اندازه‌گیری در حالت خلا کوانتومی کار دشواری است، چرا که انجام هر گونه اندازه‌گیری در ابعاد کوانتومی باعث تغییر حالت سیستم می‌شود. اما پژوهشگران انگلیسی به تازگی روشی را یافته‌اند که با کمک آن می‌توان حالت خلا یک سیستم کوانتومی را بدون تغییر این حالت مورد اندازه‌گیری قرار داد.

اندازه‌گیری فضای خالی کار آسانی به نظر می‌رسد: کافی است یک آشکارساز را در این فضا قرار داده و ببینیم که هیچ‌چیزی را نشان نمی‌دهد. در مکانیک کوانتومی اوضاع کمی پیچیده‌تر است، چرا که فضای خالی واقعا خالی نیست و به طور کلی اندازه‌گیری یک حالت آن را برای اندازه‌گیری‌های بعدی از بین می‌برد. اما آن‌طور که دنیل اوی (Daniel Oi) و همکارانش از دانشگاه استراتکلاید (Strathclyde) انگلستان در مقاله خود در فیزیکال ریویو لترز پیشنهاد کرده‌اند، یک اتم منفرد می‌تواند حضور یا عدم حضور حالت خلا میدان فوتونی را بدون تغییر دادن این حالت نشان دهد.

اوی و همکارانش یک اتم سه ترازی را که با یک حفره اپتیکی حاوی فوتون جفت شده بود به شکل نظری تحلیل نمودند. این اتم دارای یک نمودار معین ترازهای انرژی به نام سیستم لاندا است که مسیرهای گذار میان یک حالت برانگیخته و دو تراز پایین‌تر را نشان می‌دهد. یک گذار (که آن را گذار A می‌نامیم) توسط لیزر برانگیخته می‌شود، در حالی که گذار دوم (گذار B) فقط با حفره در تماس است.

با کمک پالس‌های پایدار لیزر می‌توان تحول اتم را به گونه‌ای کنترل نمود که حالت آن فقط به حضور و یا عدم حضور فوتون‌ها در حفره بستگی داشته باشد که حالت دوم در واقع نشان دهنده خلا است. اگر حداقل یک فوتون در داخل حفره وجود داشته باشد و اتم ابتدا در حالت B قرار داشته باشد، با بیرون راندن این فوتون به حالت A خواهد رفت. برعکس چنانچه حفره در حالت خلا قرار داشته باشد (فضای خالی)، اتمی که ابتدا در حالت B قرار دارد در همین حالت باقی می‌ماند و حفره نیز حالت خلا خود را حفظ می‌کند. این آزمایش اجازه انجام عملیات پی‌درپی چندگانه را به آزمایش‌گر می‌دهد و می‌تواند فوتون‌های جدیدی را به یک میدان حفره موجود اضافه کند و یا در هر لحظه یک فوتون از این حفره خارج نماید.




طبقه بندی: فیزیك،

تاریخ : شنبه 1 تیر 1392 | 07:11 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات

فیزیکدانان با کشیدن، از جای برکندن و از شکل انداختن اتم‌ها، به آن‌ها حدود جدید و عجیب و غریبی می‌بخشند.

یک روش برای از بین بردن اتم، شلیک کردن به آن با استفاده از قویترین تفنگ اشعه‌ی X این سیاره است. لیندا یونگ (Linda Young) در اکتبر سال 2009 زمانی که در حال تست لیزر جدید الکترون آزاد اشعه‌ی X در آزمایشگاه شتاب‌دهنده‌ی ملی در کالیفرنیا بود، سعی کرد تا این آزمایش را انجام دهد. یک پالس از این دستگاه 400 میلیون دلاری برابر با همه‌ی انرژی تابشی بود که در همان لحظه از خورشید به زمین می‌رسید، با این تفاوت که تنها در یک سانتی‌متر مربع متمرکز شده بود. یونگ می‌گوید: «این پالس هر چیزی را که در سر راهش قرار دهید، نابود خواهد کرد.»

زمانی که پالس لیزر به اتم‌های نئون در آن آزمایش برخورد کرد، آن‌ها را منفجر کرده و هر اتم ده الکترونی را در 100 فمتو‌ثانیه از جای برکند. اما شیوه‌ی این انهدام برای یونگ جالب‌ترین قسمت آن بود. پرتوهای X ابتدا الکترون‌های داخلی اتم را حذف کردند و الکترون‌های بیرونی را در سر جای خود باقی گذاردند. بنابراین برای لحظه‌ای کوتاه اتم‌های نئونی که در مسیر لیزر قرار داشتند، توخالی شدند.

این شکل نامتعارف نئون یکی از چندین نمونه‌ای است که توسط فیزیکدانانی که در از شکل انداختن اتم‌ها مصمم هستند، خلق شده است. برخی از این گروه‌ها اتم‌ها را به اندازه‌ی ذرات گرد‌‌و‌غبار درآورده‌اند. در مواردی پاد‌اتم از پادماده ایجاد شده است. برخی دیگر هسته‌های اتمی را با پروتون‌ها و نوترون‌ها در جهت تلاش برای ایجاد عناصر فوق‌سنگین جدیدی بارگذاری کرده‌اند. برخی از این آزمایش‌ها به منظور بررسی ساختار اتمی صورت می‌گیرد. در برخی دیگر از اتم‌ها به عنوان اولین گام در مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود. همه‌ی اینها زاده‌ی انقلابی در نظریه‌ی اتمی است که توسط فیزیکدان دانمارکی، نیلز بور (Niels Bohr)، در صد سال پیش توسعه داده شد. اما بور به سختی قادر به تصور میزان پیشروی دانشمندان در تغییر شکل اتم‌ها بوده است.

اتم‌های توخالی

 



ادامه مطلب

طبقه بندی: فیزیك،

تاریخ : شنبه 1 تیر 1392 | 07:10 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات

رنگ‌هایی که نه نامی برایشان انتخاب شده است و نه به صورت رنگ‌های در دسترس تولید شده‌اند. ازآنجا که دیدن این رنگ‌ها تجربه‌ای شخصی است این افراد گاهی خودشان نمی‌دانند رنگ‌هایی را می‌بینند که دیگران نمی‌بینند.
ما به کمک دو نوع حسگر میله‌ای و مخروطی موجود در شبکیه چشم می‌توانیم رنگ‌ها را ببینیم.

حسگرهای میله‌ای یا استوانه‌ای به نور کم حساسند در حالی که حسگرهای مخروطی به نور شدید واکنش نشان می‌دهند و در واقع این حسگرهای مخروطی هستند که رنگ را تشخیص می‌دهند، سپس پیامی به عصب‌های بینایی ارسال می‌کنند که آن نیز به مغز مخابره می‌شود.

چشم انسان به‌طور طبیعی حدود 120 میلیون حسگر میله‌ای و شش تا هفت میلیون حسگر مخروطی دارد؛ گرچه حسگرهای میله‌ای هزاربار حساس‌تر از حسگرهای مخروطی هستند، آنها به رنگ واکنش نشان نمی‌دهند و تنها می‌توانند تصاویر سیاه و سفید و سایه‌های متفاوتی از رنگ خاکستری را درک کنند.

حسگرهای میله‌ای به نور آبی حساس‌تر هستند، اما در برابر نور قرمز چندان عکس‌العملی ندارند. هر یک از حسگرهای مخروطی سه رنگدانه قرمز، سبز و آبی دارند و هر رنگدانه طول موج خاصی از رنگ را جذب می‌کند.

سه نوع حسگر مخروطی وجود دارد که هریک به ترتیب به طول موج کوتاه، متوسط و بلند حساس هستند و اولی نور آبی، دومی نور سبز و سومی نور قرمز را جذب می‌کند. وقتی طول موج رنگی بین طول موج سه رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی قرار داشته باشد برای مشاهده آن ترکیبی از سه حسگر مخروطی تحریک می‌شوند.

تعداد حسگرهای مخروطی در افرادی که به کوررنگی مبتلا هستند به نسبت افراد عادی کمتر است؛ بنابر این آنها رنگ‌ها را به درستی تشخیص نمی‌دهند.

از طرفی به‌دنبال تحقیقاتی که انجام شده است، محققان به افرادی برخوردند که می‌توانند رنگ‌هایی را که از دید دیگران نامرئی است، ببینند و پس از بررسی‌ها معلوم شده چشم این افراد که همگی زن بودند چهار نوع حسگر مخروطی دارد. این حسگر مخروطی چهارم می‌تواند صدها میلیون رنگ متفاوت را تشخیص دهد.

رنگ‌هایی که نه نامی برایشان انتخاب شده است و نه به صورت رنگ‌های در دسترس تولید شده‌اند. ازآنجا که دیدن این رنگ‌ها تجربه‌ای شخصی است این افراد گاهی خودشان نمی‌دانند رنگ‌هایی را می‌بینند که دیگران نمی‌بینند.

اگر به دلیلی بینایی‌مان را ازدست بدهیم، بدن خود را با شرایط جدید وفق داده و تشعشعات رنگی را از طریق پوست دریافت می‌کند و می‌تواند رنگ را تشخیص دهد.

به این توانایی دید پوستی (dermo-optic) می‌گویند. در این حالت گیرنده‌های پوستی رنگ را تشخیص می‌دهند و برای این‌که بدن فرد تازه نابینا شده بتواند به چنین تطبیقی دست یابد، مدتی طول می‌کشد. افرادی که از بدو تولد نابینا بوده‌اند می‌توانند بین رنگ‌های متفاوت تمایزی قائل شوند.




طبقه بندی: پزشکی،

تاریخ : شنبه 1 تیر 1392 | 07:08 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات
محققان مدرسه پزشکی «کیس وسترن رزو» موفق به ابداع تکنیکی شدند که سلول‌های پوستی را مستقیماً به سلول‌های مغزی تبدیل می‌کند که در بیماران مبتلا به اسکلروز چندگانه، فلج مغزی و سایر اختلالات میلین، نابود شده‌اند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این موفقیت، امکان تولید سلول‌های میلین‌کننده (myelinating) مورد تقاضا را ممکن می‌سازد.

این سلول‌ها غلاف حیاتی عایقی را ارائه می‌دهند که از نورون‌ها محافظت می‌کند و آن‌ها را قادر به تحویل ضربه‌های مغزی به سایر نقاط بدن می‌کند.

در بیماران مبتلا به اسکلروز چندگانه،، فلج مغزی و اختلات ژنتیکی نادر موسوم به leukodystrophies، این سلول‌ها نابود شده‌اند و نمی‌توانند جایگزین شوند.

تکنیک جدید شامل تبدیل مستقیم فیبروبلاست‌ها (یک سلول ساختاری فراوان در پوست و بسیاری از ارگان‌ها) به الیگودندروسیت‌ها (نوعی سلول مسئول میلین‌کردن نرون‌های مغز) است.

پاول تزار محقق ژنتیک و علوم ژنوم و رهبر ارشد این تحقیق، دستاورد خود و همکارانش را "کیمیاگری سلولی" برشمرد.

در فرایندی موسوم به "بازبرنامه‌ریزی سلولی" وی و تیمش سطوح سه پروتئین طبیعی را برای ترغیب سلول‌های فایبربلاست در تبدیل به الیگو دندروسیت‌ها(OPCs) تغییر دادند.

این تیم علمی به سرعت میلیاردها OPC اغواشده را تولید کرد.

آن‌ها همچنین نشان دادند که iOPCs می‌توانند پوشش‌های میلین جدید را در اطراف عصب‌ها پس از پیوند به بدن موش‌ها بازتولید کنند.

این امر این امید را برمی‌انگیزد که از تکنیک نوین می‌توان برای درمان اختلالات میلین در انسان بهره برد.

هنگامی که الیگودندروسیت آسیب می‌بینند یا در بیماری‌های میلینی ناکارآمد می‌شوند، پوشش میلین عایق‌کننده که به طور نرمال عصب‌ها را می‌پوشاند، از دست می‌رود.

گام بعدی در این تحقیق استفاده از این تکنیک با استفاده از سلول‌های انسانی است.

جزئیات این مطالعه در Nature Biotechnology انتشار یافته است.


طبقه بندی: پزشکی،

تاریخ : شنبه 1 تیر 1392 | 07:07 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات
اگر جاده‏ای هموار و پاكیزه بر سر راه باشد، گذر از جاده‏های سنگلاخیِ كهنه روا نیست. (وایراشتراوس)

لایب نیتس فیلسوف، ریاضی دان و حقوق دان بود و به طور كلی یك شخصیت كامل داشت. او در هدیه دادن بخیل بود و به دادن پند و اندرز به عنوان هدیه اكتفا می كرد. راسل دربارة او گفته: تاریخ به ما نگفته كه هدیه گیرندگان راضی بودند یا نه!
خانواده برنویی
نسبت خدمات خانوادة برنویی در ریاضیات، مشابه خدمات خانوادة باخ به هنر است. یوهان و یاكوب دو برادری بودند كه به همراه نیوتن حساب وردش ها را بسط دادند. آن دو خیلی با هم بد بودند. برای همین برای ضایع كردن یكدیگر، مسأله طرح می كردند. دانیل فرزند یوهان، معادلاتی در سیالات كشف كرد. اما شاگرد بزرگ یوهان برنویی، لئونارد اویلر بود؛ برجسته ترین ریاضی دان قرن 18 و پركارترین ریاضی دان تاریخ. او در 17 سال آخر عمرش نابینا بود، اما بیشترین بازده علمی اش را در همان سال ها داشت. شنود و حافظة او، در تمام تاریخ علم، مثال زدنی است.

 بولیایی و وایراشتراوس  ریاضی دانان بزرگی بودند كه در دوئل كردن قهار بودند! گالوا  نیز جانش را در یک دوئل عشقی از دست داد.

كوشی بنیانگذار گروه ها بود. او موجودی حواس پرت و گیج بود و دست نوشته های گالوا و آبل را که برای داوری به او داده بودند گم کرد. از قضا همین موجود گیج، كار دقیق سازی ریاضیات را انجام داد.

كرونكر معقتد بود خداوند اعداد صحیح مثبت را آفرید و انسان بقیة اعداد را! برای همین با هر نوع عدد غیرصحیح مثبت، دشمن بود و می خواست روابطی پیدا كند كه تمام مسائل ریاضی را با اعداد صحیح مثبت بیان كند. سر همین مسأله، كلی با وایراشتراوس و شاگردش كانتور كل كل كرد. كانتور نظریة مجموعه ها را ارائه داد كه انقلابی ترین كار در تاریخ ریاضیات است.

پوانكاره، شاگرد هرمیت، نماد بارز تصور عامة مردم از یك دانشمند است. موجودی بسیار گیج و شوت. همین ریاضی دان شوت، توپولوژی جبری، نظریه توابع آبلی و هندسة جبری و نظریة توابع تحلیلی با دید متغیر مختلط را بنیان گذاری كرد. او هم مانند سلفش گاوس ومعاصرش هیلبرت، در تمام حوزه های ریاضی كار كرد. هیلبرت آخرین ریاضی دانی بود كه در تمام شاخه های ریاضی كار كرده. او مبنای هندسه را دقیق كرد. از قضای روزگار، این ریاضی دان پركار معتقد به فرمالیسم بود. یعنی می گفت كه ریاضیات محتوای خاصی ندارد و فقط بازی است. در مقابل او یك ریاضی دان هلندی به نام براور قرار داشت كه پیرو شهود و اشراق بود و می گفت به تعداد ریاضی دانان، ریاضی داریم! كار این دو به دشمنی كشید تا جایی كه هیلبرت كه سردبیر معروف ترین مجلة ریاضی زمان خود بود، او را از مجله اخراج كرد.



طبقه بندی: ریاضیات،

تاریخ : شنبه 1 تیر 1392 | 06:46 ق.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات
.: Weblog Themes By BlackSkin :.

تعداد کل صفحات : 2 :: 1 2

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic