بالاخره دوره ی آموزش نجوم مفدماتی به دوستان سمپادی به پایان رسید. در این دوره این سرفصل ها گفته شد:

1-      تعاریف و شناخت اجرام آسمانی: ستارگان، سیارات، دنباله دارها، اقمار، کهکشان ها.

2-      قدر ظاهری و مطلق ستارگان، واحد های مسافت نجومی(واحد نجومی، پارسک و سال نوری)

3-      آشنایی با تلسکوپ های بازتابی و شکستی وطریقه ی کار با آن ها

4-      آشنایی با ساختمان داخلی خورشید و بر هم کنش های هسته ای- گرمایی درون آن که منجر به تولید انرژی می شود.

5-      رصد لکه های خورشیدی

6-      معرفی شیوه ی علمی مطالعه و پژوهش در دانش ستاره شناسی همراه با بررسی کاوش های در حال اجرا در منظومه ی خورشیدی

7-      سیارات داخلی (تیر،ناهید، زمین و بهرام) و سیارات خارجی( برجیس،کیوان، اورانوس و نپتون) به همراه کمربند سیارکی

۸-     آشنایی با پدیده های نجومی مانند بارش های شهابی و صورت های فلکی

   اگرچه نمی توان نجوم را در ۱۰ جلسه خلاصه کرد اما احساس می کنم دوستان علافه مند من در سمپاد طعم خوش فعالیت علمی را چشیدند. امیدوارم باز در تابستان یا آینده دنباله ی بحث را بگیریم. اما این بار پیشرفته تر و عملی تر همراه با استفاده از دیدگاه های دانش آموزان.

درود بر همه ی دوستان گرامی به ویژه دوستان دانش آموز سمپادی

چنان چه علاقه مند به قرستادن نام خود و دوستانتان به مریخ هستید، لینک زیر را دنبال کنید:

http://marsprogram.jpl.nasa.gov/msl/participate/sendyourname

در مورد چهره ی مریخی نیز باید بگویم که این عارضه ی سطحی تنها در اثر پیش فرض ذهنی ما شبیه یک چهره است.

لینک زیر بخشی از سایت NASAرا نمایندگی می کند که مطالب مفید اموزش ستاره شناسی را ارائه می کند. نام رضا نادرپور در این صفحه نیز خود من است!

http://spacemath.gsfc.nasa.gov/international

چکیده نوشتار

"بررسی اثرات رادیویی شهاب ها"

نویسنده: رضا نادرپور

،موسسه آموزش عالی سجاد E-mail: naderpouurreza@yahoo.com

   روزانه مقادیر هنگفتی سنگ های آسمانی به جو زمین برخورد کرده و از بین می روند. حداکثر اثر بیشینه ی آن ها چیزی جز نوری درخشان بر پیکره ی آسمان شب نیست.

   اما شمار اندکی از شهاب ها توان تولید آوا را نیز دارند.بر اساس گزارش های گرد آوری شده، آوای تولیدی توسط یک شهاب به دو فرم است:

1-      آوای نرمال که در اثر برخورد شهاب به جو و ایجاد امواج مکانیکی در آن به وجود می آید و به دلیل ارتفاع زیاد شهاب ها( حدودا 80 تا 100 کیلومتر بالای سطح زمین)، این آوا چند دقیقه پس از دیدن شهاب به زمین می رسد.

2-      آوا های الکتروفونیک. این آوا ها نیز در بازه ی شنوایی انسان هستند( 20Hz to 20kHz). اما نکته ی عجیب در مورد آن ها، شنیده شدن بی وقفه ی آن ها بلافاصله پس از ظهور شهاب یا حتی پیش از دیده شدن آن،است.

   مطالعه و بررسی این آوا ها در مقایسه با آواهای نرمال بسیار اندک بوده است. دو دلیل عمده ی این مهم، عجیب و پیچیده بودن این پدیده و نادر بودن آن است، به گونه ای که تجربه ی این پدیده، مانند یک تجربه در تمام طول عمر است.

   گزارش های مربوط به آواهای الکتروفونیک، از زمان های بسیاز دور، در دوران سومری ها و جوامع تازی و چینی، تا امروز وجود دارند. سندی از چین باستان مربوط به 817 پس از میلاد از آوای تولیدی یک شهاب، که مانند آوای پرواز یک دسته مرغ دریایی بوده، حکایت می کند. نخستین مورد ثبت شده و قابل اطمینان، گزارش جمنین مونتا ناری(Geminian Montanari) از شنیدن آوای غرش یک شهاب هم زمان با دیدن آن است. از آن زمان تا کنون، شمار زیادی از گزارش های شبیه هم دریافت شده که در کاتالوگ های گوناگون قابل دسترسی هستند( برای نمونه Kaznev 1994, Keay 1994).

   این پدیده بسیار اندک روی می دهد که البته در بسیاری از مواقع، این آوا ها توسط آواهای ساخته ی دست انسان ناپدید می شوند. اما آن چه مهم تر از همه می نماید، بررسی و طرح یک نظریه برای توجیح هم زمانی دیدن و شنیدن اثر یک شهاب است.

   پژوهشگر ایتالیایی، کالین کی(Colin Keay) از ترکیب "اسپاگتی مغناطیسی" برای توصیف نظریه خود بهره می گیرد.

   کی ادعا می کند که از تئوری فرد هویل(Fred Hoyle) در مورد لکه های خورشیدی- که عنوان می کند انرژی در میدان های مغناطیسی پیچیده و محبوس می شود.- الهام گرفته است. در این نظریه عنوان می شود که باز شدن ناگهانی و سریع خطوط در هم پیچیده ی میدان مغناطیسی، باعث پرتاب شدن زبانه های خورشیدی می شود.

نظریه ی کی

   پیرامئن کره ی زمین یک میدان مغناطیسی وجود دارد که در اثر چرخش جریان های الکتریکی در هسته فلزی زمین به وجود می آید.

   یک شهاب هنگام برخورد با جو زمین، با اصطکاک و فشار از سوی ذرات اتمسفر رو به رو می شود. شهاب دنباله ی طولانی و گسترده ای از ذرات باردار الکتریکی و یا پلاسما  از خود به جا می گذارد که در خطوط میدان مغناطیسی زمین پیچیده می شوند و اصطلاحا به دام می افتند. این ذرات به دام افتاده، شکل خطوط میدان مغناطیسی را تغییر می دهند و باعث پیچش آن ها می شوند که دقیقا وضعیت مشابهی چون اسپاگتی پخته در ظرف را یاد آوری می کند.

   کی توضیح می دهد که پلاسما ناگهان سرد می شود. الکترون ها به اتم های میزبان خویش باز می گردند و گاز باری دیگر خنثی می شود. در این هنگام میدان های مغناطیسی یه طور ناگهانی آزاد می شوند و خطوط به هم پیچیده ی آن ها گسترده می گردد. این تغییر ناگهانی در وضعیت میدان های مغناطیسی باعش ایجاد امواج الکترو مفناطیس با فرکانس پایین می شود.

   این امواج با سرعت نور حرکت می کنند و سپس در اثر برخورد با اشیای سطح زمین که به عنوان “dielectric media” یا “transducer” کار می کنند، تبدیل به آوای قابل شنیدن می شوند.

   لازم به یاد آوری است که امواج الکترو مغناطیس می توانند در دو سر یک رسانا اختلاف ولتاژ ایجاد کنند که این امر با ایجاد جریان در رسانا باعث لرزش ذرات آن می شود. به این امر پدیده ی پایزو الکتریک می گویند.

   این پدیده عنوان می کند که اختلاف ولتاژ در یک رسانا می تواند باعث لرزش ذرات آن شود و برعکس.

منابع

1-      G. Zgrablic, D. Vinkovic, S. Kovacic, N. Biliskov, N. Grbak, Z. Andreic and S. Garaj “Instrumental recording of electrophonic sounds from Leonid fireballs”, Journal of Geophysical Research, VOL.107

2-      R. Trautner, D. Koschny, O. Witasse, J. Zender, A. Knöfel “ULF-VLF ELECTRIC FIELD MEASUREMENTS DURING THE 2001 LEONID STORM”

3-      Tom Irvine ”Electrophonic Sound” ,Vibration data news letter, January 2007, E-mail: tomirvine@aol.com  

4-      http://www.piezomaterials.com/index.htm

با درود!

اندیشیدم که گذاشتن چکیده ای از آن چه در هر جلسه ی درسی گفته می شود می تواند کمک شایانی به یاد آوری آسان آن بنماید.

ژوهانس کپلر (1630 -1571)

او از رصدهای براهه استفاده کرد و توانست دریابد

            حرکت مریخ را بررسی کرد : مریخ در یک مدار بیضی شکل حرکت می کرد نه دایره شکل

قوانین حرکت سیارات :

                        قانون اول : مدار حرکت سیارات بدور خورشید یک بیضی است که خورشید در

یکی از کانونهای آن بیضی قرار دارد

                        قانون دوم : خط فرضی که سیاره را به خورشید وصل می کند در بازه های زمانی

 مساوی مسافت یکسانی را جاروب می کند

                        قانون سوم : طول مدت چرخش کامل سیاره حول خورشید (P) با طول نصف

قطر اصلی بیضی مدار (a) رابطه دارد                            a³ = P²

که در آن واحد P (سال) و واحد a (واحد نجومی) می باشد.

دما :

کلوین K : مقیاس مطلق

فارنهایت :  F = 9/5 K - 459.4  

سلسیوس :   C = K – 273

واحدهای نجومی :

          مسافت :

  AU ۱ = واحد نجومی = 1.5*10⁸ کیلومتر: فاصله متوسط زمین از خورشید

   Ly ۱ = سال نوری = 9.46*10¹² کیلومتر = 6.23*10⁴ واحد نجومی: مسافتی که نور در یکسال

 طی می کند

این واحد اندازه گیری زمان نیست .

                        Pc 1 = پارسک = فاصله ای که در آن دو جسم به فاصله 1 واحد نجومی از هم،

 فاصله زاویه ای 1 ثانیه قوسی را بسازند

                        R ۱ = شعاع خورشید = 7×10⁵ کیلومتر

          جرم :    

                        M ۱ = جرم خورشید = 2×10³³ کیلومتر

          ثابتها :

                        G = ثابت گرانشی = 6/67×10^-11 Nm²/Kg²

 C                             = سرعت نور = 3×10⁵ Km/s

با درود!

با پوزش خواهی از شما شروع می کنم که نتوانستم برای مدتی مطالب نو روی تارنما بگذارم. هم چنین این مژده را می دهم که ازین پس در خدمت شما هستم تا در حد توانایی شما را در برگرداندن مقاله های انگلیسی یاری نمایم بنابراین با پست الکترونیک با من تماس بگیرید.

naderpourreza@yahoo.com

این هم چند مورد تارنمای خوب برای ستاره شناسان آماتور:

درگاهی برای نوترین تازه های دنیای ستاره شناسی                        http://www.space.com

درگاه پارسی مجله ی نجوم  

                                                                                               http://www.nojum.ir

درگاه بسیار خوب و مفید جناب آقای مهندس آرین برای آشنایی با پایه های ایرانی ستاره شناسی مانند استرلاب و جام جمشید و ...  

                                                                               http://www.jamejamshid.com

دوستان خواهش می کنم اگر نیاز به مطلب خاصی داری به من ایمیل بزنید چرا که ممکن است امکان درج مطلب مورد نظر شما داخل وبلاگ نباشد.از نظر هم یادتون نره!

naderpourreza@yahoo.com

انقلاب در نظريه ي كوانتومي (تفسير كپنهاك)

« تفسير كپنهاك » از نظريه كوانتوم از هنگامى كه براى اولين بار در 70 سال پيش تكوين يافت، عامل اختلاف نظر فراوان بين فيزيكدانان و فيلسوفان بوده است.

«نيلس بور» فيزيكدان دانماركى، معمار اصلى اين نظريه، واكنش نمونه اى به اين نظريه را چنين خلاصه كرده است: «هر كسى از نظريه كوانتوم تكان نخورد آن را نفهميده است.» اينشتين اين نظريه را به خاطر استلزامات احتمال گرايانه اش دوست نمى داشت، اما علت عدم تمايلش اين هم بود كه اعتقاد داشت وظيفه علم فراهم آوردن دانشى از جهان است كه مستقل از مشاهده گران و اعمال مشاهده گرانه شان باشد و اين چيزى بود كه تعبير كپنهاكى از نظر كوانتوم به وضوح آن را رد مى كرد.

«بور» اصرار داشت كه تنها طريق معنادار بودن رياضيات نظريه كوانتوم اين است كه فرض كنيم هيچ چيز تا هنگامى كه اندازه گيرى نشود وجود ندارد. ما نمى توانيم درباره واقعيت عينى مستقل از مشاهده گران سخن بگوييم زيرا مشاهدات ما آنچه را كه خواهيم ديد متفاوت خواهد كرد.معمار ديگر نظريه كوانتوم، اروين شرودينگر تحت تاثير اين تعبير قرار نداشت. او آزمايش فكرى مشهورى را طرح كرد «كه امروزه به آن آزمايش گره شرودينگر مى گويند» تا ياوگى ذاتى اين تعبير را روشن كند [آزمايشى كه امروزه به نحوى متناقض به معرف اين تعبير بدل شده است]. او اتاقى در بسته را تصور كرد كه حاوى گربه اى زنده و نمونه كوچكى از يك ماده راديواكتيو به صورت ماشه اى متصل به يك محفظه سيانيد است. همه اين اجزا براى اين چيده شده تا احتمال اينكه ماشه راديواكتيو آزادى سيانيد و نهايتاً مرگ گربه را باعث شود، 50-50 باشد. عقل سليم به ما مى گويد كه گربه درون جعبه يا مرده است يا زنده، بسته به اينكه ماشه راديواكتيو عمل كرده باشد يا نه.

اما بر اساس تعبير كپنهاك فرد نمى تواند چنين چيزى بگويد مگر هنگامى كه يك مشاهده گر واقعاً به درون جعبه نگاه كند و «ببيند» كه گربه مرده است (يا زنده). تا آن هنگام گربه را مى توان در يك زمان هم مرده «و» هم زنده شمرد.

واضح است كه چنين وضعيتى حالتى غيرعادى از امور است، با اين حال اين تعبير بخشى از اصول پذيرفته شده علمى در 80 سال گذشته بوده است. اما احتمالاً اين اعتبار ديگر ادامه نخواهد يافت، اگر ثابت شود كه نتايج آزمايش بحث برانگيز فيزيكدان شهريار افشار معتبر است. يكى از خصلت هاى عجيب واحدهاى ساختمانى واقعيت اين است كه تحت برخى شرايط به صورت ذره عمل مى كند، در حالى كه تحت شرايط ديگر خواص موج مانند آشكارى دارد. اين وضع را روشن تر از همه مى توان در آزمايش «شكاف دوتايى» double-slit experiment نشان داد كه در آن الكترون ها به سوى يك حائل فلزى نازك با دو شكاف باريك روى آن پرتاب مى شوند. الكترون ها از يكى از اين شكاف ها مى گذرند و به يك صفحه پوشيده از فسفر برخورد مى كنند. برخورد الكترون ها با اين صفحه جرقه اى نورانى به وجود مى آورد كه به وسيله يك شناساگر ثبت مى شود.

اين آزمايش در سه مرحله انجام مى شود. در مرحله اول، تنها يكى از شكاف ها گشوده است و الكترون ها الگويى روى صفحه تشكيل مى دهند كه مشابه آنى است كه هنگام شليك گلوله به يك هدف ديده مى شود. تمركزى از اصابت ها كه روى قسمتى از صفحه كه به تدريج هنگامى كه فرد از مركز دور مى شود محو مى شود. در مرحله دوم اين آزمايش، شكاف اول بسته مى شود، شكاف دوم باز مى شود و الكترون ها الگويى روى صفحه تشكيل مى دهند كه مشابه الگوى مشاهده شده در مرحله اول است، اما تمركز يافتن «اصابت ها» در موقعيتى متفاوت در صفحه انجام مى گيرد كه با موقعيت متفاوت شكاف دوم روى حائل فلزى تطبيق مى كند.تا اينجا همه چيزها مطابق روال معمول است. موضوع وقتى جالب مى شود كه هر دو شكاف حائل فلزى را باز مى كنيد و الكترون ها را به سمت صفحه آشكاركننده شليك مى كنيد. اگر الكترون ها هميشه مانند ذره عمل مى كردند (همچنان كه در مراحل 1 و 2 اين گونه هستند)، شما انتظار داشتيد كه تركيبى از نتايج مرحله 1 و 2 را ببينيد. به اين معنى كه صفحه بايد دو ناحيه تمركز «اصابت ها» مربوط به الكترون هايى كه از ميان دو شكاف مى گذرند داشته باشد. اما شما چيز ديگرى را مشاهده مى كنيد. آنچه مشاهده مى كنيد يك الگوى تداخلى كلاسيك است، مانند طرحى كه هنگام برخورد دو موج آب به وجود مى آيد. به عبارت ديگر مجموعه اى از اوج و فرودهاى «اصابت ها» را روى صفحه مى بينيد، كه با الگوى اصابت حاصل از پرتاب شدن ذراتى ساده از ميان دو شكاف متفاوت است. به نظر مى رسد الكترون ها هنگامى كه از تفنگ الكترونى شليك مى شوند رفتار ذره اى دارند و هنگامى كه مسيرشان را با اصابت بر صفحه فسفرى به پايان مى رسانند نيز ذره هستند، اما در مسير حركتشان بين اين دو نقطه خودشان را به نوعى از موج تغيير شكل مى دهند.براساس چنين آزمايش هايى ممكن است به نظر رسد كه الكترون ها مى توانند هم موج و هم ذره باشند، اما «بور» اعتقاد داشت كه محتمل است كه آنها چيزى مطلقاً متفاوت باشند، چيزى آن قدر بديع كه نه تجربه هاى عادى روزمره ما به ما امكان توصيف يا فهم آن را بدهد و نه تجهيزات آزمايشگاهى ما توان احاطه كامل بر آن را داشته باشد. يك موجوديت كوانتومى هنگامى كه اندازه گيرى مى شود يا مانند ذره يا مانند موج رفتار خواهد كرد. «بور» استدلال مى كرد كه طريقه اى كه شما آزمايش خود را ترتيب مى دهيد است كه تعيين مى كند شما چه نوع رفتارى را مشاهده كنيد و همزمان و در يك آزمايش هر دو رفتار را نخواهيد ديد. او اين وضعيت را «اصل مكمليت» principle of complementarily ناميد. اينشتين به اين اصل اعتراض داشت اما نمى توانست به طور تجربى آن را نقض كند. اكنون به نظر مى رسد شهريار افشار از عهده اين كار برآمده است.

آزمايش افشار كه اخيراً در مجله نيوساينتيست توصيف شده است، گونه اى از همان آزمايش «شكاف هاى دوتايى» است. نور ليزر روى دو سوراخ ريز روى يك صفحه مات تابانده مى شود. در طرف ديگر اين صفحه يك عدسى وجود دارد كه نورى را كه از هر يك از اين سوراخ هاى ريز مى گذرد، مى گيرد (يك صفحه مات ديگر مانع رسيدن پرتوهاى ديگر نور به عدسى مى شود) و شعاع هاى در حال پراكندگى را روى يك آينه دوباره متمركز مى كند. اين آينه هر يك از اين شعاع ها را به يك كشف كننده فوتون جداگانه بازتاب مى دهد. به اين ترتيب افشار مى تواند ميزان فوتون هاى بيرون آمده از هر سوراخ را ثبت كند. بر طبق اصل مكمليت، چنين وضعى به معناى آن است كه نبايد هيچ شاهدى از الگوى تداخلى وجود داشته باشد. اما به نظر افشار [بر اساس نتايج اين آزمايش] چنين الگويى وجود دارد، همچنان كه او به طور خاص اين آزمايش را براى آزمودن حضور همين الگو طراحى كرده است. به گفته افشار: «اين آزمايش مكمليت را زير پا مى گذارد... به نظر مى آيد چيزى كه همه به آن اعتقاد داشتند و هيچ كس در 80 سال گذشته در مورد آن ترديدى به خرج نمى داد، اشتباه باشد» هنگامى كه افشار براى تكرار آزمايش اش در ابتداى سال جارى ميلادى به دانشگاه هاروارد دعوت شد نتايج مشابهى را به دست آورد و اكنون كار او براى انتشار پس از مرور به وسيله دانشمندان ديگر پذيرفته شده است. اين مرحله يقيناً آزمونى حساس براى پژوهش اوست و معين خواهد كرد كه آيا نظرات او به وسيله جامعه گسترده تر علمى پذيرفته مى شود يا نه، گرچه عده اى از فيزيكدانان از هم اكنون پشتيبانى از نظرات او را آغاز كرده اند.

افشار مطمئن است كه پژوهش او مورد قبول قرار خواهد گرفت و براى بسيارى اين آزمايش مايه آسودگى خاطر خواهد بود. به گفته افشار: «بسيارى از فيزيكدانان نظرات بور را يا مبهم يا غيرقابل پذيرش يافته بودند، اما تا به حال كسى نتوانسته است در يك آزمايش بى پايه بودن مكمليت را نشان دهد.»

با اين حال پيش از آغاز جشن گرفتن براى پيروزى ظاهرى عقل سليم بر غرابت كوانتومى، بايد يادآور شد كه براى مثال ما هنوز در موقعيتى مى مانيم كه در آن يك ذره، يك موج است و يك موج يك ذره، بخشى از معضل لاينحل نظريه كوانتوم ممكن است به آهستگى در حال گشوده شدن باشد، اما بيشتر بقيه آن به همان اندازه 80 سال قبل كاملاً پيچيده باقى مى ماند.