان حساب دیفرانسیل و نیز روشهای مربوط به سریهای نامتناهی

- بسط روشهای مربوط به ماكزیمم و می نیمم توابع، مماس بر منحنی ها، انحنای منحنی ها، نقاط عطف، تحدب و تقعر منحنی ها، محاسبه مساحتهای زیر منحنی ها و طول قوس آنها

- ارائه روشی برای تقریب زدن مقادیر ریشه های حقیقی یك معادله جبری یا غیر جبری و نیز روشهای زیبایی برای مطالعه منحنی های درجه سوم

7. لایبنیتز: این نابغه جامع ریاضیات، فلسفه، الاهیات و حقوق، رقیب جدی نیوتن در ابداع حسابان بود. عقیده رایج امروز این است كه نیوتن و لایبنیتز، حسابان را مستقل از یكدیگر كشف كردند، اما لایبنیتز نتایج را زودتر انتشار داد، هر چند كه كشف نیوتن زودتر انجام شده است، اما متاسفانه مشاجره اسفباری بین این دو بر سر تقدم در كشف حسابان در گرفت و هر كدام خود را موسس حساب دیفرانسیل و انتگرال می دانست. هر دو نیز در این مناقشه زیان دیدند، به ویژه نیوتن و ریاضیدانان همعصر او در انگلستان. البته لازم است ذكر شود كه لایبنیتز را بزرگترین نابغه جامع قرن هفدهم می نامند و ظاهراْ تنها شخص شناخته شده تاریخ ریاضیات است كه هم در ریاضیات پیوسته و هم در ریاضیات گسسته دارای اندیشه ای عالی بوده است. بد نیست بدانیم كه لایبنیتز در واقع یك سیاستمدار و یك دیپلمات بود كه برای انجام كارهای سیاسی به كشورهای دیگر سفر می كرد. كارهای او در ریاضیات به طور خلاصه عبارتند از:

- ارائه قسمت مهمی از نمادهای كنونی ما در حساب دیفرانسیل و انتگرال از قبیل نماد dx و dy/dx و علامت انتگرال كه از S كشیده Summa -یك كلمه لاتین به معنای مجموع- اقتباس شده است. هم اكنون از نمادهای نیوتن آنچنان استفاده نمی شود.

- استخراج بسیاری از قواعد مقدماتی مشتق گیری كه معمولاْ در ابتدای درس مشتق در سطوح مختلف دبیرستانی و دانشگاهی آموزش داده میشود. قاعده یافتن مشتق n-ام حاصلضرب دو تابع را قاعده لایبنیتز می نامیم (مراجعه كنید به صفحه ۱۱۳ جلد دوم كتاب تاریخ ریاضیات هاوارد د. ایوز).

- تلاش برای پایه گذاری نظریه پوشها و تعریف دایره بوسان برای اولین بار

- ارائه اولین ایده ها در منطق ریاضی و نظریه مجموعه ها. او مجموعه تهی و احتوای مجموعه ها را نیز مطالعه كرده است و متوجه شباهتهای نظریه مجموعه ها و منطق ریاضی شده است (به طور مثال شباهت قوانین دمرگان در نظریه مجموعه ها و منطق).

- لایبنیتز احتمالا جزو اولین ریاضیدانانی است كه نظریه قدرتمند دترمینانها را برای حل دستگاه معادلات خطی پدید آورده اند.

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:52

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

آموزش و تحقيقات

مصاحبه با دبیر اتحادیه بین المللی نجوم

در آستانه عزیمت به سفر بزرگی هستیم كه ما را به سال 2009 و ماورای آن می برد و آن سال بین المللی نجوم است، فرصتی برای مردم تمامی ملت ها تا در راه حمایت جمعی از علم نجوم، به همدیگر بپیوندند و تمامی اینها قابل دسترسی است. موضوع اصلی : "جهان از آن شماست تا كاوش كنید" است و این متضمن هدف این سال است : در دسترس ساختن شگفتی های جهان برای همه افراد.
ما در دوران طلایی اكتشافات به سر می بریم، كه پیشرفته ترین تلسكوپ ها و ابزرآلات به ما كمك می كنند تا بیشتر درباره جهانی كه در آن زندگی می كنیم، بدانیم. در طول سال 2009، تمامی ما فرصت داریم تا در وسعت بخشیدن به افق های بشری، شریك شویم. بنابراین، به سال بین المللی نجوم، خوش آمدید !
كاترین كزارسكی
دبیر اتحادیه بین المللی نجوم (IAU)

1-بعنوان نخستین سوال، انتظار دارید تا چه حد سال جهانی نجوم، بر روی عموم تاثیرگذار باشد ؟

شاید از میان تمامی علوم، اخترشناسی بهترین موقعیت را برای تاثیرگذاری مثبت روی زندگی افراد داراست. مردم سراسر جهان و از تمامی طبقات اجتماع قادرند به آسمان پرستاره نگریسته و پیرامون این كه چه بوده است، چه هست و در آینده چه خواهد شد، شگفت زده شوند. اما نجوم، چیزی فراتر از احساس عظمت و در عین حال شگفتی است؛ این علم همچنین به سوالات غیرقابل باوری پاسخ می دهد، مانند : چگونه ستارگان می درخشند ؟ چرا بایستی منظومه شمسی را كاوش كنیم و اینكه آیا حیاتی در ماورای زمین وجود دارد ؟سوالات و جوابهایی چون این، مردم را شیفته خود می كند و در نتیجه، آمیختگی یك سال با فعالیت های مرتبط با نجوم، مطمئناً تاثیراتی را در بر خواهد داشت.

2 - نظر شخصی شما در رابطه با شعار رسمی سال بین المللی نجوم (بر شما با كشف جهان)، چیست ؟
هدف كلیدی سال بین المللی نجوم (2009)، در دسترس ساختن علم اخترشناسی در سطحی وسیع، مابین مردم است. افرادی با سنین مختلف، چیزی را می یابند كه آنان را شیفته خود كند و دانش جدیدی كه آن را همراهی كند. من فكر می كنم كه این شعار، چنین موضوعی را بازتاب می دهد و سال جهانی نجوم، تصمیم دارد كه جهان را به تمامی ما تقدیم كند تا كاوش كنیم !

3 - رشد فعالیت های نجوم آماتوری را در ایران كه اخیراً سیر صعودی به خود گرفته است، چگونه ارزیابی می كنید ؟ در رابطه با دیگر كشورهای در حال توسعه چطور ؟
من، فعالیت های نجوم آماتوری در كشورهایی چون ایران را نشانه بسیار مثبتی می دانم كه پله پله در حال پیشرفت است. این روندی است كه بر بسیاری از كشورهای در حال توسعه سایه انداخته است، و این نشانه مسلمی است كه زمان آن فرارسیده است تا با كمك سال 2009؛ سال بین المللی نجوم، با ذوق و شوق فراوان، توجه به علم نجوم را به سمت اذهان عمومی سوق دهیم.

4 - سال بین المللی نجوم، چگونه كشورهای در حال توسعه را رشد خواهد داد ؟
فعالیت های برنامه ریزی شده در این سال، مشتاقانه ما را آگاه می كند كه (سال جهانی نجوم) فرصت بسیار ممتازی را ایجاد خواهد كرد تا كشورهای در حال توسعه، پیشرفت یابند. این امر، در طول سال 2009 و با به اشتراك گذاری منابع اطلاعاتی، انجام فعالیت های تخصصی و نیز بوسیله فنون ارتباطی مابین تمامی كشورهای شركت كننده، محقق خواهد شد. در ابعاد بزرگتر، شبكه هایی بر پا شده اند كه نهادها و متخصصان سرتاسر جهان را به هم مرتبط می سازند تا بهتر بتوان به اهداف مشخص شده در سال بین المللی نجوم نایل شد. این شبكه ها همچنین پس از سال 2009 نیز پابرجا خواهند ماند تا همچنان كشورهای در حال توسعه به سطح وسیعی از فرصت ها دسترسی داشته باشند.

5 - آیا سال جهانی نجوم، می تواند بر روابط سیاسی و فرهنگی مابین كشورها نیز تاثیرگذار باشد ؟
نجوم، تقویت كننده همكاری ها مابین مرزهای فیزیكی و تقسیمات بشری است و ذاتاً علمی است كه به ترویج صلح می پردازد. امیدوارم كه این واقعیت در سال جهانی نجوم نمایانگر شود. این سال، یقیناً به میزان كافی شناخته شده است تا نظرات مثبت ملت ها را به سوی خود جلب كند. برای مثال در روز سال نو، دكتر صادق واعظ زاده، معاون امور علمی و فناوری رئیس جمهور ایران، پیام مهیجی را در حمایت از علم نجوم صادر كرد و همین موضوع، این واقعیت كه سال جهانی نجوم، فعالیتی جهانی است را برجسته تر ساخت. چند هفته پیش از آن نیز، پاپ بندیكت شانزدهم، به تمامی افرادی كه این سال را جشن می گیرند، ابراز احترام كرد. بنابراین در سال جهانی نجوم پتانسیل واقعی برای تاثیرگذاری بر روی روابط سیاسی و فرهنگی وجود دارد.

6 - 400سال پس از اختراع انقلابی گالیله، ما سال بین المللی نجوم را به بزرگداشت چنین حادثه ای، جشن می گیریم. آیا امكان دارد كه در آینده ستاره شناسان، اینچنین كشفیاتپراهمیت و قابل قیاسی را به انجام برسانند ؟
در محدوده علم نجوم، كشفیات بصورت روزانه انجام می پذیرند و این یكی از دلایل مهیج بودن این شاخه از علم است ! ممكن است كه روزی عاملی همچون بكارگیری تلسكوپ توسط گالیله، بار دیگر انقلابی در جهان ما ایجاد كند. در واقع، همچنان كه تلسكوپهای بزرگتر و جدیدتری طراحی و ساخته می شوند، من اطمینان دارم كه شگفتی های بسیاری در انتظار اكتشافند.

7 - با توجه به همكاریهای مابین سال جهانی نجوم و سال جهانی قطب ها، نجوم، چگونه می تواند سیاره ما را از خسارت های جبران ناپذیر انسانی به سیاره مان حفظ كند ؟
هر دوی این نهادها (سال بین المللی نجوم و سال بین المللی قطب ها)، این واقعیت را كه سیاره ما برای بشریت با اهمیت بوده و برای بقای ما حیاتی است، درك كرده اند. یكی از راه هایی كه سال جهانی نجوم در نظر دارد تا بوسیله آن به حفظ سیاره امان كمك می كند، پروژه آگاهی از آسمان تاریك (darkskiesawareness)است. این فعالیت ها، باعث می شوند تا آگاهی از معضل آلودگی نوری كه سبب حذف ستارگان از آسمان نقاط پرجمعیتی همچون شهرها می شود، افزایش یابد. اینها، بخشی از تلاشهایی است كه موجب می شود تا سیاره ما برای خود و نسل های آینده مان حفظ شود.

8 - منجمان آماتور، تا چه حد می توانند به اخترشناسان حرفه ای جهت دستیابی به اهداف علمی كمك كنند ؟ در رابطه با اهداف سال جهانی نجوم چطور ؟
نجوم، یكی از اندك حوزه های علم است كه آماتور ها می توانند كشفیات جدیدی را بوسیله ابزار قابل دسترس، به انجام برسانند. بسیاری از منجمان آماتور بوده اند كه برای مثال موفق به كشف دنباله دارها و ابرنواختر های بسیاری شده اند. از حیث سال جهانی نجوم، منجمان آماتور نسبت به منجمان حرفه ای بسیار فراوان ترند كه اغلب با جدیت و رغبتی كه برای به اشتراك گذاری علایقشان به دیگران دارند نیز متمایز می شوند. بنابراین آماتورها عنصر كلیدی این سال هستند و بسیاری از فعالیت ها را میزبانی خواهند كرد و یا در انجام آنها شریك می شوند.

9 - بعنوان آخرین سوال؛ چه پروژه های جهانی با اهمیتی در نظر است تا در سال جهانی نجوم برگزار شود ؟
افتتاحیه رسمی سال، در روزهای 15 و 16 ژانویه در پاریس برگزار خواهد شد كه انجام سخنرانیهای مفید و با اهمیت و حتی ارتباطات زنده تصویری با دانشمندانی كه در نقاط دورافتاده جهان به فعالیت می پردازند، از جمله برنامه های آن است. برخی از پروژه ها نیز از پیش آغاز به كار كرده اند. در روز سال نو بسیاری از منجمان سراسر دنیا، در خیابانها به اجرای برنامه ابتكاری موسوم به "سپیده دم سال جهانی نجوم" پرداختند كه در این برنامه خورشید از طریق ابزارآلات ایمنی ویژه ای برای مردم نمایش داده شد؛ صحنه ای كه شاید بسیاری افراد هرگز پیش از این آن را ندیده بودند. پروژه دیگری كه در روز سال نو آغاز به كار كرد، Cosmic Diary نام دارد. وب سایت .cosmicdiary ، محلی است كه ستاره شناسان حرفه ای خاطرات روزانه ای را در رابطه با شغل و زندگیشان می نویسند و خوانندگان می توانند آنها را مطالعه كرده و حتی به آنها نظر بدهند و مستقیماً از ستاره شناسان سوالاتی را بپرسند. بنابراین پروژه های بسیاری در نظر است تا اجرا شود و بسیاری نیز آغاز به كار كرده است.

از اینكه در این مصاحبه وقتتان را در اختیار ما قرار دادید، بسیار متشكرم.
من نیز از شما سپاس گزارم.

منبع: .shafaq

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:51

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

دانستنی های علمی

كنستانتین تسیلوفسكی

کنستانتین تسیلوفسکی ، مهندس و معلم پرآوازه روس که او را یکی از بنیانگذاران عصر فضا می دانند...[

كنستانتین تسیلوفسكی

كنستانتین تسیلوفسكی ، مهندس و معلم پرآوازه روس كه او را یكی از بنیانگذاران عصر فضا می دانند، وقتی هنوز پروازهای فضایی رویای دور از ذهن علم زمان بود، تقدیر انسان در مقابله با جهان آینده را این گونه تصریح كرد: «زمین گهواره تمدن است. اما هیچ كودكی را نمی توان برای همیشه در گهواره نگاه داشت» این طرز تفكر اگرچه زمانی بسیار خیالپردازانه به نظر می رسید، اما هر چه زمان بیشتر به پیش می رود ضرورت آن بیشتر از گذشته ، خود را به جامعه تحمیل می كند.

ریشه اندیشه سفر به فضا و آرزوی پرواز در آسمان ها و مهاجرت به دنیاهای دیگر را باید در اعصار و قرون بسیار دور جستجو كرد. انسان از زمانی كه به خاطر می آورد، مجذوب جهان شگفت انگیز آسمان شب بوده و همواره سعی می كرده است تا بتواند درك بهتری از این جهان به دست آورد و آن را قابل دستیابی كند. زمانی این تلاش در قالب و چهره اساطیر خود را نشان داد و زمانی دیگر در قالب افسانه ها و داستان ها و زمانی در قالب تخیل های آینده نگرانه و در دوره ای بسیار جدید، به شكل واقعیت های فیزیكی و بیرونی درآمد. در طول این تاریخ طولانی ، نوع نگاه به آسمان نیز دگرگون شده است.اگر زمانی كشف دنیاهای ناشناخته عامل اصلی تحریك كنجكاوی بشر برای درك فضا بود، اینك به نظر می رسد نیازهای اساسی باعث ایجاد شتاب جدید در این عرصه شده است. نگاهی به حضور انسان در فضا اكتبر سال 1957 زمانی بود كه انسان قدم به فضا گذاشت.

ماهواره كوچكی به نام اسپوتینك 1 ، از سوی اتحاد جماهیر شوروی سابق به فضا رفت و صدای ضربان مانند آن برای بسیاری استعاره ای از تولد عصر فضا بود. پرتاب اسپوتینك در آن دوره فراتر از ماجراجویی علمی بود و همان گونه كه بعدها روس ها اعلام كردند هدف اصلی ، پیشبرد سیستم های دفاع فضایی بود؛ اما این شروع اگرچه ریشه در دل جنگ جهانی و فناوری موشك های VII آلمانی داشت ، مسیری متفاوت را در پیش گرفت و دستاوردهای صلح جویانه آن به طور چشمگیری بر استفاده های نظامی از آن غلبه یافت. پرتاب اسپوتینك 1 در آغاز جنگ سرد رقابت دو ابرقدرت ، زمان را به فضا كشاند و در پی پرتاب اسپوتینك ، از سوی روس ها، امریكایی ها همیشه چند قدم عقب تر از رقیب شان ، آنها را دنبال می كردند. اولین انسان در فضا، اولین بانوی فضانورد در فضا، اولین عملیات الحاق فضایی و نخستین سفر رباتیك به دنیاهای دیگر، دستاوردهایی بود كه روس ها حریف را شكست دادند.امریكا كه در آن روزگار نگران وجهه عمومی خود بود در دهه 1960 سعی كرد با پیروزی در یكی از مهم ترین چالش ها، كل رقابت را به نفع خود خاتمه دهد و این گونه بود كه جان ، اف ،كندی رئیس جمهور وقت ایالات متحده ، در سخنرانی معروفی كه در آغاز دهه 1960 ایراد كرد، ناسا (سازمان هوا و فضانوردی امریكا) را مامور كرد تا پیش از پایان دهه 60 فضانوردی را بر سطح ماه فرود آورد.این اقدام پر هزینه كه فراتر از توان فنی آن زمان بود با این جمله كندی توجیه شد « ما به ماه خواهیم رفت نه به این دلیل كه این كار ساده ای است ، بلكه به این دلیل كه چالشی بسیار دشوار است».بدین ترتیب ، مجموعه صدها هزار نفر از بهترین كارشناسان جهان در ناسا ماموریتی را آغاز كردند كه میلیاردها دلار هزینه دربرداشت و در نهایت با فرود محفظه مه نشین عقاب ، در ماموریت آپولو 11 بر سطح ماه و قدم گذاشتن نیل آرمسترانگ بر سطح قمر زمین ، این طرح با موقعیت به نتیجه رسید. زمانی كه آرمسترانگ لحظاتی پس از پای گذاشتن به ماه وضعیت خود را با جمله معروف قدمی كوچك برای یك انسان و جهشی غول آسا برای بشریت توصیف كرد بسیاری گمان می كردند انسان وارد عصر تسخیر فضا شده است و به زودی شركت های مسكونی و تحقیقاتی در ماه تاسیس خواهند شد و نخستین پیشگامان به مریخ گام خواهند نهاد و تا پایان قرن بیستم بدنه و ساختار اصلی نخستین مستعمره های انسانی در فضا بنا نهاده خواهد شد. حتی بسیاری معتقد بودند بازی های المپیك در سال 2000 در ماه برگزار خواهد شد؛ اما این اتفاق نیفتاد. مهم ترین دلیل كاهش سرعت پیشرفت های فضایی را باید در مساله ای به نام بودجه و پایان دوره جنگ سرد و رقابت های فضایی این عصر جستجو كرد. هزینه های اكتشافات سرنشین دار با توجه به هزینه های بالای اكتشافات سرنشین دار، دانشمندان و مهندسان سعی كردند بودجه خود را صرف تحقیقات و اكتشافاتی كنند كه با صرف هزینه كمتر دستاوردهای بیشتری را به ارمغان بیاورد. به همین دلیل ، اگر چه تحقیقات بر سر اثرات اقامت طولانی مدت حضور انسان در فضا بویژه در طرح ایستگاه فضایی میر و ایستگاه بین المللی فضایی ادامه یافت ، اما این كاوش های كوچك و كم سرو صدا بود كه افق دید دانشمندان در خصوص جهان را بهبود بخشید و از سویی دیگر فرآیندی مهم را در افزایش شرایط زندگی انسان به سیاره زمین فراهم آورد .

امروزه بدون این كه خودمان متوجه شویم ، شاهد رشد و نفوذ جدی و چشمگیر فناوری های فضایی در زندگی روزمره خود هستیم.از ارتباطات رادیویی و تلویزیونی گرفته تا شبكه اینترنت و كنترل بسیاری از شوون زندگی مدرن و مسائلی مانند جهت یابی تا تعیین منابع سطحی و زیرسطحی و تصویربرداری های شناسایی و پیش بینی حوادث غیرمترقبه تا هزاران كاربرد خرد و كلان دیگر.اما این تازه آغاز دوره فضاست. كاوش های فضایی باعث شده است بسیاری از سیارات و مناطق دور دست كیهان مورد كاوش قرار گیرد. برخی از قدیمی ترین و بنیادی ترین پرسش های بشر امروز به واسطه چنین فناوری ای است كه زیر ذره بین علم قرار گرفته و این راهی طولانی است كه تازه گام های نخست آن برداشته شده و انسان را برای دور تازه ای از سفرهای فضایی آماده كرده است.بزودی فصل جدیدی از سفرهای فضایی رباتیك و سرنشین دار آغاز خواهد شد، اما این بار سفرها تفاوت فاحشی با سفرهای قبلی خواهد داشت و آن انجام آنها برپایه نیازهای واقعی انسان و نه صرف ارضای كنجكاوی است.اگر چه همیشه كاوش های محض علمی ادامه خواهد یافت تا زمینه هایی را ایجاد كند كه روزی ارزش كاربردی پیدا كند، اما سفرهای كاربردی جدیدی در راه است. با اهدای جایزه انصاری X پرایز در چند سال قبل ، صنایع خصوصی به طور جدی وارد رقابت های فضایی شدند. انوشه انصاری ، پشتیبان این جایزه و نخستین بانوی فضاگرد جهان معتقد است: «حضور بخش خصوصی ، انقلابی جدید در عرصه فضا ایجاد خواهد كرد. همان طور كه ورود آن به حوزه اینترنت كه مدت ها با سختی به حیات خود ادامه می داد باعث شد این شبكه چنین عالمگیر شود، در فضا نیز با وارد شدن مباحث مربوط به حوزه رقابتی و منافع كلانی كه در فضا وجود دارد، باعث رشد پیشرفت های جدی در این حوزه خواهد شد».در كنار بخش خصوصی كه از الان عزم خود رابرای برقراری خطوط پروازهای فضایی شخصی تا زیر مدار (ارتفاع 100كیلومتری )، سفرهای تفریحی به هتل های فضایی در مدار زمین و حتی سفر سرنشین دار به ماه جزم و جایزه گوگل X پرایز را در این موارد وضع كرده است ، بخش ها و آژانس های دولتی نیز سفرهای جدیدی را هدف گرفته اند. هم اكنون دهها طرح از سوی اروپا، امریكا، ژاپن ، چین ، روسیه و حتی هندوستان برای سفر به ماه در نظر گرفته شده است و این بار این سفر فقط برای رفتن نخواهد بود.نشانه ها و طرح های پراكنده نشان دهنده عزم این باره كشورها برای آغاز مستعمره سازی سیارات است.اگر به یاد آوریم كه جمعیت بشر از آغاز تاریخ تا ابتدای قرن 20 تنها 2.5 میلیارد نفر شده بود و از ابتدای قرن 20 تا ابتدای قرن 21 به بیش از 7 میلیارد نفر افزایش یافته و اگر به یاد آوریم كه منابع زمین هم به همین سرعت در حال نابودی است. آن گاه طبیعی است كه به فكر منابع جدید باشیم و حتی در دیدگاهی تخیلی ، به فكر ساخت شهرك هایی مسكونی بر ماه و شاید زمانی در دیگر سیارات باشیم.خوشبختانه منبع عظیمی از مواد اولیه و دنیایی از فرصت ها پیش روی ماست كه بویژه با توجه به افزایش روند تخریب زمین می توان از آن برای ساختن آینده استفاده كرد.

این مساله در كنار آثار مهمی كه خواهد داشت باعث ایجاد بحث جدید حقوق فضا نیز می شود و ده ها بحث را با خود به همراه خواهد داشت.كسانی كه امروز در این زمینه فعال تر باشند، فردا كه استفاده از فضا از یك آینده نگری به یك ضرورت تبدیل خواهد شد، سهم بیشتری برداشت خواهند كرد.خوشبختانه در سال های اخیر، سازمان فضایی ایران گام هایی مثبت را در راه مشاركت در فضا برداشته است ، اما باید به یاد داشت كه ما در این زمینه از دنیا عقبیم و اگر بسرعت حركت نكنیم عقب خواهیم ماند.

منبع : جام جم آنلاین

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:50

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]

دانستنی های علمی

جاودانگی هالی با دنباله‌دارها

جام جم آنلاین: ادموند هالی یک ستاره‌شناس عادی نبود، بلکه طوفانی بزرگ در این علم ایجاد کرد که هنوز هم در بسیاری از دانشگاه‌های معتبر دنیا دروسی درخصوص علم نجوم تدریس می‌شود که بر مبنای یافته‌ها و تحقیقات این دانشمند بزرگ ارائه می‌شود.

]

جام جم آنلاین: ادموند هالی یك ستاره‌شناس عادی نبود، بلكه طوفانی بزرگ در این علم ایجاد كرد كه هنوز هم در بسیاری از دانشگاه‌های معتبر دنیا دروسی درخصوص علم نجوم تدریس می‌شود كه بر مبنای یافته‌ها و تحقیقات این دانشمند بزرگ ارائه می‌شود.

ادموند هالی كه در سال 1656 و در لندن چشم به جهان گشود از آن دسته نخبگانی است كه محیط‌های دانشگاهی نظیر آكسفورد نیز نتوانست نیازهای درونی و جویای علم او را پاسخگو بوده و از این رو در حالی كه چندصباحی را در دانشگاه آكسفورد گذرانده بود، از محیط آكادمیك خارج شده و راهی اقیانوس‌ها می‌شود تا در آنجا حس كنجكاوی و علم‌جوی خود را با خیره‌شدن به ستارگان و اجرام مختلف آسمانی ارضا كند.

جالب این است كه وی زمانی كه تنها 22 سال سن داشت به عنوان یكی از اعضای جدید انجمن سلطنتی انگلیس پذیرفته شد.گفته می‌شود در جریان یكی از مسافرت‌هایی كه به پاریس برای شركت در یك برنامه مهم علمی داشت به طور كاملا اتفاقی ستاره دنباله‌داری را كشف می‌كند كه به عقیده بسیاری از صاحبنظران، این رویداد پایه‌گذار تحقیقات وسیع وی در زمینه ستارگان دنباله‌دار شد.

هالی درخصوص نواسانات مغناطیسی تحقیقات وسیعی داشته است و حتی مقالات متعددی نیز در این زمینه منتشر كرده است. تحقیقات طولانی وی كمك زیادی نیز به دریانوردان كرده است چون با استفاده از این تحقیقات وی توانست به پیشرفت‌های قابل توجهی درخصوص پیدا كردن طول جغرافیایی در اقیانوس‌ها دست یابد. اراده مستحكم وی حتی دانشمند بزرگی نظیر نیوتون را نیز وادار ساخته بود با تایید یافته‌هایش، آن را به چاپ برساند.

استفاده از مطالعات قبلی نیوتون موفقیت‌های بیشتری برای هالی به دنبال داشت، به‌طوری‌كه وی توانست با بهره‌گیری از آنها مدارهای چرخشی بیش از 22 ستاره دنباله دار را شناسایی و تعیین كند.

ادموند هالی در سال 1742 درگذشت، اما سال‌ها پیش از آن یعنی در سال 1705 بازگشت مجدد یك ستاره دنباله‌دار را پیش‌بینی كرده بود و البته دنیا در كمال حیرت تحقق این پیش‌بینی را نظاره‌گر بود. امروزه از هالی در دنیای علم نجوم با احترام خاصی یاد می‌شود.

چهارشنبه 18/9/1388 - 18:49

[ نظر به این مطلب ] - [ نظرات این مطلب : 0 ]