تبلیغات
دین.علم.ایرانی

دین.علم.ایرانی

کنجکاوی تنها یک حس نیست بلکه راهیست به سوی هدفی نامعلوم و هیجان انگیز...

با سلام خدمت دوستان

ببخشید چن وقته مطلب نمی زارم آخه امتحانات نهایی نزدیکه و من هم باید درسش بخونم بعد این یه ماه یه ماهو نیم دیگه همیشه وبلاگمو به روز میکنم در ضمن دنبال نویسنده هم میگردم هر کسی خواست همکاری کنه از قسمت نظرات همین پست یا نظرات خصوصی اطلاع بده موضوعی هم که میخاد راجع بهش بنویسه فرقی نمیکنه چی باشه حتی اگه موزیک هم باشه خوبه یا هر چی که فکرشو بکنید میتونید بزارید.( نظراتو هر چن وق یه بار چک میکنم)

با تشکر از همه ی دوستان عزیز
 امین هاشم زاده.



[ شنبه 13 اردیبهشت 1393 ] [ 01:03 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


    آیا زمین در یک چاله فضا-زمان واقع شده است؟



زمان و فضا –بر طبق نظریه نسبیت انیشتین –به یکدیگر بافته شده اند و ساختار تار و پودی چهاربعدی به نام فضا-زمان را به وجود آورده اند.جرم قابل توجه زمین ، این ساختار را به شکل یک گودی در می آورد.مانند شخص سنگینی که وسط یک تشک بادی نشسته باشد (هر چند که چنین خمیدگیهای فضا-زمان را اغلب در محیط اطراف اجرام بسیار پر جرم تر و فشرده تری مانند سیاهچاله‌ها، ستاره های نوترونی، و کوتوله های سفید سراغ داریم اما اگر با دقت کافی محیط اطراف اجرام بسیار کم جرم تری مانند زمین را نیز بررسی کنیم خمیدگی فضا-زمان ناشی از جرم زمین را می توانیم بیابیم).


بر طبق نظریه نسبیت عام انیشتین ، حرکت اجسام در ساختار تار و پودی فضا-زمان صورت می گیرد. یعنی جسم در حال حرکت تابع شکل فضا-زمانی است که در آن واقع شده است. بر اساس این نظریه، گرانش باعث تغییر شکل ساختار فضا-زمان می شود و در نتیجه حرکت جسم نیز بر اثر میدان گرانشی تغییر می کند. می توان گفت که به زبان انیشتین گرانش در اصل حرکت اجسام در مسیر خمیدگی ساختار فضا-زمان در اطراف جسم پرجرم است. یعنی وقتی زمین ر مداری به دور خورشید در گردش است از دید نسبیتی به دلیل انحنای فضا-زمان اطراف خورشید در این مسیر هدایت می شود.


اگر زمین ثابت بود، ضرورتی برای انجام این کاوش نبود، ولی از آنجا که زمین به دور خود حرکت دورانی دارد ، این خمیدگی نیز باید همراه با زمین بچرخد.زمین با پیچ و تاب دادن ساختار فضا-زمان به دور خود به آرامی آن را به صورت یک ساختار چرخشی چهار بعدی در می آورد.این همان چیزی است که ماهواره گرانش کاو یا GP-B برای آزمایش آن به فضا فرستاده شده است.


این آزمایش براساس فکر بسیار ساده ای انجام می شود: یک ژیروسکوپ (گردش نما) در حال چرخش در مداری در نزدیکی زمین قرار می دهند ، در حالی که محور چرخش آن به سمت یک ستاره بسیار دور -در نقش یک مرجع ثابت و بدون حرکت- نشانه رفته است. بدون وجود نیروهای خارجی، محور ژیروسکوپ باید تا ابد به سمت همان ستاره ثابت بماند.ولی چون فضا-زمان در نزدیکی زمین خمیده است، جهت محور ژیروسکوپ به مرور زمان تغییر می کند.با اندازه گیری بسیار دقیق تغییرات جهت محور ژیروسکوپ نسبت به ستاره، می توان میزان خمیدگی فضا-زمان را در نزدیکی زمین اندازه گرفت.


اما در عمل این آزمایش بسیار دشوار است :

چهار ژیروسکوپی که در GP-B کار گذاشته شده اند، کامل ترین کره هایی هستند که تا به حال به دست بشر ساخته شده اند.این کره ها که هر کدام به اندازه یک توپ پینگ پونگ اند (به قطر حدود ۴ سانتی متر)، از جنس سیلیکون و کوارتز هستند. هیچ گاه اختلاف آنها با یک کره کامل بیش از ۴۰ لایه اتمی نیست. اگر ژیروسکوپ ها کاملا کروی نبودند، محور چرخش آنها حتی بدون اثرات نسبیتی ‌، حرکت می کرد.


بر طبق محاسبات فضا-زمان انحنا پیدا کرده در نزدیکی زمین باعث می شود تا محور ژیروسکوپ در طول یک سال به اندازه ی ۰٫۰۴۱ ثانیه قوس جابه جا شود. یک ثانیه قوس ۳۶۰۰/۱ یک درجه است. برای اندازه گیری دقیق این زاویه، GP-B به دقت سنجش فوق العاده ۰٫۰۰۰۵ ثانیه قوس نیاز دارد.این عمل مانند آن است که بخواهیم قطر یک ورق کاغذ را از فاصله ی ۱۵۰ کیلومتری اندازه بگیریم.


محققان GP-B فناوری های کاملا جدیدی را برای این اندازه گیری اختراع کرده اند. آنان ماهواره گرانش کاو را کاملا «بدون لرز» ساخته اند تا در هنگام حرکت ماهواره در لایه های بالایی جو به ژیروسکوپ ها لرزشی وارد نشود. آنها دریافتند که چگونه از نفوذ میدان مغناطیسی زمین به داخل فضاپیما جلوگیری کنند و همچنین دستگاهی را برای اندازه گیری چرخش ژیروسکوپ ، بدون تماس با آن، اختراع کردند.


فرانسیس اوریت ، استاد فیزیک دانشگاه استنفورد و محقق اصلی پروژه GP-B می گوید: «در جریان انجام آزمایش هیچ حادثه غافلگیر کننده ای اتفاق نیفتاده است.» اکنون که مرحله جمع آوری اطلاعات پایان یافته است ، او می گوید : «دانشمندان GP-B با اشتیاق و علاقه بیشتری به کار خود ادامه می دهند و کار سخت پیش روی خود را نادیده نمی گیرند.»


در مرحله بعدی آنها باید اطلاعات گرفته شده را به طور دقیق و کامل بررسی کنند.اوریت توضیح می دهد که دانشمندان GP-B این کار را در سه مرحله انجام می دهند: در مرحله اول آنان اطلاعات را به صورت روز به روز بررسی می کنند تا بی نظمی های موجود در آنها را بیابند. سپس اطلاعات را به صورت ماه به ماه در می آورند و در نهایت آنها را به صورت یک مجموعه کامل به دست آمده در طول یک سال، تحلیل می کنند. بدین ترتیب دانشمندان ایرادات موجود در اطلاعات را ، که از طریق یک روش تجزیه و تحلیل ساده نمی توان پیدا کرد، می یابند.


نهایتا دانشمندان از سراسر دنیا نتایج را به دقت بررسی می کنند.اوریت می گوید: «بدین طریق به سخت ترین منتقدان، اجازه شرکت در این پروژه داده می شود.» اگر GP-B بتواند به طور دقیق چاله فضا-زمانی را که انتظار می رود مشخص کند، بدین معنی است که بر اساس باور عمومی فیزیکدانان نظریه انیشتین حقیقت داشته است ولی اگر این گونه نشود، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ شاید ایرادی در نظریه نسبیت عام انیشتین یافته شود. اختلاف کوچکی که ظهور انقلابی بزرگ را در فیزیک عصر جدید اعلام خواهد کرد.





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:آیا زمین در یک چاله فضا-زمان واقع شده است؟، فیزیک، نظریه نسبیت چیست؟، چاله فضا-زمان چیست؟، نظریه نسبیت عام حرکت را چگونه توصیف میکند؟، آلبرت انیشتن، آیا نظریه نسبیت رد شدنی است؟،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:17 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


                             برخی نتایج حاصل از نسبیت


اینشتین با نظریه نسبیت خاص خود نشان داد که سه قانون فیزیک نیوتن تنها در شرایط خاصی آنهم بصورت تقریبی صحت دارند و هنگامی که سرعت اجسام زیاد شده و با سرعت نور قابل مقایسه شوند به هیچ وجه نمی توان قوانین نیوتن را در مورد اجسام حتی با تقریب بالا بکار برد. همچنین نظریه نسبیت عام او نشان داد که باز نظریه نیوتن راجع به قانون جاذبه عمومی دقیق نمی باشد و در میدان های جاذبه بسیار قوی فرمول نیوتن جای بحث دارد.


مطالعه حرکت عطارد (Mercury) به دور خورشید از دیر باز مورد علاقه ستاره شناسان و فیزیک دانان بوده است. مشکل اینجا بوجود آمد که مشاهده شد صفحه ای که عطارد در آن به دور خوشید می چرخد خود دارای حرکت می باشد.


اندازه گیری ها نشان داد که این حرکت در هر یکصد سال معادل ۴۳ ثانیه (در اینجا منظور از ثانیه واحد اندازه گیری کمان می باشد که معادل ۱/۳۶۰۰ درجه است) می باشد. با وجود آنکه این مقدار حرکت برای هر سال بسیار کم می باشد اما قانون جاذبه عمومی نیوتن از توجیه آن عاجز است.


نیوتن معتقد بود که نور در یک مسیر مستقیم حرکت می کند اما اینشتین نشان داد که اگر جسمی دارای یک میدان جاذبه بزرگ باشد و نور از کنار آن عبور کند دچار انحراف از مسیر مستقیم خود می شود.


دیگر مواردی که از قانون نسبیت عام می توان نتیجه گرفت آن که نور ستارگانی که دارای میدانهای مغناطیسی قوی میباشند در راه رسیدن به زمین تغییر طول موج می دهند. این اثر که به Red Shift مشهور است، باعث می شود طول موج نور این ستاره ها بزرگتر شود. این مسئله که باز با قوانین نیوتن قابل تحلیل نمی باشد توسط معادلات تئوری نسبیت عام بسادگی مدل می شود.





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:برخی نتایج حاصل از نسبیت، فیزیک، نظریه نسبیت، نظریه نسبیت به ما چه میگوید؟، نظریه نسبیت چگونه اثبات شد؟، کاربرد های نظریه نسبیت در فیزیک، آلبرت انیشتن،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:15 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


                        نظریه نسبیت عام به زبان ساده


نسبیت عام برای حرکتهایی ساخته شده که در خلال حرکت سرعت تغییر می کند یا باصطلاح حرکت شتابدار دارند. شتاب گرانش زمین g که همان عدد ۹٫۸۱m/s است نیز یک نوع شتاب است. پس نسبیت عام با شتابها کار دارد نه با حرکت. نظریه ای است راجع به اجرامی که شتاب ثقل دارند. به طور کلی، در هر کجای جهان، جرمی که در فضای خالی باشد، حتما یک شتاب جاذبه در اطراف خود دارد که مقدار عددی آن وابسته به جرم آن جسم می باشد. پس در اطراف هر جسمی شتابی وجود دارد.

 نسبیت عام با این شتابها سر و کار دارد و بیان می کند که هر جسمی که از سطح یک سیاره دور شود زمان برای او کند تر میشود. یعنی مثلا، اگر دوربینی روی ساعت من بگذارند و از عقربه های ساعتم فیلم زنده بگیرند و روی ساعت آدمی که دارد بالا میرود و از سیاره ی زمین جدا میشود هم دوربینی بگذارند و هر دو فیلم را کنار هم روی یک صفحه ی تلویزیونی پخش کنند، ملاحظه خواهیم کرد که ساعت من تند تر کار می کند.

 نسبیت عام نتایج بسیار عجیب و قابل اثبات در آزمایشگاهی دارد. مثلا نوری که به اطراف ستاره ای سنگین میرسد کمی بسمت آن ستاره خم میشود. سیاهچاله ها(سیاهچاله ها: اگر یه ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از انجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده میشود و یک حفره سیاه رنگ مثل یه قیف درست میکند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمیتواند از آن فرار کند) هم بر اساس همین خاصیت است که کار می کنند. جرم انها بقدری زیاد و حجمشان بقدری کم است که نور وقتی از کنار آنها می گذرد به داخل آنها می افتد و هرگز بیرون نمی آید.


آلبرت انیشتین در نظریه نسبیت خاص با حرکت شتابدار و یا با گرانش کاری نداشت. اولین موضوعات را در نظریه نسبیت عام خود که در ۱۹۱۵ انتشار یافت مورد بحث قرار داد.نظریه نسبیت عام دید گرانشی را بکلی تغییر داد و در این نظریه جدید نیرو ی گرانش را مانند خاصیتی از فضا در نظر گرفت نه مانند نیرویی بین اجرام ، یعنی برخلاف آنچه که اسحاق نیوتن گفته بود!

 در نظریه او فضا در مجاورت ماده کمی انحنا پیدا می‌کرد. در نتیجه حضور ماده اجرام ، مسیر یا به اصطلاح کمترین مقاومت را در میان منحنیها اختیار می‌کردند. با این که فکر آلبرت انیشتین عجیب به نظر می‌رسید می‌توانست چیزی را جواب دهد که قانون ثقل نیوتن از جواب دادن آن عاجز می ماند. سیاره اورانوس در سال ۱۷۸۱ میلادی کشف شده بود و مدارش به دور خورشید اندکی ناجور به نظر می‌رسید و یا به عبارتی کج بود!

نیم قرن مطالعه این موضوع را خدشه ناپذیر کرده بود.بنابر قوانین اسحاق نیوتن می بایست جاذبه ای برآن وارد شود. یعنی باید سیاره ای بزرگ در آن طرف اورانوس وجود داشته باشد تا از طرف آن نیرو یی بر اورانوس وارد شود.در سال ۱۸۴۶ میلادی اختر شناس آلمانی دوربین نجومی خودش را متوجه نقطه ای کرد که « لووریه» گفته بود و بی هیچ تردید سیاره جدیدی را در آنجا دید که از آن پس نپتون نام گرفت.نزدیک ترین نقطه مدار سیاره عطارد به خورشید در هر دور حرکت سالیانه سیاره تغییر میکرد و هیچ گاه دوبار پشت سر هم این تغییر در یک نقطه خاص اتفاق نمی‌افتاد.

اختر شناسان بیشتر این بی نظمی ها را به حساب اختلال ناشی از کشش سیاره های مجاور عطارد می دانستند! مقدار این انحراف برابر ۴۳ ثانیه قوس بود. این حرکت در سال ۱۸۴۵ به وسیله لووریه کشف شد بالاخره با ارائه نظریه نسبیت عام جواب فراهم شد این فرضیه با اتکایی که بر هندسه نااقلیدسی داشت نشان داد که حضیض هر جسم دوران کننده حرکتی دارد علاوه برآنچه اسحاق نیوتن گفته بود.وقتی که فرمولهای آلبرت انیشتین را در مورد سیاره عطارد به کار بردند، دیدند که با تغییر مکان حضیض این سیاره سازگاری کامل دارد.

 سیاره هایی که فاصله شان از خورشید بیشتر از فاصله تیر تا آن است تغییر مکان حضیضی دارند که به طور تصاعدی کوچک می شوند.اثر بخش‌تر از اینها دو پدیده تازه بود که فقط نظریه آلبرت انیشتین آن‌را پیشگویی کرده بود. نخست آنکه آلبرت انیشتین معتقد بود که میدان گرانشی شدید موجب کند شدن ارتعاش اتمها می شود و گواه بر این کند شدن تغییر جای خطوط طیف است به طرف رنگ سرخ!

 یعنی اینکه اگر ستاره ای بسیار داغ باشد و به طوری که محاسبه می کنیم بگوییم که نور آن باید آبی درخشان باشد در عمل سرخ رنگ به نظر می‌رسد کجا برویم تا این مقدار قوای گرانشی و حرارت ی بالا را داشته باشیم، پاسخ مربوط به کوتوله های سفید است.دانشمندان به بررسی طیف کوتوله های سفید پرداختند و در حقیقت تغییر مکان پیش بینی شده را با چشم دیدند! اسم این را تغییر مکان آلبرت انیشتینی گذاشتند.

 آلبرت انیشتین می گفت میدان گرانشی شعاع های نور را منحرف می‌کند. چگونه ممکن بود این مطلب را امتحان کرد. اگر ستاره ای در آسمان آن سوی خورشید درست در امتداد سطح آن واقع باشد و در زمان کسوف خورشید قابل رؤیت باشد اگر وضع آنها را با زمانی که فرض کنیم خورشیدی در کار نباشد مقایسه کنیم خم شدن نور آنها مسلم است. درست مثل موقعی که انگشت دستتان را جلوی چشمتان در فاصله ۸ سانتیمتری قرار دهید و یکبار فقط با چشم چپ و بار دیگر فقط با چشم راست به آن نگاه کنید به نظر می رسد که انگشت دستتان در مقابل زمینه پشت آن تغییر جا می‌دهد ولی واقعاً انگشت شما که جابجا نشده است!


دانشمندان در موقع کسوف در جزیره پرنسیپ پرتغال واقع در آفریقای غربی دیدند که نور ستاره ها به جای آنکه به خط راست حرکت کنند در مجاورت خورشید و در اثر نیرو ی گرانشی آن خم می شوند و به صورت منحنی در می آیند. یعنی ما وضع ستاره ها را کمی بالاتر از محل واقعیش می‌بینیم.ماهیت تمام پیروزیهای نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین نجومی بود ولی دانشمندان حسرت می کشیدند که ای کاش راهی برای امتحان آن در آزمایشگاه داشتند.ـ نظریه آلبرت انیشتین به ماده به صورت بسته متراکمی از انرژی نگاه می کرد به همین خاطر می گفت که این دو به هم تبدیل پذیرند یعنی ماده به انرژی و انرژی به ماده تبدیل می شود. E = mc².

 دانشمندان به ناگاه جواب بسیاری از سؤالها را یافتند. پدیده رادیواکتیوی به راحتی توسط این معادله توجیه شد. کم کم دانشمندان متوجه شدند که هر ذره مادی یک پادماده مساوی خود دارد و در اینجا بود که ماده و انرژی غیر قابل تفکیک شدند.تا اینکه آلبرت انیشتین طی نامه ای به رئیس جمهور آمریکا نوشت که می توان ماده را به انرژی تبدیل کنیم و یک بمب اتمی درست کنیم و آمریکا دستور تأسیس سازمان عظیمی را داد تا به بمب اتمی دست پیدا کند. برای شکافت هسته اتم اورانیوم ۲۳۵ انتخاب شد.

 اورانیوم عنصری است که در پوسته زمین بسیار زیاد است. تقریباً ۲ گرم در هر تن سنگ! یعنی از طلا چهارصد مرتبه فراوانتر است اما خیلی پراکنده.در سال ۱۹۴۵ مقدار کافی برای ساخت بمب جمـع شـده بود و ایـن کار یعنی ساختن بمب در آزمایشگاهــی در « لوس آلاموس » به سرپرستی فیزیکدان آمریکایی «رابرت اوپنهایمر» صورت گرفت. آزمودن چنین وسیله ای در مقیاس کوچک ناممکن بود. بمب یا باید بالای اندازه بحرانی باشد یا اصلاً نباشد و در نتیجه اولین بمب برای آزمایش منفجر شد.

در ساعت ۵/۵ صبح روز ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵ برابر با ۲۵ تیرماه ۱۳۲۴ و نیرو ی انفجاری برابر ۲۰ هزار تنT.N.T آزاد کرده دو بمب دیگر هم تهیه شد. یکی بمب اورانیوم بنام پسرک با سه متر و ۶۰ سانتیمتر طول و به وزن ۵/۴ تن و دیگری مرد چاق که پلوتونیم هم داشت. اولی روی هیروشیما و دومی روی ناکازاکی در ژاپن انداخته شد.

 صبح روز ۱۶ اوت ۱۹۴۵ در ساعت ۱۰ و ده دقیقه صبح شهر هیروشیما با یک انفجار اتمی به خاک و خون کشیده شد. با بمباران هیروشیما جهان ناگهان به خود آمد، ۱۶۰۰۰۰ کشته. در یک روز وجدان خفته فیزیکدان ها بیدار شد! « اوپنهایمر» مسئول پروژه بمب و دیگران از شدت عذاب وجدان لب به اعتراض گشودند و به زندان افتادند. آلبرت انیشتین اعلام کرد که اگر روزی بخواهم دوباره به دنیا بیایم دوست دارم یک لوله‌کش بشوم نه یک دانشمند!





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:نظریه نسبیت عام به زبان ساده، فیزیک، نسبیت عام، نسبیت عام چیست؟، نظریه نسبیت عام چگونه اثبات شد؟، آلبرت انیشتن، مفهمو نظریه نسبیت عام،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:11 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


                               تاریخچه نظریه نسبیت عام


انیشتین در نوامبر سال ۱۹۱۵یک سری سخنرانی‌هایی در آکادمی علوم پروس ایراد کرد که در آن نظریه جدید گرانش، موسوم به نسبیت عام را مطرح کرد. او در آخرین سخنرانی ای که ایراد کرد معادله‌ای را مطرح کرد که جانشین قانون جاذبه نیوتون شد، معادله میدان انیشتین. این نظریه قائل به این است که نه تنها کسانی که یا یک سرعت ثابت در حرکتند، بلکه تمامی ناظران یکسان و هم ارز هستند. در نسبیت عام، گرانش دیگر نیرو محسوب نمی‌شود (مانند قانون جاذبه نیوتون)، بلکه نتیجه خمیدگی مکان- زمان است .


به خاطر جنگ، مقالاتی که انیشتین در مورد نسبیت عام چاپ کرده بود، در خارج از آلمان در دسترس نبود. خبر نظریه جدید انیشتین توسط فیزیک دانهای هلندی هنریک آنتون لورنتز و پل اهرنفست و همکار آنها ویلیام دو سیتر که مدیر رصد خانه لیدن بود، به ستاره شناسان انگلیسی زبان در انگلیس و آمریکا رسانده شد. در انگلیس، آرتور استنلی ادینگتون که دبیر انجمن نجوم سلطنتی از دو سیتر خواست تا یک سری مقالاتی به زبان انگلیسی به نفع منجمان بنویسد

نظریه جدید او را مجذوب خود ساخته بود و از این رو یکی از مدافعان و مبلغان اصلی نسبیت شد. . اغلب ستاره شناسان، هندسی سازی گرانش توسط انیشتین را نمی‌پسندیدند و معتقد بودند پیش بینی‌های او در مورد خمیدگی نور و به قرمزی گرایی گرانشی درست از آب در نخواهد آمد. در سال ۱۹۱۷، منجمان رصد خانه ویلسون در کالیفرنیای جنوبی نتایج تحلیل طیف نور را که در ظاهر نشان می‌داد که در پرتو خورشید به قرمزی گرایی گرانشی وجود ندارد، منتشر کردند.

 در سال ۱۹۱۸، منجمان رصد خانه لیک در شمال کالیفرنیا تصاویری از خورشیدگرفتگی که در ایالات متحده قابل رویت بود گرفتند.پس از پایان جنگ، آنها نتایج بررسی‌های خود را اعلام کردند و مدعی شدند که پیش بینی نسبیت عام انیشتین در خصوص خمیدگی نور اشتباه بوده‌ است. با این حال آنها به خاطر خطاهای احتمالی فراوان، هیچگاه اقدام به چاپ نتایجی که به دست آورده بودند نکردند .

آرتور استنلی ادینگتون، طی سفرهایی که درماه می ‌سال ۱۹۱۹ در زمانی که خورشید گرفتگی در بریتانیا رخ داد، به سوبرال سیارا برزیل و جزیره پرینسیپ در ساحل غربی آفریقا داشت، اندازه گیری خمیدگی گرانشی عدسی نور ستاره را به هنگام عبور از نزدیکی خورشید تحت نظارت داشت و در نهایت به این نتیجه رسید که محل قرار گرفتن ستاره از خورشید دورتر است. این حالت عدسی گرایی گرانشی نامیده می‌شود و وضعیت ستاره‌های مشاهده شده دو برابر حالتی بود که فزیک نیوتنی پیش بینی اش را می‌کرد.

 معهذا، این حالت با پیش بینی هم ارزی میدانی انیشتین نسبیت عام همخوان بود. ادینگتون اعلام کرد که نتایج به دست آمده پیش بینی انیشتین را تایید می‌کند و مجله تایمز در هفتم نوامبر آن سال با اتنخاب تیتر زیر تایید شدن پیش بینی انیشتین را گزارش کرد: «انقلابی در علم، نظریه‌ای جدید در مورد جهان، ایده‌های نیوتن اعتبار خود را از دست می‌دهد.»

 ماکس بورن، برنده جایزه نوبل از نسبیت عام به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین دستاورد و شاهکار تفکر بشری در مورد طبیعت›› بر شمرد و پل دیراک نیز که یکی از برندگان جایزه نوبل است، از آن به عنوان ‹‹ بزرگ ‌ترین اکتشاف علمی آن زمان›› یاد کرد. این اظهار نظرها و تبلیغات متعاقب از آن، باعث شهرت و معروفیت انیشتین شد.او در سطح جهانی معروف شد که موفقیت استثنایی و خاصی برای یک دانشمند محسوب می‌شود.


با این حال هنوز هم بسیاری از دانشمندان به دلایل مختلفی که شامل دلایل علمی (مخالفت با تفسیر انیشتین از آزمایش ‌های انجام شده، اعتقاد به اتر و یا ضرورت وجود ملاک مطلق) و دلایل روانی- اجتماعی (محافظه کاری، یهود ستیزی) می‌شد، نظریات انیشتین را نمی‌پذیرفتند. به نظر انیشتین، اغلب مخالفتهایی که با نظریه او می‌شد، از جانب آزمایش-باورانی بود که درک ناچیزی از نظریه مطرح شده داشتند .


شهرتی که انیشتین بعد از چاپ مقاله ۱۹۱۹دست آورده بود، باعث شد بسیاری از دانشمندان نسبت به ابراز نفرت و انزجار کنند و نفرت و انزجار برخی از آنها حتی تا دهه ۳۰نیز ادامه یافت. مباحث زیادی در مورد ابراز انزجار نسبت به شهرت و معروفیت انیشتین وجود دارد، بویژه در میان آن دسته: از فیزیک ‌دانان آلمانی که بعد‌ها جنبش ضد انیشتینی ‹‹دویچه فیزیک›› را در مقدمه Klaus Hentschel ؛ یعنی ‹‹ فیزیک و سوسیالسم اجتماعی›› به راه انداختند.


انیشتین در ۳۰مارس سال ۱۹۲۱، یعنی همان سالی که برنده جایزه نوبل شد، برای ایراد سخنرانی در مورد نظریه جدید نسیبت به نیویورک رفت. اگرچه امروزه انیشتین به خاطر فعالیتهایش در مورد نسبیت شهرت یافته، اما جایزه نوبل به خاطر کارهای او در مورد اثر فوتوالکتریک به او اعطا شد؛ چرا که در مورد نسبیت عام در آن زمان هنوز اختلاف نظر وجود داشت. هیات نوبل با خود به این نتیجه رسیند که اشاره به آن نظریه انیشتین در نوبل که اختلاف نظر و مخالفت در مورد آن کمتر است، بیشتر مورد قبول جامعه علمی واقع خواهد شد.





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:تاریخچه نظریه نسبیت عام، نظریه نسبیت، فیزیک، نسبیت عام چیست؟، نسبیت عام انیشتن، آلبرت انیشتن، مفهوم نسبیت عام چیست؟،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:08 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


                                      نسبیت زمان!


از نتایج جالب تئوری نسبیت خاص می توان به بیان ارتباط میان زمان و و فضا (فاصله) و اینکه تمام موجودیت ها در دنیا با یکدیگر مرتبط بوده و بر یکدیگر اثر می گذارند، اشاره کرد. نیوتن معتقد بود که زمان ثابت است و در تمام نقاط به یک صورت عمل می کند. اما اینشتین نشان داد که اینگونه نیست.


مثال جالبی که معمولا” در این باره بیان می شود آن است که دو برادر دوقلو را در نظر بگیرید. یکی روی زمین می ماند و دیگری با یک فضا پیما با سرعت نزدیک به نور به سمت فضا حرکت می کند. پس از آنکه برادر روی زمین ۱۰۰ سال از عمرش بگذرد، برادری که در فضا پیما می باشد فقط یکسال از عمرش گذشته است!





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:نسبیت زمان، نظریه نسبیت، مفهوم نسبیت زمان چیست؟، فیزیک، چه ارتباطی میان فضا و زمان وجود دارد؟، البرت انیشتن،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:05 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


                                                     نظریه نسبیت خاص   


نسبیت خاص یکی از نظریاتی است که انیشتین مطرح کرده و شامل سه پدیده در سرعت ‌های بالا است .


* انقباض لورنتزی که کاهش طول جسم در مسیر حرکت است

* اتساع زمان که کند شدن زمان است

* افزایش جرم


نسبیت خاص بطور خلاصه تنها نظریه ایست که در سرعتهای بالا ( در شرایطی که سرعت در خلال حرکت تغییر نکند–سرعت ثابت) میتوان به اعداد و محاسباتش اعتماد کرد. جهان ما به گونه ای است که در سرعتهای بالا از قوانین عجیبی پیروی می کند که در زندگی ما قابل دیدن نیستند.

 مثلا وقتی جسمی با سرعت نزدیک سرعت نور حرکت کند زمان برای او بسیار کند می گذرد. و همچنین ابعاد این جسم کوچک تر میشود. جرم جسمی که با سرعت بسیار زیاد حرکت می کند دیگر ثابت نیست بلکه ازدیاد پیدا می کند. اگر جسمی با سرعت نور حرکت کند، زمان برایش متوقف می شود، طولش به صفر میرسد و جرمش بینهایت میشود.





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:نظریه نسبیت خاص، نسبیت خاص انیشتن چیست؟، فیزیک، نظریه نسبیت، تفاوت های نظریه نسبیت عام و خاص انیشتن، آلبرت انیشتن،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:03 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


نظریه نسبیت آلبرت انیشتین


تئوری جاذبه ای که نیوتن (Newton) ارائه کرد، خیلی زود بدون تقریبآ هیچ سوالی جدی مورد پذیرش دانشمندان قرار گرفت. تا اینکه در اوایل قرن بیستم آلبرت اینشتین (Albert Einstein 1879-1955) با ارائه نظریه نسبیت خاص در سال ۱۹۰۵ و نظریه نسبیت عام در سال ۱۹۱۵ نه تنها قوانین فیزیک و جاذبه عمومی نیوتن بلکه پایه های فیزیک عصر خود را لرزاند.


هر چند قبل از او ماکس پلانک (Max Planck) با ارائه نظریه کوانتم (Quantum) تا حد زیادی فیزیک نیوتنی را زیر سئوال برده بود اما اینشتین با انتشار مقاله های خود راجع به تئوری نسبیت رسماً ثابت کرد که فیزیک نیوتن در حالت های بسیار خاص پاسخگوی پدیده های فیزیکی می باشد.


وی بعد ها با فعالیت هایی که در سالهای ۱۹۲۰ تا ۱۹۲۵ انجام داد بعنوان یکی از پایه گذاران اصلی مکانیک کوانتم نیز شناخته شد.
آلبرت اینشتین طی سالهای ۱۹۳۰ الی ۱۹۵۵ به بررسی رفتار جهان هستی پرداخت و مقالاتی در این باره منتشر کرد. او می خواست با ترکیب تئوری نسبیت و کوانتم به تئوری جامعی برای مدل کردن جهان هستی دست پیدا کند که زندگی این فرصت را برای تکمیل کار به او نداد. اما بعد ها در سال ۱۹۳۳ هابل (Hubble) و هومنسون (Humanson) با تحقیقاتی که در زمینه کهکشانهای مختلف انجام دادند بر نظریه های او راجع به جهان هستی صحه گذاردند.


آلبرت انیشتین دو نظریه دارد. نسبیت خاص را در سن ۲۵ سالگی بوجود آورد و ده سال بعد توانست نسبیت عام را مطرح کند.





طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:نظریه نسبیت آلبرت انیشتین، فیزیک، نظریه نسبیت چیست؟، نظریه نسبیت، چرا فیزیک نیوتونی ناقص است؟،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 07:00 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


سیاهچاله چیست؟



سیاهچاله شیئی با نیروی جاذبه ی بسیار قوی است که هیچ چیز (حتی نور) نمی تواند از میدان جاذبه ی آن بگریزد. «کارل شوارتس شیلد»، ستاره شناس آلمانی، در سال 1907 میلادی وجود سیاهچاله ها را در فضا پیش بینی کرد.

سیاهچاله
سیاهچاله

 او از لحاظ تئوری ثابت کرد که سیاهچاله ها هنگامی به وجود می آیند که ستارگانغول پیکر به مرحله ی مرگ می رسند.

ستارگان طی چند میلیارد سال، روند تکاملی خود را طی می کنند. دو نیرو باعث می شود که اندازه ی یک ستاره در حد طبیعی حفظ شود. موادّ موجود در ستاره در اثر حرارت بسیار بالا منبسط می شوند؛ در نتیجه نیرویی به وجود می آید که آنها را از یکدیگر دور می کند. از طرف دیگر، نیروی جاذبه ی بسیار زیاد، موادّ تشکیل دهنده ی ستاره را به سوی خود جذب می کند.

سیاهچاله
سیاهچاله

پس از گذشت چند میلیارد سال از عمر ستاره، سوخت آن کاهش می یابد و دمای هسته پایین می آید. در این حالت، نیروی جاذبه بیشتر از نیروی ناشی از انبساط می شود. پس از آن، به تدریج ستاره دچار فروپاشی شده، حرارت و فشار درونی آن بالا می رود. در این مرحله،و اکنش های هسته ای جدید رخ می دهد و سطح خارجی ستاره در اثر فشار ناشی از این واکنش ها، مجدداً منبسط می شود. به این ترتیب، ستاره به یک «غول سرخ» تبدیل می شود. اندازه ی غول سرخهزاران بار بیشتر از اندازه ی اولیه ی ستاره است.

سیاهچاله
سیاهچاله

 سرانجام پس از میلیونها سال این واکنشهای هسته ای نیز به پایان می رسند و ستاره در اثر نیروی جاذبه اش فرو می پاشد و به یک «کوتوله ی سفید» تبدیل می شود.


 ستاره وقتی به صورت کوتوله ی سفید در می آید، بسیار فشرده می شود. این فشردگی به حدی زیاد است که موجب شکسته شدن اتم های داخل ستاره می شود. در این مرحله، دیگر واکنشهای هسته ای صورت نمی گیرند؛ ولی انرژی ناشی از فروپاشی، گرما تولید می کند و کوتوله ی سفید با درخشش کم از خود نور منتشر می کند. پس از آن، به تدریج این انرژی به اتمام می رسد و ستاره سرد می شود. در این مرحله، عمر ستاره به پایان می رسد و به یک «کوتوله ی سیاه» تبدیل می شود که هیچ نوری ندارد و دیده نمی شود.

سیاهچاله
سیاهچاله

اگر جرم ستاره در زمان فروپاشی بین 4/1 تا سه برابر جرم خورشید منظومه ی شمسی باشد، در اثر نیروی جاذبه ی حاصل از فروپاشی به مرحله ی بعد از کوتوله ی سفید نمی رسد. ولی اگر جرم آن بیش از این مقدار باشد، در اثر برخورد پروتونها و الکترونها، نوترون تولید می شود.

 در این حالت به ستاره، «ستاره ی نوترونی» می گویند.ستاره های نوترونی بسیار فشرده اند و چگالی بالایی دارند. اندازه ی ستاره ی نوترون کوتوله ی سفید و نیروی جاذبه ی آن ده میلیارد برابر ستاره ی اولیه است. نوری که از ستاره ی نوترونی ساطع می شود، انرژی آن را کاهش می دهد؛ در نتیجه اندازه ی آن بیش از پیش کاهش می یابد.

 پس از آن، ستاره به مرحله ای می رسد که هیچ نوعی تشعشعی از آن خارج نمی شود. در این مرحله، چگالی ستاره به اندازه ای زیاد می شود که حتّی نور نیز نمی تواند از میدان جاذبه اش بگریزد. به این ترتیب ستاره دیگر دیده نمی شود و به سیاهچاله تبدیل می شود. در واقع می توان گفت سیاهچاله، کوچکترین و چالترین شیء موجود در جهان است و می تواند از خود اشعه ی ایکس منتشر کند.


برگرفته از کتاب چرا،چطور،چگونه؟






طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:سیاهچاله چیست؟، فیزیک، چگونگی ایجاد سیاه چاله، سیاه چاله ها چگونه تشکیل میشوند؟، سیاه چاله ها، فروپاشی ستاره ها، آثار مرگ ستاره های بزرگ،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 03:02 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


تئوری ریسمان به زبان ساده


رشته سیمهای گیتار را تصور كنید كه با كشیده شدن در طول گیتار كوك شده‌اند؛ بسته به آنكه سیمها چقدر كشیده شوند و تحت فشار قرار گیرند، نت‌های موسیقی مختلفی بوسیله آنها ایجاد می‌شود. می‌توانیم این نت‌های موسیقی را «حالتهای برانگیخته» سیمهای گیتار تحت كشش بنامیم. 

به طور مشابه در تئوری ریسمان ذرات بنیادین كه در شتابدهنده‌ها مشاهده می‌شوند را می‌توانیم نت‌های موسیقی و یا همان «حالتهای برانگیخته» فرض گنیم. 

در تئوری ریسمان همانند نواختن گیتار، ریسمانها باید تحت كشش قرار بگیرند تا برانگیخته شوند. اگرچه ریسمانها در تئوری ریسمان در فضا-زمان شناور هستند و مانند گیتار مقید نیستند ولیكن با این حال آنها كشش دارند، كشش ریسمان در تئوری ریسمان همانطور كه در قبل گفتیم با كمیت :

شناخته می‌شود و در آن ´a با مربع مقیاس طول ریسمان متناسب است. 

اگر تئوری ریسمان تئوری گرانش كوانتوم باشد، پس متوسط اندازه ریسمان باید چیزی نزدیك به مقیاس طول گرانش كوانتوم باشد كه طول پلانك نامیده می‌شود و حدود 10-33 سانتیمتر می‌باشد. متاسفانه این بدان معناست كه ریسمانها به حدی برای دیدن با تكنولوژی فعلی فیزیك ذرات كوچك هستند كه فیزیكدانان مجبور به ابداع روشهای جدیدی برای آزمایش تئوری شدند. 

تئوری در ابتدا فقط برای بوزون‌ها بود، به منظور اینكه فرمیون‌ها هم وارد تئوری ریسمان شوند باید یك نوع بخصوص از تقارن به نام ابرتقارن وجود می‌داشت كه به واسطه آن برای هر بوزون، یك فرمیون متناظر وجود داشته باشد. پس ابرتقارن، ذرات حامل نیرو و ذراتی كه ماده را می‌سازند به هم مربوط می‌كند. 

نتایج ابرتقارن در آزمایشات ذرات مشاهده نشده‌اند اما تئوریست‌ها معتقد هستند كه ذرات ابرتقارن بزرگتر و سنگین‌تر از آن هستند كه در شتابدهنده‌های فعلی بتوان آنها را مشاهده كرد. ایجاد شتابدهنده‌های قوی‌تر انرژی بالا در دهه آینده می‌تواند شواهد لازم برای ابرتقارن در اختیار ما قرار دهند. 

مهم نبود كه هر كس چقدر تلاش می‌كرد، به نظر می‌رسید گرانش به هیچ وجه به نظریه‌ای قابل بهنجارش تبدیل نمی‌شود؛ یك مشكل بزرگ این بود كه امواج گرانش كلاسیك كه فرض می‌شد ذره حامل آن گراویتون است، دارای اسپین 2 بودند و برای اسپین 2 ، عبارت 4j-8+D مساوی D می‌شد و برای D=4 ، انتگرال بینهایت می‌شد، مثل توان چهارم ممنتوم وقتی كه ممنتوم به سمت بینهایت میل می‌كند. 

و این برای فیزیكدانان غیرقابل هضم بود و سالها تلاش آنها در راه رسیدن به «گرانش كوانتوم» ناكام ماند. 

در اینجا بود كه تئوری ریسمان وارد شد تا این خلا را پر كند. 

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 ؛ یك ذره كه از این برآشفتگی‌ها بر می‌خواست، ذره‌ای بود با جرم صفر و دو واحد اسپین. 

موفقیتی كه تئوری ریسمان داشت این بود كه در مدل دیاگرامهای فاینمن، دیاگرامها به سطوح صاف دو بعدی تبدیل می‌شدند و انتگرالهای روی سطح دیگر مشكل فاصله صفر را نداشتند. 

تئوری ذره‌ای :

تئوری ریسمان :

در 1974 نهایتا این سوال مطرح شد كه " آیا تئوری ریسمان می‌تواند تئوری گرانش كوانتوم باشد؟ ". 

در تئوری ریسمان، ممنتوم بینهایت به معنای فاصله صفر نبود، زیرا در این تئوری رابطه بین ممنتوم و فاصله به قرار زیر بود:

كمیت 'a به تنش ریسمان‌ها بستگی داشت ، كمیتی بنیادین بر اساس رابطه :

رابطه بالا به طور غیرمستقیم بیان می‌كند كه كمترین طول قابل مشاهده برای تئوری ریسمان به صورت زیر است:

رفتار ذره در فاصله صفر كه در تئوری میدان كوانتوم بسیار مشكل‌ساز بود، در تئوری ریسمان بسیار بی‌اهمیت شد و همین باعث شد كه تئوری ریسمان نامزد تئوری گرانش كوانتوم شود. 

اگر تئوری ریسمان ، تئوری گرانش كوانتوم باشد، مقدار طول مینیموم باید حداقل اندازه طول پلانك باشد كه از تركیب ثابت پلانك و ثابت گرانش نیوتون و سرعت نور بدست می‌آید:

اگرچه همانطور كه بعدا خواهیم دید، مساله مقیاس طول در تئوری ریسمان به خاطر دوگانگی ریسمان‌ها پیچیده و مشكل شد.

منبع :www.cph-theory.persiangig.com




طبقه بندی: فیزیک،
برچسب ها:تئوری ریسمان به زبان ساده، فیزیک، نظریه ریسمان چیست؟، تفاوت های نظریه ریسمان با سایر نظریات، ارتباط نظریه گرانش کوانتوم با نظریه ریسمان، حالت های برانگیخته در نظریه ریسمان چیست؟، نظریه ریسمان،

[ جمعه 22 فروردین 1393 ] [ 02:53 ب.ظ ] [ امین هاشم زاده ]

[ نظرات() ]


.: تعداد کل صفحات 60 :. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ ... ]