مهندسی مکانیک سکاندار علوم مهندسی
به کشتی مهندسی خوش آمدید-----مهندسی مکانیک سفر خوشی را در دنیای مهندسی برای شما آرزومند است

نتایج یک تحقیق نشان می دهد که طرحهای دوستدار محیط زیست برای مقابله با تغییرات جوی به واسطه تولید سوختهای زیستی بیشتر می تواند یک نوع آلودگی هوا را که کمتر شناخته شده افزایش دهد.

 

براساس نتایج تحقیقات جدید، رشد درخت برای تولید سوخت چوبی گزینه پاک تری نسبت به نفت و زغال سنگ است. سوخت نفتی و زغال سنگی نوعی ماده شیمیایی در هوا آزاد می کند که وقتی با سایر آلاینده ها ترکیب می شوند می تواند به کاهش زمینهای کشاورزی منتهی شود.

نتایج این تحقیق همچنین نشان می دهد نوع آلودگی تولید شده توسط سوختهای زیستی که کمتر شناخته شده است تا سال 2020 در اروپا می تواند در هر سال موجب 1400 مرگ پیش از موعد شود و 7.1 میلیارد دلار هزینه در بر دارد.

نیک هویت که روی این تحقیق با همکارانش از دانشگاه لنکستر بریتانیا همکاری کرده اظهار داشت: بسیاری تصور می کنند که افزایش سوختهای زیستی موضوع خوبی است چرا که این سوختها میزان دی اکسید کربن را در اتمسفر کاهش می دهد، ما نیز تأیید می کنیم که این نوع سوخت چنین تأثیری خواهد داشت، اما سوختهای زیستی می توانند تأثیرات زیان بخشی در کیفیت هوا ایجاد کنند.

این گزارش در مجله تغییرات جوی نیچر منتشر شده و به بررسی تأثیرات طرح اتحادیه اروپا برای کاهش تغییرات جوی به واسطه تولید سوختهای زیستی بیشتر پرداخته است.

هویت اضافه کرد که وقتی سوخت زیستی در مناطق دارای آلودگی چون آمریکا و چین در میزان زیاد تولید می شود همان تأثیر آلودگی در اتمسفر ایجاد می شود.

درختهای سپیدار، اکالیپتوس و یا بید منابع تجدیدپذیر سوخت چوبی است که همزمان با رشد خود سطح بالایی از ماده شیمیایی ایزوپرن تولید می کند که وقتی با سایر آلاینده ها در نور خورشید ترکیب می شود اوزون سمی شکل می گیرد.

محققان یادآور شدند که تولید گسترده سوخت زیستی در اروپا تأثیرات کوچک اما مهمی بر میزان مرگ و میر انسانها و زمینها کشاورزی خواهد داشت. این موضوع تاکنون مورد تحقیق قرار نگرفته بود و نخستین باری است که مورد بررسی قرار می گیرد.

این گزارش با اشاره به این که کشت زرع برای تولید سوختهای زیستی در مراکز دور از نقاط آلوده می تواند به محدود کردن تشکیل اوزون کمک کند و مهندسی ژنتیکی می تواند برای کاهش انتشار ایزوپرنها مورد استفاده قرار گیرند.

سازمان محیط زیست اتحادیه اروپا اعلام کرده است که اوزون می تواند عامل مشکلات ریوی باشد، این گاز در حال حاضر عامل مرگ 22 هزار اروپایی درسال است. به طور کلی آلودگی هوا که عمدتا از سوختهای فسیلی ناشی می شود سالانه در اروپا 500 هزار مرگ پیش از موعد را رقم می زند.

این تحقیق به مقایسه ضررهای بالقوه ایجاد شده توسط سوختهای زیستی برای تأثیرگذاشتن روی سلامت انسان را با تولید زغال، نفت و یا گاز طبیعی مقایسه نکرده است.

مهمترین هدف روی آوردن به سوختهای زیست کاهش انتشار دی اکسید کربن ناشی از سوختهای فسیلی است که براساس مطالعات سازمان ملل طی قرن جاری زیان آور تر خواهند شد.




موضوع مطلب :

چهارشنبه 91 دی 20 :: 10:38 عصر

مشاور عالی سازمان سنجش با اشاره به جزییات و زمان برگزاری آزمون ورودی کارشناسی ارشد ناپیوسته سال 92 از کاهش تعداد داوطلبان ثبت‌نام کننده در این آزمون نسبت به سال گذشته خبر داد.

دکتر حسین توکلی در گفت‌وگو با ایسنا، با بیان اینکه آزمون ورودی این دوره‌ها برای پذیرش دانشجو در 139 کدرشته امتحانی برگزار خواهد شد، اظهار کرد: ثبت‌نام از داوطلبان 133 کد رشته امتحانی به طور متمرکز و از طریق شبکه اینترنت سازمان سنجش انجام گرفته و ثبت‌نام از داوطلبان شش کد رشته امتحانی دیگر با هماهنگی و نظارت سازمان سنجش و توسط دستگاه‌های اجرایی مربوطه انجام گرفته است.
وی با اشاره به تعداد داوطلبان ثبت‌نام کننده در 133 کد رشته امتحانی متمرکز، تصریح کرد: در این تعداد کد رشته جمعا تعداد 896 هزار و 46 داوطلب فرم تقاضانامه الکترونیکی را تکمیل کرده‌اند که این آمار نسبت به آمار داوطلبان کارشناسی ارشد ناپیوسته سال 91 تعداد 34 هزار و 169 نفر کاهش داشته است.


مشاور عالی سازمان سنجش درباره تعداد داوطلبان متقاضی شرکت در کد رشته امتحانی دوم، گفت: بر اساس ضوابط، تعداد 89 هزار و 933 داوطلب علاوه بر شرکت در کد رشته امتحانی اول، علاقمندی خود را به شرکت در آزمون کد رشته امتحانی دوم از میان 64 کد رشته امتحانی شناور مندرج در دفترچه راهنما اعلام نموده‌اند.

وی افزود: بر همین اساس برای برگزاری آزمون، تعداد 985 هزار و 979 کارت شرکت در آزمون صادر خواهد شد.

توکلی درباره زمان انتشار کارت ورود به جلسه آزمون، تصریح کرد: بر اساس برنامه زمانی پیش‌بینی شده، کارت شرکت در جلسه آزمون به همراه برگه راهنمای مربوطه از روز یکشنبه (15 بهمن ماه) تا سه‌شنبه‌ (17 بهمن ماه) بر روی سایت سازمان سنجش قرار می‌گیرد و در روزهای نهم و شانزدهم بهمن ماه نیز اطلاعیه این سازمان در نشریه پیک سنجش منتشر خواهد شد.


مشاور عالی سازمان سنجش ادامه داد: همچنین این اطلاعیه از روز نهم بهمن ماه بر روی سایت سازمان سنجش آموزش کشور به نشانی www.sanjesh.org قابل دسترسی خواهد بود.

وی با اشاره به زمان برگزاری آزمون ورودی کارشناسی ارشد ناپیوسته سال 92، اظهار کرد: این آزمون در دو نوبت صبح و عصر چهارشنبه (18 بهمن ماه)، پنجشنبه (19 بهمن ماه) و جمعه (20 بهمن ماه) در حوزه‌های امتحانی مربوطه برگزار خواهد شد.

توکلی درباره زمان اعلام نتایج اولیه آزمون گفت: نتیجه اولیه آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته سال 92 به صورت کارنامه تنظیم و بر اساس برنامه زمانی پیش‌بینی شده تا 15 اردیبهشت ماه بر روی سایت سازمان قرار خواهد گرفت.
وی درباره نحوه انتخاب رشته داوطلبان مجاز، تصریح کرد: داوطلبانی که مجاز به انتخاب رشته شوند، می‌توانند پس از دریافت دفترچه راهنمای انتخاب رشته، از 15 اردیبهشت تا 19 اردیبهشت ماه نسبت به انتخاب کد رشته محل‌های تحصیلی مورد علاقه خود از کد رشته امتحانی مجاز اقدام و آنها را به ترتیب اولویت علاقه در فرم الکترونیکی انتخاب رشته ثبت کنند.

مشاور عالی سازمان سنجش در پایان افزود: فهرست اسامی پذیرفته‌شدگان نهایی این آزمون در هفته اول شهریور ماه 92 از طریق سایت سازمان سنجش آموزش کشور منتشر خواهد شد.




موضوع مطلب :

سه شنبه 91 دی 19 :: 9:55 عصر

کشف راز خوش‌آهنگی آواز پرندگان

صدای پرندگان یکی از زیباترین لذات طبیعت است و اکنون یک تیم چند ملیتی از دانشمندان، بر این باورند که توانسته‌اند راز آن را کشف کنند.

به گفته این محققان، آواز پرندگان از یک ابزار موسیقایی پیچیده‌تر از هر چیر موجود در یک ارکستر برای تولید یک صدای زیبا برخوردار است.

برخلاف انسان، پرندگان دارای دو جفت تار صوتی قابل استفاده هستند که آنها را قادر به ایجاد دو نت متفاوت در یک زمان، حتی در حین پرواز می‌کند. در حالیکه انسان و دیگر پستانداران با حنجره خود صدا تولید می‌کنند، پرندگان از یک ساختار منحصربفرد موسوم به «موسیقار» برخوردارند که در جایی که نای در شش منشعب می‌شود واقع شده است.

دانشمندان از تصویربرداری فناوری پیشرفته سه بعدی برای نقشه‌برداری از اندام صوتی پرنده برای کمک به درک چگونگی تولید آوازهای زیبا استفاده کردند.

برای این مقصود، ترکیبی از شیوه‌های ام‌آرآی، میکرو توموگرافی رایانه‌ای و دیگر فناوریها برای بازتولید این اندام با جزئیات قابل توجه مورد استفاده قرار گرفت.

گردآوری مدل تعاملی سه بعدی به محققان اجازه داده تا اندام موسیقار و اجزای آن مانند عضلات و غضروفها را با جزئیات بی‌نظیر مورد بررسی قرار دهند.

این کار آنها را قادر ساخته تا یک ساختار Y‌شکل ناشناخته را در جناغ سینه شناسایی کنند که به شکل موسیقار مرتبط بوده و می‌تواند به تثبیت تولید صدا کمک کند.

پرندگان همیشه در میان خوش‌آهنگ‌ترین موجودات در قلمرو حیوانات شناسایی شده‌اند که شیوه آوازخوانی آنها بویژه در زمان پرواز یکی از پرسشهای همیشگی دانشمندان بوده است.

پرندگان می‌توانند در سرعتهای بسیار بالا چهچهه زده، جیک جیک کرده، نتهای زیر و بم را بخوانند و حتی دو نت مختلف را بطور همزمان تولید کنند. تمام این قابلیتها همزمان با کنترل گام و درجه صدا با دقت زیر میلی‌ثانیه در زمان پرواز است.

دانشمندان هنوز در حال کاوش برای سوالات بسیار هستند اما مدل سه بعدی از موسیقار یک سهره گورخری به آنها در آشکارسازی اسرار این موجودات کمک کرده است.

این مدل سه‌بعدی بر ساختار منحصربفرد موسیقار تاکید دارد.نتایج این پژوهش در مجله BMC Biology منتشر شده است.




موضوع مطلب :

سه شنبه 91 دی 19 :: 9:54 عصر

ورود نسل جدید یو اس بی‌ به بازار

گروه پروموتر از نمایشگاه کالاهای مصرفی الکترونیک 2013 که امروز سه شنبه در لاس وگاس افتتاح می شود، استفاده کرده تا ارتقای یو اس بی 3.0 را از 5 گیگابایت در ثانیه به 10 گیگابایت در ثانیه اعلام کند.

گذرگاه یو اس بی در نسخه سوم از سرعت 5 گیگابایت در هر ثانیه به 10 گیگابایت در هر ثانیه افزایش می یابد و این سرعت به واسطه رابطهای ارتقا یافته یو اس بی و کابلهایی فراهم می شوند که با دستگاه های نسخه 2 و 3 یو اس بی سازگار است.

سرعت انتقال اطلاعات 10 گیگابایت در هر ثانیه یو اس بی نسخه 3 را به فناوری تاندربولت ( به عنوان رابط مشترک تمام دستگاه ها برای انتقال اطلاعات) شبیه می کند که می تواند با سرعت 10 گیگابایت در هر ثانیه اطلاعات را منتقل کند.

نسخه جدید یو اس بی در شرایطی رونمایی می شود که تعداد دستگاه های مجهز به فناوری تاندربولت افزایش می یابند.

از آنجا که دستگاه های بازیکنان مهم این صنعت چون اچ پی، اینتل، مایکروسافت و اس تی اریکسون و تگزاس بخشی از گروه یو اس بی پروموتر هستند، مدت زمان زیادی برای ورود کابلهای 10 گیگابایت در ثانیه یو اس بی 3.0 در انتظار نخواهیم بود.

دنیس فلناگن مدیر عامل بخش تعهدات اکوسیستم ویندوز اظهار داشت: مایکروسافت یکی از حامیان قدرتمند یو اس بی بوده است و همواره از تعادل برقرار کردن بین نوآوری و انطباق پذیری حمایت کرده است.

وی افزود: طرحهای به روز شدن به یو اس بی 3.0 همگام با دیدگاه های ما بوده است و این به روزسازی ها سرعت انتقال اطلاعات را افزایش می دهد.

یو اس بی 3.0 با سرعت 10 گیگا بایت در هر ثانیه از اواسط سال 2013 وارد بازار می شود.




موضوع مطلب :

سه شنبه 91 دی 19 :: 9:54 عصر

دانشمندان با تولید یک گاز اتمی توانسته‌اند به دمای منفی یک‌میلیاردیم کلوین برسند؛ دمایی کمتر از صفر مطلق کلوین که پیش از این، غیرممکن تلقی می‌شد. این دستاورد ممکن است با انرژی تاریک نیز مرتبط باشد.

شاید غیر محتمل‌تر از یخ زدن آتش دوزخ به نظر برسد، ولی فیزیکدان‌ها  گاز اتمی خاصی تولید کرده‌اند که برای اولین بار به دمایی زیر صفر مطلق کلوین رسیده است. این تکنیک راهی را باز کرده که بتوان موادی با دمای منفی کلوین و همچنین ابزارهای کوانتومی جدیدی تولید کرد و یک معمای بزرگ کیهانی را با استفاده از آن حل کرد.
به گزارش نیچر، لرد کلوین در اویل دهه 1800 مقیاس دمایی مطلق خود را با این فرض که هیچ چیزی سردتر از صفر مطلق نیست، تبیین کرد.

بعدها فیزیکدانان تشخیص دادند که دمای مطلق یک گاز به متوسط انرژی جنبشی ذراتش بستگی دارد. با این حساب، صفر مطلق متناظر با با حالتی فرضی است که در آن ذرات هیچ انرژی ندارند، و دماهای بالاتر به متوسط انرژی‌های بالاتری تعلق دارند.
ولی در دهه 1950/1330، فیزیکدانانی که با سیستم‌های عجیب و غریب‌تر کار می‌کردند، متوجه شدند که این مسئله همیشه صحت ندارد: از لحاظ نظری شما دمای سیستم را از روی نموداری می‌خوانید که احتمال یافت شدن ذرات در هر سطح انرژی معین را نشان می‌دهد. معمولا اغلب ذرات انرژی متوسط یا نزدیک به متوسطی دارند و البته تنها تعداد اندکی از ذرات به سطوح انرژی بالاتری می‌رسند.

الریچ اشنایدر، فیزیکدان در دانشگاه ماکسمیلیان لودویگ مونیخ توضیح می‌دهد که به طور نظری، اگر جای ذراتی با انرژی بالاتر با ذراتی با انرژی پایین‌تر جابجا شود، این نمودار زیر و رو خواهد شد و علامت دما از دمای مطلق مثبت به دمای مطلق منفی تغییر خواهد کرد.


دره‌ها و قله‌ها


اشنایدر و همکارانش با استفاده از گاز کوانتومی فوق سرد حاوی اتم‌های پتاسیم به چنین دماهای زیر صفر مطلق کلوین دست یافته‌اند. آنها با استفاده از لیزر و میدان مغناطیسی، تک تک اتم‌ها را در آرایشی شبکه‌ای نگه داشتند.

در دمای مثبت کلوین اتم‌ها همدیگر را دفع می‌کنند و این منجر به ایجاد پایداری در پیکربندی آنها می‌شود.

سپس گروه به سرعت میدان مغناطیسی را طوری تغییر دادند که اتم‌ها به جای دفع، همدیگر را جذب کنند.

اشنایدر می‌گوید: «این کار به طور ناگهانی اتم‌ها را از پایدارترین حالت‌شان به حالت دیگری می‌برد، یعنی اتم‌ها قبل از اینکه بتوانند برهمکنش دهند، از پایین‌ترین سطح انرژی به بالاترین سطح انرژی ممکن برانگیخته می‌شوند. این درست شبیه به کوهنوردی است که در دره کوهنوردی می‌کند و سپس ناگهان خود را در نوک قله کوه می‌یابد».
در دمای مثبت، این واژگونی پایدار نخواهد بود و اتم‌ها فرو خواهند پاشید. اما گروه میدان تله‌انداز لیزری را هم به گونه‌ای تنظیم کردند که آن را از لحاظ سطح انرژی، برای چسبیدن اتم‌ها در موقعیتشان مطلوب‌تر کند. نتیجه این آزمایش که هفته قبل در ساینس منتشر شد، گذار گاز از بالای صفر مطلق تا مقدار بسیار کم یک میلیادرم زیر صفر مطلق کلوین را نشان می‌دهد.



آزمایش فوق عجیب!
  


ولفانگ کترل، از فیزیکدانان ام‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌آی‌تی است که به خاطر آزمایش پنجمین حالت ماده (چگالش بوز-اینشتین) موفق به دریافت جایزه نوبل شد و پیش از این دماهای مطلق منفی را در سیستم مغناطیسی تشریح کرده بود.

وی این کار تازه را یک "کار بسیار تخصصی آزمایشگاهی" می‌نامد و می‎گوید: «حالت‌های ناپایدار پرانرژی که تولید آنها در آزمایشگاه در دماهای مثبت سخت است، در دماهای مطلق منفی پایدار می‌شوند. ای کار مانند این است که شما بتوانید بر روی یک هرم که روی راس خود قرار دارد بایستید و نگران واژگون شدن آن نباشید.

در نتیجه چنین تکنیک‌هایی می‌توانند بررسی دقیق‌تر این حالت‌های انرژی را امکان پذیر سازند. این شاید راهی برای تولید اشکال جدیدی از مواد در آزمایشگاه باشد».

به گفته آخیم روش، فیزیکدان نظری در دانشگاه کلن آلمان، اگر چنین سیستم‌هایی ساخته شوند، رفتارهای غریبی از خود بروز خواهند داد. او کسی است که شیوه مورد استفاده توسط اشنایدر و گروهش را پیشنهاد داده بود.

برای مثال، روش و گروهش حساب کرده‌اند که در حالی که ابرهای اتمی در حالت عادی توسط نیروی جاذبه پایین کشیده می‌شوند، اگر بخشی از این ابر یک دمای مطلق منفی داشته باشد، برخی از اتم‌ها به سمت بالا حرکت می‌کنند، و به نظر می‌رسد که جاذبه زمین را دفع می‌کنند.

یک ویژگی عجیب دیگر گازهای با دمای زیر صفر مطلق این است که «انرژی تاریک» را شبیه‌سازی می‌کنند، همان نیروی مرموزی که جهان را به رغم نیروی مرکزگرای گرانش با سرعتی روزافزون به انبساط واداشته است.

اشنایدر اشاره می‌کند که اتم‌های جاذب موجود در گاز تولید شده توسط گروه او هم تمایل به فروپاشی در خود دارند، ولی نه به این خاطر که دمای مطلق منفی آنها را پایدار می‌سازد. او می‌گوید: «این جالب است که این ویژگی غریب هم در دنیا و هم در آزمایشگاه خود را نشان می‌دهد. این شاید چیزی باشد که کیهان شناسان باید دقیق‌تر ببینند».




موضوع مطلب :

سه شنبه 91 دی 19 :: 9:49 عصر

چرا ارتفاع درختان نامحدود نیست؟

محققان توانسته‌اند نظریه‌ای ارایه دهند که ارتباط میان اندازه برگ و ارتفاع درختان را توضیح می‌دهد.

 

آن‌ها معتقدند که فرایند انتقال مواد سیال در آوند‌ها، ارتباط میان ارتقاع درخت و اندازه برگ‌ آن‌ را مشخص می‌کند.

نظریه‌ای در مجله «فیزیکال ریویو لترز» تشریح می‌کند که چرا برگ بلندترین درختان فارغ از گونه، تقریبا یک اندازه هستند و همچنین نشان‌ می‌دهد که چرا حدی بر روی ارتفاع درخت وجود دارد.

این حدها به دلیل ویژگی‌های سامانه آوندی گذاشته می‌شود که به عقیده محققان سیالات غنی از شکر را در سراسر درخت توزیع می‌کنند. آن‌ها پیش‌بینی‌های نظریه خود را با داده‌های چندین گونه مقایسه کردند و توافق خوبی میان آن‌ها یافتند. این نظریه توضیحی فیزیکی برای پدیده‌ای است که زیست‌شناسان به آن پاسخ نداده‌اند.

اندازه برگ درخت از چند میلی‌متر تا بیش از یک متر تفاوت می‌کند اما بازه اندازه با افزایش قد درخت کاهش می‌یابد به نحوی که همه گونه‌های بلندقد درختان برگ‌هایی حدود 10 تا 20 سانتی‌متر دارند.

گیاهشناسان این مشاهدات را توضیح نداده‌اند اما زیست‌فیزیکدان کاری جنسن (Kaare Jensen) از دانشگاه هاروارد و زیست‌شناس ماسیچ زوینکی (Maciej Zwieniecki) در دانشگاه کالیفرنیا (دیویس)، گمان برده‌اند که شاید بر اساس اصول شارش سیال در درختان توضیح ساده‌ای وجود داشته باشد.

آن‌ها نظریه‌ای ساخته‌اند که اثرات اندازه برگ را بر بازدهی شارش شکرهای غنی از انرژی در سامانه آوندی بافتی درخت، توصیف می‌کند.

یک برگ از طریق فتوسنتز سیال غنی از انرژی تولید می‌کند، سپس از طریق کانال‌های بافت، آن‌ها به دیگر بخش‌های درخت همانند ریشه‌ها و میوه‌ها می‌فرستد. درون برگ، سرعت شارش از ابتدای برگ به انتهای آن افزایش می‌یابد زیرا به دلیل پدیده اسمزی، میزان آب در کانال‌های غنی از شکر افزایش می‌یابد؛ همانند انشعابات آبی بسیار که درون یک رود می‌ریزند.

هرچه برگ بزرگتر باشد، شارش تندتر می‌شود تا این که به «دهانه» کانال می‌رسد و سیال برگ را ترک می‌کند. وقتی به تنه رسید، سیال با مقاومتی روبرو می‌گردد که به ارتفاع درخت بستگی دارد.

سوال اصلی پیش‌روی جنسن و زوینکی این بود که چگونه طول برگ و ارتفاع درخت، سرعت شاره را تعیین می‌کنند و در نتیجه چگونه بازده انتقال سیال غنی از انرژی در سراسر گیاه معین می‌شود.

به نوشته تارنمای انجمن فیزیک، آن‌ها استدلال کردند به همان نسبت که درخت قد می‌کشد، مقاومت تنه شارش را کند می‌کند. افزایش اندازه برگ شاید تا حدی این را جبران کند اما در نهایت مقاومت تنه بسیار بزرگ و غالب می‌شود به طوری‌ که اندازه برگ، اثر کوچکی بر آهنگ شارش دارد.

بر اساس نظریه جنسن و زوینکی، بیشینه اندازه برگ در نقطه «بازده نزولی» حاصل می‌آید که سرمایه متابولیک در برگ‌های بزرگ برای مفید بودن بسیار بزرگ است. ضمنا، آن‌ها اشاره داشتند که اگر اندازه برگ بسیار کوچک باشد، شارش به قدری آهسته می‌شود که نمی‌تواند در آهنگی منطقی وارد تنه شود و اندازه برگ کمینه می‌شود.

آن‌طور که از معادلات این پژوهشگران بر می‌آید، این حدها با کمیات به دسته آمده در گونه‌های حیات‌وحش همخوانی دارد. به علاوه، منحنی‌های اندازه بیشینه و کمینه برگ با افزایش قد درخت همگرا می‌شوند و در ارتفاع 100 متری به هم‌ می‌رسند که نزدیک به ارتفاع بلندترین درختان است.

اگر درخت بلندتر بود، نظریه پیش‌بینی می‌کند که هیچ اندازه برگی نمی تواند نیازهای آوندی درخت را برآورده کند. گروه همچنین نشان‌ می‌دهد که اندازه‌گیری‌های مستقیم قبلی آن‌ها از آهنگ شارش در گیاهان با پیش‌بینی‌های کنونی تطبیق دارد.

استیون وگل (Steven Vogel)، متخصص زیست‌مکانیک در دانشگاه دوک می‌گوید: ‌«فکر می‌کنم که آن‌ها کار بسیاری خوبی کرده‌اند. انتقال محصولات فتوسنتزی در ارگانیسم‌ها که برای درختان امری مهم است، مبنا‌یی خوب برای عمومیت ایده آن‌هاست.»




موضوع مطلب :

سه شنبه 91 دی 19 :: 9:48 عصر

یک فیزیکدان دانشگاه آریزونا مدعی است که درستی یا نادرستی فرمول E=mc2 انیشتین بستگی به مکان قرار گرفتن شیء در فضا دارد.

 

آندری لبد، جامعه فیزیک را با ارائه ایده جدید خود به هیجان آورده است.

این ایده هنوز در مراحل آزمایشی قرار دارد و بر این مبناست که درستی یا نادرستی فرمول E=mc2 انشتین بستگی به مکان قرار گرفتن شیء در فضا دارد.

با نخستین انفجارات بمب‌های اتمی، جهان، شاهد یکی از مهم‌ترین قواعد متعاقب علم فیزیک بود. این قاعده مدعی است که انرژی و ماده همسان هستند و می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند.

این موضوع برای نخستین بار توسط تئوری «نسبیت خاص» (Theory of Special Relativity) انشتین مطرح شد و در معادله مشهور E=mc2 وی انعکاس یافت. در این معادله E انرژی، m جرم وc نیز سرعت نور است که به توان دو رسیده است.

اگرچه فیزیکدانان بارها معادله انشتین را در آزمایش‌ها و محاسبات بی شمار خود ارج نهاده‌اند و بسیاری از فناوری‌ها از قبیل گوشی‌های موبایل و GPS به آن بستگی دارند، دانشمند دانشگاه آریزونا با ادعای خود موج جدیدی از مناظرات را در علم فیزیک موجب شده است.

وی مدعی است که فرمول انشتین ممکن است در شرایط خاصی درست نباشد. کلید بحث این فیزیکدان در خود مفهوم «جرم» نهفته است.

بر اساس قاعده پذیرفته شده، هیچ تفاوتی بین جرم یک شیء متحرک که می‌تواند از نظر اینرسی‌اش تعریف شود و جرم اعمال شده به آن توسط میدان گرانشی وجود ندارد. به عبارت ساده‌تر، جرم نخستین (جرم اینرسیایی) همان مولفه‌یی است که موجب می‌شود ضربه‌گیر یک خودرو در برخورد با وسیله نقلیه دیگر خمیده شود، در حالی که جرم گرانشی «وزن» نام دارد.

قانون معادل بین جرم‌های گرانشی و اینرسیایی در فیزیک کلاسیک توسط گالیله و در فیزیک مدرن توسط انشتین مطرح شد و در سطح دقت بالا تایید شده است اما به ادعای لبد، یک امکان کوچک اما واقعی وجود دارد که این معادله برای جرم گرانشی صادق نباشد.

به گفته وی، در صورتی که وزن یک شیء کوانتومی مانند یک اتم هیدروژن را اندازه‌گیری کنیم، نتیجه در اکثر موارد همسان خواهد بود اما بخش ریزی از این اندازه‌گیری‌ها می‌تواند به نقض E=mc2 بیانجامد.

لبد می‌افزاید: بسیاری از فیزیکدانان معتقدند که جرم گرانشی دقیقا با جرم اینرسایی برابر است اما من بر این باورم که این دو به دلیل برخی اثرات کوانتومی در نظریه عمومی (نظریه انیشتین در مورد گرانش) ممکن است دقیقا یکی نباشند.

نتایج مطالعات این دانشمند در ماه فوریه منتشر خواهد شد و وی از همکارانش خواسته که محاسبات و آزمایش پیشنهادی‌اش برای آزمودن نتایج ادعا شده را ارزیابی کنند.

کلید درک تئوری لبد در واقع درک ماهیت گرانش است. وی در مقالاتش نشان داده در حالی که E=mc2 همواره برای جرم اینرسایی صدق می‌کند، همیشه در مورد جرم گرانشی صادق نیست؛ این بدین معناست که احتمالا جرم گرانشی و جرم اینرسایی برابر نیستند.

بنا بر ادعای انیشتین، گرانش حاصل یک انحنا در خود فضاست. هر چه جرم شیء بزرگ‌تر باشد در بافت فضا تورفتگی بیشتری ایجاد می‌کند، به عبارت دیگر هر چه جرم شیء بزرگتر باشد، کشش گرانشی آن قوی تر است.

به گفته لبد، فضا دارای انحناست و هنگامی که شما جرمی را در فضا حرکت می‌دهید، این انحنا حرکت آن را مختل می‌کند و انحنای فضا همان مولفه‌یی است که جرم گرانشی را از جرم اینرسایی متفاوت می‌کند.

این فیزیکدان پیشنهاد کرده که دانشمندان ایده وی را با اندازه‌گیری کردن وزن ساده‌ترین شیء کوانتومی یعنی اتم منفرد هیدروژن بیازمایند. این اتم فقط دارای یک هسته، یک پروتون منفرد و یک الکترون تنهاست که به حول هسته می‌چرخد.

لبد معتقد است که گاهی اتفاق می‌افتد که الکترون در حال گردش حول اتم به یک سطح انرژی بالاتر جهش یابد.

در مدت زمان کوتاهی، الکترون به سطح انرژی پیشین خود بازمی‌گردد. مطابق E=mc2 جرم اتم هیدروژن همراه با تغییر در سطح انرژی تغییر می‌کند. تا این جا همه چیز مطابق نظریه پیش می‌رود. اما چنان‌چه ما همان اتم را از زمین دور کنیم، که در آن فضا دیگر خمیده نبوده بلکه مسطح است، چه رخ خواهد داد؟

به گفته لبد، در این حالت الکترون نمی‌تواند به سطوح انرژی بالاتر جهش یابد زیرا در فضای مسطح به سطح انرژی اولیه خود محدود خواهد شد. هیچ جهشی در فضای مسطح وجود ندارد و بنابراین الکترون خمیدگی گرانش را حس نخواهد کرد اما چنان‌چه ما آن را به سمت میدان گرانشی زمین حرکت دهیم، به دلیل خمیدگی فضا این احتمال وجود دارد که الکترون از نخستین سطح به دومین سطح انرژی جهش یابد و در این جا جرم متفاوت خواهد بود.

لبد می‌افزاید: آن‌چه اغلب در نظر گرفته نمی‌شود، این موضوع است که جهش الکترون از سطح اول به سطح دوم به این دلیل روی می‌دهد که خمیدگی اتم را به می‌ریزد. به جای اندازه‌گیری مستقیم وزن، ما این رخداد تغییر انرژی را با فوتون‌های منتشر شده شناسایی می‌کنیم.

این دانشمند آزمایش خود را برای آزمودن فرضیه‌اش پیشنهاد کرده است.

وی می‌گوید: یک سفینه فضایی کوچک را با تانکی از هیدروژن و ردیاب حساس به نور به فضا بفرستید. در فضای خارجی‌تر، رابطه بین جرم و انرژی برای یک اتم همسان است فقط به این دلیل که فضای مسطح به الکترون اجازه تغییر سطوح انرژی را نمی‌دهد اما هنگامی که به زمین نزدیک هستیم، انحنای فضا اتم را به هم می‌ریزد و امکان جهش الکترون و بنابراین انتشار یک فوتون وجود دارد که این انتشار توسط ردیاب مزبور ثبت می‌شود و بسته به سطح انرژی، رابطه بین جرم و انرژی تحت اثر میدان گرانشی دیگر ثابت نیست.

این دانشمند مدعی است که ایده وی نخستین پیشنهاد برای آزمایش ترکیبی از مکانیک کوانتومی و تئوری گرانش انیشتین در منظومه شمسی است.




موضوع مطلب :

سه شنبه 91 دی 19 :: 9:45 عصر
<   <<   31   32   33   34   35   >>   >   
درباره سایت


طول ناحیه در قالب بزرگتر از حد مجاز
آمار وبلاگ
  • بازدید امروز: 39
  • بازدید دیروز: 46
  • کل بازدیدها: 16884749
فرم تماس
نام و نام خانوادگی
آدرس ایمیل
امکانات دیگر


کلیه حقوق این وبلاگ برای مهندسی مکانیک سکاندار علوم مهندسی محفوظ است