اسرار زمان

وبسایت منتشر کننده: وبلاگ نجوم، دنیای فراموش شده

وقتی تار و پود ساختار فضا- زمان در کیهان چنان پیچ و تاب بخورد که میانبُرهایی در انحنای فضا حاصل شود، تغییرات زمان را نیز باید بتوان یافت. آیا بشر روزگاری زمان را در مقام یکی از ابعاد طبیعت رام خواهد کرد تا بتواند به‌ گذشته و آینده سفر کند؟

از هر که بپرسید <ساعت چند است؟> او بی‌درنگ به‌وسیله‌ای که دورِ مُچِ دستش بسته - ‌و به‌آن ساعت مُچی می‌گوییم- نگاهی می‌اندازد و با دو عدد، مثلا‌ً ۱۵‌:‌۱۰، جواب شما را می‌دهد که نخستین عدد نشان‌دهندهِ ساعت و دومی دقیقه است. با این که دنیای متمدن عملا‌ً با همین دو عدد روزگار می‌گذراند، از نظر علمی آنها معنی مهمی ندارند بجز این که مشخص می‌کنند زمین از آخرین باری که فردی به‌ساعتش نگاهی انداخته است چقدر دورِ محورش چرخیده است.

گذشت زمان احساسی است که از آغاز پیدایش جزئی از وجود ما بوده و با آگاهی از این که همه ما قطعاً روزی به‌لحظه مرگ می‌رسیم قوت گرفته است. همچنین مفهوم فضا را ذاتاً از دریچه چشمانمان، وقتی خیلی ساده به‌اطرافمان می‌نگریم، درک می کنیم. البته ماهیت و منشأ آنها، به‌ویژه ماهیت زمان، هرگز به‌دقت تعیین نشده است. به‌نظر دِموکریتوس(Democritus) ، فیلسوف بزرگ یونانی (۴۶۰-۳۷۰ پ.م) <زمان و فضا قراردادی هستند>. نظر او به‌خوبی نشان‌دهندهِ تعاریف ساده‌اِنگارانه فلا‌سفه و متفکران دوران باستان از مفهوم زمان و فضاست. البته حدود ۱۷۰۰ سال پیش آگوستین فیلسوف مشهور آن زمان تفکری را دربارهِ ماهیت زمان و فضا ارائه کرد که در زمان خودش بسیار پیشرفته و منحصر به فرد محسوب می‌شد. نظر مشهور او این بود که <آنها زاده هستی و کیهان‌اند که با آن به‌وجود آمده‌اند، و پایه‌های دائمی از ابدیت نیستند>.

این دقیقاً همان چیزی است که آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام بر پایهِ روابط ریاضی نتیجه گرفت؛ زمانی که در سال ۱۹۱۵ فضا-‌زمان را به‌صورت موجودیتی واحد تعریف کرد که در حضور جرم انحِنا پیدا می‌کند و اثری را خلق می‌کند که ما به‌نام گرانش می‌شناسیم.ماهیت زمان برای یک فرد عامی ممکن است به‌سادگی در <به‌طول انجامیدن یک واقعه> خلا‌صه شود. اما فیزیکدانان واقعاً از ارائه حتی یک تعریف علمی از زمان درمانده‌اند. بنابراین زمان در ارتباط با برخی از پُردردسرترین سؤالات فیزیک، مثلا‌ً این که روابط علیت و همچنین فلسفه چیستند، یا این که چرا ما گذشته را به‌خاطر می‌آوریم اما آینده را خیر، در هاله‌ای از ابهام پوشیده شده است. برخی نظریه‌پردازان بر این باورند که این عدم قطعیت باید تغییر کند. درست همچون صد سال پیش دیدگاه جدیدی نسبت به‌زمان فراتر از تعاریفش در نظریه‌های نسبیت لازم است تا برخی مسائل مشکل‌آفرین حل نشده را -‌همچون این که در لحظه آغاز عالم چه اتفاقی افتاد، در مرکز یک سیاهچاله چه رخ می‌دهد، یا چطور می‌توان نظریه نسبیت و فیزیک کوانتوم را یک‌جا در <نظریه همه چیز> (نظریه وحدت میدان) جمع کرد- حل کند. صد سال پیش هم لازم بود که اینشتین تعریف تازه‌ای از زمان۲ در نظریه نسبیت خاص خود مطرح کند تا بتواند رفتارهای غیرنسبیتی نور را با رفتارهای نسبیتی مشاهده شده تطبیق دهد، همچنین باید تعریف تازه‌ای از فضا-‌زمان در نظریه نسبیت عام خود ارائه می‌داد تا ماهیت گرانش را توضیح دهد. بنابراین برخی نظریه‌پردازان براین باورند که مفهوم اینشتینی فضا-‌زمان بیشتر به‌یک <تخمین> می‌ماند که باید با مفهومی بنیادی‌تر که هنوز کشف نشده است جایگزین شود.

وبسایت منتشر کننده: وبلاگ نجوم، دنیای فراموش شده

ماهیت علمی و شکل زمان

وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌بنگ

ماهیت زمان و شکل آن: زمان چیست؟ آیا همچنان که یک سرود کهن می‌گوید، جویباری جاودانه غلتان است که همه رویاهای ما را با خود می‌برد؟ یا همچون راه آهن است؟ شاید پیچ‌ها و شاخه‌هایی داشته باشد و از این رو بتوان جلو رفت و در عین حال به ایستگاه قبلی روی خط بازگشت.

زمان فضا بعد چهارم و شکل کیهان:

ما خود را موجودی سه‌بعدی می‌دانیم موجودی که دارای ارتفاع، عرض و عمق است.
ممکن است به وسیله‌ی فن‌آوری فضایی توانایی آن را داشته باشیم که میلیون‌ها کیلومتر در فضای سه‌بعدی سفر کنیم ولی باید دانست که ما در سفری همیشگی در طول بعد چهارم یعنی زمان هستیم.

شکل فضا:

دانشمندان اصطلاح فضا – زمان را برای توضیح دادن بعد چهارم فضا به کار می‌برند. کار دانشمند بزرگ آلبرت اینشتین برای درک مفهوم فضا – زمان بسیار مهم است.

طبق نظریه اینشتین هر چیزی که دارای جرم باشد از ذرات غبار گرفته تا ستاره‌ای عظیم، فضا و زمان پیرامونش را خم می‌کند. این پدیده نسبت نیروی جاذبه می‌شود. این موضوع عده‌ی زیادی را درباره‌ی شکل کلی کیهان به شگفتی واداشته است. آیا کیهان منحنی شکل است؟ اگر ما در طول یکی از ابعاد آن شروع به حرکت کنیم در انتها به نقطه‌ای که از آنجا حرکت خود را آغاز کرده ایم می‌رسیم؟ آیا شکل آن در طول زمان تغییر کرده است؟

جهان هستی در حال انبساط:

اغلب دانشمندان موافق این هستند که جهان در حال منبسط شدن می‌باشد. این انبساط با Big bang بیگ‌بنگ آغاز شد.
اکنون در جهان هستی هر چیزی دائماً از هر چیز دیگر دور می‌شود و خود فضا هم در حال گسترش است. اکنون بعضی دانشمندان تصور می‌کنند که تنها به خاطر این انبساط است که زمان فقط رو به جلو حرکت می‌کند. هیچ کس نمی‌داند انبساط جهان تا ابد ادامه پیدا خواهد کرد یا نه؟ بعضی از مردم فکر می‌کنند اگر جهان هستی دوباره شروع به انقباض کند ممکن است جهت زمان هم عوض شود و به سمت عقب برود [١].

توضیح نسبیت بر ماهیت فیزیکی و علمی زمان:

اینشتین می‌گوید گاهی اوقات ممکن است زمان را آن طور که پیش می‌رود حس نکنیم. مثلاً وقتی با سرعت نور حرکت می‌کنیم و داخل فضایی سه‌بعدی قرار داریم، زمان برایمان کش می‌آید. و مثلاً اگر دو ساعت دیواری را در نظر بگیریم و یکی ثابت و دیگری با سرعت خاصی در حرکت باشد، زمان ساعت متحرک، به چشم ما دیرتر پیش می‌رود [٢].

خمیدگی زمان:

نسبیت عام، بعد زمان را با سه بعد فضا در می‌آمیزد تا فضا-زمان را شکل دهد و می‌گوید توزیع ماده و انرژی در جهان، فضا-زمان را دچار خمیدگی و تابیدگی می‌سازد و بدین‌سان، تاثیر گرانش را جزئی از اجزای نظریه می‌کند. چیزها در این فضا-زمان می‌کوشند تا روی خط راست حرکت کنند، اما از آنجا که فضا زمان خمیده است سیر آنها خمیده به نظر می‌رسد. آنان چنان حرکت می‌کنند که گویا تحت تأثیر یک میدان گرانشی هستند. یک رویه یا صفحه لاستیکی، می‌تواند همانندی و قیاسی تقریبی به دست دهد، توپ بزرگی به نشانه خورشید برآن می‌نهیم. سنگینی توپ بر رویه لاستیکی فشار آورده، آن را نزدیک خورشید خمیده می‌سازد. اکنون اگر توپ‌های کوچکی را بر رویه بغلتانیم، آنها مستقیما به سوی دیگر نخواهند غلتید و در عوض پیرامون توپ سنگین خواهند چرخید، مانند سیاره‌ها به گرد خورشید.

این همانندی ناقص است زیرا تنها مقطع دوبعدی از فضا (سطح یک رویه لاستیکی) خمیده است و زمان نیز مانند زمان نظریه نیوتنی بدون تغییر مانده است. با این همه در نظریه نسبیت که با شمار زیادی از آزمون‌ها جور در می‌آید، زمان و فضا به گونه‌ای جدایی‌ناپذیر به یکدیگر گره خورده‌اند. نمی‌توان بدون درگیر شدن با زمان، فضا را دچار خمیدگی کرد. از این رو زمان دارای ریخت و شکل است. نسبیت عام با خمیدن فضا و زمان، آنان را از زمینه‌ای منفصل که در آن رویدادها رخ می‌دهند، به بازیگران فعال صحنه رویدادها تبدیل می‌کند.

کم و بیش همه پاسخ‌هایی که می‌توانست نمایانگر جهان باشد از داشتن تکینگی با چگالی بی‌نهایت اجتناب می‌ورزیدند: پیش از دوران گسترش و انبساط جهان، می‌بایست دوران انقباضی وجود داشته باشد که طی آن ماده بر روی خود فرو می‌پاشید، اما برخوردی روی نداد و اجزای ماده باز از یکدیگر دور شدند و مرحله گسترش کنونی تشکیل گردید. اگر چنین چیزی درست باشد، زمان جاودانه خواهد پایید؛ از گذشته بیکران تا آینده بی‌پایان.

آیا زمان ، دارای آغاز و پایان است یا از بی نهایت شروع شده تا بی نهایت ادامه دارد؟

پنروز و هاوینگ رویکرد دیگری را برگزیدند که نه بر مطالعه دقیق پاسخ‌های معادلات، بلکه بر ساختار کلی فضا-زمان بنیان داشت. در نسبیت عام، نه تنها چیزهای توده‌ای درون فضا-زمان، بلکه انرژی درون آن نیز، فضا-زمان را دچار خمیدگی می‌کند. انرژی همواره کمیتی مثبت است، از این رو فضا-زمان را پیچ و تاب می‌دهد و پرتوهای نور را به سوی یکدیگر خم می‌کند.

پنروز و من (پروفسور هاوکینگ) توانستیم ثابت کنیم که در مدل ریاضی نسبیت عام، زمان باید در آنچه انفجار بزرگ نامیده می‌شود، آغازی داشته باشد. به همین سان می‌توان برهان آورد که زمان، هنگامی‌ که ستارگان و کهکشان‌ها تحت اثر گرانش خودشان فرو می‌پاشند و سیاهچاله‌ها را می‌سازند، پایانی خواهد داشت.

ریخت زمان: زمان چه شکلی است؟ زمان به شکل گلابی است!

اگر مخروط نوری گذشته‌مان را در طول زمان دنبال کنیم، می‌بینیم که در جهان نخستین، ماده آن را خمیده کرده بود. همه جهانی را که مشاهده می‌کنیم در ناحیه‌ای قرار دارد که کرانه‌ی آن در انفجار بزرگ به صفر می‌رسد. این یک تکینگی است، جایی که چگالی ماده بی‌نهایت است و نسبیت عام کلاسیک در آن در هم می‌شکند [٣].

منابع :

١. کتاب سفرهای فضایی
٢. برداشتی از مقاله نسبیت اینشتین
٣. کتاب جهان در پوست گردو

وبسایت منتشر کننده: وبسایت علمی بیگ‌بنگ

تعریف شکل‌پذیری در سازه‌ها

به قابلیت جذب و اتلاف انرژی در محدوده رفتارهای غیرخطی تحت اثر بارهای رفت و برگشتی زلزله را اصطلاحا شکل‌پذیری می‌گویند.

اتلاف انرژی در رفتارهای غیرخطی با تغییرشکل‌ها و دوران‌های ماندگار و دائمی همراه است. هر چقدر اتلاف انرژی بیشتر، نیروی زلزله کمتر است.

بهترین شکل‌پذیری را باید در دتایل‌های اجرایی تامین نمود. در سازه فلزی چشمه اتصال و در سازه بتنی نحوه‌ی آرایش میلگردها میزان شکل‌پذیری را مشخص می کنند. در سازه بتنی هر چقدر محصوریت هسته مرکزی بتن بیشتر باشد شکل‌پذیری بیشتر است.

Mars study yields clues to possible cradle of life

October 6, 2017 by Guy Webster

Source: PHYS.ORG

This view of a portion of the Eridania region of Mars shows blocks of deep-basin deposits that have been surrounded and partially buried by younger volcanic deposits. Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

The discovery of evidence for ancient sea-floor hydrothermal deposits on Mars identifies an area on the planet that may offer clues about the origin of life on Earth.

A recent international report examines observations by NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) of massive deposits in a basin on southern Mars. The authors interpret the data as evidence that these deposits were formed by heated water from a volcanically active part of the planet's crust entering the bottom of a large sea long ago.

"Even if we never find evidence that there's been life on Mars, this site can tell us about the type of environment where life may have begun on Earth," said Paul Niles of NASA's Johnson Space Center, Houston. "Volcanic activity combined with standing water provided conditions that were likely similar to conditions that existed on Earth at about the same time—when early life was evolving here."

Mars today has neither standing water nor volcanic activity. Researchers estimate an age of about 3.7 billion years for the Martian deposits attributed to seafloor hydrothermal activity. Undersea hydrothermal conditions on Earth at about that same time are a strong candidate for where and when life on Earth began. Earth still has such conditions, where many forms of life thrive on chemical energy extracted from rocks, without sunlight. But due to Earth's active crust, our planet holds little direct geological evidence preserved from the time when life began. The possibility of undersea hydrothermal activity inside icy moons such as Europa at Jupiter and Enceladus at Saturn feeds interest in them as destinations in the quest to find extraterrestrial life.

The Eridania basin of southern Mars is believed to have held a sea about 3.7 billion years ago, with seafloor deposits likely resulting from underwater hydrothermal activity. Credit: NASA

Observations by MRO's Compact Reconnaissance Spectrometer for Mars (CRISM) provided the data for identifying minerals in massive deposits within Mars' Eridania basin, which lies in a region with some of the Red Planet's most ancient exposed crust.

"This site gives us a compelling story for a deep, long-lived sea and a deep-sea hydrothermal environment," Niles said. "It is evocative of the deep-sea hydrothermal environments on Earth, similar to environments where life might be found on other worlds—life that doesn't need a nice atmosphere or temperate surface, but just rocks, heat and water."

Niles co-authored the recent report in the journal Nature Communications with lead author Joseph Michalski, who began the analysis while at the Natural History Museum, London, andco-authors at the Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, and the Natural History Museum.

This diagram illustrates an interpretation for the origin of some deposits in the Eridania basin of southern Mars as resulting from seafloor hydrothermal activity more than 3 billion years ago. Credit: NASA

The researchers estimate the ancient Eridania sea held about 50,000 cubic miles (210,000 cubic kilometers) of water. That is as much as all other lakes and seas on ancient Mars combined and about nine times more than the combined volume of all of North America's Great Lakes. The mix of minerals identified from the spectrometer data, including serpentine, talc and carbonate, and the shape and texture of the thick bedrock layers, led to identifying possible seafloor hydrothermal deposits. The area has lava flows that post-date the disappearance of the sea. The researchers cite these as evidence that this is an area of Mars' crust with a volcanic susceptibility that also could have produced effects earlier, when the sea was present.

The new work adds to the diversity of types of wet environments for which evidence exists on Mars, including rivers, lakes, deltas, seas, hot springs, groundwater, and volcanic eruptions beneath ice.

"Ancient, deep-water hydrothermal deposits in Eridania basin represent a new category of astrobiological target on Mars," the report states. It also says, "Eridania seafloor deposits are not only of interest for Mars exploration, they represent a window into early Earth." That is because the earliest evidence of life on Earth comes from seafloor deposits of similar origin and age, but the geological record of those early-Earth environments is poorly preserved.

        
Source: PHYS.ORG

دیکتاتوری به نام اردوغان

اخترفیزیکدانان، رفتار اسرارآمیز پرتوهای کیهانی را توضیح میدهند

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Astrophysicists explain the mysterious behavior of cosmic rays

در این مقاله به تلاش اخترفیزیکدانان در بررسی حبابهای فرمی، که سهم قابل توجهی در هرچه بیشتر شتابدار کردن ذرات دارند، پرداخته شده است.

دانلود

انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.

اخترفیزیکدانان سیاره زمین مانندی در سیستم ستاره ای که ١٦ سال نوری با ما فاصله دارد، را پیش بینی کردند

منبع: سایت فیزیک

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Astrophysicists predict Earth-like planet in star system only 16 light years away

در این مقاله به تلاش اخترفیزیکدانان دانشگاه تگزاس در آرلینگتون (UTA) در کشف سیاره ای قابل سکونت در فاصله ١٦ سال نوری، پرداخته شده است.

دانلود

انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.

ما فقط یکی از درخشان‌ترین کهکشان‌های تشکیل‌دهنده ستاره‌ای را کشف کرده‌ایم

منبع: سایت مجله نجوم

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: We’ve just found one of the brightest star-forming galaxies yet

در این مقاله که توسط آلیسون کلسمن نوشته شده است، کشف یک کهکشان با استفاده پدیده لنز گرانشی مورد بررسی قرار گرفته است.

دانلود

انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.

ستاره‌شناسان یک جفت سیاهچاله غول‌پیکر در حال گردش را کشف کردند

منبع: سایت مجله نجوم

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Astronomers spot a pair of orbiting supermassive black holes

در این مقاله که توسط آلیسون کلسمن نوشته شده است، به کشف یک جفت سیاه‌چاله غول‌پیکر با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی پرداخته و همچنین ادغام کهکشانی را نیز بررسی می‌کند.

دانلود

انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.

دنباله‌دار 67P ، اکسیژن خودش را تولید می‌کند

منبع: سایت مجله نجوم

مترجم: سوران زوراسنا

عنوان لاتین مقاله: Comet 67P is making its own oxygen gas

در این مقاله که توسط آلیسون کلسمن نوشته شده است، تولید و وجود اکسیژن برروی دنباله‌دار 67P توضیح داده می‌شود.

دانلود

انتشار مطلب با ذکر منبع آزاد است.