فیزیک دبیرستان................................High school physics
 
نويسندگان
پيوندهای روزانه

بی تردید علم فیزیک، دانشی خارق العاده و مرموز است.برای نمونه ذراتی که وجود ندارند در احتمالات این علم حساب می شوند و زمان به تناسب سرعتی که اشیاء در حرکت دارند، دستخوش تغییر می گردد و …نشریه Telegraf انگلستان به همت یک کیهان شناس به نام «مارکوس چاون»، پدیده هایی از شگفت آورترین، عجایب این علم را بررسی کرده است.


 حقیقت های شگفت انگیز و عجیب علم فیزیک



تمام ماده بوجود آورنده نسل بشر در یک حبه قند جا می گیرد!
با احتساب این موضوع که ۹۹/۹۹۹۹ درصد فضای داخل اتم ها خالی است (برای درک بهتر، مجسم کنید اگر مشت شما هسته اتم باشد، ابعاد کل اتم برابر یک سالن سرپوشیده بسکتبال خواهد بود)، چنانچه تمامی اتم ها را به حدی فشرده کنیم که فضای خالی میان آنها از بین برود، جسمی از این ماده به اندازه یک قاشق چای خوری یا حجمی برابر یک حبه قند، حدود پنج میلیارد تن وزن خواهد داشت.یعنی وزنی ۱۰ برابر سنگینی تمام انسان هایی که در حال حاضر روی کره زمین زندگی می کنند.این در واقع همان پدیده ای است که در ستاره های نوترونی رخ داده و با تبدیل جرم آنها به یک ابرچگال (Super-Dense)یک ابر نو اختر (Supernova)متولد می شود.
خورشید می توانست از جنس موز باشد؟
همانطور که می دانید خورشید بسیار پرحرارت تر از آن است که احساس می شود.علت این امر نیز بوجود آمدن گرانشی غیر قابل تصور به دلیل وزن چند میلیارد، میلیارد، میلیارد تنی آن است که در نتیجه هسته این ستاره را تحت فشاری غیر قابل تصور قرار داده و این فشار عظیم، حرارتی فوق العاده را ایجاد می کند.جالب اینجاست که به گفته دانشمندان، اگر به جای گاز هیدروژن در خورشید از میلیاردها میلیارد میلیارد تن موز استفاده می شد نیز همین میزان فشار حاصل شده و در نتیجه همین مقدار حرارت در خورشید به وجود می آمد اما چنانچه خورشید موزی ما در فضا نورافشانی می کرد، دیگر هیچ نوع واکنش اتمی همجوشی Fusion حاصل از افزایش حرارت در مرکز خورشید روی نمی داد و به دلیل نبود انرژی اتمی در هسته ستاره، این گوی آتشین به سرعت سرد و خاموش می شد.
تأثیر اتفاقات آینده در پدیده های گذشته
مبحث کوانتوم به خودی خود اعجاب همگان را برانگیخته است به ویژه زمانی که با «آزمایش شکاف دوگانه»یا Double-slit expriment، اثبات می شود که نور هم حالت موجی و هم رفتار ذره ای داشته و می توان آن را از موج به ذره یا برعکس تبدیل کرد اما پدیده بسیار عجیب تر این جهان، پس از طرح یک آزمایش توسط فیزیکدانی به نام «جان ویلر»در سال ۱۹۷۸ و انجام آن در سال ۲۰۰۷ به وسیله عده ای از محققان، خود را نمایان کرد.بر اساس این آزمایش، کنکاش در رفتار یک ذره در زمان حال می تواند پیشامدهای ذره مشابه دیگری را در گذشته تغییر دهد!طبق «آزمایش شکاف دوگانه»چنانچه هرکدام از پرتوهای نوری خارج شده از یکی از شکاف های صفحه آزمون را مورد بررسی قرار دهیم، در واقع این پرتو را مجبور به بروز خصوصیات ذره ای نموده ایم و اگر چنین کاری انجام نداده و کنکاش پس از برخورد پرتو به صفحه مقابل صورت بگیرد، نور را وادار به اعمال رفتار موج گونه کرده ایم.حال در صورتی که اجازه عبور پرتو نور از شکاف ناشی شده را داده و بعد آن را مطالعه کنیم، یعنی طوری عمل کرده ایم که پرتو نور توانسته است در گذشته، هر دو حالت را به خود بگیرد، به بیانی دیگر زمان حال بر گذشته پرتو نور تأثیرگذاشته است!با اینکه زمان این آزمون تنها چند صد هزارم ثانیه در آزمایشگاه به طول می انجامد اما به اعتقاد ویلر، در مشاهده نورهای ناشی از ستاره های دور دست نیز صدق می کند.به این ترتیب مشاهده ستارگان بسیار دور در حال حاضر می تواند گذشته هزاران یا چند میلیون ساله آنها را تغییر دهد.
هر ذره می تواند به طور آنی روی ذره ای در آن سوی گیتی تأثیر گذارد
با رویارویی یک الکترون با همتای ضد ماده خود یعنی پوزیترون، هر دو در درخشش اندکی از انرژی نابود شده و از این برخورد دو فوتون حاصل می شود.ذرات درون اتمی مانند فوتون ها یا کوارک ها طبیعت خاصی به نام چرخش (Spin)دارند، البته این ذرات حرکت چرخشی نداشته و با اینکه هنوز ماهیت این رفتار آنها مشخص نیست، اما به گونه ای رفتار می کنند که انگار در حال چرخشند.هنگامی که دو ذره از این دست، در یک زمان متولد می شوند جهت اسپین آنها مخالف یکدیگر است که در نتیجه همدیگر را خنثی می کنند.با توجه به رفتارهای غیرقابل پیش بینی کوانتومی، مشخص کردن اینکه کدام ذره چپ گرد و کدام یک راست گرد خواهد بود، غیر ممکن است و درحقیقت تا زمانی که یکی از آنها مورد بررسی قرار نگیرد، امکان چرخش هر دو در هر دو جهت وجود خواهد داشت اما به محض آنکه یکی از آنها بررسی شود، جهت راست یا چپ گرد را به خود گرفته و به هر جهتی که حرکت کند، همتایش در جهت مخالف آن خواهد چرخید، این واقعیتی است که صحت آن در آزمایش ها نیز به اثبات رسیده است!
تقریباً همه جهان گم شده است!
به جرأت می توان گفت بیش از ۱۰۰ میلیارد کهکشان در سراسر گیتی وجود دارد که هر یک از آنها از ۱۰ میلیون تا ۱۰ تریلیون ستاره را در خود جای داده اند.در مقایسه با بسیاری از این ستاره ها، خورشید ما یکی از کوچکترین و ضعیف ترین ستاره ها محسوب می شود بطوری که حتی اگر آن را «کوتوله زرد رنگ»بنامیم هم چندان اغراق نکرده ایم چرا که در جهان هستی ستاره هایی وجود دارند که چند میلیارد میلیارد میلیارد بار از خورشید سنگین تر و بزرگتر هستند!به این ترتیب باید گفت مقدار ماده مرئی درکل عالم خلقت چنان عظیم است که مقادیر آن ترسناک و مهیب شمرده می شود، با این همه، انسان تنها دو درصد از این مقدار را در تیررس دید خود دارد.محاسبه این مقدار ماده از روی نیروی گرانش موجود در فضا و نیروی بین کهکشان ها صورت می گیرد اما بخش های نامرئی مرموزی هم در فضا وجود دارند که از موادی غیر قابل دیدن با عنوان ماده تاریک یا Dark matter تشکیل شده اند و مقدار آنها شش برابر حجم ماده مرئی موجود در عالم برآورده می شود.موضوع وقتی پیچیده تر می شود که بدانیم ماده تاریک در واقع مابقی جهان را تشکیل داده است و انرژی آن با گسترش مداوم جهان، در ارتباط است، هنوز هم میزان ماده تاریک و انرژی آن ناشناخته باقی مانده است.
اجسام می توانند سریع تر از نور باشند، نور نیز همواره بسیار سریع نیست!
همه می دانید که سرعت نور در خلاء ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است اما نور همیشه در خلاء حرکت نمی کند و برای مثال، سرعت فوتون های نور در آب به یک سوم سرعت آنها در خلاء محدود می شود.در رآکتورهای اتمی، سرعت برخی ذرات به حدود بسیار بالایی معادل کسری از سرعت نور می رسد، حال در صورتی که این ذرات از میان عایق های متوسط کاهنده سرعت نور حرکت نمایند، در واقع خواهند توانست سریع تر از نور در همان محیط حرکت کنند.بروز این پدیده در رآکتورهای اتمی، درخششی آبی رنگ موسوم به «تشعشع شرنکوف»یا Cherenkov radiation را در پی دارد که می توان آن را با ترکش های آوایی یک بمب صوتی مقایسه کرد. کمترین سرعت ثبت شده تاکنون برای برابر ۱۷متر بر ثانیه یا تقریباً ۶۱ کیلومتر بر ساعت بوده که با عبور دادن آن از میان روبیدیوم منجمد با دمایی نزدیک به صفر مطلق ایجاد شده است.ماده در این دما در حالت چگالشی معروف به «بوز-اینشتین»یا Bose-Einstein قرار دارد، گفته می شود نور در چنین اسلوب متوقف نیز می شود اما به دلیل آنکه دیگر قابل دیدن نیست، نمی تواند مورد بررسی قرار گیرد!
تعداد نامتناهی من، مطلب را نوشته و تعداد نامحدودی شما، آن را می خوانند!
بر مبنای مدل های استاندارد حال حاضر کیهان شناسی، جهان قابل دیدن شامل میلیاردها کهکشان و تریلیون تریلیون ستاره هایش، تنها یکی از بی نهایت جهان های کنار هم است که مانند حباب های صابون پهلوی یکدیگر ایستاده اند که به دلیل این نامحدودیت می توان، بی نهایت رویداد برایشان متصور شد.از سوی دیگر تعداد رویدادهای ممکن برای این جهان ها متناهی است زیرا تعداد محدودی پدیده و تعداد محدودی نتیجه در برداشته اند، درست است که تعداد این پدیده ها بسیار زیادند اما نامتناهی است، پس همین پدیده مقابل روی شما یعنی نوشتن این مطلب توسط نگارنده و خوانده شدن آن بوسیله شما، باید بی نهایت بار در زمان رخ داده باشد.شگفت انگیزتر این است که بدانیم نزدیک ترین همتا و قرین ما با توجه به محاسبات و تخمین های موجود، در فاصله ۱۰ به توان ۱۰ به توان ۲۸ متری ما قرار دارد.برای محاسبه چنین عددی، کافیست عدد یک را نوشته و ۱۰ میلیارد، میلیارد، میلیارد صفر در برابر آن بگذارید!
سیاه چاله ها سیاه نیستند
دراین موضوع که سیاه چاله ها بسیار تاریکند، تردیدی نداریم اما این پدیده های کهکشانی سیاه مطلق نیستند، زیرا گداختگی آنها موجب تشعشع اندکی در تمامی طیف های نوری از جمله نور مرئی به اطراف سیاه چاله ها می گردد.انتشار این نورها که به «تشعشعات هاوکینگ» معروف است، پروفسور Stephen Hawking مطرح شد که بر اثر آن، جرم سیاه چاله به تدریج کاهش یافته و با از دست دادن منبع جرم، سیاه چاله به مرور تبخیر شده و به دلیل نبود جرم جایگزین، محو می شود.به اعتقاد دانشمندان سیاه چاله های کوچک در مقایسه با جرمشان نسبت به سیاه چاله های بزرگتر، تشعشعات خود را با سرعت بالاتری ساطع می کنند.بر این اساس در صورت بروز پدیده Large Hadron Collider خرد سیاه چاله هایی بوجود می آیند که بلافاصله تبخیر خواهند شد اما دانشمندان قادرند از روی پرتو افشانی آنها، این واپاشی ها را رصد کنند.
[ یکشنبه ۱۳٩۱/۱٢/۱۳ ] [ ٧:٢٠ ‎ق.ظ ] [ فرزانه فاضل زاده ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

سلام "فاضل زاده هستم دبیرفیزیک: اعتقاد هم افزایی مثبت دارم .برخی مطالب‘مقالات و برنامه های مربوط به آموزش فیزیک را برای دانش اموزان وعلاقه مندان فیزیک قرار میدهم امید است برای شما عزیزان مفید باشد
RSS Feed


دانلود آهنگ جاده یک طرفه فریبرز لاچینی

كد ماوس

كد ماوس

فال حافظ


استخاره آنلاین با قرآن کریم


تعبیر خواب آنلاین