هشدار اخترشناسان درباره خطرات احتمالی دنباله‌دارها برای تمدن بشر را برای چند روز فراموش کنید و فرصت تماشای یکی از نادرترین رویداد‌های آسمانی سال جدید میلادی را از دست ندهید.

براساس گزارش ساینس‌ الرت به نقل از همشهری، طی چند هفته آینده یکی از زیباترین دنباله‌دارهایی که تاکنون کشف شده‌اند، دنباله‌دار کاتالینا، در اولین‌ و شاید آخرین بازدیدش از مناطق درونی سامانه خورشیدی،‌ در آسمان زمین خودنمایی خواهد‌کرد. اگرچه پرواز این دنباله‌دار از نزدیکی نیم‌کره شمالی در ۱۷ ژانویه ۲۰۱۶ رخ خواهد‌ داد، اما شاید در روز اول سال ۲۰۱۶ نیز بتوان آن را با دوربین دوچشمی مشاهده کرد. انتظار می‌رود این دنباله‌دار در زوایه ۰٫۴ درجه‌ای ستاره ی درخشان نگهبان شمالی در صورت فلکی گاوران قابل رویت باشد.

دنباله‌دار کاتالینا بسیار درخشان است و در تاریکی آسمان می‌توان آن را با چشم غیرمسلح نیز دید،‌ اما بهتر است برای دیدن آن از تلسکوپی کوچک یا دوربینی دوچشمی استفاده کنید. بهترین زمان برای دیدن این دنباله‌دار ۱۷ ژانویه سال ۲۰۱۶، زمانی که به فاصله ۱۰۰ میلیون کیلومتری از زمین می‌رسد خواهد بود. شاید این فاصله زیاد به نظر بیاید، اما برای یک دنباله‌دار فاصله نزدیکی است. زمانی که دنباله‌دار به نزدیک‌ترین فاصله‌اش تا زمین برسد، دور شدن از زمین را آغاز کرده و به تدریج و با سرعت دور خواهد شد از این رو دیدن آن دشوارتر می‌شود.

یکی از ویژگی‌های منحصر‌ به‌ فرد این دنباله‌دار از دید اخترشناسان این است که به نظر می‌آید کاتالینا دارای دو دنباله‌ است که هریک در دو جهت متفاوت قرار گرفته‌اند. یکی از این دنباله‌ها از گاز و دیگری از غبار تشکیل شده‌اند. به گفته فیل پلیت اخترشناس،‌ دنباله‌دار کاتالینا مسافری از اعماق فضا، شاید از میان ابر اورت، انباری عظیم از اجرام یخ‌زده در آن‌سوی مدار نپتون باشد و ممکن است مدار اصلی آن طولی برابر میلیون‌ها سال داشته‌باشد.

شاید ضربه‌ای باعث افزایش انرژی این دنباله‌دار شده و باعث شده تا شتاب بیشتری بگیرد تا حدی که بتواند از کنار خورشید نیز جان به در برده و از سامانه خورشیدی خارج شده و دور شود. از این رو تنها فرصت دیدن این دنباله‌دار زیبا را از دست ندهید،‌ شاید دیگر فرصتی برای دیدنش به دست نیاورید.

منبع: sciencealert.com

 دانشمندان چینی می‌گویند ایستگاه‌های زمینی پیام‌هایی از «ووکونگ»، نخستین ماهواره کاوشگر ماده تاریک این کشور، را دریافت کرده‌اند.

خبرگزاری شینهوا اعلام کرد ایستگاهی در کاشغر، شمال غربی چین، روز یکشنبه ۲۰ دسامبر موفق به ردگیری و دریافت پیام از کاوشگر ذرات ماده تاریک (موسوم بهDAMPE) شده است. دریافت و ضبط اطلاعات تقریبا هفت دقیقه طول کشید و سپس به مرکز ملی علوم فضایی این فرستاده شد. ایستگاه‌هایی در «میون» واقع در پکن و «سانیا» واقع در ایالت جنوبی «هاینان» نیز در‌‌ همان روز موفق به ردگیری و دریافت اطلاعات از آن ماهواره شدند.

دانشمندان کیفیت این اطلاعات را مطلوب ارزیابی کرده‌اند. روز ۱۷ دسامبر چین نخستین کاوشگر فضایی خود را با هدف جستجوی سیگنال ِ ماده تاریک، که بر طبق گفته دانشمندان بخش عمده ماده ناشناخته در جهان را تشکیل می‌دهد، به فضا فرستاد. این ماهواره «ووکونگ» نامیده شده، که در زبان چینی یکی از شخصیت‌های افسانه‌ای ادبیات چینی است. «ووکونگ» برای یک ماموریت سه ساله طراحی شده است، اما دانشمندان امیدوارند این ماموریت پنج سال به طول بیانجامد.

ماده تاریک حدود ۸۵ درصد از جرم ِ کلی کیهان را تشکیل می‌دهد؛ این ماده ی فرضی چون از خود نور یا امواج الکترومغناطیسی منتشر یا بازتاب نمی‌کند، نمی‌توان آن را مستقیما” مشاهده کرد، اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشان‌ها، می‌توان به وجود آن پی برد. اختر-فیزیک‌دانان فرضیه ماده تاریک را مطرح نمودند تا اختلاف میان جرم محاسبه‌شده برای اجرام غول‌پیکر آسمانی توسط دو روش استفاده از تاثیرات گرانشی آنها و یا استفاده از مواد درخشان درون آنها (ستارگان، گاز، غبار) را توضیح دهند.

منابع: spaceflightnow.com , theguardian.com

  سال ۲۰۱۵ به لطف ماموریت‌های ناسا و سازمان فضایی اروپا که برنامه‌ریزی آنها از چند دهه پیش آغاز شده و امسال اجرا شدند، یکی از طلایی‌ترین دوران‌های اکتشافات سیاره‌ای بوده‌ است.

براساس گزارش کانورسیشن، از زمان ماموریت‌های آپولو و رقابت فضایی دوران جنگ سرد تاکنون فعالیت‌های نجومی تا این‌اندازه مورد توجه عموم قرار نگرفته‌ بوده است. برترین رویداد‌هایی که در سال ۲۰۱۵ توجه علاقمندان به دانش نجوم و رسانه‌ها را به خود جلب کرد را می‌توان در لیستی از ۱۰ خبر مهم نجومی دسته‌بندی کرد:

پرواز نزدیک‌گذر فضاپیمای افق‌های نو از کنار پلوتو

یکی از بزرگترین دستاورد‌های علمی سال ۲۰۱۵ افشاگری‌های فضاپیمای افق‌های نو (New Horizons) از جهان منجمد و دور افتاده پلوتو بود. این فضاپیما نشان داد پلوتو جهانی زنده و فعال و شایسته اکتشافات بیشتر است. مواد ارگانیکی که سطح سیاره را نارنجی کرده‌اند،‌ کوه‌های چند‌ کیلومتری از آب منجمد و صفحات منجمد شده نیتروژنی و اتمسفر از ویژگی‌هایی برخوردار هستند که این سیاره کوتوله را به نقطه‌ای هیجان‌انگیز و ارزشمند برای ماموریت‌های بعدی تبدیل کرده‌ است.

کشف وجود آب در مریخ

اعلام اینکه مریخ دارای سیستم آب‌های روان است برای زمینی‌ها از اهمیت بالایی برخوردار بود،‌ زیرا هرجا آب مایع و جاری باشد،‌ حیات نیز هست. این به آن معنی است که انسان باید شرایطی که در آن امکان وجود آب مایع و در نتیجه احتمال وجود حیات فراهم می‌شود را از نو بررسی کند. مریخ از زمانی که فضاپیمای ماون ناسا کشف کرد بادهای خورشید عامل از بین رفتن اتمسفر مریخ شده و این سرزمین مملو از یخ را در حدود چهار میلیارد سال پیش به کویری برهوت تبدیل کرده،‌ مورد توجه بیشتری قرار گرفت.

تماس کاوشگر فیلای با خانه

بیدار شدن و تماس کاوشگر فیلای با خانه دلیل خوبی برای انجام مطالعات بیشتر روی دنباله‌دارها خواهد بود. این کاوشگر روباتیک که در سال ۲۰۱۴ با کمک فضاپیمای روزتا روی دنباله‌دار P67 فرود آمد پس از ۶۰ ساعت فعالیت به دلیل اتمام باتری‌هایش و قرار گیری در منطقه‌ای تاریک که امکان شارژ شدن باتری‌های خورشیدی را نیز از بین می‌برد،‌ خاموش شد. این کاوشگر در ۱۴ ژوئن ۲۰۱۵ بانزدیک‌تر شدن دنباله‌دار به خورشید دوباره به کار افتاد و پیامی را روی توئیترش منتشر کرد: سلام زمین، صدای من را می‌شنوی؟ یکی از بزرگترین شگفتی‌هایی که از این دنباله‌دار کشف شده‌ است، وجود حجمی باورنکردنی از آب سنگین در این دنباله‌دار است به حدی که میزان آن سه برابر آب‌های سنگین اقیانوس‌های زمین است.

کشف سرزمین‌های بیگانه توسط کپلر

فضاپیمای کپلر ناسا به جستجوی خود برای یافتن سیاره‌های بیگانه در اطراف ستاره‌هایی در کهکشان راه شیری ادامه می‌دهد، حتی پس از آنکه نقص فنی امکان رصد دقیق را در این تلسکوپ فضایی از بین برد. آخرین کشف‌های کپلر تعداد سیاره‌های تایید شده‌اش را به ۱۰۳۰ سیاره رسانید.

یکی از جالب‌توجه‌ترین این کشف‌ها سیاره‌ای سنگی و شبه‌زمینی بود که در مدار ستاره‌ای شبیه به خورشید در حرکت بود،‌ سیاره‌ای که به پسرعموی زمین شهرت پیدا کرد. با این همه هنوز مشخص نیست این سیاره قابل سکونت است یا خیر زیرا فاصله زیاد سیاره تا زمین امکان بررسی اتمسفر آن را از بین برده‌ است.

تلاش برای شکار بیگانه‌های فضایی

طرح ابتکاری ۱۰۰ میلیون دلاری میلیاردر روس یوری میلنر برای استفاده از دو رادیو تلسکوپ بزرگ جهان برای جستجو در میان میلیون‌ها ستاره و ۱۰۰ کهکشان نزدیک با هدف ردیابی بیگانگان فضایی، از دیگر خبرهای مهم نجومی سال به شمار می‌رود. این پروژه با نام Breakthrough Listen از دو رصد‌خانه پارکز در استرالیا و لیک بهره خواهد برد تا شاید بتواند سیگنال‌های ارتباطی بیگانگان فضایی را ردیابی کند.

مریخی

کم پیش می‌آید که فیلمی به اندازه‌ای علمی باشد که بتوان از آن به عنوان یک منبع آموزشی یاد کرد، اما فیلم مریخییکی از این موارد استثنا بود. در این فیلم با دقتی بالا به فیزیک دینامیک مداری،‌ سیستم‌های پشتیبان حیات، زیست‌شناسی در فضا و هزینه گزافی که افراد باید برای انجام اکتشافات فضایی بپردازند پرداخته‌ است. با این‌همه طوفان شنی که در این فیلم به تصویر کشیده شده‌ است از واقعیت فاصله دارد.

ابرماه خونین

یکی از پرطرفدارترین رویداد‌های آسمانی امسال ماه‌گرفتگی در شرایطی بود که ماه در نزدیک‌ترین فاصله‌اش تا زمین،‌ حضیض، قرار داشت،‌ پدیده‌ای که به ابرماه شهرت دارد. در ماه‌گرفتگی کامل از آنجایی که نور خورشید از میان اتمسفر زمین به ماه می‌تابد،‌ چهره ماه سرخ‌رنگ می‌شود،‌ از این رو ابرماه امسال با رنگ سرخ نیز همراه شد و زمینه آغاز شایعات زیادی را فراهم آورد و به پرطرفدارترین رویداد آسمانی سال تبدیل شد. این رویداد بار دیگر در سال ۲۰۳۳ تکرار خواهد شد.

مطالعات فضاپیمای سپیده دم روی سرس

ماموریت فضاپیمای سپیده دم در مدار سیاره کوتوله سرس در سال ۲۰۱۵ تحت‌الشعاع پرواز نزدیک‌گذر افق‌های نو از کنار پلوتو قرار گرفت. با این‌همه کشف مناطق درخشانی روی این سیاره کوتوله شگفتی دانشمندان را برانگیخت تا حدی که ناسا نظرسنجی آنلاینی را آغاز کرد تا از مردم برای توضیح این لکه های درخشان کمک بخواهد.

پرتاب کاوشگر لیزا

آژانس فضایی اروپا با پرتاب کاوشگر لیزا(LISA) به فضا در ماه دسامبر ۲۰۱۵ تلاش خود برای مطالعه درباره امواج گرانشی آغاز کرد. این سیستم ردیاب ماموریت خود را تا سال ۲۰۱۶ آغاز نخواهد کرد. لیزا اولین قدم عملی فناوری برای ردیابی امواج گرانشی به شمار می‌رود که تلاش دارد با محاسبه نوسانات در ریزموج‌های فضا‌-زمان، که به واسطه برخورد سیاهچاله‌ها ایجاد می‌شوند،‌ به مطالعه آخرین پیش‌بینی آلبرت اینشتین،‌ یعنی امواج گرانشی بپردازد.

کشت کاهوی فضایی

فضانوردان ساکن ایستگاه فضایی بین‌المللی اولین انسان‌هایی هستند که طعم کاهویی که در فضا پرورش داده شده را چشیده‌اند. موفقیت در کشت دادن کاهو در فضا نشان می‌دهد انسان در آینده می‌تواند غذای خود را در فضا تامین کند، توانایی که برای مهاجرت احتمالی آینده انسان به سیاره‌ای دیگر بسیار حیاتی به شمار می‌رود.

منبع: theconversation.com

 زمان، پدیده ای نامرئی که بر جهان ما حمکرانی می کند و همه جا همچون سایه ای پیوسته همراه ماست. می توان حضورش را در ضربان قلب خود، در طلوع و غروب خورشید یا در لحظات انتظار برای سر رسیدن یک موعد خاص حس کرد. هر چند زمان کاملا با زندگی ما عجین شده اما شگفتا که هر وقت به تفکر درباره ی آن می نشینیم تنها چیزی که عایدمان می شود، انبوهی از سوالات بی پاسخ است، اینکه ماهیت زمان چیست؟ چرا به نظر می رسد که زمان جریان دارد؟ آیا می توان در بُعد زمان به آینده و گذشته سفر کرد؟ آیا می توان گذشت زمان را متوقف کرد؟ آیا زمان زاییده ذهن ماست یا در جهان بیرونی هم واقعا مفهومی به نام زمان وجود دارد؟ و ده ها سوال دیگر.

به گزارش بیگ بنگ، جالب اینجاست که امروز پس از گذشت قرن ها هنوز هم معمای زمان، حل نشده و همچنان برای فلاسفه، دانشمندان و فیزیکدانان درک آن چالش انگیز است، اما جالب تر آنکه برخی از دانشمندان مطمئن نیستند که اساسا زمان وجود دارد یا نه. ماجرای حذف پارامتر زمان از معادلات فیزیک به اواسط ۱۹۶۰ میلادی باز می گردد. در آن دوران جان ویلر، فیزیکدان برجسته ی آمریکایی- که یکی از آخرین همکاران اینشتین محسوب می شد – با همکاری فیزیکدانی بنام برایش دوویت تصمیم گرفتند معادلات نظریه کوانتومی را روی کل جهان اعمال کنند. احتمالا می دانید که بکارگیری نظریه ی کوانتومی برای تبیین مسائلی که در آنها با ابعاد بسیار کوچک- در حد ابعاد اتمی- سر و کار داریم، الزامی است اما شاید از خود بپرسید چه ربطی مابین معادلات کوانتومی و کیهان به این عظمت وجود دارد؟ در پاسخ باید گفت که از آنجایی که براساس مدل متعارف بیگ بنگ، کل جهان از نقطه ای با چگالی انرژی فوق العاده بالا متولد شده و شروع به انبساط کرده است، بنابراین در نخستین لحظات پس از تولد آن، به کارگیری معادلات نظریه ی کوانتومی الزامی است.

بر این اساس؛ ویلر و دوویت تلاش برای اعمال نظریه ی کوانتومی را بر کل جهان آغاز کردند. با توجه به آنکه در فیزیک کوانتومی، رفتار سیستم مورد مطالعه با یک تابع ریاضی بنام « تابع موج سیستم» مشخص می شود، بنابراین ویلر و دوویت در جست و جوی معادله ای بودند که بتواند تابع موج کوانتومی کل جهان را توصیف کند. این دو فیزیکدان سرانجام در تابستان سال ۱۹۶۷ موفق شدند معادله ی مورد نظر خود را بیابند. اما در این معادله که « معادله اساسی کیهان شناسی کوانتومی » محسوب می شد و بعدها به معادله ی ویلر- دوویت شهرت یافت، یک نکته عجیب و راز آمیز وجود داشت: در این معادله پارامتر زمان بطور خود به خود کلا از معادله حذف شده بود و این به آن معنا بود که از نگاه نظریه ی کوانتومی در کل کیهان، اساسا زمان وجود ندارد! اگر به راستی مفهوم زمان در کل جهان وجود ندارد، پس چه عاملی است که سبب می شود ما ظاهرا تصور کنیم زمان در حال گذر است؟

جولیان باربور، فیزیکدان و فیلسوف دانشگاه آکسفورد انگلستان در کتاب خود با عنوان « پایان زمان» که در سال ۱۹۹۹ میلادی منتشر شد، پاسخ جالبی را برای این معما مطرح کرده است. بنابر نظر باربور، کل جهان را می توان به فریم های یک فیلم سینمایی تشبیه کرد. همان طور که در تک تک فریم های یک فیلم چیزی بنام زمان وجود ندارد در کل کیهان هم مفهومی به نام زمان وجود ندارد و جهان همواره همانند فریم های یک فیلم سینمایی کیهانی صرفا در «لحظه حال» حضور دارد. به عبارتی تغییرات و تحولات جهان را به جای مفهوم زمان می توان صرفا با مجموعه یا شبکه ای از لحظات حال کیهانی توصیف کرد.

فرمول بندی فیزیک بدون زمان

اما اگر آن طور که فیزیکدانانی نظیر جولیان باربور براساس معادله ویلر- دوویت به این نتیجه رسیده اند که واقعا مفهومی بنام زمان در کل کیهان وجود ندارد، پس باید راهی را برای فرمول بندی فیزیک کوانتومی بدون استفاده از پارامتر زمان پیدا کرد. این دقیقا همان کاری است که کارلو روولی(Carlo Rovelli)، فیزیکدان دانشگاه مارسی فرانسه انجام داد. حدود ۱۰ سال پیش ، روولی و همکارانش روشی را بسط دادند که به کمک آن می توان رویدادهای کوانتومی متوالی را در قالب یک رویداد واحد و بدون نیاز به استفاده از پارامتر زمان تبیین کرد. در واقع در این رهیافت جدید، مساله چگونگی همبستگی میان تمامی حالات محتمل آن کمیت تبدیل می شود. روولی برای فهم بهتر این تبدیل، مثالی می زند. او می گوید:« اگر بگویم در سفر زمینی خود از بوستون به لس آنجلس ، ابتدا از شیگاگو و سپس از شهر دنور گذشتیم در واقع از نحوه ی توالی زمانی رویدادها برای توضیح دادن نحوه ی سفرم به شما استفاده کرده ام. اما اگر بجای این کار ، مسیر سفرم را از بوستون به لس آنجلس روی نقشه به شما نشان دهم، در واقع اطلاعات مربوط به نحوه ی توالی زمانی اندازه گیری ها را با نحوه ی همبستگی میان مشاهده پذیرها جایگزین کرده ام.»

کارلو روولی – فیزیکدان ایتالیایی

با توجه به آنکه به کمک این رهیافت روولی، می توان احتمالات مکانیک کوانتومی را با همان دقت رهیافت متعارف قبلی محاسبه کرد، بنابراین همان طور که روولی می گوید، ممکن است بتوان دینامیک جهان را به جای تحولات زمانی صرفا با شبکه ای از همبستگی ها توصیف کرد. دین ریکلز، پژوهشگر فلسفه فیزیک در دانشگاه سیدنی می گوید:« رهیافت روولی، دیدگاه بی زمانی جهان را با دیدگاه حاکم در فیزیک متعارف هم راستا می کند.» به این ترتیب و براساس رهیافت روولی، اگرچه ما در ظاهر گذشت زمان را احساس می کنیم، اما این احساس در واقع صرفا یک توهم است و همانطور که جولیان باربور هم توضیح داده بود، حقیقت ماجرا به گونه ای دیگر است. طی تقریبا یک دهه ی گذشته، روولی به همراه آلن کان، ریاضیدان مشهور فرانسوی در تلاش هستند تا بطور دقیق تر بفهمند چگونه یک حقیقت بی زمان می تواند پندار گذشت زمان را برای ما به وجود آورد. براساس ایده ی آنها که فرضیه « زمان گرمایی» نام گرفته است. زمان نتیجه ی رفتار آماری جهان است؛ دقیقا همان طور که دما نتیجه ی رفتار آماری توده ی عظیمی از مولکول هاست.

کارلو روولی: « حقیقت جهان، فاقد گذشت زمان است، اما شناخت ناکامل ما از این حقیقت است که مفهوم زمان را شکل می دهد. بنابراین زمان از جهل ما شکل می گیرد. »

برای فهم بهتر این مطلب، توده ای از گاز را در محفظه ای بسته در نظر بگیرید. برای توصیف رفتار این گاز، دو راه مختلف وجود دارد. یک راه این است که تمامی اطلاعات مربوط به مکان و تکانه تک تک مولکول های گاز را بطور مستمر زیر نظر داشته باشیم. در این رویکرد، مفهومی بنام دما اطلا وجود ندارد و به جای آن با تغییر مسمر چیدمان مولکول ها مواجه هستیم. اما از آنجایی که زیر نظر گرفتن تمامی این اطلاعات به لحاظ عملی غیر ممکن است، بنابراین بجای آن می توان از متوسط آماری رفتار مولکول ها برای توصیف رفتار « بزرگ مقیاس» (ماکروسکوپیک) کل گاز درون ظرف بهره گرفت. در این روش تمامی اطلاعات مربوط به تکانه ی همه ی مولکول های گاز را در قالب یک کمیت متوسط آماری بنام دما فشرده می کنیم. کان و روولی معتقدند که دقیقا همین موضوع در مورد کل جهان هم صدق می کند.

توهم زمان کیهانی

ایده روولی روی کاغذ، ایده ی بسیار جالبی به نظر می رسد، اما آیا مدرکی دال بر صحت آن نیز وجود دارد؟ برای یافتن پاسخ، روولی و کان، فرضیه خود را با مدل های ساده به محک آزمون گذاشته اند. برای این کار، آنها به سراغ تابش زمینه ی کیهانی رفته اند. این تابش که در تمامی پهنه ی کیهان حضور دارد، یادگاری باقی مانده از زمان بیگ بنگ است و در واقع نمونه ی خوبی از یک رفتار آماری را در خود دارد که با گرفت میانگین از ویژگی های آن می توان گفت که این تابش ، عملا تابشی یکنواخت با دمای اندکی کمتر از سه درجه کلوین است. این دانشمندان می خواستند ببینند چنانچه اطلاعاتی نظیر شعاع جهان قابل مشاهده را در این مدل آماری وارد کنند آیا می توان جریان ظاهری زمان را از آن استنتاج کرد یا خیر؟

نتیجه ای که آنها بدست آورند، توالی حالت هایی بود که انبساط کیهان را دقیقا همانطور که از معادلات متعارف کیهان شناسی استنتاج می شود، توصیف می کنند. به عبارت دیگر، این توالی حالت ها رفتاری دقیقا مطابق با رفتار حاصل از یک « زمان کیهانی» را از خود بروز می دهند. البته برای آنکه بتوان فرضیه ی زمان گرمایی را روی کل جهان اعمال کرد، لازم است ابتدا نظریه ی کوانتومی گرانش را در اختیار داشته باشیم؛ نظریه ای که به رغم تلاش گسترده فیزیکدانان هنوز حاصل نشده است. با این وجود، همین که یک مدل ساده از تابش پس زمینه ی کیهانی هم توانسته براساس فرضیه زمان گرمایی به نتایج واقعی بیانجامد، بسیار امید بخش است. روولی می گوید: « در نظریه ی گرانش کوانتومی، مفهوم زمان اساسا نقش می بازد. همین نکته هموازه یکی از مسائل اساسی مطرح در ارتباط با این نظریه بوده است، بعنوان یک نظریه ی واقعی پذیرفت. اکنون ما مدل ساده خود را براساس فرضیه زمان گرمایی عملا نشان داده ایم که در حین اینکه مفهوم زمان در آن جایی ندارد، اما در عین حال می تواند رفتار جهانی شبیه جهان ما را بخوبی توصیف کند.»

تابلوی نقاشی “تداوم حافظه” اثر سالوادور دالی

واقعا شگفت انگیز است. شاید در عمیق ترین سطوح واقعیت، زمان همانند تابلوی نقاشی مشهور “تداوم حافظه” سالوادور دالی، ذوب شده و محو شود. شاید همان طور که روولی و برخی فیزیکدان های دیگر می گویند، زمان صرفا نتیجه ی نوع نگاه ما به جهان باشد. شاید زمان، نه بخشی از حقیقت جهان بلکه ناشی از آگاهی ناکامل ما از حقیقت جهان باشد. بنابراین اگر قرن ها اندیشیدن به زمان، معمای آن را همچنان لاینحل باقی گذاشته است، جای تعجب نیست، چرا که شاید اگر حقیقت را می دانستیم، دیگر اصلا زمانی وجود نداشت.

با تشکر از: شهاب شعری مقدم

منابع 

:

[۱] Quantum Gravity- Carlo Rovelli

[۲] discovermagazine

[۳] scientificamerican

[۴] Carlo Rovelli

  گروهی بین‌المللی از پژوهشگران موفق به اندازه‌گیریِ بی‌نظمی یا آنتروپی در یک سیستم کوچک‌مقیاسِ کوانتومی شده‌اند. به اعتقاد این تیم٬ این کار برجسته «جهت زمان» را روشن خواهد ساخت: مشاهده‌ای که بر اساس آن٬ زمان همیشه به سمت آینده پیش می‌رود. در این آزمایش با استفاده از یک میدان مغناطیسیِ نوسان‌کننده٬ تلنگرهایی مداوم به اسپین اتم‌های کربن وارد می‌شود و ظهور جهت زمان به افت‌ و خیزهای کوانتومیِ مابین یک حالت اسپین اتمی و حالت دیگر مرتبط می شود.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از انجمن فیزیک ایران، روبرتو سِرا (Roberto Serra) از اعضای این گروه فیزیکدانی است که به طور ویژه بر روی اطلاعات کوانتومی در دانشگاه فدرال ABC در سانته آندرای برزیل کار می‌کند. وی توضیح می‌دهد که: «به همین دلیل است که ما دیروز را به یاد می‌آوریم و نه فردا را». به بیان او٬ در سطحی بنیادی‌تر٬ افت‌ و خیزهای کوانتومی در نامتقارنیِ زمان دخالت دارند.

تحریک ساختن

در دنیای روزمره پیکان زمان اغلب بدیهی فرض می‌شود. برای مثال شکستن یک تخم‌مرغ را مشاهده می‌کنیم اما هرگز این را نمی‌بینیم که زرده‌ی تخم‌مرغ٬ و اجزای سفید و پوسته‌ی آن دوباره به هم پیوسته و تخم‌مرغ را تشکیل دهند. بدیهی به نظر می‌رسد که قوانین طبیعت نبایستی بازگشت‌پذیر باشند اما تابحال راجع به فیزیکِ این مطلب چیزی برای گفتن وجود نداشته است. معادلات دینامیکیِ شکستن تخم‌مرغ به همان اندازه به خوبی به سمت جلو می‌روند که به سمت عقب باز می‌گردند.

با این حال آنتروپی٬ پنجره‌ای به سوی پیکان زمان باز کرده است. بسیاری از تخم‌مرغ‌ها شبیه هم‌اند اما یک تخم‌مرغ شکسته می‌تواند هر شکلی را اتخاد کند: می‌تواند به شکل مرتب و منظمی ترک‌خورده‌ بخورد٬ درهم‌برهم باشد٬ روی پیاده‌رو چلپ چلوپ کند و غیره. یک تخم‌مرغ شکسته حالتی نامنظم است (یعنی حالتِ آنتروپیِ بزرگ‌تر) و چون حالت‌های نامنظم بیشتری نسبت به حالت‌های منظم وجود دارد٬ احتمال این بیشتر است که یک سیستم به سمت‌ و سوی بی‌نظمیِ بیشتر پیش‌رود تا به سمت نظم.

این استدلال احتمالی در قانون دوم ترمودینامیک نهفته شده و بیان می‌کند که آنتروپی یک سیستم بسته همیشه در طول زمان افزایش می‌یابد. بر اساس این قانون٬ زمان به شکل ناگهانی نمی‌تواند عقب‌گرد کند زیرا لازمه این کار آن است که آنتروپی کاهش یابد. این بحث متقاعدکننده‌ای برای یک سیستم پیچیده است که از ذرات اندرکنش‌کننده‌ی بسیار زیاد تشکیل شده است (مثل یک تخم‌مرغ) اما در مورد یک سیستم متشکل از یک ذره چه می‌توان گفت؟

قلمرو تاریک

سرا و همکارانش در این قلمروی تیرو و تار به کاوش پرداخته‌اند. آنها در هنگردی از اتم‌های کربن ۱۳ که در یک نمونه‌ی کلروفرم مایع قرار گرفته‌ آنتروپی را اندازه گرفته‌اند. اگرچه این نمونه تقریباً از یک تریلیون مولکول کلروفرم تشکیل شده اما طبیعت کوانتومیِ غیر برهم‌کنشی این مولکول‌ها به این معنی است که این آزمایش معادل با انجام آزمایشی یکسان بر روی تک‌اتم کربن (یک تریلیون بار) است.

سرا و همکارانش میدان مغناطیسیِ خارجی نوسان‌کننده‌ای را به این نمونه اعمال کرده‌اند. این میدان به شکل مداوم تلنگرهایی را به حالت اسپینیِ اتم کربن وارد سخته و آن را بالا و پائین می‌کند. آن‌ها شدت نوسانات میدان را با افزایش فرکانس تلنگرهای اسپینی بالا برده‌ و سپس دوباره به عقب باز می‌گردانند.

طرحی که اسپین یک اتم کربن را (پیکانی بر روی کره که با حرف C نمایش داده شده) در درون مولکول‌های کلروفرم ( که شامل اتم‌های کلرین (Cl) و هیدروژن (H)) هست را نشان می‌دهد.

حال این سیستم برگشت‌پذیر شده و توزیع حالات اسپینیِ کربن در انتها با آن‌چه در شروع فرآیند بوده یکسان می‌شود. با این حال سرا و همکارانش با بهره‌گیری از تشدید مغناطیسیِ هسته‌ای و توموگرافی حالت کوانتومی٬ افزایشی را در بی‌نظمیِ اسپین‌های نهایی اندازه گرفته‌اند. به دلیل طبیعت کوانتومیِ سیستم٬ این پدیده معادل است با افزایش آنتروپی در یک تک‌اتم کربن.

بر اساس آنچه پژوهش‌گران بیان کرده‌اند٬ آنتروپیِ تک‌اتم (در نتیجه‌ی سرعتی که با آن به اسپین آنها تلنگر زده می‌شود) افزایش می‌یابد. چون اتم‌ها قادر نیستند با شدت میدان نوسانی اعمالی هماهنگ شوند٬ به شکل اتفاقی افت‌وخیز می‌کنند؛ شبیه یک رقاص بی‌تجربه که برای هماهنگی با آهنگ پخش شده حرکاتی را انجام می‌دهد. به گفته‌ی سرا: «رقص با یک ریتم آرام راحت‌تر از رقص با ریتم سریع است.»

سوالات بسیاری که بی‌پاسخ مانده‌اند

مارک ریزین (Mark Raizen) پژوهشگر تجربی کاری از دانشگاه تگزاس در آستین ایالات متحده که به مطالعه‌ی برگشت‌ناپذیری در سیستم‌های کوانتومی نیز پرداخته است. به نظر وی این گروه موفق شده‌اند تا وجود جهت زمانی را در یک سیستم کوانتومی مشاهده کنند. اما ریزین بیان می‌دارد که این گروه «آغاز» جهت زمانی را مشاهده نکرده‌اند. وی می‌افزاید: «این مطالعه کتاب درک ما از جهت زمانی را نمی‌بندد و هنوز سوالات بسیاری بی‌پاسخ مانده است».

یکی از آن پرسش‌ها این است که آیا جهت زمانی به درهم‌تنیدگیِ کوانتومی مربوط است یا نه. درهم‌تنیدگی کوانتومی پدیده‌ای است که در آن دو ذره هم‌بستگی‌های آنی با هم‌دیگر از خود نشان می‌دهند٬ حتی زمانی که در فواصل زیادی از هم قرار دارند. این ایده ۳۰ سال قدمت دارد و اخیراً از تجدید حیاتی در میان عموم برخوردار شده است. با این وجود این ارتباط با افزایش آنتروپی کمتر مرتبط است و بیشتر با پاشندگیِ غیرقابل توقفِ اطلاعات کوانتومی سروکار دارد.

سِرا معتقد است که با بهره‌برداری از درهم‌تنیدگیِ کوانتومی ممکن است بتوان حتی جهت زمانی را در یک سیستم کوچک‌مقیاس معکوس کرد. وی می‌گوید: «ما بر روی این موضوع کار می‌کنیم. در نسل بعدیِ آزمایش‌ها که بر روی ترودینامیکِ کوانتومی خواهد بود چنان جنبه‌هایی را کاوش خواهیم کرد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله‌ی فیزیکال ریویو لترز منتشر شده است.

منبع: physicsworld.com

 کاوشگر چین در ماه  قمر زمین، نوع جدیدی سنگ آتشفشانی کشف کرده است که نشان می دهد مواد مذاب قدیمی در داخل ماه همگن و یکدست شده نیستند.

تصویری از کاوشگر یوتو که از سال ۲۰۱۳ به کاوش در ماه می پردازد.

دانشمندان چینی می گویند کاوشگر کوچک یوتو این سنگ را در بخشی از ماموریت بدون سرنشین چانگ ۳ در ماه کشف کرده است. یوتو(به معنی خرگوش یشمی) که سال ۲۰۱۳ در ماه مستقر شد، این ترکیب مواد معدنی را که پیش از این هرگز مشاهده نشده بود در یک جریان قدیمی از مواد مذاب در ساختار موسوم به حوضه ایمبریوم ( Mare Imbrium) کشف کرده است. حوضه ایمبریوم زمانی ایجاد می شود که مواد مذاب یک گودال قدیمی را در ماه پر می کنند.

اگرچه اطلاعات جمع‌آوری شده توسط مدارگرد‌های دیگر اطلاعاتی درباره انواع مختلف سنگ‌های آتشفشانی که سطح ماه را پوشانده‌اند در اختیار دانشمندان قرار داده‌اند، اما این نخستین باری است که از دهه ۱۹۷۰ تاکنون امکان نمونه‌برداری مستقیم از این سنگ‌ها فراهم آمده‌ است. محققان براساس اطلاعاتی که از آزمایش‌ توسط تجهیزات کاوشگر یوتو روی نمونه سنگ به ثبت رسیده‌ است براین باورند سنگ کشف شده از منطقه‌ای نسبتا جدید‌تر از ماه که ۲٫۹۶ میلیارد سال پیش تشکیل شده به دست آمده‌ است. باتوجه به قدمت ۴٫۵ میلیارد سالی ماه، و آتشفشانی که ۵۰۰ میلیون سال پس از تولد ماه به واسطه گرمای درونی ناشی از فرسایش رادیواکتیو روی این جرم ایجاد شدند،‌ کشف جدید می‌تواند به درک بهتر فعالیت‌های جوانترین آتشفشان‌های ماه که مدت‌هاست خاموش شده‌اند، به دانشمندان کمک کند.

به گفته محققان دانشگاه واشنگتن،‌ کشف جدید نشان می‌دهد در گوشته ماه نسبت به گوشته زمین یکنواختی کمتری وجود دارد و با نسبت دادن ساختار شیمیایی با سن ماه،‌ می‌توان روند تغییر آتشفشان‌ها در ماه را مشاهده کرد. محققان با استفاده از تجهیزاتی مانند طیف‌نگار پرتو ایکس ذرات آلفا و تصویربردار ابرطیفی فروسرخ که روی کاوشگر یوتو نصب شده‌اند توانستند ترکیبات شیمیایی درون این سنگ را، تیتانیوم و آهن، با دقتی بالا تشخیص دهند. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.

منابع: sciencealert.com , theguardian.com

 یرانی‌ها از قدیم تسلطی خاص به علم نجوم داشته‌اند که شب یلدا برایشان شبی خاص و ویژه بوده است. اما طولانی‌ترین شب امسال دقیقا چقدر خواهد بود که ایرانی‌ها آن برای لحظاتی بیشتر در کنار هم بودن جشن می‌گیرند؟

به گزارش بیگ بنگ به نقل از خبرآنلاین، کوتاه و بلند شدن شب‌های سال یکی از اتفاقاتی است که انسان هر روز با آن مواجه می شود و اهمیت مهمی در زندگی روزمره مردم داشته و دارد. همین مسئله سبب شده نحوه زندگی در کشورهایی که طول شب و ‏روز آنها تنها چندساعت است با کشورهایی که تقریباً طول و شب روز آنها با هم برابر است، تفاوت آشکاری داشته باشد.‏ ایرانی‌ها اما از بسیار قدیم با احاطه به علم نجوم از این تغییر مطلع بوده‌اند و شب یلدا را با سنت‌های ویژه ای در نظر گرفته‌اند. این در حالی است که شب یلدا گاهی فقط یک دقیقه یا حتی کمتر با شب‌های قبل و بعد خود تفاوت دارد.

‏با پشت سر گذاشتن اول مهر که برابری شب و روز در کل کره زمین اتفاق می افتد، به مرور در نیمکره شمالی به طول شب ها اضافه و از طول روزها کاسته می شود و در نهایت  در شب اول زمستان طولانی ترین شب سال یا همان یلدا اتفاق می‌افتد. شامگاه روز دوشنبه ۳۰ آذر ۱۳۹۴، لحظه غروب خورشید ساعت ۱۶:۵۵ دقیقه و طلوع خورشید در بامداد سه شنبه اول دی ماه، ساعت ۷:۱۲ دقیقه خواهد بود که با این حساب طولانی ترین شب سال با مدت زمان ۱۴ ساعت ۱۷ دقیقه رقم می خورد.

روز سه شنبه ساعت ۸:۱۸ دقیقه خورشید به نقطه انقلاب زمستانی می رسد و در پایان طولانی ترین شب سال، روز اول دی ماه کوتاه ترین روز سال در نیمکره شمالی خواهد یود. شب یلدا یا شب چله از لحاظ نجومی اول زمستان و برابر با انقلاب زمستانی است. خورشید در حرکت سالیانه خود در اول زمستان در جنوبی ترین نقطه شرق طلوع کرده و در جنوبی ترین نقطه غرب غروب می کند و با کم شدن زاویه حرکتی خورشید در آسمان در این زمان ما شاهد بلندترین شب سال و کوتاه ترین روز سال هستیم چرا که مدار حرکت زمین با دایره البروج ۲۳٫۵ درجه اختلاف دارد و در نقطه انقلاب زمستانی زمین به پایین ترین حد خود و بیشترین اختلاف با مدار دایره البروج می رسد که ۲۳٫۵ – درجه است.

ولی از انقلاب زمستانی و یا شب چله به بعد خورشید از جنوبی ترین نقطه شرق و غرب فاصله گرفته و کم کم به نقطه شرق و غرب نزدیک شده تا به اعتدال بهاری برسد. ایرانیان باستان به این تقسیمات زمان و تفاوت طول شبانه روز و به صورت طبیعی زوایای بین مدارات اشراف کامل داشته‌اند و آن را در محاسبات خود لحاظ می کردند. فراموش نکنید که یلدا واژه ای سریانی به معنای تولد است که به زایش مهر تابان پس از شبی طولانی اشاره دارد.

منابع:  telegraph , Winter solstice

 در حالی که ناسا، ثبت‌نام نسل بعدی فضانوردان آمریکایی را آغاز کرده، بنا بر مقاله‌ای که در سایت سی‌نت منتشر شده است ساکنان شهر رامسر در شمال ایران و شهری در برزیل بهترین افراد برای اعزام به فضا هستند.

یکی از بزرگترین چالشها در اعزام فضانوردان به اعماق فضا و یا راه اندازی پایگاهی در مریخ بحث سر و کار داشتن با پرتوهای کیهانی است که خورشید و سایر ستارگان از خود منتشر می کنند. فضای کره زمین و میدان‌های مغناطیسی بدترین اشعه‌های موجود را منحرف می‌کند اما سیاره مریخ میدان مغناطیسی ندارد و این مساله باعث شده بخش اعظمی از جو ِ این سیاره به دلیل فقدان میدان مغناطیسی طی میلیون‌ها سال از بین برود.

اریک ماک، مقاله نویس سایت علمی cnet می گوید: در جریان کنفرانس «دنیاهای جدید» که چند ماه پیش برگزار شد صحبتهایی در خصوص چالشی بودن تأثیر پرتوهای کیهانی نیز به میان آمد. به عقیده کارشناسان این پرتوهای مرگبار می توانند اکتشافات فضایی را تحت شعاع قرار دهند. سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا، ناسا، ثبت‌نام از نسل بعدی فضانوردان آمریکایی را که می‌خواهند به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شوند را آغاز کرده است. این در حالی است که بنا بر مقاله‌ ی نشریه سی‌نت ساکنان شهر رامسر در شمال ایران و شهر گوراپاری در برزیل بهترین افراد برای فرستادن به فضا هستند.

بنا بر این مقاله، پژوهشگران سال‌هاست ساکنان شهر رامسر را که بیشترین میزان طبیعی تشعشعات کیهانی را داراست تحت نظر دارند. این شهر ۸۰ درصد بیشتر از میزان عادی تشعشعات در سطح جهان را دریافت می‌کند. ابتلا به بیماری‌های ریه در میان رامسری‌ها بسیار پایین‌تر از حد متوسط در جهان است و گلبول‌های سفید که با تومورهای سرطانی مبارزه می‌کنند در بدن رامسری‌ها قوی‌تر از بقیه مردم جهان است.

در کنار رامسر شهر گوراپاری در سواحل برزیل از میزان بالای تشعشعات طبیعی برخوردار است که ساکنین آن می‌توانند برای فرستادن به فضا مناسب باشند اما متاسفانه هیچ یک از این افراد نمی‌توانند در برنامه فضایی ناسا قرار بگیرند زیرا ناسا فقط شهروندان آمریکایی را در حال حاضر ثبت‌نام می‌کند. در امریکا تنها جایی که شهروندان آن از لحاظ جسمی و دریافت تشعشعات طبیعی می‌توانند برای فرستادن به فضا مناسب باشند، ساکنین ایالت کلرادو هستند.

منبع: cnet.com

 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