Tag: نجوم

  • نخستین ستارگان گیتی ممکن است همچنان وجود داشته باشند

    نخستین ستارگان گیتی ممکن است همچنان وجود داشته باشند

    کیهان‌شناسان می‌گویند، فرایند تشکیل ستارگان در ابرهای دوران آغازین گیتی از آنچه تا کنون فرض می‌شد پیچیده‌تر بوده است. یک بررسی جدید نشان می‌دهد که ستارگان کوچک و کم‌نور آن دوران ممکن است هنوز هم در عالم وجود داشته باشند

    متن کامل در دویچه وله فارسی

  • گیتی ما ممکن است در مرکز یک سیاهچاله درون گیتی دیگری باشد

    گیتی ما ممکن است در مرکز یک سیاهچاله درون گیتی دیگری باشد

    بر اساس یک مدل جدید علمی، سراسر گیتی ما ممکن است در مرکز یک سیاهچاله درون گیتی دیگر، در حال چرخش باشد. دانشمندان می‌گویند، اگر این فرضیه درست باشد می‌توان تا حد زیادی بر یکی از بزرگ‌ترین بحران‌های کیهان‌شناسی غلبه کرد

     

    فیزیک‌دانانی از مجارستان و ایالات متحده بر اساس یک مدل جدید علمی می‌گویند، سراسر گیتی ما ممکن است در مرکز یک سیاهچاله درون گیتی دیگر در حال چرخش باشد. به گفته آن‌‌ها اگر این فرضیه درست باشد، می‌توان تا حد زیادی بر یکی از بزرگ‌ترین بحران‌های کیهان‌شناسی غلبه کرد.

    بر اساس دانش امروز ما از کیهان، نه تنها زمین، بلکه خورشید و کهکشان میزبان ما یعنی راه شیری نیز در حال چرخش‌‌اند. اکنون یک مدل جدید پیشنهاد می‌کند که فراتر از این‌ها اساس تمام گیتی نیز ممکن است در حال چرخش باشد.

    کیهان‌شناسان می‌گویند ما در یک گیتی منبسط‌شونده زندگی می‌کنیم و انبساط گیتی موجب می‌شود که کهکشان‌ها از یکدیگر دور شوند. به عبارت دیگر به هر میزان که کهکشان‌ها از ما دورتر باشند، با سرعت بیشتری نیز از ما دور می‌شوند. در واقع، ثابت هابل، رابطه میان سرعت دور شدن و فاصله کهکشان‌ها را بیان می‌کند و می‌گوید که گیتی ما ایستا نیست و با نرخ ۷۰ کیلومتر بر ثانیه در هر مگاپارسک در حال انبساط است.

    مشکل بزرگ اما این است که عدد محاسبه‌شده برای نرخ انبساط گیتی در مدل موسوم به مدل استاندارد کیهان‌شناسی، با داده‌های تجربی تطابق ندارد و به گفته دانشمندان، زمانی که نرخ انبساط عالم را با استفاده از کهکشان‌ها و ابرنواخترهای نزدیک (یعنی ستاره‌های در حال انفجار) اندازه‌گیری می‌کنیم، این میزان ۱۰ درصد از زمانی که آن را با تابش زمینه کیهانی پیش‌‌بینی می‌کنیم، بزرگ‌تر است.

    از نظر تاریخی، کیهان‌شناسان تا کنون از ابزارهای مختلفی برای اندازه‌گیری ثابت هابل استفاده کرده‌اند اما این اندازه‌گیری‌ها چندان رضایت‌بخش نبوده است و به یک سردرگمی جدی منجر شده که کیهان‌شناسان اصطلاحا از آن با عنوان “تنش هابل” یاد می‌کنند.

    مفهوم “تنش هابل” اصطلاحا به میزان اختلاف در محاسبه ثابت هابل گفته می‌شود و به این موضوع اشاره دارد که  چرا اندازه‌گیری‌های مختلف، سرعت‌های متفاوتی را نتیجه می‌دهند.

    ادوین هابل، کیهان‌شناس مشهوری که کشف انبساط گیتی، بر مبنای یافته‌های او بنا شده است، در سال ۱۹۲۹ میلادی این عدد را به اشتباه، نزدیک به ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه در هر میلیون پارسک برآورد کرده بود اما تحقیقات و اندازه‌گیری‌ها و محاسبات جدید به ویژه محاسبات ماهواره پلانک سازمان فضایی اروپا در سال ۲۰۱۳، این عدد را در حدود هشت برابر کمتر از آن یعنی ۶۷.۴ کیلومتر بر ثانیه نشان می‌داد.

    بررسی‌های بعدی دانشمندان در سال ۲۰۱۹ با استفاده از هم‌گرایی گرانشی و با بررسی ۷۴۰ ابرنواختر در گیتی، این عدد را ۸۲ محاسبه کرد که از محاسبات نخستین که خود ادوین هابل انجام داده بود به مراتب کمتر است.

    چرخش کل گیتی ممکن است این تناقض را حل کند

    دانشمندان در مقاله جدیدی که در مجله “اطلاعیه‌های ماهانه انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده می‌گویند که مدل جدید با در نظر گرفتن چرخش کل گیتی، می‌تواند این پارادوکس را بدون تناقض و با اندازه‌گیری‌های نجومی فعلی حل کند.

    به گزارش ساینس‌آلرت این مدل با دیگر مدل‌هایی که فرضیه چرخش را در نظر می‌گیرند نیز سازگار است. از این رو این فرضیه محتمل به نظر می‌رسد که شاید سراسر گیتی در حال چرخش باشد.

    بر اساس محاسبات دانشمندان، گیتی ممکن است برای تکمیل یک چرخش کامل خود، به تریلیون‌ها سال زمان نیاز داشته باشد و با توجه به این که سن گیتی ما کمتر از ۱۴ میلیارد سال برآورد شده است، هنوز راه زیادی در پیش دارد تا نخستین چرخش خود را کامل کند.

    به گفته این تیم تحقیقاتی، ممکن است این چرخش با سرعتی نزدیک به بیشینه سرعت صورت بگیرد. آن‌ها همچنین می‌گویند که این فرضیه مستلزم آن نیست که “اطلاعات با سرعتی بیشتر از نور حرکت کنند”، بنابراین بر اساس این فرضیه، “زمان به عقب بازنمی‌گردد و مجموعه‌ای از پارادوکس‌های سفر در زمان ایجاد نمی‌شود.”

    بر اساس مطالعه جدید، گیتی در حال چرخش شکاف میان دو میزان محاسبه شده در تنش هابل را این‌گونه پر می‌کند که می‌گوید هر دو مقدار تا حدی درست‌اند.

    به عبارت دیگر، بر این اساس، تاثیر چرخش هرچه اخترشناسان به فاصله‌های دورتری در عالم نگاه ‌کنند، بیشتر می‌شود و این امر می‌تواند اختلاف میان دو روش را توضیح دهد.

    با این حال، اگر بر اساس این فرضیه، تمام گیتی در حال چرخش باشد، پرسش‌های پیچیده‌ای درباره واقعیت گیتی مطرح می‌شود. از جمله این که چه نیرویی آغازگر این چرخش بوده است و این چرخش در واقع کجا و درون چه چیزی صورت می‌گیرد. یک فرضیه عجیب اما بحث‌برانگیز ممکن است این باشد که سراسر گیتی ما، خود در مرکز یک سیاهچاله درون گیتی دیگری قرار دارد.

    دانشمندان می‌گویند گام بعدی در بسط این فرضیه این است که در آینده بتوان یک مدل رایانه‌ای کامل از یک گیتی در حال چرخش ساخته شود. به گفته آن‌ها چنین مدلی می‌تواند به شناسایی پیش‌بینی‌هایی کمک کند و اخترشناسان نیز بر مبنای آن بتوانند به دنبال مشاهده آن‌ پیش‌بینی‌ها بگردند تا در نتیجه، این ایده را تایید یا رد کنند.

    لینک این یادداشت در دویچه وله فارسی

  • از ثبت صدای سیاهچاله‌ها تا فروپاشی زودهنگام عالم

    از ثبت صدای سیاهچاله‌ها تا فروپاشی زودهنگام عالم

    انتشار نخستین تصاویر آزمایشی تلسکوپ فضایی جیمز وب، مطالعه جدیدی درباره نشانه‌های حیات روی شهاب‌سنگ‌ها و انتشار صدای هولناک سیاهچاله‌ها از جمله موضوعاتی هستند که عرفان کسرایی، پژوهشگر حوزه علم و فناوری، به آن پرداخته است.

  • از ستاره صبحدم تا جهان پادماده‌ای که زمان در آن عقب می‌رود

    از ستاره صبحدم تا جهان پادماده‌ای که زمان در آن عقب می‌رود

    عرفان کسرایی|

    آماده شدن تلسکوپ فضایی جیمز وب برای شکار امواج فروسرخ، کشف ستاره صبحدم و احتمال وجود جهان پادماده‌ای که زمان در آن رو به عقب می‌رود، از جمله موضوعاتی هستند که عرفان کسرایی، پژوهشگر حوزه علم و فناوری، به آن پرداخته است

     

    کمتر روزی را می توان یافت که در آن خبر تازه ای از اکتشافات جدید در کیهان شناسی و نجوم منتشر نشود. کشف سیاهچاله ای در مرکز یک کهکشان مارپیچی، جستجوی نشانه های حیات در سیارات فراخورشیدی و یا سیارک های دوردست، رصد دورترین ستاره ها یا کهکشان ها معمولا از جمله موضوعاتی به شمار می روند که هر از گاهی در صدر اخبار علمی قرار می گیرند. در این یادداشت نگاهی خواهیم انداخت به برخی از جدیدترین تحولات مرتبط با نجوم و کیهان شناسی در ماه اخیر.

    تلسکوپ فضایی جیمز وب، برای شکار امواج فروسرخ آماده می شود

    با گذشت بیش از سه ماه از پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب، دستگاه ها و ابزارهای رصدی این تلسکوپ طبق برنامه ریزی قبلی یکی پس از دیگری برای ورود به فاز علمیاتی آماده می شوند و بسیاری از دانشمندان بی صبرانه در انتظار دریافت نخستین مشاهدات این تلسکوپ فضایی هستند. ابزار فروسرخ میانه که یکی از مهمترین ابزارهای رصدی تلسکوپ فضایی جیمز وب است در روزهای اخیر با کاهش دما و رسیدن به دمای تقریبی بین ۳۴ تا ۳۹ کلوین (در حدود ۲۳۰- درجه سانتیگراد) به تدریج برای رسیدن به مرحله عملیاتی آماده می شود و عملا برای رسیدن به ۷ کلوین (۲۶۶- درجه سانتیگراد) یعنی دمای عملیاتی نهایی لازم، راه درازی در پیش ندارد. رصد امواج فروسرخ برای کیهان شناسان از اهمیت فراوانی برخوردار است چرا که با استفاده از طیف فروسرخ، می توان پشت دیوارهای عظیم غبارهای کیهانی و توده های متراکم سحابی و هر آنچه که آنجا پنهان شده را مشاهده کرد. تلسکوپ فضایی جیمز وب، بخش هایی از طیف فروسرخ نزدیک و فروسرخ میانه را مشاهده خواهد کرد که تلسکوپ فضایی هابل قادر به رصد آنها نبود. هرچند تلسکوپ فضایی هابل هم می توانست بخش هایی از طیف فروسرخ (و به عبارتی گذشته کیهان) را رصد کند اما اگر بخواهیم به زبان ساده بگوییم، تلسکوپ فضایی هابل می تواند اجرامی را که تنها حدود چهارصد میلیون سال پس از بیگ بنگ ایجاد شده اند ببیند در صورتی که تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند با استفاده از ابزارهای رصدی فروسرخ خود، کیهان جوانی را مشاهده کند که تنها حدود صد میلیون سال از عمر آن گذشته است. با این وجود، تلسکوپ فضایی هابل که از زمان پرتاب خود در سال 1990 تا کنون، سهم بزرگی در پیشبرد دانش نجوم و کیهان شناسی داشته (و احتمالا تا اواخر دهه ۲۰۳۰ یا حتی تا سال ۲۰۴۰ همچنان عملیاتی باقی خواهد ماند)، نشان داده که هنوز هم دود از کنده بلند می شود و باز هم می تواند با کشفی حیرت برانگیز، دنیای کیهان شناسی را تکان دهد. آن هم درست در زمانی که تمامی توجه ها به سوی تلسکوپ فضایی جیمز وب جلب شده است.

    ارندل، ستاره صبحدم

    روز چهارشنبه ۳۰ مارس مقاله ای در نیچر منتشر شد که از کشف دورترین ستاره مشاهده شده در تاریخ نجوم و کیهان شناسی خبر می داد. ستاره ارندل* که تلسکوپ فضایی هابل موفق به کشف آن شد، نام خود را از یک کلمه قدیمی انگلیسی به معنی «نور در حال  طلوع» یا «ستاره صبحگاه» است گرفته است. نور این ستاره ۱۲.۹ میلیارد سال در راه بوده تا به زمین برسد و مربوط به زمانی است که گیتی تنها حدود ۹۰۰ میلیون سال سن داشته است. این ستاره دست کم  ۵۰ برابر خورشید است و به دلیل بزرگ بودنش، احتمالا چندین میلیون سال پس از آن به شکل یک ابرنواختر منفجر شده است. در واقع درست در همین لحظه که این متن را می خوانید، چنین ستاره ای دیگر وجود ندارد و بهتر است در توصیف آن از فعل ماضی استفاده کنیم. نکته جالب توجه تر نیز اینجاست که اگرچه نور ارندل ۱۲.۹ میلیارد سال در راه بوده تا به زمین برسد اما فاصله آن با ما اینک چیزی حدود ۲۸  میلیارد سال نوری است. دلیل آن هم این است که جهان ما ایستا و ساکن نیست و خود عالم طی این ۱۲.۹ میلیارد سال که نور ارندل در راه بوده انبساط پیدا کرده است. ارندل در آن زمان تنها ۴ میلیارد سال نوری با فرم ابتدایی کهکشان راه شیری فاصله داشته اما به دلیل همین انبساط عالم، اینک این فاصله به ۲۸ میلیارد سال نوری رسیده است. این کشف تلسکوپ فضایی هابل به زودی با شروع رصدهای تلسکوپ فضایی جیمز وب، تکمیل خواهد شد و جیمز وب با در اختیار داشتن توان اپتیکی بیشتر و حساسیت فروسرخ خود می‌تواند از نور ارندل برای بررسی دقیق تر یا حتی تعیین ساختار عناصر آن استفاده کند.

     

    و اما رصد دورترین کهکشانی که تا کنون کشف شده

    تنها چند روز پس از انتشار خبر کشف ستاره ارندل، دانشمندان از کشف کهکشانی به نام کهکشان HD1 خبر دادند که به گفته آنها دورترین کهکشانی است که تا کنون مشاهده شده است. دانشمندان با بیش از ۱۲۰۰ ساعت کار رصدی و بهره گیری از داده‌های تلسکوپ‌های سوبارو، ویستا، تلسکوپ فروسرخ بریتانیا و تلسکوپ فضایی اسپیتزر، نوری با قدمت ۱۳.۵ میلیارد سال را آشکار کردند که از همسایگی زمانی دیوار به دیوار بیگ بنگ می‌آید و فقط حدود ۳۳۰ میلیون سال پس از پیدایش گیتی ایجاد شده است. لازم به ذکر است که پیش از این کهکشان، کهکشان دیگری** با قدمت ۱۳.۴ میلیارد سال، دورترین کهکشان شناخته شده عالم محسوب می شد. ممکن است در نگاه اول به نظر برسد که با توجه به اینکه نور کهکشان اچ دی وان ۱۳.۵ میلیارد سال در راه بوده تا به زمین برسد بنابراین این کهکشان بایستی در فاصله ۱۳.۵ میلیارد سال نوری از ما واقع شده باشد. اما در واقع ماهیت فضا پیچیده تر از اینهاست و به دلیل خاصیتی به نام انبساط شتاب‌دار کیهان، این کهکشان اینک در فاصله حدود ۳۳.۴ میلیارد سال نوری با ما قرار دارد. این کهکشان ممکن است میزبان یک سیاهچاله عظیم باشد که البته در این صورت ماجرا برای کیهان‌شناسان کمی پیچیده‌تر می‌شود چون وجود چنین سیاهچاله عظیمی در گیتی خیلی جوانِ سیصد میلیون ساله خیلی عجیب است و این پرسش پیش می‌آید که اساسا چنین سیاهچاله ای چطور می توانسته در چنین فرصت کوتاه چند صد میلیون ساله ای پس از پیدایش جهان، شکل بگیرد. احتمال وجود سیاهچاله اگرچه منتفی نیست اما از آنجایی که از این ناحیه کیهان، پرتو ایکس گسیل نمی‌شود، این احتمال وجود دارد که اساسا همه چیز زیر سر تشکیل ستارگان فوق العاده غول‌پیکر و بسیار داغ باشد. به هر حال، کشف این کهکشان، برای کاوش و جستجو درباره دوران نوزادی کیهان اهمیت بسیاری دارد. باید صبر کرد و دید که مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب در ماه‌های آینده در این باره چه چیزی عایدمان می‌کند.

    احتمال وجود جهان پادماده، با زمانی که رو به عقب می رود

    در کنار فناوری های رصدی و اکتشافات عملی در نجوم و کیهان شناسی، پیشرفت های نظری در حیطه کیهان شناسی را نیز نباید از نظر دور داشت. در ماهی که گذشت، انتشار مقاله ای*** نشان داد که پیشرفت و توسعه نظریه ها صرفا از دل پیشرفت فناوری رصدی در نمی آید و بلکه کیهان شناسان نظری، می توانند فرضیه ها و نظریه هایی را طرح کنند که کیهان شناسان و فیزیکدانان کاربردی، به دنبال رد یا تایید پیش بینی های این فرضیه ها و نظریه ها بگردند. مقاله مذکور به طور کلی به بیگ بنگ، تقارن سی‌پی‌تی****، نوترینوها و ماده تاریک مربوط است به صورت خلاصه می گوید این احتمال وجود دارد که عالم ما در زمان پیدایش خود، یک پادجهان داشته که قوانین فیزیک در آن وارونه عمل می‌کنند و به بیان دیگر، زمان نیز رو به عقب می‌رود. اگرچه که وجود این جهان معکوس فرضی، مستلزم وجود یکی از انواع نوترینوها است که در آزمایش‌های فیزیک آشکار نمی‌شوند ولی اگر چنین جهان آینه‌ای وجود داشته باشد، با چنین فرضی می‌توان وجود «ماده تاریک» را توضیح داد. هر چند که دسترسی به این گیتی که پیش از مِهبانگ وجود داشته ناممکن است اما در هر صورت راه هایی برای تایید یا رد چنین نظریه ای وجود دارد که فیزیکدانان حیطه فیزیک ذرات یا کیهان شناسان آینده به آن ها خواهند پرداخت. به هر روی، انتشار این مطالعه نشان می دهد که موضوع کیهان شناسی پیشامهبانگ***** موضوع روز است و کیهان شناسان، فراتر از کاوش در اعماق گیتی قابل مشاهده و آنچه که برای مثال تلسکوپ فضایی جیمز وب برای ما آشکار خواهد کرد، در پی یافتن پاسخ به این پرسش اند که اساسا پیش از بیگ بنگ چه بوده و چه نبوده است.

    * WHL0137-LS

    **GN-z11

    ***Annals of Physics

    **** (CPT)

    ***** Pre – Big Bang

  • به کجای این شب تیره بیاویزیم؟

    به کجای این شب تیره بیاویزیم؟

    عرفان کسرایی| شماره ۳۱۱۶ – پنج شنبه ۱۶ فروردین۱۳۹۷ روزنامه شرق

    ريسه‌هاي نواري، لامپ‌ها و صفحات بزرگ نمايش در خيابان‌ها، از ديد بسياري هم به طبيعت آسيب مي‌رساند و هم زندگي و سلامت انسان را دچار اختلال کرده است. يک گروه از پژوهشگران از چند سال پيش به اين سو راهکارهايي براي کنترل و سازگاري نورهاي مصنوعي شهري معرفي کرده‌اند که مي‌توانند به عنوان يک دستورالعمل استاندارد، براي ساخت شهرهاي آينده در نظر گرفته شوند. مسئله بر سر اين است که بشر امروز در دنياي مدرن، با روشنايي مصنوعي، شب‌ها را مانند روز روشن کرده تا کار و توليد را حتي در تاريکي شب نيز ادامه دهد. در واقع بيش از ۸۰ درصد مردم جهان ديگر تاريکي مطلق را تجربه نمي‌کنند. بنا بر مطالعات انجام‌شده حدود يک‌سوم از مردم جهان بخت تماشاي کهکشان راه شيري را ندارند. تصاوير ارسالي از مدار زمين نشان مي‌دهند که روشنايي شب، چگونه منظره زمين را تغيير داده است. اين آلودگي نوري نه‌تنها براي ستاره‌شناسان نامطلوب است، بلکه پيامدهاي منفي بسياري براي انسان و حيوانات نيز به دنبال داشته است. اندکي نور اضافي در زمان نامناسب مي‌تواند تنظيمات ساعت دروني ما را به هم بريزد. تنظيمات هورموني و بسياري پيامدهاي ديگر که به گفته پزشکان چه بسا مي‌توانند به بروز برخي سرطان‌ها نيز منجر شوند. براي کاستن از اين پيامدهاي نامطلوب، يک شبکه تحقيقاتي که پروژه «ازدست‌دادن شب» نام گرفته، دستورالعمل‌هاي جالبي را ارائه کرده است. دستورالعمل‌هايي با محوريت ساخت پايدار شهرهاي آينده و همچنين سلامت انسان و حفاظت از طبيعت و محيط زيست. آلودگي نوري ارتباط مستقيمي با مسئله سلامت انسان دارد. به گفته متخصصان، ساعت دروني بدن انسان و حيوانات در برابر رنگ نورها به شکل يکسان واکنش نشان نمي‌دهد. نورهاي موج‌کوتاه مثلا آبي بيش از ساير نورها بر ريتم روز و شب بدن انسان تأثير مي‌گذارند. نورهاي رنگ سرد که در ال‌اي‌دي‌ها و لامپ‌هاي کم‌مصرف و همچنين در صفحات نمايش گوشي‌هاي تلفن همراه و تبلت‌ها وجود دارند، از اين دسته به شمار مي‌روند. اين پژوهشگران در دستورالعمل خود توصيه مي‌کنند در به‌کارگيري روشنايي‌هاي شهري، بايد صرفا نورهاي با حداکثر سه‌ هزار کلوين به کار گرفته شود. بر اساس پژوهش‌هاي انجام‌شده که اين گروه به آنها استناد مي‌کنند، نورهاي گرم تأثير کمتري بر زندگي جانوران و همچنين تغيير ساعت دروني بدن انسان‌ها مي‌گذارند. دماي رنگ يا به عبارتي درجه حرارت رنگ، معياري است که با واحد کلوين سنجيده مي‌شود. اين معيار بيانگر روشني و رنگ نور موردنظر است. هرچه اين مقدار کلوين بيشتر باشد، نور موردنظر نيز اصطلاحا خنک‌تر و روشن‌تر خواهد بود. به طريق مشابه، نورهاي گرم مانند زرد و قرمز، کلوين پايين‌تر و کمتري دارند. به بيان ساده‌تر، دماي رنگ بالاتر از چهار هزار کلوين به عنوان نور سرد و دماي رنگ پايين‌تر از سه ‌هزار کلوين به عنوان نور گرم در نظر گرفته مي‌شود.
    يک دستورالعمل مهم: کنترل جهت پخش نور
    اغلب منابع روشنايي شهري يک مشکل بزرگ دارند. آنها نور را تقريبا در همه جهات منتشر مي‌کنند. از اين رو اين تنها خيابان و پياده‌رو نيست که روشن مي‌شود بلکه به صورت هم‌زمان، مناطقي که اساسا هيچ نيازي به روشنايي ندارند نيز در معرض نور قرار مي‌گيرند. براي نمونه نوري که به سمت بالا و در جهت آسمان منتشر مي‌شود، پس از انعکاس توسط ابرها به روشن‌شدن سطح بزرگي از زمين مي‌انجامد. بر اساس پيشنهاد اين گروه از پژوهشگران و در قالب دستورالعمل‌هاي پيشنهادي اين پروژه، بهتر است منبع نور به سمت زمين جهت‌گيري شود. «توماس پوش» از انستيتو فيزيک نجوم دانشگاه وين در‌اين‌باره مي‌گويد: «بايد از به‌کاربردن منابع نوري که روي زمين نصب شده‌اند و در جهت بالا نور پخش مي‌کنند، پرهيز کرد».
    استفاده از منابع نور، تنها به اندازه نياز
    يکي از مهم‌ترين پيشنهادات اين پژوهشگران به منظور کاستن از آلودگي‌هاي نوري، خاموش‌کردن روشنايي‌هاي غيرضروري خيابان‌ها و همچنين صفحات نمايش تبليغاتي در طول شب يا ساعات اوليه بامداد است. بر اساس برآورد اين پژوهشگران، در صورت عمل به اين پيشنهاد، ميزان نور منتشرشده در جهان بين ۵۰ تا ۸۰ درصد کاهش خواهد يافت. در اين ساعات ترافيک شهري معمولا بسيار بسيار سبک است و حتي به ندرت عابر پياده‌اي در سطح شهر در حال تردد است. به گفته اين پژوهشگران، در حال حاضر بسياري از خيابان‌ها به مراتب بيش از حد لزوم، روشن شده‌اند. نکته جالب اينجاست که پژوهش‌هايي انجام شده که نشان مي‌دهند کاستن از منابع نور داخل شهرها تأثيري منفي روي امنيت زندگي شهري نيز ندارد. بر اساس گفته «توماس پوش» يکي از پژوهشگران اين پروژه، چگالي شار نوري بيش از حد، در عين حال که منجر به آلودگي نوري و همچنين مصرف بيهوده انرژي مي‌شود، امنيت بيشتري براي زندگي شهري به همراه ندارد و در واقع عملا بي‌فايده است.

    فایل پی دی اف این مقاله

  • تاریخ علم درباره‌ی اکتشافات علمی چه می گوید؟

    تاریخ علم درباره‌ی اکتشافات علمی چه می گوید؟

    عرفان کسرایی| مجله دانستنیها، خرداد 1394

    !جمله ای منسوب به ویل دورانت هست می گوید: تاریخ را باید فیلسوفان بنویسند و فلسفه را مورخین

    در مباحث مرتبط با فلسفه علوم طبیعی؛ تحلیل تاریخی مقوله علم و اکتشافات و اختراعات کمک بزرگی به درک خود مفهوم علم می کند و حتی می توان گفت دست یافتن به درک فلسفی ازعلوم بدون بررسی تحولات تاریخی از آن ممکن نیست. یکی از تاثیرگذارترین فیلسوفان علم معاصر، توماس کوهن بود که نقش مهمی در توجه فیلسوفان علم به مسالهء تاریخ علم داشت. کتاب مشهور وی با نام “ساختار انقلابهای علمی” تاثیر زیادی در حوزه های مختلف فکری و فلسفی داشته است و به گواه روزنامه گاردین این کتاب یکی از صد کتاب  پر نفوذ قرن بیستم بوده است. توماس کوهن برای واضح و روشن کردن ایده هایش مثالهای تاریخی زیادی را ذکر می کند و سوالات بسیاری در این زمینه طرح می کند.

    او برای اینکه درباره‌ی مفهوم اکتشاف بحث کند با چند  مثال تاریخی شروع به طرح پرسش می کند و مثلا می گوید : اکسیژن را چه کسی کشف کرده است؟ کارل شیله (۱) یا جوزف پریستلی  (۲)؛  لاووازیه (۳) یا حتی پیر باین (۴) ؟  از نظر تاریخی شیله قبل از پریستلی و لاووازیه کار خود را تمام کرده بود اما داستان به همین سادگی ها هم نیست! باین در ماه مارس ۱۷۷۴ متوجه شده بود که با گرم کردن رسوب قرمز جیوه،  گازی به دست می آید که او آن را هوای غیرفرّار نامید. چند ماه بعد هم پریستلی ظاهرا بدون اطلاع از کار باین ؛ این ‌آزمایش را انجام داده و نتیجه گرفته بود  گاز به‌دست‌آمده در این آزمایش، به فرایند سوختن کمک می‌کند.  پریستلی  تصور می کرد گاز به دست آمده  از گرم‌کردن رسوب قرمزجیوه بود. پریستلی با سفر به پاریس، لاوازیه را از واکنش شیمیایی جدید با خبر کرد. لاوازیه هم در سال ۱۷۷۵ این آزمایش را شخصا و با روش بهتری نسبت به آنچه که پریستلی انجام داده بود تکرار کرد و دریافت که گاز حاصله از این  واکنش نه آنطور که باین می گفت هوای غیرفرّار است و نه آنگونه که پریستلی نتیجه گرفته بود هوای نیتریته. حال داستان را کوتاه کنیم.

    اگر از ما بپرسند چه کسی اکسیژن را کشف کرده است تکلیف چیست؟ با توجه به اینکه پریستلی در سال ۱۷۷۴ دقیقا نسبت به آنچه کشف کرده بود آگاهی نداشته و لاوازیه کار او را توسعه داده و دریافته که اساسا موضوع از چه قرار است. کدامیک از این دو یا چند تاریخ را باید مبداء کشف اکسیژن بدانیم؟ از دیدگاه توماس کوهن؛ کشف یک رویداد به خصوص و نقطه ای نیست که بتوان آن را به شخص یا زمان معینی نسبت داد و در واقع فرایند اکتشاف؛ در بستر زمان اتفاق می افتد و افراد بسیاری در آن سهیم هستند.

    مثال های دیگر توماس کوهن در تاریخ علم کشف اورانوس است. باری! در شب ۱۳ ماه مارس سال۱۷۸۱ ویلیام هرشل اخترشناس در دفتر یادداشت روزانه اش چنین می نویسد :

    „در منطقۀ نزدیک به زتای ثور(۵) …. چیز غریبی به‌مانند یک سحابی یا شاید یک دنباله‌دار وجود دارد“ . (۶))

    این جمله در تاریخ علم  به عنوان نخستین ثبت رسمی مکتوب از کشف سیاره اورانوس شناخته می شود. اما این تاریخ برای کشف اورانوس الزاما درست نیست. حد فاصل سالهای ۱۶۹۰ تا۱۷۸۱ یعنی زمانی که هرشل ، مشاهده اورانوس را ثبت کرد ، همین جرم آسمانی لااقل ۱۷ بار مشاهده شده بود. هرشل فکر می کرد با یک دنباله در مواجه شده واخترشناسان دیگر اروپا نیز از کشف هرشل با خبر شده و و ریاضیدانان هم در این بین دست به کار شدند تا مدار دنباله دار تازه کشف شده را محاسبه کنند. اما هیچ کدام از این تلاشها موفق نبود تا اینکه لکسل ستاره شناس این فرض را طرح کرد که شاید شیء مشاهده شده‌ی هرشل  یک سیاره باشد. توماس کوهن می پرسد کدامیک از این ها تاریخ کشف اورانوس است؟ کشف اورانوس را باید به هرشل نسبت  داد یا لکسل؟

    ۱) Carl Wilhelm Scheele

    ۲) Joseph Priestley

    ۳) Antoine Lavoisier

    ۴) Pierre Bayen

    ۵) Zeta Tauri

    ۶) توماس کوهن: پیدایی نو: ساختار تاریخی اکتشافات علمی، ترجمه حسین نجفی‌زاده

     

    فایل پی دی اف این مقاله در مجله دانستنیها

     

  • فایده‌ی پژوهش علمی چیست؟، کشف بوزون هیگز مهم‌تر است یا پنی سیلین؟

    فایده‌ی پژوهش علمی چیست؟، کشف بوزون هیگز مهم‌تر است یا پنی سیلین؟

    عرفان کسرایی| مجله دانستنیها، آبان ۱۳۹۳

    تحقیقات روی ویروس ابولا و راه های درمان آن ، بررسی انفجار ابرنواختری در کهکشان ام 82* کشف فسیل ماهی مربوط به ۴۱۹ میلیون سال پیش و … همگی در رده موضوعات علمی طبقه بندی می شوند. اما به راستی کدامیک از این پژوهش های علمی از بقیه مهمتر و از درجه اعتبار بالاتری برخوردار است؟ کشف کهکشان کوتوله  دی دی او 68** در فاصله ۳۹ میلیون سال نوری از ما توسط تلسکوپ فضایی هابل؛ یا تلاش برای یافتن واکسن موثری در درمان بیماری ایدز؟

    پاسخ به این پرسش ها چندان ساده نیست. پیش از هر چیز باید مقصودمان از کلمه‌ی (فایده) را روشن کنیم. آیا ارضای حس جستجوگری و کنجکاوی انسان و تلاش او برای فهم بهتر جهان را نیز می توان یک سنخ (فایده) به شمار آورد؟ یا اینکه (فایده) فقط آن دسته از دستاوردهایی است که به بهبود کیفیت زندگی انسان یا کاهش آلام و رنج ها و بیماری های او منتج می شود؟

    اگر از شما بپرسند که کشف پنی سیلین توسط الکساندر فلمینگ مهمتر بود و یا کشف ذره بوزون هیگز در مرکز تحقیقات سرن؛ چه پاسخ خواهید داد؟ شاید بهتر باشد موضوع را زاویه ای دیگر و با طرح تعدادی پرسش مورد کنکاش قرار دهیم. احتمالاْ هر فردی بنا به تجربه شخصی می داند که با قرار دادن انگشت جلوی بخشی از دهانه خروجی شلنگ آب؛ سرعت خروج از دهانه افزایش پیدا می کند. برای انجام این کار لازم نیست که حتماْ مهندس مکانیک در گرایش سیالات باشیم و بدانیم که معادله برنولی***  چیست! این قاعده در طبیعت بدون آنکه فرمالیسم ریاضی آن را بدانیم نیز کار می کند! سوالی که پیش می آید این است: پس فایدهء دانستن معادله برنولی چیست؟

    بیایید موضوع را به شکل دیگری بررسی کنیم. طبق فرضیات جدید مشخص شده که به احتمال زیاد آبی که در دریاهای کره زمین موجود است زمانی قبل از بوجود آمدن خورشید در دورترین نقاط کهکشان بوده و روزی با ستاره‌های دنباله‌دار به زمین رسیده است. اما آیا دانستن این موضوع کمکی هم به بحران کم آبی در جهان می کند؟ کارل پوپر فیلسوف علم، علوم را به دو دسته تقسیم می کند: یکی به معنای علوم کبیر**** و برجسته با عمق تئوریک و غنای محتوایی بالا که برای صورت بندی آنها و به عبارتی برای تولید این علوم علی الاصول نیاز به صرف هزینه بخصوصی نیست و می شود با بکارگیری اندیشه حتی با یک قلم و کاغذ نیز آنها را توسعه داد.

    در مقابل آن ، بیگ ساینس***** علوم با هزینه های سرسام آوری هستند که در آن از ابزارهای بسیار پرهزینه و روشهای مکانیکی پرخرج بهره گرفته میشود. مثل شتاب دهنده های مرکز سرن، یا تلسکوپ های غول آسا که در فضا نصب می شوند. از دیگر سو بخشهایی از علوم ؛ نتایج و دستاوردهای عاجلی در فناوری دارند. بعبارت دیگه از دل این دانش ها، نتایج ملموس و اصطلاحاً نمود عینی یک ابزار یا روش صنعتی در می آید که معمولاً زندگی بهتر یا راحت تری را برای بشر به ارمغان می آورد. مثلاْ صورتبندی قوانین ترمودینامیک و همچنین فهم بشر از قواعد الکتریسیته و مغناطیس منجر به آن شد که انسان بتواند بر مبنای آن سیستمهای خنک کننده مثل کولر و یخچال طراحی کند و در نواحی گرمسیر زندگی راحت تری داشته باشد. همچنین بعضی از شاخه های علوم و پژوهش هایی که در زمینه دیرینه شناسی ؛ فسیل شناسی و زمین شناسی انجام می شود سوای اینکه به تکمیل بانک اطلاعاتی ما از تاریخچه حیات روی زمین و خاستگاه انسان یاری می رساند می توانند در مطالعات آناتومی و حتی بررسی ساختار ژنتیکی انسان امروزی یا حتی در اکتشاف معادن نیز تاثیرگذار باشد.

    اما در مقابل، تعدادی از پژوهش ها در شاخه های مختلف علوم هستند که دستاوردهای عاجل در فناوری ندارند و بعبارتی فی الفور، به نتایجی منجر نمیشوند که بتوان از آن استفاده کرد. لیکن این نوع دانش ها به باز شدن افق دید ما می انجامند و به تعبیر دیگر سبب غنای اندیشه انسانی می شوند. از این میان می توان به پژوهش هایی که در خصوص ابعاد کیهان، ماهیت زمان؛ منشاء جهان و … انجام می شود اشاره نمود.

    *M82

    **DDO 68

    ***ρ1 A1V1 = ρ2A2V2

    ****Great Sciences

    ***** Big Sciences

    فایل پی دی اف این مقاله در مجله دانستنیها

  • معمای سیاره سرخ

    معمای سیاره سرخ

    عرفان کسرایی| مجله دانستنیها، مهر 1394

    یادداشتی درباره خبر اکتشاف آب در مریخ

    مریخ بیش از هر سیاره دیگر منظومه شمسی اسرارآمیز و رازآلود است. فیلم ها و داستان های تخیلی بسیاری راجع به وجود حیات از نوع مریخی ساخته و نوشته شده است و تصور بسیاری از انسان ها از یک حیات فرازمینی؛ یک موجود مریخی است!   شاید این مساله ناشی از شباهت نسبی مریخ با زمین باشد. مثلا به دلیل اینکه در مریخ هم کلاهک های قطبی و بعضی تغییرات رنگی فصل ها وجود دارد. مدیر رصدخانه میلان جیووانی اسکیاپارلی  در سال  ۱۸۷۷ شبکه ای از خطوط  منظم و باریک را مشاهده کرد که اجزای بزرگتر سطح مریخ را به هم مربوط می کردند. یک اختر شناس آمریکایی به نام پرسیوال لاول در همان دوران اظهار داشت که این خطوط به نوعی بازمانده مجراها یا آبراهه هایی هستند که مریخی ها برای آبیاری مزارع یا حمل کالاهایشان با قایق های باری ساخته اند. از تصورات اسطوره ای بشر اولیه و یونانیهای باستان درباره مریخ که بگذریم؛ تا قبل از سال ۱۹۶۵ مشاهدات بشر از مریخ ؛ تنها محدود به رصد های زمینی بود. مشاهداتی که به دلیل تاثیرات جو زمین؛ بسیار بی کیفیت و ناقص بودند. در سال ۱۹۶۵ با پیشرفت دانش و فناوری فضایی ؛ انسان موفق به ارسال کاوشگری به مریخ شد که توانست تصویرهای به مراتب بهتری از این سیاره سرخ بگیرد. بعدها در سال ۱۹۶۹ در حین پروازهای مارینر Mariner ۶ و ۷ اطلاعات فراوانی به مجموعه دانسته های بشر از مریخ افزوده شد. اما همه چیز باز می گردد به نوامبر سال ۱۹۷۱  میلادی. مارینر ۹ را می توان نخستین ماهواره ای دانست که به دور سیاره ای دیگر می گردید. مارینر ۹ تقریبا یک سال عکسها و اطلاعات بسیاری  را به صورت امواج رادیویی از مریخ به  زمین ارسال می کرد. اطلاعاتی که تصور انسان از مریخ را تغییر داد. آن گونه که رابرت تی دیکسون در کتاب نجوم دینامیکی می نویسد ؛ وقتی مارینر ۹ به مریخ نزدیک شد ؛ توانست جزییات سطح این سیاره را به نحوی واضح به زمین ارسال کند که تا پیش از آن به هیچ عنوان امکان پذیر نبود. تصاویر مهمی از چهار کوه آتشفشانی عظیم؛ یک دره بسیار عمیق؛  تعداد زیادی دهانه و کوه. دانشمندان در همان زمان با مشاهده بخش های آتشفشانی دریافتند که قسمت هایی از مریخ ؛ اخیرا فعالتر از بخش های دهانه دار آن بوده است. آنها استدلال کردند که اگر نوع ماده گدازه ای که برای ایجاد این آتشفشان ها بیرون ریخته شده ؛ مشابه گدازه های زمین باشد؛ پس بایستی مقدار زیادی آب در جو مریخ وجود داشته باشد. به عبارت دیگر مطالعات بیشتر روی آتشفشان ها حتی می توانست اطلاعات بیشتری درباره احتمال و امکان وجود حیات در مریخ را هم مطرح کند. بررسی دره های مریخ؛ رازهای دیگری درباره این سیاره را آشکار می کرد. برخی از دره ها ؛ گودال ها و لبه های آن نشان می داد که گویا فرسایش آنها توسط یک سیال انجام شده است. اولین چیزی که این موضوع به ذهن متبادر می کرد ؛ احتمال وجود آب در مریخ بود. اما یک مشکل بزرگ در این نظریه وجود داشت. آب مایع نمی توانست در سطح سیاره ای بدون جو دوام داشته باشد.فشار جو در مریخ کمتر از یک صدم فشار جو در زمین است. در چنین فشار کمی ؛ آب سطحی کاملا به بخار تبدیل خواهد شد. مگر در سردترین قسمت سیاره. اگر آب مایع ؛ عامل شکل گیری دره عمیق یا بستر رودخانه بوده باشد جو مریخ در گذشته  با امروز  تفاوت چشمگیری داشته است. البته در این صور بایستی دی اکسید کربن موجود در جو احتمالی مریخ در سنگها  و صخره های آن یافت شود. یک احتمال دیگر هم وجود آب منجمد در زیر سطح مریخ بود. به این صورت که آب یخ زده ؛ در اثر فرونشستگی خاک در سطح ظاهر شده و بر اثر میعان  یا نشست کردن سبب فرسایش شده و ساختارهایی شبیه شاخاب را ایجاد کرده است. برخی از زمین شناسان معتقدند  که دره های جانبی گراند کانیون آریزونا بر اثر نشست آبهای زیرزمینی ایجاد شده اند . دلیل دیگری بر احتمال وجود آب در مریخ؛ کانال آمازونیس بود. کانال آمازونیس شیب همواری به سمت پایین دارد که جریان از جنوب به شمال را امکان پذیر می کند. باریکه ها و بافت این کانال به خصوص در بخش شمالی؛ شباهت خاصی به بستر رودخانه های روی زمین دارد. طول کل کانال آمازونیس ۳۵۰ کیلومتر و عرض آن در پهن ترین قسمت ۱۰۰ کیلومتر است. ایجاد چنین مجرایی مستلزم جاری بودن رودخانه ای در حد اندازه رود آمازون در آمریکای جنوبی بوده است. نظر دیگری که در باره دلیل وجود ساختارهای شبیه به کانال آب و رودخانه در مریخ وجود دارد؛ جریان توده های یخ است. درست مانند یخچال هایی که کانال های روی زمین را ایجاد کرده اند. از سال ۱۹۷۵ به بعد ماموریت های وایکنیگ ۱ و  وایکینگ ۲ ؛ اطلاعات انسان از مریخ اسرارآمیز را به صورت اعجاب آوری افزایش داد. در سال ۱۹۷۶ وایکینگ ۱ در کرایس و وایکینگ ۲ در دشت اتوپیا (در آن سوی مریخ و در نزدیکی ناحیه قطب شمال) فرود آمدند. ماموریت آنها تحقیق درباره امکان وجود حیات در مریخ بود ؛ از آنجایی که حیات به تعبیری که انسان ماجراجو در پی آن است مستلزم وجود آب است ؛ این کاوش ها را به صورت ضمنی می توان ماموریتی در جستجوی یافتن آب در این سیاره اسرارآمیز هم نامید. شاید بتوان در مقابل با کمی اغماض گفت ؛ ماموریت فضایی با هدف یافتن آب نیز به نوعی ماموریتی در جهت یافتن حیات فرازمینی است. حال پس از گذشت دهها سال؛ این بار مدارگرد تجسسی مریخ* که ماموریت خود را از ۱۲ آگوست سال ۲۰۰۵ آغاز کرده و در دهم ماه مارس ۲۰۰۶ به مریخ رسیده بود؛ خبر از اکتشاف آب در مریخ داده است. این خبر را جیم گرین ؛ مدیر بخش سیارات ناسا روز دوشنبه ۲۸ اکتبر اعلام کرد. اگر چه این اکتشاف؛ وجود حیات در مریخ را تایید نمی کند اما موضوعی است که درک ما از سیاره سرخ را به صورت بنیادینی تغییر خواهد داد.

    *MRO : Mars Reconnaissance Orbiter

    فایل پی دی اف این مقاله در مجله دانستنیها