#عمومی

ساخت نخستین ارگانیسم مصنوعی جهان
خبرگزاری مهر: دانشمندان نخستین ارگانیسم نیمه مصنوعی را با پرورش باکتری E. coli ساختند. به نقل از ساینس آلرت، آنها برای این کار باکتری مذکور را به وسیله یک کد ژنتیک شش کاراکتری گسترش دادند.
هر موجود زنده ای روی زمین دارای کد ژنتیکی است که از چهار پایه تشکیل شده که با حروفG,T,C,A مشخص می شوند. اما اکنون باکتری های مهندسی شده E. coli، دی ان آ کاملا متفاوتی دارند. به طوریکه در آن دو پایه اضافی DNA یعنی X و Y نیز وجود دارد.
گروه محققان به رهبری فلوید روزمبرگ از موسسه تحقیقات اسکریپس هسته های مصنوعی ژن (در حقیقت همان مولکلول بلوک های تشکیل دهنده DNA) را مهندسی کرده اند تا دو پایه جدید بسازند و به طور موفقیت آمیز آن را در کد ژنتیک باکتری E. coli قرار دادند.
به این ترتیب نخستین ارگانیسم مصنوعی جهان با کد ژنتیک حاوی دو پایه طبیعی و پایه های مصنوعی ساخه شد.
روزمبرگ و گروه همکارش معتقدند این نقطه آغازی برای ایجاد یک فرم جدید زندگی است.
محققان دراین باره می نویسند: ارگانیسم های نیمه مصنوعی شامل نوعی ماندگار از یک حیات مصنوعی است و مسیر را برای خلق حیات و قابلیت های بیشتر فراهم می کنند.

#عمومی

در مغز ما چه می گذرد؟
وب سایت کلیک: شاید برای شما هم سوالاتی در خصوص نحوه کارآیی مغز و آنچه در مغز موجودات زنده موجود است، پیش آمده باشد. یا شاید علاقه مند به دانستن نکاتی در مورد شباهت مغز انسان و سایر موجودات زنده و یا حتی شناسایی حیواناتی که فاقد عضوی به نام مغز هستند باشید. در این مطلب قرار است پاسخ تمام این سوالات به بیانی ساده و راحت داده شود.
در مغز ما انسان ها واقعیت مربوط به وجود سلول های خاکستری آن چنان درست نیست. در واقع رنگ مغز یک موجود زنده و سالم صورتی رنگ است که دارای بخش هایی به رنگ خاکستری و سفید است. مغز سالم یک توده از سلول های عصبی به نام نورون است. اما بخش خاکستری مغز که به همان سلول های خاکستری معروف است در مناطق مختلفی از مغز قرار دارد و وظایفی مانند ثبت وقایع به عنوان حافظه، احساسات، حرکت و فعالیت های دیگری را بر عهده دارد. در مغز همچنینی میلیون ها فیبر عصبی قرار دارد که به آن ها بخش سفید مغز گفته می شود. این بخش های سفید تمام بخش های خاکستری مغز را به یکدیگر متصل می کند.
همچنین در مغز چربی، آب و رگ های خونی نیز وجود دارد. مغز ما شبیه به یک کامپیوتر است که اطلاعات را در خود ذخیره می کند و از طرفی اینکه ما چگونه احساس، فکر و کار را انجام می دهیم نیز بسته به مغز است. مغز هر انسان تا سن ۲۰ سالگی تکامل می یابد و قبل از آن هنوز به صورت کامل تکامل نیافته است.
سؤال اینجا است که آیا همه حیوانات دارای مغز هستند؟ مسلماً همه حیوانات دارای مغز نیستند. مثلا موجوداتی مثل اسفنج دریای، عروس دریایی و یا ستاره دریایی عضوی به نام مغز ندارند.
سؤال دومی که مطرح می شود این است که مغز چه حیواناتی بزرگ تر از بقیه حیوانات است؟ بر اساس شواهد و مطالعات نهنگ عنبر بزرگ ترین مغز را در بین موجودات زنده دارد، اندازه مغز هر نهنگ عنبر بالغ به طور متوسط چیزی در حدود ۸ کیلوگرم است. این در حالی است که مغز یک انسان بالغ در حدود ۱٫۵ کیلوگرم است چیزی شبیه به اندازه مغز دلفین های بالغ.
شاید این سؤال هم برای شما پیش آمده باشد که آیا مغز بزرگ نشان دهنده هوش بیشتر است یا برعکس! یک تئوری وجود دارد و آن هم این است که هر چه مغز حیوان بزرگتر باشد، آن حیوان نسبت به بقیه با هوش تر است. اما واقعیت چنینی نیست. مغز فیل ها بعد از مغز نهنگ ها بزرگ ترین مغز متعلق به حیوانات است و از طرفی اندازه مغز این حیوانات بسیار بزرگ تر از اندازه مغز انسان است اما مسلماً نهنگ ها و فیل ها با هوش تر از انسان ها نیستند. وقتی ما در مورد هوش صحبت می کنیم در واقع در خصوص قدرت تشخیص که مربوط به یادگیری ، پردازش اطلاعات و مهارت های ساده و پیچیده صحبت می کنیم.
در بعضی از منابع برای اندازه گیری هوش از نسبت بزرگی مغز به اندازه بدن صحبت می شود. اما واقعیت این است که این تئوری چندان معادله خوبی برای اندازه گیری میزان هوش در افراد مختلف نیست. در واقع از این معادله هنگامی می توان استفاده کرد که بخواهیم میزان هوش انسان نسبت به سایر موجودات و حیوانات مثل فیل ها را بسنجیم. از طرف دیگر نسبت اندازه مغز به بدن در انسان ها شبیه به نسبت اندازه مغز به بدن در موش ها است اما واقعیت این است که انسان ها بسیار بسیار با هوش تر از موش ها هستند. جالب است بدانید که مغز چیزی در حدود ۲ درصد از بدن ما انسان ها را به خود نسبت می دهد.
سؤال دیگری که مطرح می شود این است که آیا اندازه مغز با طی شدن دوره تکامل تغییری کرده است یا نه؟ در پاسخ به این سؤال باید به این واقعیت اشاره کرد که بله در طول دوره تکامل موجودات زنده مغز می تواند بزرگ تر، کوچک تر و یا حتی به طور کلی از بین برود. مثلا در مورد موجودات زنده ای مثل اسفنج های دریای، با طی شدن روند تکامل، مغز این موجود زنده کلاً از بین رفته است. واقعیت جالب در مورد مغز انسان این است که در طول دوره تکامل از ۱۰هزار تا ۲۰ هزار سال گذشته اندازه مغز انسان ها در حدود ۱۰ درصد کوچک تر شده است.
همچنین این نظریه نیز وجود دارد که در برخی از موجودات زنده اندازه مغز در طول عمر موجود زنده بزرگ تر و یا کوچک تر می شود. مطالعات نشان داده است که مغز گونه خاصی از بلبل ها در زمستان کوچک تر می شود و در بهار بزرگ تر می شود. در واقع مغز این پرندگان خوش صدا زمانی که پرنده باید به یاد آوازهایی را که برای جذب پرنده ماده به سمت خود است به یاد بیاورد بزرگ تر می شود.
اما در مورد میزان انرژی مصرفی مغز باید گفت که مغز میزان انرژی زیادی مصرف می کند. مثلا در مورد انسان ها باید گفت که مغز هر انسان در حدود نیمی از انرژی بدن را مصرف می کند. شاید اگر مغز انسان کوچک تر شود کار آیی آن بیشتر شود و از طرفی میزان مصرف انرژی آن نیز کاهش یابد.
مثلا یک اسفنج دریایی بدون نیاز به مغز می تواند تمام کارهایی که لازم دارد را انجام دهد. یا مثلا در بلبل ها بخشی از مغز که مربوط به یادآوری آواز است کوچک

می شود ولی پرنده همچنان می تواند زمان خوردن خود را تشخیص دهد و از طرفی انرژی کمتری مصرف کند.

فرضیه جدید برای انرژی تاریک
وب سایت کلیک: به مدت چندین دهه دانشمندان درگیر این مسئله بودند که جهان ما در حال گسترش است. این گسترش جهان به چه نحو صورت می‌گیرد؟
از نظر منطقی، جاذبه باید کهکشان ها را به سمت یکدیگر بکشد اما مشاهدات در دهه ۱۹۹۰ نشان دادند که جهان نه تنها در حال گسترش است بلکه با نرخ رو به افزایشی گسترش پیدا می کند و این اتفاق را به انرژی تاریک نسبت داده اند.
انرژی تاریک (با ماده تاریک اشتباه نشود) نیروی فرضی است که حدود ۶۸٫۳ درصد انرژی در هان قابل مشاهده را تشکیل می دهد و کهکشان ها را از یکدیگر دور می‌کند. اما علی‌رغم شواهد غیر مستقیم بسیار مبنی بر وجود این انرژی، هنوز کسی نتوانسته است آن را شناسایی کند و یا توضیح دهد که این انرژی از کجا می آید.
اکنون یک مطالعه جدید توانسته این مشکل را حل کند.
پاسخ چیست؟
فرض کنید یکی از قوانین اساسی در جهان ما بدون اینکه بدانیم نقض شده است…در این صورت انرژِی تاریک معنی خواهد داشت.
این قانون بنیادی، پایستگی انرژِی است و بسیار بااهمیت است. این قانونی است که ما در دبیرستان یاد می گیریم و می گوید که انرژی یک سیستم بسته است که نه به وجود می آید و نه از بین می رود، تنها از شکلی به شکل دیگر تبدیل می شود. این قانون زیر بنای اغلب قوانین فیزیک است.
اکنون یک مطالعه جدید می گوید اگر جهان در روزهای اولیه خود دچار نشت انرژی شده باشد، می‌توان به این وسیله انرژی تاریک را توضیح داد. این تیم مطرح می‌کند که قانون می‌تواند در چنین موارد کوچکی نقض شود و ما حتی متوجه آن نمی شویم.
حال ببینیم چه نیازی به چنین فرضیه عجیبی داریم؟ همه این‌ها برمی‌گردد به مشکلاتی که ما با انرژی تاریک و توضیح آن‌ها داریم. بازمی‌گردیم به سال ۱۹۱۷ زمانی که انیشتین در تلاش بود تا بفهمد چرا جهان ایستا است نه در حال انبساط یا انقباض، که البته در آن زمان جهان این‌گونه فرض می شد.
برای توضیح عدم این انقباض گرانشی، انیشتین فرض کرد چیزی باید باشد که در مقیاس کیهانی با جاذبه مقابله می‌کند و آن را ثابت کیهانی نامید.
اما او در سال ۱۹۲۹ زمانی که فضانورد، ادوین هابل اولین علامت گسترش جهان را مشاهده کرد، نظریه خود را کنار گذاشت. سپس در اوایل ۱۹۹۰، دانشمندان نشان دادند که جهان با نرخ افزایشی در حال گسترش است و ثابت انیشتین دوباره مطابقت یافت.
محققین متوجه شدند که ثابت انیشتین در تمام دهه های پیشین چیزی را بررسی می کرده است که ما امروزه آن را انرژی تاریک می نامیم.
اما این انرژی تاریک چیست؟
ایده کلی این‌طور مطرح می‌کند که این انرژی یک ثابت کیهانی است که از فضای خالی برمی‌خیزد. به لطف مکانیک کوانتومی ما میدانیم که فضای خالی در واقع هیچ گاه خالی نیست، بلکه پر از ذرات کوانتومی عجیب و انرژی است که به وجود آمده و از بین می روند و یکی از این ذرات عجیب می تواند نیروی دافعه داشته باشد.
مشکل اینجاست که میزان انرژی تاریک پیش بینی شده که باید توسط این روند ایجاد شود، بسیار بیشتر از چیزی است که گسترش مشاهده‌شده‌ی جهان نشان می دهد. این مسئله به این معنی است که یا ما به درستی این میزان را اندازه نگرفته‌ایم یا اینکه هنوز نمی دانیم انرژی تاریک از کجا منشا می گیرد.
این مطالعه جدید نشان می دهد که گزینه دومی صحیح است و یک فرضیه جدید مطرح می کند: چه می‌شود اگر جهان در اوایل تشکیل خود دچار نشت انرژی شده باشد و آن انرژی از دست رفته باعث انرژِی تاریک باشد؟
آلخاندرو پرز، یکی از اعضای این تیم می گوید "در این مدل، انرژی تاریک چیزی است که نشان می دهد چه مقدار انرژی و نیروی جنبشی در آغاز تاریخ گم شده است.”
اساس این فرضیه جدید یک مدل جایگزین از نسبیت عام است که انیشتین در دهه ۱۹۱۰ آن را مطرح کرد که در آن عنوان می شود که انرژی نیازی به پایستگی ندارد.
اگر این مدل در محاسبات اعمال شود، سپس ارزش ثابت کیهانی کاملا با مشاهدات ما از جهان همخوانی خواهد داشت. مهم تراز همه این که نیازی نیست درک خود از جهان را تغییر دهیم. گرچه از بین رفتن انرژی در اوایل تاریخ جهان، میزان انرژی تاریک را تحت تاثیر قرار می دهد اما چندان قابل لمس نیست و توسط آزمایشات امروزی نمی‌توان آن را تعیین کرد.
در اینجا یک مشکل بزرگ دیگر نیز وجود دارد ـ اگر ناپدید شدن انرژی هیچ اثر پایداری به‌جز تغییر انرژی تاریک بر جهان نداشته است، پس راهی نیست که بتوان صحت این فرضیه را آزمایش کرد.
پس تاکنون این فرضیه همچنان یک فرضیه باقی می ماند، فرضیه ای که هنوز آزمایش نشده است. اما فیزیک دانان می گویند که در نظر دارند در آینده احتمال آن را بررسی کنند.
این تحقیق در Physical Review Letters منتشر شده و متن کامل را می توانید به طور آنلاین مطالعه کنید.

نوید انتشار کتابی مفید از نویسنده‌ای خوش‌فکر و عمیق. 👆👆

#عمومی

آیا تاریکی هم مانند نور دارای سرعت است؟!
وب سایت آی تی رسان - علی دلبخواه: مدت‌ها قبل، دانشمندان کشف کردند که نور با سرعت تقریبی 300 هزار کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند. می‌توان از وجود مشخصه حرکت در نور، این‌طور استنباط کرد که تاریکی هم دارای سرعت است، البته این استنباط لزوما درست نیست. ارائه تعریفی برای سرعت تاریکی، بستگی به تعریف ما از خود آن دارد.
بر اساس گفته «نیل دگراس تایسون»، اخترفیزیک‌دان آمریکایی، تاریکی عبارت است از عدم حضور نور؛ بنابراین نمی‌توان سرعتی برای تاریکی در نظر گرفت. به نظر او، ایده قائل شدن حرکت برای تاریکی، چیزی بیش از یک استعاره شاعرانه نبوده و در مباحث علمی هم جایگاهی ندارد.
اگر مفهوم تاریکی را کمی بسط دهیم، در این صورت می‌توان گفت که تاریکی دارای حرکت و درنتیجه سرعت است. یک نقطه تاریک را در یک اتاق تاریک در نظر بگیرید، این نقطه می‌تواند از قرار دادن یک مانع، در برابر منبع نور به وجود بیاید. گرچه این نقطه نمی‌تواند نشان مشخصی برای تاریکی باشد، اما با سرعتی مشابه با نور منتشرشده از منبع نور، حرکت می‌کند. این بدان معنی است که سرعت انتشار تاریکی، دقیقا برابر با سرعت ناپدید شدن نور است. بنابراین می‌توان این دو را هم‌اندازه دانست.
آیا به‌مانند نور تاریکی هم سرعت دارد؟!
اجازه دهید بحث را طور دیگری بیان کرده و درباره ماده تاریک صحبت کنیم. این انرژی مرموز، نزدیک به 80 درصد از جرم جهان هستی را تشکیل می‌دهد. طبق نتایج تحقیقی در سال 2013، ماده تاریک سرعتی برابر با 54 متر در ثانیه داشته که در مقابل سرعت نور، رقم ناچیزی است. این تنها یک نظریه بوده و ماده تاریک در حال حاضر حرکتی نداشته و به تشکیل «هاله‌های ماده تاریک» مشغول است. هاله کهکشانی به مناطق کروی شامل کهکشان‌های فردی که عمدتا از ماده تاریک تشکیل‌شده اطلاق می‌شود. طبق مطالعات حدس زده می‌شود که هاله‌های ماده تاریک در ابعاد منظومه شمسی اما با جرمی در حدود جرم زمین، اولین اجسام تشکیل‌شده پس از انفجار بزرگ بوده‌اند. سرعت 54 متر بر ثانیه همان سرعت ماده تاریک به هنگام وقوع بیگ بنگ است و اگر ماده تاریک بازهم در حرکت باشد، همچنان با همین سرعت حرکت می‌کند.
در نهایت در نظر داشته باشید که اگر تاریکی را به سیاه‌چاله تعبیر کنیم، که کاملا عاری از نور است، اوضاع طور دیگری رقم می‌خورد. در سال 2013 تحقیقات نشان داد که یک سیاهچاله عظیم، طولی برابر با 3.2 میلیون کیلومتر دارد و با سرعتی برابر با 84 درصد سرعت نور در حال گردش است.
بنابراین پاسخ به این پرسش کمی دشوار است؛ هم آری هم نه! علم ناچیز ما هنوز نمی‌تواند پاسخی دقیق ارایه کند.

#عمومی

دانشمندان هیدروژن فلزی ساختند

وب سایت گجت نیوز - ناهید سادات ریاحی: هیدروژن فلزی که شکل عجیب و غریب این عنصر به‌شمار می‌رود، 80 سال پس از پیش‌بینی‌ فیزیکدانان، بالاخره به واقعیت‌، بدل شد. این شکل جالب، حتی در دماهای پایین، رسانای الکتریسته است. دانشمندان هیدروژن فلزی را با فشرده کردن آن در فشار بسیار بالا بین دو الماس فوق‌خالص ساختند.
تاکنون هیچ‌کس با هیدروژن فلزی مواجه نشده بود، چرا که چنین حالت عجیبی، تاکنون وجود نداشته است. نظریه‌ها پیش‌بینی می‌کنند که می‌توان هیدروژن فلزی را به‌عنوان سوخت فوق‌العاده قدرتمند و سبک برای موشک‌ها استفاده کرد.
هیدروژن فلزی گریزپای
در سال 1935، دو فیزیکدان به‌ نام‌های وینگر و بل، پیش‌بینی کردند که در فشارهای بسیار بالا، حدود 25 گیگاپاسکال (یعنی حدود 246 هزار بار بیشتر از فشار اتمسفر)، پیوندهای عادی بین اتم‌های هیدروژن‌های فلزی می‌شکند و الکترون‌ها می‌توانند آزدانه حرکت کنند. به زبان ساده، یک ماده‌ی شفاف به ماده‌ای براق تبدیل می‌شود؛ یعنی همان ویژگی‌هایی که از یک فلز انتظار داریم. در واقع ما فلز را به‌صورت ماده‌ای تعریف می‌کنیم که حتی وقتی آن را تا پایین‌ترین دماهای ممکن (یعنی نزدیک صفر مطلق)، سرد کنیم، باز هم قادر به هدایت مقدار معینی از الکتریسیته است.
بعدا تحقیقات نشان دادند که برای چنین تبدیلی، فشارهای بسیار بالایی (نزدیک به فشار موجود در هسته یک سیاره) لازم است. هیدروژن فلزی، به سودای فیزیکدانان تبدیل شد و جام مقدس فیزیک لقب گرفت. مقاله‌های بسیار زیادی در زمینه فیزیک و شیمی نظری منتشر شدند که هر یک فشار بحرانی متفاوتی را برای این تبدیل، پیش‌بینی می‌کردند. به‌مرور محققان، راه‌هایی برای دستیابی به فشارهای بالا و بالاتر، پیدا کردند، اما هیچکس نتوانست به فشار لازم برای هیدروژن فلزی دست یابد. مشکل این بود: چه ماده‌ای می‌تواند آنقدر فشار ایجاد کند که اتم‌های هیدروژن را به‌اصطلاح، له کند؟
چالش‌های ساخت هیدروژن فلزی
محققان برای پاسخ به این سوال، به سراغ قدرتمندترین ماده دنیا رفتند: الماس! اما حتی الماس هم در فشارهای بسیار زیاد برای تولید هیدروژن فلزی، می‌شکند! بنابراین دانشمندان به دنبال راه‌هایی برای محکم‌تر کردن الماس گشتند. در واقع آنها در جستجوی سیستمی بودند که فاقد عوامل شکننده الماس باشد. الماس‌هایی که به طور طبیعی از زمین، استخراج می‌شوند، دارای ناسازگاری‌هایی در ساختار درونی‌شان هستند؛ بنابراین دانشمندان تصمیم گرفتند از الماس‌های سنتری یا ساختگی استفاده کنند که فاقد چنین ناسازگاری‌هایی هستند.
راه اصلی برای صیقل‌دادن الماس،‌استفاده از پودر الماس است، اما این روش می‌تواند باعث بیرون‌زدگی برخی از اتم‌های کربن از صفحه شبکه‌ای الماس شده و در واقع نوعی نقص ساختاری را ایجاد کند. این نقص ساختاری، باعث شکنندگی الماس شده و در نتیجه مطلوب نیست.
در نتیجه دانشمندان از یک روش جایگزین، یعنی یک فرآیند شیمیایی برای نازک‌کردن لایه سطحی (یا همان صیقل دادن) استفاده کردند که نقص ساختاری ایجاد نمی‌کرد. این پایان مشکلات نبود! مشکل دیگر این بود که در چنین فشار بالایی، گاهی اتم‌های هیدروژن به درون الماس‌ها نفوذ کرده و باعث شکستن آنها می‌شدند. دانشمندان برای جلوگیری از بروز چنین مشکلی، الماس‌ها را با یک لایه آلومینیوم، پوشاندند.
در نهایت، کل سیستم تا دمای هلیوم مایع، یعنی 269- درجه سانتیگراد سرد شد و الماس‌ها، نمونه‌ی کوچک هیدروژن جامد را به‌شدت فشرده کردند. به قسمت هیجان‌انگیز ماجرا می‌رسیم: با افزایش فشار، ملکول‌های هیدروژن، شروع به تغییر رنگ کردند. هیدروژن شفاف، تبدیل به هیدروژن درخشان و براق شد. آزمایش‌های تکمیلی،‌ تایید کردند که این همان جام مقدس فیزیک یعنی هیدروژن فلزی است! اگر می‌پرسید بیشترین فشار به‌کار رفته در این فرآیند چه بود، باید بگویم، فشاری بیشتر از فشار موجود در هسته زمین: 495 گیگاپاسکال!
کاربردهای شگفت‌انگیز هیدروژن فلزی
دانشمندان هنوز چیز زیادی در مورد ویژگی‌های این ماده عجیب و غریب، نمی‌دانند. مجموعه دستگاهی این آزمایش،‌ هنوز در آزمایشگاه و منتظر آزمایش‌های بعدی است! تجربه نشان می‌دهد وقتی الماس‌ها را تا بیش از یک میلیون اتمسفر،‌ فشرده کرده و سپس رها کنیم، قطعا خواهند شکست. دانشمندان هنوز نمی‌دانند اگر فشارها را بردارند،‌ آیا هیدروژن فلزی، همچنان پایدار خواهد ماند یا نه؟ اگر چنین باشد و هیدروژن فلزی همچنان پس از حذف فشارها، پایدار باشد، می‌توان یکی دیگر از مواد انقلابی، یعنی ابررسانای دمای اتاق را به کمک آن ساخت. اگر برای ساخت دستگاه MRI از ابررساناهای دمای اتاق استفاده کنیم، دیگر نیازی به سردکردن آن تا دمای هلیوم مایع نخواهد بود.
از طرفی هیدروژن فلزی می‌تواند قوی‌ترین سوخت موشکی باشد که بشر تاکنون کشف کرده، به شرطی که بتوانیم راه‌های تولید انبوه آن را پیدا کنیم.

اما هیدروژن مایع چطور می‌تواند نقش سوخت موشک را بازی کند: همانطور که گفتیم برای تولید هیدروژن فلزی، به فشار بسیار بالا و در نتیجه صرف انرژی بسیار زیاد نیازمندیم.
وقتی اتم‌های هیدروژن دوباره با یکدیگر ترکیب شده و به شکل ملکولی عادی‌شان بازمی‌گردند، انرژی فوق‌العاده زیادی را آزاد خواهند کرد و از آنجایی که هیدروژن، سبک‌ترین عنصر است، ملکول بازترکیب شده، حدود ده مرتبه سبک‌تر از سوخت فعلی موشک‌ها خواهد بود.
دانشمندان قصد دارند پایداری هیدروژن فلزی و ابررسانایی دمای اتاق را در بوته آزمایش بگذارند. نتیجه این آزمایش انقلابی دیروز در ژورنال معتبر ساینس،‌ منتشر شد.

#عمومی
شگفتی دانشمندان از تغییرات دوقلوهای فضانورد

این تحقیقات که با کمک دوقلوهای فضانورد اسکات و مارک کلی انجام گرفت، اسکات بین سال‌های 2015 تا 2016 میلادی مدت 340 روز را به‌طور متوالی در ایستگاه فضایی بین‌المللی اقامت کرد؛ در حالی که مارک این مدت را در زمین زندگی کرد.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/471832/

#تخصصی

متنی از استیون واینبرگ فیزیکدان برجسته درباره معضلات مکانیک کوانتومی

#عمومی

آگاهی، مغز و‌ پدیدهٔ مرگ

وب سایت کلیک: حیات بعد از مرگ موضوعی است که در مذاهب مختلف به روش های مختلف توضیح داده شده است. در قرآن و سایر کتاب های دینی سعی شده است تا به افراد در خصوص حیات بعد از مرگ آگاهی هایی داده شود. اما از نظر علمی که ماهیتاً مادی گرا است، شاید اثبات وجود حیات بعد از مرگ امری غیر ممکن به نظر برسد.
دانشمندان زیادی در این حوزه فعالیت کرده و تحقیقات گسترده ای انجام داده اند. یکی از این تحقیقات که به نحوی می تواند اثبات حیات بعد از مرگ باشد، تحقیقی است که بر روی جدا بودن ماهیت آگاهی از مغز انجام شده است.
نرخ رشد دانش علمی در دنیا روز به روز افزایش می باید. از این رو کاربرد دانش و علوم گسترش یافته به خصوص آن دسته از دانشی که باعث بروز چالش هایی بر اساس واقعیت و آن چه در طبیعت وجود دارد، بسیار حائز اهمیت است. اما ارتباط ذهن، مغز و درک یکی از حوزه هایی است که همواره مورد توجه محققان عصب شناس و فیزیکدان بوده است. سؤالی که همیشه در خصوص این رابطه وجود دارد این است که آیا مغز آگاهی را دریافت می کند و یا آگاهی محصولی از مغز است؟
هر چند تا کنون در خصوص جدا بودن آگاهی از اندام های فیزیکی اطمینان صد در صد وجود ندارد، اما بر اساس داستان ها و دلایل علمی که بر جدا بودن آگاهی از سایر اعضای فیزیکی بدن تاکید می کنند، می توان گفت آگاهی چیزی جدا از مغز است. البته مطالعاتی که تا کنون در این زمینه صورت گرفته است نیز از این باور پشتیبانی می کنند.
اما نتایج مطالعات انجام شده در حوزه ارتباط مغز و آگاهی روز به روز نتایج جدیدی را در اختیار ما قرار می دهد و دید بهتری نسبت به چگونگی درک و آگاهی آنان از وقایع و ارتباط آن با دنیای فیزیکی در اختیار دانشمندان و مردم قرار داده است.
چندی پیش دکتر بروس گریسون پدر تحقیقات در حوزه مرگ و حیات پس از آن، در کنفرانسی که در ایالات متحده برگزار شده است در خصوص نتایج مطالعات صورت گرفته بر روی افرادی که مغز آن ها هیچ فعالیتی نداشته است صحبت کرده است. اما این افراد می توانسته اند تمام اتفاقات را در زمانی که مغز آن ها هیچ فعالیتی نداشته است مشاهده نمایند. دکتر گریسون در خصوص توانایی این افراد بعد از دوره مطالعه در توصیف آنچه در زمان غیر فعال بودن مغز مشاهده کرده اند در این کنفرانس صحبت کرده است. به عقیده دکتر گریسون چون علم و دانش بشری بیشتر مادی گرا است بنابراین مطالعات در زمینه زمان قبل و پس از مرگ مهجور مانده است. برای مثال او عقیده دارد که چون آگاهی چیزی فراتر از مادیات است بنابراین تعریف و بررسی آن با علمی که بیشتر جنبه مادی دارد کمی سخت و دشوار است و بسیاری از دانشمندان عقیده دارند که نمی توان در خصوص آن تحقیقات زیادی انجام داد.
به عقیده دکتر گری شوآرتز بسیاری از دانشمندان طرفدار فلسفه مادی گرایی به دلیل وجود برخی از تناقضات با دانش و تعریف آن ها از دنیا و این پدیده یعنی آگاهی به عنوان مفهومی جدار از مغز نمی توانند این موضوع را بپذیرند. او همچنین عقیده دارد چون واقعیت های مربوط به بعد فرا مادی طبیعت با روح مادی علم در تناقض است بنابراین همواره برای اثبات ایده هایی مثل جدا بودن آگاهی از مغز داده های تجربی زیادی در دسترس باشد تا بتوان این موضوع را اثبات نمود.
به نظر می رسد با استفاده از فاکتورهای پزشکی جدا بودن آگاهی از مغز را اثبات نمود زیرا در این مطالعه مغز تمام بیماران بدون هر گونه فعالیتی بوده است و در واقع می توان گفت این افراد به نحوی افراد مرده محسوب می شده اند. این افراد دارای EEG کاملا صاف بوده است. از طرفی وقتی CPR بیمار در طول ۵ تا ۱۰ دقیقه فعالیت خود را آغاز نکند در این صورت مغز بیمار کاملا از فعالیت ایستاده و بیمار به عنوان فردی مرده محسوب می شود.
تمام ۳۴۴ بیمار تحت مطالعه تحت نظر گروهی از محققان قرار گرفته اند. در بررسی های صورت گرفته توسط این تیم تحقیقاتی مشاهده شده است که حدود ۱۸ درصد این افراد به نحوی در مورد زمانی که مرگ را تجربه کرده بودند و یا به نوعی هوشیار نبوده اند چیزهایی را به خاطر داشته اند. از طرفی ۲۱ درصد از این بیماران یعنی از هر ۸ نفر یک نفر چیزهای زیادی را از آن زمان به خاطر می آورند. توجه به این نکته که تمام آنچه آن ها به خاطر داشته اند مربوط به زمانی است که مغز آن ها به هیچ وجه فعالیتی نداشته است.
اما مطالعه دیگری نیز در خصوص حیات پس از مرگ و جدا بودن آگاهی از مغز در دانشگاه سواتامپتون انجام شده است. نتایج این مطالعه نشان داده است که افراد تا مدت زیادی بعد از اینکه مغزشان فعالیت خود را از دست می دهد و به اصطلاح می میرند، آگاهی شان همچنان حفظ می شود. شاید این نتایج در دنیای علم با ماهیت مادی گرا، غیر ممکن به نظر برسد.

باید توجه داشت که مطالعات صورت گرفته در این زمینه تنها مربوط به دقایق قبل و بعد از مرگ نیست و مطالعات در این زمینه تنها مربوط به چند سال اخیر نیست. در واقع حدود دو دهه پیش نیز تحقیقاتی در خصوص حیات پس از مرگ و جدا بودن آگاهی از مغز صورت گرفته است که نتایج آن همچنان نشان دهنده جدا بودن این دو مفهوم یعنی مغز و آگاهی از یکدیگر است.

#عمومی

فلزی که گرم نمی‌شود

وب سایت سایبربان: گروهی از محققان موفق نوعی ویژگی جدید در فلزات کشف کردند که می‌تواند انرژی الکتریسیته را بسیار بهتر از گرما انتقال بدهد.
به گزارش واحد فناوری اطلاعات سایبربان، محققان بسیاری از سراسر دنیا از سال‌ها قبل در تلاش بودند ماده‌ای شفاف تولید کنند که در دمای اتاق با حرارت کمی از حالت نارسانا به رسانا تبدیل شود؛ اما این کار با چالش‌های بسیاری همراه بود. به تازگی گروهی از محققان دانشگاه برکلی اعلام کرده‌اند موفق به ساخت ماده‌ای با ویژگی‌های مذکور شده‌اند که «دی‌اکسید فلز وانادیوم» (metallic vanadium dioxide) نام دارد.
با توجه به گزارش منتشر شده توسط دانشمندان، دی‌اکسید وانادیم می‌تواند جریان برق را بسیار بهتر از حرارت منتقل کند که یک تناقض کامل در قوانین فیزیکی مربوط به هدایت الکتریکی و حرارتی فلزات به حساب می‌آید.
جانکیوا وو (Junqiao Wu)، فیزیکدان آزمایشگاه و استاد علوم و مهندسی دانشگاه برکلی گفت: «یافته مذکور کاملاً تصادفی بود. نتیجه‌ای که به دست آمده است کاملاً با چیزهایی که در کتاب‌های درسی در مورد مواد رسانا آموزش داده می‌شود، متناقض است. این کشف در درک رفتار بنیادی الکترونیک رساناهای نوین، اهمیت اساسی دارد.»
دی‌اکسید وانادیم، الکتریسیته را 10 برابر بیشتر از گرما منتقل می‌کند. البته محققان اعلام کردند ویژگی یافت شده توسط آن‌ها در مواد دیگری نیز وجود دارند، با این تفاوت که در دمایی صدها درجه زیر صفر این توانایی آشکار می‌شود.
پژوهشگران توضیح دادند ویژگی یاد شده به تعداد آرایش الکترونی موجود در مواد بستگی دارد. در فلزات معمولی الکترون‌ها به علت گرما در جهات تصادفی حرکت می‌کنند و برای انتقال برق سمتی مشخص را می‌پیمایند٬ اما این شرایط در ماده‌ی موردبررسی کاملاً متفاوت است.
الکترون‌های موجود در دی‌اکسید وانادیم، برای تحرک به حرکات یکدیگر نگاه کرده و مانند امواج ایجاد شده در سیال عمل می‌کنند نه به عنوان ذراتی گسسته. این موضوع باعث می‌شود آشفتگی ایجاد شده در الکترون‌ها تا حد بسیار زیادی از بین رفته و حرارت تولیدشده تا به شدت کاهش پیدا کند٬ اما در مقابل به علت جریان ثابت ایجاد شده الکتریسیته به خوبی منتقل می‌گردد.
پژوهشگران توضیح دادند از این فلز می‌توان برای کنترل حرارت در محیط‌های بسیار گرم و حفظ حرارت در دماهای بسیار پایین استفاده کرد. به علاوه عده‌ای معتقدند به کمک این یافته می‌توان نسل جدیدی از قطعاتی سخت‌افزاری ایجاد کرد که دمای بسیار پایینی تولید می‌کنند، در نتیجه کارایی آن‌ها افزایش یافته، وزن و اندازه‌ای که دارند به خصوص در تجهیزات قابل‌حمل به شدت کاهش پیدا می‌کند.
محققان اعلام کردند هنوز نمی‌توان از فلز مذکور برای موارد تجاری استفاده کرد.

مشاهداتی در خصوص تغییراتی در الگوی تابش ایکس که برخی تلسکوپ‌ها در ام‌آی‌تی، هاروارد و ییل ثبت کرده‌اند و نشانهٔ غیرمستقیمی از وجود مادهٔ تاریک می‌دانند.

#تخصصی

#عمومی

اولین کامپیوتر کوانتومی عملیاتی جهان ساخته شد

ایسنا: اولین کامپیوتر کوانتومی در مقیاس بزرگ و عملیاتی در دانشگاه ساسکس انگلیس ساخته شد. به نقل از یو.هرالد، یکی از مهمترین قابلیت‌های سیستم‌های کامپیوتری توانایی انجام محاسبات موازی و چندگانه است. چیزی که سازمان‌های دانش‌محور مانند ناسا شدیدا به آن نیاز دارند.
پیش از این سریع‌ترین کامپیوتر موجود در دنیا ساخت آی.بی.ام بود اما محققان دانشگاه ساسکس انگلیس اعلام کردند که موفق به ساخت کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ و عملیاتی شده‌اند و این موضوع می‌تواند دنیای فناوری را با یک انقلاب و تحول عظیم مواجه کند.
کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند محاسبات را بسیار سریع‌تر از سیستم‌های معمولی انجام دهند و برخی مسائل را که ممکن است حل آنها برای سیستم‌های معمولی از چندین ساعت تا چند روز طول بکشد، در چند ثانیه حل کنند! دلیل این موضوع این است که سیستم‌های معمولی از واحد بیت برای انجام محاسبات استفاده می‌کنند اما سیستم‌های کوانتومی از کیوبیت استفاده می‌کنند که از بیت بزرگتر بوده و حجم بیشتری برای داده‌ها دارد.
قدم بعدی برای محققان ساخت دستگاهی است که از پردازش حجم داده‌ای 10 کیوبیتی پشتیبانی کند که در صورت موفقیت آنها می‌توان گفت دنیای فناوری به طور کامل دگرگون خواهد شد.
در پروژه دانشگاه ساسکس متخصصانی از گوگل، دانشگاه آرهوس و چند موسسه تحقیقاتی در زمینه علوم کامپیوتر همکاری می‌کنند.
پیش از این سیستم‌های کوانتومی از نظر تئوری وجود داشتند اما این اولین بار است که یک سیستم در مقیاس بزرگ و عملیاتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تیم تحقیقاتی دانشگاه ساسکس چند سال است که بر روی جنبه‌های مختلف این سیستم‌ها نظیر ابعاد، اجزا، سیستم مصرف برق و سامانه خنک‌کننده آن کار می‌کنند و در حال حاضر بر روی ساخت دستگاه 10کیوبیتی متمرکز هستند.

#تخصصی

این کتاب مجموعه مقالاتی عمدتا از فیزیکدان‌های کوانتومی و کیهان‌شناسان را دربارهٔ مفهوم اطلاعات و جایگاه بنیادی آن شامل می‌شود. محور اصلی همهٔ مقالات عبارت معروف ویلر است که برای اطلاعات مرتبه‌ای بنیادی‌تر از عینیت و واقعیت فیزیکی درنظر می‌گرفت.
کتاب تنوع خوبی دارد و دیدگاه‌های موافق و مخالف نظر ویلر هر دو را دربرمی‌گیرد. با این وجود، دیدگاه‌های زیست‌شناختی و نیز فلسفی در این مجموعه غایب هستند که به کتاب هویتی بیشتر فیزیکی می‌بخشد. در حالی‌که اطلاعات مفهومی گسترده و‌چندجانبه است و فقط با دانش فیزیکی نمی‌توان به تحلیل آن پرداخت.
@ScienceAndFoundation