پرتال دانشگاهی کشور پرتال دانشگاهی کشور
University Portal of Iran

کلمات مرتبط

    نتایج کارشناسی ارشد 97 نتایج ارشد 97 دفترچه کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد امریه سربازی استخدام تامین اجتماعی استخدام شرکت نفت استخدام آموزش و پرورش استخدام بانک پذیرش بدون کنکور منابع کارشناسی ارشد منابع دکتری استخدام شهرداری آگهی استخدام پليس استخدام نیروی انتظامی لیست همایش های بین المللی لیست سمینار لیست کنفرانس سالن همایش مقاله ISI دانشگاه پيام نور استخدام بانک پاسارگاد سازمان سما استخدام بانک شهر استخدام بانک گردشگری آگهی استخدام بانک صادرات استخدام بانک پارسیان پودمانی علمی کاربردی 97 استخدام دولتی استخدام استانداری استخدام آتش نشانی استخدام وزارت نيرو استخدام ديپلم استخدام برنامه نویس استخدام حسابدار نمونه سئوالات کارشناسی ارشد نمونه سئوالات دکتری ارزشیابی مدرک دانشگاه پیام نور فراگير دانشپذير مدرک دیپلم مدرک کارشناسی انتخاب رشته کنکور سراسری 97 عدح.هق daneshgah پردیس دانشگاهی شهریه دانشگاهها آگهی استخدام تهران azad karshenasi arshad kardani peyvasteh azmoon konkoor mba مجازی mba یکساله مدرک mba
 اخبار دانشگاهی کشور / آموزش های عمومی          22 اسفند 1389 - 13 March 2011



نزدیک به ۱۰۰ سال از نخستین انتشار نظریه نسبیت اینشتین (۱۹۵۵ ـ ۱۸۷۹) می گذرد. این نظریه بزرگ که در زمان خود و حتی دهه ها بعد به وضوح نشان داد قامت درک و توانایی هایی علمی بشریت برای فهم و اثبات دنیای آن هنوز کوچک است، بار دیگر دستاویز آزمون های علمی سخت و دشوار قرار گرفته و سر بلند بیرون آمده است.

دانشمندان با انجام ۵ آزمایش علمی خطیر و مهم به این نتیجه رسیده اند که نظریه نسبیت هنوز نفس می کشد و روزبه روز بر حقانیت دنیای بزرگ آن صحه گذاشته می شود. اکنون و پس از یک قرن از اعلام نظریه نسبیت، مرزهای دانش بشری بار دیگر نگاه ها را به سوی نابغه دوران و تفکرات عالی وی معطوف ساخته و ثابت می کند هنوز هم حق با اینشتین است.

آخرین آزمایش نظریه نسبیت اینشتین که در تابستان ۲۰۱۰ در نشریه Science منتشر شد، نگاه ویژه ای به مفهوم پارادوکس زمانی دارد؛ یعنی همان بخش از نظریه نسبیت که پیش بینی می کند ۲ ساعت دقیقا همانند که در ارتفاع های مختلف آرام گرفته یا در سرعت های مختلف حرکت می کنند، با آهنگ متفاوتی به تیک تاک خواهند افتاد. پارادوکس زمانی در واقع معمول ترین تصور ما از اصطلاح پارادوکس توام یا دوقلو به شمار می رود که توصیف آشنای آن از این قرار است: اگر یکی از دوقلوها سوار بر موشک در حال حرکتی با سرعت فوق العاده زیاد رهسپار اخترواره ای شود، در زمان برگشت به خانه سن کمتری از قل زمینی اش خواهد داشت یا به بیان دیگر طی این رفت و برگشت کمتر پیر می شود. اکنون اما گروهی از فیزیکدانان موسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا نشان داده اند پارادوکس زمانی را می توان حتی بدون وجود یک مسافرت سریع السیر پرت و دورافتاده نیز بجا آورد.

در بیان چند و چون انجام این آزمایش باید گفت محققان با استفاده از ساعت های نوری ابرحساس به اندازه گیری تغییرات در آهنگ سرعت این ساعت ها در سرعت های کمتر از ۴۰ کیلومتر در ساعت و در ارتفاع های مختلفی از حدود ۳۰ سانتی متر اقدام کردند.

هریک از این ساعت های نوری توسط یک یون منفرد آلومینیوم توانبخشی می شوند و تقریبا ۴۰ برابر دقیق تر از ساعت های اتمی استاندارد بین المللی با توانبخشی سزیمی محسوب می شوند. چنین دقتی برای محققان توانایی نگاه دقیق به اختلافات بسیار خرد در سرعت تیک تاک ساعت ها را فراهم می آورد. ساعت هایی که هنوز در ارتفاع یکسانی نشسته اند از سرعت تیک تاک یکسانی برخوردارند، اما محققان برای به حرکت در آوردن یک ساعت کار را با یکی از یون های نوسان کننده در سرعت های انتخابی شان کلید زدند. آنها معتقدند نحوه حرکت و تندی آن می تواند هم به کندی زمانی باشد که روی تاب نشسته و به عقب و جلو تاب می خورید و هم به تندی یک گلوله تفنگ باشد.

زمانی که محققان حرکت یون را با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه ترتیب می دهند (اندکی کمتر از سرعت ۴۰ کیلومتر بر ثانیه)، به این نکته مهم پی بردند که ساعت با سرعت سنجش پذیری آهسته تر از ساعت ساکن به تیک تاک می افتد. همین موضوع زمانی که ساعت ها در ارتفاع هایی با اختلاف اندک بودند نیز اتفاق افتاد. زمانی که محققان از یک جک هیدرولیک برای بلند کردن یکی از ساعت ها استفاده کردند تا آن را فقط ۳۰ سانتی متر بالا بیاورند، مشاهده کردند سرعت تیک تاک ساعت پایین تر تا حدود زیادی نسبت به ساعت بالاتری خفیف تر می شود.

از آنجایی که ساعت های نوری امکان اندازه گیری دقیق لازم و کافی را فراهم می کنند، محققان توانستند به خوبی مشاهده کنند که پیش بینی های اینشتین در شرایط و مقتضیات روزمره زندگی ما نظیر بلندی یک صندلی یا سرعت یک خودرو در یک خیابان محلی و مسکونی چگونه به نقش آفرینی کماکان خود ادامه می دهد. حال زمانی را فرض کنید که فردی ارتفاع بالا و جابه جایی سریع را مثلا در یک هواپیما تجربه می کند و خلبان اعلام می کند ما هم اکنون در سرعت ۸۰۰ کیلومتر در ساعت و ارتفاع تقریبا ۱۰ هزار متری زمین به سر می بریم. در چنین وضعیتی کدام پارادوکس زمانی برنده ماجراست: سرعت تیک تاک آهسته تر در مقابل سرعت افزایش یافته، یا سرعت تیک تاک تندتر در مقابل جاذبه پایین تر؟ برای فهم بهتر موضوع فردی مثل شخصیت فیلم «آپ ــ بالا» را فرض کنید که در طول زندگی خود معادل ۱۶ میلیون کیلومتر با هواپیما پرواز کرده است؛ جدا از به حساب آوردن رقمی حیرت انگیز برای کیلومترها پرواز هوایی که این جت نشین دائم السفر به ثبت رسانده، فیزیکدانان حساب کرده اند قهرمان همیشه در پرواز ما چیزی معادل ۵۹ میکروثانیه کمتر از رفقای روی زمینش پیرتر شده است.

● حرکت تقدمی اسپین

مفهوم حرکت تقدمی چرخشی یک اصل فرعی یا همروند به شمار می رود که در درون نظریه بزرگ نسبیت جمع شده است و پیش بینی می کند زمانی که دو شیء حول مدار یکدیگر مدارگردی می کنند، جرم هایشان باعث واپیچیدن و از شکل افتادن محور مرکزی می شود که به دورش در حال گردش هستند به طوری که به آهستگی باعث تغییر یافتن مسیر و جهت حرکت می شود. این تغییر تدریجی سبب می شود دو شیء مزبور داخل مدارهایشان اصطلاحا وول بخورند.

نکته: دانشمندان با انجام ۵ آزمایش علمی و مهم به این نتیجه رسیده اند که نظریه نسبیت هنوز نفس می کشد و روزبه روز بر حقانیت کشف بزرگ اینشتین صحه گذاشته می شود

در این میان و برای یافتن نمونه ای از وقوع جنبش و لنگ زدن طی حرکت پیشرونده چرخشی، تیمی از محققان بین المللی دست به کار شده و به مطالعه یک جفت از پالسارها یا همان تب اخترها مشغول شدند. اجرام سماوی موسوم به تب اخترها، ستارگان نوترونی چگالی محسوب می شوند که هر کدام دیگری را در مدارهای تنگ و نزدیک احاطه کرده است و سیگنال های رادیویی چنان قدرتمندی را ساطع می کنند که می تواند از زمین ردیابی شود. این زوج تب اختر که نخستین بار سال ۲۰۰۳ دیده بانی و مشخص شدند، تنها زوج پالسار شناخته شده ای هستند که معلوم شده به دور هم مدارگردی دارند و به اعتقاد محققان فرصت مناسبی را برای آزمایش کردن یکی از پیش بینی های تا به امروز ثابت نشده نظریه نسبیت فراهم می کند. دانشمندان به دنبال ۴ سال ردیابی سیگنال های رادیویی حاصل از یکی از این ستارگان سرانجام در سال ۲۰۰۸ اعلام کردند به قدر کافی نسبت به موضوع جنبیدن اطمینان یافته اند و درست به همان صورتی که اینشتین حدس زده بود وقوع چنین موضوعی به اثبات رسید.

● انحنای فضا ـ زمان

۳ دهه پیش دانشمندان با ارسال و دریافت پیام های ارتباطی و مخابراتی از مریخ نشین وایکینگ در سال ۱۹۷۹ نشان دادند که سیگنال های در سفر میان زمین و مریخ نسبت به موقعی که آنها از خورشید می گذرند اندکی بیشتر به درازا می کشد و این مهم به واسطه مفهوم خمیدگی فضا ـ زمان است که این ستاره عظیم و گران سبب ساز آن می شود، اما این که دانشمندان چگونه این آزمایش را به انجام رساندند به تلاش های مجدد آنها برای اندازه گیری های جدید سیگنال های رادیویی برمی گشت. در سال ۲۰۰۲ و همچنان که فضاپیمای کاسینی رهسپار سیاره کیوان بود، دانشمندان به سنجش مجدد اثر گرانش خورشیدی پرداختند و طی آن چگونگی تغییر یافتگی سفر رفت و برگشت زمانی یک سیگنال رادیویی را هنگام گذشتن از نزدیک خورشید مورد بررسی و دقت نظر بیشتر خود قرار دادند. در این میان گرچه آزمایش کاسینی همان نتایج وایکینگ را نشان داد، اما با درستی ۲۰ در میلیون ۵۰ بار دقیق تر از آن بود و این سنجش قابل توجه در سایه سامانه ارتباطاتی بهتری حاصل شد که می توانست تداخل امواج ناشی از اکلیل خورشیدی یا همان هاله را پالایش کند.

● پارادوکس زمانی در لیزر

آزمایش مربوط به پارادوکس زمانی روی فواصل خرد نه یک بار بلکه دو بار در سال ۲۰۱۰ مورد آزمون قرار گرفت. پایه اصلی ماجرای این آزمایش جالب توجه همان اتم های سزیمی بودند که سامانه های زمان سنج ابردقیق امروزی را با آن می شناسیم. در حالی که زمان زیادی از ورود اتم های سزیم به بحث توانبخشی دقیق ترین ساعت های دنیا نمی گذرد، اما دانشمندان برای مشاهده مفهوم پارادوکس زمانی حاکم بر کوچک ترین اختلاف ارتفاع تاکنون موجود ـ یعنی یک دهم میلی متر ـ از آن بهره جستند. در همین رابطه و بر اساس تحقیق جدیدی که سال ۲۰۱۰ در نشریه Science منتشر شد، دانشمندان به بمباران اتم های سزیم با فوتون های حاصل از یک اشعه لیزر اقدام کردند.

بر اساس قانون مکانیک کوانتوم زمانی که یک فوتون به اتمی فرضی برخورد می کند، آن را با فشار به دو موجودیت جانشین و متبادل می نشاند. در یکی از این موجودیت های جانشین، گذرگاه یا مسیر اتم عوض نمی شود؛ به بیان دیگر، اتم مزبور فوتون را جذب کرده و آن را به فاصله یک دهم میلی متر بالاتر می راند. بر این اساس دانشمندان با مشاهده اختلاف میان سرعت نوسان اتم بالاتر و پایین تر، توانستند با دقتی معادل یک در ۱۰۰ میلیون پارادوکس زمانی را بر فراز چنین فاصله خردی مشاهده کنند.

● نسبیت در مقیاس بزرگ

نسبیت در مقیاس بزرگ به بزرگی یک منظومه شمسی است؛ وقتی کسی بخواهد راه حلی برای آزمایش نظریه ای درباره کل عالم و جهان هستی صادر کند، باید قبول کرد مقیاسی در این حد نیز نمونه کوچکی است. واقعیت امر این است که نسبیت عام روی مقیاسی بزرگ تر از منظومه شمسی به اثبات نرسیده است؛ با وجود این تصور و فرض این مفهوم که نظریه نسبیت روی فواصل بزرگ تر هنوز پا برجا باشد برخی دانشمندان را در حیرت و شگفتی باقی نگه داشته است، اما ماجرای آزمایش مفهوم نسبیت کهکشانی از این قرار است که محققان با استفاده از رصدگری های وسیع و دور رس حاصل از تلسکوپ اشعه ایکس قدرتمند ناسا موسوم به چندرا توانستند برای نظریه نسبیت آن هم روی یک مقیاس کیهان شناختی تکیه گاه و پشتیبانی تاییدکننده فراهم کنند. در واقع محققان با تدارکی چنین قوی و فراسویی به این مهم پی بردند که نظریه اینشتین به نحو دقیق و درستی چگونگی رشد خوشه های کهکشانی در طول زمان را پیش بینی کرده است. خوشه های کهکشانی دسته های بزرگی از کهکشان ها هستند که توسط گرانش به صورت متفق با هم جمع می شوند.

با این اوصاف و پس از یک قرن همراهی با نظریه نسبیت و قوانین راهگشای آن، به نظر می رسد سال ۲۰۱۰ سال پرکاری برای خوشامدگویی نظریه نسبیت و اثبات پرده های ناگشوده و پیش بینی های تاکنون محقق نشده این نابغه دوران لقب بگیرد. سالی که طی آن و با همت دانشمندان در سایه انجام آزمایشات مختلف، دانش بشری توانست تجربه افزون تری از نظریه نسبیت را برای توصیف و ادراک قوانین حاکم بر زندگی روزمره و از قلب اتم گرفته تا قلب کهکشان های دوردست به نمایش بگذارد.

خبرنامه - شبکه های اجتماعی

آمار سایت

    تندیس جشنواره

    pagerank