همه نوشته های علم نجوم

نسبیت خاص برای همه

بیگ بنگ: حتما تا به حال نام نظریه نسبیت خاص را شنیده‌اید و احتمالا می دانید که پشت این نظریه فیزیکدان بزرگ آلمانی، آلبرت اینشتین ایستاده است. این نظریه در کنار نسبیت عام دیدگاه ما را نسبت به جهان ِ اطرافمان متحول ساخت. در ابتدا می خواهیم تعریفی کلی از نسبیت خاص داشته باشیم و سپس به تفصیل آن را بررسی نماییم.

نسبیت خاص: این نظریه بر این فرض استوار است که همه قوانین علم برای ناظرانی که حرکت آزاد دارند، صرف نظر از سرعتشان، یکسان است.

سرعت نور

در سال ۱۸۶۵ میلادی فیزیکدان بزرگ، “جیمز کلارک ماکسول” سرعت نور را تقریبا ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه اعلام نمود. دانشمندان به این فکر افتادند که باید چیزی وجود داشته باشد که بتوان سرعت نور را نسبت به آن سنجید. با توجه به اینکه امواج صوت در هوا منتشر می شوند، آنها در نظر گرفتند که امواج نور در ماده‌ای بنام اتر منتشر می شوند. بر اساس نظر آنان اتر در سراسر فضا آکنده است و حتی در فضای خالی نیز وجود دارد.

در سال ۱۸۸۷ میلادی “آلبرت مایکلسون” فیزیکدان و “ادوارد مورلی” شیمی‌دان آزمایشی مهم انجام دادند. با توجه به اینکه زمین درون اتر و در مدار خود دور خورشید حرکت می کند، آنها انتظار داشتند که حاصل اندازه‌گیری سرعت پرتویی از نور در جهت حرکت زمین درون اتر(وقتی که به سوی منبع نور حرکت می کنیم) بیشتر از سرعت نور در هنگام حرکت در راستای قائم بر حرکت زمین( وقتی به سوی منبع نور حرکت نمی کنیم) باشد. اما نتیجۀ اندازه‌گیری پرتویی از نور در این دو حالت این بود که سرعت در هر دو وضعیت دقیقا برابر است.

در بین سال‌های ۱۸۸۷ و ۱۹۰۵ دانشمندان بسیاری تلاش کردند که استدلال درستی برای نتیجه‌ی آزمایش مایکلسون و مورلی ارائه دهند. “هندریک لورنتز” یکی از این دانشمندان بود. ایدۀ او این بود که در اتر اجسام منقبض می شوند و ساعت‌ها کندتر کار می کنند. او هنوز به وجود اتر اعتقاد داشت. اینشتین یکی دیگر از این دانشمندان بود. او آزمایشی ساده اما جالب ترتیب داد. او در نظر گرفت که دو ناظر داریم. ناظر اول در ایستگاه قطار ایستاده است و ناظر دوم سوار بر قطاری پر سرعت است و در وسط آن نشسته است. شرایط آزمایش به شکلی بود که  ناظر اول در هنگام عبور قطار از کنار ایستگاه در وسط آن قرار می‌گیرد و درست در همین زمان دو صاعقه به طور همزمان یکی به عقب و دیگری به جلوی قطار برخورد می کنند.

طبق مشاهدۀ ناظر اول که در ایستگاه است هر دو صاعقه در یک زمان به قطار برخورد کرده‌اند. اما اگر حادثه را از دید ناظر دوم ببینیم نتیجه متفاوت است. او می بیند که صاعقه اول به جلوی قطار می خورد و صاعقه دوم کمی بعد به عقب قطار برخورد می‌کند. به نظرتان مشاهدۀ کدام یکی از این دو ناظر درست است؟ در واقع مشاهدۀ هر دوی آنها کاملا صحیح است. زیرا مکان هیچکدام از آنها مزیت خاصی نسبت به دیگری ندارد و در نتیجه نمی‌توانیم هیچ کدام را بر دیگری برتری دهیم. در واقع ناظر اول چون فاصلۀ یکسانی از هر دو صاعقه دارد، برخورد آنها به قطار را در یک زمان می‌بیند. ناظر دوم هم فاصلۀ یکسانی از هر دو صاعقه دارد اما چون به سمت صاعقه جلوی قطار در حرکت است پس آن را زودتر از صاعقه‌ای که به عقب قطار برخورد می‌کند، می‌بیند.

بر اساس نتیجۀ این آزمایش، مفهوم زمان مطلق که نیوتن و ارسطو اعتقاد محکمی به آن داشتند زیر سوال رفت. مفهوم زمان مطلق نشان دهندۀ این است که معیار واحدی برای سنجش زمان تمام جهان وجود دارد و روند گذر زمان برای تمام ناظران در هر جایی که باشند و هر سرعتی داشته باشند یکسان است. اما همان‌طور که آزمایش جالب اینشتین نشان می‌دهد هر ناظر معیار خودش را برای سنجش زمان دارد. پس با قاطعیت می‌توان گفت که زمان مطلقی وجود ندارد و علاوه بر آن فاصله نیز نسبی است.

اینشتین در سال ۱۹۰۵ در نظریۀ نسبیت خاص بیان داشت که اگر مفهوم زمان مطلق را کنار بگذاریم دیگر نیازی به وجود اتر نیست. در واقع همان‌طور که پیش‌تر گفته شد فرض اصلی و بنیادی نظریه نسبیت خاص اینشتین این است که تمام قوانین علم برای هر کسی که حرکت آزاد دارد صرف نظر از سرعتش یکسان است، بر همین اساس است که سرعت نور برای هر ناظری با هر سرعتی یکسان است. این فرض نتایج بسیار بسیار مهمی را به ارمغان آورد. یکی از مهمترین نتایج اصل هم ارزی جرم و انرژی است که ما آن را به صورت فرمول معروف E=mc2 می‌شناسیم.

در این فرمول E نشان دهندۀ انرژی، m نشان دهندۀ جرم و c نشان دهنده‌ سرعت نور است. در ریاضیات اگر ثابتی را از یک طرف فرمول حذف کنیم، طرف اول با طرف دوم هم ارز می‌شود. در فرمول E=mc2 ، c2 که نشان دهنده‌ مجذور سرعت نور است ثابت است چرا که سرعت نور مقداری ثابت است. پس اگر این عدد ثابت را از طرف دوم معادله حذف کنیم از یک طرف E می‌ماند که انرژی است و از طرف دیگر m می‌ماند که جرم است و می‌گوئیم جرم با انرژی هم ارز است و در زبان ریاضی آن را به صورت E  نشان می دهیم.

طبق نتیجۀ این فرمول مقدار کمی ماده می تواند مقدار زیادی انرژی آزاد کند. این نتیجه بود که باعث ساخت بمب اتم شد. بسیاری از مردم اینشتین را دربارۀ ساخت بمب اتم مقصر می‌دانستند، این درست مثل این می ماند که نیوتن را مقصر سقوط هواپیما بدانیم چون گرانش را کشف کرده است! می‌خواهیم توضیح ساده‌ای هم از چگونگی ساز و کار بمب‌های اتمی به شما بدهیم. همان طور که می‌دانید اتم دارای دو جزء است. هسته و الکترون‌ها. هسته خود از دو جزء مهم به نام‌های پروتون و نوترون ساخته شده است.

همان طور که می‌دانید الکترون‌ها بار منفی و پروتون‌ها بار مثبت دارند و نوترون‌ها خنثی هستند. با توجه به اینکه بارهای همنام یکدیگر را دفع می‌کنند این مسئله که چگونه اجزای هسته کنار هم باقی مانده اند و چرا هسته از هم نمی‌پاشد مسئله‌ جالب و اندکی هم گیج کننده است. در واقع پایداری اتم به علت وجود نیروی هسته‌ای قوی است که یکی از  نیروهای چهارگانه است. نکته بسیار حیرت‌انگیزتر دیگر این است که مجموع جرم‌های اجزای تشکیل دهندۀ هسته از جرم هسته بیشتر است! این مطلب دقیقا به علت انرژی پیوند هسته‌ای است.

به فرمول زیر توجه  کنید:

Δmc2 = انرژی پیوند هسته‌ای

m در واقع تفاوت میان جرم هسته و جرم اجزای هسته به طور جداگانه است و اگر آن را در مجذور سرعت نور ضرب کنیم مقدار انرژی پیوند هسته‌ای بدست می آید. آزاد شدن این انرژی باعث به وجود آمدن انرژی بسیار زیاد ابزارهای هسته‌ای است. وقتی یک نوترون پر انرژی وارد یک هستۀ سنگین مانند اورانیوم ۲۳۵ می شود باعث از هم پاشیدن این هسته سنگین می گردد و در اثر آن انرژی بسیار زیادی آزاد می گردد.

یکی از دیگر نتایج مهم این است که هیچ چیز نمی‌تواند با سرعتی برابر سرعت نور یا سریع‌تر از آن حرکت کند مگر اینکه خود از جنس نور باشد و از جرم بی‌بهره باشد. طبق اصل هم ارزی جرم و انرژی هر چه بر سرعت یک جسم افزوده شود بر جرم آن نیز افزوده می‌شود. هر چه سرعت یک جسم به سرعت نور نزدیک شود این مطلب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. وقتی جسمی سرعتی برابر ۱۰% سرعت نور داشته باشد تنها نیم درصد بر جرم طبیعی اش افزوده می‌شود. وقتی جسمی سرعتی برابر ۹۰% سرعت نور داشته باشد جرم آن بیش از دو برابر می‌شود. و بر همین اساس وقتی سرعت جسم به سرعت نور برسد جرم آن بینهایت خواهد شد. رساندن این میزان از جرم به سرعت نور ناممکن است.

یکی از افکار اعجاب‌انگیز و جالب اینشتین که بر اساس نسبیت خاص پایه‌گذاری شده است پارادوکس دوقلوها نامیده می‌شود. در این مسئله ما دو برادر دوقلو را در نظر می گیریم. یکی از برادرها سوار بر فضاپیمایی می شود و با سرعتی نزدیک به سرعت نور راهی یک سفر فضایی می شود. وقتی برادر به زمین باز گردد خواهد دید که برادر دیگرش که در زمین مانده بود بسیار پیرتر از اوست.

یعنی روند گذر زمان در فضا و در سرعت بالا برای او کند شده است و در واقع او اثر اتساع زمان را تجربه کرده است. هر چقدر سرعت شما بیشتر شود روند گذر زمان برایتان کندتر خواهد شد و با رسیدن به سرعت نور زمان برای شما متوقف خواهد شد. به قول هاوکینگ پارادوکس دوقلوها برای کسانی یک پارادوکس است که هنوز ته دل خود به زمان مطلق باور دارند. اما واقعا چرا زمان برای شخصی که با سرعتی بالا حرکت می‌کند کندتر می‌گذرد؟ برای پی‌بردن به پاسخ این سوال به مثال زیر توجه کنید:

فرض کنید دو ناظر وجود دارد که یکی سوار بر قطاری است که با سرعتی نزدیک به سرعت نور در حرکت است و دیگری در ایستگاه قطار ایستاده است. در واگنی که ناظر اول بر آن سوار است پرتویی از نور مدام به دیواره انتهای قطار می‌خورد و سپس بازتاب می‌کند و به دیوارۀ ابتدای و واگن برخورد می‌کند و به همین ترتیب به حرکتش ادامه می‌دهد. ناظر درون قطار می‌بیند که هر بار پرتوی نور مسیری به اندازۀ طول قطار را می‌پیماید. اما مشاهدات ناظر بیرون قطار چیز دیگری را بیان می‌دارد. ناظر بیرون قطار می بیند که نور مسیری چند برابر آنچه ناظر اول دیده  را می‌پیماید زیرا قطار وقتی پرتوی نور در واگن آن در حال حرکت است حرکت می‌کند و پرتوی نور در واقع پس از چند متر حرکت قطار به انتهای واگن آن می‌رسد.

پس از نظر ناظر دوم، نور فاصلۀ بیشتری را طی کرده است تا به انتهای واگن برسد. بر همین اساس او باید مدت زمانی را هم که طول می‌کشد تا نور از ابتدا به انتهای واگن برسد بیشتر از ناظر اول حساب کند، چون بر اساس نسبیت هر ناظر با هر سرعتی باید سرعت نور را مقداری ثابت اندازه‌گیری کند. سرعت نور از تقسیم مسافت طی شده بر زمانی که طول کشیده تا نور مسافت را طی کند به  دست می‌آید و از آنجایی که ناظر دوم مسافت بیشتری را اندازه گرفته زمان هم باید به همان نسبت بیشتر از زمان اندازه‌گیری شده توسط ناظر اول باشد. پس در واقع زمان برای ناظر اول که سوار بر قطاری پر سرعت است کندتر از  ناظر دوم که نسبت به او ساکن است می‌گذرد و در نتیجه او دیرتر پیر می‌شود.

در جملۀ بالا از عبارت ناظر دوم نسبت به ناظر اول ساکن است استفاده کرده‌ایم. این عبارت یعنی چه؟

هنگامی که در حال حرکت هستید مثلا در ماشین در حال حرکت یا در هنگام دوچرخه سواری با قاطعیت تمام می‌توانید بگوئید که درخت ثابت است و من در حال حرکت. در اینجا درخت یا هر شئ ثابت دیگر چارچوب مرجع نامیده می‌شود. چارچوب مرجع معیاری است برای سنجیدن ویژگی‌های یک جسم مثل سرعت و … در واقع شما حرکت یا ثابت بودن خودتان را با توجه به جسمی ثابت مشخص می‌کنید. اما فرض کنید که در فضایی خالی از هر نوع شئ رها شده‌اید. در این حالت چگونه خواهید گفت که در حال حرکتید یا نه؟ شما نمی‌توانید حرکت یا ثابت بودنتان را بدون وجود چارچوب مرجع مشخص کنید. از سوی دیگر هیچ چارچوب مرجع واحدی برای تمام جهان وجود ندارد. همان‌طور که می‌دانید زمین در حال گردش به دور خورشید است پس درخت همراه با آن به دور خورشید می‌گردد. بنابراین درخت ثابت نیست بلکه نسبت به شما ثابت است و شما نسبت به آن در حال حرکت هستید. پس حرکت امری نسبی است.

ارتباط نسبیت با میدان مغناطیسی

همان طور که می دانید میدان مغناطیسی حاصل حرکت بارهای الکتریکی است. جالب اینجا است که به خاطر نسبی بودن حرکت، میدان مغناطیسی هم نسبی است. اگر، شما نیز همراه بار حرکت کنید به طوری که بار نسبت به شما ثابت باشد، هیچ میدان مغناطیسی وابسته به بار نخواهید داشت. پس می توان گفت که میدان مغناطیسی با نسبیت در ارتباط است. آلبرت اینشتین برای اولین‌بار این مطلب را در نخستین مقالۀ خود درباره نسبیت خاص مطرح ساخت. نام این مقاله در باب الکترودینامیک اجسام متحرک بود. در واقع نسبیت خاص با قوانین حرکت نیوتن مطابقت داشت، اما سپس گسترش یافت و با نظریه ماکسول و سرعت نور مطابقت پیدا کرد.

سخن پایانی

همان طور که مطرح شد نظریه نسبیت خاص نظریه خوبی است و نظریه ماکسول و سرعت نور را تحت پوشش قرار می دهد. اینشتین پس از ۱۰ سال نظریۀ کامل‌تر خودش بنام نسبیت عام را مطرح ساخت که علاوه بر موضوعات مطرح شده در نسبیت خاص گرانش را بر حسب یک انحنای فضا-زمان چهار بعدی توضیح می دهد. هر چند که این نظریه، نظریه خوبی است اما با این همه اشکالاتی بر آن وارد است. یکی از اشکالات این است که این نظریه عدم قطعیت نظریه کوانتومی را با خود نیامیخته است. و این ناسازگاری در نزدیکی یک تکینگی دردسر ساز است، چون ما برای بررسی یک تکینگی باید نظریه‌ای داشته باشیم که ترکیبی از دو نظریه نسبیت عام و مکانیک کوانتوم باشد. در این صورت بسیاری از اسرار کیهان از جمله تکینگی را می توان به راحتی توضیح داد. البته آشتی دادن مکانیک کوانتوم با نسبیت عام کاری بس دشوار است چون نسبیت عام ساختمان کلان جهان را توضیح می دهد و مکانیک کوانتوم با ابعاد بسیار بسیار کوچک سر و کار دارد.

نویسنده: محمد زلف خانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع:

کتاب جهان در پوست گردو نوشته استیون هاوکینگ

کتاب تاریخچه زمان نوشته استیون هاوکینگ

کتاب فیزیک مفهومی نوشته پل جی.هیوئیت

ماهواره ناسا تصاویر عجیبی را از تپه های شنی مریخ شکار کرد

ماهواره ناسا تصاویر عجیبی را از تپه های شنی مریخ شکار کرد

فاش شدن اسرار سیاره سرخ همچنان ادامه دارد. به تازگی ناسا تصاویر دیده نشده‌ای را از سطح این همسایه مرموز ما منتشر کرده است؛ عکس‌هایی که تپه های شنی مریخ و ظاهر عجیب آن‌ها را نمایش می‌دهند.

تصاویر تپه های شنی مریخ که به وسیله دوربین های‌رایز (HiRISE) نصب شده روی مدارگرد شناسایی مریخ شکار شده‌اند، جزئیات تازه‌ای را درباره سطح این سیاره آشکار کرده‌اند. طبق گفته‌های دانشمندان، این عکس‌ها فرسایش سطحی ناشی از بادهای مریخی را در ابعاد و جزئیاتی که تاکنون دیده نشده بود، به تصویر می‌کشند.

در عکس زیر تعدادی از تپه های شنی مریخ را می‌بینیم که در کنار یکدیگر، ساختاری عظیم و هلالی شکل را تشکیل داده‌اند؛ ساختارهایی که از آن‌ها به عنوان تپه های شنی بارخان (Barchan dunes) یاد می‌شود. این تپه های هلالی شکل در شرایطی به وجود می‌آیند که باد به طور مداوم، در یک جهت بوزد. حالا دانشمندان با علم بر این موضوع، درک بهتری از بادهای مریخی پیدا کرده‌اند.

بر اساس توضیحات دانشمندان، جهت تپه های شنی مریخ حاکی از آن است که بادهای غالب در سطح سیاره، از راست به چپ (شرق به غرب) می‌وزند. تداوم وزش این بادها موجب می‌شود که دانه‌های شن، در طول تپه‌ها به سمت بالا حرکت کنند؛ ظاهر موج‌دار تپه‌ها نیز به همین علت است.

پس از اینکه دانه‌های شن به بالاترین نقطه رسیدند، از شیب تندی به پایین سرازیر می‌شوند و به همین دلیل است که این سمت تپه‌های شنی، موج‌دار نیست. همچنین طبق اعلام ناسا این جابه‌جایی دانه‌های شن، حرکت آهسته‌ی تپه‌ها در طول زمان را در پی دارد.

در دیگر تصویر ثبت شده با دوربین های‌رایز، می‌توان دید که فرسایش موجب نمایان شدن لایه‌هایی با رنگ روشن در سطح مریخ شده است که احتمالا، رسوبات ته‌نشین شده هستند. همچنین تپه‌های شنی باریک و پراکنده‌ای نیز دیده می‌شوند.

ناگفته نماند که عملکرد دوربین HiRISE، به طول موج‌های مرئی نور وابسته است و به نوعی، مشابه چشم انسان کار می‌کند. البته یک لنز تلسکوپی دارد که امکان ثبت عکس‌هایی را با رزولوشن بسیار بالا ممکن می‌سازد؛ به طوری که در ماموریت‌های اکتشافی سیاره‌ای، نظیر این تصاویر پیدا نمی‌شود.

وضوح عکس‌ها به حدی است که به دانشمندان امکان می‌دهد، اجسام یک متری موجود در سطح مریخ را از یکدیگر تشخیص داده و مرفولوژی آن‌ها را به شکلی بی‌سابقه مورد مطالعه قرار دهند.

مدارگرد شناسایی مریخ (MRO) در تاریخ ۱۲ آگوست ۲۰۰۵، سوار بر راکت اطلس V-401 عازم سفر فضایی خود شد. مدت ماموریت ابتدایی این مدارگرد، تنها دو سال بود؛ اما تاکنون بیش از ۱۲ سال و ۱۱ ماه از عمر خود را به شناسایی مریخ گذرانده است. دوربین های‌رایز MRO، یک تلسکوپ بازتابی ۰.۵ متری و بزرگترین دوربین تلسکوپی حمل شده به عمق فضا در تاریخ ماموریت‌های فضایی است.

زمین تخت گرایان چگونه اعتدال بهاری و پاییزی را توجیه می‌کنند؟

زمین تخت گرایان چگونه اعتدال بهاری و پاییزی را توجیه می‌کنند؟

هستند افرادی که کروی بودن زمین را یک تئوری توطئه می‌دانند و به تخت بودن آن باور دارند. اما وقوع پدیده‌ اعتدال بهاری یا پاییزی، می‌تواند در تضاد با باور آن‌ها باشد. در ادامه به چگونگی مواجهه زمین تخت گرایان با این دو پدیده خواهیم پرداخت.

هر ساله در آغاز فصل بهار (تقریبا اول فروردین ماه در نیمکره شمالی)، پدیده‌ای موسوم به اعتدال بهاری رخ می‌دهد و با تابیدن خورشید درست از بالای خط استوا، طول روز و شب در کره زمین (یا صفحه زمین به قول زمین تخت گرایان) برابر می‌شود. در آغاز فصل پاییز نیز، خورشید در نقطه اعتدال پاییزی قرار گرفته و شرایطی مشابه با اعتدال بهاری به وجود می‌آورد؛ با این تفاوت که این‌بار به جای حرکت به سمت شمال، مسیر جنوب آسمان را در پیش می‌گیرد.

اما برای زمین تخت گرایان که دنیا را یک صفحه تخت قلمداد می‌کنند؛ توضیح دادن اعتدال بهاری و پاییزی مساله چالش‌برانگیزی است. چرا که اساسا بدون در نظر گفتن انحراف محوری کره زمین و چرخش آن که باعث دور و نزدیک شدن قطب‌ها به خورشید می‌شود، چه توضیحی برای تغییر فصل‌ها وجود دارد؟ اصلا چگونه طلوع و غروب خورشید ممکن خواهد بود؛ اگر همواره در حال تابش روی تمام سطح صاف زمین باشد؟ یا اگر به قول زمین تخت گرایان، قطب شمال در مرکز زمین قرار دارد؛ وجود جهات مختلف روی قطب‌نما چه توجیهی می‌تواند داشته باشد؟

افراد معتقد به تخت بودن زمین در طول سال‌ها و حتی قرن‌های گذشته، پاسخ‌هایی را برای این پرسش‌ها ارائه داده‌اند که در ادامه با شما به اشتراک خواهیم گذاشت. اما در ابتدا باید این هشدار را بدهیم که برای درک توجیهات آن‌ها، باید دانسته‌های علمی خود را درباره کروی بودن زمین و گردش سیارات منظومه شمسی به دور خورشید، کنار بگذارید.

اعتدال بهاری و پاییزی از دیدگاه زمین تخت گرایان

خورشید بسیار کوچک است!

در مقبول‌ترین نقشه‌ی زمین تخت گرایان، قطب شمال در مرکز صفحه زمین قرار دارد و قاره جنوبگان (قطب جنوب) همانند یک دیوار یخی پهناور، دورتادور دنیا را احاطه کرده؛ خط استوا نیز حلقه‌ای را بین این دو شکل داده است.

حلقه استوا در زمین تخت

اکثر این افراد اتفاق نظر دارند که هنگام اعتدال بهاری و پاییزی، خورشید دقیقا روی حلقه استوا قرار گرفته و حول آن می‌چرخد. ولی مدل ارائه شده توسط آن‌ها، چرایی برابر بودن طول روز و شب را به خوبی تشریح نمی‌کند.

در حالی که ما خورشید را به عنوان یک گوی عظیم و مملو از گازهای انفجاری در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری از خود می‌شناسیم، زمین تخت گرایان آن را یک جسم نورانی کوچک و شناور در نزدیکی زمین می‌پندارند. اما چقدر کوچک و تا چه اندازه نزدیک؟

«ساموئل بیرلی روبوتام» که یکی از نظریه پردازان قدیمی زمین تخت گرا بود با انتشار کتابی در سال ۱۸۸۱، قطر خورشید را تنها ۵۲ کیلومتر عنوان کرد. او همچنین گفت که بسته به ماه‌های مختلف، خورشید در فاصله ۶۴۰ الی ۱۱۳۰ کیلومتری بر فراز زمین حرکت می‌کند.

امروزه بسیاری از زمین تخت گرایان فاصله خورشید از ما را ۵۰۰۰ کیلومتر تخمین می‌زنند؛ اما اصل ایده‌ی روبوتام همچنان در بین این جماعت، پرطرفدار باقی مانده است. به اعتقاد آن‌ها:

خورشید در مسیرهای دایره‌ای شکل به دور قطب شمال حرکت می‌کند. وقتی که بالای سر شما باشد، روز و اگر نه شب است. نور آن منطقه محدودی را روشن کرده و همانند یک نورافکن بزرگ بر فراز زمین عمل می‌کند.

آن‌ها می‌گویند همین حرکت دورانی خورشید، تغییر فصول را موجب می‌شود. بر اساس یک نظریه پرطرفدار، خورشید در ماه ژوئن (ابتدای تابستان) به نزدیک‌ترین فاصله از قطب شمال می‌رسد و در شش ماه بعدی، به شکل مارپیچ به دیوار یخی در لبه دنیا نزدیک می‌شود. در ماه دسامبر (ابتدای زمستان)، خورشید مسیر معکوس را در پیش گرفته و با حرکت مارپیچ، بار دیگر به سمت قطب شمال می‌آید. هنگام اعتدال بهاری و پاییزی، حرکت خورشید دقیقا به دور حلقه استوا است و در چنین موقعیتی، نور خود را به نیمی از دنیا می‌تاباند.

آیا چنین چیزی ممکن است؟

این توضیح اشکالاتی دارد. نخست اینکه اگر خورشید در ارتفاع ۵۰۰۰ کیلومتری از زمین مسطح گردش کند، هرگز غروب نخواهد کرد؛ حتی در جنوبی‌ترین عرض‌های جغرافیایی. به عنوان مثال در جریان اعتدال بهاری، اگر خورشید هنگام حرکت در حلقه استوا درست بالای آمریکای جنوبی قرار گرفته باشد؛ باز هم از دورترین نقطه نسبت به آن یعنی استرالیا، قابل رویت خواهد بود. این موضوع با یک مدل‌سازی ویدیویی هم به تصویر کشیده شده است.

از طرفی آن‌طور که ما می‌دانیم در اعتدال بهاری و پاییزی، خورشید دقیقا از شرق طلوع و دقیقا در غرب غروب می‌کند (در زمان‌های دیگر، مقداری به شمال یا جنوب انحراف دارد). ولی در صورت تخت بودن زمین، این موضوع وقتی می‌تواند واقعیت داشته باشد که نور خورشید به طور همزمان، در صدها زوایه مختلف خم شود؛ زیرا همه شهرها در فاصله یکسانی از خورشید قرار ندارند. برخی مدل‌های کامپیوتری این را نیز به اثبات رسانده‌اند.

تاکنون هیچ‌یک از مدل‌های ارائه شده توسط زمین تخت گرایان، این اشکالات را برطرف نکرده است؛ اما آن‌ها همچنان به باور خود پایبند هستند و ظاهرا این داستان، سر دراز دارد.

خیره به سحابی هلیکس

بیگ بنگ: آیا این سحابی مارپیچی به شما خیره شده است؟ خیر، حداقل از لحاظ بیولوژیکی اینگونه نیست، اما کاملا شبیه چشم به نظر می رسد. این جرم به نام سحابی هلیکس شناخته می‌شود، زیرا مانند این است که شما به یک محور مارپیچی نگاه می کنید.

Helix Campbellدر واقع، این سحابی دارای هندسۀ پیچیده‌ای نظیر رشته‌های شعاعی و حلقه‌های خارجی گسترده، است. سحابی هلیکس (NGC 7293) یکی از درخشان‌ترین و نزدیکترین نمونه‌های یک سحابی سیاره‌نماست، یعنی یک ابر گازی که در پایان حیات یک ستارۀ خورشید مانند به وجود آمده است. در این فرایند هستۀ ستاره‌ای مرکزی باقیمانده که قرار است به یک ستاره کوتوله سفید تبدیل شود، این هسته با چنان انرژی زیادی می درخشد که گاز از قبل خارج شده را دوباره می تاباند. این عکس برجسته که در نور تابیده شده توسط اکسیژن (با رنگ آبی نشان داده شده) و هیدروژن (رنگ قرمز) گرفته شده ظرف ۷۴ ساعت نوردهی در طول سه ماه از یک تلسکوپ کوچک در حومۀ ملبورن، استرالیا به ثبت رسیده است. کلوزآپ لبه داخلی سحابی مارپیچی نقاط گازی پیچیده‌ای با منشا نامعلوم را نشان می دهد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

جاده سرخ به سمت ماه

بیگ بنگ: نه این راه خوبی برای رسیدن به ماه نیست. در این تصویر یک انطباق تصادفی را یم بینیم که بین هواپیما و ماه رخ داده است. رد هواپیما معمولأ به رنگ سفید ظاهر می شود، اما حجم بزرگی از هوا به سمت خورشیدِ در حال غروب ترجیحأ نور آبی را کنار زده و یک هالۀ قرمز رنگ به این دنباله داده است.

PlaneTrailMoon Staigerدر فواصل دوردست پشت این هواپیما یک هلال ماه قرار دارد که آن نیز به رنگ قرمز دیده می شود. این عکس برجسته که یک ماه پیش برفراز وله در سوئیس گرفته شده، لحظه‌ای پس از غروب خورشید را نشان می دهد زیرا هواپیما و رد آن هنوز در نور خورشید دیده می شوند. ظرف چند دقیقه، متأسفانه این چشم‌انداز بی‌نظیر به پایان رسید. زیرا هواپیما از کنار هلال ماه عبور کرد و از میدان دید خارج شد. همچنین رد هواپیما کم‌کم تار و سپس ناپدید شد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

دانشمندان به بررسی نشانه‌های خودآگاهی پرداختند

بیگ بنگ: علی‌رغم طیف وسیع اکتشافات علمی که درک و بینش ما را از بدن انسان ارتقا می بخشند، هنوز اطلاعات بسیار ناچیزی درباره مغز داریم؛ بالاخص، ماهیت آگاهی که رازی بزرگ در دنیای علم است.

consciousness mind patterns x

در مطالعۀ جدید مشخص شد که گویا یکی از جنبه‌های خودآگاهی ریشه در ارتباطات پیچیده در میان نواحی مختلف مغز دارد.

به گزارش بیگ بنگ، صرف‌نظر از قرن‌ها فلسفه بافی در خصوص عوامل دخیل در یک ذهنِ آگاه، دانشمندان علوم اعصاب حالا میخواهند با تحقیقات خود پرده از این راز بردارند. تحقیق حاضر قصد دارد تا آن دسته از نشانه‌های عصبی را شناسایی کند که از وجود خودآگاهی حکایت دارند. برای مثال، این فرصت میتواند برای جامعه پزشکی فراهم آید تا بیماران هشیار و بیهوشی را که از آسیب‌های مغزی رنج می برند، تفکیک کنند؛ به ویژه در مواردی که افراد توانایی برقراری ارتباط را ندارند.

۱۵۰ نفر در این مطالعه شرکت کردند و تحت عکسبرداری «MRI» هم قرار گرفتند. برخی از شرکت کنندگان دچار بیماری بودند، در حالیکه برخی دیگر در شرایط سلامت کامل قرار داشتند. محققان چهار الگوی فعالیت عصبی خاص شناسایی کردند که می تواند جایگاه یک فرد در طیف را از هشیار به بیهوش تغییر بدهد. در پیچیده‌ترین الگو، ارتباط دینامیک میان ۴۲ ناحیه مغزی مختلف شناسایی گردید. این الگوی فعال از هماهنگی در سرتاسر مغز عمدتا در افراد سالم، بیدار و هشیار دیده شد. در انتهای دیگر طیف، ساده‌ترین الگو قرار داشت که پیوستگی‌های نزدیک در مغز را نشان می داد. این الگو غالبا در بیماران کاملا نباتی دیده شد.

نکته جالب این است که بر اساس این مطالعه، تعداد زیادی از بیماران الگوهای عصبی متغیری داشتند؛ یعنی این الگوها برایشان در نوسان قرار داشت. برای مثال، برخی از بیماران در حالات نباتی فعالیت‌های عصبی پیچیده‌تری داشتند، اما این فعالیت‌ها کوتاه و مختصر بود. پس میتوان چنین استنباط کرد که بعضی از بیماران نباتی و فاقد هشیاری (خودآگاهی) شاید وارد حالت‌های کوتاهی از خودآگاهی بشوند. پس از اینکه از افراد خواسته شد تا عکس یا فعالیتی را در ذهن‌شان تصور کنند، این الگوی خودآگاهی فعال در بیماران نباتی فعال گردید. همزمان که آرامبخش به افراد تزریق شده بود، مورد اسکن هم قرار گرفتند. در حالت کاملا آرام و تسکین یافته، الگوهای عصبی پیچیده ناپدید شدند. در این شرایط، هر دور افراد سالم و نباتی کمترین الگوی عصبی فعال را تجربه کردند.

«داوینیا اسپیو فرناندز» محقق و یکی از نویسنده‌های این مقاله اینطور می گوید: «این الگوی پیچیده زمانی ناپدید شد که افراد تحت هوشبری عمیقی قرار داشتند؛ پس این نکته تایید می شود که روش‌های ما به سطح خودآگاهی بیماران حساس بوده است، نه آسیب مغزی یا واکنش‌پذیری خارجی آنها.» یکی از پیامدهای اصلی تحقیق حاضر این است که به میتوان این نوید را به پزشکان و خانواده‌ها داد تا در آینده راه بهتری برای درک اینکه آیا فرد کاملا بیهوش هنوز هم توانایی تفکر آگاهانه را دارد یا خیر. یکی دیگر از جنبه‌های نویدبخش تحقیق آن است که خودآگاهی/هشیاری می تواند به واسطه برخی روش‌ها دستخوش تغییر قرار بگیرد. فرناندز افزود: «شاید در آینده راه‌هایی برای تعدیل خارجی این نشانه‌های خودآگاهی و احیای میزانی از خودآگاهی/هشیاری در بیماران بدست بیاید.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newatlas.com

ناسا: سال ۲۰۱۸ در رتبه چهارم گرم ترین سال های تاریخ زمین قرار گرفت

ناسا: سال ۲۰۱۸ در رتبه چهارم گرم ترین سال های تاریخ زمین قرار گرفت

طبق دو گزارش مجزا که روز ششم فوریه از طرف ناسا و اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) منتشر شد سال ۲۰۱۸ چهارمین سال گرم در تمام تاریخ کره زمین محسوب می‌شود.

طبق گزارش اداره NOAA سال گذشته به حدی گرم بوده است که دمای سطح زمین و سطح اقیانوس‌ها ۱.۴۲ درجه فارنهایت (۰.۷۹ درجه سلسیوس) بالاتر از متوسط قرن بیستم اندازه‌گیری شده است. از زمان ۱۸۸۰ که ثبت این رکوردها آغاز شد تنها سه سال ۲۰۱۶، ۲۰۱۵ و ۲۰۱۷ از این سال گرم‌تر بودند؛ سال ۲۰۱۶ بالاترین رتبه در این لیست محسوب می‌شود که دلیل اصلی آن هم رخ دادن پدیده ال نینو بوده است.

“پیام اصلی این است که سیاره ما در حال گرم شدن است”. این‌ها را گامی اشمیت (Gavin Schmidt) مدیر موسسه تحقیقات فضایی Goddard تحت مدیریت ناسا در نیویورک سیتی به خبرنگاران در کنفرانس خبری اعلام کرده است. “و البته قطعا درک ما از دلایل رخ دادن این پدیده‌ها نیز بسیار قدرتمندتر شده است. این گرمایش جهانی به دلیل گازهای گلخانه‌ای است که ما در طول صد سال گذشته وارد اتمسفر کردیم”.

تبریک می‌گوییم؛ پنج سال گرم کره زمین سپری شد!

البته رخ دادن پدیده گرمایش زمین چیز جدیدی نیست. ۹ مورد از زمستان‌های گرم تاریخ از سال ۲۰۰۵ تا به حال رخ داده است و پنج رتبه اول از گرم‌ ترین سال های کره زمین نیز در ۵ سال گذشته یعنی از ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۸ واقع شده‌اند. البته برای چک کردن میزان دقت این گزارش‌ها، ناسا و اداره ملی آمریکا گزارش‌های خود را با یافته‌های دیگر گروه‌ها شامل اداره Met انگلستان و سازمان جهانی هواشناسی مقایسه کردند که آنها نیز سال ۲۰۱۸ را به عنوان چهارمین سال گرم در تمام تاریخ اعلام کرده بودند.

“رکورد میزان گرمای ثبت شده در دمای اقیانوس‌ها و سطح زمین در بسیاری از مناطق اروپا، کشورهای حوزه مدیترانه، خاورمیانه، نیوزلند، روسیه و بخش‌هایی از اقیانوس‌های آرام غربی و آتلانتیک به ثبت رسیده است.” اینها را Deke Arndt، مدیر بخش نظارتی NOAA در مرکز ملی اطلاعات محیطی در اشویل کارولینای شمالی به خبرنگاران اعلام کرده است. البته این گرمایش جهانی در همه نقاط جهان نیز اتفاق نیافتاده است و بخش‌های داخلی قسمت‌های شمالی آمریکای شمالی و به خصوص بخش‌های داخل فلات کانادا، دمای کمتری را نسبت به متوسط سال‌های اخیر به ثبت رساندند. همین دمای پایین ثبت شده نیز باعث شده است که ۲۰۱۸، تنها در میان ۲۰ رتبه اول گرم‌ترین سال های آمریکای شمالی قرار بگیرد و رتبه‌ی بالاتری کسب نکند. اما به طور کلی در اکثر نقاط جهان هم دمای سطح زمین هم دمای دریا‌ها بالاتر از میزان متوسط بوده است.

طبق یافته‌های اداره ملی جوی و اقیانوسی آمریکا دمای ثبت شده در مناطق خشکی ۲.۰۲ فارنهایت (۱.۱۲ درجه سلسیوس) و دمای اقیانوس‌ها ۱.۱۹ فارنهایت (۰.۶۶ درجه سلسیوس) گرم تر از میزان متوسط قرن بیستم اندازه‌گیری شده است. در تصویر بالا شما می‌توانید نقاطی از زمین که نسبت به متوسط دمای ثبت شده در آن نقطه گرم‌تر شده‌اند و یا دمای پایین‌تری به ثبت رسانده است را مشاهده کنید.

گرم شدن یخ‌های قطب شمال نگران‌کننده است

بیشترین مناطقی که از این تغییرات آب و هوایی تاثیر می‌پذیرند مناطق قطب شمال هستند که بین ۲ تا ۳ برابر سریع‌تر از متوسط جهانی در حال گرم شدن بوده‌اند. “ما به طور واضحی درباره اتفاقاتی که در قطب شمال رخ می‌دهد نگران هستیم.” اینها را اشمیت می‌گوید.

ما یک کاهش بسیار شدید در میزان یخ‌های دریایی مناطق شمالی داشته‌ایم، به خصوص در فصل تابستان و در ماه سپتامبر که میزان این یخ‌های دریایی به حداقل خود می‌رسد. همچنین کاهش این میزان در فصل زمستان نیز ادامه داشته ، اما مقدار آن کمتر از دیگر نقاط سال بوده است.

تغییرات آب و هوایی ایالات متحده آمریکا در سال گذشته

در کشور آمریکا سال ۲۰۱۸، چهاردهمین سال گرم در ۱۲۴ سال گذشته‌ی این کشور است که این گرمایش شدید در حداقل ۴۸ ایالت جنوبی آن صدق می‌کند. دمای ثبت شده در این مناطق ۱.۵ فارنهایت (۰.۸۳ درجه سلسیوس) گرم‌تر از متوسط قرن بیستم بوده است و همانطور که در نقشه زیر می‌توانید ببینید، مناطق قرمز پررنگ گرم‌ترین سال تاریخ خود را پشت سر گذاشته‌اند و دمای ثبت شده در مناطق نارنجی، جزو ۱۰ درصد بالایی بیشترین دماهای ثبت شده در تاریخ این مناطق بوده است:

دمای مناطقی که با نارنجی روشن نمایش داده شده‌اند، جزو یک سوم پایینی گرم ترین سال های این مناطق محسوب می‌شود. همچنین سال گذشته، سومین سال پرباران در تاریخ یالات متحده آمریکا بوده است و هاوایی رکورد بیشترین باران در طول ۲۴ ساعت را در تاریخ کشور آمریکا به ثبت رسانده است. این ایالت شاهد بارش ۴۹.۶۹ اینچ معادل ۱۲۶ سانتی‌متر باران در حد فاصل روزهای چهاردهم تا پانزدهم آوریل در جزیره Kauai بوده است. البته در کنار این بارش باورنکردنی، شاهد خشک‌سالی شدیدی نیز در چهار بخش در جنوب غربی آمریکا بوده‌ایم. با وجود اینکه این مناطق در گذشته هم شاهد خشکسالی و کاهش باران بوده‌اند، اما تغییرات آب و هوایی شدید میزان خشکی آنها را افزایش داده است و به دلیل افزایش دما، خاک این مناطق بسیار خشک‌تر از گذشته شده است.

همچنین اتفاقات تاثیرگذار زیست محیطی تاثیر زیادی بر اقتصاد آمریکا گذاشته است. ۱۴ حادثه و اتفاق مربوط به محیط زیست در سال گذشته در این کشور رخ داده است که بیش از یک میلیارد دلار هزینه بر دوش دولت این کشور گذاشته است. این رقم چهارمین هزینه سنگین از سال ۱۹۸۰ محسوب می‌شود؛ طبق گفته‌های Arndt، فقط در سه مورد توفان‌های فلورنس و مایکل و آتش‌سوزی گسترده کمپ ‌فایر کالیفرنیا که بخش‌های غربی این کشور را در بر گرفت، ضرر مستقیمی معادل ۹۱ میلیارد دلار به این کشور وارد شد.

بررسی مجدد اطلاعات ناسا دقت آنها را تایید می‌کند

دانشمندان حوزه محیط زیست احتیاط فراوانی داشته‌اند تا اطلاعات غیر قطعی و غیر دقیق را از نتایج این آزمایش را حذف کنند. به طور مثال آنها این نکته را در نظر گرفتند که متدولوژی‌های بررسی آب و هوا در سال‌های گذشته تغییر کرده است. همچنین برای جلوگیری از اشتباهاتی که بر اثر پدیده «جزیره حرارتی شهری» رخ می‌دهد (که در آن شهرها گرم‌تر از مناطق اطراف خود هستند) این نهادهای تحقیقاتی بیشتر اطلاعات خود را از مناطق روستایی جمع‌آوری می‌کنند و با توجه به اینکه با جابه‌جا شدن ایستگاه‌های تحقیقاتی، محیط پیرامون آنها نیز دگرگون می‌شود، دانشمندان این نکته را نیز در نتایج خود لحاظ کرده‌اند.

همچنین لازم است بدانید که ماهواره‌های ناسا از سال ۱۹۷۹ اطلاعات مربوط به آب و هوا را رصد کرده‌اند که آن هم به عنوان یک تضمین مجدد برای سنجش صحت و دقت اطلاعات جمع‌آوری شده از روی زمین به کار گرفته می‌شود

مغز زنان سه سال جوان‌تر از مردان است!

بیگ بنگ: حتمأ شنیده‌اید که می‌گویند «قلبم جوان است» اما در مورد مغز جوان چطور؟ یک مطالعۀ جدید نشان می‌دهد که مغز زنان حداقل در یک مقیاس از لحاظ بیولوژیکی جوان‌تر از مردانِ همسنشان است.

brain

به گزارش بیگ بنگ، محققان اسکن‌های مغزی بیش از ۲۰۰ بزرگسال را تجزیه و تحلیل کردند، به ویژه مقیاس متابولیسم مغز که با افزایش سن تغییر پیدا می‌کند را بررسی کردند. آنها دریافتند که بر اساس این سطوح متابولیکی، مغز زنان به طور میانگین سه سال جوانتر از مغز مردان همسنشان است. به گفتۀ محققان، این یافته‌ها هنوز باید در مطالعات پیگیرانه تأیید شوند. اما اگر درست باشند، محققان این فرضیه را مطرح می‌کنند که داشتن یک مغز «جوان‌تر» از لحاظ متابولیکی می‌تواند «انعطاف‌پذیری بیشتری در برابر تغییرات مختص سن در مغز زنان» ایجاد کند. این امر به نوبت توضیح می‌دهد که چرا زنان با افزایش سن کمتر دچار زوال توانایی‌های فکری می‌شوند.

نویسنده ارشد مطالعه دکتر “مانو گویال”، استادیار رادیولوژی در دانشکده پزشکی واشنگتن در سنت لوئیس در بیانیه‌ای گفت: «ما نمی‌دانیم این به چه معناست. هرچند، ممکن است توضیح دهد که چرا زنان در سنین بالا [در مقایسه با مردان] زوال شناختی کمتری را تجربه می‌کنند… چون مغزشان جوان‌تر است.»

مغزهای «جوان‌تر»

منبع سوخت اصلی مغز قند یا گلوکز است اما کاربرد گلوکز توسط مغز با بالا رفتن سن تغییر پیدا می‌کند. وقتی انسان‌ها جوان‌تر هستند، گلوکز بیشتری را به فرآیند متابولیکی اختصاص می‌دهند که «گلیکولیز هوازی» نامیده می‌شود. اما با بالا رفتن سن، مغز دچار کاهش “گلیکولیز هوازی” می‌شود که در دهه‌ شصت زندگی مقدار آن بسیار کم می‌شود.

اما اطلاعات کمی در مورد تفاوت متابولیسم مغز مردان و زنان در اختیار داریم. بنابراین، در مطالعۀ جدید، محققان اسکن‌های عکسبرداری مغزی ۱۲۱ زن و ۸۴ مرد در سنین ۲۰ تا ۸۲ سال را تجزیه و تحلیل کردند. آنها یک الگوریتم یادگیری ماشینی را آموزش دادند تا یک رابطه بین سن انسان‌ها و متابولیسم مغزی آنها پیدا کند. آنها دریافتند که این الگوریتم می‌تواند سن تقویمی فرد را بر اساس «سن متابولیکی» مغز او پیش‌بینی کنند.

سپس آنها با استفاده از سن مردان و داده‌های متابولیسم مغز، الگوریتم ماشینی را تعلیم دادند. پس از آن، آنها داده‌های زنان را وارد این الگوریتم کردند تا سن متابولیکی زنان را محاسبه کند. آنها دریافتند که وقتی الگوریتم با داده‌های مردان آموزش ببیند، سن متابولیکی مغز زنان را ۳٫۸ سال کمتر از سن تقویمی آنها محاسبه می‌کند. سپس، محققان تحلیل را متوقف کردند: آنها الگوریتم را از لحاظ داده‌های زنان تعلیم دادند تا سن مغز مردان را محاسبه کند. بدین ترتیب، الگوریتم گزارش داد که مغز مردان تقریبأ ۲٫۴ سال بیشتر از سن تقویمی واقعی آنهاست.

اختلافات سنی

جالب است که شکاف بین سن مغزی مردان و زنان حتی در بزرگسالان جوان در دهه‌ ۲۰ زندگی‌شان نیز قابل تشخیص است. گویال گفت: «مسئله این نیست که مغز مردان سریع‌تر مسن می‌شود – آنها دورۀ بزرگسالی را سه سال دیرتر از زنان آغاز می‌کنند و این امر در طول زندگی‌شان تداوم پیدا می‌کند.» محققان اشاره کردند که «جوانی متابولیکی» مغز زنان نیز موازی با طول عمر بلندتر زنان در مقایسه با مردان است. گویال اشاره کرد که هنوز اختلاف بین سن مغز مردان و زنان در مقایسه با اختلافات جنسی شناخته شدۀ بین آنها مثل قد نسبتأ ناچیز است.

بیشتر مطالعات اکنون به دنبال درک بهتر اختلاف سن مغز هستند و سعی دارند بفهمند که آیا این اختلاف بر خطر ابتلا به بیماری‌های مغزی مرتبط با سن مثل آلزایمر تأثیر می‌گذارد. “گویال” گفت که محققان در واقع بر روی یک مطالعه‌ دیگر کار می‌کنند تا ببینند که آیا این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چرا زنان به اندازۀ مردان دچار زوال شناختی نمی‌شوند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Proceedings of a National Academy of Sciences منتشر شده است.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

تصویری از اعماق کیهان

بیگ بنگ: این تصویر، فرا ژرف ِ هابل نمونه‌‌ای از قدیمی‌ترین کهکشان‌هایی است که بشر تاکنون دیده است. تصویری از عمق صورت فلکی کوره که توسط تلسکوپ فضایی هابل(HUDF) و با عبور از میلیاردها سال نوری دورتر، توانست این میدان فرا ژرف ِ کیهانی را ثبت نماید.

heicaاین کهکشانها نماینده دوران تاریک جهان هستند و درست زمانی که فقط چند صد میلیون سال از بیگ بنگ گذشته بود، تشکیل شده‌اند. در این تصویر کهکشان‌هایی بسیار کم نور که بیش از ۱۰ میلیارد بار کم نورتر از ستارگانی هستند که با چشم غیر مسلح دیده می شوند. این عکس حاصل ۴۰۰ گردش مداری تلسکوپ هابل میباشد و حدود ۱۰ هزار کهکشان رنگین با اندازه، شکل و سن متفاوت را آشکار ساخته است. در عکس نزدیکترین کهکشانها، هم بزرگتر و پرنورتر هستند و هم به شکل مارپیچی و بیضوی تکامل یافته‌اند، این کهکشان‌ها حدود یک میلیارد سال پیش به ثبات رسیدند – یعنی زمانی که ۱۳ میلیارد سال از عمر کیهان می گذشت.

محققان می خواستند میدانی عاری از سایر اجرام بیابند تا بتوانند منظره‌ای بلامانع و باز از کیهان داشته باشند. آنها میدانی عاری از ستارگان درخشان، اشیای ساطع کننده پرتو ایکس و منابع درخشان رادیویی در صورت فلکی کوره را انتخاب کردند. نتیجه خیره شدن هابل برای چهار ماه متمادی (از ۲۴ سپتامبر ۲۰۰۳ تا ۱۶ ژانویه ۲۰۰۴) به یک نقطۀ کوچک از آسمان، این تصویر فرا ژرف با هزاران کهکشان بود. جالب اینجاست این عکس میدان عمیق تنها ۰٫۰۰۰۰۰۳% از آسمان را نشان می دهد!

این عکس علاوه بر اینکه قدرت تلسکوپ فضایی هابل را نشان می دهد، یادآور این نکته است که حتی نقطۀ تاریکی در اعماق کیهان که فکر می کنیم خبری آنجا نیست هم میتواند ما را شگفت‌زده کند. جایگزینش تلسکوپ فضایی جیمز وب که صد برابر قوی‌تر است، می تواند افق دید ما نسبت به جهان را باز هم افزایش دهد. احتمالا برنامه پرتاب این تلسکوپ در سال ۲۰۲۱ انجام می شود.

نویسنده: سمیر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع: Hubble Ultra Deep Field / spacetelescope.org

اولتیما تولی به طرز عجیبی مسطح است

بیگ بنگ: اولتیما تولی همان شکلی نیست که انسان ماه گذشته تصور می کرد. وقتی فضاپیمای رباتیک افق‌های نو در اوایل ژانویه ۲۰۱۹ از نزدیکی سیارک اولتیما تولیِ دوردست عبور کرد (رسمأ ۲۱۴ MU69 نامیده می شود)، تصاویر اولیه دو حلقۀ دایره‌ای را نشان دادند که پس از برون‌یابی سه بعدی جدید تقریبأ کروی به نظر می رسد.

UltimaThuleهرچند، تحلیل‌های تصاویر جدید – از جمله بسیاری از تصاویری که خیلی زود پس از بیشترین نزدیکی گرفته شدند – نشان می دهند که ستارگانِ تحت‌الشعاع قرار گرفته زودتر از آنچه تصور می کردیم، مجددأ ظاهر شدند. تنها توضیح احتمالی این است که این شی کمربند کویپر به طول ۳۰ کیلومتر یک شکل سه بعدی متفاوت با آنچه که چند هفته پیش تصور می کردیم، دارد.

MUFlatter NewHorizons

به ویژه، همانطور که در این تصویر برجسته نشان داده شده، اکنون به نظر می رسد که لوب بزرگتر – اولتیما – بیشتر شبیه یک پنکیک پف کرده است تا یک کره، در حالیکه لوب کوچکتر – تولی – شبیه یک گردوی دندانه‌دار است. عدم قطعیتِ باقیمانده با خط چین‌های آبی نشان داده شده است. شکل جدید اطلاعات نشان می دهد که گرانش – که اجرام حجیم‌تر را در کره‌ها منقبض می کند – شاید نقش کمتری در کانتور کردن لوب‌های اولتیما تولی نسبت به چیزی که قبلأ تصور می کردیم، ایفا کند. فضاپیمای افق‌های نو پس از عبور از کنار پلوتو در میانۀ سال ۲۰۱۵ تا اولتیما تولی راه خود را ادامه داد. داده‌ها و تصاویر جدید هنوز در حال دریافت هستند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod