عکس نجومی

 علاقمندان به رویدادهای آسمان شب می توانند ۱۳ و ۱۴ دسامبر ۲۰۱۵ (۲۲ و ۲۳ آذر ۹۴) شاهد بارش شهابی جوزایی(Geminids) باشند، امسال بارش شهابی جوزایی نمایش خوبی برای رصدگران مهیا کرده و به گفته ی منجمان می‌توان ۲ شهاب در هر دقیقه رصد کرد.

عکس از بارش شهابی جوزایی در ۱۴ دسامبر ۲۰۱۳ ، عکاس: کودی لیمبر

به گزارش بیگ بنگ، بهترین زمان برای رصد این بارش پس از طلوع صورت فلکی دو پیکر یا جوزا در  اوج بارش شهابی در بامداد روز ۲۳ آذر است، بهترین مکان هم برای تماشای آسمان که شانس بیشتری برای تماشای شهاب‌ها داشته باشید فاصله ۲۰ تا ۳۰ درجه‌ای کانون بارش در صورت فلکی جوزا است. برای دیدن بارش شهابی به هیچ وسیله خاصی نیاز ندارید، با چشم‌ غیر مسلح هم می‌توان این بارش را براحتی دید.

اوج بارش شهابی جوزایی در بامداد روز ۲۳ آذر در صورت فلکی دو پیکر است.

اما باید برای رصدش حتما از نور شهرها و آلودگی آنها دور شوید. باید به جایی بروید که آسمانی پاک دارد و خبری از هیاهوی پر نور شهرها نیست. معمولا علاقه‌مندان به روستاهای دور از شهرها و کویرها می‌روند تا بتوانند این بارش شهابی هیجان‌انگیز را رصد کنند. این بارش از معدود بارش‌های شهابی است که منشأ آن دنباله دار نیست و یک سیارک یخی است.

مدار چرخش سیارک ۳۲۰۰ فائتون به دور خورشید

بارش شهابی جوزایی زمانی رخ می‌دهد که زمین از میان توده‌ای از ذرات به‌ جامانده از سیارکی به نام ۳۲۰۰ فائتون عبور می‌کند و ذرات کوچک غبار و یخ باقی‌مانده از این سیارک با برخورد به جو زمین در آن سوخته و رد درخشانی را در آسمان به‌جای می‌گذارند. سرعت میانگین شهاب‌های این بارش نسبت به سیّاره زمین در اوقات اوج بارش شهابی جوزایی معمولاً حدود ۳۵ کیلومتر بر ساعت است که برای یک بارش شهابی بزرگ سرعت کمی به شمار می‌آید.

منابع

: space , sciencedaily , earthsky

  در سخنرانی عمومیِ اینشتین در دانشگاه پیتزبورگ- آمریکا که سال ۱۹۳۴ برگزار شد، چهارصد دانشجو حضور داشتند و اینشتین معادله ی معروفِ هم ارزی جرم و انرژی خود را به طور ریاضیاتی ارائه داد: E=mc2

به گزارش بیگ بنگ، به نظر می رسد این تنها عکس باقی مانده از اینشتین است که دیوید توپر و دویت وینسنت از دانشگاه وینیپگ آن را از روزنامه ای قدیمی بریده اند؛ آنها این عکس را در سال ۲۰۰۷ کشف کردند. اگر با دقت نگاه کنید، فرمول هم ارزی جرم و انرژی را در گوشه ی چپ تخته سیاه سمت راست مشاهده می کنید. می توانید تشخیص دهید که معادله ی معروف می گوید: Δ E0=Δ m و E0=m که بجای E=mc2 مورد انتظار بکار رفته است.

تروپر و وینسنت در مقاله ی خود توضیح می دهند: «این سمت راست تخته سیاه است که شامل معادله می باشد. اما ممکن است فرمت آن مشاهده کنندگان را ناامید کند یا آنها را به اشتباه بیندازد، زیرا از ابتدای سخنرانی، اینشتین بر اساس قرارداد، سرعت نور c را برابر با یک در نظر گرفت. از این رو، نگاه دقیق به معادله ی گوشه چپ تخته سیاه سمت راست [در تصویر] رابطه ی Δ E0=Δ m را نشان می دهد و در پایین آن، E0=m قرار دارد. تا جاییکه می دانیم، [این تصویر] تنها عکس اینشتین و معادله ی معروف او است.

ترجمه: سحر الله وردی/منبع: dailygalaxy

 نظریه‌ی نسبیت خاص اینشتین، شرحی است فراگیر از رفتار نور که به الکتریسیته و مغناطیس گسترش یافت. هدف بعدی اینشتین، ارائه‌ی نظریه‌ای فراگیرتر بود که گرانش را نیز شرح می‌داد. ایننظریه‌ی نسبیت عام بود که در سال ۱۹۱۵ میلادی منتشر شد.

بنابر نظریه‌ی گرانش نیوتن، سیب به این علت بر سطح سقوط می‌کند که نیروی گرانش آن را رو به پایین می‌کشد. اما به گفته‌ی اینشتین، اگر سیب را در فضا و به دور از گرانش هر سیاره‌ای قرار دهیم و سطح را به آن نزدیک کنیم، یعنی سطح بالا بیاید تا به سیب برسد، هم همین رویداد رخ می‌دهد. در شکل زیر دو آقای مشهور سیبی را مشاهده می‌کنند که بر سطح اتاقک بسته‌ای سقوط می‌کند. آنها هیچ راهی ندارند که بگویند کدام‌شان روی زمین ساکن‌اند و کدام با سرعتی که به طور ثابت افزایش می‌یابد، رو به بالا درون فضای خالی پیش می‌روند.

اصل هم‌ارزی اینشتین بیان می‌دارد که در حجم کوچکی از فضا، کشش رو به پایین گرانش دقیقاً و کاملاً هم ارز است با شتاب‌گرفتن ناظر رو به بالا. یعنی نمی‌توان فرقی بین ساکن‌بودن درون میدان گرانشی و داشتن شتابی رو به بالا درون محیطی بدون گرانش گذاشت. اصل هم ارزی کلید نظریه‌ی نسبیت عام است. این اصل به اینشتین امکان داد به جای بحث درباره‌ی گرانش توجه خود را کاملاً بر حرکت متمرکز کند. این اصل دربارهٔ مفاهیمی است که با هم‌ارزی جرم گرانشی و جرم لختی و همچنین دربارهٔ ادعای اینشتین مبنی بر اینکه قوانین فیزیک در یک دستگاه مرجع با شتاب یکنواخت، با یک میدان گرانشی یکنواخت، یکسان هستند، سر و کار دارند.

یکی از ویژگی‌های گرانش این است که جرم جسم هر اندازه باشد، شتاب یکسانی خواهد داشت. مثلاً توپ بیس‌بال و توپ جنگی تفاوت جرم بسیاری دارند، اما اگر هر دو آنها را کنار هم در خلأ رها کنیم، با شتاب یکسانی سقوط می‌کنند. اینشتین برای تشریح این موضوع چنین تصور کرد که گرانش بر اثر خمیدگی فضا به وجود می‌آید. در واقع نظریه‌ی نسبیت عام او گرانش را کاملاً بر مبنای هندسه‌ی فضا و زمان که به آن فضا-‌زمان می‌گویند، شرح می‌دهد.

فضا‌-‌زمان در جایی بسیار دور از هر منبع گرانشی، مانند سیاره یا ستاره، مسطح است. تیک تاک ساعت‌ها با سرعت عادی انجام می‌شود. اما با نزدیک‌شدن به منبع گرانش، فضا منحنی می‌شود و ساعت‌ها کند کار می‌کنند. مقایسه‌ای سودمند این است که فضا-‌زمان را نزدیک جسمی سنگین مانند خورشید به شکلی منحنی، تصور کنیم.

توپی را در نظر بگیرید که روی این سطح می‌غلتد. دور از چاهی که نشان‌دهنده‌ی خورشید است، سطح تا حد زیادی مسطح است و توپ در مسیر مستقیم حرکت می‌کند. اما اگر توپ از نزدیک چاه بگذرد، منحنی‌ای را به سوی آن طی می‌کند. اگر توپ با سرعت مناسبی حرکت کند، ممکن است در مداری به دور دیواره‌ی چاه بگردد. انحنای این چاه با توپی با هر اندازه‌ی، یکسان رفتار می‌کند که توضیحی است بر این که چرا گرانش شتاب یکسانی بر جسم‌هایی با جرم گوناگون وارد می‌کند. نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین و تصویری که از فضا-‌زمان خمیده ارائه می‌دهد، با شیوه‌های گوناگونی آزمایش شده است. در اینجا برخی از آزمایش‌های کلیدی این نظریه را شرح می‌دهیم.

آزمایش تجربی ۱:  خمیدگی گرانشی نور

پرتوهای نور به طور طبیعی در خطی مستقیم حرکت می‌کنند. اما اگر فضایی که پرتوها در آن حرکت می‌کنند منحنی باشد، همان رویدادی که برای نورهای عبوری از کنار جسمی سنگین مانند خورشید رخ می‌دهد، مسیر نور هم منحنی خواهد شد.

به عبارت دیگر گرانش باید پرتو نور را خم کند. پدیده‌ای که مکانیک نیوتنی آن را پیش‌بینی نکرده بود. زیرا نور جرم ندارد. این پیش‌بینی نخستین بار در سال ۱۹۱۹ میلادی، در خورشیدگرفتگی کلی آزمایش شد. در هنگام گرفت کامل وقتی ماه قرص خورشید را پوشاند، اخترشناسان از ستاره‌های پیرامون خورشید عکس گرفتند، اندازه‌گیری‌های دقیق بعدی نشان دادند که ستارگان به همان میزان اندکی که نظریه‌ی نسبیت اینشتین پیش‌بینی کرده بود، از مکان همیشگی‌شان جابه‌جا شده بودند.

آزمایش تجربی ۲:  حرکت تقدیمی مدار عطارد

در فیزیک نیوتنی یک سامانه دوجسمی متشکل از یک جسم منزوی که به دور یک جسم کروی می‌گردد، یک بیضی تشکیل می‌دهند که جسم کروی در یک کانون آن قرار دارد. نقطهٔ حضیض (نقطه‌ای که در آن دو جسم نزدیکترین فاصله را پیدا می‌کنند) ثابت است. عواملی در منظومه شمسی هست که باعث حرکت تقدیمی (چرخشی) نقطهٔ حضیض سیارات به دور خورشید می‌شوند. علت اصلی حضور سیارات دیگر است که مدار یکدیگر را مغتشش می‌کنند. عامل دیگر که اثر آن جزئی‌تر است، پهن‌شدگی خورشد در قطبین است.

در مورد سیاره عطارد، انحرافاتی از حرکت تقدیمی پیش بینی شده توسط این آثار نیوتنی مشاهده شده است. به طوری‌که همراه با حرکت‌کردن عطارد در مدار بیضی‌اش به نظر می‌رسد که خود مدار نیز به آهستگی تغییر جهت می‌دهد یا حرکت تقدیمی دارد. محور بلند مدار تیر به آهستگی تغییر جهت می‌دهد که در این تصویر بسیار اغراق شده است.

این نرخ غیرطبیعی حرکت تقدیمی حضیض خورشیدی مدار تیر نخستین بار در سال ۱۸۵۹ به عنوان یک مسئله در مکانیک اجرام آسمانی توسط اوربن لاوریه شناسایی شد. تحلیل دوباره مشاهدات زماندار انتقالهای عطارد روی قرص خورشید از سال ۱۶۹۷ تا ۱۸۴۸ نشان می‌داد که نرخ واقعی حرکت تقدیمی با مقدار محاسبه شده توسط نظریه نیوتن، به اندازه ۳۸ ثانیه قوسی در هر قرن استوایی تفاوت دارد (بعدها در برآورد مجدد این مقدار به ۴۳ ثانیه قوسی رسید).

اگرچه این حرکت ممکن است بسیار کوچک به نظر برسد، فکر اخترشناسان را حدود نیم قرن به خود مشغول کرده بود. برخی از اخترشناسان به دنبال سیاره‌ای ناشناس در فاصله‌ای نزدیک‌تر به خورشید می‌گشتند که می‌توانست عامل این حرکت باشد. هرگز سیاره‌ای در آنجا پیدا نشد. تعدادی راه‌حل ناموفق دیگر برای این مسئله پیشنهاد شد، اما این راه‌حل‌ها خود مسائل بیشتری را ایجاد می‌نمودند. اینشتین نشان داد که در فاصله‌ی عطارد از خورشید، بنا بر نظریه‌ی نسبیت عام، تصحیح اندکی در شرح گرانشی نیوتن نیاز است. این تصحیح درست به اندازه‌ی حرکت تقدیمیِ اضافی در مدار عطارد بود.

در نسبیت عام، این حرکت تقدیمی اضافی، یا تغییر جهت گیری بیضی مداری در درون صفحه مداری اش، با دخالت گرانش از طریق خمش فضا-زمان توضیح داده می‌شود. انیشتین نشان داد که نسبیت عام با میزان انتقال حضیض خورشیدی کاملاً در توافق است. این عامل قدرتمندی در پذیرش نسبیت بود. هرچند که اندازه گیریهای قدیمی‌تر مدارهای سیاره‌ای با استفاده از تلسکوپهای سنتی انجام می‌شد، امروزه با استفاده از رادار، اندازه گیریهای دقیقتری انجام می‌گیرند. مقدار کل حرکت تقدیمی مشاهده شده تیر ۰٫۶۵±۵۷۴٫۱۰ ثانیه قوسی در هر قرن نسبت به چارچوب لخت آسمانی بین‌المللی (ICFR) می‌باشد. این میزان حرکت تقدیمی ناشی از عوامل زیر است:

۵۳۱٫۶۳ ±۰٫۶۹    =    کشش‌های گرانشی سایر سیارات

۰٫۰۲۵۴             =    پهن شدگی خورشید در قطبین

۴۲٫۹۸ ±۰٫۰۴     =     نسبیت عام

۵۷۴٫۶۴±۰٫۶۹    =     میزان کل

۵۷۴٫۱۰±۰٫۶۵    =    میزان مشاهده شده

سیارات دیگر نیز دچار انتقال حضیض خورشیدی می‌شوند، اما از آنجاییکه فاصله آنها از خورشید بیشتر است و دوره‌های تناوب طولانی تر دارند، میزان انتقال در آنها کمتر است و تا مدتها پس از کشف مربوط انتقال تیر، قابل مشاهده دقیق نبودند. برای نمونه انتقال حضیض خورشیدی زمین بنا بر نسبیت عام ۳٫۸۴ ثانیه قوسی در قرن و برای سیاره ناهید ۸٫۶۲ ثانیه قوسی در قرن می‌باشد. هر دو مقدار با نتایج مشاهدات همخوانی دارند.  همچنین می‌توان انتقال حضیض را در منظومه‌های ستاره‌های دوتایی که شامل ستاره‌های فراچگال نیستند، اندازه گرفت، اما مدل کردن آثار کلاسیک آن دشوارتر است. مثلاً زاویه چرخش ستاره‌ها نسبت به صفحه مداریشان باید معلوم باشد که اندازه گیری مستقیم آن بسیار دشوار است.

آزمایش تجربی ۳: کندشدگی گرانشیِ زمان و انتقال به سرخ گرانشی

در نظریه‌ی نسبیت عام، جسم سنگینی مانند زمین، زمان را هم مثل فضا خمیده می‌کند. اینشتین پیش‌بینی کرد که ساعت‌های روی طبقه‌ی هم‌کف ساختمان باید اندکی کندتر از ساعت‌های روی بام آن که روی زمین دورتر است، کار کنند.

امواج نور نیز مانند ساعت عمل می‌کنند. درست هما‌ن‌طور که ساعت در دقیقه‌، تعداد معینی تیک تاک دارد، در نور هم در هر ثانیه تعداد معینی چرخه‌ی کامل موج می‌گذرد. اگر پرتوی نوری که از طبقه‌ی هم‌کف ساختمانی مستقیماً رو به بالا تابانده شود، ناظری که بر بام این ساختمان ایستاده، کند شدن تیک‌تاک‌ِ امواج نور را به شکل کم‌شدن فرکانس و در نتیجه بلندتر شدن طول موج نسبت به ناظری که در هم کف ایستاده اندازه‌ می‌گیرد. افزایش طول موج یعنی فوتونی که به بام ساختمان می‌رسد نسبت به زمانی‌که از طبقه‌ی هم‌کف راه افتاده بود، انرژی کمتری دارد. چون زمانی که نور بخواهد در مسیر مخالف جاذبه گرانشی قوی حرکت کند و برای اینکه بتواند از میدان جاذبه فرار کند باید انرژی مصرف کند و این کاهش انرژی به شکل افزایش طول موج بروز می‌کند.

این پدیده‌ها را که هیچ همتایی در نظریه‌ی گرانش نیوتن ندارند، انتقال به سرخ گرانشی می‌نامند، در اصل انتقال به سرخ یا سرخ‌گَرایی (Redshift)، پدیده‌ای است که در آن نور گسیل شده از یک جرم (امواج مرئی، فرابنفش، اشعه ایکس، اشعه گاما و…) به سمت طول موج قرمز در انتهای طیف می‌رود. یعنی نوری که توسط طیف‌سنج ثبت می‌شود طول موجی بلندتر و بسامدی کمتر از نور گسیل‌شده از منبع دارد.

همچنین می‌توان گفت که پدیده‌ی انتقال به سرخ در اثر کشیده شدن فوتونهاى رسیده به زمین از یک کهکشان دور دست ظاهر مى‌شود که باعث شکافته شدن خطوط جذبى در طیف کهکشان و تمایل آن به طیفهاى قرمزتر نور مرئى در مقایسه با ستارگان کهکشان راه شیرى مى‌شود. انتقال به سرخ یک کهکشان دور دست مستقیما نشان مى‌دهد جهان از زمانى که نور آن کهکشان را ترک کرده است چقدر بزرگتر شده. تفاوت اندازه برابر میل به قرمز (Z+1) است. بطور مثال دورتریناختروش شناخته شده میل به قرمز z برابر ۶٫۴ دارد. یعنى حجمى از فضا که در زمان ترک نور از کوازار یک میلیون سال نورى پهنا داشته ، اکنون ۷٫۴ میلیون سال نورى است!

این پدیده نظریه انفجار بزرگ را تایید میکند.

نظریه انبساط جهان را تایید میکند.

گرانش متعارف اینشتین در بین ستارگان و سیارات را تایید میکند.

آزمایش عملی بر تایید نسبیت عام اینشتین هست.

اصل هم ارزی را در شکلهای موضعی و قوی میپذیرد.

یک تناقضی با اصل ماخ دارد که با تعمیم نظریات نسبیت عام انیشتن به نظریات اسکالر تانسوری از جمله نظریه برانس – دیکی قابل توجیه و بر طرف شدن هست.

باید توجه داشت که انتقال به سرخ گرانشی را با جابه‌جایی دوپلری اشتباه نگیرید. در پدیده‌ی دوپلر، انتقال به سرخ بر اثر دور شدن منبع نور از رصدگر رخ می‌دهد.  اما انتقال به سرخ گرانشی بر اثر تفاوت در سرعت گذشتن زمان در مکان‌های ‌متفاوت رخ می‌دهد. هیچ حرکتی در آن دخالت ندارد. فیزیک‌دانان آمریکایی رابرت پاوند و گلن ربکا نخستین بار در سال ۱۹۶۰ میلادی، انتقال به سرخ گرانشی را با پرتوهای گامای تابیده شده بر بالا و پایین تیرکی ۲۰ متری اندازه‌گیری کردند. چون گرانش زمین نسبتاً ضعیف است، انتقال به سرخ اندازه‌گیری‌شده بسیار اندک بود. در حدود دو و نیم ضرب‌در ده به توان منفی پانزده. اما توافق کامل با نظریه‌ی اینشتین داشت.

رابرت پاوند

 در طیف کوتوله‌های سفید که خطوط طیفی‌شان در حرکت از سطح پر گرانش‌ِ آن‌ها انتقال به سرخ می‌یابد، انتقال بزرگتری دیده می‌شود. مثلاً انتقال به سرخ گرانشی خطوط طیفی کوتوله‌ی سفید شباهنگ بی، برابر با سه ضرب‌در ده به توان منفی چهار است که باز با نظریه‌ی نسبیت عام توافق دارد.

آزمایش تجربی ۴:  امواج گرانشی

بارهای الکتریکی که در آنتن‌های رادیویی بالا و پایین می‌روند، تابش الکترومغناطیسی پدید می‌آورند. به همین ترتیب نظریه‌ی نسبیت عام پیش‌بینی می‌کند که نوسان اجرام سنگین باید تابش گرانشی یا امواج گرانشی تولید کند که نظریه‌ی گرانش نیوتون چنین چیزی را پیش‌بینی نمی‌کرد.

آشکارکردن امواج گرانشی فوق‌العاده دشوار است. زیرا این امواج بسیار ضعیف‌تر از تابش الکترومغناطیسی‌اند. اما مدرک غیر مستقیم وجود پرتوهای گرانشی از مجموعه‌ای دوتایی که شامل دو ستاره‌ی نوترونی است به دست آمده است. راسل‌هالس و جوزف نیلر از دانشگاه ماساچوست کشف کردند که این دو ستاره به آهستگی به طور مارپیچی به هم نزدیک می‌شوند و در این فرایند انرژی از دست می‌دهند. آهنگ از دست دادن انرژی در این ستاره‌ها درست به اندازه‌ای است که بنابر پیش‌بینی اینشتین اگر این دو ستاره‌ی نوترونی از خود پرتو گرانشی گسیل می‌کردند، باید انتظار می‌داشتیم.

هالس و تیلر مشترکاً جایزه‌ی نوبل رشته فیزیک سال ۱۹۹۳ را برای این کشف دریافت کردند. نظریه‌ی نسبیت عام هرگز پیش‌بینی نادرستی نکرده است. این نظریه اکنون دقیق‌ترین و کامل‌ترین توضیحی است که برای گرانش داریم اینشتین نشان داد که مکانیک نیوتونی فقط در سرعت‌های کم و گرانش ضعیف کارآمد است. اگر با سرعت‌های بسیار زیاد یا گرانش فوق‌العاده قوی سر و کار داشته باشیم، فقط محاسبه‌ای که با نسبیت انجام شده باشد، پاسخ صحیح را به ما می‌دهد.

شاید عجیب‌ترین پیش‌بینی نظریه‌ی نسبیت عام این باشد که اگر مقدار بسیار زیادی جرم را در حجم کوچکی فشرده کنیم، چه اتفاقی رخ خواهد داد. می‌دانیم که اگر ستاره‌ی در حال مرگی چندان سنگین نباشد، در پایان به کوتوله‌ی سفید تبدیل خواهد شد. اگر جرم ستاره‌ی در حال مرگ بیشتر از حد چاندراسکار، یعنی حدود ¼  برابر جرم خورشید، باشد، نمی‌توان به کوتوله‌ی سفید پایداری تبدیل شود. بلکه به فشرده شدن ادامه می‌دهد تا ستاره‌ی نوترونی شکل بگیرد. اما اگر جرم ستاره‌ی در حال مرگ بیشتر از حد بیشینه‌ی ستاره‌های نوترونی، یعنی بین ۲ تا ۳ برابر جرم خورشید باشد، حتی فشار درونی نوترون‌ها نمی‌تواند مانع گرانش قدرتمند ستاره شود و در نتیجه ستاره به سرعت فشرده می‌شود.

با فشرده‌شدن مواد ستاره و رسیدن به چگالی فوق‌العاده زیاد، قدرت گرانش در سطح این کره‌ی متراکم‌شده نیز به طور خارق‌العاده‌ای افزایش می‌یابد. بنابر نظریه‌ی نسبیت عام، فضای پیرامون چنین ستاره‌ای آن‌قدر خمیده می‌شود تا به دور خودش بپیچد. فوتون‌هایی که با زاویه‌ از سطح ستاره خارج می‌شوند، قوسی می‌زنند و دوباره به سطح آن باز می‌گردند، اما آنهایی که مستقیماً رو به بیرون می‌روند، با چنان انتقال به سرخ گرانشی‌ِ شدیدی روبه‌رو می‌شوند که همه‌ی انرژی‌شان را از دست می‌دهند و از هستی ساقط می‌شوند.

مواد عادی نمی‌توانند به تندی نور حرکت کنند، پس اگر نور نتواند از این ستاره‌ی در حال تراکم بگریزد، هیچ چیز دیگری هم نخواهد توانست. جسمی را که نه ماده و نه تابش الکترومغناطیسی بتواند از آن بگریزد، سیاه‌چاله نامیده می‌شود که از یک جنبه می‌توان گفت سوراخی در بافت عالم پدید می‌آید و ستاره‌ی مرده درون این سوراخ ناپدید می‌شود.

لینک دانلود بررسی اصل هم‌ارزی اینشتین به صورت کامل از وب‌سایتParssky

نویسنده: اسماعیل جوکار/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع:

کتاب شناخت عالم، نوشته‌ی راجر آفریدمن و ویلیام جی کافمان، ترجمه‌ی شهاب صقری

وب‌سایت بیگ‌بنگ

ویکی‌پدیای فارسی

وب‌سایت Parssky

 به گفته ی یک کارشناس نجومی احتمالا کهکشان راه شیری خانه بیش از ۳ هزار تمدن بیگانه است، اما فاصله بسیار زیادی که بین ما و اقوام کهکشانیمان وجود دارد شانس ملاقات با آنها را بسیار کم کرده است.

به گزارش بیگ بنگ، “مایکل گرت” رئیس تحقیقات فضایی داچ هلند در کنگره بین المللی ستاره شناسی در تورنتو گفت: داده های جمع آوری شده توسط ناسا و دیگر آژانس های فضایی نشان می دهد که زمین یکی از ۴۰ میلیارد سیاره ای در کهکشان ما است که به طور بالقوه در منطقه ی قابل سکونت ستاره ی مادری اش قرار دارد و این نکته را هم باید در نظر داشت که هر ساله یک سیاره قابل سکونت نیز شکل می گیرد.

علاوه بر این، کهکشان راه شیری به تنهایی می‌تواند خانه‌ی بیش‌ از ۳۰۰۰ تمدن فرا زمینی باشد اما فواصل بین سیاره‌ها به‌ قدری زیاد است که عملا امکان تماس با آنها را فوق العاده کم کرده است. با این حال، گرت گفت که با توجه به قطرکهکشان راه شیری که بیش از ۱۰۰ هزار سال نوری است، نور یا سیگنال با سرعت متوسط ۳۰۰ هزار کیلومتر در ثانیه برای رسیدن به نزدیک‌ترین منظومه یعنی آلفا قنطورس ۴ سال زمان لازم دارد و سفر از یک کهکشان به کهکشان دیگر نیز ۱۰۰ هزار سال به طول می انجامد.

موقعیت منظومه شمسی در کهکشان راه شیری

گرت ادامه داد: به طور متوسط ۱۰۰۰ سال نوری فاصله بین تمدنهای کهکشان ما وجود دارد، این فاصله بسیار زیادی است به علاوه که باید برای رفت و برگشت اطلاعات فاصله ای دو برابر این مقدار را در نظر گرفت بنابراین باید حداقل چند هزار سال فرصت داشته باشید تا بتوانید با تمدنهای دیگر صحبت کنید.  از سوی دیگر زمانی که تمدن هوشمند در این سیارات به وجود بیاید و شاید از بین بروند نیز برای ما ناشناخته است، به عنوان یک مثال در سیاره زمین به محض اینکه شرایط مهیا شد، حیات شکل گرفت اما سالیان درازی طول کشید تا زندگی هوشمند ایجاد شود.

نمی خواهم منفی باف باشم اما یافتن سیگنالهای SETI (جستجو برای هوش فرا زمینی) در کهکشان ما بسیار نادر هستند. ستی حدود ۶۰ سال است که برای یافتن نشانه‌هایی از حیات فرا زمینی در تلاش است، این بدان معنا نیست که ستاره شناسان باید جستجو در این زمینه را متوقف کنند بلکه کاملا برعکس، با جهش بزرگی که در تکنولوژی رخ داده و پیشرفت در ستاره‌شناسی رادیویی و پردازش داده نسبت به گذشته امکان موفقیت و جستجوی سیگنال بیگانگان خیلی بیشتر شده است.

منابع: ibtimes , news.discovery

  کج بودن مدار ماه همواره برای دانشمندان جای سؤال بوده است. حال یافته‌های جدید یک دانشمند ایرانی نشان می دهد که مدار ماه در اثر کشش گرانشی اجرام باقی مانده از شکل‌گیری منظومه شمسی، کج شده است.

بر اساس نظریه برخورد عظیم، ماه در اثر برخورد سیاره‌ای به اندازه مریخ با زمین اولیه در حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش بوجود آمده است. اما مدلهای این نظریه پیش‌بینی می‌کند که مدار ماه در اطراف زمین احتمالا تنها نیم درجه نسبت به مدار زمین در اطراف خورشید، کج است. یافته‌های جدید دانشمند ایرانی و تیمش برای تعیین دلیل کج بودن ۱۰ برابری مدار ماه نسبت به پیش‌بینی‌های گذشته، چند مدل کامپیوتری اجسام با جرمهای مختلف را اجرا کرد. تحقیقات جدید دکتر کاوه پهلوان دانشمند ایرانی علوم سیاره شناسی رصدخانه کوت دازور(Côte d’Azur) نیس در فرانسه نشان می دهد علت کج بودن پنج درجه‌ای مدار ماه در اطراف زمین نسبت به مدار سیاره در اطراف خورشید در اثر عبور و کشش گرانشی اجرامی باقی مانده از شکل‌گیری منظومه شمسی، به وجود آمده است.

دکتر کاوه پهلوان، مولف ارشد این تحقیق گفت: جالبترین جنبه این مدل، کشف این امر بود که اجسام تاثیر گذاشته بر قمر ماه از اندازه بسیار بزرگ برخوردار نبوده و این امر بطور مکرر اتفاق نیفتاده بود. وی افزود: تنها به چند جسم کوچک و بزرگ برای تاثیر گذاشتن گرانشی بر مدار کج ماه نیاز است. شبیه‌سازی‌های ما اجسامی به اندازه یک قمر تا یک دهم این حجم را در نظر گرفته است.

دکتر پهلوان اظهار کرد: شبیه‌سازی‌های ما نشان داد که ماه طی یک میلیون تا ۱۰ میلیون سال پس از شکل‌گیری‌اش به سرعت از زمین دور شده و به نیمی از فاصله کنونی‌اش رسیده است. این فاصله به اندازه‌ای زیاد بوده که سیستم زمین-ماه جلوی مسیر تعداد بیشتری اجسام آواره در منظومه شمسی قرار بگیرد.

دکتر پهلوان دریافت که اجسامی که با ماه یا زمین برخورد کرده بودند، احتمالا پیش از آن به دفعات از کنار آن‌ها عبور کرده بودند. دانشمند ایرانی رصدخانه کوت دازور فرانسه خاطرنشان کرد: تعداد کمی از اجرامی که از فصله نزدیک عبور می‌کردند، کافی بود تا ماه در اثر کشش گرانشی در مدار اولیه خود کج شود. عبورهای نزدیک اجرام آسمانی از کنار ماه از لحاظ گرانشی بر مدار این قمر تاثیر گذاشته و باعث شده به تدریج کج شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه نیچرمنتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencemag.org

  مفهوم سرعت فراتر از نور به لطف فیزیکدان ناسا به‌زودی از دل داستان‌های علمی‌تخیلی خارج شده و در جهان واقعیت قدم خواهد‌گذاشت.

به گزارش همشهری آنلاین از CNN، هارولد وایت، فیزیکدان ناسا از سال ۲۰۱۰ درتلاش برای ساخت فضاپیمایی با سیستم رانشی سریعتر از سرعت نور یا FTL است که امکان حرکت فضاپیماها را در سرعتی بیشتر از ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه فراهم خواهد‌آورد. وایت که رئیس تیم رانش پیشرفته ناسا است، به‌تازگی تصاویری از طرح فضاپیمایی که سریعتر از نور سفر خواهد کرد را منتشر ساخته‌است. این تصاویر که توسط یکی از اعضای تیم طراحی وایت خلق شده‌اند، جزئیات تکنولوژیکی این فضاپیما را نمایش می‌دهند و هیچ شباهتی به فضاپیماهای داستان‌های جنگ‌های ستاره‌ای ندارد. مارک رادمیکر برای خلق این تصاویر هزار و ۶۰۰ ساعت زمان صرف کرده‌است.

درحال حاضر، حرکت سریعتر از نور تنها در فیلم‌ها و داستان‌هایی مانند جنگ‌های ستاره‌ای امکان‌پذیرند،‌از این رو وایت فضاپیمای خود را IXS Enterprise نامگذاری کرده‌است، نام فضاپیمایی که در فیلم جنگ‌های ستاره‌ای توسط کاپیتان جیمز تی کرک هدایت می‌شد. وایت سال گذشته در کنفرانس فضایی که در فونیکس برگزار شد، درباره طرحش توضیحاتی داد. وی پیچ و تاب‌های فضا را،‌ روزنه‌ای در نظریه نسبیت عام که امکان سفر در مسافت‌های بسیار طولانی را در مدت زمانی بسیار کوتاه فراهم می‌آورد، عاملی برای کاهش طول سفرهای چند‌هزار ساله به چند روزه توصیف کرد.

وی پیچ و تاب فضایی را کهکشانی دورافتاده توصیف کرد که می‌تواند نور را در اطراف خود منحرف سازد، پدیده‌ای که می‌تواند فضا را در پس و پیش فضاپیما پیچ و تاب داده و با وسعت بخشیدن به فضای پشت فضاپیما، آن را در زمان به جلو براند. وایت با مطالعه نظریات فیزیکدانی به‌نام میگل آلکوبیر که در سال ۱۹۹۴ برای اولین بار مدل ریاضیاتی رانش سریعتر از نور را مطرح ساخت، نسخه‌ای دیگر از این نظریه را در قالب این فضاپیما ارائه کرد. نیروی رانشی وایت فراتر از فضا رفته و فاصله میان دو نقطه را کوتاه می‌سازد و به فضاپیما امکان سفر با سرعتی بالاتر از نور را می‌دهد. چنین فضاپیمایی از محدودیتی به‌نام محدودیت سرعت برخوردار نخواهد بود. عملی شدن چنین فناوری می‌تواند امکانات بیشتری را برای سفرها و اکتشافات فضایی که درحال حاضر محدود به کمبود‌های تکنولوژی رانش در فضا هستند، فراهم آورد.

با این‌همه تکنولوژی ساخت چنین فناوری و فضاپیمایی درحال حاضر موجود نیست با این‌همه مدل‌های ارائه شده از فضاپیما می‌تواند الگویی برای ساخت آن در زمان وجود تکنولوژی‌های لازم باشند. هنوز هیچ مدرکی مبنی بر امکان وجود رانش سریعتر از نور وجود ندارد،‌اما این آژانس همچنان به آزمایش‌های خود در این زمینه ادامه می‌دهد،‌اگرچه هیچ تضمینی نیز برای موفقیت وجود ندارد.

منبع: CNN

   پژوهش جدید محققان پیشرانش جت ناسا نشان می دهد که احتمالا زمین و سایر سیارات منظومه شمسی توسط رشته های درازی از ماده ی تاریک، همچون “مو” احاطه شده اند.

ماده ی تاریک جوهره نادیدنی و رازگونه ای است که حدود ۲۷ درصد از کیهان را تشکیل داده است. ماده عادی و قابل مشاهده نیز، تنها ۵ درصد از جهان را تشکیل داده است. بقیه ی جهان هستی نیز از انرژی تاریک است، پدیده شگرفی که مسئول شتاب گسترش کیهان است. هیچکدام از ماده تاریک و انرژی تاریک با وجود آزمایشات زیادی که برای حل اسرار آنها از زیر زمین یا فضا انجام شده، تاکنون بطور مستقیم مشاهده نشده‌اند.

بر اساس محاسبات انجام شده در دهه ۱۹۹۰ و شبیه‌سازی‌های انجام شده در یک دهه اخیر، ماده تاریک جریانات ریزی از ذرات را ایجاد می‌کند که با سرعت مشابهی حرکت کرده و در اطراف کهکشان‌های مشابه راه شیری گردش می‌کنند. این جریان می‌تواند بسیار بزرگتر از منظومه شمسی باشد و جریانات مختلفی از همسایگی کهکشان ما عبور می‌کنند.

بررسی محققان نشان می دهد هنگامی که یک جریان ماده تاریک از یک سیاره می گذرد، جریان ذرات فشرده شده و به یک رشته فرا-چگال تبدیل می شود که به نام “موی ماده تاریک” شناخته می‌شود. در واقع بسیاری از چنین موهایی از زمین به بیرون روییده است. یک جریان ماده ی معمولی نمی تواند وارد زمین شود و از سمت دیگرش بیرون بیاید. ولی برای ماده ی تاریک، سیاره زمین مانعی به شمار نمی آید. بر پایه شبیه سازی های دکتر «گری پریزو» فیزیکدانی از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، گرانش زمین می تواند جریان ذرات ماده ی تاریک را متمرکز و کانونی کرده و آن ها را به یک موی باریک و فشرده تبدیل کند.

موهایی که از سیاره ها بیرون می زنند هم “ریشه” دارند (چگال ترین بخش ماده ی تاریک در مو)، و هم “نوک” (جایی که مو پایان پیدا می‌کند). هنگامی که جریان ذرات ماده ی تاریک از درون هسته زمین می گذرد، فشرده می شود و کم کم “ریشه” مو را می سازد، جایی که چگالی ذراتش به یک میلیارد برابر اندازه میانگین می رسد. ریشه چنین مویی حدود ۱ میلیون کیلومتر دورتر از سطح زمین (حدود دو برابر فاصله ی ماه) تشکیل می شود. جریان ذرات که از سطح زمین بیرون می زنند، “نوک” مو را در جایی دو برابر دور از “ریشه” خواهند ساخت.

در مقایسه، سیاره دارای گرانش بیشتر از موهای ماده تاریک کوتاهتری برخوردار خواهد بود. برای مثال، گرانش قویتر سیاره مشتری با شدت بیشتری بر ذرات ماده تاریک فشار وارد کرده و رشته‌ها را به سیاره نزدیکتر می‌کند. ریشه موی مشتری از حدود ۲۰۰ هزار کیلومتر از مرکز سیاره آغاز شده و مانند موی زمین طولانی نیست.

دکتر گری پریزو می‌گوید: « اگر بتوانیم جای دقیق ریشه ی این موها را تعیین کنیم، شاید بتوانیم کاوشگری به آنجا بفرستیم و گنجی از داده ها درباره ی ماده تاریک به دست آوریم.» به پژوهشهای بیشتر برای پشتیبانی از این یافته‌ها و حل اسرار طبیعت ماده تاریک نیاز است. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه Astrophysical Journal منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: NASA

  بیگ بنگ: جف بزوس، بنیانگذار فروشگاه عظیم اینترنتی آمازون، می‌گوید که یکی از شرکت‌های تحت کنترل او فضاپیمایی را که مثل راکت عمل می‌کند، به فضا فرستاده و به سلامت به زمین نشانده است. هدف از این آزمایش‌ها بردن علاقه‌مندان به بالاتر از اتمسفر زمین است که بی‌وزنی را در آن تجربه می‌شود.

جف بزوس، بنیانگذار فروشگاه عظیم اینترنتی آمازون

به گزارش بیگ بنگ به نقل از BBC، فضاپیمای شرکت بلو اوریجین(Blue Origin) روز دوشنبه از غرب تگزاس، بدون سرنشین، پرتاب شد و به گفته بزوس، هر دو قسمت تشکیل‌ دهنده «نیو شپرد» – هم کپسول و هم واحد پیشران – به سلامت به زمین نشستند.

عکس نیو شپرد هنگام پرتاب از زمین

این در حالی است که در اولین پرتاب آزمایشی این وسیله در ماه آوریل، واحد پیشران یعنی راکت به علت نقص هیدرولیکی هنگام بازگشت نابود شد. نیو شپرد ظرفیت حمل شش نفر به ارتفاع ۱۰۰ کیلومتری را دارد و در پرتاب دوشنبه از این حد کمی بالاتر رفت. واحد پیشراننده آن برای پرتاب و فرود عمودی طراحی شده است تا دوباره قابل استفاده باشد.

کپسول حمل فضانوردان، که در این آزمایش بدون سرنشین بود با استفاده از چتر، فرود موفقیت‌آمیزی داشت.

پس از پرواز آزمایشی این وسیله در فاصله ی ۱٫۴ متر از سکوی پرتاب فرود آمد که یک دستاور مهم فنی به حساب می‌آید. کپسول حمل نیز مسافران در ارتفاع بالا از واحد پیشراننده جدا می‌شود و با شتاب موجود به فضا می‌رسد و بعد با کمک چترهایی در زمین فرود می آید، این کپسول هم مجددا قابل استفاده است.

تصویری از لحظه ی فرود موفقیت آمیز این موشک فضایی، نیو شپرد عمودی پرتاب می شود و عمودی هم فرود می آید.

انتظار می‌رود که نیو شپرد پس از طی مراحل آزمایشی ابتدا برای مقاصد علمی به کار گرفته شود. این پروازهای بدون سرنشین ممکن است سال آینده شروع شود. چگونگی این عملیات فضایی را در ویدئوی زیر مشاهده کنید:

دانلود ویدئو

هم اکنون دو شرکت دیگر ویرجین گالاکتیک و اکسکور هم برای ساخت سیستم‌های مسافربری به فضا کوشش می‌کنند. فرق آنها این است که از فضاپیماهایی که مثل هواپیما بلند می‌شود و فرود می‌آید، استفاده می‌کنند.

این فضاپیما ممکن است از سال آینده ابتدا کارش را با انجام آزمایش های علمی در محیط بی وزنی شروع کند

شرکت بلو اوریجین متعلق به جف بزوس اخیرا چند پروژه عمده فضایی را اعلام کرده است. از جمله موتورهای نسل بعدی موشک‌هایی را که کاوشگرها را راهی سیارات می‌کنند یا ماهواره های امنیتی آمریکا را به فضا می‌فرستند، خواهد ساخت.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

  بیگ بنگ: تحقیقات جدید دانشمندان نشان می دهد اگر چه مریخ محیطی سرد و خشن دارد اما امکان شکل گیری دریاچه هایی در سطح آن در زمان حال وجود دارد.

رگه های باریک تیره بر دیواره های دهانه ی گارنی روی مریخ، به گفته ی دانشمندان این رگه ها در اثر جریان آب شور مایع روی مریخ پدید آمده اند.

به گزارش بیگ بنگ، میلیاردها سال پیش مریخ از اتمسفر ضخیمی برخوردار بود و سطح آن نیز گرمتر از زمان حالش بود؛ در این شرایط جغرافیایی آب زیادی در آن وجود داشته است. اما این سیاره بخش زیادی از اتمسفر خود را در میلیاردها سال قبل بر اثر بادهای خورشیدی از دست داده و در نتیجه بسیار سرد و خشک شده است. در حال حاضر دمای سطح مریخ تا منهای ۶۰ درجه سلسیوس نیز کاهش یافته است، از آن گذشته فشار سطح این سیاره پایین بوده و در نتیجه ذرات ریز آب آن به سرعت تبدیل به گاز می شوند.

محققان در وجود آب در گذشته ی سیاره ی مریخ هیچ شکی ندارند اما نکته جالب توجه این است که با توجه به شرایط فعلی این سیاره که برای وجود آب در آن خشن به نظر می آید، به واسطه وجود اتمسفر کم فشار مریخ نیز، حتی مقادیر اندک آب در سطح این سیاره نیز به سرعت تبخیر می شود اما حالا مطالعه ای جدید نشان می دهد آبی که در لایه های زیرین سطح این سیاره وجود دارد قادر به ایجاد دریاچه ی تدریجی است.

یک تصویر شبیه سازی شده از دریاچه ای باستانی در مریخ

تحقیقات دانشمندان علوم سیاره ای نشان می دهد مقدار قابل توجهی از آب مایع زیر سطح مریخ در جریان است که قابلیت جمع شدن و شکل گیری دریاچه در سیاره را دارد. محققان به تازگی با شبیه سازی جالب توجهی نشان دادند اگرجریان آب سرد و گرم در سیاره ی سرخ رو به شیب دامنه ی کوه ها جریان داشته باشند می توانند به مرور دریاچه ای را پر آب کنند، به گفته ی دانشمندان در حالی که لایه سطحی آب سیاره بخار می شود، لایه ی زیر سطحی یخی می تواند جایگزین شود و آب ِ دریاچه ی سطحی مریخ را تامین کند، همچنین این آب می تواند برای حداقل یک سال در حوضچه ای به شعاع ۱۰۰ متر دوام بیاورد.

سایت علمی بیگ بنگ / اطلاعات بیشتر: space.com

   محققان دانشگاه MIT می‌گویند ماه تنها قمر زمین در گذشته‌ از هسته‌ای مغناطیسی برخوردار بوده‌ که برای یک میلیارد‌ سال عامل ایجاد میدان مغناطیسی قدرتمند‌تر از میدان مغناطیسی زمین بوده است. اما برای دانشمندان هنوز مشخص نیست انرژی این هسته از کجا تامین می‌شده‌ و عمر آن چگونه به پایان رسیده‌ است.

محققان معتقدند ماه در هسته مذاب خود دارای یک دینام بوده که برای ۱ میلیارد سال میدان مغناطیسی قدرتمند‌تری ایجاد کرده است.

به گزارش بیگ بنگ، پروفسور بنجامین وایز و دکتر سونیا تیکو دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست در مقاله‌ای که بتازگی در مجله ساینس منتشر کردند، نشان دادند ماه در میلیاردها سال قبل میدان مغناطیسی قوی داشته است، اما بعد از مدتی آن را از دست داده. از نظر محققان، ماه در زمان پیدایش یک سیاره بسیار داغ با هسته‌ای مایع بوده است که مدار نامنظم آن سرعت حرکت زیادی به مایع بیرونی هسته می‌داده و در نتیجه جبه این کره متناسب با حرکت هسته به دور خود می‌چرخیده است.

محققان با بررسی نتایج مطالعات مغناطیسی ماموریت آپولو به این نتیجه رسیده‌اند که ماه نیز در هسته مذاب خود دارای یک دینام بوده‌ است. داده‌‌ها نشان می‌دهند برخلاف ابعاد کوچک ماه، مولد مغناطیسی این کره بسیار شدید‌تر از زمین بوده و از ۴٫۲ میلیارد‌ سال پیش تا ۳٫۵۶ میلیارد سال پیش نیز وجود داشته‌ است که بعد از گذشت ۱ میلیارد سال این میدان مغناطیسی قوی را از دست داده است.

به گفته دانشمندان، تمام سیارات می توانند توسط جریان الکتریسیته میدان مغناطیسی تولید کنند. بعنوان مثال، میدان مغناطیسی زمین که یکی از ویژگی‌های حیاتی این سیاره است، حاصل چرخش هسته گداخته متشکل از مواد مغناطیسی به دور هسته جامد آن است که بعنوان یک دینام عمل کرده و میدان مغناطیسی بسیار قوی ایجاد کند و با استفاده از این میدان مغناطیسی از ورود بسیاری از امواج مضر به جو زمین جلوگیری کند.

شبیه سازی هسته ی مذاب ماه که در گذشته میدان مغناطیسی قویی در این قمر ایجاد می کرد.

این مقاله همچنین در پایان می‌افزاید که نمی‌توان تصور کرد در زمان کوتاهی هم هسته سرد و جامد شده و هم ماه از زمین فاصله گرفته است، اما میدان مغناطیسی به طور ناگهانی ناپدید شده است. محققان این امکان را می‌دهند که نیروهای خارجی مانند برخورد‌های کیهانی منجر به ایجاد پلاسمای داغ در کره شده و زمینه ایجاد میدان مغناطیسی قدرتمند و کوتاه‌ مدتی روی سطح ماه را فراهم آورده ‌است، رویدادی که می‌تواند خاصیت مغناطیسی در سنگ های کشف شده روی ماه را توضیح دهد. دانشمندان افزودند برای رسیدن به نتایج بهتر باید به درک بیشتری از نحوه ی ایجاد میدان مغناطیسی به دور سیاره‌ها دست یافت.

نویسنده: سمیر الله وردی- منابع: dailymail , ABC