یکی از محبوب ترین آزمایش هایی که سال هاست سر کلاس انجام می دهم آزمایشی است که در آن سرم را مستقیما در مسیر وزنه ی تخریب، که همتای کوچک وزنه های تخریب واقعی است ، قرار می دهم و زندگی ام را به مخاطره می اندازم. البته که این وزنه کوچک می تواند به اسانی مرا بکشد. وزنه های تخریبی که آنها را گروه های تخریب بکار می برند وزنه های کروی شکلی هستند با وزنی در حدود هزار کیلو، ولی وزنه من ۱۵٫۵ کیلو وزن دارد. در حالی که در یک طرف کلاس ایستاده و سرم را به دیوار چسبانده ام وزنه آونگ را در دستانم می گیرم و آن را تا چانه ام بالا می آورم. وزنه را که رها می کنم باید مواظب باشم که آن را اصلا به جلو هل ندهم حتی به اندازه فوق العاده کم. کوچکترین هل که به وزنه بدهم مرا آسیب می زند یا حتی می کشد. از دانشجویانم می خواهم که حواس مرا پرت نکنن، صدا نکنند، و حتی کوتاه زمانی نفس نکشند و می گویم اگر چنیین نکنند چه بسا این آخرین بار باشد که به آنها درس می دهم.

اعتراف می کنم هر بار که این آزمایش را انجام می دهم، آن زمان که وزنه تاب خوران به سویم می شتابد حس می کنم آدرنالین خونم بالا می رود و با این که یقین دارم فیزیک مرا نجات خواهد داد همیشه وقتی که وزنه تا مویی مانده به چانه ام جلو می آید اعصابم خورد می شود. بی اختیار دندان هایم را به هم می فشارم و حقیقت این است که چشمانم را نیز می بندم! می پرسید که انجام این آزمایش چه سودی برای من دارد؟ اعتقادم این است که به یکی از مهم ترین مفاهیم همه ی فیزیک، یعنی « پایستگی انرژی » راسخ می شود.

یکی از ویژگی های چشمگیر جهان ما این است که انرژی از نوعی به نوع دیگر، و دیگر و حتی به نوع اولیه خود تبدیل می گردد. انرژی می تواند تبدیل شود ولی هرگز از بین نمی رود و هرگز به دست نمی آید. در واقع این تبدیل بی وقفه انجام می شود.

ناسا اعلام کرد به شواهدی از وجود آب در سنگ دانه های معدنی روی سطح ماه از یک منبع ناشناخته در اعماق زیر سطح این کره، دست یافته است.

این یافته ها که توسط مدارگرد هندی چاندرایان -1 به دست آمده نشان دهنده نخستین تشخیص این نوع آب از مدار ماه است.

تحقیقات پیشین روی نمونه های ارسال شده توسط برنامه اکتشافی آپولو، وجود آب ماگمایی را بر روی ماه نشان داده بود.

ناسا طی بیانیه ای اعلام کرد: دانشمندان با استفاده از داده های تجهیزات "نقشه بردار معدن شناسی ماه" (M3) بر روی فضاپیمای چاندرایان -1 سازمان تحقیقات فضایی هند، از راه دور، آب ماگمایی یا همان آبی که منشا آن اعماق درونی ماه است را بر روی سطح تنها قمر زمین شناسایی کرده اند.

تجهیزات M3 دهانه Bullialdus را که در نزدیکی خط استوا ماه قرار دارد، تصویربرداری کرده است.

"راشل کلیما" زمین شناس سیاره ای در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز گفت: این سنگها که به طور معمول در اعماق سطح قرار دارند، توسط اثری که دهانه Bullialdus را ایجاد کرده است از اعماق به سطح ماه آمده اند.

وی افزود: در مقایسه با اطراف این دهانه دریافتیم، بخش مرکزی این دهانه حاوی میزان قابل توجهی هیدروکسیل – مولکولی حاوی اتم های اکسیژن و یک اتم هیدروژن- است؛ این شاهدی است که نشان می دهد سنگ های این دهانه حاوی آب هستند که از اعماق سطح ماه نشات می گیرند.

در سال 2009، تجهیزات M3 نخستین نقشه معدن شناسی از سطح ماه را تهیه کرد و از وجود مولکول های آب در مناطق قطبی ماه خبر داد.

تصور می شود این آب لایه نازکی است که از برخورد بادهای خورشیدی با سطح ماه ایجاد شده است. دهانه Bullialdus منطقه ای با محیط نامساعد برای بادهای خورشیدی است که امکان تولید میزان چشمگیر آب بر روی سطح ماه را فراهم نمی کند.

"پیت وردن" مدیر مرکز تحقیقات ایمز ناسا در موفیت فیلد گفت: ماموریتهای مختلف ناسا داده های مهمی را جمع آوری کرده است که به طور اساسی شناخت ما را از وجود آب بر روی سطح ماه تغییر می دهد.
تشخیص آب داخلی ماه از مدار این قمر به آن معناست که دانشمندان می توانند آزمایش برخی از یافته های به دست آمده از مطالعات را در محتوای وسیع تری از جمله در مناطقی که بسیار دورتر از مناطق فرود آپولو است آغاز کنند.
سالهای سال محققان معتقد بودند که این سنگ ها به دست آمده از ماموریت آپولو کاملا خشک هستند و هرگونه آب شناسایی شده در این نمونه ناشی از آلودگی آن به آب زمینی است.
کلیما می گوید اکنون که آب را در ماه با منشا داخلی شناسایی کرده ایم می تواینم این آب را با دیگر ویژگی های سطح ماه مقایسه کنیم.

به گفته وی این آب ماگمایی داخلی همچنین شواهدی را از فرایندهای آتشفشانی ماه و ترکیبات داخلی آن برای ما فراهم می آورد که به ما کمک می کند به سوالاتی در مورد چگونگی شکل گیری ماه و چگونگی تغییر فرایند های ماگمایی در زمان خنک شدن آن پاسخ دهیم.

کنجکاو

ستاره شناسان رصدخانه اشعه ایکس چاندرا توضیحی برای عملکرد سیاهچاله ای پیدا کرده اند که در قلب کهکشان راه شیری ما قرار دارد تا مشخص شود که چرا این سیاهچاله چون بسیاری دیگر هرچه را که می بیند نمی بلعد.

به گزارش مهر، شاید وقتی نام سیاهچاله به میان می آید همه تصور کنند که سیاهچاله یک مصرف کننده حریص است که هرچه را که در تیررس خود قرار دارد می بلعد، اما ستاره شناسان با استفاه از رصدخانه اشعه ایکس چاندرا به این نتیجه رسیده اند که سیاهچاله ای که در قلب کهکشان راه شیری قرار دارند، در رابطه با امورات خورد و خوراک خود چندان منظم نیست.

این تصویر مرکب در اطراف سیاهچاله پرجرم کهکشان راه شیری انتشار اشعه X-(آبی رنگ) و مادون قرمز (بنفش و زرد) را نشان می دهد.

تصاویر جدید از کمان ای (که کمان ای ستاره خوانده می شود) و تقریبا در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از زمین قرار دارد، نشان می دهد که این سیاهچاله کمتر از یک درصد از گاز در دسترس خود را می مکد و قسمت اعظم آن را پیش از بلعیدن در فضا بالا می آورد. کمان ای (Sagittarius A*) یک منبع قوی امواج رادیویی بسیار فشرده و پرجرم در مرکز کهکشان راه ‌شیری است. دانشمندان اعتقاد دارند که این جرم یک سیاهچاله ابرپرجرم باشد که از لحاظ ظاهری در مرز صورت فلکی کمان و عقرب قرار دارد.

فنگ یوان از رصدخانه ستاره شناسی شانگهای در چین در تحقیق خود درباره این پروژه نوشته است: برخلاف آنچه مردم می پندارند، سیاهچاله ها هر آنچه را که به سمت خود می کشند نمی بلعند. ظاهرا بلعیدن و فرودادن غذا برای کمان ای قدری دشوار است. یافته های جدید به رازی که ستاره شناسان مدتها با آن رو به رو بودند پاسخ می دهد. ستاره شناسان مدتها این سوال را مطرح می کردند که چرا سیاهچاله ها به شکل شگفت انگیزی کم نور به نظر می رسند. سیاه چاله ها زمانی تشکیل می شوند که ستاره های بزرگ می میرند و گرانش به قدری زیاد است که حتی نور هم نمی تواند از آن بگریزد. نیروی گرانشی سیاهچاله ها را می توان به وسیله اشعه ایکس اندازه گیری کرد که نشان می دهد چقدر گرما تولید شده است.

دنیل وانگ از دانشگاه ماساچوست به عنوان رئیس این گروه تحقیقاتی گفت: طی ۲۰ سال گذشته بحثی درباره سرنوشت ماده اطراف سیاه چاله درجریان بود. دانشمندان می خواستند بدانند که آیا سیاهچاله ماده را در هم ادغام می کند و یا می تواند ماده را از خود بیرون بیاندازد. این نخستین شاهد مستقیم از بیرون ریزی محسوب می شود.

bigbangpage.com

دانشمندان دانشگاه لیدز موفق به حل یک مسأله 300 ساله با موضوع جهت چرخش مرکز زمین شدند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، هسته درونی زمین از آهن جامد ساخته شده و در یک جهت رو به شرق می‌چرخد.

این بدین معناست که این هسته سریع‌تر از مابقی سیاره می‌چرخد، در حالی که هسته بیرونی‌تر که عمدتا از آهن ذوب‌شده ساخته شده، با سرعت کندتری به سمت غرب می‌چرخد.

گرچه «ادمون هالی» حرکت رو به غرب میدان ژئومغناطیسی زمین را در سال 1692 نشان داد، این نخستین باری است که دانشمندان توانسته‌اند شیوه چرخیدن هسته درونی را به رفتار هسته بیرونی‌تر مرتبط کنند. سیاره خاکی به دلیل واکنش به میدان ژئومغناطیسی بدین شیوه رفتار می‌کند.

این یافته به دانشمندان در تفسیر دینامیک کره خاکی که منبع میدان مغناطیسی زمین است، کمک می‌کند.

در چند دهه اخیر، زلزله‌نگارهایی که در حال اندازه‌گیری زمین‌لرزه‌های سراسر هسته زمین بوده‌اند، یک ابرچرخش هسته درونی‌تر جامد را در مقایسه با سطح زمین شناسایی کرده‌اند.

به گفته دکتر فیلیپ لیورمور از مدرسه زمین و محیط زیست دانشگاه لیدز، این ارتباط به سادگی از طریق عمل مساوی و مخالف توضیح داده می‌شود.

میدان مغناطیسی موجود هسته درونی‌تر را به سمت شرق تحریک می‌کند و موجب می‌شود که این هسته سریع‌تر از زمین بچرخد و همچنین در هسته بیرونی‌تر مایع موجب چرخش به سمت مخالف می‌شود.

اندازه هسته‌ درونی‌تر آهن جامد به اندازه ماه است و توسط هسته‌ بیرونی‌تر مایع (آلیاژ آهن) احاطه شده و حرکت میدان ژئومغناطیسی را ایجاد می‌کند.

این حقیقت که میدان مغناطیسی داخلی زمین طی بازه زمانه چند دهه‌ای به کندی تغییر می‌کند، به مفهوم آن است که نیروی الکترومغناطیسی مسئول تحریک هسته‌های درونی‌تر و بیرونی‌تر، خود طی زمان تغییر خواهد کرد.

این موضوع می‌تواند توضیح‌دهنده نوساناتی در چرخش عمدتا به سمت شرق هسته درونی‌تر باشد.

یک تحقیق پیشین که مبتنی بر صخره‌های با عمر صدها هزار سال بود، نشان می‌دهد این جهت همواره رو به غرب نبوده است و در تعدادی از بازه‌های زمانی حرکت به سمت شرق ممکن است در سه هزار سال اخیر رخ داده باشد.

چنانچه از دیدگاه مدل جدید به این موضوغ نگریسته شود، این امر نشان می‌دهد که هسته درونی ممکن است چرخش رو به غرب را در چنین بازه‌ای تجربه کرده باشد.

محققان در مطالعه جدید از مدلی از زمین که در ابررایانه Monte Rosa بود، استفاده کردند. این ابررایانه عظیم بخشی از «مرکز ابرمحاسباتی ملی سوئیس» است.

با استفاده از مدل جدید، دانشمندان توانستند هسته زمین را با دقت 100 برابر بهتر از دیگر مدل‌ها شبیه‌سازی کنند.

جزئیات این یافته‌ مهم در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد.

مدل قدیمی کوارک آزاد در توصیف هادرون‌های حاوی کوارک b خوب عمل نمی‌کند. بنابراین دانشمندان مدل گسترش کوارک سنگین را مطرح کرده‌اند که برهمکنش میان کوارک‌ها را در بر می گیرد. محققان LHCb با اندازه‌گیری طول‌عمر هادرون Lb و مزون پاد B، همخوانی آن‌ها را با پیش‌بینی این مدل جدید نشان داده‌اند.

برای درک چندین گیگابایت داده‌ای که از برخورددهنده بزرگ هادرونی بیرون می‌آید، فیزیکدانان نیاز به مدل‌های نظری دارند تا نشان دهند که کوارک‌ها و گلئون‌ها چگونه ذرات بزرگتر یعنی هادرون‌ها را شکل می‌دهند. برای هادرون‌های حاوی کوارک نسبتا سنگین Λb رهیافت اولیه – مدل کوارک آزاد – خوب کار نمی‌‌کند، بنابراین پژوهشگران مدل «گسترش کوارک سنگین» را ساختند که برهمکنش میان کوارک‌ها را به حساب می‌آورد. در مقاله‌ای از فیزیکال ریویو لترز، مشارکت LHCb داده برخورد پرانرژی را گزارش می‌کند که حمایت قوی از نظریه گسترش کوارک سنگین است – روشی که تبدیل به بهترین رویکرد برای محاسبات مهم شده است.

یکی از آزمون‌های این نظریه، نگاه به طول‌عمر دو موجود کاملا متفاوت است: هادرون Lb (حاوی کوارک بالا،پایین و ته) و مزون پاد B (حاوی یک پادکوارک پایین و یک کوارک ته). بر اساس گسترش کوارک سنگین، طول عمر دو ذره باید مغلوب کوارک b باشد. بنابراین با اختلاف چنددرصدی با هم برابر هستند. هرچند، داده جد LHC یعنی LEP نشان داد که Lb با فاصله زیاد طول‌عمر کوتاه‌تری نسبت به مزون B دارد.

اکنون داده‌های بهتری توسط پژوهشگران LHCb منتشر شده که واپاشی‌های Lb و پاد B را در برخوردهای پروتون-پروتون ۷ تراالکترون‌ولتی مطالعه کرده‌اند. آن‌ها نسبت طول‌عمرها را ۰.۹۷۶ به دست آورده‌اند که با پیش‌بینی گسترش کوارک سنگین همخوانی دارد. به علاوه، پیش‌بینی بدون اصلاح مدل به دست آمده که از این نحوه نگرش به کوارک‌ها در هادرون‌ها پشتیبانی می‌کند.

منبع : psi.com