محققان مؤسسه فیزیک و ریاضیات جهان کاولی و دانشگاه ملی فناوری نارا، در مطالعه‌ای بی‌سابقه از کوازارهای دارای عدسی دستاورد بی‌سابقه دانشمندان درباره شتاب انبساط جهانگرانشی برای سنجش تاریخ انبساط جهان استفاده کرده‌اند. نتایج این پژوهش به ارائه شواهد قدرتمندی از شتابنده بودن انبساط جهان پرداخته است. تا کنون مشاهداتی از این انبساط کیهانی شتابنده از جمله ابرنواختر دور که نوبل فیزیک 2011 را برای محققان خود به ارمغان آورد، انجام شده است. نتایج این تیم تحقیقاتی که در مجله Astronomical Journal منتشر خواهد شد، به تائید این انبساط فزاینده با استفاده از رویکرد کاملا متفاوت پرداخته‌اند که شرایط را برای انرژی تاریک تقویت می‌کند. کوازار یا اخترنما به اجسام بسیار نورانی گفته می‌شود که نیروی خود را از به هم پیوستگی گاز در ابرسیاه‌چاله‌های مرکز کهکشان‌های دور بدست می‌آورند. یک کوازار معمولا در فاصله بسیار دور قرار دارد. همگرایی گرانشی که در آن یک جسم دور در اثر گرانش یک جسم پس زمینه به دو یا چند تصویر تقسیم می‌شود ابتدا در سال 1979 کشف شده و از آن زمان بیش از 100 کوازار دارای همگرایی گرانشی گزارش شده‌اند. محققان به بررسی مجموعه عظیم داده‌های تلسکوپ اسلوان برای کوازارهای دارای همگرای گرانشی پرداختند. طی 10 سال آزمایش دقیق 100 هزار کوازار، این تیم با موفقیت توانستند نزدیک 50 کوازار دارای همگرایی گرانشی را کشف کرده و نمونه‌های سراب جهان را افزایش دهند. فراوانی همگرایی گرانشی که با شمارش تعداد کوازارها در یک کاتالوگ قابل سنجش بوده، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا سرعت انبساط جهان را استنباط کنند؛ چرا که انبساط فزاینده، فاصله بین کوازارها و در نتیجه امکان همگرایی گرانشی را افزایش می‌دهد. این محققان امکان همگرایی گرانشی را در میان کوازارهای دور تا حدود 0.05 درصد اندازه‌گیری کردند که با محاسبات دقیق نظری برای استخراج اطلاعات در مورد تاریخ انبساط به مقایسه گذاشته شد. نتیجه این مقایسه نشان داده که در حقیقت انبساط جهان با شتاب انجام می‌گیرد که از وجود انرژی تاریک در آن خبر می‌دهد. منبع: ایسناادامه مطلب...

محققان دانشگاه آریزونا در پژوهشی که نظریه مکانیک کوانتومی و قابلیت‌های تحقیقاتی را به سختی به چالش کشیده، موفق به شناسایی روشی برای مشاهده مولکولی شده‌اند که احتمالا جهان یا حداقل بخشهای داغ و آتشین آن از این جرم ساخته شده است.

این مولکول یون هیدروژن سه اتمی یا H3+ که در فضای گسترده و سرد میان ستاره‌ای حضور داشته، ممکن است کلید اسرار شکل‌گیری اولین ستاره‌ها را پس از انفجار بزرگ در اختیار داشته باشد.

این محققان ماه‌های زیادی را برای انجام محاسباتی به منظور کشف شیوه‌ شناسایی H3+ و رونمایی از نقش اساسی آن در ستاره شناسی و طیف‌سنجی صرف کرده و نتایج خود را در مجله Physical Review Letters منتشر کرده‌اند.

به گفته محققان، بیشتر جهان از انواع مختلف هیدروژن ساخته شده که شکل H3+ در فضای میان‌ستاره‌ای بسیار شایع‌تر است که یکی از مهمترین مولکولهای موجود محسوب می‌شود.

ابن مولکول همچنین پیشرو بسیاری از انواع واکنشهای شیمیایی از جمله آنهایی است که منجر به ترکیباتی همچون آب یا کربن که برای ایجاد حیات مهم هستند، می‌شوند.

ستاره‌ها در مراحل شکل‌گیری ممکن است بقدری داغ شده که پیش از ایجاد، منفجر شوند مگر اینکه با استفاده از شیوه خاصی بتوانند انرژی مازاد را آزاد کنند. اینکار از طریق مولکولهایی صورت گرفته که به آرامی ستاره در حال شکل‌گیری را با تابش نور سرد می‌کنند و به اعتقاد ستاره‌شناسان تنها مولکولی که در آن زمان به انجام این کار می‌پرداخته، H3+ بوده است.

H3+ یک مولکول باردار الکتریکی موسوم به یون است که از سه اتم هیدروژن و تنها دو الکترون تشکیل شده است. فقدان یک الکترون منفی باعث شده این مولکول از یک بار مثبت برخوردار باشد.

محققان یک کد رایانه‌ای را در ابررایانه‌های مرکز محاسبات با کارایی بالای دانشگاه آریزونا وارد کرده و به توصیف شیوه‌هایی که H3+ طبق قوانین مکانیک کوانتومی ارتعاش پیدا کرده، پرداختند.

بر اساس سطح تقریبهای ایجاد شده در کد رایانه، محققان می‌توانند نرم‌افزاری ایجاد کنند که قادر به توصیف دقیق حرکت مولکولهای کوچک یا تقریبی مولکولهای بزرگ خواهد بود.

نتایج بدست آمده توسط این دانشمندان با کارهای محققانی از لهستان، فرانسه، لندن و روسیه و همچنین موسسه مکس‌پلانک آلمان همراه شد که مولکول H3+ را در آزمایشگاه ایجاد و تائید کردند که خطوط طیفی آن با پیش‌بینی‌ها مطابقت دارند.

این همکاری به محققان اجازه داده تا برای اولین بار به تعیین خطوط طیفی H3+ برای انواع خاص حرکات ارتعاشی در زمان آزادسازی فوتونها توسط یون با طول امواج نزدیک به مرئی بپردازند. این طول موجها به رنگ پرتوهای سبک H3+ از فضای میان ستاره‌ای به سمت زمین کمک می‌کنند.

شناخت سطوح ارتعاشی و خطوط طیفی H3+ به ستاره شناسان و اخترشیمیدانان اجازه خواهد داد تا به غربالگری سیل خطوط طیفی پرداخته و ترکیبات عنصری اجسام در فضا را شناسایی کنند.

 
منبع: جام نیوز

ادامه مطلب...

محققان دانشگاه ایالتی اوهایو برای اولین بار موفق به ثبت تصویر حرکت اتم در مولکول شدند حرکت اتم‌ها در مولکول به تصویر کشیده این تصاویر توسط یک دوربین فوق سریع به ثبت رسیده است و ارتعاش دو اتم درون مولکول را نمایش می‌دهد. جالب است بدانید که از انرژی الکترون خود مولکول، برای نورانی کردن حرکت مولکول استفاده شده است یعنی در این فرآیند انرژی مولکول نقش فلش دوربین را ایفا می‌کند. محققان در این آزمایش از پالس‌های لیزر فوق سریع برای ضربه به الکترونی که خارج از اربیتال طبیعی خود در مولکول قرار دارد استفاده کرده‌اند، سپس این الکترون تحریک ‌شده به سمت مولکول باز می‌گردد و از سطح آن پراکنده می‌شود و عملکردی شبیه به فلش دارد. گام بعدی مشاهده دقیق و مرحله به مرحله واکنش‌های شیمیایی الکترون است. این تکنولوژی جدید در علوم فیزیک، شیمی، زیست شناسی و علم مواد کاربرد گسترده‌ای دارد و به جرات می‌توان گفت یک تحول عظیم در ارتقای دانش بشر محسوب می‌شود. منبع: ایرناادامه مطلب...

یزیکدانان مؤسسه نورشناسی کوانتومی و اطلاعات کوانتومی دانشگاه وین و مرکز علوم و فناوری کوانتوم وین، برای اولین بار در وقوع معلول پیش از علت در یک تجربه کوانتومی تجربه‌ای نشان دادند که تصمیم‌گیری برای حضور دو ذره در حالت پیچیدگی یا جدای کوانتومی را می‌توان حتی پس از سنجش این ذرات و عدم حضور مجدد آنها انجام داد. به گفته محققان، پیچیدگی یکی از ویژگی‌های مشخصه مکانیک کوانتومی است. علاوه بر نقش اساسی آن برای پایه‌های فیزیک پیچیدگی، همچنین یک منبع اصلی برای فناوری‌های اطلاعات کوانتوم آتی مانند رمزنگاری و محاسبات کوانتومی محسوب می‌شود. ذرات پیچیده شده به نمایش ارتباطاتی می‌پردازند که محکم‌تر و پیچیده‌تر از چیزی است که قوانین فیزیک کلاسیک اجازه می‌دهند. در صورتیکه دو ذره در حالت پیچیدگی قرار بگیرند، به تعریف ویژگی‌های مشترک به قیمت از دست دادن ویژگی‌های فردی خود می‌پردازند. در مقایسه، حالت‌های کوانتومی جدا را می‌توان با یک تعریف کلاسیک توصیف کرد؛ چرا که هر ذره، از ذرات تعریف شده خود، برخوردار است. اکنون ممکن است تصور شود که ماهیت حالت کوانتومی باید یک حقیقت عینی از واقعیتی باشد که ذرات یا پیچدگی داشته یا ندارند. محققان وین اکنون در آزمایشات خود نشان داده‌اند که همیشه این جواب مسأله نیست. آنها بطور تجربی به یک آزمایش فکری موسوم به «تبادل پیچیدگی انتخاب با تاخیر» که توسط آشر پرس در سال 2000 تنظیم شده، تحقق بخشیدند. در این پژوهش دو جفت فوتون دارای پیچیدگی تولید شده و از هر جفت، یک فوتون به بخشی موسوم به ویکتور فرستاده شد. از دو فوتون باقیمانده، یکی به بخش آلیس و دیگری به بخش باب فرستاده شد. ویکتور اکنون می‌تواند بین دو گونه سنجش انتخاب کند. اگر وی بخواهد فوتونهای خود را به شیوه حالت پیچیدگی اندازه‌گیری کند، فوتونهای آلیس و باب نیز درگیر خواهند شد و در صورت انتخاب حالت جدا، دو فوتون دیگر نیز این مسیر را ادامه می‌دهند. فناوری جدید نورشناسی کوانتومی به این تیم اجازه داد تا انتخاب ویکتور و سنجش آن را با توجه به عملکرد آلیس و باب بر روی فوتونهای خود به تاخیر بیندازند. آنها دریافتند که می‌توان در مورد رفتار فوتونهای آلیس و باب، چه در صورت ورود به حالت پیچیدگی و نمایش ارتباطات کوانتومی و چه در حالت جداگانه و نمایش ارتباطات کلاسیک پس از اندازه‌گیری، تصمیم گیری کرد. بر اساس گفته‌های آلبرت اینشتین، تاثیرات پیچیدگی کوانتومی مانند «یک عمل شبح‌وار در فاصله دور» ظاهر می‌شوند. این پژوهش اکنون گامهای دیگری رو به جلو برداشته است. به گفته این محققان، در کلام ساده، مکانیک کوانتومی می‌تواند حتی به تقلید تاثیر اعمال آینده در وقایع پیشین بپردازد. منبع: ایسناادامه مطلب...

براساس نتایج تحقیقات جدید ماده تاریک به طور اسرار آمیزی از اطراف خورشید مفقود شده است. ماده تاریک از اطراف خورشید مفقود شد نتایج تحقیقات انجام شده از سوی گروهی که ریاست آن را کریستین مونی بدین، فضانورد دانشگاه کانسپسیون شیلی، در رابطه با مفقود شدن ماده تاریک در اطراف خورشید می تواند برای افرادی که استدلال می کنند ماده تاریک به عنوان یک ماده غیرقابل رویت تنها یک توهم و خیال است جالب باشد. کریستین مونی بدین اظهار داشت: این تحقیقات نشان دهنده عدم وجود ماده تاریک نیست، اما این ماده در محلی که ما انتظار داشتیم و به آن نیاز داشتیم نیست. حتی ذرات ماده تاریک را نمی توان با ابزارهای موجود تشخیص داد، دانشمندان اعتقاد دارند که این ماده براساس تأثیر گرانشی که برماده قابل رویت چون کهکشانها و خوشه های کهکشانی دارد، یک چهارم از جهان را تشکیل داده است. ماده تاریک از زمان کشف در دهه 1930، به موضوع مهم شکل گیری نظریات کهکشانی تبدیل شده که براساس آن کارکرد ماده تاریک چنین تعریف می شود که این ماده به عنوان نوع چارچوب نامرئی است که ماده عادی از نظر گرانشی با آن ترکیب می شود تا ستاره ها و اجسام بزرگتر را تشکیل دهند. مونی بدین و همکارانش در این تحقیق از تلسکوپ لاسیلا و لاس کامپاناس در شیلی استفاده کرده اند تا محل دقیق حرکتهای سه بعدی بیش از 400 ستاره بزرگ قرمز را که 13 هزار سال نوری از خورشید فاصله دارند را تعیین کنند. ستاره ها در آسمان ممکن است بی حرکت به نظر برسند اما آنها مدام درحال حرکت هستند و در هر دقیقه به وسیله تأثیرات گرانشی اجسام اطراف از جمله ستاره های دیگر، ابرهای گاز یا دسته هایی از ماده تاریک حرکت می کنند. این گروه تحقیقاتی اندازه گیری های خود را از حرکتهای ستاره ای و حرکتهای پیش بینی شده خود را در صورت این که حرکتهای ستاره ای به صرفا توسط ماده قابل رویت صورت بگیرد مورد مقایسه قرار دادند و در نهایت تعجب آنها دو سری از این اندازه گیری ها بایکدیگر تطبیق یافت. به عبارت دیگر برای توضیح حرکتهای خورشید و اجسام نزدیک آن وجود ماده تاریک ضروری نیست. براساس گزارش نشنال جغرافی، مونی بدین اظهار داشت: این مشاهده نشان دهنده این حقیقت است که در این حجم از فضا هیچ ماده تاریکی وجود ندارد. پاشنه آشیل تحقیقات ماده تاریک آوی لئوب رئیس دپارتمان ستاره شناسی دانشگاه هاروارد که در این تحقیقات شرکت نکرده است اظهار داشت: این نتایج جدید با تردید همره است چرا که آنها صرفا به ده فرضیه ساده سازی شده اتکا کرده اند. برای مثال این تحلیلها فرض کرده است که میانگین سرعتی که ستاره های مورد بحث در مرکز راه شیری حرکت می کند یکسان است و به این موضوع توجه نکرده اند که فاصله ستاره ها از مرکز کهکشانی چقدر است. با علم به این که این سرعت برای ایجاد یک تصویر کامل از عوامل تأثیرگذار بر حرکت ستاره مهم است. این درحالی است که لئوب اظهار داشت: این فرضیه به خودی خود نیازمند ماده تاریک است مگر این که میزان گرانش تغییر کند. یکی از عللی که دانشمندان فکر می کنند ماده تاریک وجود دارد این است که ستاره ها در بخشهای دورتر از کهکشان ها دور مرکز به سرعت ستاره ها های نزدیک تر به مرکز حرکت می کنند. قوانین گرانشی اظهار می دارد ستاره هایی که از چنین حرکتهای سریعی برخوردارند و در لبه حاشیه ای کهکشانها قرار دارند باید به فضا پرتاب شوند. به جای آن این نظریه اظهار می دارد که توده ماده تاریک آنها را در جای خود نگاه می دارد. منبع: خبرگزاری مهرادامه مطلب...

دید کلی

آهنربای دائمی با کیفیت بالا کاربردهای بسیار زیاد و مهمی در علم و انقلاب تکنولوژیک ، مثلا در اسبابهای اندازه گیری الکتریکی دارند. ولی میدانهایی که توسط آنها ایجاد می‌شود خیلی قوی نیست، اگر چه آلیاژهای مخصوصی که اخیرا بدست آمده‌اند داشتن آهنربای دائمی قوی که خواص مغناطیسی خود را برای مدت مدیدی حفظ کنند امکان پذیر ساخته است. از جمله این آلیاژها ، مثلا فولاد-کبالت است که شامل حدود 50% آهن ، 30% کبالت و مخلوطهایی از تنگستن ، کروم و کربن است.

عیب دیگر آهنربای دائمی این است که القای مغناطیسی آنها نمی‌تواند به سرعت تغییر کنند. از این نظر ، سیملوله‌های حامل جریان (آهنرباهای الکتریکی) بسیار مناسبند. زیرا با تغییر جریان در سیم پیچ سیملوله می‌توان میدان آنها را به آسانی تغییر داد. با قرار دادن هسته آهنی داخل سیملوله ، میدان آن را می‌توان صدها هزار بار افزایش داد. بیشتر آهنرباهای الکتریکی که در مهندسی بکار می‌روند چنین ساختمانی دارند.

ساخت آهنربای الکتریکی ساده

آهنربای الکتریکی ساده را می‌توان در منزل ساخت. کافی است که چندین دور سیم عایق شده‌ای را بر یک میله آهنی (پیچ یا میخ ، بپیچانیم و دو انتهای سیم را به یک منبع dc نظیر انبار ، یا پیل گالوانی وصل کنیم. بهتر است آهن ابتدا تابکاری شود، یعنی ، تا دمای سرخ شدن داغ شود. مثلا در کوره گرم و سپس به آرامی سرد شود. سیم پیچ باید توسط رئوستایی با مقاومت 1W تا 20W به باتری وصل شود، بطوری که جریان مصرف شده از باتری خیلی شدید نباشد. گاهی آهنرباهای الکتریکی شکل نعل اسب را دارند که برای نگه داشتن بار بسیار مناسبترند.

ساختار آهنربای الکتریکی

میدان پیچه با هسته آهنی بسیار قویتر از پیچه بدون هسته است، زیرا آهن درون پیچه شدیدا مغناطیده و میدان آن بر میدان پیچه منطبق است. ولی ، هسته‌هایی آهنی که در آهنرباهای الکتریکی برای تقویت میدان بکار می‌روند، فقط تا حدود معینی مقرون به مساحت‌اند. در واقع ، میدان آهنرباهای الکتریکی عبارت است از برهمنهی میدان حاصل از سیم ‌پیچ حامل جریان و میدان هسته مغناطیده ، برای جریانهای ضعیف ، میدان دوم به مراتب قویتر از میدان اولی است.

وقتی که میدان در سیم پیچ افزایش می‌یابد، ابتدا این دو میدان به یک میزان معینی متناسب با جریان افزایش می‌یابند، بطوری که نقش هسته تعیین کننده می‌ماند. ولی ، با افزایش بیشتر جریانی که از سیم پیچ می‌گذرد، مغناطش آهن کند می‌شود و آهن به حالت اشباع مغناطیسی نزدیک می‌شود. وقتی که عملا تمام جریانهای مولکولی موازی شدند، افزایش بیشتر جریانی که از سیم ‌پیچ می‌گذرد نمی‌تواند چیزی بر مغناطش آهن اضافه کند، در حالی که میدان سیم‌ پیچ به زیاد شدن متناسب با جریان ادامه می‌دهد.

هرگاه جریان شدید از سیم‌ پیچ (برای دقت بیشتر ، در لحظه‌ای که تعداد آمپر ـ دورها در متر به 106 نزدیک می‌شود.) بگذارند، میدان حاصل از سیم ‌پیچ بسیار قویتر از میدان هسته آهنی اشباع شده می‌شود. بطوری که هسته عملا بی‌فایده می‌شود و فقط ساختمان آهنربای الکتریکی را پیچیده می‌کند. به این دلیل ، آهنرباهای الکتریکی ، پر قدرت بدون هسته آهنی ساخته می‌شوند.

آهنربای الکتریکی پر قدرت

تهیه آهنرباهای الکتریکی پرقدرت مسأله انقلاب تکنولوژیک بسیار پیچیده‌ای است. در واقع ، برای اینکه بتوانیم جریانهای بزرگی را بکار بریم، سیم‌پیچها باید از سیم کلفتی ساخته شوند. در غیر این صورت ، سیم‌ پیچ شدیدا گرم و حتی گداخته می‌شود. گاهی بجای سیم از لوله‌های مسی استفاده می‌شود، که در آن جریان نیرومند آب برای خنک کردن سریع دیواره‌های لوله که جریان از آن می‌گذرد گردش می‌کند. ولی با سیم ‌پیچی که از سیم کلفت یا لوله ساخته شده است داشتن تعداد زیادی دور در واحد طول ناممکن است.

از طرف دیگر ، استفاده از سیم نازک تعداد دورهای زیادی را در واحد متر ممکن می‌سازد، نمی‌گذارد تا جریانهای زیاد را بکار بریم. پیشرفت زیادی را در ایجاد میدانهای مغناطیسی بدست آمده به بهره گیری از ابررسانا‌ها در سیم پیچهای مغناطیسها مربوط می‌شود، که بکار بردن جریانهای شدید را مقدور می‌سازد.

تکنیک کاپیتزا

کاپیتزا (P.L. kapitza) فیزیکدان شوروی سابق راه هوشمندانه‌ای را برای بیرون آمدن از این وضع پیشنهاد کرد. او جریانهای عظیم 104 آمپر را برای مدت بسیار کوتاهی حدود 0.01 s از سیملوله‌ای گذرانید. در این مدت ، سیم ‌پیچ سیملوله خیلی شدید گرم نشد، در حالی که میدانهای مغناطیسی کوتاه مدت شدیدی بدست آمده بودند.

البته او وسایل خاصی را ترتیب داد که برای ثبت نتایج آزمایشهایی که در آنها اثر میدان مغناطیسی پرقدرت حاصل در سیملوله برای اجسام گوناگون مورد بررسی قرار می‌گرفتند. در اغلب کاربردهای فنی ، تعداد آمپر ـ دورها در سیم ‌پیچهای آهنرباهای الکتریکی میدانهای نسبتا شدید می‌توان بدست آورد (با القای چند تسلا).


منبع: رشد

ادامه مطلب...

پژوهشگران هلندی روش جدیدی برای ایجاد خاصیت مغناطیسی در مواد غیرمغناطیسی ارائه کردند. آنها از یون‌های کبالت و روی برای این کار استفاده کردند. تغییر نسبت این مواد در محصول نهایی موجب تغییر خواص مغناطیسی محصول می‌شود. یکی از مزیت‌های این روش آن است که میزان مغناطیسی شدن محصول نهایی کاملا قابل کنترل است. محققان دانشگاه تونتی با همکاری پژوهشگران موسسه تحقیقاتی MIRA روشی با کنترل بالا برای ترکیب عناصر مغناطیسی با مواد غیرمغناطیسی یافتند. با این روش می‌توان رفتارهای الکتریکی فلزات را تغییر داد و حتی می‌توان به مواد نیمه‌هادی خاصیت مغناطیسی اعطا کرد. محققان این پروژه توانستند عناصر مغناطیسی را درون لایه‌های غیرمغناطیسی طلا قرار دهند آنها این کار را با کنترل بسیار بالا انجام دادند. برای این کار آنها لایه‌های طلا را با استفاده از یک لایه مولکول آلی پوشش دادند، هر یک از این مولکول‌ها دارای یک یون فلزی هستند. برخی دارای یون کبالت و برخی حاوی یون روی هستند. یون‌های کبالت دارای اسپین الکترونی جفت نشده بوده بنابراین از خاصیت مغناطیسی برخوردار است در حالی که یون روی فاقد خواص مغناطیسی می‌باشد. با تنظیم غلظت یون‌های روی و کبالت می‌توان خواص مغناطیسی را در محصول نهایی کنترل کرد. خودآرایی مولکولی موجب می‌شود تا ترکیب فلزی به‌صورت یکنواخت در سطح لایه طلا پخش شود. چیزی که موجب می‌شود این روش منحصر به‌فرد شود آن است که با استفاده از آن می‌توان غلظت مواد مغناطیسی تقویت کننده را افزایش داد بدون این که این مواد به‌هم چسبیده و موجب خوشه‌ای شدن آن شود. در روش‌هایی که پیش از این برای مغناطیسی کردن مواد به‌کار گرفته می‌شد توزیع یکنواخت ماده مغناطیسی درون ماده اصلی بسیار دشوار بوده است به‌خصوص زمانی که غلظت آن افزایش می‌یافت. با استفاده از این روش که در دانشگاه تونتی ارائه شده است، می‌توان موادی با ویژگی‌های کاملا جدید تولید کرد. این کار مسیر تولید نیمه‌هادی‌هایی با خواص مغناطیسی را هموار می‌کند. این موضوع یکی از شاهکارهای علم فیزیک است، نیمه‌هادی‌هایی این چنینی می‌تواند در ذخیره‌سازی اطلاعات و پردازش داده در نسل جدید کامپیوترها مورد استفاده قرار گیرد. منبع: ستاد توسعه فناوری نانوادامه مطلب...

دانشمندان ایتالیایی و سوئدی با پرتوافکنی امواج رادیویی به شکل ماکارونی‌های فرم‌دار پیچی در شهر ونیز دریافتند که با این امواج می‌توان تعداد نامحدودی کانال را دریافت و پخش کرد.

محققان دانشگاه پادوای ایتالیا و آزمایشگاه آنگستورم سوئد بر این باورند که توانسته‌اند مشکل ازدحام امواج رادیویی را حل کنند.

با ادامه انطباق جهان در عصر دیجیتالی، معرفی گوشی‌های هوشمند جدید، اینترنت بی‌سیم و تلویزیون‌های دیجیتال بدین معنی است که باندهای فرکانس رادیویی در دسترس برای پخش اطلاعات، کوچکتر و کوچکتر می‌شوند.

یک موج می‌تواند در نزدیکی محور خود چندین بار در جهت یا خلاف جهت ساعت پیچ بخورد که به معنی قابلیت انطباق آن در چندین ترکیب است.

به گفته دانشمندان، در یک چشم‌انداز سه بعدی، این فاز شبیه یک ماکارونی فرمی پیچ‌دار است.

هر یک از این امواج تابیده می‌توانند حتی در یک باند فرکانس بطور مستقل، ایجاد، تکثیر و شناسایی شده و مانند کانال‌های ارتباطی مستقل رفتار کنند.

برای نمایش قابلیت این امواج، دانشمندان به انتقال دو موج رادیویی تابیده در باند 2.4 گیگا هرتز در یک مسافت 442 متری از یک فانوس دریایی در جزیره سن جورجیو به یک دیش ماهواره در بالکن ساختماتی در شهر ونیز پرداختند که در آنجا دو کانال جداگانه را دریافت می‌کرد.

این کشف جدید علاوه بر افزایش کمیت اطلاعات منتقل شده در اطراف زمین،‌ می‌تواند به درک بهتر اجسام خارج زمینی مانند سیاه‌چاله‌ها کمک کند. سیاه‌چاله‌ها بطور مداوم به دور خود می‌چرخند و امواج در زمان عبور از میان آنها، در مسیر این سیاه‌چاه‌ها بهم می‌پیچند.

نتایج این دستاورد در مجله فیزیک منتشر شده است.


منبع: ایسنا

ادامه مطلب...

آب تبلور به چه معناست؟

آب تبلور آبی است كه به همراه مولكولهای بعضی بلورهای جامدهای یونی است. هنگامی كه یک جامد یونی از محلول آبی متبلور می ‌شود به عنوان مثال باریم كلرید محلول در آب است و ما به وسیله‌ی تبخیر یک مقدار از محلول و اشباع كردن محلول، مقداری بلور BaCl2 به دست می آوریم. در این هنگام تعدادی از مولكولهای آب در شبكه بلور به دام افتاده و با بلور پیوندهای ضعیف واندروالسی برقرار می كند. در این هنگام ما به جای BaCl2 خالص، نمک متبلور آن را داریم و فرمول آن به صورت (₍BaCl₂, 2H₂O_(s) می ‌باشد. به این گونه بلورهای نمكی كه با مولكولهای آب همراه هستند، هیدرات و به آبی كه این بلورها را همراهی می كند و در شبكه ی بلوری این نمكها وارد شده است، آب تبلور گفته می شود. مثال دیگر از این دست، سولفات مس هیدراته است كه دارای 5 مولكول آب تبلور می ‌باشد:( ­₍CuSO₄, 5H₂O _(s)

معمولا ً ظاهر هیدراتها با تركیبات بی ‌آب آنها كاملا ً تفاوت دارد. به طور معمول، هیدراتها بلورهای نسبتا ً بزرگ و غالبا ً شفاف تشكیل می ‌دهند. هیدراتها بر اثر گرم شدن تجزیه می ‌شوند و آب تبلور خود را به صورت بخار آب از دست می ‌دهند.

BaCl₂, 2H₂O_(s) à BaCl2 _(s) + 2H₂O_(g(

از بین رفتن آب تبلور یک هیدرات را شكوفا شدن می ‌نامند.

رنگ برخی از نمک های آب پوشیده با رنگ نمک بی آب آنها متفاوت است، از این رو، از این نمكها به عنوان شناساگر رطوبت استفاده می كنند. مثلا ً

قرمز رنگ CoCl₂.2H₂O

صورتی رنگ CoCl₂.5H₂O

بنفش رنگ CoCl₂.4H₂O

آبی رنگ CoCl₂

مسائل مربوط متبلور معمولا ًَ به این صورت است كه مقدار مشخصی از نمک را حرارت داده و وزن آن در اثر تبخیر آب درون آن كاسته می شود. از روی كاهش وزن داده شده از ما می خواهند كه نسبت آب به نمک را محاسبه كنیم. به عنوان مثال:

023/1 گرم نمک آب پوشیده ی مس II سولفات را در یک بوته ی چینی حرارت می دهیم تا آب آن بخار شود. 654/0 گرم نمک بی آب مس II سولفات در بوته باقی می ماند. حساب كنید به ازای هر مول CuSO4، چند مول آب در نمک آبدار وجود داشته است.(جرم مولی مس، گوگرد، اكسیژن و هیدروژن به ترتیب 64، 32، 16 و 1 گرم بر مول است.)

برای حل این گونه سؤالات باید سه مرحله طی كنیم:

1- ابتدا این رابطه را بنویسیم و جرم هر یک از این گونه ها را حساب كنیم: آ- جرم نمک آبدار ب- جرم نمک بی آب ج- جرم آب و این رابطه را برایش بنویسیم:

جرم نمک آبدار = جرم نمک بی آب + جرم آب

2- تبدیل كردن جرم نمک بی آب به مول

3- تبدیل كردن جرم آب به مول

4- به دست آوردن نسبت مولی آب به نمک به وسیله ی تقسیم كردن مرحله ی 4 به مرحله ی 3

پس با استفاده از مرحله ی اول، ابتدا جرم آب بخار شده را حساب كنیم:

جرم آب بخار شده = جرم نمک آب پوشیده – جرم نمک بی آب

369/0 = 654/0 - 023/1

بنابراین مقدار آب بخار شده برابر 369/0 گرم می باشد.

2- حال باید تعداد مول نمک بی آب را محاسبه می نماییم. برای این منظور جرم نمک مورد نظر را در معكوس جرم مولی آن ضرب می نماییم.

= تعداد مول نمک بی آب

Mol 004/0=g CuSO₄ 160 / mol CuSO₄ 1 * g CuSO₄ 654/0

3- حال باید ببینیم این مقدار گرم آب برابر چند مول آب می باشد. برای این منظور به این ترتیب عمل می كنیم:یعنی باید جرم مورد نظر را در معكوس جرم مولی آب ضرب نماییم. جرم مولی نیز با جمع جرم اتمهای تشكیل دهنده ی با در نظر گرفتن تعداد آن ها به دست می آید.

= تعداد مول آب بخار شده

Mol 020/0=g H₂O 0/18 / mol H₂O 1 * g H₂O 369/0

4- حال نسبت تعداد مول های آب بخار شده به مول های نمک بی آب را به وسیله ی تقسیم آن ها به یكدیگر به دست می آوریم.

1/5 = mol 400/0 / mol 020/0 = تعداد مول CuSO₄ / تعداد مول H₂O

پس نسبت آب به نمک برابر 5 به 1 است. بنابراین فرمول تجربی این نمک CuSO₄.5H₂O بوده، تعداد آب تبلور آن 5 است.

 منبع: WWW.TEBYAN.NET

ادامه مطلب...