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
#عمومی

زبان درک ما از زمان را شکل می دهد
-----
وب سایت تکرا - فرید کریمی: زبانی که با آن صحبت می ‌کنید، دیدگاهتان را نسبت به دنیا تغییر می ‌دهد. محققان همیشه می ‌گفتند که افراد دو زبانه دارای قدرت پردازش ذهنی بهتر، دید بهتر، قدرت شناختی و حتی در برابر زوال عقل یا آلزایمر مقاوم ‌تر هستند. این افراد بسته به مشخصات زبانی که به آن صحبت می‌ کنند، روش‌ های مختلفی برای انجام امور را بر می‌گزینند.
حال زبان شناسان می گویند، دریافته اند که افراد دو زبانه با توجه به زبانی با آن صحبت می کنند، برآورد متفاوتی نسبت به مدت زمان رخدادها دارند.
این مطالعه توسط پانوس آتاناسوپولوس، زبان شناسی از دانشگاه لنکستر و امانوئل بیلوند زبان شناسی از دانشگاه استکهلم انجام شده است. یافته های این دو محقق، برای اولین بار، شواهدی از انعطاف پذیری شناختی در افراد دو زبانه را نشان می دهد.
در ۱۵ سال اخیر شاهد شواهد چشم‌گیری بر اساس تحقیقات گسترده بر روی ذهن ‌های دو زبانه بوده ‌ایم، اکثر این مطالعات از مزایای استفاده بیش از یک زبان خبر می ‌دادند. احتمالا ذهن‌ های دو زبانه با توجه به تغییرهای مکرر زبانی، دارای ذهن ‌هایی انعطاف ‌پذیر هستند. این انعطاف‌ پذیری ذهنی خصوصا با افزایش سن مزیت‌ های خود را بروز می‌ دهد. افراد دو زبانه دیرتر از بقیه افراد علائم اختلالات شناختی را از خود بروز می ‌دهند و همچنین اختلالات دژنراتیو مرتبط با سن مانند زوال عقل و یا آلزایمر در این‌ گونه افراد حداقل پنج سال به تعویق می ‌افتد.
همچنین محققان می گویند، در قضاوت‌ های خطرپذیر، افراد دو زبانه تمایل بیشتری برای تصمیم ‌های خطرپذیرتر در زبان دوم نسبت به زبان اول دارند. این امر موجب می‌ شود، کمتر در معرض ریسک‌ های عاطفی زبان اول قرار گیرند. بنابراین زبان، حقیقتا می تواند، بر روی طرز فکر تاثیرگذار باشد. درواقع زبان متفاوت دید متفاوتی را به نسبت به زندگی و دنیا به فرد می دهد.
افراد دوزبانه به سرعت و ناخودآگاه زبان خود را تعوض می کنند، پدیده ای که «کد سوئیچینگ» نام دارد. اما زبان های مختلف دارای دیدگاه های متفاوتی نسبت به هم هستند. به عنوان مثال، کسانی که به زبان های سوئدی ها و انگلیسی صحبت می کنند، ترجیح می دهند با رجوع به فواصل فیزیکی زمان رخداد را تخمین بزنند. همچون، یک استراحت کوتاه، عروسی طولانی و غیره. در این زبان ها گذشت زمان با مسافت طی شده درک می شود.
اما یونانی ها و اسپانیایی ها ترجیح می دهند، زمان رخدادها را با کمیت های فیزیکی، مانند، یک استراحت کوچک، عروسی بزرگ نشان دهند. در این مورد گذشت زمان با حجم درک می شود.
این مطالعه نشان می دهد، افراد دو زبانه، دارای انعطاف پذیری برای نشان دادن زمان رخدادها به هر دو روش هستند.
آتاناسوپولوس گفت "با یادگیری یک زبان جدید، شما به طور ناگهانی با ابعاد ادراکی وفق پیدا می کنید که پیش از این از آن آگاه نبودید. این واقعیت که افراد دو زبانه با زحمت و یا ناخودآگاه به یکی از این روش ها زمان را تخمین می زنند، متناسب با شواهدی است که نشان می دهد، سهولت در زبان می تواند به اساسی ترین حواس ما، از جمله احساسات و ادراک بصری ما منتقل شود. حال این، می تواند، احساس ما نسبت به زمان را تغییر دهد.”
#عمومی

ساخت ماده آب‌گریزی که پوست می اندازد

وب سایت کلیک: دانشمندان ماده آب‌گریزی ساختند که در صورت آسیب، می‌تواند لایه آسیب دیده را دور انداخته و لایه جدیدی را در معرض استفاده قرار دهد.
مواد آب‌گریز می‌توانند به‌طور بالقوه برای هر چیزی از شیشه اتومبیل خود ـ تمیز شونده تا بطری هایی که تا آخرین ذره محتوی خود را بیرون می‌ریزد، استفاده شوند اما چنین موادی تمایل دارند در طرف شکننده باشند. یک راه حل این است که یک پوشش ضد آب ایجاد شود که خود را ترمیم کند. به همین دلیل یک تیم از دانشمندان با رهبری یورگن روحه در دانشگاه فرایبورگ آلمان چنین کاری را انجام دادند. مواد فوق آب‌گریز آنان، پوسته بیرونی خود را مانند پوست مار می اندازد تا پس از آسیب خود را ترمیم کند.
با الهام از سطوح طبیعی ضد آب مانند برگ نیلوفر آبی و آب‌دزدک، تعدادی مواد فوق آب‌گریز ایجاد شد. برخی از موفق‌ترین آنان مواردی بوده اند که از بستری پوشیده از نانوساختارها تحت حمایت ریزساختارهای بزرگ‌تر ایجاد شده اند. اما با همه مفید بودنشان در معرض آُسیب هستند و خراش می تواند خواص آب‌گریز بودن آن را از بین ببرد.
برای فائق آمدن بر این مشکل، تیم روحه یک ماده خود ترمیم شونده ایجاد کرده است که سه لایه روی یکدیگر دارد. لایه بالایی یک فیلم آب‌گریز ساخته شده از poly-1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl acrylate(PFA)، معروف به نانوگراس است. زیر این لایه، یک لایه پلی وینیل(PVP)، یک پلیمر محلول در آب است. و در انتها یک فیلم نانوگراس سیلیکونی فوق آب‌گریز قرار دارد.
در صورتی که لایه بالایی خراش بردارد، مواد را می‌توان در آب فرو برد تا وارد خراش ها شده و لایه میانی را حل کند. این کار باعث می‌شود لایه بالایی آسیب دیده ، شل شده و جدا شود، به این ترتیب لایه آب‌گریز جدید روی آن قرار گیرد.
طبق اظهارات این تیم، ماده پوست انداز هنوز در مرحله آزمایشگاهی قرار داشته و نیاز به آزمایشات بیشتر دارد.
#تخصصی

امواج گرانشی؛ کلید حلِ مسائل حل نشده جهان
-----
وب سایت کلیک: در جهان سه بعدی فعلی، مواردی وجود دارند که علم فیزیک قادر به توضیح آنها نیست، اما این موارد در صورتی قابل توجیه خواهند بود که دنیای ما شامل چند بعد دیگر نیز باشد.
اگر بخواهیم ابعاد دیگر جهان را کشف کنیم ـ چیزی که تئوری ریسمان سعی در توضیح آن دارد ـ امواج گرانشی می‌توانند کلیدی برای یافتن مکان آن ها باشند.
این فرضیه جدید به دنبال پاسخی برای این راز است که چرا جاذبه ضعیف‌تر از سایر نیروهای بنیادین در جهان به نظر می‌رسد، و برای پاسخ به آن پیشنهاد می‌دهد که شاید این نیرو به ابعاد دیگر جهان نشست می‌کند که ما هنوز از وجود آن‌ها آگاه نیستیم.
امیلیا دوداس از دانشکده پلی تکنیک فرانسه که در مطالعه شرکت نداشته است، می‌گوید: «ابعاد اضافی به مدتی طولانی از نقطه نظرات مختلفی مورد بحث قرار گرفته است. امواج گرانشی می‌توانند چرخشی جدید برای جستجوی ابعاد اضافی باشند.»
در حال حاضر ما با ایده دنیای چهار بعدی کاملا راحت هستیم ـ سه بعد فضایی به‌علاوه زمان. اما شکاف‌های بسیاری در درک ما از نحوه رفتار ماده در مقیاس های کوچک وجود دارد که یک دنیای شش بعدی می‌تواند به پر کردن آن کمک کند. درواقع طبق نظریه ریسمان، اگر ما ده بعدی بودیم، جهان بسیار معنادارتر می‌شد.
نظریه ریسمان را به عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین راه هایی که فیزیک دانان می‌توانند عاقبت شکاف بین فیزیک کلاسیک و فیزیک کوانتوم را به کمک آن پر کنند، نمی‌توان به سادگی نادیده گرفت.
نظریه ریسمان پیشنهاد می‌دهد که کوچک‌ترین بلوک های ساختمان ماده که موفق به شناسایی آن شده ایم، و به آن کوارک می گوییم، درواقع از چیزی کوچک‌تر ساخته شده است ـ رشته های یک بعدی انرژی که مانند رشته های ارتعاشی به نظر می‌رسند.
این رشته ها یا ریسمان ها یک احتمال جذاب برای فیزیکدانان هستند، زیرا آن‌ها واقعا کاری را می‌توانند انجام دهند که فیزیک فعلی قادر به انجام آن نیست. آن‌ها می‌توانند تمامی نیروهای شناخته شده ی طبیعت را یکجا توضیح دهند: جاذبه، الکترومغناطیس، و نیروی هسته ای.
آن‌ها همچنین می‌توانند به ما کمک کنند تا به حقایقی در مرود انبساط جهان دست پیدا کنیم. تنها مشکل این است که برای عملی بودن ازنظر ریاضی، این ریسمان ها نیازمند حداقل ده بعد هستند و در حال حاضر، ما چندان به یافتن سایر ابعاد نزدیک نیستیم.
اما فیزیکدانان گوستاو لوسنا و دیوید اندریوت از موسسه ماکس پلانک برای فیزیک جاذبه فکر میکنند راهی خوب برای جستجوی آن‌ها یافته اند: امواج گرانشی معروف انیشتین.
پس از آنکه محققین در LIGO اعلام کردند که شواهد مستقیمی مبنی بر وجود موج در فضا زمان یافته اند که انیشتین صد سال پیش پیش بینی کرده بود، امواج گرانشی تبدیل به ماجرای علمی سال گذشته شد.
امواج گرانشی مانند امواج صوتی هستند و در فضا با سرعت نور حرکت میکنند. گومز و اندریوت یک مدل ریاضی مطرح کرده اند تا نحوه تاثیر ابعاد مخفی بر امواج گرانشی را توضیح دهد و متوجه دو نکته کلیدی شدند: امواج اضافی می‌توانند در فرکانس های بالا وجود داشته باشند، و امواج گرانشی می‌توانند بافت جهان را به‌طور متفاوتی در طی ابعاد اضافی گسترش دهند.
آن‌ها اولین عامل را به عنوان "برج عظیم” امواج گرانشی اضافی با فرکانس های بسیار بالا توضیح دادند که شناساگرهای فعلی ما قادر به تشخیص آن‌ها نیست.
عامل دوم، چیزی که آن را "حالت تنفس” می نامند، نیازمند این است که فیزیکدانان به آنومالی ها در گسترش امواج گرانشی نورمال توجه کنند. آن‌ها می گویند: «حالت تنفس، فضا را به روشی خاص تغییر داده و امضای متفاوتی دارد.» برای مشاهده این تغییر آن‌ها نیازمند سه آشکارساز مانند LIGO دارند. شاید این مورد در آینده در دسترس قرار گیرد.
#عمومی

امضای نامه جنجالی توسط استفن هاوکینگ
-----
وب سایت کلیک: برای قرن‌ها، افراد در مورد چگونگی آغاز دنیا جست و جو کرده‌اند. اما به تازگی این موضوع داغ تر شده است، و ۳۳ نفر از برترین فیزیکدانان نامه ای را منتشر کرده و با خشم از یکی از نظریه های اصلی که برای منشأ جهان وجود دارد دفاع کرده اند.
این نامه، در پاسخ به مقاله ای که در فوریه امسال، در سایت Scientific American منتشر شد، نوشته شده است که در آن مقاله، سه فیزیکدان، تئوری تورم کیهانی- ایده ای که بر اساس آن تصور می‌شود دنیا مدت کوتاهی پس از انفجار بزرگ، مانند یک بادکنک شروع به منبسط شدن کرده است، – به شدت مورد انتقاد قرار داده بودند. این مقاله حتی فراتر رفته و ادعا کرد که این مدل را نمی‌توان با روشی علمی مورد ارزیابی قرار داد، به این معنا که این مدل علمی و واقعی نیست.
در پاسخ، ۳۳ فیزیکدان برتر دنیا، از جمله استفن هاکینگ، لیزا رندال، و لئونارد ساسکیاند، با انتشار نامه سرگشاده خود در سایت Scientific American، به این مقاله، واکنش نشان دادند. در یادداشت سایت Cliff در مورد این نامه آمده است: آن ها خیلی عصبانی هستند.
نظریه تورم کیهانی برای اولین بار در سال ۱۹۸۰ توسط آلان گوث، که امروز در MIT است، مطرح شد. این نظریه بر اساس این ایده شکل گرفته است که در کسری از ثانیه پس از وقوع انفجار بیگ بنگ، جهان با سرعت بسیار زیادی شروع به منبسط شدن کرده است و کهکشان های متعددی از این انباشتگی های کوانتومی ایجاد شده اند.
جاشوآ سوکل، برای The Atlantic می نویسد: ” زمانی که این انبساط آرام تر شد، چیزی که در ابتدا یک ناحیه کوانتومی بسیار ریز بود، به اندازه ای منبسط شده بود که به جز قسمت هایی از مواد متراکم تر که بعدها به کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها تبدیل شدند، ظاهری صاف و تخت داشت.”
در سال‌های بعد، ایده اصلی گوث اصلاح شده و توسط آندری لیند، به روز رسانی شد و از آن زمان به بعد این دو حرفه کاری خود را صرف اصلاح مدل تورم کردند – این تئوری امروزه به اصلی ترین نظریه در مورد چگونگی به وجود آمدن جهان تبدیل شده است.
در واقع، در بحث چگونگی به وجود آمدن دنیا، اکثر ما در دبیرستان و دانشگاه، همین نظریه تورم کیهانی را آموخته‌ایم.
گوث و لیند، همراه با کیهان‌شناسانی چون دیوید کایسر و یاسونوری نومورا، از افرادی بودند که ۲۹ نفر امضا کننده دیگر این نامه سرگشاده را متقاعد و با خود همراه کرده اند.
موضوع جالب آن است که پائول اشتاین‌هارت، یکی از همکاران پیشین گوث و لیند، جزء سه نفری است که این مقاله جنجالی را منتشر کرده اند. گوث، لیند و اشتاین‌هارت، با همراهی یکدیگر، ” برای توسعه مفهوم نظریه تورم کیهانی، در علم کیهان‌شناسی” در سال ۲۰۰۳، موفق به دریافت جایزه‌ی مشهور دیراک شدند.
اما در سال‌هایی که از دریافت این جایزه می‌گذرد، اشتاین‌هارت از موضع قبلی خود دست کشیده و به یک منتقد فعال در مورد نظریه تورم کیهانی تبدیل شده است. او یکی از نویسندگان مقاله معروف سایت Scientific American در ماه فوریه بود که با همراهی فیزیکدان بزرگ آنا ایجاس، و فضانورد سرشناس آبراهام لوب، با عنوان "بادکنک دنیا در حال ترکیدن” منتشر شد.
این مقاله، بر پژوهش های اخیر در مورد پیشینه‌ی امواج مایکروویو کیهانی تأکید داشت که با پیش بینی‌های تئوری تورم کیهانی مطابقت ندارد.
هم چنین در این مقاله، بحث شده است که تورم کیهانی در صورت رخ دادن، باید امواج گرانشی بسیار کهنی را ایجاد می کرده است، اما هیچ گاه اثری از این امواج یافت نشده است.
خلاصه ی این مقاله اینطور بیان می‌کند که: "داده‌ها نشان می‌دهند کیهان شناسان باید این پارادایم مورد علاقه و مطلوب خود را مجددا ارزیابی کرده و ایده های جدید در مورد چگونگی به وجود آمدن دنیا را در نظر بگیرند.”
این انتقاد به خودی خود، موضوع بسیار مهم و جنجالی نبود، چرا که این نوع استدلال‌ها و بحث‌ها در دنیای علم، طبیعی و مفید هستند.
اما چیزی که گوث، لیند و ۳۱ امضا کننده دیگر این نامه سرگشاده را به خشم آورده است، این جمله است که نظریه تورم کیهانی را نمی‌توان در وهله اول مورد آزمایش قرار داد، بنابراین این نظریه اصلا علمی نیست.
فیزیکدانان در این نامه سرگشاده می‌نویسند: ” این سه نفر ادعا می‌کنند که کیهان‌شناسی تورمی و انبساطی را نمی‌توان با روش‌های علمی مورد آزمایش قرار داد، و حتی پای خود را فراتر گذاشته و به طور قطعی می‌گویند برخی از دانشمندانی که نظریه تورم را پذیرفته اند، پیشنهاد "حذف یکی از خصوصیات تعریف کننده آن، یعنی همان قابلیت آزمایش شدن” را مطرح کرده به این صورت، ” در ترویج ایده علم غیر تجربی گام برداشته اند.””
آن‌ها هم چنین افزوده اند: ” ما نمی‌دانیم منظور نویسندگان این مقاله از این دانشمندان چه کسانی است. ما با برخی عبارات و جملات در مقاله مخالف هستیم، اما در این نامه، بر مخالفت خود در مورد جملات ادعا شده در رابطه با
قابلیت آزمایش شدن تئوری تورم کیهانی، تأکید خواهیم کرد.”
استدلال این ۳۳ فیزیکدان، بر اساس مدل‌های بسیاری بیان شده است که بدون شک، همه‌ی آن‌ها درست هستند. در ۳۷ سال گذشته، برخی از این مدل‌ها، پیش‌بینی‌های دست و قابل آزمایشی را ارائه کرده اند – از جمله چگالی جرمی متوسط جهان و شکل تخت آن. البته بسیاری از مسائل، هنوز حل نشده باقی مانده‌اند.
اما به هر حال، این مدل‌ها قابلیت آزمایش شدن دارند، به این معنا که علمی و حقیقی هستند، و می‌توان با توجه به شواهد و مدارکی که در سال‌های آینده به دست خواهد آمد، آن‌ها را اثبات و یا نقض کرد.
رایان اف. مندل‌باوم، در سایت Gizmodo، به خوبی این شبهه را پوشش داده و به پست وبلاگی شان کرول، یکی از فیزیکدانانی که این نامه را امضا کرده است، اشاره می کند:
” ما با بررسی پیش‌بینی‌هایی از نظریات، که می‌توانیم آن‌ها را مورد آزمایش قرار دهیم، در مورد تئوری‌ها قضاوت می‌کنیم، نه مواردی که امکان آزمایش آن را نداریم. درست است که پرسش‌های بدون پاسخ بسیار مهمی در مورد پارادایم تورم کیهانی وجود دارد. اما رفتار صحیح در این شرایط، تلاش برای پاسخ به این سوال‌ها، و یا تغییر مسیر و کار کردن روی موضوعی کاملا متفاوت است ( که این تصمیم‌ نیز کاملا قابل احترام است). بیان این ادعا که این پرسش‌ها به طور کل قابل پاسخ‌گویی نیستند، و حذف این نظریه از دنیای علم با این استدلال، کار صحیحی نیست.”
نویسندگان این مقاله جنجالی تاکنون با پاسخ به سوالات متداول در مورد بحث، به این نامه واکنش نشان داده اند. آن‌ها در موضع خود محکم هستند و معتقدند نظریه تورم کیهانی زمانی قابل آزمایش بوده است، اما ” چیزی که به عنوان یک نظریه در دهه ۱۹۸۰ مطرح شده است و به نظر می‌رسید که پیش‌بینی های دقیقی داشته است، امروزه به نظریه‌ای تبدیل شده است، که هیچ پیش‌بینی مشخص و دقیقی ارائه نمی‌کند.”
این اظهارت ما را ابتدای بحث باز می‌گرداند؛ اینکه برخی کیهان شناسان نظریه تورم کیهانی را به طور آشکار محکوم کرده اند، و برخی دیگر با خشم به این اظهارات پاسخ داده اند.
متأسفانه هیچ راه حل مشخصی برای حل این بحث وجود ندارد، زیرا هر دو طرف به شدت بر مواضع خود پافشاری می کنند. تنها چیزی که هر دو طرف بر آن متفق هستند، آن است که نظریه تورم کیهانی کامل نیست، و ما باید با دریافت اطلاعات جدید در مورد اینکه در ابتدای تولد جهان، واقعا چه رخ داده است، ذهنی باز داشته باشیم.
و یا همانطور که گوث، در اظهارات نهایی خود به مندل‌باوم در مورد اتفاقات آینده گفته است: ” فکر می‌کنم ما باید به تحقیقات خود ادامه دهیم.”
#عمومی

راز معمای 400 ساله فیزیک کشف شد
-----
ایسنا: تیمی از دانشمندان موفق به حل معمای 400 ساله فیزیک شدند. به نقل از گیزمگ، قطرات «شاهزاده روپرت» به اندازه‌ای قوی هستند که فقط با چکش می‌توان آن‌ها را در هم شکست. با این حال، چنانچه فردی انتهای این قطرات را با فشار انگشت بشکند، به شکل پودر در می‌آیند.
حدود 400 سال است که فیزیکدانان به دنبال توضیح این پدیده هستند و به تازگی تیمی از دانشگاه پردو، دانشگاه کمبریج و دانشگاه صنعتی تالین در استونی این معما را حل کرده‌اند.
قطرات شاهزاده روپرت که اشک‌های Batavian نیز خوانده می‌شوند، در قرن هفده کشف شدند. آن‌ها زمانی معروف شدند که شاهزاده روپرت اهل باواریا در آلمان، پنج معما را در دربار چارلز دوم انگلستان مطرح کرد.
انجمن سلطنتی انگلستان در سال 1661 شروع به بررسی این قطرات کرد اما برخلاف چهار قرن تلاش محققان برای حل این معما، راز استحکام فوق‌العاده و همزمان شکنندگی خودتخریبی این قطرات در هاله‌ای از ابهام باقی ماند.
این قطره‌ها با استفاده از حباب‌های داغ و قرمزرنگ شیشه ذوب شده با ضریب انبساط حرارتی بالا و انداختن آن‌ها در ظرفی از آب سرد تولید می‌شوند؛ شیشه ذوب شده بلافاصله به شکل قطره دم‌دار جامد در می‌آید.
دانشمندان حاضر در این مطالعه از فتوالاستیسیته یکپارچه شده برای بررسی این قطرات استفاده کردند. در این تکنیک، یک شی سه بعدی شفاف در نوعی حمام غوطه‌ور معلق می‌شود و نور پلاریزه از میان آن عبور می‌کند. تغییرات حاصل شده در قطبیدگی نور در درون شی، به شکل نوارهای رنگین کمان به نمایش در می‌آید.
فیزیکدانان حاضر در این مطالعه بر روی سر قطره متمرکز شدند و دریافتند فشارهای کمپرسی (compressive stress) در شیشه حدود 50 تن در اینچ مربع است و این ویژگی به آن استحکام فولاد را می‌دهد.
به گفته تیم تحقیقاتی، این امر به این خاطر است که سطح بیرونی قطره سریع‌تر از داخل آن سرد می‌شود و این موضوع سطح بیرونی را به لایه‌ای متشکل از نیروهای فشاری قدرتمند تبدیل می‌کند و این نیروها به داخل قطره فشار می‌آورند.
نیروهای کمپرسی توسط نیروهای کششی داخل قطره متعادل می‌شوند و تا زمانی که این نیروها در حال تعادل باقی بمانند، قطره در وضعیت باثبات است و می‌تواند فشار فوق العاده‌ای را تحمل کند.
معمولا چون شیشه نوعی مایع فوق سرده شده است و نه جامد، هر ترکی در سطح آن گسترش یافته و آن را می‌شکند. اما در قطره شاهزاده روپرت، تعامل بین نواحی داخل و خارجی، این نیروها را به حاشیه می‌راند به طوری که ترک‌ها نمی‌توانند گسترش یابند.
با این حال، چنانچه دم قطره شکسته شود، ترک‌های موجود در آن گسترش می‌یابند، به محور قطره نفوذ کرده و وارد سر قطره می‌شوند. آسیب وارده به حدی بزرگ است که نیروهای متعادل شده آزاد می‌شوند و موجب انفجار قطره می‌شوند.
جزئیات این دستاورد علمی در Applied Physics Letters منتشر شد.
#عمومی

بازیابی اولین رنگ آبی موجود در زمین

یک شیمیدان در اقدامی جالب درست به بازیابی رنگ آبی زده است که این رنگ اولین رنگ آبی موجود در زمین بوده است و سپس این رنگ در یک مداد شمعی عرضه شده است.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/531612/
#عمومی

معجزه دیگری از گرافن؛ جریان برق با مقاومت صفر!
-----
وب سایت کلیک: فیزیکدانان روش جدیدی برای تبدیل ماده عجیب گرافن به ابررسانای قدرتمندی کشف کردند که این ابررسانا قادر به جریان انداختن الکتریسته با مقاومت صفر خواهد بود. برای این منظور می توان از آلومینیوم استفاده کرد که در دماهای پایین خاصیت ابررسانایی دارد.
در حال حاضر گرافن چیزی فراتر از یک دستاورد است، ضخامت آن به اندازه یک اتم است، این ماده قوی تر از فولاد و سخت تر از الماس است و به طور باورنکردنی انعطاف پذیر است. سال گذشته زمانی که دانشمندان روشی را برای رهاسازی قابلیت های ابررسانایی از آن کشف کردند، این ماده شگفت انگیزتر به نظر رسید. امروزه برای اولین بار، دانشمندان نشان دادند که با قراردادن گرافن در تماس با ابررساناهای دیگر به آسانی می توانند به یک نوع جدید از ابررسانایی دست یابند.
ابررسانایی موضوع مهمی است، حتی برای ماده ای به کاملی گرافن. رساناهای معمولی مانند نقره و مس در حمل جریان الکتریکی خوب هستند، اما الکترون هایی که از میان آن ها حرکت می کنند دارای نواقصی هستند و باعث از دست رفتن انرژی می شوند.
اما در ابررساناها، الکترون ها جفت می شوند و بدون از دست دادن انرژی به صورت اصطکاک، از میان ماده حرکت می کنند.
این موضوع موضوع مهمی است، زیرا اگر ما بتوانیم روشی را برای دستیابی به ابررسانا در دمای اتاق کشف کنیم، به وسایل الکترونیکی کارآمدتر بدون از دست دادن انرژی دست خواهیم یافت. اکنون شرکت های انرژی حدود ۷ درصد انرژیشان را به صورت گرما و در نتیجه مقاومت در شبکه از دست می دهند.
تاکنون، نشان داده شده که گرافن در حالت های فوق العاده سرد ابررسانا می شود و این آزمایش جدید تفاوتی نداشته است.
اما به دلیل ویژگی های دیگر جالب توجه از این ماده، این ماده هنوز باارزش و مورد توجه است، و روزی فرا می رسد که می توان از گرافن برای ساخت وسایل الکترونیکی بسیار کوچک و با سرعت بالا که انرژی را به صورت گرما از دست نمی دهند، استفاده کرد.
در مطالعه اخیر، فیزیکدانان MIT تکه کوچکی از گرافن را بکار گرفتند و آن را بین آلومینیوم تحت فشار قرار دادند، آلومینیوم می تواند در دماهای پایین به عنوان ابررسانا رفتار کند.
آن ها این مجموعه کامل را تا حدود ۲۰ میلی کلوین (-۲۷۳٫۱۳ درجه سلسیوس یا -۴۵۹٫۶ درجه فارنهایت) سرد کردند و قابلیت های ابررسانایی آلومینیوم پدیدار شد.
هنگامی که چنین اتفاقی افتاد، گروه محققان نشان دادند که این امر سبب می شود گرافن عمدتا حالت الکتریکی خود را تغییر دهد و درواقع خصوصیات ابررساناها را به خود بگیرد.
ابررساناها در واقع برخی از ویژگی های ابررسانایی را به گرافن می دهند.
محققان کشف کردند که این الکترون ها می توانند به طور چشمگیری تحت تاثیر ابررساناها قرار بگیرند.
به جای اینکه الکترون ها در گرافن به عنوان ذرات پراکنده و جدا عمل کنند، آن ها درون آنچه که به عنوان شرایط Andreev شناخته شده شروع به جفت شدن می کنند. شرایط Andreev وضعیتی است که به موادی که به طور مرسوم ابررسانا نیستند اجازه می دهد که یک ابرجریان را حمل کنند، این ابرجریان بدون از دست دادن انرژی جریان می یابد.
برخلاف جفت های الکترون در مواد ابررسانای مرسوم، که به عنوان جفت های کوپر شناخته شده اند، الکترون ها در گرافن توسط ابررساناها که در دو طرف آن قرار گرفته از دو جهت مختلف کشیده می شوند، بدین ترتیب الکترون ها در گرافن بدون خنثی سازی جفت می شوند.
الکترون ها در یک ابررسانا در جفت هایی به طور هماهنگ می رقصند اما طراحی این رقص در ابررساناهای چپ و راست می تواند متفاوت باشد.
جفت ها در گرافن مرکزی هنگامی که در تلاشند تا هر دو نوع روش رقص را حفظ کنند، خنثی می شوند. این جفت های خنثی همان چیزی هستند که فیزیکدانان آن را به عنوان شرایط Andreev می شناسند، آن ها ابرجریان را حمل می کنند.
این اثر اولین بار در سال ۱۹۶۲ توسط فیزیکدان انگلیسی بریان دیوید جوسفسون پیش بینی شده بود، اما اکنون اولین باری است که نمایش این اثر در گرافن یا در هر ماده دو بعدی دیگری امکانپذیر شده است.
گروه های تحقیقاتی دیگر نیزتلاش کردند تا گرافن را تحت تاثیر هر ماده دیگری به ابررسانا تبدیل کنند.
اما این تکنیک نه تنها روش ساده تری را برای رهاسازی انرژی ابررسانایی گرافن عرضه می دارد، بلکه همچنین امکان مطالعه ذرات عجیب تر و سودمندتری را فراهم می آورد که ممکن است در گرافن دیده شوند.
از میان ذرات خاص مورد نظر فرمیون های ماجورانا از شرایط Andreev به وجود می آیند و می توانند روزی برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی قوی استفاده شوند.
تلاش های زیادی در جامعه فیزیک برای جستجوی شرایط الکترونیکی کوانتومی عجیب انجام می شود.
ادامه 👇👇
به طور خاص، پیش بینی می شود که ذرات جدید به نام فرمیون های ماجورانا در گرافن پدیدار می شوند، بدین صورت که گرافن به الکترودهای ابررسانایی متصل شده و در معرض میدان های مغناطیسی بزرگ قرار می گیرد.
از آنجایی که محققان برخی از این ذرات را یکی می کنند، آزمایش‌های آن‌ها امیدبخش است.
#عمومی

کشف عظیم ترین امواج جهان هستی
-----
وب سایت کلیک: محققان امواج عظیمی از گازهای فوق داغ را کشف کردند که به صورت موج دار در نزدیکی خوشه کهکشانی پرسئوس حرکت می کنند.
این امواج پهنایی تقریبا برابر با ۲۰۰۰۰۰ سال نوری دارند و اندازه آن دوبرابر کهکشان راه شیری می باشد، محققان تصور می کنند که این امواج عظیم ترین امواجی است که تاکنون در جهان شناخته شده، کشف شده اند، و به احتمال زیاد بیلیون ها سال است که در فضا در حال گردش هستند.
این موج نوعی موج کلوین هلمهولتز است یعنی زمانی اتفاق می افتد که دو سیال با سرعت های مختلف حین حرکت از کنار یکدیگر عبور می کنند. مانوس ترین مثال امواج پیچشی زیبایی هستند که در ساحل و در نتیجه وزش باد در سطح اقیانوس به هم برخورد می کنند.
امواج کلوین هلمهولتز حین چرخش در میان جو کشف شده اند و در سیارات دیگر و سطح خورشید هم دیده شده اند.
محققان با استفاده از داده های رصدخانه اشعه ایکس چاندرا، شواهدی به روز از یکی از عظیم ترین نمونه های این امواج را کشف کردند.
خوشه کهکشانی پرسئوس در صورت فلکی پرسئوس و در فاصله ۲۴۰ میلیون سال نوری قرار گرفته است که پهنای آن حدود ۱۱ میلیون سال نوری است، این خوشه از تعدادی کهکشان ساخته شده که توسط ابر وسیعی از گازهای سوزان و داغ احاطه شده است که این گازهای داغ در تشعشعات ایکس می درخشند.
محققان حین مطالعه تصاویر اشعه ایکس از خوشه پرسئوس متوجه چیز عجیبی شدند، یک چیز حفره مانند سرخ که به نظر می رسید هیچ منبع مشخصی نداشت.
ابتدا آن ها تصور می کردند که این حفره ممکن است مربوط به یک سیاهچاله در منطقه باشد، اما با استفاده از داده های برگرفته از رصدخانه اشعه ایکس چاندرا و مشاهدات رادیویی و شبیه سازی های کامپیوتری، دانشمندان کشف کردند که این چیز قرمز رنگ در واقع یک موج عظیم است.
محققان تصور می کنند که این حفره قرمز رنگی که در پرسئوس می بینند بخشی از موج کلوین هلمهولتز و احتمالا بزرگترین نوع شناخته شده آن است.
چگونه یک موج می تواند به این بزرگی باشد؟
گروه محققان براساس شبیه سازی های کامپیوتری شان اظهار داشتند که بیلیون ها سال پیش خوشه کهکشانی گازی با دمای تقریبی ۳۰ میلیون درجه سلسیوس (۵۴ میلیون درجه فارنهایت) وجود داشته است که ناحیه مرکزی آن خنک تر بوده، این گاز توسط ناحیه گازی سه برابر داغ تری احاطه شده است.
اما سپس یک خوشه کهکشانی کوچک تری حین چرخش از پرسئوس عبور می کند، این دو ناحیه با هم جریان می یابند مانند کرم که درون قهوه هم زده می شود، و سپس گستره مارپیچی از گازهای سرد را ایجاد می کنند.
محققان پیش بینی می کنند که در ۲٫۵ سال آینده این گازها تقریبا ۵۰۰۰۰۰ سال نوری از مرکز خوشه گسترش می یابند و امواج عظیمی ایجاد می کنند که قبل از اینکه پراکنده شوند، صدها میلیون سال حول کناره ها می چرخند.
پرسئوس یکی از عظیم ترین خوشه های نزدیک و پرنورترین آن ها در اشعه ایکس است، بنابراین داده های چاندرا جزئیات بی نظیری را برای محققان فراهم می کنند.
موجی که محققان تشخیص دادند همراه با یک خوشه کوچکتر است، که این موضوع نشان دهنده آن است که فعالیت ترکیبی که باعث تولید این ساختارهای عظیم می شود هنوز در حال پیشرفت است.
درک بیشتر از چگونگی شکل گیری این امواج در خوشه های کهکشانی مانند پرسئوس تنها به فهم جهان کمک نمی کند بلکه به محققان این اجازه را می دهد که تصوری از قدرت میدان مغناطیسی خوشه بدست آورند.
اگر این میدان خیلی ضعیف بود، موج خیلی بزرگتر از چیزی بود که ما امروزه می بینیم. اگر خیلی قوی بود نباید هرگز شکل می گرفت.
#عمومی

درک زبان دلفین ها به زودی امکان پذیر می شود
-----
وب سایت تک شات - محمد خان بیگی: پردازش طبیعی زبان ها با استفاده از فناوری هوش مصنوعی پیشرفت سریعی دارد و هر روز، زبان های بیشتری تحت پوشش آن قرار می گیرد. با این حال، این فناوری هیچ مانعی پیش روی خود نمی بیند و به زودی قادر خواهیم بود تا با استفاده از آن، زبان حیوانات را نیز درک کنیم.
شرکت سوئدی Gavagai با همکاری موسسه سلطنتی پروژه ای چهار ساله را شروع کرده که هدف از آن، گردآوری داده ها درباره زبان دلفین ها و رمزگشایی از آنها است.
از لحاظ تئوری، درک زبان دلفین ها تفاوتی با زبان انسان ها ندارد. نتایج تحقیقات نشان داده که ساختار زبان دلفین ها تفاوت چندانی با زبان ما ندارد. زبان دلفین ها نیز همچون ما، از کلمات به هم پیوسته در یک جمله ساخته شده است. آنها حتی به هنگام صحبت دوستان خود، سکوت می کنند و به حرف های یکدیگر گوش می دهند. برای درک این زبان، باید بتوان بین صداهای مختلف ارتباط برقرار کرد.
چنین سیستمی حتی قادر خواهد بود که پیام انسان ها را به زبان دلفین ها تبدیل کرده و به آنها انتقال دهد. اما باید دید که تا سال 2021 فیعنی زمان پایان این پروژه، تا چه اندازه موفقیت حاصل شده است.
هرچند بعید است که بتوان کارکرد تجاری برای این فناوری پیدا کرد، اما فکر کردن به موارد استفاده آن خالی از لطف نیست. ارتش آمریکا در حال حاضر برای شناسایی مین های دریایی و نجات شناگرهای گمشده از دلفین ها استفاده می کند. به این ترتیب، می توان امیدوار بود که آموزش دلفین ها برای انجام چنین کارهایی آسان تر شود.
این شرکت در حال مذاکره با سرمایه گذاران در سیلیکون ولی است تا بودجه لازم برای ادامه پژوهش های خود را تامین کند.
#عمومی

کوچکترین هولوگرام جهان ساخته شد
-----
ایرنا: گروهی از متخصصان چینی و استرالیایی کوچکترین هولوگرام جهان را ساختند.
به گزارش ساینس دیلی، کلید دنیای امروز تجهیزات الکترونیکی، اندازه است. برای این که یک فناوری در تجهیزات قرن 21 مورد استفاده قرار گیرد، باید کوچک باشد.
اما تا کنون متخصصان در کوچک‌ کردن فناوری هولوگرافی با چالش های جدی روبه رو بوده‌اند.اکنون محققان با استفاده از لیزر توانسته‌اند هولوگرامی را بسازند که تنها چند نانومتر ضخامت دارد و 1000 بار نازک تر از تار موی انسان است.
به‌منظور ایجاد تصاویر سه بعدی، اغلب هولوگرام‌ها باید ضخامت کافی را برای تغییر طول موج‌های نور داشته باشند. اما محققان یک ماده عایق منحصربه فرد را شناسایی کردند که مانند یک تشدیدگر نوری طبیعی عمل کرده و انتقال فاز پرتوهای بازتابی نور را بهبود می‌دهد و در نتیجه امکان تولید تصاویر هولوگرافیک را با استفاده از یک لایه بسیار نازک هولوگرام فراهم می‌کند.
با استفاده از فناوری هولوگرافی در زندگی روزمره، اندازه نمایشگر، موضوعیت خود را از دست می‌دهد و نمایشگرهای سه بعدی هولوگرافیک می‌توانند اطلاعاتی را نمایش دهند که نمایشگر هیچ ساعت یا گوشی هوشمندی قادر به نمایش آن نیست. هولوگرافی سه بعدی کاربردهای بالقوه‌ای از تشخیص بیماری‌ها و آموزش گرفته تا ذخیره‌سازی اطلاعات و امنیت سایبری در اختیار می‌گذارد و این تحقیقات، متخصصان را یک گام به دستیابی به چنین قابلیت‌هایی نزدیک تر کرده است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature منشر شده است.
#عمومی

رونمایی از پردازنده کوانتومی «آی بی ام»
-----
ایرنا: شرکت آی بی ام نسل جدید پردازنده‌های کوانتومی خود را رونمایی کرد.
شرکت آی بی ام از حدود یک سال قبل امکان دسترسی به قابلیت‌های یک پردازنده کوانتومی را از طریق ابر (cloud) فراهم کرده بود. اکنون این شرکت دو پردازنده جدید را معرفی کرده است که اولی با استفاده از 16 بیت کوانتومی (کیوبیت) توان پردازش کوانتومی ابری را افزایش می‌دهد و دومی که به صورت یک پردازنده مستقل طراحی شده و توان پردازشی آن دو برابر اولی است، به صورت تجاری عرضه خواهد شد.
کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از قابلیت‌های مکانیک کوانتومی در مقایسه با کامپیوترهای متداول در بازار، از قابلیت‌ها و توان پردازشی بسیار بالاتری بهره‌مند هستند.
در حال حاضر پردازنده کوانتومی ابری آی بی ام با استفاده از 5 کیوبیت ساخته شده است و توان پردازشی آن معادل یک پردازنده عادی 32 بیتی است. اما با استفاده از فناوری 16 کیوبیت، توان پردازشی آن به 65.536 بیت می‌رسد و امکان اجرای محاسبات ابری بسیار پیچیده تر را برای متخصصان محققان فراهم می‌کند.
پردازنده 17 کیوبیتی که توان پردازشی آن دو برای پردازنده 16 کیوبیتی است، قوی‌ترین پردازنده کوانتومی تاریخ شرکت آی بی ام محسوب می‌شود. این پردازنده به‌منظور تامین توان موردنیاز اولین نسل از کامپیوترهای کوانتومی تجاری آی بی ام طراحی شده است.
متخصصان آی بی ام امیدوارند با استفاده از امکاناتی که امروز در اختیار دارند بتوانند کامپیوترهایی با توان پردازشی 50 کیوبیت یا بیشتر تولید کنند.
#عمومی

«نه» شنیدن از بی‌پاسخ ماندن بهتر است

دانشگاه بازل سوییس با همکاری دانشگاه پردو آمریکا اثبات کرد که مردم ترجیح می‌دهند در پاسخ به درخواست‌هایشان جواب منفی بشنوند تا این که بی پاسخ بمانند.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/534535/
#عمومی

زندگی، چگونه روی زمین آغاز شد؟
-----
ایسنا:محققان دانشگاه ایلی‌نویز آمریکا شواهدی مبنی بر منشا اصلی حیات روی سیاره زمین ارائه کردند.
به نقل از یو.اس.نیوز، در حال حاضر دو نظریه راجع به چگونگی پدیدار شدن حیات روی کره زمین وجود دارد که این پژوهش یکی از آن‌ها را اثبات می‌کند.
دانشگاه ایلی‌نویز در این پژوهش از مدل "اولین دگرگونی" (metabolism-first) پیروی کرده است. محققان روند تکامل ساختار مولکول‌ها را در طول زمان بررسی کردند. نتایج تحقیق نشان داد "دگرگونی" بر اثر انفعالات ساختاری مولکول‌های بزرگتر و دستگاه سلولی‌شان به وجود آمده است.
اکثر دانشمندان معتقدند مواد اولیه و ابتدایی سیاره زمین به صورت مولکول‌های کربن‌دار، منشا اصلی حیات بوده‌اند. اما اینکه بعد از آن چه اتفاقی رخ داده است هنوز ناشناخته است.
یک نظریه مشهور می‌گوید جهش مولکول‌های ریبونوکلئیک اسید (RNA) موجب پدیدار شدن حیات در زمین گشته است که این مولکول‌ها حاوی نقشه‌های ژنتیکی برای پروتئین‌ها بوده‌اند که آن‌ها را به انجام واکنش‌های ساده شیمیایی قادر ساخته است.
با این حال برخی دیگر از دانشمندان معتقدند که RNA برای واکنش‌های آغازین خیلی پیچیده است. این گروه از دانشمندان به رغم دیگران بر این باورند که مولکول‌های ساده‌تری موجب تکامل دگرگونی‌های اولیه شده‌اند. اما دانشگاه ایلی‌نویز خلاف این را ثابت کرد.
گوستاوو کائتانو آنولس، پروفسور دپارتمان علوم زراعی دانشگاه ایلی‌نویز آمریکا اظهار داشت: همه موجودات زنده دارای نوعی از سوخت و ساز(metabolism) هستند. سوخت و ساز عبارت است از مجموعه واکنش‌های شیمیایی که انرژی لازم برای فعالیت سلول‌ها را فراهم می‌آورد. تصور می‌شود رخ دادن این دگرگونی‌های متابولیک در پیدایش حیات اولیه روی زمین نقش موثری داشته است.
گوستاوو و گروهش فرضیه"اولین دگرگونی" را با آزمایش و بررسی تغییرات و تکامل ساختار مولکولی موجودات مختلف به نمایندگی از تمام قلمرو زندگی روی کره زمین، اثبات کردند.
در پایگاه داده‌های مورد بررسی این گروه "ژنوم"های (مجموعه‌ای کامل از ژن‌ها) 249 نوع از موجودات در دسترس قرار داشته است. این پایگاه داده موسوم به "هستی‌شناسی ژنی" (Gen Otology) شرح ساختار و عملکرد هر یک از ژن‌ها را توصیف می‌کند و در دسترس محققان قرار می‌دهد.
مطالعه و بررسی این ساختار و عملکردها به جای تمرکز بر نام ژن‌ها و موقعیت قرارگیری‌شان، چگونگی عملکرد ژن‌ها و اینکه دقیقا چه می‌کنند را به ما نشان می‌دهند. به عنوان مثال محققان دریافتند که یک محصول ژنی دارای چه نوعی از کاتالیزورها و فعالیت‌های اتصالی مبتنی بر درک مستقیم است.
گوستاوو افزود: بهترین روش برای درک ترکیب موجودات زنده بررسی ساختار و عملکرد آن‌ها است.
این گروه پژوهشی با استفاده از جمع‌آوری اطلاعات به دست آمده و به کارگیری روش‌های محاسباتی نموداری را ترسیم کرد که به خوبی روند تکامل ساختار مولکولی را در گذر زمان از آغاز تاکنون نشان می‌دهد.
#عمومی

تأمین انرژی با یخ‌هایی که آتش می گیرند!
-----
خبرگزاری مهر: چین و ژاپن در اقدامی بی سابقه یخهای قابل احتراق را از بستر اقیانوس استخراج می کنند تا از آن به عنوان منبع هنگفت انرژی استفاده کنند.
خبرگزاری شینهوای چین گزارش داد: ایده استفاده از یخهای قابل احتراق یا به عبارتی فسیلهای یخ زده به واقعیت نزدیک می شود. دو غول اقتصادی دنیا در شرق آسیا یعنی چین و ژاپن موفق شده اند این دسته از توده های عظیم یخ را از بستر اقیانوس استخراج کنند.
مهمترین ویژگی یخهای قابل احتراق این است که آتش گرفته و می توان از آن به عنوان منبع چشمگیر تأمین انرژی استفاده کرد.
البته کارشناسان معتقدند تا بهره برداری در مقیاس کلان از این منبع انرژی فاصله زیادی داریم و اگر به درستی از آن استفاده نشود ممکن است خود به منبعی خطرناک برای تولید گازهای گلخانه ای و تشدید فرآیند تغییرات جوی تبدیل شود.
به طور کلی یخ قابل احتراق، ترکیبی منجمد از آب و گاز طبیعی متمرکز محسوب می شود که از بعد علمی به آن هیدرات متان گفته می شود. این ماده قابلیت احتراق در وضعیت انجماد را دارد و از این رو بسیاری از کارشناسان تصور می کنند که یکی از سوختهای فسیلی بسیار فراوان در زمین باشد.
خبرگزاری شینهوا در بخشی از این گزارش آورده است: حفاری بزرگی در دریای چین جنوبی انجام شده و مهندسان توانستند یخ قابل احتراق استخراج و روانه سطح آب کنند.
مقامات چینی این دستاورد را انقلابی در تأمین انرژی مورد نیاز بشر عنوان کرده اند.