بایگانی دسته بندی ها: بینگ بنگ

کامپیوتر کوانتومی چگونه کار می‌کند؟


بیگ بنگ: کامپیوترهای کوانتومی با انجام تعداد غیرقابل تصوری عملیات در کوتاه‌ترین زمان ممکن، الهام‌بخش تخیل ما هستند. وظیفه اصلی‌شان اِفشای معادله‌های پیچیده است. اما چگونگی انجام این کار به این سادگی که تصور می‌کنید نیست.

به گزارش بیگ بنگ، اکنون شاهد دستاوردی بزرگ در توسعه کامپیوترهای کوانتومی هستیم. تیم تحقیقات «جان مارتینیس» از دانشگاه کالیفرنیا در سانتاباربارا گزارش کردند که به قدرت غیرقابل تصور محاسباتی در کامپیوترهای کوانتومی دست یافته‌اند که بر بزرگترین ابرکامپیوترهای جهان برتری دارد. این محققان که مورد حمایت شرکت گوگل نیز قرار داشتند، روز ۲۳ اکتبر نتایج تحقیقات خود را در مجله معتبر Nature منتشر ساختند.

این کامپیوتر کوانتومی یک کار ِ محاسبات ریاضی را در ۲۰۰ ثانیه انجام داد؛ یک ابرکامپیوتر عادی نیز برای انجام همین کار به ۱۰۰۰۰ سال زمان نیاز دارد. IBM در رویکردی متناقض بیان کرد که ابرکامپیوترش «Summit» که سریع‌ترین کامپیوتر دنیا در حال حاضر محسوب می‌شود، همین کار را میتواند در ۲٫۵ روز انجام بدهد. در هر حال، کامپیوترهای کوانتومی سریع‌تر عمل کرده است. خب فایده این سرعتِ بالا برای ما چیست؟ و خودِ کامپیوترهای کوانتومی چیست؟ در مقاله زیر میخواهیم به برخی از نکات مهم درباره این فناوری پیچیده بپردازیم:

بیت و کیوبیت

دنیای محاسبات امروزمان به زبان دیجیتال است. یعنی از اعداد دوتایی(صفر و یک) یا «بیت» تشکیل شده است. در عمل، این بیت‌ها میتوانند مقدار صفر یا یک را داشته باشند که وضعیت‌های بار الکترونیکی را در ترانزیستورها و تراشه‌ها نشان میدهد. در دنیای فیزیک کوانتومی، قضیه پیچیده‌تر می‌شود و «کیوبیت» یا بیت کوانتومی به کار می رود. کیوبیت‌ها نه تنها می‌توانند وضعیت صفر و یک را بطور همزمان داشته باشند، بلکه می‌توانند همۀ وضعیت‌ها را بصورت یک در میان، تجربه کنند.

برای اینکه این ایده را به شکل بهتری در ذهن تصور کنید، یک سکه را در نظر بگیرید. با یک بیت دیجیتال، سکه یا شیر می آید یا خط؛ پس بحثِ صفر و یک اینجا مطرح است. اما برای یک کیوبیت، سکه‌ای را تصور کنید که روی میزی در حال چرخش است. هنوز نیفتاده است، پس فعلا نمیتوانید تصمیم بگیرید که شیر خواهد آمد یا خط.

«اروین شرودینگر» این پارادوکس را در سال ۱۹۳۵ میلادی با استفاده از مثالِ گربه‌ای که درون جعبه قرار دارد، توضیح داد. یک ماده رادیواکتیو و مقداری سم نیز درون جعبه قرار دارد. در نقطه‌ای معین در زمان، نمی‌توان گفت گربه زنده است یا مُرده. متعاقبا، میتواند هر دو حالت را بطور همزمان داشته باشد. تنها زمانیکه جعبه باز شود، می‌توان با قاطعیت گفت که گربه زنده است یا جان باخته است. در فیزیک، این مسئله در طول اندازه‌گیری به وقوع می‌پیوندد؛ سپس وضعیت کوانتومی به پایان می‌رسد. این دو اگر در جعبه‌های مختلفی قرار بگیرند، به سامانه‌های کوانتومی درهم تنیده تبدیل می‌شوند.

درهم تنیدگی کوانتومی

امکانِ درک این پدیده با منطق فیزیک قراردادی وجود ندارد. «آلبرت اینشتین» آن را «اثر شبح‌وار» توصیف کرد. دو سامانه کوانتومی (مثل کیوبیت‌ها) با وضعیت‌شان همبستگی دارند(وضعیت یکسانی دارند)، اما تا زمانیکه وضعیت‌شان تعیین نشده باشد. در مدل سکه، شبیه این است که دو سکه بطور همزمان می‌چرخند. مهم نیست آنها چه فاصله‌ای از همدیگر دارند، هر دو وضعیت یکسانی دارند. لحظه‌ای که سکه به یک طرف می افتد و وضعیت آن مشخص و ثابت می‌شود، درهم تنیدگی کوانتومی از هم فرومیپاشد. این به گربه شرودینگر شباهت دارد. اگر دو جعبه گربه داشتید، درهم تنیدگی کوانتومی میان آنها برقرار می‌بود، اما تا زمانیکه جعبه‌ها بسته باشند.

افزایش تصادفی قدرت محاسباتی

چون کیوبیت‌ها می‌توانند بطور همزمان وضعیت‌های متعددی داشته باشند، همچنین می‌توانند عملیات محاسبات ریاضیِ بیشتری در مقایسه با بیت‌های عادی انجام بدهند. از دیدگاه نظری، قدرت محاسبات کامپیوترهای کوانتومی بصورت تصاعدی با تعداد کیوبیت‌ها رو به افزایش می‌گذارد. چون بر شیب منحنی افزوده می‌شود، باید افزایش تعداد کیوبیت‌ها به میزان اندک کفایت کند تا قدرت محاسباتی بسیار سریع حاصل آید. از منظر عملی، شرایط متفاوت به نظر می‌رسد. کل ماجرا تنها زمانی کارساز واقع می‌شود که همه شرایط مهیا شده باشند. میزان خطا باید به حداقل برسد.

درهم تنیدگی کوانتومی میان کیوبیت‌ها باید به درستی عمل نماید. حتی کوچکترین سوء عملکرد میتواند منجر به فروپاشی و ناکارآمدی قدرت محاسبات شود. چالشی که پیش روی طراحان کامپیوتر کوانتومی قرار دارد، نه تنها این است که کیوبیت‌های بیشتری در تراشه‌ها تعبیه کنند، بلکه دقت را نیز حفظ نمایند. گوگل فرایندِ تصحیح خطای خود را برای این منظور طراحی کرده است و به دقت ۹۹٫۹۹ درصد هم می‌رسد.

کامپیوترهای کوانتومی چه شکل و شمایلی دارد؟

در نگاه اول، کامپیوترهای کوانتومی به چلچراغ‌های غول‌پیکری شباهت دارند که از سیم‌ها و لوله‌های مسی ساخته شده‌اند؛ کارشناسان هم ساختار آن را به چلچراغ تشبیه می‌کنند. هسته‌ی آن دارای تراشه ابررسانایی است که کیوبیت‌ها روی آن بصورت یک الگوی تخته شطرنج چیده شده‌اند. کامپیوتر کوانتومی گوگل ۵۴ کیوبیت دارد، اگرچه یکی از آنها کار نکرد. کیوبیت‌های روی تراشه، خازن‌های کوچکی از جنس نیوبیوم هستند؛ نیوبیوم یک عنصر شیمیایی می‌باشد که به سختیِ تیتانیوم است. مشابهِ سکه‌های در حالِ چرخش، تغییرات آنها مجبور به نوسان هستند.

به عبارت دیگر، هیچ وضعیت ثابتی ندارند. جفت‌گرهای قابل تنظیم کوچکی میان آنها وجود دارد. اینها از آنتن‌های بسیار کوچکی تشکیل یافته‌اند که به ریزموج‌ها واکنش نشان می‌دهند. میتوان گفت که تراشه ابررسانا در یک میدان ریزموج الکترومغناطیسی واقع شده است. این تراشه میتواند در دمای نزدیک به صفر مطلق همچنان به فعالیت خود ادامه بدهد. برای مثال، در کامپیوترهای کوانتومی IBM، دما معادل ۰٫۰۱۵ درجه کلوین است. چنین دماهای پایینی فقط با غرق کردنِ کامپیوترهای کوانتومی در محفظه‌ای از هلیوم مایع حاصل می آید.

آیا کامپیوترهای کوانتومی از لینوکس پشتیبانی می‌کنند؟

نخیر. نرم افزارِ کامپیوترهای کوانتومی به هیچ وجه قابل مقایسه با کامپیوترهای دودوئی دیجیتال نیست. کارشناسان گوگل برای آزمایش عملکرد کامپیوتر کوانتومی‌شان یک عملیات نمونه‌برداری عدد تصادفی ریاضیِ پیچیده طراحی کردند که نیازمند ظرفیت‌های محاسباتی بزرگ و پیچیده می‌باشد. کامپیوترهای کلاسیک اصلا توان انجام چنین عملیاتی را ندارند. آینده‌نگرها ابراز امیدواری کردند کامپیوترهای کوانتومی روزی می‌توانند به دشوارترین رموز رسوخ کنند. همچنین میتوانند شبیه‌سازی‌های بسیار بهتری انجام دهند، به هسته مرکزی سامانه‌های کنترل ترافیک تبدیل شوند و کاربردهای داده‌ای دیگری داشته باشند. اما این کار هنوز از مرحلۀ تخیل خارج نشده است.

تا به الان، نمیتوان پیش‌بینی کرد که کامپیوترهای کوانتومی آیا کارهای مفیدتری را که در حال حاضر ابرکامپیوترها انجام میدهند، به شکل بهتری انجام خواهند یا خیر. اکنون تحقیقات به جایی رسیده که نشان میدهند این اصل چگونه کار می‌کند. محققان اعلام کردند هنوز راهی طولانی در پیش است و هنوز ثابت نشده که آیا کامپیوترهای کوانتومی میتوانند برای ساعت‌ها، روزها یا حتی سال‌ها بطور پایدار و باثبات به کارهای عملیاتی‌شان ادامه بدهند یا خیر. افزون بر این، کامپیوترهای کوانتومی دارای منطق برنامه‌نویسی کاملا متفاوتی با کامپیوترهای عادی هستند. برنامه‌نویسان البته مشغول نوشتن برنامه‌هایی مختص این نوع کامپیوترها هستند، ولی این کار بسیار پیچیده و زمانبر است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: dw.com

موشک غول‌پیکر ساترن


بیگ بنگ: جان کِنِدی، رئیس جمهور آمریکا، در روز ۲۵ مِی ۱۹۶۱ اعلام کرد که هدفشان این است فضانوردانی را تا پایان دهه ۶۰ به ماه اعزام نمایند. موشک ساترن ۵ در نُهم نوامبر ۱۹۶۷ آماده پرتاب بود و شرایط برای آزمایش کامل قابلیت‌های آن در عملیات آپولو ۴ مهیا شده بود.

s saturnVlaunchتوسعۀ آن به مدیریت وِرنر ون برون، پیشگام موشکی، سپرده شده بود. ارتفاع موشک ساترن ۵ به بیش از ۳۶ طبقه می‌رسید. دسته ای متشکل از ۵ موتور داشت که سوختش با اکسیژن مایع و کِروسن تامین می‌شد. این دو می‌توانستند با هم معادل ۷٫۹ میلیون پوند نیروی پیشران تولید کنند. سر انجام، موشک‌های غول‌پیکر ساترن ۵ توانستند ۹ ماموریت آپولو را به مقصد ماه ترتیب دهند، از این تعداد ۶ مورد منجر به فرود انسان در سطح ماه شد. نخستین ماموریت فرود در سطح ماه که به آپولو ۱۱ معروف است، در روز ۲۰ جولای ۱۹۶۹ هدفِ جان کِندی را تحقق بخشید.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

کشف ماده آلی در استروماتولیت‌های ۳٫۵ میلیارد ساله


بیگ بنگ: محققان موفق به کشف یک سری مواد معدنی درون نمونه‌های سنگی از سازند ۳٫۵ میلیارد ساله «Dresser» در منطقه پیلبارای غرب استرالیا شدند که به خوبی در طول زمان‌های مختلف حفظ شده است.

image e Stromatolites
بامگارتنر و همکارانش به شواهدی استثنایی از زیست‌زایی برخی از قدیمی‌ترین استروماتولیت‌های زمین شدند. آثاری از مواد آلی هم در این بین به چشم میخورد؛ مِن جمله بقایای میکروبی.

به گزارش بیگ بنگ، از زمان کشف‌شان در دهۀ ۱۹۸۰ میلادی، تصور بر این بوده که استروماتولیت‌های سازند «Dresser» منشاء زیست‌زایی دارند. با این حال، علی‌رغم شواهد یافت شده، نزدیک به چهار دهه است که دیگر این نظریه مورد پذیرش دانشمندان نیست، زیرا آنها نتوانستند وجود قطعی بقایای مواد آلیِ حفظ شده را نشان دهند.

دکتر «رافائل بامگارتنر» محقق در مرکز اخترزیست‌شناسی استرالیا در دانشگاه نیوسائوث ولز و همچنین نویسندۀ اصلی مقاله گفت: «این یک کشف هیجان‌انگیز است؛ ما برای نخستین‌بار میتوانیم به جهانیان نشان دهیم که این استروماتولیت‌ها شواهدی قطعی از حیات اولیه بر روی زمین هستند. از این اکتشاف میتوان به عنوان بهترین ابزار برای اثبات وجود چنین حیات باستانی در زمین یاد کرد.»

پروفسور «مارتین ون کریندانک» در دانشگاه نیوسائوث ولز بیان کرد: «این اکتشاف به منزله پیشرفت بزرگی در دانش ما از این سنگ‌هاست؛ به ویژه در علمِ بررسی حیات اولیه و همچنین جستجوی حیات در سیاره مریخ. اکنون ما هدف و روش جدیدی برای جستجوی آثار حیات باستانی داریم.»

دکتر «مارکو فیرونتینی» از دانشگاه غرب استرالیا گفت: «این شواهد مهم و جدید میتواند بعنوان یک گام رو به جلو قلمداد شود که این امکان را به ما میدهد تا وجود حیات باستانی در سیارۀ خودمان را به اثبات برسانیم. استروماتولیت‌های موجود در سازند Dresser معمولا ریشه در سطوح سنگ‌ها دارند و به شدت دچار هوازدگی شده‌اند.»

محققان در مطالعۀ جدیدشان بر روی نمونه‌هایی کار کردند که از درون سنگ و بخش هوازده تهیه شده بودند؛ استروماتولیت‌ها در آنجا به خوبی از دست شرایط زیست محیطی ناگوار در امان مانده‌اند. آنها سنگ‌ها را با استفاده از شیوه‌ها و ابزارهای تحلیلی مورد بررسی و تحلیل قرار دادند؛ از جمله این روش‌ها میتوان به میکروسکوپی الکترونی پرقدرت، طیف‌سنجی و تجزیه و تحلیل ایزوتوپی اشاره کرد. محققان دریافتند که استروماتولیت‌ها از پیریت‌هایی تشکیل شده‌اند که ماده آلی در دل خود جای داده‌اند.

دکتر بامگارتنر گفت: «مادۀ آلی که ما کشف کردیم، درون پیریت استروماتولیت‌ها حفظ شده و نشان از یک اکتشاف هیجان‌انگیز دارد؛ این رشته‌ها در طول دوره‌های مختلف و در مقابل شرایط زیست محیطی ناگوار به خوبی حفظ شده‌اند. از نتایج بدست آمده در مطالعه سازند Dresser میتوان بعنوان ابزاری برای تحقیقات آتی استفاده کرد؛ این تحقیقات میتوانند روی سنگ‌های مریخ تمرکز ویژه‌ای داشته باشند. هدف از این کار میتواند جستجوی سرنخ‌هایی از حیات اولیه در بخش‌های گسترده منظومه‌شمسی هم باشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Geology منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

ماسک: ساخت شهر در مریخ به ۲۰ سال زمان نیاز دارد


بیگ بنگ: “ایلان ماسک” رئیس شرکت فضایی خصوصی “اسپیس‌ایکس” که امروز نقش مهمی در صنعت فضایی دنیا دارد در تازه‌ترین گفته‌های خود ادعا کرد که برای ساختن یک شهر پایدار روی سطح مریخ به ۱۰۰۰ موشک “استارشیپ” و ۲۰ سال زمان نیاز است.

eaefbefdbbبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، ایلان ماسک به تازگی در حساب کاربری توییتر خود جزئیات بیشتری در مورد آنچه برای رسیدن به مریخ و ایجاد یک شهر پایدار در آنجا مورد نیاز خواهد بود، به اشتراک گذاشته است. مدیرعامل شرکت اسپیس‌ایکس(SpaceX) و کارمندان و مهندسان شرکتش تلاش زیادی در راه تحقق این چشم‌انداز بلندمدت و ایجاد یک شهر واقعی در سیاره سرخ انجام می‌دهند که یک روز بتواند از حیات بشر در سیاره‌ای جز زمین محافظت کند.

جدول زمانی که ماسک از طریق توییتر به اشتراک گذاشته است، می‌تواند به عنوان یک هدف بلندپروازانه یا یک هدف چشمگیر تعبیر شود.

ایلان ماسک چه گفت؟

وی این خبر را در حالی که به سوالات کاربران در مورد اظهارات خود در اوایل هفته گذشته درباره استارتاپ نیروی هوایی ایالات متحده در کالیفرنیا پاسخ می‌داد، در توییتر خود به اشتراک گذاشت.

وی در سه توییت پشت سر هم نوشت: هزار موشک برای ایجاد یک شهر پایدار در مریخ مورد نیاز است. همانطور که می‌دانید، سیارات(مریخ و زمین) فقط هر دو سال یک بار در یک صف قرار می‌گیرند. بنابراین حدود ۲۰ سال طول خواهد کشید تا یک میلیون تن محموله از زمین به پایگاه “Mars Base Alpha” در مریخ منتقل شود که امیدوارم برای پایداری این شهر کافی باشد.

ماسک گفت: هزینه پرتاب هر استارشیپ با هدف توسعه یک شهر پایدار در مریخ حداقل دو میلیون دلار خواهد بود و حدود هزار استارشیپ برای تحقق این شهر نیاز است. این موشک‌ها نیاز به حمل بار، زیرساخت‌ها و خدمه از سیاره زمین دارند که تکمیل این پروژه ۲۰ سال به طول خواهد انجامید. دلیل این فاصله دو دهه‌ای نیز این است که دو سیاره زمین و مریخ فقط هر دو سال یک‌بار هم‌سو می‌شوند، بنابراین بین هر پرواز باید مدتی فاصله بیافتد.

mars bfrsماسک همچنین به توضیح جزئیات بیشتری در مورد موشک استارشیپ پرداخت. طبق گفته وی، طراحی استارشیپ به گونه‌ای است که قادر است روزانه تا سه بار پرواز کند و با قابلیت استفاده مجدد ساخته شده است. این اظهارات بدان معنی است که بیش از ۱۰۰۰ پرتاب هر سال برای هر استارشیپ اتفاق می‌افتد. اگر اسپیس‌ایکس به اندازه‌ای که اکنون موشک فالکون دارد(تقریباً ۱۰۰ عدد)، استارشیپ بسازد، با توجه به اینکه هر کدام از آنها می‌توانند حدود ۱۰۰ تن بار حمل کنند، به این معنی خواهد بود که اسپیس‌ایکس هر ساله بیش از ۱۰ میلیون تن محموله را به مدار پرتاب کند.

وقتی همه چیز آماده شود ابتدا باید یک مأموریت سرنشین‌دار به مریخ بفرستیم که در این مرحله ابتدا تمرکز بر ارسال فضانوردان به ماه است. ناسا و اسپیس‌ایکس برای تحقق این ماموریت‌ها دست به دست هم داده‌اند. این برنامه قرار است با نشاندن فرودگر تا سال ۲۰۲۲ و اعزام خدمه تا سال ۲۰۲۴ بر روی ماه به انجام برسد. پس می‌توان به ارسال افراد به مریخ فکر کرد.

سایت علمی بیگ بنگ /منبع: techcrunch.com

احتمالا “جهان‌های موازی” بیشماری وجود دارد!


بیگ بنگ: «کاملا امکان‌پذیر است که جهان‌های موازی مختلفی وجود داشته باشد که در آنها تصمیم‌های مختلفی می‌گیرید، اما این گفته فیزیکدانان به چه معناست؟»

universexبه گزارش بیگ بنگ، این جنبه‌ای از واقعیت است که ما آن را بی‌اهمیت می‌پنداریم؛ یک جسم میتواند در جهان وجود داشته باشد، صرف نظر از اینکه به آن نگاه کنید یا خیر. اما فیزیکدانان نظری و کوانتومی برای سال‌های متمادی به دنبال بررسیِ احتمال تفسیر «جهان‌های متعدد» از واقعیت بوده‌اند که نشان میدهد هر زمان دو چیز بتواند اتفاق بیفتد، امکان تقسیم آن به واقعیت‌های موازی جدید وجود دارد. اساسا، آنها فکر می‌کنند ما انسان‌ها در یکی از شاخه‌های چندجهانی پیشرفته زندگی می‌کنیم؛ یعنی تقریبا بینهایت نسخه از ما وجود دارد که توان اتخاذ هر تصمیم دیگری را در زندگی‌مان داشته باشد.

فیزیکدان «شان کارول» از موسسه فناوری کالیفرنیا در کتاب جدیدش تحت عنوان «چیزی عمیقا پنهان» به این مسئله می‌پردازد. کارول در مصاحبه جدیدی با شبکه «NBC» موضع خود را دربارۀ این مسئله بطور شفاف اعلام کرد. به باور او، نظریه «جهان‌های متعدد» امکان‌پذیر است. وی گفت: « کاملا امکان‌پذیر است که جهان‌های مختلفی وجود داشته باشد که در آنها تصمیم‌های مختلفی می‌گیرید. ما صرفا از قوانین فیزیک تبعیت می‌کنیم.»

cebe kپس اگر می‌گوییم جهان‌های متعددی وجود دارد، تعداد آنها دقیقا چقدر است؟

کارول مدعی شد: «ما نمیدانیم که آیا تعداد این جهان‌ها بینهایت است یا خیر، ولی قطعا باید تعداد بسیار زیادی باشد. مثلا بعید است که تعدادشان فقط ۵ عدد باشد. باید این دیدگاه از جهان را نیز مد نظر قرار داد که در آن، “واقعیت فیزیکی” با ناظر ارتباط پیدا می‌کند. قبل از اینکه به جسمی نگاه کنید، چه یک الکترون باشد، چه اتم و یا هر چیز دیگری، این جسم در موقعیت مکانی قطعی قرار ندارد. این محتمل است که آن را در مکانی دیگر ببینید، اما در هیچ مکان مشخصی قرار ندارد.»

کارول اولین نفری نیست که احتمال واقعیت‌های متعدد ِ جایگزین را بررسی کرده است. محققانی که راه استیون هاوکینگ و اروین شرودینگر را در پیش گرفته‌اند، بر این باورند که “جهان‌های موازی” دیگری هم وجود دارند. هاوکینگ در آخرین کار تحقیقاتی خود نشان داد که به پاس قوانین مکانیک کوانتومی، بیگ بنگ می‌توانست بینهایت جهان را در اختیارمان بگذارد، و نَه یکی. قابلیت دیدار از جهان‌های موازی دیگر موضوعی است که بارها و بارها در فیلم‌های علمی-تخیلی به تصویر کشیده شده است، اما کارول ابراز امیدواری نمی‌کند. او در پایان گفت: «جهان‌های دیگر با یکدیگر وارد برهم‌کنش نمی‌شوند؛ آنها به هیچ روشی بر روی هم تاثیر نمی‌گذارند.»

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

معرفی کتاب: زندگی پنهان ذهن


بیگ بنگ: کتاب «زندگی پنهان ذهن» از حوزه‌های فیزیک، ریاضیات، فلسفه، پزشکی، زیست‌شناسی، روانشناسی، مردم‌شناسی، زبان‌شناسی و همچنین آشپزی، شعبده‌بازی، شطرنج، موسیقی، ادبیات و هنر بهره می‌گیرد تا نشان دهد که علوم اعصاب چگونه در زندگی به‌خدمت ما در می‌آید، و عیان می‌کند که چگونه بی‌کرانگی نورون‌های درون مغزمان نحوهٔ ادراک و احساس و استدلال و ارتباط ما را می‌سازند.

photoنام اصلی: The tip Life of a Mind: How Our Brain Thinks , Feels and Decides
زندگی پنهان ذهن
نوشته: ماریانو سیگمان
ترجمه: ماندانا فرهادیان
ناشر: فرهنگ نشر نو
موضوع: عصب پایه شناسی، مغز
چاپ اول: ۱۳۹۸
تعداد صفحه:۳۲۷

چگونه در طی اولین روزهای زندگی‌مان به ایده‌ها شکل می‌دهیم؟ چگونه رؤیا می‌بینیم و تصور می‌کنیم؟ چرا احساسات و هیجانات خاصی داریم؟ مغزمان چگونه تغییر می‌کند و ما همراه با آن چگونه تغییر می‌کنیم؟ تصورمان چگونه در مورد خوب و منصف بودن خیلی زودتر از آنچه فکر می‌کنیم رشد می‌کند؟

هدف این کتاب این است که ذهن‌مان را کشف کنیم تا به درک عمیق‌تری از خودمان، تا خردترین کنج‌های نهانی که ما را می سازند، برسیم. نگاهی خواهیم انداخت به اینکه در اولین روزهای زندگی چگونه به مفاهیمی می رسیم، چگونه به تصمیم‌های مهم‌مان شکل می دهیم، چگونه رویا می بینیم و چگونه خیال و تصور می کنیم، چرا احساسات خاصی را داریم، مغزمان چگونه دگرگون می‌شود و ما چگونه با آن تغییر می کنیم.

در تمامی صفحات این کتاب مغز را از دور نظاره می کنیم. به جایی خواهیم رفت که افکار در آنجا شروع می کنند به شکل‌گیری، جایی که روان‌شناسی و علم اعصاب با هم ملاقات می کنند. آنجا اقیانوسی است که بسیاری افراد از رشته‌های مختلف در آن طی طریق کرده‌اند: زیست‌شناسان، فیزیکدانان، ریاضیدانان، روان شناسان، مردم شناسان، زبان شناسان، فیلسوفان و پزشکان. و همچنین سرآشپزان، جادوگران، موسیقی دانان، استادان شطرنج، نویسندگان، هنرمندان. این کتاب برآیند چنین ترکیبی است.

کتاب زندگی پنهان ذهن خلاصه‌ای است از علم اعصاب از چشم‌انداز تجربه خود من. من علم اعصاب را شیوه‌ای می دانم که به ما در ارتباط با یکدیگر کمک می کند. علم اعصاب، از این چشم انداز ابزار دیگری است برای کاوش دور و دراز بشریت در بیان سایه‌ها، رنگ‌ها، و تفاوت‌های ظریف آنچه احساس و آنچه فکر می کنیم، تا برای دیگران و صد البته برای خودمان، فهمیدنی باشیم.

ماریانو سیگمان، دانشمند فیزیک‌خوانده‌، از چهره‌های بین‌المللیِ پیشرو در علوم اعصابِ شناختیِ یادگیری و تصمیم‌گیری است. او که بنیان‌گذار «آزمایشگاه علوم اعصاب یکپارچه» در دانشگاه بوئنوس آیرس است جوایز زیادی را از آن کرده است، از جمله: «جایزهٔ پیشرفت حرفهٔ مرزهای انسانی»، «جایزهٔ ملی فیزیک»، «جایزهٔ پژوهشگر جوان» از کولژ دو فرانس، «جایزهٔ تجزیه ‌و تحلیل داده‌های مقیاس‌پذیر آی‌بی‌ام». او در سال ۲۰۱۶ به عضویت آکادمی پانتیفیکال علوم برگزیده شد.

اگر طبق آنچه امیلی دیکینسن نوشته «مغز عمیق‌تر از دریا باشد»‌، آنگاه کتاب ماریانو سیگمان راهنمایی است عالی بر ورطه‌های کشف‌ناشدهٔ مغز. این کتابِ پرمغز و در عین حال مختصر، سرشار است از استعاره‌هایی روشنگر. همراه این کتاب به سفری بس سرگرم‌کننده به ظرایف و عجایب ذهن انسان می‌رویم. در طی این سفر به بینش‌هایی در مورد مفاهیم ناآشنایی همچون «نبردهای ناآگاهانهٔ درونی»، «خواب‌های واضح»، «مغزهای دوزبانه»، و «نوزادانی که ذهن را می‌خوانند» دست می‌یابیم. همراه با متفکرانی برجسته همچون چامسکی، تورینگ، روسو، افلاطون، سی‌گن و فروید برخی از نظرهایشان را در پرتو آزمایش‌های هوشمندانهٔ سیگمان نظاره می‌کنیم. خواندن این کتاب از آغاز تا پایان بی‌اندازه لذت‌بخش است: کتابی علمی و هیجان‌‌انگیز و مجذوب‌کننده.

– استانیسلانس دوان، استاد روانشناسی تجربی در کولژ دو فرانس

ماریانو سیگمان ما را به سفری باشکوه می‌برد؛ سفری که گسترهٔ فوق‌العاده‌ متنوعی از موضوعات را در بر می‌گیرد، موضوعاتی که عامهٔ مردم و متخصصان را به یک اندازه مجذوب خود می‌کند.

– و. س. راماچاندران، دانشمند برجستهٔ علوم اعصاب

فهرست کوتاه مطالب:

۱- منشاء تفکر

۲- مرزهای نامشخص هویت

۳- ماشینی که واقعیت را می سازد

۴-سفرهای آگاهی( یا به اشتباه انداختن آگاهی)

۵- مغز دائما در حال دگرگونی است

۶- مغزهای تربیت شده

خرید کتاب از اینجا

سایت علمی بیگ بنگ: bigbangpage.com

“گذر عطارد” از مقابل خورشید را تماشا کنید


بیگ بنگ: در ۲۰ آبان ماه یکی از مهم‌ترین رویدادهای نجومی سال اتفاق می‌افتد که در آن سیاره عطارد از مقابل قرص خورشید عبور می‌کند، رویدادی که تا سال ۲۰۳۲ تکرار نخواهد شد.

photoگذر پدیده‌ای است که تنها برای سیارات داخلی اتفاق می افتد و درآن سیاره عطارد یا ناهید از مقابل خورشید عبور می‌کنند گذر عطارد پدیدۀ نسبتا نادری است و به طور متوسط در هر قرن ۱۳ بار رخ می‌دهد آن هم تنها در ماه‌های اردیبهشت و آبان زیرا در این ماه‌ها مدار عطارد در بیشترین کشیدگی خود قرار دارد.

شاید از خود بپرسید چرا هربار که سیارات داخلی که بین زمین و خورشید قرار می‌گیرند گذر رخ نمی‌دهد؟ چون مدار سیارات عطارد و ناهید با زمین بر هم منطبق نیستند و همچنین تفاوت طول سال زمین با سیاره عطارد باعث می‌شود، فقط در نقاط تلاقی مدارشان این پدیده رخ دهد.

در ۲۰ آبان ماه این پدیده رخ خواهد داد و از خاورمیانه تا مرکز اقیانوس آرام قابل مشاهده است. گذر از ساعت ۱۶:۰۵ به وقت تهران شروع می‌شود، البته تنها تماس اول و دوم آن در ایران دیده می‌شود و در زمان تماس‌های سوم و چهارم خورشید غروب کرده است همچنین این پدیده در استان‌های شرقی کشور تقریبا دیده نمی شود و هرچه به مناطق غربی ایران برویم مدت زمان بیشتری از گذر را می توانیم ببینیم و در آمریکا جنوبی. غرب آفریقا و قسمت های شرقی آمریکا شمالی این گذر به طور کامل قابل مشاهده است.

نحوه رصد

متاسفانه گذر عطارد بر خلاف گذر ناهید با عینک‌های خورشیدی و چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود و برای رصد آن باید از ابزارهای نجومی(تلسکوپ و دوچشمی) استفاده کرد. لطفا تحت هیچ شرایطی از ابزارهای بدون فیلتر مناسب خورشید استفاده نکنید، زیرا می‌تواند باعث آسیب‌های جدی و حتی نابینایی شود برای آنکه بتوانید حداکثر گذر را ببینید به مکانی با افق غربی باز نیاز دارید و حتما از فیلترهایی که در جلو دهانه تلسکوپ نصب می شود استفاده کنید نه از فیلترهای چشمی.

photoاگر فیلتر خورشیدی ندارید می توانید تلسکوپ را تقریبا رو به خورشید قرار دهید (به هیچ عنوان برای پیدا کردن خورشید در مرکز میدان دید از جوینده تلسکوپ استفاده نکنید) و بدون نگاه کردن درون چشمی انعکاس نور خورشید را روی یک صفحه سفید بیاندازید و با استفاده از فوکوسر تلسکوپ تصویر را واضح کنید البته توجه داشته باشید این روش میتواند به قسمت‌های داخلی تلسکوپ آسیب برساند.

photoو در آخر اگر هیچ کدام از این روش‌ها برای شما میسر نیست می‌توانید در برنامه‌های رصد عمومی گروه‌ها و انجمن‌های نجوم در شهر‌های مختلف کشور شرکت کنید یا به صورت زنده در اینترنت آن را ببینید.

eclipsewise.com منابع: ویکی پدیا، دیجی کالا مگ

نمایی دیدنی از خوشه ستاره‌ای پروین


بیگ بنگ: خوشه ستاره‌ای پروین دوست داشتنی یا هفت دختر که در یک ابر غبار کیهانی که ۴۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد به دلیل سحابی انعکاسی آبی رنگش معروف شده است. این خوشه در آسمان شب به سمت صورت فلکی برج ثور و بازوی شکارچی کهکشان راه شیری‌مان واقع شده است.

mastrographستارگان خوشه پروین و ابر غبار کیهانی ارتباطی با یکدیگر ندارند و فقط در یک منطقۀ یکسان از فضا همسرا هستند. این خوشه از عهد عتیق بعنوان گروه‌بندی فشرده‌ای از ستارگان شناخته شده و گالیله برای اولین‌بار با تلسکوپش آن را مشاهده کرد و طرحی ازش کشید. شارل مسیه این خوشه را بعنوان چهل و پنجمین جرمی که دنباله‌دار نیست، وارد کاتالوگ خود کرد. در افسانه‌های یونانی، خوشه پروین شامل هفت دختر از اطلس تیتان و پری دریایی پلئون بود. اسامی والدین آنها در ۹ عدد از درخشان‌ترین ستارگان این خوشه درج شده است. این عکس تلسکوپی عمیق از خوشه پروین و اطرافش ۲۰ سال نوری گستردگی دارد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

ویجر ۲ مرز فضای میان ستاره‌ای را آشکار کرد


بیگ بنگ: یک سال پیش در پنجم نوامبر ۲۰۱۸، فضاپیمای ویجر ۲ ناسا به دومین فضاپیما در تاریخ تبدیل شد که موفق به ترک هلیوسفر گردید؛ هلیوسفر به حباب محافظ ذرات و میدان‌های مغناطیسی گفته می‌شود که خورشید آن را پدید آورده است. ویجر ۲ در فاصله ۱۸ میلیارد کیلومتری از زمین (یعنی فراتر از مدار پلوتو) به فضای میان ستاره‌ای راه یافته بود. بتازگی پنج مقاله جدید در مجله «Nature Astronomy» منتشر شد که آنچه دانشمندان در طول گذر تاریخی ویجر ۲ مشاهده کرده‌اند را توضیح میدهد.

NASA Voyager Spacecraft Entering Interstellar Space x
در این عکس هنری، یکی از فضاپیماهای وُیجر ناسا را در حال ورود به فضای میان ستاره ای مشاهده می‌کنید. این ناحیه سرشار از پلاسمایی است که در اثر مرگ ستاره‌های غول‌پیکر در میلیون‌ها سال پیش پدید آمده است. پراکنده داغ و پراکنده، محیط درونِ حباب شمسی ما را پُر می‌کند.

به گزارش بیگ بنگ، هر کدام از این مقاله‌ها جزئیاتی دربارۀ یکی از پنج ابزار علمی و عملیاتی ویجر ۲ ارائه می‌کنند؛ یعنی یک حسگر میدان مغناطیسی، دو دستگاه برای شناسایی ذرات پرانرژی در دامنه‌های انرژی مختلف و دو دستگاه برای مطالعه پلاسما (گازی متشکل از ذرات باردار). روی هم رفته، یافته‌ها در ترسیم تصویری از این خط ساحلی کیهانی کمک شایانی می‌کند؛ جایی که محیط ایجاد شده توسط خورشید پایان می‌پذیرد و اقیانوس پهناورِ فضای میان ستاره‌ای آغاز می‌شود.

هلیوسفر خورشید مثل یک کشتی است که در میان فضای میان ستاره‌ای حرکت می‌کند. هلیوسفر و فضای میان ستاره‌ای هر دو از پلاسما پر شده‌اند؛ گازی که اتم‌های آن برخی از الکترون‌های خود را از دست داده است. پلاسمایِ درون هلیوسفر داغ و پراکنده است، اما پلاسمایِ موجود در فضای میان ستاره‌ای سردتر و چگال‌تر می‌باشد. فضای میان ستاره‌ای همچنین حاوی پرتوهای کیهانی یا ذراتی است که ستاره هایِ در حال انفجار آنها را شتابدار کرده است. ویجر ۱ کشف کرد که هلیوسفر با جلوگیری از ۷۰ درصد این تابش مضر از زمین و سایر سیاره‌ها محافظت می‌کند.

وقتی پارسال فضاپیمای ویجر ۲ از هلیوسفر خارج شد، دانشمندان اعلام کردند که دو شناساگر ذرات پرانرژی آن متوجهِ تغییرات چشمگیری شده‌اند؛ میزان ذرات هلیوسفریِ شناسایی شده با دستگاه‌های این فضاپیما کاهش یافت، در حالیکه میزان پرتوهای کیهانی(که انرژی بیشتری در مقایسه با ذرات هلیوسفری دارند) به طرز چشمگیری افزایش پیدا کرده و در نسبت بالا باقی ماند. تغییرات رصدشده گواهی بر این موضوع بود که فضاپیما وارد منطقه جدیدی از فضا شده است.

piaa wayfarer in interstellar space annotated x dpi final
در این عکس، موقعیتِ مکانی فضاپیماهای ویجر ۱ و ویجر ۲ ناسا را در بیرون از هلیوسفر مشاهده می‌کنید؛ هلیوسفر به حباب محافظ ذرات و میدان‌های مغناطیسی گفته می‌شود که خورشید آن را پدید آورده است.

قبل از اینکه ویجر ۱ در سال ۲۰۱۲ به لبه هلیوسفر برسد، دانشمندان دقیقا نمیدانستند که این مرز چه فاصله‌ای از خورشید دارد. دو فضاپیمای ناسا هلیوسفر را در موقعیت‌ها و زمان‌های مختلف ترک کردند. این کار تقریبا در چرخه خورشیدیِ ۱۱ ساله به انجام رسید که در این بازه، خورشید با افزایش و کاهش فعالیت مواجه می‌شود. دانشمندان انتظار داشتند که لبه هلیوسفر به نام هلیوپوز(heliopause) می‌تواند با تغییر فعالیت خورشید حرکت کند، یعنی شبیه به انبساط و انقباض شش‌ها در طول تنفس.

این مورد با این واقعیت سازگار بود که دو فضاپیما با فواصل مختلفی از خورشید به منطقه هلیوپوز وارد شده‌اند. حالا مقاله‌های جدید تایید می‌کنند که ویجر ۲ هنوز در فضای میان ستاره‌ایِ مختل نشده نیست؛ یعنی مثل برادر دوقلوی خود، ویجر ۱، ویجر ۲ هم ظاهرا در منطقه گذار آشفته در آن سوی هلیوسفر حضور دارد.

«اِد استون» دانشمند پروژه فضاپیمای ویجر و استاد دانشگاه فیزیک در کلتک اظهار داشت: «فضاپیماهای ویجر به ما نشان می‌دهند که خورشید چطور با موادی که قسمت اعظمی از فضای میان ستاره‌ها را در کهکشان راه شیری پُر می‌کنند، تعامل برقرار می‌کند. بدون این داده‌های جدید از ویجر ۲، نمیدانستیم که آنچه با ویجر ۱ دیده بودیم، خصوصیاتی از کل هلیوسفر است یا مختص زمان و مکانی است که فضاپیما از آن رد شد.»

درون پلاسما

دو فضاپیمای ویجر حالا این مسئله را تایید می‌کنند که پلاسمای موجود در فضای میان ستاره‌ایِ محلی به طرز قابل توجهی چگال‌تر از پلاسمای درون هلیوسفر است؛ این چیزی است که دانشمندان انتظارش را داشتند. ویجر ۲ همچنین دمای پلاسما را در فضای میان ستاره‌ای مجاور اندازه‌گیری کرده و تایید کرده که از پلاسمای درونِ هلیوسفر سردتر است. در سال ۲۰۱۲، ویجر ۱ چگالی پلاسمای فراتر از انتظاری را در بیرون از هلیوسفر مشاهده کرد؛ این نشان میداد که پلاسما قدری در حال فشرده شدن است.

NASA Voyager Probes Plasma Flow Lines x ویجر ۲ مشاهده کرد که پلاسمایِ بیرون هلیوسفر قدری گرمتر از آنچه تصور می‌شود است، که این هم می‌تواند حکایت از فشردگی داشته باشد. ویجر ۲ همچنین شاهد افزایش اندکِ چگالی پلاسما قبل از خروج از هلیوسفر بود که نشان میدهد پلاسما در لبه درونی حباب فشرده می‌باشد. اما دانشمندان هنوز بطور کامل درک نمی‌کنند که چه عاملی در این فشردگی دست دارد.

شناسایی ذرات

اگر هلیوسفر مثل یک کشتی است که در فضای میان ستاره‌ای مشغول حرکت است، به نظر می‌رسد بدنه کشتی نشتی دارد. یکی از دستگاه‌های آشکارساز ذرات ویجر نشان داد که مقداری ذرات از درون هلیوسفر به مرز و درون فضای میان ستاره‌ای نشت می‌کند. ویجر ۱ در نزدیکی قسمت روبروی هلیوسفر آن را ترک کرد. از سوی دیگر، ویجر ۲ در قسمت نزدیکتری به جبهۀ هلیوسفر واقع شده و به نظر می‌رسد این منطقه دارای منافذ بیشتری از محلِ قرارگیری ویجر ۱ باشد.

راز میدان مغناطیسی

یکی از مشاهدات دستگاه میدان مغناطیسی ویجر ۲ نتایج عجیب ِ ویجر ۱ را تایید می‌کند. میدان مغناطیسی در منطقه‌ی ورایِ هلیوپوز، موازی با میدان مغناطیسیِ درون هلیوسفر است. دانشمندان با ویجر ۱ تنها یک نمونه از میدان‌های مغناطیسی داشتند و نمیتوانستند با قطعیت اعلام کنند که آیا این همترازی ظاهری یکی از ویژگی‌های منطقه بیرونی است یا تصادفی بیش نیست. مشاهدات مغناطیس‌سنجِ ویجر ۲ مهر تایید بر یافته‌های ویجر ۱ زده و نشان میدهد که دو میدان همتراز هستند.

فضاپیماهای ویجر در سال ۱۹۷۷ میلادی پرتاب شدند و هر دوی آنها تا مشتری و زحل حرکت کردند. ویجر ۲ مسیرش را در زحل تغییر داد تا به مقصد نپتون و اورانوس پرواز نماید و توانست به نزدیکترین فاصله از این سیاره‌ها در طول تاریخ برسد. این دو فضاپیما تور بزرگ سیاره‌ها را بطور کامل انجام دادند و ماموریت میان ستاره‌ای شان را در سال ۱۹۸۹ آغاز کردند تا به هلیوپوز برسند. ویجر ۱ حالا ۲۲ میلیارد کیلومتر از خورشید فاصله دارد، در حالیکه ویجر ۲ در فاصله ۱۸٫۲ میلیارد کیلومتری از خورشید می‌باشد.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: NASA

زوم به دو کهکشان در حال ادغام


بیگ بنگ: شکل ظاهری این دو کهکشان جوری است که گویی یک جفت چشم درخشان به ما خیره شده‌اند و یک حلقه ستاره‌ای هم صورت را تشکیل داده است.


Hubble Space Telescope Ghostly Faceاین عکس از کهکشان AM ۲۰۲۶-۴۲۴ در تاریخ ۱۹ ژوئن سال جاری بعنوان بخشی از برنامه رصد کیهان، توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده است. این دو کهکشان که در تصویر دیده می‌شوند ۷۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند، یعنی نوری که از آنها به زمین رسیده ۷۰۰ میلیون سال در سفر بوده تا به ما برسد.

به دلیل برخورد این کهکشان‌ها، ساختار این سیستم کهکشانی به شکل حلقه درآمده است ولی پیش‌بینی می‌شود که این شکل حلقه مانند ۱۰۰ میلیون سال دیگر به همین حالت باقی بماند و احتمالا این دو کهکشان حدود یک تا دو میلیارد دیگر کاملا با هم یکی شوند.

سایت علمی بیگ بنگ/ منبع: NASA