علم و بنیان Science &Foundation – Telegram
علم و بنیان Science &Foundation
373 subscribers
44 photos
14 videos
14 files
652 links
این کانال به‌شرح یافته‌های نوین با رویکرد بنیادی در حوزه‌های فیزیک کوانتوم، شیمی، مبانی اطلاعات، زیست‌شناسی، ذهن و آگاهی، و نیز مسائل آموزشی می‌پردازد.
@ScienceAndFoundation
ادمین:
@Afshin_1968
Download Telegram
علم و بنیان Science &Foundation
http://www.bbc.com/earth/story/20170215-the-strange-link-between-the-human-mind-and-quantum-physics?_utm_source=1-2-2
#تخصصی

مطلبی جالب در خصوص رابطه بین کوانتوم و پدیدهٔ آگاهی، دیدگاه‌های مختلف در این باره، چالش‌های پیش رو و شواهد اخیر. خواندن آن را به علاقه‌مندان توصیه می‌کنم.
#عمومی

باهوش‌ ها شفاف تر خواب می بینند
خبرگزاری فارس: محققانی که در زمینه خواب فعالیت می‌کنند معمولا از رویاهایی که توسط مردم دیده می‌شود نمونه برداری نمی‌کنند و به عبارت دیگر با جزییات خواب مردم کاری ندارند زیرا در بیشتر موارد ثبت، تحلیل و بررسی کمّی خواب‌ها به طور دقیق کار دشواری است.
محققان سعی می‌کنند ابزارهای سنجش دیگری را در این زمینه به کار ببرند که از جمله آنها می‌توان به نحوه فعالیت مغز اشاره کرد. این اتفاق برای فهم بهتر خواب دیدن در انسان دنبال می‌شود.
در آخرین بررسی‌ها مشخص شد افرادی که ضریب هوشی آنها از میانگین تعیین شده برای عموم مردم بالاتراست در زمینه تسلط به زبان تفکر سه‌بعدی بهتر عمل می‌کنند. این مسئله باعث می‌شود تا رویاهایی که در هنگام خواب می‌بینند، واضح‌تر و معنادارتر باشد.
البته بررسی‌ها نشان داده است که افراد باهوش لزوما تمام خواب‌های خود را واضح و معنی‌دار نمی‌بینند. ولی احتمال تجربه رویاهای شفاف و بامعنی در این دسته از افراد بیشتر از دیگران است.
رویاها در اصل توالی سریع از تصاویر،‌ ایده‌ها،‌ احساسات و ... هستند که به صورت تصادفی و غیرارادی در ذهن ما شکل می‌گیرند و در یک مرحله ویژه از خوابیدن که به آن چرخه REM می‌گویند، مشاهده می‌شوند.
خواب‌ها با بخش ناهشیار مغز در ارتباط هستند و بر این اساس ضریب هوشی که مربوط به بخش هشیار می‌شود،‌ آنها را درگیر نمی‌کند. ولی از آنجایی که افراد با ضریب هوشی بالاتر توانایی مشاهده اشکال با جزییات بیشتر را دارند، درک آنها از خواب‌های شبانه متفاوت است.
البته این مسئله در بررسی اخیر ثابت شد افرادی که ضریب هوشی بالایی دارند مشابه دیگران می‌توانند خواب‌های غیرشفاف و معنی‌دار هم مشاهده کنند. با این وجود این دسته از افراد بهتر از دیگران می‌توانند خواب‌های خود را به خاطر بیاورند و آنها را تجسم کنند.
محققان می‌گویند رویاهای شفاف و واضح به درک آگاهانه مغز مربوط می‌شوند. در این شرایط میزان درک و کنترل فردی که رویا می‌بیند بسته به ضریب هوشی تغییر می‌کند.
#عمومی

هسته زمین مایع است یا جامد؟
وب سایت کلیک: محققان پاسخ جدیدی به این سوال داده اند، که چرا برخلاف داغ تر بودن هسته داخلی زمین نسبت به سطح خورشید این هسته همچنان جامد باقی می ماند؟ این امر می تواند به دلیل ساختار اتمی گوی آهنی متبلور در مرکز زمین باشد.
محققان می گویند که این هسته آهنی به شکل اتمی است که قبلا هرگز به این شکل دیده نشده است، این حالت هسته باعث می شود که بتواند دما و فشار موجود در مرکز سیاره را تحمل کند و اگر این موضوع درست باشد معمایی که دهه هاست دانشمندان را سردرگم ساخته حل می شود.
یک تیم از موسسه تکنولوژی رویال KTH در سوئد با استفاده از Triolith (یکی از بزرگترین ابرکامپیوترهای کشور) توانست فرایندهای هسته ای که ممکن است در ۶۴۰۰ کیلومتری (۴۰۰۰ مایل) زیر پاهای ما اتفاق بیفتد را شبیه سازی کند.
همانطور که در مورد هر فلز دیگری هم صادق است، تغییر ساختارها در مقیاس اتمی در آهن به دما و فشار وابسته است. در دمای اتاق و تحت فشار معمولی آهن به شکل مکعب مرکز محور (BCC) است که تحت فشار بالا به شکل بسته بندی شش ضلعی (HCP) درمی آید.
این اصطلاحات فنی، آرایش اتم ها درون فلز را توصیف می کنند، که تغییردر این آرایش، استحکام و خصوصیات دیگر مانند حالت جامد بودن را تحت تاثیر قرار می دهد.
تاکنون تصور می شد که آهن متبلور جامد در هسته زمین دارای آرایش HCP است، زیرا شرایط برای آرایش BCC بسیار ناپایدار بود.
تحقیقات جدید باعث تغییر این تصور شدند، طبق این تحقیقات محیط اطراف مرکز سیاره نه تنها باعث فروپاشی آرایش BCC نمی شوند بلکه به آن استحکام هم می بخشند.
تحت شرایطی که در هسته زمین وجود دارد، آهن BCC دارای الگوی انتشار اتمی است که قبلا هرگز دیده نشده است.
عجیب تر آن است که ناپایداری باعث از بین رفتن شکل BCC در دمای پایین می شود اما در دمای بالا شکل BCC را پایدار می کند.
بلونوسکو فعالیت های هسته ای آهن در مرکز زمین را به کارت هایی تشبیه می کند که در یک دسته به هم می ریزند، هنگامی که اتم ها به علت نیروهای حاصل از دما و فشار بالا به طور سریع و ناباورانه ای به هم می ریزند، اتم ها به شکل سالم و دست نخورده باقی می مانند.
این نیروها واقعا قابل توجه هستند: فشار ۳٫۵ میلیون برابر فشار سطح زمین و دمای ۶۰۰۰ درجه سانتیگراد (۱۰۸۰۰ فارنهایت) گرم تر از دمای سطح زمین.
داده ها از Triolith نشان می دهند که ۹۶ درصد هسته داخلی زمین از آهن ساخته شده است که این میزان بیشتر از تخمین های قبلی است، و بقیه از نیکل و عناصر سبک دیگر ساخته شده است.
معمای دیگری که به واسطه تحقیقات اخیر پاسخ داده می شود این است که چرا امواج لرزه ای بین قطب ها سریعتر از وسط خط استوا حرکت می کنند؟ این ویژگی از لحاظ علمی به نام ناهمسانگردی شناخته شده است، و این بدان معناست که بعضی چیزها مانند رگه های چوب در جهت خاصی تشکیل می شوند.
محققان می گویند که رفتار آهن BCC به قدری تحت شرایط سخت در هسته زمین است که می تواند اثرات ناهمسانگردی را در مقیاس بزرگ ایجاد کند و این راه دیگری برای اکتشافات بعدی دانشمندان است.
نکته مهمی که باید یادآور شویم آن است که این فرضیه ها براساس شبیه سازی جنبش های درونی زمین هستند و گروه های جداگانه مدل های مختلف را براساس محاسبات مختلف اجرا می کنند و نتایجی که با این استنتاجات سازگاری ندارند کنار گذاشته می شوند.
تا زمانی که ما نتوانیم ابزارهای واقعی را به درون هسته زمین ببریم هرگز اطمینان ۱۰۰ درصد نخواهیم داشت که محاسبات صحیح باشند و با این فشار و دمایی که تصور می شود در هسته زمین وجود داشته باشد ما هرگز مستقیما شواهدی را از فعالیت هسته بدست نخواهیم آورد.
اما با وجود چالش ها، این تحقیق اهمیت فراوانی دارد و باید دنبال شود، زیرا با داشتن اطلاعات بیشتر درباره فعالیت های درونی زمین، پیش بینی های بهتری درباره اتفاقات بعدی خواهیم داشت.
هدف نهایی علم زمین پی بردن به گذشته، حال و آینده زمین است و پیش‌بینی‌ها این اجازه را به ما خواهند داد.
#عمومی

کشف نشانه‌هایی از حیات در سیاره کوتوله سرس
وب سایت تکرا - مصطفی عرب: محققان ترکیباتی آلی در سیاره کوتوله سرس (Ceres) پیدا کرده‌اند. این سیاره بزرگترین سیارک در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری است. ترکیبات آلی مانند آجرهایی هستند که زمین را ساخته‌اند. دانشمند نجوم، Michael Küppers با آژانس فضایی اروپا متنی را منتشر کرده‌اند که می‌گوید، "پایه‌های حیات در سرس قابل توسعه است.”
این ترکیبات آلی با کمک طیف سنج مرئی و اینفرارد نقشه برداری، در فضاپیمای Dawn کشف شدند که در سال ۲۰۰۷ توسط ناسا به فضا فرستاده شد. این فضاپیما از سال ۲۰۱۵ به دور سرس می‌چرخد. مطالعات پیشین نشان دهنده‌ی وجود نمک و آمونیاک در این سیاره‌ کوتوله بود. Dawn و تلسکوپ‌های دیگر هم وجود آب منجمد و کربنات‌ها را کشف کردند. از منظر تئوری، تمام این ترکیبات عامل حیات‌اند.
Simone Marchi، دانشمند ارشد تحقیقات در موسسه تحقیقاتی Southwest می‌گوید: «شواهد نشان می‌دهد که در سرس، مواد معدنی هیدرات آمونیاک، یخ، کربنات‌ها، نمک‌ها، و مواد آلی (ارگانیک) وجود دارد. با یافته‌های جدیدی که Dawn به ما نشان می‌دهد، سرس عناصر لازم برای حیات را داراست.»
ترکیبات آلی با غلظ بالا در عرض نزدیک به ۳۲ مایل، در دهانه Ernutet در نیمکره شمالی سیاره کوتوله پیدا شد. دانشمندان هنوز به طور دقیق، ترکیبات مولکولی کشف شده را نمی‌دانند؛ اما به نظر می‌رسد در گروه مواد معدنی قیر-مانندی باشد که در زمین یافت می‌شود.
دانشمندان همچنین فکر می‌کنند که این ترکیبات در سرس تولید شده‌اند، نه اینکه توسط شهاب سنگ یا ستاره‌ای دنباله دار به آن‌جا آورده شده باشد. مطالعات نشان می‌دهد که این ترکیبات نمی‌توانند بر اثر اصابتی سنگین و در دمای بسیار بالا سالم بمانند؛ اما کاملا هم مشخص نیست که چگونه از مرکز سیاره به سطح آن آمده باشند.
گفته می‌شود سرس در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش شکل گرفته است و دانستن درباره‌ی ترکیبات موجود در سیاره، به دانشمدان کمک می‌کند تا حیات در این سیاره را بهتر درک کنند. همچنین آخرین مطالعه صورت گرفته نشان می‎دهد که در منظومه شمسی، احتمال وجود موجودات فضایی بیگانه در سرس، از بقیه سیارات حتی از مریخ هم بیشتر است.
علم و بنیان Science &Foundation
Video
یادگیری، درک روابط است ...
علم و بنیان Science &Foundation
https://www.google.com/amp/s/phys.org/news/2017-02-gain-insight-physical-phenomenon-earthquakes.amp?_utm_source=1-2-2
#عمومی

"Earthquake locations can be predicted fairly well," Carpick said, "but when an earthquake is going to happen is very difficult to predict, and this is largely because there's a lack of physical understanding of the frictional mechanisms behind the earthquakes. We have long way to go to connect this work to earthquakes. However, this work gives us more fundamental insights into the mechanism behind this ageing and, in the long term, we think these kinds of insights could help us predict earthquakes and other frictional phenomena better."
علم و بنیان Science &Foundation
https://www.google.com/amp/s/phys.org/news/2017-02-gain-insight-physical-phenomenon-earthquakes.amp?_utm_source=1-2-2
آیا فیزیک حاکم بر سازوکار سایشی لایه‌های فرسودهٔ زمین چیزی غیر از قوانین فیزیک کلاسیک است؟ آیا به نوع دیگری از فیزیک در مرز ماکرو-میکرو نیاز داریم تا بتوانیم زلزله را پیش‌بینی کنیم؟
این‌ها پرسش‌های بازی هستند با پاسخ نامشخص.
#عمومی

کشف 7 سیاره شبیه به زمین با امکان وجود حیات

دانشمندان فضایی اروپا و سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا به طور رسمی خبر از کشف 7 سیاره با ابعاد زمین را که به دلیل وجود آب در سطح آن ها، حیات بر روی آن ها امکان پذیر است، دادند.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/485625/
#عمومی

طراحی کامپیوتر کوانتومی به اندازه‌ زمین فوتبال
وب سایت کلیک: کامپیوترهای کوانتومی که بر پایه یون‌های به دام افتاده کار می‌کنند، قادرند تا محاسبات را سریعتر از کامپیوتر‌های امروزی انجام دهند و حتی محاسبات پیچیده‌ای که کامپیوتر‌های موجود قادر به حل آن نیستند را حل کنند.
یک گروه بین‌المللی از فیزیکدانان، پیشنهاد پیاده سازی طرح ساخت کامپیوتر کوانتومی عظیمی را با تکیه بر فناوری‌های موجود ارئه کردند که ابعادی معادل یک زمین فوتبال رادارد. این کامپیوتر کوانتومی قادر خواهد بود پیچیده‌ترین مسائلی را حل کند که ابر رایانه‌های امروزی قادر به حل آنها نمی‌باشند.
کامپیوتر کوانتومی
در پاسخ به این سوال که کامپیوتر کوانتومی چیست؟ باید گفت این کامپیوترها قادرند با تکیه بر خصوصیات کوانتومی ذرات زیر اتمی، بعضی محاسبات را به‌شکل نمایی سریع‌تر از کامپیوترهای امروزی انجام دهند.
در کامپیوترهای معمولی محاسبات در مبنای ۲ انجام می‌شود و هر بیت (واحد اطلاعات) در یکی از دو وضعیت صفر (خاموش) و یک (روشن) قرار خواهد گرفت. ولی در کامپیوترهای کوانتومی واحد اطلاعات که به آن کیوبیت (qbit) گفته می شود، می‌تواند صفر، یک یا مقداری بین آن‌ها را داشته باشد.
فیزیکدانان با بکار گرفتن قوانین حیرت آور فیزیک کوانتومی توانستند راه‌هایی را برای محاسبات فوق‌العاده سریع بر اساس این خصوصیات طراحی نمایند.
طرح کامپیوتر جدید
گروه بین‌المللی فیزیکدانان با سرپرستی وینفرید هنزینگر از دانشگاه ساسکس، طرحی برای ساخت کامپیوتر کوانتومی به طریق یون‌های به‌دام افتاده ارائه دادند، که از فناوری‌های موجود استفاده می‌کند. در این روش، یون‌ها درون میدانی مغناطیسی به ‌دام افتاده و هر یک از آنها، نقش یک کیوبیت را خواهند داشت.
هزینه‌ای که برای ساخت این کامپیوتر برآورد شده حدود ۱۲۶ میلیون دلار است. ابعاد این کامپیوتر کوانتومی پس از ساخت برابر یا یک زمین فوتبال خواهد شد.
توان پردازش
پیشرفته‌ترین و قوی‌ترین کامپیوترهای امروزی نیز نمی‌توانند عددی ۲۰۴۸ بیتی که ۶۱۷ رقم دارد را به عوامل اول تجزیه کند، ولی این کامپیوتر کوانتومی با استفاده از ۴۰۹۶ کیوبیت این مسئله را طی مدت ۱۱۰ روز حل خواهد کرد.
علم و بنیان Science &Foundation
GIF
#عمومی

زنبورهای عسل فوتبال بازی می کنند!

خبرگزاری مهر: دانشمندان برای نخستین بار در تحقیقی نشان دادند حشرات می توانند مهارت های پیچیده را بیاموزند و آن را بهبود بخشند، در همین راستا آنها به زنبور عسل فوتبال آموختند!
به نقل از نیواطلس، محققان دانشگاه کویین مری لندن به زنبورهای عسل بازی فوتبال آموخته اند!
محققان به زنبورها یاد داده اند با پرتاب کردن توپی زرد رنگ داخل یک سوراخ در زمین فوتبال، جایزه ای شیرین دریافت کنند.
این مهارت پیش از این فقط در انسان ها، میمون و سگ ها و پستاندارانی مانند دلفین دیده شده بود.
البته پیش از این نشانه هایی از مهارت های شناختی در زنبورها دیده شده بود و آنها می توانند فعالیت های ساده را انجام دهند.
علم و بنیان Science &Foundation
Photo
تصویری از خورشیدگرفتگی امروز که در آمریکای جنوبی و غرب آفریقا قابل مشاهده بود.
#عمومی

مغز انسان آنالوگ است یا دیجیتال؟

وب سایت شبکه - حمیدرضا تائبی: مغز انسان پیچیده‌ترین عنصری است که در جهان هستی وجود دارد. حتا تعدادی از دانشمندان بر این باور هستند که دانستنی‌های ما در مقایسه با ناشناخته‌های ما از مغزمان خیلی اندک است. اما به تازگی پرسش جالبی در ارتباط با مغز انسان مطرح شده است. این پرسش پنج کلمه‌ای این‌گونه آغاز می‌شود: "مغز انسان آنالوگ است یا دیجیتال؟"
پل کینگ، مدیر علم داده و عصب شناس محاسباتی در این ارتباط گفته است: « اگر به خواهیم به این پرسش به ساده‌ترین شکل پاسخ دهیم؛ باید بگوییم مغز انسان نه آنالوگ است و نه دیجیتال. اما بر مبنای پارادیم پردازش سیگنالی تعدادی از خواص مشترک هر دو الگو را در اختیار داشته و بر مبنای آ‌ن‌ها کار می‌کند.» مغز انسان بر خلاف کامپیوترهای دیجیتالی از منطق دودویی (باینری) یا منطق مبتنی بر آدرس‌دهی دودویی حافظه استفاده نمی‌کند و همچنین هیچ‌ یک از محاسبات دودویی را نیز انجام نمی‌دهد.
اطلاعات در مغز بر اساس تقریب آماری و برآورد به جای ارزش‌گذاری دقیق ثبت می‌شوند. به عبارت دیگر اطلاعات درون مغز ما به صورت تصادفی ذخیره‌سازی می‌شوند. در نتیجه فرآیندهای پردازشی مغز را نمی‌توان منحصرا درون یکی از این دو کلاس طبقه‌بندی کرد. مغز انسان نمی‌تواند توالی دستورالعمل‌ها را با دقت و بدون هیچ‌گونه خطایی تکرار کند. ( پژوهشگران دانشگاه گوتینگن آلمان مدت‌ها پیش این حقیقت را کشف کرده‌اند، مغز انسان با سرعت غیر منتظره‌ای اطلاعات را فراموش می‌كند.) در نتیجه بر مبنای این تعریف مغز ما دیجیتالی نیست.
از طرفی سیگنال‌هایی که در مغز انسان تولید شده و در حرکت هستند، به ظاهر دودویی به نظر می‌رسند. یک نورون فعال می‌شود یا فعال نمی‌شود. این پالس‌ها زبان اصلی مغز هستند. بنابراین، مغز فرآیند محاسباتی خود را با تکنیکی شبیه به سیگنال‌های دودویی انجام می‌دهد. اما به جای آن‌که از صفرها و یک‌ها یا حالت روشن یا خاموش استفاده کند، مغز از روش اسپایک (Spike) استفاده می‌کند. (این واژه به فرآیند اجرایی شدن نورون‌ها اشاره دارد.)
اگر به ماهیت داخلی نورون‌ها نگاهی داشته باشیم؛ مشاهده می‌کنیم که آن‌ها از طریق مسیرهای زیست‌شیمیایی کار می‌کنند. رویکردی که تا حدودی به آنالوگ شباهت دارد. نورون‌ها فرآیند یکپارچه‌سازی سیگنال‌های الکتریکی داخلی را بر مبنای یک الگوی آنالوگ‌محور انجام می‌دهند. اگر بخواهیم این رویکرد را مورد مقایسه قرار دهیم، مشاهده می‌کنیم که گیت‌های منطقی دیجیتالی که توسط کامپیوترها مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌طور داخلی از ترانزیستورها و مقاومت‌هایی استفاده می‌کنند که آن‌ها نیز آنالوگ هستند. فرآیند ضبط اسپایک‌های عصبی در زمان نشان می‌دهند که پالس‌های فضایی زمانی (spatiotemporal pulses) کدهای عصبی به سیگنالینگ دیجیتالی شباهت بیشتری دارند.
با استناد به اطلاعات به دست آمده، باید بگوییم استراتژی مغز در ارتباط با پردازش اطلاعات نه آنالوگ است و نه دیجیتال. بلکه از یک نوع متفاوت از محاسبات استفاده می‌کند. مدلی که بر مبنای مدارات و شبکه‌هایی متشکل از نورون‌های زیاد کار می‌کند. یکی از وظایف اصلی علوم اعصاب کشف این موضوع است که پارادایم پردازش اطلاعات چگونه کار می‌کند؟
#عمومی
قدیمی ترین نشانه حیات کشف شد

خبرگزاری مهر: میکروارگانیسم هایی به شکل لوله های قرمز و کوچکی در صخره های شمال شرقی کانادا یافت شده اند. آنها در حقیقت قدیمی ترین فسیل های کره زمین هستند که عمرشان به حدود ۴ میلیون سال قبل می رسد.
دانشمندان شواهدی از نخستین نشانه های حیات در زمین را در کانادا یافته اند.
آنها هنگام مطالعه سنگ هایی با قدمت ۳.۷۷ میلیارد سال متوجه فسیل های لوله ای شکل به رنگ قرمز شدند. فسیل میکروارگانیسم های کشف شده بسیار شبیه موادی هستند که نزدیک دریچه های خروج هوای داغ در کف دریاها یافت می شوند.
البته هنوز درباره اینکه این فسیل قدیمی ترین نشانه حیات باشد، بحث های مختلفی وجود دارد.
«متیو داد» یکی از فارغ التحصیلان کالج لندن که این مطالعه را رهبری کرده می گوید: کشف جدید ما از ایده تشکیل حیات در دریچه های تهویه هوای داغ در کف دریاها، پشتیبانی می کند. اگر این کشف تایید شود، فسیل های کشف شده ۳۰۰ میلیون سال قدیمی تر از نمونه هایی هستند که در ۲۰۱۳ میلادی در استرالیا کشف شدند.