physics
دسته
فیزیکی (1)
بدون موضوع (4)
علوم
آرشیو
ازتاریخ 1387/11/01 تا تاریخ 1387/11/30
آمار وبلاگ
تعداد بازدید : 8424
تعداد نوشته ها : 5
تعداد نظرات : 0
Rss
طراح قالب
تبلاگ (وبلاگ تبیان)
ماده تاریک
ماده ی تاریک چیست و جرم گم شده کجاست؟ هنگامی که در شبی صاف و تاریک به آسمان می نگریم حداکثر حدود 6000 ستاره را با چشمان عاری از هر ابزار رصدی می بینیم.آن چه ما با چشم غیر مسلح می بینیم،فقط تعدادی از ستاره های کهکشان ماست. در حالی که حدود1022×8(80 هزار میلیارد میلیارد)ستاره در عالم وجود دارد.تعدادی از آن ها بار ها بزرگتر از خورشید هستند.خورشید ستاره است معمولی با جرم 1030×2کیلو گرم است(بیش از یک میلیون برابر جرم زمین).محاسبه ای ساده نشان می دهد که جرم تمامی ستاره های عالم 1052×16 کیلو گرم است.اگر جرم سیاهچاله ها و ابرهای عظیم گاز که فضای میان ستاره ای را تشکیل می دهند را نیز به آن ها اضافه کنیم ،عدد بزرگی به وجود می آید که خارج از تصور ماست.می خواهید باور کنید یا نه اما این تنها جرم 5 تا 10 در صد کل عالم را تشکیل می دهد.بقیه به شکل ماده ای است که ما نمی توانیم ببینیم،اما به دلیل اثری که روی حرکت ستاره ها وآنچه می بینیم می گذارد،شک نداریم که وجود دارد.بیشتر اجرام سماوی در ساختار هایی که آن ها را کهکشان می نامیم،قرار دارند.خود کهکشان ها در گروه هایی کنار هم جمع می شوند و از گرد آمدن گروه ها،خوشه ها ی کهکشانی و اجتماع خوشه های کهکشانی،ابر خوشه ها را پدید می آورند.هر یک از این ساختارها  حول نقطه ای که مرکز جرم مجموعه است می گردد.این حرکت کاتوره ای و نامنظم نیست،بلکه مانند رقص هماهنگی است که همراه با موسیقی دقیقی مثل سمفونی های موتزارت اجرا می شود.با این تفاوت که سازنده ی این قطعه موسیقی کسی نیست جز آفریدگار همه ی این ها.دانشمندانی که در این زمینه کار می کنند،آن را "موسیقی سپهر"مینامند.این دوران از قوانین دقیق فیزیکی پیروی می کند.ما می توانیم با روش ها ی مختلف جرم هر یک از این ساختار ها را محاسبه کنیم.مثلا با استفاده از مقدار نوری که از آن ها به ما  می رسد،تعداد ستاره های آن را به دست آوریم و با استفاده از روش های آماری جرم کل را تخمین بزنیم.روش دیگر، استفاده از دوران حول مرکز جرم،مثلا مرکز کهکشان است.ما می توانیم این سرعت را با بررسی کهکشان هایی که از روی زمین از پهلو دیده می شوند،به دست آوریم.هنگامی که ما نور یک سمت کهکشان را وارد طیف نگار می کنیم،می بینیم که طیف تشکیل شده به سمت طول موج ها ی بلند تر یا به سمت قرمز جابه جا شده است(جابه جایی دوپلری)این نشان می دهد که این لبه در حال دور شدن از ماست.حالا اگر این طیف لبه ی دیگر را بگیریم،می بینیم که به سمت طول موج ها ی کوتاه تر یا آبی جابه جا شده است،یعنی به سمت ما حرکت می کند.به این ترتیب می فهمیم که کهکشان در چه جهتی می چرخد.دانشمندان با استفاده از مقدار جابه جایی طیف می توانند سرعت دوران را تعیین کنند.با دانستن سرعت چرخش کهکشان میتوان جرم آن را به دست آورد.در سال 1933/1312،فریتز زوئیکی حرکت کهکشان های دور را با هر دو روش بررسی کرد.اما هنگامی که نتایج را مقایسه کرد،متوجه شد که چهار صد برابر با هم فرق می کنند!او این اختلاف را به اثر جرم ناپیدایی نسبت داد که قابل مشاهده نبود و آن را "جرم گمشده"نامید.حضور جرم گمشده در سنجش سرعت کهکشان مشخص می شد.تک ستاره های داخل کهکشان نیز مانند سیارات درمنظومه شمسی رفتار می کنند و حول مرکز کهکشان می گردند.هر چقدر ستاره ی دورتر باشد سرعت چرخش آن کمتر است(قانون دوم کپلر).اما سرعت هایی که با توجه به  مقدار جابه جایی دوپلری برای ستاره های دور دست به دست آمده است،نشان می دهد که بسیارسریع تر از آن چه که قانون دوم کپلر تعیین می کند،حرکت می کنند.با این سرعت زیاد ستاره ها نمی توانند در کهکشان باقی بمانند و باید به سمت بیرون کهکشان پرتاب شوند. عامل دیگری باید آنها را نگه داشته باشد. این نیروی اضافی فقط می تواند بر اثر جاذبه ی گرانشی مقدار زیادی «ماده ی تاریک» باشد که داخل خود کهکشان قرار دارد. آیا این همان جرم گمشده ای نیست که زوئیکی درباره اش صحبت کرده بود؟یافته ی زوئیکی تا دهه ی 1970 (دهه ی 1350) در محاق قرار داشت تا این که سرانجام پذیرفته شد که فقط مقدار زیادی جرم پنهان می تواند بسیاری مشاهدات دیگر را توجیه کند و نظریه های گوناگون درباره ی ساختار عالم را تأیید کند. در حال حاضر دانشمندان درباره ی ماهیت این جرم تاریک، مرموز و ناشناخته تحقیق می کنند.ماهیت ماده ی تاریک: ماخوها و ویمپ هاوجود «ماده ی تاریک» یا «جرم گمشده» نه فقط سرعت بالای ستاره ها در لبه های کهکشان را توجیه می کند، بلکه به نظریه های موجود درباره ی آغاز و سرنوشت عالم اعتبار می بخشد. بررسی ها نشان می دهد که حدود 90 تا 95 درصد جرم کل عالم به شکل ماده ی تاریک است.ما نمی توانیم ماده ی تاریک را ببینیم. وجود آن فقط از روی اثری که بر ماده ی قابل مشاهده در عالم می گذارد، اثبات می شود. اما جنس این ماده چیست؟ دو امکان وجود دارد: یکی وجود ماخو یا ماچو است، (اجرام پرجرم و فشرده ی هاله ی کهکشان، MACHO                                      مخفف Massive Compact Halo Objects) ماخوها اجسام پرجرمی هستند که جرم آنها از ستاره های کوچک تا سیاهچاله ابرپرجرم تغییر می کند. آنها از ماده ی معمولی که می شناسیم (ماده ی باریونی)، ساخته شده اند. ماخوها همان طور که توضیح نامشان نشان می دهد، در هاله ی کهکشان پنهان اند.نامزد دیگر برای ماده ی تاریک ویمپ ها هستند (ذرات پرجرم با برهم کنش ضعیف، WIMP مخفف Weakly Interacting Massive Particles ) این ذرات از جنس ماده معمولی یا باریونی نیستند، یعنی با جنس زمین، ستاره ها، بدن ما و هر آنچه در عالم می شناسیم، فرق می کنند. این ذرات با ماده ی معمولی و ذرات معمولی مثل الکترون و پروتون برهم کنش نمی کنند. برای همین آشکارسازی آنها بسیار دشوار است. نوترینوها ذرات بسیار کوچک دیگری با برهم کنش ضعیف اند که تاکنون جرم آنها به دست نیامده است. تعداد آنها در عالم غیرقابل تصور است. در هر ثانیه میلیاردها نوترینو از بدن شما عبور می کند، بدون اینکه شما چیزی را احساس کنید. نوترینوها نیز بدن شما را نمی بینند و بدون برهم کنش از آن عبور می کنند.اخترشناسان به دنبال ماخوها و فیزیکدانان ذرات بنیادی به دنبال ویمپ ها می گردند. ماخوها به طور عمده کوتوله های قهوه ای، کوتوله های سفید دوردست و سیاهچاله ها هستند که وجود آنها حتی پیش از احتمال وجود ماده تاریک، پیش بینی شده بود. در نظریه های پیدایش و تحول ستاره ها وجود کوتوله های قهوه ای، یعنی ستارگانی که هرگز متولد نمی شوند، پیش بینی شده بود. آنها نیز مانند ستاره ها از هیدروژن ساخته شده اند، اما بسیار کوچک ترند. ستاره ای مانند خورشید ما آنقدر جرم داشته است که بر اثر گرانش خودش فشرده شود و دما و فشار در مرکز ستاره به قدری بالا رود که واکنش های هسته ای آغاز شوند و انرژی و نور تابش کند. جرم این ستاره های نارس آن قدر نیست که بر اثر گرانش، فشار لازم برای انجام واکنش های هسته ای در مرکز ستاره تأمین شود، بنابراین فقط مقدار کمی گرما و نور تابش می کنند.نظریه ی نسبیت عام آلبرت اینشتین نیز وجود سیاهچاله ها را پیش بینی کرده بود. برخلاف کوتوله های قهوه ای، سیاهچاله ها جرم خیلی زیادی دارند. ستاره های بسیار پرجرم در پایان عمر خود به شکل ابرنواختر منفجر می شوند و هسته ی بازمانده آنها بر اثر گرانش آن قدر فشرده و متراکم می شود که هیچ چیز، حتی نور نمی تواند از میدان گرانش بسیار قوی آن بگریزد. هر ستاره یا ابر گازی که به سیاهچاله نزدیک شود، مثل گردابی دور آن می چرخد تا سرانجام به داخلش بلعیده شود. هنگامی که جسمی به سمت سیاهچاله کشیده می شود، به دور آن گردش می کند و سرعت آن بیشتر و بیشتر می شود تا جایی که به نزدیکی سرعت نور برسد. در این حالت ماده ای که در حال فروریزش به داخل سیاهچاله است. پرتوهای ایکس و دیگر امواج الکترومغناطیسی را تابش می کند که از روی زمین می توان آنها را آشکار کرد.در مرکز بسیاری از کهکشان ها سیاهچاله های بسیار پرجرمی شناخته شده اند که جرمی میلیون ها برابر و حتی میلیاردها برابر جرم خورشید دارند. سیاهچاله های با جرم کمتر، حدود چند ده تا چند هزار برابر جرم خورشید نیز در هاله ی کهکشان و در مرکز خوشه های ستاره ای کروی آشکار شده اند. تلسکوپ های فضایی هابل و چاندرا با آشکار کردن پرتوهای ایکس و دیگر پرتوهایی که از ماده ی در حال فروریزش به داخل سیاهچاله ها تابش می شوند، آنها را آشکار کرده اند.علاوه بر این حتی سیاهچاله های پراکنده و سرگردان کم جرم (3 تا 5 برابر جرم خورشید) نیز وجود دارند که به تازگی یکی از آنها کشف شده است. این سیاهچاله ها با مقایسه بین دو نقشه برداری که از ستارگان نزدیک به خورشید در سالهای 1340/1961 و 1381/2002 انجام شده بود، کشف شد. فاصله ی آن از خورشید فقط 7000 سال نوری است. دنبال کردن این مسیر حرکت این سیاهچاله نشان می دهد که زمانی حدود 7 میلیارد سال پیش از مرکز راه شیری به سمت بیرون پرتاب شده است.زمانی آشکار کردن اجسامی مانند ماخوها که از فاصله های نجومی قابل مشاهده نیستند، غیر ممکن به نظر می رسید، اما پس از پرتاب تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا به مدار زمین دریچه های تازه ای برای آشکار کردن ماخوها در هاله ی کهکشان ها و سیاهچاله ها گشوده شده است. البته تصاویر تلسکوپ فضایی هابل از کوتوله های قهوه ای آشکار شده بسیار کم است و این اجسام بسیار پراکنده اند. در حال حاضر تخمین زده می شود که کوتوله های قهوه ای فقط 6 درصد از ماده تاریک هاله ی کهکشان را تشکیل می دهند.استفاده از اثر ریز همگرایی گرانشی برای آشکار کردن ماخوهااثر همگرایی گرانشی روش دیگری برای آشکار کردن ماخو هاست.نخشتین بار اینشتین این اثر را به صورت اصل فیزیکی بیان کرد:هنگامی که نور از میدان گرانشی(یعنی فضا-زمان خمیده)عبور می کند.به جای خط مستقیم،مسیری منحنی طی می کند و خم می شود.هنگامی که یک ماخو از مقابل چشمه ی نور ی مانند ستاره یا کهکشان عبور می کند،این اتفاق برای نوری که از ستاره به زمین می رسد رخ می دهد.هنگامی که نور تابش شده از ستاره یا کهکشان از میدان گرانشی ماخو عبور می کند از همه ی جهات به سمت یک نقطه منحرف می شود و هنگامی که به زمین می رسند،در یک نقطه جمع می شوند.به این ترتیب پرتوهایی که در حالت عادی از اطراف زمین عبور می کردند،همگی به سمت یک نقطه جمع می شوند و موجب می شوند که ما چشمه ی نور را لحظات کوتاهی درخشان تر از حالت عادی ببینیم.اخترشناسان با پشتکار فراوان تصاویر آسمان شب را بررسی می کنند تا درخشندگی های آنی ستارگان را که وجود ماخوها را نشان می دهد در آن ها بیابند.با این روش علاوه بر وجود ماخو می توان جرم و فاصله ی آن را نیز تعیین کرد.تعداد ماخوهایی که تاکنون به این روش آشکارشده اند نیز بسیار کمتر از آن چیزی است که اختر شناسان پیش بینی کرده اند.جرمی که برای ماخوها ی آشکار شده به دست آمده است بین جرم مشتری و خورشید قرار دارد.مشتری و سیارات بزرگ مشتری مانند در منظومه های دیگر نیز ماخو محسوب می شوند.ویپ هابا توجه به دستاوردهای جدید، فیزیکدانان ذرات بنیادی با اطمینان بیشتری مدعی هستند که ماخوها نمی توانند 90 درصد جرم عالم را تشکیل دهند، برای همین مصرانه در جستجوی ویمپ ها هستند، این ذرات بسیار کوچک تر از اتم، اما دارای جرم اند. با ماده ی باریونی برهم کنش نمی کنند و حتی به راحتی از میان آن عبور می کنند. از آنجا که جرم این ذرات بسیار کم است، تعداد زیادی از آنها لازم است تا بتواند که این مقدار عظیم ماده ی تاریک را تأمین کند.بهترین نامزد این گونه ذرات نوترینوها هستند که در هر ثانیه میلیاردها عدد از آن از بدن ما و کره ی زمین عبور می کند. حتی اگر دیواری سربی به ضخامت فاصله ی خورشید تا مشتری داشته باشیم، نوترینوها می توانند به راحتی بدون هیچ گونه برهم کنشی از آن عبور کنند. آشکارسازهایی که اخیراَ در اعماق معدن هایی در آمریکا و ژاپن جاسازی شده اند، نشان می دهد که ممکن است نوترینوها جرم داشته باشند. این آشکارسازها در اعماق زمین و در معادن فلزات کار گذاشته می شوند تا هیچ ذره اتمی دیگری به آن راه پیدا نکند. روشی دیگر برای آشکارسازی ویمپ ها سرد کردن یک بلور بزرگ تا دمای صفر مطلق یا حدود 273 درجه سلسیوس زیر صفر است. در این شرایط حرکت و ارتعاش اتم های بلور به حداقل ممکن می رسد و اگر در این حالت یک ویمپ به اتمی برخورد کند، آن را مرتعش می کند و دمایش را بالا می برد. این گرمای ناچیز ایجاد شده قابل اندازه گیری است. در آزمایش مشابه دیگری از یخ های قطبی به جای بلور سرد شده استفاده می شود. وجود ماده تاریک نه فقط اختلاف در محاسبات جرم کهکشان ها را توضیح می دهد، بلکه یکی از مشکلات نظریه ی مهبانگ را که سال ها موجب آزار کیهان شناسان بود، حل می کند. بنابر نظریه ی مهبانگ، عالم از گسترش و انبساط نقطه ی بی نهایت کوچکی از انرژی بی نهایت آغاز شده است. سرعت انبساط آن قدر زیاد بوده است که بر گرانش غلبه کند و به ماده اجازه دهد که به صورت کلوخه ای گرد هم آید و ستاره ها و کهکشان ها را که امروزه می بینیم، تشکیل دهد. انبساط عالم که در سال 1312/1933 هابل آن را کشف کرد، قسمت اول نظریه را تأیید می کند. اما سؤال آزار دهنده این است که چگونه در عالمی که همه ی ماده در آن یکنواخت پخش شده و گرانش وارد بر همه ی ذرات یکسان است، ممکن است ساختارهای کلوخه ای ایجاد شود؟ عامل دیگری باید به گرانی ذاتی ذرات کمک کرده باشد تا اولین نطفه ها تشکیل شوند و اولین ستاره ها متولد شوند.با وجود یافته های فراوان، معمای ماده ی تاریک در عالم هنوز سربه مهر باقی مانده است. طرح های بزرگ پژوهشی که با روش های مختلف در جستجوی یافتن هندسه ی عالم و آغاز و سرانجام آن هستند، شاید بتوانند گره از این راز سربه مهر نیز بگشایند. اگر ماده تاریک واقعاً از ویمپ ها باشد، در آن صورت باید واقعیت تاریخی را بپذیریم، نه فقط در مرکز جهان نیستیم، بلکه از نوع ماده اصلی جهان نیز تشکیل نشده ایم.
(0) نظر
دسته ها :
دوشنبه بیست و هشتم 11 1387
ویمپ ها
ویمپ ها چیستند؟

با توجه به دستاورد های جدید، فیزیکدانان ذرات بنیادی، با اطمینان بیش تری مدعی هستند که ماخو ها نمی توانند 90% جرم عالم را تشکیل دهند. برای همین مصرانه در جستجوی ویمپ ها هستند. این ذرات بسیار کوچکتر از اتم، اما دارای جرم اند. با ماده ی باریونی برهم کنش نمی‌کنند و حتی به راحتی از میان آن عبور می‌کنند. از آن جا که جرم این ذارت بسیار کم است، تعداد زیادی از آنها لازم است تا بتوانند این مقدار عظیم ماده ی تاریک را تامین کنند. بهترین نامزد این گونه ذرات نوترینو ها هستند که هر ثانیه میلیارد ها عدد از ان ها از بدن ما و کره ی زمین عبور می‌کند. آشکارساز هایی که اخیرا در اعماق معدن هایی در آمریکا و ژاپن جاسازی شده اند، نشان می‌دهند که ممکن است نوترینو ها جرم داشته باشند. این آشکار ساز ها در اعماق زمین و در معادن فلزات کار گذاشته می‌شوند تا هیچ ذره ای به آنجا راه پیدا نکند. روشی دیگر برای آشمار سازی ویمپ ها سرد کردن یک بلور بزرگ تا اندازه ی صفر مطلق است. در این شرایط حرکت و ارتعاش اتم های بلور به حداقل می‌رسد و اگر در این حالت یک ویمپ به اتمب برخورد کند، آن را مرتعش می‌کند و دمایش را بالا می‌برد. این گرمای ناچیز ایجاد شده قابل اندازه گیری است. در آزمایش مشابه دیگری از یخ های قطبی به جای بلور سرد استفاده شده است. وجود ماده ی تاریک نه فقط اختلاف در محاسبات جرم کهکشان ها را توضیح می دهد، بلکه یکی از مشکلات نظریه‌ی مهبانگ را که سال ها موجب راز کیهان شناسان بود، حل می‌کند. بنا بر نظریه مهبانگ عالم از گشترش و انبساط نقطه ی بی نهایت کوچکی از انرژی بی نهایت آغاز شده است. سرعت انبساط آن قدر زیاد بوده است که بر گرانش غلبه کرده و به مواد اجازه می‌دهد که به صورت کلوخه ای گرد هم آیند و ستارگان و کهکشان ها را تشکیل دهند. انبساط عالم که توسط ادوین هابل کشف شد، قسمت اول نظریه را تایید می‌کند. اما سوال این است که چگونه در عالمی که همه ی مواد در آن یکنواخت پخش شده و گرانش وارد بر همه ی ذارت آن یکسان است، ممکن است ساختار های کلوخه ای تشکیل شود. عامل دیگری باید به گرانش ذارت کمک کرده باشد.

با وجود یافته های فراوان معمای ماده ی تاریک هنوز سر به مهر مانده است. طرح های بزرگ پژوهشی که با روش های مختلف در جستجوی یافتن هندسه‌ی عالم و آغاز و سرانجام آن هستند.

اگر ماده‌ی تاریک واقعا از ویمپ ها باشد باید واقعیتی تلخ را بپذیریم. این که نه فقط در مرکز جهان نیستیم، بلکه از نوع ماده ی اصلی جهان نیز تشکیل نشده ایم.
(0) نظر
دسته ها :
دوشنبه بیست و هشتم 11 1387
اخرین مرز (استفان هاوکینگ)
مسابقه فضایی بین آمریکا و شوروی در سال های دهه 1960 موجب شکل گرفتن یک روند پرکشش و جذاب اکتشافات فضایی شد که پیشرفت های علمی و فنی قابل توجهی را نیز نصیب بشر کرد.حال سوال اینجاست که چرا ما باید به فضا برویم و چرا بایستی برای بدست آوردن چند گرم از خاک ماه یا مریخ ، پول و زمان زیادی صرف کنیم؟؟؟ و آیا بهتر نیست این پول و زمان را برای زندگی بر روی کره خاکی خودمان هزینه کنیم ؟

در پاسخ به این پرسش ها،می توان مثالی تاریخی زد:چرا که وضعیت کنونی ما به نوعی شبیه شرایط حاکم بر اروپا پیش از سال 1492 میلادی است.زمانی که هزینه هنگفتی برای سفر جهانگرد مشهور ،کریستف کلمب ،به مناطق ناشناخته در دوردست ها صرف شد و پس از مدتی به کشف "دنیای جدیدی انجامید که تفاوت های بسیاری با دنیای قدیم داشت.

تلاش برای فرستادن انسان به فضای ناشناخته،پیامدهای شگرفتر و تعیین کننده تری بر آینده بشر خواهد داشت.اکتشافات فضایی اگرچه نمی توانند به طور مستقیم مشکلات کنونی کره زمین را حل کنند،اما می توانند به تغییر چشم اندازها و راهکارها برای مقابله با آنها،کمک شایانی کنند.بنابراین ،پیگیری این اکتشافات فضایی و تلاش برای تسخیر فضا می بایستی به راهکار بلندمدت ما زمینی ها در قرن های آینده تبدیل شود.ما بایستی تمام توان خود را برای ایجاد پایگاه هایی در کرات دیگر به کار گیریم.به نظر من ،بشر می تواند ظرف 30 سال آینده یک پایگاه بزرگ دائمی در ماه،پس از 50 سال یک پایگاه در مریخ و پس از 200 سال ،پایگاه های متعدد در قمرهای سایر سیارات از جمله مشتری و زحل ایجاد کند.

به عقیده من، بشر محکوم به رفتن به فضا است،هرچند که این هدف،بسیار پرهزینه و زمان بر باشد.آری،رفتن به فضا و ایجاد پایگاه های متعدد بر روی کرات دیگر بسیار پرهزینه است اما باید دانست که فقط با اختصاص دادن بخش ناچیزی از منابع عظیم موجود بر روی کره زمین می توان به این مهم دست یافت.متاسفانه سهم هزینه های فضایی ناسا به عنوان بزرگترین و مهمترین سازمان فضایی جهان،از کل بودجه ایالات متحده طی 40سال گذشته نه تنها افزایش نیافته،بلکه کاهش نیز داشته است؛به نحوی که سهم 0.3درصدی بودجه ناسا از تولید نا خالص داخلی آمریکا در سال 1970،یعنی زمان فرستادن آپولو به فضا،درحال حاضر به 0.12 درصد کاهش یافته است،حال آنکه به عقیده بیشتر کارشناسان و صاحب نظران عرصه اکتشافات فضایی این سهم می بایستی حداقل 20برابر شود!آری با اختصاص دادن نسبت اندکی از تولید ناخالص کل جهان می توان به پیشرفت های گسترده ایی در فضا دست پیدا کرد و زندگی بشر را دگرگون ساخت.

با این همه،هستند کسانی که معتقدند بهتر است انرژی و پول انسان ها صرف  حل مشکلات و نابه سامانی های موجود بر روی زمین شود و مقالبه با تغییرات آب و هوایی و افزایش آلودگی ها بر جستجوی حیات بر کرات دیگر ,اولویت دارد.من در پاسخ به این افراد می گویم که اگرچه نمی توان اهمیت و اولویت پرداختن به معضلاتی چون گرم شدن کره زمین و تخریب محیط زیست را نادیده گرفت،اما می توان در کنار این اقدامات،افق های دوردست در فضا نیز نظری داشت.

تلاش انسان برای رفتن به فضا و فرود آمدن بر کرات دیگر ،در آغاز بسیار درخشان و امیدوار کننده بود:تنها هفت سال پس از سخنرانی تاریخی جان اف.کندی رئیس جمهور آمریکا در سال 1962 مبنی بر فرود آمدن بشر تا پایان دهه 1960 بود که آپولو11 با موفقیت بر روی ماه فرود آمد و انسان برای نخستین بار بر روی ماه قدم گذاشت.این موفقیت عظیم باعث آغاز مسابقه فضایی بین آمریکا و شوروی شد که نه تنها به توسعه امکانات و تجهیزات و امکانات مرتبط به اکنشافات فضایی انجامید،بلکه پیشرفت های شگرفی را در سایر بخش ها از جمله در بخش تولید رایانه های نوین و  تقویت بنیان های اطلاعاتی و ارتباطی نیز موجب شد.با این همه ،پس از آخرین فرود انسان بر سطح ماه در سال 1972 و به دلیل عدم جدیت ساستمداران و تصمیم گیران آمریکا و شوروی برای پیگیری روند پرواز های فضایی سرنشین دار،توجه عمومی به فضا و اکتشافات فضایی تا حد زیادی فروکش کرد.کم توجهی نسبت به برنامه های فضایی از سوی غرب،با وجود تمام مزایایی که از این طریق حاضل شده بود،از آنجا ناشی می شد که دولتمردان غربی به این نتیجه رسیدند که رفتن به فضا و فرود آمدن به سطح کرات دیگر نمی تواند به حل مشکلات اجتماعی ،سیاسی و فرهنگی جهان کمک چندانی کند و به همین دلیل نباید در اولویت قرار گیرد. 

عصر نوین اکتشافات فضایی

با وجود رکود طولانی و غیر قابل قبولی که در فرستادن انسان به کرات دیگر و جستجوی حیات در خارج از زمین به وجود آمده است،هنوز هم می توانامیدوار بود که توجه مردم جهان به پیشرفت های فضایی وبه دنبال آن،رشد و تعالی علوم و فنون مرتبط با اکتشافات فضایی ،دوباره جلب شود.ماموریت های روباتیک که اخیراً مورد توجه قرار سازمان های فضایی آمریکا،اوروپا و چین قرار گرفته است،به دلیل ارزان و کم خطر بودن و مهمتر از آن،کارآمد تر بود از نظر جمع آوری اطلاعات علمی،موجب شده تا توجه جهانیان باز هم به فضا و رفتن به کرات دیگر جلب شود.از سویی دگیر ،اعیین ضرب الاجل هایی چون اعلام سال 2020 به عنوان زمان ایجاد یک پایگاه دائمی در ماه و تعیین سال 2025 برای فرود نخستین انسان بر سطح مریخ،می تواند به تقویت و تحریک هرچه بیشتر برنامه های فضایی منتهی شود و همانطور که آمریکایی ها توانستند پیش از پایان ضرب الاجل تعیین شده از سوی کندی برای فرود آمدن بر فضا،به آنجا بروند،تا پایان سال 2025 میلادی نیز می توان بر مریخ فرود آمد و برخاک سرخ و یخ زده این سیاره راه پیمایی کرد.

ما در جوامعی زندگی می کنیم که به نحو فزاینده ایی به وسیله علم فناوری اداره می شود و درآنها،دانش بسیار جدی گرفته می شود در این وضعیت،دانشمندان بایستی برای عموم مردم توضیح دهند که چرا و با چه هدفی بایستی به فضا رفت.آیا باید در کرات دیگر به جستجوی حیات غیر زمینی پرداخت یا اینکه بایستی بستر مناسبی را برای زندگی انسان در کرات دیگر محیا ساخت.؟بر اساس اصول علم امروز،حیات بر روی کره زمین به صورت تدریجی به وجود آمده است و به ین دلیل می توان انتظار داشت که نمونه های دیگر حیات در سایر کرات به پیچیدگی ساختار مولکولی DNAموجود در زمین باشد،کمی دور از ذهن به نظر می رسد.اما وجود ساختارهای ریز ملکولی و تک سلولی در کرات دیکر محتمل و از نظر علمی قابل توجیه خواهد بود.بنابراین،با توجه به بی کران بودن فضا و وجود تعداد بسیار زیاد کهکشان ها،می توان توقع داشت که اونواع پرشمار حیات و گونه های زیستی در فضا ،موجود و احتمالاً قابل کشف خواهند بود.

بر اساس یک فرضیه پر طرفدار و مستدل علمی به نام "پانسپرمیا"(Panspermia )که مبتی است بر امکان انتقال حیات از یک سیاره به سایر سیارات از طریق برخورد شهابسنگ ها به کرات گوناگون،می توان روند جستجوی گونه های دیگر حیات در سیارات دیگر را جدی تر دنبال کرد.همه ما می دانیم که سیاره زمین بارها مورد اصابت شهابسنگ هایی قرار گرفته از مریخ به سمت زمین پرتاب شده اند؛بنابراین می توان انتظار داشت که حیات کنونی که بر سطح زمین شکل گرفته دارای سرچشمه مریخی باشد و به همین دلیل جستجوی حیات در مریخ توجیه ناپذیر و قابل قبول به نظر می رسد.بر طبق فرضیه پانسپرمیا،یکی از مهمترین ویژگی های  فرایند پراکندگی جیات بین کرات،وجود احتمال انتقال ساختاریDNA از یک سیاره به سایر سیارات به وسیله شهاب سنگهاست.دانشمندان توانسته اند فسیل هایی متعلق به 3/5میلیارد سال قبل را کشف کنند،این کشف از آنجا حایز اهمیت و قابل توجه به نظر می رسد که چون زمان شگل گیری سیاره زمین به 4/6 میلیارد سال قبل باز می گردد و 3/5 میلیارد سال پیش،زمین بسیار داغ و غیر قابل زندگی بوده است.پس می توان انتظار داشت که فسیل های پیدا شده،از کرات دیگر به زمین منتقل شده اند،بر اساس نظریه های پذیرفته شده علمی،کره زمین 500میلیون سال پیش قابل زندگی و شکل گیری شکل های ساده جیات بوده است.بنابراین باید پذیرفت در حالی که تنها پس از نیم میلیارد سال،امکان شکل گیری گونه های پیشرفته حیات،در شکل های گوناگون،در سیاراتی با 10 میلیارد سال قدمت بسیار زیاد خواهد بود.

آیا ما در جهان تنها هستیم ؟

با توجه به این یافته ها و در صورت پذیرش فرضیه وجود حیات در کرات دیگر ،بایستی به این پرسش مهم پاسخ دهیم که چرا ساکنان احتمالی کرات دیگر تا کنون با ما هیچ گونه تماس برقرار نکرده اندشاید نخستین چیزی که در اینجا به ذهن خطور می کند، به بشقاب پرنده ها و رویدادهای مرموز مربوط به پرواز آنها بر فراز مکان های نظامی و استراتژیکی پیوند خورده است.برخی کارشناسان بر این اعتقادند که محافظه کاری دولت ها در افشای اطلاعات مرتبط با بشقاب پرنده ها،موجب شده تا دانش عمومی ما در مورد این پدیده مرموز در سطح محدودی باقی بماند و این مسئله به هیچ عنوان توجیه پذیر به نظر نمی رسد.با این همه ،صرف نظر از وجود بشقاب پرنده ها،شواهد و علائم دیگری که دال بر تلاش بیگانگان فضایی برای ارتباط با ما باشد،پیدا نشده است و همین مسئله ما را به سوی این عقیده می کشاند که شاید تمدن های احتمالی موجود در کرات و کهکشان ها در سطح پایین تر توسعه یافتگی علمی و فکری قرار داردن و قادر به سفر به کرات دیگر و برقرای تماس با ساکنان آنها نیستند.

به طور کلی، ما می توانیم از سه زاویه با این مسئله برخورد کنیم:اول اینکه احتمال وجود گونه های نخستین حیات در سیاره ای که برای زندگی مناسب باشد،بسیار پایین است و به همین دلیل ار بیگانگان فضایی خبری نیست.دوم اینکه به فرض پذیرش  وجود چنین  موجوداتی در کرات دیگر،آنها به آن حد از توسعه یافتگی علمی و فنی نرسیده اند که بتوانند به زمین سفر و با ما ملاقات کنند.در توجیه عدم پیشرفت فنی و فکری بیگانگان فضایی می توان به دلایلی چون عدم مصداق پیدا کردن فرضیه تکامل داروین در مورد موجودات کرات دیگر و احتمال باقی ماندن آنها در سطح باکتری ها و یا حشرات اشاره کرد.احتمال سومی نیز در این میان وجد دارد و آن این که یک سری از موجودات فضایی به درجات بالای پیشرفت علمی و فنی دست پیدا کرده و توانسته اند سیگنال های رادیویی را به منظور برقراری ارتباط با سایر کرات ارسال کنند،اما دستیابی آنها به بمب هسته ایی و سایر سلاح های کشتار جمعی موجب از بین رفتن و نابودی تمدن های آنها شده است.با توجه به آنچه گفته شد و با در نظر گرفتن اصول علمی ،من خود به حقیقت داشتنن احتمال دوم علاقه مند هستم؛چرا که احتمال وجد گونه ای ابتدایی حیات در کرات دیگر را منطقی تر و پذیرفتنی تر می دانیم.

راز بقا در فضا

اما آیا می توانیم برای مدتی طولانی در خارج ار زمین زندگی کنیم؟تجربه حضور انسان در ایستگاه فضایی بین المللی(IIS)ثابت کرده است که انسان ها می توانند چند ماه را در فضا سپری کنند بدون اینکه مشکل خاصی برایشان به وجود آید.اما وجود جاذبه صفر در فضا و حالت بی وزنی می تواند به بروز مشکلات فیزیولوژیکی مانند تضعیف استخوان ها بینجامد.پس برای تحقق رویای حضور طولانی و بی خطر در فضا،بایستی به ایجاد پایگاهی دائمی و مجهز در سیاره ای مناسب که دارای نیروی جاذبه مطلوبی هم باید،بیندیشیم.علاوه بر این، بایستی برای در امان ماندن از خطر اصابت شهابسنگ ها و سایر اجرام آسمانی نیز چاره ایی اندیشید؛از جمله کندن سطح سیارات و نفوذ به سطوح پایین آنها.در بلند مدت نیز باید به فکر استخراج مواد معدنی و جمع آوری منابع مورد نیاز برای زندگی مستقل از زمین بود.حال سوال اینجاست که مکان های مناسب و قابل سکونت در منظومه شمسی کدامند؟بهترین گزینه ممکن از این نظر ،نزدیکترین همسایه یعنی ماه است که علاوه بر نزدیک و در دسترس بودن ،چند بار توسط انسان فتح شده و فضانوردان بر روی آن،راهپیمایی و رانندگی کرده اند.با این همه ، ماه فاقد جو(اتمسفر)بوده و میدان مغناطیسی آن برخلاف زمین به اندازه ای نیست که قادر به منحرف کردن ذرات تابشی خورشید باشد.علاوه بر این،آب به صورت مایع در ماه وجود ندارد و فقط احتمال وجود یخ در قطب های شمال و جنوبی موجب شده تا دانشمندان امیدوار باشند بتوانند از این یخ به عنوان منبع مناسب برای تولید اکسیژن استفاده کنند.انرژی خورشیدی و هسته ای ،بهترین گزینه ها برای تامین انرژی مورد نیاز برای ساکنان آینده ماه خواهد بود.در صورت تحقق شرایط لازم برای فراهم آوردن زمینه حیات در ماه ،می توان از ای سکونت گاه برای سفر به سایر کرات منظومه شمسی استفاده کرد.

مریخ، عهدف بعدی ما برای سکونت درفضا خواهد بود.فاصله مریخ تا خورشید ، دو برابر فاصله زمین تا منبع اصلی نور و گرما در منظومه شمسی است و به همین جهت نصف گرایی که به زمین می رسد، نصیب مریخ و ساکنان احتمالی آن در آینده می شود.تا چهار میلیارد سال قبل ،یک میدان مغناطیسی قوی در مریخ وجود داشته است که به تدریج از بین رفت و این سیاره را در برابر تشعشعات خورشیدی بدون محافظ باقی گذاشت.فشار جو مریخ فضا یک درصد فشار جو زمین است. و همین مسئله زندگی کردن بر روی مریخ را بسیار دشوار می سازد.
با این همه، چینین به نظر می رسد که اوضاع کلی مریخ در گذشته های دور برای حیات مناسبتر بوده است و وجود ابراهه ها و دریاچه های خشک شده متعدد بر سطح مریخ حکایت از آن دارد که این سیاره در میلیادر ها سال قبل ،مکانی مرطوب و گرم بوده و احتمال شکل گیری حیات بر آن چه به صورت مستقل و چه از طریق اصابت شهابسنگ ها ی ارسالی از سیارات دارای حیات به آن،بسیار زیاد بوده است.
ناسا تاکنون تعداد زیادی فضاپیما به مریخ فرستاده است.نخستین فضاپیمایی که به مریخ فرستاده شد، مارینر4(Mariner4)نام داشت که در سال 1964 به سمت مدار مریخ پرتاب شد و اطلاعات جالبی را در مورد مدار این سیاره در اختیار ما قرار داد.

ناسا همچنین چند کاوشگر پیشرفته را به سوی مریخ روانه کرده است که به "مریخ نورد" معروف شده اند.و عکس های متعددی را از سطح بیابانی و خشک مریخ به زمین ارسال کرده اند.آنها همچنین عمیق ترین گودال ها و مرتفع ترین کوه هایی را که تاکنون در کنظومه شمسی مشاهده شده اند،در مریخ پیدا کرده اند.علاوه بر این ،شواهدی مبنی بر وجود مقادیر عظیم آب به شکل یخ در مناطق قطبی مریخ یافت شده است که امیدواری بسیاری را نزد دانشمندان به وجود آورده است؛چرا که می توان از این منبع به عنوان عامل اصلی حیات در مریخ استفاده کرد.با این همه،باید دانست که فعالیت های آتشفشانی در مریخ بسیار گسترده و هولناک است که البته با وجود خطرناک بودن ، می توان امکان دسترسی ساکنان آینده مریخ به مواد معدنی خارج شده از درون مریخ را فراهم آورد.

ماه و مریخ،مناسبترین مکان ها برای سک.نت انسان زمینی در منظومه شمسی به شمار می آیند؛چرا که سیاره های عطارد و ناهید بیش از حد داغ ،و زحل و مشتری نیز به صورت گازهای متراکم و فاقد سطح جامد هستند و در نتیجه غیر قابل سکونت اند.
قمرهای مریخ بسیار کوچک هستند و مزیت جندانی بر مریخ ندارند.اما قمرهای مشتری و زحل دارای برخی شرایط لازم برای حیات هستند، به ویژه مناسب ترین قمر زحل یعنی تیتان که علاوه بر بزرگ بودن، دارای جوی غلیظ و متراکم نیز هست.ماموریت کاسینی -هویگنسی که به سورت مشترک توسط سازمان های فضایی آمریکا(NASA )واروپا(ESA)در سال 2004 اجرا شد،شامل فرستادن یک کاوشگر به تیتان بود که نتایج درخشانی به دنبال داشت و تصاویری زیبا و با کیفیت بالا را اط سطح این قمر بزرگ در اختیار ما قرار داد.البته باید دانست که تیتان به علت دوری از خورشید بسیار سرد و مملو از متان است.

... و اما خارج از منظومه شمسی

راستی در خارج از منظومه شمسی چه خبر است؟ آیا امکان وجود حیات در کهکشان ها و منظومه های دیگر قابل پذیرش است؟مشاهدات ما حکایت از آن دارند که تعداد بسیار زیادی از ستارگان شبیه خورشید در فضا وجود دارند که سیارات بسیاری به دور آنها می گردند و احتمال وجود سیارات و ستاره هایی شبیه زمین و خورشید در آنها بسیار زیاد است.به طور کلی ،حدود هزار ستاره در فاصله 30سال نوری زمین وجود دارندکه اگر فرض کنیم فقط یک صدم آنها سیاره هایی به اندازه زمین وجود داشته باشند،10 نامزد جدی برای جستجوی حیات جدید یا قدیم در آنها در اختیار ما خواهد گرفت و ما بایستی در بلند مدت(منظورم از بلند مدت،بین200تا 500سال آینده است)به فکر رفتن به این سیارات باش
م.
دو میلیون سال است که ما زمینی ها به صورت جدا از بقیه در جهان زندگی می کنیم و حدود ده هزار سال است که تمدن های بزرگی را بر روی زمین پدید آورده و در جهت پیشرفت های علمی و فنی گام برداشته ایم.اما اگر قرار باشد بشر چند میلیون سال دیگر به زندگی خود ادامه دهد،باید به فکر رفتن به مکان هایی باید که تاکنون بر آنها پا نگذاشته است.
(0) نظر
دسته ها :
يکشنبه بیست و هفتم 11 1387
ابر ریسمان ها

سرش بهم گره خورده و حلقه دایره ای تشکیل داده است. علت بوجود آمدن این نظریه این بود که گرانش با کوانتوم مشکل دارد. همچنانکه گفته شد در دنیای ما چهار نیروی اصلی بنامهای الکترومغناطیسی، هسته ای قوی، هسته ای ضعیف و گرانشی وجود دارد. سه نیروی اول به ترتیب می توانند با هم در انرژیهای بالا متحد شوند و یک نظریه واحد داشته باشند. یعنی انشعاباتی از یک نظریه ی اصلی باشند. اصطلاحاٌ می گویند این سه نظریه در انرژیهای بالا تقارن دارند و در انرژیهای معمولی دچار شکست خودبخودی تقارن می شوند. اما چهارمین نیروی اصلی یعنی گرانش دو مشکل اساسی دارد. یکی وحدت نیافتن با سه نیروی دیگر و دیگر اینکه اگر ذرات را نقطه ای در نظر بگیریم، سطح مقطع برهم کنش نیروی گرانشی بین دو ذره ی نقطه ای که بهم نزدیک می شوند طبق نظریه ی کوانتومی بی نهایت بدست می آید. از اینرو ذرات بصورت ریسمانهای یک بعدی در نظر گرفته شدند. مثلا الکترون یا کوارکها همگی ریسمانهای بسته و حلقوی با شکلهای مختلفند. در این تصورجدید، دیگر برهم کنش ذرات در زمان و مکان خاص رخ نمی دهد بلکه شما دو حلقه دارید که در فضا بهم نزدیک می شوند و با عکسبردای تخیلی یک پوسته به شکل شلنگ نمایش داده می شود. مثل اینکه دو شلنگ بهم برخورد کرده باشند و دو شلنگ جدید بوجود آورده باشند. در این نظریه هم وحدت میسر است و هم بینهایتهای گرانش کوانتومی برطرف می شود.  اما در واقع یک ریسمان از چه چیزی ساخته شده است؟ یک ریسمان یک مقدار کوچک انرژی است و در اینجا هیچ چیزی کوچکتر از این مقدار انرژی نیست.

 چکیده:ابعاد اضافی: نظریه ی ریسمان ادعا می کند که دنیای ما ده بعدیست. یعنی نه بعد مکانی و یک بعد زمانی دارد. این برخلاف تجربیات ماست. یعنی ما فکر می کنیم که در دنیایی با سه بعد مکانی و یک بعد زمانی زندگی می کنیم. به همین دلیل توجیه می کند که شش بعد اضافی در واقع در دنیای ما وجود دارند ولی فشرده شده اند. فشرده شدن یعنی اینکه مثلا شما یک شلنگ را از فاصله ی دور بصورت یک بعدی می بینید اما از نزدیک بصورت یک استوانه ی دو بعدی. امروزه برخی از نظریه پردازان ریسمانها بحث ابعاد بیشتر، حتی 26 بعد را مطرح کرده اند. پوسته ها: یک پوسته چیزی است که یک ریسمان روی آن قرار دارد. فرض کنیم یک پوسته یک فضای سه بعدی است(مانند فضای ما). بعد فرض کنیم میدانها روی این پوسته ها هستند. فوتون روی این پوسته هاست و شش بعد دیگر تاریک است. فوتون فقط روی این پوسته ها زندگی می کند. و ما ابعاد اضافی را نخواهیم دید. همچنین گراویتون در همه ی فضا وجود دارد. کنش ذرات با گراویتون در نه بعد انجام می شود. اثر گراویتون در این ابعاد اضافی آنقدر کوچک است که ما فقط آثار گرانش را مشاهده می کنیم. M-Theory: نظریه های مختلفی تحت عنوان نظریه ریسمانها ارائه می شود که توضیحات متفاوتی از یک پدیده فیزیکی می دهند. در حقیقت پنج نوع نظریه ریسمانها وجود دارد:Type I, Type IIA, Type IIB, Heterolic E8, Heterolic SO32دو نوع E8, SO32   مخلوط نوع دو و نظریه ریسمان بوزونیک هستند.در نظریه ریسمانها نگرش به ذرت شبیه سیمهای گیتار است که تحت کشش های مختلف، نتهای متفاوتی را تولید می کنند.   ریسمان چیست؟رشته سیمهای گیتار را تصور کنید که با کشیده شدن در طول گیتار کوک شده‌اند؛ بسته به آنکه سیمها چقدر کشیده شوند و تحت فشار قرار گیرند، نت‌های موسیقی مختلفی بوسیله آنها ایجاد می‌شود. می‌توانیم این نت‌های موسیقی را حالتهای برانگیخته سیمهای گیتار تحت کشش بنامیم. به طور مشابه در تئوری ریسمان ذرات بنیادین که در شتابدهنده‌ها مشاهده می‌شوند را می‌توانیم نت‌های موسیقی و یا همان حالتهای برانگیخته فرض کنیم. در تئوری ریسمان همانند نواختن گیتار، ریسمانها باید تحت کشش قرار بگیرند تا برانگیخته شوند کشش ریسمان اگرچه ریسمانها در تئوری ریسمان در فضا-زمان شناور هستند و مانند گیتار مقید نیستند ولیکن با این حال آنها کشش دارند، کشش ریسمان در تئوری ریسمان  با کمیتa'متناسب با مربع طول ریسماناگر تئوری ریسمان تئوری گرانش کوانتوم باشد، پس متوسط اندازه ریسمان باید چیزی نزدیک به مقیاس طول گرانش کوانتوم باشد که طول پلانک نامیده می‌شود و حدود ده بتوان منهای سی و سه سانتیمتر می‌باشد. متاسفانه این بدان معناست که ریسمانها به حدی برای دیدن با تکنولوژی فعلی فیزیک ذرات کوچک هستند که فیزیکدانان مجبور به ابداع روشهای جدیدی برای آزمایش تئوری شدند.
 ابر تقارنتئوری در ابتدا فقط برای بوزون‌ها بود، به منظور اینکه فرمیون‌ها هم وارد تئوری ریسمان شوند باید یک نوع بخصوص از تقارن به نام ابرتقارن وجود می‌داشت که به واسطه آن برای هر بوزون، یک فرمیون متناظر وجود داشته باشد. پس ابرتقارن، ذرات حامل نیرو و ذراتی که ماده را می‌سازند به هم مربوط می‌کند.
نتایج ابرتقارن در آزمایشات ذرات مشاهده نشده‌اند اما نظریه پردازان معتقد هستند که ذرات ابرتقارن بزرگتر و سنگین‌تر از آن هستند که در شتابدهنده‌های فعلی بتوان آنها را مشاهده کرد. ایجاد شتابدهنده‌های قوی‌تر انرژی بالا در دهه آینده می‌تواند شواهد لازم برای ابرتقارن در اختیار ما قرار دهند.
 بهنجارش مهم نبود که هر کس چقدر تلاش می‌کرد، به نظر می‌رسید گرانش به هیچ وجه به نظریه‌ای قابل بهنجارش تبدیل نمی‌شود؛ یک مشکل بزرگ این بود که امواج گرانش کلاسیک که فرض می‌شد ذره حامل آن گراویتون است، دارای اسپین 2 بودند و برای اسپین دو عبارت 4j-8+D مساوی D می شد و برای D=4  انتگرال بینهایت می شد. و این برای فیزیکدانان غیرقابل هضم بود و سالها تلاش آنها در راه رسیدن به گرانش کوانتوم ناکام ماند. در اینجا بود که تئوری ریسمان وارد شد تا این خلا را پر کند.
تئوری ریسمان در اصل برای توصیف روابط میان جرم و اسپین هادرون‌ها پیشنهاد شده ‌بود. در تئوری ریسمان، ذرات از برآشفتگی ریسمان‌های بسیار ریزی بوجود می‌آمدند ؛ یک ذره که از این برآشفتگی‌ها بر می‌خواست، ذره‌ای بود با جرم صفر و دو واحد اسپین.
موفقیتی که تئوری ریسمان داشت این بود که در مدل دیاگرامهای فاینمن، دیاگرامها به سطوح صاف دو بعدی تبدیل می‌شدند و انتگرالهای روی سطح دیگر مشکل فاصله صفر را نداشتند    

تئوری ریسمان

 در این مقاله در رابطه با یکی از تئوری های مهم فیزیک صحبت می کنیم .
ما اطلاعاتی از تئوری های ذره ای داریم می دانیم که دانشمندان ذرات بنیادی را ساختار طبیعت و کیهان در نظر می گیرند در جایی که هم نیرو و هم ماده از ذرات بنیادی به نام بوزون و فرمیون ساخته می شوند .     اما ببینیم تئوری ریسمان به ما چه می گوید ؟
تئوری ریسمان به ما می گوید که هر آنچه که وجود دارد از رشته هایی یک بعدی که ریسمان نامیده می شود ساخته می شوند . این ریسمان ها قادر اند تا در فرکانس های متفاوت به نوسان به بپردازند . هر فرکانس خاص موجب به وجود آمدن یک ذره ی خاص می شود . مقیاس و جرم ذره به نوع نوسان بستگی دارد . همچنین تئوری ریسمان به ما می گوید که نمی توان هیچ تفاوت اندازه گیری را نمی توان بین ریسمان هایی که به دور ابعاد کوچکتر پیچیده اند با ریسمان هایی که در ابعاد بزرگتر حرکت می کنند نمی توان یافت . جالب است که این ذرات دقیقا با نوسان است که طیف ریسمان نامیده می شود .

تئوری ریسمان در ابتدا برای شرح بوزون ها ( حاملان نیرو ) به ویژه هادرون ها که ذراتی سنگین در حمل نیروی قوی هسته ای هستند ارائه شده بود . از جهتی این تئوری به راحتی می توانست تئوری میدان های کوانتومی که در رابطه با به وجود آمدن ذرات و واکنش های بین آنها را شرح دهد دانشمندان بر آن شدند تا به وسیله ی این تئوری تئوری گرانش کوانتومی را تعریف کنند . به همین دلیل آن را یک گزینه برای نظریه ی همه چیز دانستند . برای این که این تئوری کامل شود می بایست فرمیون ها نیز به آن وارد می شدند با ورود این ها تئوری با نام ابر ریسمان به وجود آمد که در مقالات بعدی آن را شرح خواهیم داد .

یکی از مؤلفه های مهم و چشم گیر تئوری ریسمان ابعاد اضافی آن است که تعداد آنها برابر 10 و 11 و 26 تاست . زیرا این تئوری برای شرح موضوعات نیاز به این ابعاد دارد . این بحث آن قدر جزئیات دارد که باید آن را در یک مقاله ی جدا شرح دهیم .

اما جالب است که بدانیم خود ریسمان ها دو نوع هستند که عبارتند از :

1- ریسمان های باز که دارای دو نقطه ی پایانی مشخص هستند
2- ریسمان های بسته که در آن نقاط پایانی اش به هم پیوسته و یک حلقه ی کامل را تشکیل می دهند این ها دارای خواص هستند که اندکی با هم تفاوت می کند و در همیشه در تمام 6 تئوری ریسمان و ابر ریسمان با هم نمی آیند . از طرفی طول ریسمان معادل طول پلانک که در حدود  10 ^ -35 می باشد که با تکنولوژی ها کنونی اصلا قابل تصور هم نیست .

از دیگر ویژگی های تئوری ریسمان دو گانگی ها است که آنها را در مقاله ای جدا گانه با وردشیت و ریسمان های آن شرح خواهیم داد . با این وجود گفتنی است که تئوری ریسمان دارای چندین اشکال اساسی است که در یک مقاله قابل شرح هستند . برای مثال هیچ یک از معادلات آن قادر به توجیه رفتار آن در فصا نیست .   تئوری ابر ریسمان    تئوری ابر ریسمان کوششی از سوی متخصصان تئوری ریسمان است تا تمام ذرات بنیادی در طبیعت در قالب تئوری ریسمان بگنجند . همانطور که می دانیم تئوری ریسمان برای بوزون ها یا حاملان نیرو مطرح شد اما در آن فرمیون ها جایی نداشتند . در ابر ریسمان فرمیون ها یا همان ماده ساز وارد قلمرو ریسمان وارد شدند و بخشی از ارتعاش ریسمان ها را برای ساخت آنها در نظر گرفتند .  در ابتدا تصور می شد که این یکی از قدرتمند ترین تئوری ها برای گرانش کوانتومی است که همه چیز را در قالب یک نظریه ی وا حد شرح می دهد . نام ابر ریسمان بر گرفته از ابرتقارن تئوری ریسمان است . از این جهت آن را ابر تقارن تئوری ریسمان نام گذاری کردند که ابر ریسمان به وسیله ابر تقارن فرمیون ها را در خود جای داد . ممکن برای شما این سؤال مطرح شده باشد که چرا دانشمندان برای داشتن یک تئوری واحد تلاش می کنند ؛ نسبیت و مکانیک کوانتوم هر یک در جای خود کار خود را می کنند ؟ در پاسخ باید گفت که این دو تئوری انقلابی در نقاطی با یکدیگر تناقص دارند پس باید متحد شوند تا دنیای ما به طرز درستی شرح داده شود . در واقع با توسعه میدان های کوانتومی می توان موضوع را برای نیروهای الکترومغناطیسی و قوی و ضعیف هسته ای بسط داد اما نه برای گرانش زیرا در گرانش معنای دیگری می یابد . موفقیت اصلی تئوری ریسمان که موجب شد تا آن را کاندیدای تئوری گرانش کوانتومی قرار دهند تبدیل نمودارهای فاینمن به صورت دو بعدی بود که مشکی بی نهایت شدن انتگرال را برای آن حل می کرد زیرا دیگر نقطه صفری در آن خود نمایی نمی کرد . پس تئوری ریسمان یکی از بحران ها را رد کرد در این صورت بود که می توانست به این صورت مهم جلوه گر شود . تئوریهای ابر ریسمان در تئوری M  به هم می پیوندند که ما بعدا این تئوری را شرح می دهیم .    انواع تئوری ریسمان  همانطور که ذکر شد این تئوری اصولا برای شرح رفتار بوزون ها ارائه شد . از این جهت یکی از شاخه های این تئوری به بزون ها اختصاص دارد . این شاخه بوزونیک نامیده می شود که در آن تنها بوزون ها نقش ایفا می کنند یعنی فقط بوزون ها را شامل می شود و در آن هر دو نوع ریسمان ها ؛ یعنی ریسمان ها باز و بسته وجود دارد . در این نوع تئوری تاکیون ها نیز دارای نقش هستند . تاکیون ها ذراتی با جرم فرضی هستند که تصور می شوند . از این جهت تصور می شوند که هرگز مشاهده نشده اند همچنین این تئوری ذرات فرشی و غیر فیزیکی دیگر به نام گاستس یا شبح را پیش بینی می کند . در این نوع از تئوری تعداد ابعاد از تمام انواع این تئوری بیشتر است و بیست و شش بعد است . این در واقع نوع اصلی این تئوری می باشد .نوع دیگر تئوری ریسمان که دارای 10 بعد است ماده و نیرو را در بر می گیرد یعنی هم فرمیون ها و هم بوزون ها در آن نقش دارند و به وسیله ی ابر تقارن که در دیگر مقالات به آن خواهیم پرداخت به هم ربط داده می شوند . البته این نوع تئوری ابر ریسمان نامیده می شود که تئوریی تعمیم یافته است . در این تئوری که نوع I  نامیده می شود هر دو نوع ریسمان باز و بسته نقش دارد ولی در آن تاکیونی وجود ندارد و همچنین تقارن آن از نوع SO ( 32 )   است.نوع دیگر تئوری ریسمان که IIA نامیده می شود دارای 10 بعد است که طبق معمول نه بعد فضایی و یک بعد زمان دارد . در این نوع تنها ریسمان های بسته خودنمایی کرده و نقش ها را بر عهده می گیرند . در آن تاکیون وجود ندارد . در آن نیرو و ماده به عبارت دیگر فرمیون ها و بوزون ها نقش دارند . ولی فرمیون ها بدون جرم و با اسپین دو جهته فرض می شوند . در آن ابر تقارن نقش مهمی دارد . نوع چهارم تئوری ریسمان تفاوتی اندکی با نوع سوم دارد . این نوع تئوری که IIB نامیده می شود در واقع ابر ریسمان است زیرا در آن ماده و نیرو به وسیله ابر تقارن با یکدیگر پیوسته شده اند و در قالب یک تئوری ریسمان در آمده اند . ابعاد در این نوع 10 تا است . در آن تاکیون بی نقش و اثر است . ریسمان های بسته نقش ها را بر عهده می گیرند . اما تفاوت آن در اسپین آن با تئوری قبلی است . یعنی دارای فرمیون های بدون جرم است که تنها در یک جهت اسپین دارند . نوع پنجم را HO می نامند این هم نوعی ابر ریسمان است که در آن ماده و نیرو به وسیله ی ابرتقارن به هم پیوند یافته اند . ابعاد در این تئوری معادل سه مدل قبلی یعنی 10 تا است نوعی تئوری اکتشافی ( هتروتیک ) است . اما به چه معنا است ؟ یعنی میان حرکت ریسمان در جهات مختلف مثلا چپ و راست با یکدیگر تفاوت دارد . گروه تقارن در آن مانند نوع دوم است یعنی SO (32)  است . در آن تاکیون وجود ندارد و فقط ریسمان های بسته نقش دارند . نوه دیگر که HE نامیده می شود دارای 10 بعد می باشد و مانند چهار نوع قبلی ابر ریسمان است و شامل نیرو ماده است که به وسیله ی ابر تقارن به هم پیوند یافته اند با این تفاوت که گروه تقارن آن از نوع E8×E8  است . در آن تاکیونی وجود ندارد . همچنین در آن فقط ریسمان های بسته وجود دارند این نوع نیز مانند نوع پنجم هتروتیک یا اکتشافی است .   
Super string or string theory Type ofString Tachyon Spacetime    dimensions Type
String T Both of them Yes 26 Bosonic
Superstring T Both of them No 10 I
Superstring T Closed string No 10 IIA
Superstring T Closed string No 10 IIB
Superstring T Closed string No 10 HO
Superstring T Closed string No 10 HE
 اما ممکن است برای شما این سؤال مطرح شده باشد گروه های تقارن چیست . در ریاضیات گروه های تقارن وجود دارد که انواع متفاوتی دارد و از آنجایی که زبان فیزیک ، ریاضی است ما از آنها در این جا استفاده می کنیم . ابعاد اضافی در تئوری ریسمان همانطور که در مقالات بخش نسبیت ذکر کردیم اینشتین کیهان را چهار بعدی فرض کرد که سه بعد فضایی دارد و یک بعد زمانی پیوسته به آنها که بافت فضا – زمان را به وجود می آورند . در مقاله ی انواع تئوری ریسمان ذکر کردیم که حد اقل ابعاد در تئوری ریسمان 20 تا است که می تواند تا 26 بعد نیز افزایش یابد . حال سؤال این جا است که این ابعاد از کجا آمده اند و اصولا تئوری ریسمان برای آنها چه توجیه منطقی دارد ؟ تئوری بوزونیک ریسمان ابعاد خود را به وسیله ی معادله ی پلایکف شرح می دهد که به شرح زیر است : اما در رابطه با توجیه تئوری ریسمان می توان این گونه گفت .در این تئوری تعداد ابعاد آن قدر زیاد است که باید تعداد آنها را با انگشتان دست درج کرد . همانطور که مشاهده شد تعداد ابعاد به وسیله ی رابطه ی بالا قابل محاسبه است . این بدان معنا است که اگر شما فاصله ی بین دو نقطه را اندازه گیری کنید سپس با زاویه ی مشخصی دوران کنید و دوباره فاصله را اندازه گیری کنید آنگاه فاصله یکسان خواهد بود اگر این ابعاد خاص را در نظر بگیریم . در این شرایط ابعاد جهان به جای چهارتا به بیست وشش تا می رسد . هر چند که تئوری M که در دیگر مقالات آن را شرح خواهیم داد تعداد آنها به 10 الی 11 عدد می رسد . متخصصان تئوری ریسمان برای شرح این موضوع دو راه مختلف را در نظر می گیرند . راه اول فشرده گی ابعاد است که می گوید تعداد ابعاد اضافی که 6 تا 7 عدد هستند آن قدر فشرده و کوچک هستند که در دوران ما در پدیده ها قابل کشف نیستند . یعنی این 6 یا 7 بعد در این لوپ بر روی یکدیگر فشرده اند .  برای درک بهتر یک تکه چوب را تصور کنید . اگر شما در یک فاصله ی معین از آن قرار داشته باشید شما چوب را در یک بعد مشاهده می کنید که همان طول آن است . اگر شما از آن فاصله کمی جلو تر آیید می توانید بعد دوم آن را نیز مشاهده کنید که با هم محیط چوب مورد نظر را می سازند ؛ و اگر به همین ترتیب نزدیک و نزدیک تر شوید ابعاد اضافی را مشاهده خواهید کرد . تئوری ریسمان نیز برای مشاهده ی این ابعاد چنین توجیهی می کند . در واقع هر نقطه از این در روی تکه چوب مورد نظر عدد هر بعد را برای ما مشخص می کند . برای مثال یک عدد مکان در بعد اول را مشخص می سازد دیگری مکان را در بعدی دیگر مشخص می کند . در واقع این شماره ها برای ابعاد اضافی نیز وجود دارد که در حوضه ی دید کنونی ما نیستند و در هم فشرده شده اند . دیگر توجیه این است که در دنیای 1+3 خود فرو رفته ایم . در این صورت این فرض یک چیز ریاضی به نام D – Brane  را وارد می کند که دنیا ما بر اساس تئوری جهان برین است . ما در این رابطه در مقاله ی جداگانه سخن خواهیم گفت . زیرا یک تئوری که اخیرا دانشمندان در رابطه با جهان پنج بعدی مطرح کرده اند تقریبا با این موضوع تطابق دارد که می گوید ما در دنیای خود فرو رفته ایم و ابعاد بزرگتر را نمی بینیم . مثلا گرانش که یک نیروی بنیادی در طبیعت است یک بعد مخفی فرض می شود نیروهای بنیادی دیگر را تولید می کند . در مورد این موضوع که گرانش نیرو های دیگر را تولید می کند آزمایش های زیادی وجود دارد . اما این هنوز یک فرض قابل استفاده نیست .  دوگانگی ها در تئوری ریسمان اما باید بدانیم که دوگانگی ها در تئوری ریسمان نقش مهمی دارند . دانشتین که تئوری ریسمان انواع متفاوتی دارد . پیش از سال 1990 تصور می شد که تنها یکی از آنها نامزد تئوری همه چیز است ، تئوری که در 10 بعد شرح داده می شود ، بعد ها متخصصان ریسمان متوجه شدند که همه ی آنها با دوگانگی ها یا همزادی ها می توان آنها را با هم پیوند داد . در واقع دوگانگی ها یک کار مهم انجام می دهند که یک تئوری را به تئوری دیگری که قبلا موجود بوده است بسط می دهند .  برای درک بهتر شما یک نقطه را با مختصات سه بعدی x y z آن در نظر بگیرید حالا یک فضای یکسان داریم ، اگر شما برای آن سیستم مختصات دیگری فرض کنید . در این شرایط مختصات برابر با x' y' z' خواهند بود . حال دو توضیح برای موقعیت ذره در صفحه یکسان خواهد بود . این مثال در ریاضی است . ولی در یک مثال را در زندگی روزانه در نظر بگیرید ؛ برای مثال یک دیوار را در نظر بگیرید در ضلع شمالی خانه ی شما قرار دارد . اگر شما در به سمت ضلع شرقی خانه بایستید می گویید که دیوار نسبت به وضع کنونی شما در در غرب قرار دارد زیرا در آن شرایط ظلع شرقی ، شمال شما محسوب می شوید . حال اگر دوستتان در سمت جنوب خانه باشد در این صورت می گوید دیوار در سمت جنوب من قرار دارد . می بینیم که تنها نسبت به جایگاه وضعیت تغییر می کند ولی اصل موضوع یکی است .  در ابتدا برای بی نهایت های ریسمان های کوچک بحث می کنیم . این ریسمان ها همانند نقاط مادی در روی یک دایره رفتار می کنند . اما زمانی که اصل مکملی مطرح شد همانند موج نیز رفتار می کنند . زیرا باید همانند الگوی بسته ی روی خودشان باشند . طول موج باید در آن کسری از محیط دایره مورد نظر باشد . اگر از این راه به موضوع نگاه کنیم از راه معادلات لویی دوبروی معادل هم هستند که به ما می گوید که تکانه آن باید در معکوس شعاع دایره ضرب شود . در این حالت حالت ریسمان با تکانه یا جرم n / R برای تئوری A و حالت و جرم m / (1 / R.T) =m R.T ریسمان برای تئوری B خواهد بود . در ابتدا تئوری دوگانه با ریسمان های بسته را فرض کنید که اولی F دارای 9 بعد در فضای تخت هستند و به این ها یک دایره به شعاع R اضافه کنید . در تئوری دوم که آن را S می نامیم در روی دایره ای به شعاع 1 / RT قرار دارد در حالی که T   کشش ریسمان است . هر چند که این موضوع بسیار عمیق اسن بنابراین باید احتمال کمی برای آن قائل شویم .  در مورد ریسمان هایی بحث می کنیم که دور دایره ما می پیچند برای اینکه به دور دایره بپیچد مقداری انرژی یا همان جرم می گیرد اما نباید فراموش کرد که کشش ریسمان ها فوق العاده زیاد است پی جرمشان متناسب با کشش آنها است و برای پیچیدن به دور دایره زمانی صرف می شود . بنابراین جرم در تئوری معادل kR.T و همچنین در تئوری B   معادل q.(1/RT).T=q/R است . در حالی که در هر دو q و k معادل نوعی ثابت عددی هستند .  دوگانگی T – Duality  )  T  )  دوگانگی موضوعی در تئوری ریسمان است که برای درک آن زیاد نباید وقت صرف کرد زیرا تقریبا ساده و قابل درک هستند . دوگانگی ها به ما می گویند که این احتمال وجود دارد که برای یک چیز واحد ممکن است دو شرح متفاوت وجود داشته باشد . حال این ها یعنی این دو توضیح ممکن است به صورت بسیار ساده ای به هم پیوسته باشند . همانطور که مشخص است اساسا چنین حالتی برای یک ذره در واقیع طبیعی غیر ممکن است که به دو به دایره که در تئوری A   شعاعش معادل R و در تئوری B شعاعش معادل 1 / RT   است . در واقع حالت ذره گونه در تئوری A می تواند بر نقش آن در تئوری B مچ شود . این چیزی است که دقیقا می تواند به خوبی بین این دو قرار گیرد و در هر دو تئوری A و B امکان کامل شدن دارد . سیعنی تئوری A   دقیقا مطابق حالات تئوری A عمل می کند که در واقع تصویری از تئوری B است .  این به ما می گوید که ما یک دوگانگی بین این دو تئوری یافته ایم . اما این به ما چه می آموزد ؟ ممکن است نتیجه برای شما خیلی در سطح پایینی قرار گیرد اما اگر آن را در سطوح بسیار ریز کیهان به کار ببندیم چه می شود ؟ یعنی تئوری ریسمان در هر دو تئوری با دایره های متفاوت که شعاع های برابر دارند یکسان است . با کمی محاسبه متوجه می شویم که تئوری در تئوری در شعاع های کمتر و یا بیشتر از 1/T ^ 1/2 نتایج یکسانی خواهد داد . این یکی از ویژگی های تئوری ریسمان است .   یکی دیگر از نتایج مهم دوگانگی T پیش بینی بیگ بنگ یا همان انفجار بزرگ است . در این جا دلیل به ما گفته نمی شود ولی یک تصویر فرضی از زمان های نزدیک به بی نهایت به ما می دهد که در واقع نتیجه تئوری گرانش کوانتومی است . یعنی اگر جهان های کوچک با جهان های بزرگ برابر باشند آنگاه پیش بینی بیگ بنگ بسیار ساده می شود . اگر  کشش ریسمان در نظر گرفته شود مربع انرژی معادل Em=2pmRT.  است این دوگانگی با تغییر این دو نوع و مؤلفه m به n و  و این یک نقش یکسان بین A و B است که توسط این دوگانگی برقرار شده است . همچنین پیش بینی می کند که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ با بیسترین امکان در موقعیت فضایی X محدود می شود و نه تنها با تکانه دو جانبه P بلکه در مقیاس ریسمان Lst که باید تقریبا با مقیاس پلانک برابر باشد . این دوگانگی بین تئوری های IIA و IIB و همچنین HO   و HE ارتباط برقرار می کند .  دوگانگی  S – Duality )    S ) دیدیم که چگونه دو گانگی T به ما اجازه داد تا به تفاوت ها حمله کنیم و آن ها را یکی کنیم . اما دوگانگی S برای ما کار بسیار مهم می کند و بی نهایت های فیزیک را ساده می کند . برای شرح این دوگانگی باید از g_s باخبر باشیم که یک زوج ریسمان ثابت هستند . فرمول بندی به صورتی است که اگر این مقدار زیاد باشد این حاصل جمع مقادیر عددی است . پیشنهاد می کنم که این مبحث وارد نشویم چون محاسبه های آن فوق العاده مشکل است . به طور خلاصه این طور می توان گفت که اگر این مقدار زیاد باشد ما تئوری ریسمان را درست درک نخواهیم کرد . فرض کنید تئوری A   با زوج ریسمان ثابت g_s ^ A  و تئوری B را با زوج ریسمان g_s ^ B در نظر بگیریم . اگر g_s ^ B را بر g_s ^ A  1 /  تصویر کنیم واضح است که g_s ^ A  1 /  بزرگ و g_s ^ B کوچک خواهد شد . ما می توانیم تئوری ریسمان A را با بی نهایت هایش داشته باشیم و نکته ی قابل توجه توضیحی است که در تئوری ریسمان B برای آن در نظر گرفته شده است . این دو گانگب با نام دوگانگی S شناخته می شود . این دوگانگی یک ابزار نیرومند برای شرح تئوری ریسمان در ابعادی بزرگتر است . به این ترتیب می توان تئوری های دیگر ریسمان را دو به دو با هم بسط داد . زوج ریسمان ها در دو فضای فرضی به طور ضعیف یکسان هستند ولی زوج ریسمان ها در فضای دوگانگی T برابرند و این تفاوت این دوگانگی ها است .  اگر تئوری A و B در این حالت باشند آنگاه معادله ی زیر برای آنها صادق است   در این رابطه f   هر کمیت مشاهده ای در فیزیک را نشان می دهد l زوج ثابت را نشان می دهد همچنین a نشان گر پارامتر بی نهایت است که با l مج می شوند . این دو گانگی type I را با HO پیوسته می کند و IIB را با خودش .  تئوری Mدر این بخش از مقاله در رابطه با تئوری M   صحبت می کنیم که که از ترکیب پنج تئوری ابر ریسمان توسط ادوار ویتن Edward Witten در سال 1995 ارائه شد . گفتنی است که در آن 11 بعد برای ابر گرانش بکار رفته است . این تئوری از جهاتی شبیه به نسبیت عام است زیرا ریاضیات عجیب و پیچیده ای در آن به کار رفته است . این تئوری نتیجه یک سری از معادلات طاقت فرسا است و هیچ گونه پشتوانه ی آزمایشگاهی برای خود ندارد . از این جهت یکی از بحث انگیز ترین تئوری های فیزیک است .  ادوارد ویتن در مقالاتی در زمینه این تئوری انتشار داد این تئوری را یازده بعدی معرفی کرد و گفت راه رهایی از مشکل ریسمان ارتقای این تئوری از 10 بعد به 11 بعد است که در نوع خود جالب به نظر می رسید . با این که این تئوری یک تئوری انقلابی بوده ولی هنوز ابهامات زیادی در آن مشاهده می شود که به منزله پیچیدگی آن است و درک آن چندان ساده نیست . ما امیدواریم که دانشمندان در آینده این ابهامات را توسط دوگانگی ساده و قابل درک کنند . از این جهت بهتر که وارد تئوری های آن و مخصوصا محاسبات آن نشویم . نام این تئوری نیز حکایت جالبی دارد که ارزش خواندن را دارد . جالب است بدانید که نام های مبهم و نا مشخصی برای M در نظر گرفته شده است که هر کسی از روی تخیلات خود به این تئوری نسبت می دهند .  بعضی ها عقیده دارند که M از کلمه ی Mother که معنای تئوری مادر گرفته شده است . گروهی دیگر می گویند که Matrix  برای این تئوری است . ماتریکس از این جهت گفته می شود که ابعاد در این تئوری همانند ابعاد در یک دنیای ماتریکسی است . Monster دیگر احتمال است که به معنای بزرگ یا غول است . Mystrey   به معنای راز نیز در نظر گرفته شده است . Magic   برای تئوریی جادویی است . Maker  برای تئوری آفریننده در نظر گرفته شده است . Membrane   به معنای غشا نیز وجود دارد .  گلاشو عقیده ی جالبی دارد و می گوید که M   وارون حرف W است که اول نام خالق این تئوری است .  برینها در نظریه ریسمانپس از اینکه در یکی از فصل های گذشته در رابطه با دوگانگی ها صحبت کردیم ممکن است یک سؤال برای شما به وجود آید ؛ این سؤال به این گونه مطرح می شود که : حالت برای یک ریسمان باز در دور یک دایره و دوگانگی T چیست ؟  پاسخ می تواند بسیار جذاب مطرح شود ؛ شما دیدید که ما هرجایی که تمایل داشته باشیم می توانیم ریسمان های بسته را پیدا کنیم . اما وضعیت برای برای ریسمان های باز کاملا متفاوت است ، گفته می شود که می توانیم آنها را در روی مناطقی محدود که برین Brane نامیده می شود . گفتنی است که در زبان انگلیسی کلمه ای با معنای صریح و درست برای این کلمه موجود نیست . این برین ها پیبرین (p – brane )نیز نامیده می شوند این گونه ریسمان ها قادر نیستند آزادانه در هر جا از فضا که بخواهند حرکت کنند اما نقاط پایانی آن می تواند بر روی این برین ها حرکت کنند . بر طبق دوگانگی T ما چیزهایی به نام برین پیدا کردیم که به وسیله ی آنها می توانیم ابعاد مورد نظرمان را در آنها در جستجو کنیم . ابعاد زیاد تر ولی کوچکتر . حال ما اجزایی داریم که ریسمان نیستند ، برین ها می توانند ابعاد 0 برای نقاط و 1 برای ریسمان مانند ها و 2 برای غشا و 3 برای مقدار همانند جهان ما و ... داشته باشند . این ها م توانند تا 9 تا نیز گسترش یابند که در ضمن جالب و عجیب هستند . توجیه دیگری که برای ابعاد بیشتر در تئوری ریسمان وجود دارد در این جا خود را نشان می دهد ، این توجیه به ما می گوید که اگر ما دنیای فضایی و سه بعدی خود را در روی برین در نظر بگیریم تمام خصوصیات این جهان در روی یک برین خواهد بود مثلا نور و دیگر خصوصیات جهان ما . حال دیگر ابعاد تاریک و غیر واضح خواهند بود زیر نور در روی یک برین است دیگر نوری وجود ندارد که از ابعاد به ما برسد تا ما آنها را مشاهده کنیم و این یکی از توجیهات تئوری ریسمان است . اما مهمترین نوع برین برین دی D – brane   نام دارد این برین برای ریسمان پایه ایF-string  به کار برده می شود . همچنین با افزایش ابعاد در تئوری M و ارتقا بعد غشایی آن به دو بعد M2-brane نیز به وجود می آید . امیدواریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد .
دسته ها : فیزیکی
يکشنبه بیست و هفتم 11 1387
جام جم(اسطرلاب)

طرلاب

اسطرلاب دستگاه کوچکی است که برای تعیین بعضی مشخصات زمان ومکان آسمان به کار میرود. به فارسی "جام جم" نامیده می شود ولی به تدریج کلمه یونانی اسطرلاب برای آن متداول شده است.اسطرلاب رایج و معمولی دستگاه و صفحه مدور فلزی است که از جنس برنز یا برنج و یا از آهن وفولاد و یا تخته به طرز بسیار دقیق و ظریف و مستحکمی ساخته شده و برای مطالعات ومحاسبات کارهای نجومی از قبیل پیدا کردن ارتفاع و زاویه آفتاب محل ستارگان و سیارات و منطقه البروج و به دست آوردن طول و عرض جغرافیایی محل در تمام مدت شبانه روز و فصول مختلف سال و همچنین برای بدست آوردن ارتفاع کوهها و پهنای رودخانه ها و سایر عوارض طبیعی زمین و تعیین ساعات طلوع و غروب یکایک ستارگان ثوابت و سیاراتی که نام آنها بر شبکه اسطرلاب نقش بسته و برای محاسبه ساعات طلوع و غروب آفتاب هر محل(علی الخصوص در دوره اسلام که تعیین ساعات نماز هم برآن اضافه شد) ساخته شده است. با توجه به این حقیقت که در هنگام استفاده از دستگاه مذکور هیچ احتیاجی جهت به کاربردن و دانستن فرمولهای ریاضی نیست.(مانند خط کش محاسبه ای که به وسیله مهندسین به کار برده میشود.) ریشه لغوی و ایرانی اسطرلاب
بر طبق اسناد بدست آمده در ماوراء النهر ، این دستگاه را «استاره‌لاب» می‌گفتند. «استاره» یا «استره» که یونانیان «استاریوس» می‌نامند، همان ستاره و نام ایرانی است و «لابیدن» از مصدر پارتی به معنی «تابیدن» است.«حسن اسوار» از دانشمندان زرتشتی سده چهارم هجری در کتاب «المبتدا بعلم النجوم» می‌نویسد: «کتابی از علمای اسکندریه به دستم رسید که در آن اعلام داشته بود بنیاد دانش نجوم را در جهان منجم ایرانی «استره-دوقوس فوقانی» در 3200 سال پیش از جنگ تروا بنیان نهاده است» چون جنگهای ده ‌ساله تروا 1500 سال پیش از میلاد صورت گرفت، نزدیک به 6700 سال از عمر این دانش می‌گذرد. با این سند خلاف گفته غربیان که استرلاب و نام آن یونانی معرفی می‌نمایند، ثابت می‌گردد.اسطرلاب را ایرانیان مسلمان جام جم یا جام جهان‌نما و یا آینه جم می‌خواندند. «جم» با پسوند «شید» ، «جمشید» نامیده می‌شود که از بزرگترین منجمان و ریاضیدانان و فیزیکدانان ایرانی است که در تاریخ اساطیری ایران تا مقام خداوندی ارتقا یافت.
حافظ در غزلی از آینه جام نام می‌برد که منظورش همان استرلاب است که جهان را مانند جام آینه‌واری به آدمی نشان می‌دهد. قدیمیترین کتاب جامع به زبان پارسی دری درباره استرلاب و ستاره ‌شناسی ، کتاب «روضه المنجمین» نام دارد که آنرا «شهمردان» فرزند ابی‌الخیر رازی در سده پنجم هجری تألیف کرده است.  تاریخچه:نام‌چندنوع‌ابزار اندازه‌گیری‌ نجومى‌که‌برای‌سنجش‌ ارتفاع‌، سمت‌، بعد و میل‌ خورشید و ستارگان‌، تعیین‌ وقت‌ در ساعات‌ روز و شب‌، قبله‌ و زمان‌ طلوع‌ و غروب‌ آفتاب‌ و مقاصد دیگر به‌ کار مى‌رفته‌ است‌ . این‌ دستگاه‌ که‌ گاه‌ آن‌ را کهن‌ترین‌ ابزار علمى‌ جهان‌ مى‌خوانند، احتمالاً در سدة 3 ق‌م‌ در یونان‌ ساخته‌ شده‌ است‌. در حقیقت‌، در دوران‌ شکوفایى‌ دانش‌ ستاره‌شناسى‌ یونانیان‌، دو دستگاه‌ اندازه‌گیری‌ متفاوت‌، یکى‌ به‌ نام‌ اسطرلاب‌ حلقوی‌3، و دیگری‌ به‌ نام‌ اسطرلاب‌ مسطح‌4 مورد استفاده‌ بوده‌ است‌. آنچه‌ بطلمیوس‌5 در مجسطى‌ (ص‌ با عنوان‌ اسطرلاب‌ از آن‌ سخن‌ مى‌گوید، همان‌ نوع‌ حلقوی‌ اسطرلاب‌ است‌ که‌ بعدها در جهان‌ اسلام‌ ذات‌الحلق‌ نامیده‌ شد و برخى‌ نیز آن‌ را اسطرلاب‌ ذات‌ الحلق‌ نامیدند (نک: ابن‌ ندیم‌، 332- 333؛ بیرونى‌، قانون‌...، 2/798-801؛ یعقوبى‌، 107، 109-110؛ پاولى‌، ؛ II(2)/1798 کلامروت‌، 25 -23 ؛ تومر، .(323 گفته‌ مى‌شود ابرخس‌ (د پس‌ از 127ق‌ م‌) دگرگونیهایى‌ در این‌ ابزار به‌ وجود آورده‌ بوده‌، و احتمالاً بطلمیوس‌ (سدة 2م‌) نیز به‌ ابتکار خویش‌ اجزائى‌ بدان‌ افزوده‌ بوده‌، و آن‌ را برای‌ اندازه‌گیری‌ تفاوت‌ طول‌ نجومى‌ ماه‌ و خورشید و نیز تعیین‌ موضع‌ هر ستاره‌ نسبت‌ به‌ دائرة البروج‌، یعنى‌ طول‌ و عرض‌ نجومى‌ آن‌، مورد استفاده‌ قرار مى‌داده‌ است‌ (ابن‌ ندیم‌، 342؛ کینگ‌، «مجموعه‌ها...1»، 106 ؛ پاولى‌، .(II(2)/1798-1799
سونِسیوس‌ِ سورنى‌2 (د ح‌ 415م‌) نیز از جهان‌نمایى‌ سخن‌ مى‌گوید که‌ گویا خود وی‌ پایه‌های‌ نظری‌ آن‌ را تکمیل‌ کرده‌ است‌. وی‌ مى‌افزاید که‌ آن‌ پایه‌های‌ نظری‌ را از یک‌ رسالة ابرخس‌ که‌ بطلمیوس‌ نسبت‌ به‌ آن‌ بى‌توجهى‌ نشان‌ داده‌، برگرفته‌ است‌ (نک: سارتن‌، ؛ I/193-194 پاولى‌، ؛ II(2)/1799 هارتنر، .(2531-2532
دربارة سرچشمة بابلى‌ اسطرلاب‌ نیز سخنانى‌ گفته‌ شده‌، و در این‌ زمینه‌ شواهدی‌ از قبیل‌ الواح‌ سفالین‌ مشابه‌ اسطرلاب‌ مسطح‌ - که‌ در ویرانه‌های‌ بابل‌ به‌ دست‌ آمده‌، و شامل‌ خطوط و دوایر و نقش‌ چند ستاره‌ است‌ - و نیز قراینى‌ مانند آگاهیهای‌ پراکنده‌ پیرامون‌ گسترة پژوهشهای‌ نجومى‌ دانشمندان‌ بابلى‌ ارائه‌ شده‌ است‌. این‌ نیز روشن‌ است‌ که‌ یونانیان‌ در زمینة ستاره‌شناسى‌، از بابلیان‌ درسهای‌ بسیار آموخته‌اند؛ اما به‌ اعتقاد پژوهشگران‌ تاریخ‌ نجوم‌، این‌ شواهد و قراین‌ برای‌ اثبات‌ اختراع‌ اسطرلاب‌ در بابل‌ و آشور، و انتقال‌ بعدی‌ آن‌ به‌ یونان‌ کفایت‌ نمى‌کند (همو، 2534 ؛ فرنسیس‌، 9؛ وان‌ در وردن‌، .(674-676
همچنین‌ سخنانى‌ که‌ دربارة دستگاهى‌ به‌ نام‌ عنکبوت‌3، ساختة اویدوکسوس‌ (سدة 4ق‌م‌) یا آپولونیوس‌ (سدة 3ق‌م‌) به‌ عنوان‌ یکى‌ از مراحل‌ ابتدایى‌تر اسطرلاب‌ گفته‌ شده‌، از واقعیت‌ بسیار دور است‌ و آن‌ دستگاه‌ در حقیقت‌نوعى‌ساعت‌آفتابى‌ ؛ II/751Šýøª)–¨ù¢ø“ هارتنر، 2531 ؛ پاولى‌، ؛ II(2)/367-368 بریتانیکا، میکرو، .(I/606
آنچه‌ در منابع‌ اسلامى‌ دربارة ساختن‌ اسطرلاب‌ و کاربرد آن‌ در دوران‌ باستان‌ آمده‌، با افسانه‌ آمیخته‌ است‌. در شماری‌ از این‌ مآخذ، اختراع‌ این‌ ابزار را گاه‌ به‌ فرزند هرمس‌ حکیم‌ و گاه‌ به‌ فرزند ادریس‌ پیغمبر - که‌ گویا لاب‌ نام‌ داشته‌ است‌ - نسبت‌ مى‌دهند و با بیان‌ یک‌ وجه‌ اشتقاق‌ عامیانه‌، واژة اسطرلاب‌ را برگرفته‌ از نام‌ او مى‌شمارند (ابن‌ ندیم‌، همانجا؛ ابونصر، 301؛ شهمردان‌، 118؛ ابن‌ خلکان‌، 6/52). گفتنى‌ است‌ که‌ خوارزمى‌ اینگونه‌ توجیهات‌ را سخیف‌ شمرده‌ است‌ (ص‌ 233).
دربارة معنى‌ واژة اسطرلاب‌، گذشته‌ از روایات‌ افسانه‌وار، در منابع‌ اسلامى‌ به‌ چند روایت‌ که‌ به‌ مفهوم‌ اصل‌ یونانى‌ واژه‌ بسیار نزدیک‌ است‌، برمى‌خوریم‌: حمزة اصفهانى‌ ترکیب‌ ستاره‌یاب‌ را نقل‌ کرده‌، و اسطرلاب‌ را معرب‌ آن‌ شمرده‌ است‌. در موارد دیگری‌ با تصریح‌ به‌ اصل‌ یونانى‌ این‌ واژه‌، آن‌ را به‌ غلط ترازوی‌ ستارگان‌، یا ترازوی‌ آفتاب‌، آینة ستارگان‌ و همانند آنها ترجمه‌ کرده‌اند (همو، 232-233؛ ابوعلى‌ فارسى‌، 73؛ بیرونى‌، شهمردان‌، همانجاها؛ کوشیار، 65).ممکن‌ است‌ ترکیب‌ ستاره‌ یاب‌ در واقع‌ نیز ابتکار ستاره‌شناسان‌ ایرانى‌، و مستقل‌ از واژة یونانى‌ بوده‌ باشد (قطعه‌ای‌ از افراد...، 66). ماشاءالله‌ یهودی‌ (سدة 4ق‌) در رساله‌ای‌ در باب‌ اسطرلاب‌ که‌ اصل‌ عربى‌ آن‌ از میان‌ رفته‌، و تنها ترجمة لاتین‌ آن‌ بر جای‌ مانده‌، معادل‌ درست‌ واژة اسطرلاب‌ را به‌ صورت‌ «اخذ الکواکب‌» نقل‌ کرده‌ بوده‌ است‌ (ص‌ 63). این‌ برگردان‌ در برخى‌ رساله‌های‌ نجومى‌ سده‌های‌ بعد، از جمله‌ در آثار زرقالى‌ (ص‌ 69) و موسى‌ بن‌ ابراهیم‌ (ص‌ 72) تکرار شده‌ است‌ (نک: کینگ‌، «ریشه‌...4»، .(47 این‌ ابزار در برخى‌ منابع‌ کهن‌، ذات‌ الصفائح‌ نامیده‌ شده‌ است‌ (یعقوبى‌، 112؛ صوفى‌، 2).
اسطرلاب‌ در آغاز به‌ شکل‌ کره‌ ساخته‌ مى‌شد. در جهان‌ اسلام‌ نیز به‌ رغم‌ آشنایى‌ با اسطرلاب‌ مسطح‌، نخست‌ به‌ اسطرلاب‌ کروی‌ توجه‌ بیشتری‌ نشان‌ داده‌ شد. از جابر بن‌ سنان‌ (سدة 3ق‌) به‌ عنوان‌ نخستین‌ سازندة اسطرلاب‌ کروی‌ در جهان‌ اسلام‌ یاد مى‌شود (ابن‌ ندیم‌، 342- 343؛ سارتن‌، .(I/602 فضل‌ بن‌ حاتم‌ نیریزی‌ (سدة 3ق‌) نیز طى‌ رساله‌ای‌ دربارة اسطرلاب‌ کروی‌، از مزایای‌ آن‌ بر اسطرلاب‌ مسطح‌ یاد کرده‌ است‌ (همانجا؛ VI/192 ؛ GAS, نیز نک: ه د، کرة فلکى‌). گفته‌ مى‌شود که‌ بطلمیوس‌ مبتکر اسطرلاب‌ مسطح‌ بوده‌ است‌. در این‌ زمینه‌ نیز افسانه‌هایى‌ نقل‌ کرده‌اند (ابن‌ خلکان‌، همانجا). طرح‌ و ساخت‌ این‌ نوع‌ اسطرلاب‌ مستلزم‌ آشنایى‌ با ترسیم‌ تصویر فضای‌ سه‌ بعدی‌ بر صفحة مسطح‌ است‌ که‌ ابرخس‌ و بطلمیوس‌ به‌ خوبى‌ از آن‌ آگاهى‌ داشتند (کینگ‌، «مجموعه‌ها»، .(106 ابن‌ ندیم‌، ابیون‌ بطریق‌ را مبتکر اسطرلاب‌ مسطح‌ مى‌شمارد (ص‌ 342). سهولت‌ حمل‌ و نقل‌ اسطرلاب‌ مسطح‌ به‌ زودی‌ مزایای‌ اسطرلاب‌ کروی‌ را در سایه‌ نهاد. در نتیجه‌، اسطرلاب‌ مسطح‌ همه‌ جا متداول‌ گردید (بیرونى‌، استیعاب‌...، گ‌ 47 الف‌ - ب‌).
در اواخر سدة 5م‌ فن‌ ساختن‌ و کاربرد اسطرلاب‌ در بیزانس‌ به‌ اوج‌ خود رسید و پس‌ از وقفه‌ای‌ تا سده‌های‌ میانه‌ ادامه‌ یافت‌ ( پاولى‌، ؛ II(2)/1798 کینگ‌، همانجا). از این‌ دوران‌ تنها یک‌ اسطرلاب‌ در دست‌ است‌ که‌ در 1062م‌ در آسیای‌ صغیر ساخته‌ شده‌، و نوشته‌های‌ روی‌ آن‌ به‌ زبان‌ یونانى‌ است‌. از جهان‌ اسلام‌ اسطرلابهای‌ قدیم‌تری‌ بر جای‌ مانده‌ است‌ (همانجا؛ هارتنر، .(2532
در سدة 2ق‌/8م‌ فرهنگ‌ نوپای‌ اسلامى‌ در شهر حرّان‌، واقع‌ در جنوب‌ آناتولى‌ کنونى‌ با اسطرلاب‌ آشنایى‌ یافت‌ و اخترشناسان‌ جهان‌ اسلام‌ به‌ ساختن‌ این‌ ابزار و استفاده‌ از آن‌ پرداختند. طى‌ یک‌ هزار سال‌ بعد، منجمان‌ مسلمان‌ هزاران‌ اسطرلاب‌ ساختند و صدها رساله‌ دربارة آن‌ نوشتند و دانشمندانى‌ مانند ابراهیم‌ بن‌ حبیب‌ (ه م‌)، ابن‌ حبش‌، على‌ بن‌ عیسى‌ اسطرلابى‌، فضل‌ بن‌ حاتم‌ نیریزی‌ و جابر بن‌ سنان‌ در این‌ فن‌ برجستگى‌ یافتند (ابن‌ ندیم‌، 332-342، 343؛ سارتن‌، 602 566, 548, .(I/530,
ابو جعفر بن‌ احمد بن‌ عبدالله‌ بن‌ حبش‌ رساله‌ای‌ دربارة اسطرلاب‌ مسطح‌ نوشت‌ (ابن‌ ندیم‌، 334؛ قفطى‌، 396). بسیاری‌ نیز به‌ ابتکاراتى‌ در طرح‌ اسطرلاب‌ و ساختن‌ انواع‌ گوناگونى‌ از آن‌ پرداختند.
بعدها، در سدة 6ق‌/12م‌ شرف‌الدین‌ مظفر طوسى‌ منجم‌، اسطرلابى‌ به‌شکل‌ خط کش‌ ساخت‌ که‌ اسطرلاب‌ خطى‌ یا عصای‌ طوسى‌ نامیده‌ شد، اما به‌ علت‌ آنکه‌ کار چندانى‌ از آن‌ برنمى‌آمد، کاربرد گسترده‌ای‌ نیافت‌؛ با اینهمه‌، در تاریخ‌ نجوم‌ این‌ نوع‌ اسطرلاب‌ موضوع‌ بحثها و گفت‌ و گوهای‌ بسیاری‌ بوده‌ است‌ (ابن‌ ندیم‌، همانجا؛ زوتر، .(13-15 شماری‌ اندک‌ از اسطرلابهایى‌ که‌ تاکنون‌ باقى‌ مانده‌اند، مربوط به‌ دوران‌ شکوفایى‌ دانش‌ نجوم‌ در جهان‌ اسلام‌، یعنى‌ سده‌های‌ 3-9ق‌/ 9- 15م‌ و شماری‌ بیشتر مربوط به‌ سده‌های‌ بعد است‌. نوآوریهای‌ عمده‌ در ساخت‌ اسطرلاب‌، طى‌ همین‌ دوران‌ صورت‌ گرفته‌ است‌؛ چنانکه‌ برخى‌ گفته‌اند: اخترشناسان‌ جهان‌ اسلام‌ در همین‌ سده‌ها دانش‌ نجوم‌ را به‌ چنان‌ اوجى‌ رساندند که‌ تا قرنها پس‌ از آن‌ برای‌ دانشمندان‌ هیچ‌ ملتى‌ دست‌ یافتنى‌ نبود (فرنسیس‌، 9-10؛ عواد، 155؛ کینگ‌، همانجا).
در سدة 7ق‌/13م‌ اسطرلاب‌ در سراسر جهان‌ اسلام‌، از هندوستان‌ تا اسپانیا شناخته‌ شده‌، و مورد استفاده‌ بود. در سدة 9ق‌/15م‌ اسطرلاب‌ از راه‌ اسپانیا - و شاید نیز در عین‌ حال‌ از طریق‌ سیسیل‌ - به‌ اروپا راه‌ یافت‌؛ گر چه‌ به‌ نظر مى‌رسد که‌ آشنایى‌ برخى‌ از دانشمندان‌ اروپایى‌ که‌ از راه‌ ونیز با دانشهای‌ شرقى‌ آشنا شده‌ بودند، قدری‌ زودتر صورت‌ گرفته‌ باشد (هارتنر، 2533 ؛ کینگ‌، همانجا). در همین‌ دوران‌، همراه‌ با ترجمة رساله‌هایى‌ دربارة اسطرلاب‌ به‌ زبانهای‌ اروپایى‌، برخى‌ اصطلاحات‌ نجومى‌ عربى‌، مانند سمت‌، سمت‌ الرأس‌ و سمت‌ القدم‌، گاه‌ با تحریف‌ و تغییر شکل‌ بسیار، به‌ صورت‌ آزیموت‌1، زنیت‌2 و ندیر3 به‌ واژگان‌ اخترشناسى‌ غرب‌ افزوده‌ گشت‌ (کونیچ‌، .(VIII/55-56 از آن‌ پس‌ در مغرب‌ زمین‌ نیز ساختن‌ اسطرلاب‌، و بهره‌گیری‌ از نوآوریهای‌ ستاره‌شناسان‌ جهان‌ اسلام‌ رواج‌ یافت‌. در اینجا نیز تفاوتى‌ سخت‌ چشمگیر میان‌ منجمان‌ مسلمان‌ و اروپایى‌ دیده‌ مى‌شود. در حالى‌ که‌ مسلمانان‌ پس‌ از آشنایى‌ با اسطرلاب‌ طى‌ چند دهه‌ به‌ اوجى‌ حیرت‌انگیز در هنر اسطرلاب‌ سازی‌ دست‌ یافته‌، و اسطرلابهایى‌ استادانه‌ ساخته‌ بودند، اروپاییان‌ برای‌ رسیدن‌ به‌ همان‌ نتایج‌ به‌ زمانى‌ دراز در مقیاس‌ چند سده‌ نیاز یافتند (هارتنر، کینگ‌، همانجاها).
با آغاز دوران‌ نوین‌، اسطرلاب‌ از انحصار دانشمندان‌ و خواص‌ اهل‌ فن‌ بیرون‌ آمد و بسیاری‌ از مردم‌، برای‌ تعیین‌ وقت‌ از آن‌ استفاده‌ مى‌کردند. این‌ ابزار همچنین‌ در سفرهای‌ دراز دریایى‌ برای‌ تعیین‌ موقعیت‌ کشتى‌ مورد استفاده‌ بود (هارتنر، 2534 ؛ بریتانیکا، ماکرو، .(XVIII/652 پس‌ از رواج‌ یافتن‌ تئودولیت‌ (زاویه‌یاب‌) و دوربین‌ نجومى‌، از اهمیت‌ اسطرلاب‌ کاسته‌ شد. در دوران‌ ما افراد بسیار اندکى‌ از مبانى‌ علمى‌ این‌ دستگاه‌ آگاهى‌ دارند. با اینهمه‌، اسطرلاب‌ به‌ عنوان‌ یک‌ ابزار آموزشى‌، ارزشى‌ را که‌ در سده‌های‌ میانه‌ و دوران‌ رنسانس‌ برای‌ آموزش‌ اصول‌ ستاره‌شناسى‌ داشت‌، از دست‌ نداده‌ است‌. همچنین‌ گروهى‌ از علاقه‌مندان‌ به‌ ابزارهای‌ نجومى‌، انجمن‌ بین‌المللى‌ اسطرلاب‌ را بنیاد نهاده‌اند و کسان‌ بسیاری‌ نیز مجموعة اسطرلاب‌ گردآوری‌ مى‌کنند (فرنسیس‌،9؛هارتنر،2530 ؛ بریتانیکا، ، I/606Šø¤îþõ ماکرو، همانجا، نیز ؛ IV/880 پاولى‌، همانجا؛ کینگ‌،«مجموعه‌ها»، .(106اجزای اسطرلاب‌:
حلقه‌: این‌ قطعه‌ دایره‌ای‌ است‌ فلزی‌ که‌ به‌ هنگام‌ کار با اسطرلاب‌ مى‌توان‌ آن‌را به‌ عنوان‌ دستگیره‌ به‌ کاربرد، یا به‌ جایى‌ آویخت‌ (شکل‌ 1، شم 1). گاه‌ حلقة دیگری‌ نیز که‌ ممکن‌ است‌ فلزی‌، نخى‌ یا ابریشمى‌ باشد و آن‌را علاقه‌ مى‌نامند، به‌ آن‌ مى‌افزایند.
عروه‌: این‌ اندام‌ دایره‌ای‌ فلزی‌ است‌ که‌ میان‌ حلقه‌ و کرسى‌ قرار مى‌گیرد (شکل‌ 1، شم 2). نقش‌ این‌ دو (یا سه‌) اندام‌ فراهم‌ شدن‌ امکان‌ چرخش‌ کامل‌ اسطرلاب‌ و قرار گرفتن‌ آن‌ در جهت‌ صحیح‌ به‌ هنگام‌ کار با آن‌ است‌.
کرسى‌: زائده‌ای‌ است‌ بر قوس‌ کوچکى‌ از محیط اسطرلاب‌ که‌ عروه‌ بدان‌ متصل‌ مى‌شود (شکل‌ 1، شم 3).
اُم‌: ام‌ صفحة اصلى‌ و غیرقابل‌ انتقال‌ اسطرلاب‌ است‌ و دیواره‌ای‌ آن‌را در برمى‌گیرد و صفحات‌ دیگر که‌ قابل‌ انتقالند، روی‌ آن‌ قرار مى‌گیرند. عرض‌ دیواره‌ به‌ 360 تقسیم‌ شده‌ است‌. بر کف‌ این‌ صفحه‌، چندین‌ دایره‌ که‌ مرکز آنها مرکز صفحه‌ است‌، رسم‌ شده‌اند، و در هر یک‌ از این‌ دوایر، نام‌ چندین‌ شهر نوشته‌ شده‌ است‌. این‌ صفحه‌ بیشتر برای‌ یافتن‌ جهت‌ قبله‌ به‌ کار مى‌رود.
حجره‌: فضای‌ تهى‌ که‌ از ام‌ اسطرلاب‌ و دیوارة آن‌ تشکیل‌ مى‌شود و صفحه‌های‌ قابل‌ انتقال‌ اسطرلاب‌ و عنکبوت‌ در آن‌ جای‌ مى‌گیرند.
صفایح‌: صفایح‌ صفحاتى‌ دایره‌ شکلند با سوراخى‌ در مرکز دایره‌ که‌ محور اسطرلاب‌ از آن‌ مى‌گذرد (شکل‌ 1، شم 4) و یک‌ فرو رفتگى‌ در نقطه‌ای‌ از پیرامون‌، برای‌ آنکه‌ به‌ کمک‌ یک‌ برآمدگى‌ در دیوارة حجره‌، در جای‌ خود قرار گیرد و از گردش‌ آن‌ جلوگیری‌ گردد. بر روی‌ هر صفحه‌، 3 دایره‌ که‌ مرکز آنها مرکز صفحه‌ است‌، رسم‌ شده‌، و هر کدام‌ به‌ ترتیب‌ درازای‌ شعاع‌ نشان‌ دهندة مدارهای‌ رأس‌الجدی‌، رأس‌الحمل‌ و رأس‌السرطانند. این‌ ترتیب‌ مربوط به‌ اسطرلاب‌ شمالى‌ است‌؛ در اسطرلاب‌ جنوبى‌ دایرة کوچک‌تر مدار رأس‌الجدی‌ و دایرة بزرگ‌تر مدار رأس‌السرطان‌ خواهد بود. بر روی‌ صفحات‌، همچنین‌ دو قطر عمود بر هم‌ رسم‌ شده‌ است‌؛ قطر افقى‌ را خط مشرق‌ و مغرب‌ خوانند (نیمة چپ‌ خط مشرق‌، و نیمة راست‌ خط مغرب‌ است‌) و قطر عمودی‌، از کرسى‌ تا مرکز، خط نصف‌النهار است‌ و نیمة دیگر آن‌ خط وتدالارض‌، یا خط نصف‌اللیل‌ نامیده‌ مى‌شود (بیرونى‌، التفهیم‌، 293؛ نصیرالدین‌، 2-3).
بر روی‌ صفحات‌، دوایر دیگری‌ نیز به‌ نام‌ دوایر مقنطرات‌ که‌ تصویرهای‌ دوایر ارتفاع‌ از افق‌ تا سمت‌ الرأس‌ را نشان‌ مى‌دهند و همچنین‌ قوسهای‌ مربوط به‌ ساعات‌ معوجه‌ و مستویه‌ رسم‌ شده‌اند. در تصویر دوایر مقنطرات‌ نیز میان‌ اسطرلاب‌ شمالى‌ و جنوبى‌ تفاوتهایى‌ وجود دارد (بیرونى‌، همان‌، 296-297؛ نورث‌، 105 ؛ کینگ‌، «مجموعه‌ها»، .(103
ساعات‌ مستویه‌ ساعات‌ معمولى‌، یعنى‌ واحدهای‌ زمانى‌ برابر 1 24 شبانه‌روزند. اما ساعات‌ معوجه‌ ساعات‌ نابرابرند. در این‌ زمینه‌، شایان‌ ذکر است‌ که‌ در سده‌های‌ میانه‌ واحد متغیری‌ نیز برای‌ اندازه‌گیری‌ زمان‌ به‌ کار مى‌بردند، بدین‌معنى‌ که‌ درازای‌ روز را از سپیده‌ دم‌ تا مغرب‌، و درازای‌ شب‌ را از شامگاه‌ تا سپیده‌ دم‌، صرف‌ نظر از کوتاهى‌ و بلندی‌ آنها به‌ 12 بخش‌ تقسیم‌ مى‌کردند. بدین‌ترتیب‌، در طول‌ سال‌ و بر حسب‌ عرضهای‌ جغرافیایى‌ متفاوت‌، ساعتهای‌ نابرابر به‌ وجود مى‌آمد. در بسیاری‌ از اسطرلابها، قوسهایى‌ نیز رسم‌ شده‌ است‌ که‌ ساعتهای‌ نابرابر را نشان‌ مى‌دهد (خوارزمى‌، 219؛ هارتنر، 2540 ؛ نورث‌، 106 ؛ کینگ‌، همانجا).
عنکبوت‌: این‌ قطعه‌ صفحه‌ای‌ مشبک‌ است‌ و شبکه‌ نیز نامیده‌ مى‌شود (شکل‌ 1، شم 5) و بر روی‌ آن‌ دو دایره‌ رسم‌ شده‌ است‌. دایرة بزرگ‌تر مدار رأس‌الجدی‌(شکل‌ 1، شم 6) و مرکز آن‌مرکزاسطرلاب‌، و دایرة کوچک‌تر که‌ در درون‌ دایرة بزرگ‌تر قرار دارد و با آن‌ مماس‌ است‌، منطقة البروج‌ (در حقیقت‌: دائرة البروج‌) را نشان‌ مى‌دهد (شکل‌1، شم 7). نقطة تماس‌ دائرة البروج‌ با مدار جدی‌، رأس‌الجدی‌ (شکل‌1، شم 8)، و نقطة مقابل‌ آن‌، یعنى‌ محل‌ تقاطع‌ دائرة البروج‌ با قطر قائم‌ عنکبوت‌، رأس‌ السرطان‌ را نشان‌ مى‌دهد (شکل‌ 1، شم 9). این‌ دو نقطه‌، قطر دائرة البروج‌، و بدین‌ترتیب‌، مرکز آن‌را مشخص‌ مى‌کنند (بیرونى‌، همان‌، 288-289؛ نصیرالدین‌، 2؛ نورث‌، .(103 در عنکبوت‌ مربوط به‌ اسطرلاب‌ جنوبى‌ نیز دایرة بزرگ‌تر مدار رأس‌ السرطان‌ خواهد بود و جای‌ رأس‌ الجدی‌ و رأس‌ السرطان‌ نیز با یکدیگر عوض‌ مى‌شود (بیرونى‌، همان‌، 296؛ نصیرالدین‌، همانجا).
عنکبوت‌ روی‌ صفیحه‌ها قرار مى‌گیرد و خطوط و قوسهای‌ صفیحه‌ها، از لابه‌لای‌ بریدگیهای‌ آن‌ دیده‌ مى‌شود. از نقطة رأس‌ الجدی‌ زائدة کوچک‌ نوک‌ تیزی‌ بیرون‌ آمده‌ که‌ آن‌را مُری‌ خوانند و به‌ هنگام‌ گرداندن‌ عنکبوت‌ با حجره‌ تماس‌ پیدا مى‌کند (شکل‌ 1، شم 10). در پیرامون‌ منطقة البروج‌، زائده‌های‌ تیزی‌ قرار دارند که‌ ستارگان‌ ثابت‌ را نشان‌ مى‌دهند. این‌ زائده‌ها را مریهای‌ کواکب‌ خوانند. عنکبوت‌ در روی‌ صفیحه‌ها قرار مى‌گیرد و به‌ کمک‌ دسته‌ای‌ که‌ مدیر یا محرک‌ نام‌ دارد، چرخانده‌ مى‌شود.
عِضاده‌ : این‌اندام‌ بازوی‌ متحرکى‌است‌ مانند خط کش‌ با سوراخى‌ در وسط که‌ به‌ کمک‌ محور در پشت‌ اسطرلاب‌ قرار مى‌گیرد (شکل‌ 2، شم 1) و دو سر آن‌ اندکى‌ تیز است‌. این‌ تیزیها را مریهای‌ عضاده‌ خوانند (شکل‌ 2، شم 2) و در نزدیکى‌ دو سر آن‌، دو قطعه‌ مربع‌ شکل‌ نصب‌ شده‌اند که‌ آنها را لبنه‌، یا هدفه‌ نامند و به‌ فارسى‌ خشتک‌ نیز گفته‌ مى‌شود و در میان‌ هر یک‌ از آن‌ دو سوراخى‌ ریز است‌ به‌ نام‌ سوراخ‌ شعاع‌ که‌ از درون‌ آنها ستارگان‌، یا هر چیز دیگر را مشاهده‌ مى‌کنند و در برخى‌ اسطرلابها سطح‌ عضاده‌ به‌ 12 بخش‌ تقسیم‌ شده‌ است‌ که‌ ساعات‌ معوجه‌ را نشان‌ مى‌دهد (بیرونى‌، التفهیم‌، 299-300؛ نصیرالدین‌، 3-4؛ وپکه‌، .(132-135
محور: این‌ قطعه‌ میله‌ای‌ است‌ باریک‌ که‌ قطب‌ نیز نامیده‌ مى‌شود. ته‌ آن‌ پهن‌ است‌ (شکل‌ 2، شم 4) و در سر آن‌ سوراخى‌ است‌ که‌ فرس‌ (اسبک‌) در آن‌ جای‌ مى‌گیرد (شکل‌ 1، شم 11). این‌ میله‌ از سوراخهای‌ مرکز ام‌ اسطرلاب‌، و مراکز صفحات‌، عنکبوت‌، عضاده‌ و گاه‌ نیز شاخص‌ عبور مى‌کند، به‌ طوری‌ که‌ این‌ اندامها تنها حرکت‌ دورانى‌ در پیرامون‌ محور داشته‌ باشند.
فرس‌: فرس‌ که‌ آن‌را به‌ فارسى‌ اسبک‌ مى‌خوانند، برای‌ جلوگیری‌ از جدا شدن‌ صفحات‌ و عنکبوت‌ و عضاده‌ از محور در سوراخ‌ محور جای‌ داده‌ مى‌شود.
پشت‌ اسطرلاب‌ به‌ وسیلة دو قطر آن‌، یکى‌ عمودی‌ که‌ خط علاقه‌ خوانده‌ مى‌شود و دیگری‌ افقى‌ که‌ خط مشرق‌ و مغرب‌ نام‌ دارد، به‌ 4 بخش‌ تقسیم‌ شده‌ است‌. «چهار یک‌ چپ‌ از نیمة زبرین‌» را ربع‌ ارتفاع‌ مى‌خوانند و به‌ 90 بخش‌ تقسیم‌ مى‌کنند (شکل‌ 2، شم 5). ربع‌ مقابل‌ آن‌، یعنى‌ چهار یک‌ راست‌ از نیمة زیرین‌ ربع‌ ظل‌ نامیده‌ مى‌شود (شکل‌ 2، شم 6) و بر حسب‌ تانژانت‌ یا کتانژانت‌ صفر تا 90 درجه‌بندی‌ شده‌ است‌.
در برخى‌ اسطرلابها در زیر خط مشرق‌ و مغرب‌ دو مربع‌ نیز رسم‌ شده‌ است‌. معمولاً دو ضلع‌ بیرونى‌ مربع‌ سمت‌ راست‌ به‌ 12 قسمت‌ و دو ضلع‌ بیرونى‌ مربع‌ سمت‌ چپ‌ به‌ 7 قسمت‌ تقسیم‌ شده‌اند. تقسیمات‌ مربع‌ سمت‌ راست‌ اصابع‌ (جمع‌ اصبع‌ = انگشت‌)، و تقسیمات‌ مربع‌ سمت‌ چپ‌ اقدام‌ (جمع‌ قدم‌ = پا) نام‌ دارند. این‌ دو مربع‌ گاه‌ همچنین‌ جدولى‌ به‌ نام‌ جدول‌ طبایع‌ را در برمى‌گیرند. مربعات‌ و جدول‌ یاد شده‌ برای‌ تعیین‌ ارتفاع‌ اجرام‌ سماوی‌ به‌ کمک‌ سایة اشیاء، و نیز استخراج‌ احکام‌ نجوم‌ به‌ کار مى‌روند (بیرونى‌، همان‌، 299؛ وپکه‌، 155 -135 ؛ هارتنر، .(2525-2547 اسطرلاب‌ مسطح‌، معمولاً در اندازه‌های‌ میان‌ 8 تا 40 سانتى‌متر ساخته‌ مى‌شد. البته‌ اسطرلابهای‌ بسیار بزرگ‌تری‌ نیز ساخته‌ شده‌اند (نورث‌، .(105انواع‌ اسطرلاب‌به طور کلی می توان گفت کالتام ، توماری ، هلالی ، چلیپایی ، ذورقی ، قوسی ، جامعه جنوبی ، رصدی ، شمالی ، کروی ، مسطح خطی ، ثلثی و صلیبی مشخص می‌شود. بر طبق اسناد معتبر ، استرلاب ذورقی و صلیبی را ابوسعید احمد فرزند عبدالجلیل سجزی (سیستانی) ، معلم ابوریحان بیرونی ، در سده چهارم هجری اختراع کرده است و استرلاب رصدی را عبدالکریم نیکمرد قاینی از دانشمندان سده پنجم هجری ساخته است.اسطرلاب‌ مسطح‌ مدور به‌ علت‌ سهولت‌ حمل‌ و سهولت‌ کاربرد به‌ زودی‌ در میان‌ ستاره‌ شناسان‌ تداول‌ یافت‌. اما نوآوریهای‌ ستاره‌شناسان‌ مسلمان‌ در طرح‌ اسطرلاب‌ و از جمله‌ در تصویر منطقة البروج‌ و دوایر ارتفاع‌ و خط مشرق‌ و مغرب‌ به‌ ساخت‌ انواع‌ گوناگونى‌ از اسطرلاب‌ مسطح‌ انجامید که‌ شمار آنها از 20 افزون‌ است‌. اسطرلابهای‌ آسى‌، طبلى‌ (مُطبّل‌)، سرطانى‌ (مسرطن‌)، مُبطَّخ‌، حلزونى‌، ثوری‌، جاموسى‌، شقایقى‌، سفرجلى‌، زورقى‌ و صلیبى‌ از این‌ جمله‌اند. به‌ طوری‌ که‌ از منابع‌ برمى‌آید، این‌ نام‌گذاریها در 9 مورد نخست‌ به‌شکل‌ منطقةالبروج‌ در صفحة عنکبوت‌ مربوط مى‌شود، یعنى‌ منطقةالبروج‌ دراین‌اسطرلابها، به‌ ترتیب‌ به‌ شکلهای‌ برگ‌ مورد، طبل‌، خرچنگ‌، خربزه‌، حلزون‌، سر گاو، سر گاومیش‌، برگ‌ شقایق‌ و گلابى‌ است‌(بیرونى‌،همان‌، 297- 298، الدرر...، 116-124؛ مراکشى‌، 2/69- 78؛ I/725 , 2 .(EI
از این‌ میان‌، اسطرلابهای‌ طبلى‌، سرطانى‌، ثوری‌، جاموسى‌، شقایقى‌ و زورقى‌، بدون‌ آنکه‌ تغییری‌ در ساختمان‌ آنها لازم‌ آید، برای‌ هر دو نیمکره‌ به‌ کار مى‌رفته‌اند و در آنها میان‌ شمالى‌ و جنوبى‌ تفاوتى‌ نبوده‌ است‌ (بیرونى‌، استیعاب‌، گ‌ 36 الف‌ - ب‌، 40 الف‌، الدرر، همانجا؛ مراکشى‌، 2/68 -70). چنانکه‌ در شرح‌ ساختمان‌ اسطرلاب‌ دیدیم‌، اسطرلابهایى‌ که‌ برای‌ رصد ستارگان‌ و اندازه‌گیری‌ مختصات‌ آنها از نیمکرة جنوبى‌ لازم‌ است‌، با اسطرلابهایى‌ که‌ در نیمکرة شمالى‌ به‌ کار مى‌روند، تفاوتهایى‌ در ساختمان‌ عنکبوت‌ و صفیحه‌ها، شامل‌ جا به‌ جایى‌ در مدارهای‌ رأس‌ السرطان‌ و رأس‌ الجدی‌، و نیز در تصویر دوایر ارتفاع‌ (مقنطرات ‌) دارند؛ در حالى‌ که‌ در اسطرلابهای‌ یاد شده‌، این‌ تفاوتها از میان‌ برداشته‌ شده‌ است‌. درمورد اسطرلاب‌ زورقى‌ که‌ به‌ ابتکار ابوسعید سجزی‌ ساخته‌ شده‌ است‌، یک‌ ویژگى‌ مهم‌ دیگر نیز جلب‌ توجه‌ مى‌کند. بیرونى‌ که‌ خود نمونه‌ای‌ از این‌ اسطرلاب‌ را دیده‌ است‌، پس‌ از ستایش‌ آن‌ و سازنده‌اش‌ گوید: «این‌ اسطرلاب‌ برپایة اعتقاد برخى‌ اهل‌ نظر که‌ حرکت‌ کلى‌ مرئى‌ را از آن‌ِ زمین‌، و از غرب‌ به‌ شرق‌ مى‌دانند، ساخته‌ شده‌ است‌». وی‌ مى‌افزاید: هندسه‌دانان‌ و فلک‌شناسان‌ در رد این‌ نظر سخنى‌ ندارند و استدلال‌ در نقض‌ این‌ اعتقاد موکول‌ به‌ فلاسفة طبیعى‌ است‌ (بیرونى‌، استیعاب‌، گ‌ 36 الف‌ - 37 ب‌؛ نیز نک: ویدمان‌، .(II/665 این‌ ظاهراً نخستین‌ کاربرد نظریة حرکت‌ وضعى‌ زمین‌ در میان‌ اخترشناسان‌ مسلمان‌ است‌. مراکشى‌ 3 قرن‌ پس‌ از سجزی‌ و دو قرن‌ پس‌ از بیرونى‌ این‌ نظر را با قاطعیت‌ رد مى‌کند و به‌ ابن‌ سینا و رازی‌ استناد مى‌ورزد (2/74).
متأسفانه‌، چون‌ از انواع‌ یاد شده‌ نمونه‌ای‌ باقى‌ نمانده‌ است‌، هیچ‌گونه‌ داوری‌ علمى‌ دربارة آنها ممکن‌ نیست‌ (هارتنر، .(2544-2545کاربردهای اسطرلاب
ایرانیان در ابتدا ، از استرلاب برای تعیین محاسبات نجومی استفاده می‌کردند. آنها به تدریج در تجهیز و تکمیل آن کوشیدند. بدین ترتیب علاوه بر آنکه فاصله خورشید با زمین و ماه و دیگر ستارگان را بوسیله استرلاب تعیین کردند، توانستند از این وسیله چندکاره در موارد زیر هم استفاده کنند. تعیین ساعات شب و روز ، اندازه‌ گیری ارتفاعات کوهها و عمق دریاها ، تعیین طول نصف‌النهار و مدارها و خط استوا ، تعیین قبله و وقت صبح و ظهر و شب ، معین کردن درجات پهنا و درازی زمین ، تعیین مسیر ستارگان ، شناخت اثرات اجرام آسمانی بر‌کردار و اندیشه آدمیان.بوسیله اسطرلاب ، زمان حرکت خورشید را در 365 روز و یک چهارم روز (یک سال) معین کرده و شروع و پایان اعتدال بهاری و زمستانی را مشخص می‌کردند. آنها که در استفاده از استرلاب داناتر بودند، عقیده داشتند که در آسمان 28 منزل وجود دارد و اگر آن را بر اساس محاسبات ریاضی حساب کنند، 12 ماه سال پدید می‌آید. آنان خوب و بد زندگی انسانها را از تاثیر برجهای دوازده‌گانه بر ستارگان اعلام می‌کردند. مثلا هر گاه ضمن محاسبات نجومی ، زهره و مشتری در کنار هم قرار می‌گرفتند آن را برای تاج ‌گذاری ، مسافرت ، بازرگانی ، درختکاری و زناشویی ، مبارک و فرخنده می‌دانستند.اسطرلاب بیش از ۳۰۰ کاربرد دارد به برخی از کاربرد‌های نجومی آن در زیر اشاره شده‌است:نمایش آسمان در لحظه دلخواه
محاسبه زمان طلوع و غروب اجرام آسمانی در زمان دلخواه
اندازی گیری فواصل و ارتفاعات با روشهای هندسی و مثلثاتی
محاسبه مکان اجرام آسمانی در آسمان
تعیین زمان از طریق مشاهده اجرام آسمانی
تعیین طول روز و طول شب
یکی دیگر از کاربرد‌های اسطرلاب در زمان‌های گذشته طالع بینی بوده‌است.قدیمیان اعتقاد داشتند که صورت فلکی ای که در لحظهٔ تولد هر کس، در حال طلوع است، صورت فلکی طالع آن فرد است. آن‌ها برای هر یک از آن صورت فلکی‌ها خصوصیاتی را در نظر گرفته بودند که همان خصوصیات فرد بودند. اما آن‌ها فقط از صورت فلکی‌های دایره البروجی برای این کار استفاده میکردند که این صورت فلکی‌ها در اسطرلاب نشان داده شدند و به کمک اسطرلاب به راحتی می‌توان صورت فلکی طالع هر فرد را، با دانستن موقعیت خورشید در آن لحظه، مشخص کرد
تعیین‌ وقت‌ به‌ کمک‌ اسطرلاب‌: ابتدا باید ارتفاع‌ یک‌ جرم‌ سماوی‌، مثلاً خورشید را تعیین‌ کرد. برای‌ این‌ کار ربع‌ ارتفاع‌ را به‌ سوی‌ خورشید مى‌گیریم‌ و عضاده‌ را مى‌چرخانیم‌ تا خورشید از میان‌ سوراخهای‌ هر دو لبنه‌ دیده‌ شود، مُری‌ عضاده‌ بر مدرج‌ ارتفاع‌، ارتفاع‌ خورشید را نشان‌ مى‌دهد. آنگاه‌ صفیحه‌ای‌ را که‌ عرض‌ جغرافیایى‌ مکان‌ اندازه‌گیری‌ (یا نزدیک‌ترین‌ عرض‌ جغرافیای‌ به‌ آن‌) را در بردارد، در زیر عنکبوت‌ قرار مى‌دهیم‌. عنکبوت‌ را مى‌چرخانیم‌ تا طالع‌ آفتاب‌، یعنى‌ برج‌ و درجه‌ای‌ که‌ خورشید در آن‌ قرار دارد (مثلاً دهم‌ میزان‌)، بر مقنطره‌ای‌ قرار گیرد که‌ برابر ارتفاع‌ خورشید است‌. در اینجا، درجه‌ای‌ را که‌ مری‌ رأس‌الجدی‌ بر درجات‌ 360 گانة حجره‌ نشان‌ مى‌دهد، به‌ خاطر مى‌سپاریم‌. آنگاه‌ طالع‌ آفتاب‌ (مثلاً دهم‌ میزان‌) را بر افق‌ مشرق‌ قرار مى‌دهیم‌؛ بار دیگر درجه‌ای‌ را که‌ مری‌ رأس‌ الجدی‌ نشان‌ مى‌دهد، در نظر مى‌گیریم‌. تفاضل‌ این‌ دو درجه‌ مقدار قوسى‌ است‌ که‌ خورشید از لحظة برآمدن‌ تا زمان‌ اندازه‌گیری‌ پیموده‌ است‌ و آن‌را دایر گذشته‌ از روز خوانند. از آنجا که‌ خورشید در هر ساعت‌ 15 از مدار خود را مى‌پیماید، اگر این‌ تفاضل‌ مثلاً 82 باشد، با محاسبة زیر مقدار زمانى‌ که‌ از برآمدن‌ آفتاب‌ گذشته‌ است‌، به‌ دست‌ مى‌آید:
5 ساعت‌ و 28 دقیقه‌ = 82 15
(نک: بیرونى‌، التفهیم‌، 300-301، 305-306؛ صوفى‌، 52؛ نصیرالدین‌، 9-10).اسطرلابهای‌ به‌ جا مانده‌از اسطرلابهای‌ قدیم‌ یونان‌ نمونه‌ای‌ به‌ جا نمانده‌ است‌؛ اما مسلمانان‌ پس‌ از آشنایى‌ با این‌ ابزار هزاران‌ اسطرلاب‌ ساختند که‌ از آن‌ میان‌ شاید در حدود 800 نمونه‌ باقى‌ مانده‌ باشد. شمار اندکى‌ از این‌ رقم‌ مربوط به‌ دوران‌ شکوفایى‌ دانش‌ نجوم‌ در جهان‌ اسلام‌، و بقیه‌ مربوط به‌ سده‌های‌ بعد، یعنى‌ دورانى‌ است‌ که‌ هیچ‌گونه‌ نوآوری‌ قابل‌ ذکری‌ در کار نبوده‌ است‌. در حقیقت‌، چنانکه‌ گفته‌ شد، جهان‌ اسلام‌ طى‌ همان‌ دوران‌ به‌ چنان‌ اوجى‌ در این‌ فن‌ دست‌ یافته‌ بود که‌ تا قرنها پس‌ از آن‌، برای‌ دانشمندان‌ هیچ‌ ملتى‌ دست‌ یافتنى‌ نبود (هارتنر، 2535 ؛ کینگ‌، «مجموعه‌ها»، .(106 در مجموع‌، اسطرلابهایى‌ که‌ در ایران‌، یا به‌ دست‌ صنعتگران‌ ایرانى‌ ساخته‌ شده‌، در دقت‌ هندسى‌ و زیبایى‌ بسیار برتر از اسطرلابهای‌ ساخت‌ دیگر اقوام‌ تشخیص‌ داده‌ شده‌اند. دقت‌ و صحت‌ اسطرلابهای‌ ساخت‌ ایرانیان‌، بیشتر از آن‌روست‌ که‌ این‌ اسطرلابها به‌ دست‌ خود اخترشناسان‌ ایرانى‌ و یا زیر نظر ایشان‌ ساخته‌ مى‌شده‌اند (نک: هارتنر، همانجا).
برپایة یکى‌ از گزارشها از مجموع‌ 165 اسطرلاب‌ کهن‌ مربوط به‌ مشرق‌ زمین‌ که‌ با دقت‌ موردبررسى‌ قرار گرفته‌اند، 65 نمونه‌ ساخت‌ ایرانیان‌، 27 نمونه‌ ساخت‌ مسلمانان‌ هندوستان‌، 8 نمونه‌ ساخت‌ هندوان‌، 21 نمونه‌ ساخت‌ عربها (یعنى‌ مصریان‌، سوریان‌ و عراقیان‌)، و 42 نمونه‌ ساخت‌ صنعتگران‌ اسپانیا و مسلمانان‌ شمال‌ افریقا، و دو نمونه‌ ساخت‌ یهودیان‌ است‌. به‌ طوری‌ که‌ ملاحظه‌ مى‌شود در این‌ فهرست‌ ایرانیان‌ در رأس‌ قرار دارند (همانجا).
بیشتر آنچه‌ از اسطرلابهای‌ کهن‌ باقى‌ مانده‌ است‌، در موزه‌های‌ بزرگ‌ اروپا به‌ ویژه‌ در انگلستان‌، اسپانیا، ایتالیا نگهداری‌ مى‌شود (فرنسیس‌، 9-10؛ هارتنر، 2535 ,2532 ؛ کینگ‌، همانجا).
مورلى‌1 بر آن‌ است‌ که‌ کهن‌ترین‌ اسطرلاب‌ موجود ساخت‌ احمد بن‌ خلف‌ مروزی‌ است‌ و در 293ق‌/906م‌ برای‌ مقتدر، خلیفة عباسى‌ ساخته‌ شده‌ است‌، اما درِکِر2 تاریخ‌ ساخت‌ آن‌را 339ق‌/950م‌ مى‌داند و آ. داسکیو3 بر آن‌ است‌ که‌ این‌ اسطرلاب‌ در سدة 12 یا 13م‌ از روی‌ یک‌ نمونة قدیمى‌ ساخته‌ شده‌ است‌ (هارتنر، .(2532
احتمالاً کهن‌ترین‌ اسطرلابى‌ که‌ تاکنون‌ باقى‌ مانده‌، در 374ق‌/984م‌ به‌ دست‌ دو برادر اصفهانى‌ به‌ نامهای‌ احمد و محمد بن‌ ابراهیم‌ در اصفهان‌ ساخته‌ شده‌ است‌. این‌ اسطرلاب‌ که‌ به‌ رغم‌ کهنگى‌، مهارت‌ سازندگانش‌ را به‌ خوبى‌ نشان‌ مى‌دهد، در موزة اشمولین‌ ا¸کسفرد نگهداری‌ مى‌شود (همانجا).
اینک‌ از چند اسطرلاب‌ دیگر نیز که‌ جالب‌ توجه‌ شمرده‌ شده‌اند، یاد مى‌شود:
1. اسطرلاب‌ محمد بن‌ ابى‌القاسم‌ بن‌ برکان‌، ساخته‌ شده‌ در 496ق‌/ 1103م‌. این‌ اسطرلاب‌ در موزة تاریخ‌ علم‌ در فلورانس‌ نگهداری‌ مى‌شود (نک: همو، .(2535
2. اسطرلاب‌ حامد بن‌ محمود اصفهانى‌، ساخته‌ شده‌ در 547ق‌/ 1152م‌. این‌ نمونه‌ نیز در موزة تاریخ‌ علم‌ در فلورانس‌ نگهداری‌ مى‌شود (همانجا).
3. یک‌ اسطرلاب‌ قدیمى‌ که‌ تاریخ‌ ساخت‌ آن‌ معلوم‌ نیست‌، ساخته‌ شده‌ در اندلس‌ که‌ در نورمبرگ‌ نگهداری‌ مى‌شود (کینگ‌، همان‌، .(108
4. اسطرلاب‌ محمد بن‌ سهلى‌، که‌ در 483ق‌/1090م‌ در والنسیا ساخته‌شده‌،و اکنون‌ در مؤسسةاسمیتسون‌واشینگتن‌ نگهداری‌مى‌شود (گلدشتاین‌، .(19
5. اسطرلاب‌ احمد بن‌ کمال‌، که‌ ظاهراً کهن‌ترین‌ اسطرلابى‌ است‌ که‌ در دارالا¸ثار العربیة بغداد نگهداری‌ مى‌شود. تاریخ‌ ساخت‌ آن‌ معلوم‌ نیست‌، ولى‌ از نوشته‌های‌ آن‌ که‌ به‌ خط کوفى‌ است‌، چنین‌ مى‌نماید که‌ در سدة 4ق‌ ساخته‌ شده‌ است‌ (فرنسیس‌، 12تألیفات‌ در زمینة اسطرلاب‌آگاهى‌ از آثاری‌ که‌ پیش‌ از اسلام‌ دربارة اسطرلاب‌ نوشته‌ شده‌، بسیار اندک‌ است‌. بطلمیوس‌ در کتاب‌ پنجم‌ مجسطى‌ (ص‌ بخش‌ کوتاهى‌ با عنوان‌ «دربارة ساختمان‌ اسطرلاب‌» آورده‌ است‌ که‌ چنانکه‌ گفتیم‌، در حقیقت‌ به‌ ذات‌الحلق‌ مربوط مى‌شود ( پاولى‌، ؛ II(2)/1798 تومر، 323 )؛ اما در منابع‌ اسلامى‌ کتابى‌ مستقل‌ دربارة اسطرلاب‌ نیز به‌ وی‌ نسبت‌ داده‌ شده‌ که‌ موردتوجه‌ مؤلفان‌ کتابهای‌ تاریخ‌ علم‌ قرار گرفته‌ است‌. یعقوبى‌ (ص‌ 112-113) از اثری‌ در این‌ زمینه‌ نام‌ مى‌برد که‌ احتمالاً در سدة 2ق‌/8م‌ به‌ عربى‌ ترجمه‌ شده‌ است‌. این‌ نسخه‌ بر جا نمانده‌ است‌، اما ترجمه‌های‌ لاتین‌ و عبری‌ کتابى‌ دربارة اسطرلاب‌ در دست‌ است‌ که‌ بطلمیوس‌ مؤلف‌ آن‌ شمرده‌ مى‌شود (اشتاین‌اشنایدر، 216 ؛ نیز نک: V/173, GAS, .(183-184
در منابع‌ کهن‌ عربى‌ اثری‌ نیز با عنوان‌ رسالة فى‌ العمل‌ بالاسطرلاب‌ به‌ تئون‌ اسکندرانى‌ که‌ از شارحان‌ آثار بطلمیوس‌ به‌ شمار مى‌رود، نسبت‌ داده‌ شده‌ است‌ (ابن‌ ندیم‌، 328؛ قفطى‌، 108؛ تومر، همانجا؛ نیز نک: V/180-183 .(GAS,
از یوحنای‌ نحوی‌ رسالة ارزشمندی‌ دربارة شیوة ساختن‌ و کاربرد اسطرلاب‌ به‌زبان‌ یونانى‌برجا مانده‌ ؛هارتنر، I/421-422Šö—¤‘¨)–¨ 2532 ؛ تومر، همانجا).
در منابع‌ عربى‌ همچنین‌ از ابیون‌ بطریق‌ که‌ شاید اندکى‌ پیش‌ از اسلام‌ مى‌زیسته‌، به‌عنوان‌ مؤلف‌ رساله‌ای‌ در اسطرلاب‌ به‌زبان‌ یونانى‌،و نیز نخستین‌کسى‌که‌اسطرلاب‌مسطح‌ساخته‌است‌،یاد مى‌شود.گفته‌مى‌شود که‌ رسالة وی‌ شامل‌ 157 باب‌ بوده‌، و ثابت‌ بن‌ قره‌ آن‌را به‌ عربى‌ درآورده‌ است‌. شایان‌ ذکر است‌ که‌ در رسالة المقیاس‌ المرجح‌ فى‌ العمل‌ بالاسطرلاب‌ که‌ اشتباهاً به‌ بیرونى‌ نسبت‌ داده‌ شده‌ است‌، گفته‌ مى‌شود که‌ ثابت‌ بن‌ قره‌ در رساله‌ای‌ با عنوان‌ العمل‌ بالاسطرلاب‌، ابرخس‌ را مبتکر اسطرلاب‌ کروی‌ و نیز اسطرلاب‌ مسطح‌ شمرده‌، و در عین‌ حال‌ به‌ تسطیح‌ اسطرلاب‌ توسط لاب‌ اشاره‌ کرده‌ است‌. این‌ سخن‌ از آن‌رو شگفت‌ مى‌نماید که‌ یگانه‌ رسالة منسوب‌ به‌ ثابت‌ بن‌ قره‌ با عنوان‌ یاد شده‌، همان‌ ترجمة رسالة ابیون‌ بطریق‌ است‌ و داستان‌ لاب‌، ویژة رسائل‌ عربى‌ است‌. همچنین‌ قابل‌ تصور نیست‌ که‌ دانشمندی‌ مانند ثابت‌ ابن‌ قره‌ آن‌ را باور کرده‌ باشد (ابن‌ ندیم‌، 330، 342؛ بیرونى‌، قطعه‌ای‌ از مقدمه‌...،67؛ نیز نک: کینگ‌، «ریشه‌»، 52 ,51 ؛ قفطى‌، 97؛ .(GAS,VI/163 رساله‌ای‌ نیز به‌ زبان‌ سریانى‌ در وصف‌ اسطرلاب‌ از سِوِروس‌ سبوخت‌1، اسقف‌ قنسرین‌ (سدة 1ق‌/7م‌) در دست‌ است‌ (هارتنر، تومر، همانجاها؛ سارتن‌، .(I/493
از مجموعة شواهد چنین‌ برمى‌آید که‌ پیش‌ از آشنایى‌ مسلمانان‌ با اسطرلاب‌، شمار اخترشناسانى‌ که‌ به‌ پژوهش‌ و تألیف‌ دربارة این‌ ابزار اهتمام‌ مى‌ورزیده‌اند، چندان‌ زیاد نبوده‌، و در نتیجه‌ رسائل‌ چندانى‌ هم‌ در این‌ زمینه‌ نوشته‌ نشده‌ است‌، در حالى‌ که‌ طى‌ دوران‌ شکوفایى‌ دانش‌ نجوم‌ در سرزمینهای‌ اسلامى‌، صدها رساله‌ دربارة اسطرلاب‌ تألیف‌ شد. شمار آنچه‌ از این‌ رساله‌ها به‌ جا مانده‌، از 200 متجاوز است‌ که‌ بیشتر آنها نیز مورد بررسى‌ قرار نگرفته‌اند (فرنسیس‌، 9-10؛ عواد، 155؛ کینگ‌، «مجموعه‌ها»، .(166
کهن‌ترین‌ رساله‌ای‌ که‌ در جهان‌ اسلام‌ دربارة اسطرلاب‌ نوشته‌ شده‌، الجامع‌ فى‌ الاسطرلاب‌ علماً و عملاً نام‌ دارد و به‌ جابر بن‌ حیان‌ منسوب‌ است‌. ابن‌ مشاط سرقسطى‌ (سدة 5ق‌/11م‌) این‌ رساله‌ را که‌ گویا شامل‌ هزار مسأله‌ بوده‌، در قاهره‌ دیده‌، و آن‌را بى‌همانند یافته‌ است‌ (صاعد، 61؛ قفطى‌، 160-161؛ زوتر، 3 ؛ VI/134 .(GAS, جملاتى‌ از این‌رساله‌ در غایةالحکیم‌ منسوب‌ به‌مجریطى‌نقل‌ شده‌است‌(همانجا). اینک‌ از مهم‌ترین‌ آثاری‌ که‌ در این‌ زمینه‌ نوشته‌ شده‌ است‌، یاد مى‌شود:
1. العمل‌ بالاسطرلاب‌، یا صنعة الاسطرلاب‌ و العمل‌ به‌، از ماشاءالله‌ یهودی‌. چنانکه‌ پیش‌تر اشاره‌ شد، اصل‌ عربى‌ آن‌ از میان‌ رفته‌، اما ترجمة لاتین‌ آن‌ باقى‌ مانده‌ است‌. این‌ ترجمه‌ در سده‌های‌ میانه‌ در اروپا بسیار متداول‌ و موردتوجه‌ بوده‌ است‌. در حدود 200 نسخة خطى‌ از این‌ ترجمه‌ در دست‌ است‌ و از 1503 تا 1583م‌ چندین‌بار به‌ چاپ‌ رسیده‌ است‌؛ اما به‌ رغم‌ اهمیت‌ و شهرت‌ بسیاری‌ که‌ داشته‌، بررسى‌ قابل‌ توجهى‌ دربارة آن‌ صورت‌ نگرفته‌ است‌ (ابن‌ ندیم‌، 333؛ زوتر، 6 -5 ؛ کونیچ‌، ؛ X/42 کینگ‌، «ریشه‌»، .(47-48
2. العمل‌ بالاسطرلاب‌ المسطح‌، از ابراهیم‌ بن‌ حبیب‌ (ابن‌ ندیم‌، 332؛ زوتر، 3 ؛ نالینو، 147- 148).
3. العمل‌ بالاسطرلاب‌، از محمد بن‌ موسى‌ خوارزمى‌ (ابن‌ ندیم‌، همانجا؛ زوتر، .(10 و یدمان‌ بخشى‌ از این‌ رساله‌ را که‌ تصور مى‌شد از میان‌ رفته‌ باشد، در میان‌ نسخه‌های‌ خطى‌ برلین‌ یافت‌ و به‌ آلمانى‌ ترجمه‌ کرد (شوی‌، .(II/747
4. العمل‌ بالاسطرلاب‌، از احمد بن‌ عبدالله‌ مروزی‌ (ابن‌ ندیم‌، 334؛ قفطى‌، 170؛ زوتر، .(12
5. العمل‌ بالاسطرلاب‌، از على‌ بن‌ عیسى‌ منجم‌ (ابن‌ ندیم‌، 342؛ زوتر، .(13 این‌ اثر در 1912م‌ در بیروت‌ به‌ چاپ‌ رسید. کارل‌ شوی‌ آن‌را به‌ آلمانى‌ ترجمه‌ کرد و در 1927م‌ در مجلة ایزیس‌ منتشر ساخت‌ (شوی‌، .(II/613-628
6. برهان‌ صنعة الاسطرلاب‌، از محمد بن‌ صباح‌ و ابراهیم‌ بن‌ صباح‌ (ابن‌ ندیم‌، 335؛ قفطى‌، 59؛ زوتر، .(19
7. رسالة فى‌ عمل‌ الاسطرلاب‌، از محمد بن‌ موسى‌ بن‌ شاکر (بیرونى‌، استیعاب‌، گ‌ 56 الف‌؛ زوتر، 20 ؛ نیز نک: VI/147 .(GAS,
8. رسالة فى‌ العمل‌ بالاسطرلاب‌، از حامد بن‌ على‌ واسطى‌. نسخه‌ای‌ از آن‌ در کتابخانة احمد ثالث‌ موجود است‌ (نک: همان‌، .(VI/207
9. رسالة فى‌ الاسطرلاب‌، از ابراهیم‌ بن‌ سنان‌. این‌ اثر در 1362ق‌ در حیدرآباد دکن‌ چاپ‌ شده‌ است‌.
10. العمل‌ بالاسطرلاب‌، از عبدالرحمان‌ صوفى‌. این‌ اثر در 1381ق‌ از روی‌ نسخة خطى‌ کتابخانة ملى‌ پاریس‌ که‌ ناقص‌، و تنها شامل‌ 386 باب‌ است‌، در حیدرآباد دکن‌ چاپ‌ شد. در 1406ق‌/1986م‌ چاپ‌ تصویری‌ نسخة دیگری‌ از آن‌، شامل‌ 402 باب‌ در اشتوتگارت‌ انتشار یافت‌. این‌ نسخه‌ در همان‌ سال‌ با ویرایش‌ و تحقیق‌ على‌ عمراوی‌ در رباط چاپ‌ شد. عبدالرحمان‌ صوفى‌ یک‌ کتاب‌ مفصل‌تر نیز دربارة اسطرلاب‌ و شیوة کار با آن‌، شامل‌ 760 ،1باب‌ تألیف‌ کرده‌ است‌ که‌ از کتاب‌ منسوب‌ به‌ جابر بن‌ حیان‌ در این‌ زمینه‌ نیز کلان‌تر، و احتمالاً مفصل‌ترین‌ کتابى‌ است‌ که‌ تا روزگار وی‌ در این‌ فن‌ تألیف‌ شده‌ است‌. متأسفانه‌، بخش‌ بزرگى‌ از این‌ اثر شامل‌ 960 باب‌ از میان‌ رفته‌ است‌، اما تلخیصى‌ از آن‌ به‌ قلم‌ مؤلف‌ شامل‌ 170 باب‌ باقى‌ مانده‌ است‌. چاپ‌ تصویری‌ آن‌ نیز در 1406ق‌/1986م‌ در اشتوتگارت‌ انتشار یافت‌.
11. رسالة فى‌ صنعة الاسطرلاب‌ و العمل‌ بها، از مسلمة بن‌ احمد مجریطى‌. نسخه‌ای‌ از آن‌ در کتابخانة اسکوریال‌ نگهداری‌ مى‌شود. این‌ رساله‌ به‌لاتین‌ نیز ترجمه‌ شده‌ است‌ (زوتر، 76 ؛ نیز نک: VI/226- GAS, .(227
12. رسالة فى‌ عمل‌ الاسطرلاب‌، از ابوسعید سجزی‌. نسخه‌ای‌ از آن‌ در کتابخانة ملى‌ شیراز نگهداری‌ مى‌شود (زوتر، 80 ؛ VI/ GAS, .(225-226
13. رسالة فى‌ الاسطرلاب‌، از کوشیار بن‌ لبان‌ (برای‌ نسخه‌های‌ خطى‌، نک: زوتر، 84 -83 ؛ VI/248 .(GAS,
14 و 15. رسالة دوائر السماوات‌ فى‌ الاسطرلاب‌ و رسالة فى‌ الاسطرلاب‌، هر دو از ابونصر منصور بن‌ عراق‌ (وی‌ این‌ دو رساله‌ را برای‌ ابوریحان‌ بیرونى‌ نوشته‌ است‌).
16. رسالة فى‌ صنعة الاسطرلاب‌ بالطریق‌ الصناعى‌، از همو.
17. مقالة فى‌ منازعة اعمال‌ الاسطرلاب‌، از همو. ابونصر طى‌ این‌ مقاله‌ دربارة اختلاف‌نظر میان‌ ابوحامد صغانى‌ و اخترشناسان‌ ری‌ در زمینة شیوة کاربرد اسطرلاب‌ داوری‌ کرده‌ است‌.
4 اثر یاد شده‌ (شم 14-17) در 1366ق‌/1947م‌ در حیدرآباد دکن‌ به‌ چاپ‌ رسیده‌ است‌.
18. کتاب‌ فى‌ العمل‌ بالاسطرلاب‌، از ابن‌ سمح‌. نسخه‌ای‌ از این‌ اثر در کتابخانة اسکوریال‌ نگهداری‌ مى‌شود (همان‌، .(VI/249
19. العمل‌ بالاسطرلاب‌ و ذکر آلاته‌ و اجزائه‌، از ابن‌ صفار. از این‌ اثر نسخه‌های‌ خطى‌ متعدد، و نیز دو ترجمة لاتین‌ در دست‌ است‌ (صاعد، 70؛ کونیچ‌، ؛ X/51 سارتن‌، ؛ I/717 برای‌ نسخه‌های‌ خطى‌، نک: VI/250 .(GAS,
20. اختصار علم‌ الاسطرلاب‌، از ابن‌ مشاط سرقسطى‌. این‌ اثر همراه‌ با ترجمة اسپانیایى‌ و توضیحات‌ در 1884م‌ در غرناطه‌ چاپ‌ شده‌ است‌ (نک: عواد، 156).
21. رسالة فى‌ علم‌ الاسطرلاب‌، از بیرونى‌. نسخة عکسى‌ آن‌ در کتابخانة مرکز موجود است‌.
22. استیعاب‌ الوجوه‌ الممکنة فى‌ صنعة الاسطرلاب‌، از همو، نسخة عکسى‌ این‌ اثر نیز در کتابخانة مرکز موجود است‌ (نیز نک: زوتر، .(97-98
23. الدرر فى‌ سطح‌ الاکر، از همو. این‌ اثر همراه‌ با ترجمة انگلیسى‌ احمد دلال‌ درج‌ 1 مجلة «تاریخ‌ علوم‌ عربى‌ و اسلامى‌1» چاپ‌ شده‌ است‌.
24. بیست‌ باب‌ در معرفت‌ اسطرلاب‌، از نصیرالدین‌ طوسى‌. این‌ اثر در 1335ش‌ به‌ کوشش‌ مدرس‌ رضوی‌ چاپ‌ شده‌ است‌.
25. رساله‌ در ساختن‌ اسطرلاب‌، از غیاث‌الدین‌ جمشید کاشانى‌ (نک: آستان‌...، 148).همچنین‌ در میان‌ کتابهای‌ فن‌ نجوم‌ غالباً به‌ شکل‌ گسترده‌ طى‌ فصل‌ یا فصولى‌ به‌ موضوع‌ اسطرلاب‌ و اجزاء آن‌ و چگونگى‌ کار با آن‌ پرداخته‌ شده‌ است‌. از این‌ جمله‌اند: المدخل‌ الى‌ علم‌ احکام‌ النجوم‌ از ابونصر قمى‌، افراد المقال‌ فى‌ امر الظلال‌ از بیرونى‌، التفهیم‌ لاوائل‌ صناعة التنجیم‌ از همو، روضة المنجمین‌ از شهمردان‌ بن‌ ابى‌ الخیر رازی‌ و جامع‌ المبادی‌´ و الغایات‌ فى‌ علم‌ المیقات‌ از ابوعلى‌ مراکشى‌. دربارة انواع‌ ویژة اسطرلاب‌ - که‌ پیش‌تر از آنها یاد شد - نیز رسائلى‌ نوشته‌ شده‌ است‌ که‌ به‌ مهم‌ترین‌ آنها اشاره‌ مى‌شود:
1. رسالة فى‌ الاسطرلاب‌ المسرطن‌، از ابوسعید سجزی‌.نسخه‌ای‌ از این‌ اثر در کتابخانة آستان‌ قدس‌ موجود است‌ (همان‌، 49).
2. الاسطرلاب‌ الزورقى‌، از همو VI/226) .(GAS,
3. رسالة فى‌ الاسطرلاب‌ السرطانى‌ المجنح‌، از ابونصر عراق‌ (همان‌، .(VI/245
4. رسالة فى‌ الاسطرلاب‌ السرطانى‌ المجنح‌، از محمد بن‌ نصر بن‌ سعید. نسخه‌ای‌ از این‌ اثر در کتابخانة اسکوریال‌ نگهداری‌ مى‌شود (عواد، .(177
5. رسالة فى‌ عمل‌ الاسطرلاب‌ المسرطن‌، از ابونصر احمد بن‌ زریر. نسخه‌ای‌ از این‌ اثر در لیدن‌ موجود است‌ (زوتر، .(195
(0) نظر
دسته ها :
يکشنبه بیست و هفتم 11 1387
X