بایگانی دسته بندی ها: بینگ بنگ

معنای واقعی E=mc^2 چیست؟

بیگ بنگ: یک حقیقت عجیب که احتمالاً نمی‌دانستید – جرم هیدروژن، از مجموع جرم‌های پروتون و الکترونی که ذرات تشکیل‌دهنده‌ی آن هستند، کمتر است. نه تنها هیدروژن، بلکه جرم تمام عناصر جدول تناوبی از مجموع اجزاء سازنده‌ خود کمتر است.

حالا یک چالش ذهنی دیگر: اگر دو جسم، که اجزاء سازندشان تا اتم‌هایشان یکسان باشد داشته باشیم، این دو جسم به احتمال زیاد اجرام متفاوت خواهند داشت. چرا؟ پاسخ تمام این سوالات، در دل مشهورترین رابطه‌ی فیزیک است: E=mc^2

همانطور که در ویدیو می‌بینیم، جرم چیزی که از اجزای کوچک‌تری تشکیل شده، با مجموع اجرام آن اجزاء برابر نیست. اگر می‌خواهید از جرم حقیقی ماده سر درآورید، باید به نوع کنار هم قرار گرفتن اجزاء، و حرکت این اجزاء در شی بزرگ‌تر توجه کنید. به عنوان مثال، اگر به اینشتین دو ساعت دقیق می‌دادید –و منظور من از دقیق در حد اتمی است – اما فقط یکی از این دو ساعت کار کند، اینشتین به شما می‌گوید ساعتی که کار می‌کند، جرم بیشتری نسبت به ساعتی که کار نمی‌کند دارد. دلیل این امر چیست؟

تمام انرژی‌ جنبشی حرکت عقربه، انرژی پتانسیل فنرها، و اصطکاک چرخ‌دنده‌ها، براساس قانون E=mc^2 باعث افزایش جرم می‌شوند. اما در همین حین که تمام تمرکزتان را روی عبارت “انرژی پتانسیل برابر است با جرم اضافه” معطوف کرده‌اید، داستان کمتر بودن جرم هیدروژن از اجزای سازنده‌اش را به خاطر آورید. ظاهراً، انرژی پتانسیل می‌تواند منفی هم باشد. اما چطور ممکن است؟ آنطور که در ویدیو توضیح داده می‌شود، فاصله‌ی بسیار ناچیز پروتون و الکترون در اتم هیدروژن باعث کاهش انرژی پتانسیل، حتی تا زیر صفر و مقادیر منفی می‌شود:

دانلود ویدئو

البته از گردش الکترون به دور پروتون، انرژی جنبشی تولید می‌شود، اما حتی این انرژی برای برگرداندن مجموع به صفر کافی نیست. این گزاره درباره‌ی تک تک عناصر جدول تناوبی نیز صادق است. اما اگر خیلی ریز شویم و به جمع جرم‌های اجزاء سازنده‌ی پروتون و الکترون، یعنی کوارک بنگریم، چطور؟ و اگر طبق مدل‌های فیزیکی، خود کوارک‌ها از ذرات بنیادی‌تر تشکیل نشده‌اند، اصلاً کوارک‌ها جرمشان را از کجا می‌آورند؟ نترسید، ویدیوی بالا از PBS Space Time پاسخ تمام این سوالات را می‌دهد، و شما را قدردان معادله‌ای می‌کند که در دل خود، تمام این مسائل را پوشش داده است. هرچقدر بگوییم کم است. ممنونیم آلبرت اینشتین عزیز.

ترجمه: بهروز شجاعیان/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print

سحابی تاریک لیند و حلقۀ بارنارد

بیگ بنگ: شبحِ یک سحابی تاریک و جالب این صحنۀ کیهانی را به وجود آورده است. سحابی تاریکِ لیند ۱۶۲۲ در پایین مرکز در پس زمینۀ کم رنگِ گاز هیدروژن درخشان، به چشم می خورد.

این سحابی در نزدیکی صفحۀ ستارگان راه شیری یعنی نزدیک به آسمانِ حلقۀ بارنارد قرار دارد – حلقۀ بارنارد یک ابر بزرگ در اطراف مجموعه سحابی نشری در کمربند و شمشیر ِ جبار میباشد. بخشی از این حلقه ها تا بالای این چارچوب امتداد پیدا کرده است. اما گرد و غبارِ تیرۀ سحابی لیند ۱۶۲۲ به ما خیلی نزدیکتر از سحابی معروفترِ جبار است، این سحابی فقط ۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. در این فاصله، این میدان دید به عرضِ ۱ درجه کمتر از ۱۰ سال نوری گستردگی دارد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

منبع سیگنال های رادیویی اسرارآمیز از فضا میباشد

بیگ بنگ: نزدیک به یک دهه، دانشمندان سعی در رمزگشایی منبع سیگنال های اسرارآمیز رادیویی در کیهان داشتند که با نام انفجار رادیویی سریع(FRB) شناخته می­ شوند. به نظر می رسد بررسی های جدید آنها موثر واقع شده است.

به گزارش بیگ بنگ، این انفجارهای انرژی که فقط چند میلی ­ثانیه عمر دارند، از هر پدیده ­ای که ما تاکنون در کهکشان خود مشاهده کرده­ ایم نورانی ­تر هستند و به نظر می ­آید از راه دورتری آمده باشند. اما برخلاف اینکه بیش از ۲۰ عدد از این سیگنال ها شناسایی و ثبت شده ­اند، دانشمندان هنوز موفق به کشف منبع و علت آنها نشده ­اند. بتازگی محققان با رد کردن هرگونه منبع زمینی، یک قدم به کشف منبع این تشعشعات نزدیک­تر شده­ اند.

هنوز چند فرضیه وجود دارد که برای تشخیص منبع قطعی این سیگنال ها، باید آنها را رد کنیم. یکی از عجیب ترین فرضیه ­ها در این مورد توسط دانشمندان هاروارد در ماه گذشته ارائه شده است که بیان می­ کند احتمالا منبع این سیگنال ها، از سوی بیگانگان می آید. اما اینکه ما می­دانیم منبع این سیگنال ها در فضا می­باشد خود مسئله مهمی است. حتی ممکن است این کشف آشکار به نظر برسد اما فراموش نکنیم که در سال ۱۹۹۸ محققان اعلام کرده بودند که نوعی سیگنال رادیویی جدید فضایی را کشف کردند که بعد از ۱۷ سال متوجه شدند منبع این سیگنال، یک دستگاه مایکروویو در خود ساختمان بود.

دلیل مشکل بودن کشف منبع سیگنال ها این است که ما معمولا آنها را با تلسکوپ­ های رادیویی تک بشقابه می­ یابیم و این تلسکوپ­ ها در صورت تعریف نشدن منبع سیگنال، قادر به دریافت گسترۀ بالایی از آنها هستند. “کریس فلین” از دانشگاه تکنولوژی سوین­برن استرالیا گفت: « تلسکوپ­ های رادیویی تک بشقابۀ مرسوم، در یافتن منبع سیگنال دریافتی که خارج از جو زمین باشد، مشکلات زیادی دارند.»

برای غلبه کردن یک بار و برای همیشه بر این مشکل و رد احتمال زمینی بودن منبع این سیگنال ها، محققان از رادیو تلسکوپ مولنگلو(Molonglo) استرالیایی که سطح دریافتی آن معادل ۱۸ هزار متر مربع است، استفاده کردند. این سطح دریافت عظیم به این معنی است که این تلسکوپ برای دریافت ِ سیگنال رادیویی سریع مناسب می­ باشد، اما در سال ۲۰۱۳ تیم تحقیقاتی متوجه شدند به دلیل ساختار این تلسکوپ، امکان تشخیص سیگنال­ هایی از داخل جو زمین توسط این تلسکوپ وجود ندارد. بنابراین تیم تحقیقاتی، شروع به بررسی داده­ های این تلسکوپ کردند که منبعی برای این تشعشعات رادیویی سریع بیابند.

این تلسکوپ روزانه در حدود ۱۰۰۰ ترابایت اطلاعات جمع­ آوری می­ کند پس بررسی این حجم از اطلاعات کار ساده ­ای نخواهد بود. فرض بر این بود که اگر این تلسکوپ سیگنال­ ها را شناسایی کرده بود، پس به طور قطع منبع آن باید خارج از زمین بوده باشد. در نهایت محققان متوجه شدند که سه سیگنال رادیویی سریع در میان داده ­های این تلسکوپ وجود دارد. این سیگنال­ ها با سیگنال مورد نظر آنها همخوانی کامل داشتند که خود ثابت کرد منبع این سیگنال­ ها از داخل زمین نمی­باشد.

نتایج مطالعه محققان یافته­ های قبلی که امسال صورت گرفت را ثابت می ­کرد که در آن محققان منبع این سیگنال ها را کهکشان کوتوله ­ای در فاصله ۳ میلیارد سال نوری زمین دانسته بودند. اما اکنون جدای از اینکه منبع سه سیگنال جدید یافت­ شده خارج از زمین می­باشد، منبع اصلی آنها همچنان ناشناخته باقی مانده است. داده­ ها نشان می دهد که این سیگنال­ ها از سوی صورت فلکی کشتی­ دم و مار باریک به سمت ما می ­آیند(مشخص شده با سه ستاره سرخ در تصویر بالا)

اکنون تلسکوپ مولنگو به امید آنکه در آینده بینش ­های بیشتری به ما ارائه کند در حال بروزرسانی می­باشد. امیدواریم بتوانیم حتی مکان دقیق این تشعشعات کهکشانی را نیز مشخص بنماییم. “مانیشا کیلب” رهبر تحقیقات در این خصوص گفت: « کشف محل انفجارهای رادیویی کلید فهم علت تولید آنها می­باشد. تنها یک انفجار سیگنالی به کهکشان مشخصی ارتباط داده شده است. ما انتظار داریم تلسکوپ مولنگلو محل دیگر انفجارها را نیز برای ما پیدا کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در arXiv.org منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print

میکروب‌ها با سازگاری، در بدن انسان مستقر می‌شوند

بیگ بنگ: ابزارهای جدید مدلسازی آماری به دانشمندان اجازه می‌دهد تا تکامل یا فرگشت گونه‌های میکروب‌ها را در قسمت‌های مختلف بدن ردیابی کنند. تحقیقات نشان می دهد انواع میکروب‌ها، در قسمت‌های مختلفی از بدن ِ انسان ساکن شده و جزئی از همان قسمتِ بدن می‌شوند.

به گزارش بیگ بنگ، بر اساس نتایج تحقیقات جدیدی که توسط دانشمندان دانشگاه دوک انجام شده، میکروب‌ها با سازگار شدن با ارگان‌های بدن، مثل: بینی، اندام‌ تناسلی و دل و روده به گونه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. لورانس آ.دیوید، استادیار ژنتیک مولکولی و میکروبیولوژی دانشگاه دوک گفت:« در طی یک دهه‌ی اخیر علاقه‌ی زیادی به توسعه‌ی پروبیوتیک‌ها و استفاده از باکتری‌های مفید برای درمان طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها وجود داشته است. تحلیل‌های ما پنجره‌ای جدید به فهم نحوه‌ی سازگار شدن باکتری‌های مختلف و فرگشت آنها است که به پیش بینی موثرتر احتمال زنده‌ماندن گونه‌های مختلف باکتری‌ها برای  تاثیر گذاشتن بر روند بیماری ها کمک کننده است.»

مطالعات زیادی حاکی از تاثیرات مهم و نقش زیاد میکروب‌ها در جنبه‌های مختلف سلامتی انسان می‌باشند. اما فهم چگونگی فرگشت میکروب‌ها و ساکن شدن در انواع سیستم‌های بیولوژیکی انسان از مغز تا دستگاه گوارش کار دشواری است. یکی از مشکلات اصلی، اندازه‌گیری چگونگی تاثیر تغییر در فروانی یک گونه از باکتری‌ها بر روی گونه‌های دیگر است. محققان دانشگاه دوک با استفاده از مدلی که برای تحلیل نسبت مواد معدنی در سنگ‌ها استفاده می‌شود، راه حلی برای این مشکل پیدا کرده‌اند.

محققان مدل خود را با اطلاعات توالی میکروبی، اطلاعات مربوط به هرگونه و جایگاه آنها در شجره‌نامه مقداردهی کردند. محققان در مقاله‌ی خود توضیح دادند که استراتژی استفاده شده، مدل‌های آماری و فلوژنتیکی را ترکیب می‌کند تا بر چالش‌های داده‌ی ترکیبی فائق آیند و به بینش‌هایی فرگشتی در مورد جوامع میکروبی دست پیدا کنند. شبیه‌سازی‌های آماری آنها تاثیر تغییرات در فراوانی باکتری‌ها بر فرگشت میکرو‌ب‌ها در قسمت‌های مختلفی از بدن را نشان داد.

جاستین سیلورمن، دانشجوی دکترا که در آزمایشگاه دیوید کار می‌کند می‌گوید: «این تکنیک جعبه‌ابزاری شگرف از روش‌های آماری را گشوده است که پیش از این استفاده نشده بود اما اکنون می‌توان از آن برای آنالیز داده‌های میکروبیوم استفاده کرد.» دیوید و سیلورمن با استفاده از ابزار آماری خود داده‌های توالی باکتریایی از پروژه‌ی میکروبیوم انسان را آنالیز کرده‌اند. آنها گروهی از باکتری‌های استروپتوکوک را کشف کردند که اخیرا از خویشاوندان خود که در قسمت‌های دهان، کام، زبان، گلو، لوزه، لثه و پلاک ساکن است منشعب شده است. محققان امیدوارند یافته‌های آنان که در مجله‌ی eLife ‌ منتشر شده، در کشف درمان‌های میکروبی جدید برای مشکلات سلامتی انسان کمک کننده باشند.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: upi.com

image_pdfimage_print

صافی گرافینی، آب شور را به آب آشامیدنی تبدیل می کند

بیگ بنگ: تیمی از محققان در بریتانیا موفق به ساختن یک فیـلتر گرافینی شده است که می تواند نمک را از آب دریا بزداید و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند. این اختراع می تواند به میلیون ها نفر در اطراف جهان که به آب پاکیزه دسترسی ندارند کمک کند.

غشای گرافینی نویدبخش تصفیه کم هزینه آب دریا به آب نوشیدنی است

به گزارش BBC، این فیـلتر که محققان آن را “صافی” می نامند از جنس اکسید گرافین است که قابلیت بالایی در زدودن نمک دارد و به زودی با سایر فیـلترهای موجود تصفیه آب شور مقایسه خواهد شد. تولید فیلـتر گرافینی در ابعاد انبوه صنعتی قبلا دشوار بود. تیم دانشمندان به سرپرستی دکتر راهول نیر از دانشگاه منچستر در گزارشی نوشتند که چگونه بعضی از مشکلات استفاده از اکسید گرافین برای این منظور را حل کرده اند.

گرافین لایه ای به ضخامت فقط یک اتم کربن است که در صفحه ای مشبک با خانه های شش ضعلی به هم چسبیده اند. این ماده ابتدا توسط تیمی از محققان دانشگاه منچستر در سال ۲۰۰۴ جداسازی و مشخصات آن تعریف شد. خواص غیرعادی گرافین مثل قابلیت کشسانی با مقاومت بالا در برابر پارگی و رسانایی الکتریکی آن را به یکی از نویدبخش ترین مواد در صنعت بدل کرده است. اما تولید انبوه گرافین تک لایه با شیوه های موجود مثل “سی وی دی” (رسوب بخار شیمیایی) دشوار بوده است. شیوه های کنونی تولید همچنین خیلی پرهزینه است.

دسترسی به آب پاکیزه برای میلیون ها نفر در جهان یک مشکل است

اما دکتر نیر می گوید که “تولید اکسید گرافین با شیوه های ساده اکسیداسیون در آزمایشگاه ممکن است. وی گفت: «می توانیم آن را مثل جوهر یا یک محلول روی یک لایه متخلخل (پرمنفذ) تولید کنیم. بعد می توانیم آن را مثل یک غشا به کار بگیریم.» او می گوید که اکسید گرافین از نظر تولید انبوه و هزینه به طور بالقوه بر گرافین خالی برتری دارد. فایده غشا تولید شده از اکسید گرافین در الک کردن ذرات نانو، مولکول های ارگانیک و حتی نمک های درشت ثابت شده بود.

اما تاکنون نمی شد از آن برای تصفیه آب حاوی نمک معمولی استفاده کرد چون نیازمند غربالی حتی ظریف تر است. مطالعات قبلی نشان داده بود که اکسید گرافین پس از خیس خوردن کمی باد می کند و باعث عبور نمک های ریزتر از منفذها به همراه مولکول های آب می شود. اکنون دکتر نیر و همکارانش نشان داده اند که آغشتن این غشا به “شیره اپوکسی” (ماده ای که به عنوان پوشش یا چسب به کار گرفته می شود) مانع تورم آن می شود. سازمان ملل پیش بینی می کند که تا سال ۲۰۲۵ حدود ۱۴ درصد جمعیت جهان با کمبود آب روبرو شوند.

غشا ساخته شده از اکسید گرافین با مواد موجود در بازار مقایسه خواهد شد

همزمان با ادامه روند گرمایش زمین و تاثیر آن بر منابع آب شهری، کشورهای ثروتمند مشغول سرمایه گذاری در فناوری های تصفیه آب شور هستند. تاسیسات تصفیه آب شور در اطراف جهان از غشاهای پلیمری استفاده می کنند. دکتر نیر گفت که مرحله بعدی مطالعه مقایسه اکسید گرافین با تازه ترین محصولات موجود در بازار است.

رام دواناتان از “آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورت وست” در ریچلند آمریکا نوشت که مطالعات بیشتری برای تولید صنعتی و ارزان اکسید گرافین لازم است. او افزود که محققان همچنین باید استقامت این غشا در تماس دراز مدت با آب شور را نشان دهند. با این حال او نوشت که این شیوه راه را برای تولید فیلترهای ارزان برای نمک زدایی از آب هموار می کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Nanotechnology منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

image_pdfimage_print

آیا انرژی تاریک واقعی است؟

بیگ بنگ: بنا به شبیه سازی های رایانه ای، عامل “گرانش” برای توضیح انبساط شتابدار کیهان کافی است. جهانی که در آن زندگی می کنیم در حال انبساط است؛ این انبساط با روندی شتابدار رخ می دهد. مشکل اینجاست که ما عامل مُحرّک این انبساط شتابدار را نمی دانیم، تنها اسم “انرژی تاریک” را بر آن نهاده ایم.

تصویر فرا ژرف هابل نمونه‌ ای از قدیمی‌ترین کهکشان‌هایی است که بشر تاکنون دیده؛ کهکشانهایی که کمی پس از دوران تاریک یعنی ۱۳٫۲ میلیارد سال پیش شکل گرفته‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، سه محققی که در سال ۲۰۱۱ میلادی با مطالعه ابرنواختر نوع la اثبات کردند جهان با سرعتی شتابدار در حال انبساط است، جایزه نوبل فیزیک را از آن خود کردند. ابرنواختر نوع la در دسته اجرامی جای دارد که همواره با درخشندگی یکسانی منفجر می شوند؛ اخترشناسان از این اجرام بعنوان شمع های استانداردی برای اندازه گیری فواصل کیهانی استفاده می کنند.

در این شرایط، بحث انرژی تاریک به پیش کشیده می شود. بر اساس مدل ماده تاریک سرد لامبدا (Lambda-CDM) که چارچوب حاکم بر درک فعلی ما از منشأ و تکامل جهان به شمار می آید، انرژی تاریک و ماده تاریک تقریبا ۹۵ درصد کیهان را تشکیل می‌دهند. انرژی تاریک که بعنوان نیروی ناشناختهٔ تشکیل دهندهء ۶۸ درصد کیهان تعریف شده، عامل اصلی انبساط شتابدار کیهان ، میباشد. اما اکنون یکی از مقالات منتشر شده در آخرین نسخه مجله ماهانه جامعه سلطنتی اخترشناسی سؤال بسیار جالبی را مطرح کرده است: اگر انرژی تاریکی در کار نباشد چطور؟

به گفته محققان، شاید انرژی تاریک صرفاً نتیجه برآوردهایی باشد که مدل های قراردادی کیهان شناسی از آن برای محاسبهٔ سرعت انبساط کیهان استفاده می کند. در این مدل ها به اشتباه فرض شده که چگالی ماده در کیهان یکنواخت است و کیهان به آرامی انبساط و گسترش می یابد. لازلو دوبوس، محققی از دانشگاه اتوس لوراند در مجارستان روز سه شنبه طی گزارشی بیان کرد:

«معادلات نسبیت عام اینشتین که انبساط جهان را شرح می دهند، پیچیدگی های ریاضی بسیاری دارند؛ طوریکه به مدت یکصد سال هیچ راه حلی برای تاثیر ساختارهای کیهانی پیدا نشده است. بر اساس مشاهدات بسیار دقیق ما از ابرنواخترها، جهان در حال انبساط است؛ ولی همزمان بر برآوردهای مربوط به معادلات اینشتین نیز متکی هستیم که می تواند عوارض جانبی جدی به همراه داشته باشد. برای مثال، نیاز به انرژی تاریک در مدل طراحی شده برای تناسب و سازگاری با داده های حاصل از مشاهده را می توان یکی از عوارض فوق، ذکر کرد.»

محققان برای فائق آمدن بر این عوارض جانبی از یک شبیه سازی رایانه ای استفاده کردند تا زمینه برای مدل سازی اثر گرانش بر توزیع میلیون ها ذره ماده تاریک و بازسازی تکامل کیهان فراهم آید. گرچه مدل ایجاد شده با نام آورا (Avera) ناحیه های مختلف کیهان را که با سرعت های متفاوتی انبساط می یافتند به تصویر کشید، اما سرعت متوسط انبساط مطابقت خوبی با مشاهدات فعلی داشت.

دوبوس اظهار داشت: « یافته های ما بر پایه حدسیات ریاضی استوار اهستند که انبساط متفاوت فضا را نشان می دهند؛ اما با نظریه نسبیت عام مطابقت داشته و نحوه تاثیرگذاری ایجاد ساختارهای پیچیده را بر فرآیند انبساط، شرح می دهند. قبلا توجهی به این مسائل نمی شد، اما در نظر گرفتن آنها می تواند بدون نیاز به انرژی تاریک، انبساط شتابدار کیهان را توضیح دهد.»

بی شک محققان هنوز نمی توانند یافته های خود را با قطعیت منتشر سازند؛ زیرا آنان باید به مشاهدات، پایبند باشند. بر طبق این مشاهدات، جهانی که در آن زندگی می کنیم همگن و همسانگرد میباشد. با این حال اگر نیاز به انرژی تاریک، برای توضیح انبساط جهان از میان برداشته شود، جهت پژوهش ها در دنیای فیزیک دستخوش می تواند مفید واقع شود.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: ibtimes.com

image_pdfimage_print

چهار کاندید برای سیاره نهم در منظومه شمسی کشف شد

بیگ بنگ: نتیجۀ جستجویی ۳ روزه در میان مردم برای یافتن سیاره ­ای ناشناخته در منظومه شمسی، یافتن ۴ کاندیدای احتمالی بود. یافتن سیاره نهم بخشی از پروژه دانش شهروندی شرکت زونیورس می­باشد که با کمک پخش مستقیم تصاویر ستاره­ ای توسط شبکه BBC انجام گرفت. پروژه مذکور در رصدخانه دانشگاه ملی استرالیا صورت پذیرفت.

به گزارش بیگ بنگ، حدود ۶۰ هزار نفر شرکت کننده از سراسر دنیا در این پروژه حضور داشتند که نه تنها در یافتن چهار کاندیدا برای سیاره نهم، بلکه در طبقه­ بندی بیش از ۴ میلیون جرم آسمانی نیز کمک بزرگی به مجموعه کردند. شرکت کنندگان بر روی تصاویری از تلسکوپ موجود در رصدخانه متمرکز شدند. رهبر پروژه، محققی از دانشگاه ملی استرالیا به نام “برد تاکر” بود که تیم پژوهشی او نیز علاوه بر اهمیتِ یافتن این ۴ کاندیدا، بر ارزش علمی پروژه تاکید بسزایی داشتند. دیگر محققان نیز در توییت ­هایی حمایت خود را از این پروژه اعلام داشتند.

در سال ۲۰۱۶ مایک براون ستاره ­شناس و همکار او کنستانتین باتیگین کشف کردند که مدار چرخش چند جرم آسمانی در کمربند کویپر، تحت تاثیر سیاره ای عظیم هستند. این کشف، مدرکی نامحسوس برای اثبات وجود سیاره ­ای در اندازه ­های نپتون در فراسوی سیاره پلوتو محسوب می­ شد. با این حال جستجو برای سیاره نهم چالش­ هایی را برمی ­انگیزد. یکی از این چالش­ ها این است که این سیاره هزاران بار از پلوتو کم نورتر می­باشد. پس وظیفه اخترشناسان جستجوی در داده­ های قدیمی و رصد اجرام آسمانی کم نور می­ باشد.

در این زمان بود که پروژه ­ای مردمی به میدان آمد. تاکر در خصوص این پروژه گفت: «با کمک هزاران داوطلب دلسوز که بر روی صدها هزار عکس ماهواره ­ای تلاشی مثال زدنی داشته­ اند، ما توانستیم پروژه ­ای چهار ساله را در کمتر از سه روز به انجام برسانیم. یکی از این داوطلبان به نام توبی رابرت در حدود ۱۲ هزار طبقه­ بندی را برای ما انجام داد.»

گروه تحقیقاتی دانشگاه ملی استرالیا پروژه خود را ادامه داده و سعی در اثبات یکی از چهار کاندیدای مذکور به عنوان سیاره نهم دارند. این گروه بطور همزمان درخواست خود از مردم برای ادامه جستجو در عکس­ های ماهواره ­ای را اعلام کردند. همچنین این پروژه به ما ثابت می ­کند که وقتی دانشمندان زیادی و مشتاقان علم و دانش گرد هم بیایند نتایج بسیار خوبی را می­توان بدست آورد. تکنولوژی­ های جدید مانند یادگیری عمیق و ابزارهایی مانند تلسکوپ جیمز وب می­توانند روزی به انجام هر چه سریع تر اینگونه پروژه ­ها کمک کنند اما در حال حاضر دست علم به سوی دانشمندان و علاقمندانی سخت کوش برای حل این معماها دراز شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

image_pdfimage_print

ابر خطی هواپیما و هالۀ خورشید

بیگ بنگ: چه اتفاقی برای آسمان افتاده؟ در این عکس چند ویژگی عادی آسمان ِ روز به صورتی غیرمعمول با یکدیگر در تعامل هستند.

اول اینکه، در پشتِ تپه ها، سایه روشن ِ خورشیدِ درخشان دیده می شود. در جلوی خورشید نیز ابرهای نازک قرار دارند، این ابرها احتمالأ منزلگاهِ لایه ای از کریستال های یخیِ شش ضلعی اند که با یکدیگر هالۀ ۲۲ درجه ای نور در اطراف خورشید را ایجاد می کنند. همچنین خطِ کمربند غیرمعمول که در سرتاسر عکس دیده می شود در واقع ابر خطی هواپیما است – نوعی ابر که با عبور هواپیما ایجاد می شود. بیشترِ این رد باید دورتر از ابر نازک باشد، زیرا بر ابر سایه می افکند و یک کیفیت سه بُعدی غیرمعمول به این تصویرِ برجسته می بخشد. این عکس جالب در اواخر ژانویه در شهر پاتراس در غرب ِ یونان گرفته شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

آیا خودآگاهی انسان صرفا یک توهم است؟

بیگ بنگ: دنیل دنت، فیلسوف و متخصص علوم شناختی می‌گوید که مغز انسان ماشینی متشکل از میلیاردها “روبات” کوچک است که همان نورون‌ها یا سلول‌های مغزی هستند. اما آیا مغز انسان واقعا یک اندام ویژه است؟ این فیلسوف ذهن در مصاحبه‌ای با بی‌بی‌سی درباره خودآگاهی انسان بحث کرده است.

آیا واقعا مغز انسان صرفا یک مجموعه پیچیده متشکل از ماشین‌های کوچک است

به گزارش بیگ بنگ به نقل از BBC، هوبرت دریفوس، فیلسوف آمریکایی، در یادداشت معروفی که در میان فلاسفه بدنام است، در سال ۱۹۶۵ ادعا کرد که انسان همیشه کامپیوتر را در بازی شطرنج شکست می‌دهد به این دلیل که ماشین‌ها شهود ندارند. چند سال بعد، دریفوس در موقعیتی خجالت‌آور قرار گرفت و یک کامپیوتر او را در شطرنج مات کرد. بعد از آن در سال ۱۹۷۷ کامپیوتر معروف شرکت آی‌بی‌ام به نام “دیپ بلو”، گری کاسپاروف، قهرمان شطرنج جهان را شکست داد.

بسیاری از آنهایی که از این نتیجه راضی نبودند، ادعا کردند که شطرنج یک بازی حوصله‌سربر منطقی است. از نظر این عده، کامپیوتر برای بردن بازی شطرنج نیازی به شهود ندارد. دنیل دنت که آثار مهمی در فلسفه ذهن دارد، همواره بر این باور بوده که ذهن انسان یک ماشین است. برای او سوال این نیست که آیا کامپیوترها می‌توانند انسان شوند یا نه، بلکه مسئله اصلی برای دنت آن است که آیا انسان واقعا آنقدر که تصور می‌شود باهوش است؟

دنیل دنت باور دارد که سلول‌های مغزی ما “روبات‌هایی” هستند که به سیگنال‌های شیمیایی پاسخ می‌دهند

دنیل دنت در مصاحبه با بی‌بی‌سی با اشاره به اینکه هیچ چیز ویژه‌ای درباره شهود انسان وجود ندارد، می‌گوید: «شهود به سادگی یعنی دانستن چیزی بدون اینکه بدانیم چگونه آن را می‌دانیم.» دنت رنه دکارت، فیلسوف فرانسوی را سرزنش می‌کند که برای همیشه اندیشه ما درباره چگونگی فکر کردن به ذهن انسان را مختل کرده است. دکارت نمی‌توانست تصور کند که چگونه یک ماشین ممکن است قادر به تفکر، احساس و تخیل باشد. از نظر دکارت این موارد استعدادهایی ذاتی بودند. البته شاید بتوانیم دکارت را ببخشیم برای اینکه در قرن هفدهم زندگی می‌کرد، وقتی که ماشین‌ها از چرخ‌دنده و اهرم و قرقره درست شده بودند و خبری از سی‌پی‌یو و حافظه و رَم نبود.

روبات‌هایی ساخته شده از روبات

مغز انسان از صدها میلیارد نورون ساخته شده است. اگر بخواهیم تعداد نورون‌های مغزمان را با نرخ یک نورون در هر ثانیه بشماریم، این کار بیش از سه‌هزار سال طول می‌کشد. مغز ما از ماشین‌های مولکولی تشکیل شده است که همان سلول‌های مغزی هستند. دنت می‌گوید اگر این موضوع که مغز ما از ماشین ساخته شده آزارمان می‌دهد، به این معناست که قدرت تخیل کمی داریم.

شکست قهرمان شطرنج جهان از کامپیوتر “دیپ‌ بلو” در سال ۱۹۹۷، خبری غیرمنتظره بود

دنیل دنت می‌پرسد: « آیا می‌دانید ماشینی که از صدها میلیارد بخش متحرک تشکیل شده باشد چه قدرتی دارد؟» به گفته دنت «ما نه تنها روبات هستیم، بلکه روبات‌هایی هستیم که از روبات‌هایی ساخته شده از روبات‌ها تشکیل شده‌ایم.» سلول‌های مغزی ما روبات‌هایی هستند که به سیگنال‌های شیمیایی پاسخ می‌دهند. موتورهای پروتئینی درون سلول‌ها هم که انرژی شیمیایی را به نیروی حرکتی یا پیغام عصبی تبدیل می‌کنند، خودشان روبات هستند. این زنجیره به همین ترتیب ادامه دارد.

صفحه نمایش موبایل یا “توهم کاربر”

وقتی صحبت از مغز و ذهن انسان می‌شود، بحث درباره خودآگاهی اجتناب‌ناپذیر است؛ به خصوص وقتی که دنیل دنت، فیلسوف صاحب‌نظر درباره خودآگاهی و ذهن انسان یک طرف بحث باشد. خودآگاهی انسان یک پدیده واقعی است و ما هر روز خودآگاهی را تجربه می‌کنیم. اما برای دنت خودآگاهی به همان اندازه واقعی است که صفحه نمایش تبلت یا موبایل واقعی می‌نماید. متخصصانی که ابزارهای الکترونیک ما را می‌سازند، آنچه که بر روی صفحه نمایش دیده می‌شود را “توهم کاربر” می‌نامند. ممکن است این یک نامگذاری از بالا به پایین به نظر برسد، اما نکته درستی در آن وجود دارد.

فشار دادن علامت‌های روی صفحه نمایش موبایل به ما این حس را می‌دهد که روی همه چیز کنترل داریم. ما حس می‌کنیم که بر سخت‌افزار داخلی ابزار مسلط هستیم. اما کاری که انگشتان ما با صفحه موبایل انجام می‌دهند، بیشتر یک مشارکت رقت‌انگیز در مقایسه با کل فعالیت‌های یک موبایل است و مسلما هیچ چیزی درباره اینکه موبایل چطور کار می‌کند به ما نمی‌گوید. به عقیده دنیل دنت خودآگاهی ذهن انسان نیز در موقعیتی مشابه قرار دارد. به گفته دنت خودآگاهی “توهم کاربری” مغز درباره خودش است. خودآگاهی برای بسیاری واقعی و مهم به نظر می‌رسد اما در واقع چندان مسئله بزرگی نیست. دنت می‌گوید:« لزومی ندارد که مغز بفهمد، مغز چگونه کار می‌کند.» در ویدئوی زیر گفتگوی دنت در TED را مشاهده خواهید کرد، وی معتقد است نه تنها آگاهی مان را درک نمی کنیم، بلکه ۵۰ درصد مواقع مغز ما به طور فعالانه ای فریبمان می دهد:

دانلود ویدئو

چندان هم باهوش نیستیم

ما می‎دانیم که از انسان‌واران فرگشت یافته‌ایم و ۹۹ درصد دی‌ان‌ای ما با شامپانزه‌ها مشترک است. می‌دانیم که برخی از رفتارهای ما به دلیل طبیعت حیوانی ماست (که البته عموما آن جنبه‌ای نیست که اکثر ما به آن افتخار کنیم). ما تمایل داریم که فکر کنیم توانایی‌های ویژه ما، هوش ما، بینش و خلاقیت ما باید منشا ویژه و خاصی داشته باشد. مغز ما مانند بدن ما در طول صدها میلیون سال فرگشت یافته و حاصل میلیون‌ها و میلیون‌ها سال آزمون و خطای فرگشتی است. به گفته دنت توانایی ما برای فکر کردن از دیدگاه تکاملی تفاوت چندانی با توانایی ما برای هضم غذا ندارد. هر دوی این‌ها فعالیت‌هایی زیست‌شناختی هستند که با نظریه انتخاب طبیعی داروین قابل توضیح هستند.

آزمون و خطا

ما از باکتری‌هایی ناشناخته فرگشت یافته‌ایم. ذهن ما با همه استعدادهای چشمگیر آن، حاصل آزمون‌های بی‌پایان زیست‌شناختی است. دنت باور دارد که هوش و نبوغ ما حاصل میلیون‌ها سال آزمون و خطاست. وقتی باکتری‌ها به سوی منبع غذا حرکت می‌کنند، دانشمندان آنها را به خاطر باهوش بودن تحسین نمی‌کنند. چنین کاری کاملا غیرعلمی به نظر می‌رسد. اما وقتی دانشمندان فکر کردن را به عنوان یک فعالیت زیست‌شناختی توصیف می‌کنند، مورد تمسخر یا حتی خشم مخاطب خود قرار می‌گیرند.

این تقلیل‌گرایی شدید بسیاری را آزار می‌دهد. از نظر خیلی‌ها گفتن اینکه ذهن انسان صرفا از مشتی نورون تشکیل شده یک اندیشه خام است. دکارت هم شدیدا ماشین‌ها را دست کم می‌گرفت اما آلن تورینگ، ریاضیدان و دانشمند علوم کامپیوتری در قرن بیستم کاستی او را جبران کرد. تورینگ پیش‌بینی کرده بود که تا پایان قرن بیستم “انتخاب واژه‌ها و نظر عمومی تحصیل‌کرده‌ها آنقدر تغییر خواهد کرد که افراد می‌توانند به زبان ماشین فکر کنند بدون آنکه دچار تناقض شوند.”

کامپیوترها در دهه شصت میلادی چندان در شطرنج خوب نبودند، اما امروز می‌توانند مثل جان کولترین ساکسیفون بنوازند. در دنیای دیجیتال امروز و در عصر ابرکامپیوترها و گوشی‌های تلفن هوشمند، اصلا تصور این موضوع سخت نیست که چطور یک ماشین ساخته شده از صدها میلیارد بخش کوچک که خودشان عملا روبات هستند، به سادگی می‌تواند یک انسان باشد. دنیل دنت معتقد است که انسان یک چنین ماشینی است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

 

image_pdfimage_print

کره‌ای از هلیوم ِ ابرسیال همچون سیاهچاله رفتار می‌کند!

بیگ بنگ: تیمی از فیزیکدانان دانشگاه‌های ورمونت و واترلو کشف کردند که کره‌ای از اتم‌های هلیوم سرد از قانونی عجیب در فیزیک پیروی می‌کنند که یک قانون ناحیه‌ی درهم تنیدگی نام دارد. جالب این است که این قانون در سیاهچاله‌ها نیز دیده شده است.

درهم تنیدگی بر روی یک مرز کره‌ای: یک ظرف از ابرسیال ِ هلیوم-۴ به یک کره از اتم‌های هلیوم A (سبز) و مکمل آن A- (آبی) تقسیم شده است. درهم تنیدگی بین A و A- تحت تاثیر یک قانون ناحیه مقیاس گذاری شده توسط محیط سطح می‌باشد.

به گزارش بیگ بنگ، در دهه‌ی ۱۹۷۰ استیون هاوکینگ و یاکوب بکنشتاین فیزیکدانان نظری مشهور، چیزی عجیب در مورد سیاهچاله‌ها، کشف کردند. آنها بر اساس محاسبات دریافتند وقتی که ماده به یکی از حفره های غیر محدود خود در فضا سقوط می‌کند میزان اطلاعاتی که در بر می‌گیرد(در فیزیک آن را آنتروپی می‌نامند) متناسب با سرعت ظهور این اطلاعات، فقط مساحتش افزایش می‌یابد، نه سرعت افزایش حجم آن.

آدرین دل مایسترو، استادیار دانشکده‌ی فیزیک در دانشگاه ورمانت و نویسنده‌ی همکار این پژوهش گفت: « ما متوجه شدیم همان قانون‌ها برای اطلاعات کوانتومی در هلیوم ابر سیال، نیز صدق می‌کند.» دکتر دل مایسترو و نویسندگان همکار برای این اکتشاف ابتدا شبیه‌سازی دقیقی از شرایط فیزیکی هلیوم-۴ بسیار سرد (ایزوتوپ عنصر هلیوم)، پس از تبدیل ِ شدن آن از گاز به فرمی از ماده بنام ابرسیال، انجام دادند.

محققان افزودند:‌« اتم‌های هلیوم-۴ که زیر دو درجه‌ی کلوین داشتند –رفتار دوگانه‌ی موج/ذره که ماکس پلانک و دانشمندان دیگر کشف کردند را نشان می دهند- در واقع به هم می‌چسبند به گونه‌ای که یک اتم را نمی‌توان به طور مجزا از اتم‌های دیگر توصیف کرد. آنها یک رقص مشترک با هم انجام می دهند که دانشمندان آن را درهم تنیدگی کوانتومی می‌نامند.»

محققان با استفاده از دو ابرکامپیوتر موفق شدند، تعاملات ۶۴ اتم ِ هلیوم در ابرسیال را شناسایی کنند. آنها متوجه شدند که میزان اطلاعات درهم تنیدۀ کوانتومی که بین دو ناحیه از یک ظرف به اشتراک گذاشته شده بود – کره‌ای از ابرسیال ِ هلیوم-۴ که از ظرف بزرگتر جدا شده است- از طریق سطح ِ ناحیه، قابل تعیین شدن بود نه حجم آن. این طور به نظر می‌رسد که حجم سه بعدی فضا همچون هولوگراف در سطح دو بعدی آن کدگذاری شده است. این حجم شباهت زیادی به یک سیاهچاله دارد. این ایده پیش از این از قانونی فیزیکی به نام “موضعی” (locality) در فیزیک حدس زده شده بود اما تاکنون در هیچ آزمایشی مشاهده نشده بود.

تیم محققان توانستند با استفاده از یک شبیه‌سازی کامل ِ عددی از تمامی مشخصه‌های هلیوم-۴، به وجود قانون ناحیه‌ی درهم تنیدگی در یک سیال کوانتومی، پی ببرند. دکتر دل مایسترو می‌گوید: « ابرسیال ِ هلیوم-۴ می‌تواند تبدیل به سوختی مهم برای نسل جدید از کامپیوترهای کوانتومی شود. اما برای استفاده از پتانسیل پردازش اطلاعات عظیمیش، باید به نحو ِ عمیق‌تری طرز کارش را دریابیم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Physics منتشر شده است.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

image_pdfimage_print