تبليغاتX
دنیای فیزیک ( the world of physics )
تدریس انلاین فیزیک-نمونه سوالات امتحانی و پاسخ به پرسش های شما عزیزان

دید کلی

امروزه مدت زیادی نگذشته که ثابت شده تمامی مواد از مولکولها ، مولکولها هم از اتمها ، اتمها از هسته‌ها و الکترونها و هسته‌ها از پروتونها و نوترونها تشکیل شده‌اند اما پروتونها و نوترونها والکترونها از چه چیزی ترکیب یافته‌اند؟ این ذزات ، ذرات بنیادی یعنی ذرات غیر قابل تجزیه نام دارند. با فرض اینکه تجزیه بیشتر آنها باعث می‌شود که به ذرات دیگری تبدیل شود.

تاریخچه

در اواخر قرن بیستم دانشمندان درباره ساختمان پنهانی ذرات بنیادی به یک مطالعه سیستماتیک و مداوم پرداختند. این مطالعه ابتدا از نوکلئونها (اجزای هسته) یعنی پروتونها و نوترونها شروع شد. عموما در فیزیک هسته‌ای این کار می‌توانست در دو خط اصلی ادامه یابد.

بررسی پدیده‌های شامل ذرات بنیادی با فیزیک هسته‌ای

کوشش برای شکستن یا خرد کردن یک ذره بنیادی در صورت امکان و تبدیل آن به اجزاء تشکیل دهنده‌اش ، اگر اجزاء تشکیل دهنده‌ای داشته باشد. برای این منظور ذرات مشابه دیگر را با سرعتهای حتی المقدور نزدیک به سرعت نور شتاب داده و این گلوله‌های شتاب دار را به ذرات بنیادی موجود در اتمهای دیگر برخورد می‌دهند. برای مثال برای بمباران هیدروژن یونیزه شده (یعنی پروتون) از پروتونهای شتابدار یا برای بمباران پروتون و ذرات آلفا از پروتون و ذرات آلفای دیگر استفاده گردد.
انرژی لازم برای این عمل فقط می‌تواند به کمک شتاب دهنده‌های قوی ذرات باردار فراهم شود تولید ذرات باردار شتابدار برای دسترسی به انرژیهای دهها میلیون و بالاخره دهها هزار میلیون الکترون ولت زمانی یک کار بزرگ تلقی می‌شد.

بررسی ساختمان ذرات بنیادی

این روش بر اساس پدیده آشنای نوری قرار داشت. هر چه ماده مورد مشاهده کوچکتر باشد طول موج نور تابانده شده به این ماده بایستی کوتاهتر گردد. اگر طول موج نور از طول جسم بزرگتر باشد موج به آسانی از اطراف جسم عبور کرده و چیزی دیده نمی‌شود. و اگر از طول جسم کوچکتر باشد موج منعکس شده بازتاب نور و جسم روشن شده و قابل رویت می‌گردد.

دیدگاه موجی ذرات

دوبروی (De Broglie) کشف کرد که هر چه ذرات سریعتر حرکت کنند خواص موجی بیشتری از خود نشان می‌دهد. پس از این کشف تهیه نوعی میکروسکوپ الکترونی ممکن گردید که در آنها الکترون با انرژی 100Kev شتاب داده می‌شد. این میکروسکوپ رویت اجسام با قطر چند انگستروم را میسر می‌سازد. که هر آنگستروم برابر 8-10 سانتیمتر می‌باشد. مطابق نظریه دوبروی هر چه ذرات سنگینتر بوده و سریعتر حرکت کند ، طول موج معادل آن کوتاهتر خواهد بود. این مطالب نشان می‌دهد اگر الکترونی تا انرژی چند صد میلیون الکترون ولت شتاب داده شود، طول موجش آنقدر کوچک می‌شود که متناسب با اندازه ذرات هسته‌ای شده و می‌تواند برای بررسی ساختمان هسته اتمی بکار رود.

عکس پیدا نشد





ساختار فیزیک ذرات بنیادی

  • از بازتاب و پخش این فیزیک امواج برای اندازه گیری ذرات داخل هسته استفاده می‌شود. اگر الکترونی تا انرژی یک یا دو هزار میلیون الکترون ولت شتاب یابد طول موج الکترون چندین مرتبه کوچکتر از قطر ذرات هسته‌ای می‌شود. این فیزیک امواج تحقیق ساختمان پروتونها و نوترونها را ممکن می‌سازد. از روزی که دانشمندان به یک توپخانه اتمی قوی مسلح شدند، ذرات جدید اتمی یکی پس از دیگری کشف گردید.

  • انرژی معادل با یک میلیون الکترون ولت موجب کشف الکترون مثبتی به نام پوزیترون شد. شتاب دهنده‌هایی با صدها میلیون الکترون ولت تهیه مصنوعی مزونها را ممکن ساخت. مزونها اولین بار در پرتوهای کیهانی کشف شدند. توسعه شتاب دهنده‌های با انرژی بسیار زیاد موجب کشف ضد ذرات گردید. ضد ذرات تشکیل دهندگان اصلی ضد ماده می‌باشد که عمده‌ترین انها عبارتند از: ضد پروتون ، ضد نوترون و غیره.

  • بسیاری از ذرات کشف شده ، ذرات ناپایدارند آنها پس از یک دوره زمانی بسیار کوتاه تجزیه شده و به تعدادی ذرات کوچکتر و پایدارتر تبدیل می‌شود این ذرات کوچکتر پایدارتر شامل: الکترونها ، نوترونها ، اشعه گاما و یا نوترینوها می‌باشند.

  • ذرات ناپایدار ممکن است به ضد ذرات معادل خود که اصولا پایدارترند ، تبدیل می‌گردند.

  • همانگونه تا بحال معلوم شده هیچ یک از ذرات بنیادی شناخته شده نمی‌توانند به اجزاء کوچکتر شکسته شوند. آنها همگی به نام ذرات بنیادی معرفی شده است به همین دلیل نشان می‌دهد که ساختمانی ندارند.

تقسیم بندی ذرات ناپایدار

ذرات ناپایدار به دو گروه به صورت زیر تقسیم می‌شوند:


  • یک دسته از آن شامل ذرات سنگینتر از الکترون ولی سبکتر از پروتون است که مزون (Meson) نام دارند.

  • گروه دیگر شامل ذرات سنگینتر از پروتون است که هیپرون (Hyperon) خوانده می‌شوند. هیپرونها فقط به ذرات هسته‌ای از جمله پروتونها و نوترونها تجزیه می‌شوند.
+ نوشته شده در  پنجشنبه دهم اردیبهشت 1388ساعت 19:25  توسط عباس صفری | 

دید کلی:


نظریه نسبیت و نظریه مکانیک کوانتومی دو شالوده نظری مهم فیزیک قرن بیستم را تشکیل می دهند. درست همان گونه که نظریه نسبیت به بینش های جدیدی از طبیعت فضا و زمان و نتایج عمیقی در مکانیک کلاسیک و الکترومغناطیس منجر می شود.

نظریه مکانیک کوانتومی نیز به روش های فکری کاملا جدیدی که پایه فهم ساختار اتمی و هسته ای اند، منجر می شود. با این وجود بعضی از جنبه های توصیف کوانتومی طبیعت کاملا جدید نیستند و در حقیقت در فیزیک کلاسیک نیز یافت می شوند.

تقسیم بندی کمیت ها:


در مطالعه دنیای فیزیکی با دو نوع عام از کمیت های فیزیکی سروکار داریم: کمیت هایی که دارای پیوستاری از مقادیرند «کمیت های پیوسته). و کمیت هایی که کوانتیده اند. کمیت های کوانتیده محدود به مقادیر گسسته معینی هستند. گاهی آنها را به عنوان کمیت هایی که دارای "اتمیسیته" یا "دانه" هستند نیز بیان می کنند.
برخی کمیت های فیزیکی پیوسته کلاسیکی یا غیر کوانتیده عبارتند از:



  • انرژی مکانیکی یک دستگاه دو ذره ای ، که هر گاه این دو ذره به یکدیگر مقید باشند هر مقدار منفی (Em<0) و هر گاه آزاد باشند هر مقدار مثبتی (Em>0) را می توانند بپذیرند. که Em معرف اترژی مکانیکی سیستم می باشد.


برخی کمیت های فیزیکی با مقادیر کوانتیده عبارتند از:


  • امروزه جرم اتم هایی که در طبیعت یافت می شود بادقت زیادی معلوم شده است. اما جالب است بدانیم که این جرم ها تقریبا به نسبت اعداد صحیح اند، نه دقیقاً برابر با آن.

  • یکی از وظایف فیزیک هسته‌ای توضیح این انحراف ها نسبت به اعداد صحیح به کمک چند اصل اساسی است.

بار الکتریکی کوانییده است:


زیرا بار کل هر جسمی دقیقا ً مضرب صحیحی (مثبت یا منفی) از بار الکتریکی بنیادی الکترون (e) است. کوانتومی شدن بار که به وضوح در مفهوم شمیایی ظرفیت و در قوانین الکترولیز آشکار شده بود، به وسیله آزمایش قطره روغن میلیکان به طور مستقیم نشان داده شد. در این آزمایش بار الکترون مستقیماً اندازه گیری شداندازه گیری بار الکترون).

کوانتیدگی فرکانس نوسان فیزیک امواج ایستاده:


امواج ایستاده و تشدید که ظهورات کاملاً برجسته کوانتش در فیزیک کلاسیک هستند. فرکانس نوسان یک تار مرتعش تشدید کننده که دو انتهای آن ثابت است فقط می تواند مضرب صحیحی از پایین ترین فرکانس یا فرکانس اصلی نوسان باشد. فرکانس اصلی به نوبه خود با استفاده از خواص فیزیکی و طول تار تعیین می شود.
این موج مکرراً از مرزها یا از دو انتهای ثابت تار رویش باز می تابد و با خود موج اولیه تداخل سازنده ایجاد می کند و فیزیک امواج ایستاده تولید می گردد.

تشدید فقط در صورتی حاصل می شود که فاصله بین دو نقطه انتهایی «طول تار) دقیقاً مضرب نصف صحیحی از نصف طول موج باشد. البته فقط وقتی موج دارای گسترش نامتناهی در فضا باشد، فرکانس آن دقیقاً تعیین می شود.
این استدلال حتی برای موج هایی که بین مرزهای بازتابان به دام افتاده اند، نیز معتبر است. زیرا می توان چنین تصور نمودکه این فیزیک امواج بینهایت بار برروی خود تاب خورده است.

مثالهای عام کوانتش کلاسیکی:


یک تاس پرتابی برروی وجوه خود فقط اعداد صحیح 1و2و3و4و5و6 را دارد. این تاس یکی از مثال های روزمره است که کمیت های کوانتیده را نشان می دهند. مثال های معروف دیگر عبارتند از:
روی یک سکه ، افراد مردم و تعداد سکه ها

نظریه مکانیک کوانتومی در مورد کوانتش چه می گوید؟


نظریه مکانیک کوانتومی به مقدار زیادی مبتنی بر این کشف است که بعضی کمیت ها که در فیزیک کلاسیک پیوسته در نظر گرفته می شدند، در حقیقت کوانتیده اند. از لحاظ تاریخی آغاز این نظریه به تعبیر شدت تابش الکترومغناطیسی از یک جسم سیاه بر حسب طول موج با انتظارات نظری الکترومغناطیس توافق ندارد.

ماکس پلانک تدوین کننده نظریه مکانیک کوانتومی در سال 1900 میلادی نشان داد که تجدید نظر در مفاهیم کلاسیکی به کمک کوانتش انرژی منجر به برقراری توافق بین آزمایش و نظریه می شود و از این طریق یک پل ارتباطی بین مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی ایجاد شد که با وجود تعارضات فاحش ، تشابهات زیادی نیز باهم دارند.

مباحث مرتبط با کوانتش در فیزیک کلاسیک:


+ نوشته شده در  سه شنبه ششم اسفند 1387ساعت 17:49  توسط عباس صفری | 

اطلاعات اولیه

img/daneshnameh_up/f/f3/C3_atomPic_03.JPG





در مدل سیاره‌ای کلاسیک ، انرژی کل ، بزرگی اندازه حرکت زاویه‌ای مداری و مولفه اندازه حرکت زاویه‌ای مداری در امتداد هر راستایی از فضا ، ثابت‌های حرکت هستند. اما در مکانیک موجی تمام این کمیت‌ها کوانشیده‌اند. انرژی یک اتم تک الکترونی کوانشیده بوده و با عدد کوانتومی ‌اصلی n مشخص می‌شود. اندازه حرکت زاویه‌ای مداری این اتم نیز کوانشیده بوده و مقادیر ممکن آن به تعداد عدد کوانتومی اندازه حرکت زاویه‌ای مداری را بستگی دارد.

سومین ثابت کلاسیکی ، یعنی مولفه اندازه حرکت زاویه مداری در امتداد یک راستای ثابت از فضا کوانشیده بوده و با عدد کوانتومی m که به عدد کوانتومی مغناطیسی معروف است، مشخص می‌شود. به این ترتیب کوانشیده شدن اندازه حرکت زاویه‌ای مداری و یک مؤلفه از آن در راستای ثابت از فضا را کوانتش فضایی گویند.

گشتاور مغناطیسی الکترون

اثرات مغناطیسی وابسته به یک ذره کلاسیکی در حال دوران و باردار را می‌توان اینگونه بیان کرد. اندازه حرکت زاویه مداری ذره‌ای که در یک مدار بسته حرکت می‌کند، برداری است که برصفحه مدار عمود است. بار الکتریکی منفی دوار یا الکترون دوار را می‌توان مانند یک حلقه جریان الکتریکی در نظر گرفت و لذا این جریان می‌تواند یک میدان مغناطیسی ایجار کند. در هر نقطه این میدان با بزرگی جریان متناسب است. از الکترومغناطیس می‌دانیم که می‌توان به این الکترون گردان یک گشتاور دوقطبی مغناطیسی نسبت داد. رفتار الکترون در میدان مغناطیسی خارجی براساس این کمیت قابل توضیح است.

نسبت ژیرومغناطیسی

بزرگی گشتاور دو قطبی مغناطیسی یک جریان الکتریکی I که در محیط یک حلقه در صفحه‌ای به مساحت A جریان دارد بصورت μ = iA بیان می‌شود. هنگامی که الکترونی با بار e حلقه‌ای را در مدت زمان T دور می‌زند جریان برابر I = e / T خواهد بود. پس μ = eA/T می‌شود.

به الکترون دوار می‌توان اندازه حرکت زاویه‌ای نسبت داد. چون الکترون تحت تاثیر نیروی کروی که از طرف هسته وارد می‌شود، در یک مسیر دایره‌ای حرکت می‌کند و لذا اندازه حرکت زاویه‌ای آن کمیتی ثابت خواهد بود. بنابراین براساس قانون دوم کپلر اگر سطح جاروب شده توسط الکترون در طی زمان T (زمان یک دور کامل) ، برابر A باشد، می‌توان از ترکیب روابط ، اندازه حرکت زاویه‌ای مداری را بصورت رابطه زیر به گشتاور دوقطبی مغناطیسی μ ربط داد.


P = -(e/2m) . l



ثابت e/2m- که در آن m جرم الکترون و e بار آن است به ثابت ژیرومغناطیسی معروف است.






img/daneshnameh_up/7/73/C3_quant_03.JPG

کوانتش اندازه حرکت زاویه‌ای مداری

با وجود اینکه تجسم ارتباط بین اثرات مغناطیسی و اندازه حرکت زاویه‌ای برحسب یک مدار الکترونی مشخص غیرممکن است، مکانیک موجی دقیق همان رابطه فیزیک کلاسیک را برای نسبت ژیرومغناطیسی یک الکترون ، در یک اتم با اندازه حرکت زاویه‌ای مداری بدست می‌دهد. بنابراین L ، اندازه حرکت زاویه‌ای مداری که برای الکترون در نظر گرفته می‌شود، کمیتی کوانشیده است.

عدد کوانتومی مغناطیسی مداری

فرض کنید اتمی با اندازه حرکت زاویه‌ای مداری L در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار گیرد. براساس مکانیک موجی ، بردار اندازه حرکت زاویه‌ای مداری L نمی‌تواند هرجهتی را نسبت به میدان مغناطیسی خارجی اختیار کند، بلکه محدود به جهتهای بخصوصی است که برای آنها مولفه بردار اندازه حرکت زاویه‌ای مداری ، در راستای میدان مغناطیسی ، مضرب درستی از است.

اگر جهت میدان مغناطیسی را جهت محور اختیار کنیم، مقادیر ممکن مولفه بردار اندازه حرکت زاویه‌ای مداری از قاعده L2 = m تبعیت می‌کند که در این رابطه m عدد کوانتومی مغناطیسی مداری نامیده می‌شود. این کمیت می‌تواند مقادیر بین l تا l – را اختیار کند. یعنی:

m = l , l-1 , ... , 0 , ... , l-1 , l

img/daneshnameh_up/d/d0/img1610.JPG


قاعده کوانتش فضایی

هر مقداری را که عدد کوانتومی m می‌تواند اختیار کند، به عنوان یک حالت کوانتومی مجزا نامیده می‌شود. به عنوان مثال در حالت D=2 عدد کوانتومی m می‌تواند مقادیر 2 ، 1 ، 0 ، 1- ، 2- را اختیار کند، در این حالت بزرگی اندازه حرکت زاویه‌ای مداری برابر خواهد بود. چون بردار اندازه حرکت زاویه‌ای محدود به راستاهای گسسته معینی در فضاست، به آن کوانشیده فضایی می‌گویند. همچنین چون مقادیر L_2 ، L برابر است، لذا قاعده حاکم بر راستای بردار L ، یعنی قاعده کوانتش فضایی بصورت است.

+ نوشته شده در  سه شنبه ششم اسفند 1387ساعت 17:44  توسط عباس صفری | 

ضربه‌هاي دقيق با محاسبات علمي

امروزه ورزش و علم دو يار جدانشدني هستند. در هر تكنيك ورزشي براحتي مي‌توانيد ردپاي يكي از علوم پايه را پيدا كنيد. دانشمندان بسياري با استفاده از فيزيك، مواد، رياضيات و بسياري ديگر از علوم پايه سعي در بهبود بخشيدن به فنون ورزشي و ثبت ركوردهاي بهتر و نيز جلوگيري از بروز آسيب‌ديدگي‌ها دارند.

بيومكانيك كه يكي از شاخه‌هاي علم فيزيك است، با به‌كارگيري قوانين فيزيك و مكانيك در حركات ورزشي و فعاليت‌هاي روزمره انسان و نيز تجزيه و تحليل عمل و عكس‌العمل


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه ششم اسفند 1387ساعت 17:41  توسط عباس صفری | 

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.



تصویر





تمام دستگاهها و ماشینهای ساخته شده بدست انسان نیز با استفاده از انرژی کار می‌کنند. بسیاری از این ماشینها برقی هستند. حتما شما هم از دستگاههایی مثل رادیو ، تلویزیون ، اطو ، یخچال و ... استفاده می‌کنید. اگر به هر دلیلی برق خانه قطع شود، تمام این دستگاهها از کار می‌افتند و بدون استفاده می‌شوند. اما آیا می‌دانید برق چطور تولید می‌شود؟ برای تولید برق ، سوختهایی مثل زغال سنگ ، نفت و گاز را می‌سوزانیم. این نوع سوختها را سوخت فسیلی می‌نامند.

سوختهای فسیلی از باقی مانده گیاهان و جانورانی بوجود آمده‌اند که میلیونها میلیون سال قبل روی زمین زندگی می‌کردند. وقتی این جانوران و گیاهان مردند و از بین رفتند، سالهای زیادی زیر فشار لایه‌های زمین ماندند تا به زغال سنگ و نفت و گاز تبدیل شدند و می‌بینیم که همه انواع مختلف انرژی که قبل تبدیل به یکدیگر نیز هستند از یک منبع به نام خورشید ناشی شده و یا به آن مربوط می‌شود. تابش خورشید منشأ اغلب انرژیهایی است که در سطح زمین در اختیار ما قرار دارد.


  • باد : ناشی از اختلاف دمای هوا و حرکت نسبی اتمسفر زمین است.
  • آبشار : ناشی از تبخیر و بارانی که از آن نتیجه می‌شود.
  • چوب ، زغال سنگ ، نفت و ... که منشا گیاهی دارند به کمک کلروفیل و خورشید ساخته شده‌اند.




تصویر





خورشید چیست؟

خورشید یک راکتور هسته‌ای طبیعی بسیار عظیم است. که ماده در آن جا بر اثر همجوشی هسته‌ای به انرژی تبدیل می‌شود و هر روز حدود 350 میلیارد تن از جرمش به تابش تبدیل می‌شود، دمای داخلی آن حدود 15 میلیون درجه سانتیگراد است. انرژیی که بدین ترتیب به شکل نور مرئی ، فرو سرخ و فرابنفش به ما می‌رسد 1 کیلو وات بر متر مربع است. خورشید به توپ بزرگ آتشین شباهت دارد که صد بار بزرگتر از زمین است.

این ستاره‌ها از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. گازها انفجارهای بزرگی را بوجود می‌آورند و پرتوهای قوی گرما و نور را تولید می‌کنند. این پرتوها از خورشید بسوی زمین می‌آیند در طول راه ، یک سوم آنها در فضا پخش می‌شوند و بقیه بصورت انرژی گرما و نور به زمین می‌رسند. می‌دانیم که سرعت نور 300000 کیلومتر در ثانیه است. از سوی دیگر ، 8 دقیقه طول می‌کشد که نور خورشید به زمین برسد. بنابراین می‌توان فاصله خورشید تا زمین را حساب کرد. در این مسیر طولانی ، مقدار زیادی از نور و گرمای خورشید از دست می‌رود، اما همان اندازه‌ای که به زمین می‌رسد، کافی است تا شرایط مناسبی برای زندگی ما و جانوران و گیاهان بوجود آید.



تصویر


منبع انرژی خورشیدی

+ نوشته شده در  جمعه بیستم دی 1387ساعت 17:45  توسط عباس صفری | 

مقدمه

پدیده فوتوالکتریک که برای اولین بار توسط آلبرت انیشتین شرح داده شد، بر اساس این پدیده وقتی که یک کوانتوم انرژی نوری یعنی یک فوتون در یک ماده نفوذ می کند، این احتمال وجود دارد که بوسیله الکترون جذب شود و الکترون انتقال پیدامی کند.

اخیراً دانشمندان سلولهای خورشیدی ساخته‌اند، وقتی که امواج الکترو مغناطیسی خورشید بر روی آن می‌تابد، جفت ماده‌ها (الکترون و پوزیترون) یعنی در نوار گاف نیم رسانا به تعداد زیاد تولید می‌شود (تولید زوج). در نتیجه برهمکنشهای فیزیکی بین ذرات صورت می‌گیرد که نهایتاً منجر به یک پیل خورشیدی می‌شود.



تصویر





مواد سازنده سلولهای خورشیدی

ماده‌ای که سلولهای خورشیدی از آنها ساخته می‌شود سیلیکون و آرسینورگالیم هستند. سلولهایی که از سیلیکون ساخته می‌شوند از لحاظ تئوری بازده ماکزیمم حدود 22 درصد دارند. ولی بازده عملی آن حدود 15 تا 18 درصد است. در صورتی که بازده سلولهایی که از آرسینورگالیم ساخته می‌شود بازده عملی آنها بیشتر از 20 درصد است.



تصویر





ماهواره‌های دریافت کننده انرژی خورشیدی

یک ایستگاه فضایی در مداری که هم زمان با زمین در حرکت باشد دایماً با تابش خورشید روشن می‌شود. برقراری ماهواره‌های خورشیدی در مدار زمین بطور جدی در سال 1968 پیشنهاد شد. در این ماهواره‌ها پانلهایی ساخته‌اند از جنس آرسینوگالیم که انرژی خورشید را دریافت و تبدیل به جفت الکترون می‌کند. در داخل ماده الکترونها شروع به حرکت می‌کنند که نهایتاً منجر به تولید الکتریسته می‌شود. ضریب توان سلولها 18% ولتاژ بالای آن 40 کیلو وات با 5% اتلاف توان محاسبه شده است.

+ نوشته شده در  جمعه بیستم دی 1387ساعت 17:42  توسط عباس صفری | 

 دانشمندان فیزیک و زندگی نامه انها

+ نوشته شده در  جمعه بیست و نهم آذر 1387ساعت 12:22  توسط عباس صفری | 
علم یک واژه عربی است که از ریشه علم به معنی آموزش مشتق شده است. در اصطلاح عامیانه ، این کلمه در مورد هر نوع آگاهی که فرد در مورد محیط و مسایل پیرامون خود کسب می کند، اطلاق می‌گردد. و لذا هرچه میزان آگاهی و معلومات او بیشتر باشد، او را عالمتر می‌دانند. به همین علت در قدیم به افرادی که در زمینه علوم مذهبی و قرآنی به درجات بالاتری نائل می‌شدند، علامه می‌گفتند. مانند علامه امینی که آثار بسیار گرانبهایی از وی بر جای مانده است.




پیدایش علم

آدمی تمایل دارد که هرچه را ممکن است بداند و بفهمد، زیرا کنجکاو زاده شده است. کنجکاوی انسان از کنجکاوی هر موجود زنده دیگر کاملتر و پایدارتر است. رضایت آدمی در فرو نشاندن این کنجکاوی ، همراه با توانایی او در به خاطر آوردن ، استدلال کردن و ارتباط دادن ، به پیدایش فرهنگ کامل ، و از جمله علم منجر شده است. بنابراین می توان گفت که از همان زمانی که انسان ، پای به این جهان گذاشته است، علم نیز به وجود آمده و با رشد فکری بشر ، علم تکامل یافته است.

برداشت غلط از علم!

معلومات انسان ، وقتی که در مسایل روزانه به کار روند، می توانند در لباسی که فرد میپوشد، خانه ای که در آن زندگی می کند، تاثیر کنند. روشهای مسافرت ، تفریحات ، آموزش و پرورش ، اعتقادات مذهبی ، قضاوتهای اخلاقی و حتی بقای ملی انسان به این معلومات بستگی دارد. اما باید توجه داشته باشیم که وظیفه خود علم به وجود آوردن کاربردهای آن نیست. علم مشتمل بر اصول و قوانین است. پزشکی و روشهای آن مرغوب کردن دانه های نباتی ، تلفن ، رادیو ، موشکها ، هواپیماها و بطور خلاصه چیزهایی که مستقل از این اصول و قوانین تکمیل می شوند، علم نیستند، بلکه محصولات مهندسی یا انقلاب تکنولوژیک هستند.

البته منظور آن نیست که گفته شود کاربردهای علم اهمیتی ندارند. واقع امر آن است که این کاربردها دنیای ما را عمیقاً تغییر دادهاند، بطوری که در بسیاری از موارد نمی توان بدون آنها زندگی خود را ، آن گونه که امروزه می گذرانیم، ادامه دهیم. علم و انقلاب تکنولوژیک هردو بخش بزرگی از کوشش های فرهنگی ، اقتصادی و سیاسی ملتها را در بر گرفته است، بطوریکه درک نکردن هر یک از آنها می تواند پیامدهای خنده آور یا حتی خطرناک به دنبال داشته باشد. اما برای بسیاری از مردم تفاوت میان هدف های علم و انقلاب تکنولوژیک روشن نیست.

کنجکاوی ، تنها عامل ایجاد علم

کنجکاوی ، یعنی میل شدید به دانستن ، از ویژگیهای ماده مرده نیست. همچنین از ویژگیهای انواع جاندارانی نیست که به زحمت می توانیم آنها را از موجودات زنده بپنداریم. بعنوان مثال ، درخت ، نمی تواند به محیط اطراف خود کنجکاوی نشان بدهد. اما از آغاز پیدایش حیات ، در بعضی از جانداران حرکت مستقل پیدا شد. به این ترتیب ، پیشرفت بزرگی برای در دست گرفتن محیط اطراف پدید آمد. جاندار متحرک دیگر لازم نبود که به انتظار غذا باشد، بلکه خود به دنبال آن می رفت. و این بدان معنی است که ماجرایی تازه در جهان آغاز شد و آن کنجکاوی بود.

انسان یک مافوق میمون است!

ممکن است لحظه‌ای پیش آید که جاندار از غذا سیر باشد و در همان لحظه خطری او را تهدید نکند. در این حالت جاندار یا مانند صدف به حالت بیحسی می رسد و یا مانند موجودات عالیتر ، غریزه‌ای قوی برای کشف محیط اطراف خود نشان دهد. این حالت را میتوان کنجکاوی بیهوده نام نهاد. که معمولا هوش را از روی آن داوری می‌کنند. سگ ، لحظه ای فراغت ، هر چیزی را بیهوده بو می کند و گوش هایش را به طرف صداهایی که ما نمی شنویم بر می گرداند.

به همین علت است که ما سگ را از گربه ، که در لحظه های فراغت به تیمار خود می پردازد یا به آرامی دراز می کشد و می خوابد ، باهوشتر می دانیم. هر چه مغز پیشرفته تر می باشد، کشش برای کشف ، افزونتر می شود. میمون از نظر کنجکاوی نمونه بارزی است. و لذا از این جهت و بسیار جهات دیگر می گویند که ، آدمی یک مافوق میمون است.

دلیل تقسیم علم به شاخه های مختلف

اگر بگوییم که علم و آدمی همیشه شادمانه باهم زیسته‌اند، کلام درستی است. ولی حقیقت امر این است که هر دو فقط در آغاز کار با دشواری روبه رو بودند. تا زمانی که علم قیاس باقی مانده بود، فلسفه طبیعی می‌توانست جزیی از فرهنگ عمومی هر تحصیلکرده باشد. ولی علم استقرایی کاری عظیم بود که به مشاهده و یادگیری و تحلیل نیاز داشت، و دیگر بازی آماتورها نبود. پیچیدگی علم در هر دهه افزونتر می‌شد. در طول قرون بعد از نیوتن هنوز ممکن بود که شخصی با استعداد بتواند از همه فرضیه های علمی آگاهی پیدا کند، اما در سال 1800 این کار غیر علمی بود.

با گذشت زمان معلوم شد که اگر دانشمندی بخواهد در زمینهای مطالعات مشروح ، انجام دهد، باید بیش از پیش خود را به بخشی از آن زمینه محدود کند. گسترش علم تخصص را ایجاب می کرد. با هر نفس دانشمند ، تخصص عمیق تر می شد. و لذا این مسئله باعث شد تا علم رفته رفته به شاخهای مختلف تقسیم گردد. بطوریکه با گسترش علم این شاخه را نیز گسترده تر می کردند.

عواقب ناخوشایند علم

در دهه 1960 ، احساس قوی دشمنی آشکار نسبت به علم در میان مردم و حتی تحصیلکرده های دانشگاهی پیدا شد. جامعه صنعتی ما مبتنی بر کشفیات علمی در قرون اخیر است و اکنون از عواقب جنبی نادلخواه موفقیت های آن به ستوه آمده است. فنون پیشرفته پزشکی افزایش بی رویه جمعیت را به دنبال آورده است.

صنایع شیمیایی و موتورهای درونسوز آب و هوای ما را آلوده کرده اند (آلودگی آب و هوا). نیاز روز افزون به مواد جدید انرژی شبب ویرانی و تهی شدن پوسته زمین شده است. تولید انواع سلاحهای مرگبار و بمب های اتمی بعنوان یک عامل اساسی ، حیات انسان را تهدید می کند. اما نباید تمام این گناهان را به گردن علم و دانشمندان بیندازیم. بلکه این مسایل علل مختلفی مانند استفاده نابجا و نادرست از علم دارد.
+ نوشته شده در  جمعه بیست و نهم آذر 1387ساعت 11:22  توسط عباس صفری | 
در نزد حکما هر گاه سخن از علم به میان آید، تعریف زیر تداعی می‌شود و آن همان «حاضر آمدن صورت شی نزد عقل است، به عبارتی نقش بستن صورت شی در عقل است».

مقدمه

انسان هر چیزی را که در خارج می‌بیند، صورتی از آن شی در ذهن وی نقش می‌بندد. به فرض مثال ، همه ما تصویری از کوه ، جنگل ، انسان و ... در ذهن خویش داریم و این به خاطر اینست که قبلا آنها را دیده‌ایم و نسبت به آنها علم داریم. در واقع ذهن به منزله آینه‌ای است که صور اشیا در آن ترسیم می‌شود. بدون آنکه در آن دخل و تصرفی بوجود آید. برخی علم را مستغنی از تعریف دانسته‌اند و گفته‌اند که علم جز کیفیات نفسانی و وجدانی است که هر کس آن را بطور واضح در خود می‌یابد.

برخی نیز علم را غیر قابل تعریف دانسته‌اند و گفته‌اند که «تعریف علم مستلزم دور است، زیرا هر چیزی بوسیله علم شناخته می‌شود و علم را باید بوسیله خود علم شناخت.» ولی برخلاف همه اینها ، صدرالمتالهین در رساله تصور و تصدیق خویش نه تنها علم را تعریف نموده است، بلکه آن را به اقسام مختلف نیز تقسیم می‌نماید.

وجه تشابه آینه و ذهن

  • صورتی که در آینه حاصل می‌شود، با صاحب صورت ارتباط کامل دارد. چنانکه از انسان صورت انسان بوجود می‌آید و صورت اسب از اسب. صوری هم که از اشیا در ذهن بوجود می‌آید، با آن اشیا نسبت کامل دارد و به مانند اصل و بدل می‌باشد.

  • هر آنچه در مقابل آینه نباشد، نقشی در آن بوجود نمی‌آید و ذهن هم تا توجهی به امری ننماید صورتی از آن چیز در او حاصل نخواهد شد.

  • هر آنچه که مقابل آینه قرار گیرد، صورتی از آن در آینه نقش می‌بندد و آینه آن صورت را قبول می‌نماید و چون ذهن به امری توجه کند و صورتی در آن ترسیم شود، ذهن آن صورت را می‌پذیرد. ولی وجه اختلاف آینه و ذهن در این است که در آینه فقط صورت محسوسات آن هم نوع معینی از محسوسات ، یعنی مبصرات ، ترسیم می‌گردد. در حالی که در قوه ذهنی انسان علاوه بر محسوسات و مبصرات صورت شنیدنی‌ها ، ملموسات و بوییدنی‌ها و غیره نیز بوجود می‌آید. مانند سردی و گرمی ، آواز و غیره و یا صور معقول از قبیل روح و مفاهیم کلی نیز در ذهن حاصل می‌گردد.

مراتب علم

علم حسی

عبارتست از احساس کردن چیزهایی که حواس پنجگانه بدان نایل می‌گردد و در حقیقت سرمایه اولیه برای تمامی علوم است و به اصطلاح فقدان هر یک از این حواس محرومیت از یک علمی است. دیگر حیوانات که هر یک از این حواس را واجدند، با انسان در این مرحله از علم مشارکت دارند.

علم خیالی

که همان تصرف در محسوسات کسب شده در ذهن است. مانند اینکه بگوید این خط بلندتر از آن خط است و گاهی از ترکیب صورتهای محسوس به صورتهایی دست می‌یابد که وجود خارجی ندارند. به این نوع «علم متصرفه» نیز گویند.

علم وهمی

وقتی که قلمروی علم و ادراک انسان امور غیر محسوس را شامل شود، معانی جزیی را که نه ماده و نه مقدار دارد، درک می‌کند. مانند دوستی والدین ، اندوه مادر داغدیده و ... که این علم و آگاهی را «علم وهمی» می‌نامند و در اینجاست که انسان و حیوان از همدیگر متمیز می‌گردند.

علم عقلی

انسان با استفاده از قوه عقل و اندیشه تمام مدرکات خویش را ، اعم از علوم حسی ، خیالی و وهمی ، مورد بررسی قرار می‌دهد و درستی و نادرستی ادراکات خود را می‌سنجد و معانی کلی را از جزئیات درک می‌نماید و هر اندازه که عقل و اندیشه بخواهد، می‌تواند در آن علوم دخل و تصرف نماید و به نتایج و احکامی جدید دست ‌یابد. این کاملترین دانشی است که انسان بودن انسان ، وابسته به آن است و موجب متمایز بودن انسانها از یکدیگر می‌باشد.


علم به گونه‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌شود که بنیادیترین آنها علم تصور و تصدیق است.

تقسیمات علم با هر دو قسم خود (تصور و تصدیق)

  • علم بدیهی : که ضروری نیز نامیده می‌شود و برای پیدایش آن نیازی به کسب و اندیشه نیست، بلکه بدون مکث و درنگ و بطور اضطرار و به بداهت حاصل می‌گردد. مانند تصورها از «مفهوم وجود و عدم شی» و یا اینکه «کل از جز بزرگتر است».

  • علم نظری : علمی است که پیدایش آن نیازمند کسب و اندیشه و فکر است، یعنی واسطه‌ای میان عالم و معلوم می‌باشد. یعنی به صور معلوم ، علم مستقیم داریم و نسبت به خود آن صور ، علم غیر مستقیم. مانند تصور ما از حقیقت روح الکتریسیته.

علم تصور

این علم که همان صورت ذهنی بدون حکم می‌باشد. این علم یک تصور صرف تنهاست، که هیچ جزم و اعتقادی را در پی ندارد. به عبارت دیگر ، تصور ، صورت ساده ذهنی است که بدون اسناد چیزی به چیز دیگر است. به مانند «تصور ماه ، خورشید ، سقراط ، زشت و زیبا و ... .»

اقسام تصور

  • لفظ مفرد یا تصور واحد ، به مانند اسم و فعل و حرف «سلمان» ، «کان» و ... .

  • تصور متعدد با نسبت خبری هنگام شک یا توهم در آن ، «کره مریخ مسکونی است».

  • نسبت در جمله انشایی به مانند امر و نهی و استفهام.

  • تصور متعدد با نسبت تقیدی یا وصفی (مرکب ناقص) ، مانند «خانه بزرگ ، تقید وصفی و خانه حسن ، تقید اضافی است».

علم تصدیق

آن صورت ذهنی که همراه با حکم است و مستلزم جزم و اعتقاد و حکم می‌باشد. به عبارت دیگر ، اسناد امری است به امر دیگر بوسیله ایجاب یا سلب. مانند علم به اینکه زمین کروی است و اسب گوشتخوار نیست.

اقسام تصدیق

  • یقین : یعنی اینکه انسان مضمون خبر را تصدیق کند و احتمال کذب آن را ندهد و یا آنکه عدم وقوع خبر را تصدیق کند و احتمال صدق آنرا ندهد و به عبارت دیگر ، تصدیق آنست که انسان ، وقوع و یا عدم وقوع یک خبر را به نحو جزمی صد درصد تصدیق نماید و این برترین قسم تصدیق است.

  • ظن : یعنی اینکه آدمی مضمون خبر و یا عدم آن را رجحان دهد و در عین حال طرف دیگر را محتمل بداند. این قسم پست‌ترین اقسام تصدیق است.

ارتباط علم تصدیق با تصور

تصدیق نیز نوعی تصور است، ولی تصوری که مقید به حکم است و موجب اقناع نفس می‌شود، لذا برای اینکه این دو تصور با همدیگر متمایز شوند، تصور مقید به حکم را "تصدیق" و تصور ساده و محض را "تصور" نام نهادند، ولی بعضی اوقات تصور را مقید به قید مطلق می‌کنند. در این هنگام تصور به معنی عام کلمه و به معنی علم و ادراک انسان است که شامل هر قسم علم می‌شود، یعنی هم تصور و هم تصدیق.
+ نوشته شده در  جمعه بیست و نهم آذر 1387ساعت 11:12  توسط عباس صفری |