چگونه ابعاد بالاتر جهان را درک كنيم؟

داستان کلاسیک ۱۸۸۴ تختستان: “عشق ورزی بُعدهای بسیار” نوشته ی ادوین ابوت، به شرح ماجراهای «جناب مربع» می پردازند، شخصیتی که در جهانی ۲ بعدی پر از شکل های هندسی جان دار – مثلث ها، مربع ها، پنج ضلعی ها و غیره …- زندگی می کند.در اواخر داستان، در نخستین روز ۲۰۰۰ ، موجودی کروی از فضای سه بعدی از درون تختستان می گذرد و جناب مربع را از حوزه ی تخت خود به بیرون می برد تا به او سرشت سه بُعدی حقیقی جهان بزرگ تر را نشان دهد. در زمانی که وی سرگرم درک آن چیزی است که کره به او نشان می دهد، جناب مربع به این فکر فرو می رود که نکند خود فضا هم بصورت زیرفضایی کوچک از گیتی چهار بعدی باز هم بزرگتری وجود داشته باشد.

🆔@science_fun

نظريه ريسمان و ابعاد بالاتر

هنوز به صورت تجربی وجود ابعاد بيشتر فضا تاييد نشده اما در رياضيات ما محدوديتی برای وارد كردن ابعاد بيشتر به معادلات نداريم. در نظريه ريسمان از همين ايده برای متحد ساختن نيروهای مختلف استفاده كردند و در بهترين حالت فضا-زمان را تا ١٢ بعد گسترش دادند. اما اين ابعاد كجا هستند؟!چرا ما آنها را نمی بينيم؟!

در مورد تعداد ابعاد نظرات مختلفی وجود دارد و حتی در بعضی از نسخه ها تا ٢٦ بعد نيز تعريف شده است اما در دقيق ترين مدل ريسمانی ما ١٢ بعد داريم كه اين ابعاد در اندازه های كوچك به هم فشرده شده اند كه دسترسی به آنها غيرممكن است و به همين دليل ما آنها را نمی بينيم. اين مدل ريسمانی اصطلاحا نظريه M يا Membrane Theroy نام دارد كه به معني غشا يا همان پوسته است و فرض میكنند كه جهان سه بعدی ما يك پوسته از فضای ١٢ بعدی است كه ريسمان ها بر روی اين پوسته نوسان می كنند.

اما اين ١٢ بعد چگونه اند؟!
همانطور كه می دانيم سه بعد مكان و يك بعد زمان قبلا تعريف شده اند اما از ٨ بعد باقيمانده ٦ بعد مكان جديد در مقياس بسيار ريز در فضا فشرده شده اند (فشردگی اين ابعاد به اين معنيست كه اگر ذرات ريسمان به اندازه كافی در اين ابعاد حركت كنند به جای اول خود بر می گردند) و يك بعد مكان باقيمانده در مقياس بزرگتر وجود دارد و جهان ما خود بعد فشرده شده در اين بعد است و در توجيه جهان موازی هم از اين بعد استفاده می كنند(جهان های موازی با جهان ما پوسته های موازی با هم در اين بعد هستند) و همچنين يك بعد جديد زمان داريم.

نظريه ريسمان تا امروز در توجيه خيلی از پديده ها حداقل بر روی كاغذ موفق بوده و ادعا می كند نسبيت و گرانش كوانتومی را با هم متحد ميكند و حتی علت ضعيف بودن گرانش را به دليل وجود ابعاد بيشتر می داند اما هنوز شواهد تجربی زيادی در مورد وجود ابعاد بيشتر بدست نيامده ولی فيزيكدانان اميد دارند تا در مراكز مطالعات پيشرفته فيزيك ذرات و انرژی های بالا مانند سرن شواهدی از ابعاد بالاتر بيابند (سعی ميكنند ريزسياهچاله ايجاد كنند البته اين ريزسياهچاله عمر خيلی خيلی كوتاهی دارند) البته هنوز اين تلاش ها به نتيجه ای نرسيده و باعث پايين آمدن اعتبار نظريه ريسمان شده است.

🆔@science_fun

بینی کوانتومی

گیرنده های بویایی ما شکل های به خصوصی دارند و فقط با مولکولهایی جفت می شوند که شکل متناظر با آنها را داشته باشند و ما بوی مواد مختلف را با استفاده از ساختار مولکولی آنها تشخیص می دهیم. اما با این حال بعضی از مولکولها ساختار مشابهی دارند و فقط در تعدادی اتم سازنده با هم تفاوت دارند پس چطور بوی آنها از هم تشخیص می دهیم؟ جواب این است که به جز ساختار و شکل مولکول، فرکانس ارتعاشی آن هم در تشخیص آن مهم است (شدت عقب و جلو رفتن مولکول) این ارتعاش مولکول به کمک تونل زنی کوانتومی در گیرنده عصبی قابل تشخیص است. براى همين با اينكه ما حدود ٤٠٠ نوع گيرنده مختلف بويايى داريم ولى تا حدود ده هزار بوى مختلف را تشخيص مى دهيم.(حتما ویدیو رو ببینید کاملتر توضیح داده:)
🆔@science_fun

سينه سرخ كوانتومى

تأثير كوانتوم بر فرايند هاى زيستى مانند جهت يابى پرندگانى مثل سينه سرخ اروپايى با اصول مكانيك كوانتوم (در هم تنيدگى كوانتومى) و با استفاده از ميدان مغناطيسى زمين

چگونه زیست شناسی کوانتومی ممکن است به بزرگترین سوالات زندگی پاسخ دهد

🆔@science_fun

مقیاس هوش...

-نیل دگراس تایسون

@science_fun

فرايند گداخت هسته اى (nuclear fusion) چيست؟

آيا تا به حال با خود فكر كرده ايد كه خورشيد از كجا انرژى خود را مى آورد؟پاسخ گداخت هسته اى است. در اين فرايند در دماهاى بالا اتم هاى هيدروژن به شدت با هم برخورد كرده و اتم هليوم را تشكيل مى دهند و مقدارى نيز انرژى آزاد مى كنند.به عنوان مثال دماى هسته خورشيد به ميليون ها درجه مى رسد كه شرايط را براى همجوشى هسته هاى هيدروژن آماده مى كند.خورشيد تقريبا چهار ميليارد سال است كه اين كار را انجام مى دهد و انتظار مى رود كه تا چهار ميليارد سال ديگر نيز سوخت هيدروژنى داشته باشد.

🆔@science_fun

شكافت هسته اى (nuclear fission ) چيست؟

در مورد گداخت هسته اى توضيح داديم اما شكافت هسته اى چيست؟!
هسته هاى سنگين و ناپايدار مانند اورانيوم-٢٣٥ در اثر برخورد يك نوترون با آن ها به دو هسته پايدار كريپتون و باريم تبديل مي شود جرم خالص هسته اورانيوم قدرى بيشتر از مجموع هسته هاى كريپتون و باريم است بنابراين طبق هم ارزى جرم و انرژى (همان رابطه مشهور اينشتين) اين جرم از دست رفته تبديل به انرژى مى شود و علاوه بر آن سه نوترون ديگر نيز آزاد ميشود كه به نوبه خود به سه هسته ديگر برخورد مى كنند اين فرايند يك واكنش زنجيره اى است و اگر كنترل شده نباشد همان بمب هسته اى است ولى اگر بعد از آزاد شدن نوترون هاي اضافه آنها را محدود كنيم ( با استفاده از ميله هاى گرافيتى در راكتور ميزان نوترون هاى آزاد شده را كنترل مى كنند) مى توان انرژى هسته اى را كنترل كرد.

🆔@science_fun

فیروز نادری: شاید نخستین زنی که پا بر کره ماه می‌گذارد یک ایرانی باشد

نخستین زنی که قرار است پا بر کره ماه بگذارد احتمالا یک شهروند آمریکایی ایرانی‌تبار به نام یاسمین مقبلی خواهد بود.

فیروز نادری، مشاور ناسا روز پنجشنبه ۱۰ دسامبر (۲۰ آذر) در صفحه اینستاگرام خود با اعلام این مطلب نوشت: «نخستین زنی که گام بر ماه می‌گذارد ممکن است یک آمریکایی ایرانی‌تبار باشد.»

🆔 @science_fun

صحبت‌های یاسمین مقبلی در خصوص پذیرش در ناسا

یاسمین مقبلی و برادرش کاوه در آلمان متولد و در نیویورک بزرگ شده اند. والدین آنها ایرانی هستند که دانشجویان رشته معماری بودند و در سال 1979 ایران را ترک کردند.
‌‌
او در پانزده سالگی در یک اردوی پیشرفته فضایی شرکت کرد تا شاید روزی به آرزوی خود یعنی رسیدن به ستاره‌ها جامعه عمل بپوشاند.
‌
یاسمین مقبلی دانش آموخته رشته مهندسی هوا-فضا از دانشگاه «اِم آی تی» (MIT) است و مدرک کارشناسی ارشد خود در همین رشته را از مدرسه عالی نیروی دریایی آمریکا دریافت کرده است.
‌
@science_fun

سرنوشت خورشيد 🌞

تقريبا چهار و نيم ميليارد سال قبل خورشيد و سيارات منظومه شمسي از گرد غبار باقيمانده از انفجار ستاره اي بزرگتر بوجود آمدند و در اين مدت خورشيد با همجوشي اتم هاي هيدروژون هسته خود را پايدار نگه داشته است اما سرانجام بيشتر هيدروژن هاي داخل هسته به هليوم تبديل شده و انرژي كافي براي پايداري توليد نمي شود به همين خاطر دانشمندان مي گويند حدود يك ميليارد سال ديگر خورشيد شروع به انبساط مي كند و سطح آن تا نزديكي زمين (١٥٠ميليون كيلومتر دور تر از سطح فعلي و معادل هشت دقيقه نوري) منبسط مي شود. اين فرايند تا ٦ميليارد سال ديگر ادامه پيدا مي كند تا اينكه هسته بسيار داغ و خورشيد منفجر مي شود و حجم عظيمي از گاز هاي داغ و اتم هاي سنگين را به فضا پرتاب مي كند و در آخر چيزي كه از آن باقي مي ماند يك ستاره كم فروغ كوتوله سفيد است است كه اندازه آن از زمين هم كوچكتر خواهد بود!

(بخشي از مستند شگفتي هاي كيهان با اجراي برايان كاكس دوست داشتني)

@science_fun

تاریخچه کیهان (از 13.8 میلیارد سال قبل تا به امروز) این ویدیو سرگذشت کیهان را به صورت تایم لپس ده دقیقه ای نشان میدهد و هر ثانیه آن معادل 22 میلیون سال است.زمان حضور انسان ها رو در آخرین ثانیه ببینید و مقایسه کنید با کل تاریخچه جهان...
🆔@science_fun

نزدیک‌ترین مقارنه مشتری و زحل پس از ۸۰۰ سال؛ چگونه آن را رصد کنیم؟

در نخستین شب زمستان، دو سیاره مشتری و زحل آنقدر به یکدیگر نزدیک خواهند شد که به نظر می‌رسد «یک سیاره دوتایی» شکل گرفته است. این پدیده نادر که «مقارنه» نامیده می‌شود، حدود ۸۰۰ سال پیش رخ داده بود.
پاتریک هارتیگان، ستاره‌شناس و استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه رایس آمریکا در بیانیه‌ای گفت: «هم‌ترازی بین این دو سیاره تقریبا نادر است و تقریبا هر ۲۰ سال یکبار رخ می‌دهد اما این پدیده پیش رو جزو استثناهای نادر است چرا که این دو سیاره بسیار نزدیک به یکدیگر خواهند شد، پدیده‌ای که بار قبل در ۴ مارس ۱۲۲۶ میلادی رخ داد.»

چگونه می‌توان این پدیده را تماشا کرد؟
ناسا می‌گوید بهترین حالت مقارنه اندکی پس از غروب آفتاب مشاهده می‌شود و افق جنوب غربی را باید جست‌وجو کرد.
نزدیکی این دو سیاره از هم اکنون نیز در آسمان قابل مشاهده است و مى توانيد هر عصر نزدیک و نزدیک‌تر شدن این دو سیاره را در آسمان تماشا کنید. اما بهترین زمان برای مشاهده نزدیکی این دو سیاره در تاریخ ۲۱ دسامبر (یک دی) است و مانند یک سیاره دوتایی به نظر می‌رسند.
🆔@science_fun

پس از سال‌ها انتظار، یکی از بی‌نظیرترین و استثنائی‌ترین هم‌نشینی‌های سیاره‌ای در اولین شب زمستانی امسال رخ داد!

این ویدئو را تا انتها تماشا کنید...

گردش سه سیاره‌ی زمین، مشتری و زحل به دور خورشید، در این شب، به شکل اتفاقی این سه جرم نجومی را با دقت بسیار بالایی در یک راستا قرار داده است. یعنی اگر از بالا به منظومه‌ی شمسی نگاه کنیم، این سه سیاره در این ساعات، روی یک خط مستقیم قرار گرفته‌اند و نتیجه این می‌شود که ناظر زمینی، سیارات مشتری و زحل را به فاصله‌ی بسیار نزدیکی، در کنار هم می‌بیند. این مقارنه‌ی استثنائی، تا ده‌ها سال آینده تکرار نخواهد شد.

این فیلم از ترکیب سه عکس با بزرگ‌نمایی‌های مختلف ایجاد شده. دو عکس اول با استفاده از لنز دوربین عکاسی ثبت شده‌اند و عکس سوم با استفاده از تلسکوپ شش اینچ دابسونی و با تکنیک فیلم‌برداری و پردازش ویدئو ایجاد شده است. اندازه‌ها و فواصل اجرام در این ویدئو، با دقت بالایی رعایت شده تا اصالت تصاویر حفظ شود.

▫️▫️▫️

© اشکان عارفی

🔭 @the_night_sky
🆔@science_fun

دژاوو چيست و آيا با تداخل جهان هاى موازى ارتباط دارد؟

بارها شده كه ما در موقعيت و زمان هاى خاصى احساس كرديم كه قبلا اين لحظه را ديده ايم اين پديده كه دژاوو نام دارد نمى تواند به تداخل جهان موازى مربوط باشد زيرا جهان هاى موازى در نقطه اى از زمان جدا مى شوند و ديگر با هم ارتباطى ندارند.

-ميچيو كاكو

🆔@science_fun

پيام ارزشمند برتراند راسل براي آيندگان

اگر ما انسان ها به دنبال پيشرفت هستيم بايد دو مسأله را در نظر بگيريم.يكي مسأله اي فكري و ديگري اخلاقي است.جنبه فكري به اين باز مي گردد كه هر وقت به موضوعي علاقه مند شديم بايد هميشه واقعيت ها و حقايق را در نظر بگيريم و هرگز انتظار نداشته باشيم آنچه كه خودمان مي پسنديم واقعيت داشته باشد و چنين اجازه اي به خودمان ندهيم.و اما مسأله اخلاقي؛ما بايد بدانيم كه عشق ورزيدن خردمندانه و تنفر ابلهانه است و در دنيايي كه ما هر روز به هم نزديك تر مي شويم بايد ياد بگيريم همديگر را تحمل كنيم و بايد بدانيم كه ديگران ممكن است حرف هايي بزنند كه به مزاج ما خوش نيايد و تنها در اين صورت است كه مي توانيم با هم زندگي كنيم و اين نوع تحمل و بزرگمنشي براي ادامه حيات ما ضروري است.

🆔@science_fun

زمان چيست؟

شايد به نظر همه ما زمان يك واقعيت بديهى و قابل درك است اما وقتى كه عميق تر نگاه مى كنيم مى بينيم كه واقعا اينطور نيست!

يكى از نتايج نسبيت، تعريف زمان به عنوان يك كميت نسبى در چهارچوب فضا-زمان بود. نسبيت خاص نشان داد كه وقتى با سرعت زياد حركت كنيم زمان براى ما نسبت به كسى كه ساكن و بدون حركت است، كندتر مى گذرد. هم چنين نسبيت عام ثابت مى كند كه زمان در نزديكى يك جسم با گرانش زياد (مانند يك سياهچاله) نسبت به جسم با گرانش كمتر هم كندتر مى گذرد.

مى بينيم كه گذر زمان در داخل فضا-زمان و در حالت هاى مختلف مى تواند با هم فرق داشته باشد با اين وجود مى توانيم يك تعريف دقيق براى زمان در نظر بگيريم؟
اين مساله به حدى پيچيده شده كه حتى بعضى از دانشمندان زمان را توهم ذهن ما مى دانند. آنها مى گويند كه جهان ما يك جهت حركت درونى دارد (حركت در جهت بى نظم شدن و افزايش آنتروپى) ولى چيزى به نام گذر زمان مطلق نداريم.
🆔@science_fun

چرا ساعت را در طول سال تغيير مى دهند؟

شايد فكر كنيد دليل تغيير ساعت در طول سال زياد اهميتى نداشته باشد و فقط براى افزايش بهره ورى كارمندان است ولى دليل اصلى آن جلوگيرى از همزمان شدن پيك مصرف برق در ساعات كارى با پيك مصرف روشنايى است.

بخشى از كلاس درس دكتر مهدى احسان استاد دانشگاه شريف

🆔@science_fun

ما در کدام جهان هستیم؟(قسمت اول)

در نظريه ريسمان ابعاد فضا به جاي سه بعدي كه ما درك مي كنيم به صورت ١١ بعدي است كه ١٠ بعد آن مكان و ١ بعد زمان است (در تئوري جديدتر در واقع ١٢ بعد داريم و در آن زمان را به صورت دو بعدي در نظر مي گيرند). اين نظريه به همراه مكانيك كوانتومي پيش بيني مي كند كه در اين اَبرفضا همواره به دليل اغتشاشات كوانتومي امكان شكل گيري جهان هاي مثل جهان ما وجود دارد و جالبه بدونيد با توجه به تنوع مدل هاي ريسماني اين جهان ها مي توانند قوانين متفاوت از هم داشته باشند.
🆔@science_fun

ما در کدام جهان هستیم؟(قسمت دوم)

تئوري كوانتوم يك نظريه بر پايه احتمالات است و تمام احتمالات ممكن همزمان وجود دارند(حالت ها يك نوع برهم نهي با يكديگر دارند كه با تابع موج نشان داده مي شود)تصور كنيد كسي با يك اسلحه كوانتومي به شما شليك كند (گلوله اسلحه هم كوانتومي است و شما يا مي ميريد و يا اينكه زنده مي مانيد) حالا چه اتفاقي براي شما مي افتد؟ نظريه كوانتوم مي گويد كه شما هم زنده ايد هم مرديد در واقع دو نسخه از شما بعد از آن حادثه در دو جهان موازي بوجود مياد كه فقط در يكي از آنها زنده مي مانيد.طبق اين نظريه در اَبرفضا بيشمار واقعيت موازي وجود دارد كه دليل آن هم آغاز جهان هاي موازي از اغتشاشات كوانتومي است.(جهان هاي موازي از لحاظ فلسفي مشكلات زيادي دارند و دانشمندان معروفي مثل اينشتين و واينبرگ با آن مخالف بودند)
🆔@science_fun