منبع

ویکی پدیا

واژه شناسی

اسطرلاب واژه بونانی است که از دوبخش اسطرو به معنای ستاره و دیگری لاب به معنای ترازو و اندازه گیر ساخته شده است.در تاریخ دانش اخترشناسی ان را دستگاهی دانسته اند که با ان می توان جایگاه ستارگان را در هر زمان از روزهای سال دید و پوبش ان را پیگیری شد.برخی دانشوران فارسی زبان ان را ستاره یاب گفته اند.در زبان و ادب پارسی نام های دیگری برای اسطرلاب امده است.جام جم و جام جهان نما که به پیشینه تاریخی نیز وابستگی دارد از ان شمارند.جمشید جم را از نخستین پادشاهان ایرانی است پایه گذار جشن های نوروزی و دارنده جام جهان بین می شناسیم.در زبان دانشی امروز ان را به معنای هماهنگ کننده و ستاره یاب می خوانند.در زبان تازی وضع الکره گفته می شود.

تاریخواره

ساخت اسطرلاب را به بطلمیوس ستاره شناس نامدار سده هایی پیش از زایش مسیح (درود ایزدی بر او و مادر پاکش باد)وابسته کرده اند.گفته اند ابرخس یونانی (هیپارک) که در سده دوم پیش از زایش مسیح میزیسته و دیده وری های اسمانی داشته است.در این ابزار دگرگونی هایی افزوده است.این نواوری ها به افزایش کارایی دستگاه اسطرلاب انجامیده است.در سرزمین دانش پرور و دانشمند خیز میان دو رودان اسطرلاب کاربرد اخترشناسی پیشرفته ای داشته است.در سال های پایانی سده پنجم زایش مسیح فناوری ساخت و کاربرد اسطرلاب در بیزانس به اوج خود رسیده است و پس از ایستایی کوتاهی تا سده های میانی پیوستگی داشته است.از ان زمان تنها یک اسطرلاب در دست است که نوشته های روی ان به زبان یونانی است.انچه روشن است این است که اسطرلاب کهن ترین ابزار دانشی جهان در ستاره شناسی و فناوری زندگی انسان شناخته شده است. در سده دوم مهی و در روزگار فرمانروایی اسلامی اخترشناسان ایرانی و مسلمان با این ابزار ستاره شناسی اشنا شدند.استفاده های بسیاری از ان کردند و بالندگی کاربرد و ساخت ان کوشندگی بالایی بروز دادند.نخستین کسی که در روزگار اسلامی اسطرلاب ساخت و ان را بکار برد ابراهیم بن حبیب فزاری بود.این گزارش تاریخی به نوشته عبدالرحمان صوفی رازی در "صورالکواکب" امده است.کهن ترین نوشتار به زبان فارسی درباره اسطرلاب "روضه المنجمین" از شهمردان فرزند ابی الخیر رازی به تاریخ نگارش 466 مهی به یادگار مانده است.هم چنین امده است پیشینه دار ترین نوشتار در جهان اسلام در این باره کتاب "الجامع فی الاسطرلاب علما و عملا"خوانده شده به نام جابرابن حیان است.ابن مشاط سرقسطی (سده پنجم مهی) این نوشتار را در دیده و ان را بی همانند یافته است.دانشمندان اخترشناس در سده های طلایی(سوم تا نهم مهی) شکوفایی دانش ها در فرمانروایی اسلامی به پیشرفت های بسیاری به ویژه در ستاره شناسی رسیدند.انها هزاران اسطرلاب در ایران و جهان اسلام ساختند و صدها نوشته به زبان فارسی و تازی پرداختند.ایین اسلامی به انگیزه انجام بهنگام کردار های دینی زمینه ساز بالندگی دانش ستاره شناسی کاربردی شد.در سده هفتم مهی در سراسر جهان اسلام از هندوستان تا اسپانیا اسطرلاب را می شناختند و ان را بکار می بردند.هنروران بسیاری در پهنه ایران و اسلام اسطرلاب های کار امد و زیبایی ساختند.از این قلمرو گسترده اسطرلاب به شهر های ونیز و سیسیل در اروپا راه پیدا کرد و شناخته شد.مردم باختر زمین ان را پذیرا شدند و بکار گرفتند.در همین زمان و بعد از ان بسیاری از اسطرلاب ها به بیرون برده شدند و اکنون برخی موزه های باختر زمین (اسپانیا انگلستان ایتالیا) میزبان ناخوانده این ابزار های هنرمندانه و دانشورانه ستاره شناسی هستند.ارزش ویژه این ابزار در تاریخ دانش اخترشناسی از دو دیدگاه بسیار سودمند است:از یک سو اسطرلاب نخستین ابزاری است که به باختر زمین رسیده و از سوی دیگر تنها دستگاهی است که دانشمندان ستاره شناس ایرانی و اسلامی بیشترین شمار نوشته ها را درباره اش نوشته اند.دگرگونی هایی در ان انجام داده اند و برای کاربرد بهتر و هماهنگ با نیاز هایشان ان را بهبود بخشیده اند.

گونه شناسی

گونه های ارزشمند اسطرلاب مسطح خطی و کروی شناخته شده اند.

اسطرلاب مسطح

نخستین کسی که اسطرلاب مسطح را ساخت ابیون بطریق بود که در شهر حران زندگی می کرد.اسطرلاب مسطح دارای دو رویه فلزی است که قطر انها نزدیک 10 تا 25سانتی متر است.یکی از این دو رویه که (صحیفه) نامیده می شود نشانگر زمین است و روی ان خط هایی کشیده شده اند که طول و عرض جغرافیایی افق دیده ور و زاویه جرم های اسمانی را در بالای خط افق نشان می دهند.هر صحیفه را برای عرض جغرافیایی ویژه ای ساخته اند.هم از این رو صحیفه های گوناگونی اماده و فراهم اورده می شد تا در عرض های جغرافیایی گوناگون بکار برده شوند.رویه دیگری که نگاره ویژه ای نیز دارد شبکه یا عنکبوتیه نامیده می شود و بر روی صحیفه قرار می گیرد.شبکه نشان دهنده نگاره ساده ای از اسمان است و روی ان جای ستارگان نورانی با شاخص هایی منحنی وار نشان داده شده است.از این گذشته روی شبکه دایره البروج یعنی گذر گاه سالانه خورشید در اسمان نسبت به ستارگان و منطقه البروج نیز نشان داده می شود.منطقه البروج نگاره دایره ای از اسمان است که دارای دوازده صورت اسمانی است.هر کدام از انها را یک برج می نامند.این چنین در دید می اید که خورشید در زمان یک سال این دایره را می پیماید.اسطرلاب های مسطح خود بیش از بیست گونه خرد دارند:اسطرلاب اسی طبلی/مطبل/سرطانی/مسطن/مبطخ/حلزونی/ثوری/جاموسی/شقایقی/سفرجلی/زورقی و صلیبی. این نام گذاری ها در 9 مورد نخست به نگاره منطقه البروج در رویه عنکبوتیه بستگی دارد.اسطرلاب زورقی نو اوری ابوسعید سجزی (سده چهارم مهی) است.گفتنی است اسطرلاب مسطح همگانی ترین گونه این ابزار ستاره شناسی است.

اسطرلاب خطی

گونه خرد ساده تری از ابزار مسطح است.شرف الدین مظفر طوسی (سده ششم مهی) اسطرلابی به شکل خط کش ساخت که چون کار چندانی از ان بر نمی امد همه گیر نشد.

اسطرلاب کروی

اسطرلاب از اغاز به پیکره کره ساخته می شد.در جهان اسلام نیز افزون بر شناخت اسطرلاب مسطح نخست به اسطرلاب کروی توجه بیشتری نشان داده شد.از جابربن سنان به عنوان نخستین سازنده اسطرلاب کروی در جهان اسلام یاد می شود.فضل بن حاتم نیریزی نوشتاری در برتری اسطرلاب کروی بر گونه مسطح نوشت.برای ساخت و پرداخت اسطرلاب کروی اشنایی با چگونگی نگاره کشیدن فضای سه بعدی بر رویه مسطح بایسته بود.اسانی جابه جایی گونه مسطح به زودی برتری های گونه کروی را در سایه نهاد و خود همه جا پاگیر شد.اسطرلاب کروی در سده نهم مهی بدست مسلمانان ساخته شد.از این گونه ابزار تنها یک نمونه بجای مانده است که در موزه تاریخ دانش اکسفورد انگلستان نگهداری می شود.جنس اسطرلاب ها در زمان هایی پیشین از سفال و چوب بوده است.سپس نمونه هایی فلزی از جنس برنج ساخته شده است.

ساخت و پرداخت اسطرلاب ها

به گمانی درست کهن ترین اسطرلاب بجای مانده از تاریخ 374 مهی دست ساخته دو برادر به نام های احمد و محمد فرزندان ابراهیم در اصفهان است که توانایی بسیار بالای انان را نشان می دهد.این اسطرلاب بی مانند هم اینک در موزه اسمولین اکسفورد نگهداری می شود.بر پایه گذارش تاریخ نگاران دانش در پهنه ابزار شناسی دستگاه های ستاره شناسی از 165 اسطرلاب کهن و بازمانده خاورزمین که به درستی بررسی شده اند 65 نمونه ساخت ایرانیان 42 نمونه از هنروران اسپانیا و شمال افریقا 27 نمونه دست ساز مسلمانان هند 21 ابزار ساخت تازیان 8 نمونه ساخت هندوان و 2 ابزار دست ساز کلمبیان دیده شده است.در این فهرست ایرانیان بر فراز گزارش جای گرفته اند.اسطرلاب های ایرانی کارامدی ابزاری و زیبایی هنری را با هم دارند.تازه ترین و بزرگترین اسطرلاب شناسنامه دار تاریخی ساخته زنده یاد دکتر ابوالفضل نبئی استاد تاریخ پژوهشگر گاهشماری و تاریخ دانش اخترشناسی دانشکده ادبیات و علوم انسانی دانشگاه فردوسی مشهد در بخش ستاره شناسی موزه استان قدس رضوی نگهداری می شود.

منبع

مجله اسمان شب/سال نخست/شماره هفتم/شهریور 1389

اثر دوپلر

در سال 1842 کریستیان یوهان دوپلر گفت که رنگ اجسام نورانی باید در اثر حرکتشان نسبت به ناظر تغییر کند. این پدیده، که پدیده دوپلر نامیده میشود، برای همه امواج درست است. خود دوپلر به کاربرد این اصل در امواج صوتی اشاره کرده است. در سال 1845، بایز بالوت در هلند " با استفاده از یک لوکوموتیو که واگن روبازی شامل چندین ترومپت نواز را حمل میکرد" این پدیده را عملا آزمود.

هرگاه گیرنده‌ای به سمت یک منبع ساکن که از خود موج صوتی می‌فرستد برود، بسامد صوتی که می‌گیرد بیشتر از وقتی است که نسبت به منبع ساکن باشد (شنونده صدا را زیرتر می‌شنود). و اگر از منبع صوت دور شود، موجی را با بسامد کمتر می‌گیرد (شنونده صدا را بم‌تر می‌شنود). اگر منبع موج نیز از گیرنده دور و یا به او نزدیک شود، بسامد صوتی که شنونده می‌شنود نیز به ترتیب کمتر و یا بیشتر می‌شود.

اگر بسامد موج تولید شده در منبع v باشد و سرعت شنونده و منبع به ترتیب v₀ و v_s باشد، بسامد موجی که شنونده می‌شنود، ^'v ، از رابطهٔ زیر به دست خواهد آمد:

در این رابطه سرعت موج در محیط انتشار است. علامت‌های بالایی (+ در صورت و - در مخرج) مربوط به وقتی است که منبع و شنونده به هم نزدیک می‌شوند و علامت‌های پایینی مربوط به وقتی است که منبع و شنونده از هم دور می‌شوند. این رابطه در دستگاهی نوشته شده است که نسبت به محیط انتشار ساکن است.

اگر سرعت منبع یا ناظر در مقایسه با سرعت نور چشم‌پوشیدنی نباشد، باید رابطهٔ نسبیتی دوپلر را به کار برد که به شکل زیر است:

در این رابطه v_r سرعت نسبی منبع و شنونده است.

بارزترین مثال آن حرکت اتومبیل آتش نشانی یا آمبولانس است که از دور با آژیر نزدیک می‌شود و عبور می‌کند و سپس دور می‌شود. وقتی که ماشین(محرک) به ما نزدیک می شود فرکانس دریافتی (در مقایسه با فرکانس گسیل شده از منبع) افزایش می‌یابد یا طول موجی که باید به ما برسد کوتاه تر می شود در نتیجه باید فاصله کمتری را طی کند. در لحظهٔ عبور این فرکانس با فرکانس گسیل شده از منبع برابر می‌شود، وقتی که ماشین دور میشود فرکانس دریافتی با دور شدن ماشین کاهش می‌یابد یا طول موج نت بیشتر شده چون باید فاصله ی بیشتری را طی کند. بدیهی است هر چه ماشین سریعتر حرکت کند تغییر طول موج بیشتر خواهد بود. به بیان ساده‌تر آمبولانسی که به فرد ساکن نزدیک می‌شود ظاهرا دارای آژیر تندتری است و وقتی از وی دور می‌شود دارای آژیر کندتر به نظر می‌رسد.

پویانمایی برای توصیف اثر دوپلر. با حرکت ماشین به سمت چپ، طول موج حاصل از صدای ماشین در سمت چپ کاهش و در سمت راست افزایش می‌یابد.

اثر دوپلر در امواج

اثر دوپلر تغییر در طول موج (و در نتیجه در بسامد) است که می‌تواند از حرکت منبع و یا از حرکت ناظر یا هر دو نشات بگیرد.

این امواج می توانند:

امواج آب (آشفتگی مکانیکی‌ای که مثلا با انداختن یک سکه کوچک در ظرف آب ایجاد می شود، موجی دایره‌ای بوجود می‌آورد که از آن نقطه به اطراف گسیل می‌شود. تعدادی سکه که بطور متوالی در یک نقطه انداخته شوند، یک رشته فیزیک امواج دایره‌ای هم‌‌مرکز ایجاد می‌کنند. اما وقتی چشمه حرکت می‌کند، برای مثال هنگامی که سکه‌ها از دستی رها می‌شوند که بر فراز ظرف حرکت می‌کند، فیزیک امواج دایره‌ای حاصل دیگر هم‌مرکز نیستند.)

فشار_ صوت (خفاش‌ها ، برای اینکه با استفاده از پژواک جای یکدیگر و همچنین جای حشرات و شکار خود را تشخیص دهند، از طریق گسیل فیزیک امواج صوتی بسیار ریزی که معمولا برای گوش انسان قابل شنیدن نیست، به اثر دوپلر وابسته‌اند.)

یا نور باشند.

اثر دوپلر در صوت

وقتی صدای آژیر آمبولانسی را که در حال نزدیک شدن به شماست، می شنوید و توجه می کنید که صدای آن ناگهان پس از دور شدن آمبولانس از شما کم می شود، در واقع اثر دوپلر را تجربه کرده اید.

وقتی منبع صدایی از کنار شما رد می شود، افت قابل توجهی در میزان صدای دریافتی توسط شما وجود خواهد داشت.

تغییرات طول موج در اثر دوپلر

سرعت صوت توسط محیطی که صوت در آن حرکت می کند، تعیین می شود؛ بنابراین برای منبع متحرک نیز همان مقدار را دارد. اما فرکانس و طول موج تغییر می کنند. طول موج برای منبع متحرک با روابط زیر داده می شود:

برای منبع در حال دور شدن، طول موج زیاد می شود:

برای منبع در حال نزدیک شدن، طول موج کم می شود:

اثر دوپلر در نور

یک سیستم متشکل از منبع نور و ناظر را در نظر بگیرید، جهت مثبت را از ناظر به سمت منبع در نظر بگیرید. بنابراین اگر منبع از ناظر دور شود، سرعت آن (v) مثبت است؛ اما اگر به سمت ناظر حرکت کند، سرعت آن منفی است. فرض می کنیم ناظر همیشه در حالت سکون است (پس v در واقع، سرعت نسبی کل بین منبع و ناظر است). سرعت نور (c) همواره مثبت در نظر گرفته می شود.

ناظر، فرکانس fl را دریافت می کند که متفاوت از فرکانس انتقال یافته از منبع fs است. این توصیف را می توان با مکانیک نسبیتی فرمول بندی کرد؛ با به کار بردن انقباض طول در حالت نسبیتی به رابطه زیر می رسیم:

جابه جایی به سمت آبی و قرمز (آبی گرایی و قرمزگرایی)

یک منبع نور که در حال دور شدن از ناظر است (v مثبت است) دارای فرکانس fL کم تر از fS است. در طیف نور مرئی، این امر، منجر به جابجایی به سوی انتهای قرمز طیف نور می شود؛ بنابراین شیفت قرمز نام دارد.

زمانی که منبع نور به ناظر نزدیک می شود (v منفی است)، fL بزرگ تر از fS است؛ در طیف نور مرئی، این امر، منجر به جابجایی به انتهای طیف نور که فرکانس بالایی دارد، می شود. اما چون بنفش، انتهای کوتاهی در طیف دارد، چنین جابجایی فرکانسی در واقعیت، شیفت آبی نامیده می شود. بدیهی است که در محدوده طیف الکترومغناطیسی (و در خارج از محدوده طیف مرئی) ممکن است این جابجایی ها واقعا به سمت آبی و قرمز پیش نروند. برای مثال اگر در محدوده مادون قرمز هستید، زمانی که یک "شیفت قرمز" می بینید، به سمت خارج از قرمز جابه جا می شوید!

اگرچه کل طیف جابه جا می شود، ساده ترین راه آن است که هنگام مشاهده خطوط طیفی به جابه جایی ها دقت کنیم زیرا طول موج آن ها ویژه است.

در انیمیشن زیر می بینید که چرا این تغییرات اتفاق می افتند. هر چه منبع به سمت راست حرکت کند، به موج هایی که در آن مسیر منتشر کرده بود و طول موج آن ها را کوتاه تر کرده بود، می رسد و نور به سمت آبی جابه جا می شود.

به طور مشابه، موج هایی که در سمت چپ توسط منبع منتشر شده بود، باقی می مانند و نور به سمت قرمز جابه جا می شود:

کاربردهای اثر دوپلر

پلیس از این ویژگی در جعبه های رادار استفاده می کند که برای ردیابی سرعت به کار می روند. سرعت وسیله (که در نقش منبع امواج بازتابیده است)، در تعیین تغییر فرکانس مؤثر است که می تواند با جعبه کشف شود (کاربردهای مشابه این حالت در اندازه گیری سرعت باد در جو است که رادار دوپلر نام دارد و بسیار مورد علاقه هواشناسان است).

تصویری از یک رادار دوپلر

محاسبات هواشناسی با اثر دوپلر

شیفت دوپلری در ردیابی ماهواره ها هم کاربرد دارد. با مشاهده نحوه تغییرات فرکانس می توان سرعت را نسبت به موقعیت زمین معین کرد؛ این کار به ما اجازه می دهد از ردگیری با مرجع زمین برای تحلیل حرکت اجسام در فضا استفاده کنیم.

در نجوم، این شیفت ها مفیدند. هنگام مشاهده سیستمی با دو ستاره، با تحلیل تغییر فرکانس آن ها می توان گفت کدام به شما نزدیک و کدام از شما دور می شود.

تحلیل نوری که از فاصله دور در کهکشان ها به سمت ما می آید، نشان می دهد که نور یک شیفت قرمز را تجربه می کند. این کهکشان ها در حال دور شدن از زمین اند. در واقع، نتایج چنین مشاهداتی کمی فراتر از اثر دوپلر است و به انبساط فضا - زمان مربوط است که در نظریه نسبیت عام پیش بینی شده است. تعمیم این مشاهدات با دیگر یافته ها، تصویر "انفجار بزرگ یا مهبانگ" که منشأ پیدایش جهان است، تأیید می کند.

اثر دوپلر در نجوم

اثر دوپلر در نجوم کاربرد بسیار دارد زیرا در جهان همه چیز در حال حرکت است.

همانند مثال اتومبیل، زمانی که ستاره ای از ناظر دور می شود طول موج های طیف ستاره بلند تر شده در نتیجه به سوی سرخ طیف جا به جا شده(انتقال به سرخ) و اگر ستاره به ناظر نزدیک شود طول موج ها به سوی آبی طیف جا به جا میشوند(انتقال به آبی). تغییر طول موج فقط به سرعت نسبی ستاره بستگی دارد.نقش بارز این پدیده وقتی آشکار می شود که بدانیم تقریبا همه ی کهکشان ها انتقال به قرمز دارند و نتیجه بگیریم که جهان ما در حال انبساط است.

منابع

کتاب فیزیک هالیدی / رزنیک

ویکی پدیای فارسی

سایت تبیان

در سال 1973 ،کشف اتفاقی فورانگرهای پرتو گاما کیهانی(GRBs) ،بر اساس اطلاعاتی از فضاپیمای نظامی «ولا»،که هدفش نظارت بر پیمان محدودیت آزمایش هسته ای بود، اعلام شد.اما فهم یک ایده روشن از منشا آنها تا اواخر سال 1990 طول نکشید. فورانگر پرتو گاما( GRB) یک پالس کوتاه مدت از تشعشع گاما) با انرژی حدود 20 کیلو الکترون ولت تا دهها گیگا الکترون ولت) است.

سیر زمانی بلندمدت فورانگر قوی پرتو گاما در 29 اکتبر 1996 که به وسیله آشکارساز GRB در فضاپیمای « Ulysses » اندازه گیری شد

با ابزار هایی با حساسیت کافی،حدود یک انفجار در هر روز قابل آشکارسازی است.محدوده زمانی GBR از 10 میلی ثانیه تا 1000 ثانیه یا بیشتر است،ولی مقدار متوسط تقریباً 10 ثانیه است.برای این زمان کوتاه،شاید آنها روشن ترین اشیاء در آسمان پرتو گامایی باشند.یک مثال در شکل 1 نشان داده شده است.هر انفجار از یک جهتتصادفی منحصر بفرد می آید؛هیچوقت دو اتفاق از یک جهت کاملا یکسان شناسایی نشده است. توزیع منابع فورانگر گاما در آسمان کاملاً همسانگرد است (شکل 2).این خواص،که کاملا برخلاف منابع معمول پرتو گاما هستند( نجوم پرتو گاما را ببینید)توضیح می دهد که چرا پیشرفت در فهم منابع فورانگرهای پرتو گاما آهسته بوده است: تلسکوپ های پرتو گاما به داشتن میدان دید کم و ارایه دقیق اطلاعات مکانی تمایل دارند و این مسئله نظارت آنها را بر کل آسمان غیر واقعی می سازد. اصلی ترین تکنیک ردیابی برای تعیین زمان انفجار، شبکه بین سیاره ای و آرایه های بزرگی مانند رصدخانه پرتوگاما کامپتون(Compton) هستند. در سال 1997 ، یک کشف مهم به وسیله فضاپیمای ایتالیایی-هلندی ((BeppoSAX))،که هم یک دوربین میدان گسترده و هم یک تلسکوپ میدان باریک پرتو ایکس حمل میکرد، به دست آمده است .دوربین میدان گسترده آن را قادر می ساخت تا کاوش کند و محل انفجار را در محدوده ی انرژی 2 تا 10 کیلوالکترون ولت با دقت چند دقیقه قوسی مشخص کند.سپس در عرض چند ساعت فضاپیما می توانست طوری جابه جا شود که با تلسکوپ میدان باریک موقعیت منبع انفجار را نشان دهد.

مکانهای انفجار پرتو گاما که به وسیله رصد خانه پرتوی گامای کامپتون آشکارسازی شده است. از مختصات کهکشانی استفاده شده است و بر اساس شدت فورانگر کدگذاری رنگی شده است.دقت موقعیت ها معمولا چند درجه هستند

این نوع انفجارها (GRBs) درخشش تشعشعات گاما به همراه انفجار های پرانرژی هستند که در کهکشان های دوردست مشاهده شده اند. آن ها درخشان ترین پدیده های الکترومغناطیسی شناخته شده در جهان هستند. این انفجارها ممکن است از 10میلی ثانیه تا چند دقیقه بطول بیانجامند؛ و یک انفجار معمولی 40-20 ثانیه طول می کشد.

معمولاً انفجار اولیه، "پستاب" طولانی مدتی را بدنبال خواهد داشت که با طول موج بلندتری ساطع می شود (یعنی به یکی از اشکال پرتو ایکس، فرابنفش، فروسرخ، ماکروویو و رادیویی). دانشمندان معتقدند که اکثر GRB های مشاهده شده متشکلند از یک پرتو باریکِ تابش شدید که به هنگام دوران سریع یک ابرنواختر- ستاره ی پرجرمی که پس از رمبش، یک ستاره نوترونی، ستاره ی کوارکی و یا سیاهچاله از آن شکل می گیرد- آزاد می شود.

به نظر می رسد که زیر رده ای از GRB ها (انفجار های کوتاه) از فرایند متفاوتی ناشی می شوند. که این فرایند ممکن است ادغام ستاره های دوتایی نوترونی و شاید گسترش رزونانسِ بین هسته و پوسته این ستارگان باشد، که در نتیجه تحمل نیروهای جزر و مدی بسیار در ثانیه های آخر، و انفجارِ پس از آن و تکه تکه شدن کل پوسته ی ستاره، رخ داده است.

منابع اکثر GRB ها میلیارد ها سال نوری با زمین فاصله دارند. و این دال بر این نکته است که انفجارها همبسیار پرانرژی هستند (یک انفجار معمولی در عرض چند ثانیه، به اندازۀ کل انرژی آزاد شده از خورشید در طول عمر 10 میلیارد ساله اش، انرژی آزاد می کند) و هم بسیار نادر (یعنی تعدادی معدود در هر کهکشان در هر یک میلیون سال).

تمام GRB های مشاهده شده متعلق به خارج از کهکشان راه شیری هستند، گرچه یک رده ی مربوط به این پدیده، شراره های تکرار شونده ی اشعه ی نرم گاما، همراه با مگنتار های منسوب به درون راه شیری هستند. چنین فرض شده است که یک انفجار اشعه گاما در راه شیری- که مستقیماً به سمت زمین نشانه رفته- ممکن است منجر به انهدامی عظیم شود.

GRB ها اولین بار در سال 1967 توسط ماهواره های Vela شناسایی شدند - یک سری ماهواره هایی که برای شناسایی آزمایشات مخفیانه ی سلاح های هسته ای طراحی شده اند. در سالهای بعد صدها مدل فرضی برای توجیه این انفجارها ارائه شدند، از جمله برخورد دنباله دارها با ستاره های نوترونی. اطلاعات کمی برای توضیح این مدل ها در دسترس بود تا اینکه در سال 1997 اولین پرتو ایکس و پستابهای نوری آن شناسایی شد و محاسبۀ مستقیمِ انتقال به سرخ آنها با استفاده از طیف سنجی نوری صورت گرفت، و بدین گونه فواصل و انرژی خروجیشان مورد محاسبه قرار گرفت. این اکتشافات و تحقیقات بعدی بر روی کهکشان ها و ابرنواخترهای مربوط به این نوع انفجار، فواصل و درخشش GRB ها را مشخص نمود. این حقایق قطعاً آنها را در کهکشان های دور قرار داده و GRB های طولانی مدت را به مرگ ستارگان پرجرم ربط می دهد، که تنها سرچشمه ی ممکن برای انرژی خروجی مشاهده شده است.

منبع

ویکی پدیا انگلیسی[۱]

Encyclopaedia of astronomy and astrophysics - Nature Publishing Group 200

ظریه‌ی برخورد بزرگ (giant impact hypothesis) بیان می‌دارد که ماه از باقیمانده‌های حاصل از برخورد بین زمین و جسمی به اندازه‌ی مریخ، در حدود چهار و نیم میلیارد سال پیش تشکیل شده است. جسمی که به زمین برخورد کرده را بعضی اوقات تئا (Theia) می‌نامند؛ از آن رو که تئا، تیتان اسطوره‌های یونانی ما و زندگی بخشنده به سلن-خدای ماه-است.

نظریه‌ی برخورد بزرگ، یکی از نظریه‌های علمی‌ای است که در حال حاضر برای شکل‌گیری ماه پذیرفته شده است. شواهدی که این نظریه را توجیه می‌کنند عبارتند از:

• جهت خاص حرکت وضعی زمین و حرکت مداری ماه
• نمونه‌هایی از سنگهای ماه که نشان می‌دهند روزی سطح ماه مذاب بوده
• هسته‌ی به نسبت کوچک آهنی ماه، چگالی کوچکتر ماه در مقایسه با زمین
• شواهدی از برخوردهای مشابه در دیگر سیستم‌های ستاره‌ای (که دیسک‌های برافزایشی را ایجاد می‌کنند)
• و برخوردهای بزرگی که در نظریات شکل‌گیری منظومه شمسیوجود دارند.

البته با این وجود حتی درباره‌ی بهترین مدلهای برخورد بزرگ نیز سوالهایی بی پاسخ باقی می‌مانند. انرژی زیاد حاصل از چنین برخوردی زمین را به حدی گرم می‌کند که اقیانوسی از ماگما در سطح آن شکل بگیرد؛ اما هنوز شواهدی از ته نشین شدن عناصر سنگین‌تر به سمت جبه‌ی زمین که نتیجه‌ی ذوب سطحی است، به دست نیامده است. در حال حاضر هیچ مدل یکپارچه و کارآمدی که مراحل تحول قرص غبار اطراف زمین که پس از برخورد شکل گرفته است تا شکل گیری یک جرم واحد (ماه) را توصیف کند، وجود ندارد. سوالات دیگری که باقی می‌مانند شامل موارد زیر نیز می‌شوند:

• چه زمانی و چگونه ماه ذخیره‌ی عناصر فرار خود را از دست داد؟
• چرا سیاره‌ی زهره که خود نیز در طول شکل گیری برخوردهای بزرگی از این دست را تجربه کرده، اکنون هیچ قمری ندارد؟

تاریخ مدل

در سال 1898، جورج داروین نخستین کسی بود که پیشنهاد داد در ابتدا، زمین و ماه یک جسم بوده‌اند. نظریه‌ی داروین این گونه شکل‌گیری ماه را توجیه می‌کرد که ماه مذاب، به دلیل نیروی مرکزگریز حاصل از چرخش سریع زمین به دور خود، از آن به بیرون پرتاب شده است؛ و این توجیه برای شکل‌گیری ماه، در بیشتر مجامع علمی پذیرفته شد. با استفاده از مکانیک نیوتونی، داروین محاسبه کرد که ماه در گذشته به زمین نزدیک‌تر بوده و از آن دور می‌شود. این دور شدن تدریجی در آینده توسط آزمایشات شوروی و آمریکا با کارگذاشتن لیزر روی سطح ماه، اثبات شد.

اما، محاسبات داروین نتوانست مکان کنونی ماه را به درستی توجیه کند؛ به عبارت دیگر با دنبال کردن مسیر ماه در جهات عکس، نمی توانست آن را تا رسیدن به سطح زمین دنبال کند. در سال 1946، رجینالد آلدوورث دالی از دانشگاه هاروارد، با نظریه‌ی داروین مخالفت کرد، و نظریه‌ی خود را که به جای نیروی گریز از مرکز بر اساس یک برخورد بزرگ استوار بود مطرح کرد. توجه کمی به نظریه‌ی پروفسور دالی شد، تا آن که در کنفرانسی در خصوص اقمار در سال 1974 این نظریه بار دیگر مطرح شد و در سال 1975 توسط دکتر ویلیام ک. هارتمن و دونالد آر. دیویس در نشریه‌ی علمی ایکاروس به چاپ رسید و مورد بحث و بررسی قرار گرفت. مدل آنها پیشنهاد می‌کند که در روزهای پایانی شکل گیری منظومه شمسی، تعداد زیادی اجرام به اندازه‌ی اقمار، در فضای میان سیاره ای سرگردان بودند، و می‌توانستند با سیارات برخورد کنند یا توسط آنها به دام بیفتند. آنها پیشنهاد کردند که احتمالا یکی از این اجرام با زمین برخورد کرده، مقدار زیادی از مواد با ترکیبات شیمیایی فرار اندک را از آن به بیرون پرتاب کرده و این مواد پس از برافزایش دوباره، ماه را تشکیل داده‌اند. این برخورد به تنهایی می‌تواند بسیاری از ویژگی‌های منحصر به فرد زمین‌شناختی و شیمیایی ماه را توجیه کند.

رویکرد مشابهی توسط منجم کانادایی آلاستیر جی. دبلیو. کامرون و منجم آمریکایی ویلیام آر. وارد اتخاذ شد؛ نظریه‌ی آنها بیان می‌کرد ماه از باقیمانده‌ی حاصل از برخورد مماسی جسمی هم اندازه‌ی مریخ با زمین تشکیل شده است. همچنین در این نظریه مطرح شده که تقریبا تمام پوسته‌ی سیلیکاتی جسم برخوردکننده تبخیر شده، در صورتی که هسته‌ی آهنی آن باقیمانده است. در نتیجه مقادیر زیادی از موادی که به مدار فرستاده شده، سیلیکات بوده است و در نتیجه ماه از نظر عناصر آهنی فقیر است. همچنین در پی این برخورد، اغلب مواد فرار از منظومه شمسی فرار کرده‌اند.

تئا

نام پیش سیاره ای که با زمین برخورد کرده است، از اسطوره‌ی یونانی -تئا- برداشت شده که یکی از تایتان‌ها بوده و به سلن -خدایگان ماه- زندگی بخشیده است. این نام نخستین بار توسط زمین-شیمی‌دان انگلیسی، آلکس ن. هالیدی، در سال 2000 پیشنهاد شد و در مجامع علمی پذیرفته شد. بر طبق نظریات شکل‌گیری سیارات نوین، تئا یکی از اجسامی بود که در چهار و نیم میلیارد سال پیش در منظومه شمسی سرگردان بودند و اندازه‌ای تقریبا به اندازه‌ی مریخ داشتند. یکی از نکات جالب توجه درباره‌ی این نظریه، این است که شکل‌گیری ماه را به شکل‌گیری زمین مرتبط می‌سازد و حتی شاید این برخورد بزرگ، یکی از چند برخورد بزرگی بوده که زمین به خود دیده و احتمالا آخرین آنها بوده است.

مدل اساسی برخورد

منجمان معتقدند که برخورد بین زمین و تئا حدود 4.53 میلیارد سال پیش، یعنی حدود 30 تا 50 میلیون سال پس از آغاز شکل‌گیری منظومه شمسیاتفاق افتاده است. در ابعاد نجومی، این برخورد در سرعت‌های متوسط اتفاق افتاده است. شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای این برخورد، زاویه‌ای حدود 45 درجه و سرعت اولیه‌ای حدود km/s 4 را پیشنهاد می‌کنند.

ید برای همه ما به هنگام رصد آسمان در شبی صاف و پر ستاره ، بدور از هرگونه آلودگی نوری ، گرد و غبار محلی و یا آشفتگی های جوی که ارمغان شهر های صنعتی هستند، این سوال پیش آید که آیا ما در میان این همه جرم آسمانی درخشان تنها هستیم؟ این سوال ، قرن ها است که ذهن بشر را به خود جلب کرده است ، چه برای بشر دیروز که زمین را در مرکز عالم می دانست ، و فضای اطراف خود را فقط محدود در 3000 جرم درخشانی که در آسمان می دید می پنداشت ،، چه برای بشر امروز که زمین را همچون نگینی کوچک و درخشان در این جهان بی کران در نظر می پندارد.اگر بخواهیم به ریشه این پرسش در گذشته بپردازیم ، فقط به حدس و گمان عده ای از دانشمندان و فیلسوفان در زمینه وجود شکل هایی از حیات محدود زمینی در دنیا های دیگر بر می خوریم.امروزه انسان به مدد تکنولوژی و فناوری های پیشرفته و بروز در آستانه یافتن پاسخی قانع کننده  به این سوال در معنای واقعی خودش قرار دارد.کشف شمار زیادی از سیارات فرا خورشیدی که به دور ستاره مادر خود  درگردشند  و همچنین کشف منظومه های مختلفی  شبیه به منظومه شمسی ، مهر تاییدی است براین  ادعا که منظومه شمسی ما ، یک منظومه بی همتا نیست.جالبتر از آن ، این موضوع است که وجود سیارات فراخورشیدی و ساختار های منظومه مانند در کهکشان ما ، امری کاملا طبیعی و رایج است.

 اگر بخواهیم سیارات فرا خورشیدی را که تاکنون کشف شده اند از لحاظ  اندازه برسی کنیم ، اکثرا در محدوده سیارات غول پیکر مانند مشتری و زحل خودمان دسته بندی می شوند.

با توجه به ساختار این سیارات غول پیکر، احتمال وجود حیات در آنها بعید به نظر می رسد.(البته با توجه به تعاریفی که ما از حیات داریم.)به بیان دیگر شاید نتوان علائمی که ما از حیات برروی زمین می بینیم (حیات زمینی) در آنجا مشاهده کرد.البته نباید این نکته را فراموش کرد که وجود سیاراتی با ساختار و اندازه شبیه به زمین ، غیر محتمل نیست. 

در 15 سال اخیر ناسا فعالیت ها و ماموریت های گسترده ای در زمینه کاوش سیارات فرا خورشیدی ترتیب داده است.همچنین برنامه های متنوع و برجسته ای  برای آینده در نظر دارد.

باید اضافه کنم که در این ماموریت ها از پیشرفته ترین و دقیق ترین ابزار ها  استفاده خواهد شد.ابزار آلاتی که بتوانند کاوشگر ها را در اجرای چنین ماموریت های گستر ده ای (به فراسوی فضای محدود منظومه شمسی) یاری رسانند.

تلسکوپ کک اینتر فرو متر با استفاده از آینه عظیم خود(بزرگترین آینه اپتیکی جهان) دید گسترده ای در جهت کاوش در ژرفای فضا به ما خواهد داد. علاوه بر این تلسکوپ کک با استفاده از سیستم تداخل سنجی به مطالعه ابر های غباری در اطراف ستارگان خواهد پرداخت.(جایی که احتمالا سیارات فرا خورشیدی در حال شکل گرفته اند.) 

همچنین با در پرتاب سیم پلنت کوئست در سال 2011 به فضا ، افق های روشنی در زمینه اندازهگیری فاصله ستارگان و همچنین موقعیت کنونی آنها نسبت به یکدیگر با دقت و ظرافتی بی سابقه در تاریخ اختر شناسی ، بروی ما خواهد گشود.این دقت چنان است که ما می توانیم  به جستجوی شواهدی دال بر و جود  سیارات زمین مانند بپردازیم.

در نهایت با ساخت تلسکوپ تریستریال پلنت فایندر(جستجو گر سیارات خاکی (زمین مانند) انقلابی نوین در زمینه اختر شناسی بوقوع خواهد پیوست، تصاویری که از این تلسکوپ بدست می آید، تا 100 برابر بزرگتر و شفاف تر از داده های بدست آمده توسط تلسکوپ فضایی هابل است. بدین سان به ژرفای فضا راه خواهیم یافت و به قلب آن نفوذ خواهیم کرد.از مزایای دیگر این سیاره ارائه داده هایی دقیق از منظومه های همسایه و سیارات فرا خورشیدی است.در آن هنگام دانشمندان به آنالیز اتمسفر دنیا های دور برای جستجوی دی اکسید کربن، بخار آب و ازن  دست خواهند پرداخت.زیرا وجود این گاز ها به عنوان عناصر بنیادی برای تشکیل حیات، خود به عنوان سندی معتبر بر تایید این تئوری است.در حال حاضر دانشمندان حدود 157 سیاره فرا خورشیدی را کشف کرده اند.البته از هیچیک از آنها به استثنای یکی تصویری مستقیم مشاهده نشده است. بلکه با توجه به تاثیرات شان بر ستاره مادر که به دور آن ها در گردشند ، به وجود آنها پی برده شده است. 

بله آن چه که ارائه  شد، فقط  بخش کوچکی از فعالیت های جاری و آتی در زمینه کاوش  برای سیارات فرا خورشیدی بود . همه این عوامل دست به دست هم خواهند داد تا بشر روزی در مکانی دیگر در و رای منظومه شمسی نشانه ای از حیات و یا مهدی از تمدن را بیابد.

 سر انجام یک زمین دیگر پیدا خواهد شد...

نظر شما چیست؟ آیا ما واقعاً تنها هستیم؟

در کهکشانی که بیش از 150 میلیارد ستاره را در خود جای داده است.در جهانی که از میلیارد ها میلیارد کهکشان تشکیل شده است.

با کاوش های آتی همه چیز روشن خواهد شد.

با سپاس فراوان از آقایان : رحیمی و جوادی

تحقیق و ترجمه :سید اسماعیل حسینی مروجی

 بهمن 84

منبع:

مقاله آقای پوریا ناظمی در جام جم

Main source:

نخستین بار در  سال  1947  یک بازرگان آمریکایی با هواپیمای شخصی خود حومه ی واشینگتن پرواز می کرد. ناگهان با دیدن تعداد زیادی سفینه های فضایی عجیب , که حرکاتی خیره کننده و فوق العاده انجام می دادند , دچار حیرت و  وحشت شد .فردای آن روز به مقامات مسؤل گزارش داد: آن ها شبیه تابه های درخشانی بودند , و مانند آیینه نور خورشید را منعکس می کردند , و در ضمن از لوله های مخصوص  شعلع های ابی رنگ بیرون می فرستادند . در مدت چند روز دگر نیز گزارشاتی شبیه آن از شطرف افراد دیگری نیز گزارش شد . از آن به بعد تا به امروز  ماهی نمی گذرد که نظیر همین مشاهدات در نقاط مختلف دنیا به وقوع نپیوندد , و مطالب مربوط به آن در رسانه های گروهی  گوناگون منتشر نشود . تازه ترین مطلب مطرح شده در این زمینه چنین است:اخیرأ جسم پرنده ای نا شناخته ای به وسیله ی دو نفر که 100 کیلومتر از هم فاصله داشتند  در شمال فرانسه دیده شد است , و توصیف این دو نغر در مورد ماشین پرنده یکی است. یکی از این دو نفر در بندر گاله (شمال فرانسه)  زندگی می کند .او هنگانی که با اتومبیل خود از یک جاده ی فرعی حومه ی شهر عبور می کرد , ناگهان در چند صد متر ی خود دو نقطه ی نورانی شبیه چراغ های اتومبیل اما خیلی پر نور تر از آن در وسط یک مزرعه مشاهده کرد. وقتی او اتومبیل خود را نگه داشت , تا به تماشای این وسیله ی نقلیه بپردازد , ناگهان مشاهده کرد , همین دو نقطه نورانی از وسط مزرعه به سوی او حرکت کردند , ودر ارتفاع 5 متری در مقابل  چشمان او از روی جاده عبور نمودند , و از نظر ناپدید شدند. این شخص اضافه می کرد , شکل این ماشین پرنده به یک بشقاب شباهت داشت . یک روز بعد از ان نیز شخص دیگری که رییس یک اداره بود, گزارش داد جسم پرنده ای با دو چراغ روشن روی چمن پارک شهر مشاهده کرده است. روزنامه های جنجالی نیز نظیر این مطالب را مرتبأ منتشر می کنند , ولی راستش را بخواهید صحت و سقم این مطالب تا به امروز روشن نشده است.

کوارک

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

 

 

کوارک Quark
ساختار کوارکی پروتون
ترکیب:	ذره بنیادی
خانواده:	فرمیون
گروه:	کوارک
رده:	۱٬۲٬۳
برهم‌کنش:	نیروی ضعیف٬نیروی قوی٬نیروی جاذبه٬نیروی الکترومغناطیس
ذره بنیادی:	آنتی‌کوارک (q)
پاد ذره بنیادی:	پاد پروتون
استدلال:	ماری گلمان (1964) جورج زویگ (1964)
کشف شده:	آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده اسلاک (~1968)
نماد:	q
تعداد انواع:	(u, d, c, s, t، و b)
بار الکتریکی:	+2⁄3 e, −1⁄3 e
بار رنگ:	بله
اسپین:	1⁄2

کوارک (به انگلیسی: Quark)‏ یک ذره بنیادی و بخش اساسی سازندهٔ ماده است. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را به وجود آورند، پروتون و نوترون از معروف‌ترین آن‌ها هستند. مثلاً پروتون از دو کوارک بالا (Up quark) و یک کوارک پایین (Down quark) تشکیل شده است، در حالی که دو کوارک پایین و یک کوارک بالا، نوترون را می سازند. آنها تنها ذرات بنیادی برای آزمایش همه چهار برهم کنش اساسی یا نیروهای اساسی درمدل استاندارد می‌باشند. به خاطر پدیده‌ای که به تحدید رنگ معروف است، کوارک‌ها هیچ گاه به صورت انفرادی یافت نمی‌شوند؛ آنها را فقط می‌توان درون هادرونها پیدا کرد. به همین دلیل بیشتر آنچه که ما درباره کوارک‌ها می‌دانیم از مشاهده خود هاردونها به دست آمده‌است. شش نوع مختلف از کوارک‌ها وجود دارد که به طعم شهرت دارند : بالا up، پایین down، افسون charm، شگفت strange، سرtop یا حقیقت truthوته bottom یا زیباییbeauty . بالا و پایین دارای کمترین وزن در بین کوارک‌ها می‌باشند. کوارک‌های سنگین تر در طول یک فرآیند واپاشی به سرعت به کوارکهای بالاو پایین تبدیل می‌شوند: تبدیل شدن از حالت جرم بیشتر به حالت جرم کمتر. به همین علت کوارک‌های بالا و پایین عموما پایدار می‌باشند و رایج‌ترین کوارک‌ها در عالم می‌باشند، در حالی که کوارک‌های دیگر فقط در تصادم‌های با انرژی زیاد تولید می‌شوند (مثل تابشهای کیهانی و شتاب دهنده‌های ذرات). کوارک‌ها خواص ذاتی گوناگونی دارند که شامل بار الکتریکی، بار رنگ، اسپین و جرم می‌باشد. برای هر یک از طعم‌های کوارک یک پادماده متناظر وجود دارد که به پادکوارک نیز شناخته می‌شوند و فقط در برخی خصوصیات دارای علامت مخالف می‌باشد. کوارک‌ها تنها ذرات شناخته شده می‌باشند که بار الکتریکی آنها کسری از بار پایه می‌باشد.

یک تفاوت بنیادی بین لپتون ها و کوارک ها این است که برخلاف لپتون ها، هیچ وقت در تجربیات آزمایشگاهی کوارک ها به صورت ذرات آزاد مشاهده نشده اند. این واقعیت که کوارک ها داخل پروتون وجود دارند، فقط بر اساس ایجاد برخورد میان پروتون و سایر ذرات پر انرژی که بتوانند به داخل آن نفوذ کنند، قابل بررسی است. در چنین آزمایشهایی که اعماق پروتون را می کاوند، می توان دید که کوارک ها به عنوان زیر ساختار پروتون وجود دارند.

مقدمه

مدت زیادی اینطور تصور می شد که پروتونها و نوترونها ذرات بنیادی هستند و بنابراین گمان می‌رفت مثل تقسیم الکترون دیگرقابل تقسیم نبوده و دارای یک ساختار داخلی نیستند. امروزه می‌دانیم که نوکلئونها یا به عبارت دیگر پروتونها و نوترونها خود از ذرات کوچکتری ساخته شده‌اند که کوارک نامیده می‌شوند. تا به حال 6نوع کوارک متفاوت شناسایی شده‌اند با این همه فقط دو نوع آنها در تشکیل مواد پایدار معمولی نقش مهمی دارند که عبارت از کوارک u و کوارک D هستند، U علامت اختصاری برای بالا (UP) و D علامت اختصاری برای پایین (down) می‌باشد . 

اگر بار اکتریکی یک الکترون را منفی 1 فرض کنیم (1- = الکترون) کوارک u دارای بار الکتریکی 3/2+ و کوارک d داری بار 3/1- می‌باشد. پروتون که دارای بار مثبت است از 2 کوارک u و یک کوارک d تشکیل شده است از این طریق است که بار آن حاصل می شود: 1+=3/2+3/2+3/1- ، برعکس یک نوترون دارای 2کوارک D و یک کوارک U بوده و با ر آن برابر است با 1- = 3 /2 + 3/1 - 3/1-. 

ویژگی کوارکها

اگر روابط و نسبتها در اتمها که در مقایسه با کوارکها بزرگ هستند مهم و چشمگیر است، این روابط در کوارکهای کوچک مسلماً مهمتر هستند. مثلا کوارکها هیچگاه به تنهایی نقشی را به عهده ندارند بلکه همیشه در گروههای 2 و 3 تایی هستند ذراتی که از 2کوارک تشکیل می‌شوند مزون نام دارند. ذراتی را که از 3 کوارک دارند باریون می‌نامند. کوارکها در کنار بار الکتریی که دارند خاصیت مرموز دیگری نیز دارا می‌باشند که رنگ خوانده می‌شود. کوراکها از این جهت به قرمز ، سبز و آبی طبقه بندی می‌شود، البته از این طبقه بندی باید رنگهای حقیقی را تصور کرد بلکه منظور نوع بار الکتریکی آنهاست. بنابراین ذرات آزاد معلق در طبیعت باید همیشه دارای رنگ خنثی و به عبارت دیگر سفید باشند. 

ترکیبات رنگی کوارکها

یک کوارک قرمز یک کوارک سبز و یک کوارک آبی یک گروه سه تایی مثلا یک پروتون می‌سازد. همانطور که ترکیب رنگهای رنگین کمان رنگ سفید را بوجود می‌آورد، ازترکیب رنگهای سه گانه کوارک نیز سفید بدست می‌آید. به این ترتیب یک ذره سفید مجاز و پایدار تشکیل می‌شود. امکان دیگر این است که یک کوارک قرمز با یک ضد کوارک که رنگ ضد قرمز دارد یک زوج بسازند، قرمز و ضد قرمز همدیگر را خنثی کرده ، رنگی خنثی را بوجود می‌آورند. به هرحال چون این گروههای دوتایی (مزونها) از ماده و ضد ماده ایجاد شده‌اند، خیلی سریع فرو می‌پاشند، به این جهت مزونها پایدار نیستند. 

آیا کوارکها را می‌توان مشاهده کرد؟

روشن است که کوارکها را نمی‌توان مشاهده کرد، بلکه می‌شود وجود آنها را مثل هسته اتمها از طریق آزمایشهای فراوان پیچیده اثبات نمود، برای این کار مثل آنچه که رادرفورد 75 سال پیش برای شناسایی هسته اتمانچام داد عمل می‌شود و پروتونها یا الکترونهای بسیار پر شتاب مورد اصابت قرار می‌گیرند. بیشتر الکترونها در این آزمایش به ندرت تغییر مسیر می‌دهند، ولی تعدادی از آنها کاملا از مدار خود خارج می‌شوند درست مثل اینکه به گلوله‌های سخت و کوچکی در داخل پروتونها برخورد کنند. این گلوله‌های بسیار کوچک همان کوارکها هستند که در جستجویشان بوده‌ایم یک بررسی دقیق نشان داده که پروتون در مجموع از سه سنگ بنای اولیه این چنین تشکیل شده است. 

نتیجه

کوارکها هیچگاه در طبیعت به عنوان ذرات مستقل و آزاد وجود ندارند. ایجاد ذرات متشکل از 2 کوارک یا به عبارت دیگر (مزونها) ، البته ممکن است، ولی این ذرات پایدار نیستند. برعکس گروههای سه تایی یا به زبان دیگر پروتونها و نوترونها ساختارهایی بسیار پایدار هستند. انسان کره زمین و در واقع کهکشان راه شیری عملاً از 3 سنگ بنای اولیه ایجاد شده‌اند که عبارت ازکوارکهای U ، کوارکهای D و الکترونها می‌باشند. کوارکها ، نوکلئونها را می‌سازند و آنها به یکدیگر متصل شده هسته اتمها را بوجود می‌آروند.

هسته‌ها و الکترونها دراتحاد با یکدیگر اتمها را ایجاد می‌کنند و اتمها نیز با پیوستن به یکدیگر مولکولهای کوچک و بزرگ از قبیل مولکولهای آب یا سفیده تخم مرغ را می‌سازد. میلیاردها مولکول سلولهای بدن ما را بوجود می‌آورند و هر انسان در بدن خود میلیاردها سلول دارد، اما با تمام تفاوتهایی که انسانها ، جانوران ، گیاهان ، سیاره‌ها و یا ستارگان با یکدیگر دارند باز هم تمام آنها فقط از 3 ذره زیر بنایی ساخته شده‌اند که عبارتند از کوراکهای U ، کوارکهای D و الکترونها.

مقدمه

کشف ذرات زیر اتمی جدید باعث سر در گمی دانشمندان شده است. این ذرات عجیب و ناشناخته تئوری پردازان را واداشته است تا در نظریات خود در مورد نیروهای قوی که ذرات زیر اتمی را در اتمها کنار یکدیگر نگه می‌دارد، تجدیدنظر کنند. احتمالاً این ذره جدید که DS2317 نام گرفته ، صورت غیر متداولی از کورکها است. کوارکها ذرات بسیار ریزی هستند که در دسته‌های سه تایی وجود دارند و اجزای سازنده پروتونها و نوترونها هستند. شاید این ذره جدید ناشناخته کوارکی باشد که حول کوارک دیگر در حال چرخش است، شاید هم مولکول جدیدی است که از چهار کوارک ساخته شده است. 

مارچللو گئورگی از دانشگاه پیزای ایتالیا و اعضای گروهش پس از صرف وقت سه ساله و جمع آوری اطلاعات از آشکارساز بابار (BaBar) مرکز شتاب دهنده خطی استنفورد (Slac) در کالیفرنیا با DS 2317 مواجه شدند. وقتی که Slac الکترون را با پوزیتون که ضد ماده الکترون محسوب می‌شود، برخورد می‌دهد، آشکارساز باربار تعداد زیادی از ذراتی که در نتیجه این برخورد بوجود می‌آیند را شناسایی می‌کند. گئورگی می‌گوید: «ما از نتایج این آزمایشات بسیار شگفت زده شدیم، اما چیزی که بیش از همه باعث اعجاب ما شد، جرم این ذرات است. جرم این ذرات از مقدار پیش بینی شده کمتر و در عین حال بسیار دقیق و مشخص بود.

جرم بسیاری از این ذرات پرانرژی دقیقاً مشخص نیست و با کمی عدم قطعیت همراه است. اما وزن DS 2317 دقیقاً مشخص است و مقدار آن برابر 2316 مگاالکترون ولت است. الکترون ولت واحدی است که فیزیکدانان برای اندازه گیری مقدار جرم و انرژی ذرات بکار می‌برند. استیا ایچتن (Estia Eichten) نظریه پرداز فیزیک نظری از آزمایشگاه شتاب دهنده ملی فرمی در باتاویای ایلینویز می‌گوید، شاید این جرم دقیق به محققین کمک کند تا ماهیت دقیق نیرویی که اتمها را در کنار یکدیگر نگه می‌دارد، درک کنند. از آنجایی که در مقیاسهای کوچک جرم و انرژی معادل یکدیگرند، دانستن جرم یک کوارک جدید می‌تواند ما را به شناخت نیروهای قوی که در داخل ذرات حاکم است، راهنمایی کند.

طی تحقیقاتی که بعدها صورت گرفت، تصور می‌شد که DS 2317 از کوارکهای سنگین و ناشناخته‌ای تشکیل شده است. دیوید سینابر و یکی از متخصصینفیزیک انرژی بالا در دانشگاه کورنل در ایتاکای نیویورک می‌گوید: «قسمت عمده‌ای از اطلاعاتمان در مورد نیروهای قوی از بررسی کوارکهای سبکتر حاصل شده است. اما امکان دارد با بررسی کوارک سنگینتر اطلاعات جدیدی کسب کنیم.» 

انواع کوارک

کوارکها در شش گروه مختلف جای می‌گیرند: بالا ، پایین ، جذاب، عجیب ، زیر و رو. دسته‌های سه تایی از کوارکهای بالا و پایین که جزء سبکترین و معمولی‌ترین کوارکها محسوب می‌شوند، پروتونها و نوترونهای مواد عادی را که اطراف ما را فرا گرفته است تشکیل می‌دهد. اما ممکن است DS 2317 از دو کوارک تشکیل شده باشد و ذره کمیابی به نام مزون را بوجود آورده باشد. ایچتن می‌گوید این مزون ممکن است تا حدودی شبیه یک اتم باشد. اتمی که در آن یک کوآرک سبک «ضد ـ عجیب» (anti-Strange) حول یک کوآرک سنگینتر «جذاب» (Charm) در حال چرخش است.

اما سایر محققین در تفسیر پدیده‌های مشاهده شده ، نظریات پیچیده‌تری را ابراز می‌کنند. جاناتان رزنر فیزیکدان نظری دانشگاه شیکاگو می‌گوید احتمال دارد که ذره جدید حاوی جفتهایی از کوارکهای مزدوج باشد. وجود مولکولهایی حاوی چنین ذرات زیر اتمی مدتها قبل پیش بینی شده بود. سینابرو می‌گوید: «ما تاکنون هیچ شاهدی مبنی بر وجود اینگونه ذرات نداشتیم. اما اگر این شیء وجود داشته باشد، واقعاً جای تعجب است.» محققین Slac در مرکز سنکروتون انرژی بالای دانشگاه کورنل و سازمان تحقیقات شتاب دهنده انرژی بالا در ژاپن ضمن کنکاش در اطلاعات قدیمی ، در صددند نظریات خود را در مورد ذراتی شبیه DS 2317 بیازمایند. 

شیمی مدیون پروتون

نوترونها و پروتونها از ذراتی ساخته شده‌اند که کوارکهای بالا و پایین نامیده می‌شوند. هر پروتون شامل دو کوارک بالا و یک کوارک پایین است، در حالی که هر نوترون دارای دو کوارک پایین و یک کوارک بالا است. کوارکهای پایین کمی سنگینتر از کوارکهای بالا هستند و به همین دلیل وزن نوترونها از پروتونها بیشتر است. بار هر کوارک بالا برابر دو سوم بار مثبت است و هر کوارک پایین دقیقا یک سوم بار مثبت را با خود دارد. به همین دلیل پروتون دارای یک بار الکتریکی مثبت است، در حالی که نوترونها خنثی هستند و باری ندارند. 

در عین حال ما هنوز هم جرم دقیق کوارکها را نمی‌دانیم. به همین دلیل دانشمندان سعی دارند ضمن آزمایشات مختلف جرم آنها را دریابند. در عین حال نظریه پردازان نیز سعی دارند قطعات حاصل از برخورد ذرات مختلف را بررسی کرده و سرعت انجام واکنشهای مختلف را محاسبه کنند. آنها امیدوارند با این روش بتوانند به ساختار یکهسته اتم دست نخورده دست یافته و دریابند چه میزان از اختلاف در خواص کوارکهای بالا و پایین از اختلاف جرمشان ناشی می‌شود و چه مقدار از این اختلاف بخاطر تفاوت در بارهای الکتریکی است.

آنها امیدوارند با این آزمایشات جرم دقیق کوارکها را دریابند. بیراون کولک فیزیکدان نظری دانشگاه آریزونا می‌گوید: «هم آزمایشات انجام شده و هم تفسیرهای نظری ارائه شده در این مورد بسیار پیچیده است و بنابراین لازم است هم از نتایج آزمایشات و هم تفسیرهای نظری کمک گرفت و با تلفیق نتایج حاصل از این آزمایشات اطلاعات مهمی در مورد جرم کوارکها بدست آورد.» اختلاف بین کوارکهای بالا و پایین به این معنی است که اگر یک نوترون را به حال خود رها کنیم به یک پروتون تبدیل می‌شود. اما این سرنوشت نهایی نوترونها نبود.

این ذرات با قرار گرفتن در کنار الکترونها که بار منفی دارند، می‌توانند اتمهای هیدروژن را بوجود آورند که ماده سوختی اولیه ستارگان محسوب می‌شود. ادوارد استفنسون که یکی از فیزیکدانان دانشگاه ایندیانا است می‌گوید: «دنیای مملو از پروتون به این معنی است که مقدار زیادی هیدروژن در اختیار داریم. بدون در اختیار داشتن پروتون ، شیمی به آن صورتی که امروز می‌شناسیم، ممکن نبود.» البته باید در نظر داشت همین اختلاف کم در جرم این کوارکها نتایج بسیاری را در پی داشته است. اخیراً یک گروه از دانشمندان دانشگاه ایندیانا دو هسته دوتریم را به هم برخورد دادند.

دوتریم نوعی اتم هیدروژن است که در هسته خود یک پروتون و یک نوترون دارد. گروهی دیگر نیز در دانشگاه اوهایو با استفاده از نوترون و پروتون واکنش همجوشی هسته‌ای انجام دادند. طی هر دو این آزمایشات ذراتی حاصل شد که آنها را پیون می‌نامند. این دانشمندان معتقدند ایجاد پیون نشانه عدم تقارن بار است که از اختلاف در اجزای تشکیل دهنده پروتونها و نوترونها ناشی می‌شود. این اختلاف در جرم عامل اصلی ترکیب اجزای عالم است. 

مباحث مرتبط با عنوان

• انواع مزون ها:
• مو مزون (M-Meson):
• پی مزون (P-Meson):
• طرح کلی واکنش های بین ذرات بنیادی:
• کامزون (K-Meson):
• مباحث مرتبط با عنوان:

انواع مزون ها:

مزون ها از لحاظ خواص فیزیکی به دسته های مختلف تقسیم می شود: 

• مومزون (M-Meson)
• پی مزون (P-Meson)
• کامزون (K-Meson)

مو مزون (M-Meson):

• جرم مو مزون تقریبا 8/1 جرم پروتون می باشد.

• مومزون ها فقط می توانند به صورت مثبت یا منفی باشند ، مومزون خنثی وجود ندارد.

• این ذرات به نوبه خود ضد ذره هم دارند مثلا ضد ذره مومزون منفی ، مومزون مثبت می باشد.

• بواسطه وجود تاثیرات متقابل عمومی یک مومزون ممکن است به یک الکترون و دو نوترنیو تجزیه شود.

• مومزون منفی دارای نیم عمر 2.3X10^-6 ثانیه می باشد. بواسطه چنین تاثیر متقابل که بین سه ذره فوق ( الکترون ، مومزون و نوترینو) در حالت عادی وجود دارد آنها را لپتون(Lepton) نیز می نامند.

پی مزون (P-Meson):

• جرم پی مزون تقریبا 7/1 جرم پروتون می باشد.

• پی مزون ها بصورت مثبت یا منفی یا خنثی وجود دارند.

• این ذرات نیز به نوبه خود ضد ذره هم دارند مثلا ضد ذره پی مزون مثبت ذره پی مزون منفی است. شبیه فوتون ، پی مزون خنثی با ضد ذره خود یکسان است.

• پی مزون کوبورچه توسط دانشمند ژاپنی یوکاوا (Yukowa) در سال 1935 پیش بینی شده بود.

• ذرات هسته ای بطور مداوم ذرات پی مزون را مبادله می کنند. این تبادل شباهتی به ظهور نیروهای الکتریکی دارد که در اثر نشر و جذب دائم کوانتای تابش الکترومغناطیسیبوسیله یک بار الکتریکی حاصل می شود.

• پی مزون ها می توانند در برخورد پروتون هایی با انرژی چند صد میلیون الکترون ولت تولید شوند. در این حالت انرژی جنبشی ذرات هسته ای مستقما به جرم سکون پی مزون تبدیل می شود.

طرح کلی واکنش های بین ذرات بنیادی:

• پروتون + نوترون +پی مزون مثبت <--- پروتون + پروتون

• پروتون +پروتون +پی مزون منفی <--- پروتون + نوترون

• نوترون + پی مزون مثبت <--- اشعه گاما + پروتون

• پروتون + پی مزون منفی <--- اشعه گاما + نوترون

کامزون (K-Meson):

• جرم کا مزون تقریبا 4/1 جرم پروتون می باشد.

• کامزون ها بصورت منفی ، مثبت و خنثی شناخته شده اند.

• این ذرات به نوبه خود ضد ذره هم دارند مثلا ضد ذره کامزون منفی ، کامزون مثبت می باشد.در صورتیکه ضد ذره کامزون خنثی خودش می باشد.

• بواسطه جرم بزرگ کامزون این ذرات با تنوع بیشتری تجزیه می شود. دوره تجزیه یک کامزون باردار 0.85X10^-8 ثانیه می باشد.

همچنین ببینید: 

ذرات بنیادی واقعی چی هست؟

مقدمه

نظریه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضیح ارائه شده درباره منشأ جهان می‌باشد که بطور گسترده پذیرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسیار پر انرژی و پر حرارات بود و در ثانیه‌های اولیه پس از انفجار فقط تشعشع و ذرات زیر اتمی گوناگون در جهان وجود داشتند. تشعشعات باقیمانده از این انفجار هنوز به صورت امواج ضعبف مایکروویو در آسمان وجود داشته ، از زمین قابل ردیابی هستند. به این امواج تشعشع مایکروویو زمینه کیهان گفته می‌شود.

در اواخر دهه 1920، ادوین هابل (1953-1889) ، ستاره شناس آمریکایی به بررسی نور دریافتی از ستارگان کهکشانهایدور دست پرداخت. او متوجه شد که طول موجهای این نور بلندتر از میزان مورد انتظار است. این پدیده که قرمز گرایی نام دارد، نشان داد که کهکشانها با سرعت زیادی در حال دور شدن از زمین هستند. 

هر چه ما بیشتر به عمق کیهان نظاره می‌کنیم در واقع بیشتر به عمق زمان گذشته می‌نگریم. یک ستاره را که در فاصله 10 سال نوری قرار دارد به همان صورتی می‌بینیم که 10 سال نوری قبل بوده است. دورترین اجرامی را که انسان می‌تواند با تلسکوپهای بزرگ نجومی نظاره کند کوازارها هستند. (Quasar مخفف عبارت نجومی Quasistallar object و عبارت است از عضوی از گروههای گوناگون ستاره مانند که دارای پرتوهای قرمز استثنایی می‌باشند و غالبا از خود فرکانسهای رادیویی و نیز امواج نوری قابل دیدن منتشر می‌کنند.)

آنها در واقع کهکشانهای کاملا جوانی هستند که در مراحل اولیه شکل گیری به سر می‌برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهی به دورتر و بازهم دورتر متوجه کند باید به مرزی برسد که در آنجا آغاز خلقت را مشاهده کند و به عبارت دیگر آن گاز داغ اولیه را ببیند که تمام کهکشانها ، ستارگان ، سیارات و موجودات از آن ایجاد شده‌اند. بنابراین می‌بایست پیرامون ما را پیوسته پوسته کاملا درخشانی در دور دست احاطه می‌کرد و آسمان هم می‌بایست شبها همچون روز روشن می‌شد اما این دیوار آتشین با سرعت زیادی از ما دور می‌شود زیرا که عالم لحظه به لحظه انبساط می‌یابد.

سرعت دورشدن به قدری زیاد است که نور این پوسته دارای طول موج بلندتری می‌شود که ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج رادیویی دریافت می‌کنیم. وجود این پرتوها را می‌توان با رادیو تلسکوپها به سادگی اثبات کرد این تشعشعات تکیه گاهی مهم برای اثبات فرضیه انفجار اولیه می‌باشد. 

سرانجام جهان

ستاره شناسان سه نظریه در مورد نحوه پایان جهان ارائه کرده‌اند:

1. جهان برای همیشه گسترش خواهد یافت؛
2. هنگامی که جهان به اندازه معینی رسید، انبساط آن متوقف شده و در همان حال ثابت می‌ماند؛
3. جهان سرانجام از انبساط باز می‌ایستد و انقباض (فروپاشی درونی) آن آغاز می‌گردد. بعضیها این پدیده را فروپاشی (تلاشی) بزرگ (big chrunch) نامیده‌اند.

شواهدی در اثبات انفجار بزرگ

تشعشع مایکروویو زمینه کیهانی بهترین دلیل اثبات نظریه انفجار بزرگ می باشد. این تشعشع بسیار ضعیف بوده و طول موج بسیار بلندی دارد. این مشخصات، کشف ادوین هابل (1952 - 1889) ، ستاره شناس آمریکایی ، را که گفته بود جهان در حال انبساط است، تأیید می‌کند. این تشعشع همچنین نظریه جورج گاموف (68 - 1904) ، فیزیکدان آمریکایی اوکراینی تبار را تأیید می‌کند.

او پیش بینی کرده بود که در صورت وجود آغازی برای جهان ، تشعشعاتی که به ما می‌رسند بایستی از دورترین نقاط آن که با سرعتی زیاد در حال دور شدن هستند، باشند. چنین تشعشعاتی به شدت مستعد قرمز گرایی (میزان گرایش نور اجسام دور شونده به سمت قسمت قرمز رنگ طیف الکترومغناطیسی) بوده و بنابراین انتظار می‌رود که دارای طول موجهای بلند باشند. 

با مطالعه کهکشانهای دور شواهد بیشتری در اثبات نظریه انفجار بزرگ بدست آمده است. بعضی از این کهکشانها 13 میلیلاردسال نوری با ما فاصله دارند، یعنی 13 میلیارد سال طول می‌کشد تا ما نور آنها را ببینیم. حال ما این کهکشانها را به همان شکلی که 2 میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ بوده‌اند، مشاهده می‌کنیم. این واقعیت که آنها فشرده‌تر از کهکشانهای نزدیکتر به نظر می‌رسند نشان می‌دهد که حجم جهان زمانی کوچکتر و متراکمتر بوده و حال با گذشت زمان این حجم در حال افزایش است.

دانشمندان با امید به کشف منشأ جهان ، تلاش می‌کنند تا شرایطی را که بلافاصله بعد از انفجار بزرگ وجود داشت، باز سازی کنند. برای اینکار ، آنها دو اشعه از ذرات بنیادی را در جهات متضاد ، حول دستگاهی به نام شتاب دهنده (دستگاهی برای آشکار ساختن ذرات) می‌فرستند؛ این دو اشعه وقتی به سرعت نور می‌رسند، به هم برخورد می‌کنند که از انرژی حاصل از این برخورد، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند. این ذرات ردی از برخورد ، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند.

این ذرات ردی از خود در محفظه حباب (وسیله‌ای که در آن ذرات بنیادی از میان هیدروژن مایع عبور و باعث جوشیدن آن شده و ردی از حباب از خود بر جای می‌گذارند) باقی می‌گذارند و داشنمندان می‌توانند انها را ببینند. نتایج این آزمایش حقایق بسیاری راجع به آغاز جهان در اختیار ما می‌گذارد، زیرا انرژی آزاد شده از تصادم ذرات بنیادی شبیه به انرژی ذراتی است که در لحظات اولیه انفجار بزرگ حاصل شده است. 

عالم در ابتدا چگونه به نظر می‌آمد؟

آشکار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه‌ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزای ثانیه‌های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسید، بلکه در این مورد باید به فیزیکدانهای متخصص در امر فیزیک ذرات مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیر عادی تحقیق و تجربه می‌کنند. تاریخ کیهان معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم می‌شود: 

مرحله اول (صفر تا ^43-10 ثانیه)

این مسأله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این اولین اجزای ثانیه‌ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد. هیچ معادله و یا فرمولهای اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بود در دست نمی‌باشد. 

مرحله دوم (^43-10 تا ^32-10 ثانیه)

اولین سنگ بناهای ماده مثلا کوارکها و الکترونها و پاد ذره‌های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر بوجود می‌آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می‌کنند و به صورت تشعشع فرو می‌پاشند. در لحظه‌های بسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین - x نیز می‌توانسته‌اند بوجود آمده باشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به ضد ماده و مثلا کوارکهای بیشتری نسبت به آنتی کوارکها ایجاد می‌کنند. ذرات x که فقط در همان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از: (افزونی ماده در برابر ضد ماده). 

مرحله سوم (از ^32-10 ثانیه تا ^6-10 ثانیه)

کیهان از مخلوطی از کوارکها ، لپتونها - فوتونها و سایر ذرات دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و انهدام یکدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلی سریع در حال از دست دادن حرارت هستند. 

مرحله چهارم (از ^6-10 ثانیه تا ^3-10 ثانیه)

تقریبا تمام کوارکها و ضد کوارکها بصورت پرتو ذره‌ها به انرژی تبدیل می‌شوند. کوارکهای جدید دیگر نمی‌توانند در درجه حرارتهای رو به کاهش بوجود آیند ولی از آن جایی که کوارکهای بیشتری نسبت به ضد کوارکها وجود دارند. برخی از کوارکها برای خود جفتی پیدا نکرده و بصورت اضافه باقی می‌مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون می‌سازند. سنگ بناهای هسته اتمهای آینده اکنون ایجاد شده‌اند. 

مرحله پنجم (^3-10 ثانیه تا 100 ثانیه)

الکترونها و ضد الکترونها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می‌شوند. تعدادی الکترون باقی می‌ماند، زیرا که ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود دارد. این الکترونها بعدا مدارهای اتمی را می‌سازند. 

مرحله ششم (از 100 ثانیه تا 30 دقیقه)

در درجه حرارتهایی که امروزه می‌توان در مرکز ستارگان یافت اولین هسته‌های اتمهای سبک و بویژه هسته‌های بسیار پایدار هلیوم در اثر همجوشی هسته‌ایساخته می‌شوند. هسته اتمهای سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمی‌شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند: هلیوم و هیدروژن. 

مرحله هفتم (از 30 دقیقه تا یک میلیون سال پس از خلقت)

پس از گذشت حدود 300000 سال گوی آتشین آنقدر حرارت از دست داده که هسته اتمها و الکترونها می‌توانند در درجه حرارتی در حدود 3000 درجه سانتیگراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره فورا از هم بپاشند اتمها را تشکیل دهند. در نتیجه آن مخلوط ذره‌ای که قبلا نامرئی بود اکنون قابل دیدن می‌شود. 

مرحله هشتم (از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز)

از ابرهای هیدروژنی دستگاههای راه شیری ستارگان و سیارات بوجود می‌آیند. در داخل ستارگان هسته اتمهای سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید می‌شوند. که بعدها در انفجارات ستاره‌ای آزاد می‌گردند و برای ساخت ستارگان و سیارات و حیات جدید بکار می‌آین

پژوهشگران انگليسي در مطالعه‌اي موفق به شناسايي گوش‌خراش‌ترين صداي جهان از ميان صداهاي نامطبوع شدند.

به گزارش سرويس پژوهشي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) در اين مطالعه که در دانشگاه نيوکاسل انگلستان صورت گرفت، افراد حاضر در نمونه موردي به مجموعه‌يي از 74 صداي ضبط شده گوش دادند و همزمان فعاليت مغز آن‌ها توسط يک اسکنر ام آر آي اندازه‌گيري ‌شد.

پژوهشگران دريافتند: صداي کشيده شدن چاقوي تيز بر روي بطري شيشه‌اي بدترين صداي گوش‌خراش است و صداي کشيده شدن چنگال بر روي شيشه به عنوان دومين صداي بد برگزيده شد. اين در حالي بود که صداي کشيده شدن يک قطعه گچ بر روي تخته سياه، در رتبه سوم جاي گرفت.

اسکن‌هاي حاصل نشان دادند که صداهاي ناخوشايند پاسخي قوي‌تر را در مغز در مقايسه با اصوات خوشايند مانند صداي آب حباب‌دار تحريک مي‌کنند.

در حالي که اصوات توسط قشر شنوايي مغز پردازش مي‌شوند، صداهاي نامطبوع آميگدالا (ناحيه پردازشگر عواطف در مغز) را تحريک مي‌کند.

براي مثال، هنگامي که فردي با صداي کشيده شدن ناخن بر روي يک تخته‌سياه که در اين پژوهش به عنوان يکي ديگر از صداهاي گوش‌خراش شناسايي شد، مواجه مي‌شود، آميگدالا فعاليت در قشر شنوايي مغز را بر عهده مي‌گيرد و فرد را نسبت به صداي ورودي حساس‌تر مي‌کند.

دانشمندان در اين پژوهش گروهي متشکل از 13 داوطلب را مورد مطالعه قرار دادند و دريافتند که تحمل اصوات با فرکانس بين دو هزار و پنج هزار هرتز (طيفي که گوش‌هاي انسان حساس‌ترين هستند) از همه دشوار است.

اگرچه دليل حساسيت فوق‌العاده مغز به اين نوع صداها هنوز مشخص نيست، اما محققان دريافتند که صداي جيغ که اغلب به طور طبيعي ناخوشايند به شمار مي‌آيد نيز در همين طيف قرار مي‌گيرد.

به گفته پروفسور تيم گريس يکي از حاضرين در اين مطالعه، اين دستاورد چشم‌انداز نويني را در خصوص اختلالات عاطفي و اختلالاتي مانند ميگرن و وزوز گوش در اختيار مي‌گذارد. به نظر مي‌رسد در اين دو عارضه نيز ادراک جوانب نامطبوع اصوات دخيل است.

نتايج اين مطالعه در مجله Journal of Neuroscience انتشار يافت. 

نظریه انيشتين زير سوال رفت

دانشمندان اتمی دریافتند که بر خلاف نظریه معروف انیشتین ذره زیر اتمی “نوترینو” از نور بیشتر است…. به گزارش برترین ها، تحقیقات علمی نشان می دهد که برخلاف نظریه آلبرت انیشتین سرعت ذرات زیر اتمی( نوترینو) از نور بیشتر است. انیشتین معتقد بود که هیچ چیزی سریعتر از نور وجود ندارد، اما محققان برای بار دو طی سه ماه اخیر اعلام کردند که تحقیقات نشان می دهد سرعت ذرات نوترینو (ذرات غیر اتمی ) از نور سریعتر است. آزمایش جدیدی که در آزمایشگاه “گران ساسو”( آزمایشگاه زیر زمینی در نزدیکی رم) صورت گرفت، نشان می دهد که محققان با فشار و تزریق شعاعی از نوترینو در سازمان اروپایى تحقیقات هسته اى با نام اختصاری «سرن» واقع در ژنو به عنوان بزرگترین آزمایشگاه فیزیک ذرات جهان این مهم را کشف کردند.