ثبت لحظه قبل و بعد از انفجار یک ستاره

بیگ بنگ: تیمی از ستاره‌شناسان لهستانی توانسته‌اند تصاویر نادری از یک ستاره کوچک را پیش از انفجار، حین انفجار و پس از آن در پدیده‌ای موسوم به “نو اختر کلاسیک” تهیه کنند.

تصویری هنری از یک انفجار نواختری

تصویری هنری از یک انفجار نواختری

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، این ستاره بخشی از یک منظومه دو ستاره‌ای است که در آن، یک کوتوله سفید گازی آنقدر از شریک بسیار بزرگتر کوتوله سرخ خود تغذیه کرده تا منفجر شود. این گونه انفجارها هر ۱۰ هزار تا یک میلیون سال یکبار روی می‌دهند. محققان انفجار نواختر V1213 Cen در صورت فلکی قنطورس ر ا که در فاصله ۶۳۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد، با کمک تلسکوپ ۱٫۳ متری رصدخانه لاس‌کامپاناس در شیلی مشاهده کردند.

این رصدها به عنوان بخشی از یک مطالعه وسیع‌تر با هدف یافتن ماده تاریک انجام شدند. مجموعه تصاویری که در طول زمان به عنوان بخشی از این پروژه تهیه شده بود، به ستاره‌شنان اجازه تا تصویر نواختر را پیش از انفجار در ماه مه ۲۰۰۹ پیدا کنند. این مطالعه حدود ۲۵ سال پیش آغاز شده بود و برای ۲۰ سال، تلسکوپ ۱٫۳ متری به رصد آن مشغول بود. تصاویر این رصدها در نهایت به محققان اجازه داد تا لحظات تکامل یک سیستم دو ستاره‌ای را مشاهده کنند.

تصاویر پیش از انفجار، حین انفجار و پس از آن

تصاویر پیش از انفجار، حین انفجار و پس از آن

این نوع نواخترها در مقایسه با ابرنواخترها، با یک کوتوله سفید شروع می‌شوند. کوتوله سفید در واقع هسته یک ستاره معمولی مثل خورشید پس از مرگ است که در یک مدار بسیار تنگ با یک ستاره فعال معمولی گیر می‌افتد. فاصله میان این دو ستاره چنان نزدیک است که گاز ستاره بزرگتر ظرف پنج ساعت به کوتوله سفید می‌رسد. این ماده اضافی روی سطح کوتوله سفید جمع می‌شود تا اینکه به یک انفجار هسته‌ای حرارتی منجر می‌شود. اما این انفجار فقط باعث پراکنده شدن مواد اضافه‌ای می‌شود که از ستاره بزرگتر روی کوتوله سفید جمع شده، در نتیجه کوتوله سفید پس از انفجار سر جایش باقی می‌ماند.

به گفته محققان، کل این سیستم از انفجار نواختر جان به در می‌برد و به این ترتیب، کل این فرآیند دوباره رخ می‌دهد. بعد از چند هزار سال، نواختری که مجددا منفجر شده دیگر برای کسی قابل مشاهده نخواهد بود. محققان به بررسی این سیستم ادامه خواهند داد و امیدوارند بتوانند رصدهای نزدیک مادون قرمز را از ستاره دوم ثبت کنند تا اطلاعات بیشتری در مورد آن دریافت کنند. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله nature منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: space.com

ثبت لحظه قبل و بعد از انفجار یک ستاره, ۵٫۰ out of 5 formed on 1 rating

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

شبیه‌ سازی تابش هاوکینگ در آزمایشگاه انجام شد!

بیگ بنگ: نتایج آزمایشی جدید برای شبیه‌ سازی تابش هاوکینگ در یک سیاهچاله ی آزمایشگاهی توانست از مهمترین نظریه‌های استیون‌ هاوکینگ درباره سیاهچاله‌ها پشتیبانی کند.

تصویری هنری از یک سیاهچاله

تصویری هنری از یک سیاهچاله

براساس گزارش BBC، جف استاینهار محققی است که توانست با شبیه‌سازی یک سیاهچاله درون حالت فوق‌ سردی از ماده که چگالش بوز-اینشتین نامیده می‌شود، تابش هاوکینگ را مشاهده کند، تشعشعاتی که استیون هاوکینگ پیش‌بینی آزادسازی آنها از دل یک سیاهچاله را کرده‌ بود. هاوکینگ اولین‌بار در سال ۱۹۷۴ این پیش‌بینی را انجام داد. براساس فیزیک کلاسیک، نیروی گرانش یک سیاهچاله به اندازه‌ای شدید است که هیچ‌ چیز، حتی نور نیز توان گریز از آن را ندارد. از این رو نظریه هاوکینگ بر فیزیک کوانتوم استوار است، عرصه‌ای از فیزیک که کوچکترین مقیاس‌ها را نیز در نظر می‌گیرد.

استیون هاوکینگ نخستین بار در سال 1974 نظریه تابش هاوکینگ از سیاهچاله ها را مطرح کرد.

استیون هاوکینگ نخستین بار در سال ۱۹۷۴ نظریه تابش هاوکینگ از سیاهچاله ها را مطرح کرد.

این تاثیرات کوانتومی امکان تاباندن ذرات را برای سیاهچاله‌ها فراهم می‌آورند به شکلی که در گذر زمان به تبخیر شدن سیاهچاله منجر خواهد شد. اما میزان این تشعشعات بسیار محدود است از این رو هرگز امکان مشاهده آن در یک سیاهچاله حقیقی به وجود نیامده‌ است. با این همه استاینهار شواهدی به دست آورده‌ است که نشان می‌دهد ذرات به صورت مداوم از سیاهچاله شبیه‌سازی شده‌اش می‌گریزند. علاوه بر این، ذرات فراری با ذرات همجوار خود که درون سیاهچاله کشیده می‌شدند، درهم‌تنیده یا در ارتباط بودند، یکی از نشانه‌های کلیدی که در نظریه هاوکینگ به آن اشاره شده‌ است.

چگالش بوز-اینشتین که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته‌ است، زمانی ایجاد می‌شود که ماده،‌ در این آزمایش اتم‌های سرد رادیوم درون یک لوله، تا درجه صفر مطلق سرد می‌شوند. در چنین محیطی صوت با سرعت نیم‌میلیمتر بر ثانیه حرکت می‌کند. با سرعت بخشیدن به اتم‌ها در میانه راه، استاینهار موفق به ایجاد افق رویداد در امواج صوتی شد.

تصویر جف استاینهار طراح این آزمایش

تصویر جف استاینهار طراح این آزمایش

در این آزمایش بسته‌های صوتی که فونونو‌ها نام دارند نقش ذرات درهم‌تنیده شده در حاشیه یک سیاهچاله را بازی می‌کردند. این یافته هنوز نتوانسته پاسخ یکی از گیج‌کننده‌ترین پرسش‌ها درباره سیاهچاله‌ها، یعنی “پارادوکس اطلاعات” را بیابد. یکی از مفاهیم نظریه هاوکینگ این است که اطلاعات فیزیکی، برای مثال خواص ذرات زیراتمی، در زمان انتشار تابش هاوکینگ نابود می‌شود. اما این مفهوم با یکی از قوانین فیزیک کوانتوم همخوانی ندارد. به گفته توبی وایزمن فیزیکدان نظری کالج امپریال لندن، این آزمایش از دیدگاه تجربی و فنی بسیار جالب توجه‌ است اما هیچ نکته جدیدی درباره یک سیاهچاله واقعی در آن نهفته نیست و تنها نظریه هاوکینگ را در محیطی آزمایشگاهی تایید می‌کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Nature Physics منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

شبیه‌ سازی تابش هاوکینگ در آزمایشگاه انجام شد!, ۵٫۰ out of 5 formed on 11 ratings

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

موتور فیزیکی ِ ذهن، میتواند آینده را پیش بینی کند!

بیگ بنگ: به گفته ی محققان بخش هایی از مغزمان که برای برنامه ریزی از آن استفاده می کنیم، دارای یک قابلیت درونی برای درک فیزیکی میباشند. این به اصطلاح “موتور فیزیک” به ما کمک میکند که بفهمیم جهان چگونه کار میکند، و اینکه در آینده چه روی خواهد داد، و تقریبا یک بخش مهم از پیشرفت تکاملی مهارتهای ماندگار ما هستند.

مکانهای موتور فیزیک در مغز در این تصویر با رنگ مشخص شده اند. - جیسون فیسکر/دانشگاه جانز هاپکینز

مکانهای “موتور فیزیک” در مغز در این تصویر با رنگ مشخص شده اند. – جیسون فیسکر/دانشگاه جانز هاپکینز

به گزارش بیگ بنگ، پروفسور جیسون فیسکر، دانشمند شناختی در دانشگاه جانز هاپکینز، منبع به ظاهر درک شهودی ما را با انجام یک سری آزمایشات ویدیویی پیدا کرد. مدل های کامپیوتری از برج های ساخته شده از بلوک های شبیه بلوک های بازی جنگا به آزمایش شوندگان نمایش داده شدند. از این افراد خواسته شد که پیش بینی کنند که این بلوک ها به چه جهتی می افتند و همچنین حدس بزنند که چند بلوک زرد یا آبی بودند.

در آزمایش های دیگر آزمایش شوندگان باید به یک ویدیو از نقطه هایی که روی یک صفحه به نمایش گذاشته می شدند را نگاه میکردند، از آنها درخواست شد که جهت رفتن آن نقاط را پیش بینی کنند. محققان در هر دو مورد دیدند که نواحی مغز در قشر پیش حرکتی و ناحیه حرکت تکمیلی، بیشترین واکنش را داشته اند. به گفته ی محققان این نواحی مربوط به پردازش تصویری نیستند بلکه همراه با برنامه ریزی و عمل هستند.

فیسکر گفت:”شهود و درک فیزیکی و برنامه ریزی برای کاری بطور نزدیکی در مغز به هم مرتبط اند.”؛ وی علاوه بر این گفت که مغز دائما محاسبات فیزیک را هرچه سریعتر انجام میدهد پس مردم آماده ی فهمیدن، اهمال، یا گرفتن هر تصمیم و عمل ِ مناسبی در حال حرکت هستند. “این شاید بدان جهت باشد که نوزادان مدلهای فیزیک جهان را در حال اسخوان بندی موتور مهارتهایشان، با ارتباط داشتن با اشیاء برای یادگیری اینکه چگونه رفتار میکنند، یاد میگیرند.”

در آزمایشات پایانی، داوطلبان در هنگام تماشای انواع مختلف کلیپ های ویدئویی، بعضی اکشن تر و بعضی کمتر، فعالیت های مغز خود را زیر نظر قرار دادند. دانشمندان ارتباطی دقیق بین محتوای فیزیکی یک کلیپ و فعالیت آن نواحی مغز را یافتند. نتایج میتواند کاربردهای مفیدی را در ساخت ربات هایی که خیلی بهتر مدل جهان فیزیکی را درک و جهت یابی می کنند، بکار رود، همچنین این تحقیقات در درمان شرایطی همچون کنش پریشی که در آن عملکردهای مغز دچار اختلال می شوند، مفید میباشند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه ی Proceedings of a National Academy of Sciences منتشر شده است.

ترجمه: هیمن یوسفی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: wired.co.uk

موتور فیزیکی ِ ذهن، میتواند آینده را پیش بینی کند!, ۵٫۰ out of 5 formed on 1 rating

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

راهکار های طراحی سایت کاربر پسند

websima

طراحی سایت بر اساس تمایلات و علایق کاربران سایت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد چرا که یک سایت با توجه بازدید کاربران خود ارزشمند می شود و هرچه تعداد بازدیدکنندگان یک سایت بیشتر باشد ارزش آن سایت افزایش پیدا می کند. در نتیجه در طراحی سایت با رعایت نکاتی از جمله لود سایت، چینش، کارایی و…. می توانید کاربران بیشتری را به سمت سایت خود جذب کنید و  از این طریق بازدید سایت خود را افزایش دهید.

با تمرکز بر نیاز های کاربران می توانید بازدهی سایت خود را افزایش دهید. بهتر است بدانید که آنچه که لازم است این است که حتی جزئیات کم می توانند تاثیرات مالی بزرگی داشته باشند.اگر شما برای وقت کاربران خود ارزش قائل هستید و می خواهید کاربران بهترین تجربه را روی سایت شما داشته باشند روی این نکات کوچک که تجربه کاربران را غنی می کند کار کنید. در این مقاله با هدف توسعه سایت شما برخی از را راهکار های طراحی سایت کاربر پسند را ارائه می دهیم

 لودینگ سایت

هنگام طراحی سایت باید سایتی را طراحی کنید که تمامی صفحات آن در حد امکان از سرعت بالایی برخوردار باشد. سرعت لود بالا در طراحی وب سایت به این معنی است که کاربران در هنگام رویارویی با صفحات شما زمان اندکی را سپری کنند. با توجه به اینکه امروزه زمان انتظار هر کاربر برای لود یک صفحه ۳ ثانیه می باشد و این زمان به زودی کاهش پیدا خواهد کرد، اگر یک سایت در عرض ۳ ثانیه لود نشود بیشترین احتمال را دارد که کاربران آن سایت را ترک کنند.

لودینگ سایت برای موتور های جستجو نیز از اهمیت ویژه  ای برخوردار می باشدو موجب می شود سایت شما نسبت به سایت های دیگر از ارزش و اعتبار بیشتری برخوردار باشد.

در نتیجه بهتر است کد نویسی سایت خود را بر مبنی سرعت لود بهتر انجام دهید و پس از طراحی سایت نیز از تصاویر با حجم کم استفاده کنید.

چینش اجزای مختلف سایت

یکی از راهکار های طراحی سایت کاربر پسند چینش اجزای مختلف سایت می باشد که باید با هدف دسترسی راحت به اجزای مختلف سایت ساخته شده باشد. چینش صفحه اصلی سایت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. بهتر است استراتژی صفحه اصلی به درستی ایجاد شود تا پس از طراحی کاربران به راحتی به اجزای مختلف سایت دسترسی پیدا کنند. شما می توانید در صفحات لندینگ سایت خود لینک سازی داخلی سایت خود را تقویت کنید که علاوه بر پیشرفت در سئو دسترسی به اجزای مختلف سایت نیز اسان شود. شما برای دسترسی راحت کاربران می توانید از هایپرلینک ها، لینک به صفحات مرتبط، نوار جستجو ، دسته بندی موضوعی و… استفاده کنید. البته استفاده از هریک از اجزای ذکر شده باید برحسب طراحی کلی سایت انجام شود تا با اسان کردن دسترسی تجربه کاربری مناسبی ایجاد شود.

بازاریابی شبکه های اجتماعی و بازاریابی محتوا را فراموش نکنید! این دو تکنیک می تواند تجارت شما را متحول کند.

توجه به تایپوگرافی سایت

یکی دیگر از راهکار های طراحی سایت کاربر پسند توجه به تایپوگرافی سایت می باشد.  تایپوگرافی که بر مبنی خوانایی متن پایه گذاری شده است، در طراحی سایت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

بازدید کنندگان سایت به طور معمول صبر و تحمل برای خواندن تک تک کلمات وب سایت را ندارند.اگر شما محتویات زیادی در سایت خود دارید از هدینگ ، عنوان ، زیر عنوان شماره گذاری و بولت گذاری در سایت استفاده کنید و استفاده از جملات و پاراگراف های کوتاه را فراموش نکنید.

انتخاب نوع نمایش محتوا و توجه به فاصله میان کلمات و نوع فونت یکی از نکاتی است که در طراحی سایت باید به آن توجه شود.

عدم استفاده از فرم های ورود

نکته ای که در طراحی سایت کاربر پسند اهمیت دارد این است که هرگز از فرم های ورود برای دسترسی به بخشی از سایت استفاده نکنید. چرا که کاربرانی که برای بدست آوردن اطلاعات وارد سایت شما می شوند به راحتی می توانند سایت شما را ترک کنند و به سایت های دیگر که اطلاعات را به صورت مجانی و راحت در اختیار کاربران می گذارند مراجعه کنند. در نتیجه در حد امکان از استفاده از فرم های ورود خودداری کنید تا دسترسی کاربران با سایت را تسهیل بخشید.

درصورتی که مجبور به استفاده از فرم های ورود می باشید، در حد امکان فرمی ساده و کوتاه تهیه کنید تا مزاحمتی برای کاربران ایجاد نکند.

در این مقاله به صورت کوتاه به راهکار های طراحی سایت کاربر پسند اشاره کردیم. یقینا رعایت موارد ذکر شده در طراحی وب سایت می تواند تاثیر بسزایی در افزایش بازدهی کل سایت داشته باشد.

اندازه‌گیری مغناطیس در ابعاد اتمی

بیگ بنگ: پژوهشگرانی از آزمایشگاه ملی اوک ریج در ایالات متحده و دانشگاه اوپسالا در سوئد فناوری میکروسکوپ الکترونی جدیدی را توسعه داده‌اند که قادر است مغناطیس را در ابعاد اتمی آشکارسازی کند. در این فناوری از انحرافات یا «اعوجاجات» برای تمرکز پرتوی الکترونی در میکروسکوپ استفاده می‌شود و می‌توان از آن در مطالعه‌ی حوزه‌های مغناطیسی در قطعاتی همچون هارد دیسک‌های کامپیوتری استفاده کرد.

1-newelectronmبه گزارش بیگ بنگ به نقل از انجمن فیزیک ایران، میکروسکوپ‌های الکترونی، بسیار شبیه به کاری که میکروسکوپ‌های اپتیکی در مورد نور انجام می‌دهند، پرتوهای الکترونی‌ را متمرکز می‌کنند. در این میکروسکوپ‌ها درست شبیه همتایان نوری‌شان، عدسی‌ها کامل نیستند که این باعث ایجاد انحرافاتی در تصاویر میکروسکوپی می‌شود. این انحرافات را می‌توان با استفاده از یک سیستم تصحیح انحراف به حداقل رساند. اکنون یوان کارلوس ایدروبو (Juan Carlos Idrobo) از اوک ایریج و همکارانش از چنان سیستمی برای واردساختن انحرافی ویژه‌ به پرتوی الکترونی‌شان استفاده کرده‌اند تا آن پرتو را نسبت به حوزه‌های مغناطیسی کوچک در یک ماده حساس کنند.

اتلاف انرژی الکترون

این فناوری جدید بر اساس اثری موسوم به «دورنگیِ دایروی مغناطیسی اتلاف انرژی الکترون(EMCD) کار می‌کند که در آن یک ماده‌ی مغناطیسی انرژی را با آهنگ‌های مختلف از پرتوی الکترونی(با مقادیر مختلف ممان زاویه‌ای اربیتالی) جذب می‌کند. در سال ۲۰۰۶ فیزیک‌دانانی از اتریش و آلمان نشان دادند که EMCD می‌تواند در میکروسکوپ الکترونی مورد استفاده قرار گیرد تا با استفاده از آن حوزه‌های مغناطیسی (به کوچکی ۱-۲ نانومتر) تصویربرداری شوند. اگرچه این اندازه‌ها کوچک‌اند اما هنوز بسیار بزرگ‌تر از تک‌تک اتم‌های جسم جامد است که حدود ۰٫۱ نانومتر اندازه دارند.

این پژوهش اخیر وضوح فضایی EMCD را بهبود می بخشد. در این تحقیق از این حقیقت استفاده شده که یک پرتوی الکترونی با نوع ویژه‌ای از اعوجاج با یک ماده‌ی مغناطیسی – بسیار شبیه به روشی که یک پرتوی الکترونی ممان زاویه‌ای اربیتالی را حمل می‌کند، اندرکنش‌ خواهد کرد. ایدروبو و همکارانش از سیستم تصحیح انحراف میکروسکوپ‌شان برای ایجاد یک پرتوی الکترونی با انحرافی موسوم به «آستیگمات مرتبه‌ی چهار» استفاده کرده‌اند. آنها این پرتوی الکترونی را به نمونه‌ای از جنس اکسید لانتانیم منگنز آرسنیک(LaMnAsO) شلیک کرد‌ه‌ و از تکنیکی موسوم به طیف‌سنجیِ اتلاف انرژی الکترونی(EELS) برای تحلیل چگونگی اتلاف انرژی الکترون در عبور از نمونه استفاده کرده‌اند. آنها قادرند با روبش این پرتو در طول نمونه تصویری از نظم آنتی‌فرومغناطیس شطرنجی در ماده را ایجاد کنند. به ویژه آنها توانسته‌اند جهت ممان مغناطیسی اتم‌های منگنز همسایه را که از بالا به پایین بشکل تناوبی تغییر می‌کرد را ببینند.

بی‌نظمی شدید

به بیان ایدروبو: «آستیگمات مرتبه‌ی چهار نوعی نمایش اعوجاج در عدسی‌های الکترونی است. لیوان پر از آبی را فرض کنید. اگر لیوان را در فاصله‌ی معینی از یک جسم قرار دهید می‌توانید ببینید که چگونه لیوان همچون یک عدسی عمل می‌کند. با این حال توجه خواهید کرد که این بزرگ‌نمایی در مرکز لیوان بهتر بوده و در لبه‌های آن بشدت بهم می‌خورد. این اعوجاج کروی است».

فناوری وان کارلوس ایدروبو می‌تواند در بسیاری از آزمایشگاه‌های علمِ مواد بکار رود.

فناوری وان کارلوس ایدروبو می‌تواند در بسیاری از آزمایشگاه‌های علمِ مواد بکار رود.

«اگر لیوان بجای آنکه کروی بود پهن‌تر یا بلندتر بود شما می‌توانستید آستیگمات مرتبه‌ی دو را بدلیل اینکه نور کانون‌های مختلف دارد در جهت‌های عمودی و افقی لیوان ببینید. آستیگمات مرتبه‌ی چهار در آن عدسی‌هایی اتفاق می‌افتد که چهار جهت مختلف دارند؛ هر جهت با صفحات مترکز کننده‌ای که به اندازه‌ی ۴۵ درجه نسبت بهم چرخش دارند.» دلیل اینکه چرا پژوهشگران از آستیگمات مرتبه‌ی چهار برای اندازه‌گیری نظم مغناطیسی در LaMnAsO استفاده کرده‌اند این است که این ماده تقارن مرتبه‌ی چهار دارد.

ابزاری محبوب

به گفته‌ی ایدروبو این دستاورد به دو دلیل حائز اهمیت است. اولاً نشان می‌دهد، برخلاف اینکه اعوجاج همیشه چیز بدی بحساب می‌آمده، اعوجاجات در پرتوهای الکترونی را می‌توان برای انجام اندازه‌گیری‌های مفید بکار برد. دوماً روشی که آن‌ها برای کنترل پرتوی الکترونی توسعه داده‌اند را می‌توان براحتی در میکروسکوپ‌های الکترونی عبوری روبشی با تصحیح اعوجاج جاسازی کرد. وی می‌افزاید: «چون اغلب آزمایشگاه‌های مشخصه‌یابی علوم مواد مدرن از این نوع ابزار استفاده می‌کنند، مطالعه‌ی مغناطیس در مواد با وضوح‌های فضایی بالا در دسترس بسیاری از دانشمندان قرار خواهد گرفت».

این تیم پژوهشی می‌گوید اکنون سعی در آن داریم تا ببینیم چگونه می‌توان همراه با مغناطیس دیگر پدیده‌های فیزیکی را با این پروب‌های اعوجاجی اندازه گرفت. به بیان ایدروبو: « از آنچه که می‌توانیم انجام دهیم، ایده‌هایی در سر داریم. بسختی کار می‌کنیم تا ببینیم تا کجا می‌توانیم پیش رویم. بگوش باشید!» جزئیات بیشتر این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: physicsworld.com

اندازه‌گیری مغناطیس در ابعاد اتمی, ۴٫۳ out of 5 formed on 4 ratings

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

ستاره‌ای در حال نابود کردن سیاره‌ی خود

ستاره‌ای در حال نابود کردن سیاره‌ی خود

دانشمندان معتقدند چون این سیاره به ستاره‌ای که دور آن می‌چرخد نزدیک است و نیز جاذبه‌ی ضعیفی دارد، توانایی نگهداری مولکول سبک هیدروژن در جو خود را ندارد. اما هلیوم بدلیل داشتن جرم مولکولی بالاتر در جو این سیاره باقی مانده است.
اما برای آن‌که بتوان هیدروژن جو یک سیاره را به طور کامل خالی کرد، نیاز به زمانی در حد میلیاردها سال است. پس اگر نظریه‌ی دانشمندان صحیح باشد، این سیاره هم اکنون نیز در حال از دست دادن هیدروژن است.
منجمان با استفاده تلسکوپ فضایی هابل به تازگی ابری از هیدروژن را در اطراف این سیاره رصد کرده‌اند. شکل انحنادار و دم مانندی که ابر دور سیاره دارد نشان می‌دهد که این ابر در حال دور شدن از سیاره توسط ستاره‌ای است که دور آن می‌چرخد.
در عکس زیر می‌توانید درون این ابر را مشاهده کنید. کمبود هیدروژن و مولکول‌های آلی در GJ 436b این سیاره را به رنگ خاکستری در آورده است که با سیاره‌هایی که تا به حال دیده‌ایم بسیار متفاوت است.

این سیاره نپتون گرم نیز نامیده می‌شود؛ چرا که با دارا بودن جرمی معادل ۲۳ برابر کره‌ی زمین، از لحاظ جرمی به نپتون نزدیک‌تر است و گرم خوانده می‌شود. چون در فاصله‌ی چندین میلیون کیلومتری در حال چرخش به دور ستاره‌ی خود است. اندازه‌گیری‌های منجمان نشان می‌دهند که در هر ۲.۶ روز زمینی، نور این ستاره کم می‌شود؛ طوری که گویا شیئی مانع آن شده است. این کم شدن نور در حد یک درصد بوده و بسیار کم است؛ اما منجمان توانایی اندازه‌گیری این مقدار کم را نیز دارند.
منجمان این ستاره را که در فاصله‌ی ۳۰ سال نوری از زمین قرار دارد، قبل، حین و بعد این گذر ستاره از مقابل آن مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها از تلسکوپ عکاسی اسپکتروگراف ، با استفاده از نور فرابنفش که هیدروژن علاقه‌ی زیادی به جذب آن دارد، ستاره‌ی مذکور را تحت‌نظر گرفتند. آن‌ها دریافتند مقدار نور فرابنفشی که از ستاره دریافت می‌شود، دو ساعت قبل گذر سیاره و سه ساعت بعد از آن، افت ۵۰ درصدی را نشان می‌دهد.
همچنین منجمان می‌توانند با این بررسی سرعتی که اتم هیدروژن دور ستاره می‌چرخد را نیز اندازه‌گیری کنند. با استفاده از مدلسازی سه بعدی، بهترین احتمال، وجود ابری دم مانند از هیدروژن است که به دنبال سیاره می‌چرخد.
آن‌چه که اتفاق می‌افتد به نظر این است که هیدروژن سبک وزن به دلیل نزدیک بودن به ستاره در حین گذر از مقابل آن، داغ می‌شود. این داغ شدن باعث ایجاد بی‌نظمی و تحرک در بین اتم‌های هیدروژن شده و اتم‌ها از سیاره‌ی خود دورتر می‌شوند. سپس نور ستاره به این اتم‌های پرتحرک، نیروی بیشتری می‌دهد و آن‌ها را از جاذبه‌ی سیاره رها می‌کند.
این نیرو به قدر کافی قدرتمند نیست و نمی‌تواند اتم‌های هیدروژن را به دور دست‌ها هدایت کند. این اتفاق باعث می‌شود اتم‌های هیدروژن، ابری در اطراف سیاره تشکیل دهند و با چرخش سیاره، حالت دم مانند به خود بگیرند و سیاره را شبیه به ستاره‌ای دنباله‌دار جلوه دهند. وجود این ابر هیدروژنی باعث جذب نور فرابنفش می‌شود. عامل افزایش جذب قبل از گذر سیاره، هیدروژن موجود در ابرها و عامل افزایش جذب بعد از گذر، اتم‌های هیدروژن موجود در قسمت دم مانند هستند.
این ستاره در حال تبخیر و از بین بردن سیاره‌ی خود است. همانطور که اشاره شد، میلیاردها سال زمان لازم است تا هیدروژن یک سیاره به طور کامل تخلیه شود و سیاره‌ی GJ 436b نیز میلیاردها سال سن دارد. پس این اتفاق باعث کاهش هیدروژن و کمبود متان در جو آن شده است.
این سیاره به هیچ عنوان شباهتی به سیاره‌های نزدیک ما ندارد که این عامل باعث تبدیل آن به پدیده‌ای جذاب می‌شود. هدف علم، تحقیق بیشتر در مورد جهان هستی است و این موارد شگفت‌انگیز می‌توانند به عنوان انگیزه‌ای برای دانشمندان برای ادامه‌ی راه عمل کنند.

چرا یوسین بولت اینقدر سریع است؟

بیگ بنگ: چگونه است که یوسین بولت قهرمان دوی ۱۰۰، ۲۰۰ متر و ۴۰۰ متر امدادی ِ المپیک در سه دوره ی پیاپی تا این حد سریع است؟ پاسخ سوالی که این روزها همه می پرسند در این مقاله است.

Bolt-op-formaatبه گزارش بیگ بنگ، او رکورد ِ دوی ۱۰۰ متر را با زمان ۹٫۵۸ ثانیه و دوی ۲۰۰ متر را با ۱۹٫۱۹ ثانیه در اختیار دارد. بی شک او سریع ترین انسان روی این سیاره است. و سوالی که برای هر فردی مطرح می شود این است که “چگونه بولت تا این حد سریع است؟” دکتر آیان بزودیس مدیر آزمایشگاه بیومکانیک ورزشی در دانشگاه کاردیف متروپولیتن، نظر کارشناسی خود را در این زمینه ارائه کرده است.

به گفته ی وی “در نهایت، توانایی در ایجاد فشار روی مسیر است که تعیین میکند بولت یا هر کس ِ دیگری تا چه اندازه سریع است.” «به ویژه در دوی سرعت این فشار های زیاد باید در فواصل زمانی کوتاه ایجاد شوند. اولین تماس پس از جدا شدن پا از بلوک استارت، پس از حدود ۰٫۰۲ ثانیه است که کم کم به ۰٫۰۱ ثانیه در حداکثر سرعت کاهش می یابد.» «تحقیقات نشان میدهد افردی که دوندگان سرعت ِ بهتری هستند عموما نیروی بیشتری را در زمان ِ کمتری ایجاد میکنند، بنابراین باید در هر تماس با زمین قدرتمند باشند.»

gettyimages-589524624اما عوامل دیگری نیز در اتمام دوی ۱۰۰ متر زیر ۱۰ ثانیه موثر است. به گفته ی بِزودیس مشخصا سه ویژگی کلیدی در این زمینه تاثیر گذار است: ۱- توانایی در ایجاد نیروهای زیاد در فواصل زمانی کوتاه به ویژه روی همسترینگ و عضلات سرینی. ۲- توانایی تغییر مسیر نیروها از حالت افقی تر در فاز شتابگیری به حالت عمودی تر در حداکثر سرعت مهم است، در دوی سرعت، وضعیت اولیه خم شدن به سمت جلو است که سپس به وضعیت صاف تر با بالا آوردن زانو تغییر میکند. ۳- و سرانجام توانایی رسیدن به یک رابطه ی مطلوب بین طول گام و سرعت گام با مهارت زیاد است.

بزودیس توضیح می دهد که بدن یوسن بولت برای دوی سرعت المپیک غیر عادی است و شما به راحتی متوجه می شوید که با قد ۱۹۵ سانتی متر به معنی واقعی کلمه از رقبای خود یک سر و گردن بلندتر است. پاهای بلندش به او این امکان را می دهد که ۱۰۰ یا ۲۰۰ متر را در گام های کمتری طی کند و این به سبب طول گام برتر او نسبت به رقیبانش است. بولت به طور متوسط ۴۱ گام در ۱۰۰ متر بر می دارد، در حالیکه سایر دوندگان ِ سرعتی، چیزی بین ۴۳ تا ۵۰ گام برمیدارند. این بدان معناست که طول گام آنها حدود ۲۰ سانتی متر کوتاه تر از بولت با طول گام ۲ متر و نیم است. وقتی شما توانایی این جامائیکایی را برای طی مسیر در گام های کمتر و نیز اعمال نیرویی قابل توجه روی مسیر در نظر می گیرید، در می یابید که چرا بولت افسانه ای برای سرعت ساخته شده است.

ترجمه: ستاره مجیب/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: walesonline.co.uk

چرا یوسین بولت اینقدر سریع است؟, ۵٫۰ out of 5 formed on 2 ratings

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

آیا جاذب ِ بزرگ ما را نابود خواهد کرد؟

بیگ بنگ: جایی، در اعماق نهان و غیرقابل دسترس کیهان، بسیاردورتر از محدوده‌ی امان کهکشان خانه‌ ما، راه شیری، یک هیولا نهفته است. به آرامی و کاملا احتناب‌ناپذیر ما را به سمت خود می‌کشد. در طول میلیاردها سال، این هیولا ما و هرآنچه نزدیک ما قرار دارد را به سمت خود می‌کشد. تنها نیرویی که در این مقیاس عظیم فاصله و در میان دوره‌های زمانی کیهانی عمل می‌کند و پایدار است، نیروی گرانش می‌باشد. فارغ از هرچه که این هیولا در خود دارد، جاذبه یک نیروی عظیم و بی امان می‌باشد.

تصویر ماورابنفش از ناحیه‌ای کوچک از خوشه‌ی کهکشانی ویرگو که شامل بیش از 1300 کهکشان است که در یک توده متراکم شده‌اند و فقط 65 میلیون سال نوری با ما فاصله دارند.

تصویر ماورابنفش از ناحیه‌ای کوچک از خوشه‌ی کهکشانی ویرگو که شامل بیش از ۱۳۰۰ کهکشان است که در یک توده متراکم شده‌اند و فقط ۶۵ میلیون سال نوری با ما فاصله دارند.

به گزارش بیگ بنگ، ما این هیولا را “جاذب ِ بزرگ” می‌نامیم و طبیعت واقعی آن، تا به امروز برای ما کاملا ناشناخته و رمزآلود است. توجه کنید که این هیولا فعلا برای ما شبیه یک راز بزرگ است و قرار نیست تا همیشه اینگونه بماند. جاذبِ بزرگ، برای نخستین بار در سال ۱۹۷۰ و در زمانیکه اخترشناسان در حال بررسی امواج مایکروویو پس زمینه‌ی کیهانی ( امواج باقیمانده از جهان اولیه) بودند کشف شد. این اخترشناسان متوجه شدند که یک سمت کهکشان راه شیری به مقدار اندکی (در حدود یک هزارم درجه فارنهایت!) گرمتر از سمت دیگر آن می‌باشد. این موضوع نشان‌ دهنده‌ی این است که کهکشان راه شیری در فضا با سرعت ۳۷۰ مایل بر ثانیه (معادل ۶۰۰ کیلومتر در ثانیه) حرکت می‌کند. اخترشناسان با وجود اینکه می‌توانند سرعت‌های بالای فضایی را اندازه‌گیری کنند اما نمی‌توانند مبدا آن‌ را توضیح دهند.

ناحیه‌ی توقف

سوال اول این است که چرا در جهان اولیه راز وجود دارد؟ اخترشناسان خبره‌ای هستند که در کارشان در مورد مسائل فضایی بسیار عالی عمل می‌کنند. بنابراین، شما فکر می‌کنید که کاری ندارد که! یک نفر یک تلسکوپ را در مسیر حرکت کهکشان خانه‌ی ما قرار دهد و به سادگی این راز را مشخص کند. اما، یک مشکل بسیار بزرگ وجود دارد: جاذب ِ بزرگ هر آنچه که باشد، در صورت فلکی قنطورس پنهان شده است و صفحه‌ی کهکشان راه شیری ما دقیقا مسیر دید ما را در این جهت قطع می‌کند و مانع از دید ما می‌شود. کهکشان ما پر است از ستاره‌های خرده ریز، ذرات گرد و غبار و مقدار بسیار زیادی گاز و تمام این خرده‌ ریزها، مانع از رسیدن نور از نقاط دیگر جهان به ما می‌شود.

بنابراین، ما بسیار عالی می‌توانیم نقشه‌های بسیار خوبی از ساختار جهان در مقیاس بزرگ رسم کنیم مگر در جایی که مجبور باشیم از میان کهکشان خودمان جهان اطراف را به نظاره بنشینیم. این بخش دراماتیک، همان بخشی است که ستاره شناسان به آن “ناحیه‌ی توقف” می‌گویند. و متاسفانه، هیولای بزرگ دقیقا آن پشت در عمق ناحیه‌ی توقف نشسته است و شناسایی آن بسیار سخت است. خوشبختانه، یک تغییر اساسی در این خصوص رخ داده است. اشعه‌ی ایکس و رابزار اخترشناسان مستقیماً به میان عمق تیره و تاریک راه شیری نشانه روی کرده و در نتیجه، شناخت بخش مبهم و رازآلود جهانی که ما تاکنون شناخته‌ایم آغاز شده است.

خوشه ای که در این تصویر نشان داده شده یک ناهنجاری گرانشی را داراست که به عنوان جاذب بزرگ شناخته میشود و دارای نوری است که از جاذبه ی گرانشیش نشات می گیرد.

خانه را در مقیاس بزرگ‌تر ببینیم

برای آنکه بفهمیم چه اتفاقی در خصوص جاذب ِ بزرگ می‌افتد، نیاز داریم که یک تصویر بزرگ را ببینیم. و بزرگ در اینجا یعنی: بزرگترین چیزی که بتوان تصور کرد. ورای کهکشان راه شیری، نزدیکترین همسایه‌ی کهکشانی ما با اندازه‌ و فاصله‌ای معقول قرار گرفته است: کهکشان آندرومدا. فاصله‌ی این کهکشان با ما چیزی حدود ۲٫۵ میلیون سال نوری می‌باشد که در مقیاسی که ما اکنون در آن صحبت می‌کنیم این اندازه چیزی شبیه یک خیابان است. کهکشان‌های راه شیری، آندرومدا و مثلث و چند کهکشان کوچک‌تر که گروه محلی را تشکیل داده‌اند از طریق نیروی گرانش به یکدیگر متصل شده و یک توده‌ی متراکم را به وجود آورده‌اند که فاصله‌ی درونی آن چیزی در حدود ۱۰ میلیون سال نوری می‌باشد.

قطعه‌ی بزرگ دیگری که در مسیر ما قرار گرفته، خوشه‌ی سنبله می‌باشد که در مرکز گروه محلی کهکشانی ما در جهان شکل گرفته است: بیش از ۱۳۰۰ کهکشان که در یک توده، متراکم شده‌اند و فقط ۶۵ میلیون سال نوری با ما فاصله دارند. خوشه سنبله نیز از طریق نیروی گرانش تشکیل شده و این دقیقا همان چیزی است که شما فکر می‌کنید یعنی: کهکشان‌ها و دیگر اعضای این خوشه در حالت معلق کنار هم قرار گرفته و به وسیله‌ی گرانش متقابل در هم گره خورده‌اند.

اندکی بزرگتر از آنچه تاکنون گفته شد، ساختارهای فوق کهکشانی هستند که اندکی تیره و مبهم می‌باشند. مجموعه‌ای عظیم از کهکشان‌ها وجود دارد که به آنها “ابرخوشه کهکشانی” گفته می‌شود و برای مدت طولانی نام مشخصی نداشتند و آزادانه “Eh”  نامیده می‌شدند. ابرخوشه‌ها از خوشه‌ها بزرگتر و از جهان کوچک‌تر هستند. این ابرخوشه‌ها اسامی جالبی دارند که یا از صور فلکی که ما بر روی نقشه‌ی ساختار آنها می‌بینیم، آمده‌اند و یا از نام فضانوردان قدیمی. برای مثال: ابرخوشه سنبله، ابرخوشه هیدرا-قنطورس، ابرخوشه خوش ترکیب و غیره. تعریف ابرخوشه، به ما کمک می‌کند که یک کار مطالعاتی جدی را شروع کنیم. برای مثال روشن کنیم که پیرامون جاذب ِ بزرگ چه اتفاقاتی در حال رخ دادن است.

تصویر تعدادی از کهکشان های گروه محلی

تصویر تعدادی از کهکشان های گروه محلی

حرکت با جریان

ما در یک جهان سلسه مراتبی زندگی می‌کنیم. در طی ۱۳ میلیارد سال گذشته، مواد به یکدیگر می‌چسبند و خوشه‌های کوچک را به وجود آوردند، که آنها نیز در هم ادغام می‌شوند و خوشه‌های بزرگ‌تر را ساختند. این خوشه‌ها نیز باز به یکدیگر چسبیده و با ادغام شدن در هم، خوشه‌های عظیم‌تری را شکل دادند. به نظر می‌رسد که این جشن رو به پایان است، از حدود ۵ میلیارد سال قبل که انرژی تاریک شروع به حکمرانی در کیهان کرد…. البته این موضوع مقاله‌ای دیگری است.

جهان ما از کهکشان‌ها، گروه‌ها و خوشه‌ها تشکیل شده است. گروه محلی ما به وسیله‌ی راه شیری و آندرومدا به عنوان سرپرستان تصادم کیهانی در ۵ میلیارد سال قبل، متراکم شده است.  گروه محلی خودش در میان گروه‌ها ی کوچک و خوشه‌های کوچک‌تر که در بزرگراه جاذبه‌ای در مرکز شهر خوشه‌ی سنبله گشت می‌زنند و در مرکز ابرخوشه‌ی سنبله قرار دارد. و تمام این چیزها، راه شیری، آندرومدا، خوشه‌ی سنبله و محیط اطرافشان به سمت جذب‌کننده‌ی بزرگ کشیده می‌شوند. ترکیب بیشتر (بخوانید: تمامی) نظرات در خصوص ناحیه‌ی توقف و بیشتر (تمامی) نظرات در خصوص فهم اینکه ابرخوشه واقعا چیست، ما را به سمت گشودن و کشف رمز جذب کننده‌ی بزرگ هدایت می‌کند.

مطالعه‌ی سرعت کهکشان‌هایی که در همسایگی ما قرار دارند به جای لکه‌های بزرگ کهکشان، به ارائه‌ی تعریف بهتری از ابرخوشه ها کمک بیشتری می‌کنند. تعریف بهتری که از ابرخوشه ها ارائه شده این است: حجمی از فضا که در آن تمامی کهکشان‌ها به سمت یک مرکز واحد جریان می‌یابند. این تعریف به ما کمک می‌کند که جهان محلی خود را بهتر بشناسیم. ابرخوشه‌ی سنبله یک شی مستقل و تنها نمی‌باشد، بلکه یکی از بازوها (و اندکی ترسناک است اما یکی از بازوهای فوق‌العاده بزرگ) از یک ساختار بسیار بزرگ‌تر می‌باشد که به آن ابر خوشه‌ی لانیکیا(Laniakea) می‌گویند.

در این تصویر محل قرار گیری کهکشان راه شیری را در ابر خوشه عظیم لانیکیا مشاهده می کنید. این ابر خوشه کهکشانی ۵۲۰ میلیون سال نوری گستردگی دارد. هر ذره سفید نشان دهنده کهکشان های همسایه ماست.

این جذب کننده خیلی هم بزرگ نیست

با نگاه به ساختارهای فوق‌العاده بزرگ از جریان مواد، از میان لنز تلسکوپ‌ها به آسانی می‌توان فهمید که چه اتفاقی در خصوص جاذب ِ بزرگ در حال رخ دادن است. ما در یک جهان سلسله مراتبی زندگی می‌کنیم که ساختارهای کوچک مانند قطعات یک الگوی بسیار بزرگ، در کنار یکدیگر قرار گرفته و ساختارهای بزرگ‌تر را تشکیل می‌دهند. کهکشان‌های راه شیری و آندرومدا سرپرستان گروه محلی هستند که ساختارهای کوچک‌تر را به سمت مرکز کشیده و متراکم می‌کنند. تمام اجزای ابرخوشه‌ی سنبله به سمت یک مرکز کشانده می‌شوند: خوشه‌ی سنبله.

تمام چیزهایی که درون ابرخوشه‌ی لانیکیا قرار دارد به درون مرکز آن در حال سقوط است. جایی که در حال حاضر به وسیله‌ی خوشه نورما(Norma) اشغال شده است و مجموعه‌ای از تمام گازها و کهکشان‌هایی که در آن به ما ضربه وارد می‌کنند. بنابراین، جاذب ِ بزرگ یک شی نیست بلکه یک محل است. مرکز کانونی توده‌ای متراکم از جهان ما؛ که در انتهای فرآیندهای حرکتی و انفجاری در بیش از ۱۳ میلیارد سال قبل، شکل گرفته است و طبیعت آن از جریان‌ها و مواد جهان ما ساخته شده است. این فرآیند چگونه شروع شده است؟ خب، این موضوع در مقالات دیگر بررسی خواهد شد…

پیش از پایان بحث باید بگوییم که: جاذب ِ بزرگ نمی‌تواند برای مدت طولانی بزرگ باقی بماند. در حقیقت ما هرگز به آن دست نخواهیم یافت؛ زیرا، پیش از آنکه ما بخواهیم کاری انجام دهیم، انرژی تاریک خوشه‌ی نورما را از هم شکافته و آن‌ را از ما دور خواهد کرد. خوشه‌ها همانگونه که هستند باقی می‌مانند اما ابرخوشه‌ها هرگز به اندازه‌ی نامشان زندگی نخواهند کرد. بنابراین خیالتان راحت باشد: ما چیزی برای ترسیدن از جاذب ِ بزرگ نداریم!

مترجم: ندا حائری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: space.com

آیا جاذب ِ بزرگ ما را نابود خواهد کرد؟, ۴٫۹ out of 5 formed on 22 ratings

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

چگونه زرافه ها چنین گردن هاى بزرگی را پرورش دادند؟

بیگ بنگ: وقتى به حیواناتى با سازگارى خیلى بالا فکر مى کنیم، بى شک نام زرافه به ذهنمان خطور مى کند. همراه دیگر سازگارى هاى حیوانات مانند دندان هاى گربه ى دندان خنجرى و زور و قدرت میگوى دهان پا، زرافه یکى از بارزترین مشخصه هاى تکاملى را دارد؛ گردنش.

giraffeبه گزارش بیگ بنگ، بسیارى از دانشمندان بر روى این حیوان تحقیق کرده اند که همه ى آنها در تلاش اند به علت تکامل این گردن پى ببرند. نظریه اى مشهور ولى نادرست از لامارک، دانشمندى که فرضیه هایش را قبل از داروین مطرح کرده بود، حاکى از آن است که زرافه ها با کش آمدن به سمت شاخه هاى درختان، به تدریج چنین گردن هاى بزرگى را پرورش دادند. زرافه ها با انجام مکرر این کار، نه تنها گردن خود را بلندتر کردند، بلکه سپس این رشد (گردن هاى دراز) را به بچه هاى خود انتقال دادند.

هنگامى که کتاب “خاستگاه گونه ها”ى داروین انتشار یافت، عقاید زمانه دگرگون شد. نظریه ى پذیرفته شده درباره ى تکامل زرافه این است که زرافه هایى که بلندترین گردن ها را داشتند، ژن هایشان را با “انتخاب طبیعى” منتقل کردند و میلیون ها سال طول کشید تا ما این حیوان را به آن صورتى که امروز هست ببینیم. دو عامل ساده زرافه ها را به سمت دراز کردن گردنشان کشاند؛ نیاز به غذا و نیاز به زاد و ولد. در حال حاضر، زرافه ها به مراتب بلندترین چرنده در زیست بوم خود هستند و به همین دلیل، مى توانند به غذایى دست یابند که هیچ حیوان دیگرى قادر به دستیابى به آن نیست.

lkulbdsz5t6emhiphucbاین برترى آشکار به ماده ها کمک کرده تا نرهایى را انتخاب کنند که گردن هاى بلندتر و محکم ترى دارند. نرها در نبردهایى با زدن گردن هایشان به یکدیگر، زور و قدرت را تعیین مى کنند. اغلب، این نبردها مى تواند منجر به آسیب دیدگى جدى یا حتى مرگ شود. چنین خطرهایى فقط منجر به پیروزى سالم ترین نرها شده است و بدین طریق، آنها “انتخاب” مى شدند که ژن هاى خود را منتقل کنند. این انتخاب، همراه با عوامل دیگر سبب شده این حیوانات گردن هایى داشته باشند که طولشان مى تواند به  ١/٨ متر و وزنشان به حدود ٢٧٠ کیلوگرم برسد.

تاریخچه ى تکامل زرافه ما را به حدود ۵٠ میلیون سال قبل باز مى گرداند. حیوانى شبیه به آنتلوپ به دو گونه تکامل یافت که تا امروز باقى مانده اند. بسیارى از این حیوانات در سراسر اوراسیا و آفریقا پرسه مى زدند تا اینکه منقرض شدند یا به حیواناتى تکامل یافتند که امروزه آنها را مى بینیم. اعضاى باقى مانده از خانواده ى “زرافگان”، اُکاپى (زرافه گردن کوتاه) و زرافه هستند که هر دوى آنها در آفریقا زندگى مى کنند. بسیارى دیگر از اجداد منقرض شده ى زرافه وجود داشتند و فسیل هایشان باقى مانده است.

دانشمندان با استفاده از این فسیل ها توانستند از چگونگى تکامل گردن زرافه ها از نظر کالبدشناختى سر در بیاورند. با وجود داشتن چنین گردن هاى بزرگى، در واقع تعداد مهره هاى گردن زرافه ها به اندازه ى انسان است. تنها ٧ مهره در گردن پستانداران وجود دارد و این بدان معناست که گردن زرافه مهره هایى دارد که طول هر کدام حدود ١ فوت است! در حقیقت به جاى اضافه شدن استخوان هاى بیشتر به ساختار بدن زرافه ها، تنها مهره هاى گردنشان بلندتر شده است. این افزایش طول، مسئول دراز شدن گردن است. اگر مهره ى گردن زرافه ى امروزى را با اجداد منقرض شده اش مقایسه کنیم، مى توانیم بفهمیم که کى و کجا این افزایش طول آغاز شد.

giraffe-vertebraeاین تصویر، مهره های گردن بسیاری از گونه های مختلف را با مهره های گردن زرافه مقایسه می کند

یک پژوهش اخیر از “ملیدا دانوویتز” و تیمش در موسسه دانشکده ى تکنولوژى طب استخوان درمانى نیویورک به دقت به بررسى نمونه هاى فسیل اجداد زرافه پرداخت (با تمرکز ویژه بر مهره ى گردن و جمجمه ى این حیوانات). با کمال تعجب، این تنها مهره ها نبودند که در حال دراز شدن بودند، بلکه جمجمه ها نیز درازتر مى شدند. یک خانواده ى جدید که احتمالا از اجداد زرافه بوده اند، “Prodremotherium” نامیده شدند که قبل از پیدایش زرافگان زندگى مى کردند. این خانواده خصوصیاتى بسیار شبیه به زرافگان و نیز یکى از اجداد شناخته شده ى زرافه ها یعنى “Canthumeryx” داشتند. هر دوى این خانواده هاى اجدادى آغاز هاى افزایش بیش از حد طول گردن را که در زرافه های امروزى دیده مى شود در خود داشتند.

این مقاله که در نشریه ى “Royal Society Open Science” منتشر شد، در طول ١۵ میلیون سالى که زرافگان مى زیستند و در طى ۵٠ میلیون سال تکامل اجدادى گردن هاى دراز، به طور مفصل ابعاد مختلف هر مهره ى گردن که در این بازه زمانى رشد کرده را مورد بحث و بررسى قرار داده است. بسیار گونه ها و خانواده ها قبل از زرافگان وجود داشتند که همه ى آنها افزایش طول یکى از گردن یا جمجمه را از خود نشان دادند. بیشتر دانشمندان هم عقیده اند که گرچه غیر منتظره است اما جمجمه در واقع اولین بخش خانواده ى زرافه بود که شروع به دراز شدن کرد.

تعیین زمان دقیق شروع این فرایند کار دشوارى است چرا که فسیل ها به ندرت یافت مى شوند، اما در طى دوره ى زمانى نسبتا کوتاه ١۵ میلیون سال گردنى به اندازه ى یک انسان کامل رشد کرد. این حیوانات شگفت آور و تاریخچه ى تکاملشان نه تنها مى تواند به ما کمک کند که درباره ى آنها و رفتارشان بیشتر بفهمیم، بلکه کمک مى کند درک کنیم چگونه در صورت اعمال فشارهاى مناسب، تکامل یا فرگشت مى تواند هر حیوانى را به سرعت تغییر دهد.

ترجمه از: مجتبى فیاضى/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: evolution-institute.org

چگونه زرافه ها چنین گردن هاى بزرگی را پرورش دادند؟, ۵٫۰ out of 5 formed on 1 rating

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام ‘سایت علمی بیگ بنگ’ و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.