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

 محققان دانشگاه آلیکانت نخستین شواهد از فاز جدید را در ستارگان نوترونی کشف کردند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این دانشمندان آنچه که می‌تواند نخستین مدرک مشاهداتی از وجود فاز جدید و عجیب پاستای هسته‌ای در "پوسته درونی" ستاره‌های نوترونی یا تپ‌اخترها باشد را شناسایی کردند.

به گفته خوزه ای. پانس از دانشگاه الیکانت و رهبر این پروژه علمی، کشف جدید این امکان را فراهم می‌سازد که رصدخانه‌های مجهز به اشعه ایکس در ماموریت‌های آتی چگونگی فعالیت تعامل هسته‌ای را تعریف کنند.

فاز جدید پاستای (pasta) هسته‌ای هنگامی رخ می‌دهد که ترکیب نیروی‌های هسته‌ای و الکترومغناطیسی تمایل به چینش هسته‌ها در اشکال غیرکروی دارد.

تپ‌اخترها هنگامی که متولد می‌شوند، بیش از 100 بار در ثانیه می‌چرخند، اما زمانی که میدان‌های مغناطیسی‌شان آن‌ها را کند می‌کنند، مدت زمان چرخش افزایش می‌یابد.

همزمان، پوسته درونی میدان مغناطیسی ستاره را مصرف می‌کند و هنگامی که این میدان ضعیف می‌شود، قادر به کندکردن بیشتر چرخش ستاره نیست، بنابراین، تپ‌اختر با بازه زمانی 10 تا 12 بار در ثانیه می‌چرخد.

تپ‌اخترهای رادیویی دارای مدت چرخش محدودی هستند و تصور می‌شود این محدودیت اثر ساده‌ای باشد که در آن، تپ‌اخترهای با چرخش کندتر کمتر شفاف‌ هستند و قابل‌مشاهده نیستند.

به گفته ناندا رئا، در دهه‌های گذشته ماموریت‌های فضایی تعداد زیادی از تپ‌اخترهای دارای اشعه ایکس جداگانه، را کشف کرده‌اند و هیچ یک از آن‌ها دارای مدت چرخش طولانی‌تر از 12 ثانیه نبوده‌اند؛ با این حال، هیچ توضیح نظری برای این پدیده ارائه نشده بود.

رئا عضوی از پروژه تحقیقاتی دیگری بود که اخیرا دریافت تعداد ستاره‌های با مغناطیس بالا (magnetar) بسیار بیشتر از آن چه تصور می‌شد، است.

این ستاره‌ها، ستاره‌های نوترونی هستند که دارای سرعت چرخش نسبتا کندی بوده و گاهی انفجارات بزرگ با پرتوهای ایکس را تولید می‌کنند.

این پرتوها از انرژی مغناطیسی ذخیره‌شده در درون ستاره مشتق می‌شوند.

رئا و پانس معتقدند که در هر کهکشان سالی یک بار، ستاره‌ای با مغناطیس بالای آرام، متولد می‌شود.

جزئیات این مطالعه در مجله Nature Physics منتشر شده است.




طبقه بندی: اكتشافات، نجوم، فیزیك،

تاریخ : شنبه 1 تیر 1392 | 06:39 ق.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات
یک دهه پس از اعلام نظر فیلسوف انگلیسی مبنی بر امکان زندگی انسان در یک شبیه‌سازی رایانه‌یی، دانشمندان دانشگاه واشنگتن با همکاری یک فیزیکدان ایرانی با استفاده از آزمایش بالقوه قصد دارند امکان‌پذیر بودن این ایده را بررسی کنند.

به گزارش علم پرس به نقل از ایسنا، این مفهوم در سال ۲۰۰۳ توسط نیک بوستروم، استاد فلسفه دانشگاه آکسفورد مطرح شده بود.

اگرچه با محدودیت‌ها و روند کنونی در محاسبات، چندین دهه تا امکان اجرای حتی شبیه‌سازیهای ابتدایی از جهان فاصله است، زهره داوودی و همکارانش آزمایشاتی را پیشنهاد کرده‌اند که در حال حاضر یا آینده نزدیک قابل اجرا بوده و به محدودیتهای تحمیل شده بر شبیه‌سازیهای آینده توسط منابع محدود حساس هستند.

در حال حاضر، ابررایانه‌ها با استفاده از شیوه‌ای موسوم به کرومودینامیک مشبک کوانتومی و قوانین اساسی فیزیک می‌توانند تنها بخش بسیار کوچکی از جهان را در مقیاس ۱۰۰ تریلیونیوم یک متر که کمی بزرگتر از هسته اتم بوده، شبیه‌سازی کنند.

در نهایت، شبیه‌سازیهای قدرتمندتر می‌توانند در قیاس به اندازه یک مولکول، یک سلول و حتی یک انسان را مدلسازی کنند اما نسل‌های زیادی از توسعه محاسباتی باید بگذرد تا بتوان مقیاسهای بزرگتر جهان را برای درک محدودیتهای فرآیندهای فیزیکی نشانگر زندگی انسان در یک مدل رایانه‌یی شبیه‌سازی کرد. اگرچه به گفته محققان، نشانه‌هایی از محدودیت‌های منبع در شبیه‌سازی‌های کنونی وجود دارد که احتمالا در شبیه‌سازیهای آینده نیز وجود خواهد داشت که از آن جمله می‌توان به نشانه یک شبکه‌بندی زمینه‌یی در صورت استفاده از آن در مدلسازی محدودیت فضا-زمان اشاره کرد.

ابررایانه‌هایی که محاسبات کرومودینامیک مشبک کوانتومی را اجرا می‌کنند، در اصل زمان و فضا را به یک شبکه چهار بعدی تقسیم می‌کنند. این کار به محققان اجازه می‌دهد که چیزی موسوم به نیروی قوی را که یکی از چهار نیروی اصلی طبیعت بوده و ذرات زیراتمی کوارک و گلئون را در نوترونها و پرونونهای هسته اتم پیوند می‌دهد، آزمایش کنند.

به گفته محققان اگر بتوان این شبیه‌سازی را به اندازه کافی در مقیاس بزرگ انجام داد، چیزی شبیه به جهان ممکن است به وجود بیاید. در آن زمان تنها باید به دنبال یک نشانه در جهان بود که شبیه به شبیه‌سازی‌های مقیاس کوچک کنونی است.

داوودی و همکارانش بر این باورند که این نشانه ممکن است به شکل محدودیت در انرژی تابشهای کیهانی نمایش داده شود.

محققان در پژوهش خود که در مجله arXiv منتشر شده، اظهار کرده‌اند که بالاترین انرژی تابشهای کیهانی در لبه‌های شبکه مدل حرکت نمی‌کند بلکه مسیر عبوری آن به شکل مورب خواهد بود و همچنین آنها به طور مساوی در تمام جهان مورد انتظار با هم تعامل نخواهند داشت.

به گفته دانشمندان، این اولین نشانه قابل آزمایش برای چنین ایده‌ای می‌تواند باشد.

وی افزود: در این جا سوال این خواهد بود که اگر جهان‌های دیگر نیز در این پلت‌فورم وجود داشته باشند، می‌توان با آنها ارتباط برقرار کرد؟


طبقه بندی: فیزیك،

تاریخ : سه شنبه 28 خرداد 1392 | 01:18 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات
محققان چندین موسسه علمی نظریه‌ای را در خصوص این که چگونه سیاهچاله‌های با جرم ستاره‌ای، پرتوهای ایکس سختشان را تولید می‌کنند، ارائه دادند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دانشمندانی از ناسا، دانشگاه جانز هاپکینز و موسسه فناوری روچستر، توانستند از شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای گازی که برای بازتولید طیفی از مشخصه‌های مهم اشعه ایکس به درون سیاهچاله جاری می‌شود، استفاده کنند.

مطالعه آن‌ها پلی برای گسست بین نظریه و مشاهده است و نشان می‌دهد که هر دو پرتوهای ایکس نرم و سخت از گازی که به سمت یک سیاهچاله در حال چرخش است، سرچشمه می‌گیرد.

این مطالعه حرکات پیچیده، تعاملات ذره و میدان‌های مغناطیسی سرکش در گاز یک میلیارد درجه‌ای واقع در آستانه سیاهچاله را رهگیری کرد. این آستانه یکی از سخت‌ترین محیط‌های فیزیکی در جهان به شمار می‌آید.

پیش از این که گاز توسط سیاهچاله مصرف شود، حول آن می‌چرخد و سپس به درون یک دیسک مسطح‌ انباشت می‌شود.

گازی که در این دیسک ذخیره می‌شود، به تدریج به سمت سیاهچاله می‌چرخد، فشرده می‌شود و هنگامی که به مرکز نزدیک می‌شود، حرارت می‌بیند.

سرانجام این گاز به دماهای بیش از 20 میلیون درجه فارنهایت می‌رسد و در شکل پرتوهای ایکس نرم یا با انرژی پایین، می‌درخشد.

مشاهدات نشان داده‌اند سیاهچاله‌ها مقادیر قابل‌توجهی اشعه‌های ایکس "سخت" را تولید می‌کنند که دارای نوری ده‌ها تا صد برابر بزرگ‌تر از نور پرتوهای ایکس نرم است. این نور دارای انرژی بالا، به مفهوم وجود گازهای داغ‌تر است.

در این مطالعه محققان توانستند از مدل‌هایی استفاده کنند که با شواهدی که از طریق مشاهده جمع‌آوی شده‌ بودند، مطابقت داشته باشد.

بررسی‌های آن‌ها تایید می‌کند که پرتوهای ایکس سخت از تاج باریک داغ موجود در بخش فوقانی دیسک، نشات می‌گیرد که ساختاری شبیه به تاج داغ احاطه‌کننده خورشید دارد.

دانشمندان ابزاری را طراحی کردند تا چگونگی ساطع‌شدن، جذب یا افشانه‌شدن اشعه‌های ایکس از خلال هر دوی دیسک منسجم و ناحیه تاج را رهگیری کنند.

تیم علمی ارتباط مستقیمی را بین آشفتگی مغناطیسی دیسک، شکل‌گیری تاج یک میلیارد درجه‌ای و تولید اشعه‌های ایکس سخت حول یک سیاهچاله فعال و مصرف‌کننده، یافت.

سیاهچاله‌ها کاملا عجیب هستند و با دماهای بالای فوق‌العاده، حرکات و گرانش فوق‌العاده سریع، مرموزبودن کامل نسبیت عمومی را نمایش می‌دهند؛ با این حال، مطالعه جدید نشان می‌دهد فقط با استفاده از اصول فیزیکی استاندارد می‌توان به درک مناسبی از آن‌ها دست یافت.


طبقه بندی: فیزیك، نجوم،

تاریخ : سه شنبه 28 خرداد 1392 | 01:15 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات



اروپا قصد دارد تاسیسات شتابگر ذرات جدید خود موسوم به "منبع واپاشی اروپایی" (ESS) را در لوند سوئد بسازد

به گزارش مهر، در قلب این تاسیسات یک شتابگر خطی 600 متری قرار خواهد گرفت که پروتون‌ها را به یک هدف تنگستنی شلیک کنند، هدفی که نوترون‌ها به طور مداوم از آن متساطع می‌شوند.

این فرایند واپاشی خوانده می‌شود، فرایندی که در اسم این تاسیسات نیز گنجانده شده است.

بر اساس این گزارش در تاسیسات دیگری در کپنهاک دانمارک، نوترون‌ها، نظارت و داده‌های آنها بررسی می‌شود.

هر دوی این شتابگرها بزرگ‌تر و قدرتمندتر- 30 برابر قدرتمندتر- از دیگر شتابگرها از این نوع هستند.

اگرچه چنین شتابگرهایی برای توسعه ضروری‌اند اما هیچ یک از این تاسیسات نوین نیستند. آنچه که در مورد این تاسیسات جدید به نظر می‌رسد طراحی فضای اطراف این تاسیسات است.

در این فضای 100 هزار متر مربعی، آزمایشگاه‌ها، ادارات و یک تالار سخنرانی و همچنین یک مرکز بازدید عموم ساخته می‌شود.

هدف تنگستنی این شتابگر به طور نمادین با یک سقف مدور بزرگ آینه کاری می‌شود تا هدف را درخودش حفظ کند.

فضای اطراف این شتابگر به گونه‌ای طراحی شده تا سپری در برابر باد باشد و موجب شود فضاهای دیدار بیرونی برای چند هفته بیشتر در سال، قابل استفاده باشد.

به عنوان بخشی از طرح بزرگ این تاسیسات، قرار است آب باران از این تاسیسات برای ایجاد ذخایر طبیعی مهار شده و همچنین دریاچه‌های مصنوعی و زمین‌هایی برای رشد گیاهان وحشی و حفظ تنوع زیستی در اطراف آن ساخته شود.

نخستین تحقیقات در این شتابگر در سال 2019 انجام می‌شود و تکمیل نهایی این تاسیسات برای سال 2025 برنامه ریزی شده است.




طبقه بندی: فیزیك،

تاریخ : سه شنبه 10 اردیبهشت 1392 | 02:27 ب.ظ | نویسنده : physicfa | نظرات
.: Weblog Themes By BlackSkin :.

تعداد کل صفحات : 17 :: ... 2 3 4 5 6 7 8 ...

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Mobile Traffic | سایت سوالات