نگاهي به هشت راز بزرگ فيزيک

Sun, 31 Jan 2010 21:58:00 GMT

اکتشافات غيرمنتظره قرن گذشته، اسرار بسياري را در مورد مبداء کيهان آشکار کرده است اما هنوز هم رازهاي بزرگي ناگشوده باقي مانده که گشودن آنها براي اخترشناسان سال ها طول خواهد کشيد.

اينک مي خواهيم ببينيم مهمترين اسرار ناگشوده کيهان که پيش روي انسان امروز قرار دارند، کدامند. رازهايي که حاصل يک قرن چالش فکري بشر بوده و هنوز راهي طولاني براي گشودن آنها در پيش است...

?) راز اول؛ جهان چند بعدي است

شايد تصور کنيد که بيرون آوردن يک خرگوش از داخل يک کلاه خالي فقط کار شعبده بازان است، اما شايد چنين نباشد. به عنوان مثال، تصور ما بر اين است که در جهاني سه بعدي زندگي مي کنيم ولي شايد اين پنداري نادرست باشد. فيزيکدان ها تاکنون رفتار جهان را با کمک چهار بعد تبيين مي کردند؛ سه بعد مکاني و يک بعد زماني. اين مدل آنها را در تبيين بسياري از پديده هاي جهان از انحناي نور در نزديکي خورشيد گرفته تا چگونگي پيدايش سياهچاله ها ياري مي بخشيد. اما اينک فيزيکدان ها بر اين باورند که ابعاد مکاني جهان بيش از سه بعد است.

اين ايده براي اولين بار از شدت نسبي نيروهاي بنيادين جهان سرچشمه گرفت. مساله اين بود که هيچ کس نمي دانست چرا نيروي گرانش تا اين حد از سه نيروي ديگر طبيعت يعني نيروهاي الکترومغناطيسي، قوي و ضعيف هسته يي ضعيف تر است. اما اخيراً دو فيزيکدان به نام هاي «ليزا راندال» از موسسه فناوري ماساچوست و «رامان ساندروم» از دانشگاه جان هاپکينز در مريلند امريکا توضيحي براي اين مساله ارائه کرده اند. بر اساس اين توضيح، ما در يک جهان چهار بعدي زندگي مي کنيم اما ذرات گراويتون که حامل نيروي گرانشي هستند در جهان چهار بعدي ديگري متفاوت از جهان ما به سر مي برند. اين دو جهان (جهان ما و جهان آنها) در فاصله اندکي نسبت به همديگر در بعد پنجم هستي واقعند و وجود همين فاصله است که سبب افت شدت نيروي گرانشي مي شود.

متخصصان نظريه ريسمان ها از اين هم فراتر مي روند. آنها تمامي نيروهاي بنيادين فيزيک را در قالب يک مدل ?? بعدي از جهان وحدت مي بخشند. در اين مدل، ذرات بنيادي در واقع، ريسمان هايي بسيار کوچک هستند که نوسان مي کنند. اما حتي خوش بين ترين متخصصان نظريه ريسمان هم کشف اين ريسمان ها را در آينده يي نزديک تقريباً غيرممکن مي دانند. بنابر نظريه مزبور، اين ريسمان ها يکصد ميليون ميليارد مرتبه کوچک تر از کوچک ترين ذرات زيراتمي ايجاد شده توسط قدرتمند ترين شتاب دهنده هاي موجود هستند.

اما احتمالاً آزمايشاتي که در آينده يي نزديک صورت خواهد گرفت، از نشانه هاي بعد پنجم پرده برداري خواهد کرد. بنابر پيش بيني راندال و ساندروم با راه اندازي شتاب دهنده عظيمي که اينک در سوئيس در حال ساخت بوده و در سال ???? (سال آينده) راه اندازي خواهد شد، انرژي لازم براي نفوذ گراويتون به جهان ما فراهم خواهد شد.

?) راز دوم؛ جهان چگونه پديد آمد

کيهان شناسان همگي براين مساله توافق دارند که جهان در رويدادي منحصر به فرد بين ?? تا ?? ميليارد سال پيش به وجود آمد. در طول يک ميکروثانيه اول پس از پيدايش، جهان مخلوطي از کوارک ها و ساير ذرات عجيب با دمايي فراتر از حد تصور بود. با پايين تر آمدن دما، کوارک ها گردهم آمده و ذراتي نظير پروتون ها، نوترون ها و ساير هادرون ها را تشکيل دادند. وقتي فقط يک ثانيه از پيدايش جهان گذشته بود، تنها ذرات به جا مانده در جهان نوترون ها، پروتون ها، فوتون ها و نوترينوها بودند. در مدت ??? ثانيه بعدي، وقوع مجموعه يي از واکنش هاي هسته يي به ايجاد سه عنصر سبک موجود در جهان منجر شد.

امواج صوتي حاصل از پژواک مهبانگ همانند امواج سطح يک درياچه در ميان ماده فوق العاده گرم و چگال جهان اوليه منتشر شد. انبوهي از الکترون ها که توسط پروتون هاي با بار مثبت جذب مي شدند، در اين ارتعاش هاي کيهاني سهيم شده و نقش ايفا کردند. بدين ترتيب ??? هزار سال از عمر جهان گذشت. در اين زمان دما آنقدر پايين آمده بود که اتم ها بتوانند شکل بگيرند. بنابراين جهان ناگهان شفاف شد و فوتون ها آزاد شدند. فوتون هاي آزاد شده، آثار افت و خيزهاي دما و چگالي جهان اوليه را به شکل الگوهايي از تغيير شدت، با خود حمل کردند. اخترشناسان اين تابش را که براي نخستين بار توسط پنزياس و ويلسون مشاهده شد، «تابش زمينه ميکروموج کيهاني» مي نامند.

هنگامي که اخترشناسان، تلسکوپ هاي ميکروموجي خود را به هر سو از آسمان نشانه مي روند با تابشي با شدت تقريباً يکسان مواجه مي شوند (بيشترين افت و خيزهاي مشاهده شده در تابش زمينه ميکروموج کيهاني فقط به اندازه يک در ??? هزار است). اما چگونه ممکن است انفجار اوليه پيدايش جهان، چنين آثار يکنواختي به وجود آورده باشد؟ گويي تمامي بخش هاي جهان اوليه با همديگر در ارتباط بوده اند. اما اين چگونه ممکن است؟ «آلن گات» که سرگرم انديشيدن به اين مساله بود، به پاسخي شگفت انگيز دست يافت؛ آيا ممکن است تمامي جهان از حبابي بسيار گرم و فوق العاده همگن ايجاد شده و با چنان سرعتي منبسط شده باشد که فرصتي براي تغيير نداشته است؟ اين نظريه که به «نظريه تورمي» شهرت يافت، نه تنها يکنواختي بسيار بالاي تابش زمينه کيهاني را توضيح مي دهد، بلکه علت همان عدم يکنواختي هاي بسيار اندک را نيز تبيين مي کند. بنابر نظريه تورمي گات، اين عدم يکنواختي ها ناشي از افت و خيزهاي کوانتومي در حين تورم جهان بوده است.

اينک کيهان شناسان در کليت اين مساله توافق دارند که افت و خيزهاي کوچک در جهان اوليه، توسط نيروي گرانش تقويت شده و نهايتاً به پيدايش ساختارهاي بزرگ مقياس جهان که امروزه مي بينيم (نظير کهکشان ها و خوشه هاي کهکشاني) منجر شده است. اما جزئيات مساله، هنوز روشن نيست. نظريه تورمي گات حتي يک پيش بيني قابل آزمودن نيز دارد. مطابق اين نظريه، يک جهان حبابي که دچار تورم شده، بايد در مقياس هاي کيهان شناختي، تخت به نظر برسد. تخت بودن جهان به اين معني است که دو خط موازي حتي اگر در تمامي جهان امتداد داشته باشند، هيچ گاه همديگر را قطع نخواهند کرد.

در سال هاي اخير، اخترشناسان، بارها با اندازه گيري ابعاد زاويه يي افت و خيزهاي تابش ميکروموج کيهاني، نظريه آلن گات را در معرض آزمون گذاشته اند و هر بار به اين نتيجه رسيده اند که جهان، تخت است.

اما با اين حال هنوز هيچ کس نمي داند چه عاملي منجر به تورم جهان شد. فيزيکدان ها مدل هاي تورمي متعددي را براي توصيف جهان تورمي پيشنهاد کرده اند اما اغلب راه حل هاي پيشنهادي، تنها راه حل هايي رياضي بوده که هيچ مبناي فيزيکي ندارند. «ادوارد کلب»، اخترفيزيکداني از آزمايشگاه ملي شتاب دهنده فرمي در اين باره مي گويد؛ «در واقع تمامي نظريات تورمي موجود، به نوعي اثبات مي کنند که ما هنوز نظريه مناسبي در اين زمينه نداريم.»

?) راز سوم؛ چرا جهان از ماده ساخته شده است

اگر جهان کاملاً متقارن بود، نه سياره يي در آن به وجود مي آمد و نه انساني چرا که در آن صورت در لحظات آغازين آفرينش، تعدادي مساوي از ذرات و پاد ذرات به وجود مي آمد و اين ذرات و پادذرات، به سرعت با همديگر برخورد کرده و به فوتون هاي نور تبديل مي شدند. چنين جهاني مملو از تابش بود اما هيچ اتمي در آن وجود نداشت. اما نکته عجيب در آن است که در جهان ما عملاً هيچ پاد ذره يي وجود ندارد. توضيح چرايي اين امر براي نظريه پردازان، کاري دشوار است. بنابر نظريه آلن گات، فرآيند تورم جهان بايد منجر به ايجاد مقاديري مساوي از ماده و پادماده در جهان شده باشد. بنابراين سوال اين است که ذرات پادماده کجا غيب شده اند؟

يک احتمال آن است که پادماده از بين نرفته باشد و هنوز هم در بخش بسيار دوري از جهان که قابل مشاهده نيست، وجود داشته باشد. در اين صورت ممکن است در بخش هاي دوردست جهان، پادکهکشان هايي وجود داشته باشند و پادانسان هايي در اين پادکهکشان ها زندگي کنند. اما اين مساله، خود منجر به نتايج عجيب و غريب ديگري مي شود که هيچ کدام تاکنون مشاهده نشده است.

احتمال ديگر آن است که قوانين فيزيک به گونه يي به نفع ماده باشد که در آغاز، ذرات بيشتري نسبت به پادذرات در جهان ايجاد شده باشد. در اين صورت، آنچه امروزه در جهان مي بينيم، چيزي نيست جز همان ذرات اضافي (مابقي ذرات و پادذرات، همديگر را نابود کرده اند).

در اواسط دهه ????، دو فيزيکدان به نام هاي «جيمز کرونين» و «وال فيچ» توسط آزمايشي نشان دادند که در حدود ?/? درصد از واپاشي نوعي از ذرات بنيادي، تقارن را نقض مي کند. همه از نتايج اين آزمايش شگفت زده شدند. کيهان شناسان در همان زمان اعلام کردند نتايج مزبور ممکن است علت باقي ماندن ماده در جهان را توضيح دهد. اما هنوز هم سوالات بسياري در مورد اين مساله، بي پاسخ مانده است.

?) راز چهارم؛ کهکشان ها چگونه شکل گرفتند

پروتون ها و نوترون ها (که مجموعاً باريون نام دارند) در جهان اوليه تحت تاثير گرانش خود به شکل گروه گروه گرد هم آمدند و همين امر منجر به افزايش دماي آنها شد. در اين حال باريون هاي پرانرژي ديگري که در زمينه آنها در حال حرکت بودند، با برخورد به اين توده ها، انرژي از دست داده و گرفتار نيروي جاذبه آنها شدند. بدين ترتيب خوشه هاي کهکشاني به آرامي و به شکل تارهاي عنکبوتي در سرتاسر کيهان شکل گرفته و بافته شد.

هرچند نقشه هاي سه بعدي تهيه شده از کهکشان ها مدل مزبور را تاييد مي کنند اما درک جزئيات اين مدل، فوق العاده دشوار است. آيا فرآيند برخورد کهکشان هاي مارپيچي با همديگر منجر به شکل گيري کهکشان هاي بيضوي مي شود؟ اگر چنين است پس چرا زنجيره کهکشان هاي مارپيچي و بيضوي هريک از الگوي متفاوتي در ساختار حبابي جهان تبعيت مي کند؟ پاسخ به اين پرسش ها نيازمند زماني طولاني است، چرا که اندازه گيري فاصله کهکشان ها کاري بسيار زمان بر است. اکنون گروهي از اخترشناسان مشغول ترسيم نقشه يي سه بعدي از چگونگي توزيع يک ميليون کهکشان در جهان هستند. نتايج اين تحقيق، ما را در گشودن راز چگونگي شکل گيري کهکشان ها ياري خواهد بخشيد.

?) راز پنجم؛ ماده تاريک چيست

تمامي ستاره ها و کهکشان هاي جهان، مجموعاً تنها ?/? درصد جرم کل جهان را تشکيل مي دهند. حتي اگر جرم توده ابرهاي نامرئي را که به شکل اتمي در بخش هاي دوردست جهان شناورند به اين عدد اضافه کنيم، به چيزي در حدود ? درصد کل جرم جهان مي رسيم. مابقي جرم جهان از ماده يي ناپيدا که اصطلاحاً «ماده تاريک» ناميده مي شود و همين طور نوعي انرژي اسرارآميز به نام «انرژي تاريک» تشکيل شده است. اگرچه ماده تاريک از ديد مستقيم اخترشناسان پوشيده است، اما تاثيرات و نشانه هاي آن قابل آشکارسازي است. اينک اخترشناسان به کمک تاثيرات گرانشي اين ماده ناپيدا بر روي نور ستارگان دوردست (خم کردن پرتوهاي نوري) تخمين مي زنند که ماده تاريک، چيزي در حدود ?? درصد جرم کل جهان را تشکيل مي دهد. اين ماده به شکل رشته هايي کيهاني بر سطوح حباب هايي با ابعادي در حدود صدها ميليون سال نوري منجمد شده است. شکل توزيع ماده تاريک در جهان نشان دهنده سرد بودن آن است و به همين علت نيز اغلب «ماده تاريک سرد» ناميده مي شود. ماده تاريک به شکل هاله يي کهکشان ما و ساير کهکشان ها را دربرگرفته است و همين امر نشان مي دهد که ذرات تشکيل دهنده آن يا اصلاً برهم کنشي با ذرات ماده معمولي ندارند يا برهم کنش بسيار ضعيفي دارند (در غير اين صورت بايد در صفحه کهکشان جمع مي شدند و نه در اطراف آن). براي اغلب ذرات اين ماده عجيب و غريب، زماني بيش از عمر کل جهان طول مي کشد تا با يکي از ذرات ماده معمولي برخورد کنند.

فيزيکدان ها براي آشکارسازي اين ذرات پنهان از نظر دو راهکار عمده را در پيش گرفته اند. در سناريوي اول، فرض بر آن است که ذرات و پادذرات ماده تاريک در مرکز خورشيد يا مرکز کهکشان با همديگر (و نه با ذرات ماده معمولي) برخورد مي کنند. چنين برخوردي منجر به ايجاد ذرات جالب ديگري به نام نوترينو خواهد شد. بنابراين آشکارسازي نوترينوهاي پيش بيني شده، دليلي مبني بر وجود ذرات ماده تاريک خواهد بود (نوترينوها توسط منابع ديگري نيز در جهان توليد مي شوند که بايد توسط روش هاي تجربي، آنها را از همديگر تفکيک کرد). بدين منظور فيزيکدان ها دستگاه هاي بسيار بزرگ آشکارسازي نوترينوها را در اعماق آب هاي درياي مديترانه و آدرياتيک و همين طور در زير يخ هاي ضخيم قطب جنوب نصب کرده اند. اين آشکارسازها قادر خواهند بود نور ضعيف حاصل از بر هم کنش نوترينوها با مولکول هاي آب را ثبت کنند.

سناريوي دوم، مبتني بر آشکار سازي مستقيم ذرات ماده تاريک توسط بلور ژرمانيم است. نمونه پيشرفته يي از اين آزمايش در ??? متري زير زمين در يک معدن آهن در مينه سوتاي امريکا در حال انجام است. هيچ کدام از اين آزمايش ها تاکنون موفق به آشکارسازي مستقيم ماده تاريک نشده اند.

?) راز ششم؛ آيا تمامي ماده شناخته شده جهان، در کهکشان ها جمع شده اند

تنها ?? درصد از ماده معمولي جهان (که اصطلاحاً ماده باريوني ناميده مي شود) در ستاره ها جمع شده اند. اينک اخترشناسان با استفاده از نور اختروش ها (که در فاصله هايي بسيار دور از زمين واقعند و از سياهچاله ها نيرو مي گيرند) درصدد يافتن ماده باريوني بيشتري در جهان هستند. چنانچه نور اختروش ها در مسير طولاني خود تا رسيدن به زمين از ميان ماده باريوني گازي شکل عبور کند، اتم هاي گاز تاثير خود را به شکل خطوط جذبي روي طيف نوري اختروش، نقش مي زنند. اما اخترفيزيکدان ها تاکنون از اين طريق، ماده باريوني اندکي را نسبت به آنچه تصور مي کردند، يافته اند. پس تمام باريون ها کجا رفته اند؟

اغلب اخترفيزيکدان ها بر اين باورند که آنها جايي نرفته اند، بلکه هنوز هم در اعماق فضا شناورند. اما طي ميلياردها سالي که از تشکيل اين ابرهاي باريوني مي گذرد، برخورد اتم هاي تشکيل دهنده آنها با همديگر دماي گاز را تا حدود يک ميليون درجه سانتيگراد افزايش داده است. از آنجايي که گاز در چنين دمايي نور چنداني را نه جذب مي کند و نه تابش، آشکاري آن به اين روش براي اخترشناسان، بسيار دشوار خواهد بود.

«ديويد واينبرگ» و همکارانش با به کارگيري تلسکوپ فضايي تابش X چاندرا سعي در يافتن شواهدي مبني بر وجود گاز باريوني در هاله ماده تاريک (که کهکشان ها را دربر گرفته است) کرده اند. او اينک تا ?? درصد از يافتن نشانه هاي گاز باريوني در طيف جذبي تابش X مطمئن است اما حصول اطمينان بيشتر، نيازمند زمان رصد طولاني تري خواهد بود.

?) راز هفتم؛ انرژي تاريک چيست

انرژي تاريک، پديده اسرار آميز و ناشناخته يي است که انبساط جهان را شتاب مي بخشد. براي آنکه اين انرژي، شتاب فعلي انبساط جهان را تامين کند، بايد در حدود ?? درصد کل چگالي جهان را تشکيل دهد. اساسي ترين مساله در اين مورد آن است که هيچ کس از ماهيت اين انرژي که چنين نقش شگفت انگيزي ايفا مي کند، اطلاعي ندارد. «مايکل ترنر» از دانشگاه شيکاگو مي گويد؛ «تنها کاري که تاکنون توانسته ايم در ارتباط با اين پديده انجام دهيم، صرفاً نام گذاري آن بوده است. اين انرژي ممکن است از هيچ (خلأ) حاصل شده يا تاثيري از ساير ابعاد مکاني پنهان در هستي باشد.» هرچند انرژي تاريک، نقش يک نيروي دافعه کيهاني نظير ضدگرانش را ايفا مي کند اما نمي توان آن را صرفاً يک نيرو به حساب آورد، چرا که اين نيروي دافعه تابع ويژگي هاي ذرات مادي نبوده و مستقيماً روي فضا عمل مي کند.

?) راز هشتم؛ چگالي جهان چقدر است

ماده موجود در جهان در برابر انبساط آن مقاومت مي کند. بنابراين اگر انرژي تاريک وجود نداشت، انبساط جهان به تدريج متوقف شده و به انقباض تبديل مي شد و نهايتاً جهان درهم فرومي پاشيد. اما انرژي تاريک با نيروي دافعه خود از اين کار جلوگيري مي کند. انرژي تاريک، مسبب شتاب گرفتن انبساط جهان است. بنابراين اگر چگالي انرژي تاريک، ثابت بوده يا حداقل مقدار مثبتي باقي بماند، در اين صورت، انبساط جهان با سرعتي فزاينده ادامه خواهد يافت. اما اين احتمال نيز وجود دارد که چگالي انرژي تاريک، ثابت نبوده و متغير باشد و حتي ممکن است مقداري منفي پيدا کند که در آن صورت، جهان را به سوي فروپاشي خواهد برد. «مارتين ريس»، اخترفيزيکدان دانشگاه کمبريج مي گويد؛ «اگر چگالي انرژي تاريک حتي به ميزان اندکي منفي شود، مي تواند منجر به فروپاشي تمامي جهان شود.» اکنون ماهيت انرژي تاريک بر ما پوشيده است و بنابراين از سرنوشت جهان هم بي خبريم چرا که سرنوشت جهان، وابسته به انرژي تاريک است...

منبع : www.aftab.ir

سير تكاملي لباس فضانوردان

Tue, 12 May 2009 16:43:00 GMT

سير تكاملي لباس فضانوردان

خبرگزاري مهر - گروه فناوريهاي نوين: موفقيت در ماموريتهاي متعدد و بي شماري كه تاكنون توسط سازمان فضايي آمريكا شكل گرفته است متاثر از عوامل متفاوتي است كه يكي از آنها در كنار حضور فضانورد در ماموريتها، وجود لباسهاي فضايي مقاوم بوده است.

به گزارش خبرگزاري مهر، حضور انسانها در فضا به طور حتم نيازمند عاملي محافظت كننده در برابر محيط نامناسب فضا است زيرا انسان بدون وجود لباسهاي مناسب توانايي مقاومت در برابر سرما و خلا مطلق فضاي خارج از زمين را نخواهد داشت.

نشريه نيوساينتيست طي گزارشي جالب به بررسي سير تكاملي 5 دهه اخير اين پوششهاي حياتي پرداخته است كه در صورت عدم حضور آنها بسياري از اطلاعاتي كه اكنون در دسترس بشر قرار گرفته است، همچنان در اعماق كهكشانها پنهان باقي مي ماندند.

اولين فضانوردي كه به دور مدار زمين حركت كرد، جان گلن نام دارد كه طي ماموريت خود در سالهاي 1958 تا 1963 اولين لباس فضانوردي ناسا را به تن كرد.

اين لباس مطابق با ساختار لباسهاي نيروي هوايي آمريكا به منظور مقاومت در فشار ارتفاع بالا طراحي شده و مناسب راهپيمايي هاي فضايي نبوده است.

به همين دليل اين لباس در مناطق مفصلي به يكديگر فشرده شده و حجم لباس را كاهش مي داده است. اين فرايند به خودي خود باعث افزايش فشار در ديگر نواحي لباس خواهد شد و به همين دليل فضانوردان توانايي خم كردن زانوها و يا بازوهاي خود را نداشته اند. از اين رو اين نوع از لباس تنها به عنوان محافظي در برابر كاهش شديد فشار استفاده مي شده است.

طراحي لباسهاي فضايي طي ماموريت جميني كه اولين راهپيمايي فضايي بشر در 3 ژوئن 1965 طي آن صورت گرفت، يك گام به پيش رفت.

به منظور حفظ فضانوردان از فشار و حرارت پايين در فضا لباسهاي جميني به يك لايه اضافه و كيسه هايي بادكنك مانند مملو از گاز مجهز بود تا فشار در بدن افراد همزمان با انعطاف پذيري حفظ شود.

گاس گريشام و جان يانگ دو فضانورد اولين ماموريت جميني به شمار مي روند كه در اين تصوير لباسهاي جميني را به تن دارند. اين لباس به سيستم تهويه هواي مجزايي متصل است كه دماي بدن فضانوردان را خنك نگه مي دارد.

آزمايش قدرت لباس فضايي جميني در 3 مارچ 1965 و زماني كه فضانورد ادوارد وايت به مدت 23 دقيقه در فضا به راهپيمايي پرداخت، شكل گرفت.

وايت به منظور افزايش توانايي در راهپيمايي فضايي از يك سلاح گازي استفاده كرد. اكسيژن مورد نياز فضانورد نيز از طريق كابلي از فضاپيماي جميني 4 به لباس فضانورد منتقل مي شده است.

به منظور افزايش انعطاف پذيري در لباسهاي فضايي لباس فضايي آپولو در قسمتهاي مفصلي مانند زانو، شانه ها و آرنج از موادي لاستيكي توليد شد.

در اين تصوير خلبان باب اسميث مشاهده مي شود كه طرح اوليه لباس فضايي اپولو را در سال 1964 به تن كرده است. تسمه هاي تيره رنگ قسمتي از تجهيزان محافظتي در خلال راهپيمايي بر سطح ماه به شمار مي روند.

هنگامي كه براي اولين بار بشر در سال 1969 بر سطح ماه فرود آمد، لباس فضايي آپولو به كوله پشتي تجهيز شده بود كه اكسيژن كافي را براي تنفس، تهويه و كنترل فشار لباس به مدت 7 ساعت و طي راهپيمايي بر سطح ماه تهيه مي كرد.

در اين تصوير فضانورد باز آلدرين ديده مي شود كه طي ماموريت آپولو 11 در حال جستجو و تحقيق بر سطح سياره ماه به سر مي برد.

با وجود اينكه اين لباس عملكرد خوبي را طي 6 ماموريت بر سطح ماه از خود نشان داد غبارهاي ماه كه بر سطح لباس قرار مي گرفتند به عنوان يك خطر جدي سلامت عملكرد آنها را با تهديد مواجه مي ساختند. فضانوردان گزارش داده اند كه غبارهاي تيز و ساينده ناشي از خاك سطح ماه به اين لباسها آسيب وارد آورده و به لايه هاي مختلف آن نفوذ مي كنند.

لباس آپولو بايد از ساختاري بسيار سبك تشكيل مي شد تا فضانوردان بتوانند در ميان نيروي گرانشي ماه و با توجه به وزن 82 كيلوگرمي لباس به راحتي به حركت بپردازند.

فضانوردان ناسا اكنون به منظور راهپيمايي هاي فضايي از دو تكه لباس فضايي استفاده مي كنند كه به اختصار EMU خوانده مي شوند.

بر خلاف لباس آپولو كه تنها متناسب با سايز فضانورد ساخته مي شد، اين لباسها به دليل داشتن قسمتهاي قابل تغيير مي توانند مورد استفاده افراد مختلف با سايزهاي متفاوت قرار گيرد.

اين لباس فشاري برابر يك سوم فشار اتمسفر را داشته و به همين دليل فضانوردان به منظور جداسازي نيتروژن موجود در خون و نسوج بدن خود را با قرار گيري در اتاقكي كم فشار قبل از آغاز راهپيمايي فضايي از بين ببرند. حركت سريع در فشار پايين مي تواند منجر به ايجاد حباب از گاز نيتروژن و انسداد جريان خون در بدن انسان شود كه گاهي اوقات موقعيتهاي خطرناكي را به وجود خواهد آورد.

اين لباس وزنيبرابر 180 كيلوگرم داشته و مي توان به مدت 8 ساعت از آن در محيط فضا استفاده كرد. همچنين عمر مفيد اين دسته از لباسها 30 سال خواهد بود.

لباسهاي EMU تنها لباسهاي مناسب براي راهپيمايي هاي فضايي نيستند. در اين تصوير مي توان فضانورد مايك فينكز را مشاهده كرد كه لباس فضايي روسي اورلان را در حين انجام ماموريت در خارج از ايستگاه بين المللي فضايي به تن دارد.

بر خلاف لباسهاي EMU ناسا كه از قسمتهاي جداشونده اي برخوردارند، لباس اورلان از محفظه اي در پشت لباس برخردار است كه فضانورد از اين محفظه لباس را به تن مي كند.

اين محفظه به فضانورد اجازه مي دهد با سرعت بالا و بدون نياز به كمك شخصي ديگر لباس را پوشيده و يا از تن بيرون آورند. وزن اين لباس در حدود 110 كيلوگرم بوده و امكان 7 ساعت مداوم استفاده از آن در محيط فضا وجود دارد. در عين حال اين لباس براي حداكثر 21 راهپيمايي فضايي طراحي شده است.

لباس فضايي فيتان چيني ها در سپتامبر 2008 و در زمان خروج فضانوردان چيني از فضاپيماي شنژو 7 كه از اولين ماموريت راهپيمايي فضايي كشور چين بازمي گشت، در معرض ديد عموم قرار گرفت.

اين لباس فضايي پس از توليد لباس اورلان روسي ها طراحي شده است كه طي ماموريت چيني ها مورد استفاده فضانوردان چيني قرار گرفت.

دستكشها به طور حتم يكي از مهمترين بخشهاي لباس فضايي و يكي از مهمترين تجهيزات محافظتي فضانوردان به شمار مي رود. فضانوردان به منظور حركت دادن انواع اهرم ها و كنترل انواع تجهيزات از دستهاي خود استفاده مي كنند و دستكشهايي با فشار كنترل شده حركت انگشتهاي دست را براي فضانوردان بسيار سخت مي كند.

لباس فضايي آپولو به دو سري دستكش مجهز بوده است كه يكي به عنوان لايه زيري و ديگري به عنوان لايه رويي مورد استفاده قرار مي گرفته است. لايه زيرين به بالشتكهاي فشار مجهز بوده و لايه رويي از كتان، پلي استر و شبكه هاي فلزي ساخته شده بود.

اين لايه در راهپيمايي هاي فضايي به منظور محافظت در برابر ذرات كيهاني، حرارت و خراشها مورد استفاده فضانوردان قرار مي گرفته است.

در ماه مي سال 2007 مهندسي با نام پيتر هومر موفق به كسب جايزه اي 200 هزار دلاري به خاطر طراحي دستكش فضايي براي سازمان ناسا شد.

به گفته وي اين دستكش بر خلاف دستكشهاي رايج كه به دليل ساختار چين دار باعث فرم گرفتن انگشتان فضانوردان مي شود، در مناطقي داراي تا خوردگي خواهد شد كه انگشتان دست به صورت طبيعي توانايي خم شدن را دارند.

اين خصوصيت توانايي حركت دادن انگشتهاي دست را درفضانوردان افزايش خواهد داد كه در نتيجه توانايي عملياتي فضانوردان و قدرت حمل تجهيزات مختلف توسط آنها افزايش خواهد يافت.

براي مدتها ناسا در تلاش مداوم براي ابداع نسل جديدي از لباسهاي فضايي بود تا در كنار انعطاف پذيري بيشتر توانايي عملياتي آنها در فشارهاي بالاتر نيز افزايش يابد.

لباس فضايي مارك 3 نسل اوليه اين لباس است كه از دهه 1980 توليد و تكامل آن آغاز شده امكان انجام اعمال متفاوتي از جمله زانو زدن را براي فضانوردان ايجاد خواهد كرد.

ناسا در تلاش براي بازگشت به ماه در سال 2015 از اين نسل از لباسهاي فضايي براي پوشش فضانوردان خود استفاده خواهد كرد. اين لباس نسبت به راهپيمايي هاي طولاني در ماه مقاوم بوده و از انعطاف پذيري بسيار بالايي برخوردار است.

از گذشته لباسهاي متناسب راهپيمايي هاي فضايي بايد بر اساس فشار هوا به منظور حفظ فشار اطراف بدن فضانورد توليد مي شده است اما در آينده اي نه چندان دور مي توان از لباسهايي با ابعاد و حجمي كمتر استفاده كرد تا امكان حركت آزادانه براي فضانورد وجود داشته باشد.

لباسهاي Biosuit كه توسط محققان موسسه ام آي تي طراحي و توليد شده است از لايه هايي مستحكم و مقاوم از مواد براي حفظ فشار بدن توليد شده است.

اين لباس از قالب ميله اي تشكيل شده است كه تحت تاثير حركت اعضاي بدن فضانورد انبساط پيدا نمي كنند. اين خطوط غير كشسان اسكلت بندي مستحكمي را به وجود مي آورند كه حركات فضانورد را محدود نكرده و فرد مي تواند به راحتي در اين لباس حركت كند. محققان اعلام كرده اند كه تكميل نهايي و استفاده از اين لباس در فضا نيازمند چندين سال زمان خواهد بود.

در عين حال گروهي ديگر از متخصصان در حال توليد لباسهايي هوشمند فضايي هستند كه روزي قادر به خود ترميمي، توليد انرژي الكتريسيته و از بين بردن ميكروبها خواهند بود.

ارسال به هوپا : مرتضي باقرزاده

پديده شفق

Tue, 12 May 2009 16:39:00 GMT

شفق

نيروهاي لورنتس كه موجب انحراف مسير الكترونها در ميدان هاي مغناطيسي مي شود در بسياري از پديده هاي طبيعي تجلي مي يابند و فقط با ياري گرفتن از اين نيروها توضيح آنها ممكن است. يكي از تماشايي ترين و با شكوهترين پديده ها از اين نوع شفق قطبي است، كه مشخصه عرض هاي جغرافيايي بالا , نزديكي هاي شمال يا جنوب مدار قطبي است. پديده شگفت آور و زيبايي كه در طول شب قطبي طولاني در آسمان ديده مي شود. آسمان تابان مي شود و نقش هايي با رنگها و شكل هاي گوناگون ديده مي شود. گاهي داراي شكل كمان يكنواخت ، ساكن يا تپنده است و گاهي عبارت است از شمار زيادي پرتو با طول موج هاي متفاوت ، كه مانند پرده ها و نوارها بازي مي كنند و پيچ و تاب مي خورند. رنگ تاباني از سبز مايل به زرد به سرخ و بنفش مايل به خاكستري تغيير مي كند. طبيعت و منشا شفق هاي قطبي زمان درازي به كلي پوشيده مانده بود. تا اينكه به تازگي براي اين راز توضيح رضايت بخشي پيدا شد.

گرفته شده توسط شاتل آتلانتيس

ارسال :اميرحسين ستوده بيدختي

گوگل و مريخ

Tue, 12 May 2009 16:37:00 GMT

گوگل و مريخ

شركت گوگل براي افزايش محبوبيت نرم افزار گول ارث در ميان دوستداران نجوم، تغييرات عمده اي را در بخش مريخ اين برنامه به وجود آورده كه مهم ترين آن پخش تصاوير زنده از مريخ است.

در اين بخش كه "پخش زنده از مريخ" نام دارد، كاربران مي توانند تصاويري جديد و با كيفيت بسيار بالا را كه ناسا تنها چند ساعت پيش از آن از ماهواره ها دريافت كرده است، مشاهده كنند.

اين تصاوير توسط دوربين هاي تميس (THEMIS)، مستقر بر فضاپيماي اوديسه و هايريس (HiRISE) مستقر بر مدارگرد اكتشافي مريخ (MRO) تهيه مي شوند. شما مي توانيد جزو نخستين افرادي باشيد كه به عكس هايي كه تنها چند روز يا حتي چند ساعت پيش گرفته شده اند بنگريد. همچنين مي توانيد مسير مدار ماهواره ها را بصورت زنده تماشا كرده و بررسي كنيد كه تصوير بعدي از كدام منطقه گرفته خواهد شد.

در بخش "نقشه هاي قديمي" كاربران مي توانند با سفر در زمان، به عقب بازگشته و سيار? سرخ را (به كمك نقشه هاي قديمي كشف شده) از ديد پيشگامان علوم مريخي نظير جيوواني شپارلي، پرسيوال لاول و ديگران مشاهده كنند.

چطور از اين امكانات استفاده كنيم؟

ابتدا گوگل ارث را باز كنيد و با انتخاب گزين? Mars از نوار ابزار، به نمايي سه بعدي از سيار? سرخ پرواز خواهيد كرد، سپس لايه هاي اطللاعاتي، تصاوير و عوارض سطحي پديدار مي شوند. ابزار هايي كه در گوگل ارث براي پيمايش و اكتشاف زمين داشتيم به همان شكل وجود دارند، با كليك موس خود مي توانيد زاوي? دوربين يا چرخش كل سياره را تغيير دهيد.

آن چنان كه در نسخ? اصلي گوگل ارث داريم، كاربران مي توانند مقالاتي در مورد بزرگترين در? منظوم? شمسي به نام "والز مارينريز"، بلندترين آتشفشان آن "قله اليمپوس"، عارضه ي عجيب "چهره مريخي" و بسياري از مكان هاي ديگر را بخوانند. همچنين مي توانيد مسير مريخ پيماها را دنبال و چشم اندازهاي با كيفيتي از سطح مريخ را مشاهده كنند.

ماهنامه نجوم - فاطمه همتيان

عكس هاي شگفت انگيز

Tue, 12 May 2009 16:35:00 GMT

تصويري شگفت انگيز از يك سياه چاله (ناسا)

نشنال جيوگرافي: كهكشان Sombrero در فاصله ?? ميليون سال نوري از زمين قرار دارد كه با داشتن هسته نوراني توسط كوپهاي كوچك نيز قابل رويت است

تصويري مسحور كننده از سحابي Rosette

نشنال جيوگرافي: اين تصوير مادون قرمز گرفته شده از سحابي Rosette (ابرواره) است كه در آن ? ستاره محاصره شده در غبار ديده مي شود. اين سحابي در فاصله ???? سال نوري صورت فلكي Monoceros قرار دارد. فاصله اين سحابي از زمين ???? سال نوري است. دماي سطح اين ستاره ها ? ميليون كلوين مي باشد.

منبع:درهر تصوير ذكر شده

با سلام

Tue, 12 May 2009 16:29:00 GMT

با سلام به همه فيزيك دوستان بايد بگم كه من بعد از 5 ماه دوباره به دنياي اينترنت برگشتم و از اين به بعد منتظر آپديت هاي من باشيد.

با عرض معذرت

Sun, 14 Dec 2008 18:11:00 GMT

با سلام
من اصلا نمي تونم وبلاگ رو آپ كنم چون تا ساعت 3 مدرسه ام و به هيچ وجه وقت اضافي ندارم.
اما مطمئن باشيد موقعي كه وقت خالي پيدا كنم دست كم نمي زارم.

با تشكر
((mgh73))