دقايق پایانی جهان چگونه ميگذرد؟

استاد ايراني فيزيک و نجوم رصدي دانشگاه «ريورسايد» کاليفرنيا با بيان اينكه از مهبانگ (انفجار بزرگ) و ابتداي پيدايش جهان، حدود 13 ميليارد سال گذشته است، گفت: طبق محاسبات، جهان 35 ميليارد سال پس از پيدايش يعني تا حدود 21 ميليارد سال ديگر نابود خواهد شد.به گزارش خبرنگار «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، دكتر بهرام مبشر، كيهان‌شناس بزرگ ايراني دانشگاه «ريورسايد» كاليفرنيا و كاشف دورترين خوشه كهكشاني جهان كه در دومين همايش عظمت كائنات در دانشگاه صنعتي اميركبير سخن مي‌گفت، اظهار كرد: هدف من اين است كه براي شما دانشجويان، سوال ايجاد كنم تا متوجه شويد كه اين مسائل قابل تفكر است.

وي با بيان اين كه آينده رشته كيهان شناسي، پاسخ‌هاي داده شده به سوالات اين حوزه را تضمين مي كند، افزود: تمام افراد متفكر علاقه‌مند به فهم اين مساله هستند كه جهان از كجا آمده و به كجا مي رود.

افلاطون به عنوان اولين كسي كه اين علم را شروع كرد، معتقد بود، زمين محور همه كهكشان‌هاست و ديگر سيارات به دور او مي‌گردند؛ اما امروزه كيهان‌شناسي صورت علمي پيدا كرده است.

فرار از جو زمين

سرعت فرار

در سطح زمين را مي توانيم از معادله زير بدست اوريم m انرژي پتانسيل گرانشي ذره اي به جرم

مقدار كاري كه براي بردن يك جسم از سطح زمين تا بي نهايت لازم است برابر است  با

يا در حدود

اگر ما بتوانيم به پرتابه اي انرژي بيش از اين مقدار در سطح زمين بدهيم و از مقاومت جو زمين در مقابل حركت ان چشمپوشي كنيم پرتابه از زمين فرار ميكند و هرگز برنميگردد .همچنان كه پرتابه به سمت خارج پيش مي رود انرژي جنبشي ان كاهش و انرژي پتانسيل ان افزايش مي يابد  ولي سرعت ان هرگز به صفر نمي رسد . سرعت بحراني اوليه پرتابه اي كه به زمين باز نمي گردد به سرعت فرار معروف است و از رابطه زير بدست مي ايد.

و از انجا 

اگر سرعت اوليه پرتابه اي برابر اين مقدار باشد از زمين فرار خواهد كرد .در سرعتهاي اوليه كمتر از اين مقدار پرتابه بر ميگردد زيرا انرژي جنبشي ان در فاصله معيني از زمين صفر ميشود 

 از نيروهايي كه اجسام ديگري غير از زمين به پرتابه وارد ميكنند چشمپوشي شده است . در فاصله هاي نسبتا دور از زمين بايد نيروهاي گرانشي ناشي از ماه-سيارات-خورشيد ونظاير ان ها را منظور كنيم و در اين فاصله ها ديگر نمي توانيم از دستگاه  ساده “دو جسمي”استفاده كنيم . در اين موارد “چندجسمي” يك پرتابه ممكن است در اثر “جذب شدن” توسط اجسام نجومي ديگراز زمين فرار كند

مولكولهاي سبكتر موجود در جو بالاي زمين مي توانند در اثر جنبش گرمايي انقدر سرعت بگيرند كه به فضاي خارج فرار كنند. گاز هيدروژن كه از زمانهاي خيلي پيش در جو زمين وجود داشته است اكنون ديگر ناپديد شده است .گاز هليوم با اهنگ ثابتي از جو زمين فرار مي كند ولي به مقدار زياد بوسيله واپاشي پرتوزا در پوسته زمين دوباره توليد مي شود . سرعت فرار در خورشيد خيلي بيشتر از ان است كه به هيدروژن اجازه فرار بدهد. از طرف ديگر سرعت فرار در ماه انقدر كم است كه نمي تواند جوي براي خود نگه دارد.

كتاب فيزيك هاليدي -رزنيك ترجمه  نعمت الله گلستانيان-محمود بهار

زمين لرزه – فضا لرزه

مقدمه

پي بردن به اين كه پوسته زمين به طور دايم در حال تغيير است بسيار مشكل است . در عين حال واقعيت اين است كه نيروهاي عظيمي مداوما در كارند تا سنگهاي پوسته را تغيير شكل دهند -با فشار در انها چينهاي عظيم به وجود مي ارند-بپيچانند و بشكنند . اين فرايند عموما اهسته است و ما به ندرت از ان اگاه مي شويم.  اما گاهي يك زمين لرزه بزرگ پيش مي ايد . زمين بشدت تكان ميخورد شكافهاي طويلي در سطح ان ايجاد ميشود ساختمان ها در هم ميشكنند و صد ها و بلكه هزاران نفر از مردم جانشان را از دست ميدهند . فقط در اين موقع است كه ما متوجه مي شويم نيروهاي فوق العاده اي در زير سطح زمين در كارند

اگرچه تعداد لرزه هاي ويرانگر نسبتا كم است اما وقوع زمين لرزه پديده اي عمومي است . چنانچه تمام ضربه ها  را از بزرگترين انها تا كوچكترينشان به حساب اوريم چيزي حدود يك ميليون لرزه در هر سال اتفاق مي افتد . به علاوه تا انجا كه مي دانيم از ابتدايي ترين زمانهاي تاريخ زمين اين لرزشها به تعداد فراوان در حال وقوع بوده است.در واقع سابقه مكتوب نوع بشر اكثرا اشاره هايي بدان دارد

افسانه هاي خيالي بسياري در مورد زمين لرزه وجود دارد . اين افسانه ها از تئوري هايي كه در گذشته توسط دانشمندان درباره زمين لرزه ارائه ميشد بسيار تخيلي ترند . ليكن در زمان ما بررسي هاي محلي و استعمال وسايل دور برد و دقيق تدريجا پرده از روي اين راز برداشت

ماه دماغ‌دار / عکس

شامگاه شنبه، ماه به مقارنه با سیاره ناهید رسید و بسیاری از عکاسان در سراسر جهان از این منظره زیبا عکس گرفتند. اما آن‌چه جالب بود، چهره هلال ماه بود که شبیه به آن نقاشی‌های ماه دماغ‌دار ثبت شد

این پدیده به دلیل عبور مرز روشنایی و تاریکی سطح ماه از مرز یکی از دریاهای سطح ماه اتفاق افتاده است. دریاهای ماه درواقع دشت‌های پستی هستند که از ذوب شدن مواد مذاب برآمده از اعماق ماه و پرکردن پستی‌های ماه به‌وجود آمده‌اند، اما رشته کوهی که در مرز این دریا واقع شده، نور خورشید را طوری بازتاب داده که انحنایی شبیه به نیم‌رخ بینی ایجاد کرده است.

منبع:خبر انلاين

جهان های موازی 2

 مردی که 48/1 ثانیه از همه انسانها جوانتر است!

فیزیکدانان کوانتمی دانشگاه کالیفرنیا کشف عجیبی کرده اند که به گونه ای نشان می دهد جسمی که در مقابل یک فرد قرار گرفته و دیده می شود می تواند به صورت همزمان در جهانی موازی نیز وجود داشته باشد.

به گزارش خبرگزاری مهر، این کشف به واسطه ذره ای کوچک و فلزی انجام گرفته است؛ براده ای به قطر یک تار مو، جسمی که بسیار ریز است اما در عین حال می توان آن را با چشم غیر مسلح نیز مشاهده کرد.

دانشمندان این ذره را در کاسه ای مخروطی و تاریک سرد کرده و تمامی هوای اطراف آن را به منظور حذف ارتعاش خارج کردند. سپس محققان ذره را مانند یک دیاپازون حرکت داده و مشاهده کردند ذره در زمانی واحد حرکت کرده و متوقف می شود.

چگونه این پدیده را درک کنیم؟ 

برای درک این پدیده که کاملا غیر ممکن به نظر می رسد، باید بسیار بسیار کوچک اندیشید، حتی کوچکتر از اتمها، الکترونهایی که به دور هسته اتم در گردشند، در آن واحد در حالتهای چند گانه حرکت می کنند که ثابت کردن آنها تقریبا غیر ممکن است. به بیان ساده تر می توان گفت زمانی که فردی در شهر اکلاهاما به دیدن مادر خود می رود در جهان موازی که ذرات اتمی وی در آن حضور دارند همان فرد در خانه مشغول تماشای تلویزیون است.

جهان های موازی

آيا جهان‌هاي موازي واقعاً وجود دارند؟

در سال 1954 يك جوان كانديداي دكترا به نام «هوگ اورت» در دانشگاه پرينستون با ارائه‌ي يك نظريه‌ي بنيادي خود را مطرح مي‌كند … وجود جهان‌هاي موازي درست مانند دنياي ما

اين جهان‌ها همگي به ما وابسته مي‌باشند؛ در واقع آن‌ها از ما جدا شده‌اند و ما نيز از بقيه‌ جدا شده‌ايم. در اين جهان‌هاي موازي نزاع‌هاي ما نتايج متفاوتي داشته‌اند نسبت به آن‌چه ما مي‌دانيم.گونه‌هايي كه در دنياي ما منقرض شدند، سازگار شده‌اند و يا خلق شده باشند. در ساير جهان‌ها، ما انسان‌ها ممكن است منقرض شده باشيم.

اين عقيده ذهن را وحشت زده مي‌كند و در عين حال قابل درك هم هست. تصورات و ابعاد موازي گونه‌هايي ديگر از ما در نوشته‌هاي علمي تخيلي ظاهر شدند و به عنوان تعبيرهايي براي متافيزيك به كار رفتند. ولي چرا اصلاً يك جوان آينده‌ي تحصيلي‌اش را بايد با طرح چنين نظريه‌اي به خطر بيندازد؟اورت با نظريه‌ي چند جهاني  كوشيد به پرسش دشوارتري در رابطه‌ با فيزيك كوانتم پاسخ دهد: چرا ذرات كوانتمي به‌صورت غيرقابل پيش‌بيني رفتار مي‌كنند؟ سطح كوانتم براي علومي كه بسيار نوپا هستند ديگر آن‌قدرها هم بالا نيست.

ابرنواخترها و سن عالم

مقدمه

دو گونه از تنورهای خوفناک کیهانی وجود دارد، معمول‌ترین گونه ، ابر نواخترهای موسوم به هسته فروپاشی هستند که ابرنواختر سال 1987، یکی از آنهاست. این ابر نواخترها ، با ستاره‌ای آغاز می‌شوند که حداقل هشت برابر پر جرمتر از خورشید است و شعله‌های هسته‌ای عظیم آن ، سوخت ستاره را در مدت ده میلیون سال به اتمام رسانده‌اند. ستاره در حال مرگ که قادر به مقاومت در برابر نیروی گرانش نیست، شروع به فروپاشی می‌کند و قسمت داخلی آن به بالاترین چگالی‌ها می‌رسد. در نهایت ، هسته ستاره با انفجار درونی ، از جسمی به اندازه زمین به جسمی که تنها چند کیلومتر قطر دارد، تقلیل پیدا می‌کند.
 

ابرنواختران

پس از آن ، فرآیند عجیبی روی می‌دهد. هسته که دیگر نمی‌تواند به فروپاشی ادامه دهد، به سمت خارج می‌جهد و موجی تکانه‌ای را آزاد می‌کند که باقیمانده ستاره را از هم می‌پاشد. نتیجه این امر ، انفجار عظیم است که ابر نواختر نامیده می‌شود. طی این فرآیند ، بخشهای درونی ستاره که اکنون مملو از عناصر شیمیایی تازه پخته شده است، با سرعتی معادل 50 میلیون کیلومتر در ساعت به فضا پرتاب می‌شوند.

la4 ابر نواختر از نوع

ناميده مي شوند la4 گونه دیگر ابرنواخترها ، کمیابند و نوع

دانشمندان گمان می‌کنند که منشأ این ابر نواخترها ، ستاره‌های “کوتوله سفید” بسیار کوچکتر و سبکتری هستند که مواد ستارگان همدم خود را بسوی خود می‌کشند تا وقتی که آنقدر سنگین شوند که بتوانند در برابر نیروی گرنش مقاومت کنند. آنها شروع به فروپاشی می‌کنند، اما پیش از واجهیدن منفجر می‌شوند و بقایای پر از عنصر خود را به درون فضا می‌ریزند. علت امر هر چه که باشد، نتیجه یکسان است. انتشار نوری چنان درخشان که می‌تواند درخشش یک کهکشان را برای چندین هفته تحت الشعاع قرار دهد. این مسأله ابر نواخترها را در قلب تازه‌ترین تلاشها برای کشف سرنوشت عالم قرار داده است. از زمان کشف این مطلب در دهه 1920 میلادی که عالم در حال انبساط است، اخترشناسان در تلاش بوده‌اند تا بطور دقیق زمان شروع انبساط یا به عبارت دیگر ، تاریخ انفجار بزرگ را تعیین کنند.

تعيين زمان

برای انجام این کار ، آنها به دو عدد احتیاج دارند: سرعت دور شدن کهکشانها از یکدیگر ، و فاصله آنها از زمین. با بررسی خطوط طیفی نور کهکشانهای دور دست ، می‌توان سرعت آنها را به صورتی نسبتا ساده تعیین کرد. کار سخت‌تر ، محاسبه فاصله کهکشانها از ماست. ممکن است کهکشانی کم فروغ به نظر برسد. اما نه به این دلیل که بسیار دور است، بلکه بخاطر اینکه نور زیادی از خود منتشر نمی‌کند. اما ابر نواخترها راهی را برای حل این مشکل پیش پای اخترشناسان می‌گذارند

مثل یک چراغ برق ، آنها مقدار استاندارد کمتر یا بیشتری از نور را از خود منتشر می‌کنند. بنابراین اگر یک ابر نواختر کم فروغ در کهکشانی دور دست ظاهر شود، با اطمینان می‌توان گفت که آن کهکشان واقعا در فاصله زیادی از ما واقع شده است. اخترشناسان با استفاده از چنین ابر نواخترهایی ، توانسته‌اند آهنگ انبساط عالم و در نتیجه زمان انفجار بزرگ را بدست آورند

در سال 1999 ، دو گروه از اخترشناسان تازه‌ترین یافته‌های خود را منتشر کردند، که ساده‌ترین تفسیر آنها نشان می‌داد که انفجار بزرگ حدود 10 میلیارد سال پیش روی داده است. ممکن است این زمان طولانی به نظر برسد، اما به هیچ وجه اینطور نیست. ستارگانی که حداقل دو میلیارد سال پیرترند، هنوز هم موجودند، در حالی که عالم نمی‌تواند از آنچه که درون خودش است جوانتر باشد، پس چه اشتباهی این وسط رخ داده است؟ باز هم ابر نواخترها می‌توانند در این زمینه ما را کمک کنند؟ و جوابی که آنها می دهند، بسیار حیرت انگیز است.

نيروي پاد گرانشی

ابرنواخترها را به دلیل درخشش بسیار زیادشان ، می‌توان در دوردست‌ترین کهکشانها نیز ردیابی کرد، کهکشانهایی که نور افشانی خود را تقریبا در ابتدای زمان آغاز کرده‌اند. اخترشناسان با بررسی این ابر نواخترها ، فکر می‌کنند که شواهدی را بر وجود یک نیروی “پاد گرانشی” اسرار آمیز که در عالم فعال است، یافته‌اند. به نظر می‌رسد که منشأ این نیرو ، “فضای خالی” است، به این شکل که اثرات عجیب کوانتومی کنار هم جمع می‌شوند تا با نیروی گرانش مقابله کنند. اما در حالی که اخترشناسان درباره علت آن بحث می‌کنند، مشاهدات ابر نواخترها همچنان شواهد تازه‌ای را بر حضور نیروی پاد گرانشی بدست می‌دهد

یکی از اثرات این نیرو ، این است که کاری می‌کند تا جهان جوانتر از سن واقعی خود به نظر برسد. اخترشناسان با دخیل کردن تازه‌ترین اندازه گیریها خود ، دور قدرت آن ، دریافته‌اند که ممکن است انفجار بزرگ در واقع حدود 14.5 میلیارد سال پیش روی داده باشد. این مقدار ، بیشتر از سن پیرترین ستارگان است.
با اینکه ابر نواخترها بر عمیق‌ترین رازها دانش نور می تابانند و به حل آنها کمک می‌کنند، یک روی تاریک هم دارند. انفجار سهمگین آنها ، آنچه را که در مجاورت آنها قرار دارد از هم می‌گسلد و آنها را با واریزه‌ها و تشعشع بمباران می‌کند. حال اگر ابر نواختری در نزدیکی زمین منفجر شود، چه اتفاقی خواهد افتاد؟

انفجارهاي ابر نواختري و كره زمين

اخترشناسان تخمین می‌زنند که در کهکشان ما در هر 30 یا 40 یک انفجار ابر نواختری روی می‌دهد، بنابراین احتمال منفجر شدن یکی از آنها در مجاورت ما و در آینده نزدیک ، نامحتمل است. اما در سال 1999 ، دانشمندان نشان دادند که ممکن است ابر نواختری درست دم گوش ما ، در صورت فلکی ولا آن هم در قرن چهاردهم میلادی ، منفجر شده باشد. جالب اینکه این واقعه ، با آغاز “عصر یخبندان کوچک” که طی آن دمای جهان به شکل اسرارآمیزی پایین آمد، همزمان بوده است. آیا این تنها یک تصادف بوده است؟ شاید. چون تا کنون تنها تشعشع و ذرات پر سرعت ابر نواختر ولا قادر به رسیدن به ما بوده‌اند و واریزه‌های آن تا 12 هزار سال دیگر به اینجا نخواهند رسید

طبق محاسبات اختر شناسان ، ممکن است برخی از ابرنواخترها از زمان شکل گیری زمین حدود 5 میلیارد سال پیش ، تنها در فاصله 30 سال نوری از آن روی داده باشند. نتیجه این امر ، افزایش سطح تابشهای کیهانی و آهنگ جهش موجودات زنده بوده است. این مسأله می‌تواند علت پیدایش موجودات پیچیده روی زمین را در حدود 600 میلیون سال پیش توجیه کند، زیرا پیش از آن ، تنها باکتریهای ساده وجود داشتند

هیچ کس دقیقا نمی‌داند که اثرات یک ابر نواختر نزدیک چگونه خواهد بود، اما ممکن است به زودی این مطلب را بفهمیم. در صورت فلکی جبار ، ستاره سرخ درخشانی به نام ابط الجوزا قرار دارد که ابر غولی با جرم 20 برابر خورشید و در حال مرگ است. هیچ کس دقیقا نمی‌داند که این ستاره چه زمانی سوخت خود را اتمام خواهد رسیاند. اما آنچه که روشن است، این است که وقتی این امر اتفاق بیفتد، هسته آن فرو خواهد پاشید و انفجاری ابر نواختری را پدید خواهد آورد. ابط الجوزا تنها 450 سال نوری با ما فاصله دارد، بنابراین اثرات آن بر زمین بسیار شدیدتر از ابرنواختر ولا خواهد بود. آیا ما از این واقعه جان سالم به در خواهیم برد؟ حقیقت ترس آور این است که با نبود هیچ هشداری مبنی بر اینکه یک ستاره دقیقا چه زمانی تبدیل به ابر نواختر می‌شود، زمان زیادی برای فهمیدن این موضوع نخواهیم داشت

منبع