آرشیو آذر ماه 1399

نيوتن مي گفت نور از ذرات تشكيل شده، اما كريستين هويگنس هلندي معتقد بود كه نور نيز همانند صدا موج است! نظريه تئوريكي جيمز كلارك ماكسول اسكاتلندي قدرتمندانه ثابت كرد كه نور يك موج الكترو مغناطيسي است! هاينريش هرتز آلماني در آزمايشگاه نيز نظريه ماكسول را تاييد كرد. در زماني كه همه مطمئن بودند نور موج است. ماكس پلانگ آلماني خاصيت موجي نور را به چالش كشيد و اينشتين با پديده فتو الكتريك نشان داد كه نور متشكل از ذرات است.

زماني كه فيزيكدانان از اين دوگانگي متحير شده بودند، سرانجام لويي دوبروي ثابت كرد كه نور هم موج است و هم ذره! نه تنها نور بلكه هر ذره اي خاصيت موجي نيز دارد! البته براي ذرات بزرگ مانند يك توپ مشاهده خاصيت موجي امكان پذير نيست! بنابر اين نور هم يك موج الكترومغناطيسي و هم فوتون ذره اي است! در واقع نور مريي بخش كوچكي از طيف الكترومغناطيس است كه چشمان ما توسط آن محيط را مي بيند. امواج الكترو مغناطيس به ترتيب كاهش طول موج متشكل است از امواج راديويي، كه موج، مادون قرمز، نورمريي ، فوق بنفش، اشعه ايكس، اشعه گاما و اشعه كيهاني. اگر چه تمام اين امواج توسط كيهان و به ويژه خورشيد زمين را هدف قرار مي دهند، اما شدت نور مريي در سطح زمين از بقيه بيشتر است و منطقا چشمان ما و بسياري از جانوران به همين خاطر به نور مريي حساس شده است!

همان طور كه نيوتن براي اولين بار نشان داد، نور سفيد، خود از هفت نور (رنگين كمان) و در واقع سه نور اصلي زرد، قرمز و آبي تشكيل شده است. خورشيد نور سفيد منتشر مي كند، پس چرا زرد ديده مي شود؟! چون نور سفيد خورشيد با برخورد به اتمسفر زمين تجزيه مي شود! نور آبي به خاطر طول موج كوتاه تر در جو زمين پراكنده مي شود و آنچه مستقيم از خورشيد به چشمان ما مي رسد، نور سفيدي است كه آبي آن حذف شده، يعني زرد! نور آبي در كل آسمان پخش مي شود و به همين خاطر آسمان آبي است! البته فكر نكنيد منظور اين است كه نور آبي خورشيد به كلي حذف مي شود. اگر اين طور بود كه نيوتن رنگ آبي نور خورشيد را كشف نمي كرد!

حال شما بگوييد چرا زمان طلوع يا غروب خورشيد قرمز ديده مي شود؟ چرا طول موج كوتاه تر دچار پراكندگي مي شود؟ چگونه نور به ليزر تبديل مي شود؟ هنگامي كه نور به اجسام برخورد مي كند چه اتفاقي مي افتد؟

 ۱- از درون جسم كاملا عبور مي كند كه دو حالت دارد : عبور منظم شبيه شيشه، عبور نامنظم شبيه شيشه مات

 ۲- توسط جسم كاملا جذب مي شود مانند اجسام سياه (نور جذب شده به گرما تبديل مي شود).

 ۳- توسط جسم كاملا منعكس مي شود كه دو حالت دارد: انعكاس بي نظم مانند يك برگ سفيد! ، انعكاس منظم مانند آينه (آينه شيشه اي است كه يك طرف آن نقره اندود شده است).

 ۴- بخشي از نور توسط جسم جذب و بقيه از درون جسم عبور مي كند مانند شيشه هاي رنگي!

 ۵- بخشي از نور توسط جسم منعكس و بقيه از درون جسم عبور مي كند مانند شيشه هاي رفلكس!

 ۶- نور توسط جسم جذب و ذخيره شده و به تدريج آزاد مي شود مانند اجسام فسفرسانس كه به اجسام شب تاب در بين عموم معروف است ( برخي اجسام امواج الكترومغناطيس غير مريي را جذب و به نور مريي تبديل مي كنند مانند اجسام فلوئورسانس كه در لامپ هاي مهتابي يا كم مصرف از داخل به شيشه لامپ چسبيده اند و نور فوق بنفش را به مريي تبديل مي كنند. )

 ۷- نور توسط جسم جذب و به برق (انرژي الكتريكي) تبديل مي شود مانند سلول هاي فتو ولتايي.

 ۸- نور توسط جسم جذب و به انرژي شيميايي تبديل مي شود مانند برگ گياهان با عمل فتوسنتز.

 ۹- بخشي از نور توسط جسم جذب و بقيه منعكس مي شود مانند اجسام رنگي! اگر انعكاس منظم باشد براق و در غير اين صورت مات ديده مي شوند! نور جذب شده در اين اجسام به گرما تبديل مي شود.

مورد آخر باعث رنگي شدن تمام چيزهايي است كه در طبيعت مي بينيم! تمامي رنگ ها نيز از تركيب سه رنگ اصلي آبي، زرد و قرمز به وجود مي آيند. تركيب اين سه رنگ برخلاف نورها مي شود سياه! پس اگر جسمي نور قرمز مريي را جذب كند زرد ديده مي شود و اگر قرمز و زرد را جذب كند، آبي خواهد شد! آب نيز نور آبي را پراكنده مي كند و همچون آسمان آبي است ( البته در واقع آب زلال و آسمان آبي خيلي كمرنگ هستند و در عمق كم بي رنگ ديده مي شوند ). در برخي رودها و درياچه ها آب سبز ديده مي شود كه ناشي از انعكاس نور زرد مايل به سبز توسط شن هاي زير آب است كه در تركيب با رنگ آب سبز مي شود! يك نكته عجيب لازم به گفتن است و آن اين كه از نگاه علمي بيشتر از يك طول موج رنگي در جهان خارج وجود ندارد و اين مغز ماست كه از اختلاف طول موج نورهاي مريي استفاده كرده و رنگ ها را مي سازد! اين يك برهمكنش زيبا و مفيد ميان علم و حواس ماست!

گفتيم اجسامي همچون شيشه كه تمام نور را عبور مي دهند بي رنگ هستند، اما اگر همين شيشه كاملا خرد شود، ذرات آن نور را پراكنده كرده و بنابراين سفيد ديده مي شود. يخ بي رنگ است، اما برف (يخ خرد شده) سفيد است. بلور واقعي نمك بي رنگ است، اما نمك خوراكي (بلور خرد شده) سفيد است! كرم هاي آرايشي همانند شير ذرات ريز ناشي از تعليق روغن درآب هستند كه نور را پراكنده كرده و سفيد ديده مي شوند. هرگاه اين كرم ها روي پوست ماليده شوند، آب و روغن از هم جدا شده و بي رنگ مي شوند!

اگر ما مي توانستيم بسيار سريع (متناسب با فركانس نور) پلك بزنيم مي توانستيم نور مريي را تجزيه كنيم و آن را در رنگ هاي مختلف ببينيم! البته اين كار نشدني است. با اين حال مشابه آن براي ديسك نيوتني اتفاق مي افتد. ديسك نيوتني، صفحه گردي است كه از رنگ هاي رنگين كمان ساخته شده و طبق پيش بيني، هنگام چرخيدن سريع به رنگ سفيد ديده مي شود. اما با تابش نور متناوب (متناسب با فركانس چرخش ديسك)، مجددا رنگي ديده مي شود! رنگ ها زيبا هستند و يك نقاش با تركيب رنگ ها به يك اثر زيبا مي رسد، اما هيچ طرحي به زيبايي طبيعت رنگين نيست! به گفته اشو اگر گاهي از هر چه پيش ساخته ها و منفي بافي هاي ذهن خلاص شويم و فقط و فقط بدون هيچ گونه داوري مشاهده كنيم، با ديدن هر بخشي از طبيعت اوج زيبايي را كشف مي كنيم!

منبع:

https://article.tebyan.net/299457/%D9%86%D9%88%D8%B1-%D9%88-%D8%B1%D9%86%DA%AF-%D9%87%D8%A7-

بر پايه‌ى بررسي‌هاى تازه‌اى ادعا شده كه خورشيد كوچك‌تر از آن چيزى است كه تصور مي‌شود. اگر اين گونه باشد، آن‌گاه ويژگي‌هاى ديگر خورشيد مانند دماى درونى و چگالى آن نيز اندكى با محاسبات پيشين تفاوت خواهد داشت.

آگاهى از درون خورشيد مهم است زيرا مي‌تواند به دانشمندان كمك كند درباره‌ى آب و هواى فضا پيش‌بيني‌هايى انجام دهند و به پرسش‌هايى درباره‌ى سامانه‌ى خورشيدى(منظومه‌ى شمسى) پاسخ دهند.

خورشيد سطح جامد ندارد. هر چه از مركز آن دورتر مي‌شويم، اتمسفر آن نازك‌تر و شفاف‌تر مي‌شود. در عوض، "سطح" خورشيد را عمقى در اتمسفر خورشيد تعريف مي‌كنند كه براى نور كدر و مات مي‌شود. دانشمندان اين عمق را با مشاهده‌ى خورشيد با تلسكوپ و اندازه‌گيرى فاصله‌ى بين مركز صفحه‌ى خورشيدى و "لبه"ى آن، يعنى جايى كه روشنى آن ناگهان كاهش مي‌يابد، محاسبه مي‌كننند. از اين محاسبه عدد 695990 كيلومتر يا نزديك 109 برابر شعاع زمين به دست مي‌آيد.

روش ديگرى براى محاسبه‌ى اندازه‌ى خورشيد استفاده از امواج گرانشى سطحى است كه به مانند امواج آب در اقيانوس بر سطح خورشيد موج مي‌زنند. اين امواج فقط بر سطح مات خورشيد پديدار مي‌شوند و از مشاهده‌ى آن‌ها مي‌توان براى اندازه‌گيرى شعاع خورشيد بهره گرفت، زيرا طول موج آن‌ها به فاصله‌ى آن‌ها از مركز خورشيد، آن هم به گونه‌اى پيش‌بيني‌پذير، بستگى دارد.

از سال‌ها پيش ذهن دانشمندان به اين موضوع مشغول بود كه چرا اندازه‌گيرى شعاع خورشيد با اين دو روش به پاسخ‌هاى متفاوتى مي‌انجامد. با روش طول موج شعاعى نزديك 695700 كيلومتر به دست مى آيد كه حدود 300 كيلومتر از نتيجه‌ى روش افت نور كمتر است.

گرچه اين اختلاف فقط 04/0 درصد است، اما هنگامى كه دانشمندان مي‌خواهند شناخت بهترى از درون خورشيد به دست آورند، عدد بزرگى به شمار مي‌آيد. اكنون مارگيت هابريتر و همكارانش در مركز جهانى پرتوشناسى در سوييس نشان داده‌اند كه عدد كوچكتر به واقعيت نزديك‌تر است.

آن‌ها نقطه‌ى دقيق افت نور را با كمك نرم‌افزارى كه پراكنش نور را در اتمسفر خورشيد شبيه‌سازى مي‌كند، محاسبه كردند. نتايج به دست آمده حاكى از آن بود كه بين جايى كه اتمسفر خورشيد مات مي‌شود و نقطه‌اى كه بيننده، افت نور را مشاهده مي‌كند، اندكى تفاوت وجود دا

منبع:

https://article.tebyan.net/282992/%D8%AE%D9%88%D8%B1%D8%B4%DB%8C%D8%AF-%DA%A9%D9%88%DA%86%DA%A9%D8%AA%D8%B1-%D8%A7%D8%B3%D8%AA-رد.

آخرين و شگفت انگيز ترين چيزي كه درباره نور كشف شده بود همان كشف انيشتين بود كه مي گفت نور سريع ترين است. ولي اخيرا نكته جالب ديگري نيز از نور كشف شده است.

تحقيقات جديد نشان مي دهد فوتون ها به عنوان ذرات تشكيل دهنده نور، عمري دست كم يك كوينتيليون (١٠١٨ )

سال دارند. بسياري از ذرات در طبيعت طي زمان دچار واپاشي مي شوند. براي مثال اتم هاي راديواكتيو بي ثبات هستند

 و در نهايت به ذرات كوچكتر شكسته مي شوند و در اين ميان انرژي آزاد مي كنند.

دانشمندان به طور كلي تصور مي كردند كهفوتون ها شكسته نمي شوند، چرا كه تصور مي شود آن ها فاقد هرگونه جرمي هستند كه براساس آن دچار واپاشي شوند. اگرچه تمام اندازه گيري فوتون ها درحال حاضر نشان مي دهد كه آن ها جرم ندارند، اما جرم آن ها به قدري كم است كه ابزارهاي كنوني اندازه گيري، توانايي اندازه گيري آن را ندارند.

حد بالاي كنوني جرم فوتون ها كمتر از يك ميلياردم يك ميلياردم يك ميلياردم جرم يك پروتون است.

محاسبات هيك نشان مي دهد كه براساس مدل استاندارد فيزيك كه محدوده تمام ذرات فيزيك تابع آن است، فوتون ها در طيف مرئي دست كم يك كوينتيليون عمر مي كنند.

دوره عمر طولاني چشمگيري كه هيك محاسبه كرده يك عمر متوسط است. وي در اين رابطه گفت: اين احتمال وجود دارد كه تعداد معدودي از فوتون ها دچار واپاشي شده باشند. امروزه پروژه هاي علمي به صورت بالقوه از توانايي تشخيص علائم چنين واپاشي هايي برخوردار هستند.

اگر فوتون ها بميرند، ذراتي منتشر مي كنند كه سريع تر از نور حركت مي كنند.

اگر فوتون ها بشكنند، نتيجه چنين واپاشي هايي به وجود آمدن ذرات سبك تر خواهد بود، ذراتي كه مي توانند حتي سريع تر از فوتون ها حركت كنند. با فرض اين كه فوتون ها داراي جرم است، تنها يك ذره از مدل استاندارد فيزيك ذرات است كه

مي تواند سبكتر از فوتون ها باشد و آن نوترينوها هستند.

نوترينوها ذراتي هستند كه به ندرت با ماده عادي تعامل دارند. سبك ترين نوترينوها كه سبك تر از نور هستند در حقيقت سريع تر از فوتون ها حركت مي كنند.

ظاهرا ايده حركت سريع تر نوترينوها نسبت به فوتون ها نقض نظريه نسبيت انيشتين است كه اظهار مي دارد هيچ چيز نمي تواند سريع تر از نور حركت كند. در حالي كه اين فرضيه براساس اين ايده است كه فوتون ها داراي جرم نيستند. نظريه نسبيت انيشتين صرفا اظهار مي دارد كه هيج ذره اي نمي تواند سريع تر از يك ذره بدون جرم حركت كند.

نظريه نسبيت انيشتين نشان مي دهد كه وقتي ذرات بسيار سريع حركت مي كنند، بافت فضا و زمان اطراف آن ها مي پيچد، به اين معنا كه آن ها زمان را هنگام گذشت آرام تر از حركت نسبتا آرام اشياء تجربه مي كنند. به اين معنا كه اگر فوتون ها عمري معادل يك كوينتيليون سال داشته باشند، از چشم آنها، آنها تنها سه سال زندگي كرده اند.

همه اين مباحث باعث مي شود بدانيم كه آن چه  از عالم هستي مي دانيم قطره ايست از درياي بي كرانش.

منبع:

https://article.tebyan.net/259578/%D8%B9%D9%85%D8%B1-%D9%86%D9%88%D8%AD-%DB%8C%D8%A7-%D8%B9%D9%85%D8%B1-%D9%86%D9%88%D8%B1-