سفارش تبلیغ
صبا ویژن
[ و فرمود : ] بسا کسى که با نعمتى که بدو دهند . به دام افتد ، و با پرده‏اى که بر گناه او پوشند فریفته گردد ، و با سخن نیک که در باره‏اش گویند آزموده شود ، و خدا هیچ کس را به چیزى نیازمود چون مهلتى که بدو عطا فرمود . [نهج البلاغه]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیوندها
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
* مطالب علمی *
ایساتیس
آقاشیر
.: شهر عشق :.
جملات زیبا
تعقل و تفکر
دکتر رحمت سخنی
بیگانه ، دختری در میان مردمان
تا ریشه هست، جوانه باید زد...
اس ام اس عاشقانه
خاطرات خاشعات
اس ام اس سرکاری اس ام اس خنده دار و اس ام اس طنز
وسوسه عقل
پرهیزکار عاشق است !
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
آموزش
وبلاگ تخصصی کامپیوتر
هک و ترفند
فروش و تعمیر موبایل در استان یزد
انجمن فیزیک پژوهش سرای بشرویه
عاشقان خدا فراری و گریزان به سوی عشق و حق®
وبلاگ عشق و محبت ( اقا افشین)
باید زیست
دست نوشته های دو میوه خوشمزه
در دل نهفته ها
روزگاران(حتما یه سری بهش بزن ضرر نمی کنی)
فقط برای ادد لیستم...سند تو ال
تجربه های مدیریت
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
سولات تخصصی امتحان دکترا دانشگاه آزاد
ارزانترین و بزرگترین مرکز سوالات آزمون دکترا
عکس و اس ام اس عشقولانه
دانلود نرم افزار های روز دنیا
شاهرخ
مکانیک هوافضا اخترفیزیک
مکانیک ، هوافضا ،اخترفیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک و اختر فیزیک
وبلاگ تخصصی فیزیک جامدات
همه با هم برای از بین نرفتن فرهنگ ایرانی
انتخاب
فیزیک و واقعیت
ترجمه متون کوتاه انگلیسی
دنیای بیکران فیزیک
آهنگ وبلاگ
 در جهان از عمر رسمى رشته هواشناسى بیش از یک قرن مى گذرد. این رشته در ایران نیز سابقه زیادى دارد. اما مردم ما اعتماد چندانى به این سازمان ندارند. امروزه اگر اعلام شود وضعیت هوا آفتابى است مردم با چتر از خانه ها بیرون مى آیند. جالب تر این که بیشتر مواقع آن روز هواى آفتابى خواهیم داشت. دلیل این همه خطا چیست و براى اصلاح آن چه راهى وجود دارد؟

اهمیت هواشناسى

محمد شاملو کارشناس سازمان هواشناسى مى گوید: «هواشناسى علمى است که در رابطه با وضعیت فیزیکى هوا بحث مى کند نظیر میزان ابر، سرعت باد، سمت باد، تشعشع زمین، تشعشع خورشید و.... هواشناسى از جنبه هاى مختلفى حایز اهمیت است. شروع مسائل هواشناسى زمانى بود که بشر قابلیت پرواز پیدا کرد. اعلام وضع هوا، اندازه گیرى سرعت باد و سمت باد براى پرواز ضرورى است. با پیشرفت علم و تکنولوژى، هواشناسى براى کشتیرانى اهمیت پیدا کرد. در صنعت و کشاورزى به ویژه در کشاورزى بحث هاى آمارى هواشناسى مهم هستند. در زمینه بهداشت برخلاف تصور عمومى بیشتر مسائل زیست محیطى هوا مطرح است. بنابراین سازمان هواشناسى زیاد دخیل نیست. در مسائل مربوط به بهداشت با همکارى سازمان هاى دیگر نظیر سازمان ترافیک بخش اعظم کارها انجام مى شود.»

پیش بینى 24 ساعت آینده وضعیت هوا

هیچ رشته اى مانند رشته هواشناسى با حیات موجودات در ارتباط نیست. هوایى که در هر دم و بازدم موجودات زنده را به زندگى وصل مى کند. همین هوا به طور مداوم در حال تغییر است. شاملو مى گوید: «یک سازمان جهانى مسئول پى گیرى وضعیت هوا است. سازمان هواشناسى جهانى که کشورهاى عضو سازمان ملل در آن عضویت دارند براساس نیازهاى سازمان ها و کشورها ایستگاه هایى را در همه جاى دنیا تاسیس کرده اند که مبادله اطلاعات این ایستگاه ها ساعت به ساعت با مراکز هواشناسى کل دنیا انجام مى گیرد. بدون توجه به این که با کشور مزبور ارتباط سیاسى دارند یا ندارند.»

وضعیت ایران در جهان

ایران از لحاظ ساخت ابزارهاى هواشناسى نسبت به گذشته پیشرفت چندانى نکرده است. شاملو ضمن تایید این مسئله اظهار کرد: «در اغلب موارد ایران تجهیزات مورد نیاز خود را از خارج خریدارى مى کند و تعداد محدودى داخل کشور ساخته مى شوند. از لحاظ علمى کشور ما تقریباً مقام سوم را در آسیا دارد ولى در کل دنیا رتبه زیاد بالایى نداریم. البته در حال حاضر در دنیا تجهیزات اندازه گیرى تغییرى نکرده اند فقط از نظر تکنیکى بهتر شده و با کیفیت بهترى ساخته مى شود.»

درصد خطا در ایران

در ایران به پیش بینى هاى سازمان هواشناسى نمى توان اعتماد چندانى کرد. در بعضى قسمت هاى ایران این مشکل نمایان تر است. کارشناسى هواشناسى مى گوید: «پیش بینى در هر زمینه اى با خطا همراه است بنابراین در مسائل مرتبط با هواشناسى نیز صدق مى کند. طول مدت پیش بینى در ایجاد خطا موثر است. اگر مدت پیش بینى براى یک سال آینده در نظر گرفته شود معمولاً خطا بالاتر از 50 درصد مى شود. با محدود شدن فاصله زمانى درصد خطا کمتر مى شود. در ده سال اخیر ایران از خطاى زیر 60 درصد به خطاى کمتر از ده درصد رسیده است. در واقع براى پیش بینى هاى 48 ساعته و 72 ساعته خطاهایمان کمتر از گذشته شده است. دلایل این قضیه متنوع است. 1 _ علت اصلى این خطا موقعیت جغرافیایى ایران بوده که در یک روز چهار فصل را مى توان در کشور مشاهده کرد.

نظیر:

شمال ایران بارندگى

جنوب گرما

شرق جنوب

غرب هواى متعادل و تابستانى.


- وجود پستى و بلندى هاى زیاد در ایران به ویژه در تهران باعث شده است درصد خطا در تهران 9 تا 10 درصد باشد در حالى که خطا در قسمت هاى دیگر ایران 6 درصد است. به دلایل متعددى درصد خطا در تهران بالا است:

- شمار زیاد جمعیت تهران باعث شده در این شهر توجه مردم بر روى مسائل هواشناسى نسبت به جمعیت متمرکز در شهرستان ها بیشتر باشد.

- با توجه به وسعت تهران با کمبود تجهیزات مستقر در آن روبه رو هستیم. در کل تهران 15 ایستگاه هواشناسى داریم.

- وجود ساختمان ها و کارخانه هاى اطراف تهران، گرماى حاصل از تردد خودروها، آپارتمان هاى بلند و... باعث تفاوت چشمگیر هواى تهران نسبت به جاهاى دیگر ایران شده است.

در واقع گرماى حاصل از کارخانجات، ترافیک و... جو را لحظه به لحظه تحت تاثیر قرار مى دهند. به عنوان مثال روزى که در تهران با ترافیک شدید روبه رو هستیم تغییرات جوى سریع تر اتفاق مى افتد در مقایسه با روزى که این مسئله وجود ندارد. اگر از بالاى کوه هاى شمیران به تهران نگاه کنیم یک ابرسیاهى کل شهر را فراگرفته است به نحوى که بر روى ازن نیز اثراتى گذاشته است.

- با توجه به این که بخش اعظم کارهاى هواشناسى مربوط به هواپیمایى و کشتیرانى است، از طرفى این ایستگاه ها باید شرایط جهانى داشته باشند بنابراین ایستگاه ها در کنار فرودگاه ها و سواحل بر اساس یک فاصله استاندارد برپا مى شوند. در ایران این فاصله بیشتر از حد نرمال در نظر گرفته شده در حالى که مى توان ایستگاه هاى بیشترى احداث کرد. این ایستگاه هاى استاندارد از مرکز شهر فاصله دارند. بنابراین تفاوت دمایى حدود 4 تا 8 درجه بین مرکز شهر و ایستگاه استاندارد وجود دارد. دماى ایستگاه استاندارد براى مردم اعلام مى شود. بنابراین مردم مستقر در قسمت هاى دیگر اختلاف دما را مشاهده خواهند کرد.»

دلیل عدم استفاده از باران مصنوعى

در کشورهاى پیشرفته براى رفع آلودگى هوا از باران مصنوعى استفاده مى شود. با توجه به این که در تهران با مشکل حاد جوى روبه رو هستیم چرا از باران هاى مصنوعى استفاده نمى شود؟ کارشناس هواشناسى مى گوید: «باران مصنوعى هزینه هنگفتى دارد. یک باران در ایران انجام شد ولى موفقیت آمیز نبود. در دو قسمت از ایران - شمال و یزد - استفاده شد. در یزد بارش در کوهستان رخ داد ضمن این که مقدار آن کم بود. در شمال بارش در کشور دیگرى اتفاق افتاد.» وى افزود: «دلایل این مسئله در حال بررسى است. هنوز مشخص نشده است. از لحاظ تئورى گفته مى شود مقدار و زمانى که براى این کار در نظر گرفته شده بود مناسب نبود.»

نحوه تشکیل ابر و باران مصنوعى

طبق اظهارات شاملو بشر هنوز نتوانسته است ابر مصنوعى تولید کند. فقط اقدام به بارور کردن ابرها کرده اند، تا باران زا شوند. با اضافه کردن موادى به نام هسته هاى میعان نظیر یدور نقره، املاحى از نمک هاى مصنوعى و... ابرها را سنگین و باران زا مى کنند.

Co2 خشک معروف به یخ خشک در آزمایشگاه براى تولید باران مصنوعى استفاده مى شود. اما مصارف هواشناسى ندارد. در حال حاضر در کل دنیا از یخ خشک به صورت آزمایشگاهى استفاده مى شود.

از بین بردن هواى آلوده

شاملو اظهار کرد که سازمان هواشناسى فقط مى تواند اطلاعیه و اخطاریه آلودگى شهر را اعلام کند اما از بین بردن آلودگى به عهده ارگان هاى دیگر است.

مشکلات تغییرات فصل

آسمان دنیا به ویژه ایران در فصل هاى مختلف دچار تغییراتى مى شود. این تغییرات در پیش بینى هوا مشکلاتى را ایجاد مى کند. شاملو در این راستا گفت: «فصل هاى تابستان و زمستان فصل هاى یکنواختى هستند. گرماى تابستان و سرماى زمستان مشخص است. بنابراین مشکل چندانى وجود ندارد. اما پاییز و بهار فصل هاى تغییر بوده سرما و گرماى آنها مشخص نیست. بیشترین مشکل پیش بینى در این دو فصل وجود دارد. در همین لحظه که هوا صاف است چند لحظه بعد وزش باد و رگبار مشاهده مى شود. در هواشناسى اصطلاحاتى نظیر صاف، تمام ابرى، نیمه ابرى، کمى ابرى و قسمتى ابرى به کار برده مى شود. در هواى نیمه ابرى در بخشى از آسمان ابر مى بینیم و در بخش دیگر ابرى نمى بینیم.»

تفاوت دماى شرق و غرب تهران

طبق اظهارات کارشناس هواشناسى حرکت هوا در نیم کره شمالى از غرب به شرق است. ممکن است وضعیت هوا در شرق نسبت به غرب نیم ساعت تغییر داشته باشد. هوایى که در غرب اتفاق مى افتد ممکن است نیم ساعت بعد در شرق باشد. با توجه به سرعت وزش باد و سرعت حرکت جو تغییرات زودتر یا دیرتر اتفاق مى افتد. بنابراین احتمال این که اتفاقات در شرق، در غرب وجود نداشته باشد وجود دارد. توصیه هواشناسان این بوده است که در تهران کارخانجات از بخش هاى غربى به شرقى منتقل شوند تا آلودگى ها حداقل در یک قسمت متمرکز شوند.

رادار

رادارها در هواشناسى نقش مهمى دارند. کارشناس هواشناسى در این زمینه گفت: «رادار یک ابزار مخابراتى است که امواج را گرفته و پخش مى کند. در هواشناسى سه نوع رادار داریم.

1 _ رادار توفان: [تشخیص موقعیت و سرعت باد]

2 _ رادار هواشناسى: [اندازه گیرى رعد و برق]

3 _ رادارهایى که وضعیت جو را مخابره مى کنند.

در ایران رادار توفان در حال راه اندازى است و قرار است در اهواز، شمال غربى و قسمت مرکزى کشور احداث شوند. در حال حاضر فقط رادار اهواز کار نصب اش تمام شده ولى هنوز دوره آزمایشى را مى گذراند. این رادارها پس از راه اندازى کامل، کل ایران را پوشش مى دهند.

تفاوت بارندگى در نقاط مختلف کشور

بر طبق گفته هاى شاملو در مناطقى که جنگل یا اقیانوس وجود دارد، بخار آب مرتباً به سمت بالا در حرکت است. توده هوایى که از بالاى اقیانوس یا جنگل حرکت مى کند رطوبت را به خود جذب مى کند و باعث افزایش ابر و بارش مى شود. بنابراین در غرب و شمال ایران بارندگى بیشترى داریم.

دلیل ثبت اطلاعات هواشناسى جهان در سازمان مربوطه

شاملو مى گوید: «ما باید اطلاعات حداقل نیم کره شمالى را براى پیش بینى هواى آینده کشور داشته باشیم. فرضاً اگر دیروز در لندن بارش وجود داشته پس از حرکت این هوا به سمت ایران امروز و فردا در ایران چه اتفاقى مى افتد.»

تعداد کل ایستگاه هاى هواشناسى در ایران

کارشناس هواشناسى در زمینه انواع ایستگاه هاى هواشناسى تشریح کرد: «انواع ایستگاه هاى هواشناسى وجود دارند از قبیل: سینوپتیکى، کشاورزى، باران سنجى، اقلیم شناسى و....

ایستگاه هاى سینوپتیکى کامل ترین نوع ایستگاه ها هستند که ساعت به ساعت اطلاعات را مخابره مى کنند. تعداد آنها در کل کشور 300 تا است.

ایستگاه باران سنجى و اقلیم شناسى که ماهى یکبار اطلاعاتشان را به مرکز پست مى کنند و تعدادشان به ترتیب حدود 1000 و 400 تا است. انواع ایستگاه هاى کشاورزى که تقریباً 300 تا هستند، هفته اى دوبار اطلاعاتشان مبادله مى شود.»


نوشته شده توسط مهدی 86/3/12:: 6:57 عصر     |     () نظر

 
در هر دو سوی خط استوا در عرض جغرافیایی حدود 35-30 درجه شمالی و 30-25 درجه جنوبی کمربند پرفشاری قرار گرفته است که یک دلیل خشک بودن این ناحیه و وجود صحراهایی همچون افریقا، کویر لوت، نوادا در نیمکره شمالی و کالاهاری و اتاماکا در نیمکره جنوبی وجود این کمربندهای پرفشار است. در اقیانوس‌ها هم این منطقه معروف به منطقه بدون باد معروف بوده، برای کشتی‌های بادبانی به منزله مانعی جهت دست‌یابی به سوی دیگر بوده است. دریانوردان و هواشناسان این منطقه را به نام عرض جغرافیایی اسب، Horse Latitude، می‌نامند. بنا بر گفته‌های فرهنگ‌های Americana و Britannica وجه تسمیه این نام یکی از سه صورت زیر است.

· کشتی‌هایی که از دریای کاراییب، فراورده‌های منطقه به ویژه اسب را به نیوانگلند می‌بردند، به دلیل نبود باد و به پایان رسیدن علوفه، اسب‌ها را در آب می‌ریختند و پیکرهای شناور و بیجان اسبان وجه تسمیه این منطقه بوده است.

· به دلیل فراوانی و پرورش اسب این منطقه به این نام معروف شده است.

· دریانوردان اسپانیایی می‌گفته‌اند که، بادهای این ناحیه همچون یک مادیان، پیش‌بینی‌ناپذیرند.

اما با توجه و مطالعه در کتاب تاریخ هردوت و برداشت جورج سارتون در کتاب تاریخ علم، ترجمه استاد احمد آرام،‌ اینجانب پیشنهاد زیر را مطرح می‌کنم:

با توجه به روایت هردوت می‌توان پنداشت که نخستین شخصی که به این مدار بدون باد رسید و آن را کشف کرد، ساتاسپ، دریانورد ایرانی بوده است. معنای لغوی واژه ساتاسپ، دارنده یکصد اسب است و پسوند اسب در بسیاری از نام‌های ایران باستان، از جمله، ویشتاسپ، گشتاسپ، جاماسب، بیوراسپ و ... به چشم می‌‌آید. پس از یورش بیگانگان، بسیاری از نوشته‌ها و نوشتارهای دانشمندان ایران، دستخوش نابود? گشت. اما این سفر دریایی شگفت‌انگیز و منطقه بدون باد، همواره در اندیشه و پندار دریانوردان، در هفت دریا، برجای مانده بوده است. اینچنین می‌توان انگاشت که دریانوردان این منطقه را به یاد کاشف و دریانورد ایرانی، منطقه ساتاسپ، می‌نامیده‌اند. این نام می‌توانسته از طریق اندلس مسلمان، به اسپانیا و به تمامی اروپا نفوذ کرده و سرانجام در دوران اقتدار دریایی اروپاییان، به ویژه انگلیسی‌ها، این منطقه با توجه به وجود واژه اسب horse در ریشه لغوی آن، به نام مدار اسبی و یا عرض جغرافیایی اسب؛ Horse Latitude، نامگذاری شده باشد.

ساتاسپ

به گفته هرودوت، در زمان فرمانروایی خشایارشا، ساتاسپ، خواهرزاده داریوش بزرگ، به اعدام محکوم شد. مادر ساتاسپ از خشایارشا خواهش کرد تا مجازات او را تغییر دهند و به مجازاتی که به گفته او سنگین‌تر از مرگ بود، محکوم کنند:

متن هرودوت:

"و او را مامور سازند تا دور افریقا بگردد و به خلیج عربستان (دریای سرخ) بازگردد. خشایارشا این را پذیرفت و ساتاسپ به مصر رفت، از مصریان کشتی و جاشو گرفت و بادبان‌ها را بر افراشت و از ستون‌های هرکول (جبل‌الطارق) گذشت. چون این ستون‌ها را پشت سر گذاشت و دماغه افریقایی سولئیس (راس‌الحدیق، عرض جغرافیایی 32 درجه و 40 دقیقه شمالی) را دور زد، به سوی جنوب به‌راه افتاد. ولی پس از آنکه چند ماهی بر دریا پیش رفت و هنوز راه درازی در پیش رو داشت، بازگشت و به سوی مصر رهسپار گردید. پس از آن به نزد خشایارشا رفت و سرگذشت خود را نقل کرد و گفت که در آن هنگام که در دورترین فاصله بوده است، مردمی کوتاه قد را دیده که با برگ خرما پوشاک خود را می‌ساختند، و هرگاه که وی و مردانش به ساحل نزدیک می‌شدند آن مردم از شهر خود به کوه می‌گریختند. وی و مردانش چون به خشکی پیاده می‌شدند، آنچنان که رسم ایرانیان است، هیچ بی‌عدالتی و نادرستی نکردند. علت اینکه مسافرت به دور افریقا را به پایان نرساند، بنا به گفته خود وی آن بوده است که به جایی رسیده بودند که دیگر کشتی رو به جلو نمی‌رفته و بر جای خود متوقف مانده بوده است."

این سفر که در زمان خود بسیار اعجاب‌انگیز بوده‌است و با کاوش‌های فضایی دهه 60 برابری می‌کند پرسش‌های زیر را مطرح می‌سازد:

ساتاسپ در کرانه غربی افریقا تا چه حد پیش رفته است؟

پس از گذر از سولئیس وی مدت چند ماه پیش‌راند تا به جایی‌که کشتی دیگر پیش نمی‌رفت و بر‌جای متوقف ماند رسید. آیا وی به راستی به منطقه بی‌باد استوایی، هم عرض با دماغه سبز (Cape Verde) رسیده بود، یا اینکه بادهای گرم و جریان دریایی رو به شمال در سواحل گینه مانع این کار شده بود؟

آیا عرض جغرافیایی بدون باد Horse Latitude مانع از پیشروی وی شد؟

با توجه به حرکـت‌های چندگانه محور زمین (رقص محوری، چرخه میلانکویچ، ...) و دگرگونی‌های آب و هوایی و اقلیمی، در 2500 سال پیش، این مدار به طور دقیق در چه عرض جغرافیایی قرار داشته است؟

و آیا برای Horse Latitude نام پارسی ساتاسپ ( دارنده یکصد اسب) که واژه اسب را هم در خود مستتر دارد، برای جایگزینی از هر نظر مناسب‌تر و شایسته‌تر از عرض جغرافیایی اسب نیست؟



نوشته شده توسط مهدی 86/3/12:: 6:56 عصر     |     () نظر
 از زمان باستان، دریانوردانی که در شمال اقیانوس هند کشتی‌رانی می‌کردند، با واژه‌ای خطرناک آشنائی داشتند. باران‌های موسمی تابستان که پیرامون شبه‌قاره هند، به ویژه خلیج بنگال را توفانی و نا امن می‌ساخته و دامنه آن، حتی در برخی موارد به قلب دریای پارس هم کشیده می‌شده و در چند مورد مرکز ایران را هم تحت تاثیر قرار داده است. (سیل امام‌زاده داوود 1336)

در خردادماه و در حالی‌که نیم‌کره شمالی به سوی تابستانی سوزنده پیش می‌تازد، در شبه قاره هند گوئی زمستان آغاز می‌شود. گرمائی دهشتناک و مرگ‌آور توسط بارانی سیل آسا به نام مانسون یا توفان‌های موسمی قطع شده و زندگی در این سرزمین را امکان پذیر می‌سازد.

خط استوای هواشناسی ITCZ که بر خلاف استوای جغرافیایی ثابت نیست و به شدت متغیر است، بر روی فلات تبت مستقر شده و شبه قاره هند را که از دیدگاه جغرافیایی در نیم‌کره شمالی قرار دارد، از دیدگاه هواشناسی در نیم‌کره جنوبی قرار می‌دهد.

سرچشمه اصلی نیروی مانسون

همانند کلیه سیستم‌های اقیانوس‌شناسی و هواشناسی در سیاره زمین، مانسون‌ها هم نیروی اصلی خود را از خورشید می‌گیرند. کم‌وبیش حدود 30% از انرژی خورشیدی که به سطوح بالای جوی می‌رسد، به‌وسیله سطوح فوقانی ابرها و سطح زمین به فضا بازتاب می‌شوند. مقدار بسیار کمی از آن نیز به‌وسیله جو جذب می‌شود. تضاد و تقابل فصل‌ها در دو نیمکره شمالی و جنوبی، موجب حرکت آرام هوا از نیمکره زمستانی به سوی نیمکره تابستانی، به وسیله گرادیان افقی فشار و نیروی عمودی شناوری از اختلاف درجه حرارت، می‌شود.

اما آب و خشکی، به مقدار یکسان انرژی دریافتی از خورشید، دو واکنش متفاوت نشان می‌دهند. دودلیل برای این تفاوت ذکر شده است. نخست اینکه دمای ویژه آب دو برابر دمای ویژه خاک است، یعنی با مقدار مساوی انرژی دریافتی، خاک دو برابر آب گرم می‌شود. دلیل دوم، ‌که از دلیل نخست بسیار مهم‌تر است این‌است‌که، گنجایش مؤثر دما، (توانایی یک ماده برای نگه داشتن گرما)، برای اقیانوس‌ها بسیار بیشتر از قاره‌هاست.

در فصل زمستان، خشکی بیش از انرژی که از خورشید دریافت می‌کند، انرژی به هوا گسیل می‌کند. گرمائی که در تابستان پیش در ژرفای خاک ذخیره شده بود، اینک به سطح زمین می‌آید. ازآنجاییکه در اقیانوس، گرمای بیشتری ذخیره می‌شود، در زمستان سطح آن کمتر سرد می‌شود.

چرخه تابستانی مانسون هند

در فصل تابستان در هر نیم‌کره، انرژی دریافتی خورشید، بیش از انرژی بازتابشی است. همچنین خشکی گرمای خود را زودتر از دست می‌دهد. این خصوصیت به‌ویژه بر روی بیابان ربع‌الخالی، یکی از بزرگترین بیابان‌های جنب‌حاره، و فلات تبت، با ارتفاع متوسط 4 کیلومتر از سطح دریا، در میانه قاره آسیا، نمایان است. این گرمای از دست رفته، حد غربی و شمالی مانسون هند را توجیه می‌کند. در خردادماه هندوستان شمالی از چندین ماه پیش همچنان خشک است و دما در آن به بیش از 40 درجه سانتیگراد می‌رسد. همزمان در نیم‌کره جنوبی، زمین سرد است. در هر نیم‌کره، تبادل انرژی میان خشکی و دریا برقرار می‌شود. نتیجه کلی، بالا رفتن گرمای هندوستان و شمال افریقا در برابر پایین آمدن گرمای اقیانوس هند است.

در هنگامی‌که ناحیه مانسون آسیا به بیشینه دمای خود می‌رسد، گرادیان افقی فشار بر فراز خشکی و دریا شدت می‌یابد. گرادیان فشار و نیروهای شناوری که به وسیله گرمای هوا ایجاد می‌شوند، موجب حرکت همگرائی در نزدیکی سطح زمین می‌گردند. این خود موجب حرکت هوای مرطوب-سنگین از سوی استوا و اقیانوس هند به سوی منطقه کم‌فشار جنوب آسیا می‌شود. به دلیل وجود شتاب کوریولیس، مسیر واقعی حرکت بادها منحنی است. پادساعت‌گرد روی شبه قاره هند و ساعت‌گرد بر روی فلا تبت.

باران‌های موسمی

جریان هوای برخاسته در روی شبه قاره هند، محیطی با فشار کم را ایجاد می‌کند. این هوا نخست منبسط شده سپس سرد می‌شود، آنگاه رطوبتی را که با خود حمل می‌کرده به ابر و سرانجام باران تبدیل می‌گردد. فرآیند میعان نیز گرمای نهان (latent heat) ذخیره شده در مولکول‌های آب را آزاد می‌کند. این منبع عظیم گرما به نیروی شناوری برای ایجاد چرخه مانسون افزوده می‌شود. رشته کوه‌های Ghats در ساحل غربی هند و رشته کوه‌های سترگ هیمالایا در فلات تبت در شمال شبه‌قاره هند، نیروی مکانیکی بالارونده‌ای تولید می‌کنند که این نیرو به فرآیند میعان و بارش بسیار کمک می‌کند.

باران‌های موسمی تابستانی آسیا، برای حدود یکصد روز، تقریبا همزمان با بادهای 120 روزه سیستان، از روزهای پایانی خرداد ماه آغاز شده و در روزهای آغازین مهرماه به پایان می‌رسد. روز آغازین این باران‌ها برای هر سال متفاوت از سال‌های دیگر است، اما این روز در یک محدوده یک ماهه قرار دارد. در Kerala، که در عرض جغرافیایی 8 درجه شمالی قرار دارد، این باران‌ها در روز 12 خرداد، با تقریب یک هفته‌ای، آغاز می‌شود. سپس مانسون به آهستگی به سوی شمال‌غربی پیش‌روی می‌کند. روز 21 خرداد در بمبی، 19 درجه شمالی، و روز 26 خرداد در دهلی، 28.5 درجه شمالی، خود را نشان می‌دهد. در نیمه نخست تیرماه، تمامی شبه قاره هند زیر نفوذ مانسون قرار می‌گیرد. تعادل آب در هندوستان چنان موبه‌مو و تنگاتنگ است که فقط یک هفته تاخیر در باران به فاجعه‌ای بزرگ منجر می‌شود. هرچند تاریخ آغاز این باران‌ها اغتشاشی یک‌ماهه دارد، اما پژوهش‌ها نشان می‌دهد که مقدار باران موسمی، ربطی به تاریخ آغاز آن ندارد. بیشینه این بارش‌ها در Cherranpunji با میانگین 425 اینچ در سال است، اما در یک مورد حتی 1024 اینچ بارندگی هم ثبت شده است.

بررسی و مطالعه باران‌های موسمی نشان می‌دهد که این جریان در حدود اواخر مرداد و اوایل شهریور، یک وقفه 3 الی 21 روزه دارد.

از مهرماه تا خردادماه در شبه‌قاره هند، به‌جز منطقه تامیل‌نادو و رشته‌کوه‌های Ghats، به ندرت بیش از چند میلی‌متر باران می‌بارد. در مهرماه باران‌های موسمی به سوی جنوب‌شرقی هند حرکت می‌کند. در آبان‌ماه جبهه مانسون به تامیل‌نادو رسیده و تقریبا در همین زمان مانسون زمستانی در جنوب هند به آرامی آغاز می‌شود.

در این زمان، دیگر مناطق شبه‌قاره هند به سوی خشکی پیش می‌رود، بادهای گرم‌و‌مرطوب جنوب‌غربی به بادهای سردوخشک شمال‌شرقی، و مانسون تابستانی به مانسون زمستانی تبدیل می‌شود. در زمستان بادهای شمال‌وز، هوای سرد و خشکی را بر روی شبه‌قاره حاکم می‌کنند. این فرآیند موجب ایجاد هوایی سرد، خشک و بدون ابر، به ویژه در ماه‌های بهمن و اسفند می‌شود. از میانه‌های اسفند ماه تا آغاز باران‌های موسمی در خرداد‌ماه، توفان‌های تندری پیش‌درآمد مانسون، گهگداری این گرمای دهشتناک را می‌شکند. در اواخر خردادماه، کرانه‌های هند شاهد ظهور دوباره باران‌های موسمی خواهند بود. این چرخه هوائی زندگی مردم در این منطقه را به شدت تحت تاثیر خود قرار می‌دهد.

باران‌های موسمی در مالزی-استرالیا

جنوب‌شرقی آسیا و شمال استرالیا تحت تاثیر سیستم مانسون واحدی قرار دارند که در دو سوی خط استوا گسترده شده و به این دلیل با مانسون‌های دیگر متفاوت است. البته مانسون شمال‌شرقی استرالیا از این سیستم مجزاست و جداگانه عمل می‌کند. حجم عظیم آب میان استرالیا و آسیا تاثیر شگرفی بر آب‌وهوای منطقه حاره و مانسون تابستانی آن دارد. جزایر فراوان، اندونری، فلیپین، ملانزی، پلی‌نزی، پلی‌پونزی و ...، آب‌وهوای متنوع حاره‌ای را در خود جای داده است. توفان‌های پیچندی تایفون که در فصل مانسون ایجاد می‌شوند به پیچیدگی آن می‌افزایند.

شمال چین، کره و ژاپن را، به دلیل فصول، آهنگ بارش در عرض‌های میانی، هوای سرد قاره‌ای در زمستان، جبهه زائی، نوسان باران و سیستم‌های پرفشار خشک در فصل گرم، از این گروه جدا می‌کنیم. در حقیقت این مناطق، بیشتر در زیر نقوذ سیستم مانسون هندوستان قرار دارند. مرز طبیعی منطقه حاره، مابین ناحیه غیر مانسون و سرزمین‌های جنوبی مانسون‌دار به شدت به چشم می‌خورد.

حد شمالی مانسون حاره‌ای، حتی به عرض 25 درجه شمالی هم می‌رسد. در مناطق شمالی‌تر، مانسون نیروی چندانی ندارد که با سیستم پرفشار جنب حاره‌ای مقابله کند. به این ترتیب باران‌های موسمی در تیرماه و شهریورماه، که به وسیله واچرخندهای پرفشار در مردادماه از هم دیگر جدا می‌شوند، رخ می‌دهد. در جنوب چین و فلیپین، بادهای تجارتی حاره‌ای شرق‌وز، از مهرماه تا اردیبهشت‌ماه وزیده و اغلب به وسیله سیستم پرفشار ایجاد شده در منطقه سیبریه تقویت می‌شوند. جایگزینی این باد در ماه‌های خرداد تا شهریور به وسیله بادهای جنوب‌غربی، در اثر مانسون ایجاد می‌شود.

در هندوچین مانسون‌های تابستانی بسیار نیرومندترند. جریان رسیده از جنوب‌غربی از خردادماه تا آبان‌ماه، با ابرهائی به ضخامت 4 الی 5 کیلومتر، بارانی فراوان را به همراه می‌آورد. ماه‌های آذر و دی، فصل سرد و خشک، و ماه‌های فروردین و اردیبهشت فصل بسیار گرم منطقه است. در شرق و جنوب‌شرقی مانسون زمستانی باران‌زاست.

در اندونزی به دلیل گسترش آب‌ عرض جغرافیائی پایین منطقه، مانسون بسیار ضعیف عمل می‌کند. به دلیل کوچکی ابعاد و سادگی زمینه، استرالیا ساده‌ترین الگوی مانسون را دارد. شمال آن دارای یک برش باد میان تابستان (شمال‌غربی) و زمستان (جنوب‌شرفی) است. اما دو تفاوت نیز با دیگر مانسون‌ها دارد. نخست اینکه باد شمال‌شرقی، مانسونی است که با حود باران را به ژرفای قاره می‌برد و دوم اینکه حتی در تابستان بادهای تجارتی جنوب‌شرقی به دلیل واچرخندهای پرفشار گذری، چشمگیر هستند.

مانسون غرب آفریقا

در حدود 200 سال است که باران‌های موسمی غرب افریقا شناخته شده‌اند. در زمستان این باران‌ها از جنوب‌غربی به جایی می‌آیند که بادهای تجارتی شمال‌شرقی که از صحرا و کرانه‌های شرقی افریقا می‌وزند، گرمای دهشتناک به همراه توفان شن را با خود به آنجا می‌آورند. منطقه‌ای با شب‌های سرد و روزهای بسیار گرم. در چنین شرایطی مراکز پرفشار واچرخنددر عرض جغرافیایی 20 درجه شمالی به همراهی رودبادهای شرقی (Jet stream) در عرض جغرافیایی 10 درجه شمالی، که از شبه قاره هند به خط استوا بسیار نزدیک‌تر هستند، باران‌های موسمی را ایجاد می‌کنند. مانسون غرب افریقا از نظر مکانی تقریبا میان بادهای جنوب‌غربی و بادهای سطحی خشک زمستانی کرانه‌های غربی افریقا harmattan قرار دارد. وجود این باران‌های موسمی از نفوذ هوای خشک از عرض 20 درجه شمالی به پایین‌تر جلوگیری می‌کند. هوای گرم و خشک در حدود عرض 8 درجه شمالی به‌طور کامل ناپدید می‌شود.

مانسون در اروپا و امریکای شمالی

مانسون‌های تکامل نیافته

باران‌های موسمی تاثیر فراوانی در اروپای مرکزی دارد. جاییکه جهت باد از سوی اقیانوس اطلس حدود 30 الی 40 درجه تغییر می‌کند و نه به‌طور پیوسته اما بسیار زیاد با دگرگونی‌های جبهه‌ای، سرما، هوای ابری، باران و توفان تندری را همراه است. از دیدگاه اقلیم‌شناسی این باران‌ها موسمی هستند، اما فقط مراحل بدوی و نخستین یک مانسون، که پی‌آمد هوایی منحصر به فرد است. این حالات تا تبدیل شدن به یک مانسون واقعی راه زیادی در پیش رو دارد.

در عرض‌های پایین جغرافیایی امریکای شمالی و در کرانه‌های خلیج مکزیک، فضای مناسبی برای گسترش مانسون وجود دارد. در طول تابستان، بر روی مناطق گرم، بارها سیستم‌های کم فشار چرخندی ایجاد می‌شوند. بادهای تجارتی شمال‌شرقی، به بادهای شرقی، جنوب‌شرقی و حتی جنوبی تبدیل می‌شوند. ایالت تگزاس و کشورهای پیرامون خلیج مکزیک،‌تحت تاثیر هوای مرطوب اقیانوسی، که تا حد زیادی داخل خشکی نفوذ می‌کنند، قرار دارند. البته باران‌ها، ویژگی‌های یک مانسون را نشان نمی‌دهند. در کل بارش‌ها 2 یا 3 و یا حتی 4 نقطه اوج بارش وجود دارد. در زمستان جریان‌های شمالی که اغلب به وسیله سیستم‌های پرفشار واچرخندی ایجاد می‌شوند، سرما را با خود به داخل خشکی می‌آورند. اگرچه بارش‌های تابستانی و زمستانی، ویژگی‌های باران موسمی را از خود نشان می‌دهد، اما هیچکدام آنچنان توانمند نیستند که در گروه مانسون طبقه‌بندی شوند.

در امریکای مرکزی یک مانسون واقعی در بین عرض‌های جغرافیایی 5 و 12 درجه شمالی، در منطقه کوچکی از اقیانوس آرام رخ می‌دهد. نه فقط بادهای فصلی آن، بلکه بارش آن هم کاملا مانسون است. فصل زمستان آنجا بسیار خشک است. فصل بارش آن خرداد ماه در شمال خلیج مکزیک و تیرماه در جنوب مکزیک آغاز می‌شود و در مهرماه در شمال و آذر ماه در جنوب به پایان می‌رسد. این روند در جنوب مکزیک حدود 3 ماه و در کستاریکا حدود 7 ماه به طول می‌کشد. این مانسون در حقیقت نمونه کوچکی از مانسون هند است.


نوشته شده توسط مهدی 86/3/12:: 6:56 عصر     |     () نظر
 ذخیره انرژی به شکلهای مختلف ...

انری ذخیره شده در اجسام را انرژی شیمیایی می نامند. انرژی ذخیره شده در اجسامی که درارتفاع بالایی قرار دارند ، انرژی گرانشی نامیده می شود. انرژی ذخیره شده در اجسام کشسان را انرژی کشسانی می نامند.

انرژی پتانسیل

انرژی شیمیایی ، گرانشی وکشسانی می توانند توسط اجسام ذخیره شوند، این انرژیها که قابلیت انجام کار را دارند، انرژی پتانسیل نامیده می شوند.

انرژی جنبشی

انرژی یک جسم متحرک را انرژی جنبشی می نامند. انرژیهای ذخیره شده می توانند موجب حرکت اجسام شوند.

انواع دیگر انرژی

گرما، نور وصوت از انواع دیگر انرژی هستند که از جایی به جای دیگر منتقل می شوند. گرما انرژی را از اجسام گرم به اجسام سرد منتقل می کند. نور انرژی را از لا مپها یا خورشید به نقاط دورتر منتقل می کند. صوت انرژی را از ارتعاشات یک جسم صدادار به نقاط دورتر منتقل می کند. انرژی الکتریکی نوع دیگری از انرژی است که می تواند به راحتی منتقل شود.

تبدیلات بیشتر انرژی

انرژی می تواند به راحتی به نوع دیگر تبدیل می شود. انرژی ذخیره شده می تواند آزاد شده و به انرژیهایی تبدیل شود که برای ما کار مفید انجام دهند. در تبدیل انرژیها همیشه مقداری انرژی به صورت انرژی گرمایی به هدر می رود. منشأ انرژی کجاست ؟

1 - منبع انرژی روزانه …

بخش اعظم انرژی روزانة مورد مصرف ما توسط نور خورشید تأمین می شود. ‌این انرژی باید به انواع دیگری از انرژی تبدیل شود تا بتوان از آن استفاده کرد.

فوتوسنتز ــ گیاهان سبز انرژی نور خورشید را جذب کرده و آن را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند.

فوتوسل ــ فوتوسل وسیله ای است که انرژی نوری را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

2 - منابع انرژی فسیلی ...

نفت، زغال سنگ و گازهای طبیعی قسمت عمده ای از انرژی مورد نیاز ما را به صورت انرژی شیمیایی ذخیره شده تأمین می کنند.

3 - چند منبع انرژی دیگر ...

مواد رادیو اکتیو (پرتوزا) ، به خصوص اورانیوم، منابعی از انرژی هستند که می توانند به گرما و الکتریسیته تبدیل شوند.

هستة مذاب زمین مقدار زیادی انرژی گرمایی دارد و گاهی گرمای ن به سطح زمین نیز می رسد.

4 - انرژی حاصل از خورشید و ماه ...

از جزر و مد دریاها که توسط حرکت خورشید و ماه ایجاد می شوند، می توان برای چرخاندن توربینها و تولید الکتریسیته استفاده کرد.

پایستگی انرژی (بقای انرژی )

ماشـین کـوکی کوچـکی را در نـظر بـگیرید که فنـرش را کوک مـی کنیم و شتاب می گیـرد. انرژی کشسانی فنـر به انرژی جنـبشی و گرمـایی (که کمی ماشین را گرم می کند )تبدیل می شود. مجموع انرژی جنبشی و گرمایی ایجاد شده با مقدار انرژی کشسانی فنر (که آزاد می شود ) برابر است.

یکای اندازه گیری انواع انرژی ژول (J) است. اگر فنر 20 ژول انرژی کشسانی را از دست بدهد، این 20 ژول انرژی باید بهصورت گرمایی و جنبشی ظاهر شود. بنابراین انرژی از بین نمی رود بلکه از نوعی به نوع دیگر تبدیل می شود. این اصل را که انرژی از بین نمی رود وتولید نیز نمی شود، بلکه از نوعی به نوع دیگر تبدیل می شود، « اصل بقای انرژی یا پایستگی انرژی » می نامند.

انتقال انرژی

کار ...


وقتی جسمی جا به جا می شود. در این حالت ، می گوییم که کار انجام داده ایم. درحین انجام کار، انرژی منتقل می شود.

مقدار کار انجام شده را با را بطة زیر می توان بدست آورد :

تغییر مسافت درجهت اعمال نیرو × نیرو = کار انجام شده

غلبه بر نیری گرانش ...

برای انکه جسمی را از روی زمین برداریم باید کار انجام بدهیم. یعنی برای غلبه بر کشش گرانشی باید نیرویی مصرف کنیم و جسم را بالا ببریم.

توان

یک شخص یا یک موتور قوی می تواند کار را سریعتر انجام بدهد. توان ( یا قدرت ) به عنوان کار انجام شده در ثانیه تعریف می شود و مقدار آن را می توان از معادلة زیرحساب کرد :

P =W/t یا زمان لازم برای انجام کار / کار انجام شده =توان

مثال : اگر شخصی برای بلند کردن یک وزنه ، 800ژول کار را در مدت 10 ثانیه انجام دهد، می گوییم که توان بازوهای او برابر است با : وات 80 = ثانیه / ژول 80 =10 /800 . 0وات به جای ثانیه / ژول به کار می رود ).

انرژی نوری

نور حامل انرژی است ...


اجسامی که از خود نور گسیل میکنند را اجسام نورانی ( منیر) می نامند. اما اغلب اجسام نورانی نیستند و نمی توانند از خود نور گسیل کنند. این نوع اجسام را غیر نورانی ( مستنیر ) می نامند. ما اجسام غیر نورانی را به دلیل بازتابانیدن نور می توانیم ببینیم.

نوری که اجسام نورانـی گسیل مـی کنند، با سرعت خیلی زیـادی ( Km/s 300000 ) از آنـها دور می شـود و انـرژی را مـانند موج الکترومغـناطیسی با خود مـنتقل می کند. برخی از مواد می توانند انرژی نوری را به انواع دیگر تبدیل کنند. در فیلمهای عکاسی برای ثبت تصویر از انرژی نوری استفاده می شود.

ذره بین ...

یک عدسی می تواند تصویرهای متفاوتی را تشکیل بدهد. اگر یک عدسی را نزدیک چشم خود بگیرید و آن را روی شست خود کانونی کنید ( تنظیم کنید )، تصویر شست خود را به صورت مستقیم و بزرگتر خواهید دید. این نوع تصویر را نمی توان بر روی یک پرده نمایش داد وآن را تصویر مجازی می نامند.

تصاویر در آینه...

اگر در مقـابل یـک آینه بـایستید وچـشم چپ خـود را ببندید، خواهیـد دید که تصـویر شما چشم راسـت خود را می بندد. بنـابراین، چـهرهای که شمـا از خودتـان در آینه می بینید با چـهره ای که دیـگران از شما مـی بینند ، تفاوت دارد .زیـرا سمـت راست شما در آیـنه، می شود، می گویند تصویر در آینه دارای وارونی جانبی است.


کلمات کلیدی: ترمو دینامیک


نوشته شده توسط مهدی 86/3/10:: 6:34 عصر     |     () نظر
 یونانیان با تقسیم بندی گنبدهای آسمان برای هر یک از سیارات گنبدی خاص قائل بودند. نخستین کشفیات فیزیکی هنگامی صورت گرفت که تلاش گسترده ای برای برهانی کردن ریاضیات آغاز شده بود. در این زمان الکتریسیته و مغناطیس جدا از یکدیگر کنجکاوی انسان را برانگیخت. ذرات تشکیل دهنده ی جهان تقسیم بندی شد و نظریه ی اتمی ماده مطرح و اتر به عنوان عنصر کامل، این تقسیم بندی را تکامل بخشید. کروی بودن شکل زمین بطور مستدلل اثبات و حرکت دوار کائنات به دور زمین که تصور می شد دایره منحنی کامل است، از بدیهیات محسوب می شد. منطق قیاسی کشف گردید و تمام افکار و نظریات علمی را تحت تاثیر خود قرار داد.

استفاده از هندسه در نجوم آغاز شد. فاصله ی زمین تا تا ماه و خورشید محاسبه و نظریه زمین مرکزی زیر سئوال رفت. اما همچنان اعتقاد عموم بر آن بود که زمین مرکز جهان است.

دستگاه زمین مرکزی تحت تاثیر تقدس دایره ها حرکت پیچیده ی سیاره ها را با استفاده از مدارهای تدویر توجیه کرد. مکانیک یونانی بر اساس نظریه زمین مرکزی بخوبی علت سقوط اجسام به طرف زمین را توجیه می کرد. یونانیان حرکت مستقیم نور را بیان و به تشریح خواص آینه ها پرداختند. اما منطق قیاسی چنان بر افکار علمی آنان تسلط داشت که فیزیک یونانی را به بن بست کشید.

1-1

نخستین اندیشه های علمی


انسان به دلیل ارتباط مستقیم و تنگاتنگی که با طبیعت دارد از همان آغاز تفکر و تعمق خویش به پدیده های طبیعی نظر داشت و برداشت های معینی از آنها به عمل می آورد. طبعاً آسمان که از آن باران، برف و نور به انسان می رسید و نیز ستارگان شفاف در آن دیده می شد، جزء نخستین برداشت های انسان بود و در نتیجه اولین اظهار نظرهای علمی در خصوص این پدیده لایتناهی بوسیله انسان به عمل آمده است. در این راستا اولین نظریه های علمی توسط یونانیان ارائه شده است.

در آسمان هیچ چیزی نیست که در یک نگاه ساده، خیلی دور به نظر برسد. بنابراین در نخستین برداشتها از جهان، طبیعی است که گمان شود آسمان سایبان محکمی است که اجسام درخشان آن، همچون دانه های الماس، بر سقف آن چسبیده اند. این چنین بود که یونانیان باستان عقیده داشتند که آسمان بر شانه های اطلس رب النوع یونانی قرار دارد.

اسطوره های یونانی دلالت بر آن داشت که که آسمان از یکی دو متری بالای قله کوه ها چندان بالاتر نیست. در قرن ششم تا چهارم پیش از میلاد، اخترشناسان یونانی بوجود تنها یک سایبان شک کردند. زیرا در اوضاع نسبی ستارگان ثابت که به برداشت آنان حول زمین حرکت می کردند، ظاهراً تغییری نمی دیدند، اما اوضاع نسبی خورشید، ماه و پنج سیاره عطارد، زهره، مریخ، مشتری و زحل تغییر می کرد. بنابراین مسلم بنظر می رسید که سیاره ها نمی توانند به گنبد ستارگان متصل باشند.

یونانیان فرض کرده بودند که هر سیاره در یک گنبد نامرئی اسقرار یافته است و گنبدها یکی روی دیگری جا گرفته است. بر این اساس نزدیکترین گنبد از آن ماه است که تندترین حرکت را دارد. پس از آن به ترتیب گنبدهای مربوط به عطارد، زهره... و خورشید قرار دارند.

کاملاً طبیعی است که با چنین طبقه بندی پرسش هایی در مورد ابعاد جهان و موقعیت زمین و شکل و همچنین اجزای تشکیل دهنده آن پیش آید. احتمالاً این پرسش ها زمانی شکل گرفت که روشهای تجربی ریاضیات دیگر کفایت نمی کرد. بنابراین می توان حدس زد هنگامی که این سئوال پیش آمد که چرا قطر دایره آنرا نصف می کند، تفکر در مورد مسیر حرکت سیارات نیز اوج گرفت. شاید منطقی باشد که کوشش برای برهانی کردن ریاضیات را با پیدایش نخستین نظریه های فیزیکی همزمان بدانیم، این تصور زمانی قوت بیشتری می گیرد که می بینیم نخستین کشفیات ثبت شده ریاضی و فیزیکی متعلق به یک نفر است. تالس ملطی اولین فرد شناخته شده ای است که کشفیات ریاضی و فیزیک به او نسبت داده شده است.

2-1

الکتریسیته و مغناطیس

در حدود 600 سال قبل از میلاد تالس ملطی متوجه شد که هرگاه صمغ فسیل شده ای که در سواحل بالتیک یافته بود، که ما امروز آنرا کهربا می نامیم و در آنروز الکترون Elektron نامیده می شد، با یک قطعه پوست مالش داده شود، می تواند پر، نخ یا کرک را بخود جذب کند.

همچنین کلمه ی ماگنت Magnet به معنی آهنربا از یک شهر قدیمی یونان بنام ماگنیا Magnesia که در نزدیکی آن نخستین سنگ آهنربا کشف شده بود، گرفته شده است. آهنربا اکسیدی از آهن است که خواص مغناطیسی یعنی آهنربایی دارد. گفته شده است که تالس نخستین کسی بود که خواص آنرا تشریح کرده است. گفته اند که تالس در سال 585 قبل لز میلاد وقوع کسوفی را پیشگویی کرد و کسوف به وقوع پیوست.

3-1

عناصر تشکیل دهنده ی جهان - اتم

امیدوکس در حدود سال 480 قبل از میلاد نظر داد که زمین از چهار عنصر خاک، هوا، آّ و آتش تشکیل شده است. یونانیان در باره ی این موضوع بحث می کردند که آیا می توان ماده را به اجزایی کوچکتر و هر جزء را به جزء کوچکتر و باز هم کوچکتر تقسیم کرد و این عمل تجزی را تا بینهایت ادامه داد؟ یا اینکه این عمل تجزیه محدود است؟ دوموکریتوس در حدود 45 قبل از میلاد محدود بودن عمل تجزیه را بیان کرد. وی اظهار داشت همه ی اجسام از ذره ی غیر قابل تجزیه ای به نام اتم Atom تشکیل شده است. اتم در یونانی به معنی غیر قابل تقسیم است. وی حتی نظر داد که مواد متفاوت از اتمهای مختلف یا ترکیبات آنها ساخته شده است و با تغییر آرایش اتمها می توان ماده ای را به ماده ی دیگر تبدیل کرد. ارسطو و سایر فلاسفه رواقی نظریه دموکریتوس را نپذیرفتند، ایشان اعتقاد داشتند که فضا و ماده بصورت پیوسته است، یعنی می توان یک قطعه از ماده را بدون حد و مرز به قطعه های کوچک و باز هم کوچکتر تقسیم کرد، بی آنکه به ذره ی غیر قابل تقسیمی برسیم. در مورد عناصر تشکیل دهنده ی جهان ارسطو تصور می کرد، در آنسوی لایه های آب، هوا، خاک و آتش، عنصر کامل و غیر زمینی دیگری وجود دارد که وی آنرا اتر Ether در یونانی به معنی پنجم نامید. در این تقسیم بندی جایی برای عدم وجود نداشت. در ضمن انتهای هیچکدام از لایه ها مشخص نبود.

4-1

نجوم

یونانیان عقیده داشتند که زمین به شکل کره است. فیثاغورس اولین کسی بود که کروی بودن زمین را در سال 525 قبل از میلاد بیان کرد. اما نخستین استدلال ها در مورد کروی بودن زمین منصوب به ارسطو است. وی در کتاب در باره ی افلاک نوشت، زمین جسمی کروی است و نه یک سطح صاف و برای این ادعا دو دلیل آورد. نخست آنکه او دریافته بود که ماه گرفتگی به دلیل قرار گرفتن زمین بین ماه و خورشید است، چون سایه زمین بر روی ماه همواره گرد است، پس زمین باید کروی باشد که سایه اش دایره می شود. دومین دلیل این بود که یونانیان طی سفرهای خود متوجه شده بودند که ستاره شمال، در مناطق جنوبی پائین تر از نواحی شالی در آسمان ظاهر می شود، و چ.ن ستاره شمال بر فراز زمین ظاهر می شود، این جابجایی تنها در صورتی می تواند رخ دهد که زمین کروی باشد.

ارسطو به محاسبه محیط دایره استوا پرداخت و رقم چهارصد هزار استادیم را به دست آورد که با احتساب هر استادیوم یکصد و هشتاد متر، رقم به دست آمده تقریباً دو برابر رقم پذیرفته شده ی کنونی است.

ارسطو عقیده داشت که زمین ثابت و مرکز جهان است و خورشید، ماه و سیارات و ستارگان در مدارهای کروی دور زمین می چرخند و بیش از پیش به تثبیت این عقیده یونانیان پرداخت که کره شکل کامل است.

آریستاخوس، ریاصیات را در نجوم به کار برد. وی با استفاده از ابزاهای ابتدائی در حدود 280 قبل از میلاد به محاسبه فاصله ی زمین و خورشید پرداخت. آریستاخورس متوجه شد که انحنای سایه زمین، وقتی از ماه می گذرد می بایستی ابعاد نسبی زمین و ماه را نشان دهد. وی پس از محاسبه ی فاصله زمین و ماه و تشکیل مثلث قائم الزاویه فرضی، هنگامیکه ماه در تربیع اول بود، فاصله زمین تا خورشید را تعیین کرد. بنظر وی خورشید تقریباً بیست برابر دور تر از ماه قرار داشت. هرچند ارقام به دست آمده درست نبود، ولی آریستاخورس نتیجه گرفت که خورشید باید حداقل هفت برابر بزرگتر از زمین باشد. وی با غیر منطقی بودن گردش خورشید بزرگ به دور زمین کوچک، نظر داد که زمین باید به دور خورشید بگردد. البته نظر آریستاخورس پذیرفته نشد. چون وی نظریه خورشید مرکزی منظومه شمسی را ارائه داد، امروزه به عنوان کپرنیک عهد باستان شناخته می شود.

اراتستن در حدود 240 قبل از میلاد متوجه شد که روز اول تابستان در آسوان، خورشید در بالای سر است و در اسکندریه که 800 کیلومتر با آن فاصله دارد، در بالای سر نیست. وی نظر داد که سطح زمین باید نسبت به خورشید، انحنا داشته باشد. وی با استفاده از طول سایه ای که هنگام ظهر اول تابستان در اسکندریه تشکیل می شود، و مقایسه ی آن با طول سایه در روز اول تابستان در آسوان و با استفاده از هندسه خطوط مستقیم، انحنای زمین را با فرض کروی بودن آن حساب کرد. در نتیجه محیط و قطر زمین را تعیین کرد. ارقامی که آراتستن به دست آورد، 12800 کیلومتر برای قطر زمین و چهل هزار کیلومتر برای محیط زمین بود که تقریباً با اعداد مورد قبول امروزی مطافقت دارد.

هیپارخوس در حدود 150قبل از میلاد و با استفاده از روش آریستارخوس به محاسبه فاصله ی زمین و ماه پرداخت. وی فاصله زمین تا ماه را سی برابر قطر زمین به دست آورد. اگر قطر زمین را مطابق رقم اراتستن در نظر بگیریم، فاصله زمین تا ماه که هیپارخوس حساب کرد برابر 384000 کیلومتر می شود که تقریباً درست است. همچنین هیپارخوس گزارشی از انحراف ماه و خورشید از حرکت دایره ای داد است. چون ماه در مدار خود به دور زمین گاهی در شمال استوا و گاهی در جنوب استوا است، سبب این انحراف می گردد. هیپارخوس با اشاره به این امر بدون ذکر دلیل، اظهار داشت که این انحراف سبب می شود که خورشید در هر سال حدود پنجاه ثانیه قوسی در سمت راست مشرق به نقطه اعتدال می رسد. چون به این ترتیب در هر سال نقطه اعتدال جلوتر می آید، هیپاهرخوس این تغییر مکان را تقدیم اعتدالیون نامید که هنوز هم به همان نام شناخته می شود.

اخترشناسان بعدی از هیپارخوس تا بطلمیوس حرکات اجرام آسمانی را بر مبنای این نظر مورد مطالعه قرار دادند که زمین ساکن و مرکز جهان است. ماه در 384000کیلومتری آن و اجسام دیگر آسمانی دورتر و در فاصله ای نامعین از آن هستند. چون دایره را منحنی کامل می پنداشتند، نتیجه می گرفتند که تمام اجرام آسمانی بایستی در مسیرهای دایره ای به دور زمین بچرخند. اما مشاهدات آنها که از کشتیرانی و تدوین تقویم برخاسته بود، نشان می داد مسیر سیاره ها دایره های کاملی و ساده ای نیستند. بنابراین هنگامیکه بطلمیوس دستگاه زمین مرکزی خود را تنظیم کرد، مسیر سیاره ها را در ترکیبی از دایره های پیچیده نشان داد.

5-1

دستگاه زمین مرکزی بطلمیوس

بطلمیوس در حدود 150 میلادی رساله ی پر نفوذی به نام سونتارکنس ماتماتیکا یا مجموعه ی ریاضی نوشت. هر چند این رساله بر نوشته های هیپارخوس مبتنی است، اما به خاطر فشردگی و زیبایی چشمگیرش مورد توجه قرار گرفت. شارحین بعدی برای متمایز ساختن آن از آثار کم اهمیت تر صفت مجیسته یا مجسطی به معنی بزرگترین را به آن منسوب کردند.

مترجمین عرب زبان حرف تعریف ال را پیشوند کردند و آنرا المجسطی نامیدند.

بطلمیوس در المجسطی پدیده هایی را بررسی می کند که بستگی به کرویت زمین دارند. سپس دستگاه زمین مرکزی نجوم را طرح ریزی می کند که قریب به 1500 سال مورد پذیرش عموم بود. المجسطی قدیمی ترین کوشش مجدانه در راه تبیین حرکت شناسی منظومه شمسی است. اما در توجیه حرکتهای پیچیده ی سیاره ها که فاصله ثابتی با زمین ندارند، روی مدارهای دایره ای عاجز بود. بنابراین مفهموم مدارهای تدویر را بکار گرفت.

طبیق این نظریه هم سیاره روی دایره ای حرکت می کند که مرکز آن به نوبه ی خود روی دایره ای به مرکز زمین حرکت می کند. بطلمیوس مجبور شد به انواع دیگر مدار هم توسل جوید، اما هر کدام از اینها نیز دایره تقدس خود را به عنوان شکل اصلی حرکات سیاره ها حفظ کرد.

6-1

مکانیک یونانی

هرچند مکانیک یونانی به اندیشه های ارسطو خلاصه نمی شود، اما نظریه های وی تاثیری بس عمیق بر افکار اندیشمندان برای قرون متمادی داشت. ارسطو ادعای ریاضیدان بودن نداشت، اما تسلطی خارق العاده بر روشهای ریاضی داشت و سازمان دهنده ی منطق قیاسی بود.

هراکلیدس در 350 سال قبل از میلاد گفت: تصور اینکه زمین به دور خورشید می گردد بسیار ساده تر از این تصور است که تمامی گنبد آسمان به دور زمین می چرخد. اما این گفته مورد پذیرش ارسطو واقع نشد. ارسطو بیش از هر کی دیگری اسیر دستگاه منطق قیاسی که خود بوجود آورنده اش هست بود.

با توجه به اینکه ارسطو اعتقاد داشت زمین مرکز جهان است، بخوبی می توان دیدگاهش را در باره ی علت سقوط اجسام بر سطح زمین توجیه کرد.به اعتقاد ارسطو هر شئی به اصل خویش باز می گردد و مکان واقعی خود را جستجو می کند. چ.ن سنگ از جنس خاک است به طرف زمین سقوط می کند و چون دود از جنس آتش است به طرف هوا صعود می کند. در مورد سقوط آزاد اجسام گفته است که اگر دو جسم با سنگینی مختلف را از فاصله ی معینی رها کنیم، جسم سنگین تر زودتر به زمین می رسد. این برداشت نمی توانست علت همه حرکت ها را توجیه کندّ اما دلیل سکون اجسامرا توجیه می کرد. به اعتقاد ارسطو نیروی خارجی عامل حرکت بود. وی در این مورد چنین گفته است: جسم متحرک هنگامی به حالت سکون در می آید که نیرویی که آنرا در امتداد خود به حرکت واداشته است، دیگر نتواند بر آن اثر کند و آنرا براند.

بنابراین به برداشت ارسطو نیروی خارجی عامل حرکت بود و در غیاب نیروی خارجی همه ی اجسام به حالت سکون در می آمدند.

7-1

نور

فلاسفه ی یونان اعتقاد داشتند همانگونه که چوب دستی یک نا بینا به مانعی برخورد می کند و آنرا برای وی مشخص می کند، پرتوهای نور نیز از چشم خارج شده به اجسام برخورد می کنند و با بازگشت به چشم آنها را نمایان می سازد. اما نظریه دیگری نیز در مورد حرکت و منشاء آن وجود داشت. برخی اعتقاد داشتند نور از اجسام فروزان منتشر می شود و به چشم می رسد افلاطون از خمیدگی ظاهری اجسام در خالیکه که بخشی از آن در آب فرو رفته، سخن گفته است. اقلیدس انتشار مستقیم نور و قانون بازتابش آن را بیان کرده است. ارشمیدس از خواص آینه ها سخن گفته است. هرون نیز به تشریح خواص آینه ها پرداخته و مسائلی راجع به ساختن آینه ها با خواص معین را بیان کرده است. وی حتی طرز ساختن آینه هایی را که بوسیله آن شخص بتواند پشت سر خود را ببیند، و یا وارونه دیده شود ارائه کرده است. همچنین هرون به تشریح این امر پرداخته که نور کوتاهترین مسیر بین دو نفطه را می پیماید. بطلمیوس شکست نور را مورد بررسی قرار داد و به اندازه گیری زاویه تابش و باز تابش همت گماشت.

8-1

بن بست فیزیک یونانی

یناونیان دانشی را که با زندگی روزمره ارتباط داشت کم ارزش می شمردند. ولی در ریاضیات موفقیت چشمگیری کسب کردند. ریاصیاتی که به اعتقاد آنان بر اساس یک سری اصول بدیهی شکل گرفته بود و سایر قضایا را بوسیله منطق قیاسی استنتاج می کردند. یونانیان چنان دلباخته ی آن شدند که قیاس را تنها وسیله ی معتبر کسب دانش می پنداشتند. اما می دانستند. که قیاس برای پاسخگویی به برخی از پرسش ها کافی نیست. مثلاً فاصله دو شهر را بوسیله قیاس نمی توانستند به دست آورند، بلکه باید اندازه گیری می کردند. هرگاه که لازم بود، طبیعت را مشاهده می کرند، ولی این امر با رقبت انجام نمی گرفت. در هیچ جا ثبت نشده که ارسطو دو سنگ ناهم وزن را بسوی زمین رها کرده باشد تا نظر خود را بیازماید. آزمایش کردن به نظر یونانیان کاری بیهوده و معارض با زیبایی قیاس خالص بود و از ارزش آن می کاست.

اعتقاد به ارزش قیاس که بر بدیهیات پایه گذاری شده بود، سرانجام به لبه پرتگاهی رسید که راهی برای عبور نداشت. کشفیات بیشتری برای ریاضیات و فیزیک مطرح نبود. همه را به این راضی می کردند که بگویند ارسطو چنین گفته است و یا اقلیدس گفته است. بنابراین دستگاه زمین مرکزی بطلمیوس توام با نظریه های فیزیکی ارسطو که اکثراً با تناقض همراه بود، برای توجیه جهان کافی می پنداشتند.

دانشمندان اسلامی نیز که دست آوردهای علمی یونانیان را در طول قرون وسطی حفظ کردند، و دارای کشفیات مهمی نیز می باشند، نتوانستند بگونه ای منسجم عمل کنند. هرچند خیام را می توان نخستین کسی دانست که اصل توازی اقلیدس زا زیر سئوال برد، اما بعد مدتی به فراموشی سپرده شد.

جای بسی تاسف است که جمشید کاشانی و ملا باقر یزدی به اثبات قضیه ای در ریاضیات پرداختند که صدها سال قبل از ایشان توسط کمال الدین فارسی ثابت شده بود. که نشان از بی اطلاعی مجامع علمی ایرانییان از کارهای یکدیگر بود.

سرانجام متفکران رنسانس در برابر نظریه های قدیم فلسفه ی طبیعی که دیگر قانع کننده نبود، چشم انداز جدیدی گشودند که در فصل بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

کلمات کلیدی: ترمو دینامیک


نوشته شده توسط مهدی 86/3/10:: 6:33 عصر     |     () نظر
<   <<   61   62   63   64   65   >>   >