
هر یک از ما درست مانند یک باتری افسا نه ای هستیم.
هفدهمین گردهمایی دانش آموزی فیزیک ایران امسال در مرداد ماه برگزار می شود.
می تونید برای مشاهده و بدست آوردن اطلاعات بیشتر به سایت انجمن فیزیک ایران که توی لینک ها هست سری بزنید. انجمن های دانش آموزی فیزیک همیشه جای خوبی برای یادگیری و نیز خوش گذرانی علمی و سالم!! بوده و هست. امتحان کنید. می ارزه!
c همایش فیزیک و خلاقیت d
هدف همایش:
با توجه به رشد روزافزون علم فیزیک در جهات مختلف، آموزش فیزیک مستازم تغییراتی بنیادی در مدارس ایران است. این هدف بزرگ در طی سال های متمادی به تحقق خواهد پیوست؛ ولی باید از جایی کار را آغاز کرد. گروه فیزیک دبیرستان استعدادهای درخشان شماره 2 در پی برگزاری 8 همایش داخلی و 2 همایش بین مراکز دخترانه سعی دارد گامی در حد توانایی در این زمینه بردارد. امیدواریم این همایش های کوچک سرآغازی برای کارهای بزرگ تر همکاران و دانش آموزان مستعد و توانمندمان باشد. این همایش در ۴ مرکز در سطح شهر مشهد برگزار می شود. لذا از کلیه ی علاقه مندان در هر مقطع تحصیلی برای شرکت در همایش دعوت به عمل می آید.
زمینه ها:
1) ساخت سازه ی ماکارونی با چسب حرارتی
در بخش ساخت سازه ی ماکارونی هیچ محدودیتی از نظر ارتفاع یا حجم کار وجود ندارد. و شرکت کنندگان می توانند در دو بخش زیباترین سازه یا مقاوم ترین سازه شرکت نمایند. ( در بخش مقاوم ترین سازه تنها شرط اعمال شده این است که بیشتر از یک رشته در هر بند از سازه استفاده نشود.)
2) ساخت وسیله یا طراحی آزمایش
در این بخش شرکت کنندگان حد اقل با 1 یا حد اکثربا 5 وسیله ی زیر می توانند آزمایشی را طراحی نمایند که پدیده ای فیزیکی را توضیح می دهد؛ یا وسیله ای بسازند که از یکی از قانون های فیزیکی استفاده می کند.
تبصره1: وسایل ابتکاری و نو در بخش مسابقه شرکت داده می شوند.
وسایل قابل استفاده: کش لاستیکی- بطری خالی پلاستیکی- خودکار معمولی- تخم مرغ – ورق کاغذ
تبصره 2: برای ثبت نام در همایش لازم است تا تاریخ تعیین شده از کارهای خود(سازه و وسایل ساخته شده) فیلم یا عکس تهیه کرده و به نشانی کمیته ی اجرایی ارسال نمایید.
3) بخش جنبی همایش1 ( مصرف بهینه ی انرژی)
شرکت کنندگان تا تاریخ تعیین شده کپی آخرین قبض برق و گاز منزل خود را برای شرکت در این بخش ارسال می نمایند. و در روز همایش کپی آخرین قبضی که تا آن تاریخ دریافت کرده اند را برای تکمیل ثبت نام خود ارائه می دهند. در صورت تفاوت مبلغ قبض ها ( کاهش یافتن!) در فهرست شرکت کنندگان اصلی قرار می گیرند تا جایزه ی خود را دریافت نمایند.
4) بخش جنبی همایش2 ( اگر من معلم فیزیک بودم!)
شرکت کنندگان با ذوقی که مایل به شرکت در این بخش هستند می توانند تا تاریخ تعیین شده فیلمی از اجرای احتمالی خود در تدریس یکی از بحث های کتاب درسی را به کمیته ی اجرایی ارسال نمایند. ( فیلم تهیه شده می تواند در قالب طنز البته با رعایت شئون اخلاقی ارائه شود.)
تبصره 3: با توجه به این که این همایش بین ۴مرکز در سطح شهر مشهد برگزار می شود لذا فقط از دوستانی دعوت به عمل می آید که حداقل در یکی از 4 بخش همایش ثبت نام کرده باشند و پذیرش ایشان قطعی گردد.
برنامه های جنبی همایش:
- اهدای جوایز و هدایا به برگزیدگان در 4 بخش همایش
- نمایش فیلم ها و انیمیشن های تهیه شده توسط دانش آموزان
- نمایش پوسترهای فیزیکی دانش آموزان
- بازی های فیزیکی
- ساخت سازه ی ماکارونی
- مسابقه ی طراحی بهترین آرم برای کمیته ی فیزیک و خلاقیت سمپاد (مشهد)
آخرین مهلت ارسال پرسش نامه ی درخواست شرکت در همایش و ارسال کارها:
26 اسفند ماه 1387
نشانی کمیته ی اجرایی:
خیابان آیت ا...عبادی 33 (شهید عباس خزاعی)- دبیرستان استعدادهای درخشان فرزانگان (شماره ی 2)- گروه فیزیک
تلفن تماس: 2225845
پرسش نامه ی درخواست شرکت در همایش فیزیک و خلاقیت
نام: نام خانوادگی:
مقطع تحصیلی: رشته ی تحصیلی:
مکان تحصیل:
نشانی پستی منزل:
تلفن: پست الکترونیکی:
با ارسال کار به این همایش امکان شرکت در جمعی خلاق و شاد و صمیمی را به خود بدهید. 
گروه فیزیک دبیرستان استعدادهای درخشان فرزانگان شماره ی 2 مشهد
سلام
من دبیر فیزیک دبیرستان استعدادهای درخشان-فرزانگان (2) هستم. ما امسال هم یک برنامه ی جالب برای دانش آموزان مراکز سمپاد مشهد داریم. یک جور جشنواره ای از کارهای زیبای دانش آموزی. البته نمی دونم با این اوضاع بدی که گریبان خیلی از ما ها رو گرفته چند تا آدم با حال پیدا می شه که هنوز کارهای عالی ارائه بده. البته بگم که من همیشه به دانش آموزانم خوشبینم! و همیشه منتظرم که چند نفر منو با کارهای قشنگشون متحیر کنند!
به هرحال امیدواری برای آدمیزاد لازمه!
توی پست بعدی اطلاعات مبسوطی
رو بهتون ارائه می دم!

با استفاده از همان روشی که در شارژ خودروهای دوگانه سوز به کار می رود، یک تیم تحقیقاتی متشکل از متخصصان رباتیک و فیزیولوژیست ها، موفق به ساخت وسیله ای شده اند که بدون نیاز به فعالیتی خاص، قادر است پنج وات انرژی تولید نماید.
مکس دونلان (Max Donelan) یکی از محققان دانشگاه سیمون فریزر (Simon Fraser) واقع در بریتیش کلمبیا، که از اعضای تیم تحقیقاتی فوق نیز می باشد، در این باره اظهار داشته :” نیروی بشر یک منبع بسیار غنی برای بهره برداری است، هر یک از ما درست مانند یک باتری افسا نه ای هستیم، انرژی که ما در چربی هایمان ذخیره می کنیم به اندازه ای است که برای شارژ یک باتری هزار کیلوگرمی کافی است. با این وسیله جدید شما قادرید با یک دقیقه راه رفتن به اندازه ده دقیقه گوشی تلفن همراه خود را برای صحبت کردن شارژ نمایید. ”
اما استفاده از چنین انرژی ای هزینه گزافی را طلب می کند، یک آتل زانو که تنها به حداقل تکنولوژی تبدیل انرژی مجهز است، دست کم ۱۰۰۰ دلار قیمت دارد، بنابراین تصور نکنید که به زودی برای شارژ گوشی تلفن همراهتان یکی این وسایل را خریداری نمایید.
طبق مطالبی که در مجله آنلاین ساینس (Science online) توضیح داده شده، آتل زانو تنها به عنوان یک نمونه از مبدل های انرژی در نظر گرفته شده و وسایل دیگری چون کفش، کوله پشتی و حتی خود باتری ها را نیز می توان طوری ساخت که قادر به استفاده از انرژی ماهیچه های انسان به منظور تولید انرژی الکتریکی باشند.
سال ها پیش – داون دنبی (Dawn Danby) – یکی از طراحان این نوع محصولات در این زمینه اشاره نموده بود :”اگر بتوان این نوع تبدیل انرژی راعملی نمود و دستگاههایی ساخت که به درستی کار کنند، در حقیقت به طرز معجزه آسایی می توان استفاده از باتری ها را به طور کامل کنار گذاشت.”
متاسفانه در دستگاههایی که تا کنون به روش دونلان ساخته شده این مشکل وجود دارد که دستگاههای کوچک مانند کفش، انرژی کمی تولید می کنند؛ دستگاههای بزرگتر مانند کوله پشتی که قادر به تبدیل انرژی به میزان مناسب هستند، حجم بزرگ و سنگینی دارند.
وسیله مشابه دیگری توسط محققی به نام پوتنکو (Potenco) اختراع شده که یک یویو تولید کننده انرژی است و قادر است انرژی بیشتری در مقایسه با آتل های زانو تولید کند، اما دو تفاوت اساسی بین این دو محصول وجود دارد:
تفاوت اول اینکه آتل زانوی دونلان بدون نیاز به حرکت خاصی، از فعالیت های روزانه شما انرژی می گیرد و در خود ذخیره می کند، در حالیکه ذخیره انرژی در یویوی پوتنکو نیاز به انجام فعالیت های خاصی دارد که تنها بر این منظور متمرکز است. تفاوت دوم این است که در مقایسه، روش پوتنکو بسیار ارزان تر است به طوری که قیمت یویوی تولید کننده انرژی او در حدود ۲۰۰ دلار برآورد شده است.
بنا به اظهارات دونلان بخش کثیری از بازار این محصولات را افرادی تشکیل می دهند که دائما در حرکت هستند و به انرژی قابل حمل احتیاج دارند. مانند نظامیان یا افرادی که در جنگل ها به پیاده روی می پردازند و مدام در پی یافتن روش هایی برای کاهش مصرف انرژی هستند. او می افزاید :” یک سرباز به هیچ طریق دیگری به جز استفاده از این مبدل های انرژی نمی تواند برای یک ماموریت ۲۴ ساعته وزنی معادل ۳۰ پوند باتری را با خود حمل کند.”
هفت شگفتی عظیم در جهان فیزیک کورش ضیابری ترجمه: سید ایمان ضیابری هفت شگفتی عظیم در جهان فیزیک ما به جایی رسیدهایم که که بدون حل کردن برخی از مشکلات و مسایل فیزیک، نمیتوانیم در مورد حقایق و پدیدههای جالب و شگفتانگیز دیگر فیزیکی، اطلاعات بیشتری کسب کنیم. برای درک مفاهیمی مثل خاستگاه و بنیاد جهان هستی، سرنوشت نهایی سیاهچالههای فضایی یا امکان سفر در زمان، نیاز داریم که بدانیم جهان هستی چگونه ادامهی حیات میدهد. ۱) جهان هستی چگونه برپاست؟ ما به جایی رسیدهایم که که بدون حل کردن برخی از مشکلات و مسایل فیزیک، نمیتوانیم در مورد حقایق و پدیدههای جالب و شگفتانگیز دیگر فیزیکی، اطلاعات بیشتری کسب کنیم. برای درک مفاهیمی مثل خاستگاه و بنیاد جهان هستی، سرنوشت نهایی سیاهچالههای فضایی یا امکان سفر در زمان، نیاز داریم که بدانیم جهان هستی چگونه ادامهی حیات میدهد. هماکنون یک ایدهی خوب در ذهن ما هست که میتواند منتج به کشف حقیقت و بنیاد هستی شود. علم فیزیک در قرن بیستم بر پایهی انقلابهای دوگانهی مکانیک کوانتومی (تئوری ماهیت جسم) و نظریهی معروف اینشتین در مورد فضا، زمان و جاذبه معروف به نسبیت، بنا شده است. اما وقتی شما به دو تعریف نهایی از واقعیت دست پیدا میکنید زمانی که تنها یک واقعیت را موجود میبینید، این راضیکننده نیست. تلاش برای یگانهسازی این دو تئوری، موانع تکنیکی فنی و مفهومی وحشتناکی را بر سر راه بهترین نظریهپردازان فیزیک در طول دهههای گذشته قرار داده و آنان را به چالش کشیده است. برای مثال از آنجایی که جاذبه، خودش را به عنوان یک عامل ایجاد انحراف در فضای چهاربعدی زمان-مکان معرفی میکند، پذیرش نظریهی کوانتومی در مورد جاذبه ایجاد مشکل میکند. از یک جهت، این به معنای پذیرش شک و تردید هایزنبرگ در مورد فرضیات موجود راجع به زمان – مکان به شکل فینفسه است که قطعاً مشکلساز خواهد بود. اما ممکن است این تردیدها، یک معنای دیگر هم داشته باشند و آن به معنای وجود یک مشکل در رابطه با گرایش و رویکرد ما نسبت به قضیه است. شاید ما نباید مفهوم جاذبه را به تنهایی بررسی کنیم. اکثر تلاشهایی که برای یکسانسازی نظریات موجود در مورد جاذبه انجام شدند، خود منجر به این گشتند که تعریف کیفیت و کمیت جاذبه، وارد یک بحث و میدان جدید شود که به ناچار همهی نیروهای طبیعت مانند همهی اجزای زیراتمی را به یک چارچوب تئوریک محدود میکند. این ایدهیی است که برخی از فیزیکدانها آن را "تئوری همهچیز" میخوانند. نظریهی جدیدی که در حال حاضر مطرح میشود، نظریهی "فرا-رشتهیی" است که به وجود حلقههای کوچک و ریز رشتهیی اتمی به عنوان سازندهی همهی مواد حکم میدهد. فرضیهی دیگری که وجود دارد و به تئوری ام مشهور است هنوز کمی پیچیده و مبهم به نظر میرسد و میتواند به عنوان لایهیی که در ابعاد وسیعتر فضایی حرکت دارد، تصویر شد. اما مرحله و روند پیشرفت در این نظریهها در بهترین حالت، اینگونه جمعبندی میشود که هیچ کس دقیقاً به یاد نمیآورد وجود حرف "M” در نظریهی ام، دقیقاً به چه دلیلی است و چه واژهیی را تداعی میکند. راه درازی در پیش است... ۲) آیا "ضدجاذبه"ی اینشتین واقعاً یک اشتباه بود؟ اینشتین، ضدجاذبه را بزرگترین اشتباه خود میشمارد. اما به نظر میرسد که او با اضافه کردن یک نظریهی ضدجاذبه به فرضیهی نسبیت خود که آن را شرط فلسفهی انتظام گیتی میخوانند، کار درستی انجام داده است. این شرط اضافه در فرضیهی نسبیت، به فضا یک خاصیت تدافعی نسبت میدهد به این معنا که فضا خودش را دفع میکند، گستردهتر میشود و هرچه سریعتر این روند افزایش گستردگی ادامه مییابد. اینشتین این عامل به ظاهر بیارزش را اضافه کرد چرا که تصور میشد جهان هستی ثابت است و بیحرکت. در نتیجه نیاز بود تا نیرویی وجود داشته باشد و قدرت کشش جاذبهیی زمین را بالانس و دچار تعادل کند که مواد موجود بر روی زمین، کوچک و کوچکتر نشوند. اما در دههی ۱۹۲۰، ادوین هابل کشف کرد که جهان هستی خود به خود در حال گسترش و افزایش است. در نتیجه اینشتین نیز نظریهی "تعادل انتظامی گیتی" را به دلیل ترس، پس گرفت! اما به نظر میرسد این ایده نباید محو شود. نظریهی کوانتومی میدانها، ثابت میکند که حتی فضاهای خالی نیز با انرژی زیاد در حال طغیان و جنب و جوش هستند. در واقع همان تاثیر جاذبهیی g=۱۰ که نظریهی ضدجاذبهی اینشتین را توصیف میکند. این نظریه در مورد قدرت دافعه (که در مقابل جاذبه مطرح میشود) مقداری گنگ و مبهم است اما به آن یک ارزش تخمینی میدهد. تقریباً 10 سال پیش، فضانوردان متوجه شدند که سرعت گسترش ابعاد جهان هستی در حال افزایش است و در نتیجه نظریات آزمایش خود در مورد نیروی ضدجاذبه را مطرح کردند. در عین ناباوری و سرگردانی فیزیکدانها هم این فضانوردان، قدرت ضدجاذبه را شامل ۱۲۰ نیرو دانستند که ۱۰ بار از مقدار پیشبینیشدهی قبلی کوچکتر است. این نتیجه، بسیار گمراهکننده و عجیب است. اگر تعادل برقرار شده میان جاذبه و دافعه، مقداری برابر با صفر بود، در نتیجه یکی از قوانین عمیق و مهم طبیعی در موردش صدق میکرد اما یک عدد غیرصفر که تازه با تئوری ابتدایی نیز غیرقابل مقایسه شناخته شده را نمیشود تعبیر کرد. برای وخیمتر کردن شرایط، کیهانشناسان به ایدهیی علاقهمند شدند که نیروی دافعهی بسیار قوی و بزرگی در اولین مرحلهی تفکیک پس از انفجار بزرگ یا Big Bang را مطرح میکند چرا که این نظریه، سناریوی جذاب و محبوب مربوط به زمین غیرمسطح و در حال افزایش حجم را تایید میکند. با توجه به این تئوری، جهان هستی پس از تولد و شکلگیری، با سرعتی غیرقابل باور توسط یک عامل قدرتمند و عظیم، تغییر حجم داد و این نیرو را قدرت ضدجاذبه یا دافعه ایجاد نمود. در نتیجه اگر بخواهیم دلیل و برهانی بر این افزایش حجم سریع و روزافزون بیابیم، به نظریهیی نیاز داریم که توضیح دهد چرا ضدجاذبه در ابتدا بسیار قوی و شدید بود، سپس با شتاب و سرعت کاهش مقدار پیدا کرد و سپس به مقداری در حوالی صفر رسید. به عبارت دیگر، ما میخواهیم بدانیم که چرا نیروی ضدجاذبه، تقریباً در اولین فازهای شکلگیری جهان هستی حذف و محو شد اما به طور کلی از بین نرفت؟ یک احتمال این است که نیرو بر اثر گذشت زمان، محو میشود. احتمال دیگر میتواند این باشد که نیرو در فضا تغییر میکند و در نتیجه ممکن است از ورای دوربین تلسکوپهای ما، همه چیز بسیار بزرگتر از آنچه هستند نشان داده شوند. اگر اینگونه است، در نتیجه هر جسمی در آن منطقه، با سرعت در کهکشانها و ستارههای دیگر پخش و متلاشی میشد و در نتیجه اصلاً هیچ ناظری نمیتوانست حضور داشته باشد تا نیرو را اندازه بگیرد. آنچه که ما نیاز داریم، یک تئوری است که قدرت نیروی دافعه یا ضدجاذبه را به اندازهی بخشی از قدرت همهی نیروهای موجود در طبیعت برای ما تعریف کند. متاسفانه به نظر نمیرسد که تئوریهای موجود مثل تئوری فرارشتهیی یا تئوری "ام"، این میزان خاص را مشخص کنند و مقدار کمی که باقی میماند هم همچنان ناشناخته و اسرارآمیز خواهد بود. در نتیجه باید دوباره به سوال یک رجوع کنیم! ۳) چرا ما در سه بعد زندگی میکنیم؟ آیا اینکه زمین ما سه بعد دارد، اتفاقی است یا باید برایش دنبال یک تعبیر عمیقتر گشت؟ بعضی از تئوریسینها معتقدند که فضای به وجودآمده بر اثر انفجار بزرگ، تنها به صورت اتفاقی از سه بعد تشکیل گشت و ممکن است قسمتهای دیگری از جهان هستی وجود داشته باشند که ابعادشان متفاوت باشد. مثلاً هیچ دلیل منطقی نمیتوان یافت برای پاسخ به این سوال که چرا مثلاً جهان هستی فقط دو بعد ندارد. چندصد سال پیش، ادوین آبوت اثری به نام "زمین مسطح" نوشت که در آن جهانی دوبعدی را تصویر کرد. جهانی که در آن اجسام و موجودات حیات خود را تنها بر روی "سطح" ادامه میدادند. اما فیزیک جهان دوبعدی با فیزیک جهان ما بسیار متفاوت خواهد بود. برای مثال در فضای دو بعدی، امواج به شفافیت انتشار در فضای سه بعدی، پخش نمیشوند و باعث ایجاد انواع مشکلات در سیگنالرسانی و انتقال اطلاعات میگردند. و نیز از آنجایی که زندگی آگاهانه، به فرآیند انتقال درست و صحیح اطلاعات بستگی دارد، در نتیجه این تفاوتها کافی خواهند بود برای اینکه مشاهدات ما را تنها در حد مناطقی ناشناخته محدود نگاه دارند. تصور کردن فراتر از سه بعد نیز مشکلات مختلفی به همراه خواهد داشت. در چنین حالتی، سیستمهای نجومی و سیارهیی غیرممکن میشوند چرا که عکس قانون جاذبه یعنی قانون قدرتهای افزایشی به وجود خواهد آمد. در نتیجه به نظر میرسد که جهان سه بعدی تنها جهانی است که وجود دارد و فیزیکدانها میتوانند دربارهاش بنویسند. اما نکات ریزی وجود دارد که باعث میشود این فرضیه با شک و تردید همراه باشد. شاید فضا سه بعدی نیست و تنها اینگونه برای ما نشان داده میشود. شاید فضا ۹ یا ۱۰ بعد دارد و حتی ابعاد بیشتر! برخی از تئوریهایی که قصد یکپارچهسازی نیروهای طبیعت را دارند مانند فرضیهی فرا-رشتهیی، امکان وجود تعداد ابعاد بیشتری نسبت به آنچه که ما میبینیم را رد نمیکنند. دلیلشان نیز این است که بسیاری از معادلاتی که برای توصیف وضعیت موجود به کار میروند، با در نظر گرفتن تعداد بیشتر ابعاد، نتایج بهتری میدهند! در نتیجه نمیتوان آن را کاملاً بیمعنی دانست. ابعاد اضافی فضا، سابقهی حل بسیاری از مشکلات و مسایل حلناشدنی فیزیک را دارند. برای مثال اینشتین برای توصیف کردن جاذبه، به یک بعد اضافی نیاز داشت و آن، زمان بود. و تئودور کالوتزا نیز یک بعد به سه بعد اثبات شده اضافه کرد چرا که میخواست نظریات جاذبه را با فرضیات ماکسول در مورد الکترومغناطیس، همگون سازد. مطمئناً ما نمیتوانیم بعد چهارم را ببینیم اما این هم احتمالاً یک دلیل دارد. این بعدهای اضافه، میتوانند بسیار کوچک و فشرده شوند. یک لولهی پلیمری آب را از دور در نظر بگیرید. مانند یک خط دراز و معوج به نظر میرسد. از یک بعد نزدیکتر آن را نگاه کنید. به شکل تیوب یا لوله دیده میشود. اما آنچه که در حقیقت این لوله را میسازد، یک سطح دایرهیی شکل کوچک است که دور محیط لوله چرخیده است. به طور مشابه، بعد چهارم نیز میتواند چنین لولهیی باشد که دور فضای سهبعدی میچرخد اما آنقدر کوچک است که دیده نمیشود. در نتیجه تصور کردن ابعاد بسیار زیادتری که اینگونه در فضا پنهان شدهاند، به راحتی ممکن است. اما متاسفانه نظریهی فرا-رشتهیی هنوز دقیقاً سه بعد گشودهشده را تایید نمیکند در نتیجه برای تصور ما نسبت به جهان هستی هم تعریف درستی نمیتوان ارایه داد. اما برای تصور کردن یک بعد جدید، راههای دیگری هم هست. فرض کنید نیروهای فیزیکی بتوانند نور و جسم را به یک صفحهی سهبعدی مسطح یا ورقیشکل تقلیل دهند و محدود کنند در حالی که به برخی پدیدههای دیگر فیزیکی اجازه میدهند تا وارد بعد چهارم شوند. ساکن شدن سطوح دو بعدی به جای اجسام سهبعدی در فضاهای مشخص باعث میشود تا هر جسم و پدیدهیی به شکل طرح و نقشهاش نشان داده شود. مثلاً ما یک توپ کرهیی شکل را به صورت دایره ببینیم! به طریق مشابه، ممکن است ادعا شود که ما در حال حاضر تنها تصویری سه بعدی از اجسام و مفاهیمی را میبینیم که در واقع چهاربعدی هستند. اما فضای "سه لایهیی" ما میتواند تنها در چهار بعد نیز محدود نشود. لایههای قابل کشف دیگری نیز میتوانند وجود داشته باشند که در فضای چهاربعدی حضور دارند. اثبات این فرضیه، انجام آزمایشهایی تازه را میطلبد که وجود بعد چهارم را نیز به ما نشان دهد. اما این نظریه وجود دارد که برخورد لایههای چندبعدی در مقیاسهای اینچنینی میتواند به تکرار شدن "انفجار بزرگ" منجر گردد در نتیجه حضور ما بر روی کرهی زمین شاید اصلاً موید همین مطلب باشد که فضا واقعاً سهبعدی نیست! ۴) آیا سفر در زمان امکانپذیر است؟ شاید سوال یک نیز بازگویی همین سوال باشد. ماهیت جسم و جاذبهی کوانتومی را فراموش کنید. شاید این سوال را هر کسی دوست دارد که پاسخ دهد. سفر در زمان به یک موضوع علمی – تخیلی مورد علاقه و جذاب برای مردم تبدیل شد پس از اینکه اچ.جی. ولز، رمان نوگرایانه و جالب خود با نام "ماشین زمان" را نوشت. اما هرآنچه که اینجا مطرح شده، لزوماً علمی – تخیلی نیست. برای مثال سفر در زمان به سوی آینده، یک واقعیت علمی پذیرفته شده است. تئوری نسبیت اینشتین تایید میکند که یک جسم ناظر و مشاهدهگر در برابر زمین، میتواند به سمت آیندهی زمین جهش کند. این تاثیر را ساعتهای اتمی ثابت کردهاند. اما اینگونه درگیر شدن با تار و پودهای زمان، به سرعتی مشابه سرعت نور نیاز دارد که شاید در تئوری قابل اثبات و ممکن باشد اما به یک شاهکار بزرگ مهندسی نیاز دارد، حتی اگر به بودجه و هزینههایش فکر نکنیم. اما سفر در زمان به سمت عقب، مشکلات بزرگتری خواهد داشت. نسبیت، این فرضیه را تایید نمیکند که یک جسم ناظر بتواند در دو بعد زمان-مکان سفر کند و به عقب هم برگردد. اما در همهی داستانها و سناریوها، چنین شرایط خارقالعادهیی نیز در نظر گرفته شده است. یکی از راههای سفر به عقب در زمان، استفاده از یک "لانهی مار" فضایی خواهد بود. تئوریسینها معتقدند چنین تونل یا دروازهی ستارهیی که دو نقطه را در ابعاد زمان – مکان به یکدیگر متصل کند، وجود دارد. اگر یکیشان را پیدا کنید و داخلش بپرید، چند لحظهی بعد از نقطهیی دیگر در جهان هستی سردر خواهید آورد. آنها معتقدند اگر چنین چالهیی وجود داشته باشد، میتوان آن را با ماشین زمان نیز مطابق و هماهنگ کرد. میتوانید از طریق آن سفر کنید و نه تنها از یک مکان دیگر سر دربیاورید، که وارد یک زمان دیگر نیز بشوید. این "زمان" میتواند در گذشته یا آینده باشد. اگر امکان سفر به گذشته وجود داشته باشد، انواع پارادوکسها و تضادها نیز اتفاق خواهند افتاد. مانند معمای یک مسافر زمان که به سالهای گذشته میرود و مادرش را وقتی یک کودک است، به قتل میرساند. از این تضادها میتوان گریخت اگر اصرار بورزیم و بدانیم که هیچ چیز نمیتواند قانون علت و معلول و کنش و واکنش را از بین ببرد. اما سفری دوطرفه در مسیر زمان، هنوز پیچیده و غیرقابل هضم است. برای بسیاری از فیزیکدانها، این مساله بسیار غیرعقلانی است. استفان هاوکینگز نظریهی "تخمین محافظت از تسلسل وقایع" را مطرح میکند و معتقد است که یک نیرو یا عامل خاص باعث میشود تا اجسام فیزیکی یا نیروها نتوانند به گذشته برگردند. این مساله شاید به دلیل موانع و سدهای فیزیکی اساسی بر سر راه ساخت ماشین زمان اتفاق میافتد. برای مثال انرژی خلاء کوانتومی در صورتی که هیچ محدودیتی برای ورود به حفرههای ماری فضا نداشته باشد، طغیان خواهند کرد و دفع خواهند شد. این مساله همچنان لاینحل باقی مانده اما موضوعی است که بسیاری از مردم، وقت و تلاش خود را صرف آن میکنند. همانطور که هاوکینگز اشاره کرده، صرف هزینه برای تحقیق در مورد سفر به زمان بسیار سخت است. در نتیجه به نظر میرسد برهان یا تکذیبیهیی برای حل این مساله، خود به مشکلات عمومی دیگر منجر شود. مانند طرح یک نظریهی رامشدنی و قابل دسترسی در مورد جاذبهی کوانتومی. ۵) آیا ما در یک صافی کهکشانی زندگی میکنیم؟ سیاهچالههای آشنای کهکشانی همچنان میتوانند باعث ایجاد بهت و حیرت برای فیزیکدانهای تئوریست شوند. یک سیاهچالهی فضایی میتواند زمانی که یک ستارهی بزرگ آتش میگیرد و محو میشود، تشکیل گردد. هستهی آن بر اثر جاذبهی درونی فراوان، به دو نیم تقسیم میشود. اگر جسم به لحاظ شکلی، کروی باشد، آنگاه همهی مواد تجزیهشده از ریشه با نسبتهای مساوی به سمت مرکز هندسی هسته، ریزش میکنند در نتیجه مقدار میدان چگالنده و میدان جاذبه به بینهایت میل خواهد کرد. تا زمانی که جاذبه، خود را به عنوان تاروپودی از هندسهی مکان – زمان معرفی میکند، میزان خمیدگی و پیچش این دو بعد یعنی زمان و مکان، به بینهایت میل خواهد کرد و برای زمان – مکان یا هر دوی آنها، یک خط مرز و محدوده خواهد ساخت. ریاضیدانها، این پدیده را تکین یا فردیت مینامند. هیچ کس نمیداند که از این فردیتها، چه چیزی حاصل میشود. آیا فضا-زمان، همانجا به پایان خواهد رسید یا این فردیتها به از کارافتادگی نظریات ما منجر میشوند؟ اگر زمان – مکان مرز و حدودی داشته باشد، آنگاه پیشبینی کردن حاصل آن نیز غیرممکن خواهد بود. از آنجایی که پیش بینی و فلسفهی جبر و تقدیر، پایهی همهی تصاویر علمی و منطقی از جهان حاضر را تشکیل میدهد، فردیتها میتوانند پا را از مرزهایی فراتر بگذارند که علم نمیتواند. وقتی یک سیاهچالهی فضایی، حاصل یک تفرد را در بربگیرد، آن دیگر پوشیده و مستور میشود و دیگر تهدیدآمیز نیست. در ۱۹۶۷، راجر پنروز، فرضیهی "سانسور فضایی" را مطرح کرد. در این فرضیه، اعتقاد بر این بود که همهی تفردهای ایجادشده بر اساس کاهش جاذبه، قاعدتاً توسط سیاهچالههای فضایی پوشیده میشوند و در نتیجه برای ما غیرقابل مشاهده هستند. راه چاره نیز غیرقابل دسترسی بود یعنی وجود تفردهای ناپوشیده که میتوانند باعث اتفاقاتی بدون توجیه و دلیل منطقی و عقلانی شوند. سپس چند سال بعد، استفان هاوکینگز، یک پیچیدگی دیگر در مورد این مساله را نیز مطرح کرد. او متوجه شد که سیاهچالهها، امواج گرمایی از خود منتشر میکنند و به آرامی تجزیه میشوند. تئوریسینهای فیزیکی، آنچه که ممکن بود در پایان اتفاق بیفتد را اینگونه تصور کردند: آیا این تبخیر و تبدیل در نهایت، تفردهای موجود در دل سیاهچالهها را نمایان و بیپرده خواهد کرد؟ این مساله در مباحث مربوط به تئوری اطلاعات نیز به شکلی دیگر مطرح شد. وقتی ستارهیی از یک سیاهچاله برمیخیزد، محتوای اطلاعات جزیی ستاره (مانند تعداد اجزا و ذرههایی که از آن تشکیل شده است و از هر نوع ذره و قسمت، چند تکه عضو در ستاره به کار رفته) برای یک ناظر بیرونی، غیرقابل مشاهده خواهد بود. در نتیجه زمانی که یک سیاهچالهی فضایی از بین میرود، آیا اطلاعات بر اثر نوعی از تابش که هاوکینگز مطرح کرد، دوباره برمیگردند؟ این سیاهچالهها به نظر میرسد به وضوح در همهجای جهان هستی وجود دارند و حاضر هستند. اگر پیچ و تابهای موجود در حفرههای ماری (حفرههای تکینی) باعث آشکار شدن یک چالهی جدید در بعد فضا – زمان میشوند، پس میتوان نتیجه گرفت که جهان هستی مثل یک کفگیر یا صافی فضایی در حال نشست کردن است؟ اگر اینگونه است، پس محتویاتش به کجا میروند؟ ۶) جهان هستی از چه چیز ساخته شده است؟ دریغ و افسوس که این سردرگمی همچنان ادامه دارد. فیزیکدانها دقیقاً نمیدانند و مطمئن نیستند که آنجا چه چیزهایی هست. در نجوم اینگونه مطرح میشود که آنچه شما میبینید، دقیقاً آنچه نیست که وجود دارد. ستارهها، سیارهها و تودههای غبار موجود در فضا از اتمهای معمولی تشکیل شدهاند. اما برای هر گرم از اجرام معمولی در جهان هستی، چندین گرم اجرام نادیده و ناشناخته وجود دارد. ما این را از نوع حرکت ستارهها میدانیم. کهکشان راه شیری بیش از حد تند میچرخد و این برای نیروی جاذبه ایجاد مشکل میکند که همهی اجسام و اجرام قابل مشاهدهی بر روی آن را نگاه دارد. ستارههای اطراف نیز اگر مقدار زیادی از اجرام و اجسام فضایی در اطرافشان در حال کشیده شدن نبودند، حتماً سقوط میکردند. کهکشانهای دیگر نیز همینگونه اند. حجم زیادی از مواد و اجرام نادیده و ناشناس در بین کهکشانها وجود دارند که آنها را به دستههای در حال جنب و جوش و آسیاب کردن تبدیل میکنند. اگر جهان هستی را یک کل در نظر بگیریم، آنگونه که گسترش پیدا میکند و پسزمینهی کهکشانی در حال ساطع کردن امواج گرمازا (پسفروزشهای در حال محو شدن پس از انفجار بزرگ) یعنی همهی اجزای ظاهری و قابل رویت جهان هستی، به وجود یک اصل فراگیر و نافذ اشاره میکنند، یعنی جهان پنهان هستی. تئوریهای اینچنینی در مورد ماهیت ماده یا "جرم تاریک" باز هم وجود دارند. از دستههای بزرگ سیاهچالههای فضایی گرفته تا ذرات ریز تجزیه شده بر اثر انفجار بزرگ. اساساً در این مورد، سه ایدهی اصلی وجود دارد. نخستین ایده، نظریهی "انرژی تاریک" است که مانند اجرام محو و پنهان درون فضا به شکل یکسان و یکنواخت پراکنده شدهاند، رفتار میکند. مشاهدات به ما نشان میدهد که این اجرام میتوانند بیش از دو سوم کل مواد جهان هستی را تشکیل دهند. نظریهی دوم، نظریهی "اشیای نورانی فشرده و حجیم" معروف به MACHO است. اشیایی مانند کوتولههای قهوهیی فضایی! فضانوردان، برخی از آنها را کشف کردهاند اما برای تشکیل دادن باقیماندهی جهان هستی، این اشیا بسیار ناچیز هستند. در نهایت، اجزا و ذرات ریز زیراتمی مانند نوترونها را داریم. این اجرام روان و سیال به سختی با دیگر اجرام و مواد تعامل میکنند و بسیار گنگ و نامعلوم به نظر میرسد که آیا آنها به کرهی زمین هم وارد میشوند یا نه. تعداد بسیار زیادی از آنها وجود دارند که شاید هر گروه یک میلیارد نوترونی از آنها، فقط به اندازهی یک نوترون در برابر تمام مقادیر موجود در گیتی به حساب بیاید اما احتمالاً این ذرات جرم بسیار کمی دارند و بخش کوچک و ناچیزی از مواد و اجرام موجود در جهان را تشکیل میدهند. تئوریسینها معتقد به وجود نوع دیگری از مادههای پرنفوذ هستند که جرم قابل توجه و فراوانی دارند و به عنوان WIMP یا "ذرات حجیم کمتعامل" شناخته میشوند و آزمایشها برای به دست آوردن و جمعآوری آنها در حال انجام است. ایدههای عجیب و هیجانانگیز دیگری مانند مواد و اجرام پنهان شده در بعد چهارم یا وجود یک جهان دیگر در سایهی کهکشهانهای شناخته شده نیز مطرح شدهاند. شاید ماهیت جهان تاریک، مرکبی از بسیاری چیزها باشد که بسیاری از آنها هنوز هم ناشناختهاند. آنچه که واضح و مبرهن است اینکه به نظر میرسد اتمهای معمولی و رایجی که ما و کرهی زمین از آنها ساخته شدهایم، تنها بخش کوچکی از کل جرم و مادهی موجود در جهان هستی را شامل میشود که بخش عمدهی آن را ناشناختهها تشکیل میدهند. ۷) این سوالهای من از کجا میآیند؟ هوشمندی و آگاهی انسانها از کجا میآید؟ چرا برخی الگوها و صفحات سلولی الکتریکی مانند صفحات سلولی در مغز، دارای احساس و اندیشه هستند در حالی که برخی دیگر از این صفحات مانند سلولهای سراسری در دستگاه گوارش یا دستگاه تنفسی احتمالاً چنین احساساتی را ندارند؟ یا از سوی دیگر، چگونه میشود که مفاهیم انتزاعی و غیرجسمانی مانند تفکرات یا آرزوها میتوانند الکترونها و یونها را به سمت مغز حرکت دهند و دستگاه حرکت فیزیکی بدن را تحریک نمایند؟ یا آیا این سوالات فقط مغلطهی بیمعنا و بیمورد مفاهیم هستند؟ آیا فیزیکدانها این سوالات را به راحتی پاسخ میدهند؟ عدهیی فکر میکنند که این سوالها برای فیزیکدانها، به آسانی پاسخ داده میشوند. ارتباط دادن جهان مادی و جهان معنوی، چیزی است که اکثر فیزیکدانها از آن اجتناب و دوری میکنند. اما اگر فیزیک مدعی باشد که یک علم جهانشمول و عمومی است، میتوان نتیجهگیری کرد که آگاهی و معرفت علمی، تعریفی عام و تلفیقی از هر دوی این مفاهیم است. مکانیک کوانتومی به عنوان یک کلید در این زمینه شناخته شده است. بیشتر به این دلیل که ناظر بیرونی، نقشی اساسی در تعریف و تعبیر سیستمهای کوانتومی بازی میکند. اما هنوز راه زیادی مانده تا این موضوع روشن شود که تاثیرات کوانتومی میتواند به کل دستگاه و مجموعهی نورونها و سلولهای عصبی برسد یا نه. شاید کلید رسیدن به پاسخ، رجوع کردن به تعریف زندگی است. هیچ کس نمیداند که دقیقاً چگونه، کجا و چه زمانی، حیات شروع شد. شاید تلفیقی از مواد شیمیایی بیجان، در ابتدا منجر به تشکیل شدن بدن یک موجود زنده شد. به نظر نمیرسد که این اتفاق به شکل آنی و لحظهیی و در یک مرحله افتاده باشد و بیهیچ گفتوگویی، میتوان ادعا کرد که یک فرآیند فیزیکی پیچیده و طولانی طی شده اما هنوز مشخص نیست که این سیر تکامل حیات، از مشکلات و مسایلی است که باید در حوزهی فیزیک بررسی شود یا نه. گاهی اوقات ادعا میشود که زندگی بر پایهی قانونهای فیزیکی نوشته شده است. البته این مساله درست است که اگر این قوانین اندکی متفاوت بودند، زندگی به طور کلی دگرگون میشد اما هیچ چیزی در این قانونهای شناخته شده وجود ندارد که جسم یا مفهومی را به ساماندهی در زندگی مجبور کند. اگر قانون حیات نیز در طبیعت وجود داشته باشد، نمیتوان در لابهلای قانونهای فیزیکی آن را یافت که خاستگاهش، نظریاتی چون تئوری اطلاعات و... است. علاوه بر اینها، یک سلول زنده، نوعی از مادهی ناشناخته و جادویی نیست که یک سیستم و نظام بسیار پیچیدهی پردازش و تکرار اطلاعات است. قوانین حاکم بر تئوری اطلاعات یا تئوری پیچیدگی، همچنان مورد استفاده هستند. در سطح مشابه و از سوی دیگر، همانطور که اروین شرودینگر در دههی ۱۹۲۰ ادعا کرده بود، مکانیک کوانتومی نیز نقش مهمی در تاریخچهی حیات بازی میکند. هرچند که قوانین مربوط به پردازش کوانتومی اطلاعات، به شکل قابل ملاحظهیی با سیستمهای کلاسیک بیولوژیک تفاوت دارند اما میتوانند کلیدی برای حل این مشکلات و پاسخ به این سوالها باشند. منبع : cph-theory.persiangig.com
توافق آژانس انرژی اتمی با فعالیت های صلح آمیز هسته ای ایران مبارک.
ماه گرفتگی یا خسوف کلی وقتی روی میدهد که کره ماه وارد سایه کامل کره زمین می شود. اگرچه این ناحیه تیره ترین قسمت سایه کره زمین است، اما با این حال به علت اینکه مقداری از اشعه های نور خورشید در لبه کره زمین و به وسیله جو آن تفرق پیدا می کند، مقداری نور به کره ماه می رسد . جو کره زمین بیشتر امواج نورانی با طول موج نزدیک به نور آبی را پراکنده می کند. در نتیجه نوری که به کره ماه میرسد دارای مقادیر بیشتری از اشعه های نورانی با طول موج نزدیک به نور قرمز نسبت به نور عادی خورشید است و به همین دلیل است که در طی خسوف رنگ ماه تقریبا مسی یا قرمز کدر به نظر می آید. اگر در لحظه ماه گرفتگی به ماه سفر کنید مشاهده میکنید که بر روی ماه خورشید گرفتگی صورت گرفته است یعنی زمین نور خورشید را مسدود کرده است.
در روز پنج شنبه دوم اسفند سال 1386 ماه گرفتگی کاملی از ساروس 133 در کشورمان قابل مشاهده است. شورای مرکز تقویم مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران بر پایه آخرین دستاوردهای نجومی اعلام کرد که این گرفت از ساعت 5 و 13 دقیقه بامداد پنجشنبه 2 اسفند 1386 شروع می شود. هرچند ماه گرفتگی نیمسایه ای ساعتی قبل از آن آغاز می شود، اما بدلیل عدم حساسیت کافی چشم انسان، قادر بدیدن تغییر نورانیت ماه نیستیم.
در ساعت 6 و 31 دقیقه سایه زمین تمام قرص ماه را می پوشاند و ماه گرفتگی کلی آغاز می شود. در ساعت 7 و 21 دقیقه ماه گرفتگی کلی تمام شده و ماه شروع به بازشدن می کند. پایان ماه گرفتگی در ساعت 8 و 39 دقیقه اتفاق می افتد. ناظران در شرق و برخی مناطق مرکزی و جنوبی ایران قبل از آغاز گرفتگی کلی به علت غروب ماه مراحل ماه گرفتگی کلی را مشاهده نخواهند کرد. مشاهده این رویداد درمناطق غربی کشورمان ازشرایط مناسبتری برخوردار است. لازم به ذکر آنکه رصد ماه گرفتگی با چشم غیر مسلح نیز امکان پذیر بوده و برای چشمان انسان هیچ خطری ندارد. سیاره زحل در هنگام گرفت 2ر8 درجه بالاتر از ماه قرار دارد. گرفت کامل حدود 50 دقیقه به طول می انجامد. در اقیانوس اطلس جنوبی قلب الاسد در زمان ماه گرفتگی پشت ماه پنهان شده و اختفا روی خواهد داد که از ایران قابل مشاهده نیست.
پایان گرفتگی کلی و جزئی در تمام نقاط ایران پس از غروب ماه رخ می دهد.
این گرفتگی غیر از بخش های مرکزی و شرق آسیا و اقیانوسیه در تمام دنیا قابل رویت است که در اروپا، آفریقا (به جز بخش کوچکی از شرق آن) و بخش کوچکی از آسیای غربی این گرفتگی به صورت کلی نیز قابل رویت خواهد بود.
در زمان گرفت کامل امسال رنگ ماه به قرمز مسی نزدیک است و دلیل آن درصد گرفت کامل در این ماه گرفتگی می باشد. علت رنگ سرخ ماه در هنگام ماه گرفتگی کامل، عبور نور خورشید از جو زمین و شکست نور بدرون مخروط سایه است که در این رویداد بر اساس خاصیت ویژه ای،نور قرمز عبور و در مخروط سایه زمین حضور دارد.
برای اطلاع از گرفتهای آینده در ایران و جهان، به سایت مجله نجوم مراجعه کنید.
میدان مغناطیسی زمین

sir willam gilbert (۱۶۰۳-۱۵۴۴)یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که پی به وجود میدان مغنا طیسی زمین برد وی نشان داد که اگر میله اهنی را در راستای شمال وجنوب قرار دهیم وبررویش بکوبیم ان میله اهن ربا خواهد شد.وی همچنین برای اثبات وجودمیدان مغنا طیسی زمین یک اهنربا را درون کره ای قرار داد ونام ان راTerrllaکه به لاتین به معنای زمین کو چک بود گذاشت و سپس یک قطب نما را بر روی ان حرکت داد که مشاهده نمود اگر قطب نما بموازات سطح ترلا قرار گیرد جهت عقربه مغنا طیسی همواره ثا بت است . که نشان میداد عقربه تحت تاثیر میدان مغنا طیسی اهن ربای درون کره است.
در واقع کره زمین ما نند یک اهنربا ی قوی عمل می کند که قطب N ان در جنوب جغرا فیا ئی قرار دارد( که می تواند قطب S اهن ربا ها را به سمت خود منحرف کند ) و قطب S اهن ربای درون زمین در شمال جغرافیا یی قرار دارد (که قطب N اهن ربا را به سمت خود منحرف سا زد).
همه خطوط میدان مغناطیسی در نیمکره شمالی در نقطه ای با مختصات ۷۵۰۵۰Nو۹۶۰wاست که به ان قطب جنوب مغناطیسی گفته می شود به هم میرسند .این خطوط در نیمکره جنوبی در نقطه ا ی با مختصا ت ۱۵۰۰۴۵E۷۰۰ ۱۰SR

به هم می رسند که به ان نقطه قطب شمال مغناطیسی زمین گفته میشود.
از انجا که محور مغنا طیسی زمین ( خطی که بطور مستقیم ازدو قطب مغناطیسی
زمین می گذرد) کا ملا بر محور دوران زمین ( خطی که از دو قطب شمال و جنوب جغرافیایی می گذرد) منطبق نیست بنا بر این یک عقربه مغنا طیسی که مما س بر محور مغنا طیسی زمین می ایستد نمی تواند جهت شمال و جنوب جغرافیا یی زمین را دقیقا تعیین نماید.
میدان مغنا طیسی زمین رابا سه مولفه مغنا طیسی مشخص میکنند
۱-- میل مغناطیسی: از انجایی که خطوط میدان مغنا طیسی زمین بر سطح زمین منطبق نیستند همواره بین شدت میدان مغنا طیسی زمین و سطح افقی زاویه وجود دارد که به ان زاویه میل مغنا طیسی گفته می شود.که حرف i ان را نشان میدهند.
۲- زاویه انحراف مغناطیسی:
به صفحهای که بر روی ان عقربه مغناطیسی قرار دارد صفحه نصف النهارمغناطیسی وبه زاویه بین ان وصفحه نصف النهار جغرافیایی زاویه انحراف مغنا طیسی گویند که در هر منطقه متفاوت خواهد بود . دانستن مقدار زاویه انحراف مغناطیسی برای دریانوردان وخلبانان بسیار مهم است
زیرا انها در مسیر یابی به نصف انهار جغرافیایی ااحتیاج دارند درحالیه بوسیله قطب نما جهت نصف انهار مغنا طیسی را پیدا میکنند بنابراین اگر از میزان انحراف اگاه باشند با تصحییح بر روی جهت نصف النهار مغناطیسی به نصف النهار جغرافیایی دست می یابند
۳-مولفه افقی میدان مغنا طیسی: که با تجزیه میدان مغنا طیسی بدست می اید
منشاء میدان مغناطیسی زمین
در قلب سیاره ما گلوله سخت ویکپارجه ای از اهن وجود دارد که به اندازه سطح خورشید داغ است و به ان هسته زمین میگوییم که پهنای ان ۷۰درصدکره ماه است( ۱۲۱۶کیلومتر)وبه اندازه ۲/. طول جغرافیایی در سال سریعتر از زمین می چرخد. اقیانوسی از اهن مایع دور هسته درونی وجود دارد که به ان هسته خارجی گویندوشعاعش حدودا نصف شعاع زمین است در حدود ۳۴۸۶ کیلومتر محققان منشاء میدان مغنا طیسی زمین را هسته خارجی میدانندکه لایه عمیقی از اهن مایع است و بدور هسته می گردد اثر نیروی کریولیس دوران زمین آن ایجاد طوفان و گرداب میکند .در واقع هسته خارجی مانند اب روی اجاق بر روی هسته داخلی در جوش وخروش است.
در دمای بسیار زیاد زمین میتوان تصور کرد که هسته جامد متحمل واکنش شیمیایی شد ه و بدین ترتیب تبدیل به یک مولد جریان الکتریکی مثل یک باطری خواهد شد وچون مواد مذاب هسته خارجی در حال چرخش است میتوان آن مانند یک سیملوله (القا گر )تصور نمود.
بدین ترتیب در درون زمین مدار ی متشکل از یک باطری و یک القاگر داریم مسلما جریان الکتریکی از این القاگر عبور خواهد کرد وطبق قانون لنز در اطراف القاگر میدان مغناطیسی تولید میشود که همان میدان مغناطیسی زمین است خطو طمیدان مغناطیسی درون هسته همانند خطوط میدان مغناطیسی سیملوله موازی است که آزمایشات تجربی نیز موید موازی بودن خطوط میدان مغناطیسی زمین است واز طرفی چون هسته خارجی مانند القاگر است میتواند در آن پدیده خودالقایی نیز رخ دهد یعنی هرگاه واکنش شیمیایی و در نتیجه جریان الکتریکی هسته داخلی در حال کاهش بود جهت خطوط میدان خود را تغییر دهد بگونه ای که نیروی محرکه ای هم جهت با نیروی مولد و سبب تقویت شدت میدان مغناطیسی گردد و برعکس .
علاوه بر پدیده های داخلی پدیده خارجی به نام بادهای خورشیدی نیز روی افزایش شدت میدان مغناطیسی زمین موثر است . باد خورشیدی حاصل انفجارهای واقع در تاج خورشید است که دمای بسیار زیاد سبب اعمال فشار بر ذرات و جریان شدید ذرات منفجره خواهد شد که سرعتشان بطور متوسط در حدود ۵۰۰ کیلومتر برثانیه است و حدود ۵ روز طول میکشد که به زمین برسند این ذرات شامل الکترون و پروتون و آلفا و بعضی از یونهای دیگر هستند .. مطالعه لکه های خورشیدی نشان دهنده شدت انفجارات درون تاج خورشید است . در سال ۱۹۸۰ میلادی دانشمندان اعلام کردند که در اثر بادهای خورشیدی ذرات الکتریکی باردار فراوانی(پلاسما) با سرعت ۱۷۰۰ برابر بیشتر از طوفانهای خورشیدی معمولی به سوی زمین میآیند و ممکن است این مقدار پلاسما با این جریان قوی شدت میدان مغناطیسی زمین را طوری تقویت کند که تمامی فیوزهای سیستمهای الکتریکی از کار بیافتند . .اگرچه در آن دوران بعضی از فرکانسهای رادیویی دچار اختلال گردید ولی خوشبختانه آن حجم عظیم پلاسما به زمین نرسید .
جابجایی قطبهای مغناطیسی زمین
دانشمندان ا ز دیرباز میدانستند که قطب مغناطیسی زمین حرکت میکند. جیمز روس(james ross نخستینن فردی بود که محل قطب شمال را تعیین نمود وی اینکار را در طی سفری خطرناک که سبب شده بود چهار سال در یخهای قطب به دام بیافتد انجام داده بود . در سال 1904روالد اماند سون دوباره محل قطب شمال را تعیین نمود ومتوجه شد که محل قطب شمال به اندازه50 کیلومتر جابجا شده است در نقشه زیرجابجایی محل قطب در طی سالهای مختلف نشان داده شده است.همانطور که در نقشه هم معلوم است سرعت حرکت قطب اوایل هر10کیلومتر در یک سال بود و بعدها به 40کیلومتر در سال رسید.
ایا روزی ممکن است میدان مغناطیسی زمین کا ملا از بین برود؟
وقتی انجمن زمین شناسی ایالت متحده امریکا از کم شدن دور زدن عقربه مغنا طیسی در افریقا به اندازه ۱/. درجه کم شده و میدان مغنا طیسی ۱۰درصد از قرن نوزدهم ضعیفتر شده برای جراید این سوال پیش امد که ایا ممکن است روزی میدان مغناطیسی زمین از بین برود.
در جواب این سوال پروفسور گری گلاتز مایر (gary Gratsmaier) از دانشگاه کالیفرنیا میگوید با توجه به مطالعه مغناطیس در زمانهای گذ شته (علمpaleomagnetism) می بینیم که میدان مغناطیسی در اعصار گذشته گاهی در حال افزایش وگاهی در حال کاهش است ودر واقع امروزه کره زمین دارای بیشترین شدت میدان مغناطیسی خوددر تاریخش است.
هرگاه در نقطه ای از کره زمین مقدار کمیتهای مغناطیسی (انحراف مغناطیسی-میل مغناطیسیـ مولفه افقی بردار مغناطیسی) بطور فاحشی با نقا ط مجاورش فرق کند اصطلاحا گفته می شود که نا هنجاری مغنا طیسی اتفاق افتاده و احتمالادر ان نقطه از زمین مخازن ارزشمندی از سنگهای معدن مغنا طیسی مانند سنگ اهن وجود دارد. استفاده از این روش در کشف ذخایر معدنی بسیار مفید است.
معمولا مقدار سه کمیت مغنا طیسی در طی روز وسال تغییرات جزئی دارند . ولی گاهی اوقات در میدان مغناطیسی ودر نتیجه در مولفه های ان(سه کمیت) به مدت ۶ یا ۱۲ ساعت تغییرات ناگهانی رخ می دهد که اصطلاحا به ان توفان مغناطیسی می گویند این توفانها معمولا هر ۵/۱۱سال تکرار می شوند .و بسیار جالب است که پدیده هایی مانند شفقهای قطبی و لکه های خورشیدی و انتشار موجهای رادیویی نیز دارای دوره های ۵/۱۱ ساله هستند.که نشان دهنده ارتبا ط بین انها است.
اثر میدان مغناطیسی زمین در ایجاد کمربند ون الن(van allen)یا پدیده شفق قطبی:
هرگا ه ذره بارداری در میدان مغنا طیسی زمین قرار گیرد از طرف میدان بر ان ذره نیروی لورنتس اعمال میشود
الفا F=qvBSIN
F=نیروی لورنتس
q=با ر ذره
v= سرعت ذره
B= شدت میدان مغنا طیسی زمین
الفا = زاویه بین میدان و سرعت ذره
میدانیم که در نتیجه اندرکنش هسته ای درون خورشید طو فانهای خورشیدی بطور مداوم ذرات پر انرژی با سرعت 500KM/S در فضاگسیل میشوندودا امر سبب می گردد که سیلی از این ذرات به سمت زمین بیا ید ودر دام حوزه های مغنا طیسی زمین فتند
از انجا ئی که در قطبین شد ت میدان مغنا طیسی بیشینه است نیروی لورنتس وارد بر ذرات بنیادی بسیار بزرگ است .
اگر یک گروه پروتون یا الکترون یطور عمود وارد میدان مغنا طیسی شونداز طرف میدان بر ذرات یک نیرو ی عمودی ومرکز گرا بنام نیروی لو رنتس وارد خواهد شد
که سبب حرکت دورانی پروتونها می شود.
f=m.V۲/r
F=qvb
با برابر گرفتن دو رابطه فوق خواهیم داشت: r=mv/qB
یعنی ذرات درمسیر دورانی به شعاعr شروع به حرکت میکنندو مسیر حرکتشان
بدورخطوط میدان مغنا طیسی زمین خواهد بود بعضی از
ذرات که بطور موازی با میدان به زمین می رسند( الفا=صفر) هیچ نیروئی بر انها از طرف
میدان مغنا طیسی زمین وارد نمی شود و نیروی لورنتس وارد بر ا نها صفر
میشود و بر می گردند بنابراین تعداد بیشما ری ذره در حوزه های قطبی
زمین در رفت و امد هستند وچون در قطبین ما نند سا یرنقا ط مختلف زمین
هوا موجود است این ذرات به مولکولهای هوا بر خورد می کنند وچون حامل
انر ژیهای زیادی هسند با جذب مولکولهای هوا انها رایونیزه کرده ودذرات جدید و پرتوهای گاما تولید می کنند و ما نقا ط در خشانی را در قطب
شاهدخواهیم بود که به ان کمر بند تشعشعی و یاکمر بند وان الن گفته می شود .
لا زم به ذکر است که ا ولین بار این پدیده در سال 1958 مشا هده گردید و
سپس بشرتوانست در سال 1962 در اثر انفجا را تمی ان را بطور مصنو عی ایجا د کند.
کمربند ون الن دار مطابق شکل زیر دارایدو لایه داخلی و خارجی میباشد که برروی خطوط مغناطیسی زمین منطبق است

.

شکلهای ترسیم توسط سوپر کامپیوتر از جابحایی قطبهای مغناطیسی زمین که در طی سا لهای طولانی چندین بار جابجا شده اند
منابع:
۱-دوره درسی فیزیک(جلد ۲)نوشته لندسبرگ
۲-فیزیک پیش دانشگاهی اثر سکسل.راب.استریرویتس
۳-principles of physicsنوشته فرانک.ج.بلات
۴-http://science.nasa.gov
۵-http://csep10.phys.utk.edu
۶-http://www.phy6.org
۷-http://www.phys.ufl.edu
فیزیک (در یونانی: φύσις، طبیعت و φυσικῆ، دانش طبیعت) علم مشخص کردن قوانین ریاضی حاکم بر اجزای طبیعت بر پایه مشاهدات تجربی است. یکی از کارهای اصلی این علم اندازهگیری کمیتهای مختلف و پیدا کردن روابط بین این اندازهها است و برای همین فیزیک را علم اندازهگیری خواندهاند.
امروزه فیزیکدانها سامانههای بسیاری را بررسی میکنند: از ساختارهای بسیار بزرگ مانند کهکشانها گرفته تا ذرات بینهایت ریز و حتی سیستمهای اقتصادی، زیستی و مانند آنها.
تولد:
آلبرت اینشتین(Albert Einstein )، در 14مارس 1879 در شهر یولم ، از شهرهای جنوبی آلمان بدنیا آمد . یکسال پس از تولد او، خانواده اش به حومه ی شهر مونیخ عزیمت کردند .پدر آلبرت صاحب یک کارخانه ی الکتروشیمیایی بود ، و عموی مجردش مهندس با تجربه ای بود که در کارخانه به پدر آلبرت کمک می کرد و با آنها زندگی می کرد. مادرش به موسیقی علاقه ی زیادی داشت و از طرفداران آثار بتهوون بود.
علاقه به ویولن:
مادر این عشق و علاقه را در پسرش به وجود آورد و از 6 سالگی به او درس ویلون می داد .آلبرت در اوایل کار علاقه ای به آموختن درس موسیقی نداشت و از آن گریزان بود، اما بعدها به تدریج به موسیقی علاقه مند شد واز نواختن سونات های موزارت لذت می برد. شدت این علاقه به حدی بود که تا آخر عمر از آن چشم نپوشید و اوقات بیکاری را به نواختن قطعات موسیقی میپرداخت.
دوران کودکی ونوجوانی:
آلبرت در دوران کودکی نبوغی نداشت ، و به حدی دیر حرف زدن را یاد گرفت که والدینش می ترسیدند مبادا او کودن و عقب افتاده باشد. از زمان کودکی او خود را از بچه های هم سن وسالش جدا می کرد. روزها به گوشه ای می رفت و فکر می کرد بدون اینکه کاری انجام دهد. از انجام کارهای بدنی گریزان بود واز بازی با بچه ها تنفر داشت.
مونیخ درآن زمان سیستم آموزش و پرورش عمومی نداشت.مدارس ابتدایی زیرنظر گروه های مذهبی اداره می شد با اینکه پدر و مادر اینشتین یهودی بودند ، علاقه ای به دین خود نداشتند و آلبرت را به نزدیکترین مدرسه که یک مدرسه ی ابتدایی کاتولیکی بود فرستادند . در 10 سالگی وارد دبیرستانی به نام ژیمنازیوم شد. در این مدرسه، شاگردان را برای ورود به دانشگاه آماده می کردند.
او در دبیرستان موفقیتی کسب نکرد و هیچ وقت خوشحال نبود . شاگردان مدرسه، درسشان را از روی عادت و بدون تفکر می آموختند و درباره ی موضوعی که جنبه ی فکری داشت اصلا بحث نمی کردند.
موقعی که اینشتین در ژیمنازیوم بود درباره ی دین یهود چیزها آموخت.قبلا نیز در مدرسه ی ابتدایی با مذهب کاتولیک آشنا شده بود ، و به ارزش اخلاقی مذاهب توجه داشت.
او پس از فارغ التحصیل شدن از دبیرستان ، از قبول عضویت در گروه مذهبی امتناع ورزید . اما بعد ها که آلمانیها در دوران رژیم هیتلرنازی یهودیان را زیر شکنجه قرار دادند ، به سوی گروه مذهبی یهود گروید.
عموی مهندس اینشتین، در مطالعه ریاضیات راه و روش خاصی داشت . او به آلبرت نشان داد که چگونه می توان
به کمک علم جبر بیشتر مسایل روزانه را حل کرد .او برای اینکه بتواند فکر آلبرت را به ای موضوع جلب کند می گفت : « جبر ، علم جالب و شیرینی است . موقعی که ما حیوانی را برای شکار دنبال می کنیم اگر به چنگ ما نیفتد اسمش را موقتا (( x می گذاریم و این قدر این کار را ادامه می دهیم تا او را به دام بیندازیم. در این حالت دیگر (( xبرای ما مفهومی ندارد چون حیوان را شکار کرده ایم.»
علم هندسه خیلی مورد توجه اینشتین بود . بویژه او به روش های متداول و اثبات هر قضیه از راه استدلال و فکر علاقه مند بود.در این باره می گوید: « در جوانی دو چیز خیلی برایم ارزش پیدا کرد . یکی در 5 سالگی بود که یک قطب نمای مغناطیسی برایم آوردند و دیگری در 12 سالگی بود که کتاب معروف هندسه اقلیدس را مطالعه کردم .باید به صراحت بگویم که اگر کسی در جوانی این کتاب را مطالعه نکرده باشد هرگز نمی تواند یک پژوهشگر باشد.»
مهاجرت به ایتالیا:
هنگامیکه اینشتین 15 ساله بود پدر از کار در مونیخ دست کشید و به میلان ایتالیا رفت تا کار تازه ای در آنجا آغاز کند.آلبرت هنوز در ژیمنازیوم تحصیل میکرد و مجبور بود در مونیخ بماند تا دیپلم تحصیلی اش را بگیرد. مدرسه به تدریج برای اینشتین خسته کننده شده بود . او در درس ریاضیات پیشرفت شگرفی داشت اما در برابر سایر دروس که بطور یکنواخت تدریس می شد چندان قوی نبود .سرانجام ژیمنازیوم را نیمه تمام گذاشت و به ایتالیا نزد پدرش رفت .او در ژیمنازیوم بر خلاف سایر شاگردان هیچ وقت تکالیف مدرسه را انجام نمی داد.
پس از اقامت کوتاهی در ایتالیا ، فرصتی پیدا کرد تا درباره ی آینده اش فکر کند. سرانجام تصمیم گرفت که زندگی خود را وقف مطالعه و تحقیق در ریاضیات و فیزیک کند.
اقامت در سوئیس:
برای امتحان ورودی پلی تکنیک زوریخ به سویس رفت ، اما در این امتحان رد شد. استعداد ریاضی اش عالی بود ولی متاسفانه در دروس زبان و زیست شناسی ضعیف بود . رییس پلی تکنیک که سخت تحت تاثیر نبوغ ریاضی اینشتین قرار گرفته بود به او پیشنهاد کرد که در سویس بماند و معلومات خود را برای ورود به مدرسه تکمیل کند.در اینجا اینشتین مدارسی را می دید که روش آموزش و پرورش در آنها با مدارس مونیخ تفاوت زیادی داشت . شاگردان نا گزیر بودند که بدون کمک معلم فکر کنند و معلمان نیز با شاگردان به بحث و گفتگو درباره موضوعات مختلف می پرداختد. او مدرسه مورد علاقه اش را برای نخستین با یافته بود. پس از تکمیل معلومات در امتحان ورودی مدرسه پلی تکنیک زوریخ پذیرفته شد.
موقعی که در زوریخ بود تصمیم گرفت که معلم فیزیک بشود. برای رسیدن به این هدف دروس مربوطه را مطالعه کرد و برای کسب این مقام تبعه سویس شد . زندگی او در زوریخ از نظر مادی چندان رضایت بخش نبود. وضع مالی پدر روز به روز وخیم تر می شد ، و او دیگر نمی توانست مخارج تحصیل پسرش را بپردازد. خوشبختانه، یکی از بستگان ثروتمندش به آلبرت کمک کرد و خرج تحصیل او را برعهده گرفت.
باوجود اینکه اینشتین دانشجوی برجسته زرنگی بود و همیشه تشویق نامه های زیادی از استادان خود می گرفت، نتوانست به مقام معلمی برسد. از این رو، برای گذراندن زندگی در اداره ی ثبت اختراعات شهر برن در سویس به عنوان بازرس مشغول به کار شد.
ارائه نظریه نسبیت خاص:
در سال 1905 ، موقعی که در اداره ی ثبت اختراعات کار می کرد ، اینشتین تئوری نسبیت خاص را ارایه داد.این تئوری همانی بود که بعد ها از آن برای ساختن بمب اتم استفاده شد . تا آن زمان تمام اصول فیزیکی مبتنی بر قوانین نیوتون بود که دویست سال پیش از آن بصورت فرمول درآمده بود، و جواب گوی بیشتر مسایل فیزیک بود. اما اکنون قوانین نیوتون در مورد برخی مسایل صدق نمی کرد. مثلا اگر موشکی از یک ناو فضایی در جهت حرکت پرتاب شود سرعت آن برابر خواهد بود با مجموع سرعت موشک و ناو . اگر قوانین نیوتون در مورد نور بکار رود ، در حالتی که منبع نور به بیننده نزدیک شود سرعت نور زیاد می شود و اگر منبع نور از ناظر دور شود از سرعت نور کاسته خواهد شد.
آلبرت مایکلسون ، دانشمند نامدار آمریکایی و استاد آکادمی نیروی دریایی در آناپولیس ، با آزمایش هایی که انجام داد ثابت کرد که سرعت نور از قوانین نیوتون پیروی نمی کند.
اینشتین ، اساس فکر و تجربه اش را روی نتایج تحقیقات مایکلسون بنا نهاد و نظریه ای به این صورت بیان کرد
« صرف نظر از منبع نور و اینکه ناظر چه نوع حرکتی داشته باشد ، سرعت نور نسبت به تمام افراد مقداری است مساوی»
شروع جنگ جهانی دوم:
بعدها وی به دلیل جنگ جهانی دوم و تفکرات نازیستی هیتلربه ایالات متحده مهاجرت کردوسالها در همان جا درکنار دانشمندان بزرگی چون انریکو فرمی،پائولی و...کارکرد.
بعدها با پیشرفت ابزارهای آزمایش وقتی نظریات وی تحت آزمایش قرارگرفت با دقت بسیای درست از آب درآمد.
قانون تبدیل ماده به انرژی را بوجود آورد و ساختمان بمب اتمی را پیش بینی کرد . این قانون برای نخستین بار به راز انرژی عظیم خورشید پی برد
وی از کاربردفیزیک جدید در بمب اتمی ناراضی بود.به نظریه احتمالاتی درکوانتوم اعتقادی نداشت.اخلاق ورفتار به خصوصی داشت.