هفته سوم فروردین 1388
هفته اوّل شهریور 1387
هفته چهارم مرداد 1387
هفته اوّل تیر 1387
هفته سوم اردیبهشت 1387
هفته دوم اردیبهشت 1387
هفته اوّل اردیبهشت 1387
هفته چهارم فروردین 1387
هفته سوم فروردین 1387
هفته دوم فروردین 1387
هفته اوّل فروردین 1387
هفته چهارم اسفند 1386
هفته سوم اسفند 1386
هفته دوم اسفند 1386
هفته اوّل اسفند 1386
هفته چهارم بهمن 1386
هفته سوم بهمن 1386
هفته دوم بهمن 1386
هفته اوّل بهمن 1386
هفته چهارم دی 1386
هفته سوم دی 1386
هفته دوم دی 1386
هفته اوّل دی 1386
هفته چهارم آذر 1386
هفته سوم آذر 1386
هفته دوم آذر 1386
هفته اوّل آذر 1386
هفته چهارم آبان 1386
هفته سوم آبان 1386
هفته دوم آبان 1386
هفته اوّل آبان 1386
هفته چهارم مهر 1386
هفته سوم مهر 1386

لینکستان

اگر می خواهید با وبسایت ما تبادل لینک کنید لینک ما را با نام " ما ایران را دوست داریم | We Love Iran " قرار دهید و در بخش تماس با ما و یا نظرات لینک خود را قرار دهید.

ماشین !!!! هر ماشینی که فکرشو بکنی تو ایران هست ! میگی نه نیگاه کن !!!
مهران چیت ساز
گل آقا
دایرکتوری غنی دانلود فیلم و کارتون با بیش از 8000 عنوان !
سایت شخصی علی دایی
وبلاگ اختصاصی دکتر محمد مدرس موسوی
خدمات وبمستر پارس تولز
خدمات وبمستر وب
خدمات وبمستر جاست پرشین
ساب دامین tk
ساب دامین coo
ساب دامین hoo
فوتو بلاگ
دوری بلاگ
پرشین بلاگ
میهن بلاگ
بلاگ ناز
پارسی باکس
پارسی بلوگ
بلاگر - بلاگ اسپات
ایران بلاگ
بلاگفا
سرویس میل اینباکس
وورد پرس
بزرگترین سایت طراحی گرافیک ایران
کشتی
انجمن مافیایی ایران
حلقه یگانه
هوپا
ایران جیمیل
پارس قرآن
انجمن آدولف هیتلر
پارسیفا
ژان کلود وندام
موتور جستجوی زیگ زاک
شیشه پاک کن
پایگاه اطلاع رسانی مولاناجلال الدین محمد بلخی
اخبار پارسیک
کلوب بازی خور
گیم اسپات
سایت مدیران آشیانه
انجمن آشیانه
گرگان هک
آپلود مجانی ایرانیان
وبلاگ مدیر بلاگفا
دامنه رایگان
تکنو تاکس
دانشجویان
آنلاین یا آفلاین مسئله این است!
کلکسیون تمبر های یادگاری
قالب بلاگفا
قالب وبلاگ

آرشیو

تماس با ما

مرگ خورشید

آیا ستاره‌ها زنده‌اند؟!

ستاره شناسان ستاره‌ها را مانند موجودات زنده می‌دانند که مراحل تولد ، زندگی و مرگ را در طول عمر خود می‌گذرانند. این مراحل که برای انسان حدود چند ده سال طول می‌کشد. در مورد ستاره‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. یک ستاره پس از تولد و گذران عمر ، وارد مرحله مرگ و پایان موجودیت می‌شود. خورشید ما هم که یک ستاره است، از این قاعده مستثنی نیست.

غول سرخ خورشید

ذخایر هیدروژن خورشید به ما این وعده را می‌دهد که تا حدود 5 میلیارد سال دیگر دغدغه‌ای نداشته باشیم. خورشید تقریبا بصورت امروزی ، ستاره‌ای زرد که به اندازه قرص ماه دیده می‌شود، خواهد بود. ولی 5 میلیارد سال بعد بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید ، گداخته شده و صرف تهیه هلیوم می‌شود. در آن زمان جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار و دمای آن را افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد.

انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد، تا اینکه خورشید تبدیل به یک غول سرخ شود. هلیوم هم به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.

خورشید کوتوله

وقتی خورشید منبسط می‌شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود ، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر می‌شود (بدلیل همین افزایش حجم است که غول نامیده می‌شود). با افزایش حجم ، دمای سطح خورشید به آرامی کاهش می‌یابد و گازهای منبسط شده و داغ حرارت خود را از دست می‌دهند. رنگ خورشید از زرد به نارنجی و سپس قرمز تغییر می‌کند. بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید ، درخشندگی آن هزار برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع می‌کند.

خورشید مدت 100 میلیون سال را به شکل یک غول سرخ سپری خواهد کرد، سپس لایه‌های سست بیرونی از آن جدا خواهند شد. سرانجام خورشید به شکل یک کوتوله سفید باقی مانده و به تدریج از بین خواهد رفت.

زمین سوگوار

در مراحل پایانی عمر خورشید ، هنگامی که این ستاره به غول سرخ تبدیل می‌شود، از آسمان آبی گرفته تا سایه رنگهای سپیده و شامگاه ، کلیه پدیده‌های جوی ، عمیقا تحت تأثیر قرار می‌گیرند. زمین سرد نمی‌شود بلکه برعکس افزایش ‌مساحت خورشید ، کاهش دما را جبران می‌کند و دما از حد معمول هم بسیار فراتر می‌رود. تمام موجودات زنده از بین می‌روند و زمین در غم از دست دادن آنها و خورشید به سوگ می‌نشیند.
با افزایش دما یخ پهنه‌های قطبی شروع به ذوب شدن می‌کنند. سطح اقیانوسها بالا می‌آیند و لایه ضخیمی از ابر ایجاد می‌کنند که برای مدتی خورشید را پنهان می‌کند. این ابرها تقابل اقلیمی میان قطبها و استوا را از بین می‌برند. نوعی جنگل آمازون داغ و مرطوب سراسر زمین را می‌پوشاند. سپس جو زمین شروع به تبخیر شدن می‌کند. گیاهان خشک شعله‌ور می‌شوند. شعله‌های آتش با استفاده از اکسیژن باقیمانده ، همه مواد آلی موجود را مصرف می‌کند. طبیعتی شبیه به ماه کنونی پدید می‌آید.
در صخره سنگهای قاره‌ای و اعماق حوزه‌هایی که تبخیر شده‌اند، حاکمیت عصر معادن بار دیگر جایگاهی را که در نخستین سالهای عمر سیاره داشت، باز می‌یابد. پس از گذشت چند صد هزار سال ، خود صخره نیز شروع به ذوب شدن می‌کند. زیر آبشاری از حرارت سرخ ، امواج گدازه های فروزان از کوهها سرازیر و در اعماق اقیانوسهای کهن جمع می‌شوند. خورشید سرخ به گسترش خود ادامه می‌دهد و باد نیرومند ستاره‌ای به بیرون می‌فرستد.

سیارات عطارد و زهره تحت تأثیر آن به آرامی تبخیر می‌شوند. این توفان شدید مواد آنها را جارو کرده و به صورت امواج متلاطمی از بخار به هوا می‌فرستد. از این ماده رقیق ممکن است سحابیهای جدید شکل گرفته و در میان آنها ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای جدید پدیدار شوند.

عکس های دوران های زندگی خورشید را در ادامه ببینید

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

ادامه

سر انجام و سر نوشت نهایی جهان

مقدمه

کشف اینکه جهان در حال گسترش است یکی از انقلابهای فکری بزرگ قرن بیستم بود. حتی نیوتن و انیشتین تصور جهان گسترش یابنده را نداشتند. مدلهایی برای تبیین عالم توسط اندیشمندان صورت گرفته‌اند؛ در اینجا پاره‌ای از این مدلها را عرضه می‌کنیم؛ اولین مدل ریاضی برای عالم توسط انیشتین صورت گرفت؛ در مدل ایشان عالم مسدود (فضای بسته و بدون مرز) و کروی و در عین حال ایستاست و به نام جهان استاتیک انیشتین آن را می‌شناسیم.

هنگامی که انیشتین مشغول ساختن معادلات ریاضی برای این مدل بود، بطور اشتباهی "ثابت کیهانی شناختی" را در معادله خویش وارد کرد و از طرفی نیرویی بنام پاد گرانش معرفی کرد که برخلاف دیگر نیروها ، از منبع خاصی ناشی نمی‌شد، بلکه در کالبد فضا-زمان نهفته بود؛ انیشتین بعدا از این کارش افسوس خورد. این مدل ؛ جهان را نه در حال انقباض و نه انبساط می‌داند و به عبارتی دیگر جهان نه کوچکتر و نه بزرگتر می‌شود.

مدل دویستر ، که پس از انیشتین وضع شد، ادامه کارهای انیشتین بود؛ به علاوه هویل تز جهان ساکن و نامحدود را ارائه داد و از طرفی فرضیه جهان نوسانی توسط تولمان وضع شد و ساندیچ آن را بسط داد. افزون آنکه کسانی امثال هابل مدل جهان را محدود و گسترش یابنده پیشنهاد کرده‌اند. از میان مدلهای موفق دیگر می‌توان به مدلهای فریدیمان دانشمند روسی اشاره کرد؛ این مدلها در واقع بر اساس همان معادلات انیشتین استوار است، منتها فریدیمان ثابت کیهان شناختی و نیروی پاد گرانش را در معادلات و نظریات خویش وارد نکرده است.

نظرات استاد هاوکینگ

هر چند فریدمان تنها یک مدل ارائه داد، اما سه نوع مدل مختلف وجود دارد که بر دو فرض اساسی فریدمان مبتنی‌اند. در نوع اول (که فریدمان ارائه کرد) جهان با سرعت نسبتا کمی در حال گسترش است و جاذبه گرانشی بین کهکشانهای مختلف باعث کندی گسترش شده و سرانجام آن را متوقف می‌سازد. آنگاه کهکشانها بسوی یکدیگر شروع به حرکت می‌کنند و جهان انقابض می‌یابد و... . در دومین مدل ، جهان چنان با آهنگ تند گسترش می‌یابد که جاذبه گرانشی هرگز قادر به باز داشتن آن از انبساط نیست، هر چند اندکی از سرعت آن می‌کاهد ... .

بالاخره راه حل سومی نیز وجود دارد که در آن ، سرعت گسترش جهان به اندازه‌ای است که گیتی از فروپاشی بپرهیزد. مشخصه بارز اولین نوع مدل آنست که جهان در پهنه فضا ، بیکرانه نیست اما فضا خود حد و مرزی ندارد. گرانش چنان نیرومند است که فضا را به دور خود خم کرده و کم و بیش چیزی مثل سطح زمین بوجود آورده است. اگر روی سطح زمین در جهت معینی به راه بیافتیم هرگز به مانعی غیر قابل عبور یا پرتگاهی بر کرانه آن بر نخواهیم خورد، اما عاقبت به همان نقطه شروع خواهیم رسید. در نخستین مدل فریدمان ، فضا همچون مثال بالاست، اما بجای آنکه مثل سطح زمین دو بعد داشته باشد، سه بعدی است. بعد چهارم آن یعنی زمان نیز در امتداد خود محدود و معین است، اما همچون پاره خطی است که آغاز و انجامی دارد.

اگر نسبیت عمومی را با اصل عدم قطعیت مکانیک کوانتومی در هم آمیزیم، فضا و زمان ، هر دو می‌توانند معین بوده و در عین حال هیچ انتها و مرزی نداشته باشند. در نخستین نوع از مدلهای فریدمان ، که منبسط می‌شود و فرو می‌پاشد، فضا مثل سطح کره زمین بر روی خود خمیده است و بنابراین در امتداد خود متناهی است. در دومین نوع از مدلها ، که برای همیشه گسترش می‌یابد، فضا به گونه‌ای دیگر و همانند سطح یک زین خمیده است. بنابراین ، در این حالت فضا نامتناهی است. سرانجام در سومین نوع از مدلهای فریدمان ، گسترش جهان با سرعت بحرانی انجام می‌پذیرد، فضا تخت و مسطح (و در نتیجه نامتناهی) است.

کدامیک از مدلهای فریدمان تصویر واقعی جهان ماست؟

آیا سرانجام جهان از انبساط باز خواهد ایستاد و منقبض خواهد شد یا آنکه برای همیشه منبسط خواهد شد؟ برای پاسخ دادن به این سئوال باید نرخ کنونی انبساط جهان و چگالی متوسط فعلی‌اش را بدانیم. اگر چگالی از مقدار بحرانی معینی که بوسیله نرخ انبساط تعیین می‌شود، کمتر باشد، جاذبه گرانش ضعیفتر از آنست که بتواند گسترش عالم را متوقف کند. اگر چگالی از آن مقدار بحرانی بیشتر باشد، روزی گرانش جهان را از گسترش باز خواهد داشت و باعث فروپاشی آن خواهد گردید.

البته در حال حاضر برای تعیین مقدار دقیق دو پارامتر، نرخ کنونی انبساط جهان و چگالی متوسط جهان ، با مشکلاتی مواجه هستیم، هر چند که بطور تقریب ، برخی از اندیشمندان ، مقادیری ایستا ، بزودی زیر تأثیر گرانش شروع به انقباض می‌کند؛ و اگر فرض کنیم جهان در حال گسترش است، اگر سرعت آن بطور نسبی پائین باشد، سرانجام نیروی گرانش موجب توقف و سپس انقباض آن خواهد گردید. یا به عبارتی دیگر اگر نیروی گرانش از انبساط جهان بتدریج بکاهد، بالاخره روزی انبساط متوقف می‌شود و انقباض و فرو ریختگی آغاز می‌گردد؛ در صورتی که جهان با سرعتی بیش از یک سرعت بحرانی در حال گسترش باشد، گرانش هرگز نخواهد توانست آن را متوقف کند و جهان تا ابد به گسترش خود ادامه خواهد داد.

در هر صورت ، این سوال مطرح می‌گردد که کدامیک از این تئوریها در حال حاضر می‌توانند بهترین کاندیدای پاسخ برای چگونگی و سرنوشت پایانی کائنات باشد؟! قدر مسلم کیهان شناسی مدرن با یافته‌های علمی بسیاری که در دست دارد، همراه با توافق اکثریت پژوهشگران طراز اول در سطح جهان ، می‌توان به این نظریه باور داشت که گسترش جهان در نهایت روزی متوقف می‌گردد و جهان دچار انقباض می‌شود و مقارن آن فرو ریختگی مجموعه‌ها و زیر مجموعه‌های جهان یعنی کهکشانها و منظومه‌ها شروع می‌شود. و تکیه همگان بر این است که میدان گرانشی کل جهان ، (چگالی کنونی جرم جهان و یا جاذبه گرانشی متقابل ماده) انبساط جهان را کند می‌کند و در نهایت متوقف خواهد ساخت و جهان دچار فرو ریختگی عظیم خواهد گشت و در نهایت به شکل سیاهچاله در خواهد آمد و ... .

جهان همیشه در حال انبساط ، که در نهایت به جهان سرد و بی رمق منجر می‌شود، بنام "مدل باز" هم خوانده می‌شود و کسانی امثال لیف شیتز و حالا تنیکوف هم از این "مدل باز" جانبداری کرده‌اند؛ عکس نظریه "مدل باز" بنام "مدل بسته" هم خوانده می‌شود که چنانچه توضیح دادیم، در این مدل بسته جهان روزی دچار انقباض و فرو ریختگی می‌گردد و این نظریه توسط استاندارد کیهان شناسی مورد پیش بینی وتأیید قرار گرفته است.

"Big Crunch"

کرنگ به معنی در هم شکسته است. Crunch نیز دقیقا به همین معنی است. "Big Crunch" را تخریب بزرگ و انقباض بزرگ نیز معنی کرده‌اند، در واقع Big Crunch همان نظریه انیشتین در مورد بسته شدن مجدد جهان است؛ به نظر بعضی از دانشمندان پس از Big Crunch مجددا یک Big Bang (یا مهبانگ) رخ خواهد داد. و دوباره آغازی دیگر. بسیاری از دانشمندان می‌پرسند که اگر ما به این دوره انفجار و خرد شدگی معتقد باشیم مهبانگی را که ما از آن مطلعیم چندمین مهبانگ است؟ و آیا اصولا چنین سوالی می‌تواند صحیح باشد وقتی که مبدا زمانی ما از شروع مهبانگ است؟

از دیدگاه عده‌ای از دانشمندان ، بر اثر عمل و عکس العمل دو نیروی گرانشی (حاصل از مجموعه اجرام آسمانی) و انبساطی (حاصل از انفجار بزرگ) امکان دارد که در هر شصت هزار میلیون سال یکبار انفجار بزرگ به وقوع بپیوندد. در واقع مهبانگ (انفجار بزرگ = بانگ اکبر = Big-Bang) در مبدا جهان و "Big Crunch" را مهگرنگ (انقباض بزرگ) معنی کرده‌اند که در پایان جهان است.

نظریات قرآن

در قرآن تأکید می‌شود که ساعت ، یعنی حادثه نابودی جهان ، یک امر ناگهانی است و به هیچ وجه برای انسان قابل پیش بینی نیست، این مطلب از بسیاری از آیات استنباط می‌گردد، از جمله آیه 187 سوره اعراف: "یسئلوک عن الساعه ایان مرسیهخا- قل انما علمها عند ربی لایجلیها لوقتها الا هو- ثقلت فی السموات والارض- لاتاتیکم الا بغته ..."(اعراف-187)

قیامت یک حادثه وعده داده شده از جانب خداست و وعده خدا حق است، زمان وقوع قیامت را تنها خدا می‌داند (... لایجلها لوقتها الا هو ...) و هر لحظه ممکن است اتفاق بیفتد (تکاد السموات یتفطرن من فوقهن ...)، با توجه به ناگهانی بودن قیامت ، انسان در هیچ لحظه‌ای از زمان نمی‌تواند نسبت به عدم وقوع آن مطمئن باشد.

محل وقوع این حادثه کجاست و از کجا آغاز خواهد شد؟

این سوالی است که برای پاسخ دادن به آن باید در آیات زیر به دقت تأمل کرد:

"بل الساعه موعد هم و الساعه ادهی و امر" (القمر-46)
"والیوم الموعد" (بروج-2)
"بل لهم لن یجدوا من دونه موئلا" (الکهف-57)
"حتی اذا راواما یوعدون فسیعلمون من اضعف ناصرا و اقل عددا" (جن-24)
"قل ان ادری اقریب ما توعدون ام یجعل له ربی امدا" (جن-25)
"فذرهم یخوضوا و یلعبوا حتی یلاقوا یومهم الذی یوعدون" (معارج-42)
"خاشعه ابصارهم یرهقهم ذله ذلک الیوم یوعدون" (معارج- 44)
"انما توعدون لصادق" (ذاریات-5)

از آیات فوق معلوم می‌گردد که ساعت (قیامت) در این آیات با کلماتی همچون: موعود - موعد - مایوعدون - ماتدعدون و از این قبیل مشخص گردیده است. به عبارت دیگر ، منظور از "موعد" در آیات فوق همان "ساعت" است، یعنی حادثه قیامت.

نتیجه

آنچه در مجموع از بعضی آیات قرآنی و پاره‌ای مفاهیم اسلامی می‌توان دریافت کرد، چندین موضوع اساسی زیر می‌باشد:

جهان ماده دارای پایانی است، یعنی عمری و سرآمدی معین دارد و روزی بایستی از بین برود.
اصل بازگشت (معاد) را در دو بخش، یکی تحت عنوان اصل بازگشت عالم ماده به همان اصل نخستینش که از آن بوجود آمده و دیگری تحت عنوان اصل بازگشت (رستاخیر) انسانها ، مورد بررسی قرار می‌دهد. اصل بازگشت عالم ماده ، با تمام وجود صورت می‌گیرد، بدین معنی تمامی جهان ماده و اجزایش جملگی نابود می‌شوند؛ بعضی از افراد چنین گمان کرده‌اند که ویرانی و ریزش اجرام ، تنها شامل قسمتهایی از جهان می‌شود، ولی قسمتهای دیگر جهان باقی می‌مانند و یا تغییراتی اندک در آنها پدیدار می‌شود؛ در حالی که چنین نیست. کل جهان و اجزایش و از جمله سیاره زمین ، دچار فرو ریختگی و ویرانی و در نهایت دچار نابودی کامل قرار می‌گیرند و آثاری از جهان باقی نمی‌ماند.

در تفسیر بعضی آیات می‌گویند، که جهان در هنگام ویرانی دوباره به همان اصل اولش یعنی همان گاز سوزان مبدل می‌شود. یا بعضی دیگر معتقدند که جهان در هنگام ویرانی تا مرحله تبدیل شدن به گردی پراکنده پیش می‌رود (فکانت هبا منبثا) و خواه ناخواه اصل پیدایش آغازین جهان را همان گردی پراکنده می‌دانند، لکن ما معتقدیم که اصل پیدایش نخستین جهان ، گاز سوزان و یا ذرات اولیه در شکل گرد پراکنده نبوده‌اند، بلکه بایستی پیش از گاز سوزان و گرد پراکنده ، آفرینشهای اولیه دیگری هم وجود داشته باشند که گاز سوزان و گرد پراکنده از آنها حاصل آمده‌اند باشند.

استنباط ما این است که آفرینش آغازین جهان ، دو عالم امر (خلا فیزیک و میدان واحد گرانشی) بعنوان "پیش ماده سازنده عالم" بوده‌اند، که بطور کن فیکون (بشو پس می‌شود) از طرف خداوند علیم و قادر مطلق صورت گرفته است؛ (و گاز سوزان و یا گرد پراکنده ، از این پیش ماده سازنده عالم هستی بعدا بوجود آمده‌اند). حال جهان در هنگام ویرانی بایستی به همان اصل آغازینش یعنی عالم امر (میدان واحد گرانشی و خلا فیزیکی) تبدیل گردد و این دو عالم امر هم عکس حالت (کن فیکون) ، (نابود شود پس می‌شود) به نیستی مطلق مبدل می‌گردند.
عالم برزخ ، از جنس جهان فعلی (ماده و انرژی) نیست؛ بنابراین هنگام ویرانی و نابودی کامل جهان کنونی ، عالم برزخ ، همچنان تا روز قیامت انسانها باقی خواهد ماند، افزون آنکه طبق مفاهیم ناب اسلام محمدی صلی‌الله‌علیه‌وآله‌وسلم پس از مرگ انسانها ، ارواح در عالم برزخ مستقر می‌گردند. خداوند در آیه‌ای در قرآن می‌فرمایند؛ "ومن ورائهم برزخ الی یوم یبعثون" ، یعنی: و از پشت سر آنان است برزخی ، تا روزی که برانگیخته شوند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

انفجار تونگوسکا

صبحگاه 30 ژوئن سال 1908، انفجار مهیبی در ناحیه تونگوسکا در سیبری روسیه رخ داد. شاهدان عینی که در فاصله 500 کیلومتری (300 مایلی) بودند گفتند که جسمی بسیار درخشان به رنگ آبی روشن از آسمان فرود آمده و به شکل یک گوی آتشین که درخشانتر از خورشید بوده، منفجر شده است.
انفجار باعث ویرانی منطقه ای به وسعت 80 کیلومتر (50 مایل) شد. تصور می شود که جسم فرود آمده، هسته یک ستاره دنباله دار کوچک یا یک سیارک بوده است.

img/daneshnameh_up/9/99/Enfejartonoska.jpg

جنگل ویران شده جسم آتشین آسمانی محل فرود خود
را ویران، و درخاتن را مانند چوب کبریت خرد کرده است.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

نظریه انفجار بزرگ

مقدمه

نظریه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضیح ارائه شده درباره منشأ جهان می‌باشد که بطور گسترده پذیرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسیار پر انرژی و پر حرارات بود و در ثانیه‌های اولیه پس از انفجار فقط تشعشع و ذرات زیر اتمی گوناگون در جهان وجود داشتند. تشعشعات باقیمانده از این انفجار هنوز به صورت امواج ضعبف مایکروویو در آسمان وجود داشته ، از زمین قابل ردیابی هستند. به این امواج تشعشع مایکروویو زمینه کیهان گفته می‌شود.

در اواخر دهه 1920، ادوین هابل (1953-1889) ، ستاره شناس آمریکایی به بررسی نور دریافتی از ستارگان کهکشانهای دور دست پرداخت. او متوجه شد که طول موجهای این نور بلندتر از میزان مورد انتظار است. این پدیده که قرمز گرایی نام دارد، نشان داد که کهکشانها با سرعت زیادی در حال دور شدن از زمین هستند.

جهان زمانی کوچکتر از هسته یک اتم بود.

هر چه ما بیشتر به عمق کیهان نظاره می‌کنیم در واقع بیشتر به عمق زمان گذشته می‌نگریم. یک ستاره را که در فاصله 10 سال نوری قرار دارد به همان صورتی می‌بینیم که 10 سال نوری قبل بوده است. دورترین اجرامی را که انسان می‌تواند با تلسکوپهای بزرگ نجومی نظاره کند کوازارها هستند. (Quasar مخفف عبارت نجومی Quasistallar object و عبارت است از عضوی از گروههای گوناگون ستاره مانند که دارای پرتوهای قرمز استثنایی می‌باشند و غالبا از خود فرکانسهای رادیویی و نیز امواج نوری قابل دیدن منتشر می‌کنند.)

آنها در واقع کهکشانهای کاملا جوانی هستند که در مراحل اولیه شکل گیری به سر می‌برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهی به دورتر و بازهم دورتر متوجه کند باید به مرزی برسد که در آنجا آغاز خلقت را مشاهده کند و به عبارت دیگر آن گاز داغ اولیه را ببیند که تمام کهکشانها ، ستارگان ، سیارات و موجودات از آن ایجاد شده‌اند. بنابراین می‌بایست پیرامون ما را پیوسته پوسته کاملا درخشانی در دور دست احاطه می‌کرد و آسمان هم می‌بایست شبها همچون روز روشن می‌شد اما این دیوار آتشین با سرعت زیادی از ما دور می‌شود زیرا که عالم لحظه به لحظه انبساط می‌یابد.

سرعت دورشدن به قدری زیاد است که نور این پوسته دارای طول موج بلندتری می‌شود که ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج رادیویی دریافت می‌کنیم. وجود این پرتوها را می‌توان با رادیو تلسکوپها به سادگی اثبات کرد این تشعشعات تکیه گاهی مهم برای اثبات فرضیه انفجار اولیه می‌باشد.

اگر جسمی با سرعت زیاد در حال دور شدن از ما
باشد طول موجهای نور دریافتی از آن به سمت
قسمت قرمز رنگ طیف و اگر جسم در حال نزدیک
شدن باشد به سمت آبی رنگ طیف متمایل می‌شوند.

سرانجام جهان

ستاره شناسان سه نظریه در مورد نحوه پایان جهان ارائه کرده‌اند:

جهان برای همیشه گسترش خواهد یافت؛
هنگامی که جهان به اندازه معینی رسید، انبساط آن متوقف شده و در همان حال ثابت می‌ماند؛
جهان سرانجام از انبساط باز می‌ایستد و انقباض (فروپاشی درونی) آن آغاز می‌گردد. بعضیها این پدیده را فروپاشی (تلاشی) بزرگ (big chrunch) نامیده‌اند.

شواهدی در اثبات انفجار بزرگ

تشعشع مایکروویو زمینه کیهانی بهترین دلیل اثبات نظریه انفجار بزرگ می باشد. این تشعشع بسیار ضعیف بوده و طول موج بسیار بلندی دارد. این مشخصات، کشف ادوین هابل (1952 - 1889) ، ستاره شناس آمریکایی ، را که گفته بود جهان در حال انبساط است، تأیید می‌کند. این تشعشع همچنین نظریه جورج گاموف (68 - 1904) ، فیزیکدان آمریکایی اوکراینی تبار را تأیید می‌کند.

او پیش بینی کرده بود که در صورت وجود آغازی برای جهان ، تشعشعاتی که به ما می‌رسند بایستی از دورترین نقاط آن که با سرعتی زیاد در حال دور شدن هستند، باشند. چنین تشعشعاتی به شدت مستعد قرمز گرایی (میزان گرایش نور اجسام دور شونده به سمت قسمت قرمز رنگ طیف الکترومغناطیسی) بوده و بنابراین انتظار می‌رود که دارای طول موجهای بلند باشند.

فروپاشی بزرگ نیروهای جاذبه باعث
خواهند شد تا جهان ، سرانجام منقبض
شود و به یک نقطه واحد مبدل گردد.

با مطالعه کهکشانهای دور شواهد بیشتری در اثبات نظریه انفجار بزرگ بدست آمده است. بعضی از این کهکشانها 13 میلیلاردسال نوری با ما فاصله دارند، یعنی 13 میلیارد سال طول می‌کشد تا ما نور آنها را ببینیم. حال ما این کهکشانها را به همان شکلی که 2 میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ بوده‌اند، مشاهده می‌کنیم. این واقعیت که آنها فشرده‌تر از کهکشانهای نزدیکتر به نظر می‌رسند نشان می‌دهد که حجم جهان زمانی کوچکتر و متراکمتر بوده و حال با گذشت زمان این حجم در حال افزایش است.

دانشمندان با امید به کشف منشأ جهان ، تلاش می‌کنند تا شرایطی را که بلافاصله بعد از انفجار بزرگ وجود داشت، باز سازی کنند. برای اینکار ، آنها دو اشعه از ذرات بنیادی را در جهات متضاد ، حول دستگاهی به نام شتاب دهنده (دستگاهی برای آشکار ساختن ذرات) می‌فرستند؛ این دو اشعه وقتی به سرعت نور می‌رسند، به هم برخورد می‌کنند که از انرژی حاصل از این برخورد، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند. این ذرات ردی از برخورد ، ذرات جدیدی بوجود می‌آیند.

این ذرات ردی از خود در محفظه حباب (وسیله‌ای که در آن ذرات بنیادی از میان هیدروژن مایع عبور و باعث جوشیدن آن شده و ردی از حباب از خود بر جای می‌گذارند) باقی می‌گذارند و داشنمندان می‌توانند انها را ببینند. نتایج این آزمایش حقایق بسیاری راجع به آغاز جهان در اختیار ما می‌گذارد، زیرا انرژی آزاد شده از تصادم ذرات بنیادی شبیه به انرژی ذراتی است که در لحظات اولیه انفجار بزرگ حاصل شده است.

عالم در ابتدا چگونه به نظر می‌آمد؟

آشکار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه‌ها و یا بهتر بگوییم اولین اجزای ثانیه‌های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسید، بلکه در این مورد باید به فیزیکدانهای متخصص در امر فیزیک ذرات مراجعه کرد که در مورد تشعشعات و ماده در شرایط کاملا سخت و غیر عادی تحقیق و تجربه می‌کنند. تاریخ کیهان معمولا به 8 مقطع کاملا متفاوت و غیر مساوی تقسیم می‌شود:

مرحله اول (صفر تا ^43-10 ثانیه)

این مسأله هنوز برایمان کاملا روشن نیست که در این اولین اجزای ثانیه‌ها چه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد که کیهان باید بعدا از آن ایجاد گردد. هیچ معادله و یا فرمولهای اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالا و غیر قابل تصوری که در این زمان حاکم بود در دست نمی‌باشد.

مرحله دوم (^43-10 تا ^32-10 ثانیه)

اولین سنگ بناهای ماده مثلا کوارکها و الکترونها و پاد ذره‌های آنها از برخورد پرتوها با یکدیگر بوجود می‌آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوباره با یکدیگر برخورد می‌کنند و به صورت تشعشع فرو می‌پاشند. در لحظه‌های بسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین - x نیز می‌توانسته‌اند بوجود آمده باشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند که هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبت به ضد ماده و مثلا کوارکهای بیشتری نسبت به آنتی کوارکها ایجاد می‌کنند. ذرات x که فقط در همان اولین اجزای بسیار کوچک ثانیه‌ها وجود داشتند برای ما میراث مهمی به جا گذاردند که عبارت بود از: (افزونی ماده در برابر ضد ماده).

مرحله سوم (از ^32-10 ثانیه تا ^6-10 ثانیه)

کیهان از مخلوطی از کوارکها ، لپتونها - فوتونها و سایر ذرات دیگر تشکیل شده که متقابلا به ایجاد و انهدام یکدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلی سریع در حال از دست دادن حرارت هستند.

مرحله چهارم (از ^6-10 ثانیه تا ^3-10 ثانیه)

تقریبا تمام کوارکها و ضد کوارکها بصورت پرتو ذره‌ها به انرژی تبدیل می‌شوند. کوارکهای جدید دیگر نمی‌توانند در درجه حرارتهای رو به کاهش بوجود آیند ولی از آن جایی که کوارکهای بیشتری نسبت به ضد کوارکها وجود دارند. برخی از کوارکها برای خود جفتی پیدا نکرده و بصورت اضافه باقی می‌مانند. هر 3 کوارک با یکدیگر یک پروتون با یک نوترون می‌سازند. سنگ بناهای هسته اتمهای آینده اکنون ایجاد شده‌اند.

مرحله پنجم (^3-10 ثانیه تا 100 ثانیه)

الکترونها و ضد الکترونها در برخورد با یکدیگر به اشعه تبدیل می‌شوند. تعدادی الکترون باقی می‌ماند، زیرا که ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود دارد. این الکترونها بعدا مدارهای اتمی را می‌سازند.

مرحله ششم (از 100 ثانیه تا 30 دقیقه)

در درجه حرارتهایی که امروزه می‌توان در مرکز ستارگان یافت اولین هسته‌های اتمهای سبک و بویژه هسته‌های بسیار پایدار هلیوم در اثر همجوشی هسته‌ای ساخته می‌شوند. هسته اتمهای سنگین از قبیل اتم آهن یا کربن در این مرحله هنوز ایجاد نمی‌شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی که از همه سبکتر بودند وجود داشتند: هلیوم و هیدروژن.

مرحله هفتم (از 30 دقیقه تا یک میلیون سال پس از خلقت)

پس از گذشت حدود 300000 سال گوی آتشین آنقدر حرارت از دست داده که هسته اتمها و الکترونها می‌توانند در درجه حرارتی در حدود 3000 درجه سانتیگراد به یکدیگر بپیوندند و بدون اینکه دوباره فورا از هم بپاشند اتمها را تشکیل دهند. در نتیجه آن مخلوط ذره‌ای که قبلا نامرئی بود اکنون قابل دیدن می‌شود.

مرحله هشتم (از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز)

از ابرهای هیدروژنی دستگاههای راه شیری ستارگان و سیارات بوجود می‌آیند. در داخل ستارگان هسته اتمهای سنگین از قبیل اکسیژن و آهن تولید می‌شوند. که بعدها در انفجارات ستاره‌ای آزاد می‌گردند و برای ساخت ستارگان و سیارات و حیات جدید بکار می‌آیند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

فعالیت خورشیدی

خورشید این منبع عظیم انرژی پیوسته در فعالیت است که اغلب آثار این فعالیتها به زمین می‌رسد. فعالیت لکه‌های خورشید ، توفانهای خورشیدی و زبانه‌های خورشیدی از این فعالیتها هستند. زیباترین صحنه‌ای که ناشی از فعالیت خورشید است و در زمین (اغلب مناطق قطبی) قابل روئیت می‌باشد، شفق قطبی است.

img/daneshnameh_up/5/5a/p23.jpg

نگاه اجمالی

گاهی توفانهای بزرگی در جو خورشید رخ می‌دهد، گازهای بسیار داغ از لایه‌های زیرین می‌جوشد و تا ارتفاع زیادی در بالای سطح جریان می‌یابند. در مجاورت لکه‌ها ، ممکن است نوعی از توفانهای خورشید ، به نام شراره ظاهر شوند. انرژی که شراره در فام سپهر آزاد می‌کند، به صورتی بسیار تماشایی است. در منطقه‌ای وسیع ، جرقه‌هایی زیبا ، روشن و خاموش می‌شوند که هر کدام مانند آذرخشهای بسیار بزرگی می‌درخشند. شراره تمام انرژی خود را تنها در پنج دقیقه از دست می‌دهد و سپس همه چیز حالت عادی به خود می‌گیرد.

شراره خورشید

شراره ابرهای بزرگی از ذرات باردار را به بیرون از خورشید پرتاب می‌کند. این ذرات با سرعت میلیونها کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند. در حدود دو روز بعد به مجاورت زمین می‌رسند و برخی از آنها بسوی مناطق قطبی زمین منحرف می‌شوند، زیرا زمین مانند یک آهنربای میله‌ای ، میدان مغناطیسی دارد و حرکت ذرات باردار که از خورشید می‌رسند، تحت تاثیر این میدان قرار می‌گیرد. ذرات باردار که به طرف قطبها منحرف می‌شوند، با گازهای بخش بالایی جو برخورد می‌کنند. در نتیجه شبتاب بوجود می‌آید و نور گسیل شده از آن به صورت نمایش زیبا پدیدار می‌شود که آن را شفق می‌نامیم.

موقعیت شفق

زیباترین نمایش شفقها ، دو سال بعد از حداکثر فعالیت لکه‌های خورشید رخ می‌دهد. هنگامی که شفقها بسیار فعال هستند، در ایران و در اروپای جنوبی یا جنوب ایالتهای متحده آمریکا نیز قابل روئیت می‌باشند، ولی معمولا در مناطق شمالی‌تر ، بهتر دیده می‌شوند. روئیت شفقهای جنوبی در استرالیا بسیار دشوار است.

کمربندهای وان آلن

زمین قادر است که ما را از بدترین جریانهای ذرات پر سرعتی که از چهره برافروخته خورشید پرتاب می‌شوند، حفظ کند. سیاره کوچک ما ، این حفاظت را به کمک یک سپر مغناطیسی انجام می‌دهد. میدان مغناطیسی ، محفظه‌ای به دور زمین را تشکیل داده است که بیشتر ذرات را منحرف یا در اطراف گرفتار می‌کند. درون آن ، در دو بخش تیوب مانند ، می‌توانند ذرات باردار را به دام اندازند. این حلقه‌ها ، کمربندهای وان آلن نامیده می‌شوند که به نام کاشف آنها ، جیمز وان آلن چنین نامگذاری شده‌اند.

زبانه خورشید

در یک گرفت کلی ، نوعی دیگر از آشفتگیهای خورشید دیده می‌شود، پره‌های زیبایی از گاز در لبه خورشید ظاهر می‌شوند و شکل تاق به خود می‌گیرند. ارتفاع آنها به صدها هزار کیلومتر می‌رسد و بعد دوباره به سطح بر می‌گردند. آنها را زبانه می‌نامند و به کمک تلسکوپهای مخصوص خورشیدی ، همیشه قابل روئیت هستند.

فعالیت تاج خورشید

تلسکوپهای پرتو ایکس که در ماهواره‌ها نصب شده‌اند، از تاج خورشید عکسبرداری می‌کنند. تاج ، دمایی در حدود یک میلیون درجه سیلسیوس دارد و به جای نور مرئی ، اشعه ایکس منتشر می‌کند. گستردگی تاج تا 1.5 میلیون کیلومتر می‌رسد. شکل آن به دوره یازده ساله فعالیت لکه‌های خورشید بستگی دارد.

وقتی که تعداد لکه‌ها بیشتر است، انحنای شارهای مغناطیسی خورشید را می‌توان دید که درست حالتی مانند براده‌های آهن در کنار آهنربا از خود نشان می‌دهند. مناطقی که آهنربای زیاد دارند، در عکسهای پرتو ایکس به‌صورت نقاط روشن دیده می‌شوند. تاج هنگام گرفت کلی خورشید با چشم غیر مسلح قابل روئیت است، ولی با استفاده از تاج ‌نگار که گرفت مصنوعی ایجاد می‌کند، می‌توان همیشه آن را دید.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

استفاده از انرژی خورشید

مقدمه

خورشید زمین را گرم و روشن می‌کند. گیاهان و جانوران نیز انرژی خورشیدی را لازم دارند تا زنده بمانند. اگر خورشید نبود یا از زمین خیلی دورتر بود و گرمای کمتر به ما می‌رسید، سطح زمین خیلی سرد و تاریک می‌شد و هیچ موجودی نمی‌توانست روی آن زندگی کند. همه ما به انرژی نیاز داریم، انرژی مانند نیرویی نامرئی در بدن ما وجود دارد و آن را بکار می‌اندازد. اگر انرژی به بدن نرسد، توانایی انجام کار را از دست می‌دهیم و پس از مدتی می‌میریم.

ما انرژی را از غذایی که می‌خوریم یدست می‌آوریم. با هر حرکت و کاری که انجام می‌دهیم، بخشی از انرژی موجود در بدن صرف می‌شود. حتی برای خواندن این مطلب هم مقداری انرژی لازم است. برای همین باید هر روز غذاهای کافی و مناسبی را بخوریم. گیاهان و جانوران نیز برای زنده ماندن و رشد و حرکت ، به انرژی نیاز دارند، که منشأ همه اینها از خورشید می‌باشد.

انسانهای اولیه و انرژی خورشیدی

انسان از زمانهای دور از نور و گرمای خورشید استفاده می‌کرده است. هزاران سال قبل ، انسانهای نخستین آموختند که چگونه پوست حیوانات و گیاهان خوردنی را زیر نور خورشید خشک کنند. آنها کم کم فهمیدند که اگر غار محل زندگیشان رو به آفتاب باشد، در ماههای سرد زمستان گرم می‌ماند. اکنون نیز مردم خانه‌های خود را رو به آفتاب می‌سازند تا از نور و گرمای آن استفاده کنند. در سراسر دنیا کشاورزان می‌دانند که محصولات در شیبهای آفتابگیر بهتر رشد می‌کنند. آنها محصولات کشاورزی و گوشتهای مختلف را زیر نور خورشید خشک می‌کنند تا فاسد نشوند.

کاربردهای انرژی خورشیدی

حدود 300 سال قبل، یک دانشمند سوئیسی آب گرمکنی ساخت که با استفاده از انرژی خورشید آب را گرم می‌کرد. این آب گرمکن ، جعبه‌ای چوبی بود که در شیشه‌ای و کف سیاه و تیره داشت. قسمت سیاه ، گرمای خورشید را می‌گرفت و آب را گرم می‌کرد و دمای آن را به حدود 88 درجه سانتیگراد می‌رساند. حدود دویست سال قبل نیز در فرانسه از پرتوهای خورشید برای جوش آوردن آب یک دیگ بخار استفاده شد. بخار دیگ ، یک دستگاه چاپ را به کار می‌انداخت. از این دستگاه برای چاپ روزنامه استفاده می‌کردند.

انرژی که از خورشید بدست می‌آید، نیروی خورشیدی نامیده می‌شود. با استفاده از باتری خورشیدی می‌توان این انرژی را جمع آوری و ذخیره کرد. باتریهای کوچک با سیمهای ظریف پوشانده شده‌اند. این سیمها برق تولید شده بوسیله نور خورشید را می‌گیرند و به دستگاه مورد نظر می‌رسانند. از باتریهای خورشیدی برای بکار انداختن دستگاههای کوچکی مثل ساعت و ماشین حساب استفاده می‌شود. در جاهای دور افتاده‌ای که برق وجود ندارد و آفتاب نیز درخشان است، با استفاده از تعداد زیادی باتری خورشیدی می‌توان وسیله‌های بزرگتری مثل تلویزیون را روشن کرد.

مشکلات استفاده از انرژی خورشیدی

دستگاههای برقی بزرگ را نمی‌توان به راحتی با نیروی خورشید روشن کرد، این دستگاهها برق زیادی مصرف می‌کنند که برای تولید آن باید تعداد زیادی باتری خورشیدی را بکار گرفت. علاوه بر آن برای قراردادن باتریها در هوای باز و رو به خورشید ، بام یا زمین بزرگی لازم است. مشکل دیگر آن است که خورشید همیشه نمی‌تابد. مثلا با غروب خورشید شب از راه می‌رسد و در زمستان نیز خیلی وقتها خورشید پشت ابرهایی که آسمان را می‌پوشانند پنهان می‌شود. در این زمانها ، انسان انرژی خورشید را بیش از هر زمان دیگری نیاز دارد، زیرا هوا سرد است. پس باید راههایی بیابیم و انرژی خورشید را برای چنین وقتهایی ذخیره کنیم.

انرژی خورشیدی و مسائل زیست محیطی

نیروی خورشیدی از طبیعت سرچشمه می‌گیرد و چون انسان در تولید آن دخالتی ندارد، آلودگی ایجاد نمی‌کند. اما ساختن باتریها و جمع آورهای خورشیدی که انرژی نور خورشید را می‌گیرند و به برق تبدیل می‌کنند، پر هزینه و گران است. از سوی دیگر ، همان طور که قبلا گفتیم، جمع آورهای خورشیدی جای زیادی می‌گیرند و مثلا اگر بخواهیم برق شهری را با استفاده از انرژی خورشید تولید کنیم، به زمینی بزرگتر از خود آن شهر نیاز داریم. سوختهای فسیلی روز به روز کمتر می‌شود و قیمت آنها بالاتر می‌رود. به این ترتیب روزی می‌رسد که انسان ناچار است بجای این سوختها را با انواع دیگر انرژی پر کند.

ابزارهای مورد استفاده

برای استقاده از انرژی خورشید فکرهای زیادی کرده‌اند که یکی از آنها ساختن دودکشهای خورشیدی است. این دودکشها در وسط یک سقف پلاستیکی بزرگ قرار می‌گیرند. نور خورشید از پلاستیک شفاف می‌گذرند و هوای زیر آن را گرم می‌کند. هوا وقتی گرم می‌شود، بالا می‌رود. به این ترتیب ، هوای گرم از راه دودکش بالا می‌رود و توربینی را بکار می‌اندازد و برق تولید می‌شود.

زیر سقف پلاستیکی این دودکشها می‌توان گیاهان مختلف پرورش داد، چون شرایط آن کاملا ‌شبیه گلخانه است. وقتی نور خورشید از پنجره به درون اتاق می‌تابد، هوای آن را گرم می کند. بعضی از خانه‌های جدید دیواری شیشه‌ای دارند که پشت آن دیوار دیگری از یک ماده سیاه رنگ قرار گرفته است. رنگ سیاه بخش زیادی از گرمای خورشید را می‌گیرد و خانه را برای چند ساعت گرم نگه می‌دارد.

در جاهایی که آب و هوای سرد دارند، خانه‌ها را رو به آفتاب می‌سازند تا نور خورشید به درون خانه بتابد و آن را گرم کند. با پوشاندن دیوارها و سقفها بوسیله ماده‌ای مخصوص که عایق نامیده می‌شود و همچنین با دو جداره یا دو لایه کردن پنجره‌ها می‌توان از خروج این گرما جلوگیری کرد. در کشورهای پر آفتاب ، مردم معمولا از نور خورشید برای گرم کردن آب خانه‌هایشان استفاده می‌کنند.

آنها صفحه‌های خورشیدی را روی بام خانه‌هایشان می‌گذارند. این صفحه‌ها ، در طول روز ، انرژی خورشیدی را می‌گیرند. حرارت جذب شده ، آب مخزنها یا لوله‌هایی را که با صفحه‌های خورشیدی تماس دارند گرم می‌کند. مخزن آب گرم را با ماده عایق می‌پوشانند تا گرمایش هدر نرود و شب که خورشید غروب می‌کند و هوا سرد می‌شود، بتوان از آن استفاده کرد.

جمع آورهای گرما انواع دیگری نیز دارند. بعضی از آنها برق وگود یا بشقابی شکل هستند. انحنا یا گودی جمع آور باعث می‌شود که پرتوهای خورشید به شکل یک باریکه پر قدرت منعکس شوند و بر لوله‌های آب بتابند. به این ترتیب انرژی خورشید ، آب درون لوله‌ها را گرم می‌کند. گروهی از مردم در جاهای مختلف دنیا از منعکس کننده‌های بشقابی برای پختن و یا جوش آوردن آب استفاده می‌کنند.

در نوع دیگری از جمع آورها از آینه‌های تخت استفاده می‌شود. گاهی اوقات صدها یا حتی هزارها آینه تخت را کنار هم می‌گذارند تا انرژی خورشید را از منطقه بزرگی جمع آوری کنند و بر سطحی کوچک بتابانند. در اینجا از گرما برای تبدیل آب به بخار و تولید برق استفاده می‌شود.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

غول های سرخ

مقدمه

ستارگانی که در آسمان مشاهده می‌شود نمی‌توانند برای همیشه بدرخشند، زیرا در نهایت انرژی آنها به پایان خواهد رسید و ستاره خاموش خواهد شد. حتی درخشنده‌ترین ستارگان در آسمان فقط می‌توانند چندین میلیون سال بدرخشند و انرژی از خود گسیل کنند.

img/daneshnameh_up/1/12//Ghoolesorkh.jpg

گسترش میان سالی
تشعشع واکنشهای هسته‌ای داخلی ، لایه‌های
بیرونی غول سرخ را به بیرون می‌رانند. توأم
با انبساط ، لایه‌های بیرونی سرد می‌شوند
و رنگشان از زرد به قرمز تغییر می‌کند.

تحول ستارگان

وقتی ستاره‌ای متولد می‌شود به مرحله‌ای می‌رسد که انرژی آن تقریبا بطور کامل توسط واکنشهای سوختن هیدروژن و تبدیل هیدروژن به هلیوم تأمین می‌شود. بیشتر عمر ستاره در این مرحله سپری می‌شود که اصطلاحا گفته می‌شود ستاره روی رشته اصلی قرار دارد. به عنوان مثال خورشید یا هر ستاره دیگر که چرخه سوخت شبیه آن را دارد (که طی آن از هیدروژن سوزی به هلیوم تبدیل شده‌اند)، بطوری که هر چه قدر ستاره بیشتر باشد، زمان تحول آن در رشته اصلی کوتاهتر خواهد شد.

برعکس عمر ستارگان کم جرمتر بر روی رشته اصلی به مراتب بلندتر است و این بدین علت است که ستارگان کم جرمتر انرژی خود را با آهنگ کمتری مصرف می‌کنند. طی این واکنش میلیونها کیلوگرم ئیدروژن را مصرف می‌کنند. اگر چه این عدد بسیار بزرگ است ولی مقدار کمی از جرم هیدروژن موجود در ستاره است و خورشید با این احتمال بیلیونها سال دیگر نیز همچنان درخشید و خورشید نیز بیشتر عمر خود را روی رشته اصلی خواهد گذراند.

مرحله هلیوم سوزی

هنگامی که ستاره هیدروژن خود را سوزاند و مقداری از این هیدروژنها طی واکنشی به هلیوم تبدیل شد و به مرحله‌ای رسید که مرکز ستاره کاملا از هیدروژن خالی شد، ستاره فقط هلیوم خواهد داشت. در این صورت ستاره مجددا به چشمه دیگر انرژی یعنی گرانش روی خواهد آورد. و برای اینکه از هسته ستاره واکنشهای جدید صورت گیرد لازم است که هسته ستاره متراکم شود تا دمای آن افزایش پیدا کند و در این دما باهم جوش کند و مقداری عنصر کربن و مقدار زیادی انرژی تولید کند.

برای تراکم هسته ، انرژی پتانسیل گرانشی آزاد شده لایه‌های خارجی را مجبور به بزرگتر شدن می‌کند و در نتیجه ستاره بزرگتر شده و رنگ آن سرخ می‌شود. این تراکم و انبساط لایه‌های خارجی تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که واکنشهای هلیوم سوز در هسته ستاره شروع شود، بدین ترتیب دمای سطحی ستاره کاهش پیدا می‌کند و به ستاره بسیار بزرگ با رنگ سرخ و با دمای کم تبدیل می‌شود و بسته به جرمش غول یا ابر غول سرخ می‌شود. در مورد ستاره منظومه شمسی ، خورشید ، این جریان میلیاردها سال طول می‌کشد و دمای سطحی آن تا 3000 درجه کلوین کاهش می‌یابد.

نام تعدادی از غولهای سرخ

ستاره	صورت فلکی
مراق	امرأة المسلسله
نگهبان شمال (سماک رامح)	ارابه ران
فیطس	منخر
ساعد الفرس	فرس اعطم
درنابتا	درنا

هر ستاره رشته اصلی مسنی که تا 3 جرم خورشیدی جرم دارد، به غول سرخ تکامل می‌یابد. این ستاره سالخورده ، هسته هلیومی منقبض شونده‌ای دارد که با یک پوسته گداختی هیدروژنی احاطه شده است. تشعشعات این پوسته باعث می‌شود لایه‌های بیرونی ستاره منبسط و سرد شوند و ستاره تبدیل به غول شود. در همین حال هسته آنقدر گرم می‌شود که هلیوم برای تشکیل کربن گداخته می‌شود.

هنگامی که تمام هلیوم گداخته شود، لایه های بیرونی جدا شده و سحابی سیاره‌ای را تشکیل می‌دهند و هسته برای تشکیل یک کوتوله سفید در حال مرگ متلاشی می‌شود. هر چقدر جرم ستاره بیشتر باشد، دما و فشار هسته‌اش بیشتر است. بدین ترتیب واکنشهای هسته‌ای متنوع‌تری نسبت به ستارگان کم جرم در آن اتفاق می‌افتد. ستارگان پر جرم‌تر ، سریعتر سوخت هسته را مصرف می‌کنند و بنابراین جوانتر می‌میرند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

عصر تاریکی جهان

مقدمه

دانشمندان ابر سیاهچاله‌ای یافته‌اند که بیش از 10 میلیارد برابر خورشید منظومه شمسی جرم دارد. ... و جهان زاده شد: نور و گرما. اگر چه آغاز و پیدایش کیهانی که امروز آن را بدین سان سرشار از الماسهایی درخشان می‌بینیم، پر از نور و درخششی کور کننده بود، اما عمر این نور افشانی آسمانی دیری نپایید و به زودی جهان در خاموشی فرو رفت ... .

عصر تاریکی جهان فرا می‌رسد!!

هنوز زمان زیادی از تولد این جهان نو زاییده شده ، نگذشته بود که تاریکترین عصر همه تاریخ بر عالم حکم فرما شد. یک میلیون سال بعد از انفجار بزرگ ، تمام موادی که هم اکنون در جهان وجود دارند، چیزی بیشتر از ابرهای سترگ و تیره هیدروژن خنثی نبودند. جهانی که به سرعت از هم گشوده و منبسط می‌شد، کم کم سردتر شد و نور اولیه آن ، در نخستین شوربای کیهانی ، در تاریکی فرو رفت: "عصر تاریکی" شروع شده بود.

سعی در یافتن اسرار جهان

هر چند سخن گفتن درباره جهان اولیه بسیار دشوار می‌نماید و نیز اختلاف نظرها و نظریه‌ها در مورد آن فراوان است، اما دانشمندان بسیاری با بررسی دقیق نشانه‌های هر چند کوچک از آن دوران سعی در یافتن رازهای سر به مهر "جهان نوزاد" دارند. در این میان یکی از مبهم‌ترین مقاطع تاریخ عالم ، زمانی است که به "عصر تاریکی" معروف شده است. دوره‌ای در حدود یک میلیارد سال که هیچ جرمی که بتواند از خود نور تولید کند، هنوز بوجود نیامده بود: زمانی که اتمها در حال شکل گیری بودند. و چون نوری از آن دوران در اختیار نداریم، بررسی و قضاوت در موردش بسیار سخت و همراه با گمانه زنیهای فراوان خواهد بود.

در واقع سلطه تاریکی بر عالم تا هنگام تشکیل نخستین ستاره‌ها در کهکشانهای اولیه ادامه داشت. بعد از این بود که امواج فرابنفش ستارگان تازه متولد شده ، باعث یونیزه شدن گازهای خنثای میان کهکشانها شد و آنها را به درخشش و روشنایی وا داشت.

عصر تاریکی در تاریخ کیهانشناسی

با این حال هنوز این " دوران گذار" در تاریخ کیهانشناسی نکات مبهم بسیاری دارد: آغاز این دوره چه هنگام بود و عمرش کی به پایان رسید، این تغییرات چطور رخ دادند، ستارگان اولیه در کجا و به چه هنگام شکل گرفتند و چه بر سرشان آمده است؟ … این چنین است که اگر جرمی در لبه این "گودال تاریک" زندگانی عالم یافته شود، آینه‌ای تمام نما خواهد بود از دوران پیش از خود و نشانه‌ای از ابتدای ماده ، چیزی که امروز به آن اینگونه می‌نگریم.

img/daneshnameh_up/d/db//Meghyasejahan.jpg

یافتن شاهدان دوران "عصر تاریکی"

چنین جرمی یافت شد: کهکشان LALA J142442.24+353400.2 در صورت فلکی عوا. این کهکشان با استفاده از وسیله‌ای که به اختصار به آن Large Ara Lyman Alpha "لالا" می‌گویند و توسط اخترفیزیکدانان دانشگاه استنفورد کشف شد. گروهی از دانشمندان این دانشگاه موفق شدند جرم بسیار بزرگی را در مرز این دوران تاریخی کشف کنند. آنها ابرسیاهچاله‌ای را در مرکز این کهکشان ابتدایی یافته‌اند که بیش از 10 میلیارد برابر خورشید منظومه شمسی جرم دارد. نور این کهکشان جوان و البته بسیار دور ، از زمانی به ما رسیده است که جهان تنها 6 درصد عمر کنونی خویش را داشت. هنگامی که جهان برای نخستین بار ، نور ستاره‌ها و کهکشانها را به خود می‌دید.

کهکشان یاد شده در طرحی که آسمان را برای یافتن اجرامی که طیف نشری قوی در طیف خود دارند، بررسی می‌کرد، یافت شد. نور ستارگان کهکشانهایی که طیفی تقریبا یک دست و صاف دارند (مثل طیفی که از نور لامپهای سفید بدست می‌آید) نشان دهنده آن است که آن کهکشانها ، محل زایش ستارگان جدیدی هستند که می‌توانند درصد قابل توجهی از نور خود را در چند طول موج مشخص ساتع کنند. این طول موجها به صورت خطوط پر رنگی در طیفشان مشخص می‌شود.

چنین خطوط نشری هنگامی در یک طیف بوجود می‌آیند که هیدروژن (یا چند عنصر دیگر) میان ستاره‌ای ، بر اثر تابش اشعه فرابنفش ستارگان تازه متولد شده در پشت خود ، برانگیخته شوند و انرژی مازاد را در طول موجهای خاصی دوباره بتابانند. (لامپهای نئون نیز رنگهای زیبای خود را از طریق فرآیندی مشابه تولید می‌کنند).

تهیه تصاویر از آسمان شب به کمک کهکشان "لالا"

کار نقشه بردار "لالا" تهیه تصاویری است از آسمان شب که تنها در رنگهای خاصی قرار دارند. رنگهایی که با استفاده از فیلترهایی مخصوص ، که به محدوده کوچکی از رنگها اجازه عبور می‌دهد، بدست می‌آیند. کهکشانهایی که محل شکل گیری ستارگان جوان است، در تصاویری که بدین صورت تهیه می‌شوند بسیار درخشانتر از عکسهایی هستند که به صورت معمولی تهیه می‌شوند.

چون سیر نور در جهانی که در حال گسترش است باعث تغییر در رنگ اصلی‌اش می‌شود، انتخاب رنگ فیلتر ، نشان دهنده میزان فاصله جرم با ما هم خواهد بود. علاوه بر این ، این رنگهای ویژه را می‌توان در پنجره‌های خاصی نیز دید؛ جاهایی از آسمان شب که بطور خاصی تاریک هستند. این تاریکی باعث می‌شود که کهکشانهای کم نور دور دست خیلی راحت‌تر دیده شوند و نتیجه جستجو بهتر و مؤثرتر باشد. طیفی که با استفاده از تلسکوپ جمینی (دوپیکر) از این جرم تهیه شد خطوط نشری قوی از هیدروژن در خود آشکار کرد که با کمک آن فاصله کهکشان در حدود 12.8 میلیارد سال نوری بدست آمد.

انتقال به سرخ

انتقال به سرخ چیزی حدود 850 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ! دورانی که کهکشان LALA در آن قرار دارد، همزمان است با پایان عصری که به تاریکی مشهور است. در همین زمان ها بود که اشعه فرابنفش ستارگان تازه متولد شده، هیدروژنی را که فضای میان کهکشانی را پر کرده بود، یونیزه می کرد و در این مرحله به تدریج دمای گازی که تنها 20 درجه بالاتر از صفر مطلق بود (253 – درجه سلسیوس) به بیشتر از 10 هزار درجه سلسیوس رسید. فرآیندی که به "باز یونیده شدن" معروف است.

خطوط نشری که در کهکشان لالا دیده شده است، جزو خطوط آلفا - لیمان است و بوسیله هیدروژن خنثی تولید می‌شود. پیش از باز یونیده شدن ، هیدروژن خنثی که در میان کهکشانها وجود داشت همانند "مه" تیره عمل می‌کرد و باعث پراکندگی در خطوط آلفا – لیمان طیف می‌شد. این مه تاریک در طول موجی که لالا بر روی آن کار کرد می‌بایست تأثیر زیادی می‌گذاشت و تصاویر آن را تار و مبهم می‌کرد. با این وجود تصویری که از کهکشان فوق تهیه شده است تصویر بسیار واضحی است و این نشان می‌دهد در دوره‌ای که ما به این کهکشان نگاه می‌کنیم، باز یونیده شدن بطور کامل اتفاق افتاده است.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

باد خورشیدی

مقدمه

دانشمندان قرن نوزدهم ، خورشید را سرچشمه جویباری از ذرات ابر گونه‌ای که در فضای بین سیارات روان است، می‌پنداشتند و بر این اعتقاد بودند که پدیده‌هائی چون فروغهای قطبی و توفانهای مغناطیسی (که اختلالاتی را در میدان مغناطیس زمین موجب می‌گردد.) از برخورد ابر گونه مزبور با جو زمین پدید می‌آیند.

نظریات

این نظریه در سال 1900 بوسیله الیور لوچ انگلیسی چاپ و منتشر گردید و حدود سی سال بعد یعنی در سال 1932 جی. بارتلز خاطر نشان ساخت که ارتباطی میان توفانهای مغناطیسی و فعالیت مشعلهای خورشیدی موجود نیست و احتمالاً این پدیده را بایستی با دوره چرخش 27 روزه خورشید مربوط دانست. به گمان بارتلز اختلالات مغناطیسی زمین بر اثر فعالیت مناطقی از خورشید که آنها را مناطق می‌نامید، ایجاد می‌گردد.

نتایج حاصله از بررسی دنباله یا گیسوی ستارگان دنباله‌دار بر نظریه گسیلش ذرات خورشیدی نیرو بخشید و در سال 1958 ای.ان پارکر ثابت نمود که ذراتی از تاج خورشیدی جدا گردیده و از هر سو در فضای بین سیارات به حرکت در می‌آیند و پدیده‌ای را به نام باد خورشیدی بوجود می‌آورند. به گمان پارکر ، دمای فوق العاده زیاد تاجهای خورشیدی ، فشارهای زیادی را موجب گردیده و به جریان برونسوی مواد خورشیدی می‌انجامد.

از آنجائی که هیچ مانع خارجی در سر راه مواد مزبور وجود ندارد. لذا از سرعت جریان آنها کاسته می‌گردد و به سان گلوله‌ای که در سراشیب غلطان است، همچنان به راه خود ادامه می‌دهند. منشأ این پدیده همانا تاج خورشیدی است که بسا در سرشت خود همواره در انبساط و پراکنش بوده و برای جایگزینی مواد از دست رفته از لایه‌های زیرین خویش تغذیه می‌کند. اما اینکه مکانیسم تغذیه دقیقاً چگونه عمل می‌کند؟ هنوز به درستی روشن نیست.

نتایج بدست آمده از کاوشهای فضائی کشورهایی چون اتحاد جماهیر شوروی و آمریکا (بویژه مارینر2) مداومت باد خورشیدی را ثابت می‌سازد و با آغاز عصر فضا ، تحقیق در زمینه آشنایی با این مکانیسم با جدیت هر چه تمامتر دنبال می‌گردد و هر روز بر آگاهی با در مورد شناخت پدیده باد خورشیدی افزوده می‌شود.

ویژگیهای باد خورشیدی

باد خورشیدی بطور پیوسته و با سرعت بین 200 تا 900 کیلومتر در ثانیه در فضای میان سیارات می‌وزد (رقم بین 400 تا 500 کیلومتر در ثانیه را می‌توان سرعت متوسط بادهای خورشید محسوب داشت) و ذراتی که بوسیله باد خورشیدی حمل می‌شوند حدود 4 تا 5 روز وقت لازم دارند تا به زمین برسند. باد خورشیدی شامل تعدادی الکترون و پروتون همراه با مقدار کمی یون های سنگین می‌باشد.

مهمترین ذرات باد خورشیدی در فاصله خورشید تا زمین را ذرات آلفا (هسته هلیوم) تشکیل می‌دهند که حدود 4 تا 5 درصد مجموع ذرات را به خود اختصاص داده‌اند. تراکم متوسط این ذرات چیزی حدود در متر مکعب است که این رقم با فاکتوری معادل بیش از صد در تغییر است. (به طور مثال تراکم ذرات مزبور در سطح دریای زمین برابر در متر مکعب می باشد).

دمای پلاسمای باد خورشیدی که بر حسب پراکنش سرعت ذرات بیان می‌گردد. در نزدیکیهای زمین حدود کلوین است. با این ترتیب ظاهراً زمین در لفافی از پلاسمای بسیار گداخته و بسیار رقیق پوشیده شده، این وضعیت نشان می‌دهد که خورشید از جرم خود حدود کیلوگرم در ثانیه می‌کاهد و آن را به پدیده‌ای بنام باد خورشیدی مبدل می‌سازد. با این روند مدتی معادل حدود سال وقت لازم است تا تمام جرم خورشید بر باد رود. جالب اینجاست که این مدت تقریباً 10 بار طولانی‌تر از مدت زمان آغاز پیدایش و فعالیت خورشید تا زمان حاضر است.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

ساختار خورشید

خورشید که در اثر انقباض یک سحابی پر انرژی بوجود آمده است ، ارزشمندترین گوهر منظومه شمسی است، که نه تنها سیستماتیک بودن خانواده خود ( اجزای منظومه خورشیدی ) را مدیون آن هستیم یا مهمتر از آن پیدایش حیات ، روند حیات و بقای حیات را برایمان به ارمغان آورده است. بررسی خورشید نه به صرف شناخت رفتار تنها ستاره ی منظومه شمسی برایمان ارزشمند است ، بلکه شناسایی این گوی تابناک ،حداکثر رفتار ذاتی و فعلی تمام ستارگان را برایمان آشکار می سازد. زیرا ستارگان از تولد تا مرگ روند مشخصی را طی می کنند. مثلاً ستاره های X,Y که در یک زمان بوجود آمده باشند، هم اکنون با یکدیگر همپا هستند. زیرا ماده ای اولیه ای تمام ستارگان هیدروژن و روند تکمیل هیدروژن ، تبدیل آن به هلیوم است.

پس دو ستاره ای که همزمان بوجود آمده باشند زندگی یک شکلی خواهند داشت و بدینسان است که ستارگان جهان، مراحل تکمیل خویش را سپری می کنند. ( البته حجم ستارگان هم تاثیر بسزایی در همپایی روند ستارگان دارد.)
پس نگرش در ساختار نزدیکترین و موثرترین ستاره خورشید است که یک خورشید شناس را به یک ستاره شناس حقیقی تبدیل می کند.
آری : چنین ستارگانی از ربایش، برخورد و جوشش خرده ریزهای گاز و ابر گونه های کیهانی بوجود می آید.
طبیعی است که دمای اجرام مزبور متناسب با انبوهش ابرگونه ها و فرآیند برخورد و جذب خرده ریزه های مورد بحث ( ذرات تشکیل دهنده) و پدیداری خاصیت ثقلی به مرور فزونی می یابد و یک پیش ستاره در آستانه ظهور قرار می گیرد. آزاد شدن نیروی ثقلی، درخشندگی و تابناکی را به همراه دارد و هماهنگ با افزایش انقباض، بر تراکم و بزرگی توده های مرکز ی می افزاید. فرآیند مزبور تاحدی ادامه می یابد که دمای توده ای مرکزی به میزان 107 کلوین، یعنی دمای مناسب برای گدازش هسته ای و تبدیل هیدروژن به هلیم بالغ گردد. نیروی حاصل از این واکنش ها به حدی است که از چروکیدن و جمع شدن ستاره جلوگیری نموده و تعادل میان فشار درونی و نیروی جاذبه ای ستاره را برقرار سازد.

img/daneshnameh_up/1/19/673_stars555.jpg

طبیعی است که هر اندازه جسته ی ستارگان بزرگتر باشد دما و تابناکی آنها نیز به همان میزان زیادتر خواهد شد. ستارگانی که به این شرح وارد مرحله ای گروه اصلی می شوند، طی توقف در این مرحله دگرگونی های کوچکی را در وضع پوسته ای سطحی تحمل می کنند و با تبدیل هیدروژن به هلیم، برای مدت های طولانی به بازدهی انرژی می پردازند. خورشید شناسان برای ستاره ای مانندخورشیدمدت توقف درمرحله ی گروه اصلی راحدود 1000 تا 2000میلیون سال بر آورد نموده اند. از آنجایی که سن خورشید از زمان پیدایش تا کنون چیزی حدود 4600 میلیون سال است، قاعدتاً بایستی حدود 5 تا 6 هزار میلیون سال دیگر این مراحل را طی نماید. توده ی مرکزی ستارگان گروه اصلی که بالاترین مرحله ای تکامل را پشت سر می گذارند بر اثر برونداد هیدروژن به خاکستر تبدیل شده و سپس تحت تاثیر فشارهای وارده از وزن لایه های زیرین، روبه چروکیدن و جمع شدن می روند و همزمان دمای لایه های پیرامون خود را به حدهای که گدازش هسته ای امکان پذیر است فزونی می بخشند.
هماهنگ با افزایش روند تولید انرژی، ستاره روبه آماسیدن و باد کردن نهاده و این تورمها تا جایی که یکبار دیگر میان فشار درونی و جاذبه، تعادل برقرار گردد ادامه می یابد و سرانجام ستاره یه یک غول سرخ دگرگون می شود و تابناکی آن، گاه تا هزار برابر افزایش می یابد و بدینسان ستاره از گروه اصلی به گروه غولها گام می نهد.
زمانی که خورشید ما به این مرحله از تکامل وارد گردد، عظمت آن به حدهای می رسد که تیر را در کام خود فرو می بلعد و موهبت زیست را از زمین می زداید.بارسیدن دمای توده ی مرکزی غول های سرخ به مرز 108 کلوین، واکنش هسته ای جدیدی در آن روی می دهد و طی این روند کربن به هلیم مبدل می شود. فرآیند مزبور باعث می شود که ستاره به مرحله ی ثابت دیگری که چندان هم به درازا نخواهد کشید پای گذارد و پس از حدود چند صد میلیون سال که چروکیدن توده ای مرکز ی همچنان ادامه یافت، سراسر ستاره ای مزبور نیز به چروکیدن و آماسیدن رو نهد و انرژی هسته ای آن کاهش یابد و سرانجام به یک کوتوله سفید مبدل گردد و بدینسان ستاره از گروه غول های سرخ به گروه کوتوله های سفید وارد گردد.

در این مرحله عمل چروکیدن به دلیل فشار حاصل از الکترون های پرنده (آزاد) بسیار سریع متوقف می شود و در حالیکه جرم آن همچنان ثابت مانده است بر تراکم آن، گاه تا حدود 1 میلیون بار افزوده می شود و ستاره به حدی متراکم می شود که وزن یک قاشق چایخوری از آن به چندین تن می رسد.
خورشید ما در مرحله کوتوله سفید همچنان بُرونداد انرژی درونی خویش را ادامه می دهد و پس از طی چندین میلیون سال به مرور سرد شده و سرانجام از جوش و خروش بازمی ایستد و به جرمی سرد و تاریک و بالاخره به یک کوتوله سیاه دگرگون می شود.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

احیا خورشید

دید کلی

می دانیم که خورشید ، انرژی خود را از طریق سوزاندن هیدروژن و تبدیل آن به هلیوم تأمین می‌کند. واکنشهای هسته‌ای که این همجوشی را امکان پذیر می‌سازند ، در مرکز خورشید اتفاق می‌افتند. هم اکنون حدود 50 درصد از این هیدروژن مرکزی به هلیوم تبدیل شده است. ظرف 5 میلیارد سال آینده ذخایر هیدروژن در این منطقه داغ تمام خواهد شد.

مرگ خورشید

با به پایان رسیدن ذخیره هیدروژن خورشید ، این ستاره زرد به یک غول سرخ انرژی تبدیل شده و باعث گداخت هلیوم به کربن و اکسیژن خواهد شد. حجم خورشید زیاد شده و دمای سطح آن کاهش می‌یابد. افزایش حجم ، کاهش دما را جبران می کند و کره زمین گرمای بسیار زیادی از خورشید دریافت می‌کند و حیات روی زمین از بین می‌رود. سیارات یکی پس از دیگری تبخیر می‌شوند. ولی خورشید کاملا از بین نمی‌رود، بلکه سرانجام بصورت یک کوتوله سفید باقی می‌ماند.

انسان و قهوه خورشیدی

انسانی که قصد احیا خورشید را دارد، نباید منتظر مرگ خورشید طی مراحل فوق باشد. باید قبل از اینکه خورشید به کوتوله سفید تبدیل شود ، بشر وارد عمل شود. وقتی ذخیره هیدروژن خورشید در منطقه مرکزی تمام شد ، خورشید محروم از سوخت وارد آخرین مراحل موجودیت خود می‌شود. با این همه توده‌های وسیعی از هیدروژن سوخته نشده ، بین هسته و سطح خورشید باقی می‌ماند. این مطلب به یک معنا نوعی کارکرد نادرست ماشین خورشیدی است.

برای به جریان انداختن سوخت ، به یک پمپ نیاز است تا کوره مرکزی را از خاکسترهای ناشی از فرآیند همجوشی پاک کند. به این ترتیب می‌توانیم حیات خورشید را از حدود 10 میلیارد سال افزایش دهیم. برای انجام این کار باید مواد خورشید را بطور ادواری به هم بزنیم. درست همانگونه که یک فنجان قهوه را هم می‌زنیم تا شکر با مایع مخلوط شود ، یا همانطور که با قرار دادن چوبهای حاشیه آتش در مرکز آن ، آتش را احیا می‌کنیم. برای این منظور باید یک نقطه داغ بین مرکز و سطح خورشید ، کمی خارج تر از منطقه همجوشی ، ایجاد کنیم.

روشهای احیا خورشید

یک روش برا احیا خورشید ، منفجر کردن سوپر بمبهای هیدروژنی است. با بمبهای امروزی نیز درجه حرارتهای بسیار بیشتر از حرارت مرکز خورشید ایجاد شده است. مسئله موجود در این روش ، رساندن بمب به مقصد مورد نظراست. بدون آنکه در این مسیر بخار شود.
روش دیگر ، فرستادن یک پرتو لیزری فوق العاده نیرومند و متمرکز به سطح خورشید است. مسئله موجود در این مورد هم این است که چگونه از پراکندگی بیش از حد سریع این انرژی جلوگیری کنیم.

احیاگرهای فرازمینی

به نظر می‌رسد تعدادی از ستارگان آسمان سوزاندن هیدروژن خود را بسیار بیش از آنچه معمولا انتظار می‌رفته است، ادامه داده‌اند. دانشمندان هنوز هم در جستجوی نوعی تبیین طبیعی برای این پدیده هستند.
شاید این پدیده ناشی از مداخله ساکنان سیاراتی باشد که برای نور و حرارت خود به این ستارگان وابسته‌اند!
شاید آنها با اطلاع از سرنوشت قریب الوقوع خود راهی برای بر هم زدن ستاره‌های خود و طولانیتر کردن عمر آنها یافته باشند!

احیاگری باستانی

تصویر خورشید در حال مرگ ، خاطر آزتکها را نیز به خود مشغول می‌کرد. آنها برای آنکه خورشید را زنده نگه دارند، بصورت ادواری قربانیان انسانی تقدیم می‌کردند. در محرابهایی که بر فراز هرمهای آنها ساخته شده بود، جوانانی که در عنفوان جوانی به سر می‌بردند، سلاخی می‌شدند.

چرا ما به جای جوانانمان ، دهها هزار بمب اتمی ذخیره‌ای را تقدیم نکنیم؟

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

همجوشی خورشیدی

دیدکلی

منشأ انرژی تابشی خورشید و دیگر ستاره‌ها یک سری از واکنشهای هسته‌ای انرژی‌زا است. اتمهایی که در‌ این واکنشها در درون ستاره شرکت می‌‌کنند کاملا یونیده‌اند، یعنی تمامی الکترونها از آنها کنده شده است. حیات بر روی زمین به واکنشهایی گرما هسته‌ای وابسته است که در مرکز خورشید روی می‌‌دهد و انرژی آزاد می‌‌کند که در نهایت به صورت گرما و نور از سطح خورشید خارج می‌‌شود. همجوشی خورشیدی نوعی واکنش گرما هسته‌ای است.

واکنش گرما هسته‌ای

برای رسیدن به واکنش همجوشی در مقیاس بزرگ نیاز به گازی در دمای فوق العاده بالا (پلاسما) است. که حرکت گرمایی کاتوره‌ای شدید سبب برخوردهای مکرر در سرعت زیاد می‌‌شود. این گونه واکنشهای همجوشی در پلاسما را واکنشهای گرما هسته‌ای گویند.

دمای لازم برای شروع همجوشی باید در حدود دمای مرکز خورشید ، 15x10⁶ کلوین یا بیشتر باشد.

زنجیر پروتون – پروتون

خورشید راکتور هسته‌ای عظیمی است که در آن هسته‌های هیدروژن موجود به هم جوش می‌‌خورند ، تا هسته‌های هلیوم حاصل شوند. این سوخت گرما هسته‌ای هیدروژن ، فرایندی سه مرحله‌ای را می‌‌پیماید که به آن زنجیره پروتون - پروتون می‌‌گویند.

مراحل مختلف زنجیره پروتون - پروتون

مرحله اول

مرحله اول شامل همجوشی دو پروتون است که به تشکیل یک دوتریوم و بیرون انداختن همزمان یک پاد الکترون و یک نوترینو ختم می‌‌شود. پاد الکترون تقریبا بلافاصله با یکی از بیشمار الکترونها موجود در پلاسما برخورد می‌‌کند و با آن الکترون نابود می‌‌شود و به گسیل دو پرتو گاما می‌‌انجامد.

¹H + ¹H → ²H + e + γ 1.19mev

مرحله دوم

مرحله بعدی شامل همجوشی هیدروژن با دوتریوم و تولید ³He است.

¹H + ²H →³H + e + γ 1.19mev

مرحله سوم

عبارت است از همجوشی دو هسته ³He که به تشکیل هلیوم معمولی (⁴He) و بیرون اندازی همزمان دو پروتون پر انرژی ختم می‌‌شود. چون در مرحله پایانی به دو دسته ³He نیاز است ، برای آنکه مرحله پایانی بتواند یکبار روی دهد، لازم است که مراحل پیشین دوبار قبلا روی داده باشند. به ‌این ترتیب زنجیره پروتون – پروتون چهار پروتون مصرف می‌‌کند تا یک هسته ⁴He ایجاد کند.

نوترینو حاصل در مرحله اول

در مرحله اول زنجیره پروتون - پروتون نوترینو آزاد می‌‌شود. به این ترتیب ، مرکز خورشید نه تنها منبع گرماست، بلکه چشمه شار فراوانی از نوترینو‌ها هم هست. چون برهمکنش نوترینوها با ماده خیلی ضعیف است ، ماده موجود در خورشید (و در زمین) برای نوترینوها تقریبا شفاف است ، واین ذرات بدون هیچ مانعی از مرکز خورشید به خارج جاری می‌‌شوند.

چرخه کربن

سوزاندن گرما هسته‌ای هیدروژن داخل خورشید ممکن است از طریق یک فرآیند شش مرحله‌ای که به آن چرخه کربن گویند، انجام پذیرد.

(¹H + ¹²C → ¹³N + γ (1.95MeV

(¹³N → ¹³C + -e + r(2.22 MeV

(¹H + ¹³C → ¹⁴N + γ (7.54 MeV

(¹H + ¹⁴N → ¹⁵O + (7.35 MeV

(¹⁵O → ¹⁵N + -e + γ (2.71 MeV

(¹¹H + ¹⁵N → ¹⁴C + ⁶He (4.96 MeV

در آخرین مرحله مجددا کربنی تولید می‌‌شود که در مرحله اول تخریب شده است. به این ترتیب کربن یک چرخه را از سر می‌‌گذراند، کربن صرفا به عنوان یک کاتالیزور عمل می‌‌کند که مقدار متوسط آن ثابت می‌‌ماند. انرژی آزاد شده به ازای هر پروتون مصرفی تقریبا برابر زنجیر پروتونی است.

فرآیند غالب در خورشید

در خورشید ، فرایند همجوشی غالب همانا زنجیره پروتون – پروتون است ، اما در ستارگان داغتر از خورشید ، فرایند غالب چرخه کربن است. دلیل تغییر فرآیند غالب این است که در دماهای معمولی بالاتر (و سرعتهای بالاتر) برای پروتون تسلط برسد قوی کولنی ¹²C ساده‌تر می‌‌شود و این امر منجر به این می‌‌شود که واکنش در مرحله اول چرخه کربن ، با آهنگ سریعتری انجام پذیرد.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

کلفهای خورشیدی

تاریخچه

تاریخ شناخت کلفهای خورشیدی که فعالیت شدید این ستاره را بیان می‌دارند به حدود 2000 سال پیش باز می‌گردد. تا اوایل سده هفدهم میلادی که وجود کلفهای خورشیدی بر چهره تابناک کانون منظومه شمسی مسجل گردید. ستاره شناسان و دانشمندان وجود کلفهای خورشیدی را زائیده پاره‌ای اجرام و ذرات آسمانی واقع میان زمین و خورشید می‌پنداشتند و تصور وابستگی عوارض مزبور را به خود خورشید مردود می‌دانستند. گالیله و شینر در سال 1610 میلادی به کمک دوربینهای نجومی که به تازگی اختراع شده بود، پندارهای دیرین را به یک سو گذاردند و کلفها را بخشی از سیمای فروزان خورشید بشمار آوردند.

قسمتهای مختلف کلف خورشیدی

معمولاً هر کلف خورشیدی از یک بخش مرکزی تاریک یا سایه تشکیل یافته و پیرامون آن را بخش روشنتری بنام نیم سایه که قطر آن حدود 2.5 برابر بخش میانی است فرا گرفته و حدود 80 درصد سطح کلف را به خود اختصاص داده است. قسمت نیم سایه ظاهراً از یک سری رشته‌های تاریک و روشن که به صورت شعاعهایی از بخش سایه شروع شده و به لبه‌های کلف ختم گردیده تشکیل یافته است.

ویژگیها

علت سیاهی کلفهای خورشیدی را در پائین‌تر بودن دمای آنها در مقایسه با دمای متوسط رخشانکره می‌توان جستجو کرد. قسمت سایه کلف دارای دمایی حدود 4000 کلوین است و در مقایسه با دمای بخش نیم سایه که به حدود 5600 کلوین بالغ می‌گردد سایه‌تر به نظر می‌رسد و به همین ترتیب قسمت نیم سایه نیز در مقایسه با رخشانکره که دمای آن بالغ بر 6000 کلوین می‌باشد، طبیعتاً تاریکتر به نظر خواهد رسید. تأثیر اختلاف دما میان رخشانکره و بخشهای مختلف کلف موجب گردیده تا درخشندگی بخش سایه حدود 70 درصد از تابناکی رخشانکره کمتر باشد و درخشش بخش نیم سایه نیز به چیزی حدود 70 درصد فروزش رخشانکره کاهش یابد.

بدیهی است علت تاریکی کلفهای خورشیدی چیزی جز تضاد درخشندگی میان قسمتهای بالا نبوده و بالطبع نباید با تعبیری از تاریکی که در اذهان موجود است مقایسه گردد. برای روشن شدن مطلب کافی است بطور مشابه گفته شود که میزان درخشندگی کلفی به اندازه قطر زمین لااقل 50 بار روشنائی کره ماه در حالت بدر بیشتر است. اندازه کلفهای خورشیدی از 1000 کیلومتر شروع می‌شود و به ده هزار کیلومتر می‌رسد و گاه پهنه‌ای را به وسعت 10 کیلومتر مربع به خود اختصاص می‌دهد. پاره‌ای اوقات گروهی از کلفهای خورشیدی که در محل جمع شده‌اند. پهنه‌ای را به درازای بیش از صد هزار کیلومتر اشغال می‌کنند.

img/daneshnameh_up/a/a0/Zabanehayekhorshid.jpg

طبقه بندی

در طبقه بندی که بر اساس رویش و تکامل کلفهای تهیه گردیده ، لکه‌های خورشیدی را به 9 طبقه تقسیم کرده‌اند. خوشه کوچک در نخستین طبقه جای دارد و طبقات بعد به گروههای دو قطبی اختصاص یافته که به ترتیب در طرف 8 تا 10 روز به حداکثر پهنه خود می‌رسند و پس از آن رو به زوال گرائیده و به طبقات تا وارد می‌گردند و گاه تا چندین هفته در همین طبقات باقی می‌مانند، ولی در خلاف عادی عمر کلفها در طبقات اخیر بیش از 2 هفته به درازا می‌کشد.

کلفها و چرخش خورشید

خورشید نیز همانند دیگر کرات به گرد محور خویش در چرخش است. اما بر خلاف یک کره جامد ، بخشهای مختلف آن مدتهای گوناگونی را صرف چرخش خورشید می‌نمایند. مدت چرخش خورشید حداقل 25.38 روز است. چرخش خورشید از زمین بسیار آرام و کند به نظر می‌رسد. زیرا کره زمین در همان جهتی که خورشید به گرد محور خویش می‌چرخد به دور مادر خود در گردش است و به همین مناسبت مدت زمان چرخش خورشید به دور محور خویش برابر 27.275 روز به درازا می‌کشد که به آن دوره افترانی گفته می‌شود.

کلفهای خورشید از جمله نشانه‌هایی هستند که چرخش خورشید را به روشنی ثابت می‌کنند. دیدار چهره خورشید در روزهای پیاپی گویای آن است که کلفهای موقعیت خود را در روی صفحه خورشید عوض می‌کنند و قرص خورشید را بطور یکنواخت و آرام از باختر به خاور می‌پیمایند. از آنجایی که استوای خورشید نسبت به سطح مدار گردش زمین به دور خورشید دارای زاویه‌ای برابر 7.25 درجه است. از این رو مسیر ظاهری کلفها در طول سال فرق می‌کند. موقعیت عوارضی مانند کلفهای خورشیدی را در روی رخشانکره بر اساس سیستم مختصات (طول و عرض) هلیوگرافی با خورشید نگاری که شباهت نامی به سیستم مختصات جغرافیایی زمین دارد بیان می‌دارند.

عرض هلیوگرافی از خط نیمکان (استوا) خورشید رو بسوی شمال و با جنوب از صفر تا 90 درجه اندازه گیری می‌شود و طول هلیوگرافی نسبت به نصف النهار مبدأ و در امتداد خط نیمکان خورشید تعیین می‌گردد. نصف النهار مبدأ خورشید دایره عظیمه است که بر سطح نیمگان عمود بوده و از دو قطب شمال و جنوب خورشید می‌گذرد و نصف النهار مزبور عبارت از خطی است فرضی که از مرکز قرص خورشید در ساعت 12 بین المللی در تاریخ یکم ژانویه سال 1854 عبور نموده و فرض بر آن است که خط مزبور دارای حرکتی است یکنواخت که در طول 25.38 روز (مدت یک دور چرخش کامل خورشید) هیچگونه تغییری در آن حاصل نمی‌گردد. سیستم مزبور که بوسیله ریچارد کرینگتون ارائه گردیده است رابطه‌ای با هیچ یک از عوارض مرئی سطح خورشید ندارد و فقط دارای تعریف ریاضی است.

زمان حرکت و جابجایی کلفهای خورشیدی متناسب با عرض هلیوگرافی آنها متفاوت است. این وضعیت گویای آن است که زمان چرخش نقاط مختلف رخشانکره متناسب با عرض هلیوگرافی آنها متفاوت بوده و از 25 روز تا 27 روز در عرض 30 درجه به طول می‌انجامد و در عرضهای بالاتر بر طول این مدت افزوده می‌گردد. زمان چرخش خورشید که بسوی ما حرکت می‌کند بسوی قرمز گرایش داشته و نور لبه‌ای که ما دور می‌گردد. به رنگ آبی تمایل می‌یابد. با بررسی این وضعیت و اندازه گیری میزان رنگهای قرمز و آبی زمان چرخش خورشید را در خط نیمکان معادل 26 روز و در نواحی قطبی 27 روز اندازه گیری کرده‌اند. ظاهراً به نظر می‌رسد که کلفهای خورشیدی حدود 4 تا 5 درصد سریعتر از دیگر عوارض زمینه رخشانکره حرکت می‌کنند.

لکهای خورشیدی و نیروی مغناطیسی

کلفهای خورشید که در جهت چرخش خورشید حرکت می‌کنند معمولاً به صورت دوتایی و یا گروهی دیده می‌شوند و کلفهای تک نیز به ندرت یافت می‌گردد. مشاهدات و اندازه گیریها نشان می‌دهد که لکهای خورشیدی از نظر تمایلات قطبی به دو دسته مخالف و یا شمال و جنوب (مثبت و منفی) تقسیم می‌گردند. لک جلویی که جلوتر از دیگر لکه‌ها حرکت می‌کند. بنام گلف پیشرو شناخته شده و آن را با حرف نمایش می‌دهند و لکهای دیگر که به دنبال لک مزبور در حرکتند کلفهای دنباله رو نام دارند و با حرف مشخص می‌گردند.

لک پیشرو از نظر مغناطیسی دارای قطب مثبت یا شمال بوده و لکهای دنباله رو دارای قطب منفی یا جنوب هستند. نیروی میدان مغناطیس قسمت سایه کلفها بین 2000 تا 4000 گاوس بوده و گاه تا ده هزار گاوس فزونی می‌یابد. قدرت میان مغناطیس کلفها زمانی روشن می‌گردد که آن را با شدت میدان مغناطیسی زمین که 0.2 گاوس در نیمگان و معادل 0.7 گاوس در قطبهاست مقایسه کنیم. کلفهای خورشیدی را از نظر خاصیت مغناطیس به سه گروه زیر تقسیم می‌کنند:

گروههای یک قطبی یا تک لکهای که دارای تمایل قطبی یکسان هستند.
گروههای دو قطبی که کلفهای پیشرو و دنباله رو آن دارای تمایل قطبی مخالف هستند.
گروههای مرکب که از تعداد کلفهای زیادی با تمایلات قطبی مختلف و آمیخته در هم تشکیل یافته‌اند.

علت سردی و تاریکی کلفها

با وجود اینکه قرنها از شناخت و مطالعه کلفهای خورشیدی می‌گذرد. مع الوصف هنوز از علت تاریکی آنها آگاهی دقیقی در دست نیست. پاره‌ای از دانشمندان بر این گمانند که شدت میدان مغناطیس موضعی قسمت سایه با حد زیادی از جریان یافتن مواد داغ به قسمت مزبور جلوگیری نموده و دمای آن را در مقایسه با دمای دیگر بخشهای رخشانکره در سطح پایینتری نگاه داشته است و طبیعتاً گسیلش انرژی تشعشعی کمتری را موجب گردیده است. این نظریه چندان رضایت بخش نبوده و از پشتیبانی کافی برخوردار نیست. نظریه دیگری بر این پندار است که میدان مغناطیس قوی قسمت سایه موجب فزونی جریانهای گداخته‌ای گردیده که 75 تا 80 درصد آن به امواج هیدرومغناطیس دگرگون شده و به جای گداختن ، رخشانکره از آن عبور کرده و دمای جو بالای آن را فزونی بخشیده است.

دوره تناوبی کلفهای خورشیدی

تعداد لکهای مرئی قرص خورشید بطور دوره‌ای در تغییر است. پدیده دوره تناوبی کلفهای خورشیدی بوسیله هنریک شواب در سال 1843 پس از یک مطالعه 17 ساله کشف گردید. در این قمست از دوره که شماره کلفها به حداکثر می‌رسند، تعدادشان به صد و یا بیشتر بالغ می‌گردد و در زمانهای حداقل به بیش از چند تا فزونی نمی‌یابد و حتی گاه تا چندین هفته اثری از لک در قرص خورشید دیده نمی‌شود. با وجود اینکه شواب معتقد است که دوره تناوبی لکهای خورشید در سال است، ولی بررسیهای بعدی که بویژه بوسیله آر. ولف به عمل آمده دوره تناوبی را به 11 سال فزونی بخشیده و مطالعات 50 سال اخیر میانگین دوره مزبور را معادل 10.4 سال به حساب آورده است.

صرفنظر از چند مورد استثنائی کلاً اگر بطور مثال کلفهای پیشرو واقع در نیمکره شمالی دارای خاصیت مغناطیسی مثبت باشند. کلفهای پیشرو نیمکره جنوبی از خاصیت مغناطیسی منفی بهره‌مند خواهند بود. بررسیهای انجام شده نشان می‌دهد که این وضعیت در سرتاسر طول دوره تناوب یعنی 11 سال ثابت می‌ماند و در پایان دوره دگرگون شده و قطبهای مغناطیسی جای خود را در دو نیمکره عوض می‌کنند و یک دوره 11 ساله دیگر را آغاز می‌نمایند و در نهایت پس از 22 سال دوباره به حالت نخست باز می‌گردند و به همین جهت می‌توان دوره تناوب کلفهای را 22 سال محسوب داشت.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

لک خورشیدی

نگاه اجمالی

احتمالاً جرم ، شعاع درخشندگی خورشید از چند میلیارد سال پیش تغییر محسوسی نکرده‌اند. ولی سطح خورشید تعداد زیادی پدیده‌های زودگذر و متغیر سریع را نشان می‌‌دهد. احتمالاً هیچ یک از پدیده‌های خورشیدی به اندازه لک‌های سیاهی که گاهگاه روی قرص خورشید ظاهر می‌‌شوند مورد مطالعه قرار نگرفته‌اند. لکهای خورشیدی معمولاً به صورت گروههایی متشکل از دو یا چند لک منفرد ظاهر می‌‌شوند که یک پیشرو (در جهت دوران خورشید) اغلب بزرگتر می‌‌باشد.

خورشید آنقدر داغ است که نمی‌‌تواند سطح جامدی داشته باشد و صفحه زردی که می‌‌بینیم در حقیقت بالاترین لایه گاز ملتهب است روی این لایه ، منطقه خنکی از گاز شفاف قرار گرفته است که رنگین سپهر نامیده می‌‌شود. عکسی که تحت شرایط دید بسیار خوبی گرفته شده باشد نشان می‌‌دهد که سطح خورشید را ظاهری خالدار یا حبابی شکل است. لکه‌های تیره که لکه‌های خورشیدی نامیده می‌‌شوند حتی در ایام باستان نیز مورد توجه و رصد بوده‌اند.

لکه‌های خورشیدی در سطح آتشین خورشید مانند حفره‌هایی به نظر می‌‌رسند و در حقیقت مناطقی هستند که دمای آنها حدود 200 درجه سانتیگراد از سطح اطراف آنها کمتر است. با این حساب دمای این مناطق تقریباً 400 درجه سانتیگراد می‌‌باشد با وجودی که شئی به این داغی در واقع باید بی‌نهایت روشن و شفاف باشد اما لکه‌های خورشیدی تنها به این دلیل که از بقیه قسمتهای خورشید خنکتر و کم نورترند تیره و تار به نظر می‌‌رسند اگر جدا کردن یکی از لکه‌های خورشید و بررسی آن امکان پذیر بود این لکه‌ها به روشنی ماه کاملاً جلوه می‌‌کرد.

تشکیل لکه‌های خورشیدی

احتمالا مغناطیس بسیار قوی خورشید از داخل خورشید بیرون می‌‌جهد و در نقطه‌ای که توده بار مغناطیسی از خورشید خارج و سپس دوباره داخل آن می‌‌شود یک جفت لکه ایجاد می‌‌گردد. لکه‌های کوچک در عرض چند ساعت از بین می‌‌روند اما لکه‌های بزرگ می‌‌توانند خیلی بیشتر عمر کنند و طول لکه‌های کوچک 3000km است در حالیکه بیشتر لکه‌ها تقریباً به بزرگی زمین می‌‌باشند و لکه‌های بسیار بزرگ تا 150000km می‌‌رسند.

تأثیر لکه‌های خورشیدی بر زندگی بشر

لکه‌های خورشیدی می‌‌توانند در ارتباطات رادیویی دخالت بکنند ذرات الکتریکی بوسیله شراره‌ها و انفجارهای نزدیک لکه‌ها به فضا پرتاب می‌‌شوند. الکتریسیته خورشیدی که در این توفانها به حرکت در می‌‌آیند بخش بالایی جو زمین را تغییر می‌‌دهند در این مواقع ممکن است متوجه محو شدن امواج رادیویی با برد بلند شویم.

بزرگی و طول عمر لکها

بزرگی و طول عمر لکها متغیر است اکثر لکها طول عمر کمتر از یک روز دارند ولی لکهای بزرگتر می‌‌توانند تا 70 روز دوام داشته باشند. هر لک در مرحله اول به صورت یک منفذ کوچک دیده می‌‌شود که تقریبا 2000 کیلومتر قطر آن است. این منفذها بزرگتر شده و به سرعت به لکهای کوچکی تبدیل می‌‌شوند و معمولا در ظرف یک روز از بین می‌‌روند ولی بعضی از لکهای بزرگی که چند برابر از زمین بزرگتر هستند تبدیل می‌‌گردند. از مطالعه بیناب لکها می‌‌توان درجه حرارت مؤثر آنها را درحدود 4500 درجه تخمین زد.

نحوه رصد لکه‌های خورشیدی

ستاره شناسان خورشیدی برای مطالعه این سطح گازی از عکسهایی که با تلسکوپهای مخصوص گرفته شده است استفاده می‌‌کنند. عکسهای مزبور غالباً با صافیهای ویژه‌ای تهیه می‌‌شوند این صافیهای نوری را که با نوع خاصی از اتم مانند هیدروژن یا کلسیم همراه است از آن جدا می‌‌کنند. بدین ترتیب امکان انتخاب بخشهای مجزای سطح خورشید برای مطالعه و تحقیق ممکن می‌‌شود. سعی نکنید با ذره بین یا تلسکوپ به خورشید نگاه کنید. با داشتن تلسکوپ ساده‌ای با یک پایه محکم می‌‌توانید بر روی یک صفحه سفید تصویری از خورشید را بدست آورید.

لکه‌های خورشیدی به شکل لکه‌های خاکستری رنگ ظاهر می‌‌شوند. اگر چندین روز متوالی وضعیت این لکه‌ها را ثبت کنید به زودی خواهیم دید که اندازه و شکل آنها تغییر می‌‌کند و خود خورشید هم به آهستگی می‌‌چرخد. آن طور که از زمین دیده می‌‌شود در نزدیکی استوا تقریبا 26 روز طول می‌‌کشد تا لکه‌ها یک دور کامل بزند. حال آنکه این مدت در حوالی قطبها به 40 روز می‌‌رسد. این اختلاف در چرخش ثابت می‌‌کند که خورشید نمی‌‌تواند مانند زمین یک جسم جامد باشد و در صورتی که خورشید جامد بود، همه لکه‌ها همزمان به دور خورشید کشیده می‌‌شدند.

ثبت لکه‌های خورشیدی در 300 سال گذشته نشان داده که تعداد لکه‌ها و تغییرات اندازه آنها در یک دوره تقریبا 11 سال دوام می‌‌آورد. در مدت 5 - 6 سال تعداد لکه‌ها پیوسته افزایش می‌‌یابد آنگاه در 4 یا 5 سال بعد از تعداد آنها کاسته می‌‌شود. در پایان دوره ممکن است تا چندین ماه به هیچ وجه لکه‌ای وجود نداشته باشد تا آنکه دوره جدید فرا برسد. احتمالا تغییرات گسترده نیروی مغناطیسی خورشید سبب این تحولات و تنوع در تعداد لکه‌ها می‌شود. شدت میدان یک لک کوچک معمولاً در حدود 100 گوس است. لک‌های بزرگتر می‌‌توانند میدانهایی تا 4000 گوس نیز داشته باشند.

وفور و توزیع لکهای خورشیدی

وفور و توزیع لکهای خورشیدی تقریبا تناوبی است. تعداد لک‌های خورشیدی مقارن مینیمم فعالیت در اثر تقاطع دو دوره بوجود می‌‌آیند. هردوره تازه با تعدادی لک در عرض‌های تقریبی 30± درجه شروع می‌‌شود. میزان وفور وقتی به حداکثر می‌‌رسد که لک‌ها در عرض‌های تقریبی 15± درجه ظاهر می‌‌گردند. دوره پس از تقریباً 11 سال با چند لک در حوالی 8 ± درجه خاتمه می‌‌یابد.

قطبین لکهای خورشید

در یک گروه از لکهای خورشیدی قطبین بزرگترین لک با قطبین لکهای کوچکتر هم علامت یا باعلامت مختلف می‌‌باشند.
علامت قطبین لکها در دوره معینی طوری تابع عرض آنهاست که بزرگترین لکها درشمال و جنوب استوا دارای علامت مختلف هستند.
دوره علامت قطبین لکها: علایم قطبین لکها در هر دوره 11 ساله بر عکس دوره‌های قبلی یا بعدی می‌‌باشند. در دوره 1924-1935 لک پیشرو (در مقایسه با جهت دوران خورشید) در نیمکره شمالی علامت منفی داشت و شبیه قطب آهنربایی بود که در روی زمین به طرف جنوب متوجه باشد و لک پسرو دارای قطب مخالف بود.

در همان موقع در نیمکره جنوبی لک پیشرو مثبت و مثل قطب آهنربایی بوده که در روی زمین به طرف شمال می‌‌ایستند و لک پسرو علامت منفی داشته است. در دوره بعدی 1935- 1946 لکهای شمالی مثل لکهای جنوبی دوره 11 ساله قبلی بودند و برعکس. به این ترتیب دوره مغناطیسی لکهای خورشیدی ، تناوبی در حدود 22 سال دارد. (دو برابر تناوب 11 ساله وفور لکها)
لک خورشیدی و آهنربا: یک جفت لک را که علائم مخالف دارند می‌‌توان به نوکهای یک آهنربای نعلی شکل تشبیه نمود که تا شید سپهر ادامه داشته باشند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

فیزیک خورشید

نگاه اجمالی

خورشید ، ستاره درخشان روز ، یک عنصر معمولی آسمان پرستاره است. فقط یک ستاره از صد میلیارد ستاره‌ای است که راه شیری را می‌سازند. اگر خورشید چندین میلیارد کیلومتر دورتر از ما بود، مانند ستارگان معمولی عجیب و غریبی در آسمان وجود دارند، ولی خورشید ما جزو آنها نیست. به سبب نزدیک بودن به زمین ، خورشید ستاره‌ای بی همتا برای گیاهان ، جانوران و انسان است. گرما و نور آن ، پنج هزار میلیون سال است که بر زمین می‌تابد و باز هم ادامه خواهد داشت. از این رو همه موجودات زنده زمین ، حیات خود را به خورشید مدیون هستند.

تاریخچه

تا حدود یک قرن پیش ، تحصیلکرده‌ها عقیده داشتند که خورشید جز توپ فروزانی از آتش ،‌ چیز دیگری نیست. اگر خورشید از زغال سوزان ساخته شده باشد، حتی یک میلیون سال هم دوام نمی‌آورد و به توده‌ای از خاکستر تبدیل می‌شود. زمین شناسان نشان داده‌اند که زمین هزاران میلیون سال عمر دارد و در تمام این مدت هم پرتو خورشید بر آن تابیده است. در دهه 1930 میلادی (1309 شمسی) فیزیکدانان دریافتند که انرژری خورشید و ستارگان از واکنشهای هسته‌ای پدید می‌آید.

گرانش خورشید

گرانش خورشید ، شدیدتر از گرانش زمین است. اگر انسان بتواند بر آن گام بگذارد، حدود 2 تن وزن خواهد داشت. البته این حادثه ناممکن است، چرا که خورشید سطح جامد ندارد و دمای آن به 6000 درجه سانتیگراد می‌رسد. این دما ، بیشتر از دمای ذوب هر ماده شناخته شده است. دمای سطح خورشید خیلی زیاد به نظر می‌رسد، ولی درون آن بسیار داغ تراست. تمامی این کره از گاز سوزان است. در مرکز ، دما به شانزده میلیون درجه سیلسیوس می‌رسد.

ساختار خورشید

خورشید ، انرژی لازم برای زندگی را فراهم می‌سازد. این کره غول پیکر با شعاع 6.96x10⁵Km را دارای تابندگی یا آهنگ تابش انرژی 3.86x10²⁶W است. چگالی متوسط خورشید عمدتا ترکیبی از گازهای هیدروژن و هلیوم می‌باشد. سه چهارم گاز درون خورشید از هیدروژن که سبکترین گازها است، تشکیل یافته است. در اعماق داغ آن ، اتمهای هیدروژن فشار زیادی بر هم وارد می‌کنند. گروهی از آنها با چنان شدتی به گروه دیگر برخورد می‌کنند که در هم می‌آمیزند و ماده کاملا جدیدی به نام هلیوم تشکیل می‌یابد.

img/daneshnameh_up/2/24/Sakhtarekhorshid.jpg

کاوش خورشید

یکی از بخشهای مهم در ستاره شناسی ، کاوش خورشید است. برخی از رصدخانه‌ها ، جز خورشید چیز دیگری را رصد نمی‌کنند. پی بردن به اینکه خورشید چگونه گرما تولید می‌کند و چگونه بر آب و هوای زمین اثر می‌گذارد، ضروری است. خورشید بسیار بزرگتر و نیز بسیار سنگین تر از زمین است. اگر صد سیاره به اندازه زمین در کنار هم قرار گیرند، می‌توانند ازیک طرف تا طرف دیگر خورشید برسند. حجم آن یک میلیون بار و جرم آن 330000 بار بیشتر از زمین است. فاصله زمین تا خورشید ، حدود 150 میلیون کیلومتر است. نور و گرما ، این فضا میان سیاره‌ای را در هشت دقیقه می‌پیماید و به ما می‌رسد. گرچه ظاهرا فاصله زیادی است، ولی تعداد ستارگانی که یک میلیون بار دورتر از خورشید هستند، از تعداد انگشتان تجاوز نمی‌کنند.

از این رو ، اطلاعات ما در مورد خورشید بیش از اطلاعات ما درباره هر ستاره دیگر است. فشار و همچنین دما در داخل خورشید باید آن قدر زیاد باشد، تا بتواند وزن خورشید را تحمل کند. پیکره خورشید گازی و داغ است. در حقیقت گازها (عمدتا هلیوم و هیدروژن) تقریبا کاملا یونیزه هستند (یک پلاسما است). دما ، فشار و چگالی از سطح به مرکز خورشید در جایی که انرژی بوسیله واکنشهای هسته‌ای حرارت زا آزاد می‌شوند، افزایش می‌یابند. وقتی در هسته خورشید هیدروژن به هلیوم تبدیل می‌شود، مقادیر زیادی از انرژی به صورت فوتون و حرکات گرمایی آزاد می‌شوند.

شیر سپهر خورشید

فوتونها از میان منطقه بزرگ تابشی به طرف خارج پخش می‌شوند، تا اینکه به منطقه جابجایی بیرونی ، جایی که بیشتر انتقال انرژی توسط حرکات جوشان گاز صورت می‌گیرد، برسند. سطح قابل رویت خورشید (شیر سپهر) در بالای لایه جابجایی محلی که جو پیچیده و وسیع خورشیدی آغاز می‌شود، رخ می‌دهد. پایه جو خورشیدی شیر سپهر است. لکه خورشیدی بر روی شیر سپهر ظاهر می‌شوند. لایه خارجی بعدی رنگین سپهر است.

تاج خورشید

از بالای رنگین سپهر ، زبانه‌های بسیار زیبا و زبانه‌های سیخی تیز پدیدار می‌شوند. در آن سوی این ناحیه ، تاج رقیق وسیعی با نوری لطیف قرار گرفته است که در بادهای خورشیدی جاری به سمت خارج و در محیط بین سیاره‌ای در هم می‌شود.

آینده خورشید

با تبدیل هیدروژن به هلیوم انرژی تابشی آزاد می‌شود. چگالی زیاد ماده ، این تابشها را درون خورشید گرفتار می‌سازد. از آزاد شدن انرژی در محدوده مرکزی تا رسیدن به سطح خورشید ، میلیونها سال طول می‌کشد. بعد در ظلمت فضا ، جاری می‌شود و تا رسیدن به نزدیکترین کهکشان بزرگ در آن سوی راه شیری ، دو میلیون سال دیگر ادامه می‌دهد. اگر فرآیند گرمایی خورشید ، همین الان باز ایستد، چند هزار سال بعد ناظر خاموشی کامل آن خواهیم بود. اکنون خورشید به نیمه راه زندگی خود رسیده است. اما می‌تواند کوره هسته‌ای خود را تا پنج هزار میلیون سال دیگر بطور فعال نگه دارد. نباید از خاموش شدن خورشید نگران باشیم. چرا که در آینده دور ، انسان برای بقای خود مجبور به سکونت در سیاره‌هایی خواهد شد که به دور ستارگانی روشن می‌گردند.

خطرات نور خورشید

خورشید علاوه بر گرما و نور ، تابشهای دیگری نیز گسیل می‌کند که برای موجودات زنده ، زیانبار است. پرتوهای ایکس و فرابنفش سلولهای گیاهان و جانوران را نابود می‌کنند. پوشش جو تقریبا به سطح زمین می‌رسد و در روزهای آفتابی ، سبب برنزه شدن پوست می‌شود. حتی ممکن است در اثر تابش بیشتر خورشید دچار آفتاب زدگی شویم. فضانوردان مجبورند که در سفرهای فضایی ، خود را در مقابل پرتوهای زیانبخش خورشید حفظ کنند. اگر مستقیما به خورشید نگاه کنیم، نور خیره کننده آن می‌تواند برای همیشه به چشم آسیب برساند.

رصد خورشید

برای مشاهده خورشید به هیچ عنوان دستگاههای درشت نما ، مانند تلسکوپ یا دوربین دو چشمی بکار نبرید. صافیهای ارزان قیمتی که گاهی همراه تلسکوپ می‌فروشند و شکننده‌اند، ممکن نیست که همه پرتوهای نامرئی و خطر ناک را سد کنند. حتی اخترشناسان نیز مستقیما با تلسکوپ به خورشید نگاه نمی‌کنند. دستگاههای ویژه‌ای به تلسکوپهای خورشید وصل می‌شوند تا بتوان رفتار خورشید را مطالعه کرد. اطلاعات بدست آمده از رصدخانه‌های خورشیدی ممکن است روزی ما را به پیش بینی دراز مدت آب و هوای زمین قادر سازد.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

طیف خورشیدی

مقدمه

طیف تشعشعات خورشیدی بسیار وسیع است و از 0.001 آنگستروم (مربوط به پرتوی گامای شراره‌ها) تا چندین کیلومتر (مربوط به فرکانسهای بیسار پایین رادیوئی تاج خورشید) است. میزان انرژپی خورشید که به لبه‌های بالای جو زمین می‌رسد، حدود 2 کالری بر سانتیمتر مربع در دقیقه است که به نام ثابت خورشیدی خوانده می‌شود.

بیشترین آگاهیهای ما از راه تجزیه طیفی نور آن فراهم می‌گردد. طیف مرئی خورشید همانند بیشتر ستارگان ، طیفی است متصل و پیوسته همراه با با یک سری خطوط تیره که به آنها خطهای جذبی یا خطوط فراونهوفر می‌گویند. سطح خورشید یا رخشان کره تشعشات پیوسته صادر می‌کند که طبیعتاً فاقد هر گونه خط تیره است، اما با عبور تشعشات مزبور از درون جو زیرین خورشید که میان رخشان کره و رنگین کره قرار دارد و به آن لایه برگردان می‌گویند، خط تاریک طیفی در آن پدیدار می‌گردد. لایه برگردان که نخستین و زیرترین لایه از طبقات جو خورشید است، دارای ضخامتی معادل 1500 کیلومتر بوده و دمای آن از رخشان کره کمتر است و شامل اجسام بسیط به حالت گازی یا بخار می‌باشد.

از آنجائی که اشعه خورشید ناگزیر از این لایه می‌گذرد، لذا بخارات موجود در طبقه مزبور پاره‌ای از این تشعشات را بر حسب ماهیت بخارات مذکور جذب می‌کنند و در نتیجه طیف جذبی که ما در زمین مشاهده می‌کنیم پدید می‌آید. با تعیین هویت خطوط طیف خورشیدی تا کنون وجود 65 عنصر از 92 عنصری که ما در زمین می‌شناسیم در خورشید تشخیص داده شده است. ئیدروژن ، کربن ، نیتروژن ، اکسیژن ، آلومینیوم ، آهن ، کبالت ، کادمیم ، سرب و پلاتین در زمره عناصری هستند که در لایه برگردان خورشید وجود دارد.

با بررسی خطوط طیفی ، میزان درصد عناصر شیمیائی مختلف سطح خورشید را اندازه می‌گیرند. آزمایش انجام شده گویای آن است که سطح خورشید شامل 90 درصد ئیدروژن ، 10 درصد هلیوم و مقدار ناچیزی اکسیژن ، کربن ، نئون و غیره است.

طیف نما

نور آفتاب را به کمک یک منشور ساده می‌توان تجزیه نمود و آن را به خط رنگینی که نخستین بار در سال 1666 بوسیله پاسحاق نیوتن توصیف و تفسیر گردیده است، دگرگون ساخت. در سال 1802 ویلیام ولاستون شیمیدان انگلیسی دریافت که رنگین کمان آفتاب بوسیله خطهای سیاهی بریده شده و ژرف فن فراونهوفر فیزیکدان آلمانی در سال 1814 از دستگاهی به نام طیف نما که قادر به نمایش جزئیات طیفی نور آفتاب بود، استفاده کرد و طول موج 324 خط سیاه را اندازه گیری نمود.

آزمایشهایی که در سال 1859 توسط گوستاو کریشوف و روبرت بونسن به عمل آمد، نشان داد که خطهای مزبور بازتاب جذب طیفی نور خورشید بوسیله عناصر شیمیائی گوناگون موجود در جو آن بوده و ویژگی هر یک از عناصر مزبور در خطوط مورد بحث منعکس گردیده است. بررسیهایی که در زمان حاضر روی ترکیبات شیمیائی لایه‌های بیرونی خورشید به عمل آمده ، بر وسعت دانش بشر افزوده و آگاهی ما را در زمینه عواملی چون ، دما ، تراکم ، سرعت ، چرخش و موجودیت میدان مغناطیسی خورشید به نحو چشمگیری فزونی بخشیده و طیف نمائی و طیف سنجی نور را در مسائل فضائی از اهمیت شایانی برخوردار ساخته است.

عسکبرداری و شیوه‌های دیگر

پیدایش فن عکاسی ، تهیه تصویر زنده خورشید را در لحظات کوتاهی از زمان میسر ساخت و نخستین عکس خوب خورشید در دوم آوریل 1845 بوسیله اچ فیزو ، وال فوکو فرانسوی تهیه گردید و در سال 1851 برکوفسکی از یک خورشیدگرفتگی (کسوف) کامل با موفقیت عسکبرداری نمود. در سال 1892 جرج الری هیل دستگاهی به نام خور طیف بکار را اختراع کرد و به کمک آن سراسر قرص خورشید را به آسانی مورد بررسی قرار داد و بدینسان دیدار خورشید را که سابقاً فقط به خور گرفتهای کامل منحصر می‌بود، در سایر اوقات نیز امکان پذیر ساخت و افزون بر آن شناخت پدیده‌هایی مانند زبانه‌های و مشعل‌های خورشیدی را نیز تسهیل نمود.

دستگاه تاج نگار در سال 1930 بوسیله برنارد لیوت فرانسوی اختراع گردید و ستاره شناسان را یاری نمود تا از فراز بلندیها جزئیات درونی تاجهای خورشیدی را در موقعیتهائی غیر از خور گرفتها نیز مورد مطالعه قرار دهند. امواج رادیوئی خورشید در سال 1942 بوسیله جی. اس. هی انگلیسی به کمک مشاهدات راداری کشف گردید و با آغاز عصر فضا ، نشانه رویها و دیدارهای فرا جو زمین مسیر شد و کلیه پرتوهای خورشیدی از نزدیک مورد بررسی قرار گرفت و ما را در زمینه شناخت هر چه بیشتر و کاملتر خورشید توانائی بخشید.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

ستارگان کم جرم و پرجرم

مقدمه

img/daneshnameh_up/7/7b/compact_white_dwarf_binaries.jpg

اطلاعات مربوط به جرم ستارگان از مسائل بسیار مهم به شمار می‌رود. تنها راهی که برای تخمین جرم یک ستاره در دست داریم آن است که حرکت جسم دیگری را که بر گرد آن دوران می‌کند مورد مطالعه قرار دهیم. ولی فاصله عظیمی که ما را از ستارگان جدا می‌کند، مانع آن است که بتوانیم سیارات متعلق به همه آنها را ببینیم و حرکت آنها را مورد مطالعه قرار دهیم.

عده زیادی ستاره موجود است که جفت جفت زندگی می‌کنند و آنها را منظومه‌های مزدوج یا دو ستاره‌ای می‌نامند. در چنین حالات بایستی حرکت نسبی هر یک از دو ستاره مزدوج مستقیما مطالعه شود، تا از روی دوره گردش آنها جرم نسبی هر یک بدست آید. در حضور ارتباط میان جرم و نورانیت ستارگان ، نخستین بار بوسیله سر آرتور ادنیگتون اظهار شد که نورانیت ستاره‌ها تابع معینی از جرم آنها است، و این نورانیت با زیاد شدن جرم به سرعت ترقی می‌کند.

ستارگان کم جرم

کلیه ستارگان فرآیند سنتز هسته‌ای را با گداخت هیدروژن در هسته‌شان برای تشکیل هلیوم آغاز می‌کنند. هیدروژن ساده‌ترین و فراوانترین عنصر موجود است. هنگامی که ستاره‌ای با جرمی کمتر از 10 برابر جرم خورشیدی ، هسته‌اش منقبض می‌شود. توأم با این انقباض ، هسته حرارت می‌بیند و پوسته هیدروژنی پیرامون هسته را محترق می‌کند. هنگامی که هیدروژن این پوسته برای تشکیل هلیوم گداخته می‌شود، هسته آنقدر داغ می‌شود که با گداخت هلیوم ، کربن را تشکیل می‌دهد. وقتی که هلیوم هسته به مصرف می‌رسد، واکنشهای هسته‌ای ستاره متوقف می‌شوند.

ستارگان پرجرم

در ستارگانی با جرم بیش از 10 برابر جرم خورشیدی ، مراحل اولیه سنتز هسته‌ای مشابه ستارگان کم جرم است. ستارگان پر جرم سریعتر از ستارگان کم جرم سوخت هسته‌ایشان را مصرف می‌کنند، زیرا دما و فشار هسته آنها از ستارگان کم جرم بیشتر است. در حالی که ستارگان کم جرم 10 میلیارد سال را صرف سوزاندن هیدروژن می‌کنند، ستارگان پر جرم در کمتر از 10 میلیون سال ، یعنی یک هزارم آن ، این کار را می‌کنند. هنگامی که ستاره‌ای پر جرم مرحله سوزاندن هلیوم را ، که تقریبا نیم میلیون سال طول می‌کشد به پایان می‌رساند، دماهای فزآینده هسته‌اش به آن امکان می‌دهد جهت تولید عناصر مرتبا سنگینتر به واکنشهای گداخت ادامه بدهد.

در ابتدا ، هسته کربنی منقبض می‌شود و با حرارت ، پوسته گداختی ثانویه‌ای را به دور خود ولی درون پوسته گداختی اولیه تشکیل می‌دهد. این پوسته تازه حاوی هلیومی است که برای تشکیل کربن گداخته می‌شود. در همین حال ، کربن برای کمتر از هزار سال در هسته می‌سوزد تا یک هسته اکسیژنی تولید کند. هنگامی که هسته منقبض می‌شود، پوسته سومی به دورش ایجاد می‌شود که کربن را می‌سوزاند و هسته اکسیژنی برای تقریبا 6 ماه می‌سوزد تا سیلیس تولید کند.

سیلیس تنها یک روز در هسته می‌سوزد و یک هسته آهنی با دمایی بین 3 تا 5 میلیارد درجه سانتیگراد (5.4 تا 9 میلیارد فارنهایت) تولید می‌کند. هسته آهنی که با پنج پوسته گداختی احاطه شده ، به هنگام تلاش برای گداخت ، به درون خود فرو می‌پاشد. علتش این است که گداخت آهن بر خلاف سایر واکنشهای گداختی انرژی آزاد نمی‌کند، بلکه انرژی می‌گیرد. این فروپاشی ستاره را منفجر می‌کند و سپس مواد آن در فضا منتشر شده و بخشی از سایر سیارات و ستارگان می‌شوند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

زیستگاه خورشید

مقدمه

برای شناخت زیستگرد خورشید لازم است به مسائل بسیاری بویژه در زمینه تکامل ستارگان توجه گردد. از آنجائی که عمر ستارگان به چندین هزار میلیون سال می‌رسد، لذا پیگیری مراحل تکاملی یک ستاره از زمان پیدایش تا مرگ آن غیر ممکن است، اما بررسی ستارگان گوناگونی که در مراحل مختلف تکامل قرار گرفته‌اند خود دریچه‌ای است برای آشنائی با بسیاری از ناشناخته‌ها و دیدار سیمای کلی تکامل ستارگان.

برای این منظور نخست لازم است ستارگان را طبقه بندی نمود و هر کدام را از نظر تکامل در ردیف ویژه خویش قرار داد. یکی از متداولترین شیوه‌های طبقه بندی ستارگان طریقه M.K.K است که از نام دانشمندان مبتکر این شیوه یعنی مورگان کینان و کلمن اقتباس گردیده است.

نمودار هرتسپرونگ راسل

هرگاه ستارگان را بر اساس طبقات طیفی (با حرارتی) و میزان تابناکی (با قدر مطلق) آنها گروه بندی نمائیم، سه گروه عمده در برابر دیدگان خود خواهیم یافت. در این نمودار بیشتر ستارگان در نوار باریکی که از گوشه سمت چپ بالا شروع شده و به گوشه پائین و سمت راست پایان می‌یابد، قرار می‌گیرند و خورشید ما نیز در همین نوار باریک که به آن گروه یا رشته اصلی می‌گویند جای گرفته است.

گوشه بالا و سمت راست نمودار به گروه غول اختران اختصاص یافته است. اختران مزبور که غولهای سرخ نام دارند، از نظر جثه بسیار بزرگتر از ستارگان گروه اصلی می‌باشند و از نظر طبقه طیفی (یا حرارتی) با یکدیگر شباهت فراوان داشته و بسیار درخشان هستند.

گروه سوم که کوتوله‌های سفید نام دارند، در پائین و سمت چپ گروه اصلی جای گرفته‌اند. این ستارگان بسیار داغ هستند و از نظر اندازه شباهت فراوانی به کره خاکی ما دارند و از تابناکی اندکی برخوردارند. توجه به ویژگیهای سه گروه بالا ، چگونگی مراحل سنی و تکاملی خورشید را بخوبی نشان می‌دهد و گذشته و حال و آینده آن را به آسانی ارزیابی می‌نماید.

تولد ستارگان

در زمینه زایش و پیدایش اختران ، گمان بر این است که چنین ستارگان احتمالاً از ربایش ، برخورد و جوشش خرد ریزه‌های کار و ابرگونه‌های کیهانی پدید می‌آید. طبیعی است که دمای اجرام مزبور متناسب با انبوهش ابرگونه‌ها و فرآیند برخورد و جذب خرد ریزه‌های مورد بحث و پدیداری خاصیت ثقلی ، به مرور فزونی می‌یابد و یک پیش ستاره در آستانه پیدایش قرار می‌گیرد. آزاد شدن نیروی ثقلی ، درخشندگی و تابناکی را به همراه می‌آورد و هماهنگ با افزایش انقباض بر تراکم و بزرگی توده مرکزی افزوده می‌گردد.

فرآیندهای مزبور تا حدی ادامه می‌یابند که دمای توده مرکزی به میزان 10 کلوین یعنی دمای مناسب برای گدازش. تبدیل ئیدروژن به هلیوم بالغ گردد. نیروی حاصل از این واکنشها به حدی است که از چروکیدن و جمع شدن ستاره جلوگیری نموده و تعادل میان فشار درونی و نیروی جاذبه ستاره را برقرار سازد. در این هنگام ستاره از مرحله نوباوگی و گروه اصلی که مرحله‌ای ثابت و استوار است پای می‌گذارد.

طبیعی است هر اندازه جثه ستارگان بزرگتر باشد، دما و تابناکی آنها نیز به همان میزان زیادتر خواهد بود. ستارگانی که به شرح بالا وارد مرحله گروه اصلی می‌گردند، طی توقف در این مرحله دگرگونیهای کوچکی را در وضع پوسته سطحی تحمل می‌کنند و با تبدیل ئیدروژن به هلیوم برای مدتها بس طولانی به بازدهی انرژی می‌پردازند.

ستاره خورشید

خورشید شناسان برای ستاره ای مانند خورشید ، مدت توقف در مرحله گروه اصلی را حدود ده هزار میلیون سال برآورد نموده‌اند. از آنجائی که سن خورشید از زمان پیدایش تا کنون چیزی حدود 4600 میلیون سال است، لذا قاعدتاً بایستی حدود 5 یا 6 هزار میلیون سال دیگر در همین مرحله باقی بماند. توده مرکزی ستارگان گروه اصلی که بالاترین مرحله تکامل را پشت سر گذارده‌اند، بر اثر برون داد ئیدروژن به خاکستر هلیوم مبدل می‌گردد و سپس تحت تأثیر فشارهای وارده از وزن لایه‌های زیرین ، رو به چروکیدن و جمع شدن می‌نهد و همزمان دمای لایه‌های پیرامون خود را به حدی که گدازش هسته‌ای امکان پذیر گردد، فزونی بخشد.

هماهنگ با افزایش روند تولید انرژی ، ستاره رو به آماسیدن و باد کردن می‌نهد و این تورم تا حدی که یک بار دیگر میان فشار درونی و نیروی جاذبه تعادل برقرار گردد. ادامه می‌یابد و سرانجام ستاره به یک غول سرخ دگرگون می‌شود و تابناکی آن گاه تا هزار برابر افزایش می‌یابد و بدینسان ستاره از گروه اصلی به گروه غول اختران گام می‌نهد. زمانی که خورشید ما به این مرحله از تکامل وارد گردد، عظمت آن به حدی می‌رسد که سیاره تیر یا عطارد را در کام خویش فرو می‌برد و موفقیت زیست را از زمین می‌زداید.

مرحله کوتوله سفید

با رسیدن دمای توده مرکزی غولهای سرخ به مرز کلوین واکنش هسته‌ای جدیدی در آن روی می‌دهد و طی آن کربن به هلیوم مبدل می‌شود. فرآیند مزبور باعث می‌گردد که ستاره به مرحله ثابت دیگری که چندان هم به درازا نخواهد کشید، پای گذراد و پس از حدود چند صد میلیون سال که چروکیدن توده مرکزی هنچنان ادامه داشته است، سراسر کره مزبور نیز به چروکیدن و کوچک شدن روی نهد و انرژی هسته‌ای کاهش یابد و سرانجام به یک کوتوله سفید مبدل گردد و بدینسان ستاره از گروه غولهای سرخ به گروه کوتوله های سفید وارد می گردد.

مرحله کوتوله سیاه

در این مرحله عمل چروکیدن به دلیل فشار حاصل از الکترونهای پرنده بسیار سریع متوقف می‌گردد و در حالیکه جرم آن همچنان ثابت مانده است، بر تراکم آن گاه تا حدود یک میلیون بار افزوده می‌گردد و ستاره به حدی متراکم می‌شود که وزن یک قاشق چای خوری از مواد آن (اگر بتوان آن را به زمین آورد) به چندین تن بالغ خواهد گردید. خورشید ما در مرحله کوتوله‌های سفید همچنان به برون داد انرژی درونی خویش ادامه می‌دهد و پس از طی چندین میلیون سال به مرور سرد می‌گردد و سرانجام از جوش و خروش باز می‌ایستند و به جرمی سرد و تاریک مبدل می‌شود و بالاخره به یک کوتوله سیاه دگرگون می‌گردد.

توالی رویدادهای گذشته و آینده خورشید را بنا بر فرضیه‌ها و نظرات نوین دیدیم، اما موضوع شایان توجه این است که ما هنوز از مکانیسم درونی خورشید به درستی آگاه نیستیم و لذا مراحل تکاملی آن نیز که بر پایه همین مکانیسم و مشکوک استوار است، طبعاً مورد پرسش بوده و قاعدتاً بایستی در راه تکمیل تجربیات همچنان گام برداشت و به آینده امید بخش‌تری چشم دوخت.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

خانواده خورشید

نگاه ‌اجمالی

در زمانهای قدیم ، اخترشناسان به ‌این نکته پی برده بودند که پنج «ستاره» مخصوص ، به تدریج در میان صور فلکی حرکت می‌کنند. آنها این ستاره‌های سرگردان را سیاره نامیدند. نور سیاره‌ها بی‌تغییر است، ولی ستارگان غالبا چشمک می‌زنند. سیاره‌ها هیچ شباهتی به ستارگان ندارند. خورشید یک ستاره نمونه ‌است. خورشید خود نور و گرما تولید می‌کند، ولی سیاره‌ها فقط با انعکاس نور خورشید درخشان دیده می‌شوند. بیشتر ستارگان بسیار بزرگتر از سیاره‌ها هستند. جرم خورشید هزاران بار بیشتر از جرم سیاره غول‌پیکر مشتری است. ستارگان چشمک‌زن خورشیدهای دیگری هستند که در فاصله‌های بسیار دور از سیاره‌ها واقع شده‌اند.

منظومه شمسی

هر سیاره‌ای که در آسمان شب دیده می‌شود، عضو خانواده خورشید یا منظومه شمسی است. پنج سیاره که با چشم غیر مسلح قابل روئیت هستند، عبارتند از عطارد (تیر) ، زهره (ناهید) ، مریخ (بهرام) ، مشتری (برجیس) و زحل (کیوان). عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید است. آن را به راحتی نمی‌توان یافت، زیرا هیچگاه در آسمان فاصله بیشتری از خورشید نمی‌گیرد. زهره نیز نزدیکتر از زمین به خورشید است. این سیاره درخشان ، هنگام طلوع یا غروب خورشید به خوبی دیده می‌شود و به همین سبب گاه ستاره صبح یا ستاره شام خوانده می‌شود. مریخ به خاطر رنگش به سیاره سرخ مشهور است. دو سیاره غول پیکر مشتری و زحل غالبا قابل روئیت بوده و با نور ثابت زرد رنگ می‌درخشند. مریخ ، مشتری و زحل نسبت به زمین از خورشید دورتر هستند.

کشف سیارات با تلسکوپ

بعد از اختراع تلسکوپ ، اخترشناسان سه سیاره دور دست دیگر را نیز یافتند. سیاره اورانوس در سال 1781 میلادی (1160 شمسی) ، نپتون در 1846 میلادی (1225 شمسی) و سیاره پلوتو در 1930 میلادی (1309شمسی) کشف شدند. همه ‌این هشت سیاره به همراه زمین در مدارهایی به دور خورشید می‌گردند. گردش همه آنها در یک جهت است. سیاره‌های نزدیکتر به خورشید ، مدار خود را در مدت کوتاهتری می‌پیمایند. عطارد که نزدیکترین سیاره به خورشید است، در 88 روز ، زمین در یک سال و مشتری در 12 سال خورشید را دور می‌زنند.

گردش سیارات

یکی از اخترشناسان بزرگ که حرکت سیاره‌ها را مورد مطالعه قرار داد، یوهانس کپلر ، اخترشناس لهستانی بود. او در سال 1609 میلادی (988 شمسی) کشف کرد که مدار سیارات به شکل دایره‌های کشیده یا بیضی است. هر بیضی دو کانون دارد و در مدار سیارات ، خورشید در یکی از کانونها واقع است، یعنی فاصله سیاره ‌از خورشید ، هنگام گردش در مدار خود ، اندکی تغییر می‌کند.

کپلر موفق شد که چگونگی حرکت سیاره‌ها را کشف کند. اما آیزاک نیوتن ، ریاضیدان انگلیسی ، دریافت که عامل نگهدارنده سیاره‌ها در مدارهایشان ، نیروی گرانشی است. نیروی گرانش زمین سبب می‌شود که همه ‌اجسام به سطح آن سقوط کنند. اگر نیروی گرانش خورشید همواره سیاره‌ها را به طرف خود نمی‌کشید، همه‌ آنها در اعماق فضا پراکنده می‌شدند.

اورانوس

سیاره اورانوس به یادبود جد تایتان و به یادبود پدر زحل به ‌این نام نامگذاری شده‌است. این سیاره هفتمین سیاره ‌از خورشید و سومین سیاره مشتری‌گون است. ویلیام هرشل (William Herschel) آن را در سال 1781 میلادی کشف کرد. در ابتدا او تصور کرد که یک ستاره دنباله‌دار است، اما مشاهداتش بر یک مدار بیضی شکل با خروج از مرکز کمی ‌حول خورشید ، دلالت داشت. مدار سیاره‌ای اورانوس درست در حد بینایی چشم غیر مسلح از زمین قرار دارد و قطر زاویه‌ای آن در نقطه مقابل فقط "3.6 است.

نپتون

آخرین سیاره مشتری‌گون و هشتمین سیاره‌ از خورشید ، نپتون است. این همزاد نزدیک اورانوس به عنوان خدای دریا نامگذاری شده ‌است. بین سالهای 1790 تا 1940 میلادی در مدار اورانوس آشفتگیهایی که ‌از یک منبع ناشناخته مشاهده شد، موجب حدس احتمال وجود یک سیاره دورتر گردید. دانشمندان در سالهای 1843 و 1846 میلادی مستقلا مکانیک سماوی نیوتنی را بکار بردند تا جرم و مدار این هشتمین سیاره را از آشفتگیهای اورانوس نتیجه بگیرند.

پلوتو و چاردن

پلوتو نهمین سیاره ‌از خورشید به خاطر خدای زیر جهان ، هیدز (Hades) نامگذاری شده ‌است. از روی زمین ، پلوتو فقط یک تصویر ستاره‌ مانند ضعیف در تلسکوپ ایجاد می‌کند. اگر از پلوتو نگاه کنیم، مابقی منظومه شمسی دور به خورشید نزدیک هستند. از این سیاره خورشید نیز فقط به صورت یک ستاره روشن در آسمان به نظر می‌رسد.

اقمار

بسیاری از سیاره‌ها قمرهایی در اطراف خود دارند. از اینرو ، منظومه‌های کوچکی را تشکیل می‌دهند. فقط سه قمر در اطراف تمامی ‌سیارات خاکی در حال چرخش هستند (ماه ما ، دیموس و فوبوس از مریخ) در مقابل ، سیارات مشتری‌گون دارای حداقل پنجاه قمر (بدون در نظر گرفتن چاردن) و همچنین چندین حلقه هستند که شامل تعداد زیادی قمر کوچک می‌باشند. این اجرام ‌از صخره‌های کوچک تا اجرامی‌ به اندازه‌های سیاره‌ای را دربر می‌گیرند.

شهاب‌سنگ

دنباله‌دارها گاه ‌از دورترین بخشهای منظومه شمسی به دیدن ما می‌آیند. در فضای میان سیاره‌ها غبار و سنگ نیز وجود دارد. این سنگهای فضایی که شهاب‌سنگ نامیده می‌شوند، هنگام برخورد با جو زمین به صورت شهاب در می‌آیند و می‌درخشند.

سیاره‌های داخلی

عطارد

عطارد نزدیکترین سیاره به خورشید و نیز کوچکترین سیاره خاکی است. هر سال در حدود سه بار به عنوان ستاره درخشان شامگاهی در نزدیکی افق غروب خورشید و نیز به عنوان یک ستاره صبحگاهی در مشرق ظاهر می‌شود. به خاطر سرعت کم آن نسبت به زمین از لحاظ افسانه‌ای ، خدای روشنی نامیده شده ‌است. در مواقعی ، عطارد در درخشندگی شبیه زحل می‌شود، اما معمولا به واسطه درخشندگی همسایه‌اش ، خورشید ، ناپدید می‌گردد.

زهره

زهره دومین سیاره خاکی از طرف خورشید و نزدیکترین سیاره به زمین است. زهره به عنوان ستاره صبحگاهی و شامگاهی به بیشترین زاویه کشیدگی ˚48 می‌رسد. بیشینه درخشندگی آن تنها بوسیله خورشید و ماه ‌افزایش می‌یابد. زهره ‌الهه عشق نامیده می‌شود و شباهت زیادی در اندازه و جرم به زمین دارد، اما در سایر جهات به مقدار زیادی متفاوت از زمین است.

مریخ

مریخ به رنگ قرمز متمایل به نارنجی دیده می‌شود (رنگ واقعی سیارات) که آن را به خدای جنگ یونانی‌ها مربوط می‌کند. این چهارمین سیاره ‌از طرف خورشید است که در مداری نزدیک به مدار زمین به دور خورشید می‌گردد، بطوری که قابل توجه‌ترین حرکت برگشتی را در نقطه مقابله‌اش به نمایش می‌گذارد. مقابله با یک دوره تناوب نجومی‌ 779.9 شبانه‌روز یا در حدود 26 ماه ‌اتفاق می‌افتد. در این موقع سیاره به یک اندازه زاویه‌ای ظاهری به مقدار ˚180 وارد و ممکن است کاملش در تمام شب دیده شود.

سیارات بیرونی

مشتری

آن سوی مریخ ، از کمربندی سیارکی به اندازه تقریبا Au 3 (واحد نجومی) عبور می‌کنیم و بالاخره به بزرگترین سیاره مشتری‌گون یعنی مشتری که به خاطر نامش سلطان خدایان اولمپیا (Olympia) نامگذاری شده ‌است، می‌رسیم. به دلیل اندازه بسیار بزرگ مشتری ، این سیاره در آسمان شبهای زمین بخصوص در نقطه مقابله یک سیاره خیلی روشن است.

زحل

در ورای مدار مشتری آخرین سیاره ‌از هفت سیاره‌ای که برای پیشینیان ما شناخته شده بود، یعنی زحل قرار دارد که به عنوان پدر مشتری نامگذاری شده ‌است. زحل دومین سیاره بزرگ مشتری‌گون منظومه شمسی است و توسط یک رشته ‌از حلقه‌های بسیار زیبا که به دور آن حلقه زده‌اند، احاطه شده ‌است. در آسمان شب زمین ، زحل به دلیل اندازه بزرگ خود به روشنی می‌درخشند. زیبایی آسمان به خاطر نوارهای روشن حلقه‌های اطراف آن و نیز به خاطر قمرهای زیادش می‌باشد.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

اتساع زمان

مقدمه

یکی از جنبه‌های بارز نظریه انیشتین که در آن سرعت نور مقداری ثابت و مستقل از حرکت نسبی چارچوبهای مرجع فرض می‌‌شود، نسبی بودن زمان است. به بیان دیگر ، زمانی که شخصی می‌‌گوید من هر روز راس ساعت دوازده شب می‌‌خوابم، منظورش این است که دو رویداد خوابیدن او و قرارگرفتن عقربه ساعت روی عدد دوازده بطور همزمان روی می‌‌دهند، اما مسئله اصلی این است که این دو رویداد که در یک چارچوب همزمان هستند، در چارچوب دیگری که نسبت به چارچوب اول در حال حرکت است، همزمان به نظر نمی‌‌آیند، هر چند هر دو چارچوب لخت باشند. بنابراین زمان ، کمیتی مطلق نبوده و به سرعت چارچوب مرجع بستگی دارد.

محاسبه رابطه اتساع زمانی

فرض کنید چارچوب

با سرعت ثابت a نسبت به چارچوب S در امتداد محور x در حال حرکت است. ناظر واقع در مبدا چارچوب

که با

نشان می‌‌دهیم، نوری را که از چشمه‌ای به آینه‌ای که بالای سر اوست، می‌‌تاباند. فاصله آینه از شخص برابر d است و مدت زمان لازم برای رفت و برگشت نور برابر 'Δt است و لذا چون نور حرکت رفت و برگشت انجام می‌‌دهد، لذا طول مسیر برابر 2d است. فاصله زمانی مذکور برابر Δt'=2d/C خواهد بود که C سرعت نور است.

اما زمان لازم برای رفت و برگشت مذکور در چارچوب S ، وقتی اندازه گیری می‌‌شود، مقدار دیگری را بدست می‌‌دهد که آن را با Δt مشخص می‌‌کنیم. در این مدت چشمه نسبت به S مسافت uΔt را طی کرده است و طول مسیر رفت و بر گشت برابر 2d نبوده، بلکه برابر 2l است و لذا خواهیم داشت:

از طرف دیگر بر اساس اصول نسبیت خاص باید سرعت نور برای هر دو ناظر یکسان باشد. بنابراین بعد از کمی ‌محاسبات ریاضی می‌‌توانیم رابطه بین Δt و 'Δt را به صورت زیر بیان کنیم:

نتایج اتساع زمانی

برای دو رویداد (در مورد مثال فوق گسیل و بازگشت نور به ناظر O) که در یک نقطه از فضا واقع در چارچوب

به فاصله 'Δt رخ داده‌اند، t∆ فاصله زمانی این دو رویداد در S را می‌‌توان از رابطه فوق حساب کرد. چون مخرج کسر کوچکتر از یک است (سرعت نور بالاترین سرعت است) لذا t∆ همواره بزرگتر از 'Δt خواهد بود. لذا اگر ناظر در S آهنگ کارکرد ساعتی ساکن در

را نیز اندازه بگیرد، آهنگ کارکرد این ساعت از نظر ناظر S از آهنگ کارکردی که برای آن در

مشاهده می‌‌شود، کندتر خواهد بود. این اثر را اتساع زمانی می‌‌گویند. بنابراین ملاحظه می‌‌شود که دو رویدادی که در یک چارچوب همزمان هستند، در چارچوب دیگر همزمان نیستند.

آیا اتساع زمان در زندگی روزمره قابل مشاهده است؟

اتساع زمان را در زندگی روزمره نمی‌‌توان احساس کرد، چون سرعتهایی که ما با آنها سر و کار داریم، به مراتب کمتر از سرعت انتشار نور هستند. به عنوان مثال ، در مورد هواپیمایی که با سرعت 270 متر بر ثانیه در حال پرواز است، نسبت

عددی بسیار کوچک و برابر

خواهد بود و لذا به راحتی مشاهده می‌‌شود که در چنین سرعتهایی مسئله اتساع زمان کاملا منتفی است. چون برای مشاهده اتساع زمانی در این مورد به یک ساعت اتمی ‌با دقتی در حدود 13-^10 نیاز داریم. البته لازم به ذکر است که با قرار دادن ساعتهای اتمی ‌‌در هواپیماهای جت این نتایج اثبات شده است و فقط در حد تئوری و نظریه نیست و از نظر تجربی نیز به تائید رسیده است.

دانشمندان با تحقیق در مورد تاثیر اتساع زمان بر طول عمر افراد متوجه شده اند که افراد ورزشکار (حتی آنهایی که فقط پیاده روی می‌‌کنند) حدود کسر بسیار کوچکی از ثانیه بیشتر از سایر افراد عمر می‌‌کنند و کوچکی این کسر به دلیل سرعت کمی (نسبت به سرعت نور) است که آنها نسبت به دیگران دارند. پس اگر انسان بتواند با سرعتهایی نزدیک سرعت نور حرکت کند، سالیان سال عمر می‌‌کند و جوان می‌‌ماند، البته از نظر ناظر ساکن.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

سرعتی بالاتر از نور

نگاه اجمالی

آیا واقعا ممکن است که سرعت های بالاتر از سرعت نور وجود داشته باشد؟
بر اساس نظریه نسبیت هیچ فرآیند فیزیکی نمی تواند در سرعت های بالاتر از سرعت نور در خلا انجام گیرد. بدون تردید ، قابل قبول نبودن این سرعت ها یکی از عجیب ترین فرضیات فیزیک جدید است.

ابر نور

در کنار دنیایی با سرعت های کمتر از سرعت نور (جهان تاردیون ، مشتق از کلمه لاتین تاردوس به معنای آهسته) دنیای دیگری وجود دارد که سرعت نور در آن از سرعت های دیگر کمتر است، نه بیشتر (جهان تاکیون مشتق از لغت یونانی تاخیس به معنی سریع می باشد). دنیای دوم کشف نشده است ، زیرا هیچ نقطه مشترکی با دنیای اول ندارد.

در سالهای اخیر ، تعدادی مقاله تحقیقاتی منتشر شده که نویسندگان آنها احتمال وجود ذرات «ابر نور» را که تا کنون نامیده اند، مورد بررسی قرار داده اند.
واقعیت عجیبی که در مورد فرضیه ابر نور وجود دارد، آنست که این فرضیه ، نظریه نسبیت خاص را نقض نمی کند ، بلکه آن را با دنیایی که در آن سوی محدوده سرعت نور قرار دارد سازگارتر و هماهنگ تر می سازد.

اگر تاکیون‌ها وجود داشتند؟

عقاید متفاوتی در این مورد وجود دارد. اگر تاکیون ها واقعا وجود داشته باشند، چه می شود؟ در این صورت آنها نوع سوم ذراتی می باشند که برای ما شناخته شده اند. اولین نوع شامل ذراتی است که هیچگاه به سرعت نور نمی رسند. (یعنی تقریبا تمام ذرات بنیادی شناخته شده) ، نوع دوم فوتون‌ها (کوانتاهای تابش الکترومغناطیسی) و احتمالا نوترینوها می باشند که هر دو آنها با سرعت نور منتشر می شوند. تاکیون ها همواره دارای سرعتی می باشند که از سرعت نور بیشتر است.

دنیای تاکیون ها و دنیای ما

دنیای تاکیون ها هیچ نقطه مشترکی با دنیای ما که در آن سرعت ها کمتر از سرعت نور است ندارد. سه نوع ذره‌ای که هم اکنون ذکر آنها به میان آمد، دارای یک خاصیت مشترک می‌باشند. ذرات یک گروه تحت هیچ شرایطی نمی توانند به ذرات گروه دیگر تبدیل شوند. از سوی دیگر ، فقط بر اساس دانش جدید می توانیم چنین اظهار نظری را به عمل آوریم. اگر این مسئله را از دیدگاه اطلاعات علمی کامل‌تری که هنوز ناشناخته است مورد بررسی قرار دهیم، ممکن است که کاملا تغییر نماید. در آن صورت می توانیم فرض کنیم که دنیای تاکیون ها با دنیای ما برخورد پیدا می کند و این بدان معنی است که فرآیندهایی در طبیعت وجود دارند که در جهات نامشخص پیش می روند.

اصل علیت که بر اساس آن علت همیشه مقدم بر معلول است یک اصل اساسی فیزیکی است. به بیان دیگر ، هیچ رویدادی نمی تواند گذشته را تحت تاثیر قرار دهد و موجب تغییر آن چیزی گردد که اتفاق افتاده است، ولی در دنیای ذراتی که با سرعت نور و یا بیشتر از آن حرکت می کنند ، این اصل ممکن است تغییر نماید و علت و معلول با توجه به چارچوب مرجع جای خود را عوض کنند.

در فرآیندهایی که پیام ها با سرعت بیشتر از سرعت نور حرکت می نمایند، تسلسل وقایع (وقایعی که پیش از وقایع دیگر رخ می دهند) به انتخاب دستگاه مختصات بستگی پیدا می کند، در عین حال ، جهت جریان اطلاعات یعنی اساس بستگی علت و معلول تغییر نمی نماید. این مسئله موجب نقص علیت می گردد.

بازگشت به گذشته

گمان می‌رود چنین جریانی بتواند برای ایجاد ارتباط تلفنی با گذشته کمک کند یا ممکن است شخصی خود را به ساعت 11 صبح روز قبل انتقال دهد … . چنین چیزی مادامی که دنیای سرعتهای کوچک‌تر از سرعت نور با دنیای سرعتهای بزرگ‌تر از سرعت نور برخورد پیدا کند، تناقض می‌باشد. اگر فقط محدوده سرعت‌های بالاتر از سرعت نور را مورد توجه قرار دهیم، چین تناقضاتی به‌وجود نمی‌آید. تاکنون هیچ یک از اطلاعات تجربی به دست آمده وجود تاکیون‌ها را به اثبات نرسانیده‌اند.

دنیای ریز ذره‌ها

پیشرف جهان کوچک عقاید و تصورات خارق‌العاده‌ای پدید می‌آورد که نظریه‌های دانش عادی را نقض می‌کند و آشکارا نشان می‌دهد. چنین عقیده‌ای که معلومات امروزی علمی مفاهیم مطلق و غیر قابل تغییری هستند، پوچ می‌باشد. به نظر نمی‌آید که هیچگاه پیشرفت فیزیک و اختر فیزیک به انتها برسد.

فرضیه ذرات بنیادی که همواره وقایع عجیب‌تری را آشکار می‌سازد. دائما با مفاهیم پیچیده ریاضی و سایر مفاهیم پیچیده به‌ وجود می‌آید که با دنیایی که ما را احاطه کرده هیچ گونه مشابهتی ندراد. باید گفت که این فرضیه روز به روز بیشتر با فرضیه کیهانی آمیخته می‌شود. به عبارت دیگر قوانین طبیعی حاکم بود و نقطه نهایی و متضاد ابعاد جهانی یعنی دنیای ریز ذره‌ها و دنیای وقایع کیهانی هیچگاه با یکدیگر متناقض نیستند.

بیان ریز ذره‌ها بوسیله پدیده گرانشی

با نفوذ بیشتر در دنیای ریز ذره‌ها ، اثرات گرانشی بطور قابل توجهی کمتر می‌شوند. ولی این مساله تا نقطه معینی صادق است و نقش آنها بطور مشخصی افزایش می‌یابد. و آنها مانند وضعیتی که در جهان بزرگ وجود دارد به صورت پدیده‌های فیزیکی غالب در می‌آیند. در دنیای ریز ذره‌ها که وجه مشخصه آن فواصل کوچک است، مقادیر انرژی و در نتیجه جرم به اندازه‌ای افزایش می‌یابد که از این نظر دنیای ریز ذره‌ها مشابه پدیده‌های دنیای بزرگ و فوق‌العاده بزرگ می‌گردد و دو جهان مانند گذشته یکی می‌شوند و به همین دلیل آنها برخی از قوانین طبیعت مشترک هستند.

سیاهچاله‌ها که نشان‌دهنده چگالی فوق‌العاده زیاد ماده هستند، ناحیه دیگری می‌باشند که در آن وقایع جهانی و میکروسکوپیک باهم یکی می‌شوند. در اینجا پدیده گرانشی در هر دو حالت عظیم است که در حالت اول بصورت هندسه تغییر یافته فضا و در حالت دوم به صورت اثرات مکانیک کوانتومی بیان می‌شود.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

قدر ستارگان

نگاه اجمالی

اخترشناسان یونان باستان برای نخستین بار مقیاسی برای ستارگان وضع کردند. آنها گمان می‌کردند که روشنایی یک ستاره فقط به اندازه آن بستگی دارد. در مقیاس آنها ، نورانی‌ترین ستاره در شش قدر از این رده بندی ستاره قدر اول بود که شش بار نورانی‌تر از ستاره قدر ششم بود.

مقیاس قدر ستارگان

مقیاسی که اخترشناسان امروزی بکار می‌برند، به روش یونانیان شبیه است. در این مقیاس نیز کم نورترین ستاره قابل رؤیت برای چشم غیر مسلح ، در قدر ششم است. ولی ستارگانی که 2.5 بار نورانیتر از قدر ششم هستند، در قدر پنجم قرار دارند، یعنی ستارگان نورانی‌تر از ستارگان قدر ششم ، در قدر پنجم هستند، ستارگان نورانی‌تر از ستارگان قدر پنجم ، در قدر چهارم هستند و ... . همچنین در این مقیاس از اعداد منفی استفاده می‌شود. مثلا ستاره‌ای با قدر 1- ، 2.5 بار نورانیتر از ستاره 0 است. قدر نورانی‌ترین ستاره آسمانی شب ، .... ، 1.4- و قدر خورشید 27- است.

قدر مطلق ستارگان

نورانیت ستارگان ، علاوه بر اندازه ، به فاصله آنها نیز بستگی دارد. اگر همه ستارگان در فاصله‌ای یکسان بودند. آنگاه می‌توانستیم به روشنایی واقعی آنها پی ببریم. با این کار قدر مطلق ستارگان بدست می‌آید. فاصله استاندارد برای اندازه گیری قدر مطلق ، 32.6 سال نوری است. بنابراین اگر خورشید در این فاصله قرار می‌گرفت، به صورت ستاره‌ای از قدر پنجم دیده می‌شد.

img/daneshnameh_up/2/22/ssc2003-06k_250.jpg

قدر تابش سنجی

اختر شناسان با بکار بردن صافیهای گوناگون شدت نور ستارگان را در طول موجهای مختلف مثلا آبی یا فرابنفش اندازه می‌گیرند. این نوع قدر ، قدر تابش سنجی نامیده می‌شود.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

انبساط جهان

نگاه اجمالی

جهان بزرگترین معمای اخترشناسی است. آیا جهان آغاز و پایانی دارد؟ اگر چنین است کی و چگونه؟ انسان همواره در برابر جهان و تخمین اندازه و سن آن ناتوان بوده است. اخترشناسی نوین ، بر مبنای یافته‌ها و تئوریهای جدید در پی حل این معما است. برای یافتن پاسخ سوالهایی که به کل جهان مربوط می‌شود، باید به دور دستها نظر افکند. باید جهان را چنان تجسم کرد که کهکشانها و خوشه‌ کهکشانها ، اجرام بسیار کوچکی به نظر رسند. آنگاه همانند ماکتی که از یک کارخانه یا شهر بزرگ می‌سازند، ماکت جهان را می‌توان ساخت.

تاریخچه

هنگامی که از اوایل قرن بیستم تلسکوپهای پرتوان به مشاهده آسمانها پرداختند، یافته‌های جدید ، انسان را در تجسم جهان تواناتر ساخت. ادوین هابل کشف کرد که همه کهکشانها در حال گریز از همدیگر هستند و جهان منبسط می‌شود. از انبساط جهان شاید بتوان به گذشته آن نیز پی برد.

انفجار بزرگ

میلیاردها سال پیش همه کهکشانها به هم نزدیکتر بوده‌اند. زمانی همه آنها با هم تماس داشته و پیش از آن دیگر کهکشان جداگانه‌ای وجود نداشته است. اگر باز هم به عقب برگردیم، جهان به صورت توده‌ای از گاز با چگالی و دمای بسیار بسیار زیاد بوده است. این گوی آتشین منفجر شده و جهان کنونی ما را پدید آورده است. اخترشناسان این نقطه آغاز را انفجار بزرگ می‌نامند.

تاریخ انفجار بزرگ

اساسا تعیین تاریخ انفجار بزرگ ساده است. این کار را می‌توان با ردیابی حرکت کهکشانهای زمانهای قبل انجام داد. برای مثال خوشه کهکشانهای صورت فلکی گیسو را در نظر می‌گیریم که 350 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. مطالعه طیف آن نشان می‌دهد که این خوشه با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه از کهکشان ما دور می‌شود. به عبارت دیگر فاصله آن در هر 43 سال ، یک سال نوری افزایش می‌یابد.

محاسبه کهکشانهای گیسو

پانزده هزار میلیون سال پیش ، خوشه کهکشانهای گیسو درست در بالای سر ما قرار داشته است. با انجام چنین محاسبه‌ای برای تمام خوشه‌های دیگر نیز به این عدد می‌رسیم. خوشه‌هایی که در فاصله بیشتری قرار دارند، با سرعت بیشتری می‌گریزند. پس اگر خوشه گیسو در فاصله 350 میلیون سال نوری با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه دور می‌شود، می‌توان گفت که به ازای هر یک میلیون سال نوری ، سرعت گریز 20 کیلومتر در ثانیه افزایش می‌یابد. مثلا خوشه‌ای که 100 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، با سرعت 2000 کیلومتر در ثانیه دور می‌شود. البته این رابطه در فاصله‌های دور دست اندکی تغییر می‌کند. زیرا سرعت هیچ جسمی نمی‌تواند بیشتر از سرعت نور باشد.

ثابت هابل

افزایش سرعت 20 کیلومتر در ثانیه به ازای هر یک میلیون سال نوری فاصله ، ثابت هابل نامیده می‌شود. اکنون تعیین دقیق ثابت هابل یکی از مهمترین وظیفه کیهان شناسان است. دانشمندان تلسکوپ بزرگی را طراحی کرده‌اند، که قرار است در سالهای آینده به فضا فرستاده شود. این تلسکوپ ، تلسکوپ هابل نامیده شده است که به مطالعه خوشه‌های کهکشانها خواهد پرداخت و طیف آنها را با دقت ثبت خواهد نمود. اخترشناسان امیدوارند که یافته‌های این تلسکوپ مقدار دقیق ثابت هابل را تعیین کند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

تاج خورشید

دیدکلی

نتایج نظریه اتمی کاربرد مستقیمی در مطالعه جو خورشید دارند. برای سادگی می‌توان تصور نمود که جو خورشید از چند لایه تشکیل شده است. سطح موثر (The Effective Surface) خورشید یعنی لایه زیرینی که به علت کثرت کدری غیر قابل مشاهده است، شیر سپهر (Photoshere) را تشکیل می‌دهد. تشعشع پیوسته قابل رؤیت از خود شیر سپهر سرچشمه می‌گیرد. دو لایه خارجی رقیقتر فام سپهر (Chromosphere) و تاج (Corona) را تشکیل می‌دهند.

تاج نگار (Coronagaph)

قبلا تاج خورشبد در موقع کسوف کامل قابل مشاهده بود، ولی از وقتی که که گوروناگراف (تاج نگار) ، دستگاهی که نور پراکنده خورشید را حذف می‌کند، توسط لیوت (B. Lyot) اختراع شد. مشاهده تاج داخلی در روزی که هوا ابری نباشد، امکان پذیر است.

قسمتهای مختلف تاج خورشیدی

تاج خورشید از دو قسمت که با یکدیگر پوشش دارند تشکیل شده است.

تاج k یا تاج واقعی.
تاج f که از نور زودیاک (Zodiacal – Light) داخلی تولید می‌شود.

طیف تاج خورشیدی

طیف تاج خورشیدی از نور هر دو منبع ایجاد می‌شود. طیف تاج k از نور بازتابی خورشیدی بوجود آمده و به سادگی قابل تشخیص است. نور تاج k یک زمینه پیوسته با خطوط تشعشعی نشان می‌دهد. تشعشع ، پیوسته در اثر پراکندگی نور خورشید در الکترونهای آزاد متعدد بوجود می‌آید. خطوط جذبی فرانهوفر به علت پدیده دوپلر الکترونهای پخش کننده که سرعت حرارتی زیادی دارند، واضح به نظر نمی‌رسند.

منشأ خطوط تشعشعی تاج خورشید

منشأ خطوط تشعشعی تاج تا سال 1942 روشن نشده بود. تا اینکه ب. ادلن (B. Edlen) اغلب آنها را به عنوان خطوط ممنوعه اتمهای کلسیم (Ca) ، نیکل (Ni) و آهن (Fe) توجیه نمود که بین 9 تا 15 الکترون خود را از دست داده‌اند و بدین جهت در یک حالت یونیزاسیون شدید می‌باشند.

شدیدترین خط تشعشع تاج

شدیدترین تشعشع تاج ، طول موجی برابر 5303 آنگستروم دارد و متعلق به Fexiv تشخیص داده شده است. این خط در آزمایشگاه مشاهده نمی‌شود و به عنوان خط ممنوعه تلقی می‌گردد.

خطوط غیر مجاز

در تاج خورشید اغتشاشی در اتمها در اثر برخورد با دیواره ظرف ایجاد نمی‌شود. همچنین به ندرت برخوردی با اتمها یا الکترونهای دیگر اتفاق می‌افتد. بنابراین الکترونهای زیادی در حالیکه در سطح برانگیخته‌ای با طول عمر دراز به سر می‌برند، غیر مغشوش باقی می‌مانند. آنها می‌توانند سپس با تشعشع خطوط مجاز (Permited Line) به سطح انرژی پایینتر برسند.

منطقه قابل رؤیت تاج خورشیدی

تاج خورشید فقط در منطقه‌ای که طول موج آن کوتاهتر از 50 سانتیمتر شفاف است. مشاهدات بوسیله یک رادیو تلسکوپ با طول موجهای بیش از 50 سانتیمتر فقط تابش تاج خورشید را ثبت می‌کنند. درجه حرارتی که از این اندازه گیریها نتیجه می‌شود، با درجه حرارت تاج خورشیدی ، یعنی یک میلیون درجه که از اندازه گیری طیف آن نتیجه می‌شود، مطابقت دارد.

ساختمان تاج خورشید

ساختمان تاج خورشید همیشه یکسان نیست. در زمان حداکثر فعالیت خورشید ، نور آن بطور متقارن در اطراف خورشید توزیع شده است. در زمان حداقل فعالیت خورشید ، تاج در نزدیکی قطبین فرو رفتگی و در سطح استوا برآمدگی دارد.

چرا تابع خورشید از سطح گرمتر است؟

در حالت معمولی ، انرژی گرمایی از منطقه گرمتر منتقل نمی‌شود. در حدود نیم قرن اخترشناسان در پی دریافتن توجیهی برای این مطلب بودند. در حال حاضر کمیسیونی مشترک از آژانس فضایی اروپا و ناسا از طریق رصدخانه خورشیدی و فضاپیمای SOHO به دنبال حل این معما هستند. تجهیزاتی که بر روی فضاپیماها تعبیه شده است نشان می‌دهد که در سطح خورشید حلقه‌های مغناطیسی دچار تغییرات سریعی می‌شوند که با درخشندگی گازهای داغ تاج خورشید در ارتباطند.

آلن تایتل از انستیتوی تحقیقات فضایی کالیفرنیا می‌گوید: حدس می‌زنم که روند اساسی گرم شدن تاج خورشید را کشف کردیم، اما هنوز دقیقا نمی‌دانیم که به چه صورت عمل می‌کند. در طی چند روز ، میدانهای مغناطیسی در منطقه‌ای به وسعت کالیفرنیا ظاهر و سپس ناپدید می‌شوند. انرژی این میدانها برابر با انرژی حاصل از هزاران سد (Hoover Dams) در طی هزاران سال می‌باشد. زمانی که این میدانها از بین می‌روند، جریانهای الکتریی وسیعی تولید می‌شود که بر روی تاجها مساعد عمل می‌کنند. این جریانها شبیه حرارتی هستند که توسط یک حباب روشنایی ایجاد می‌شود و این انرژی خیلی بیش از آن مقداری است که برای گرم کردن تاج لازم است.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

متغیر قیفاووسی

مقدمه

می‌توان گفت که متغیرهای قیفاووسی مهمترین ستارگان تپنده‌‌ای هستند که تغییر پذیری زیاد و واضحتری را نشان می‌دهند. متغیرهای قیفاووسی ، که نام خود را از ستاره دلتا قیفاووسی گرفته‌اند، رده‌ای از اجرام آسمانی را در بر می‌گیرند که در نوار ناپایداری نمودار رنگ - قدر ، بالاتر از قدر مطلق حدود 1- هستند. اکثریت ستارگانی که در این بخش نمودار یافت می‌شوند، متغیرهای قیفاووسی هستند. از این رو ، هر ستاره به اندازه کافی پر جرم ، که در بخش نورانی نمودارقدر - رنگ جا می‌گیرد، سرانجام از نوار ناپایداری گذر خواهد کرد و دست کم در دوره‌ای کوتاه پس از رشته اصلی ، به متغیر قیفاووسی تبدیل خواهد شد.

دسته مهمی از ستارگان که تپشهای منظم از خود نشان می‌دهند، به متغیرهای قیفاووسی معروفند. این ستارگان ، نقش حساس و قاطعی در تعیین اندازه گیری فواصل در ستاره شناسی کوچک از مرتبه چند هزار سال نوری و نخستین مرحله اندازه گیری یک فاصله واقعا بزرگ که مربوط به کهکشان M₃₁ است. اگر قیفاووسیها وجود نمی‌داشتند، قطعا راه دیگری برای پل زدن پیدا شده بود، اما دقت آن نمی‌توانست با دقت روش متغیرهای قیفاووسی برابری کند.

منحنیهای نور

ترسیم نورانیت یک متغیر قیفاووسی در طول چرخه کامل تغییرات آن ، منحنی نور نامیده می‌شود. در مدت هزاران سالی که ستاره در فاز قیفاووسی می‌ماند، منحنی نور بارها تکرار می‌شود و شکل آن تقریبا در تمام چرخه‌ها یکسان است. در منحنی نور ، معمولا یک افزایش سریع نورانیت به طرف ماکزیمم و سپس کاهش تدریجی آن را به طرف مینیمم می‌بینیم، ولی در تعدادی از قیفاووسیها ، منحنیهای نور تقریبا بطور کامل متقاون هستند.

منحنیهای سرعت

به موازات تغییر نورانیت قیفاووسی ، سرعت شعاعی آن نیز در طول چرخه و درست با همان دوره تناوب تغییر می‌کند. هنگامی که ستاره اندازه تقریبا متوسطی دارد، سرعتش حداکثر است و هنگامی که اندازه ستاره ماکزیمم یا مینیمم است سرعت به صفر می‌رسد (نسبت به مرکز ستاره ، که ممکن است سرعت ثابتی نسبت به خورشید داشته باشد). این مطلب را می‌توان از چگونگی تپیدن ستاره در طول یک چرخه درک کرد. هنگامی که ستاره منقبض می‌شود، انتقال به طرف قرمز زیاد آن حاکی از این است که قسمت اعظم سطح ستاره که از زمین دیده می‌شود، در حال دور شدن است.

با رسیدن ستاره به اندازه مینیمم ، انتقال به طرف قرمز در آن دیده نمی‌شود، زیرا در چنین نقطه‌ای ، حرکت جو ستاره نسبت به مرکز آن متوقف می‌شود. در این موقع ستاره به نورانیت مینیمم نزدیک می‌شود، زیرا اندازه آن نیز مینیمم است. پس از این حالت ، ستاره انبساط خود را آغاز می‌کند و انتقال به طرف آبی از خود نشان می‌دهد. سرانجام گرانش انبساط را متوقف می‌سازد، و این در حالتی است که ستاره به اندازه و نورانیت ماکزیمم رسیده است. دوباره ، در این نقطه ، سرعت ستاره نسبت به مرکز آن صفر می‌شود و دیگر انتقالی حاکی از سرعت شعاعی ستاره به چشم نمی‌خورد. به موازات انقباض مجدد ستاره ، انتقال به طرف قرمز و کاهش نورانیت ظاهر شده و چرخه تکرار می‌شود.

دوره تناوب و درخشندگی

معلوم شده است که دوره تناوب متغیرهای قیفاووسی در گستره‌ای از حدود یک روز تا 150 روز است. تعداد قیفاووسیهای بلند دوره بسیار کم است. درخشندگیهای قیفاووسیها نیز گستره وسیعی ، از قدر مطلق 7- یا 8- در نورانیترین حالت تا 1- در کم نورترین حالت ، دارد. در طول چرخه تغییرات ، درخشندگی با عامل 2 یا 3 تغییر می‌کند؛ یعنی ستاره می‌تواند در حالت ماکزیمم ، 100% یا بیشتر ، نورانیتر از حالت مینیمم باشد. در برخی از قیفاووسیها تغییر دامنه نورانیت تنها حدئود 20% است، اما مقدار رایج تغییر دامنه از مرتبه 50% است. اختلاف قدر ، که دامنه نامیده می‌شود، می‌تواند گستره‌ای از حدود 0.2 تا 2.0 قدر داشته باشد. (یادآوری این نکته سودمند است که اختلاف 0.75 در قدر متناظر با دو برابر شدن نورانیت است).

رابطه دوره تناوب درخشندگی و تابندگی ذاتی آنها

در سال 1914 ، اخترشناسی به نام هنریتا لیویت که در رصدخانه کالج هاروارد کار می‌کرد، به اکتشاف مهمی درباره متغیرهای قیفاووسی نائل شد. او مشغول بررسی صفحه‌های عکاسی بود که از ابرهای ماژلان ، دو کهکشان همسایه راه شیری که در آسمان نیمکره جنوبی دیده می‌شوند، گرفته شده بودند. خانم لیویت ، در این کهکشانها چند صد ستاره متغیر کشف کرد و تعداد زیادی صفحه عکاسی را ، که در زمانهای مختلف از آنها تهیه شده بود، برای تعیین ویژگیها ، منحنیهای نور ، دوره تناوب و قدر آنها بکار برد. او در روند این بررسیها ، همبستگی استواری میان دوره تناوب و درخشندگیهای متغیرهای قیفاووسی کشف کرد.

قیفاووسیهای کوتاه دوره ، همگی کم نور ، ولی در مقایسه ، قیفاووسیهای بلند دوره نورانی بودند. هنگامی که لیویت داده‌هایی را که یافته بود به صورت نمودار ترسیم کرد، بدست آورد. این همبستگی ، که رابطه دوره تناوب درخشندگی نامیده می‌شود، تا آن زمان ناشناخته بود، زیرا مشکلاتی در تعیین فاصله دقیق قیفاووسیهای کهکشان راه شیری وجود داشت. هیچ یک از قیفاووسیها بدان اندازه نزدیک نیستند که بتوان اختلاف منظر آنها را به دقت تعیین کرد؛ از طرف دیگر ، تا آن موقع روشهای دیگری برای اندازه‌گیری فاصله‌های دور دست هنوز تکمیل نشده بود. از این رو ، خانم لیویت یکه تاز این عرصه بود تا کشف خود را انجام دهد. از آنجا که تمام قیفاووسیهای ابرهای ماژلان تقریبا فاصله‌ یکسان با زمین دارند، کار خانم لیویت نیز بی دردسر بود. حتی لازم نبود که فاصله تک تک آنها را بدست آورد تا همبستگی میان فاصله و دوره تناوب را کشف کند. چرا که با یکسان بودن فاصله‌ها ، تنها با ترسیم نمودار قدر ظاهری و دوره تناوب نیز می‌شد نتیجه لازم را گرفت.

رابطه دوره تناوب – درخشندگی به مهمترین ابزار در سنجش فاصله‌های ستاره‌ای تبدیل شده است. این رابطه ، درجه‌بندی اساسی فواصل کهکشانهای نزدیک را میسر می‌سازد و مبنای درجه‌بندی مقیاس فاصله نا اجرام بسیار دور دست را تشکیل می‌دهند. این رابطه را می‌توان در هر جا که متغیر قیفاووسی یافت می‌شود بکار برد، زیرا تنها چیزهایی که باید اندازه‌گیری شود، دوره تناوب قیفاووسی و قدر ظاهری آن است. درجه‌بندی رابطه دوره تناوب – درخشندگی ، در آغاز ، بسیار مشکل بود و به روشهای مختلف و غیر مستقیم انجام می‌شود. در سال 1952 ، اخترشناسان دریافتند که تمام درجه بندیهایی که تا آن زمان انجام گرفته، نادرست است. پس از آن ، در سالهای دهه 1950 ، با روشی بسیار دذقیق ، یعنی تطبیق با رشته اصلی ، تمام محاسبات از نو صورت گرفت. متغیرهای قیفاووسی خوشه‌های باز در بخش نزدیک کهکشان ما برای تنظیم رابطه قدر مطلق – دوره تناوب بکار گرفته شدند، زیرا فاصله‌های آنها به کمک تنظیم رشته اصلی برای خوشه ، به دقت قابل تعیین بود.

با چنین درجه‌بندی ، رابطه دوره تناوب – درخشندگی حاصل شد. در این نمودار ، زمان تناوب بر حسب قدر مطلق ترسیم شده است. اگر در هر کجای جهان ، یک متغیر قیفاووسی بیابیم و دوره تناوب و میانگین قدر آن را تعیین کنیم، یافتن فاصله آن مستقیما از روی نمودار به آسانی امکان پذیر است. صرفا ، از روی دوره تناوب می‌توان قدر مطلق قیفاووسی را از نمودار بدست آورد و سپس با انجام مقایسه‌ای میان قدر ظاهری اندازه‌گیری شده و قدر مطلق ، فاصله را یافت. برای مثال ، یک متغیر قیفاووسی در کهکشانی دیگر دارای دوره تناوب 10 روز و قدر ظاهری آبی 21.5 است. از روی نمودار می‌دانیم که قدر مطلق آن می‌باید 3.5- باشد.

این بدان معناست که تفاوت میان قدر مطلق و قدر ظاهری این قیفاووسی برابر است با 25 = 3.5 + 21.5. اختلاف میان این دو قدر با عامل 25 به معنی اختلاف میان درخشندگی با عامل 10 میلیارد (¹⁰10) است. با یاد آوری اینکه قدرمطلق یک جسم به عنوان قدرظاهری آن در فاصله 10 پارسکی تعریف می‌شود، می‌توان گفت که اگر این قیفاووسی 10 پارسک دورتر بود، 10 میلیرد بار کم نورتر دیده می‌شد. نورانیت یک جسم با عکس مربع فاصله آن تغییر می‌کند. از این رو ، فاصله قیفاووسی می‌باید به اندازه ⁵10 بار بیشتر از 10 پارسک ، یعنی ⁶10 پارسک باشد. این فاصله ، یعنی یک میلیون پارسک ، دورترین فاصله‌ای است که در آن می‌توان متغیرهای قیفاووسی را بزرگترین تلسکوپهای روی زمین بخوبی مطالعه کرد.

ستاره میرا

در مدت وقوع یک تپش، شعاع قیفاووسی حدودا 10 درصد تغییر می‌کند، این مقدار ، به حد قابل ملاحظه‌ای کمتر از حوزه نوسان انواع مشخص دیگری از ستارگان متغیر است. مثلا ستاره میرا که تپشهای نامنظمی دارد، حدود 20 درصد تغییر می‌کند. نور مرئی که بوسیله میرا گسیل می‌شود، در خلال یک چرخه آن بطور فوق العاده‌ای تغییر می‌کند. ستاره میرا در درخشنده‌ترین وضعیت خود ، به صورت یک ستاره قرمز از قدر دوم ظاهر می‌شود؛ اما در کم نورترین وضعیت خود ، شگفت آور بود، ستاره‌ای که بطور منظم ، هر یازده ماه یکبار ظاهر و مجددا ناپدید می‌‌‌شد! شناخته شده بود، نشان می‌دهد آنها با چه دقتی آسمانها را نظاره می‌کردند.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

تکامل ستاره ای

مقدمه

ستارگان متولد می‌شوند، میلیونها یا میلیاردها سال می‌درخشند و سپس می‌میرند. هر ستاره چرخه حیات چند مرحله‌ای دارد که در خلال آنها اندازه و دمایش شدیدا تغییر می‌کند. جرم هر ستاره (میزان ماده موجود در ستاره) تعیین کننده اصلی درازای عمر ستاره و نحوه تکامل آن می‌باشد. هر چه جرم ستاره بیشتر باشد، در واکنشهای هسته‌ای گازهایش را سریعتر می‌سوزاند و زودتر می‌میرد. پر جرمترین ستارگان برای چند میلیون سال دوام می‌آورند. آنهایی که جرم کمتری دارند، می‌توانند تا دهها میلیارد سال بدرخشند.

بطور کلی ستارگان دارای مراحل مختلف ، جنینی ، کودکی و جوانی و پیری هستند. پس از اکتشاف برابری جرم و انرژی توسط انیشتین ، دانشمندان تشخیص دادند، که کلیه ستارگان باید تغییر و تحول یابند. هر ستاره هنگامی که نور (انرژی) پخش می‌کند مقداری از ماده خویش را مصرف می‌کند. ستارگان همیشگی نیستند، روزی به دنیا آمده‌اند و روزی هم از دنیا خواهند رفت. اختر فیزیکدانان بر این باورند، که در بعضی کهکشانها ، از جمله کهکشان راه شیری ، ستارگان نوزاد بسیاری در حال تولد هستند، افزون بر آن که ، پژوهشگران اظهار می‌دارند که تکامل ، تخریب و محصول نهایی یک ستاره ، به جرم آن بستگی دارد. در واقع سرنوشت نهایی ستاره که تا چه مرحله ای از پیشرفت خواهد رسید با جرم ستاره ارتباط مستقیم دارد.

نحوه تشکیل ستاره

گوی آتشین موردنظر در نظریه انفجار بزرگ ، حاوی هیدروژن و هلیوم بود، که در اثر انفجار بصورت گازها و گرد و غباری در فضا بصورت پلاسمای فضایی متشکل از ذرات بسیاری از جمله الکترونها ، پروتونها ، نوترونها و نیز مقداری یونهای هلیوم به بیرون تراوش می‌کند. با گذشت زمان و تراکم ماده دربرخی سحابیها شکل می‌گیرند. این مواد متراکم رشد کرده و توده‌های عظیم گازی را بوجود می‌آورند که تحت عنوان پیش ستاره‌ها معروفند و با گذشت زمان به ستاره مبدل می‌شوند. بسیاری از این توده‌ها در اثر نیروی گرانش و گریز از مرکز بزرگ و کوچک می‌شوند، که اگر نیروی گرانش غالب باشد، رمبش و فرو ریزش ستاره مطرح می‌شود و اگر نیروی گریز از مرکز غالب شود، احتمال تلاشی ستاره و شکل گیری اقمار و سیارات می‌رود.

جمعیت ستارگان

پس از مهبانگ ، ماده جهان از نقطه انفجار در تمام جهات به خارج پاشیده شد. ناپایداریهای مختلف باعث ناهمگنی در مواد اولیه شده و نیروی سخت ثقل ، سطوح چگالتر را به شروعهای کهکشانها کشاند. در میان کهکشانها ، ناپایداریهای دیگری موجب بوجود آمدن ابرهای بزرگی از H و He برای شروع انعقاد در ستارگان گردید. با نزدیکتر شدن ماده به طرف مرکز ثقل ستاره پروتونی (Proton Star) گرما حاصل شده است. سرانجام ، دانسیته ماده به اندازه کافی بالا رفته و دماهای بسیار زیاد برای شروع گداخت جهت تولید انرژی ستارگان بدست آمده است.

نسل اول ستارگان

اولین نسل ستارگان تشکیل شده به نام ستارگان جمعیت III خوانده می‌شوند. آنها بسیار سنگین و اساسا حاوی He ، H و دارای عمرهای نسبتا کوتاه هستند. واکنشهای هسته‌ای که در این ستارگان انجام گرفت، عناصر جدیدی را بوجود می‌آورد که در نتیجه سوخت لازم برای سنتز هسته‌ای در نسلهای بعدی ستارگان تأمین گردد. در حال حاضر از ستارگان جمعیت III در کهکشان ما ، وجود ندارد.

نسل دوم ستارگان

نسل بعدی ستارگان تشکیل شده تحت عنوان ستارگان جمعیت II ، مشابه حالت ستارگان جمعیت III ولی به مواد متفاوت حیات خود را شروع کردند. بجای فقط He و H ، ستارگان جمعیت II همچنین دارای تقریبا یک درصد عناصر سنگینتر مانند کربن و اکسیژن بودند.

نسل سوم ستارگان

نسل سوم ستارگان به نام جمعیت I دارای 5 - 2 درصد عناصر سنگینتر از He و H هستند. خورشید ، مثالی از یک ستاره جمعیت I است.

تکامل یک ستاره

گفتیم که تکامل تدریجی یک ستاره بستگی به ترکیب اولیه آن ستاره و جرم مواد آن دارد. خورشید ما ، ستاره‌ای زرد و نسبتا با جرم کم ، به عنوان مرجع است. یک ستاره ، در طی مدت زیادی از عمر خود در ترتیب اصلی قرار می‌گیرد. برای یک ستاره با جرم خورشید ، این مدت تقریبا 10 میلیارد سال است. ستاره‌های با جرم کمتر مدت زیادتری در آن قرار می‌گیرند، چرا که آنها سوخت هسته‌ای خود را با میزان و سرعت کمتری می‌سوزانند. ستارگان با جرم بسیار بالا سریعتر تکامل پیدا می‌کنند. ستاره ای با جرم تقریبا 20 برابر جرم خورشید ، تنها به مدت چند میلیون سال در ترتیب اصلی قرار می‌گیرد.

کوتوله سیاه

کوتوله‌های سفید ستاره‌هایی هستند که تدریجا خنک شده ، روشنایی آنها کمتر شده و به آرامی می‌میرند. ستاره‌هایی سفید که به آخر عمر خود نزدیک می‌شوند، از ترتیب اصلی به سمت ناحیه غولهای سرخ حرکت می‌کنند و پس از این فاز ، سرنوشت ستاره بستگی به جرم اولیه آن دارد. ستاره‌های با جرمهای پایینتر (کمتر از 4/1 برابر جرم خورشیدی) کوتوله‌های سفید (White dwarfs) را تشکیل می‌دهند. ستاره‌های سنگینتر سرنوشتی متفاوت و تماشایی‌تر دارند. بجای سرد شدن آرام ، آنها به صورت یک نواختر یا ابر نواختر منفجر می‌شوند. قلب ستاره که پس از انفجار باقی می‌ماند یا به صورت یک ستاره نوترونی (برای ستارگان با اجرام 3 - 1.4 برابر جرم خورشید یا بیشتر) ظاهر می‌گردد.

مرگ ستارگان

سه طریق برای مرگ ستارگان وجود دارد. ستارگانی که جرم آنها کمتر از 1.4 برابر جرم خورشید است. این ستارگان در نهایت به کوتوله‌های سفید تبدیل می‌شوند. ستارگانی که جرم آنها بیشتر از 1.4 برابر جرم خورشید است، در نهایت به ستارگان نوترونی و به سیاه چاله‌ها تبدیل خواهند شد. دیر یا زود سوخت هسته‌ای ستارگان به پایان رسیده و در این صورت ستاره با تراکم خود انرژی گرانشی غالب آمده و این تراکم (رمبش) تا تبدیل شدن الکترونهای آزاد ستاره به الکترونهای دژنره ادامه پیدا می‌کند، که در این صورت ستاره به یک ستاره کوتوله سفید تبدیل شده است. برخی از ستارگان از طریق انفجارهای ابر نواختری در ستارگان نوترونی تبدیل می‌شوند. ستارگانی که بیشتر از 1.4 و کمتر از سه برابر جرم خورشید دارند، به ستاره نوترونی تبدیل شده و آنهایی بیشتر از سه برابر جرم خورشید دارند، عاقبت به سیاه چاله تبدیل می‌شوند. سیاه چاله آخرین مرحله مرگ ستاره می‌باشد.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

حفره سیاه

مقدمه

حفره‌های سیاه جذابترین و اسرار آمیزترین اشیاء آسمانی هستند. مهمترین یافته‌های اختر شناسی سالهای 1960 تپ اخترها و اختر نماها هستند. تپ اخترها منابع رادیویی و (حداقل در یک مورد) منبع نوری تپنده منظم هستند. اختر نماها منابع نوری و رادیویی بسیار شدیدی هستند که ظاهراً از زمین فاصله زیادی دارند. کشف تپ اخترها و اخترنماها بیشتر در نتیجه پیشرفتهای اختر شناسی رادیویی تحقق یافت که در سالهای 1970منجر به جستجوی طبقه تازه‌ای از اشیاء آسمانی شد که عجیبترین پدیده‌های فیزیکی در جهانند.

img/daneshnameh_up/9/9d/Hofreyesiyah.jpg

شناسایی حفره سیاه
سرعت گازهایی که بسوی حفره سیاه سرازیرند
به سرعت نور می‌رسد، آنها بر اثر اصطکاک گرم
می‌شوند، اشعه‌های ایکس قابل مشاهده ساطع کنند.

این پدیده‌ها ، حفره‌های سیاه نامیده می‌شوند. آنها را از اینرو به این نام خوانده‌اند که بی‌نورند و چون یک جارو برقی اختری ، ماده و انرژی را از فضا می‌مکند. اختر فیزیکدانان ، حفره‌های سیاه را که بسیار کوچکند، آخرین مرحله تاریخ زندگی ستارگان بسیار بزرگ می‌دانند. دانشمندان ، حفره‌های سیاه را که بر اثر نیروی گرانش خودشان فرو می‌پاشند، از تئوری نسبیت عمومی آلبرت انیشتین استنتاج کرده‌اند. تئوری انیشتین در نظریه جاذبه (گرانش) نیوتون کاملاً تجدید نظر کرده است.

اگر یک حفره سیاه در فضای خارجی کشف شود. این رویدادها برای فیزیک و اختر شناسی با اهمیت خواهد بود. فیزیک کلاسیک نمی‌تواند حفره سیاه را تبیین کند. اگر یک حفره سیاه وجود داشته باشد، نسبیت عمومی بطور واقعی مورد تأیید قرار خواهند گرفت.

تبدیل ستارگان بزرگ به حفره‌های سیاه

بر سر ستاره در حال احتضاری که بیش از دو برابر خورشید است چه می‌آید؟ حتی نیروی قوی نیز نمی‌تواند سرعت فرو پاشی درونی آن را متوقف سازد. و این ستاره کاملاً فرو می‌پاشد و از مرحله ستاره نوترونی فراتر رفته و حتی به یک شی کوچکتر و چگالتر یعنی حفره سیاه تبدیل می‌شود.

فرو پاشی کامل یه معنای آن نیست که حفره سیاه از روی صفحه جهان محو می‌شود. همانطور که بوسیله انیشتین توصیف شده است ساختار فضا - زمان فرو پاشی بی پایان را منتفی می‌کند و بجای آن یک انحنای غیر مادی ، نامرئی و واقعی فضا را بوجود می‌آورد. یک حفره سیاه را می‌توان به مرد نامرئی سنگین وزنی تشبیه کرد که روی یک نیمکت نشسته است. او دیده نمی‌شود ولی وزن او در نیمکت فرو رفتگی ایجاد می‌کند.

حفره سیاه برای فیزیکدانان نظری چیز تازه‌ای نیست. در سال 1939 ج. اوپنهایمر و هارتلند و اس. اشنایدر برای نخستین بار حفره‌های سیاه را به عنوان نتیجه‌ای از نسبیت عمومی پیشنهاد کردند، ولی در آن زمان برای تشخیص آنها هیچ راه معلومی وجود ندارد.

اما با پیشرفت اخیر اختر شناسی رادیویی و کشف علائم رادیویی توضیح ناپذیر از اعماق فضا ، حفره‌های سیاه به صورت موضوع بسیار مهم اختر شناسی درآمده‌اند. دانشمندان معتقدند که این اشیاء نظری پدیده‌های با انرژی فوق العاده چون اختر نماها و تپ اخترها می‌توانند نقشی داشته باشند. حفره‌های سیاه و ستارگان نوترونی تنها اشیاء شناخته شده در فیزیک هستند که برای انجام مشاهده‌های اختر شناختی روی چنان فرستنده‌های بسیار نیرومند تشعشع ، به اندازه کافی فشرده و پر جرمند.

خواص حفره‌های سیاه

فیزیکدانان به مدد تجهیزات کوچک ، توصیف نسبتاً جامعی از حفره‌های سیاه بدست داده‌اند. به عقیده دکتر جان ویلر و دکتر رئو روفینی از دانشگاه پرینستون حفره‌های سیاه اندازه و شکلی به مفهوم قراردادی آن ندارند اما آنها در محدوده یک قطر 15 کیلومتری عمل می‌کنند. حفره‌های سیاه جرمهای متفاوتی بین جرم خورشید و صد میلیون برابر جرم خورشید دارند. حفره‌های سیاه مثل گرداب عمل می‌کنند.

هر جرم با انرژی سرگردانی که به یک حفره سیاه نزدیک شود (در داخل فاصله معینی که افق آن خوانده می‌شود) بطور مقاومت ناپدیری به درون گرداب ، که همان حفره سیاه است کشیده می‌شود. نیروهای کشندی شدید درون حفره‌های سیاه ماده را در یک سمت می‌کشد و منبسط می‌کند و در سمت دیگر می‌فشرد و خرد می‌کند و خرد می‌کند تا آنکه آن ماده به کلی تجزیه و جزء فضای خمیده و حفره سیاه شود.

خواص دیگر حفره‌های سیاه از این هم عجیب‌تر است. زمان و مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشیده رد و بدل می‌کنند. هر شیء در شرایط عادی اندازه خود را نگه می‌دارد ولی نمی‌تواند از عمر فیزیکی بگریزد. در درون حفره سیاه بر اشیاء عمری نمی‌گذرد، ولی مداوماً کوچکتر می‌شوند. مشاهده‌گران حفره سیاه از فاصله مطمئن و ایمنی نمی‌توانند واقعاً آن را ببیند، زیرا نور مانند شکلهای دیگر انرژی ، تحت تأثیر مکش حفره سیاه است.

همچنانکه نور به درون آن کشیده می‌شود، بطور بی‌پایانی به انتهای قرمز طیف رنگها تغییر مکان می‌دهد و حفره سیاه را سیاه و بنابراین نامرئی می‌کند. اگر حفره‌های سیاه اندکی مرئی بودند، مشاهده گران ، این ستارگان را درست آنگونه که پیش از فرو پاشی هزاران میلیون سال پیش رخ داده بود. علت آن است که وقتی ستاره به حفره سیاه تبدیل می‌شود، نسبت به ناظران خارج بی‌درنگ گذشت زمان در آن متوقف می‌شود. به عقیده دکتر ویلر و دکتر روفینی (علائم و اطلاعات مربوط به مرحله‌های بعدی فرو پاشی هرگز نمی‌گریزند، بلکه در فروپاشی خود هندسه (زمانی و مکانی) درگیر می‌شوند.)

چند حفره سیاه در جهان وجود دارد؟

به عقیده ای.جی.دابلیو. کامرون از دانشگاه یشیوا ممکن است جهان پر از حفره سیاه باشد. نظریه کیهان شناسی پیش بینی می‌کند که جهان شامل مقدار مشخصی ماده است. اما اخترشناسان از مشاهده‌هایشان استنباط کرده‌اند که تقریباً ماده به اندازه کافی وجود ندارد تا این پیش بینی‌ها را عملی سازد. ماده مشاهده شده به اندازه قابل ملاحظه‌ای کمتر از ماده پیش بینی شده است. دکتر کامرون بر آن است که ماده گمشده ممکن است بوسیله شمار زیادی حفره سیاه بلعیده شده باشد.

تاریخ شیمیایی جهان نشان می‌دهد که نخستین ستارگانی که تشکیل شده‌اند بسیار بزرگ بوده‌اند و انتظار می‌رود به حفره‌های سیاه تبدیل شوند. با قطعیت نمی‌توان گفت که همه ستارگان ناگزیر به حفره‌های سیاه مبدل می‌شوند. دانشمندان نشان داده‌اند که ستارگان نامتقارن ستارگانی که تقارن کروی تقریباً کامل ندارند به این سرنوشت دچار می‌شوند. اما به عقیده وای. ب. زلدوویچ فیزیکدانان شوروی و گروه انگلیسی استون هاوکینگ ، راجر بن روز و روبرت چراک ، عدم تقارن شکلی کوچک ، یک ستاره بزرگ را نجات نخواهند داد.

آشکار سازی حفره‌های سیاه

یک از راههای کشف حفره‌های سیاه استفاده از امواج گرانشی است که هنگام فروپاشی گسیل می‌دارند. هر جرم اختری از حیث شکل نامتقارن تششع ممکن است یک منبع قابل اکتشاف مشخص بوجود آورد. جوزف وبر از دانشگاه مریلند ، پیش کسوت رشته تشعشع گرانشی ، رویدادهای زیادی را کشف کرده است که حاکی از ویرانی وسیع ماده در جهان ، از راه فرو پاشی گرانشی است. کار افزار و عبارت است از آنتنهای آلومینیومی ، ابزاری که بوسیله سیمهایی در داخل اتاقهای حفاظ داری آویزانند. این کار افزار و قادر به کشف حفره سیاه است، اما متأسفانه این کار را نمی‌تواند به دقت انجام دهد.

عضویت در جذابترین گروه اینترنتی در ایران

سامان

دوشنبه چهاردهم آبان 1386

wli

سامان

wli

http://wli.blogfa.com

ما ایران را دوست داریم | We Love Iran

ما ایران را دوست داریم | We Love Iran

ما ایران را دوست داریم | We Love Iran

ما ایران را دوست داریم | We Love Iran

آیا ستاره‌ها زنده‌اند؟!

غول سرخ خورشید

خورشید کوتوله

زمین سوگوار

مقدمه

نظرات استاد هاوکینگ

کدامیک از مدلهای فریدمان تصویر واقعی جهان ماست؟

"Big Crunch"

نظریات قرآن

محل وقوع این حادثه کجاست و از کجا آغاز خواهد شد؟

نتیجه

مقدمه

سرانجام جهان

شواهدی در اثبات انفجار بزرگ

عالم در ابتدا چگونه به نظر می‌آمد؟

مرحله اول (صفر تا 43-10 ثانیه)

مرحله دوم (43-10 تا 32-10 ثانیه)

مرحله سوم (از 32-10 ثانیه تا 6-10 ثانیه)

مرحله چهارم (از 6-10 ثانیه تا 3-10 ثانیه)

مرحله پنجم (3-10 ثانیه تا 100 ثانیه)

مرحله ششم (از 100 ثانیه تا 30 دقیقه)

مرحله هفتم (از 30 دقیقه تا یک میلیون سال پس از خلقت)

مرحله هشتم (از یک میلیون سال پس از خلقت تا امروز)

نگاه اجمالی

شراره خورشید

موقعیت شفق

کمربندهای وان آلن

زبانه خورشید

فعالیت تاج خورشید

مقدمه

انسانهای اولیه و انرژی خورشیدی

کاربردهای انرژی خورشیدی

مشکلات استفاده از انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی و مسائل زیست محیطی

ابزارهای مورد استفاده

مقدمه

تحول ستارگان

مرحله هلیوم سوزی

نام تعدادی از غولهای سرخ

مقدمه

عصر تاریکی جهان فرا می‌رسد!!

سعی در یافتن اسرار جهان

عصر تاریکی در تاریخ کیهانشناسی

یافتن شاهدان دوران "عصر تاریکی"

تهیه تصاویر از آسمان شب به کمک کهکشان "لالا"

انتقال به سرخ

مقدمه

نظریات

ویژگیهای باد خورشیدی

دید کلی

مرگ خورشید

انسان و قهوه خورشیدی

روشهای احیا خورشید

احیاگرهای فرازمینی

احیاگری باستانی

دیدکلی

واکنش گرما هسته‌ای

زنجیر پروتون – پروتون

مراحل مختلف زنجیره پروتون - پروتون

مرحله اول

مرحله دوم

مرحله سوم

نوترینو حاصل در مرحله اول

چرخه کربن

فرآیند غالب در خورشید

تاریخچه

قسمتهای مختلف کلف خورشیدی

ویژگیها

طبقه بندی

کلفها و چرخش خورشید

لکهای خورشیدی و نیروی مغناطیسی

علت سردی و تاریکی کلفها

مرحله اول (صفر تا ^43-10 ثانیه)

مرحله دوم (^43-10 تا ^32-10 ثانیه)

مرحله سوم (از ^32-10 ثانیه تا ^6-10 ثانیه)

مرحله چهارم (از ^6-10 ثانیه تا ^3-10 ثانیه)

مرحله پنجم (^3-10 ثانیه تا 100 ثانیه)