منبع اطلاعاتی مفید
مقالات ، ادبیات ، عکس ، آموزشهای زناشویی ، موارد جنسی و............
نوشته شده در تاریخ دوشنبه 5 اردیبهشت 1390 توسط . کردستانی | نظرات ()

فوبیا هراس یا ترس شدید پدیده ای است که به صورت آگاهانه یا ناخود
آگاهانه زندگی بسیاری از انسانهای جهان را مختل می کند. این پدیده بیشتر
ناشی از ترس از قرار گرفتن در موقعیتی خطرناک است و معمولا کنترل آن برای
فرد مبتلا سخت و گاهی غیر ممکن است.
به گزارش خبرگزاری مهر، در حدود ۱۹٫۲ میلیون نفر انسان در سن ۱۸ سالگی در
آمریکا به گونه های مختلفی از این اختلال روحی مبتلا هستند که در ادامه
نشریه لایو ساینس به مشهورترین آنها اشاره کرده است.
ترس از مار (Ophidiophobia):

یکی از رایج ترین فوبیاها در میان بسیاری از مردم ترس از مار است که به
احتمال زیاد ریشه ای تکاملی دارد. در گذشته های دور تشخیص دادن مارها و
عنکبوتها برای بقای انسان نقشی حیاتی داشته است. توانایی تشخیص مارها در
یک چشم به همم زدن یکی از رفتارهای تکاملی است که به اجداد انسان در جهان
وحشی ما قبل تاریخ امکان بقا داده است.




ادامه مطلب
نوشته شده در تاریخ شنبه 3 اردیبهشت 1390 توسط کوره کورد | نظرات ()
داستان

شاید شما هم تاکنون به این سوال خنده دار اما جالب فکر کرده اید که ابتدا مرغ به وجود آمده تا تخم مرغ؟

ظاهرا این نکته ذهن دانشمندان را هم به خود مشغول کرده و آنها را بر آن داشته تا بتوانند با دلایل علمی‌و منطقی جواب سوال را پیدا کنند....!

آقای دکتر کوین فریمن از دانشگاه Sheffield به عنوان سخنگوی تیم تحقیقاتی که اعضای آن شامل محققین دانشگاه های Sheffiled و Warwick می‌باشد، در بیان این نکته می‌گوید:

زمانیکه مشغول بررسی مراحل تشکیل پوسته تخم مرغ با استفاده از یک ابر رایانه به نام HECToR بودیم، دریافتیم که یک پروتئین به نام ovocledidin-17 در مرحله تشکیل پوسته تخم مرغ نقش حیاتی دارد.

این پروتئین سرعت تشکیل پوسته تخم مرغ را بالا می‌برد و در زمان اتمام واکنش های پیدایش، خود بدون تغییر باقی می‌ماند. تشکیل پوسته تخم مرغ بدون وجود این پروتئین غیر ممکن می‌باشد.

 

خب حالا فکر می‌کنید که این پروتئین در کجا یافت می‌شود؟ بله در بدن مرغ ها! پس از این یافته گروه تحقیقاتی به این نتیجه رسیدند که مرغ قبل از تخم مرغ به وجود آمده است.
 

این دستاورد علمی‌ذهن عده زیادی را از این مشغله دایمی‌که ابتدا مرغ به وجود آمده و یا تخم مرغ آزاد کرده است و شاید حالا با فراغت خاطر بیشتری بتوانند نیمرو بخورند. البته ما هم مانند شما می‌دانیم که چنین سوالی از اساس صحیح نیست. اما به هر حال علم برای این سوال هم جواب پیدا کرده است.

منبع: برگزیده ترین داستان های ایران و جهان




نوشته شده در تاریخ چهارشنبه 24 فروردین 1390 توسط . کردستانی | نظرات ()
چكیده
این مقاله به تشریح مفاهیم و مبانی خلاقیت و نوآوری می‌پردازد. تعاریف مختلفی از خلاقیت ارائه می‌شوند و از دیدگاه روانشناسی و سازمانی مورد بررسی قرار می گیرند. سپس موضوع نوآوری و ارتباط آن با خلاقیت شرح داده می‌شود. ارتباط خلاقیت و نوآوری، تأثیر ساختار بر نوآوری، تأثیر فرهنگ سازمانی بر نوآوری، تأثیر متغیرهای منابع انسانی بر نوآوری از دیگر مباحث این بخش هستند. ویژگی‌های افراد خلاق، فرصت‌های خلاقیت، نقش و اهمیت خلاقیت و نوآوری از جنبه فردی و سازمانی، ویژگی‌های سازمان‌های خلاق، مدیریت خلاقیت، تكنیك‌های توسعه خلاقیت گروهی شامل طوفان فكری، شش كلاه تفكر، گردش تخیلی، تفكر موازی و ارتباط اجباری از دیگر مطالب این مقاله هستند.
منبع : روزنامه همشهری،‌ پنج‌شنبه 2 تیر 1384، سال سیزدهم، شماره 3730، صفحه 10 كلیدواژه : خلاقیت ؛ نوآوری ؛ مدیریت خلاقیت ؛ سازمان های خلاق ؛ افراد خلاق ؛ تكنیك های خلاقیت ؛ طوفان فكری ؛ شش كلاه تفكر ؛ تفكر موازی ؛ گردش تخیلی ؛ ارتباط اجباری


ادامه مطلب
نوشته شده در تاریخ جمعه 24 دی 1389 توسط . کردستانی | نظرات ()

 

فیزیک پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بیناییسنجی و غیره. چون بیوفیزیک به معنی فیزیک حیات است، فیزیک پزشکی درباره فیزیک حیات بشر بحث میکند.

● فیزیک پزشکی (Medicale Physics)

فیزیک پزشکی به معنی کاربرد فیزیک در حرفه پزشکی است، مانند رادیوگرافی ، سونوگرافی ، بیناییسنجی و غیره. چون بیوفیزیک به معنی فیزیک حیات است، فیزیک پزشکی درباره فیزیک حیات بشر بحث میکند. مانند گردش خون ، آناتومی گوش ، آناتومی چشم و غیره. از طرفی بکارگیری اصول و قوانین این گروههای علمی در طرحریزی و یا ساختن یک سیستم ، به ترتیب مهندسی پزشکی و بیومهندسی نامیده میشود.

تاسیس دورههای آموزشی مهندسی پزشکی و بیومهندسی از ضروریات یک جامعه پشرفته است. از طرف دیگر ، آموزش فیزیک و بیوفیزیک پزشکی ، مقدم بر آموزش تکنولوژی و یا مهندسی پزشکی است. به عبارت دیگر ، میتوان چنین بیان کرد که فیزیک پزشکی ، ابزاری بسیار قوی و قدرتمند است که میتواند در اختیار پزشکان و مهندسان پزشکی قرار گیرد. در واقع در سایر رشتههای مهندسی نیز تقریبا همین شرایط حاکم است. بهعنوان مثال ، در فیزیک الکترونیک ساختار قطعات الکترونیکی به دقت مورد بررسی قرار میگیرد. حال آنکه در مهندسی الکترونیک بیشتر کاربرد این قطعات مورد تاکید قرار میگیرد.

● ضرورت آشنایی با فیزیک پزشکی

امروزه به واسطه پیشرفت سریع تکنولوژی و افزایش روزافزون دستگاهها در بیمارستانها و کلینیکها نه تنها وجود هزاران مهندس پزشکی در جامعه ما مورد نیاز است، بلکه پزشکان و پیراپزشکان باید در زمینه نگهداری از دستگاهها نیز توانا باشند و لازمه این امر نیز آشنایی با فیزیک پزشکی است.

● عواقب بیتوجهی به فیزیک پزشکی

بیتوجهی به اصول فیزیکی حاکم بر کار تشخیص و درمان ، باعث تشدید بیماری ، اتلاف وقت و سرمایه ملی و بالاخره اتلاف جان بیماران خواهدشد. به عنوان مثال ، میتوان از بیدقتی در اندازهگیری مواد رادیواکتیو مصرفی در بخش پزشکی هستهای یاد کرد که گاهی باعث نمایش نادرست تصویر ارگان مورد آزمایش میشود. اگر بخواهیم تمام ناهماهنگیها و گرفتاریهای حاصل از ناآگاهی از فیزیک پزشکی را بیان کنیم، شاید چندین مقاله نیز کفایت نکند.

● فواید آشنایی پزشکان و پیراپزشکان با فیزیک پزشکی

برای انجام صحیح کارهای تشخیصی و درمانی و جلوگیری از آسیبهای وارده به بیماران و حفظ و حراست دستگاهها ، باید به فیزیک مربوطه تسلط داشته باشیم. بدین معنی که همه فارغالتحصیلان رشتههای پزشکی و پیراپزشکی باید به اصول فیزیک پزشکی آشنایی کافی پیدا کنند، تا به نگهداری از دستگاهها و انجام صحیح کار با آنها توانایی داشته باشند. در این صورت نه تنها احتیاج ما به مهندسی پزشکی بصورت روزافزون احساس نمیشود، بلکه از آسیبدیدن دستگاهها و خرید دستگاههای ناخواسته جلوگیری خواهد شد.

● چگونه فیزیک پزشکی بخوانیم؟

فیزیک پزشکی یکی از گرایشهای فیزیک در مقطع کارشناسی ارشد میباشد. به بیان دیگر ، دانشجویان رشته فیزیک بعد از اخذ مدرک کارشناسی در این رشته ، میتوانند بعد از امتحان ورودی وارد رشته فیزیک پزشکی شده و مدرک فوق لیسانس خود را در این رشته اخذ نمایند. البته لازم به ذکر است که در کشور ما ، در مقایسه با سایر گرایشهای رشته فیزیک که در بیشتر دانشگاهها ارائه میگردد، گرایش فیزیک پزشکی در تعداد کمی از دانشگاهها وجود دارد.

● ارتباط فیزیک پزشکی با سایر علوم

میتوان گفت که رشته فیزیک تقریبا با بیشتر شاخههای علوم ارتباط دارد. رابطه فیزیک با پزشکی نیز از طریق فیزیک پزشکی برقرار میشود. به بیان دیگر ، فیزیک پزشکی مانند پلی است که بین شاخههای مختلف فیزیک و پزشکی وجود دارد. به عنوان مثال ، فیزیک پزشکی با گرایشهای لیزر و فیزیک هستهای ارتباط تنگاتنگ دارد.

● آینده فیزیک پزشکی

با توجه به کاربردی که علوم در بهینهسازی زندگی بشر دارد، توجه اندیشمندان و نخبگان دنیا به پیشرفت و ترقی شاخههای مختلف علمی معطوف شده است. لذا در حال حاضر شاهد پیشرفت وسیع تکنولوژی هستیم. هر روز وسایل جدید و پیشرفتهتری ساخته میشوند که نسبت به وسایل قبلی از کارایی بیشتری برخوردار هستند. بوجود آمدن وسایل پیشرفته و استفاده از آنها نیازمند تربیت افراد متخصص در این زمینه است.

به بیان دیگر ، هر روز وسایل مختلف پیشرفتهای در علم پزشکی بوجود میآیند. مثلا چاقوی لیزری ، چاقوی پلاسمایی و … چند نمونه از این موارد فوقالعاده زیاد هستند. اما برای استفاده بهینه از این وسایل و جلوگیری از صدمات جانبی آنها که جان بیمارانی را که بوسیله این ابزار مورد درمان قرار میگیرند، وجود متخصصین فیزیک پزشکی ، امری اجتناب ناپذیر است. بنابراین باید در این زمینه سرمایهگذاری بیشتری انجام شده و نسبت به تربیت چنین افرادی اقدام شود، تا ما نیز در آینده بتوانیم از این حیث به خودکفایی برسیم و شاهد هیچگونه آسیبی ناشی از استفاده نادرست این ابزارها نباشیم.




نوشته شده در تاریخ جمعه 24 دی 1389 توسط . کردستانی | نظرات ()

 

در این مقاله، تمامی مطالب مربوط به دیوار صوتی و چگونگی شکست آن و موارد مرتبط بررسی و مطالعه خواهند شد.

در اعصار آغازین دوران هوانوردی ابتدایی، هواپیما ها بیشتر با سرعت های بسیار پایین نسبت به هواپیما های امروزی پرواز می کردند که حتی به بیشتر از ۳۰۰ کیلومتر در ساعت نمی رسید؛ در حالی که چنین سرعتی، سرعت مطلوب برای تیک آف یا برخاست یک هواپیمای جنگنده امروزی است و رسیدن به چنین سرعتی، ابداً مستلزم تلاش بسیار و فشار آوردن بیش از حد به موتور نمی باشد.

اما رفته رفته، سرعت هواپیما ها حتی با موتورهای پیستونی به گاه بالای ۶۵۰ کیلومتر بر ساعت رسیده و از آن زمان بود که دانشمندان علوم آیرودینامیک دریافتند که با افزایش سرعت، به تدریج میزان پسا افزایش پیدا کرده و در سرعت معینی، دیگر هواپیما قادر به سرعت گرفتن نبوده، گاه نیز استال می شوند.

در آن زمان، علت این موضوع بدین گونه بیان شد که با افزایش سرعت، به تدریج سرعت گردش انتها یا نوک پره های پروانه ی موتور، به سرعت صوت نزدیک شده و سرانجام در حداکثر سرعت یک هواپیمای پیستونی که حدود ۹۵۰ کیلومتر می باشد، سرعت انتهای پره ها از سرعت صوت گذشته و پسا یا درگ بسیاری ایجاد می شود که خود مانع سرعت گرفتن بیشتر هواپیماست.

در چنین سرعت هایی، پروانه موتور هواپیماهای پیستونی، نه تنها تراست یا نیروی کشش تولید نمی کند، بلکه در اثر سرعت بسیار زیاد، تبدیل به یک دیسک یا دایره توپر چرخنده می شود که جز ایجاد درگ و پسا، کار دیگری انجام نمی دهد.

آیرودینامیست های آن زمان این حد را یک محدوده سرعت یا همان دیوار صوتی در نظر گرفته و بسیاری از آنان نیز بر این عقیده بودند که گذشتن از دیوار صوتی و پشت سر گذاشتن آن، کاریست غیر ممکن؛ اما با ورود به عصر جت و پیشرفت علم آیرودینامیک، همه ما شاهد هستیم که این کار برای جنگنده های امروزی کاری بس سهل و آسان است.

حال، پس بررسی تاریخچه آن، بهتر است به اصل موضوع بپردازیم و نخست، ببینیم که خصوصیات صوت و دیوار صوتی چیست و چرا گذر از آن نیازمند قدرت و کشش و توانایی زیادی است.

صوت، در شرایط عادی (دما، فشار و … معمولی) در سطح دریا دارای سرعتی معادل ۳۳۲ متر بر ثانیه یا ۱,۱۹۵ کیلومتر بر ساعت می باشد که این سرعت، با افزایش ارتفاع و کاهش فشار و تراکم هوا، کاهش یافته و در ارتفاعات بالاتر، صوت فواصل را با سرعت کمتری می پیماید.

این مسئله بدین صورت است که صوت همانطور که می دانیم، از طریق ضربات ملکول های هوا به یکدیگر و انتقال انرژی آن ها فضا را طی می کند و هرچه تعداد مولکول ها در یک حجم معین بیشتر باشند، انتقال انرژی زودتر صورت پذیرفته و صوت با سرعت بیشتری انتقال می یابد؛ چنانکه سرعت صوت در مایعات بیشتر از هوا و در جامدات بسیار بیشتر از مایعات و هوا و معادل ۶۰۰۰ کیلومتر بر ساعت است. پس در نتیجه افزایش ارتفاع، تعداد ملکول ها در یک حجم معین کاهش یافته و صوت با سرعت کمتری فضا را می پیماید.

دیوار صوتی، شیئی فیزیکی و قابل روئیت نیست؛ بلکه، به دلیل اینکه گذشتن از سرعت صوت نیازمند توان بسیار بالای موتور و آیرودینامیک بسیار خوب می باشد، این حد را یک مانع برای رسیدن به سرعت های بالاتر دانسته و از آن به نام دیوار صوتی یاد می کنند.

عدد ماخ، در حقیقت همان نسبت سرعت شی پرنده یا همان هواپیما به سرعت صوت محیط است که به احترام دانشمندی آلمانی که برای اولین بار چنین مقیاسی را در نظر گرفت، آن را «ماخ» نام نهادند. پس عدد ماخ، کمیتی متغیر است و بسته به خصوصیات هوا مانند دما و فشار، تغییر کرده و کاهش یا افزایش می یابد.

اما حال که با عدد ماخ آشنا شدیم، به مهمترین و اصلی ترین عامل ایجاد دیوار صوتی یعنی همان «امواج ضربه ای یا Shockwaves» پرداخته و دلیل ایجاد درگ و پسای زیاد را در سرعت های نزدیک سرعت صوت، بررسی خواهیم کرد.

امواج ضربه ای یا شاک ویو ها، در حقیقت همان عامل اصلی ایجاد دیوار صوتی هستند. امواج ضربه ای، تغییری ناگهانی در فشار و دمای یک لایه از هواست که می تواند به لایه های دیگر منتقل شده و به صورت یک موج فضا را بپیماید.

برای درک بهتر مطلب، وقتی که سنگی در آب انداخته می شود، موج های در آب به وجود می آیند که به سمت خارج در حال حرکتند. این امواج، نتیجه افزایش سرعت یا اعمال نیرو به لایه ای از ملکول های آب است که قادر به انتقال به لایه های دیگر نیز می باشد، و امواج ضربه ای نیز، همان امواج درون آب هستند، با این تفاوت که آن ها در سیالی دیگر به جای آب به نام هوا، تشکیل می شوند.

در سرعت های نزدیک سرعت صوت، فرضیه غیر قابل تراکم بودن هوا رد شده و ضریب تراکم هوا به ۱۶% در می رسد، که مقداری غیر قابل چشم پوشی است. در این سرعت ها هوای جلوی بال یا لبه حمله به شدت متراکم گشته و دما و فشار آن به طرز قابل توجهی افزایش می یابد، همین مسئله، یکی از عوامل ایجاد امواج ضربه ای است. هواپیما با حرکت خود در هوا، نظم فشار هوای محیط را بر هم می زند و همانند قایقی که در آب در حال حرکت است، امواجی از آن ساطع شده و به دلیل اینکه این امواج با سرعت صوت حرکت می کنند و هواپیما زیر سرعت صوت در حال سیر است، از آن دور می شوند. اما کم کم، با نزدیک شدن به سرعت های ترانسونیک و حدود سرعت صوت، این امواج فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و در جلوی بال متراکم می شوند. در مناطقی از بدنه هواپیما که سطوح ناموزونی نسبت به جهت حرکت هواپیما دارد، سرعت گذر هوا افزایش یافته و بر اساس اصل برنولی، با افزایش سرعت سیال، فشار آن کاهش می یابد.

در چنین سرعت هایی، هوای اطراف این سطوح به سرعت صوت می رسد، گرچه هواپیما هنوز به سرعت صوت نرسیده باشد. در نتیجه رسیدن بعضی سطوح به سرعت صوت، امواج ضربه ای تولید شده و درگ یا پسای فراوانی را قبل از رسیدن به سرعت صوت تولید می کنند، که همین مسئله گذر از دیوار صوتی را مشکل می نماید.

به سرعتی که در آن حداقل یکی از سطوح هواپیما به سرعت صوت رسیده باشد،( گرچه این پدیده در مورد خود هواپیما صادق نباشد)، عدد ماخ بحرانی یا Critical Mach Number می گویند.

عدد ماخ بحرانی را می توان به سرعتی که نمودار پسا در مقابل سرعت سیر صعودی می گیرد، نیز تعریف نمود. در این سرعت، فرامین هواپیما کم کم شروع به درست جواب ندادن کرده و حالتی شبیه به کوبیدن بر روی بال توسط امواج ضربه ای به وجود می آید که با گذر از دیوار صوتی، فرامین هواپیما به حالت طبیعی خود باز می گردند.

بنابراین، در سرعتی که هواپیما به عدد ماخ بحرانی خویش می رسد، پسا به دلیل ایجاد امواج ضربه ای به طور قابل توجهی افزایش می یابد، پس، باید تلاش بر آن باشد تا عدد ماخ بحرانی هر چه بیشتر با بهبود ویژگی های آیرودینامیکی افزایش یابد، چون اگر این اتفاق در سرعت های پایین تر رخ دهد، هواپیما نیز باید از سرعت پایین تری جدال با افزایش پسا را شروع کند. حال ببینیم که چرا با تولید امواج ضربه ای، پسا افزایش می یابد.

قانونی در مبحث دیوار صوتی بیان می کند که هر جریان هوایی که از یک موج ضربه ای بگذرد، موج ضربه ای انرژی کنتیکی یا جنشی سرعتی آن را گرفته و در خور تبدیل به گرما و افزایش فشار می کند، در نیتجه سرعت جریان هوای گذرنده از موج ضربه ای به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. با کاهش سرعت جریان هوا در جلوی بال ها در سرعت های نزدیک سرعت صوت، تلاش پیشرانه یا موتورهای هواپیما باید چند برابر شود تا اثر کاهش سرعت در اثر موج ضربه ای را خنثی نماید. در صورتی که عدد ماخ بحرانی هواپیمایی پایین باشد، در سرعت های پایین باید نیروی رانشی هواپیما چند برابر شود که مصرف سوخت فوق العاده ای را برای گذر از دیوار صوتی به دنبال خواهد داشت؛ اما، در صورت بالا بودن عدد ماخ بحرانی، هواپیما فقط مدت کوتاهی نیازمند قدرت و کشش بسیار زیاد برای شکستن دیوار صوتی می باشد.

با اعمال نیروی فراوان رانشی، سرانجام هواپیما بر مشکل پسای زیاد فائق آمده و از دیوار صوتی می گذرد. در نتیجه این عمل، امواج تولید شده توسط هواپیما از آن جا مانده و پشت سر هواپیما حرکت می کنند. در این حالت، وضعیت به حالت عادی بازگشته و پسای ایجاد شده به وضعیت نرمال باز می گردد. بعضی از هواپیما ها از تمام نیروی پس سوزشان یا ۱۰۰% قدرت موتور برای گذر از دیوار صوتی و یا سرعت ۱,۱۹۵ کیلومتر بر ساعت استفاده می کنند، در حالی که در سرعت های بسیار بالاتر، تنها از ۳۰% قدرت موتور برای رانش به جلو بهره می جویند. با دقت در این مثال، می توان به خوبی افزایش درگ و پسا و قدرت فروان لازم برای غلبه بر آن در سرعت های نزدیک به سرعت صوت را درک و تجزیه و تحلیل نمود.

امواج ضربه ای توسط هواپیما در سرعت صوت، بسیار قدرتمند می باشند، چنانکه در صورت پرواز هواپیما نزدیک به زمین و گذر آن از دیوار صوتی، امواج ضربه ای با منتهای قدرت به اجسام زمینی مانند شیشه های منازل و ساختمانها برخورد نموده و باعث شکستن آن ها می شود، یا حتی اگر شخصی در معرض امواج ضربه ای به طور مستقیم قرار گیرد، احتمال از دست دادن شنوایی و پاره شدن پرده گوش بسیار است. از امواج ضربه ای، در بمب ها و تسلیحات دیگر نیز استفاده می شود.

بمب ها با یک افزایش دما و فشار ناگهانی در لایه هایی از هوا، امواج ضربه ای به وجود آورده که از طریق هوا انتقال یافته و باعث شکستن شیشه ها و تخریب دیوار ها نیز می شود. اگر شخصی در فاصله ای نسبتاً نزدیک در فضایی تهی از هوا و خلاء، حتی نزدیک یک بمب ده تنی ایستاده باشد، بر فرض منفجر کردن بمب، آسیبی به وی نخواهد رسید، چون هوایی برای انتقال امواج ضربه ای وجود ندارد.

به دلیل تولید امواج ضربه ای در سرعت های حدود سرعت صوت، خلبانان سعی می کنند فقط مدت کوتاهی در چنین سرعت هایی ترانسونیک پرواز کرده و به زودی از دیوار صوتی گذر کنند، چون پرواز در این سرعت ها نیروی بسیار زیاد موتور در نیتجه افزایش فوق العاده میزان مصرف سوخت را در پی دارد.

اما حال ببینیم صدایی انفجار مانند که در هنگام شکستن دیوار صوتی تولید می شود نتیجه چیست. امواج حاصله از حرکت هواپیما یا صدای تولید شده در اثر حرکت، هر بار در سرعت های زیر سرعت صوت از هواپیما دور شده و به گوش شنونده می رسد. اما با رسیدن هواپیما به سرعت صوت، این صداها دیگر فرصت دور شدن از هواپیما را نداشته و کلاً در جلوی هواپیما جمع می شوند.

با گذر از سرعت صوت، صدایی چند ده برابر شده از حرکت هواپیما با هم به گوش شنونده می رسد که مانند یک انفجار شدید یا صدای رعد و برقی بسیار قدرتمند می باشد. شاید در تصاویر هواپیماهای در حال گذر از دیوار صوتی، هاله ای سفید رنگ را در اطراف هواپیما مشاهده کرده باشید. در هنگام گذر از دیوار صوتی، اگر هواپیما نزدیک به زمین و در محیطی مرطوب با درصد بخار آب زیاد باشد، بخار آب هوا در اثر امواج ضربه ای فشرده شده و ابر سفیدی را برای چند ثانیه پدید می آورند که همان هاله سفید رنگ قابل روئیت در تصاویر است. اما از امواج ضربه ای در موتورهای جت نیز استفاده می شود. بدین گونه که، هوا ورودی در موتورهای جت، حتی اگر هواپیما با سرعت های بالای صوت پروزا نماید، باید زیر سرعت صوت باشد تا قابلیت احتراق را در موتور داشته باشد.

بنابراین، اکثراً در ورودی موتورهای هواپیماهای جنگنده مخروطی را به شکل کامل یا نصف مانند هواپیماهای میگ ۲۱ یا اف ۱۰۴ ستارفایتر می بینیم، که فلسفه ایجاد این مخروط تولید عمدی امواج ضربه ای است.

در صورت تولید امواج ضربه ای، هوای عبوری از میان آن با سرعت کاهش یافته یا زیر صوت وارد موتور می شود و فرآیند احتراق به طور کامل انجام می پذیرد. برای انجام پرواز های مافوق صوت، اغلب هواپیماهای جنگنده از مقطع بال های ویژه ای که عدد ماخ بحرانی را به حداکثر می رسانند، استفاده می نمایند و مقطع بال ها معمولاً بسیار نازک و متقارن می باشد. به عقب برگشتگی بال های هواپیماهای مدرن نیز در نتیجه تلاش برای افزایش عدد ماخ بحرانی بوده چرا که آزمایش های تونل باد نشان داده که با به عقب برگشتگی بال ها به میزان چند درجه عدد ماخ بحرانی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، تا جایی که هواپیماهای مسافربری سریع السیر مانند بوئینگ ۷۴۷ که در حدود سرعت صوت یا حدود ۹۸۰ کیلومتر بر ساعت پرواز می کنند، نیز به بال هایی به عقب برگشته مجهزند. در برخی از هواپیماها، مانند هواپیمای اف ۱۴ تامکت، از سیستم بال های متغیر استفاده شده که در این سیستم، در سرعت های پایین که از عدد ماخ بحرانی خبری نیست بال ها گسترده می شوند و برای فراوانی تولید می کنند، ولی رفته رفته با نزدیک شدن به سرعت صوت، کامپیوتر موجود در این سیستم خود زاویه لازم برای افزایش عدد ماخ بحرانی را محاسبه کرده و بال را متناسب با زوایه آن تغییر داده و به عقب بر می گرداند. این سیستم به دلیل هزینه های بالا و سنگینی بیش از حد آن، دارای استفاده محدودی می باشد. هواپیماها کلاً از نظر سرعت نسبت به سرعت صوت به چند دسته زیر تقسیم می شوند:

ـ هواپیماهای زیر سرعت صوت یا مادون صوت با محدوده سرعت ۳۵۰ تا ۹۵۰ کیلومتر بر ساعت، Subsonicـ هواپیماهای حدود سرعت صوت با محدوده سرعت ۹۵۰ تا ۱۲۰۰ کیلومتر بر ساعت، Transonic

ـ هواپیماهای سرعت صوت با محدوده سرعت دقیقاً سرعت صوت نسبت به محیط، Sonic

ـ هواپیماهای بالای سرعت صوت یا مافوق سرعت صوت با محدوده سرعت ۱ ماخ تا ۵ ماخ، Supersonic

ـ هواپیماهای با سرعت بسیار بیشتر از سرعت صوت با محدوده سرعت ۵ ماخ و بالاتر، Hypersonic

لازم به ذکر است، اولین بار، خلبانی آزمایشی آمریکایی به نام چاک ییگر، با انجام اصلاحاتی بر روی یک بمب افکن قدیمی آن را به چهار موتور موشکی مجهز کرده و بر فراز بیایانی در آمریکا، پس از جدا شدن از هواپیمای مادر، به پرواز در آورد. پس چند ثانیه پرواز هواپیمای پرتقالی رنگ ملقب به X-۱ به صورت گلاید، خلبان چهار موتور موشکی خود را روشن کرده و پس از چند لحظه صدایی رعد آسا در آسمان شنیده شد که همان نتیجه شکستن دیوار صوتی برای اولین بار در جهان بود. در این آزمایش، این هواپیما به سرعت ۱۶/۱ ماخ دست یافت، و با ورود به عصر جت، رویای شکستن دیوار صوتی و پا گذاشتن به سرعت صوت نیز به واقعیتی بسیار قابل لمس مبدل گشت.




نوشته شده در تاریخ جمعه 24 دی 1389 توسط . کردستانی | نظرات ()

هزاران سال است که اخبار و اطلاعاتی درباره جهان های دیگری جز آنچه در اطرافمان می بینیم، در اختیار بشر قرار گرفته است. این اطلاعات که گاه در حد یک خبر کوتاه و گاه به پیشرفتگی توصیفی دقیق از آنها و ساکنانشان یا چگونگی دسترسی به آنها و کاربردها و امکانات این دسترسی بوده اند، تا مدتی پیش تماماً در حیطه دانش باطنی قرار می گرفتند و علوم تجربی ظاهری را یارای اظهار نظر کردن در این باره نبود.

اما با نگاهی به اطراف می توان دید که پیشرفت های علوم ظاهری اکنون چنان شتاب برق آسایی گرفته اند که گویی سفینه دانش بشری در آستانه پرواز قرار دارد.

تا دیروز مفاهیمی چون کرویت زمین، میدان های مغناطیسی (کهربا)، کند شدن زمان در سرعت های بالا، سیاهچاله ها و… استناد علمی نداشتند، اما امروزه این مفاهیم کاملاً علمی و اثبات شده به شمار می روند. به نظر می رسد در آینده ای نه چندان دور، مفهوم جهان های موازی و چگونگی برقرار کردن ارتباط با آنها نیز موضوعی کاملاً علمی باشد. در این مقاله سعی داریم دستاوردهای جدید علوم ظاهری درباره جهان های دیگر و به ویژه جهان های موازی جهان خودمان را مروری کنیم.

انسان های حقیقت جو در طول تاریخ، مجنون وار به دنبال کشف جلوه های حقیقت بوده اند و در این میان دغدغه اصلی محققان و دانشمندان علم فیزیک، یکپارچه سازی و وحدت بخشیدن به ایده ها و مفاهیم به ظاهر مختلفی از دانش بشری بود که از کوچک ترین اجزای زیراتمی تا بزرگ ترین کهکشان های عالم را دربرمی گرفتند.

دانشمندان به دنبال این منظور در تلاش برای پر کردن شکاف های دیوار دانش بوده اند و اکنون نیز به آن ادامه می دهند. اکنون به نظر می رسد پر کردن این شکاف ها بدون قبول وجود جهان های دیگر به صورت علمی ناممکن باشد. برای بررسی این موضوع بد نیست از گذشته ای نه چندان دور آغاز کنیم.

● تاریخچه

تنها چند قرن پیش یعنی در عصر دانشمندانی چون کپلر، گالیله، کپرنیک و نیوتن انسان تصور می کرد که جهان مانند چرخ دنده ای بزرگ است که سیارات را به چرخیدن به دور خورشید مجبور می کند. در آن دوران گرچه گذر زمان به وسیله ساعت قابل اندازه گیری بود اما خود زمان مفهومی ابدی و ازلی داشت که تجزیه و تحلیل آن چیزی غیرممکن تلقی می شد.

مکان یا فضا نیز در همه جهت ها بی انتها بود و اندیشیدن درباره آن به دیوانگان و شعرا اختصاص داشت. چنین دیدگاهی همچنان ادامه داشت تا این که در قرن بیستم میلادی، نظریه های نسبیت اینشتین انقلاب جدیدی در تفکر علمی به پا کرد و برخی شکاف های علم را پوشاند. دیگر زمان و مکان به رازآلودگی قبل نبودند بلکه آنها به یکدیگر متصل شدند و مفهوم جدیدی به نام «فضا – زمان» را تشکیل دادند.

ماده نیز چیزی بود که در داخل همین فضا – زمان به وجود آمده بود. سرعت نور هرچند بسیار زیاد بود اما به صورت مقداری مشخص و کمتر از بی نهایت تعیین شد. بدین ترتیب فرض جاودانی بودن جهان تغییر کرد تا امکان طرح این سوال به وجود آید که به راستی در آغازین لحظات آفرینش جهان که به نام «انفجار بزرگ» یا «مهبانگ» معروف است چه اتفاقی رخ داد؟

یعنی همان زمانی که اندازه کل جهان از نقطه پایین این علامت تعجب هم کوچک تر بود، در پاسخ به این پرسش تئوری ها و مدل هایی برای جهان ارائه شدند که به تئوری های کیهان شناختی معروفند. از سویی دیگر با کشف نظریه فیزیک کوانتومی (علمی که به رفتارهای اتمی و زیراتمی می پردازد) شکاف های بیشتری در علم پوشیده شد.

بر اساس این نظریه رفتار ماده با توجه به نحوه مشاهده اش تغییر می کند. به عبارتی دیگر عمل مشاهده کردن یک مشاهده گر نقش موثری در رفتارهای جهان اتمی بازی می کند. بدین ترتیب یکی از مسائل مهم فیزیکدانان امروز به هم رساندن فاصله بین فیزیک کوانتوم و نسبیت است و از نظریه هایی که برای کمک به این مقصود می توان امید زیادی بر آنها داشت، نظریه هایی هستند که وجود یک چندجهانی متشکل از جهان ما و جهان های دیگر را مفروض می دارند.

● ساده ترین نوع جهان های دیگر

وجود جهان های دیگر، جهان های موازی و به طور کلی وجود یک چندجهانی (که جهان ما نیز عضوی از اعضای آن است) توسط تعدادی از تئوری های فیزیکی درباره توصیف جهان، به طور غیرمستقیم و ضمنی تایید می شود.

به عنوان مثال یکی از ساده ترین این تئوری ها از نتایج اندازه گیری های پرتوی زمینه کیهان(یعنی همان پژواکی که از مهبانگ باقی مانده است) استنتاج شده است. از آنجایی که پس از تئوری نسبیت اینشتین، مدل هایی برای تشریح فرم فضا – زمان ما و نیز نحوه توزیع جرم در آن مطرح شد، این اندازه گیری ها می توانستند درستی آنها را تایید یا رد کنند. مثلاً در کنار مدل فضا – مکان بیکران، مدل های فضا – مکان انحنادار مثل کروی یا هزلولوی و در کنار مدل توزیع یکنواخت ماده در جهان، مدل های توزیع فرکتالی یا تجمع ماده در اطراف ما و تهی بودن بقیه جهان می توانستند امکان پذیر باشند.

اما نتایج اندازه گیری های پرتوی زمینه کیهانی بیشترین انطباق را با فرض جهان نامحدود و توزیع یکنواخت ماده در مقیاس بزرگ داشت. یعنی جهان ما (با بیشترین احتمال ریاضیاتی) فضایی بیکران است که سرتاسر آن را ستار گان و کهکشان ها پر کرده است.

چنین جهانی بسیار بزرگتر از آن چیزی است که ما می توانیم به وسیله تلسکوپ ها ببینیم چرا که ما تنها قسمتی از جهان را می بینیم که نور آن از زمان وقوع مهبانگ یعنی حدود چهارده میلیارد سال قبل تاکنون فرصت رسیدن به زمین را داشته است یعنی کره ای به شعاع ۱۰۲۶+۴ متر، هنگامی که این مدل فضای بیکران با توزیع یکنواخت ماده در آن با نظریه کوانتوم (که بر اساس آن جهان گسسته است و می توان آن را به وسیله مقداری متناهی از اطلاعات مشخص کرد) ترکیب می شود، می توان چنین نتیجه گرفت که وجود دنیایی کاملاً شبیه به دنیای ما در نقطه ای دیگر از جهان بیکران امکان پذیر است.

به عنوان مثال اگر می توانستیم تا فاصله ۱۰ به توان ۱۰۹۱ متری ( یعنی یک عدد یک و به تعداد ۱۰۹۱ نقطه (یا صفر) در سمت راست آن) اطرافمان را جست وجو کنیم، انتظار داشتیم دنیایی دقیقاً مشابه آنچه تا فاصله ۱۰۰ سال نوری از زمین وجود دارد، پیدا کنیم.

در هنگام کشف آن دنیا وقتی پیچ تلسکوپ را کمی بیشتر تنظیم می کردیم کسی را با قیافه ای کاملاً آشنا می دیدیم که او هم با تلسکوپ خود در پی یافتن دنیای ماست، چنین فرضیه ای مشابه آن است که بگوییم اگر خروجی های کامپیوتری را (که برای تولید پیوسته حروف الفبا به صورت تصادفی برنامه ریزی کرده ایم) جست وجو کنیم، احتمالاً پس از چند قرن یا چند هزاره می توانیم انتظار داشته باشیم که نسخه ای از دیوان حافظ را نیز تولید کرده باشیم. البته این نوع استنتاج ساده انگارانه که بیشتر به یک شوخی شبیه است را می توان تنها به عنوان مقدمه ای برای ورود به مباحث جدی تر فیزیکی در نظر گرفت.

● جهان هایی در دیگر ابعاد مکان – زمان

دسته دیگری از مباحثی که درباره جهان های موازی مطرح است به مدل هایی مربوط می شود که برای توصیف و تشریح مبداء آفرینش ابداع شده اند. مدل هایی که توان پاسخگویی به سوالاتی را که به وسیله تئوری های قبلی بی پاسخ مانده بود، داشته اند. سوالاتی مثل همین سوال که علت این که جهان ما تا به این اندازه بزرگ، یکنواخت و مسطح است، چیست. بر اساس برخی از این مدل های جدید کیهان شناختی مهبانگ نه به عنوان یگانه لحظه آغازین خلقت بلکه به صورت واقعه ای عادی و روزمره (البته نه روز زمینی) در جهان است. یکی از چنین مدل هایی از نظریه «ریسمان ها» نشأت گرفته است. نظریه ریسمان ها نظریه ای درباره توصیف ذرات بنیادین جهان (که اجزای زیراتمی را تشکیل می دهند) است.

این نظریه هنگامی مطرح شد که دانشمندان در تلاش برای یکپارچه سازی نیروی جاذبه با دیگر نیروهای طبیعی بودند. گذشته از آنچه این نظریه مستقیماً به آن می پردازد، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که به غیر از ابعاد جهان ما (سه بعد مکان و یک بعد زمان)، باید ابعاد دیگری نیز وجود داشته باشند که از دید ما پنهانند و ممکن است در فاصله ای بسیار کوچک تر از اندازه هسته اتم درهم پیچیده شده باشند.

در ادامه نظریه ریسمان ها، دانشمندان در دهه ۱۹۹۰ میلادی تئوری جدیدی را به نام «تئوری M» ارائه کردند که بر اساس آن به جای این که ابعاد دیگر به صورت درهم پیچیده و مخفی شده توصیف شوند، فضا را در جهان ما به صورت پوسته ای سه بعدی در ساختاری بزرگتر و با ابعاد بیشتر معرفی کردند که فضای ما را دربرمی گیرد. از آنجایی که تصور چنان ساختاری برای ما امکان پذیر نیست، می توانیم فضای سه بعدی خود را به صورت صفحه ای دوبعدی در نظر بگیریم و آن ساختار را به صورت فضایی سه بعدی. نکته جالب توجه اینجاست که هیچ دلیلی وجود ندارد که صفحه ما در این فضا تنها صفحه موجود باشد و ممکن است صفحات بی شماری به موازات آن وجود داشته باشند (مثل یک دسته کاغذ) بدون اینکه صفحه ما را قطع کنند.

حال این سوال مطرح می شود که چرا ما نمی توانیم از صفحات یا پوسته های دیگر اطلاعی داشته باشیم؟ دلیل آن این است که تقریباً همه نیروهای فیزیکی تنها در پوسته خود عمل می کنند و نمی توانند از مرزهای آن خارج شوند و به بیرون نشت کنند. مثلاً نور که تحت کنترل نیروی الکترومغناطیسی است نمی تواند از جهانی دیگر به جهان ما بیاید و بنابراین ما چیزی از جهانی دیگر را نمی بینیم. البته به نظر می رسد در میان همه نیروهای فیزیکی جهان، نیروی جاذبه یک استثنا باشد و به عنوان یک کلید بتوان از طریق آن اثری از جهان های دیگر را ردیابی کرد.

یکی از مدل های جدید و جالبی که بر مبنای این دیدگاه به وجود آمده است مدل «اکپیروتیک » (این نام از کلمه ای یونانی به معنای آتش کیهان گرفته شده است) نام دارد. بر اساس این مدل کیهان شناختی مهبانگ می تواند حاصل تصادمی بین پوسته ما و پوسته دیگری باشد که همین تصادم علت به وجود آمدن ماده موجود در جهان است. به عبارت دیگر، مهبانگ نقطه آغاز زمان نبوده بلکه تنها انتقالی از یک مبداء کیهانی به مبدأیی دیگر است. گامی فراتر و جالب تر در ادامه این مدل، این است که چنین تصادمی ممکن است در فواصل زمانی منظم و به صورت متناوب تکرار شود. گویی این دو پوسته مانند دو صفحه لاستیکی هستند که با فنری به هم متصل شده اند و در زمان هایی معین به یکدیگر برخورد می کنند.

● هر جهان، یک حباب در میدان عظیم انرژی

یک تئوری بسیار جالب دیگر برای توصیف عالم هستی، تئوری «انبساط جاودان آشوبناک» نام دارد. بر مبنای این تئوری عالم هستی یک میدان انرژی کوانتومی بسیار عظیم است که در کلیت خود با سرعتی بسیار بالا در حال انبساطی همیشگی است. در این حال برخی نواحی خاص از این میدان از انبساط بازمی ایستند و در نتیجه حباب هایی را تشکیل می دهند که هر یک از آنها جهانی است مانند جهان ما، یعنی دارای اندازه بیکران و سرشار از ماده برجای مانده از میدان عظیم انرژی.

این پدیده مشابه تشکیل قطرات باران داخل ابرها یا حباب های داخل خمیر در حال ورآمدن است. جالب این که حتی اگر بتوانیم با سرعت نور حرکت کنیم نیز هرگز نخواهیم توانست به حباب های دیگر برسیم یا آنها را ببینیم. زیرا سرعت دور شدن آنها از جهان ما از سرعت نور هم بیشتر است، و جالب تر این که هر یک از این جهان ها می توانند دارای ثابت های فیزیکی منحصر به فرد و در نتیجه دارای مشخصاتی کاملاً متفاوت با جهان های دیگر باشند.

به عنوان مثال ابعاد مکانی و زمانی یکی از آنها می تواند با جهان ما متفاوت باشد که در این صورت ممکن است تمامی رویدادهای آن جهان از نوع پیش بینی ناپذیر کامل باشد (مثلاً در جهانی که دو بعد مکانی و دو بعد زمانی دارد) یا اتم ها در آن جهان ناپایدار باشند (مثلاً در جهانی با یک بعد مکانی و چهار بعد زمانی)، یا نسبت قدرت نیروهای فیزیکی بنیادین در آن با نسبت های ثابت جهان ما تفاوت داشته باشد و…

● جهان های کوانتومی

تئوری هایی که تاکنون به آنها پرداختیم هرچند بسیار جالب بودند و می توانند دید ما را نسبت به آنچه در اطراف مان می گذرد تغییر دهند اما هنوز مفهوم چندان قابل توجهی درباره جهان های موازی ما و رابطه آنها با «من» و سرنوشت من ارائه نمی کنند. اکنون قصد داریم از طریق فیزیک کوانتوم به جهان های موازی سفر کنیم که نه در میلیاردها سال نوری آن طرف تر، بلکه در فاصله ای بسیار اندک از دنیای ما قرار دارند.

به ویژه این که در این سفر هم «اکنون» دارای معنایی عمیق تر است و هم «قصد» ما. بر مبنای مکانیک کوانتومی، حالت جهان را تابعی ریاضی به نام «تابع موج» تعیین می کند که شکل کاملاً معینی دارد و در فضایی به نام فضای «هیلبرت» به دور خود می چرخد و با گذشت زمان تکامل می یابد. اما هنگامی که این تابع معین در معرض مشاهده یا اندازه گیری قرار می گیرد، از حالت معین خارج می شود و وضعیتی تصادفی به خود می گیرد، گویی تابع موج به صورت حالتی که مشاهده شده درمی آید.

به عبارتی عمل مشاهده کردن موجب تغییر در آن می شود. بر اساس یکی از تعابیر درباره این موضوع، در جایی که چندین احتمال ماندنی وجود داشته باشد، جهان به هنگام هر مشاهده به چندین نسخه (هر نسخه متناظر با یکی از احتمالات) منشعب می شود. در حالی که موجودات هر جهان بدون هیچ اطلاعی از جهان های دیگر به زندگی خود ادامه می دهند. به عنوان مثال هنگامی که تاسی انداخته می شود، جهان به شش جهان موازی منشعب می شود و هر روی تاس در یکی از جهان ها فرود می آید.

در اینجا دو نگرش مطرح است؛ اول نگرش فیزیکدانی است که در حال بررسی معادلات است و دوم نگرش مشاهده گری که در جهان زندگی می کند. در نگرش اول که در واقع نگرشی از بالا به جهان است، جهان پدیده ای معمولی است که به وسیله تابع موج تعریف می شود و به آرامی تکامل می یابد و هیچ انشعابی ندارد. اما در نگرش دوم، مشاهده گر تنها بخشی از جهان را می بیند و فرآیندی موسوم به جداسازی اجازه دیدن نسخه موازی اش را به او نمی دهد. به عبارتی دیگر هر زمان که مشاهده گر مورد سوال قرار می گیرد، تصمیمی آنی می گیرد یا پاسخی می دهد، اثرات کوانتومی در مغز او موجب می شوند که این فرآیند جداسازی اتفاق افتد. از دیدگاه اول شخص در این هنگام به چندین نسخه تکثیر می شود. اما خود این نسخه ها از وجود کپی دیگرشان بی اطلاع اند و از دیدگاه آنها تنها یک اتفاق کم اهمیت تصادفی یا احتمالی معین رخ داده است.

بر اساس این نظریه می توان درستی جملات غیرواقعی را نیز بهتر تحلیل کرد. مثلاً این جمله را در نظر بگیرید؛ «اگر پدر و مادرم با هم ازدواج نمی کردند من الان اینجا نبودم.» گویی در جهانی موازی آنها با هم ازدواج نکردند و نسخه ای از من هم در آن جهان وجود ندارد، البته لازم به توضیح است که این نتیجه گیری زمانی درست است که کلمات را به صورت ساده و مرسوم به کار می بریم. اما اگر دقیق تر به این نتیجه گیری نگاه کنیم متوجه می شویم که قطعاً اشتباه است چرا که مسلماً «من» قابل نسخه برداری و تکثیرشدن نیستم (یا نیست).

بلکه منظور از من در این نتیجه گیری همان شخصی است که در این جهانی که «من» انتخابش کرده ام با مشخصاتی از جمله نام من شناخته می شود. او متناظر با شخص خاصی در پارسال بوده اما متناظر با او در سال های آینده دسته ای از اشخاص هستند که به هر حال یکی از آنها را انتخاب خواهم کرد و این انتخاب من هیچ اثری بر تابع موج یا کسی که از بالا به جهان ما می نگرد، نخواهد داشت. چرا که تمام این نسخه ها از قبل در داخل تابع موج وجود دارند و خلق شده اند…

● شواهد وجود جهان های دیگر

اگرچه بیشتر مطالب فوق در قالب تئوری های فیزیکی بیان شده که ممکن است مستقیماً قابل ارزیابی نباشند، اما به روش هایی می توان درستی آنها را به طور غیرمستقیم بررسی کرد. به عنوان مثال اکنون دانشمندان اولین ردیاب های امواج گرانشی (امواجی که توسط یک جسم پرجرم شتابدار به وجود می آید و باعث کش آمدن یا جمع شدگی فضا می شوند) را به کار گرفته اند. با بررسی این موج ها ممکن است بتوان وجود پوسته های دیگر غیر از جهان ما را تایید کرد. همچنین بررسی اطلاعات دقیق تر درباره پرتو زمینه کیهانی، ساخت کامپیوترهای کوانتومی، تلاش ها برای یکپارچه سازی نظریه های نسبیت عام و میدان کوانتومی و نیز بررسی مشاهداتی که در شتاب دهنده های ذرات (و ناپدید شدن برخی از آنها) به دست آمده است، از جمله مواردی هستند که اکنون توجه دانشمندان را جلب کرده اند و در آینده ای نه چندان دور می توانند اطلاعات ما درباره جهان های دیگر را مستندتر کنند.

به هر حال این که جهان های دیگر را تا چه اندازه باور داشته باشیم، در اختیار خودمان است. امروزه هم چنان انسان هایی وجود دارند که دنیای اتم ها را نیز افسانه ا ی بیش نمی دانند. اما از سوی دیگر، دانشمندان و محققان «نانوتکنولوژی» سرگرم ساختن موتورهایی هستند که در تصویر چرخ دنده های آنها می توان تعداد اتم ها را شمارش کرد یا اینکه روش های ذخیره سازی سوخت هیدروژنی یا حتی اطلاعات را در ساختارهای اتمی طرح ریزی می کنند.




نوشته شده در تاریخ جمعه 24 دی 1389 توسط . کردستانی | نظرات ()

 

چدن (cast iron) ، آلیاژی از آهن- کربن و سیلیسیم است که همواره محتوی عناصری در حد جزئی (کمتر از ۰.۱ درصد) و غالبا عناصر آلیاژی (بیشتر از ۰.۱ درصد) بوده و به حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی به کار برده میشود. عناصر آلیاژی برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده میشود. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار میروند. اساسا خواص مکانیکی چدن به زمینه ساختاری آن بستگی دارد و مهمترین زمینه ساختار چدنها عبارتند از: فریتی ، پرلیتی ، بینیتی و آستینتی. انتخاب نوع چدن و ترکیب آن براساس خواص و کاربردهای ویژه مربوطه تعیین میشود.

● طبفهبندی چدنها

چدن ها به دو گروه اصلی طبقهبندی میشوند، آلیاژهایی برای مقاصد عمومی که موارد استعمال آنها در کاربردهای عمده مهندسی است و آلیاژهای با منظور و مقاصد ویژه از جمله چدنهای سفید و آلیاژی که برای مقاومت در برابر سایش ، خوردگی و مقاوم در برابر حرارت بالا مورد استفاده قرار میگیرند.

چدن های معمولی (عمومی)

این چدن ها چزو بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و براساس شکل گرافیت به انواع زیر تقسیم میشوند:

▪ چدن های خاکستری ورقه ای یا لایه ای: چدن های خاکستری جزو مهمترین چدن های مهندسی هستند که کاربردی زیاد دارند نام این چدن ها از خصوصیات رنگ خاکستری سطح مقطع شکست آن و شکل گرافیت مشتق میشود.خواص چدن های خاکستری به اندازه ، مقدار و نحوه توزیع گرافیتها و ساختار زمینه بستگی دارد. خود اینها نیز به کربن و سیلیسیم (C.E.V=%C+%⅓Si+%⅓P) و همچنین روی مقادیر جزئی عناصر ، افزودنیهای آلیاژی ، متغیرهای فرایندی مانند، روش ذوب ، عمل جوانه زنی و سرعت خنک شدن بستگی پیدا میکنند. اما به طور کلی این چدن ها ضریب هدایت گرمایی بالایی داشته، مدول الاستیستیه و قابلیت تحمل شوکهای حرارتی کمی دارند و قطعات تولیدی از این چدن ها به سهولت ماشینکاری و سطح تمام شده ماشینکاری آنها نیز مقاوم در برابر سایش از نوع لغزشی است. این خواص آنها را برای ریختگی هایی که در معرض تنشهای حرارتی محلی با تکرار تنشها هستند، مناسب میسازد. افزایش میزان فریت در ساختار باعث استحکام مکانیکی خواهد شد. این نوع حساس بودن به مقاطع نازک و کلفت در قطعات چدنی بدنه موتورها مشاهده می شود دیواره نازک و لاغر سیلندر دارای زمینهای فریتی و قسمت ضخیم نشیمنگاه یا تاقانها زمینهای با پرلیت زیاد را پیدا میکند. همچنین در ساخت ماشین آلات عمومی ، کمپرسورهای سبک و سنگین ، قالبها ، میل لنگها ، شیر فلکههاو اتصالات لولهها و غیره از چدنهای خاکستری استفاده میشود.

▪ چدن های مالیبل یا چکش خوار: چدن های چکش خوار با دیگر چدن ها به واسطه ریخته گری آنها نخست به صورت چدن سفید فرق میکنند. ساختار آنها مرکب از کاربیدهای شبه پایدار در یک زمینهای پرلیتی است بازپخت در دمای بالا که توسط عملیات حرارتی مناسب دنبال میشود باعث تولید ساختاری نهایی از توده متراکم خوشههای گرافیت در زمینه فریتی یا پرلیتی بسته به ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی میشود. ترکیب به کار برده شده براساس نیازهای اقتصادی ، نحوه باز پخت خوب و امکان جذب و امکان تولید ریختهگری انتخاب میشود. مثلا بالا رفتن Si بازپخت را جلو انداخته و موجب عملیات حرارتی خوب و سریعی با سیلکی کوتاه میشود و در ضمن مقاومت مکانیکی را نیز اصلاح مینماید. تاثیر عناصر به مقدار بسیار کم در این چدن ها دست آورد دیگری در این زمینه هستند. Te و Bi تشکیل چدن سفید در حالت انجماد را ترقی داده، B و Al موجب اصلاح قابلیت بازپخت و توام با افزایش تعداد خوشههای گرافیت میشود میزان Mn موجود و نسبت Mn/S برای آسان کردن عمل بازپخت میبایستی کنترل گردد. عناصری از جمله Cu و Ni و Mo را ممکن است برای بدست آوردن مقاومت بالاتر یا افزایش مقاومت به سایش و خوردگی به چدن افزود. دلیل اساسی برای انتخاب چدن های چکش خوار قیمت تمام شده پایین و ماشینکاری راحت و ساده آنهاست. کاربردهای آنها در قطعات اتومبیل قطعات کشاورزی ، اتصالات لوله ها ، اتصالات الکتریکی و قطعات مورد استفاده در صنایع معدنی است.

▪ چدن های گرافیت کروی یا نشکن: این چدن در سال ۱۹۴۸ در فیلادلفیای آمریکا در کنگره جامعه ریخته گران معرفی شد. توسعه سریع آن در طی دهه ۱۹۵۰ آغاز و مصرف آن در طی سال های ۱۹۶۰ روبه افزایش نهاده و تولید آن با وجود افت در تولید چدن ها پایین نیامده است. شاخصی از ترکیب شیمیایی این چدن به صورت کربن ۳.۷% ، سیلیسیم ۲.۵% ، منگنز۰.۳% ، گوگرد ۰.۰۱% ، فسفر ۰.۰۱% و منیزیم ۰.۰۴% است. وجود منیزیم این چدن را از چدن خاکستری متمایز میسازد. برای تولید چدن گرافیت کروی از منیزیم و سریم استفاده میشود که از نظر اقتصادی منیزیم مناسب و قابل قبول است. جهت اصلاح و بازیابی بهتر منیزیم برخی از اضافه شوندههایی از عناصر دیگر با آن آلیاژ میشوند و این باعث کاهش مصرف منیزیم و تعدیل کننده آن است. منیزیم ، اکسیژن و گوگرد زدا است. نتیجتا منیزیم وقتی خواهد توانست شکل گرافیتها را به سمت کروی شدن هدایت کند که میزان اکسیژن و گوگرد کم باشند. اکسیژنزداهایی مثل کربن و سیلیسیم موجود در چدن مایع این اطمینان را میدهند که باعث کاهش اکسیژن شوند ولی فرآیند گوگردزدایی اغلب برای پایین آوردن مقدار گوگرد لازم است. از کاربردهای این چدن ها در خودروسازی و صنایع وابسته به آن مثلا در تولید مفصلهای فرمان و دیسک ترمزها ، در قطعات تحت فشار در درجه حرارت های بالا مثل شیر فلکهها و اتصالات برای طرحهای بخار و شیمیایی غلتکهای خشککن نورد کاغذ ، در تجهیزات الکتریکی کشتیها ، بدنه موتور ، پمپها و غیره است.

▪ چدن های گرافیت فشرده یا کرمی شکل: این چدن شبیه خاکستری است با این تفاوت که شکل گرافیتها به صورت کروی کاذب ، گرافیت تکهای با درجه بالا و از نظر جنس در ردیف نیمه نشکن قرار دارد. میتوان گفت یک نوع چدنی با گرافیت کروی است که کرههای گرافیت کامل نشدهاند یا یک نوع چدن گرافیت لایهای است که نوک گرافیت گرد شده و به صورت کرمی شکل درآمدهاند. ایت چدن ها اخیرا از نظر تجارتی جای خود را در محدوده خواص مکانیکی بین چدن های نشکن و خاکستری باز کرده است.

ترکیب آلیاژ موجود تجارتی که برای تولید چدن گرافیت فشرده استفاده میشود عبارت است از: Mg%۴-۵ ،Ti%۸.۵-۱۰.۵ ، Ca% ۴-۵.۵ ، Al%۱-۱.۵ ، Ce %۰.۲-۰.۵ ،Si%۴۸-۵۲ و بقیه Fe. چدن گرافیت فشرده در مقایسه با چدن خاکستری از مقاومت به کشش ، صلبیت و انعطافپذیری ، عمر خستگی ، مقاومت به ضربه و خواص مقاومت در دمای بالا و برتری بازمینهای یکسان برخوردار است و از نظر قابلیت ماشینکاری ، هدایت حرارتی نسبت به چدن های کروی بهتر هستند. از نظر مقاومت به شکاف و ترک خوردگی برتر از سایر چدن ها است. در هر حال ترکیبی از خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب ، این چدن ها را به عنوان انتخاب ایده آلی جهت موارد استعمال گوناگون مطرح میسازد. مقاومت بالا در مقابل ترکخوردگی آنها را برای قالبهای شمشریزی مناسب میسازد. نشان دادن خصوصیاتی مطلوب در دماهای بالا در این چدن ها باعث کاربرد آنها برای قطعاتی از جمله سر سیلندرها ، منیفلدهای دود ، دیسکهای ترمز ، دیسکها و رینگهای پیستون شده است.

● چدن های سفید و آلیاژی مخصوص

کربن چدن سفید به صورت بلور سمانتیت (کربید آهن ، Fe۳C) میباشد که از سرد کردن سریع مذاب حاصل میشود و این چدن ها به آلیاژهای عاری از گرافیت و گرافیتدار تقسیم میشوند و به صورتهای مقاوم به خوردگی ، دمای بالا، سایش و فرسایش میباشند.

▪ چدن های بدون گرافیت: شامل سه نوع زیر می باشد:

ـ چدن سفید پرلیتی: ساختار این چدنها از کاربیدهای یکنواخت برجسته و توپر M۳C در یک زمینه پرلیتی تشکیل شده است. این چدنها مقاوم در برابر سایش هستند و هنوز هم کاربرد داشته ولی بینهایت شکننده هستند لذا توسط آلیاژهای پرطاقت دیگری از چدن های سفید آلیاژی جایگزین گشتهاند.

ـ چدن سفید مارتنزیتی (نیکل- سخت): نخستین چدن های آلیاژی که توسعه یافتند آلیاژهای نیکل- سخت بودند. این آلیاژها به طور نسبی قیمت تمام شده کمتری داشته و ذوب آنها در کوره کوپل تهیه شده و چدن های سفید مارتنزیتی دارای نیکل هستند. Ni به عنوان افزایش قابلیت سختی پذیری برای اطمینان از استحاله آستنیتی به مارتنزیتی در طی مرحله عملیات حرارتی به آن افزوده میشود. این جدن ها حاوی Cr نیز به دلیل افزایش سختی کاربید یوتکتیک هستند. این چدنها دارای یک ساختار یوتکتیکی تقریبا نیمه منظمی با کاربیدهای یکنواخت برجسته و یکپاره M۳C هستند که بیشترین فاز را در یوتکتیک دارند و این چدنها مقاوم در برابر سایش هستند.

ـ چدن سفید پرکرم: چدن های سفید با Cr زیاد ترکیبی از خصوصیات مقاومت در برابر خوردگی ، حرارت و سایش را دارا هستند این چدنها مقاومت عالی به رشد و اکسیداسیون در دمای بالا داشته و از نظر قیمت نیز از فولادهای ضد زنگ ارزان تر بوده و درجاهایی که در معرض ضربه و یا بازهای اعمالی زیادی نیستند به کار برده میشوند این چدنها در سه طبقه زیر قرار میگیرند:

۱) چدنهای مارتنزیتی با Cr %۱۲-۲۸

۲) چدنهای فریتی با ۳۴-۳۰% Cr

۳) چدنهای آستنیتی با ۳۰-۱۵%Cr و ۱۵-۱۰% Niبرای پایداری زمینه آستنیتی در دمای پایین.

طبقه بندی این چدنها براساس دمای کار ، عمر کارکرد در تنش های اعمالی و عوامل اقتصادی است. کاربرد این چدنها در لولههای رکوپراتو ، میله ، سینی ، جعبه در کورههای زینتر و قطعات مختلف کورهها، قالبهای ساخت بطری شیشه و کاسه نمدهای فلکهها است.

▪ چدن های گرافیت دار:

ـ چدن های آستنیتی: شامل دو نوع (نیکل- مقاوم) و نیکروسیلال Ni-Si ، که هر دو نوع ترکیبی از خصوصیات مقاومت در برابر حرارت و خوردگی را دارا هستند. اگرچه چدن های غیر آلیاژی به طور کلی مقاوم به خوردگی بویژه در محیط های قلیایی هستند، این چدنها به صورت برجستهای مقاوم به خوردگی در محیط هایی مناسب و مختص خودشان هستند. چدن های نیکل مقاوم آستنیتی با گرافیت لایهای که اخیرا عرضه شدهاند از خواص مکانیکی برتری برخوردار بوده ولی خیلی گران هستند. غلظت نیکل و کرم در آنها بسته به طبیعت محیط خورنده شان تغییر میکند. مهمترین کاربردها شامل پمپهای دندهای حمل اسید سولفوریک، پمپ خلا و شیرهایی که در آب دریا مصرف میشوند، قطعات مورد استفاده در سیستمهای بخار و جابهجایی محلولهای آمونیاکی، سود و نیز برای پمپاژ و جابجایی نفت خام اسیدی در صنایع نفت هستند.

ـ چدن های فریتی: شامل دو نوع زیر میباشد: چدن سفید ۵% سیلیسیم در سیلال که مقاوم در برابر حرارت میباشد و نوع دیگر چدن پرسیلیسیم (۱۵%) که از مقاومتی عالی به خوردگی در محیطهای اسیدی مثل اسید نیتریک و سولفوریک در تمام دماها و همه غلظتها برخوردارند. اما برخلاف چدن های نیکل- مقاوم ، عیب آن ، ترد بودن است که تنها با سنگزنی میتوان ماشینکاری نمود. مقاومت به خوردگی آنها در برابر اسیدهای هیدروکلریک و هیدروفلوریک ضعیف است. جهت مقاوم سازی به خوردگی در اسید هیدروکلریک میتوان با افزودن Si تا ۱۸-۱۶% ، افزودن Cr%۵-۳ یا Mo %۴-۳ به آلیاژ پایه ، اقدام نمود.

ـ چدن های سوزنی: در این چدنها Al به طور متناسبی جانشین Si در غلظت های کم میگردد. چدن های آلیاژهای Alدار تجارتی در دو طبقه بندی یکی آلیاژهای تا Al %۶ و دیگری Al%۱۸-۲۵ قرار میگیرند. Al پتانسیل گرافیتهشدگی را در هر دوی محدودههای ترکیبی ذکر شده حفظ کرده و لذا پس از انجماد چدن خاکستری بدست میآید. این آلیاژ به صورت چدنهای گرافیت لایهای ، فشرده و کروی تولید میشوند. مزایای ملاحظه شده شامل استحکام به کشش بالا ، شوک حرارتی و تمایل به گرافیته شدن و سفیدی کم میباشند که قادر میسازند قطعات ریختگی با مقاطع نازکتر را تولید کرد. چدن های با Al کم مقاومت خوبی به پوسته پوسته شدن نشان داده و قابلیت ماشینکاری مناسبی را نیز دارا هستند. محل های پیشنهادی جهت کاربرد آنها منیفلدهای دود ، بدنه توربوشارژرها ، روتورهای دیسک ترمز، کاسه ترمزها ، برش سیلندرها، میل بادامکها و رینگهای پیستون هستند. وجود Al در کنار Si در این نوع چدنها باعث ارائه خواص مکانیکی خوب توام با مقاومت به پوستهشدگی در دماهای بالا میشود. این آلیاژها مستعد به تخلخلهای گازی هستند. آلومینیوم حل شده در مذاب می توان با رطوبت یا هیدروکربنهای موجود در قالب ترکیب شده و هیدروژن آزاد تولید کند. این هیدروژن آزاد قابل حل در فلز مذاب بوده و باعث به وجود آوردن مکهای سوزنی شکل در انجماد میشود.




نوشته شده در تاریخ جمعه 24 دی 1389 توسط . کردستانی | نظرات ()

ممکن است این دو موضوع بیش از آنچه به نظر می رسد به هم مرتبط باشند. انیشتین در یکی از سخنرانی های خود اظهار داشته بود : "درحالیکه خلاقیت بتهوون در موسیقی بر کسی پوشیده نیست، اصالت موسیقی موتزارت او را در جهان جاودان و در انتظار کشف، باقی نگه داشته است."

انیشتین معتقد بود در ماورای مشاهدات و تئوری های فیزیک، موسیقی نهفته شده است و یک هارمونی از پیش ساخته شده بین این دو، تقارن و هماهنگی می آفریند. قوانین موجود در طبیعت، از جمله قانون نسبیت نیز مانند توانایی های موسیقی موتزارت، در انتظار کشف شدن توسط افرادی با قوه شنوایی بخصوص بوده اند.

بنابراین ارائه تئوری های گوناگون تجلی یافته از "تفکر ناب" فردی همچون انیشتین، چندان دشوار و دور از ذهن نخواهد بود. گفته های وی حاکی از این نکته است که او مجذوب موتزارت بود و ارتباط عمیقی بین خلاقیت های ذهنی اش با این آهنگساز بزرگ احساس می نمود.

اما همانگونه که می دانیم انیشتین در زمان تحصیل شاگرد خوبی نبود ولی به موسیقی به عنوان روزنه ای برای بیان هیجانات و احساسات درونی علاقه داشت. زمانی که پنج سال بیشتر نداشت، به فراگیری ویولن پرداخت اما متاسفانه پس از گذشت زمانی اندک تمرینهای خشک و بیش از اندازه به نظرش سخت آمد و با پرتاب صندلی به طرف استادش او را از خانه بیرون راند.

او در سن سیزده سالگی برای اولین بار سونات های موتزارت را کشف کرد. پس از آن ارتباط شگفت انگیز انیشتین با آثار موتزارت آغاز شد، هنس بیلند (Hans Byland) از دوستان دبیرستان انیشتین، در ارتباط با تاثیر موتزارت بر موسیقی او اظهار داشته:

"زمانی که انیشتین در مقابل من ویولنش را به دست گرفت و شروع به نواختن نمود، برای اولین بار اصالت موسیقی موتزارت با خلوص کامل در مقابلم پدیدار گشت."

از سال ۱۹۰۲ تا ۱۹۰۹، زمانی که انیشتین ۶ روز در هفته مشغول مطالعات و تحقیقات فیزیکی بود، موسیقی موتزارت به عنوان منبع تغذیه روح او به شمار می رفت و اساس تفکر خلاقه اش را تشکیل می داد.

موتزارت در نوجوانی با آثارش حیرت همگان را بر می انگیخت و در مقابل انیشتین جوان زندگی کولی واری را برای خود برگزیده بود، ظاهر نامتعارف او با موهای بلند و عشق و علاقه اش به موسیقی و فلسفه، بیشتر او را شبیه به شعرا می کرد تا دانشمندان! اشتیاق او به ویولن و نوازندگی به اندازه ای بود که همواره حضار را مفتون خود می نمود.

انیشتین بارها و بارها از توانایی موتزارت در ساخت قطعاتی متمایز و برجسته تحت شرایط بسیار دشوار سخن رانده است. خود او نیز در سال ۱۹۰۵، زمانی که فرضیه نسبیت را مطرح کرد، درآپارتمانی کوچک با مشکلات مالی و خانوادگی بسیاری دست به گریبان بود.

در بهار همان سال او چهار مقاله ارائه داد که به منزله تحولی در دنیای علم تلقی شد، نظریات او در مورد فضا و زمان که از دید فیزیکی نامتناسب به نظر می رسید، زیبایی و ظرافت طبیعت را در خود نهفته داشت. تئوری هایی که در آنها ساختار و وحدت باطنی که او در آثار باخ و موتزارت کشف نموده بود، به وضوح به چشم می خورد.

انیشتین در کشمکش های خود با مفاهیم بسیار پیچیده ریاضی که به نظریه عمومی نسبیت در سال ۱۹۱۵ ختم شد، از زیبایی و اصالت موسیقی موتزارت بسیار الهام گرفته است.

پسر بزرگ او در این باره می گوید : "هر زمان که پدرم احساس می کرد در کار خود در موقعیت های دشوار قرار گرفته و به ته خط رسیده، به موسیقی پناه می برد که معمولا حلال کلیه مشکلات او بود."

در نهایت، انیشتین احساس نمود که در رشته خود مانند آنچه موتزارت در عرصه موسیقی انجام داده موفق به پرده برداری از پیچیدگی های جهان هستی شده است.

دانشمندان نظریه نسبیت او را زیباترین تئوری فرموله شده تا به امروز بر می شمرند، انیشتین نیز خود تاکید بسیاری بر زیبایی این تئوری داشت، در اظهارات او آمده است: "نادیده گرفتن زیبایی و افسون موجود در این تئوری برای افرادی که موفق به درک کامل آن شده اند، کار بس دشواری است."

در حقیقت این تئوری نگرش یک فرد در مورد ماهیت جهان است و در کمال ناباوری انیشتین با به کار گیری مفاهیم و فرمولهای پیچیده ریاضیات پدیده هایی چون سیاه چاله ها را آشکارا توجیه و تعریف کرده است.

همان تحولی را که موتزارت در موسیقی ایجاد نمود، تئوری نسبیت انیشتین در فیزیک کلاسیک بوجود آورد و مقدمات ورود به عرصه فیزیک اتمی را فراهم نمود. همانگونه که آثار موتزارت نقطه عطفی در دنیای موسیقی است، فعالیت های انیشتین نیز نقشی مشابه را در حیطه علم و دانش ایفا نموده است.

در سال ۱۹۷۹ کنسرتی به مناسبت صدمین سالگرد تولد انیشتین برگزار شد و کوارتت زهی جولیارد (Juilliard Quartet) در منزل انیشتین در پرینستون (Princeton) ایالات متحده به اجرای کنسرت پرداخت، قطعاتی از بتهوون، بارتوک و موتزارت نواخته شد. روبرت من (Robert Mann) نوازنده ویولن پس از اجرای قطعاتی از بارتوک در مورد انیشتین چنین گفت:

"هر چند دکتر انیشتین تمرین چندانی نداشت و اغلب به نت های نوشته شده مراجعه نمی کرد، اما ظرافت انگشتان، هماهنگی و تمرکز او در نواختن بی نظیر بود."




(تعداد کل صفحات:3)      [ 1 ]   [ 2 ]   [ 3 ]  
درباره وبلاگ
سلام دوست عزیز به وبلاگ خودتون خوش امدید . تو این وبلاگ هر چی بخواهید پیدا میشه . فقط خوب بگردید.
Iranbloglist.comوبلاگ برتر را انتخاب کنید.
موضوعات
آخرین مطالب
نظر سنجی
دوست عزیز نظرت راجب وبلاگ چیه




نویسندگان
آرشیو مطالب
پیوند ها
پیوندهای روزانه

 

گالری عکس
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
كل مطالب : عدد
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :



تمام حقوق این وبلاگ و مطالب آن متعلق به صاحب آن می باشد.

قالب وبلاگ

پیامک عاشقانه

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic