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

دانشمندان تار عنکبوت را قدرتمندتر کردند
-----
خبرگزاری مهر - شیوا سعیدی قوی اندام: دانشمندان با افزودن گرافن به تار عنکبوت، آن را قدرتمندتر کرده اند.
به نقل از نیواطلس، محققان ایتالیایی و انگلیسی با افزودن ماده ای به تار عنکبوت آن را قدرتمندتر کرده اند.
این تحقیق به رهبری نیکولا پوگنو از دانشگاه ترنتو ایتالیا انجام شده است. محققان، آبی مخصوص به سه نوع عنکبوت دادند که در آن ذرات ریز گرافن و نانوتیوپ های کربن وجود داشت.
پس از آنکه عنکبوت ها از این آب خوردند، هنگام تنیدن تار گرافن ها به فیبر آن افزوده شد. به این ترتیب تار تنیده شده قدرت و استقامت بیشتر یافت.
پوگنو در این باره می گوید: ما متوجه شدیم تاری که عنکبوت ها تنیدند قدرتی معادل ۵.۴ گیگاپاسکال دارد و استقامت آن نیز ۱۵۷۰ ژول بر گرم است.
حال آنکه قدرت تار معمولی عنکبوت ۱.۵ گیگاپاسکال و استقامت آن ۱۵۰ ژول برگرم است. این قدرتمندترین تاری است که تاکنون تنیده شده و استقامت آن با فیبرهای کربنی قابل مقایسه است.
البته این تحقیقات در مرحله اولیه است اما نتایج ما نشان می دهد مسیر برای ساخت تارهای طبیعی قدرتمندتر هموار است بنابراین می توان یکی از قدرتمندترین مواد موجود در جهان را ارتقا داد.
#عمومی

صداقت علمی چگونه حاکم می شود؟

گسترش مدرک گرایی و رشد قارچ گونه مراکز علمی و آموزشی که ساده انگارانه انواع مدارک تحصیلی حتی دانشگاهی را صادر می کنند، یک عامل زمینه ساز تخلفات علمی در کشور است، وضعیتی که منحصر به ایران نیست و به گفته کارشناسان، رفع ریشه ای آن در گرو توامان پیشگیری و برخورد است.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/583484/
#عمومی

موجودات فضایی نقشه زمین را دارند؟
-----
خبرآنلاین: نقشه های پالسار (ستاره های نوترونی) موجود در فضاپیمای وویجر، موقعیت زمین در کهکشان راه شیری را مشخص کرده و می تواند به موجودات فرازمینی (ET) برای یافتن سیاره ما کمک کند.
فضاپیماهای دوقلوی وویجر (Voyager) با هدف بررسی منظومه شمسی و فضای میان ستاره ای، راهی فضا شدند. وویجر 2 در 20 اوت 1977 میلادی (29 مرداد 1356) و وویجر 1 در 5 سپتامبر (14 شهریور 1356) به همراه دو نسخه از نقشه پالسار (ستاره های نوترونی)، سفر دور و دراز خود را به اعماق فضا آغاز کردند.
این دو فضاپیما اکنون در دورترین فاصله تا زمین قرار دارند. طبق اعلام ناسا، وویجر 1 درحال حاضر در فضای بین ستاره ای و وویجر 2 (در فاصله 16 میلیارد کیلومتری از زمین) در لبه هلیوسفر قرار دارد.دشواری تهیه نقشه برای موجودات فرازمینی
این سوال وجود داشت که چگونه می توان نقشه ای از موقعیت زمین تهیه کرد که برای موجودات فرازمینی (Extra-Terrestrial) قابل فهم باشد؟
سال های زمینی (برای موجودات فرازمینی) بی معنا خواهد بود، چراکه آنها احتمالا در مکانی خارج از منظومه شمسی قرار دارند. بحث دیگر نیز موضوع مختصات است و اساسا در فضا، بالا، پایین، شرق یا غرب معنای خاصی ندارد؛ حتی ستاره ها هم دائما در مقیاس های زمانی نجومی، درحال تغییر مسیر هستند.
فرانک دریک (Frank Drake)، اخترفیزیکدان آمریکایی و طراح نقشه های پالسار معتقد بود که باید چیزی در فضاپیماهای وویجر قرار داده شود تا مشخص شود که از کجا آمده اند و سفر آنها چقدر به طول انجامیده است.
هر ستاره نوترونی یا پالسار (pulsar)، منحصربفرد بوده و تقریبا با سرعت باورنکردنی درحال چرخش است. پالسارها، تابش های الکترومغناطیسی مانند فانوس دریایی منتشر می کنند؛ با تعیین زمان این پالس ها، ستاره شناسان می توانند سرعت چرخش پالسار را تعیین کنند.
با محاسبه تفاوت میان سرعت چرخش پالسار - در زمان کشف نقشه ها توسط موجودات فرازمینی - با دوره چرخش توصیف شده در نقشه، موجودات فرازمینی می توانند مدت زمان سفر فضاپیما را تعیین کنند.
در این نقشه مسیریابی، موقعیت خورشید در کهکشان راه شیری با استفاده از 14 پالسار مشخص شده است. درصورتیکه موجودات فرازمینی به این نقشه ها دسترسی پیدا کرده و آنها را رمزگشایی کنند، می توانند مسیر سیاره کوچک زمین در منظومه شمسی را پیدا کنند.
دیسک طلایی وویجر (Voyager Golden Record) علاوه بر نقشه موقعیت زمین در کهکشان راه شیری، حاوی 115 تصویر از زندگی و فرهنگ مردم زمین، صدای طبیعی (مانند وزش باد، رعد و برق، آواز پرندگان)، 55 قطعه موسیقی و پیام صوتی به زبان های مختلف دنیا برای موجودات فرازمینی، نسل های آینده بشر یا هر موجودی است که به آن دسترسی پیدا کند.
خطر در کمین زمین؟
زمانی که فضاپیماهای دوقلوی وویجر به فضا پرتاب شدند، ستاره شناسان شواهد مستدلی از وجود سیارات خارج از منظومه شمسی و حتی امکان میزبانی از حیات در سیارات دیگر، دراختیار نداشتند.
اما اکنون به لطف مأموریت های تلسکوپ فضایی کپلر، اطلاعات زیادی در مورد سیارات دیگر در کهکشان راه شیری بدست آورده و می دانیم که برخی از این سیارات مانند زمین هستند (و قابلیت میزبانی از حیات را دارند).
در این نقشه رمزنگاری شده، به وضوح موقعیت خورشید و بازه زمانی پرتاب فضاپیما مشخص شده است؛ اما تعیین موقعیت زمین در این نقشه، باعث نگرانی برخی از دانشمندان شده است.
در پی این اکتشافات، بحث های اخلاقی زیادی در مورد اعلام حضور (و تعیین موقیعت زمین) مطرح شده است. برخی معتقدند که این کار، احمقانه و خطرناک است، چراکه ما اطلاعات کمی در مورد آنچه احتمالا در فضا وجود دارد، در اختیار داریم؛ برخی دیگر نیز معتقدند که به جای صحبت کردن (و ارسال پیام)، بهتر است به سیگنال های فرازمینی گوش دهیم.
کاترین دنینگ (Kathryn Denning)، استاد انسان شناسی در دانشگاه یورک که اصول اخلاقی ارسال پیام برای موجودات فرازمینی را بررسی می کند، تأکید کرد: زمانی که فرانک دریک، نقشه های پالسار را تهیه کرد و کارل سگان و سایر اعضای تیم، مأموریت را به سرانجام رساندند، بحث های زیادی در مورد مزایا و معایب تماس با موجودات فرازمینی مطرح نشد؛ اما اکنون بحث های زیادی در بین دانشمندان و متخصصان رشته های مختلف در مورد چرایی ارسال پیام به جای شنیدن (پیام های فرازمینی) مطرح است.
دریک در این باره گفت: زمانی که درحال تهیه این نقشه ها بودم، همه خوشبین بودند و موجودات فرازمینی را دوست قلمداد می کردند؛ هیچکس، حتی برای چند ثانیه هم فکر نمی کرد که آنها می توانند خطری برای ما بوجود بیاورند.
با همه این بحث ها، اکنون وویجر 1 و 2 میلیون ها کیلومتر از زمین فاصله گرفته اند، اما مشخص نیست که آیا این نقشه ها به دست موجودات فرازمینی خواهند رسید یا خیر.
#عمومی

ساخت بزرگترین مرکز ذخیره اطلاعات در قطب شمال
-----
خبرگزاری مهر - شیوا سعیدی قوی اندام: یک شرکت نروژی بزرگترین مرکز ذخیره اطلاعات جهان را در نزدیکی قطب شمال می سازد. ۱۰۰ درصد برق مورد نیاز این واحد از منابع تجدیدپذیر تامین می شود.
به نقل از نیواطلس، مراکز ذخیره اطلاعات انرژی زیادی مصرف می کنند زیرا نیازمند عملیات های خنک کنندگی وسیع هستند. درهمین راستا قرار است بزرگترین مرکز ذخیره اطلاعات جهان در شمال نروژ ساخته شود. این مرکز با استفاده از آب و هوای سرد قطب سرورها را خنک نگه می دارد و همزمان انرژی موردنیاز خود را از منابع تجدیدپذیر تامین می کند.
البته پیش از این شرکت مایکروسافت سعی کرده بود تا یک مرکز ذخیره اطلاعات در اعماق دریا بسازد و با استفاده از آب عملیات خنک کنندگی را انجام دهد. اما به هرحال منطقه قطب یک یخچال عظیم به شمار می آید که مکانی ایده آل برای ذخیره اطلاعات است.
شرکتی به نام Kolos قصد دارد این واحد را بسازد و برای این کار شهر «بالانگن» در شمال نروژ را انتخاب کرده است. این مرکز کنار یک دریاچه طبیعی ساخته خواهد شد.
به گفته شرکت کولوس ۱۰۰ درصد برق مورد نیاز این مرکز از منابع تجدید پذیر باد و آب تامین می شود. استفاده از این منابع ۶۰ درصد از هزینه های تامین انرژی را می کاهد. این درحالی است که پیش بینی می شود این واحد حدود ۱۰۰۰ مگاوات برق مصرف کند.
#عمومی

نمایی حیرت انگیز از بارش برف در مریخ

زمستان مریخی فرا رسید! به تازگی مدارگرد شناسایی مریخ (Mars Reconnaissance Orbiter) نمایی زیبا از بارش برف در سیاره مریخ را به ثبت رسانده است.

http://www.bartarinha.ir/fa/news/589874/
#عمومی

برای ذخیره اطلاعات‌تان، آن‌ها را منجمد کنید!
-----
وب سایت شبکه: مولکول‌های فوق‌العاده سرد به زودی توانایی ذخیره‌سازی معادل صدها برابر هارددیسک‌های فعلی را در اختیار ما قرار خواهند داد. این بدین معنی است که می‌توان با این روش 5300 فیلم را روی هارددیسکی که ابعادش کمی بزرگ‌تر از یک تمبر پستی است جای داد.
محققان دانشگاه منچستر انگلستان نشان داده‌اند که با کنترل خاصیت مغناطیسی هر مولکول، امکان ساخت هارددیسک‌هایی با توانایی ذخیره‌سازی بیش از 30.8 ترابایت داده در هر سانتی‌متر مربع فراهم خواهد شد. از آنجاییکه خاصیت مغناطیسی این مولکول‌ها بسیار ناپایدار است باید آن‌ها را تا دمای منفی 213 درجه سلسیوس سرد کنیم. هرچند از این روش ذخیره‌سازی اطلاعات نمی‌توان در ابزارهایی نظیر تلفن‌های همراه استفاده کرد اما راهکار بسیار مناسبی برای ذخیره اطلاعات در مراکز داده خواهد بود.
در ذخیره‌سازی دیجیتال داده‌ها، خاصیت مغناطیسی اهمیت زیادی دارد. هارددیسک‌های مغناطیسی کامپیوترها، متشکل از انبوهی از نواحی مغناطیسی بسیار کوچکی است که هر کدام یک بیت اطلاعات را ذخیره می‌کنند. این نواحی مغناطیسی کوچک مانند آهنرباهای معمولی، قطب شمال و جنوب دارند و داده‌ها از طریق جهت‌دهی به این میدان‌های مغناطیسی در قالب صفر یا یک ذخیره می‌شوند. زمانیکه شما هارددیسک کامپیوتر را خاموش می‌کنید، این جهت‌ها که در حقیقت داده‌های ذخیره‌شده هستند بدون تغییر باقی خواهند ماند. اما یک مولکول تنها، جهت مغناطیسی خود را حفظ نخواهد کرد مگر اینکه در یک میدان مغناطیسی قرار گیرد و همین ویژگی سبب شده است که علاقه چندانی به استفاده از مولکول‌ها برای ذخیره‌سازی اطلاعات وجود نداشته باشد. به همین دلیل است که تا به امروز کوچکترین هارددرایو ساخته شده حدود 25 نانومتر بوده است.
اما محققان دانشگاه منچستر در تلاش هستند با کاهش دما و رساندن آن به منفی 213 درجه سلسیوس، به مولکول کمک کنند تا جهت مغناطیسی خود را از یاد نبرد. هر چند این میزان کاهش دما یک رکورد محسوب می‌شود اما این گروه قصد دارند دما را به منفی 196 درجه سلسیوس که دمای نیتروژن مایع است برسانند. درصورت موفقیت این پروژه، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که درآینده مراکز داده به ذخیره‌سازهای مولکولی مجهز شوند و از نیتروژن مایع برای خنک‌سازی این ذخیره‌سازها استفاده کنند. به گفته این محققان، چنین دستاوردی حتی امکان پیاده‌سازی ذخیره‌سازهای مولکولی در فضا را نیز فراهم خواهد کرد زیرا دما در آنجا منفی 270 درجه است.
لازم به یادآوری است که مولکول‌های فوق سرد تنها گزینه برای ذخیره داده‌های آینده نیستند. چندی قبل گروهی از محققان دانشگاه هاروارد از ابزار ویرایش ژن موسوم به CRISPR برای ذخیره یک فایل ویدیویی در دی‌اِن‌اِی استفاده کردند و محققان انگلیسی هم از لیزر برای ذخیره صدها ترابایت داده روی دیسک‌های شیشه‌ای بسیار کوچک بهره بردند.
علم و بنیان Science &Foundation
https://www.google.com/amp/s/phys.org/news/2017-09-quantum-memory-device-small-chip.amp?_utm_source=1-2-2
کوچکترین حافظه کوانتومی جهان ساخته شد
-----
خبرگزاری مهر: محققان موفق به ساخت کوچکترین حافظه کوانتومی جهان شده اند.
به نقل از فیز، دانشمندان یک گام به ساخت شبکه جهانی مخابراتی ایمن با استفاده از فیزیک کوانتوم نزدیک شده اند. محققان موسسه فناوری کالیفرنیا با همکاری دانشگاه ورونا کوچکترین جعبه حافظه کوانتومی جهان را ساخته اند که با استفاده از فوتون نور، هر بیت از اطلاعات را در حافظه کوانتومی رمزگذاری می کند.
برخلاف بیت های داده های رایانه ای که فقط به صورت صفر و یک هستند، بیت های کوانتومی می توانند به هر دو شکل صفر و یک به طور همزمان وجود داشته باشند. این رابطه درهم تنیده ذرات کوانتومی در حقیقت قوانین فیزیک را نقض می کند.
از سوی دیگر در وضعیت ارتباط های درهم تنیده، اندازه گیری یک ذره برای بررسی ویژگی های آن به طور خودکار ذره دیگر را وادار می کند تا ویژگی های متضاد به خود بگیرد. به همین دلیل دانشمندان معتقدند سیستم های مختلف با استفاده از وضعیت درهم تنیده کوانتومی، غیر قابل هک می شوند.
به هرحال تابه حال دستگاه های ساخته شده برای این فرایند بسیار بزرگ بوده اند و قابلیت به کارگیری در یک دستگاه کوانتومی کوچک (به اندازه یک تراشه) را نداشته اند.
اما دستگاه فعلی نخستین حافظه کوانتومی است که قابلیت به کارگیری روی تراشه را دارد و می تواند سیگنال های مکتوب در بیت های کوانتومی را ردیابی و ارسال کند.
دستگاه در حقیقت یک حفره حاوی عنصر نئودیمیم درون یک کریستال است. استفاده از حفره نانو سبب می شود حافظه حجم بسیار کمی داشته باشد.
هدف بلندمدت دانشمندان ایجاد یک شبکه ارتباطی کوانتومی با چند ارتباط است در فضایی بیش از چهار بعد است.
#عمومی

کامپیوترهایی که می‌آموزند چطور فراموش کنند
-----
وب سایت شبکه - مهدی صنعت‌جو: یک ویژگی بسیار مهم جانداران، این است که وقتی برای مدتی در معرض اطلاعات کم اهمیت قرار می‌گیرند، دیگر واکنشی به آن اطلاعات نشان نمی‌دهند. مغز انسان بعنوان یک سامانه پردازشی افسانه‌ای، در جریان فرایند یادگیری و آموختن همیگشی خود، بخشی زیادی از اطلاعات بی‌اهمیت را کنار می‌گذارد و از آنها صرف‌نظر می‌کند. محققان سعی می‌کنند این ویژگی بسیار مهم زیستی را در سامانه‌های پردازشی استفاده کنند؛ با کمی چاشنی کوانتومی!
مغز انسان در تمام طول عمر قادر است بدون وقفه بیاموزد. بخشی از این توانایی حاصل این است که مغز، اطلاعات بی‌اهمیت را فراموش می‌کند. Kaushik Roy استاد مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه Purdue می‌گوید: « ما تلاش می‌کنیم با تقلید از این رفتار مغز، کامپیوترهایی بسازیم که نه تنها اطلاعات جدید را می‌آموزند بلکه می‌آموزند چطور اطلاعات بی‌اهمیت را از یاد ببرند». این پروژه حاصل همکاری چند مرکز تحقیقاتی از جمله دانشگاه Purdue است. اساس این پروژه، استفاده از یک ماده سرامیکی کوانتومی است که در ساخت دستگاه‌هایی موسوم به ارگانیسمویید ( organismoid ) استفاده می‌شود. رسانایی این ماده وقتی در معرض گاز هیدروژن قرار می‌گیرد بطور گسترده‌ای تغییر می‌کند. این رسانایی متغیر و محو شدن تدریجی رسانایی در طول زمان، مشابه یک ویژگی رفتاری جانداران است که به «خوگیری» (habituation ) معروف است.
بسیاری از جانداران حتی ارگانیسم‌هایی که فاقد مغز هستند، این مشخصه بسیار مهم رفتاری را از خود نشان می‌دهند و به گفته Roy: « به همین دلیل است که ما آنرا رفتاری زیستی نامیدیم. اگر اطلاعات مشخصی بطور مداوم به من ارائه شود، به آن عادت کرده و آنرا در حافظه خود حفظ خواهم کرد. اما اگر مدت طولانی آن اطلاعات به من نرسد، به تدریج از خاطرم حذف خواهند شد». بر همین اساس می‌توان ویژگی تغییر شدت رسانایی این ماده کوانتومی را برای ساخت گونه جدیدی از ابزارهای محاسباتی استفاده کرد که به مرور زمان می‌آموزند و در عین حال موارد غیرضروری را از یاد می‌برند.
Shriram Ramanathan استاد مهندسی مواد این دانشگاه معتقد است: « این از نخستین مثال‌های استفاده مستقیم از مواد کوانتومی در رفع یک مشکل اساسی موجود در حوزه یادگیری عصبی است». وقتی ما بطور مثال ویژگی‌های چهره یک فرد را یاد می‌گیریم می‌توانیم بدون از یاد بردن آن، ویژگی چهره افراد دیگری را نیز یاد بگیریم. اما این کار برای کامپیوترها دشوار است. وقتی آن‌ها خصوصیات یک چهره را می آموزند، ممکن است نمونه‌های قبلی را از یاد ببرند چیزی که در حوزه کامپیوتر از آن با اصطلاح «فراموشی فاجعه‌بار» (catastrophic forgetting ) یاد می‌شود.
هدف از توسعه چنین سامانه‌های محاسباتی ( موسوم به neuromorphic computing ) از میدان خارج کردن کامپیوترهای مرسوم مبتنی بر تراشه‌های CMOS نیست بلکه تلاش می‌شود این دو نوع کامپیوتر در کنار هم و بطور یکپارچه اعمال محاسباتی را به انجام برسانند. کامپیوترهای مبتنی بر CMOS برای انجام محاسبات پیچیده ریاضی بسیار مناسب هستند در حالیکه کامپیوترهای نورومورفیک در زمینه‌هایی نظیر تشخیص چهره، استدلال و تصمیم گیری‌های شبهه انسانی بکار گرفته خواهند شد.
لازم به ذکر است که گروه تحقیقات این پروژه ترکیبی از متخصصان حوزه‌های مختلف نظیر مواد، مهندسی برق، فیزیک و الگوریتم‌ها بوده است.