درباره مضرات پارازیت های ماهواره

عضو کميسيون بهداشت و درمان مجلس شوراي اسلامي اعلام کرد: مضرات امواج خنثي کننده ماهواره اي کمتر از ماهواره هاي جاسوسي است که برخي از کشورها از آن استفاده مي کنند.
سيداميرحسين قاضي زاده در گفتگو با ايرنا در خصوص مضرات امواج پارازيتي که بر شبکه هاي ماهواره اي ايجاد مي شود، گفت: جنس اين امواج از جنس امواج ماهواره اي است و اگر اين دسته از امواج داراي مضراتي باشد امواج ماهواره اي نيز داراي مضراتي است از طرفي مضرات اين دسته از امواج اگر کمتر از امواج جاسوسي نباشد بيشتر هم نيست.
وي افزود: مستندات علمي در خصوص مضرات ميدان مغناطيسي بر بدن انسان وجود ندارد.
قاضي زاده تصريح کرد: البته در خصوص قرار گرفتن انسان در ميدان هاي مغناطيستي قوي که بيماري خوني ايجاد کرده و گاه سبب سقط جنين شده است، مستنداتي در سال هاي اخير موجود بوده است.
نماينده مردم مشهد و کلات در مجلس شوراي اسلامي افزود: در دنياي امروز که با پيشرفت تکنولوژي همراه است انسان با اين امواج به صورت مستقيم و غير مستقيم مثل تلفن همراه که داراي امواج خاص خود است مواجه مي شود.
قاضي زاده با بيان اينکه امواج ماهواره هاي جاسوسي از خطرناک ترين و مضرترين امواج هستند، اظهار داشت: اين گونه امواج به حدي قوي و با توان بالا عمل کرده که تا عمق پنج متري بتون نيز نفوذ مي کند.
به گفته وي، امواج راديويي که هم اکنون به عنوان امواج خنثي کننده در ماهواره ها بکار مي رود از جنس امواج ماهواره ها است و از جنس امواج ماهواره هاي جاسوسي نيست که بدن انسان در معرض آسيب قرار بگيرد.
وي تاکيد کرد: هر تکنولوژي مضراتي دارد مثل اتومبيل و آيا مي شود برخي از تکنولوژيها هيچ گونه تهديد زيست محيطي ايجاد نکند و آيا در دنياي کنوني مي توان بدون برخي از تکنولوژيها زندگي کرد؟
وي افزود: اکنون در معرض امواج ماهواره اي قرار داريم و چرا تا کنون در خصوص مضرات اين امواج صحبتي نمي شد و حال صحبت از امواجي است که از همان جنس امواج ماهواره اي است و براي پارازيت در برخي از شبکه هاي ماهواره اي فرستاده مي شود.

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/10/23 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

تماس با میدان مغناطیسی در عملیاتهای تست غیر مخرب

تستهای غیر مخرب:

-          تستهای غیر تخریبی (NDT) روشی برای انجام بازرسی در مورد صحت وسایل ساخته شده بدون اینکه از کیفیت آن کاسته شود می باشد.

-          بازرسی موقتی  مغناطیسی (MPI) یک نوع از تستهای غیر مخرب (NDT) می باشد که در فرایند بازرسی الکترومغناطیسی بکار می رود که در این حالت اپراتور بطور بالقوه در معرض میدان مغناطیسی قرار می گیرد .

 

مراحل انجام بازرسی موقتی مغناطیسی(MPI):

® شاخص محلولیت  (شاخص میزان محلولیت)

® مغناطیسی کردن

-           رادیال یا شعاعی

-          طولی

® بازرسی

-          بازرسی چشمی فضای بیرونی

-          بازرسی چشمی فضای درونی

® مغناطیس زدائی

 

جهت دانلود و دریافت فایل کامل کلیک کنید.

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:مقالات,Article
نوشته شده در 2009/10/23 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/10/18 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:کتاب الکترونیکی,ebook
نوشته شده در 2009/10/6 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/9/28 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

سلاح تازه ای که ساخت آن بسیار ساده و تأثیر آن کاملاً گسترده است ، نگرانی هایی را برای دانشمندان و دولتمردان بوجود آورده است . به نوشته هفته نامه علمی نیوساینتیست این سلاح مؤثر « بمب الکترو مغناطیسی » نام دارد که اساس و عصاره آنها چیزی نیست جز یک پرتو شدید و آنی از موجهای رادیویی یا مایکروویو که قادر است همه مدارهای الکتریکی را که در سر راهش قرار گیرد ، نابود سازد . در دورانی که بافت و ساخت تمامی جوامع تا حدود بسیار زیادی به دستاوردهای علمی از نوع الکترونیکی وابسته است و همه امور از تجهیزات بیمارستانها تا شبکه های مخابراتی و از رایانه های بانکها و مؤسسات بزرگ مالی یا نظامی تا دستگاههای نظارت و مراقبت ، نحوه کار ماشینها و ادوات صنعتی همگی متکی به ساختارهای الکترونیک هستند ، کاربرد بمبهای الکترو مغناطیس می تواند سبب فلج شدن روند زندگی در مناطق بزرگ مسکونی شود . به اعتقاد برخی کارشناسان به نظر می رسد کشورهای پیشرفته پیشاپیش چنین سلاحی را تکمیل کرده اند و حتی برخی بر این باورند که ناتو در جریان جنگ علیه صربستان از این قبیل بمبها برای تخریب دستگاههای رادار صربها بهره گرفته است

توجه به بمبهای الکترو مغناطیس حدود نیم قرن قبل مطرح شد . متخصصان در آن هنگام به این نکته توجه کردند که اگر بمبی هسته ای منفجر شود ، امواج الکترومغناطیسی که در اثر انفجار پدید می آید تمامی مدارهای الکترونیک را نابود می سازد . اما مسئله این بود که به چه ترتیب بتوان موج انفجار را ایجاد کرد بدون آنکه نیاز به انجام یک انفجار هسته ای باشد ؟

دانشمندان می دانستند که کلید حل این مسئله در ایجاد پالسهای ( تپ های ) الکتریکی که با عمر بسیار کوتاه و قدرت زیاد نهفته است . اگر اینگونه پالسها به درون یک آنتن فرستنده تغذیه شوند ، امواج الکترومغناطیس قدرتمندی در فرکانسهای ( بسامد ) مختلف از آنتن بیرون می آیند ، هر چه فرکانس موج بالاتر باشد ، امکان تأثیرگذاری آن بر مدارهای الکترونیک دستگاهها بیشتر خواهد شد . بزودی این نکته روشن شد که مناسب ترین امواج الکترومغناطیس برای ساخت بمبهای الکترومغناطیس امواج با فرکانس در حدود گیگا هرتز است . این نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههای الکترونیک نفوذ کنند و آنها را از کار بیندازند . برای تولید امواج با فرکانس گیگاهرتز نیاز به تولید پالسهای الکترونیکی بود که تنها ۱۰۰ پیکو ثانیه تدوام پیدا کنند . یک شیوه تولید این نوع پالسها استفاده از دستگاهی به نام « مولد ژنراتور مارکس » بود . این دستگاه عمدتاً متشکل است از مجموعه بزرگی از خازنها که یکی پس از دیگری تخلیه می شوند و نوعی جریان الکتریکی موجی شکل بوجود می آورند .

با گذراندن این جریان از درون مجموعه ای از کلیدهای بسیار سریع می توان پالسهایی با دوره زمانی ۳۰۰ پیکوثانیه تولید کرد . با عبور دادن این پالسها از درون یک آنتن ، امواج الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می شود . مولدهای مارکس سنگین هستند اما می توانند پشت سرهم روشن شوند تا یک سلسله پالسهای قدرتمند را به صورت متوالی تولید کنند . این نوع مولدها هم اکنون در قلب یک برنامه تحقیقاتی قرار دارند که بوسیله نیروی هوایی آمریکا کانزاس در دست اجراست . هدف این برنامه جای دادن مولدهای مارکس روی هواپیماهای بدون خلبان یا در درون بمبها و موشکهاست تا از این طریق نوعی « میدان مین الکترومغناطیس » برای مقابله با دشمن ایجاد شود . اگر هواپیما یا موشک دشمن از درون این میدان مین الکترومغناطیس عبور کند ، بلافاصله نابود خواهد شد . اگر لازم باشد تنها یک انفجار عظیم به انجام رسد ، به دستگاهی نیاز است که بتواند یک پالس الکترونیکی بسیار قدرتمند را بوجود آورد ؛ این کار را می توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظیر « تی . ان . تی » انجام داد . دستگاهی که این عمل را به انجام می رساند ، « متراکم کننده شار » نام دارد . در این دستگاه از انفجار اولیه یک ماده منفجره متعارف برای فشرده کردن یک جریان الکتریکی و میدان الکترومغناطیسی تولید شده بوسیله آن استفاده می شود. زمانی که این جریان فشرده شد ، به درون یک آنتن فرستاده می شود و یک موج الکترومغناطیس بسیار قدرتمند از آنتن بیرون می آید . نیوساینتیست می افزاید : طرح تکمیل دستگاههای متراکم کننده شار از سوی نیروی هوایی آمریکا در ایالت نیو مکزیکو در دست تکمیل است . از جمله طرحهایی که برای کاربرد این دستگاه در نظر گرفته شده ، جای دادن آنها در بمبهایی است که از هواپیما به پایین پرتاب می شود و نصب آنها در موشکهای هوا به هواست . امتیاز بزرگ بمبهای الکترومغناطیس در دو نکته است : نخست آنکه این بمبها مستقیماً جان انسانها را به خطر نمی اندازد و تنها بر دستگاههای الکترونیک اثر می گذارد ؛ و نکته دوم آنکه ساخت آنها بسیار ساده است . بمبهای الکترومغناطیس در صورتی می توانند بالاترین خسارت را وارد آورند که فرکانس امواجشان با فرکانس دستگاههایی که به آنها وارد می شوند یکسان باشد .

نابراین برای ایجاد مصونیت در دستگاههای الکترونیکی که در مراکز حساس کار می کنند ، می توان طراحی مدارها را به گونه ای انجام داد که اولاً میان بخشهای مختلف ، سپرهای محافظتی موجود باشد و ثانیاً در ورودی این قبیل دستگاهها باید صافیها و سنسور هایی را قرار داد که بتواند علامتهای مورد نیاز و امواج حاصل از انفجار را تشخیص دهند و مانع ورود این قبیل امواج شوند .

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/8/19 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

امروزه مصرف انرژي در صنعت برق رو به افزايش است و اثرات مخربي بر روي سلامتي و ايمني انسان داشته است. تاثيرات ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي بر روي سلامت و بهداشت انسان از مضرات اين صنعت مي‌باشد. ما در زندگي روزمره در محيط كار و خانه و مدرسه در معرض ميدان الكتريكي و مغناطيسي هستيم. ميدانهاي مغناطيسي و الكتريكي به وسيله خطوط نيرو، سيمهاي الكتريكي و تجهيزات الكتريكي توليد مي شود و خطوط نامرئي نيرو هستند كه در اطراف هر وسيله وجود دارند و قدرت آن با افزايش ولتاژ افزايش مي‌يابد. ميدان الكترومغناطيسي از وسايل برقي مثل كامپيوتر شخصي، فر برقي، تلويزيون، يخچال و غيره و نيز خطوط انتقال نيروي برق با ولتاژ زياد حاصل مي شود. ميدان الكترومغناطيسي بر روي سيستمهاي عصبي و رشد و تكامل و ترميم سلولها اختلالاتي ايجاد مي‌كند و موجب پيدايش امراض ناشناخته مانند انواع سرطانها، طومورهاي مغزي و ناباروري در انسان مي‌شود همچنين افرادي كه به دفعات و به مدت طولاني در معرض چنين ميدانهايي قرار مي‌گيرند و نيز افراد شاغل در صنايع برق و تلفن، تعميركاران تلويزيون و جوشكاران آسيب پذيرتر مي‌باشندپس بايد با نصب دستگاههاي كنترل سرطانزايي در محيط كار و شناسايي منابع توليد الكترومغناطيسي، رعايت نكات ايمني در محيط كار و در صورت امكان استفاده از تجهيزاتي كه داراي حداقل ميزان انتشار امواج الكترومغناطيسي است محيطي مناسب براي كار و فعاليت ايجاد نماييم.
● مقدمه
امروزه توليد سرانه برق و روند رو به رشد آن يكي از شاخصهاي مهم نشان دهنده پيشرفت صنعتي، اقتصادي و افزايش رفاه كشور مي‌باشد.
با توجه به اهميت طرحهاي صنعتي در توسعه پايدار، صنعت برق نيز مشابه ديگر صنايع با توجه به افزايش شتاب توليد و مصرف انرژي برق در ۲۰ سال گذشته نقش به سزايي در آلودگي محيط زيست و سلامت و بهداشت انسان داشته است و بايستي اثرات نيروگاههاي حرارتي از نظر آلودگي آبي و گازي، جامد و آلودگيهاي صوتي و ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي ناشي از فعاليت نيروگاهها بر روي موجودات زنده به خصوص انسان مورد بررسي قرارگيرد.
درون تمام ارگانيزمهاي زنده، جريان الكتريكي و ميدانهاي الكتريكي با منشا داخلي وجود دارد كه در مكانيسمهاي پيچيده كنترل فيزيولوژيكي نظير اختلال در سيستمهاي عصبي، عضلاني، فعاليت ممبران سلولي و رشد وتكامل و ترميم بافتها نقش دارند. لذا لازم است ويژگيهاي مصنوعي آثار احتمالي آنها در سيستمهاي بيولوژيكي مورد بررسي قرار گيرند. ميدانهاي الكترومغناطيسي (EMF) ابتدا موجب سرگيجه، وزوز گوش، ضعف و خستگي و تار شدن ديد چشم و خواب آلودگي هنگام كار و همچنين پيدايش امراض ناشناخته، تغيير تركيبات خون، اختلال در سيستمهاي عصبي عضلاني، (نوروماسكولار)، دگرگوني ژنتيكي، بروز سرطانهايي چون لنفوم، لوسمي، طومورهاي مغزي، سرطان غدد بزاقي و اختلال در باروري در زنان و مردان مي‌شود.
ما در زندگي روزمره در محيط كار و خانه و مدرسه در معرض ميدان الكترومغناطيسي و الكتريكي هستيم و اين ميدان الكتريكي حاصل از توليد، انتقال و استفاده از الكتريسيته است. مطالعاتي در رابطه با سلامتي انسان در مورد كساني كه در معرض ميدان مغناطيسي و انواع سرطانها از نوع لوكمي و سرطان مغز صورت گرفته است.
تعدادي از محققان در مورد ارتباط قرار گرفتن در معرض ميدان مغناطيسي و سرطان ترديد دارند. زيرا تفسير آن از نظر بيولوژيكي مشكل است و نتايج تحقيقات متفاوت به نظر مي‌رسد و با هم هماهنگي ندارند. بسياري از محققان توافق بر اين دارند كه نياز به اطلاعات بيشتري در خصوص تاثيرات ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي بر سلامت انسان داريم.
هدف از اين مجموعه فراهم آوردن اطلاعاتي در مورد تاثيرات ميدانهاي الكترومغناطيسي در محيط كار و درك علمي نگرانيها و ترديدهايي است كه در اين مورد وجود دارد.
● ميدان الكترومغناطيسي
ميدان الكترومغناطيسي به وسيله خطوط نيرو، سيمهاي برق و تجهيزات الكتريكي توليد مي‌شود. تاكيد اين مجموعه در مورد ارتباط ميدان مغناطيسي با توليد و انتقال كاربرد نيروي الكتريكي است. ميدانهاي مغناطيسي خطوط نامرئي نيرو هستند كه در اطراف هر وسيله الكتريكي وجود دارند. ميدان الكتريكي با ولتاژ توليد مي‌شود و قدرت آن با افزايش ولتاژ افزايش مي‌يابد. واحد قدرت الكتريكي بر حسب متر بر ولت مي‌باشد.
ميدان مغناطيسي نتيجه شدت جريان در سيمها يا وسايل الكتريكي مي‌باشد و قدرت آن با افزايش ولتاژ افزايش مي‌يابد. ميدان مغناطيسي بر حسب گوس يا تسلا اندازه‌گيري مي‌شود. از طرف ديگر ميدان الكتريكي حتي وقتي كه تجهيزات الكتريكي خاموش مي شود برقرار است و مدت زيادي با منبع
جريان برق ارتباط خود را حفظ مي‌كند. ميدان الكتريكي با عبور كردن از موادي كه هادي الكتريسيته هستند كاهش مي‌يابد. به عبارت ديگر ميدانهاي مغناطيسي از بسياري مواد عبور مي‌كنند و بنابراين جلوگيري از عبور آن بسيار مشكل است. با وجود اين كه ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي در اطراف وسايل الكتريكي و خطوط نيرو وجود دارند. تحقيقات اخير بر روي پتانسيل اثرات ميدانهاي مغناطيسي بر سلامت انسان متمركز گرديده‌اند. با وجود اين كه بعضي مطالعات اپيدمولوژيك ارتباط افزايش خطر ابتلا به سرطان را با در معرض ميدان مغناطيسي قرار گرفتن گزارش نموده‌اند اما ارتباط مشابهي در مورد ميدانهاي الكتريكي گزارش نشده است.
توسعه سريع علم و تكنولوژي، موجودات زنده را تحت تابش طيف وسيعي از ميدانهاي الكترومغناطيسي قرار داده است. پيشرفت فناوري و صنعت برق انسانها را در تماس با ميدان الكترومغناطيسي حاصل از وسايل برقي از جمله كامپيوتر شخصي، فر برقي، تلويزيون، يخچال و ... نيز خطوط انتقال نيروي با ولتاژ زياد قرار داده است.
● اثرات ميدانهاي الكترومغناطيسي بر انسان
اپيدمولوژي، مطالعه بر روي احتمال شيوع بيماريها در جمعيتهاي انساني است و اينگونه تحقيقات غالبا عيني هستند تا تجربه‌اي و اين بدان معناست كه اينگونه يك اپيدميولوژيست نمي تواند تمامي فاكتورهايي را كه موجب بروز بيماري مي‌شود كنترل كند و يا در آزمايشگاه تحقيق كند اگرچه تحقيقات آزمايشگاهي در اطراف محيط انساني و حيواني كاملا در مورد انسان صدق نمي‌كند. اپيدميولوژيستها مي‌توانند عوامل به وجود آورنده سرطان را مشخص كنند كه شامل دود سيگار است و اين در حالي است كه در مورد ميدانهاي الكترومغناطيسي ارتباطي بين معاشرت و اپيدمولوژي وجود ندارد. بعضي دانشمندان كه در اين مورد مطالعه كرده‌اند ارتباط موجود بين ميدانهاي الكترومغناطيسي و سرطانهاي خاص را وقتي كه خطر كم باشد و يا اصلا نباشد مشكل تفسير مي‌كنند حتي اگر احتمال ابتلا به سرطان ناشي از ميدانهاي الكترومغناطيس بسيار اندك باشد بايد آن را جدي تلقي نمود. زيرا در ميان تعداد كثير افرادي كه در معرض ميدانهاي الكترومغناطيس هستند حتي يك احتمال ناچيز هم مي‌تواند باعث افزايش سرطان در سطح گسترده شود.
● ارتباط سرطان با مشاغل صنعت برق
از سال ۱۹۸۲ تعدادي از اپيدميولوژيستها مطالعات و آزمايشاتي در اين مورد انجام داده‌اند و گزارشي از بررسي بيماري لوكمي روي افراد كه در معرض ميدان الكترومغناطيس بوده‌اند با افرادي كه در مشاغل ديگر كار كرده‌اند ارائه داده‌اند. در ايالات متحده اين بيماري در بزرگسالان از هر ۱۰۰۰۰۰ نفر ۱۰مورد در سال مشاهده مي‌شود و اين مطالعات شامل افرادي مي‌شود كه مستقيما با وسايل الكترومغناطيسي سر و كار دارند مثل مهندسان برق و يا افراد شاغل در خطوط تلفن و تلويزيون و تعميرات راديويي، اپراتورهاي ايستگاه برق، الكتريسيته و جوشكار. مطالعات ديگر ارتباط بين شيوع سرطان مغز و يا مرگ و مير در مشاغل مشابه را نشان مي‌دهد. اين تحقيقات اولين بار توسط دكتر Samuel Milham در سال ۱۹۸۲ كامل شده است. همچنين مطالعاتي در مورد ارتباط سرطان سينه و قرار داشتن در معرض ميدان الكترومغناطيسي صورت گرفته است. سرطان سينه در مردان نادر است اما متاسفانه در زنان بسيار رايج است. در ايالات متحده سرطان سينه از هر ۱۰۰۰ نفر بيش از يك مورد در سال مشاهده شده است. در يك مركز تحقيقاتي دانشگاهي در كاروليناي شمالي ميزان مرگ زناني كه در معرض ميدانهاي الكترومغناطيسي قرار داشته‌اند در اثر ابتلا به سرطان سينه بيشتر از زناني بوده است كه در چنين مشاغلي كار نكرده‌اند. اما با توجه به اين كه عوامل ديگري مثل فاكتور سن در تولد اولين نوزاد و باروري و تاريخچه ارثي در ايجاد اين نوع سرطان مؤثر مي‌باشند، لذا باعث اختلال در اين تحقيق شده است و با در نظر گرفتن اين مشكلات و نداشتن اطلاعات كافي پي بردن به عامل اصلي ايجاد اين بيماري غير ممكن به نظر رسيد و مطالعات ديگري كه در ايالات متحده و كشورهاي ديگر انجام شده است نشان ميدهد كه حتي زناني كه در خانه كار مي كنند و در معرض ميدان الكترومغناطيسي بالايي قرار دارند با خطرپيشرفت سرطان سينه مواجه بوده‌اند.
● ساير امراض ناشي از ميدانهاي الكترومغناطيسي
بيماري آلزايمر (Alzheimer) نوعي بيماري است كه در افراد سن بالا بروز مي‌كند و باعث ضعف تمركز و اختلال در يادآوري خاطرات مي‌شود. مطالعه و تحقيقاتي كه در سال ۱۹۹۵ در فنلاند و كاليفرنيا انجام گرديده نشان مي دهد كارگراني كه بيشتر در معرض ميدان الكترومغناطيس قرار گرفته بودند بيشتر به اين بيماري مبتلا شده‌اند. طبق گزارش دكتر Stephanie London و همكاران در سال ۱۹۹۴ به اين نتيجه رسيده‌اند كه افراد شاغل در صنايع برق و تلفن نسبت به افراد شاغل در ديگر صنايع بيشتر در معرض ميدانهاي الكترومغناطيس قرار دارند.
● اثرات بيولوژيكي ميدانهاي الكترومغناطيس
اين مجموعه اطلاعاتي در مورد تاثيرات ميدانهاي الكترومغناطيسي بر روي حيوانات و تقسيم سلولي به ما مي‌دهد و تاثيرات بيولوژيكي شامل تغييراتي در اعمال سلولها و بافتها و تغييراتي در فعاليت مغز استخوان انسان و ضربان قلب مي‌شود. اين قبيل مطالعات بر روي حيوانات آزمايشگاهي و حيوانات اهلي و نيز انسان بررسي شده است. طول موج، مدت در معرض امواج بودن، فاصله نسج با موج در تكثير سلولي و جزئيات تكثير مورد بررسي قرار گرفته است و باعث اختلال در تكثير سلولي در مرحله DNA سازي و نيز باعث افزايش بروز نقص مادرزادي و اختلال باروري و موتاسيونهاي مختلف مي‌شود و اين اختلال با مدت مجاورت با ميدان الكترومغناطيسي و نوع موج متناسب بوده است.

منبع : مركز تحقيقات و فناوري اتوماسيون
فرستنده : بهزاد طهماسب زاده

نقل از هوپا

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/5/18 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

گرفته شده توسط شاتل آتلانتيس
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.

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/4/6 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/4/2 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

در تاریخ 30 ژوئن 1908 انفجاری عظیم در منطقه ای کم جمعیت در روسیه به نام تونگوسکا رخ داد و علت این انفجار احتمالا یکی از رازهای فاش نشده ی سیاره ی ماست.چه چیزی ممکن است موجب ایجاد چنین انفجار عظیمی در جو زمین شده باشد؟انفجاری با انرژی هزار برابر بمبهای اتمی هیروشیما که هیچ دهانه ای ایجاد نکرد و تنها درختان یک جنگل را از بین برد.حتی حادثه ی تونگوسکا سوژه ای جالب برای نویسندگان علمی تخیلی شده است.چطور ممکن است چنین انفجاری که میدان مغناطیسی زمین را به ارتعاش در آورد و آسمان نیمکره ی شمالی را به مدت 3 روز روشن کرد ، هیچ دهانه ای از خود باقی نگذاشته باشد؟

البته فرضیه های بسیاری برای رازگشایی این واقعه وجود دارند. دانشمندان کماکان در مورد نوع جرمی که از فضا با زمین برخورد کرده است اختلاف نظر دارند. یک دانشمند روسی ادعا دارد که تا کنون بهترین پاسخ در این باره را کشف کرده است:زمین به وسیله ی یک دنباله دار بزرگ که در بالای جو زمین بوده مورد اصابت قرار گرفته و مواد داخل دنباله دار را به جو زمین وارد کرده است.درحالیکه دنباله دار گرم می شده ماده ای که شامل ساختارهای شیمیایی فرار بوده منفجر می شود و عطیمترین انفجار را ایجاد می کند.12000 سال پیش برخورد جرمی بزرگ در آمریکای شمالی فاجعه ای جهانی را موجب شد.با ورود غبار و خاکستر به جو زمین  سرما در کل جهان حاکم شد که احتمالا نسل شمار عظیمی از جانداران را در آن زمان منقرض کرده است. اما خوشبختانه تونگوسکا چنین تأثیر ژرفی در دنیا نگذاشت تنها یک منطقه از روسیه را تحت تآثیر قرار داد.

از طرف دیگر می توان گفت که این حادثه نباید در اثر برخورد یک سیارک یا یک دنباله دار کامل ایجاد شده باشد.بلکه در واقع توسط بخشی از ماده ی درون دنباله دار رخ داده است بدین صورت که مواد داخل دنباله دار وارد اتمسفر می شوند.این بدان معناست که زمین مماس با بخشی از دنباله دار بوده که به تدریج و به آرامی به سطح زمین نزدیک می شده است.این فرضیه تا کنون معقول به نظر می رسد اما انفجار چگونه رخ داد؟این بخش از دنباله دار غنی از هیدروژن پروکسید  بوده است و انفجار ، ناشی از سریع آزاد شدن انرژی جنبشی نبوده بلکه در واقع بمب هیدروژن پروکسید موجب این امر شده است.هنگامیکه مواد شیمیایی واکنش دهنده ی موجود در دنباله دار با پایین آمدن آن داغ می شوند در اثر یک انفجار از یکدیگر جدا می شوند و آب و اکسیژن را تشکیل می دهند که دنباله دار را از هم می پاشد.بنابراین می توان گفت حادثه ی تونگوسکا یک بمب شیمیایی عظیم بوده است.

این موضوع کماکان مورد بررسی و مطالعه دانشمندان قرار می  گیرد.  

منبع : universetoday

کد : N-553

 

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/3/31 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

از این روش می توان برای یافتن عیوب سطحی و یا نزدیک به سطح در قطعات فرومغناطیسی استفاده نمود. در این تکنیک تمام یا بخشی از قطعه مغناطیس شده و فلوی مغناطیسی از داخل قطعه عبور داده می شود. هر گاه عیبی در سطح یا نزدیکی سطح قطعه وجود داشته باشد باعث نشت فلوی مغناطیسی در قطعه می گردد و نتیجتا باعث به وجود آمدن دو قطب S,N می گردد. که با پاشیدن ذرات ریز فرومغناطیسی مانند اکسید آهن آغشته به مواد فلروسنت بر روی سطح قطعه می توان ترک را زیر نور ماوراء بنفش مشاهده نمود.



مغناطیس کردن به وسیله کابل (MAGNETIZATION by cable):
گاهی اوقات ابعاد قطعات به اندازه ای بزرگ است که امکان استفاده از کویل امکان پذیر نیست. وقتی این مسئله اتفاق می افتد یک سیم مسی عایق شده ( روپوش دار) را میتوان برای ایجاد میدان مغناطیسی در ماده استفاده کرد. در این روش سیم (کابل) را به دور قطعه می چرخانیم ( شبیه کویل ) تا یک میدان طولی در قطعه ایجاد شود.

استفاده از روش پراد (Use of prode method):
پراد وسیله ای است که با استفاده از عبور جریان از میله های مسی موجب ایجاد یک میدان مغناطیسی موضعی می شود . ( (Local magnetize
بطور کلی با روش پراد بیشترین قدرت آشکارسازی برای عیوب موازی خط جوش وجود دارد.

روش یوک (Yoke):
یوک قطعه ای است فلزی و U شکل با یک سیم پیچ پیچیده شده دور آن که جریان را از خود عبور می دهد. هنگامی که کویل حامل جریان شود در امتداد قطعه یوک ، یک میدان مغناطیسی طولی در قطعه تست ایجاد می شود. در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یوک میدان مغناطیسی خارجی می تواند ذرات آهن را به شدت جذب کند و جهت بررسی عیوب سطحی به کار می رود. اگر ذرات آهن در میدان میان دو قطب یوک اعمال شود. علائم عیوب سطحی را به آسانی می توان مشاهده نمود.
جریان متناوب یکی از مناسبترین جریانهای الکتریکی است که موارد مصرف روزمره دارد به همین دلیل از آن استفاده زیادی به منظور منبعی برای تست ذرات مغناطیسی می باشد.



ذرات (Particles ):
ذرات مورد استفاده در تست MT از موادی که به دقت از لحاظ مغناطیس شوندگی ، شکل و قابلیت نفوذپذیری انتخاب شده اند می باشند. این ذرات، مغناطیس باقی مانده را در خود نگه نمی دارند. این ذرات از براده های تراش کاری هم کوچکترند و در حقیقت این ذرات شبیه پودر می باشند . ذرات بر مبنای روشهای استفاده آنها به دو گروه خشک و تر طبقه بندی می شوند.
ذرات مغناطیسی توسط نشت میدان مغناطیسی جذب می شوند و تجمع ذرات در محل عیب و نشت میدان می توان موجب آشکار شدن علائم عیب شود .
در روش فلروسنت از لامپ UV ( ماوراء بنفش ) که دارای نور مرئی می باشند و به آن نور سیاه نیزگفته می شود استفاده می گردد. پس عملیات تست به وسیله روش فلروسنت در نور مرئی انجام پذیر نیست.
ذرات مغناطیسی باید دارای قابلیت نفوذپذیری زیاد باشند تا اطمینان از این که جذب این ذرات توسط میدانهای ضعیف هم صورت می گیرد حاصل شود و همچنین باید این ذرات قابلیت نگهداری کم داشته باشند تا مغناطیس باقیمانده در آن کم باشد و این مواد باید بلافاصله بعد از قطع میدان برطرف شوند البته اگر جذب نشتی میدان نشوند.
تست ذرات مغناطیسی شامل هفت مرحله اصلی می باشد که این مراحل به ترتیب شامل :
1- آماده سازی سطح قطعه
2- برقرار کردن یک میدان دایروی در قطعه
3- بازرسی برای علائم عیوب طولی
4- برقرار کردن یک میدان طولی در قطعه
5- بازرسی برای علائم حاصل از عیوب عرضی
6- مغناطیس زدایی
7- تمیز کردن کامل سطح قطعه از مواد تست
کاربرد : در صنایع لوله سازی ، خودرو ، فورجینگ ، هوافضا ، کشتی سازی ، بازرسی فنی و غیره و ...

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/3/25 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

وارونگي ميادين الكتريكي ، توجيهي جديد براي توليد زوج ماده - پاد ماده . بر خلاف انتظار ما ، ماده - پاد ماده يكديگر را نابود نمي‌كنند !

 

 

مقدمه :

 

به استناد مفاهيم فعلي ، " / فرآيند جالبي تحت عنوان توليد زوج ماده - پاد ماده  وجود دارد كه از نظر اهميت و مفاهيم بنيادي بي‌نظير است . توليد و واپاشي زوج يك مثال بسيار بارز و عالي از تبديل انرژي به ماده و بالعكس مي‌باشد . برسي نظري اين پديده نخستين بار توسط ديراك در سال 1928 صورت گرفت . ديراك با حل معادله‌اي به دو جواب مثبت و منفي دست يافت و به جاي آنكه قسمت منفي انرژي را به دليل غير فيزيكي بودن آن كنار بگذارد ، به پژوهش پيرامون پيامدهاي تمامي معادله پرداخت و به نتايج بسيار جالبي رسيد . به طور خلاصه ديراك با توجه به قسمت منفي جواب معادله ، وجود پاد ماده را پيشگويي كرد . اگر اين پيشگويي درست مي‌بود ، مي‌بايست براي ذره‌اي مانند الكترون ، ذره ديگري وجود داشته باشد كه جرم حالت سكون آن برابر جرم الكترون باشد . تجزيه و تحليل ديراك چنين نشان مي‌داد كه اين ذره بايد داراي بار الكتريكي مثبت باشد . چهار سال بعد ، آندرسون اين ذره را در اشعه كيهاني يافت و آن را پوزيترون ناميد . بعدها در آزمايشگاه نيز با واپاشي فوتون ،  زوج الكترون - پوزيترون توليد شد . فوتوني با انرژي زياد ( فوتون گاما ) تمامي انرژي خود را در برخورد با هسته از دست ميدهد و يك زوج الكترون - پوزيترون مي‌آفريند . پوزيترون ذره‌اي است كه كليه‌ خواص آن با خواص الكترون يكسان است مگر بار الكتريكي آن ، زيرا بار الكتريكي پوزيترون مثبت است .

در فرآيند توليد زوج الكترون - پوزيترون ، اصولي بايد محفوظ بماند تا اين پديده روي دهد . اين اصول عبارت است از بقاي انرژي نسبيتي كل ، بقاي اندازه حركت و بقاي بار الكتريكي ، زيرا فوتون از نظر الكتريكي خنثي است و مجموع بارهاي الكتريكي بعد از توليد نيز بايد صفر باشد . بقاي اندازه حركت نيز نشان مي‌دهد كه يك فوتون نمي‌تواند در فضاي تهي محو شود و زوج توليد كند . چنين فرآيندي با حضور يك هسته‌ سنگين امكان پذير است تا بقاي اندازه حركت و بقاي انرژي نسبيتي نقض نشود .

در ارتباط با توليد زوج ، فرآيند معكوسي وجود دارد كه نابودي زوج ناميده مي‌شود . يك الكترون و يك پوزيترون مجاور يكديگر ، در هم ادغام مي‌شوند و به جاي آن انرژي تابشي به وجود مي‌آيد . امروزه مشاهده توليد و واپاشي زوج  الكترون - پوزيترون در آزمايشگاه يك پديده عادي بشمار مي‌رود . در سال 1955 براي نخستين بار زوجهاي  پروتون - پاد پروتون و نوترون - پاد نوترون در آزمايشگاه آفريده شدند .

توجه به نحوه توليد زوج الكترون - پوزيترون مي‌تواند در شناخت منشاء نيروي الكتريكي موثر باشد ، قبل از توليد زوج  الكترون - پوزيترون ، يك فوتون با انرژي بالا وجود دارد و فوتون نيز از نظر بار الكتريكي خنثي است . اما بعد از توليد زوج الكترون - پوزيترون ، دو ذره باردار بوجود مي‌آيد كه هر يك داراي يك ميدان الكتريكي مخالف هستند . اين فرآيند را چگونه مي توان توجيه كرد ؟ \ "

قدر مسلم قبل از اينكه اين واقعه يك پديده فيزيكي به نظر برسد چيزي شبيه  جادوگري و يا شعبده بازي است . مثل اين است كه شخصي يك گنجشك كوچك را وارد يك محفظه فلزي در ظاهر خالي كند و سپس دو عقاب سر سفيد قوي هيكل نر و ماده از آن خارج نمايد و دو عقاب در حال پرواز در هم ادغام شوند و گنجشك كوچك دوباره سر از آسمان در آورد ،  آيا اينچنين شعبده‌اي ممكن است ؟ جواب سوال اين است كه توجيه شعبده توليد زوج ماده - پاد ماده ممكن به نظر ميرسد ولي توجيه شعبده گنجشك و عقابها توسط شعبده باز كمي دشوار است ! در حقيقت چنين به نظر ميرسد كه اشعه گاما و الكترون - پوزيترون سر به سر بشريت گذاشته و قصد شوخي و يا گمراه كردن دارند و يا اينكه  ديد درستي نسبت به موضوع نداريم !!

معادله‌اي كه ذهن ديراك را به خود مشغول كرده بود تنها ايرادش داشتن جواب منفي براي انرژي نبود ، بلكه بوسيله آن معادله ميتوانيم جرم منفي را هم براي موجودي قائل شده و در معادله مورد بحث منظور كنيم كه اينچنين پيش بيني مي‌شد كه جرم منفي براي پاد ماده باشد كه اينگونه نشد ، پاد ذرات هم جرم دارند و ماده بدون جرم معني و مفهوم فيزيكي ندارد چه برسد به جرم منفي ، در واقع اعداد منفي در اين معادله كاربردي ندارند و بايد از انرژي منفي نيز صرف نظر كنيم براي اينكه انرژي ذاتا يك كميت مثبت است و انرژي منفي در محاسبات رياضي مطرح ميشود و در عالم فيزيكي وجود ندارد چون كلمه وجود ، ذاتا كلمه‌اي مثبت است و در رياضيات از انرژي منفي به عنوان كسر انرژي در يك سيستم بهره مي جوييم نه انرژي مطلق منفي و در حسابداري هم اينچنين است ، عدد مثبت نشانه سرمايه و نقدينگي و عدد منفي نشانه بدهكاري ، زيان يا كسر بودجه است ، در واقع پول منفي هم وجود خارجي ندارد . اين مسائل از اينجا ناشي ميشوند كه حاصل توان زوج يك عدد منفي ، عددي مثبت است و همچنين حاصل جزر يك عدد مثبت مي‌تواند هم منفي باشد هم مثبت ، موضوع عادي است كه در ريشه يابي معادلات درجه دو هم بسيار متداول ميباشد و در بسياري از موارد از ريشه منفي صرف نظر ميشود و به هر حال پوزيترون توسط آندرسون يا شخص ديگري كشف مي‌شد . اين معادله از اين قرار است .

 

E² = P².C² + M².C⁴

 

 

و نكته بسيار جالب اينكه  پاد ذرات همگي انرژي دارند و اين انرژي هم مثبت اندازه گيري شده است ، پس پاد ذرات نمي‌توانند در اين معادله با انرژي منفي مطرح شوند زيرا فقط علامت الكتريكي آنها قرينه است .

 

 

اين مفاهيم براي توليد و واپاشي زوج الكترون - پوزيترون درست به نظر ميرسد ، براي اينكه فركانس امواج گاما در محدوده ده بتوان 20 الي 22 هرتز ميباشد . حال اين وضعيت را براي توليد و واپاشي زوج پروتون - پاد پروتون برسي مي‌كنيم .

 

آنچه كه مسلم است امواج الكترومغناطيسي با اين فركانس محاسبه شده تا به امروز نه شناسايي و نه توليد شده‌اند . پس به استناد مفاهيم فعلي ما هرگز نخواهيم توانست با تابش امواج الكترومغناطيس شناخته شده ، زوج پروتون - پاد پروتوني بدست آوريم و نكته جالب‌تر اينكه با تصادم پروتون - پاد پروتون اشعه گاما ( يا امواج الكترومغناطيس در محدوده شناخته شده ) پديدار و منتشر ميشوند ! اين پديده فيزيكي را چگونه ميتوان با مفاهيم فعلي تطبيق داد ؟  يعني با ادغام الكترون - پوزيترون موج الكترومغناطيس با فركانس محاسبه شده پديدار ميشود ولي با ادغام پروتون - پاد پروتون موجي با فركانس محاسبه شده پديدار نميشود ، بلكه برعكس امواج با انرژي و فركانس پايين‌تر توليد و منتشر ميشوند .

طبق معادلات و محاسبات فوق نظريه فعلي توانست توليد و فروپاشي زوج الكترون - پوزيترون را بوسيله امواج الكترومغناطيس توجيه كند ولي از توجيه توليد زوج پروتون - پاد پروتون عاجز ماند چون موج الكترومغناطيس با فركانس و انرژي فوق شناسايي نشده است . اينك اين سوال مطرح ميشود همانطور كه در اطاقك ابر يا گاز مشخص است ( مشاهده ميشود ) الكترون - پوزيترون انرژي جنبشي نيز دارند ، اين انرژي از كجاست در حالي كه تمام انرژي فوتون گاما با آن فركانس محاسبه شده جهت پديدار شدن جرم الكترون - پوزيترون مصرف شد ؟ ما اينجا در محاسبات كمبود انرژي پيدا مي‌كنيم و اين انرژي هم خود به خود توليد و پديدار نميشود پس مفاهيم و قوانين ترموديناميك نقض ميشوند و چنين نتيجه ميشود كه ما در استنباط فعلي خود در آزمون خطا و اشتباه داريم و نياز به بازنگري در توجيه پديده داريم . و اين سوال مهم كه چرا اين فوتون گاما نميتواند انرژي خود را بر روي دو ذره يكسان توزيع كند و آنگونه كه از تصاوير فوق برمي‌آيد انرژي جنبشي پوزيترون بيشتر از الكترون است براي اينكه كمتر منحرف شده و بيشتر تاب برمي‌دارد و به علت بيشتر بودن سرعت ،‌ مسير بيشتري نيز طي مي‌كند . اسم اين نابرابري و بي‌عدالتي فوتون گاما را چه ميتوان ‌گزارد و آن را چگونه توجيه كرد ؟

 در حقيقت پاد ذرات از برخورد شديد ذرات ديگر به وجود مي‌آيند ( همانگونه كه پوزيترونهاي آندرسن از برخورد ذرات با جو به وجود آمده بودند ) و اين وظيفه به عهده شتاب دهنده‌هاست نه امواج الكترومغناطيس . پس ميتوان نتيجه گرفت كه پاد ذرات از خود ذرات بوجود مي‌آيند نه از انرژي الكترومغناطيسي ! ولي چگونه ؟

 

 اينك به توضيح پديده زوج  ماده - پاد ماده مي‌پردازيم .   

 

ميادين الكتريكي

 

1- ميدان الكتريكي الكترون فرضي بدون چرخش ( اسپين )

 

 

مشاهدات تجربي نشان داده است كه خطوط ميدان الكتريكي پيرامون يك بار ساكن منفي به صورت خطوط مستقيم و رو به مركز آن است ، براي اينكه بارهاي مثبت ساكن در پيرامون مركز ، به صورت مستقيم جذب مركز ميدان ميشوند . ما به طور فرضي و قراردادي جهت خطوط ميدان يا بردارهاي نيروي الكتريكي پيرامون بار ساكن منفي را به طرف مركز ميدان در نظر ميگيريم . البته شكل فوق يك مثال است و با توجه به جرم بيشتر پروتون ، الكترون به طرف آن حركت خواهد كرد . آنگونه كه از شكل فوق بر مي‌آيد دو بار الكتريكي منفي نسبت به يكديگر دافعه داشته ولي دو بار الكتريكي منفي و مثبت نسبت به يكديگر جاذبه دارند .

 

 

2- ميدان الكتريكي پروتون فرضي بدون چرخش ( اسپين )

 

 

همچنين مشاهدات تجربي نشان داده است كه خطوط ميدان الكتريكي پيرامون يك بار ساكن مثبت به صورت خطوط مستقيم و رو به بيرون مركز آن است ، براي اينكه بارهاي مثبت ساكن در پيرامون مركز ، به صورت مستقيم از مركز ميدان دفع ميشوند . ما به طور فرضي و قراردادي جهت خطوط ميدان يا بردارهاي نيروي الكتريكي  پيرامون بار ساكن مثبت را به طرف بيرون ميدان و خارج از مركز در نظر ميگيريم . آنگونه كه از شكل فوق بر مي‌آيد دو بار الكتريكي مثبت نسبت به يكديگر دافعه داشته ولي دو بار الكتريكي منفي و مثبت نسبت به يكديگر جاذبه دارند .

 

3- ميدان الكتريكي يكنواخت

 

 

شكل فوق ميدان الكتريكي يكنواختي را مابين دو صفحه رساناي موازي ، با بارهاي هم اندازه ولي غير همنام  نشان ميدهد .

 

انحناي ميادين الكتريكي

 

 

دو بار الكتريكي همنام ، يكديگر را دفع و ميدان الكتريكي پيرامون آنها تقريبا به صورت شكل فوق است .

 

 

دو بار الكتريكي غير همنام ، يكديگر را جذب و ميدان الكتريكي پيرامون آنها تقريبا به صورت شكل فوق است . دو شكل فوق بيانگر اين موضوع است كه ميادين الكتريكي صلب نبوده و قابليت انحنا دارند .

 

دوران ميادين الكتريكي

 

الف - دوران ميدان الكتريكي الكترون فرضي با چرخش ( اسپين ) ، موافق چرخش عقربه‌هاي ساعت

 

همانطور كه ميدانيم الكترونها ساكن نيستند و حول محور فرضي خود با سرعت چرخشي بسيار بالايي در حال دوران هستند كه به اين حركت آنها اسپين گفته ميشود . اگر دوران الكترون را موافق چرخش عقربه‌هاي ساعت فرض كنيم و آن را از بالا بنگريم مشاهده ميشود كه :

 

 

 

1- اگر سرعت دوران ( سرعت زاويه‌اي ) الكترون را كم در نظر بگيريم ، خطوط ميدان تقريبا همانند شكل 1 خواهد بود

2- با افزايش سرعت دوران الكترون ، خطوط ميدان تقريبا به صورت شكل 2 خواهد بود

3 - و در نهايت با در نظر گرفتن سرعت دوران الكترون كه بسيار بسيار زياد ميباشد ، امتداد خطوط ميدان از مركز الكترون يا ميدان الكتريكي ، خارج  و حول مركز به صورت دوايري تو در تو و پيوسته در مي‌آيد كه ميتوانيم آن را يك ميدان الكتريكي بسته و تا بينهايت در نظر بگيريم براي اينكه اين ميدان دايره‌اي شكل هيچ آغاز و پاياني ندارد البته اين پديده در برد كم و در جوار الكترون روي ميدهد و ميدان الكتريكي در خارج از دواير نيز موجود است البته خميده و رو به داخل ، همانند شكل زير .

 

 

ولي چنين به نظر ميرسد كه داخل و مابين دواير ، خلاء ميادين الكتريكي حاكم شده باشد . لازم به توضيح است كه دو شكل فوق نماي الكترون را از بالا نشان ميدهد و اگر آن را از پايين بنگريم مشاهده ميكنيم كه :

 

 

الكترون در حال چرخش مخالف جهت گردش عقربه‌هاي ساعت است و همچنين سمت و سوي ميدان الكتريكي آن ، مخالف حركت عقربه‌هاي ساعت شكل گرفته است كه ميتوانيم اين پديده جالب و شگفت انگيز را " انعكاس دوران ذرات و ميادين آنها در فضاي سه بعدي " تعريف كنيم زيرا شكل فوق همانند تصويري در آينه است . پس مسئله اسپين براي الكترون و در كل براي ذرات ديگر نياز به دقت فراوان دارد ، براي اينكه الكترون هر دو اسپين را بسته به ديد ناظر از خود نشان ميدهد و مسلما تمامي ذرات هم اينچنين رفتار ميكنند ، در حقيقت تمامي ذرات دوران و ميادين آينه‌اي در فضاي سه بعدي دارند . و با توجه به مطالب فوق ميتوانيم ساختار فيزيكي اتمها را توجيه نماييم .

 

 

الكترومغناطيس

 

همانطور كه ميدانيم ، هرگاه ميدان الكتريكي در فضا برقرار شود ، ميدان مغناطيسي عمود بر امتداد آن پديدار خواهد شد و برعكس آن نيز صادق است كه به مجموعه اين دو ميدان در فضا ، الكترومغناطيس گفته ميشود .

 

 

در شكل فوق نماي الكترون ( سطح دايره‌اي قرمز رنگ ) از پهلو و در حال دوران حول محور عمودي نشان داده شده است ، به گونه‌اي كه اگر از بالا به آن بنگريم جهت چرخش آن موافق جهت چرخش عقربه‌هاي ساعت خواهد بود . خطوط افقي سياه رنگ ، ميادين الكتريكي و فلش قرمز رنگ جهت ميدان  الكتريكي از روبرو را نشان ميدهد كه در اين صورت جهت فلشهاي آبي رنگ ، جهت ميدان مغناطيسي تشكيل شده را نشان ميدهد . تصوير سه بعدي زير ، يك الكترون و ميدان مغناطيسي پيرامون آن را نشان ميدهد .

 

 

رنگ آبي به طور قراردادي بيانگر قطب S و رنگ قرمز بيانگر قطب N  ميباشد . در اين وضعيت قطبين مغناطيسي الكترون از ديد ناظر همسو با  قطبين مغناطيسي فعلي سياره زمين فرض ميشوند .

اينك ما با توجه به دوران ذرات و ميادين الكتريكي و همچنين انعكاس دوران  ذرات و ميادين الكتريكي آنها در فضاي سه بعدي ميتوانيم پديدار شدن دو قطب مغناطيسي  در الكترون را توجيه كنيم . به شكل زير توجه نماييد .

 

 

 

همانطور كه از شكل فوق بر مي‌آيد هر مقدار كه به طرف قطبين مغناطيسي الكترون نزديك شويم امتداد بردار ميدان الكتريكي به محور دوران الكترون نزديكتر شده و از قطر مارپيچ دوران كم ميشود . كاملا روشن است كه جهت دوران دو مارپيچ با يك ديگر متفاوت است ، مارپيچ بالايي در جهت موافق عقربه‌هاي ساعت و پاييني مخالف جهت چرخش عقربه‌هاي ساعت تاب مي‌خورد و اين مسئله باعث به وجود آمدن قطبهاي مغناطيسي S و N ميشود ولي در كل ، وقتي به الكترون از پهلو يعني عمود بر محور چرخش آن نگاه ميكنيم ، جهت ميدان الكتريكي در الكترون ثابت مي‌ماند براي اينكه امتداد خطوط ميدان الكتريكي را از بيرون به طرف داخل فرض كرده‌ايم و با استفاده از قانون دست راست مسير ميدان مغناطيسي براي ما روشن است .

 

جهت درك بهتر موضوع انيميشن زير را ببينيد

 

 

 

 

پديده زوج شدن الكترونها  ( زوج ماده - ماده ) :

 

يكي از بزرگترين سوالات مطرح شده در مكانيك كوانتومي اين است كه چگونه دو الكترون در يك اوربيتال اتم جاي ميگيرند ، براي اينكه دو الكترون به خاطر داشتن بار الكتريكي همنام مي‌بايست همديگر را برانند و يكديگر را در يك تراز انرژي تحمل نكنند و اين سوال به اين خاطر  مطرح ميشود كه امتداد خطوط ميادين الكتريكي در اجسام ساكن ، مستقيم است و اجسام با بارهاي همنام همديگر را مي‌رانند ولي چون ميدانيم الكترونها در حال دوران به دور خود هستند و ميدان مغناطيسي پيرامون آنها شكل گرفته است پس اين ميدان مغناطيسي ميبايست نيروي جاذبه‌اي قوي مابين دو الكترون بوجود آورد و بر دافعه الكتريكي چيره شود ! ولي  چگونه ؟  جواب سوال ما در جريان الكتريسيته DC  در دو سيم رساناي موازي نهفته است !

 

 

دو پيكان قرمز رنگ سمت چپ تصوير ، مسير ميدان الكتريكي در دو سيم هادي جريان الكتريسيته را نشان ميدهد كه جهت جريان به طور قراردادي از قطب مثبت به منفي در نظر گرفته ميشود و دواير سبز رنگ تو در تو ، خطوط ميادين مغناطيسي تشكيل شده را نشان ميدهند كه جهت ميدان مغناطيسي به طور قراردادي طبق قانون دست راست از قطب  N  به  S  مي‌باشد ، يعني جهت مخروطهاي آبي رنگ . در سمت راست تصوير فوق به خاطر درك بهتر موضوع ، خطوط ميدان مغناطيسي را از كمان به پاره خط تغيير داده‌ايم براي اينكه همواره در ميادين مغناطيسي جهت ميدان مشخص است ولي تجسم قطبين مغناطيسي كمي دشوار است ، لازم است مقداري از ميدان برش داده شود ، و اصولا در تمامي ميادين ، سمت و جهت گيري ميدان مهم است و قطبين صرفا جهت درك ابتدا و انتهاي ميدان مطرح ميشوند كه در ميادين بسته مسئله قطبين نيز منتفي ميشود ، به هر حال چون جهت اين خطوط  مغناطيسي مخالف يكديگر است در نتيجه قطبين مغناطيسي مخالف در جوار  يكديگر قرار گرفته و آنها يكديگر را جذب و در نتيجه سيم‌ها همديگر را مي‌ربايند هرچند كه امتداد خطوط مغناطيسي رو در روي يكديگر قرار گرفته است و چنين پديده‌اي دور از انتظار مي‌باشد ولي آزمون آن را ثابت كرده است ، پس براي دو الكترون در حال دوران كه ميادين الكتريكي آنها به صورت دايره‌وار پيرامون آنها شكل گرفته  و ميادين مغناطيسي در آنها تشكيل شده است نيز همين پديده پيش بيني ميشود :

 

 

دو كره زرد رنگ در تصوير فوق ، دو الكترون در حال دوران را نشان ميدهد كه اگر از بالا به آنها بنگريم ، الكترون شماره يك در جهت موافق عقربه‌هاي ساعت در حال دوران بوده ولي الكترون شماره دو در حال دوران مخالف جهت عقربه‌هاي ساعت ميباشد . دواير قرمز رنگ تو در تو ، خطوط ميادين الكتريكي تشكيل شده را نشان ميدهند كه جهت ميادين الكتريكي به وسيله مخروطهاي قرمز رنگ مشخص شده است . البته لازم به توضيح است كه فقط يك لايه از ميادين الكتريكي پيرامون الكترونها رسم شده است . با توجه به اينكه جهت خطوط ميادين الكتريكي دو الكترون هم سو با يكديگر است مسلما ميادين مغناطيسي يكديگر را جذب و هم چنين دو الكترون يك ديگر را خواهند ربود ولي چون مقداري از نيروي الكتريكي الكترون در خارج از دواير رسم شده موجود ميباشد دو الكترون كاملا به هم نخواهند چسبيد بلكه تعادلي مابين جاذبه مغناطيسي و دافعه الكتريكي برقرار ميشود كه الكترونها را همانند يك پيوند شيميايي در كنار يكديگر نگه ميدارد . براي درك بهتر موضوع شكل زيرا را به بينيد .

 

 

در حقيقت دو الكترون در نزد هم قرار ميگيرند و يك زوج ماده - ماده را تشكيل ميدهند و ميدان الكتريكي پيرامون الكترون در فاصله كوتاه مي‌بايست به صورت دايره‌اي و بسته باشد كه در غير اين صورت ميادين مغناطيسي پديدار نخواهند شد و دو الكترون نمي‌توانند يكديگر را در يك اوربيتال تحمل كنند . در واقع الكترونها به راحتي با يك چرخش 180 درجه‌اي  ، اصطلاحا اسپينشان را در ديد ناظر معكوس مي‌كنند ، و در حالت فوق چنين تصور ميشود كه دو الكترون نسبت به يكديگر قفل ميشوند و جدا شدن آنها به اين راحتي‌ها نخواهد بود و آنچه كه باعث زوجيت در آنها ميشود همجنس بودن يا هم بار بودن آنها نيست بلكه اين نيروي مغناطيسي قوي مابين دو قطب غير هم نام باعث پيوند و زوجيت آنها ميشود كه اين پديده در پروتونهاي داخل هسته و پيوندهاي شيميايي مابين اتمها در ملكولهاي گاز هيدروژن و اكسيژن و .... بسيار مشهود است ، كه از اين رو نظريه نيروي قوي هسته‌اي و نظريات مربوط به پيوندهاي شيميايي را ميتوانيم به گونه‌اي ديگر توجيه نماييم كه در آينده در مورد آنها بحث خواهد شد .

 

 

وارونگي ميادين الكتريكي الكترونها و پديده زوج ماده - پاد ماده :

 

وارونگي ميدان الكتريكي در يك الكترون زماني روي ميدهد كه يك شوك قوي الكترومغناطيسي توسط پرتو پر انرژي گاما به الكترون وارد شود ، در اين حالت بخصوص ، الكتروني كه تحت تاثير تابش اشعه گاما قرار ميگيرد به علت شارژ ناگهاني الكترومغناطيسي قوي از جانب گاما ، ميدان الكتريكي پيرامونش  وارونه شده و به پوزيترون تبديل ميشود . همانطور كه از شكل زير بر مي‌آيد امتداد خطوط الكتريكي در پوزيترون همانند پروتون از داخل به خارج است :

 

 

 

تابش گاما چيست ؟

 

همانطور كه مي‌دانيم اشعه گاما از نوع امواج الكترومغناطيس مي‌باشد ، البته با فركانس بسيار زياد . طبق تعاريف فعلي موج الكترومغناطيس نوسان سينوسي يك ميدان الكتريكي است كه يك ميدان مغناطيسي مشابه نيز در راستاي عمود بر آن پديدار ميشود . به شكل ( نمودار ) زير توجه نماييد . 

 

 

همانطور كه ميدانيم انرژي موج گاما در  0 ، 2π ، π برابر صفر است يعني دوره تناوب  a   0±kπ. اگر در اين دوره تناوب ، اشعه گاما با زوج الكترون - الكترون ملاقاتي داشته باشد هيچ اتفاقي روي نمي‌دهد . ولي همانطور كه ميدانيم انرژي موج گاما در π/2 و 3π/2 ماكزيمم است يعني دوره تناوب a π/2±kπ . اگر در اين دوره تناوب ، اشعه گاما با زوج الكترون - الكترون ملاقاتي داشته باشد ، بسته به فاز موج گاما كه منفي باشد يا مثبت ، انرژي موج در يكي از الكترونها بسته به وضعيت قطبين مغناطيسي آن الكترون ، تخليه شده و تابش گاما مستهلك ميشود ، يعني تابش گاما و الكترون هدف ميبايست غير هم فاز باشند ( قطبين مغناطيسي غير هم نام رو در رو قرار گيرند ) تا انرژي انتقال يا شارژ شود . در اين وضعيت انرژي دريافتي باعث تشديد ميدان الكتريكي و مغناطيسي ( الكترومغناطيسي ) در يكي از الكترونها ميشود كه مسلما مقداري از آن توسط ميدان مغناطيسي مشترك به الكترون مجاور شارژ ميشود ، ولي عمده انرژي گاما در الكترون اول باعث وارونگي ميدان الكتريكي خواهد شد . چنين به نظر ميرسد كه علت اين وارونگي ميدان ، بيشتر به ساختار ذرات مربوط ميشود . در اين حالت چون جهت ميدان الكتريكي در پوزيترون وارونه شده است ، الكترون - پوزيترون هم ديگر را به شدت مي‌رانند و علت اين رانش قرار گرفتن قطبين مغناطيسي هم نام در جوار يك ديگر است براي اينكه با وارونه شدن ميدان الكتريكي در يك الكترون ، قطبين مغناطيسي آن هم معكوس خواهد شد ، الكترون - پوزيترون از هم جدا شده و در آشكار ساز مشخص ميشوند .

 

 

در شكل A اگر از بالا به دو الكترون نگاه كنيم الكترون اول موافق ولي الكترون دوم مخالف جهت چرخش عقربه‌هاي ساعت مي‌چرخند . در اين حالت دو الكترون با هم پيوند دارند ، در شكل B جهت چرخش الكترونها مشابه حالت قبل است ولي انرژي گاما در الكترون اول تخليه و ميدان آن وارونه شده و به پوزيترون تبديل شده است . همانطور كه قبلا در مورد جريان الكتريسيته DC  در دو سيم رساناي موازي گفته شد ، وقتي جهت جريان در دو سيم هم سو مي‌باشد ، سيم‌ها يكديگر را مي‌ربايند ولي اگر  جهت جريان را در يكي از سيم‌ها وارونه كنيم دو سيم همديگر را مي‌رانند .  در اين روي داد در تصوير فوق ، سه بردار نيرو بر هر يك از الكترون و پوزيترون  وارد ميشود .

 

آشكارسازي زوج الكترون - پوزيترون

 

 

به دليل اثرهاي يونشي كه ذرات باردار هنگام حركت خود در گاز توليد مي‌كنند ، مسير حركت آنها قابل رويت است . حال اگر در اين محيط يك ميدان مغناطيسي اعمال شود ، در اين صورت پوزيترون و الكترون به دليل داشتن بارهاي الكتريكي مخالف در قوسهاي دايره‌اي با جهت‌هاي مخالف منحرف مي‌‌شوند . بنابراين مسير الكترون و پوزيترون از هم تفكيك و قابل مشاهده خواهد بود . در شكل فوق نيروي اشعه  γ  توسط بردار تقريبا افقي نشان داده ميشود ، همانطور كه مشخص ميباشد تمام انرژي آن روي پوزيترون اعمال و سپس پوزيترون مقداري از آن را در همان راستا به الكترون منتقل كرده است . بردارهاي تقريبا عمودي جمع نيروي دافعه الكترون و پوزيترون در لحظه اول و نيروي انحراف دهنده ميدان مغناطيسي آشكار ساز است كه بردار پوزيترون بزرگتر از الكترون است و اين مسئله دال بر زياد بودن انرژي جنبشي و الكتريكي پوزيترون ميباشد كه بر تعداد دوران آن نيز افزوده است ، براي اينكه هر چه قدر سرعت و شتاب يك ذره باردار بيشتر باشد شدت ميدان مغناطيسي توليدي پيرامون آن نيز بيشتر شده ، در نتيجه دوران بيشتري در آشكار ساز خواهد داشت و اگر بار الكتريكي پوزيترون هم بيشتر باشد اين اتفاق روي خواهد داد و به هر حال انرژي پوزيترون از هر لحاظ بيشتر از الكترون است و علت آن تمركز انرژي گاما بر روي آن مي‌باشد . فلش‌هاي داخل دايره نشان دهنده بردارهاي دوران الكترون و پوزيترون به علت چرخش آنها حول محور فرضي خود ، عمود بر صفحه تصوير ميباشد كه برآيند  بردارهاي فوق باعث بوجود آمدن قوسهاي دايره‌اي شكل ميشود . علت بر اينكه ذرات باردار در يك ميدان مغناطيسي يا الكترومغناطيسي همواره در راستاي ميدان الكتريكي چرخش مارپيچي مي‌كنند . تصوير فوق بيانگر اين موضع بديهي است كه در يك لحظه مشخص و ثابت ، پوزيترون مسير طولاني‌تري را نسبت به الكترون پيموده است كه اين نشانه سرعت بيشتر پوزيترون نسبت به الكترون است . 

 

 

در حقيقت انرژي گاما ميتواند سرعت حركت و دوران الكترون اول را افزايش و در نهايت وارونگي ميدان را سبب شده باشد ، يا مي‌توانيم چنين فرض كنيم كه در يك سيم هادي الكتريسيته ، جرياني وجود دارد ولي از خارج سيم ، القاي الكترومغناطيسي قوي صورت مي‌گيرد كه باعث تغيير جهت لحظه‌اي ميدان الكتريكي در سيم ميشود كه البته اين وارونگي در ميدان پوزيترون هم لحظه‌اي بوده و با برگشت ميدان به حالت قبلي ، انرژي ذخيره شده در پوزيترون به حالت پرتو گاما گسيل و پس داده ميشود ، و اين سوال مطرح ميشود كه چرا اشعه گاماي دريافتي مجددا به صورت گاما پس داده ميشود و فرآيندهاي ديگري روي ميدهد ! براي اينكه قطر الكترون و پوزيترون بسيار كم است و دامنه نوساني كمتر و سرعت زاويه‌اي زيادي ميتوانند داشته باشند ، پس به اين خاطر انرژي به صورت پرتو گاما پس داده ميشود !

 

 

در رابطه فوق hv انرژي تابش گاما ، W انرژي بستگي زوج الكترون - الكترون به هسته اتم يا همان انرژي تراز ( اوربيتال زوج الكترون - الكترون ) ، w انرژي تبديل الكترون به پوزيترون ، Te انرژي جنبشي الكترون و Tp انرژي جنبشي پوزيترون ميباشد كه هميشه انرژي جنبشي پوزيترون بيشتر از انرژي جنبشي الكترون مشاهده ميشود .

در رابطه زير كه مربوط به مفاهيم فعلي ميشود :

 

 

نكته ابهام برانگيز در اينجاست كه رابطه فوق نميتواند با رابطه پايستگي تكانه فوتون و زوج الكترون - پوزيترون تواما برقرار باشد . از اينرو تصور نموده‌اند كه يك زوج الكترون - پوزيترون فقط ممكن است در مجاورت يك ذره سوم كه بتواند مقداري از تكانه را بپذيرد ، توليد شود .

 

 

همانطور كه مشخص است تكانه زوج الكترون - پوزيترون با تكانه فوتون برابر نبوده بلكه تكانه فوتون بيشتر است و تفاضل اين دو تكانه ( فوتون و زوج ) با انرژي بستگي زوج الكترون - الكترون به اربيتال يا تراز و همچنين انرژي لازم جهت تبديل الكترون به پوزيترون متناسب است كه ميتوان از رابطه هم ارزي تكانه و انرژي جنبشي ، معادله جديد را بر حسب تكانه زوج بدست آورد .

 

طبق نظريات فعلي مينيمم مقدار انرژي جهت توليد زوج تقريبا 1.02Mev است . ولي اين آزمون با انرژي 25.6Mev نيز در مجاورت الكترونهاي هسته انجام شده ولي همان زوج الكترون - پوزيترون حاصل شده است و اينك اين سوال مطرح ميشود كه چرا زوج ذرات - پاد ذرات با جرم بيشتر از الكترون يا پوزيترون در اين روش آزمون آشكار نشده‌اند و آيا ما ذراتي با اين جرم نداريم يعني ذراتي با جرم 25 برابر جرم الكترون كه اگر چنين ذراتي وجود داشته باشند نظريه فعلي در مورد زوج الكترون - پوزيترون خود به خود منتفي است . و اينكه چرا با اين انرژي گاما ذرات جديد با جرم بيشتر از الكترون - پوزيترون آفريده و پديدار نمي‌شوند ؟

 

 

سرنوشت زوج الكترون - پوزيترون :

 

بعد از تبديل زوج الكترون - الكترون به زوج الكترون - پوزيترون  و بعد از انحراف آنها توسط انحراف دهنده در آشكار ساز ، با گذشت زمان انرژي الكترون - پوزيترون مستهلك شده ، وارونگي ميدان پوزيترون نيز برطرف ميشود و مجددا به الكترون تبديل خواهد شد و هر دو به صورت بار ساكن الكتريكي در محفظه گاز آشكار ساز شناور ميشوند و چون سرعت و شتاب خود را از دست داده‌اند نه ديگر آشكار ميشوند و نه انحراف پيدا ميكنند و محققان را با هزاران سوال بي پاسخ رها ميكنند ، و چاره‌اي نيست جز پناه بردن به حدس و گمان و دانسته‌هاي قبلي . حال اگر انحرافي توسط انحراف دهند اعمال نشود بعد از تبديل زوج الكترون - الكترون به زوج الكترون - پوزيترون  9 مرحله از حالات اين دو ذره را مي توانيم پيشگويي كنيم .

 

 

1 -  زوج الكترون - الكترون با پيوند در كنار هم در اوربيتال يك اتم سنگين مثل هليم در حال چرخش هستند .

2 - انرژي گاما به يكي از الكترونها القا و الكترون دچار وارونگي ميدان شده و به پوزيترون تبديل ميشود .

3 - قطبين مغناطيسي پوزيترون معكوس شده و در نتيجه قطبين هم نام الكترون - پوزيترون رو در رو قرار گرفته و پيوند گسسته شده و زوج الكترون - پوزيترون از هم فاصله ميگيرند و هر دو از اوربيتال به بيرون پرتاب ميشوند .

4 - زوج الكترون - پوزيترون هر كدام مخالف يكديگر 90 درجه چرخش انجام ميدهند .

5 - زوج الكترون - پوزيترون همديگر را جذب و پيوند تازه‌اي برقرار مي‌كنند كه در اين حالت مقداري از انرژي دريافتي ، پس داده ميشود .

6 - وارونگي پوزيترون برطرف شده و به الكترون تبديل ميشود .

7 - زوج الكترون - الكترون همديگر را ميرانند ،  در اين حالت مجددا مقداري از انرژي دريافتي ، پس داده ميشود .

8 - زوج الكترون - الكترون هر كدام مخالف يكديگر 90 درجه چرخش انجام ميدهند .

9 -  زوج الكترون - الكترون همديگر را جذب و مجددا پيوند  برقرار ميكنند كه در اين حالت نيز مقداري از انرژي دريافتي ، پس داده ميشود . يا ممكن است هر كدام به صورت بار ساكن در آمده و درون محفظه گاز شناور شوند .

در تمامي حالات فوق ، الكترون و پوزيترون را آهن رباهاي نسبتا قوي در نظر گرفته‌ايم كه رنگ آبي بيانگر قطب S و رنگ قرمز بيانگر قطب N مغناطيسي ميباشد .

چنين پيش بيني ميشود كه در نهايت انرژي جنبشي دو ذره مستهلك شده و غير قابل رويت در آشكار ساز شوند و هر دو همانند يك بار الكتريكي در گاز شناور ميشوند و چنين به نظر ميرسد كه در هم ادغام و يكديگر را نابود كرده‌اند كه در واقع اينچنين نمي‌باشد .

براي درك بهتر موضوع آزمايشي را توصيه ميكنيم ، دو عدد آهن‌رباي ميله‌اي را به صورتي كه قطبهاي همنام رو در رو (‌ به صورت متقابل ) قرار گرفته و نسبت به يكديگر دافعه دارند را نزديك يكديگر نموده و با فشار به هم بچسبانيد ،‌ البته به صورتي كه هر دو آهن‌ربا از وسط مابين دو انگشت شما قرار گرفته‌اند و يكي در پايين به طرف زمين و ديگري در بالا به طرف آسمان باشد (‌ يعني روي هم باشند ) ، كم كم فشار را كم كنيد و مشاهده كنيد كه آهن‌رباها نه تنها همديگر را دفع مي‌كنند بلكه هر دو آهن‌ربا در مجموع 180 درجه مي‌چرخند و هر دو به هم قفل ميشوند يعني قطبهاي غير همنام متقابل يكديگر قرار مي‌گيرند البته هر كدام كه اصطكاك كمتري با انگشتان داشته باشد بيشتر خواهد چرخيد . حال هرچه قدر مي خواهيد قبل از آزمايش امتداد آهن‌رباها را در يك راستا قرار داده و متقابل كنيد براي اينكار از سطح ميز استفاده كنيد و بعدا فشار را كم كنيد . براي آزمون بهتر است از آهن‌رباهايي كه در آزمايشگاه مدارس استفاده ميشود و در بازار هم موجود است استفاده كنيد . اين آهن‌رباها به شكل مكعب مستطيل بوده و روي هم سر نمي‌خورند . در واقع همانطور كه ميدانيم ميدان مغناطيسي دو قطبي است و جهت خطوط ميدان مغناطيسي را از طرف قطب  N به S فرض مي‌كنيم ، اگر شما يك قطب نما را در امتداد يك آهن‌رباي الكتريكي قرار دهيد قطب N  قطب نما به طرف قطب S  آهن‌رباي الكتريكي انحراف پيدا كرده و هر دو در يك راستا قرار مي‌گيرند . حال اگر جهت جريان الكتريكي را عوض كنيد جهت ميدان مغناطيسي نيز عوض شده و در نتيجه عقربه قطب نما 180 درجه دوران پيدا مي‌كند و علت اين است كه آهن‌رباها همواره تمايل دارند به گونه‌اي نسبت به هم چرخش انجام دهند كه خطوط مغناطيسي آنها تشكيل يك مغناطيس واحد را بدهد يعني امتداد خطوط مغناطيسي از قطب N  آهن‌رباي اول خارج و وارد قطب S  آهن رباي دوم شده و بعد از گذر از درون آهن‌رباي دوم مجددا از قطب N  آن خارج و وارد قطب S آهن رباي اول شود و خطوط مغناطيسي دو آهن‌ربا مسيري دايره‌اي و بسته را تشكيل دهند ، اصولا جذب يا دفع قطبين مغناطيسي مطرح نيست بلكه اتحاد خطوط ميادين مغناطيسي مطرح است و امتداد اين خطوط بر هم اثر كرده و باعث دوران آهن‌رباها ميشود .

 

آيا ماده - پاد ماده همديگر را نابود مي‌كنند ؟

جواب سوال فوق به سه دليل منفي است !

1 - درون محفظه آشكار ساز ، گاز وجود دارد و همانطور كه ميدانيم الكترونها در بيرون هسته اتم گازها حضور دارند و پوزيترون در حال شتاب با آنها تماس دارد و به همين دليل مسير آن در آشكار ساز ديده ميشود ! ولي هيچ انهدامي صورت نمي‌گيرد و پوزيترون به حركت خود ادامه ميدهد تا انرژيش مستهلك شود و از حركت باز ايستد .

2 - به انيميشن زير توجه نماييد !    

 

 

يك پاد پروتون ( پروتون با بار منفي ) با سرعت به هسته اتم هيدروژن شليك ميشود ، ولي با كمال تعجب مشاهده ميشود كه علي رغم اغتشاش در اوربيتال هيدروژن ، تصادمي مابين پروتون - پاد پروتون به وجود نمي‌آيد . اين شبيه سازي در حالي صورت مي‌گيرد كه پاد پروتون از كنار پروتون رد شده و علي رغم داشتن بار الكتريكي مخالف ، دو ذره نسبت به هم بي‌تفاوت هستند و دليل آن سرعت زياد پاد پروتون است . جهت اينكه تصادمي مابين ماده - پاد ماده برقرار شود بايد سرعت كاهش يافته تا قطبين مخالف مغناطيسي مجالي براي جذب و تشكيل پيوند داشته باشند و درست است كه با برخورد اين ذرات انرژي توليد ميشود ولي اين انرژي همان انرژي ميباشد كه صرف تبديل ماده به پاد ماده شده است ، اگر تصادم در سرعت بالا صورت گيرد به احتمال زياد ذرات همديگر را خرد و متلاشي كرده و به ذرات كوچك‌تر تبديل ميشوند . ذرات پاد ماده بعد از تبديل شدن به ماده ، به ذرات هم جنس خود از نوع ماده ملحق شده و چنين به نظر ميرسد كه همديگر را نابود كرده‌اند و اين در حالي است كه قابليت آشكار شدن را ندارند ، براي اينكه عمر پاد ماده بسيار كوتاه است و ميتواند سريعا به ماده تبديل شود .

3 - پروتون و الكترون غير هم بار هستند و مي‌توانيم آنها را به گونه‌اي پاد و ضد هم قلمداد كنيم و اگر به حد كافي انرژي نداشته باشند تا اتم هيدروژن را تشكيل دهند ، در هم ادغام و به نوترون تبديل ميشوند ، البته به همراه تابش مقاديري از انرژي . ماده و پاد ماده هم اينگونه‌اند اگر فرض كنيم وارونگي پاد ذرات برطرف نشود در نهايت ماده - پاد ماده‌اي كه ما مي‌شناسيم در هم ادغام و ذرات جديد را پديدار مي‌كنند و در هر حال نابودي در كار نمي‌باشد بلكه همواره تبديلاتي از ذرات روي ميدهد .

 

و اما موضوع بسيار جالب اين است كه :

 

تصوير را با اندازه واقعي ببينيد

 

ما براي توليد زوج الكترون - پوزيترون چند متغير اساسي  داريم !

1 -  زاويه تابش گاما

2 -  فاز موج گاما در زمان دوره تناوب و هنگام ملاقات با زوج الكترون - الكترون

3 -  انرژي گاما در زمان دوره تناوب و هنگام ملاقات با زوج الكترون - الكترون

4 -  موقعيت زوج در فضا

5 -  و .............

آنگونه كه از شكل فوق بر مي‌آيد مسير تابش گاما متغير مي‌باشد ، براي اينكه زوج ماده - پاد ماده خود گاما توليد ميكنند كه ممكن است زاويه تابش آن با زاويه گاماي دريافتي متفاوت باشد . اندازه انحراف و همچنين اندازه قوسها نيز متغير است كه بستگي به انرژي و فاز گاما در زمان دوره تناوب و هنگام ملاقات با زوج دارد .  مسير انحراف الكترونها - پوزيترونها متفاوت است  و متغيرهاي ديگر .

اصل عدم قطعيت عنوان مي‌كند "هيچگاه ما نمي‌توانيم همزمان مكان و سرعت ( تندي و جهت حركت ) يك ذره را با دقت بدانيم" براي اينكه موج الكترومغناطيس ميتواند حامل يا نوسان دهنده ذرات باشد ولي خودش ماهيت ذره‌اي ندارد و ممكن است حركت ، نوسان و مكان ذرات با موج الكترومغناطيس هماهنگي نداشته باشند و يا اينكه تحت تاثير چندين موج الكترومغناطيس در محيط قرار گيرند ، در حقيقت ماهيت نور از امواج الكترومغناطيس بوده و مي‌توانيم فعلا آن را موجي در نظر بگيريم نه ذره‌اي . و اين نظريه كه فوتون ميتواند به ماده و پاد ماده تبديل شود درست به نظر نمي‌رسد زيرا اين استنباط به نوعي خطا در ديد و انديشه است و واقعيت اين است كه انرژي و نيروي الكترومغناطيس  ميتواند ماده را به پاد ماده تبديل كند . و از طرف ديگر پاد ذرات از برخورد شديد ذرات با هم بوجود مي‌آيند و اين وظيفه به عهده شتاب دهنده‌ها است . در واقع پاد ذرات همواره از ذرات توليد ميشوند و ما نمي‌توانيم ابتدا به ساكن از هيچ چيز كه جسم مادي ندارد پاد ذره توليد كنيم و اين موضوع بسيار مهم است كه ضربه برخورد ذرات شتاب‌دار ميتواند وارونگي ميادين را حاصل شود كه اين پديده در برخورد شهاب سنگها با سيارات ميتواند رخ دهد و انرژي جنبشي آنها را به انفجارهاي شديد الكترومغناطيسي تبديل كند كه بيشتر به صورت تابش گاما خواهد بود .

 

اما اصولي كه بايد در اين پديده محفوظ بمانند تا فرآيند انجام گيرد عبارت است از :

1- بقاي انرژي نسبيتي كل ، تعريف جديد آن اين است : انرژي كه صرف جدا كردن دو الكترون از هم و تبديل يكي از آنها به پوزيترون مي‌شود ، بعدا توسط الكترون و پوزيترون پس داده ميشود ، يعني ما نمي‌توانيم با اين پديده فيزيكي انرژي توليد كنيم و به بيان ديگر نيروگاه هسته‌اي ايجاد كنيم ، در واقع انرژي داده شده به فرآيند معادل انرژي پس گرفته شده مي‌باشد .

2- چنين فرآيندي با حضور يك هسته سنگين امكان پذير است و تعريف جديد آن اين است كه : هسته‌هاي سنگين اوربيتالهاي ( زوج الكترون - الكترون هاي ) بيشتري داشته و چگالي زوج الكترون - الكترونها در فضاي اتمي آنها بيشتر از هسته‌هاي سبك‌تر است و به اين جهت احتمال اينكه پرتوهاي  گاما  زوج الكتروني را يافته و انرژي خود را در يكي از زوجين تخليه كنند بيشتر است ، و دليل اين موضوع اين است كه چون الكترونها در لايه خارجي اتم هستند پس زودتر از ذرات ديگر شكار پرتوهاي  گاما ميشوند و  بهتر است بگوييم كه نمي‌توانيم انرژي را به ذرات ماده و پاد ماده تبديل كنيم .

وجود پاد ذره‌اي براي هر ذره كه داراي همان جرم باشد يك اصل بديهي در فيزيك است براي اينكه بدون تغيير در جهت دوران ذرات از ديد ناظر ، ميتوان جهت ميدان آنها را وارونه كرد . توليد انرژي از طريق تبديل ماده به پاد ماده و ادغام مجدد آنها بازدهي نداشته و توجيه اقتصادي هم ندارد براي اينكه انرژي لازم براي تبديل ماده به پاد ماده برابر انرژي دريافتي از فرآيند است و مقدار زيادي انرژي در اين سيستم جهت شتاب دادن ذرات تلف ميشود . احتمال بسيار زيادي وجود دارد كه اگر زوج ماده - پاد ماده به زوج ماده - ماده تبديل نشوند ، زوج ماده - پاد ماده به ماده تاريك تبديل شده و تك موج گرانشي پديدار شود كه به مرور زمان باعث تخريب و خوردگي محل تصادم ذرات در تجهيزات شتاب شود ( مراجعه شود به واكنش هسته‌اي از نوع چهارم ) حتي ممكن است ميكرو سياه چاله هاي ( اجرام نوتروني كوچك ) پديدار شوند كه بسيار دردسر ساز نيز باشند . توليد پوزيترون و پاد پروتون و در كنار قرار دادن آنها گرچه باعث بوجود آمدن پاد هيدروژن ميشود ولي اين پاد هيدروژن در جاذبه سياره زمين عمر چنداني ندارد ، پاد ماده در دنياي خود قادر به بقا ميباشد يعني اجرام سماوي درست شده از پاد ماده كه شرايط خود را دارند . ذرات همنام و هم بار در طبيعت اكثرا به صورت زوج يافت ميشوند و علت آن تشكيل ميادين الكتريكي دايره‌وار پيرامون آنهاست و به دنبال آن تشكيل ميادين مغناطيسي كه اين زوجيت مربوط به اختلاف قطبين مغناطيسي ميشود نه همجنسي ذرات .  تحت شرايطي دو الكترون ميتوانند ميادين الكتريكي همديگر را خارج از دواير ايجاد شده خنثي و از نظر بار الكتريكي صفر به نظر برسند و ماهيت الكتريكي آنها آشكار نشود .

فيزيكدانان بر اين باور هستند كه " پاد ماده در واقع تصوير آينه‌اي ماده است و تمام دنياي امروز ما فقط از ذرات مادي تشكيل شده است . همانگونه كه ما و تصويرمان در آينه كاملا يكسان هستيم فقط با اين تفاوت كه جاي چپ و راست عوض شده ‌است ، يك ذره و پاد ذره‌اش هم يكسان هستند به استثناي اينكه بار الكتريكي مخالف همديگر دارند "  كه نظريه‌اي كاملا درست است ، ولي بعضي‌ها بر اين باورند كه ماده و پاد ماده از خلا و توسط فوتون بيرون مي‌جهند ، و هسته‌هاي سنگين و به دنبال آن اجرام سماوي پر جرم دريچه‌اي جهت ورود به دنياي ديگري هستند كه اگر با سرعت نور به آنها نزديك شويم ( يعني سرعت انتقال طولي فوتون ) پا به جهان ديگري خواهيم گذاشت كه در كل انديشه‌اي نادرست است كه از استدلال‌هاي نادرست بدست مي‌آيد ، براي اينكه آنها چنين مي‌پندارند كه فوتون در آزمايشگاه در جوار هسته‌هاي سنگين تبديل به ماده و پاد ماده ميشود ، ولي همانطور كه ميدانيم پاد ماده از وارونه كردن ميدان ماده به وجود مي‌آيد ، و اينكه با سرعت نور نزديك شدن به يك سياه‌چاله نه تنها ما را به دنياي ديگري انتقال نمي‌دهد بلكه شايد براي هميشه راه برگشتي براي دنياي خود نداشته باشيم و در نهايت قرباني ميدان گرانش سياه‌چاله شويم . شايد علم روز ما به نوعي با خرافات و فانتزي آميخته شده است .  با توجه به اينكه اسپين ذرات نسبي بوده و ميتواند در ديد ناظر تغيير كند و حالت انعكاسي از خود نشان دهد ، پس ميتوانيم چنين فرض كنيم كه اسپين جز مشخصات حقيقي ذرات محسوب نمي‌شود بلكه جز مشخصات ظاهري آنهاست البته بسته به موقعيت آنها در فضا و ديد ناظر .

 

سخن آخر اينكه ما مي توانيم با دوران ميادين الكتريكي و ميادين گرانشي  ، بسياري از پديده‌هاي فيزيكي منجمله موارد زير را توجيه نماييم !

 

1-  توليد و انتشار امواج الكترومغناطيس توسط ذرات و عناصر

2 - حالات و رفتار عجيب و دوگانه سياه‌چاله‌ها و ستارگان نوتروني

3 - چگونگي تشكيل پيوندهاي شيميايي

4 - سقوط اجسام به مراكز جاذبه و سيستم چرخش شگفت آور ستارگان در مجموعه‌ي كهكشاني

5 - توجيه ساختار اتمها و .......  كه در آينده در مورد آنها مطالبي ارايه خواهد شد .

 

با توجه به مطالب فوق نظريه نيروي هسته‌اي قوي و ضعيف را ميتوان به گونه‌اي ديگر توجيه كرد ،  چرا كه پروتون‌ها نيز وضعيتي مشابه الكترونها  دارند و به سادگي مي‌توانند زوج ماده - ماده تشكيل داده و هسته عناصر را به همراه نوترون‌ها نظم دهند ، براي اينكه دوران ميدان الكتريكي آنها بسيار قوي و كوتاه برد است و چنين استنباط ميشود كه در عالم فقط دو نيروي گرانش و الكترومغناطيس قابل شناسايي باشد . نظريه دوران ميادين الكتريكي جايگزيني مناسب براي تئوري نيروهاي هسته‌اي قوي است زيرا آنگونه كه از قدرت اين نيروي دوران در كهكشانها مشاهده ميشود ، اين نيرو ميبايست بسيار قوي باشد .

تقريبا تمامي ميادين گرانشي و الكتريكي در عالم با  دوران خود محدود ميشوند  و نيروي آنها از خط مستقيم به صورت دايره و كره در مي‌آيد زيرا در صورت خطي بودن اين نيروها ، اين نيروها تجمع كرده و بعد از اتحاد باعث عدم ثبات و بقاي هستي مي‌شدند ، يعني همان ايرادي كه به قانون جهاني گرانش در مكانيك كلاسيك وارد است . اين دوران براي پديدار شدن هستي و بقاي آن الزامي است .

 

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/3/23 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

پديده‌ دوران ميادين گرانشي و توجيه چرخش ستارگان درون كهكشاني ، 90 درصد خطا در محاسبات فيزيك كلاسيك و فيزيك مدرن !

 

 

مقدمه : سقوط به مركز جاذبه

 

 

شكل فوق سقوط آزاد جسم  A  به طرف مركز جاذبه  B  را نشان ميدهد . اگر مركز جاذبه B را بدون دوران يا با دوران ناچيز در نظر بگيريم ، 1- نيروي وارده به جسم A از طرف ميدان جاذبه B و 2- شتاب گرانشي 3-  سرعت سقوط جسم و مسافت طي شده در هر لحظه از زمان را ميتوانيم از طريق معادلات مكانيك كلاسيك به دست آوريم ، حتي ميتوانيم بدانيم كه جسم در چه شعاعي از مركز جاذبه با چه سرعت زاويه‌اي بايد چرخش كند تا جذب ميدان جاذبه نشده و همواره به دور مركز جاذبه در حال چرخش باشد . اينك برعكس اين موضوع را ميتوانيم در نظر گرفته و مسئله‌اي را مطرح كنيم ، و آن اينكه مركز جاذبه B با چه سرعت زاويه‌اي بايد دوران داشته باشد تا جسم A از حالت سكون ، پيرامون آن به چرخش در آمده و به طرف ميدان گرانش سقوط نكند ؟

 

      

 

جواب ! شكل فوق سقوط آزاد جسم  A  با سكون اوليه به طرف مركز جاذبه  B  با دوران نسبتا زياد را نشان ميدهد . همانطور كه مشخص است بردار سبز رنگ تقريبا نيروي جاذبه ، بردار نارنجي رنگ تقريبا بردار دوران مركز جاذبه و بردار قرمز رنگ تقريبا بردار برآيند دو نيرو را نشان داده و مارپيچ آبي رنگ مسير حركت و سقوط جسم به طرف مركز جاذبه را نشان ميدهد . آنچه كه در اين شكل بسيار قابل توجه است اينكه ، طبق قوانين مكانيك كلاسيك در مورد گرانش هر چه قدر فاصله مابين دو جسم كمتر شود ، نيروي جاذبه مابين دو جرم افزايش پيدا مي‌كند ، ولي در شكل هندسي فوق چنين به نظر ميرسد كه در حالت دوران مركز جاذبه با سرعت زاويه‌اي نسبتا زياد ، اين نيروي جاذبه تقريبا ميبايست ثابت بماند و تا حدودي ، مستقل از فاصله دو شي باشد و عجيب‌تر از آن اينكه با كم شدن فاصله جسم با مركز دوران ، اندازه بردار دوران مركز جاذبه نيز كمتر ميشود . در واقع هر مقدار فاصله جسم از مركز جاذبه افزايش مي‌يابد ، بردار دوران نيز بزرگتر ميشود . حال اين سوال مطرح ميشود كه آيا اينچنين رسم هندسي ميتواند در عالم فيزيكي وجود داشته و پديدار شود يا اين مسئله صرفا به صورت يك رسم يا طرح هندسي بر روي كاغذ است ؟ از مارپيچ طلايي ( فيبوناچي ) يا اسپيرال لگاريتمي بدست آمده چنين حدس زده ميشود كه چنين رسم هندسي ميتواند در عالم فيزيكي وجود داشته باشد و حادث شود ! براي اينكه مسير سقوط شهاب سنگ‌ها به طرف اجرام همين است و اين مسير بيشتر مربوط به سرعت اوليه سنگ‌هاي آسماني ميشود و نه دوران مراكز جاذبه ، ولي اين ساختار در بازوهاي ميله‌اي كهكشانها كاملا مشهود است كه مربوط به دوران هسته آنها ميشود .

 

" / كشف حيرت انگيز ماده تاريك

كيهان شناسان در زمينه‌ يك خوشه كهكشانهاي دور دست اثر گرانشي بسيار نيرومند ماده‌اي را يافته‌اند كه هيچ نشاني از آن در تصاوير طول موجهاي مختلف نيست . اين نخستين نقشه برداري مستقيم و دقيق ماده تاريك در عالم است كه به نظريه‌ وجود ذرات مادي با برهمكنش ضعيف كه ممكن است سهم بزرگي از جرم عالم را تشكيل دهد ، كمك مي‌كند .
بيش از نيم قرن است كه مسئله ماده تاريك در جامعه فيزيك مطرح شده است . كيهان شناسان دريافته‌اند كه كهكشانهاي مارپيچي فقط با وجود ستاره‌ها و سحابي‌هايشان نمي‌توانند سرعت دوراني رصد شده در آنها را توجيه كنند . سرعت گردش ستاره‌ها به دور مركز كهكشان در نواحي حاشيه‌اي كهكشان ، ميبايست كندتر از هر جاي ديگري درون كهكشان باشد ، اما اين طور نيست و ستاره‌هاي بيروني كهكشان با سرعت زيادي در حركت‌اند . اين نوع حركت كهكشان نشان از وجود گرانش عظيم ماده‌اي را دارد كه در نواحي بيرون كهكشان پنهان شده است . از سوي ديگر جرم ناپيداي مشابهي با گرانش عظيم در خوشه‌هاي كهكشانها وجود دارد . در واقع تمام آنچه به صورت ستاره‌ها و اجزايشان ، سحابي‌ها و ابرهاي ميان - ستاره‌اي و ميان ­ كهكشاني و تمام ماده عادي ، يا آن طور كه در فيزيك نام مي‌بريم ماده باريوني  مي‌شناسيم ، فقط ۴ درصد جرم كل عالم است و ماده تاريك سهم بسيار بزرگي از جرم در كيهان را اشغال مي‌كند . به طور مثال در كهكشان راه شيري فقط ۱۰ درصد جرم به صورت ماده باريوني ، مانند ستاره‌ها و گازهاي ميان ­  ستاره‌اي است و ۹۰ درصد ديگر را ماده تاريك تشكيل مي‌دهد . "

 

" / رابطه‌ سرعت چرخش ستارگان موجود در هر كهكشان با ابعاد كهكشان
 

ستاره شناسان موفق به شناسايي قانوني شده‌اند كه بر تمامي كهكشانهاي جهان حاكم است و بر اساس اين قانون هر چه ابعاد يك كهكشان بزرگتر باشد ، ستاره‌ها و توده‌هاي گاز موجود درون كهكشان نيز با سرعت بيشتري درون كهكشان دوران مي‌كنند . به گزارش سايت اينترنتي "نيوساينتيست"، محققان دانشگاه كاليفرنيا در "سانتا كروز" اعلام كردند كشف جديد نشان مي‌دهد صرف نظر از شكل كهكشان كه خواه به صورت بيضي مانند ، مارپيچ و يا ساير اشكال باشد ، قانون جديد در تمامي انواع كهكشانهاي موجود در جهان صدق مي‌كند . كشف جديد نشان مي‌دهد رابطه ميان ابعاد كهكشان و سرعت دوران ستارگان موجود در كهكشان ، در ميان تمامي انواع كهكشانهاي جهان رابطه ثابتي است و به علاوه اين ثابت از ميلياردها سال قبل تاكنون تغيير نكرده است ...

محققان اين دانشگاه در مطالعه ‪ ۵۴۴‬ كهكشان عظيم با اشكال و قدمتهاي مختلف و سنجش سرعت دوران ستارگان موجود در اين كهكشانها متوجه شدند به رغم ظاهر پرآشوب اين كهكشانها ، قانون مذكور در تمامي آنها صدق مي‌كند و هرچه ابعاد يك كهكشان بزرگتر باشد ، ستارگان و توده‌هاي گاز موجود در كهكشان نيز با سرعت بيشتري درون كهكشان حركت مي‌كنند . دانشمندان در اين مطالعه حتي وضعيت كهكشانهاي بسيار دور با فاصله ‪۸‬ ميليارد سال نوري تا زمين را بررسي كردند و متوجه شدند اين قانون در مورد آنها نيز صدق مي‌كند . نور كهكشانهايي كه در فاصله ‪ ۸‬ ميليارد سال نوري از زمين قرار گرفته‌اند در حقيقت پس از ‪ ۸ ‬ميليارد سال سفر در فضا هم اكنون به زمين مي‌رسد و بنابراين آنچه هم اكنون با دريافت نور اين كهكشانها مشاهده مي‌شود ، بيانگر وضعيت اين كهكشانها در ‪ ۸‬ ميليارد سال قبل است . دانشمندان با مطالعه اين قبيل كهكشانهاي قديمي نيز متوجه شدند بين ابعاد كهكشان و سرعت دوران ستارگان درون آنها ، ارتباط مستقيم وجود دارد . محققان در اين تحقيقات براي مطالعه كهكشانهاي ياد شده از چندين تلسكوپ مختلف از جمله تلسكوپ فضايي " هابل " و تلسكوپ "كك ‪ "۲ ‬در هاوايي ، استفاده كرده‌اند . "

در واقع اين اثر گرانشي بسيار نيرومندي را كه كيهان شناسان  پيدا كرده‌اند مربوط به مركز يا بهتر است بگوييم دوران هسته كهكشان است و چون قوانين مكانيك كلاسيك و ... مربوط به جاذبه ، در مورد مراكز گرانش بدون دوران و يا با دوران ناچيز طرح شده است و نمي‌توانند گرانش مراكز جاذبه با دوران بالا را توجيه نمايند ( براي اينكه اين پديده دوران را در نظر نگرفته‌اند ) از اين رو كيهان شناسان مجبور شده‌اند اين گرانش را به ماده تاريك نسبت داده و به نظريه پردازي روي آورند ، ولي اصل قضيه ميتواند از اين قرار باشد كه قوانين مكانيك كلاسيك و ... در مورد گرانش ، با دوران مراكز جاذبه تغيير ميكنند و در اين مورد بخصوص ، همان شكل هندسي ترسيمي درست به نظر مي‌رسد ، يعني بردار دوران گرانش با افزايش فاصله تا محدوده‌اي مشخص ، افزايش مي‌يابد و به دنبال آن سرعت چرخش ستارگان در نواحي حاشيه‌اي كهكشان نيز ، بيش از انتظار افزايش نشان خواهد داد ، يعني روي دادي برعكس توجيه قوانين فيزيك كلاسيك و ... و بسيار دور از انتظار ما !

 

اين پديده را بهتر توجيه نماييم !

 

 

در شكل فوق جسم A در حالت سقوط به مركز جاذبه ، دو برابر حالت قبلي به دور مركز گرانش چرخيده است و علت آن افزايش سرعت دوران ( زاويه‌اي ) مركز گرانش در نظر گرفته ميشود ، حال اگر سرعت دوران مركز جاذبه تا حد قابل توجهي افزايش داشته باشد خطوط مارپيچ به هم نزديك شده و در نهايت به دايره‌هاي بسته و تو در تو  تبديل ميشوند ، يعني همان طور كه قبلا در مورد دوران ميادين الكتريكي توضيح داديم ، به اشكال زير توجه نماييد !

 

 

همانطور كه از شكل فوق بر مي‌آيد امتداد بردارهاي حركت جسم و بردارهاي دوران مركز گرانش ، بر هم منطبق و هم سو شده‌اند و در اين حال بخصوص ، اجسام به مركز جاذبه سقوط نكرده و همواره به دور مركز جاذبه خواهند چرخيد ، زيرا امتداد نيروي جاذبه از مركز خارج و خطوط ميدان گرانش تبديل به كمانهاي دايره‌اي و بي‌نهايت شده است كه اجسام هر چه قدر در آنها حركت كنند در نهايت به مركز جاذبه نخواهند رسيد ، در واقع مي‌توانيم چنين استنباط كنيم كه فضا - زمان پيرامون مراكز جاذبه انحنا پيدا نمي‌كند ، بلكه اين خطوط يا بردارهاي ميدان گرانش است كه پيرامون مراكز جاذبه دوار ( در حال چرخش ) انحنا مي‌يابند و بعد از خم شدن تقريبا به دايره يا كره تبديل ميشوند . مكانيك كلاسيك  چنين استنباط ميكند كه براي اينكه يك جسم پيرامون مركز جاذبه به چرخش هميشگي در آيد ، مي‌بايست نيروي گريز از مركز ( جانب مركز ) آن برابر نيروي جاذبه مركز گرانش وارد بر آن شده و به شرايط بي وزني برسد و از اين رو شعاع چرخش و سرعت دوران ( زاويه‌اي ) جسم يا سرعت خطي آن محاسبه ميشود ، يعني معادلات زير :

ولي در اين حالت بخصوص فعلا ميتوانيم چنين فرض كنيم كه اجسام وارد كانالهاي گرانشي دايره‌اي شكل ميشوند ، كه تا حركت بي‌نهايت خود به مركز جاذبه نخواهند رسيد و از لحاظ قوانين فيزيكي چنين استنباط خواهند كرد كه بر روي خطوط مستقيم در حال حركت هستند و هر چه فاصله آنها از مركز افزايش يابد ، در نواحي حاشيه‌اي كهكشان با سرعت دور از انتظار مواجه خواهيم شد .

 

اما موضوع مهم مطرح شده براي كيهان شناسان !

 

" اگر كاملترين شناختي را كه اكنون نسبت به نيروي گرانش داريم ، براي تبيين چگونگي چرخش كهكشانها به كار بگيريم با مسئله عجيبي مواجه خواهيم شد ، كهكشانها با چنان سرعتي در حال چرخشند كه بايد تا كنون مضمحل مي‌شدند به عبارت ديگر در كهكشانها آنقدر جرم وجود ندارد كه آنها را با سرعتي كه اكنون مشاهده ميكنيم به چرخش درآورد . ( ورا روبين ) اختر شناس موسسه كارنگي واشينگتن ، اولين كسي بود كه در دهه 1970 به اين مسئله عجيب و ناشناخته پي برد ، بهترين عكس‌العمل فيزيكدانان براي حل اين مسئله اين بود كه فرض كنند ماده بيشتري در فضاي درون كهكشانها وجود دارد ، ماده‌اي كه براي ما غير قابل مشاهده است اما مشكل اساسي در اينجاست كه تا كنون هيچ كس نتوانسته در مورد چيستي اين ماده توضيح قابل قبولي ارائه دهد . در واقع بايد گفت كه مسئله ماده تاريك شكافي اساسي را در دانش امروز بشر ايجاد كرده است . مشاهدات اختر شناسان حاكي از آن است كه ماده تاريك بايد حدود 90 درصد كل جرم جهان را تشكيل دهد و اين مسئله وحشتناكي است كه ما از ماهيت اين 90 درصد جرم جهان هيچ چيز ندانيم . "

اولا ، همانطور كه قبلا گفتيم ماده تاريك منشاء پيدايش ماده و پاد ماده و بهتر است بگوييم هيدروژن و پاد هيدروژن و .. مي‌باشد و در نهايت ماده تاريك با ادغام نوترونها در داخل سياه‌چاله‌ها پديدار خواهد شد ( مراجعه شود به واكنش هسته‌اي از نوع چهارم ) . دوما ما نبايد در مورد مراكز گرانشي دوار ( در حال چرخش ) به نگرش مكانيك كلاسيك و ... برگرديم ، براي اينكه در قوانين مكانيك كلاسيك چنين بيان ميشود كه اجرامي كه حول مركز گرانشي در حال چرخش هستند ، داراي نيروي گريز از مركز ( جانب مركز ) بوده كه اگر اين نيرو بيشتر از نيروي جاذبه ميدان وارد بر آنها باشد ، اجرام به طرف بيرون پرتاب خواهند شد و با يك چنين تصور و انديشه‌اي  ، نيروي گرانشي به آن مقدار در هسته كهكشان رويت نمي‌شود كه برابر نيروي گريز از مركز ستارگان باشد و مانع از پرتاب آنها به طرف خارج از كهكشان شود ، پس اجرامي در داخل يا بيرون كهكشان بايد جبران اين كمبود را بكنند تا قوانين مكانيك كلاسيك در مورد كهكشانها جاري شود و اين ماده تاريك بايد خاصيت چسبي شكل هم داشته باشد تا اجرام داخل كهكشان را به هم پيوند دهد و مانع از گسيختگي آنها از همديگر شود . در حقيقت نيازي به اين مقدار جرم فراوان نيست ، براي اينكه با دوران ميادين گرانشي ، خطوط ميدان گرانش از خط مستقيم به دايره بسته و كره تبديل شده و مشكل بردارها و نيروهاي  رو به بيرون و رو به داخل ( نيروي جاذبه و گريز از مركز ) تا حد قابل قبولي مرتفع ميشوند و از ديد قوانين واقعي حاكم بر ستارگان ، چنين استنباط ميشود كه آنها در امتداد خط راست در حال حركت هستند و از اين رو نسبيت در مورد انحناي فضا - زمان ، نظر جامعي نداده است و ما نمي‌توانيم با قوانين نسبيت نيز چرخش ستارگان در داخل يك سيستم كهكشاني را توجيه نماييم ، براي اينكه انحناي فضا - زمان موجود ، البته در صورت وجود به مراتب بيشتر از انحناي فضا - زمان پيش بيني شده از جرم هسته كهكشانها ميباشد ، و در نهايت مجبور به اعمال مقادير بسياري زيادي از جرم ، آن هم از نوع  مجهول جهت برطرف كردن كمبود نيروي گرانش يا انحناي فضا - زمان هستيم و اين در حالي است كه درك و قبول انحناي فضا - زمان بسيار مشكل است ، ولي درك و فهم انحناي بردار و نيروي گرانش براي همگان بسيار سهل و آسان به نظر ميرسد ، پس اينك ميتوانيم قبول كنيم كه بردار گرانش در داخل فضا با دوران مركز جاذبه انحنا مي‌يابد و چون تمامي پديده‌ها در عالم نسبي به نظر ميرسند ، انحنا را بايد نسبت به چيزي اندازه گيري كنيم كه آن مستقيم و راست باشد و اين ايده‌آل است كه ما انحناي ميادين گرانشي را نسبت به خود فضا اندازه گيري كنيم و در نهايت اينكه ستارگان مجبور هستند در اين مسير انحنا يافته گرانشي حركت كنند و نمي‌توانند از آن خارج شوند و اگر ماده تاريكي هم درون يا بيرون كهكشان وجود داشته باشد ، به هر حال همانند ستارگان به چرخش در خواهد آمد و اصولا هر چيزي كه در حالت نرمال از خارج وارد كهكشان شود مجبور به هماهنگي با چرخش كهكشان است مگر اينكه نيروي مخالف چرخش كهكشان داشته باشد . در جايي كه روابط و معادلات رياضي و فيزيكي شناخته شده توسط ما نتوانند پديده‌ها را توجيه كنند ، هندسه حتما به كمك ما مي‌آيد . دوران ميادين گرانشي چيزي همانند گرد باد بسيار قوي است كه علي‌رغم اينكه همه چيز را به كام خود مي‌كشد ولي باعث چرخش آنها پيرامون مركز خود نيز ميشود . 

 

 

دو عكس بالايي لحظاتي از گردباد مهيب كاترينا را نشان ميدهند كه خسارات بسيار سنگيني به بار آورد ، تشابهي كه مابين ساختار فيزيكي اين گردباد و كهكشانهاي مارپيچي موجود در عالم ديده ميشود ، حاكي از اين مسئله است كه نيروي دوران هسته كهكشانهاي موجود در عالم شايد قادر باشد چندين برابر جرم فعلي از ستارگان و گازهاي موجود را در خود جاي داده و آنها را پيرامون خود به گردش درآورد و با سرعت‌هاي بسيار بالا در كيهان حركت كند براي اينكه اين گردبادهاي زميني قدرت غير قابل تصوري دارند كه نياز به توضيح ندارد ، چه برسد به نيروي كهكشانهاي مارپيچي و منظور كردن جرم ناشناخته‌اي براي توجيه قدرت گرانشي فوق‌العاده زياد كهكشانها ، كمي دور از ذهن به نظر ميرسد . 

قدر مسلم  در زمان برسي و تحقيق در مورد نيروي گرانشي داخل كهكشانها ، ميبايست پديده دوران ميادين گرانشي را مد نظر داشته باشيم ، چرا كه به نوعي از طوفانهاي فوق‌العاده شديد گرانشي سرو كار داريم كه براي ما ناشناخته است و در نهايت ميبايست تاثير آن را بر كل ميدان گرانش منظور كنيم كه صد البته برسي اين پديده با قوانين مكانيك كلاسيك و ... كمي دشوار به نظر ميرسد . البته جهت شناخت كامل تاثيرات اين پديده نياز به تجهيزات پيشرفته‌اي داريم ، ولي بعد از مشخص شدن اين تاثيرات ، توجيه بسياري از پديده‌هاي فيزيكي كه به نوعي با گرانش سر و كار دارند سهل و آسان خواهد بود و نيازي به نظريه پردازي نخواهيم داشت و با توجه به ضعيف بودن ميدان گرانشي نسبت به ميدان الكتريكي و عدم دست رسي آسان به محيطي تقريبا خالي از اثرات گرانشي خارجي ، بهتر است اين تاثيرات را از دوران ميادين الكتريكي بر روي سطح سياره زمين شروع كرد ، چرا كه براي دوران ميادين گرانشي نيز نتايج مشابهي پيش بيني ميشود . و ما هرگز اين دو موضوع بسيار مهم را نبايد فراموش كنيم و آن اينكه 1- اگر طبق نظر كيهان شناسان 90 درصد كهكشان را ميبايست ماده تاريك تشكيل داده باشد تا نيروي گرانش آن مانع اضمحلال كهكشان شود ، پس اين ماده تاريك طبق اين نظريه ميبايست نيروي گرانشي قوي داشته باشد و به دنبال آن اين ماده ميبايست همانند گازهاي داخل ستارگان تجمع يافته و اجرامي را در آسمان تشكيل دهد و همچنين اين ماده مي‌بايست با ستارگان و سيارات ( ماده باريوني ) نيز اتحاد و تجمعي بر قرار كند كه اينچنين چيزي در عالم مشهود نيست ، پس نظريه ارايه شده به هيچ وجه نمي‌تواند معتبر باشد و صرفا يك خطا در محاسبات نجومي است 2- اين ماده تاريك خود مجبور است همانند ستارگان در كهكشان چرخش داشته باشد و چون گرانش دارد حتما جرم هم خواهد داشت و اين مسئله چرخش ماده پر جرم در كهكشان همراه و با سرعت ستارگان ، مشكل مضاعفي افزون بر مشكل قبلي به وجود خواهد آورد كه مجبوريم تا بي‌نهايت براي يك كهكشان جرم و گرانش منظور كنيم .

 

چه عاملي باعث خميدگي و انحناي نور ميشود ؟

طبق دانسته‌هاي فعلي " / اگر نور ستاره‌ بسيار دوري از نزديكي هاله ماده تاريك عبور كند ، نور خميده مي‌شود . ماده تاريك همچنين  گاهي اوقات بصورت يك عدسي گرانشي بزرگ عمل ميكند و باعث ميشود كه  يك ستاره درخشنده‌تر از وضع طبيعي  خود ظاهر شود . به اين طريق با مشاهده ستارگان كم  نور كه  ناگهان درخشنده‌تر ميشوند ، ميتوان به  وجود ماده  تاريك  پي‌برد . اندازه گيري ميزان  خميدگي نور ، ميتواند بعنوان روشي براي محاسبه وزن كهكشانها و وزن ماده تاريك بكار رود ، كه  رصدها نشان ميدهند كه اين خميدگي‌ها بسيار بيشتر از وزن كهكشانهاست و 90 درصد خميدگي‌ها ناشي از وجود ماده تاريك است . "

اينك ما به جرات مي‌توانيم بگوييم كه نه ماده تاريك و نه انحناي فضا - زمان ، هيچ كدام علت اصلي خميدگي و انحناي نور در فضا نمي‌تواند باشد ، براي اينكه ماده تاريك جاذب نور است و به همين دليل اساسي رويت نمي‌شود و علت اصلي انحناي نور در فضا ، انحناي ميادين گرانشي به علت دوران مراكز گرانش ( اجرام ) است زيرا اين ميادين به اندازه‌ لازم قدرت براي چرخاندن و نگه داشتن ستارگان را داشته ، پس ميتوانند براي مسير حركت نور نيز خميدگي و انحراف ايجاد كنند و اصولا چون نسبيت خميدگي را صرفا به فضا - زمان به علت حضور جرم منسوب كرده است و از  پديده دوران جرم يا بهتر است بگوييم دوران ميدان گرانش غافل شده است ، از اين رو كيهان شناسان مجبور به اعمال مقادير افزون بر نياز جرم در عالم و كهكشان براي توجيه اندازه خميدگي نور ميشوند كه وجود خارجي هم ندارد . در واقع اين جرم مجهول به علت نقص در معادلات فيزيكي موجود به دست مي‌آيد كه بزرگترين خطاي بشر در محاسبات فيزيك كلاسيك و فيزيك مدرن محسوب ميشود ، البته تا به امروز آنهم رقمي معادل 90 درصد مقدار واقعي ،  به هر حال اين جرم بيش از اندازه آنگونه كه كيهان شناسان محاسبه كرده‌اند وجود خارجي ندارد و صرفا يك تصور و ذهنيت است ، آنهم براي اينكه قوانين مكانيك كلاسيك و نسبيت بر عالم حاكم بمانند و از اين موضوع كه شايد اين قوانين مطرح شده جهان شمول نباشند غفلت شده است ، اگر ميزان ماده تاريك در عالم به اين مقدار هم باشد ، حضور آن در ماهيت و مكان ديگري از عالم خواهد بود كه ما انتظار آن را نداريم .  نور در هنگام عبور تحت تاثير كانالهاي گرانشي ، خميده و منحرف ميشود ، چرا كه استنباط اوليه اين است كه امواج الكترومغناطيس و گرانشي ماهيت و منشاء واحدي دارند و انحناي نور ربطي به نظريه انحناي فضا - زمان ندارد ، براي اينكه نسبيت چيزي به نام گرانش را قبول ندارد و معتقد است كه حضور جرم در فضا باعث انحناي فضا - زمان ميشود و اين انحناي فضا - زمان است كه اجرام و نور را به طرف خود مي‌كشد . امواج الكترومغناطيسي و ميدان گرانش قابليت تبديل شدن به يكديگر را دارند و ميتوانند بر هم تاثير گذار هم باشند و اصولا در قوانين نسبيت نمي‌توان انحناي ميادين گرانش را در فضا اعمال كرد ، براي اينكه فضا - زمان قبلا توسط حضور جرم انحنا يافته است ، يعني از ديدگاه نظريه نسبيت ، همانند ديدگاه مكانيك كلاسيك ، دوران جرم بر ميدان گرانش يا بهتر است بگوييم در انحناي فضا - زمان بي‌تاثير است ، براي اينكه سرعت دوران ( زاويه‌اي ) جرم يا مركز گرانش در تمامي معادلات ارايه شده توسط مكانيك كلاسيك و نسبيت ، مطرح و درج نشده است ، حتي معادله مقدار انحناي نور توسط جرم در نسبيت ، كه اين مسئله از نقاط ضعف قوانين فيزيك كلاسيك و فيزيك مدرن و در كل اندوخته فعلي بشر از علم فيزيك است ، و مسلما يك مركز ثابت گرانشي با يك مركز گرانشي دوار از لحاظ خواص فيزيكي ميتواند بسيار متفاوت باشد كه چنين پيش بيني ميشود كه يك ميدان گرانشي دوار ميتواند بيشتر از يك ميدان گرانشي تقريبا ثابت بر مسير نور تاثير گذار باشد و خواص بسيار جالبي از خود نشان دهد كه در آينده در مورد آن مطالبي ارايه خواهيم كرد . انحناي ميادين گرانشي از نظر هندسي خيلي توجيه پذيرتر از انحناي فضا - زمان در نسبيت است به اشكال زير توجه نماييد .

 

 

شكل سمت چپ انحناي خطي يك ميدان گرانشي را نشان ميدهد و شكل سمت راست انحناي كروي همان ميدان را نشان ميدهد كه از مقاطع و زواياي مختلف برش خورده است . اين در حالي است كه نسبيت شكل زير را براي انحناي فضا - زمان ارايه كرده است كه سطحي و دو بعدي به نظر ميرسد و اين در صورتي است كه فضا سه بعدي بوده و اصولا انحناي فضا - زمان قابليت رسم هندسي را ندارد ، بلكه پديده‌اي است كه مي‌بايست در ذهن تجسم و شبيه سازي شود ، در نتيجه توجيه هندسي خوبي هم نخواهد داشت .

 

 

به طور مثال اگر پرتو شعاع نور بر روي سطح افقي حركت كند ميتوان با شكل فوق انحراف آن را در جوار يك جرم توجيه نمود ولي اگر پرتو نور زير سطح افقي حركت كند يا به حالت عمودي بر جرم بتابد با شكل فوق نمي توان انحراف آن را توجيه نمود . ولي با اشكال ارايه شده مبني بر انحراف خطي و كروي ميدان گرانشي ، انحراف نور را تحت هر زاويه‌اي ميتوان توجيه كرد . يك سوال بسيار مهم كه مي‌توانيم در نظريه نسبيت مطرح كنيم اين است كه اگر ميدان گرانش يك جرم ، انحناي فضا - زمان حاصل آن در فضاي پيرامون است ، پس ميدان الكتريكي و يا الكترومغناطيسي حاصل از يك جسم باردار ساكن و يا در حال دوران در فضاي پيرامون چه خواهد بود ؟

سخن آخر اينكه اطلاعات ما در مورد ماهيت ماده تاريك و مقدار آن و حتي مكان حضور آن درست به نظر نمي‌رسد ، ولي قدر مسلم بيشتر از اينكه گرانش بر ماده تاريك تاثير گذار باشد يا ماده تاريك از خود خواص گرانشي نشان دهد ، امواج الكترومغناطيس با ماده تاريك برهمكنش قوي دارند و از اين رو ماده تاريك غير قابل رويت به نظر ميرسد مگر اينكه مابين منبع نور و ديد ناظر قرار گيرد و سايه آن آشكار شود كه در اين وضعيت ، ماده تاريك ميبايست از غلظت بالايي در فضا برخوردار باشد كه در غلظت پايين ، فقط پديده انحراف مشهود خواهد بود .

   

محمدرضا طباطبايي    19/6/86 

http://www.ki2100.com

 

الحاقي مورخه 7/3/87

ميدان گرانش حجمي ، سطحي و خطي :

نيوتن فرض كرد كه نيروي گرانش زمين ، بر سطح كره‌اي بزرگ و در حال انبساط در همه جهات پراكنده است . بنابراين مساحت كره S كه شعاع آن r باشد ، برابر است با :

S=4πr²

يعني همان نيرويي كه موجب سقوط سيب به طرف زمين مي‌‌شود ، بر ماه نيز اعمال مي‌گردد . وي فرض كرد نيروي گرانش با عكس مجذور فاصله بين دو جسم متناسب است يعني :

F≈1/r²

اين تناسب به اين معني است كه اگر شعاع يك كره را دو برابر كنيم ، مساحت آن چهار برابر خواهد شد . پس اگر فاصله ما از مركز زمين دو برابر شود نيروي گرانشي مابين ما و زمين به يك چهارم حالت قبل كاهش پيدا خواهد كرد .

آنگاه نيوتن نتيجه گرفت كه نيروي گرانش ميان هر دو جسم موجود در جهان ؛ مستقيما متناسب با حاصل ضرب جرم‌هاي آنها است . سپس وي با وارد كردن يك ضريب ثابت ، تناسب را به تساوي تبديل كرد و قانون جهاني گرانش را به صورت زير ارايه داد :

F=Gm1m2/R²

كه در آن m1 و m2 به ترتيب جرم دو جسم ، R فاصله مركز دو جسم و G ثابت جهاني گرانش نيوتن است . لازم به ياد آوري است نيوتن فرض كرد ، جرم اجسامي كه به يكديگر نيروي گرانش وارد مي‌كنند در مركز آنها متمركز شده و از اين نظر مانند دو ذره عمل مي‌كنند .

ولي همانطور كه توضيح داده شد با مشاهده ساختار فيزيكي كهكشانها و سياه‌چاله‌هاي دوار ، چنين مشخص ميشود كه كليه اجرام پيرامون آنها ، تقريبا تمايل دارند تا بر روي سطح ( ديسك ) قرار گيرند نه سطح كره‌اي فرضي نيوتن ، كه مشاهدات نشان داده است مركز اين سطح يا ديسك ، هسته كهكشان و يا جرم نوتروني است و علت اين پديده دوران ميادين گرانشي است . به تصاوير زير توجه نماييد :

 

 

 

در واقع اين قانون گرانش نيوتن براي اجرامي با سرعت زاويه‌اي پايين ، مثل خورشيد و يا سياره زمين صادق است ، ولي چنين به نظر ميرسد كه نيرو و ميدان گرانشي يك جرم سنگين با سرعت زاويه‌اي نسبتا زياد ، از سطح يا حجم كروي به سطح يا محيط دايره‌اي تغيير شكل پيدا مي‌كند .

 

 

قبل از هر چيز ميبايست در مورد دو كسر m³/m² و m²/m توضيحاتي ارايه نمود . همانطور كه ميدانيم منظور از  m متر ، m² متر مربع و m³ متر مكعب است . حاصل عمل  m³/m² و m²/m بينهايت است براي اينكه در يك متر مربع ميتوان بينهايت خط به طول يك متر در نظر گرفت و همچنين در يك متر مكعب ميتوان بينهايت صفحه يك متر مربعي در نظر گرفت . در واقع اين كسرها بيشتر از اينكه مفهوم جبري داشته باشند و بتوان آنها را از حالت كسري خارج نمود ، مفهوم هندسي دارند و به بينهايت ميل مي‌كنند . از اين رو ما به اين نتيجه كلي ميرسيم كه اگر اجسام سنگيني همچون هسته كهكشانها و يا ستارگان نوتروني با سرعت زاويه‌اي بالايي دوران داشته باشند ، ميدان گرانشي آنها از حجم و سطح كروي به صفحه مسطح و خطوط دايره وار تغيير يافته ( يعني دوران ميادين گرانشي ) و شدت ميدان گرانشي شكل گرفته بر روي ديسك تشكيل شده ، فوق‌العاده افزايش مي‌يابد و اجرام پيرامون اين اجرام ميبايست با سرعت بيشتري به چرخند تا به طرف مركز گرانش جذب و سقوط نكنند . از اين رو قوانين گرانش نيوتني و حتي انحناي فضا - زمان نسبيت ، مفهوم و اعتبار خود را از دست مي‌دهند و نمي‌توانند اين پديده را توجيه كنند و اعمال ماده تاريك براي توجيه اين گرانش بيش از انتظار از ديدگاه فيزيك كلاسيك و مدرن ، بي مورد و غير ضروري است و هيچ نيازي نيست كه براي پايدار ماندن و حفاظت از اين قوانين ، جرم بسيار زياد آن هم از نوع مجهول اعمال كنيم .

 

 

در نمودار حجمي فوق ، كره سبز رنگ ميدان گرانش كهكشان راه شيري بدون دوران هسته را نشان ميدهد . استوانه آبي رنگ ( ديسك ) منطقه و حجمي است كه تقريبا تمامي اين ميدان گرانش به علت دوران هسته در آن تراكم پيدا نموده است و با توجه به شدت ميدان اندازه گيري شده بر روي مناطقي از اين ديسك ، طبق معادلات مكانيك كلاسيك و نسبيت ، كره قرمز رنگ براي اندازه گرانش كهكشان راه شيري پيشنهاد شده است ، كه مقدار گرانش آن 10 برابر جرم رويت شده در  كهكشان است ، يعني 90 در صد خطا در محاسبات روز دنياي فيزيك ما انسانها . در واقع ميتوانيم به اين نتيجه كلي برسيم كه اگر سرعت خطي اجرام موجود در هسته كهكشان حول مركز ، به يك سوم سرعت نور برسد ، شدت ميدان گرانش در روي ديسك ايجاد شده 10 برابر خواهد شد ، پديده‌اي است كه مشاهده ميشود و پيدا كردن رابطه رياضي آن در آينده امكان پذير خواهد بود .

 و نكته مهم اينجاست كه با افزايش مقدار R ، حاصل كسر 4R/3 و عبارت 2R نيز افزايش پيدا مي‌كند . يعني نمودار زير :

 

 

 

 

ولي اين افزايش مقدار R تا اندازه‌اي ميتواند ادامه داشته باشد و بعد از مسافتي وارونگي ميدان گرانشي روي داده و شتاب گرانشي ، تبديل به شتاب گرانشي منفي ميشود . يعني همان چيزي كه باعث انبساط شتابدار كيهان ميشود و از اين روز جهت توجيه انبساط عالم نيازي به نظريه انفجار بزرگ نداريم .  هر جسم سنگين دوار در فاصله‌اي از خود اين ميدان ضد گرانش را پديدار و توليد مي‌كند كه اگر اينچنين نبود كيهان خيلي وقت پيش در هم فرو رفته و منهدم ميشد .  اين همان چيزي است كه انرژي تاريك نام گرفته است و تا به امروز از ماهيت آن بي اطلاع بوده‌ايم . لازم به توضيح است كه از زمان نيوتن برخي از فيزيكدانان اعتقاد داشتند كه در مقابل گرانش كه يك نيروي جاذبه است و مي‌بايست موجب فرو ريزش جهان شود ، يك نيروي دافعه وجود دارد كه مانع درهم ريختن جهان مي‌شود و جهان پايدار باقي مي‌ماند . در هر صورت نه مخالفين جهان پايدار براي ادعاي خود دليل داشتند و نه طرفداران آن مي‌توانستند آنرا اثبات كنند . اين نيروي دافعه‌اي گرانشي ، برون كهكشاني ميباشد و مربوط به داخل كهكشان نمي‌شود . خود نيوتن در اواخر زندگي خود متوجه نقص قانون گرانش خود شده بود ، براي اينكه برد اين نيروي گرانش در اين قانون بينهايت بوده و تجميع اين نيروها در نهايت براي كيهان مشكل ساز خواهد شد .    

ما بايد به ياد داشته باشيم كه شكل ميدان گرانشي در پيرامون يك جرم دوار ( با سرعت زاويه‌اي ) ، يكسان و همگن توسعه نمي‌يابد ، بلكه چيزي شبيه به تصوير زير است .

 

 

منطقه آبي رنگ گرانش كروي ، منطقه سبز رنگ گرانش بيضوي ، منطقه زرد رنگ گرانش در روي ديسك و منطقه قرمز رنگ گرانش منفي را نشان مي‌دهد كه البته اين ميدان گرانش منفي تا بينهايت ادامه يافته و باعث انبساط شتاب دار كيهان ميشود .

 

الحاقي مورخه 15/11/86

با فرض اينكه يك ستاره ، دوران ( سرعت زاويه‌اي ) ناچيزي داشته باشد ، ممكن است كه سيارات در مسيرهاي ( مدارهاي ) مخالف يكديگر چرخش داشته باشند ، چرخش ماهواره‌ها در جهت مخالف يكديگر به دور سياره زمين دليلي بر اين مدعاست و لازم نيست كه تمامي اين مسيرها ( مدارها ) بر روي يك صفحه ( ديسك ) باشند ، اين مدارها ميتوانند با هم زاويه نيز داشته باشند ، ولي در مورد كهكشانها كه هسته آنها با سرعت خطي تقريبا 3/1 سرعت نور در حال دوران و چرخش است ، ممكن نيست كه ستارگان در مسيرهاي مخالف يكديگر چرخش داشته باشند . براي اينكه ميادين گرانشي هسته كهكشانها در اين وضعيت دوران پيدا كرده و ستارگان مجبورند كه فقط در يك جهت چرخش داشته باشند . اين موضوع و پديده ، دليل قانع كننده‌اي براي اثبات نظريه دوران ميادين گرانشي ميباشد ، چرا كه تمامي ستارگان مجبورند در روي ديسك چرخش داشته باشند و ممكن نيست كه مدار چرخش آنها با يكديگر زاويه‌اي را تشكيل دهد .

نظريه فعلي در مورد ماده تاريك ابهام آور و متناقض ميباشد ،  نظريه فعلي مي‌گويد كه ماده تاريك هيچ برهمكنشي با نور ندارد ، يعني ماده تاريك نه ميتواند نور را منعكس كند و نه آن را جذب كند ، يعني نسبت به نور كاملا خنثي است ، ولي با اين توصيف مدعي ميشود كه ماده تاريك به واسطه داشتن جرم زياد در كيهان ، ميتواند نور را منحرف و خم كند و انحراف نور مشاهده شده در بعضي از مناطق كيهان را مربوط به ماده تاريك مي‌كند و حال اين سوال مطرح ميشود كه آيا اين انحراف خود برهمكنش محسوب نمي‌شود ؟  در واقع يكي از فلسفه‌هاي وجودي خود ماده تاريك بر پايه برهمكنش آن با نور استوار شده است كه با توصيف آن در تضاد است . طبق نظريه نسبيت ، اجرام ميتوانند نور را از مسير خود منحرف كنند و اين انحراف در نهايت ميتواند منجر به جذب هم شود ، همانند سياه چاله‌ها  و اصولا عبارات جذب و انحراف يك مفهوم را ميرسانند ، يعني برهمكنش يا تاثيرات متقابل . ما نبايد اين موضوع را فراموش كنيم كه گرانش با امواج الكترومغناطيس برهمكنش دارد و اين پديده  ثابت شده است و چون براي ماده تاريك جرم قائل شده‌اند ، پس اجبارا ماده تاريك با نور برهمكنش خواهد داشت .  در حقيقت عكس گرفته شده توسط تلسكوپ هابل كه يك ابزار اپتيكي است بيانگر اين موضوع ميباشد كه اين ماده تاريك با نور برهمكنش دارد ، كه اگر نداشت يك ابزار اپتيكي مانند تلسكوپ هابل هرگز توانايي شناسايي آن را نداشت . و اما در مورد ديدن ، ميتوان براي آن دو تعريف ارايه داد 1 - رويت و مشاهده كه علت آن اين است كه يك جسم بايد يا خود مولد نور باشد و يا اينكه نور تابيده شده را منعكس كند 2- شناسايي و رديابي به علت جذب نور ، يعني جسم نسبت به محيط خود تاريك ، تيره و سياه‌تر ديده ميشود .

در نهايت عكس گرفته شده توسط تلسكوپ هابل و مفاهيم خود نظريات فعلي ، بيانگر اين موضوع و واقعيت است كه ماده تاريك با نور برهمكنش دارد و اين برهمكنش از نوع جذبي و انحرافي است و نه از نوع انعكاسي و اين موضوع هم غير قابل انكار و رد ميباشد ، از اين رو نظريه فعلي در مورد ماده تاريك ناقص ، ناكار‌آمد و غير قابل اطمينان بوده و به همين دليل مهم نظريه درست اين است كه چون اين ماده تاريك با نور برهمكنش دارد و اين برهمكنش از نوع جذبي است اين ماده تاريك ميتواند نور قوي را جذب كند و همواره نسبت به محيط تيره‌تر ديده شود و سياه به نظر برسد ، جنس لكه‌هاي خورشيدي از جنس ماده تاريك است ، براي اينكه فقط ماده تاريك توانايي انجام اين عمل را در اين برد حرارت دارد .

 

برهمكنش نور با ماده تاريك از نوع گرانشي است يا الكترومغناطيسي ؟

به معادلات زير توجه نماييد :

Ep انرژي فوتون طبق معادله پلانگ
h ثابت پلانگ
v فركانس طيف نور
E انرژي طبق رابطه هم ارزي جرم و انرژي نسبيت
M جرم
C سرعت نور
m جرم فوتون
P تكانه فوتون
v سرعت كه سرعت خطي فوتون ( نور ) جايگزين آن ميشود
W وزن فوتون در ميدان گرانشي
g شتاب گرانشي

اصولا چون در فيزيك مدرن فوتون جرم و تكانه و .. دارد در ميدان گرانش منحرف ميشود كه اين موضوع بيانگر اين مطلب مهم است كه گرانش با امواج الكترومغناطيسي برهمگنش دارد و اصولا چنين تصور ميشود كه اين دو تحت شرايطي ميتوانند به يك ديگر تبديل شوند و ماهيت و منشاء واحدي دارند ، كه يكي از اهداف كلي نظريه وحدت نيروها رسيدن به اثبات اين موضوع كلي است ، يعني معادلاتي وجود دارد كه ميتواند گرانش را به موج الكترومغناطيس تبديل كند و برعكس . اين دو ميدان اگر نسبت به يكديگر برهمكنش نداشتند هرگز بر هم اثر نمي‌كردند .

اينكه ما در حالت كلي دو نوع برهمكنش داشته باشيم 1 - الكترومغناطيسي 2- گرانشي ، بحثي است كه بيشتر در فيزيك كلاسيك مطرح شده است . در فيزيك مدرن تعريف كلي برهمكنش ، تبادل انرژي است و فيزيك مدرن در پديده برهمكنش ، اين تبادل انرژي را مد نظر گرفته و برسي و تحقيق مي‌كند ، و اصولا توجهي به دو مبحث الكترومغناطيس و يا گرانش ندارد ، شايد نگرش روز به ماده تاريك بيشتر از ديد فيزيك كلاسيك باشد تا فيزيك مدرن . همانطور كه ميدانيم انيشتين با رابطه hv=1/2m0v²+hv0 پديده فتوالكتريك را توجيه كرد . يعني هرقدر فركانس نور بيشتر باشد ، فوتون ميتواند انرژي جنبشي بيشتري بر الكترون منتقل كند . دقت كنيد كه اينجا اصلا چيزي به نام برهمكنش الكترومغناطيسي و يا گرانشي مطرح نيست ، بلكه فقط و فقط انتقال انرژي آن هم از نوع جنبشي مطرح است . حرف و كلام خيلي ساده و مختصر اين است كه نور با ماده تاريك برهمكنش دارد و اين دو ميتوانند با هم تبادل انرژي داشته باشند و اين مطلب كه نور با ماده تاريك برهمكنش گرانشي دارد نه الكترومغناطيسي ، مطلبي است كه در فيزيك كلاسيك مطرح ميشود و اصل اين موضوع مطرح شده در فيزيك مدرن نامفهوم و بي معني است ، براي اينكه فيزيك مدرن مفاهيم فيزيك كلاسيك را دگرگون و عوض كرده است . نگرش فيزيك مدرن به پديده فتوالكتريك همانند اين است كه يك توپ گلف با سرعت كافي به توپ فوتبال برخورد كند و آن را به خارج زمين فوتبال پرتاب كند .

لازم به يادآوري است كه چون فيزيكدانان نتوانسته‌اند در نهايت پي به ماهيت اين ماده ببرند نام آن را ماده تاريك ( مجهول ) گذاشته‌اند . در اوايل ارايه اين نظريه ، فيزيكدانان بر اين باور بودند كه چون اين ماده گرانش دارد ميتواند باعث انحناي نور شود . ولي با يافته‌هاي اخير توسط تلسكوپ فضايي هابل به اين نتيجه رسيده‌اند كه ماده تاريك ميتواند نور را متلاطم كند ، همانند سنگي كه درون استخر انداخته باشيم كه اين بيانگر اين موضوع است كه نظريات در مورد ماده تاريك در حال تحول و تغيير است و اما در مورد عكس گرفته شده :

 

 

بايد چنين توضيح داد كه قدرت رسد تلسكوپ هابل ميليونها برابر ديد چشم انسان است و اين ابزار اپتيكي ميتواند كوچكترين تغييرات در نورهاي انتشاري را متوجه شود و در بسياري از موارد براي اينكه اين تغييرات براي ما مشهود و مشخص باشد ، مجبوريم تغييراتي در عكسها اعمال نماييم . در اين رابطه نظر كلي اين است كه بجاي اينكه خاصيت گرانشي به ماده تاريك قائل شويم بايد خاصيت جذب نور به آن بدهيم براي اينكه اين گرانش در نهايت هم براي ماده تاريك و هم براي كيهان مشكل ساز خواهد بود . تلسكوپ فضايي هابل يك ابزار اپتيكي است كه توانسته است ماده تاريك را در ناحيه‌اي از كيهان رد يابي و شناسايي كند كه اين موضوع دال بر اين واقعيت است كه اين ماده تاريك با نور برهمكنش دارد كه اگر نداشت ، تلسكوپ هابل هرگز نمي‌توانست آن را شناسايي كند . عكس ارايه شده توسط تلسكوپ هابل بيانگر جذب نور توسط ماده تاريك است نه انحناي نور توسط ماده تاريك ، كه اگر ماده تاريك با آن چگالي كم ميتوانست اين انحنا را در نور ايجاد كند ، به آن حالت رقيق در فضا شناور نمي‌ماند ، بلكه همانند نوترونها همديگر را بشدت مي‌ربودند و تشكيل يك فوق سياه چاله را ميدادند كه تا به امروز چنين چيزي شناخته نشده است .

 

طبق تعاريف فعلي هر دو گزينه اصلي ماده تاريك يعني نوترينوها ( neutrino ) و ويمپها ( WIMPs  ) داراي سرعتهاي بسيار زيادي هستند !

 در مورد عكس ارايه شده توسط تلسكوپ هابل در مورد ماده تاريك چنين توضيح داده شده است كه " دانشمندان با استفاده از تلسكوپ فضايي هابل ثابت كرده‌اند كه اين حلقه مدتها پيش و بعد از اينكه يك تصادف شديد غول آسا و عظيم بين دو مجموعه كهكشاني رخ داد ، شكل گرفته است "
ولي اين دو خوشه كهكشاني در تصوير فوق رويت نميشوند ، براي اينكه مجموعه كهكشانها مدتها پيش از يكديگر گذر كرده‌اند ، ولي ماده تاريك باقي مانده است كه اين موضوع بيانگر اين واقعيت است كه سرعت حركت ماده تاريك در اين عكس بسيار كمتر از مجموعه كهكشانها و صد البته سحابي‌ها ميباشد . پس اگر ماده تاريك گرانش داشت ، تجمع و تراكم آن تا اين مدت حتمي بود ، حتي خيلي سريع تر از تشكيل ستارگان و ...... و اين عكس ثابت مي‌كند كه ماده تاريك تقريبا ساكن است و اصولا اگر قرار بود ماده تاريك با سرعتي نزديك به سرعت نور حركت كند مسئله انحناي نور توسط آن منتفي ميشد .

 

يكي از دلايل تشكيل لكه‌هاي خورشيدي اينطور توجيه ميشود كه سرعت چرخش خورشيد به دور محورش ، در همه نقاطش يكسان نيست كه باعث پيچش خطوط ميدان مغناطيسي به هم ميشود و الا آخر .... !

اينك اين سوال مطرح ميشود كه اگر يكي از دلايل تشكيل لكه‌هاي خورشيدي اين موضوع باشد ، ما هميشه و همواره بايد شاهد وجود لكه‌هاي خورشيدي باشيم . ولي اين طوري نيست ، براي اينكه پديدار شدن اين لكه‌ها به صورت دوره‌اي ( 10 الي 11 ) ساله است . به گفته نيوتن هر عملي عكس‌العملي دارد ، ما همانطور كه ميتوانيم ادعا كنيم كه ميدانهاي مغناطيسي باعث پديدار شدن لكه‌ها ميشود ، ميتوانيم بگوييم كه پديدار شدن لكه‌ها باعث تشديد ميدان‌ها و طوفانهاي مغناطيسي در خورشيد ميشود . ميتوان تصور كرد كه فعاليت هسته‌اي طبيعي خورشيد همان چرخه كربن است ولي به دلايلي و به صورت دوره‌اي در كنار چرخه كربن ، واكنش ادغام نوترونها و توليد ماده تاريك در خورشيد روي مي‌دهد كه تجمع اين ماده در سطح خورشيد شناسايي ، و همراه با تشديد و آشكار شدن طوفانهاي مغناطيسي خورشيدي است .

 

---

خبر علمي :

 

جهان امروزي  ' زاييده يك جهان قبلي است '
 

سارا كروداس


ممكن است جهاني از "ماده تاريك" به موازات جهان ما وجود داشته باشد  .

تيم مشتركي از دانشمندان آمريكايي و بريتانيايي نظريه تازه‌اي را در مورد تكامل كيهان پيشنهاد كرده است .

اين نظريه مي گويد كه گيتي احتمالا چرخه‌اي را طي مي كند كه "انفجارهاي بزرگ" (Big Bangs) تنها بخشي از آن است و همچنين شامل "ريزش هاي بزرگ" (Big Crunches) نيز مي شود .

اين نظريه نگاه متعارف از كائنات را، كه قدمت آن براساس مشاهدات 12 تا 14 ميليارد سال رقم زده مي شود ، به چالش مي گيرد .

ايده تازه كه در نشريه "ساينس" بازتاب يافته است ممكن است توضيح دهد چرا انبساط جهان در حال شتاب گرفتن است .

پروفسور پل استاينهارت از دانشگاه پرينستون در نيوجرسي كه از آفرينندگان اين نظريه است گفت: " در حال حاضر نگاه متعارف به جهان اين است كه تمام فضا - زمان ، ماده و انرژي در يك نقطه واحد شروع شد و سپس منبسط و سرد شد كه جهان امروزي را پديد آورد ."

"با اين حال، نظريه تازه حاكي است كه يك چرخه پيوسته از جهان‌ها وجود دارد، كه هر دام تكرار ديگري است اما نه دقيقا همانند جهان قبلي."

او مي گويد مي توان به هر جهاني به عنوان فرزند جهان قبلي نگاه كرد .

ثابت كيهاني

ايده تازه بر مطالعات قبلي همين گروه از محققان بنا شده است و مدل كنوني را زير سوال مي برد .

در دهه 1920، زماني كه اينشتين در حال توسعه نظريه نسبيت عام بود ، يك ثابت كيهاني را معرفي كرد تا بتواند ايده خود از جهان ايستا را توضيح دهد .


اينشتين ثابت كيهاني را بزرگترين اشتباه كاري خود خواند

معادلات اينشتين پيش بيني مي كرد كه جهان زير فشار جاذبه خود متلاشي شود، درحالي كه مشاهدات و رصدها به روشني نشان داد جهان در حال انقباض نيست .

ثابت كيهاني اينشتين نمايانگر فشار يا نيرويي ذاتي مرتبط با فضاي آزاد بود، كه در مقابل انقباض ناشي از نيروي جاذبه مقاومت مي كند .

اين مفهوم پس از آنكه رصدها نشان داد جهان در حال انبساط است كنار گذاشته شد و باعث شد اينشتين ثابت كيهاني را " بزرگترين اشتباه زندگي حرفه‌اي " خود توصيف كند .

در سال 1998، صورت تازه‌اي از ثابت كيهاني سر بر آورد و آن زماني بود كه معلوم شد انبساط جهان عملا در حال شتاب گرفتن است .


سوال هاي بي پاسخ


هرچند معرفي مجدد اين ثابت راه تطبيق محاسبات با تئوري را گشود ، اما همچنين سوال‌هايي را پديد آورد داير بر اينكه چيزي در فيزيك هست كه "گم شده" است .

پروفسور نيل توروك، از دانشگاه كمبريج به سايت خبري بي بي سي گفت : "زماني كه قدر اين ثابت كيهاني محاسبه شد ، معلوم شد خيلي كوچكتر از حد انتظار است."

"اينكه چرا اين ثابت اين قدر كوچك است به يكي از بزرگترين سوالات فيزيك بدل شده است ."

"در حال حاضر، تنها توضيحي كه براي آن وجود دارد اين است كه شايد جهان اينگونه كار مي كند ."

اين نظريه بسياري از پرسش‌ها را بي پاسخ مي گذارد اما اكنون پروفسور استاينهارت و توروك نظريه تازه‌اي را براي توضيح علت كوچك بودن ثابت كيهاني پيشنهاد كرده‌اند .

آنها مي گويند كه زمان عملا پيش از انفجار بزرگ شروع شد ، يعني قبل از آن جهان ديگري وجود داشته است .

اين همچنين بدان معني است كه جهان كنوني بسيار كهن تر از حد پذيرفته شده فعلي است .

پروفسور توروك توضيح داد: " در حال حاضر ممكن است يك جهان ديگر از جنس 'ماده تاريك' همزمان با جهان ما وجود داشته باشد كه ما هرگز نمي توانيم با آن تماس برقرار كنيم ."

او مي افزايد : " اين دو جهان در نهايت بر اثر فشار نيروي جاذبه به سوي هم كشيده مي شوند و با هم تصادف مي كنند. اين بدان معني است كه اموري كه الان اتفاق مي افتد به خلق جهاني ديگر در آينده كمك خواهد كرد. "

منبع : سايت فيلتر شده بي بي سي
http://www.bbc.co.uk/persian/science/st ... eory.shtml

 

لازم به توضيح نيست كه منشاء و انگيزه ارايه اين نظريه ، برداشت متداول از وجود ماده تاريك و داشتن خواص گرانشي براي آن است و چون ما مي‌دانيم كه اعمال و در نظر گرفتن مقدار بسيار زيادي از ماده تاريك براي كيهان بي مورد است ، پس اينچنين نظريه‌اي هم درست نخواهد بود . و نكته بسيار مهم در اين نظريه اين است كه مفهوم آن به نقطه ضعف بزرگ در مورد تئوري ماده تاريك اشاره دارد و آن اينكه اگر ماده تاريك خواص گرانشي داشته باشد در نهايت مجبور است تحت نيروي گرانشي با ماده باريوني ( ستارگان و ... ) ادغام و تصادم داشته باشد كه در نهايت منجر به انهدام كيهان خواهد شد ، كه اين اتفاق نيز مي‌بايست مدتها پيش روي مي‌داده است كه روي نداده و در آينده هم روي نخواهد داد ، براي اينكه ماده تاريكي با اين خواص گرانشي وجود خارجي ندارد و صرفا وجود آن از خطا در محاسبات گرانشي ناشي ميشود .

 

 

گردباد كاترينا

 

به عكس فوق دقت كنيد كه موجودي خيلي شبيه به يك كهكشان است و مركز آن خالي خالي است . كيهان شناسان با توجه به قوانين گرانشي شناخته شده فعلي چنين حدس ميزنند كه در مركز كهكشانها ميبايست جرم بسيار زيادي وجود داشته باشد تا كهكشان به تعادل برسد و آن را منسوب به سياه‌چاله‌هاي ابر جرم مي‌كنند كه فعلا رويت يا شناسايي نشده‌اند ، چون مركز كهكشانها به علت وجود توده‌هاي گازي متراكم ، گرد و غبار زياد و حتي تراكم ستارگان قابل رويت نيست . در واقع ميتوان پيش بيني كرد كه قوانين ما در مورد گرانش ناقص است و همانطور كه لحاظ جرم بيش تر از جرم رويت شده براي كيهان بي‌مورد است ، بلكه لحاظ كردن هسته سنگين براي كهكشانها نيز بي‌مورد خواهد بود . ولي آنچه كه مسلم است اينكه سرعت خطي اجرام در نزديك مركز كهكشانها به يك سوم سرعت نور مي‌رسد كه اين پديده باعث دوران و حتي وارونگي ميادين گرانشي شده و ميتواند مكانيك چرخشي كهكشانها حتي سرعت فرار آنها را بدون نياز به لحاظ ماده تاريك و هسته سنگين توجيه كند . سياه چاله ها و اجرام نوتروني وجود دارند ولي سياه چاله هاي ابر جرم كه آنها را در مركز كهكشانها تصور مي‌كنند و آنهم صرفا براي توجيه مكانيك چرخشي آنها با قانون گرانش نيوتني طبق دانسته‌هاي روز ، وجود خارجي ندارند و صرفا تصور هستند . در واقع ما نمي‌توانيم نگرش خود در منظومه شمسي ( خورشيد با جرم بيشتر از 98 % منظومه ) را به كهكشان منتقل كنيم و ادعا كنيم سياه چاله هايي با جرم ميليونها و يا ميلياردها برابر خورشيد در مركز كهكشانها وجود دارند .

 

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/3/23 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

چگونگي پديدار شدن ميدان گرانش منفي [ نيروي ضد جاذبه ، انرژي تاريك ، توجيه حركت شتاب‌دار كهكشانها در كيهان ]

 

 

قانون جهاني گرانش : اگر پرتابه‌اي با سرعت زياد ، از يك ارتفاع نسبتا زياد از سطح سياره‌ زمين در امتداد مماس بر دايره‌اي به مركزيت سياره زمين پرتاب شود ، تحت تاثير گرانش ، مسيري منحني شكل را طي مي‌كند و سرانجام بر روي سطح زمين سقوط خواهد كرد . اگر سرعت پرتابه به اندازه كافي زياد باشد ، مي‌تواند يك دايره كامل را حول زمين طي كند و دور زمين بچرخد يعني شكل زير :

 

 

اينك اگر پرتابه را ثابت فرض كرده و سياره زمين را با همان سرعت زاويه‌اي پرتابه دوران دهيم چه اتفاقي روي ميدهد . مسلما به استناد نظريات نسبيت ، چون قوانين فيزيكي در تمامي دستگاه‌هاي لخت يكسان است ، پس فرقي نمي‌كند كه پرتابه به دور سياره زمين بچرخد يا سياره زمين با همان سرعت زاويه‌اي دوران داشته باشد و پرتابه ثابت بماند ، در هر دو حالت پرتابه به شرايط بي وزني ميرسد و هيچگاه به سطح سياره زمين سقوط نخواهد كرد . اين مدار در شكل فوق به رنگ قرمز مشخص شده است و اگر فاصله پرتابه با سطح سياره زمين كمتر شود ، به مرور زمان پرتابه به سطح سياره زمين سقوط خواهد كرد ، اين منطقه به رنگ صورتي روشن نشان داده شده كه منطقه گرانش مثبت نامگذاري ميشود . و اگر فاصله پرتابه با سطح سياره زمين زيادتر شود ، به مرور زمان پرتابه از سطح سياره زمين دور ( دفع ) خواهد شد ، اين منطقه به رنگ زرد روشن نشان داده ميشود كه منطقه گرانش منفي نامگذاري ميشود . البته ناگفته نماند كه اگر سياره زمين را در حال دوران با سرعت زاويه‌اي پرتابه در نظر بگيريم اين دو منطقه ، شامل تمامي اجرام حاضر خواهد بود و اگر پرتابه را در حال چرخش به دور سياره زمين در نظر بگيريم ، اين دو منطقه فقط شامل پرتابه خواهد شد . حالت ديگري هم وجود دارد يعني سرعت زاويه‌اي پرتابه يا سياره زمين بيشتر از حد لزوم باشد كه در اين صورت پرتابه ابتدا به ساكن از طرف سياره زمين دفع و پرتاب ميشود يعني شكل زير :

 

 

 

توجيه حركت شتابدار كهكشانها در كيهان :

سرعت حركت خطي بعضي از اجرام سماوي در هسته كهكشانها چيزي در حدود يك سوم سرعت نور اندازه‌گيري شده است . در اين وضعيت مي‌توان پيش بيني كرد كه تمامي اجرام خارج از هسته كهكشان در محدوده گرانش مثبت كهكشان بوده و در كناره‌هاي بيروني لبه كهكشان گرانش صفر و در خارج از اين محدوده گرانش منفي ميباشد . يعني تمام كهكشانها در خارج از محدوده گرانش مثبت و صفر خود ، نيروي ضد گرانشي يا گرانش منفي دارند كه به وسيله اين نيرو ميتوانند به حركت و سرعت شتابداري در كيهان دست يابند .  اين همان چيزي است كه انرژي تاريك نام گرفته است و تا به امروز از ماهيت آن بي اطلاع بوده‌ايم . لازم به توضيح است كه از زمان نيوتن برخي از فيزيكدانان اعتقاد داشتند كه در مقابل گرانش كه يك نيروي جاذبه است و مي‌بايست موجب فرو ريزش جهان شود ، يك نيروي دافعه وجود دارد كه مانع درهم ريختن جهان مي‌شود و جهان پايدار باقي مي‌ماند . در هر صورت نه مخالفين جهان پايدار براي ادعاي خود دليل داشتند و نه طرفداران آن مي‌توانستند آنرا اثبات كنند . اين نيروي دافعه‌اي گرانشي ، برون كهكشاني ميباشد و مربوط به داخل كهكشان نمي‌شود .

 

 

البته تصور اين پديده تازه شناخته شده براي ما بسيار دشوار مي‌نمايد ، براي اينكه ما از گرانش توقع نيروي جاذبه داريم و نه دافعه ولي اين پديده نو شناخته را ميتوان هم با قوانين جهاني گرانش و هم با نظريات نسبيت توجيه نمود .

اينك سعي مي‌كنيم با فرموليزه كردن روابط فيزيكي ، ادعاي خود مبني بر وجود ميدان گرانش منفي ( يعني نيروي ضد جاذبه ) را به ثبوت برسانيم :

 

 

 

همانطور كه ميدانيم در معادلات فوق f نيروي جانب مركز ( گريز از مركز ) پرتابه ، m جرم پرتابه ، v سرعت خطي پرتابه ، r شعاع مدار يا فاصله پرتابه از مركز جاذبه ( سياره زمين ) ، F نيروي جاذبه مابين مركز جاذبه زمين و پرتابه ، G ثابت جهاني گرانش ، M جرم مركز گرانش ( سياره زمين ) ميباشد . اينك براي اينكه پرتابه به دور مركز جاذبه چرخش دايمي داشته باشد ، ميبايست F=f شود ، كه در اين رابطه فاصله r قابل محاسبه خواهد بود . اينك پرتابه را ثابت فرض كرده و مركز جاذبه را با همان سرعت زاويه‌اي پرتابه دوران مي‌دهيم . براي پيدا كردن روابط فيزيكي ميبايست به جاي سرعت خطي پرتابه ، سرعت زاويه‌اي مركز جاذبه را وارد معادله نماييم ، همانطور كه ميدانيم :

v=wr

 

كه w همان سرعت زاويه ( راديان بر ثانيه ) ميباشد :

 

 

نكته شگفت انگيز در اين معادلات اين است كه w يا سرعت زاويه‌اي ميتواند هم مثبت و هم منفي باشد ، يعني دوران مركز جاذبه در ديد ناظر يا ناظرين ساعت گرد و يا پاد ساعت گرد باشد . ولي شعاع يا فاصله پرتابه و مركز جاذبه همواره مثبت بوده و كسي نمي‌تواند به استناد اين فرمول‌ها مدعي طول يا بعد منفي در عالمي خيالي ديگر شود ( يعني ضد عالم يا ضد دنيا ، ابعاد منفي و ..... ) . در واقع اين فرمول‌ها وجود سفيد چاله‌ها و امكان ورود به دنياي ديگر را نفي و منتفي مي‌كند .

 

 

طرح يك مسئله فيزيكي بسيار مهم مربوط به اختر فيزيك :

سياه چاله اي ( جرم نوتروني ) داريم به جرم پنج برابر جرم خورشيد ، اگر سرعت زاويه‌اي اين جرم 500 راديان بر ثانيه باشد ، 1- محدوده ميدان گرانش مثبت 2- مرز ميدان گرانش صفر 3- برد ميدان گرانش منفي پيرامون آن را مشخص كنيد ؟

 

 

جواب :

1- محدوده ميدان گرانش مثبت سياه چاله ، كمتر از شعاع 40.682 كيلومتري

2- مرز ميدان گرانش صفر ، مدار  40.682 كيلومتري

3- برد ميدان گرانش منفي ، از  شعاع 40.682 كيلومتري تا بينهايت . در واقع برد ميدان گرانشي اين سياه چاله بينهايت است ولي شتاب گرانشي آن بعد از  شعاع 40.682 كيلومتري منفي خواهد بود . اين شتاب گرانش منفي سياه چاله ميتواند به خود آن شتاب و سرعت ببخشد ، تا به امروز سياه چاله هايي با سرعت 4000 كيلومتر بر ثانيه شناسايي و رديابي شده‌اند .

 

اين مسايل براي اولين بار در علم فيزيك ما حل و فصل ميشوند و اينك ما ميتوانيم به راحتي متوجه سه مسئله مهم شويم .

 

1- چرا تمامي اجرام فعلا به كام سياه چاله ها فرو نمي‌روند ( كشيده نمي‌شوند ) ؟

2- علت اصلي انبساط شتاب دار كيهان چيست ؟

3-  جهت توجيه انبساط عالم هيچ نيازي جهت ارايه و پذيرش نظريه انفجار بزرگ نيست ، براي اينكه اين انبساط به راحتي قابل توجيه است !

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/3/23 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

فلش‌هاي الكترومغناطيس

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2009/3/22 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید

 

 آشنايي با درخش ايريديوم
  

 

 اغلب ما از تعداد زياد ماهواره هايي كه يكي دو ساعت بعد از غروب خورشيد و يا پيش از طلوع آن ديده مي شوند مطلعيم. امروزه از ميان تقريباً 8000 ماهواره در حال گردش به دور زمين تعداد 400 عدد از آنها با چشم غير مسلح قابل رؤيت هستند. شاتل هاي فضايي آمريكا معمولاً پرنورتر (به روشني مشتري در قدر 5/2- ) هستند . اما آنها هميشه در حال گردش نيستند. بسياري از ماهواره هايي كه ديده مي شوند مراحل پاياني مأموريت خود را طي مي كنند. آنها در حال دورانند و در نتيجه درخشندگيشان با تغيير مقطع عرضي قابل رؤيت آنها تغيير مي كند. گهگاهي شاهد درخشندگي هاي پرنورتري هستيم كه حاصل انعكاس نور خورشيد از يك سطح آينه مانند (مثل صفحات خورشيدي يك ماهواره ) است. محاسبات نشان مي دهند كه يك متر مربع از يك سطح آينه اي شده در فاصله 1000 كيلومتر بايد شبيه ستاره اي با قدر 7- به نظر برسد. وقايعي كه بدانها اشاره شد غير قابل پيش بيني هستند زيرا موقعيت دقيق ماهواره و يا صفحات خورشيدي به دلايلي مختلف (امنيتي و غيره) افشا نمي شود. اما اين وضعيت با پرتاب ماهواره هايي توسط شركت ايريديوم كه عمليات آماده سازي آنها در ژوئن سال 1998 به پايان رسيد دگرگون شده است . پس از آنكه اين ماهواره ها درخشش هاي بسيار پرنوري (در حد قدر 8-) در نقاط مختلف آسمان ايجاد كردند، به زودي مورد توجه راصدان آماتور قرار گرفتند

 

 

ارسال به شبکه هاي اجتماعی باکلیک روی ستاره یک امتیازبه این مطلب بده

نوع مطلب:الكترومغناطيس
نوشته شده در 2008/2/18 توسط امیرحسینamir hosseinستوده بیدختیsotoudeh |نظر دهید