سفارش تبلیغ
صبا ویژن
آن سنگ لغزنده ای که گامهای دانشمندان بر آن استوار نمی ماند، آز است . [پیامبر خدا صلی الله علیه و آله]
وبلاگ تخصصی فیزیک
پیام‌رسان
پارسی بلاگ
درباره
درباره



وبلاگ تخصصی فیزیک
وضعیت من در یاهـو
مهدی
صفحه‌های دیگر
لینک‌های روزانه
پشتیبانی پارسی بلاگ
اخبار پارسی بلاگ
لینک‌های روزانه
آنالیز خاک ، پایان نامه و پروژه [48]
تجربه های مدیریت راهنمایی فاطمیه [380]
تعمیر و فروش انواع گوشی موبایل در سراسر کشور [421]
[آرشیو(3)]
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
لیست یادداشت‌ها
سایت برای خرید
فضانوردان در کام آتش
جایگاه ما در کهکشان
پرتوهای رنگی به نانوذرات شکل میدهند
نانو سرامیک
نانو الماس چیست؟
آشنایی با فیوز ها و حفاظت از مدارهای الکتریکی
[عناوین آرشیوشده]
آرشیو یادداشت‌ها
نانو تکنولوژی
هسته ای
کوانتوم
الکترو مغناطیس
هوا شناسی و اختر فیزیک
اپتیک
حالت جامد
سرگرمی های فیزیک
فیزیک نوین
ترمو دینامیک
فلسفه و متافیزیک
آهنگ وبلاگ
ستاره دنباله دار
 هر ستاره دنباله دار، هسته ای متشکل از یخ و غبار (موسوم به گلوله برفی کثیف) دارد که پهنای آن حدود 20 کیلومتر (12 مایل) است. هنگامیکه این ستاره به خورشید نزدیک می گردد، هسته اش تبخیر شده و سری درخشان و دنباله ای طولانی شکل می گیرد.

بخش اعظم میلیاردها ستاره دنباله دار منظومه شمسی، در محدوده های دور دست آن قرار دارند، اما مدار بعضی از این ستارگان از نزدیکی خورشید عبور می کند و این امر موجب می شود تا شب هنگام در آسمان بخوبی دیده شوند.

تمام منظومه شمسی ما از جمله دنباله دارها حدود4.5 میلیون سال پیش از رمبیدن یک توده ی بزرگ ابر و گاز به وجود آمد.این توده ابتدا به آرامی می چرخید ولی هر چه رمبش ادامه پیدا کرد ،چرخش سریعتر شد و دمای آن بالا رفت.(درست مثل این که یک اسکیت باز با جمع کردن دستانش سریعتر می چرخد). این چرخش سریع از ریختن همه ی مواد به داخل هسته جلوگیری کرد.در عوض این ابر و مواد موجود در آن به شکل یک صفحه ی تخت متراکم گشت.در همین زمان دمای هسته ی این ابر بالا رفت تا آن جا که همجوشی هسته ای آغاز گشت و بدین گونه خورشید به وجود آمد. با وجود این مناطق خارجی این صفحه کاملا سرد بود .به علت کم بودن دما دانه های یخ شکل گرفتند و با تجمع آن ها توده های یخی با بزرگی چند کیلومتر شکل گرفتند،و توده های بزرگتر نیز سیاره ها را شکل دادند.

پهنای هسته یک ستاره دنباله دار فقط چند کیلومتر می باشد، اما دنباله آن بسیار طولانی است. ستاره دنباله دار عظیمی که در سال 1843 دیده شد، دارای دنباله ای بطول 330 میلیون کیلومتر (205 میلیون مایل) بود. چگالی این دنباله ها حتی از بهترین خلئی که در شرایط آزمایشگاهی در روی زمین ایجاد شده، کمتر است.

چرا ستاره های دنباله دار دنباله دارند؟

دنباله ی یک دنباله دار بارزترین مشخصه آن است. همچنانکه دنباله دار به خورشید نزدیک تر می شود دم درخشانی در امتداد آن و در جهت مخالف خورشید گسترش می یابد. در فاصله ای زیاد از خورشید هسته دنباله دار ها سرد و مواد داخل آن منجمد می باشند. با نزدیک شدن به خورشید باد های شدید خورشیدی قسمتی از هسته را تصعید می کنند که این مواد کما را تشکیل می دهند. فعل و انفعالاتی که باد های خورشیدی روی کما انجام می دهند باعث به وجود آمدن هسته می شوند. ساختار شیمیایی کما مواد تشکیل دهنده دنباله را تعیین می کند. ممکن است به نظر آید که دنباله داری دم ندارد ولی واقعا این طور نیست بلکه دنباله آن قدر شفاف است که دیده نمی شودولی دانشمندان با استفاده از فیلتر های مخصوص قادر به دیدن آن ها هستند.مثلا دم دنباله دار هیل پاب(1997)به راحتی در نور مرئی دیده می شد ولی عکس هایی که با فیلترتهییه شده بودند وجود تعدادی دنباله تشکیل شده از غبار و گاز های یونیده را نشان دادند.

انواع دنباله ها:

دو نوع دنباله وجود دارد:غبار و گاز یونیده.یک دم تشکیل شده از غبار محتوی ذراتی به بزرگی ذرات موجود دردود می باشد.این نوع دم هنگامی تشکیل می شود که یک باد خورشیدی مقداری ماده از کما جدا می کند.چون این ذرات بسیار کوچکند با کوچکترین نیرویی جابجا می شوند در نتیجه این دنباله ها مامولا پخش و خمیده اند.دنباله های گازی وقتی تشکیل می شوند که نورخورشید مقداری از مواد کما را یونیده می کند و سپس یک باد خورشیدی این مواد یونیده را از کما دور میکند.دنباله های یونی معمولا کشیده تر و باریک ترند.هر دوی این دنباله ها ممکن است تا میلیون ها کیلومتر در فضا پراکنده شوند.وقتی که دنباله دار از خورشید دور میشود دم و کما ازبین میروند و فقط مواد سرد و سخت درون هسته باقی می مانند.تحقیقات راجع به ستاره دنباله دار هیل پاب وجود نوعی دم رانشان داد که شبیه دنباله های تشکیل شده از غبار بود ولی از سدیم خنثی تشکیل شده بود.(همان طور که گفتیم مواد موجود در هسته نوی کما و دنباله را تعیین می کنند).

دنباله دار ها از کجا می آیند؟

دنباله دار ها در دو جا به طور بارز یافت می شوند :کمر بند کوییپر و ابر اورت.دنباله دار های کوتاه مدت معمولا از ناحیه ای به نام کمربند کوییپر می آیند.این کمربند فراتر از مدار نپتون قرار گرفته است.اولین جرم متعلق به کمربند کوییپر در سال 1922 کشف شد.این اجسام معمولا کوچک هستند و اندازه ی آن ها از 10 تا 100 کیلومتر تغییر می کند.طبق رصد های هابل حدود 200میلیون دنباله دار در این ناحیه وجود دارد که گمان می رود از ابتدای تشکیل منظومه ی شمسی بدون تغییر مانده اند.دنباله دار های با تناوب طولانی مدت از ناحیه ای کروی متشکل از اجرام یخ زده به نام ابر اورت سرچشمه می گیرند.این اجرام در دورترین قسمت منظومه ی شمسی قرار دارند و از آمونیاک منجمد ، متان ، سیانوژن ، یخ آب و صخره تشکیل شده اند.معمولا یک اختلال گرانشی باعث راه یافتن آن ها به داخل منظومه ی شمسی می شود.

مسیر حرکت دنباله دارها

مدار سیارات نزدیک به دایره است حال آن که مدار دنباله دار ها به شدت بیضوی است. به علت تاثیرات گرانشی دنباله دار ها در حضیض سریعتر حرکت می کنند تا در اوج.دنباله دار ها از مدت چرخششان یه دور خورشید طبقه بتدی می شوند: دنباله دار ها بامدت تناوب کوتاه و متوسط-مانند هالی با دوره تناوب 76 سال- بیشتر در بین خورشید و پلوتون به سر می برند.این دنباله دارها ابتدا در کمربند کوییپر هستند ولی نیروی گرانش یکی از سیارات به خصوص مشتری آن ها را نزدیک خورشید می راند و دوره تناوب آن ها کمتر از 200 سال است.(شومیکر-لوی 9 یکی از این دنباله دارها بود که عاقبت در مشتری سقوط کرد). دنباله دار های بلند مدت با تناوبی بیش از 200 سال که بیشتر در ابر اورت هستند. هیل پاب نمونه ای از این دنباله دار ها است که تناوبی برابر با4،000 سال دارد.

ستارگان دنباله دار بر اساس دوره تناوب مداری شان به دو دسته تقسیم میشوند:

ستارگان دارای دوره تناوب مداری بیش از 200 سال و ستارگانی که دوره تناوب مداری شان کمتر از 200 سال می باشد.

گروه اول، ستارگان با دوره تناوب طولانی و گروه دوم ستارگان با دوره تناوب مداری کوتاه هستند.

این ظن وجود دارد که ستارگان دارای دوره تناوب مداری کوتاه، زمانی در ابر اوپتیک - اورت دارای دوره تناوب طولانی بوده اند. بسیاری از ستارگان دارای دوره تناوب مداری کوتا ، در فواصل زمانی منظمی دیده شده اند که معروفترین آنها ستاره دنباله دار هالی است. ستاره دنباله دار انکی کوتاهترین دوره تناوب مداری را دارد که 5/3 سال می باشد.

ستارگان دنباله دار با هر بار گذشتن از کنار خورشید، مقداری از مواد خود را بر اثر تبخیر از دست می دهند. دنباله ستارگان دارای دوره تناوب مداری کوتاه، بسیار درخشان است، اما با هر بار گذشتن از کنار خورشید، مواد خود را از دست داده و بدین ترتیب، امکان رویت آنها کمتر می شود.

بعضی از این ستارگان قبل از متلاشی شدن فقط یک بار دیده می شوند، هر چند که طول عمر معمولی یک ستاره دنباله دار با دوره تناوب کوتاه حدود 10000 سال است. گردش بسیاری از ستارگان دنباله دار دارای دوره تناوب طولانی بدور خورشید هزاران یا حتی میلیونها سال طول می کشد. بنابر این، طول عمر این ستارگان بسیار بیشتر از نوع دیگر است.


کلمات کلیدی: اختر فیزیک


نوشته شده توسط مهدی 86/3/6:: 8:22 عصر     |     () نظر
بیگ بنگ یا مولتی بنگ؟
 آیا امروز در شرایطی هستیم که بتوانیم وجود جهان های موازی را توضیح دهیم؟

آیا می توانیم از تردد بین جهان ها سخن بگوییم؟

امروزه می توانیم با احتمال خوبی ازچگونگی بوجود آمدن جهان های موازی صحبت کنیم و شاید روزی بتوانیم در مورد چگونگی سفر از جهانی به جهانی دیگر بحث کنیم و برای این سفر که امروزه تخیلی به نظر می رسد، روشهای عملی و فنی دقیقی ارائه کنیم. اما قبل از ادامه ی کلام بر خود ملزم می دانم از تمام دانشمندان و فیزیکدانان بزرگ تاریخ که انسان را از خلق و خوی خرافی اساطیری به یک انسان واقع‌گرا رساندند و زندگی خود را صرف شناساندن طبیعت به انسان نمودند، قدردانی کنم.

طبیعی است که روند تکامل دانش با پیگیری مداوم افرادی امکان پذیر شد که مشتاقانه در پی کشف رموز طبیعت بودند تا پرده ی جهل را از روی پیئه های فیزیکی کنار بزنند. در این تلاش مداوم و طاقت فرسا، هر نگاه تازه ای به جهان از بصیرت گذشتگان یاری جست و بر دست آورد آنان افزود. مکانیک نیوتنی بر اندیشه های گالیله و کپلر استوار گشت و فضا-زمان انیشتین، قاون جهانی گرانش نیوتن را تکامل بخشید. کارهای فاراده و ارستد و آمپر در معادلات الکترومغناطیس ماکسول به ثمر نشست و ابهامات تابش جسم سیاه به مکانیک کوانتومی انجامید. تلاش ها و تجارب قرن بیستم زمینه ی اندیشیدن به یکسان سازی نیروها را فراهم کرد و اندیشه ی ابر نیرو، فیزیکدانان را نسبت به لحظه ی آغاز جهان کنجکاو کرد.

امروزه پس از صدها سال تلاش به جایی رسیده ایم که احساس می کنیم به یک نظریه وحدت بخش بشدت نیاز دازیم تا بتوانیم لحظه ی آغاز را توضیح دهیم. بر اساس چنین نیازی است که در طول و بویژه اواخر قرن بیستم، نظریه های زیبا و پیچیده و تقریباً موفقی نظیر لوپ کوانتوم تئوری و ابر ریسمانها ارائه شدند. همه ی این نظریه ها در صددند تا لحظه ی آغاز انفجار بزرگ Big Bang و یکسان سازی نیروها Unification را توضیح دهند.

اما نگرش شهودی و ساده ی نظریه سی. پی. اچ.

CPH Theory, Creation Particle Higgs

با مطرح کردن هم ارزی جرم، انرژی و نیرو، باب جدیدی برای اندیشیدن به فیزیک جهان می گشاید. نظریه سی. پی. اچ. علاوه بر توجیه خمیدگی فضا بر نظریه تورم مهر تایید می گذارد و با ریاضیات بسیار ساده، ما را به درک شهودی از جهان و آنچه که بیگ بنگ می نامیم رهنمون می‌سازد.

در نظریه سی. پی. اچ، انفجار بزرگ (بیگ بنگ) بدین صورت بیان می‌شود که لحظه‌ای در یک سیاه‌چاله مطلق، یک میدان گرانش فوق العاده عظیم، تا آن حد چگالی گراویتون (1) بالا می‌رود که دیگر فضایی برای حتی حرکت دورانی (اسپین) آن وجود ندارد و در نتیجه با یک عکس العمل قوی، سی. پی. اچ. ها با سرعت بسیار بالا از مرکز میدان گرانشی خارج می شوند.( شکل 1)



شکل 1


سپس در بیرون انفجار با یکدیگر ترکیب شده و بخشی از سرعت خطی، Vc آنها به اسپین تبدیل می‌شود و هنگامی که چند CPH در کنار یکدیگر قرار گیرند، فوتون بوجود می‌آید (شکل 2) که نتیجه آن تولید امواج الکترومغناظیسی یعنی انتقال انرژی است. در نهایت با تبدیل این انرژی به ماده و پاد ماده، ذرات بنیادی تولید می شوند و هسته‌ها و اتم‌ها بوجود می‌آیند .



شکل 2


دو باره به شکل 1 باز می‌گردیم. همانطور که در شکل مشخص شده چگالی CPH بعد از انفجار بزرگ در نقاط مختلف یکسان نیست و این موضوع باعث انحراف جهان از مختصات کروی می‌شود. اما موضوع بحث درون آن حلقة بیضوی می‌باشد. همانطور که در شکل پیداست، پس از انفجار بزرگ کلیه سی. پی. اچ. ها به سرعت از میدان گرانش تولید شده از خودشان خارج می شوند. اما اتفاقی که می‌افتد تخلیه کلی مرکز گرانش از سی. پی. اچ. است که منجر به از بین رفتن گرانش در نقطه‌ای از فضا می‌شود که این موضوع با تعریف گرانش بوسیله نظریه سی. پی. اچ. که گرانش جریان دائمی میان اجرام می‌باشد و در همه جا وجود دارد، که منجر به ناتوانی بشر در حذف نیروی گرانش و تأثیر آن در آزمایش‌های عملی می‌باشد، مغایر است. پس باید تعدادی از سی. پی. اچ. ها به مرکز گرانش باز گردند و میدان گرانشی بوجود ‌آورند و موجب جذب اجرام بطرف یکدیگر شوند.

در نظریه سی. پی. اچ. بعد از انفجار بزرگ و شکل گیری اجرام و فروریزش ستارگان بر اثر گرانش، در نقطه ای از فضا مجدداً سیاه چاله‌ای جدید بوجود می‌آید و با ادامه در سقوط اجرام درون سیاه چاله ی مذکور، چگالی سی. پی. اچ. ها افزایش یافته و دوباره یک سیاه چاله مطلق شکل می‌گیرد، که هر چیزی را که در حوزه گرانشی آن قرار داشته باشد می‌بلعد. بدین ترتیب مجدداً چگالی سی. پی. اچ. ها در سیاه چاله افزایش می‌یابد و شرایط بحرانی ایجاد می گردد و انفجار بزرگ دیگری رخ می‌دهد و جهان دیگری بوجود می‌آید.

حال اگر بدانیم در چه شرایطی و با چه چگالی از سی. پی. اچ. انفجار بزرگ رخ می‌دهد می‌توانیم لحظه تولد یک جهان جدید را تخمین بزنیم.

پس با توضیح فوق می‌توانیم نتیجه‌ بگیریم که هر جهان، انفجار بزرگ (Big Bang) مختص خود را دارد. حال اگر بپذیریم که تعداد کل CPH های هستی ثابت است و هیچ CPH از بین نمی‌رود و متولد نمی‌شود، به این نتیجه خواهیم رسید که انفجار بزرگ و تولد جهان‌ها تا بی نهایت نمی‌تواند ادامه پیدا کند چرا که در لحظه‌ای چگالی باقی مانده در مرکز هستی به حد انفجار بزرگ نمی‌رسد و دیگر جهانی متولد نمی‌شود.

حال اگر به مطالب فوق نگاهی دوباره بیندازیم، متوجه می‌شویم که لحظه مشترک هر جهان، لحظة وجود یک سیاه چاله مطلق آماده انفجار است. پس می‌توان با بررسی سیاه چاله‌ها راهی به جهان دیگر که قبل یا بعد از جهان خودمان متولد شده پیدا کنیم

حال سؤالی که ما را به نظریه سیاه چاله‌ها (سیاه چاله‌ای در سیاه چاله دیگر) رهنمون ساخته این است که آیا ما در یک سیاه چاله قرار داریم؟

برای پاسخ به این سؤال به نظریه تورم نگاهی می‌اندازیم و نیز اینکه جهان ما با شتاب زیادی در حال انبساط است. تنها جریانی از گرانش ضعیف میان ما اجرام بر قرار است. دیگر اینکه شعاع دوران رو به افزایش است، پس در میدان گرانش جذبی یک سیاه چاله قرار نداریم.

هدف از بیان این بحث این است که به این نتیجه برسیم که دلیل انبساط جهان علاوه بر حرکت دورانی و خطی اجرام درون جهان و خمیدگی فضا ـ زمان، جهان ما به دلیل وجود جهان های دیگر مجبور به انبساط است و شاید آن انرژی را که ما انرژی تاریک می‌نامیم، امواج الکترومغناطیسی متولد شده از یک انفجار جدید باشد که باعث این انبساط می‌شوند.

بدلیل وجود نیروی گرانشی میان جهانی با جهان دیگر می‌توان سیاه چاله‌ها را مرکز نیروی گرانشی و دروازه ورود و خروج از جهانی به جهان دگر فرض کرد.

در پایان به عقیدة نگارنده، این هستی ناشی از یک انفجار بزرگ نمی‌باشد بلکه هر جهانی در این هستی متولد یک انفجار است، و هر جهانی با توجه به سرعت خطی خاص خود که ناشی از زمان تولد آن نسبت به دیگر جهانها است زمان خاص خود را خواهد داشت و با چنین فرضی می توان زمان خاص هر جهانی را و در نتیجه شتاب تورم خاص آن را بدست آورد و بدنبال نقاط مشترک آن با جهان خود باشیم تا بتوان از جهانی به جهانی دیگر رفت.

کلمات کلیدی: اختر فیزیک


نوشته شده توسط مهدی 86/3/6:: 8:21 عصر     |     () نظر
چگونه اخترشناسان قادر به دیدن اشعه ی ایکس هستند؟
 گرچه اشعه ایکس انرژی بسیار زیادی برای نفوذ دارد اما اتمسفر زمین به اندازه ی کافی برای رد نشدن اشعه ی ایکس ضخیم است و مانع از رد شدن آنها می شود و تنها اجازه می دهد تا 10 سانتیمتر از این پرتو در هوا نفوذ کند حال ما برای اینکه این پرتو را دریافت نمائیم چاره ای به جز تحقیقات در بالای جو نداریم . با توجه به این محدودیت ما 4 روش برای مطالعه بر روی اشعه ی ایکس پیش رو داریم ...

1: فرستادن موشک اکتشاف تغییرات جوی یا sunding rocket

2: فرستان بالون ها

3: فرستادن ساتالایت ها

4: تلسکوپ های فرو سرخ

موشک اکتشاف تغییرات جوی (sunding rocket)

در این راکت اکتشاف گر ردیاب اشعه ایکس در دماغه یا نوک راکت قرار می گیرد این همان روش است که در سال 1949 در نیو مکزیکو اجرا شد که اولین این پرتو های دریافتی مربوط به خورشید می شد در سال 1962 اولین نشانه ها از پرتو ایکس غیر از خورشید تائید شد و از آنجا بود که دانشمندان توجه شان معطوف به این شد که آیا ممکن است که این پرتو این همه راه را آمده باشد بدون اینکه منحرف شده باشد؟

حال دیگر دانشمندان به این فکر افتادند که تا به حال داشته اند شمال زمین را به دنبال اشعه ایکس می گشتند حال آنکه ممکن بود درصد وجود پرتو ایکس در جنوب بیشتر می بود و دانشمندان مجبور بودند برای هر طرف زمین یک راکت را روانه ی آسمان کنند تا شاید بتوانند این پرتو را رصد کنند ولی این کار هزینه ی زیادی را در بر داشت به همین دلیلی دانشمندان به فکر افتادند تا از بالون ها استفاده کنند ...

بالون های اکتشافی

مزیت بالونهای اکتشافی این بود که می توانستند تجهیزات بیشتری برای مطالعه به همراه خود به بالای 35 کیلومتری زمین ببرند و در آنجا تحقیق را آغاز کنند و مزیت بالونها این بود که می توانستند زمان بیشتری در بالا بمانند و تحقیق کنند و مانند راکت ها نبودند که تا چند دقیقه بیشتر نمی توانستند اطلاعات جمع آوری نمایند تنها ضعفی که این بالون ها داشتند این بود که اشعه های ایکسی را جمع آوری می کردند که دیگر قابل مطالعه نبودند چرا که با وجود اینکه بالونها تا فاصله زیادی بالا رفته بودند ولی اشعه های ایکس تا آن فاصله دیگر نمی توانستند خود را برسانند و ضعیف می شدند به این دلیل بود که دانشمندان به این فکر افتادند که یک شئی بسازند که هم بتواند مدت زمان زیادی در فضا بماند هم بتواند گردش کند و هم بتواند تجهیزات مختلفی با خود ببرد از این جا بود که طرح ساتالایت ها ریخته شد...

ساتالایت ها

همان طور که گفته شد بالون ها فقط قادر به رصد طول موجها و طیف های ناقصی از پرتو ها بودند اما ساتالایت ها می توانستند این طول موجها را به صورت کامل دریافت نمایند و مورد مطالعه قرار دهند به علاوه ساتالایت ها می توانستند زمان زیادی در فضا باشند و به دور زمین بچرخند به عنوان مثال ساتالایت veta 5B توانست برای 10 سال در خارج از جو روی این پرتو ها و پرتوهای دیگر مطالعه نماید ....

حال دیگر فرصت آن رسیده تا با استفاده از تلسکوپ های فرو سرخ به مطالعه ی این پرتو های مرموز که از ماورای ما می آیند بپردازیم.

تلسکوپ های فرو سرخ

این تلسکوپ ها می توانند با استفاده از اشعه های فرو سرخ که می توانند از غبارو گاز عبور کنند به راحتی منابع اشعه ایکس را کشف کنند نه اینکه اشعه ایکس دریافت کنند فرضا تلسکوپ اسپیتزر که در بالای جو قرار دارد(برای رصد بهتر) می تواند سیاه چاله ها یی را که از خود فوران اشعه ایکس دارند را به راحتی شناسایی و رصد کند.

توجه داشته باشید که این تلسکوپ ها هم می توانند در زمین باشند هم در جو .


کلمات کلیدی: اختر فیزیک


نوشته شده توسط مهدی 86/3/6:: 8:20 عصر     |     () نظر
فیزیک پلاسما
 فیزیک پلاسما (Plasma Physics)

می دانیم که برای ماده سه حالت جامد ، مایع و گاز در نظر گرفته میشود. اما در مباحث علمی معمولا یک حالت چهارم نیز برای ماده فرض میشود. حدوث طبیعی پلاسما در دماهای بالا ، سبب تخصیص عنوان چهارمین حالت ماده به آن شده است. یک نمونه بسیار طبیعی از پلاسما آتش است بنابراین خورشید نمونهای از پلاسمای داغ بزرگ است.

تعریف پلاسما

پلاسما گاز شبه خنثایی از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود ارائه میدهد. به عبارت دیگر میتوان گفت که واژه پلاسما به گاز یونیزه شدهای اطلاق میشود که همه یا بخش قابل توجهی از اتمهای آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه شدهای که تعداد الکترونهای آزاد آن تقریبا برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته میشود.

حدود پلاسما

اغلب گفته میشود که 99% ماده موجود در طبیعت در حالت پلاسماست، یعنی به شکل گاز الکتریسته داری که اتمهایش به یونهای مثبت و الکترون منفی تجزیه شده باشد. این تخمین هر چند ممکن است خیلی دقیق نباشد ولی تخمین معقولی است از این واقعیت که درون ستارگان و جو آنها، ابرهای گازی و اغلب هیدروژن فضای بین ستارگان بصورت پلاسماست. در نزدیکی خود ما ، وقتیکه جو زمین را ترک میکنیم بلافاصله با پلاسمایی مواجه می شویم که شامل کمربندهای تشعشعی وان آلن و بادهای خورشیدی است.

در زندگی روزمره نیز با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه میشویم. جرقه رعد و برق ، تابش ملایم شفق قطبی ، گازهای داخل یک لامپ فلورسان یا لامپ نئون و یونیزاسیون. مختصری که در گازهای خروجی یک موشک دیده میشود. بنابراین می توان گفت که ما در یک درصدی از عالم زندگی میکنیم که در آن پلاسما بطور طبیعی یافت نمیشود.

آیا کلمه پلاسما یک کلمه بامسما است؟

کلمه پلاسما ظاهرا بیمسما به نظر میرسد. این کلمه از یک لغت یونانی آمده است که هر چیز به قالب ریخته شده یا ساخته شده را گویند. پلاسما به علت رفتار جمعی که از خودشان نشان میدهد، گرایشی به متاثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد، و اغلب طوری عمل میکند که گویا دارای رفتار مخصوص به خودش است.

حفاظ دبای

یکی از مشخصات اساسی رفتار پلاسما ، توانایی آن برای ایجاد حفاظ در مقابل پتانیسیلهای الکتریکی است که به آن اعمال میشوند. فرض کنید بخواهیم با وارد کردن دو گلوله بارداری که به یک باتری وصل شدهاند یک میدان الکتریکی در داخل پلاسما بوجود آوریم. این گلوله ها ، ذرات یا بارهای مخالف خود را جذب میکنند و تقریبا بلافاصله ، ابری از یونهای اطراف گلوله منفی و ابری اطراف گلوله مثبت را فرا میگیرند.

اگر پلاسما سرد باشد و هیچگونه حرکت حرارتی وجود نداشته باشد، تعداد بار ابر برابر بار گلوله میگردد، در این صورت عمل حفاظ کامل میشود و هیچ میدان الکتریکی در حجم پلاسما در خارج از ناحیه ابرها وجود نخواهد داشت. این حفاظ را اصطلاحا حفاظ دبای می گویند.

معیارهای پلاسما

طول موج دبای (لاندای دی) باید خیلی کوچکتر از ابعاد پلاسما ( L ) باشد.

تعداد ذرات موجود در یک کره دبای (ND ) باید خیلی بزرگتر باشد.

حاصلضرب فرکانس نوسانات نوعی پلاسما ( W ) در زمان متوسط بین برخوردهای انجام شده با اتمهای خنثی ( t ) باید بزرگتر از یک باشد.

کاربردهای فیزیک پلاسما

- تخلیه های گازی :

قدیمیترین کار با پلاسما ، مربوط به لانگمیر ، تانکس و همکاران آنها در سال 1920 میشود. تحقیقات در این مورد ، از نیازی سرچشمه میگرفت که برای توسعه لوله های خلائی که بتوانند جریانهای قوی را حمل کنند، و در نتیجه میبایست از گازهای یونیزه پر شوند احساس میشد.

- همجوشی گرما هستهای کنترل شده:

فیزیک پلاسمای جدید ( از حدود 1952 که در آن ساختن راکتوری بر اساس کنترل همجوشی بمب هیدروژنی پیشنهاد گردید، آغاز میشود.

- فیزیک فضا:

کاربرد مهم دیگر فیزیک پلاسما ، مطالعه فضای اطراف زمین است. جریان پیوستهای از ذرات باردار که باد خورشیدی خوانده میشود، به مگنتوسفر زمین برخورد میکند. درون و جو ستارگان آن قدر داغ هستند که میتوانند در حالت پلاسما باشند.

- تبدیل انرژی مگنتو هیدرو دینامیک ( MHD ) و پیشرانش یونی:

دو کاربرد عملی فیزیک پلاسما در تبدیل انرژی مگنتو هیدرو دینامیک ، از یک فواره غلیظ پلاسما که به داخل یک میدان مغناطیسی پیشرانده میشود، میباشد.

- پلاسمای حالت جامد :

الکترونهای آزاد و حفرهها در نیمه رساناها ، پلاسمایی را تشکیل میدهند که همان نوع نوسانات و ناپایداریهای یک پلاسمای گازی را عرضه می دارد.

- لیزرهای گازی:

عادیترین پمپاژ ( تلمبه کردن ) یک لیزر گازی ، یعنی وارونه کردن جمعیت حالاتی که منجر به تقویت نور میشود، استفاده از تخلیه گازی است.

- شایان ذکر است که کاربردهای دیگری مانند چاقوی پلاسما ، تلویزیون پلاسما ، تفنگ الکترونی ، لامپ پلاسما و غیره نیز وجود دارد که در اینجا فقط کاربردهای پلاسما در حالت کلی بیان شده است.

کلمات کلیدی: هسته ای


نوشته شده توسط مهدی 86/3/5:: 9:39 عصر     |     () نظر
نگاهی به جدیدترین طرح تولید انرژی در قرن بیست و یکم

امروز سوخت و انرژی در دنیا به چند دسته کلی تقسیم می شوند. سوخت های فسیلی و سوخت های غیرفسیلی و انرژی های تجدید پذیر و غیرقابل تجدید.

سوخت های فسیلی عبارتند از: نفت، گاز و زغال سنگ که با اکسیژن هوا ترکیب می شوند و ایجاد انرژی به شکل حرارت می کنند. این سوخت ها در مقایسه با سوخت های دیگر انرژی کمتر تولید می کنند. مثلاً یک کیلوگرم زغال سنگ حدود 8 کیلووات ساعت انرژی تولید می کند و یک کیلوگرم نفت حدود 12 کیلووات ساعت انرژی تولید می کنند. این سوخت ها آلوده کننده محیط زیست نیز هستند.

به علاوه جزء ذخایر غیرقابل تجدید بوده و دارای مشکلات زیادی در حمل و نقل ایمنی نیز هستند. مانند گازگرفتگی (خفگی) یا تولید گاز سمی منوکسید کربن. دسته دیگر از سوخت ها شامل سوخت های هسته ای هستند مانند اورانیوم یا پلوتونیوم یا ایزوتوپ های هیدروژن مانند دوتریوم یا تریتیوم یا فلز سبک لیتیوم. این سوخت ها در مقایسه با سوخت های دسته اول دارای امتیازات مثبت و منفی هستند. اول اینکه در این سوخت ها بعضی ایزوتوپ ها توانایی تولید انرژی به وسیله تکنولوژی فعلی بشر را دارد مانند ایزوتوپ های کمیاب اورانیوم 235 یا پلوتونیوم 239 یا اورانیوم 233 که به این ایزوتوپ ها شکاف پذیر می گویند. امتیازات اینها عبارتند از تولید مقادیر زیاد انرژی به وسیله حجم کم ماده سوختنی. مثلاً از یک کیلوگرم اورانیوم 235 یا پلوتونیوم 239 می توان مقدار 23 میلیون کیلووات ساعت گرما ایجاد کرد، اما مشکلاتی نیز دارند از آن جمله این که: غنی سازی و تولید این ایزوتوپ ها مشکلات و هزینه زیادی دارند. دوم اینکه، این سوخت های هسته ای سنگین پس از تولید انرژی مقادیر زیادی ایزوتوپ های پرتوزا از خود به جای می گذارند که به زباله های هسته ای موسوم است.

این زباله ها برای محیط زیست و سلامت افراد خطرناک هستند و باید برای صدها سال در انبار های محکم نگهداری شوند تا رادیواکتیو آن از بین برود. دسته دیگر از سوخت های هسته ای شامل عناصر سبک مانند دوتریوم یا تریتیوم یا لیتیوم هستند که قرار است در راکتور های گداخت یا همجوش هسته ای تولید انرژی کنند. البته تاکنون از اینها در بمب های هیدروژنی بهره برداری نظامی و تسلیحاتی می شد، اما برای تولید انرژی برای مصارف صلح آمیز تکنولوژی راکتور های گداخت باید تکمیل شود، این سوخت ها معایب و مزایای فراوانی دارند. اول تولید نوترون و تشعشعات نوترونی می کنند که باید در راکتور های همجوشی هسته ای به نحوی جذب و کنترل شوند دوم اینکه تریتیوم نباید از راکتور نشت کند زیرا یک ایزوتوپ رادیواکتیو است.مزایای این سوخت ها عبارت از این که فراوان در دسترس هستند و دوم اینکه تولید انرژی زیادتری نسبت به اورانیوم یا پلوتونیوم می کنند. مثلاً انرژی حاصل از گداخت هیدروژن به هلیوم مساوی است با 177 میلیون کیلووات ساعت در صورتی که انرژی حاصل از اورانیوم برابر است با 23000000 کیلووات ساعت. بنابراین یک کیلوگرم هیدروژن حدود 8 برابر یک کیلوگرم اورانیوم تولید انرژی می کند.

انواع دیگر انرژی عبارتند از: انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی زمین گرمایی و انرژی بیوگاز که مشکل بزرگ این انرژی تجدیدپذیر اینکه بازده انرژی اینها پایین است و دوم اینکه دائمی نیستند و سوم اینکه تکنولوژی بشر برای استفاده مقیاس زیاد از اینها تکمیل نیافته است. ما در این مقاله سعی می کنیم جدیدترین طرح تولید انرژی که شاید یکی از منابع انرژی قرن 21 باشد را معرفی کنیم. این طرح تولید انرژی عبارت از شتاب دهنده ذرات اتمی برای تولید انرژی زیاد، عملکرد این سیستم و دستگاه براساس استفاده از میدان های الکتریکی و مغناطیسی برای شتاب دادن و کنترل ذرات باردار الکتریکی تا مرز سرعت نور است. این سیستم ها قادر هستند سرعت الکترون ها و پروتون ها را تا مرز سرعت نور شتاب دهند. وقتی ذرات تا این حد شتاب یافتند سطح انرژی آنها چند میلیون برابر می شود و دارای انرژی عظیم و فراوانی می شود. یک مثال نشان دهنده این مطلب است، به عنوان مثال شتاب دهنده پروتون در آزمایشگاه فرمی آمریکا قادر است ذرات پروتون را تا یک تریلیون الکترون ولت (Tev) شتاب دهد.

اگر ما به وسیله این شتاب دهنده پروتون های یک گرم هیدورژن معمولی که در آب زیاد است را تزریق کنیم و شتاب دهیم انرژی پروتون ها برابر خواهد بود با انرژی 26 میلیارد کیلووات ساعت انرژی، که مساوی است با انرژی تولید شده به وسیله شکافت حدود 1200 کیلوگرم اورانیوم یا 15 میلیون بشکه نفت. همه این انرژی عظیم و غیرقابل باور فقط به وسیله شتاب دادن پروتون های یک گرم هیدروژن تا سطح انرژی یک تریلیون الکترون ولت است. پس با این محاسبات دانستیم که شتاب دهنده ها دارای چه قدرت عظیمی هستند.

شتاب دهنده ها به چند دسته کلی تقسیم بندی می شوند

1 - شتاب دهنده های خطی

2 - شتاب دهنده های مداری

3 - شتاب دهنده سیلکووترون

علاوه بر آن ساخت و نگهداری شتاب دهنده آسان و کم هزینه است. در ضمن می توان این سیستم های مولد را در ابعاد و مقیاس های مختلف ساخت به عنوان مثال یک شتاب دهنده خطی که طول آن 100 متر و ولتاژ آن 10 میلیون ولت است که قادر است انرژی معادل یک گیگا (Gev) الکترون ولت تولید کند. این انرژی معادل است با انرژی 26 میلیون کیلووات ساعت در هر ثانیه. اگر تنها موفق شویم 50 درصد انرژی این شتاب دهنده را استفاده کنیم این شتاب دهنده قادر است معادل 20 هزار نیروگاه اتمی در مقیاس نیروگاه اتمی هزار مگاواتی نیروگاه بوشهر تولید انرژی کند. یعنی قادر خواهد بود 20 میلیون مگاوات انرژی الکتریکی تولید کند.

علاوه بر آن از حرارت و گرمای تولیدی این دستگاه می توان برای بخار کردن آب دریا و تولید آب شیرین استفاده کرد. محاسبات نشان می دهد که این سیستم قادر خواهد بود در سال معادل بارندگی سالیانه کشور آب شیرین تولید کند، بدون اینکه هوا را آلوده کند یا مشکلاتی از قبیل زباله های هسته ای یا پس مانده و آلودگی ایجاد کند، در واقع یکی از بهترین منابع انرژی خواهد بود. سوخت مصرفی این دستگاه تنها چند گرم هیدروژن معمولی است انرژی تولیدی از یک دستگاه شتاب دهنده یک گیگا الکترون ولت (Gev) برابر است با انرژی حاصل از سوختن 2500000 لیتر بنزین خواهد بود. بنابراین اگر به مدت یک سال کار کند معادل انرژی 500 میلیارد بشکه نفت انرژی تولید می کند.

ارزش اقتصادی این مقدار انرژی که 2 برابر انرژی ذخایر نفت عربستان سعودی است با احتساب قیمت هر بشکه نفت بر مبنای 20 دلار برابر است با 10 تریلیون دلار. در صورتی که ما از این سیستم شتاب دهنده استفاده کنیم نیازی به سوزاندن این حجم عظیم نفت و گاز برای تولید انرژی نداریم. مزایای این سیستم عبارتند از: 1- می توان در ابعاد و اندازه های مختلف ساخت. 2- هزینه ساخت و نگهداری آن کم بوده است. 3- هیچ گونه زباله یا آلودگی محیطی تولید نمی کند. محصول نهایی آن آب خالص یا بخار آب است. 4- با استفاده از این دستگاه عملاً عمر منابع انرژی نامحدود می شود و منبع عظیمی از انرژی در دسترس خواهد بود.

در حوزه ذرات

1- الکترون ولت: واحد انرژی است و برابر انرژی یک الکترون یا پروتون وقتی از اختلاف پتانسیل یک ولت عبور کند برابر است با

1.6 * 10^-19


ژول

2 _ یک گرم هیدروژن

6.02*10^23


اتم بوده که به آن یک اتم گرم یا یک مول هیدروژن گویند.

اگر این مقدار هیدروژن از شتاب دهنده یک (Gev) عبور کند معادل انرژی آن برابر خواهد بود:

9.6*10^13
ژول

یک کیلووات ساعت برابر است با 3600000 ژول. بنابراین انرژی آن برابر است با 26 کیلووات ساعت.

9.6*10^13
ژول تقسیم بر 3600000 مساوی
26*10^5

کلمات کلیدی: فیزیک حالت جامد


نوشته شده توسط مهدی 86/3/5:: 9:38 عصر     |     () نظر
<   <<   66   67   68   69   70   >>   >