تابع پارش

تابع پارش یک سیستم کمیتی است که تمامی ویژگی‌های آماری آن سیستم را در بر دارد. از این رو با داشتن تابع پارش یک سیستم می‌توان تمامی کمیتهای ترمودینامیکی آن سیستم را مانند انرژی آزاد، آنتروپی، فشار و انرژی درونی محاسبه کرد.

تعریف:

تابع پارش از جمع زدن احتمال وقوع تمام میکرو حالت‌های مجاز یک سیستم بدست می‌آید.

به زبان ریاضی، برای انسمبل کانونی:

که در آن β دمای معکوس و برابر

(که T دمای مطلق و k_B ثابت بولتزمن)

E_s انری وابسته به هر میکرو حالت است.

و برای انسمبل‌های بزرگ کانونی:

که در آن n_i تعداد ذرات قرار گرفته در حالت s و μ پتانسیل شیمیایی است است.

رابطه تابع پارش با کمیتهای ترمودینامیکی

انرژی درونی‌:

یا

آنتروپی:

فشار:

مکانیک آماری (Statistical mecanics)

نگاه اجمالی

در مکانیک آماری با سیستمهای بزرگ سر و کار داریم. یعنی سیستمهایی که در آنها تعداد ذرات زیاد است (N ≈ 10²³). در چنین سیستمهایی به دنبال یافتن پاسخ صریح به سوالات زیر هستیم:

سطوح انرژی قابل دسترس کدامند؟

چگونه ذرات خود را در این سطوح توزیع می‌کنند؟

اگر شرایط سیستم عوض شود (مثلا با تغییر دما) توزیع ذرات چگونه تغییر می‌کند؟

با معلوم بودن تابع توزیع چگونه می‌توان کمیتهای تعریف کننده خواص گرمایی سیستم (مانند ظرفیت گرمایی) را بدست آورد؟

گرچه سیستمهای ماکروسکوپی (بزرگ) را مطالعه می‌کنیم، اما رفتار ذرات را بطور جداگانه بررسی می‌کنیم. یعنی دیدگاه میکروسکوپی بکار می‌بریم. در چنین برخوردی می‌دانیم که تعیین دقیق تاریخچه ذرات کاملا مشخص نیست. از اطلاعات قبلی

می‌توان گفت که یک ذره تحت تأثیر نیروی معینی قرار می‌گیرد.

روشهای مطالعه سیستمهای چند ذره‌ای

در مورد دو ذره ، برهمکنش تعریف شده‌ای بین آنها برقرار است که می‌تواند هم بطور کلاسیک و هم به صورت کوانتومی مطالعه شود. برای یک سیستم سه ذره‌ای مطالعه دقیق ممکن نیست، زیرا تأثیر حضور ذره سوم در دو ذره دیگر به دقت قابل تعیین می‌باشد. با این صحبت به نظر می‌رسد که برای سیستمهای ماکروسکوپی ، ما با یک مشکل اساسی روبرو هستیم. عمدتا در مطالعه سیستمهای چند ذره‌ای دو روش مطرح می‌شود که عبارتند از:

برهمکنش بین ذرات قابل اغماض است. (مکانیک آماری)

مطالعه سیستمهایی که دارای برهمکنش می‌باشند (نظریه چند ذره‌ای)

دیدگاه مکانیک آماری

دیدگاه مکانیک آماری میکروسکوپی است. بدین معنی که در این دیدگاه تا حد امکان جزئیات ساختاری سیستمها منظور می‌شود. لذا به علت زیاد بودن تعداد ذرات صحبت به زبان احتمال خواهد بود. مثلا احتمال یافتن ذره در یک سطح انرژی یا تراز انرژی. بطور اصولی می‌توان ذرات را بطور جداگانه انتخاب نموده و صور مختلف آرایشهای آنها را در نظر گرفت. اما چون احتمال مربوط به اشکال مختلف آرایشها اختلاف چندانی ندارند، پس متوسط گیری در این مقوله زیاد بد نمی‌باشد.

ارتباط مکانیک آماری با ترمودینامیک

ترمودینامیک یک تئوری کلاسیک و قدیمی است. (علم حرکت و گرما Heat and motion). در این علم که دارای دیدگاه ماکروسکوپی است، کلیه سیستمها بدون توجه به ساختار اتمی و با انتصاب کمیات قابل اندازه گیری مثل حجم ، فشار ، آنتالپی ، انرژی داخلی ، دما و آنتروپی مطالعه می‌شود. ترمودینامیک مبتنی بر سه قانون بسیار مهم و البته تجربی است که به قوانین ترمودینامیک معروف هستند و در ترمودینامیک مورد بحث قرار می گیرند.

این علم قادر است روابط بی‌شماری بین کمیات مختلف مثل حجم و تعداد ذرات سیستم (V,N) یا کمیات مکانیکی مانند فشار و انرژی داخلی (U,P) و یا کمیات گرمایی مانند آنتروپی و دما (S,T) برقرار کند. به علاوه این علم قادر است ارتباط بین خواص مشخصه سیستمها ، مثل گرمای ویژه ، تراکم پذیری و تحرک الکترونها را ایجاد نماید. اما این درس نمی‌تواند مقادیر مطلق کمیات مذکور را تعیین کند و این وظیفه مکانیک آماری است که ، علاوه بر رفع این نقص و تأیید مجدد قوانین ترمودینامیکی ، می‌تواند دما را به انرژی ذرات اتصال دهد، تئوری جنبشی گازها Kinetic Theory of Gasses) و آنتروپی را در یک طریق بخصوصی به بی‌نظمی اتصال دهد. (معادله معروف بولتزمن)

چرا ترمودینامیک به مکانیک آماری منجر می‌شود؟

ترمودینامیک یک درس کلاسیک است و در موارد زیرین نقض می‌شود:

در دماهای پایین: در این حالت خواص کلاسیکی سیستمها از بین رفته و پدیده‌های مشاهده شده ، کوانتومی هستند.

چگالیهای بالا: به عنوان مثال می‌توان به ستارگان نوترونی اشاره کرد. در ستارگانی که جرم آنها اندکی بیشتر از جرم خورشید می‌باشد، ریزش ثقلی تولید جرمی با چگالیهای باور نکردنی می‌نماید. در چنین چگالیهایی ، هسته‌ها نیز می‌شکنند و به صورت مایع نوترونی در می‌آیند.

توابع توزیع اساسی در مکانیک آماری

در مکانیک آماری سه نوع تابع توزیع بر اساس تقسیم بندی ذرات مختلف وجود دارد، که عبارتند از:

توزیع کلاسیک: اگر سیستمی تحت شرایط کلاسیکی باشد، در این صورت ذرات چنین سیستمی کلاسیک تلقی می شوند (ذرات کلاسیکی). این ذرات از تابع توزیع کلاسیک پیروی می‌کنند. اگر یک سیستم ماکروسکوپی با تعداد ذرات N و حجم V در نظر بگیریم، بطوری که سیستم در تعادل گرمایی باشد، به عبارت دیگر فرض کنیم که بین ذرات برهمکنش ضعیفی وجود دارد که قابل صرفنظر کردن است. با این مفروضات تابع توزیع (f(E که بیانگر تعداد ذرات با انرژی معین E از بین N ذره می‌باشد، به صورت زیر حاصل می‌گردد:

f (E) = e ^-(e-μ)/KT

گونه توزیع ذرات به توزیع کلاسیکی یا توزیع ماکسول_بولتزمن معروف است. در عبارت فوق E بیانگر انرژی ذرات ، T دما ، K ثابت بولتزمن و N پتانسیل شیمیایی است که برابر با تعداد انرژی ذخیره شده در سیستم در اثر تغییر تعداد ذرات می‌باشد.

توزیع فرمی-دیراک: گروه دیگری از ذرات ، فرمیونها هستند. از مشخصه‌های این ذرات می‌توان به داشتن عدد اسپینی نیم فرد (مضرب فرد 1/2) و تابع موج نامتقارن اشاره کرد. این ذرات از اصل پائولی پیروی می‌کنند. یعنی در هر حالت کوانتومی بیشتر از یک ذره نمی‌تواند وجود داشته باشد. به عنوان مثال الکترون در زمره ذرات فرمیونی قرار دارد. تابع توزیع حاکم بر این ذرات ، تابع توزیع فرمی-دیراک می‌باشد. به عبارت دیگر ، اگر سیستمی از این ذرات با برهمکنش ضعیف در نظر بگیریم، در این صورت تابع توزیعی که بر اساس آن می‌توان تعداد ذرات با انرژی معین E را در میان N ذره سیستم تعیین کرد، به صورت زیر ارائه می‌گردد:

f (E) = e ^{-(e-μ)/KT + 1}

توزیع بوز-انیشتن: گروه سوم و آخرین گروه از ذرات ، ذرات بوزونی هستند. این ذرات دارای عدد اسپین صفر یا صحیح بوده و تابع موج متقارن دارند. ذرات بوزونی برخلاف فرمیونها از اصل پائولی پیروی نمی‌کنند. به عنوان مثال فوتون یک ذره بوزونی است. تابعی که توزیع ذرات بوزونی از آن تبعیت می‌کند، تابع توزیع بوز-انیشتن می‌باشد. به بیان دیگر ، یک سیستم متشکل از ذرات بوزونی با برهمکنش ضعیف در نظر می‌گیریم. حال اگر بخواهیم تعداد ذراتی را که از بین N ذره بوزنی موجود در این سیستم دارای انرژی معین E هستند، پیدا کنیم، باید از رابطه زیر استفاده کنیم:

f (E) = e ^{-(e-μ)/KT - 1}

سخن آخر

بطور خلاصه مطالعه یک سیستم بر اساس مکانیک آماری را می‌توان به این صورت بیان نمود که ابتدا کمیتی به نام چگالی حالت در مورد سیستم مورد نظر معرفی می‌گردد که بیانگر تعداد حالتهای کوانتایی در واحد حجم سیستم مورد نظر می‌باشد. سپس تابع توزیع مربوطه را با توجه به نوع ذرات سیستم محاسبه می‌کنند و با استفاده از این تابع وضعیت سیستم در حالتهای مختلف مورد بحث قرار می‌گیرد و مشخصات ذرات سیستم مانند ظرفیت گرمایی ذرات ، به صورت کمی و کیفی محاسبه می‌شود.

نيچه ،حقيقت ،هنر و زندگي

هنر داريم تا حقيقت ما را نابود نكند." اين جمله نيچه مانند بسياري از گفته هاي او در گوش ما طنيني غريب دارد. نيچه، فيلسوف كسي را مي داند كه سخن نابهنگام مي گويد. آن كه اقوال مشهور و متعارف مي گويد، هر چه بگويد در مقام فيلسوف سخن نمي گويد. چرا اگر هنر نبود حقيقت ما را نابود مي كرد؟ هنر چيست؟ حقيقت چيست؟ اين قول كه حقيقت مي تواند به نابودي ما بينجامد، قولي نابهنگام است . سخن از حقيقت و تعريف حقيقت را سابقه اي لااقل به درازاي تاريخ متافيزيك غربي است. اما در جمله نيچه نسبتي بين حقيقت، هنر و زندگي برقرار است. نسبتي كه از مهمترين دلمشغولي هاي نيچه در تمامي عمر انديشه ورزي اوست. به همين جهت است كه نيچه را مي توان در عين حال هم فيلسوف زندگي و هم فيلسوف هنر و هم فيلسوف حقيقت دانست. البته نسبت نيچه با زندگي و هنر نسبتي ايجابي و با حقيقت نسبتي سلبي است. او دشمن حقيقت است كما اينكه مدافع سرسخت زندگي است. حقيقت را معارض زندگي مي بيند و هنر را اميدبخش و نجات دهنده زندگي و بهترين انگيزه براي زندگي... سخنان عجيبي است. چرا نيچه دشمن حقيقت است؟ معمولاً به انسانهاي مغرض، منفعت طلب، گمراه و معاند ، دشمن حقيقت گفته مي شود. آيا مي توان نيچه را از زمره چنين افرادي دانست؟ نيچه به هيچ عنوان متصف به چنين صفاتي نيست. او يك متفكر است و آثار او گواه آشكار اين ادعاست و مقام تفكر، مقام گذشت از غرض و منفعت طلبي و عناد است. آنچه مسلم است «دريافت» نيچه به عنوان يك فيلسوف از حقيقت و تاريخ حقيقت است. او دريافته است كه تاكنون دروغ حقيقت ناميده شده است، و خود را اولين كسي مي داند كه حقيقت را كشف كرده است، يعني دروغ را به صورت دروغ حس كرده است. نيچه به ما مي گويد كه از همان ابتداي زندگي مسئله نسبت هنر و حقيقت را جدي گرفته است و در مواجهه با مخالفت هنر و حقيقت خوفي مقدس در دل خويش احساس مي كند. حقيقت به انسانها زيان مي رساند زيرا زشت است چرا حقيقت دروغ، زشت و مخالف با زندگي و هنر است؟
به نظر نيچه مفهوم متعالي و جهان حقيقي به اين جهت اختراع و جعل شده است تا تنها جهاني را كه هستي دارد، از ارزش محروم كند، تا براي واقعيت اين جهاني (زميني) هيچ هدف و وظيفه اي باقي نماند.
آنچه اصيل است زندگي است. همه چيز بايد در خدمت زندگي باشد و هر آنچه ضد زندگي است حتي اگر حقيقت باشد زشت و ناروا است. اما زندگي چيست؟آيا منظور نيچه زيستن به هر قيمتي است؟ آيا با پستي و زبوني سعي در ادامه حيات دادن مورد نظر اوست؟ اگر اينگونه بود سخن از انحطاط و تعالي كه به كرات به آن اشاره مي كند بي معنا مي بود. زندگي اصل و اساس است، اما زندگي منحط ارزش زيستن ندارد. نيچه را به درستي مي توان صاحب نظر در آسيب شناسي فرهنگي نيز دانست. كسي كه كوشيده عوامل انحطاط و زبوني تاريخي و فرهنگي غربي را(با تأكيد بر فرهنگ آلماني عصر خويش) باز شناسد.
بايد از انحطاط رهيد و جهان را به گونه اي ديد كه قابل زيستن باشد. زيستني در كمال نشاط و در اوج كمال و اين امر هنگامي ميسر خواهد بود كه زندگي اساس و پايه هر ارزشي باشد و ملاك و ميزان ارزشها گردد و نه بالعكس. هنگامي كه عقل و اخلاق به تعريف زندگي و تعيين ملاك و ميزان براي آن بپردازند، زندگي مي پژمرد و نفي مي شود و جهان غيرقابل تحمل مي گردد. زيرا عقل از دريافت حقيقت زندگي كه عين سيلان و بالندگي است ناتوان است، چرا كه به آنچه مي انديشد ثبات مي بخشد و اين يعني نفي زندگي. بر اخلاق نيز كه مبتني بر عقل است همين حكم صادق است.
به نظر نيچه به جاي آنكه زندگي در خدمت عقل باشد بايد عقل در خدمت زندگي قرار گيرد و زندگي يعني فزوني و شور و شعف و سرمستي و از خودبيخودي و آنگاه در پرتو اين شور و نشاط و بيخودي، به روزمرگي سامان دادن. به همين جهت است كه نيچه به آيين ديونيسوس توجه دارد، يعني تأييد زندگي حتي در شگرف ترين و سخت ترين مسائل آن.
اگر نيچه عقل را در خدمت زندگي مي خواهد اين البته بدان معنا نيست كه عقل بايد اسير احساسات باشد و احساسات بايد بر زندگي غلبه داشته باشد. نيچه در برخي مواضع و بخصوص در نقد موسيقي واگنر به احساساتي بودن و اصالت دادن به احساسات سخت مي تازد و حتي مغلوب احساسات گرديدن را نشانه اي از انحطاط مي داند. به نظر او حتي اگر هنر را از جنبه تمتع از لذايذ دنيوي بنگريم و بدان به عنوان وسيله اي براي كسب لذت نگاه كنيم، به انحطاط دچار خواهيم شد و اين وضعي است كه در قرن هيجدهم پيش آمده است. به همين دليل هنر واگنر را بيمار مي شمارد و سرشت متشنج كننده عواطف اين هنر و ايجاد هيجانات شديد توسط آن را نمايانگر بيماري مي داند.

آنچه زندگي را ممكن و قابل تحمل مي سازد نگاه زيباشناسانه به جهان است. اگر جهان را از منظر زيباشناسي بنگريم، زيباست و قابل زيستن و زندگي با همه رنجها و مشقت هايش تنها در اين صورت قابل تحمل خواهد بود.

نيچه نه زبون انديش است كه مبلغ چسبيدن به زندگي حيواني و نباتي يا گله وار باشد، بلكه از تعالي و فزوني زندگي دفاع مي كند و ارزش آن را نيز به همين تعالي و تصاعد آن مي داند و نه در مخالفت با عقل جانب احساسات را مي گيرد و مي خواهد كه زندگي تابع احساسات باشد. البته از حسي سخن مي گويد كه آن را مي توان به نوعي شهود تعبير كرد كه در خدمت غريزه زندگي است. اما غريزه هنگامي كه خود را عقلاني كند ضعيف مي شود.
اهل عقل در هر زمان زندگي را بي ارزش معرفي كرده اند و با زندگي از روي شك و اندوه سخن گفته اند و سخن آنان سرشار از خستگي از زندگي و ضديت با زندگي است. حتي سقراط به هنگام مردن گفت: زيستن يعني زماني دراز بيمار بودن. سقراط فلسفه را مشق مرگ مي دانست. زندگي بخودي خود سخت و دهشت زاست، فراز و نشيب،انحطاط و بالندگي ذاتي زندگي است. مهم نگاه انسان است به زندگي. با نوع نگاهي كه به جهان مي افكنيم يا آن را قابل تحمل و ارزشمند براي زندگي مي يابيم، يا غير قابل تحمل و بي روح و سرد وبي ارزش مي بينيم.
آنچه زندگي را ممكن و قابل تحمل مي سازد نگاه زيباشناسانه به جهان است. اگر جهان را از منظر زيباشناسي بنگريم، زيباست و قابل زيستن و زندگي با همه رنجها و مشقت هايش تنها در اين صورت قابل تحمل خواهد بود. نيچه در زايش تراژدي با طرح دو نحوه نگرش ديونيسوسي و آپولوني در يونان باستان كه در آثار هنري آنان هويداست مي خواهد نشان دهد كه چگونه يونانيان از راه هنر بر سيل فنا كه بنياد هستي را تهديد مي كند، غلبه كردند. نگرش آپولوني نشانه عالم خيال و جهان زيباي روياست. در روياها بود كه پيكره هاي شكوهمند الهي براي نخستين بار در مقابل جان انسان ها ظاهر شدند، در رؤياها؛، شكل بخشنده بزرگ، اندامهاي با شكوه و موجودات فوق انساني را نظاره مي كردند. يونانيان اين تجربه خويش را كه در رؤيا بدان دست يافتند در آپولون مجسم مي كردند. آپولون ايزد انرژي هاي قالب پذير و در عين حال ايزد پيشگوست. آپولون يكتاي درخشنده ، الوهيت نور و نيز فرمانرواي توهم زيباي جهان دروني خيال است. نيچه نگرش آپولوني را سرچشمه هنرهاي تجسمي و بخش مهمي از شعر مي داند. آپولون مظهر اصل تفرد و آسودگي و آرامش انساني . آپولون تصوير شكوهمند و مقدس اصل تفرد است كه شادي و فرزانگي خيال، همراه با زيباي اش از راه حركات چشمان او با ما سخن مي گويد. ديونيسوس خداي باروري و شراب است كه آئين پرستش او همراه با رقص و ميگساري بود. پيروان آئين ديونيسوس رهايي آدمي را در مستي و از خود بيخودي مي ديدند و معتقد بودند كه ديونيسوسي مي تواند به آدمي خلاقيت خدايي عطا كند. در حالي كه نگرش آپولوني نگرشي روشن بين و طالب شفافيت است. در نگرش ديونيسويي جذبه و بيخودي و مستي غلبه دارد و همانطور كه نگرش آپولوني منشأ هنرهاي تجسمي است، نگرش ديونيسوسي و موسيقي و آواز آئيني آن منشأ اشعار هجايي و درام يوناني است. هر دو نگرش البته متكي بر نسبت به واسطه يونانيان با مسائلي است كه در زندگي خويش با آنها روبه رو هستند. يونانيان همچون ساير انسانهاي عصر اسطوره از راه خيال و انكشافاتي كه از اين طريق براي آنان حاصل مي شود با هستي مواجه مي شوند، آنان اهل دل اند نه اهل عقل، اهل كشف و شهود و آشنايي با رازند، نه مفهوم پردازي و تعقل و استدلال و برهان. اين ويژگي در نگرش آپولوني و ديونيسوسي البته مشترك است. انسان يوناني به زعم نيچه با موسيقي ديونيسوسي از غم دنيا و رنج و مصائب زندگي احساس رهايي مي كند و زندگي را علي رغم تمام رنجها و مشكلات آن پرقدرت و لذت بخش مي يابد. بنابر اين هنر، او را نجات مي دهد و زندگي را براي او تحمل پذير و لذت بخش مي سازد.
جهان رازآلود و رمزآميز اسطوره ها كه همزاد خيال آدميان بود و آدمي با دل بدان اتصال داشت، با پيدايش نگرشي نو كه ويژگي آن شكاكيت و نقد و بررسي مفهومي امور بود، نه به يكباره كه به تدريج فرو ريخت و همه چيز آن مضمحل شد و حتي هنر نيز كه محصول بيخودي و مستي خوانده مي شد، با آگاهي و هشياري پيوند خورد و نگرش زيباشناسانه ديگري بوجود آمد كه طبق آن براي آنكه اثري زيبا باشد بايد عناصر آن داراي نسبتي سنجيده و منطقي با يكديگر باشند. سقراط نگرش علمي اي را عرضه كرد كه براساس آن همه چيز بايد به داوري خرد سنجيده شود و چيستي آن معلوم گردد. حقيقت هر چيز را به عقل مي توان شناخت، زيرا داور نهايي عقل است. تراژدي يعني مهمترين و بزرگترين هنر يونانيان چون از حقيقت سخني به زبان نمي آورد بايد كنار گذاشته شود. روح علمي كه سقراط مبشر آن بود مقتضي در حاشيه راندن هنرها است.
با سقراط و ايمان او به قابل توضيح بودن طبيعت و اينكه با روش ديالكتيكي عقلي مي توان به شناسايي هرحقيقتي دست يافت، جهان اسطوره نابود شد و با نابودي اسطوره شعر بسان موجودي بي خانمان از خاك آرماني طبيعي خود بيرون رانده شد. با انديشه سقراطي هستي و جهان به موضوعات شناسايي آدمي تبديل شدند و اين يعني جدايي انسان از جهان و از هستي و اين جدايي به تحقير و نهايتاً نفي اين جهان انجاميد. نيچه در عوض نگرش زيباشناسانه از هستي و جهان را پيشنهاد مي كند و به نظر او هستي و جهان تنها به عنوان يك پديده زيباشناسانه قابل توجيه است. به عبارت ديگر جهان را بايد چونان بازي هنرمندانه اي بنگريم كه حتي زشتي ها و ناهماهنگي هاي آن نيز بخشي از اين بازي فناناپذير لذت بخش است. چرا موجه ترين تفسير از هستي و جهان تفسير آن به مثابه يك اثر هنري و يك بازي هنرمندانه است؟ نيچه براي تأييد نظر خويش به سخن هراكليت اشاره مي كند كه او نيز نيروي جهان ساز را با كودكي در حال بازي مقايسه مي كند كه سنگ ريزه ها را اينجا و آنجا مي گذارد و تپه هاي شني مي سازد تا دوباره آنها را ويران كند... نگرش زيباشناسانه به هستي و جهان در مقابل نگرش عقلي بدان است. در نگرش عقلي گويي آدمي بر فراز جهان ايستاده است و از بالا بدان مي نگرد و محيط بر عالم است، در حالي كه في الواقع عالم و هستي برآدمي احاطه دارد و تصور چنين جايگاهي براي آدمي صرفاً نشانه خود بزرگ بيني توهم آميز او است. با اين نگرش ميل به تعيين تكليف همه چيز و حل همه مسايل و مجهولات در انسان بوجود مي آيد. نتيجه عملي اين نگرش به نظر نيچه نفي زندگي و بي ارزش دانستن آن بوده است. در نگرش عقلي همه چيز بر اساس اصل عليت توضيح داده مي شود. اصل عليت مي خواهد اساس علت همه چيز را توضيح دهد ولي اساس بي اساس هستي را با اصل عليت نمي توان توضيح داد. تنها مي توان آن را چون بازي نگريست. بازي كنشي است كه از هرگونه مفهوم پذيري گريزان است، در قالب تعريف نمي گنجد، مقصودي وراي خويش دارد، بر بازيگران محيط است، با لهو و لعب و بيهودگي و پوچي نيز نسبتي ندارد. آدمي بازيگر بازي عالم است و آنانكه جاي داور و قاضي را اشغال مي كنند، به شكل بدتري بازيچه بازي عالم مي شوند. فيلسوفان از سقراط تاكنون به جاي شركت در بازي عالم خواسته اند قضاوت بازي را بر عهده گيرند، حال آنكه خود نادانسته سخنگوي اراده به قدرت كه بازيگردان اصلي بازي است شده اند. اراده به قدرت به زبان آنان و براي تحكيم خويش ارزش هايي را وضع كرده است كه به نام حقيقت معرفي شده است. حقيقت صرفاً ارزش هايي است كه براي حفظ و بقاي زندگي آفريده شده است. حقيقت آن نوعي از خطاست كه بدون آن زندگي امكان پذير نخواهد بود. نيچه ميل فيلسوف و اشتياق او به حقيقت را كه محصول وسعت بينش اوست، عامل ايجاد ارتباط بين موجودات و اتخاذ بينش منطقي مي داند كه اين امر نيز موجب نوعي خوش بيني متافيزيكي مبتني بر منطق مي شود كه به تدريج به همه چيز سرايت مي كند و همه چيز را زير حجاب دروغ پنهان مي سازد. از آنجا كه منطق يگانه حاكم و ملاك و معيار نيست، دروغ به عنوان حقيقت معرفي مي شود.
منظور نيچه البته مخالفت با شناسايي و علم نيست، بلكه ماهيت شناختن را چيزي جز كاركردن با استعاره هاي محبوب، يعني تقليدي كه ديگر تقليد محسوب نمي شود و لذا نسبتي با حقيقت ندارد، نمي داند. آنچه شناسايي مي خوانيم حصول صورتي از حقيقت اشيا نزد ما و به طريق اولي وصول به عين آنها نيست، بلكه نقشي است كه از خويش بر جهان مي زنيم و خود را در جهان و اشيا مي بينيم و طرفه آنكه آن را حقيقت مي ناميم. نيچه اين معنا را چنين توضيح مي دهد: آنچه فيلسوف مي جويد حقيقت نيست، بلكه بيشتر استحاله جهان به انسانهاست. او مي كوشد تا با خودآگاهي به فهمي از جهان دست يابد. تلاش او معطوف به جذب و ادغام (جهان در ذهن بشري) است. او زماني راضي مي شود كه امري را براساس قياس به نفس توضيح داده باشد. درست همانطور كه ستاره بين همه جهان را خادم فردي واحد مي انگارد، فيلسوف نيز به جهان چونان يك انسان مي نگرد.
اكنون به درك نيچه از حقيقت نزديك تر مي شويم. اولاً به نظر نيچه چيزي به نام ميل به معرفت و حقيقت وجود ندارد، آنچه هست صرفاً ميل به باور حقيقت است. معرفت ناب هيچ ميل و غريزه اي ندارد. به عبارت ديگر در آدمي صرفاً كششي به سوي باور كردن حقيقت و درستي شناسايي وجود دارد. به طور طبيعي ميل داريم چيزهايي را حقيقت بپنداريم و با اعتقاد به شناخت آنها به آسايش خيال برسيم. اين امر براي زندگي ما ضروري است و بدون آن زندگي نشاط خود را از دست مي دهد. به همين جهت است كه نيچه اهميت حقيقت را براي انسان در اين مي بيند كه والاترين و نابترين زندگي با اين باور ممكن مي گردد كه آدمي مالك حقيقت است و انسان را نيازمند به باور به حقيقت مي داند. هرچند ما هنوز نمي دانيم اين ميل از كجا ناشي مي شود. ثانياً حقيقت به تمامي متكي بر قياس به نفس است. آنچه حقيقت مي خوانيم و در طول تاريخ چنين خوانده شده است متكي است بر فرافكني احوال و صفات خويش بر جهان و موجودات جهان و لذا كاملاً بشري و آفريده فكر و خيال و زبان بشر است. حقيقت سپاه متحركي از استعاره ها، مجازهاي مرسل و انواع و اقسام قياس به نفس بشري است. مجموعه اي از روابط بشري است كه به نحوي شاعرانه و سخنورانه تشديد و دگرگون و آرايش شده است و اكنون پس از كاربرد طولاني و مداوم در نظر آدميان امري ثابت و قانوني و لازم الاتباع مي نمايد. به همين جهت نيچه حقيقت را توهماتي مي داند كه ما موهوم بودنشان را از ياد برده ايم، استعاره هايي كه از فرط استعمال فرسوده و بي رمق گرديده اند، سكه هايي كه نقش آنها سائيده و محو شده است و اكنون ديگر فقط قطعاتي فلزي محسوب مي شوند و نه سكه هايي مضروب و ثالثاً حقيقت را اراده به قدرت براي تحكيم و استمرار خويش وضع مي كند. نيچه وجود موجودات را اراده به قدرت مي داند. همه موجودات مظاهر اراده به قدرتند و اراده به قدرت اراده به قدرت بيشتر است و لذا در ذات اراده به قدرت افزايش قدرت نهفته است. اما اين افزايش بي نهايت نيست و حتي ممكن است ضعف و سستي نيز عارض آن گردد. اراده به قدرت براي مقابله با اين وضعيت به وضع ارزش ها مي پردازد. ارزش ها همانها است كه حقيقت ناميده مي شود. عالم مثل افلاطوني، خداي مسيحي، عقل و علم و پيشرفت و عدالت در دوره جديد (كه جملگي حقيقت خوانده شده اند) چيزي جز وضع ارزش ها توسط اراده به قدرت براي حفظ و تحكيم خويش نبوده است. بنابر اين آنچه حقيقت دانسته شده است صرفاً جعل اراده به قدرت است و فيلسوفان و انديشمندان كه از حقيقت دم زده اند، زبان ارده به قدرت بوده اند و بالاخره حقيقت نوعي از خطاست كه بدون آن، گونه معيني از زندگي امكان پذير نخواهد بود. به عبارت ديگر نيچه حقيقت را نه متضاد خطا بلكه مرتبه اي و شكلي از خطاهاي گوناگون مي داند. حقيقت چشم انداز است و چشم اندازهاي بسيار گوناگون وجود دارد و در نتيجه حقيقت انواع بسيار گوناگوني دارد و لذا حقيقتي وجود ندارد.
به هنر محتاجيم تا بتوانيم زندگي كنيم. هنر بزرگترين انگيزه زندگي است. هنر و فقط هنر وسيله مهمي براي ممكن ساختن زندگي است، اغواي مهمي در جهت زندگي است، محرك بزرگ زندگي. هنر برترين نيروي مخالف كل اراده به انكار زندگي است. به عبارت ديگر هنر در مقابل انديشه هاي ضد حياتي مسيحي، بودايي و به طور كلي نيست انگارانه، زندگي را معنا مي بخشد. هنر نجات بخش انساني است كه خصلت پرسش برانگيز و هراس انگيز هستي را مي بيند و نيز نجات بخش انسان اهل عمل است كه مي خواهد علاوه بر ملاحظه خصلت پرسش برانگيز و هراس انگيز هستي آن را زندگي كند. به طور كلي نيچه اراده به نمود، خيال، شدن و تغيير را ژرفتر و متافيزيكي تر از اراده به حقيقت مي داند و بنابر اين هنر را برتر از حقيقت مي نشاند.
و اما پرسش مهمي كه همچنان باقي است اين است كه آيا نيچه با تلقي خاصي كه از حقيقت دارد يعني آن را وجهه نظر، دروغ، جعل و اراده به قدرت، مي داند از تلقي رايج و متعارف از حقيقت كه در طول تاريخ مابعدالطبيعه بسط پيدا كرده است نيز گذشت حاصل كرده است؟ آيا نيچه متعرض پرسش از ذات حقيقت شده است؟ حقيقت در تاريخ متافيزيك غربي به مطابقت ميان ذهن و عين تأويل شده است و به عبارت ديگر حقيقت به صدق تنزل پيدا كرده است ولي نيچه حقيقت را دروغ (مخالف صدق) مي داند.
همواره انسانها آنچه را يافته اند عين حقيقت انگاشته اند و حقيقت را نيز مطابقت بين يافت خويش و عين خارجي دانسته اند. نيچه نشان داده است كه يافت ما صرفاً مبتني بر وجهه نظر ماست و لذا مطابقي در عالم خارج ندارد و همين معنا حقيقت را دروغ مي داند. اما با اين همه نيچه همچنان در محدوده همان تلقي متافيزيكي از حقيقت باقي است و از ذات حقيقت پرسش نمي كند.
پرسش از ذات حقيقت را تنها با گذشت از مابعدالطبيعه مي توان مطرح كرد. گذشت از مابعدالطبيعه هنگامي حاصل مي شود كه مفاهيمي كه اساس انديشه مابعدالطبيعي است به عيار نقد سنجيده شود. البته نيچه بسياري از اين مفاهيم را جسورانه مورد نقادي قرار داده است، اما هنوز از مابعدالطبيعه نگذشته و برآن غلبه نكرده است. نيچه كه مفاهيم حقيقت، عقل، سوژه، عليت، جوهر و ... را نقد كرده است چرا هنوز در قلمرو مابعدالطبيعه قرار دارد؟
نيچه تلقي فيلسوفان از انسان به مثابه حيوان ناطق و فاعل شناسا را نقد و رد كرده است. از طرف ديگر به نقد شناسايي و نيز شناخت شناسي پرداخته و بر متناهي بودن شناسايي آدمي و عدم كفايت آن براي زندگي صحه گذاشته و نيز تلقي متعارف نسبت به حقيقت را نقد كرده و حقيقت را خطا دانسته است، اما با همه نقدهايي كه بر اين مفاهيم بسيار اساسي متافيزيكي وارد كرده است، همچنان در محدوده متافيزيك باقي است، زيرا به نسبت بين حقيقت، هستي، ذات آدمي، شناخت هستي آدمي و خطا تعرض نكرده است و البته تعرض به چنين نسبتي مستلزم گذشت از متافيزيك و بلكه عين آن است. نيچه در آستانه دروازه گذشت از متافيزيك غربي قرار دارد.

شش عدد حاکم بر جهان

شش عدد بر کل جهان حاکم است که از زمان انفجار بزرگ شکل گرفته اند. اگر هر کدام از این اعداد با مقدار فعلی آن کمی فرق داشت، هیچ ستاره، سیاره یا انسانی در جهان وجود نداشت. قوانین ریاضی عامل تحکیم ساختار جهان است. این قاعده فقط شامل اتم ها نمی شود، بلکه کهکشان ها، ستاره ها و انسان ها را نیز در برمی گیرد.

خواص اتم ها ـ از جمله اندازه و جرمشان، انواع مختلفی که از آنها وجود دارد و نیروهایی که آنها را به یکدیگر متصل می کند ـ عامل تعیین کننده ماهیت شیمیایی جهانی است که در آن به سر می بریم. تعداد بسیار اتم ها به نیروها و ذرات داخل آنها بستگی دارد. اجرامی را که اخترشناسان مورد بررسی قرار می دهند ـ سیارات، ستارگان و کهکشان ها ـ توسط نیروی گرانش کنترل می شوند و همه این موارد در جهان در حال گسترشی روی می دهد که خواصش در لحظه انفجار بزرگ اولیه(Bigbang) در آن تثبیت شده است.

علم با تشخیص نظم و الگوهای موجود در طبیعت پیشرفت می کند، بنابراین پدیده های هر چه بیشتری را می توان در دسته ها و قوانین عام گنجاند. نظریه پردازان در تلاشند اساس قوانین فیزیکی را در مجموعه های منظمی از روابط و چند عدد خلاصه کنند. هنوز هم تا پایان کار راه زیادی باقیمانده است، اما پیشرفت های به دست آمده نیز چشمگیرند. در آغاز قرن بیست و یکم، شش عدد معرفی شدند که به نظر می رسد از اهمیت فوق العاده ای برخوردارند.

دو تا از این اعداد به نیروهای اساسی مربوط می شوند؛ دو تای دیگر اندازه و «ساختار» نهایی جهان ما را تثبیت می کند و بیانگر آن هستند که آیا جهان برای همیشه امتداد می یابد یا خیر؛ و دو عدد باقیمانده بیانگر خواص خود فضا هستند. این شش عدد با یکدیگر« نسخه»ای را برای جهان تشکیل می دهند. گذشته از این جهان نسبت به مقدار این شش عدد بسیار حساس است: اگر یکی از این اعداد تنظیم نشده باشد، آن وقت نه ستاره ای در جهان وجود می داشت و نه حیاتی.

سه تا از این اعداد (که به جهان در مقیاس بزرگ وابسته است) به تازگی با دقت زیاد اندازه گیری شده است. سر برآوردن حیات انسان در سیاره زمین حدود ۵/۴ ۵.۶ میلیارد سال به درازا کشیده است. حتی پیش از آنکه خورشید ما و سیارات گرداگرد آن تشکیل شوند، ستاره های قدیمی تر، هیدروژن را به کربن، اکسیژن و دیگر اتم های جدول تناوبی تبدیل می کردند. این فرآیند حدود ده میلیارد سال به درازا کشیده است.

اندازه جهان قابل مشاهده تقریباً برابر فاصله ای است که نور بعد از انفجار بزرگ پیموده است بنابراین این جهان قابل مشاهده کنونی باید بیش از ۱۰ میلیارد سال نوری وسعت داشته باشد.(X=Ct ,t=۱*۳۶۰۰*۲۴*۳۶۵,C=۳*۱۰^۸) بسیاری از مناقاشات پردامنه و طولانی مباحث کیهان شناختی امروزه دیگر پایان یافته، و در مورد بسیاری از مواردی که پیش از این موضوع بحث بودند، دیگر مناظره ای صورت نمی گیرد.

اینشتین در یکی از مشهورترین کلمات قصار خود می گوید: «غیرقابل درک ترین چیز در مورد جهان، قابل درک بودن آن است.» وی در این عبارت بر شگفتی خود در مورد قوانین فیزیک که ذهن ما نسبتاً با آنها خو گرفته و تا حدودی با آنها آشناست تاکید می کند، قوانینی که نه فقط در روی زمین بلکه در دوردست ترین کهکشان ها هم مصداق دارد.

نیوتن به ما آموخت همان نیرویی که سیب را به سمت زمین می کشد، ماه و سیارات را در مدار خود به گردش در می آورد. هم اکنون می دانیم همین نیروست که عامل تشکیل کهکشان ها است و همین نیروست که باعث می شود ستاره ها به سیاهچاله تبدیل شوند.

قوانین فیزیکی و هندسه ممکن است در جهان های دیگر متفاوت باشد. چیزی که جهان ما را از سایر جهان ها متمایز می کند ممکن است همین شش عدد باشد.

۱) عدد کیهانی امگا نشان دهنده مقدار ماده ـ کهکشان ها، گازهای پراکنده و «ماده تاریک» ـ در جهان ماست. امگا اهمیت نسبی گرانش و انرژی انبساط در جهان را به ما ارائه می دهد جهانی که امگای آن بسیار بزرگ است، بایستی مدت ها پیش از این درهم فرورفته باشد، و در جهانی که امگای آن بسیار کوچک است، هیچ کهکشانی تشکیل نمی شود. تئوری تورم انفجار بزرگ می گوید، امگا باید یک باشد؛ هر چند اخترشناسان درصددند مقدار دقیق آن را اندازه بگیرند.

۲) اپسیلون بیانگر آن است که هسته های اتمی با چه شدتی به یکدیگر متصل شده اند و چگونه تمامی اتم های موجود در زمین شکل گرفته اند. مقدار اپسیلون انرژی ساطع شده از خورشید را کنترل می کند و از آن حساس تر اینکه، چگونه ستارگان، هیدروژن را به تمامی اتم های جدول تناوبی تبدیل می کنند، به دلیل فرآیندهایی که در ستارگان روی می دهد، کربن و اکسیژن عناصر مهمی محسوب می شوند ولی طلا و اورانیوم کمیاب هستند.

اگر مقدار اپسیلون ۰۰۶/ یا ۰۰۸/ بود ما وجود نداشتیم. عدد کیهانی e تولید عناصری را که باعث ایجاد حیات می شوند ـ کربن، اکسیژن، آهن و... یا سایر انواع که باعث ایجاد جهانی عقیم می شود را کنترل می کند.

۳) اولین عدد مهم تعداد ابعاد فضا است. ما در جهانی سه بعدی زندگی می کنیم. اگر D برابر دو یا چهار بود امکان تشکیل حیات وجود نداشت. البته زمان را می توان بعد چهارم فرض کرد، اما باید در نظر داشت بعد چهارم از لحاظ ماهیت با سایر ابعاد تفاوت اساسی دارد چرا که این بعد همانند تیری رو به جلو است، ما فقط می توانیم به سوی آینده حرکت کنیم.

۴) چرا جهان پیرامون این چنین وسیع است که در طبیعت عدد مهم و بسیار بزرگی وجود دارد. N نشان دهنده نسبت میان نیروی الکتریکی است که اتم ها را کنار یکدیگر نگاه می دارد و نیروی گرانشی میان آنهاست.

اگر این عدد فقط چند صفر کمتر می داشت، فقط جهان های مینیاتوری کوچک و با طول عمر کم می توانست به وجود آید. هیچ موجود بزرگ تر از حشره نمی توانست به وجود آید و زمان کافی برای آنکه حیات هوشمند به تکامل برسد در اختیار نبود.

۵) هسته اولیه تمام ساختارهای کیهانی ـ ستاره ها، کهکشان ها و خوشه های کهکشانی ـ در انفجار بزرگ اولیه تثبیت شده است. ساختار یا ماهیت جهان به عدد Q که نسبت دو انرژی بنیادین است، بستگی دارد. اگر Q کمی کوچک تر از این عدد بود جهان بدون ساختار بود و اگر Q کمی بزرگ تر بود، جهان جایی بسیار عجیب و غریب به نظر می رسید، چرا که تحت سیطره سیاهچاله ها قرار داشت.

 ۶) اندازه گیری عدد لاندا در بین این شش عدد، مهم ترین خبر علمی سال ۱۹۹۸ بود، اگرچه مقدار دقیق آن هنوز هم در پرده ابهام قرار دارد. یک نیروی جدید نامشخص ـ نیروی «ضدگرانش» کیهانی ـ میزان انبساط جهان را کنترل می کند.

خوشبختانه عدد لاندا بسیار کوچک است. در غیر این صورت در اثر این نیرو از تشکیل ستارگان و کهکشان ها ممانعت به عمل می آمد و تکامل کیهانی حتی پیش از آنکه بتواند آغاز شود، سرکوب می شد.

میون، هیپرون

میون(Muon)

ذره بنیادی با جرم ۲۰۷ برابر جرم الکترون ؛ به شکل باردار مثبت و منفی وجود دارد. در آغاز به صورت یک مزون رده بندی شده بود. چون اسپین این ذرات 1 / 2 است، اکنون در دسته لپتون ها طبقه بندی می‌شوند.

هیپرون(Hyperons)

 هیپرونها گروهی از ذرات بنیادی متعلق به ردهٔ بار یون ها هستند، که جرمشان از جرم نوترون بیشتر ولی طول عمرشان بسیار کوتاه است. تمام بار یون هایی که نوکلئون نیستند هیپرون نام دارند. ولی چون همه هیپرون‌ها به نوکلئون ها واپاشیده می‌شوند، می‌توان آنها را همچون نوکلئون های برانگیخته فرض کرد. برای هر هیپرون یک پاد ذره وجود دارد.

آغاز امامت حضرت مهدی (عج)

لب باز نمود بلبل و گل خندید

ایام عزا رفت و کنون آمد عید

بنهاد به سر تاج ولایت مهدی

تا کور شود هر آنکه نتواند دید

جدیدترین یافته ها در مورد کیهان شناسی

۱-بیگ بنگ: آیا واقعاً بیگ بنگ نخستین تکینگى بوده است؟

۲-قبل از بیگ بنگ چه رخ داده است:اگر تا ابد با زمان به عقب برگردیم آیا همچنان شاهد وقایع و رخدادهایى خواهیم بود که درطول عمرعالم اتفاق افتاده است. یا نه ، جهان داراى یک عمرمتناهى با آغازى مشخص است. و بیگ بنگ در حقیقت نقطه شروع زمان به حساب مى آید و قبل از آن هیچ چیز نبوده است؟

پاسخ

هر دوی این سئوالات پاسخ مشترکی دارند. بحث تکینگی یا آغاز جهان قابل مشاهده، با سئوال مشابهی که در زمان نیوتن هنگام ارائه ی قانون گرانش عمومی مطرح شد، شباهت و جواب یگانه ای دارند.

نیوتن دریافت که بر اثر قانون جاذبه او، ستارگان باید یکدیگر را جذب کنند و بنابراین اصلاً به نظر نمی رسد که ساکن باشند. نیوتن در سال ۱۶۹۲ طی نامه ای به ریچارد بنتلی نوشت “که اکر تعداد ستارگان جهان بینهایت نباشد، و این ستارگان در ناحیه ای از فضا پراکنده باشند، همگی به یکدیگر برخورد خواهند کرد. اما اکر تعداد نامحدودی ستاره در فضای بیکران به طور کمابش یکسان پراکنده باشند، نقطه مرکزی در کار نخواهد بود تا همه بسوی آن کشیده شوند و بنابراین جهان در هم نخواهد ریخت

این برداشت نیز با یک اشکال اساسی مواجه شد. بنظر سیلیجر طبق نظریه نیوتن تعداد خطوط نیرو که از بینهایت آمده و به یک جسم می رسد با جرم آن جسم متناسب است. حال اگر جهان نامتناهی باشد و همه ی اجسام با جسم مزبور در کنش متقابل باشند، شدت جاذبه وارد بر آن بینهایت خواهد شد

مشکل بعدی قانون جاذبه نیوتن این است که طبق این قانون یک جسم به طور نامحدود می تواند سایر اجسام را جذب کرده و رشد کند، یعنی جرم یک جسم می تواند تا بینهایت افزایش یابد. این نیز با تجربه تطبیق نمی کند، زیرا وجود جسمی با جرم بینهایت مشاهده نشده است

مشکل گرانش نیوتنی در نسبیت عام نیز همچنان باقی ماند. در نسبیت فضا-زمان دارای انحناست. هرچه ماده بیشتر و چگالتر باشد، انحنای فضا بیشتر است. سئوال این است که این انحنای فضا تا کجا می انجامد؟ در نسبیت فضا می تواند چنان تابیده شود که حجم به صفر برسد. برای آنکه ماده بتواند چنان بر فضا اثر بگذارد که حجم به صفر برسد، باید جرم به سمت بی نهایت میل کند. یعنی نسبیت نتوانست مشکل قانون گرانش را در مورد تراکم ماده در فضا حل کند. علاوه بر آن بر مشکل نیز افزود. زیرا قانون نیوتن می پذیرد که ماده تا بی نهایت می تواند متمرکز شود، اما حجم صفر با آن سازگار نیست. اما نسبیت علاوه بر آن که می پذیرد ماده می تواند تا بی نهایت متراکم شود، پیشگویی می کند که حجم آن نیز به صفر می رسد

این مشکل در نظریه سی. پی. اچ. به سادگی و با توجه به اسپین سی. پی. اچ. قابل حل است. در نظریه سی. پی. اچ. همه ذرات موجود در جهان از ذره ی واحدی تشکیل شده که سی. پی. اچ. نامیده می شود. سی. پی. اچ. با مقدار سرعت ثابت نسبت به دستگاه لخت حرکت می کند و تحت تاثیر نیروهای خارجی سرعت انتقالی آن به اسپین و بالعکس تبدیل می شود. هنگامیکه جرم در یک محدوده ی فضایی به اندازهی لازم افزایش یافت، جسم تبدیل به سیاه چاله می شود. با افزایش جرم سیاه چاله، اسپین سی. پی. اچ. نیز افزایش می یابد و سیاه چاله بتدریج به سمت یک سیاه چاله ی مطلق میل کرده و سرانجام در سیاه چاله ی مطلق، اسپین به حداکثر ممکن می رسد و در این شرایط سی. پی. اچ. از نیروی خارجی تبعیت نمی کند و سیاه چاله ی مطلق منفجر می شود. لذا بیگ بنگ ناشی ار انفجار یک سیاه چاله ی مطلق است

۳-فضا – زمان: آیا آن گونه که ادعا مى شود ، جهان از ۴ بعد ساخته شده است؟، سه بعد فضا و یک بعد زمان؟ اگر چنین است چرا باید جهان در ۴ بعد ظاهر شود ؟

پاسخ

در نظریه سی. پی. اچ. تعداد ابعاد جهان ثابت نیست و تابع محیط و شرایط آزمایش و ناظر است. در محدوده ی اجسام چگال حداقل پنج بعدی است و اسپین بعد پنجم است. در چنین شرایطی هرچه بیشتر از محدوده ی اجسام بزرگ وارد دنیای ذرات شویم، بر تعداد ابعاد افزوده می شود. بنابراین می توان گفت تعداد ابعاد با منطق فازی قابل توجیه است. علاوه بر آن در نظریه سی. پی. اچ. زمان یک کمیت مستقل نیست و ناشی از اسپین است. از طرف دیگر چون مقدار سرعت سی. پی. اچ. همواره ثابت است و همه ی اجسام از سی. پی. اچ. ساخته شده اند، زمان بر آنها جاری است و گذشت زمان شامل سی. پی. اچ. نمی شود. با این دیدگاه هر ذره/جسمی در جهان یک ساعت است. اما خود جهان ساعت نیست و هیچ لحظه ای از عمر جهان نمی گذرد. آنچه که در فیزیک و کیهان شناختی راجع به عمر جهان می گویند، مربوط به جهان قابل مشاهده است که قسمتی از کل جهان محسوب می شود. تعداد جهان ها (نظیر جهانی که کهکشان راه شیری در آن است) بیشمار است. هر جهانی بر اثر انفجار یک سیاه چاله ی مطلق به وجود آمده است

۴-جهان از نظر وسعت و اندازه: آیا وسعت فضاى جهان بى نهایت است؟ توپولوژى یا وضعیت جغرافیاى فضاى عالم چگونه است؟

پاسخ

در نظریه سی. پی. اچ. جهان بیکران است و یک قسمت آن، جهانی است که ما مشاهده می کنیم. بنابراین در جهان هستی یک بیگ بنگ وجود ندارد، بلکه بنگ های (انفجارات) زیادی وجود دارد که دائماً تکرار می شوند. همچنین هندسه ی جهان و خواص توپولوژیک آن از یک مکان به مکان دیگر تغییر می کند و تابع محیط، یعنی جرم موجود در آن محدوده ی فضایی است که بر اسپین تاثیر دارد. لذا هندسه هر محدوده ای از فضا، تابع اسپین آنجا است. اما در کل جهان، فضا را می توان تخت در نظر گرفت که از هندسه ی اقلیدسی تبعیت می کند. یعنی انحنای کل جهان هستی، صفر است و هیچگونه انحنایی وجود ندارد

۵ -نظریۀ کوانتومى گرانش:چقدر مى توان نظریۀ مکانیک کوانتومى را با نسبیت عام ادغام کرد که منجر به پیدایش نظریۀ کوانتومى گرانش شود؟ آیا مى توان این نظریه را آزمود؟ در صورت تدوین تئورى کوانتومى گرانش چقدر این تئورى مى تواند در توضیح و تشریح منشاء و مبداء خلقت کائنات ما را یارى دهد؟

پاسخ

مشکل این دیدگاه در این است که گرانش و نیروی الکترومغناطیس را دو پدیده ی مجزا در نظر می گیرند و تلاش می کنند تا این دو نیرو را در یک نظریه ی وحدت بخش یکی کنند. در واقع گرانش و نیروی الکترومغناطیس از یکدیگر جدا نیستند و می توان نشان داد که گرانش نیز آثار الکتریکی و مغناطیسی از خود نشان می دهد. این کاری است که تحت عنوان بار-رنگ و مغناطیس رنگ و با توجه به نظریه سی. پی. اچ. توضیح داده شده است.

۶-توانایى علم فیزیک: چگونه فیزیک مى تواند ناهمخوانى بزرگ بین مقیاس بسیار عظیم گرانشى و مقیاس جرمى فوق العاده ناچیز ذرات بنیادى را تشریح کند؟

پاسخ

اگر ما بپذیریم که همه ی اجسام موجود در جهان، در نهایت از ذرات تشکیل شده اند و ذرات در هر کجا که باشند از قوانین ثابتی تبعیت می کنند، آنگاه می توانیم این نا همخوانی را برطرف کنیم. ناسازگاری نسبیت عام با مکانیک کوانتوم ناشی از برخورد دوگانه به پدیده های فیزیکی است. در مکانیک کوانتوم با کمیت های گسسته سروکار داریم و در نسبیت عام با کمیت پیوسته فضا – زمان روبرو هستیم. چنین برخوردی موجب بروز مشکلات موجود شده است. در نظریه سی. پی. اچ. این ناسازگاری برطرف شده و مکانیک کوانتوم و نسبیت را می توان به عنوان حالت خاصی از آن استنتاج کرد

۷-آنتروپى و زمان:چرا هرچه به گذشته برمى گردیم بى نظمى و آنتروپى جهان کمتر مى شود، با این وجود آیا قانون دوم ترمودینامیک مى تواند تفاوت چشمگیر بین گذشته و آیندۀ عالم را توضیح دهد؟

پاسخ

آنتروپی ناشی از تغییر اسپین سی. پی. اچ. های موجود در سیستم است. در لحظه ی بیگ بنگ، اسپین در حالت بیشنه بوده و بر اثر انفجار بزرگ، اسپین تغییر کرده و دایما نیز در حالت تغییر است. بهمین دلیل با گذشت زمان، آنتروپی جهان نیز در حال افزایش است. با چنین نگرشی که زمان و آنتروپی، هردو وابسته به اسپین سی. پی. اچ. هستند، لذا منطقی است که با گذشت زمان، آنتروپی نیز افزایش یابد

۸-مادۀ تاریک:مادۀ تاریک چیست؟ و چگونه بوجود آمده است ؟ آیا وجود و پیدایش آن را مى توان مربوط به ابر تقارن دانست؟

پاسخ

اگر به ابر تقارن از دیدگاه سی. پی. اچ. نگاه کنیم، جواب سئوال بالا مثبت خواهد بود. در نظریه سی. پی. اچ. گرانش دارای جرم است. لذا برای محاسبه ی جرم واقعی جهان، بایستی جرم گرانش را نیز منظور کرد که در این صورت مسئله ی ماده ی تاریک نیز قابل حل خواهد شد.

۹-انرژى تاریک:چرا آن گونه که ما مشاهده مى کنیم انبساط جهان اینگونه سریع و شتابان است ؟ آیا ما انتقال به قرمز را بطور کامل فهمیده ایم ؟ در این صورت انرژى تاریک داراى چه ماهیتى است که نیروى محرکه را براى این انبساط شتابان فراهم مى کند ؟ آیا واقعاً انرژى تاریک تمام عالم را پر کرده است؟ منشاء آن چه مى تواند باشد؟

پاسخ

در نظریه سی. پی. اچ. انتقال به قرمز ناشی از دو پدیده است، یکی انبساط جهان و دیگری افزایش حجم اتمها. یعنی با انبساط جهان، حجم اتم نیز افزایش می یابد که آن نیز بر انتقال به قرمز تاثیر می گذارد. بنابراین تا زمانیکه افزایش حجم اتها منظور نگردد، با انتقال به قرمز برخورد واقعی صورت نخواهد گرفت و محاسباط ما با اشکال جدی رو برو است. همچنین اگر برای گرانش جرم قائل شویم (که خود نوعی انرژی است) مسئله ی انرژی تاریک نیز در مسیر جدیدی قابل بررسی خواهد شد که می تواند راه پاسخگویی به بسیاری از رموز جهان را آشکار کند.

۱۰-نظریۀ تورم:چرا جهان در مقیاس بزرگ اینچنین تقریباً، نه کاملاً، یکنواخت و همگن به نظر مى رسد آیا واقعاً این نتییجۀ یک دورۀ تورمى است که جهان در نخستین لحظات پیدایش خود سریعاً پشت سر گذرانیده است؟ آیا نظریۀ تورمى جهان درست است ؟ اگر اینچنین است جزئیات این دوره از سرگذشت جهان چیست؟

پاسخ

نظریه ی تورم به عنوان حالت خاصی از نظریه سی. پی. اچ. قابل توضیح است. اگر به سرعت سی. پی. اچ. ها توجه کنیم، آنگاه انبساط سریع جهان در نخستین لحظات بیگ بنگ می بایست بسیار سریعتر از آن چیزی باشد که با سرعت حد (سرعت نور) قابل توجیه است.

۱۱-سیاه چال ها:آیا براستى سیاه چال ها وجود دارند ؟ آیا آنگونه که هاوکینگ ادعا دارد آنها انرژى تابش مى کنند و تبخیر مى شوند؟ آیا سیاه چال ها بجز از قوانین پایستگى انرژى ، اندازه حرکت ، اندازه حرکت زاویه ایى ، و بار الکتریکى از سایر قوانین پایستگى تخطى مى کنند ؟ برسر اطلاعاتى که در درون این حفره هاى اسرار آمیز بدام مى افتند چه روى مى دهد ؟ راه حل پارادوکس “اطلاعات حفرۀ سیاه” چیست ؟

پاسخ

در نظریه سی. پی. اچ. سیاه چاله ها وجود دارند و جهان قابل مشاهده بر اثر انفجار یک سیاه چاله ی مطلق به وجود آمده است. همچنین تبخیر سیاه چاله نیز پذیرفتنی است. از دیدگاه نظریه سی. پی. اچ. هیچکدام از قوانین بقا و در هیچ کجا نقض نمی شوند. در مورد اطلاعات باید به این موضوع توجه داشت که اصولاً اطلاعات چگونه تولید و منتقل می شوند. اطلاعات توسط امواج الکترومغناطیسی منتشر می شوند و با در نظر گرفتن اینکه گرانش نیز نوعی موج الکترومغناطیسی است، لذا گرانش نیز در انتقال و حفظ اطلاعات نقش دارند.

۱۲-پرتو هاى کیهانى: منشاء و ماهیت پرتو هاى پر انرژى کیهانى چیست؟

پاسخ

سئوالات مربوط به پرتوهای کیهانی و منشاء آنها در زمینه فیزیک نظری قابل طرح نیست. بلکه بایستی از طریق تحقیقات تجربی مشخص گردد

۱۳-امواج گرانشى:آیا با قاطعیت مى توان از وجود امواج گرانشى دفاع کرد ؟ اگر چنین است جزئیات این امواج چیست و چقدر این امواج مى توانند آگاهى ما را نسبت به ماهیت جهان افزایش دهند.؟ آیا امکان دارد موفق به ساخت دستگاهى شویم که بتواند امواج گرانشى را آشکار سازى کند؟

پاسخ

در نظریه سی. پی. اچ. امواج گرانشی همواره در اطراف اجسام وجود دارد و این امواج ناشی از تبادل سی. پی. اچ. بین اجسام است. با توجه به هم ارزی نیرو و انرژی که نظریه سی. پی. اچ. مطرح کرده برای تبادل ذرات بین اجسام که نیروی گرانش را حمل می کنند نیازی به نقض قانون بقای انرژی نیز نمی باشیم

توضیحات بیشتر را در نیروهای اساسی و امواج گرانشی ملاحظه کنید

۱۴-ستاره ها:اولین ستاره چه وقت شروع به درخشیدن کرد و چرا همۀ ستارگان به هم شبیه هستند؟

پاسخ

در نظریه سی. پی. اچ. نخستین ستارگان و کهکشانها در لحظه ی آغاز بیگ بنگ و از بقایای سیاه چاله ی مطلق پدید آمدند

۱۵- مسافرت در زمان: آیا مسافرت در زمان از نظر تئوریک امکان پذیر است ؟از لحاظ تجربى و عملى چه؟ اگر این امر امکان پذیر باشد چه کسى از ما حاضر مى شود این پارادوکس مسافرت زمان را عملى سازد ، به گذشته سفرکند و پدر بزرگ خود را بکشد و دوباره به زمان حال برگردد؟

پاسخ

از نظر سی. پی. اچ. زمان ناشی از اسپین است و منشاء زمان نیز نیروی خارجی است. اما در مورد سفر در زمان ترجیح می دهم سکوت کنم.

۱۶-ثابت کیهانی:چرا مقدار ثابت کیها نى مقدارى بسیار کوچک است که هرگز به صفر نمى رسد ؟ چرا آن گونه که تئورى کوانتومى میدان پیش بینى مى کند مقدار آن خیلى بزرگ نیست ، یا آن گونه که ابر تقارن پیش بینى مى کند مقدار آن برابربا صفر نیست؟

در این مورد به ثابت آلفای گرانشی مراجعه کنید.

۱۷-جهان و پایان آن: سرانجام جهان چیست؟ آیا جهان در خود فرو خواهد ریخت؟ یا براى همیشه به انبساط خود ادامه خواهد داد ؟ و یا سرنوشتى دیگر ممکن است در انتظار جهان باشد؟

پاسخ

اگر جهان قابل مشاهده (جهانی که ما در آن به سر می بریم) یگانه بود، می توانستیم با توجه به جرم (چگالی ماده) و سرعت فرار کهکشانها نظر قطعی بدهیم. هرچند که این کار هم چندان ساده به نظر نمی رسد. اما با در نظر گرفتن اینکه جهان ما یکی از بیشمار جهان های موجود در هستی است، فروپاشی جهان نیز باید در رابطه با سایر جهان های اطراف آن بررسی گردد که از حد دانش امروزی خارج است

۱۸-کهکشان ها: چرا کهکشان ها توده وار و به صورت رشته اى در فضا توزیع شده اند؟

پاسخ

این مورد را نیز بایستی با توجه به لحظه ی آغاز جهان مورد بررسی قرار داد. پاسخ به سئوالاتی از این دست، بیشتر کار تجربی است تا نظری

۱۹-جرم و گرانش:چرا جرم گرانشى کهکشان ها بیشتر از تمامى جرمى است که ما قادر به دیدن آن هستیم؟ آیا این مربوط به مادۀ تاریک است؟ ماده اى مرموز و ناشناخته؟ آیا این مشکل نمىتواند ناشى از برداشت ما از گرانش باشد ؟ شما چه فکر مى کنید؟

پاسخ

قطعاً نگرش ما به گرانش بایستی تغییر کند. باور عادی در فیزیک، گرانش را فاقد جرم می داند و با چنین دیدگاهی نمی توان به پاسخ مناسبی دست یافت. اگر گرانش را دارای جرم در نظر بگیریم، همان کاری که در نظریه ی سی. پی. اچ. انجام شده است، می توان پاسخ مناسبی برای این سئوال یافت.

منبع:www.tebyan-zn.ir

هفت کشف مبهوت کننده فیزیک

در پی اکتشافات پی در پی و بزرگی که در علم فیزیک رخ داده است هفت بخش از شگفت انگیزترین این کشفیات معرفی شده است.

علم فیزیک به تازگی توانسته است بخشهایی از قسمتهای نامحسوس و غیر قابل مشاهده جهان را برای انسانها آشکار سازد. از گره زدن رشته های نوری تا کشف ضد ماده. نشریه لایو ساینس هفت مورد از شگفت انگیز ترین اکتشافات جدید علم فیزیک را معرفی می کند.

محصور کردن اشباح: یکی از غریب ترین پیش بینی های نظریه کوانتوم این است که می‌توان ذرات را به دام انداخت و به این شکل حتی اگر ذرات در فضا از یکدیگر جدا شوند زمانی که پدیده ای در رابطه با یکی از آنها رخ دهد، ذره دیگر نیز نسبت به آن پدیده از خود واکنش نشان می‌دهد. دانشمندان اعلام کردند موفق به اندازه گیری میزان درگیری ذرات در نوعی جدید از سیستم ذره ای شده اند، سیستمی متشکل از دو جفت ذره مرتعش. این اولین باری است که دانشمندان توانسته اند الگوی حرکتی ذرات محصور شده را به دست آورند. پدیده ای که می‌تواند شمایلی از جهانی بزرگتر به شمار رود.

گره زدن نور: شاید اینگونه به نظر آید که نور در مسیری مستقیم حرکت می‌کند اما به تازگی روشی برای گره زدن آن ابداع شده است.محققان گزارش دادند با استفاده از هلوگرامی که کنترل آن به عهده رایانه بوده است توانسته اند پرتوهای نور لیزر را گره بزنند. هولوگرام که جریان نور را کنترل می‌کند به شکلی ساخته شده بود تا بتواند نور را در شکل و مسیری ویژه هدایت کند. در این کشف از دامنه ای از علم ریاضی به نام نظریه گره برای مطالعه بر روی گره های به دست آمده بر روی نور استفاده شد.

خلق ذره جدیدی از ضد ماده: به واسطه برخورد دادن دو ذره با یکدیگر در سرعتی نزدیک به سرعت نور در یک برخورد دهنده اتمی، دانشمندان نوعی جدید از ماده که تا به حال هرگز مشاهده نشده بود را خلق کردند: آنتی هایپرتریتون. این ذره از جهات مختلفی بسیار شگفت انگیز است زیرا یک ماده عادی نبوده و یک ضد ماده است که هر زمان با ماده عادی تماس برقرار کند آن را نابود خواهد ساخت. همچنین آنتی هایپرتریتون ذره ای است که به آن ماده بیگانه می گویند زیرا از بخشهای نادری ترکیب شده است که کوارکهای بیگانه نام دارند.

ساخت نقاط مغناطیسی شناور برای رسیدن به انرژی هسته ای کیهانی: انرژی هسته ای، ترکیب هسته اتم ها در داخل ستاره ها یکی از اهداف طولانی مدت است که انسانها در پی دستیابی به آن بوده و هستند. در صورتی که دانشمندان بتوانند به این انرژی دست یابند در واقع به منبعی قدرتمند از انرژی که از تاثیرات منفی زیست محیطی اندکی برخوردار است، رسیده اند. در ژانویه سال ۲۰۱۰ دانشمندان با اعلام ساخت مغناطیسهای شناوری که قادرند شرایط مورد نیاز برای تولید این انرژی را فراهم آورد یک قدم به دستیابی به این منبع انرژی نزدیکتر شدند.

نور ماده را تا می‌کند: در حالی که مشاهده منحرف کردن یا خمیده کردن نور به واسطه ماده امری طبیعی به شمار می‌رود، دیدن خم شدن ماده توسط نور یکی از عجیب ترین پدیده هایی است که فیزیکدانان به تازگی شاهد آن بوده اند. این پدیده طی آزمایشی گزارش شده است که طی آن دانشمندان رشته هایی از روبانهای نانو ذرات را با برخورد دادن پرتوهای نور به شکل مارپیچ درآوردند.

سه قلوهای شگفت انگیز: دانشمندان با استفاده از اتمهای لیتیوم توانستند یکی از سمبلهای باستانی ریاضی را به نام “حلقه های برومین” بازخلق کنند. این حلقه ها سه حلقه درهم هستند که در صورت برداشتن هر یک از آنها، هر سه حلقه از یکدیگر جدا خواهند شد. فیزیکدانان از گذشته می‌دانستند که ذرات از توانایی تشکیل دادن چنین حلقه هایی برخوردارند اما تا کنون هیچکس موفق به خلق این سمبل نشده بود. این حلقه ها در دسامبر ۲۰۰۹ و چهل سال پس از اولین پیش بینی فیزیکدانان از این ویژگی ذرات ارائه شدند.

سوپ کوارک-گلون: یکی دیگر از بخشهای شگفت انگیز علم فیزیک نیز به واسطه برخورد دهنده “بروکهاون”کشف شد. این برخورد دهنده طی آزمایشی توانست ترکیبی از کوارک – گلون یا سوپ کوارک – گلونی به وجود آورد ترکیبی که در آن پروتونها و نوترونها به بخشهای سازنده اصلی خود یعنی کوارکها و گلونها شکسته می شوند. این آزمایش به واسطه برخورد قدرتمند اتم طلا در حرارتی برابر چهار تریلیون درجه سلسیوس انجام گرفت، شرایطی که حرارت آن از مرکز خورشید ۲۵۰ هزار بار داغتر بوده و با شرایطی که پس از تولد جهان موجود بوده برابری می‌کند همچنین این بالاترین حرارتی است که تا به حال بر روی زمین به وجود آمده است.

عکس های نجومی

سراب چیست؟

What is a mirage?

Under a baking sun, a weary traveller trudges across a seemingly never-ending expanse of desert. Looking up, he suddenly spots something in the distance: a sparkling lake. He rubs his eyes. It’s still there. Picking up the pace in glee he strides ahead.

You might think our traveller was hallucinating, but mirages are a naturally-occurring optical illusion. In cartoons, a mirage is often depicted as a peaceful, lush oasis lying in the shade of swaying palm trees, but in reality it is much more likely to look like a pool of water.

The illusion results from the way in which light is refracted (bent) through air at different temperatures. Cold air is denser than warm air, and therefore has a greater refractive index. This means that as light passes down from cool to hot air, it gets bent upwards towards the denser air and away from the ground.

To your eyes, these distorted rays seem to be coming from the ground, so you perceive a refracted image of the sky on the ground. This looks just like a reflection on the surface of a pool of water, which can easily cause confusion.

A beginner’s guide to mirage spotting

1. There’s no need to trek to the desert to see a mirage: they are very common on roads. In fact, likely locations include anywhere where the ground can absorb a lot of heat. If you’ve ever walked barefoot on hot tarmac or sand, then you’ll know just how hot they can get! A hot ground warms up the air immediately above it, creating a sharp temperature gradient in the air – the first ingredient of a good mirage.

2. Make sure you can see ahead of you well into the distance. The most spectacular mirages occur in wide expanses of flat land as too many hills, dips or bumps will prevent the refracted light from reaching your eyes.

3. Check the weather forecast. If you see a huge puddle ahead on a rainy day you’d be better off steering well clear, as mirages are far more likely to found during dry, sunny weather.

سراب چیست؟

یک مسافر خسته زیر خورشید سوزان در وسط یک بیابان به ظاهر بی انتها وسیع  به زحمت راه می رود. در حال نگاه کردن، او ناگهان چیزی را در فاصله ای تشخیص می دهد:یک دریاچه که برق می زند. او چشمانش را می مالد.دریاچه هنوز آنجاست.با خوشحالی سرعتش را زیاد می کند و به سوی جلو قدم های بزرگ بر می دارد.

شما ممکن است فکر کنید مسافر ما دچار توهم شده است، اما سراب یک خطای چشمی است که به طور طبیعی اتفاق می افتد.در کارتون ها، سراب اغلب مثل یک واحه پر آب و امن در سایه ی درختان خرماست که به این سو و آن سو حرکت می کنند اما در واقعیت سراب بیشتر به یک استخر آب شباهت دارد.

اشتباه بینایی از چگونگی ای که نور در هوا در دماهای متفاوت شکسته می شود،نتیجه می شود.هوای سرد چگالتر از هوای گرم است و بنابراین دارای یک شاخص مربوط به انکسار نور بیشتر است.این به این معنی است که همانطور که نور به سمت پایین از هوای سرد به هوای گرم عبور می کند،رو به بالا به سمت هوای چگالتر خم می شود و از زمین دور می شود.

برای چشم های شما این پرتوهای واپیچیده به نظر می رسد که از زمین می آیند، بنابراین شما یک تصویر شکسته از آسمان را روی زمین مشاهده می کنید.این فقط به یک تصویر منعکس شده روی سطح یک استخر آب شباهت دارد که می تواند به آسانی موجب یک اشتباه شود.

راهنمایی به یک مبتدی برای تشخیص سراب:

1)نیازی به در به در گشتن در یک بیابان برای دیدن یک سراب نیست.سراب در جاده ها بسیار معمولی است.در حقیقت مکان های احتمالی شامل هر جایی که زمین آنجا بتواند مقدار زیادی گرما جذب کند، میشود.جایی که اگر شما پا برهنه روی آسفالت یا شن داغ آنجا راه بروید، شما خواهید دانست چقدر گرم است!زمین گرمی که هوای بالای خود را گرم می کند و یک شیب تیز برای دما در هوا می سازد.(منظور این است که نمودارهای دمای هوای آن با شیب زیادی، افزایش می یابد)

2)مطمئن باشید که شما می توانید یک جریان جاری را در فاصله ای ببینید.بیشترین سراب های تماشایی در پهنای عریض زمین های مسطح اتفاق می افتند.چون که تپه ها، فرورفتگی ها یا برآمدگی ها مانع رسیدن نور شکسته به چشم شما خواهند شد.

3)پیش بینی هواشناسی را چک کنید.اگر شما یک چاله ی آب بزرگ در حین رانندگی در مقابل خود دیدی مسلما یک سراب نیست! چون سراب در هوای خشک و روزهای آفتابی رخ می دهد.

 مترجم:اسماء علائی

آیا تئوری بیگ بنگ وجود دارد؟!

نظریه جدید در مورد پیدایش جهان یک ستاره شناس تایوانی تئوری جدیدی را مطرح کرد که با به چالش کشیدن تئوری بیگ بنگ نشان می دهد که انفجار بزرگ وجود نداشته است."وون- یی شو" از دانشگاه ملی سینگ هوا در تایوان تئوری جدیدی را ارائه و در آن شرح داده است که هیچ بیگ بنگی برای ایجاد جهان وجود نداشته است.

این تئوری با به چالش کشیدن نظریه بیگ بنگ توضیح می دهد که چهار عنصر حاضر در جهان در تضاد با تئوری فعلی تکامل کیهان بوده و به شرح زیر قرار دارند:

اول- سرعت نور و "ثابت گرانشی" ثابت نیستند بلکه با زمان تغییر می کنند.

دوم- زمان نه آغاز دارد و نه پایان بنابراین هیچ بیگ بنگی وجود نداشته است.

سوم- بخش فضایی جهان قابل قیاس با کره ای است که بیش از سه بعد دارد یعنی تصوری که با تخیل انسان قابل درک نیست و تنها از طریق ریاضی قابل توضیح است.

چهار- جهان در طول گسترش خود لحظاتی را در حالت شتاب و زمانی را در حالت شتاب منفی (شتاب کاهنده) گذرانده است.

این فرضیه وون- یی شو چشم انداز جدیدی در خصوص پایه های تشکیل جهان ارائه می دهد که برپایه آن، زمان و فضا می توانند به یکدیگر تبدیل شوند و در این میان، سرعت نور به عنوان یک فاکتور تبدیل عمل می کند.

جرم و فاصله نیز قابل تبدیل هستند که این تبدیل به "ثابت گرانشی" بستگی دارد و در زمان و توسط سرعت نور قابل تغییرند.
براساس گزارش وایرد، برپایه این دیدگاه پیچیده، زمانی که جهان در حال گسترش است، زمان به فضا و جرم به فاصله تبدیل می شود.
این نظریه پرداز تایوانی در این خصوص اظهار داشت: "در نگاه من به جهان، سرعت نور یک فاکتور تبدیل میان زمان و فضا است. از آنجا که جهان رو به گسترش است می توان فرض کرد که سرعت نور با زمان کیهانی تغییر می کند."
این تئوری جدید با انتقادات بسیاری از سوی جامعه جهانی نجوم مواجه شده است. برای مثال، مایکل درینک واتر ستاره شناس دانشگاه کویین آیلند تاکید کرد که تاکنون آزمایشات متعددی انجام شده که نشان می دهند سرعت نور ثابت است و با زمان تغییر نمی کند.
همچنین این دانشمند توضیح داد که میزان هیدروژن، هلیم و سایر عناصر حاضر در جهان با تولد کیهان در بیگ بنگ همسان است.
مسئله دیگر به پرتوهای عمق کیهانی مربوط می شود که در مدل بیگ بنگ با پرتوهای باقیمانده از فازهای آغازین خلقت جهان منطبقند و این یک تایید کلیدی برای وجود بیگ بنگ است.

شکافت هسته ای

شکافت هسته‌ای (به انگلیسی: Nuclear fission) فرآیندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبکتر تبدیل می‌شود. وقتی هسته‌ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول اینشتین، مقداری از جرم آن به انرژی تبدیل می‌شود.

از این انرژی در تولید برق (در نیروگاه هسته‌ای) یا تخریب (سلاح‌های هسته‌ای) استفاده می‌شود.

 نیروگاه هسته‌ای به تأسیساتی صنعتی و نیروگاهی می‌گویند که بر پایهٔ فناوری هسته‌ای و با کنترل فرآیند شکافت هسته‌ای، از گرمای تولید شده آن اقدام به تولید انرژی الکتریکی می‌کند. کنترل انرژی هسته‌ای با حفظ تعادل در فرآیند شکافت هسته‌ای همراه است که با استفاده از گرمای تولیدی برای تولید بخار آب (مانند بیشتر نیروگاه‌های گرمایی) اقدام به چرخاندن توربین‌های بخار و به دنبال آن ژنراتورها می‌کند.

در سال ۲۰۰۴ انرژی هسته‌ای در تولید کل انرژی مصرفی جهان سهمی در حدود ۶٫۵٪، و در تولید انرژی الکتریکی سهمی در حدود ۱۵٫۷٪ داشته‌است و نخستین بار به وسیله انریکو فرمی در سال ۱۹۳۴ در یکی از آزمایشگاه‌های دانشگاه شیکاگو تولید شد. این اتفاق زمانی رخ داد که تیم او مشغول بمباران کردن هسته اورانیوم با نوترون بودند.

بنا بر پیش‌بینی اتحادیه جهانی هسته‌ای در سال ۲۰۱۵ به طور میانگین هر ۵ روز یک‌بار یک نیروگاه هسته‌ای در جهان آغاز به کار می کند. شکافت هسته‌ای صورت گرفته در یک راکتور فقط بخشی از یک چرخه هسته‌ای است. این چرخه از معادن شروع می‌شود.میزان اورانیوم موجود در پوسته زمین نسبتاً زیاد است به طوری که با منابع فلزاتی همچون قلع و ژرمانیوم برابری می‌کند و تقریباً ۳۵ برابر میزان نقره موجود در پوسته زمین است. اورانیوم ماده تشکیل دهنده بسیاری از اجسام اطراف ما مانند سنگ‌ها و خاک است. بنا بر آمارگیری جهانی معادن شناخته شده جهان در حال حاضر برای تامین بیش از ۷۰ سال انرژی الکتریکی جهان کافی هستند. بهای میانگین اورانیوم در حال حاضر ۱۳۰ دلار آمریکا به ازای هر کیلوگرم است. به این ترتیب ثبات تامین سوخت هسته‌ای از بسیاری از دیگر مواد معدنی بیشتر است.

مهمترین مسئله‌ای که مخالفان انرژی هسته‌ای بیان می‌دارند امنیت محیط زیستی نیروگاه هسته‌ای است زیرا با کوچکترین اشتباه، ممکن است فجایعی مانند فاجعه چرنوبیل به بار آید.

تاسیسات نیروگاه هسته‌ای ایندین پوینت در ایالت نیویورک

نیروگاه هسته‌ای ایکاتا در ژاپن فاقد برج‌های خنک کننده‌است و تبادل حرارت را به طور مستقیم با آب اقیانوس انجام می‌دهد.

 

برای ایجاد شکافت هسته ای نیاز به بمب باران نوترونی است . یعنی نوترونی را که سرعت آن با سرعت نور برابری می کند توسط آبهای سنگین کاهش سرعت پیدا کنند تا بعد از ناپایدار شدن هسته اتم ،انم نجزیه شود.(در اورانیوم پس از تجزیه عناصر باریم و کریپتون و سه عدد نوترون پس داده می شود.) اوتوهان زمانی که قصد داشت از بمباران اورانیوم با نوترون آن را به رادیم تبدیل کند دریافت که به اتم بسیار کوچک‌تری دست یافته‌است.در تمام واکنش‌های هسته‌ای که تا ان زمان شناخته شده بود تنها ذرات کوچک از هسته جدا می‌شدند اما این بار یک تقسیم بزرگ رخ داده بود. لایز میتنر و اوتو فریش دریافتند که فراوردهٔ این بمباران نوترونی باریم است و جرم هر اتم اورانیم هنگام تبدیل شدن به ذرات کوچک‌تر به اندازهٔ یک پنجم جرم یک پروتون کاهش می‌یابد و این جرم مطابق رابطهٔ اینشتین E=mc² به انرژی تبدیل شده‌است.به خاطر شباهت این پدیدهٔ تقسیم هسته با تقسیم سلولی میتنر و فریش آن را شکافت نامیدند.مقالهٔ این یافته در یازدهم فوریهٔ ۱۹۳۹ در نشریهٔ نیچر با عنوان «واکنش هسته‌ای نوع جدید» منتشر شد.

در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده می‌شود که پس از برخورد یک نوترون متلاشی شده و پرتوهای رادیو اکتیو از خود صادر می‌کند.سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ تقسیم شده و به پایداری می‌رسدودر ضمن سه عدد نوترون دیگر آزاد می‌کند که هر یک موجب شکافت یک هستهٔ اورانیوم دیگر می‌شوند واین واکنش زنجیره‌ای مرتب ادامه پیدا می‌کند .

 منبع:ویکی پدیا

چگونه سلول های خورشیدی کار می کنند؟

How do solar cells work?

Solar cells convert the sun’s energy into electricity. Whether they’re adorning your calculator or orbiting our planet on satellites, they rely on the the photoelectric effect: the ability of matter to emit electrons when a light is shone on it.

Silicon is what is known as a semi-conductor, meaning that it shares some of the properties of metals and some of those of an electrical insulator, making it a key ingredient in solar cells. Let’s take a closer look at what happens when the sun shines onto a solar cell.

Sunlight is composed of miniscule particles called photons, which radiate from the sun. As these hit the silicon atoms of the solar cell, they transfer their energy to loose electrons, knocking them clean off the atoms. The photons could be compared to the white ball in a game of pool, which passes on its energy to the coloured balls it strikes.

Freeing up electrons is however only half the work of a solar cell: it then needs to herd these stray electrons into an electric current. This involves creating an electrical imbalance within the cell, which acts a bit like a slope down which the electrons will flow in the same direction.

Creating this imbalance is made possible by the internal organisation of silicon. Silicon atoms are arranged together in a tightly bound structure. By squeezing small quantities of other elements into this structure, two different types of silicon are created: n-type, which has spare electrons, and p-type, which is missing electrons, leaving ‘holes’ in their place.

When these two materials are placed side by side inside a solar cell, the n-type silicon’s spare electrons jump over to fill the gaps in the p-type silicon. This means that the n-type silicon becomes positively charged, and the p-type silicon is negatively charged, creating an electric field across the cell. Because silicon is a semi-conductor, it can act like an insulator, maintaining this imbalance.

As the photons smash the electrons off the silicon atoms, this field drives them along in an orderly manner, providing the electric current to power calculators, satellites and everything in between.

چگونه سلول های خورشیدی کار می کنند؟

سلول های خورشیدی  انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند. چه اینکه آنها در ماشین حساب شما مورد استفاده قرار بگیرند و چه اینکه روی ماهواره ها دور سیاره ما بچرخند، آنها به اثر فوتوالکتریک  وابسته هستند. اثر فوتوالکتریک یعنی توانایی یک ماده برای نشر الکترون وقتی نوری به آن تابیده می شود.سیلیکون چیزی است که به عنوان یک نیمه رسانا شناخته می شود به این معنی که سیلیکون تعدادی از خواص فلزات و تعدادی از خواص عایق الکتریکی را سهم می برد که باعث می شود بعنوان یک جزء کلیدی در سلول های خورشیدی باشد.

بیایید نگاهی دقیق تر به آنچه که اتفاق می افتد وقتی که نور خورشیدی بر یک سلول می تابد داشته باشیم. نور خورشید از اجزای خیلی کوچکی به اسم فوتون ها تشکیل شده است که از خورشید متشعشع می شود. همین که فوتون ها به اتم های سیلیکون سلول خورشیدی اصابت می کنند، فوتون ها انرژی خودشان را به الکترون های شل شده انتقال می دهند و ضمن ضربه زدن به آنها باعث زدودن آنها به سمت خارج اتمها و مرتب شدن آنها می شوند. فوتون ها می توانند با توپهای سفید در یک بازی بیلیارد مقایسه شوند که انرژی خود را به توپهای رنگی که به آنها برخورد می کنند می دهند. به هر حال رهایی الکترن ها فقط نیمه ای از کار یک سلول خورشیدی است سپس نیازمند این است که این الکترون های آواره! در یک جریان الکتریکی جمع شوند. این متضمن به وجود آمدن یک عدم توازن الکتریکی در داخل سلول می باشد که شبیه یک شیب رو به پایین عمل می کند که الکترن ها در مسیر مشابه ای جریان خواهند داشت. به وجود آمدن این عدم توازن احتمالا به وسیله ی سازمان دهی داخلی سیلیکون ساخته می شود. اتم های سیلیکون کنار یکدیگر در یک ساختار مقید محکم مرتب و چیده می شوند. با مقدار کمی فشار آوردن به سایر اجزاء در این ساختار دو نوع متفاوت سیلیکون ساخته می شود: نوع n ، که الکترون ها را ذخیره می کند و نوع p ، که الکترون از دست می دهند و حفره ها را در جای خودشان ترک می کنند. وقتی این دو ماده پهلو به پهلو  داخل یک سلول خورشیدی قرار می گیرند الکترون های زیادی  سیلیکون نوع n به طور مثبت باردار می شود و سیلیکون نوع p  به طور منفی باردار می شود و یک میدان الکتریکی در وسط سلول می سازند. چون سیلیکون یک نیمه رساناست، می تواند شبیه یک عایق عمل کند و این عدم توازن را حفظ کند و ادامه دهد. وقتی که فوتون ها به الکترون ها در آن سوی اتم های سیلیکون می خورند، این میدان آنها را به جلو در یک رویه منظم می راند  و یک جریان الکتریکی برای نیرو دادن به ماشین حساب ها، ماهواره ها و هرچیزی در این بین به وجود می آورد.

مترجم:اسماء علائی

معرفی عناصر مورد استفاده در فیزیک هسته ای

آن‌ان‌تریم(به انگلیسی: Ununtrium) یک نام موقت برای عنصری با نمادUut و عدد اتم ۱۱۳ است.

که در واکنش‌های هسته‌ای بدست می‌آید. و اولین بار از واپاشی آن‌ان‌پنتیوم بدست آمد. تاکنون فقط هشت اتم از این عنصر دیده شده‌است. و یک فلز شناخته می‌شود.

---

آن‌ان‌نیوم  یا اکا-فرانسیوم, یک نام موقت برای عنصر کشف نشده جدول تناوبی با نماد Uue و عدد اتمی ۱۹۹ است.

باتوجه به این‌که این عنصر جزو فلزات قلیایی است پس باید با آب و هوا واکنش دهد و حتماً بسیار رادیواکتیو و ناپایدار است.

---

آن‌ان‌هگزیوم(به انگلیسی: Ununhexium) یک نام موقت برای عنصر فوق سنگین جدول تناوبی با نماد Uuh و عدد اتمی ۱۱۶ است.

چهار ایزتوپ با عدد جرمی 290-293 شناخته شده‌اند. که پایدارترین آن Uuh-293 با نیمه عمر ۶۳ میلی‌ثانیه است

---

آن‌آن‌پنتیوم(به انگلیسی: Ununpentium) یک نام موقت برای عنصر فوق سنگین جدول تناوبی با نمادUup و عدد اتمی ۱۱۵ است.

دو ایزتوپ آن شناخته شده‌است, Uup-287 و Uup-288.

ایزتوپ ۲۸۸ آن بخشی اعداد جادویی است به همین دلیل از پایداری خاصی برخوردار است..

---

آن‌ان‌کادیوم(به انگلیسی: Ununquadium) نام موقت برای یک فلز رادیواکتیو جدول تنتاوبی با نماد Uuq و عدد اتمی ۱۱۴ است.

منبع:ویکی پدیا

کولیس

کولیس یا قُطرسنج یکی از ابزارهای بکار رفته در صنعت و مهندسی مکانیک است.از کولیس برای اندازه‌گیری فاصله میان دو جسم یا دو نقطه استفاده می‌کنند. ساده‌ترین گونه کولیس پرگاری است که ساق‌هایش به بیرون یا به تو خم شده‌اند.

تاریخچه کولیس

در سال ۱۹۴۹ فردی به نام میتوتویو اولین پروانه ساخت کولیس را کسب کرد و تولید آن را در همان سال در کارخانه میزونوکوچی (Mizonokuchi) در شهر کاوازاکی ژاپن شروع کرد. در سال ۱۹۵۳ کارخانه آن به اوتسونومیا (utsonomiya) انتقال یافته و تولید انبوه آن شروع شد.

 

در سال ۱۹۵۶ این فرد اولین کسی بود که موضوع استفاده از فولاد ضد زنگ را برای ساخت کولیس مطرح کرد. ۷ سال بعد در سال۱۹۶۳ میتوتویو بیش از یک میلیون کولیس تولید کرد. در همان سال تولید کولیس ساعتی آغاز شد و به دنبال آن کولیس‌های دیجیتالی و سپس کولیسهای ضد زنگ که در مقابل آب و روغن مقاوم بودند تولید شد. کولیس‌های کار سنگین که طول ۴۵۰ میلیمتر و بیشتر را اندازه‌گیری می‌کنند از سال ۱۹۶۱ ساخته شدند. امروزه کولیس‌هایی که طول ۲۰۰۰ میلیمتر را اندازه می‌گیرند نیز تولید می‌شود. بدنه این نوع از کولیس‌ها از فیبرهای کربنی است تا سبک باشند و معضل بزرگ این کولیس‌ها که سنگینی آنها است را بدین‌گونه رفع کرده‌اند.

منبع:ویکی پدیا

نخستین نور در عالم

آسمان شب با هزاران نقطه نورانی تزئین شده است و تریلیون ها ستاره در گروه هایی بنام کهکشان در سر تا سر عالم پراکنده شده اند. ستاره ها ابتدایی ترین و رایج ترین اجرام درعالم اند که دراندازه های گوناگونی پیدا میشوند. آنها کره های عظیمی از گاز هیدروژن و هلیم – گاهی هم با کمی عناصر سنگین تر- هستند که در ابرهای چرخان وسیعی بنام سحابی(nebula) شکل گرفته اند.

در طی چند میلیون سال گرانش سبب میشود مواد در بخش های مختلف سحابی با هم بیامیزند و تکه های بزرگتر و سنگین تری را شکل دهند. سرانجام این بخش سحابی به تدریج تحت فشار گرانش جرم خودش فرو میریزد. وقتی چگالی و دمای هیدروژن در بخش مرکزی تکه ای از سحابی به قدر کافی زیاد شود واکنش گرما- هسته ای به نام همجوشی(fusion) آغاز میشود که طی آن چهار هسته اتمی هیدروژن بهم جوش میخورند و یک هسته اتمی هلیم شکل میدهند. جرم یک هسته هلیم 7/0 درصد کمتر از جرم چهار هسته هیدروژن است. این جرم گمشده به انرژی تبدیل میشود.

 

ادامه نوشته

آیا ما می توانیم در زمان به عقب برگردیم؟

Could we ever go back in time?

by Tim Whitwell

Time machines are commonly seen in science fiction films and books, but no one knows how to build one.

However, it is possible to slow down time by travelling very fast relative to someone who is stationary. This was predicted by Einstein’s theory of relativity at the beginning of the 20th centaury and has since been proved many times.

One of the best examples of this was demonstrated by putting a very accurate clock on board a passenger jet. Another identical clock was kept on the ground and synchronised with the clock on the plane. After a number of long distance flights the two clocks were compared and the one that had been on the plane was running behind the clock that had stayed on the ground. The difference between the two clocks was exactly the difference predicted by the theory of relativity.

It is important to understand that this slowing down of time depends on the speed you are travelling at relative to someone else. None of the passengers on the plane would have noticed anything strange - as far as they are concerned time is passing as usual. It is only when they get off the plane and compare their watches with someone who has been stationary relative to them that they notice a difference.

Passenger jets fly at about 600 miles per hour which seems pretty fast. However, after the experiment described above the difference in time between the two clocks was less than a billionth of a second, which is why very accurate clocks were needed.

If you could travel at speeds close to the speed of light (about 186,000 miles a second) time would slow down significantly, from the perspective of someone who is not moving. Unfortunately we do not know how to build rockets that fast!

Tim Whitwell is a research engineer who works in Hong Kong. He uses his physics knowledge to tackle acoustics, electromagnetic design and mechanics. He was a resident expert on Big Bang Blogs for a month, and school pupils had the chance to ask him some questions about his life, the universe and everything.

نوشته شده توسط Tim Whitwell

ماشین های زمان معمولا در فیلم ها و کتابهای علمی تخیلی دیده می شوند اما هیچکس نمی داند چطور می توان یکی از آنها را ساخت.به هر حال این ممکن است که زمان را با رفتن خیلی سریع نسبت به شخصی که ساکن  است کاهش بدهیم.این موضوع به وسیله تئوری نسبیت اینشتین که در آغاز قرن بیستم مطرح شد پیش بینی شده بود و تا کنون چندین بار ثابت شده است.یکی از بهترین مثال های این موضوع با قرار دادن یک ساعت خیلی دقیق روی تخته یک جت مسافربر نمایش داده می شود ساعت یکجور دیگری روی زمین قرار داده می شود و با ساعت موجود در هواپیما همزمان شده است.بعد از مسافت طولانیه پرواز ساعت ها با هم مقایسه شده و ساعتی که در هواپیما بوده است عقب تر از ساعتی که روی زمین قرار دارد کار می کند.تفاوت بین این دو ساعت دقیقا همان تفاوت پیش بینی شده توسط تئوری نسبیت بود. درک این موضوع مهم است که این کاهش زمان بستگی به سرعت شما نسبت به شخص دیگر دارد.در همین مسافت هیچ یک از مسافران در هواپیما متوجه چیز غیر عادی نشدند و طبق یک روال همیشگی زمان گذرانده شد.فقط وقتی که هواپیما بلند می شود و مسافران در هواپیما ساعت های جیبیشان را با فردی که نسبت به آنها ساکن است مقایسه می کنند متوجه یک تفاوت می شوند. مسافران جت در حدود 6000 مایل در هر ساعت پرواز می کنند که خیلی سریع به نظر می آید.به هر حال بعد از آزمایش توصیف شده در بالا تفاوت زمان بین دو ساعت، کمتر از یک میلیاردم یک ثانیه بود که این دلیل آن است که باید دو ساعت بسیار دقیق باشند. اگر شما بتوانید با سرعتی نزدیک به سرعت نور یعنی 186000مایل در هر ثانیه پرواز کنید زمان به طور چشمگیری از دید فردی که حرکت نمی کند کاهش می یابد. متاسفانه ما نمی دانیم چطور می توان یک موشک به همین سرعت ساخت !

Tim Whitwell یک مهندس محقق است که در Hong Kong کار می کند. او اطلاعات فیزیکی خود را برای اینکه از عهده فعالیت های صوت شناسی، طرح های الکترو مغناطیس و علم مکانیک بر آید استفاده می کند.او یک متخصص است که به مدت یک ماه ساکن Big Bang Blog  بوده است و دانش آموزان مدارس این شانس را پیدا کردند تا از او سوال هایی درباره زندگی اش، جهان و هر چیز دیگری بپرسند.

مترجم:اسماء علائی

 

چه چیزی موجب میدان مغناطیسی زمین می شود؟

What causes the Earth's magnetic field?

Our planet’s magnetic field is believed to be generated deep down in the Earth’s core.

Nobody has ever taken the mythical journey to the centre of the Earth, but by studying the way shockwaves from earthquakes travel through the planet, physicists have been able to work out its likely structure.

Right at the heart of the Earth is a solid inner core, two thirds of the size of the Moon and composed primarily of iron. At a hellish 5,700°C, this iron is as hot as the Sun’s surface, but the crushing pressure caused by gravity prevents it from becoming liquid.

Surrounding this is the outer core, a 2,000 km thick layer of iron, nickel, and small quantities of other metals. Lower pressure than the inner core means the metal here is fluid.

Differences in temperature, pressure and composition within the outer core cause convection currents in the molten metal as cool, dense matter sinks whilst warm, less dense matter rises. The Coriolis force, resulting from the Earth’s spin, also causes swirling whirlpools.

This flow of liquid iron generates electric currents, which in turn produce magnetic fields. Charged metals passing through these fields go on to create electric currents of their own, and so the cycle continues. This self-sustaining loop is known as the geodynamo.

The spiralling caused by the Coriolis force means that separate magnetic fields created are roughly aligned in the same direction, their combined effect adding up to produce one vast magnetic field engulfing the planet.

 

چه چیزی موجب میدان مغناطیسی زمین می شود؟

این اعتقاد وجود دارد که میدان مغناطیسی سیاره ما در اعماق پایین در هسته ی زمین تولید می شود.

هیچ کس تا کنون سفری افسانه ای و موهومی به مرکز زمین نداشته است اما با مطالعه ی امواج تکانشی(ضربه ای) ناشی از زمین لرزه ها می توان به درون سیاره رفت و فیزیکدانان قادر شده اند تا ساختار احتمالی آن را جزء به جزء طرح کنند.درست در مرکز زمین یک هسته درونی جامد وجود دارد که از لحاظ اندازه به اندازه ی دو سوم اندازه ی ماه است و عمدتا از آهن تشکیل شده است. در دمای بسیار زیاد 5700 درجه سانتی گراد این آهن به داغی سطح خورشید است اما فشار له کننده که به وسیله نیروی جاذبه به وجود آمده مانع از تبدیل شدن این جامد به مایع می شود.اطراف این هسته داخلی، یک هسته بیرونی وجود دارد که یک لایه ی ضخیم 2000 کیلومتری است و از آهن، نیکل و مقدارهای خیلی کمی از سایر فلزات ساخته شده است. فشارهای کمتر از هسته داخلی به این معناست که در این جا مایع وجود دارد.

تفاوت هایی در دما، فشار و ترکیب، در هسته بیرونی  موجب همرفت(جا به جایی) جریان آب در فلز گداخته و آب شده می شود به طوری که ماده ی چگالتر و خنک به پایین می آید هنگامی که ماده ای که چگالی آن کمتر است و گرم تر می باشد به بالا می آید. نیروی کوریولیس از گردش زمین ناشی می شود. همچنین این نیرو سبب چرخیدن گرداب ها می شود.این جریان آهن مایع، جریان های الکتریکی را تولید می کنند که این تغییر، میدان های مغناطیسی را تولید می کند.فلزها در حین عبور از این میدان ها جلو می روند تا جریان های الکتریکی مربوط به خود را ایجاد کنند و بنابراین این چرخه ادامه پیدا می کند. مارپیچ بودن به وسیله ی نیروی کوریولیس به وجود آمده، به این معناست که میدان های مغناطیسی جدا شده ی به وجود آمده در یک مسیر یکسان ردیف شده اند. اثر های آن ها ترکیب شده و با هم جمع می شوند تا یک میدان مغناطیسی بزرگ که سیاره را فرا می گیرد تولید کنند.

مترجم:اسماء علائی