نامهای از مخترع تلفن به خانوادهاش که در آن تصویر نادری از دستگاه تلفن طراحی شده و نکات ایمنی برای استفاده از آن مشاهده میشود، به حراج گذاشته شده است.
به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این نامه رسمی که از سوی الکساندر گراهام بل، مخترع تلفن در سال 1878 در پی یک صاعقه که کل اختراع نوپای وی را تهدید میکرد، برای پدرش نوشته شده، توسط موسسه بزرگ حراجی RR در نیو همپشایر به حراج گذاشته شده است.
این نامه هشت صفحهای با نوعی طراحی از دو تلفن متصل و دستورالعملهای لازم برای احتیاط ایمنی خانواده همراه است.
بل، در نامه خود که از واشنگتن به والدینش ارسال کرده، چنین نوشته که از گزارش آنها در مورد صاعقه ارتفاعات توتلا به دردسر افتاده و این که این رویداد نشان داده که پایانههای زمینی خطوط تلفن آسیبپذیر بوده چرا که جریان از یک مسیر کوتاهتر نسبت به مسیر کامل زمینی برای ورود به دو قطب تلفن برخوردار میشود.
بل در ادامه یک نمودار جالب از دو تلفن طراحی کرده و در آن به نمایش جمعآوری صحیح مکانیکی برای اطمینان از کارکرد کامل و همچنین ایمنی دستگاه پرداخته است.
بابی لیوینگستون، معاون فروش و بازاریابی حراجی RR، تلفن موجود در این طراحی را یک دستگاه کاربردی و آماده خوانده که از مکانیک اولیه پیچیده و با جزئیات بسیار برخوردار بوده و عدم توجه به آنها با خطر بسیار بالایی همراه بوده است.
الکساندر گراهام بل یک اسکاتلندی پیشگام در حوزه ارتباطات از راه دور و مخترع دستگاه سخنگوی برقی بود.
یک قرن پس از جمعآوری نیروی صاعقه توسط بنجامین فرانکلین، بل از پالسهای الکتریکی استفاده کرده، آن را درون سیم مسی قرار داده و در یک لحظه مسیر ارتباطی انسانها را از طریق دستگاهی به نام تلفن برای همیشه تغییر داد.
گراهام بل در سال 1871 وارد بوستون شده و به تدریس برای افراد ناشنوا پرداخت و در پی آن برای تدریس راهی دانشگاه بوستون شد. در سال 1874، کار وی بر روی تلگراف صوتی با ارتقای سریعی همراه بوده و در سال 1875 توانست یک دستگاه تلگراف صوتی ابداع کند. بل در مارس 1876 موفق به ثبت اختراع خود شد.
این مخترع بزرگ سه روز بعد توانست اولین تماس تلفنی خود را از آزمایشگاه خود در بوستون با این مضمون برقرار کرد: دکتر واتسون به اینجا بیایید. میخواهم شما را ببینم.
ساختمان جدیدی در محوطه دانشگاه واشنگتن، در ساختار خود از نوعی ژل استفاده کرده که در مواجهه با گرمای خورشید، ذوب شده و به کاهش میزان انرژی مورد نیاز برای سرمایش فضای اداری آن که قرار است به دپارتمان مهندسی مولکولی تبدیل شود، کمک میکند.
به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، ماده حالت متغیر (PCM) که در طول شب، سرد و منجمد و در طول روز ذوب میشود، در میان دیوارها و صفحات سقف این ساختمان محصور شده که به ذخیره انرژی تا 98 درصد کمک میکند.
PCM به دلیل قابلیت آنها در جذب یا آزادسازی مقادیر زیاد از انرژی در دماهای خاص، مواد ذخیرهساز انرژی بسیار جالبی برای محققان و تولیدکنندگان به شمار میروند.
جان کاسنی از مرکز سامانههای انرژی پایدار فراونهوفر، سه دهه پیش با بررسی موم زنبور عسل برای ذخیره گرما در برابر خورشید توانست این حالت بالقوه را در مواد PCM شناسایی کند. به گفته وی، ذوب کردن یخ به میزان انرژی مشابهی با انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آب در 82 درجه سانتیگراد نیاز دارد. دلیل کاربری بالای مواد PCM به دلیل نیاز کم انرژی برای تجزیه پیوندهای مولکولی بین اتمها در زمان ذوب بوده که در حقیقت از میزان ذخیره شده در زمان جامد شدن ماده تامین میشود.
ژل PCM زیستی درون ساختمان دانشگاه واشنگتن از روغن سبزیجات گرفته شده که هر شب در زمان باز شدن خودکار پنجرهها برای ورود هوای سرد به داخل ساختمان، به حالت جامد درآمده و در طول روز با جذب انرژی خورشید به حالت مذاب در میآید.
این ایده، مشابه کاربرد دیوارهای بتون سخت بوده که نوسانات کاهش دمای فضای داخل ساختمان را کاهش میدهد با این تفاوت که تنها کسری از ماده در آن مورد نیاز است.
به گفته پیتر هورواث، موسس شرکت راهحلهای انرژی حالت متغیر در کارولینای شمالی، قطر PCM زیستی تنها 1.25 سانتیمتر بوده و مانند یک حجم حرارتی 25 سانتیمتری از بتون عمل میکند.
کاربرد گونههای دیگر این ماده نیز در جهان رو به گسترش بوده که از آن جمله میتوان به استفاده از دیاکسیدکربن که در دمای بسیار پائین از مایع به گاز تبدیل شده، برای سرمایش مراکز داده در انگلیس اشاره کرد.
در غرب چین، این ماده از کره بدست آمده از شیر گاو و روغن گیاهان محلی برای گرم نگهداشتن دامداران گاوهای خطایی، کاربری دارد. این PCM با پلاستیک روکش شده و سپس درون لباسهای سنتی این دامداران دوخته میشود و با بالا رفتن دمای بدن ذوب و در زمان توقف آنها، جامد شده و انرژی مورد نیاز برای گرم کردن این افراد را آزاد میکند.
از دیگر کاربریهای امیدبخش این ماده میتوان به قابلیت آن در انتقال واکسن به کشورهای در حال توسعه اشاره کرد. واکسنها در زمان انتقال باید سرد نگهداشته شده و همچنین از دمای انجماد دور بمانند. یک شرکت بستهبندی آمریکایی از استفاده از این مواد به عنوان راهحلی برای سرد نگهداشتن واکسن تا شش روز خبر داده است.
همچنین صنعت انرژی خورشیدی نیز استفاده زیادی از این ماده برده و میتواند از آن برای تولید انرژی در زمانهایی که خورشید در آسمان نیست، استفاده کند.
ستادیار فیزیک اطلاعات و رایانه دانشگاه توکیو در گفتگویی با گاردین توضیح می دهد که چگونه استفاده از رایانش القا شده می تواند هر جسمی را به ابزاری ارتباطاتی تبدیل کند.
به گزارش خبرگزاری مهر، "آلوارو کاسینلی" استادیاری در لابراتوار ایشیکاوا-اوکو در دانشگاه توکیو است که به همراه همکارش "الکسیس زروگ" سیستم چند مدلی واقعیت افزوده فضایی، سیستمی که می تواند در آن واحد اجسام و لوازم خانگی را به ابزاری ارتباطاتی تبدیل کند. این پدیده که به Invoked Computing یا "رایانش القا شده" یا انگیزشی شهرت دارد، فرایندی است که کاسینلی از آن برای تبدیل یک جعبه پیتزای بی استفاده به یک لپ تاپ و یا یک موز به یک گوشی تلفن استفاده می کند. این ایده جایزه بزرگ کنفرانس بین المللی و نمایشگاه "لاوال ویرچوال" را به خود اختصاص داده است. مفهوم رایانش القا شده به اختراع OmniTouch شرکت مایکروسافت شباهت دارد که می تواند هر سطحی را به صفحه لمسی تبدیل کند. با کمک این سیستم می توان به یک شی مانند موز قابلیت هایی از قبیل صدا، تصویر و ویژگی های الکتریکی افزود. فناوری مایکروسافت برای تبدیل پوست بدن به صفحه ای لمسی در حقیقت اگر فردی یک موز با به شکل گوشی تلفن به گوش بچسباند، سیستم موجود در اتاق که تحت کنترل فناوری رایانش القا شده قرار دارد با تشخیص حالت و اشاره کاربر پی می برد که فرد چه هدفی در سر دارد ( برقراری تماس تلفنی) و به این شکل امواجی از صدا را از طریق بلندگوهای ویژه در گوش کاربر پخش می کند و به نظر می رسد که یک موز همانند یک تلفن همراه عمل می کند. گاردین: چطور ایده رایانش القا شده به مغز شما خطور کرد؟ آلوارو کاسینلی: این پروژه با چالشی خودخواسته آغاز شد که انگیزه های اکولوژیکی و فناورانه داشت. سوال این بود: آیا می توان یک لپ تاپ قدیمی که به سطل زباله پرتاب شده را نه با تعمیر قطعات داخلی آن، بلکه با کمک گرفتن از "واقعیت افزوده شده" دوباره احیا کرد تا دوباره بتوان از این ابزار فرسوده و باران خورده ابزاری کاربردی به دست آورد، ابزاری که از بیرون به چشم هر بیننده ای زنده و فعال به نظر بیاید؟ به زودی ما دریافتیم موفقیت ما در احیای این ابزارهای فرسوده منجر به وقوع پدیده ای هیجان انگیز خواهد شد: اگرچه لپ تاپ کاملا از کار افتاده است اما تداخل قدرتهای نامرئی و افزوده شده می تواند دوباره لپ تاپ را زنده کند. حیات از بیرون القا می شود، جسد رایانه را در تصرف خود در می آورد و آن را به واسطه "هوش پیرامونی" که همه جا را فراگرفته مانند یک عروسک خیمه شب بازی به حرکت در می آورد و هیچکس متوجه تفاوت آن با ابزارهای عادی نخواهد شد. زمانی که در جستجوی نامی برای این فناوری بودم ابتدا به "رایانش ارواح شریر" یا "رایانش زامبی" فکر کردم اما معانی تمامی این نامها منفی بودند از این رو القا شده را برای آن انتخاب کردیم که نام مناسبی به نظر می آید زیرا هم می تواند معنی قدرتهای نامرئی و برتر و هم معنی تکنیکی فعالسازی را در ذهن ایجاد کند. * چرا موز و جعبه پیتزا؟ - در فرایند رایانش القا شده خود اجسام عامل اصلی فعال سازی بوده و از تعاملی شدن پشتیبانی می کنند. از این رو ما در جستجوی اجسامی بودیم که در محیط پیرامونی به وفور حضور دارند، از قبیل اجسام مرتبط با مواد غذایی مانند موز یا جعبه پیتزا. این اجسام مانند ایکونهای سیستم عامل رایانه ها عمل می کنند، آنها خود برنامه نیستند بلکه کلیدهایی برای اجرا و فعال سازی آنها هستند. به بیانی دیگر اجسام فیزیکی حقیقی پشتیبانی برای تعاملات خواهند شد و سطحی مناسب را برای نمایش دادن تصاویر و یا صداهای مختلف به وجود خواهند آورد. * پس در واقع شما اجسام روزمره را به سطوح لمسی تبدیل می کنید؟ - نه دقیقا. پروژه رایانش القا شده سیستمهایی را ارائه می کند که عملکرد های مختلفی را بر روی اجسام ایجاد می کنند، اما بدون ایجاد فضای تعاملی که به نمایشگری با آیکونهای مختلف شباهت دارد. در واقع ما نمی خواهیم آیکونها و یا کاربردهای معمول برنامه های رایانه ای را بر روی اجسام معمولی نمایش دهیم تا با لمس شدن آنها یکی از برنامه های رایانه ای فعال شوند، در عوض توانایی های جهان فیزیکی پیرامونی باید خود منجر به ایجاد عملکرد رایانشی شود. * در این صورت اشاره ها اجسام مرده را زنده می کنند؟ - اشاره و ژستی گویا می تواند در راستای هدف اجرای عمل مورد نظر کاربر بسیار کاربردی باشد. من 11 سال است که در ژاپن زندگی می کنم و بیشتر از همه می دانم که این نوع از ارتباطات غیر کلامی یکی از مطمئن ترین ابزارهایی است که برای جلوگیری از ابهام در موقعیتهای روزمره می توان از آن استفاده کرد. در مورد تلفنهای موزی در واقع نیازی به یک دستگاه کامل تلفن نیست، بلکه تنها به جسمی نیاز است که بتواند عمل تماس گرفتن با یک تلفن را نمایش دهد. آن جسم می تواند ترکیبی از یک جسم به همراه اشاره ای اغراق شده و نمایشی اما واضح از عمل مورد نظر (تماس تلفنی برقرار کردن) باشد. * آیا امکان عرضه تجاری این فناوری وجود دارد؟ - مشخص است که کاربرد این فناوری در موقعیت های کنترل شده است. مثلا زمانی که در یک رستوران هستید و می خواهید لیست غذاها را بخوانید، می توانید دستمال سفره را باز کرده و لیست را بر روی آن نمایش دهید. این کاملا عملی است. همچنین این ایده نیز وجود دارد که به جای فرسوده شدن یک ابزار و نیاز به خریداری نمونه ای جدید از آن، همان ابزار فرسوده را دوباره با استفاده از حقیقت افزوده شده زنده کرد. شاید این ایده به جایی برسد که نیاز به خریداری رایانه ای جدید به کلی از بین برود. منظورم این نیست که ساخت و توسعه رایانه های قدرتمند تر باید متوقف شود، اما می توان با کمک این فناوری طول عمر آنها را افزایش داد. * به نظر شما ایده "داشتن جدیدترینها بهترین کار است" ایده اشتباهی است؟ - کاملا اشتباه است. شاید کارایی فرد در نوشتن با کمک یک ماشین تایپ بیشتر از تایپ کردن با کمک یک آی-پد باشد، رایانش القا شده این فرصت را ایجاد می کند که از ابزاری که به خوبی با آن آشنایی دارید، استفاده کرده و به استفاده از آن ادامه دهید، حتی اگر دیگر از کار افتاده باشد. درست مانند این است که خودرویی قدیمی داشته باشید که عاشقش هستید، نمی خواهید آن را از دست بدهید اما قطعه جدید برای تعمیر آن را نیز در اختیار ندارید، مهم نیست، تنها باید به آن امکان بدهید تا از بیرون آغاز به کار کند، با استفاده از منابع بسیار قدرتمند خارجی می توان چنین ابزارهایی را دوباره زنده کرد. این فناوری فراتر از شخصی سازی رایانه شخصی است، در واقع بیشتر شبیه به شخصی سازی جهان پیرامونی افراد است. نیازی نیست که شما تحت تاثیر نبوغ طراحان ابزارهای مختلف در شرکتهای مختلف قرار بگیرید، تنها تصمیم می گیرید و عملکرد مورد نظرتان به سراغ شما خواهد آمد. افراد دنبال کردن مد را دوست دارند و در صورتی که این فناوری کارایی خوبی از خود نشان دهد مشکل ساز خواهد شد زیرا افراد به جای داشتن یک آی-فن تنها کافی است یک کارت یا یک دسته کارت مقوایی داشته باشند. به این شکل نحوه ارتباط افراد با اجسام متحول خواهد شد. بگذارید ببینیم چه پیش خواهد آمد. بر اساس گزارش وایرد، محققان آزمایشگاه Ishikawa-Oku دانشگاه توکیو این فناوری را با هدف اتصال رایانه ها به عناصر مختلف زندگی روزمره ابداع کرده اند، آنها با تبدیل یک موز واقعی به تلفن همراه مجازی نشان دادند که رایانه ها می توانند به اجسام واقعی غیر رایانه ای متصل شده و قابلیت های محاسباتی و رایانه ای به دست آورند.
دانشمند ایرانی و همکارانش در دانشگاههای هاروارد و اشتوتگارت و موسسه ماکس پلانک آلمان در تحقیقات خود، برای نخستین بار، قوانین مربوط به قطبیت مولکولها را نقض کردند.
به گزارش سرویس علمی ایسنا، به اعتقاد این محققان، مولکولی که دارای دو اتم با عناصر یکسان باشد، میتواند دارای دوقطبی الکتریکی دائمی باشد. این موضوع برخلاف قوانین رایج در قطبیت مولکولی است. آنها موفق به تولید چنین مولکولی شدهاند که به آن «تری لوبیت» گفته میشود.
«حسین صادقپور» از دانشگاه هاروارد در کمبریج که رهبر این تیم تحقیقاتی در شهر «درسدن» بوده و در حال کار روی این پروژه است، میگوید: مسلما این مولکولها باید کمی غیرمعمول باشند. آنها مولکولهای ریدبرگ هستند که از یک اتم روبیدیم در حالت پایه تشکیل شده و با یک اتم روبیدیم دیگر که آخرین الکترونشان به تراز بالاتر برانگیخته شده، ترکیب شده است. ابعاد این مولکولها بسیار بزرگ است، به طوری که اندازه آنها هزار برابر یک مولکول نرمال است. آنها باید در دمای بسیار سرد نگهداری شوند تا پایداری کافی را برای مطالعه داشته باشند.
در کتابهای مربوط به مولکولهای دوقطبی، قطبیت زمانی پدید میآید که دو عنصر با الکترونگاتیویته متفاوت در یک مولکول وجود داشته باشد. این ویژگی موجب میشود تا دانسیته الکترونی به سوی یک قطب کشیده شود. این بدان معناست که مولکولهای چندهستهای به شکلی پلاریزه میشوند که قطبیت به سوی اتم الکترونگاتیوتر کشیده میشود. در مولکولهای تک هستهای، بارها از هم جدا نمیشوند؛ بنابراین دوقطبی دائمی وجود ندارد.
صادقپور میگوید: آنچه ما نشان دادیم، این بود که این مولکولها میتوانند دارای دوقطبی دائمی باشند. این موضوع هم به صورت محاسباتی و هم عملی ثابت شده است.
ممونتوم دوقطبی که این تیم تحقیقاتی محاسبه کرده، تقریبا 1 دیبای است. مولکولهای بسیار قطبی نظیر کلرید سدیم در حالت گازی دارای دوقطبی 10 دیبای هستند، اما بیشتر مولکولهای قطبی دارای دوقطبی بین یک تا دو دیبای هستند.
طی یک دهه گذشته، «حسین صادقپور» عضو تیمی به رهبری «کریس گرین» از دانشگاه «کلرادو» بوده که نوع ویژهای از مولکولهای ریدبرگ را پیش بینی کرده بودند. آنها معتقد بودند این مولکولها دارای یک انحراف ابر الکترونی بوده که منجر به تشکیل دوقطبی دائمی بزرگ میشود. این تیم تحقیقاتی به این دسته از مواد نام مولکولهای «تری لوبیت» را نهادند. ابر الکترونی در این مولکولها شبیه فسیل نوعی موجود دریایی بسیار قدیمی است؛ اما تاکنون هیچ کس چنین مولکولی را نساخته بود.
در سال 2009، «تیلمان فاو» از دانشگاه «اشتوتگارت» موفق شد برای اولین بار مولکولهای ریدبرگ را تولید کند. البته این مولکولها کاملا متقارن بودند، بنابراین فاقد دوقطبی بودند.
صادقپور و همکارانش نشان دادند که این مولکول به طور کامل متقارن نیست و انحراف جزئی در آنها وجود دارد که موجب پدیدار شدن دوقطبی میشود.
دانشمند ایرانی و همکارانش در دانشگاههای هاروارد و اشتوتگارت و موسسه ماکس پلانک آلمان در تحقیقات خود، برای نخستین بار، قوانین مربوط به قطبیت مولکولها را نقض کردند.
به گزارش سرویس علمی ایسنا، به اعتقاد این محققان، مولکولی که دارای دو اتم با عناصر یکسان باشد، میتواند دارای دوقطبی الکتریکی دائمی باشد. این موضوع برخلاف قوانین رایج در قطبیت مولکولی است. آنها موفق به تولید چنین مولکولی شدهاند که به آن «تری لوبیت» گفته میشود.
«حسین صادقپور» از دانشگاه هاروارد در کمبریج که رهبر این تیم تحقیقاتی در شهر «درسدن» بوده و در حال کار روی این پروژه است، میگوید: مسلما این مولکولها باید کمی غیرمعمول باشند. آنها مولکولهای ریدبرگ هستند که از یک اتم روبیدیم در حالت پایه تشکیل شده و با یک اتم روبیدیم دیگر که آخرین الکترونشان به تراز بالاتر برانگیخته شده، ترکیب شده است. ابعاد این مولکولها بسیار بزرگ است، به طوری که اندازه آنها هزار برابر یک مولکول نرمال است. آنها باید در دمای بسیار سرد نگهداری شوند تا پایداری کافی را برای مطالعه داشته باشند.
در کتابهای مربوط به مولکولهای دوقطبی، قطبیت زمانی پدید میآید که دو عنصر با الکترونگاتیویته متفاوت در یک مولکول وجود داشته باشد. این ویژگی موجب میشود تا دانسیته الکترونی به سوی یک قطب کشیده شود. این بدان معناست که مولکولهای چندهستهای به شکلی پلاریزه میشوند که قطبیت به سوی اتم الکترونگاتیوتر کشیده میشود. در مولکولهای تک هستهای، بارها از هم جدا نمیشوند؛ بنابراین دوقطبی دائمی وجود ندارد.
صادقپور میگوید: آنچه ما نشان دادیم، این بود که این مولکولها میتوانند دارای دوقطبی دائمی باشند. این موضوع هم به صورت محاسباتی و هم عملی ثابت شده است.
ممونتوم دوقطبی که این تیم تحقیقاتی محاسبه کرده، تقریبا 1 دیبای است. مولکولهای بسیار قطبی نظیر کلرید سدیم در حالت گازی دارای دوقطبی 10 دیبای هستند، اما بیشتر مولکولهای قطبی دارای دوقطبی بین یک تا دو دیبای هستند.
طی یک دهه گذشته، «حسین صادقپور» عضو تیمی به رهبری «کریس گرین» از دانشگاه «کلرادو» بوده که نوع ویژهای از مولکولهای ریدبرگ را پیش بینی کرده بودند. آنها معتقد بودند این مولکولها دارای یک انحراف ابر الکترونی بوده که منجر به تشکیل دوقطبی دائمی بزرگ میشود. این تیم تحقیقاتی به این دسته از مواد نام مولکولهای «تری لوبیت» را نهادند. ابر الکترونی در این مولکولها شبیه فسیل نوعی موجود دریایی بسیار قدیمی است؛ اما تاکنون هیچ کس چنین مولکولی را نساخته بود.
در سال 2009، «تیلمان فاو» از دانشگاه «اشتوتگارت» موفق شد برای اولین بار مولکولهای ریدبرگ را تولید کند. البته این مولکولها کاملا متقارن بودند، بنابراین فاقد دوقطبی بودند.
صادقپور و همکارانش نشان دادند که این مولکول به طور کامل متقارن نیست و انحراف جزئی در آنها وجود دارد که موجب پدیدار شدن دوقطبی میشود.
این منطقه از سیاره سرخ بهخاطر مجراهای سربروس فوسائی (Cerberus Fossae) مشهور است، شیارهایی طولانی و باستانی که در خلال تشکیل منطقه آتشفشانی الایسیوم (Elysium) و بهدنبال شکاف برداشتن گسلهای پوسته مریخ ایجاد شدهاند. دهانه آتشفشان کوچک هم در راستای یکی از این شیارها قرار دارد و جریان گدازههای باستانی، این شکل زیبا را ایجاد کرده است.
پروفسور بهرام مبشر دانشمند ایرانی دانشگاه کالیفرنیا و همکارش هوشنگ نیری کهکشانی را کشف کردهاند که فاصله زیادی از کهکشان ما داشته و بهطور شگفتانگیزی ستاره تولید میکند.
این دانشمندان با استفاده از تلسکوپ های هابل و اسپیتزر به این اکتشاف رسیدهاند. این کهکشان GN-108036 نام دارد و درخشانترین کهکشانی است که تاکنون در این فاصله با راه شیری کشف شده است.
GN-1080036 12 میلیارد سال نوری با ما فاصله داشته و یافتههای بهدست آمده از تلسکوپهای هابل و اسپیتزر نشان میدهد که سالانه در حدود 100خورشید تولید میکند. کهکشان ما 5برابر بزرگتر و10برابر پرحجمتر از GN-108036 بوده اما 30 برابر کمتر تولید ستاره میکند.
این کهکشان تنها 750میلیون سال پس از بهوجودآمدن کهکشان ما پدید آمده و درنتیجه کهکشانی بسیار قدیمی است. مشاهدات مادون قرمز هابل و اسپیتزر در بررسی نحوه شکلگیری ستارههای این کهکشان بسیار تاثیرگذار بوده است.
ستارهشناسان از انفجار عظیم شکلگیری ستارههای این کهکشان بسیار شگفت زدهاند چراکه GN-108036 بسیار کوچک بوده و از دورههای اولیه کیهانی وجود داشته و پیدایش آن به چندین میلیون سال پس از بیگ بنگ بازمیگردد.
نکته دیگر آن است که در هنگام پیدایش، کهکشانها معمولا کوچکتر از اندازه امروزیشان بوده اما دائما در حال متراکمتر شدن هستند. در دوره پیدایش کیهان گسترش یافته و پس از پیدایش انفجاریاش سرد شد. اتمهای هیدروژن در کیهان پخش شده و ابرضخیم و کدری را تشکیل دادند.
این دوره را دوران تاریک مینامند چراکه هنوز نخستین ستارهها و کهکشانها بهوجود نیامده بودند تا کیهان را روشن کنند. این دوران تاریک هنگامی به پایان رسید که نور از نزدیکترین کهکشانها گازهای تیره را یونیزه کرده و آنها را شفاف کردند.
کهکشانهای مشابه GN-108036 در پدیدآمدن چنین رویدادی نقش مهمی را ایفا کردهاند. مباشر میگوید: حجم بالای تشکیل شدن ستاره درGN-108036 نشاندهنده آن است که حجم و تراکم این کهکشان بلافاصله پس از تشکیل بیگ بنگ و درست زمانی که عمر گیتی 5درصد عمر فعلیاش بوده شکل گرفته است. درنتیجه میتوان گفت، GN-108036 منشا تکاملیافته و انبوه کهکشانهای امروزی است.
اطلاعات اولیه
یکی از نتایج اصل هم ارزی جرم و انرژی این است که این دو میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند. مشاهده تجربی این مسئله در فرایندهای مختلف مانند اثر فوتوالکتریک ، اثر کامپتون ، پدیده تولید زوج و … انجام شده است. در پدیده تولید زوج تابش الکترومغناطیسی در مجاورت یک هسته سنگین به دو ذره الکترون و پوزیترون واپاشیده میشود، اما پوزیترون نمیتواند طول عمر زیادی داشته باشد، چون فضا پر از الکترون است، لذا پوزیترون بعد از مدت کوتاهی از تولید شدن با یک الکترون ترکیب شده و از بین میرود و به جای آن فوتون یا تابش الکترومغناطیسی ایجاد میشود که به این پدیده نابودی زوج میگویند.
شرایط اولیه نابودی زوج
نابودی زوجهای ذره و پادذره و همراه با آن آفرینش فوتونها ، عمل عکس تولید زوج است. نابودی ماده و آفرینش انرژی الکترومغناطیسی را برای حالتی در نظر میگیریم که الکترون و پوزیترون نزدیک به هم و اساسا ساکن باشند. در آغاز اندازه حرکت خطی کل این دو ذره صفر است، بنابراین وقتی این دو ذره به هم میپیوندند و نابود میشوند، یک تک فوتون نمیتواند آفریده شود، زیرا این عمل باعث نقض قانون بقای اندازه حرکت خطی میشود، ولی اگر دو فوتون آفریده شوند که با اندازه حرکتهای مساوی و در جهتهای مخالف حرکت کنند، اندازه حرکت خطی میتواند پایسته بماند.
چنین زوج فوتونهایی دارای فرکانسها و انرژیهای یکسان هستند. در واقع میتوان گفت که سه یا چند فوتون میتوانند آفریده شوند، ولی با احتمال به مراتب کمتر از آفرینش دو فوتون. همین طور ، وقتی چندین زوج الکترون و پوزیترون در نزدیکی یک هسته سنگین نابود میشوند، تعداد کمی از این نابودیها یک تک فوتون تولید خواهند کرد.
سرنوشت نهایی پوزیترون
سرنوشت نهایی پوزیترونها بعد از تولید در پدیده تولید زوج ، نابودی است. وقتی که یک پوزیترون با انرژی بالا ظاهر میشود، هنگام عبور از ماده ، در اثر برخوردها ، انرژی جنبشی خود را از دست میدهد و سرانجام با سرعت پایین حرکت میکند. آنگاه این پوزیترون با یک الکترون ترکیب میشود و تشکیل یک دستگاه مقید به نام پوزیترونیوم میدهد که خیلی سریع (در مدت 10^-10 ثانیه) به دو فوتون با انرژی مساوی واپاشیده میشود.
از این رو ، مرگ یک پوزیترون با ظهور دو کوانتوم نابودی یا دو فوتون ، که انرژی هریک 0،51 میلیون الکترون ولت است، خبر داده میشود. قابلیت فنا شدن پوزیترونها به دلیل ناپایداری ذاتی نیست، بلکه به خاطر احتمال زیاد برخورد آنها و نابودیهای بعدی با الکترونهاست.
جهان فرضی
در جهانی که ما در آن زندگی میکنیم، کثرت تعداد الکترون ، پروتون و نوترون (در حالت کلی ذره) برقرار است، بنابراین زمانی که پادذرههای این ذرات خلق میشوند، بلافاصله طی فرایندهایی نابود میشوند، اما میتوان فرض کرد که بخشی از جهان وجود دارد که در آن تعداد پوزیترون ، پادپروتون ، پادنوترون (در حالت کلی پادذره) زیاد است. هرچند این امر در حال حاضر فقط در حد یک حدس و گمان است.
محققان در آمریکا افزاره ذخیره انرژی جدیدی طراحی کردهاند که بر اساس انتقال بسیار سریع مقادیری بزرگی از یونهای لیتیوم بین الکترودها با سطوح بزرگ گرافن، است. این افزاره ذخیره انرژی میتواند برای وسایل نقلیه الکتریکی بینهایت مفید باشد و زمان شارژ آنها را از ساعتها به کمتر از یک دقیقه کاهش دهد. دیگر کاربردهای بالقوه این افزاره شامل ذخیره انرژی تجدیدپذیر (برای مثال ذخیره کردن انرژی باد و خورشید) و شبکههای هوشمند میباشد. این محققان این افزاره جدیدی را "پیلهای تعویض – یون لیتیوم تواناشده با سطح گرافن" یا بطور سادهتر "پیلهای در میان واقعشده – سطح (SMCs)" مینامند. این افزارهها با وجود اینکه هنوز از مواد و پیکربندی بهینهنشده استفاده میکنند، عملکردی بهتر از باتریهای یون لیتیوم و ابرخازنها دارند. این افزارههای جدید میتوانند چگالی توانی برابر با 100 کیلووات بر کیلوگرمپیل داشته باشند که 100 برابر بزرگتر از چگالی توان باتریهای یون لیتیوم تجاری و 10 برابر چگالی توان ابرخازنها است. هرچه چگالی توان بیشتر باشد، دبی انتقال انرژی (و درنتیجه زمان شارژ) سریعتر است. |
سطوح ویژه بزرگ الکترودهای این پیلها قادرند به سرعت مقادیر بزرگی از یونها را بین الکترودها انتقال دهند و این منجر به زمان شارژ سریع میشود. |
بعلاوه، این پیلهای جدید میتوانند چگالی انرژی برابر با 160 واتساعت بر کیلوگرمپیل داشته باشند که با چگالی انرژی باتریهای یون لیتیوم قابل مقایسه است و 30 برابر چگالی انرژی ابرخازنهای مرسوم است. هرچه چگالی انرژی بیشتر باشد، این افزاره میتواند انرژی بیشتری برای حجم یکسان ذخیره کند و در نتیجه وسایل نقلیه استفادهکننده از آن، مدت زمان بیشتری رانده میشوند. نکته کلیدی برای عملکرد خوب این پیلها، آند و کاتدی است که سطوح گرافنی خیلی بزرگی را شامل میشوند. این محققان در هنگام ساخت این پیلها، فلز لیتیوم (به شکل ذرات یا ورقه) را در آند قرار دادند. در مدت اولین چرخه تخلیه، این لیتیوم یونیزه شده و مقادیر بسیار بزرگتری از یونهای لیتیوم در مقایسه با باتریهای یون لیتیوم، تولید میشود. هنگامی که این باتری استفاده میشود، یونهای مذکور در سرتاسر یک الکترولیت مایع تا کاتد مهاجرت کرده، وارد خلل و فرج شده و به سطح بزرگ گرافن داخل کاتد میرسند. در مدت شارژ مجدد، جریان عظیمی از یونهای لیتیوم سریعا از کاتد به آند مهاجرت میکنند. سطوح بزرگ این الکترودها انتقال سریع مقادیر بزرگی از یونها بین الکترودها را ممکن کرده و منجر به چگالیهای انرژی و توان بالا میشوند. |
محققان روشی ارائه کردند که با آن میتوان نانوبلورهای چندوجهی نقره را با هم ترکیب کرده و ابربلور ایجاد کرد. با کنترل برخی پارامترها نظیر غلظت محلول مورد استفاده، میتوان سرعت تشکیل این ابربلور را افزایش داد. از ابربلور تولید شده میتوان در حوزه پلاسمونیک استفاده کرد.
این که چند نانوبلور چندوجهی میتواند درون یک ابربلور چندمیلیمتری جا شود، ممکن است سوالی نباشد که هرکسی بهدنبال پاسخ آن باشد، اما این موضوع یکی از داغترین موضوعات در حوزه پلاسمونیک است. محققان دپارتمان انرژی در آزمایشگاه ملی برکلی روشی ساده برای تولید مواد پلاسمونیک یافتهاند. با این روش میتوان نانوبلورهای نقره به شکل چندوجهی را بهنحوی تحریک کرد که در نهایت خودآرایی داده و بهصورت ابربلورهای سه بعدی با بیشترین دانسیته ممکن در آیند.
پلاسمونیک پدیدهای است که با آن یک پرتو نور در فضایی بسیار فشرده محدود میشود. با این کار میتوان از نور به عنوان ابزاری استفاده کرد تا با آن عملی را که نور آزاد قادر به انجام نیست انجام شود. این موضوع برای ساخت کامپیوترهای بسیار سریع و میکروسکوپها میتواند بسیار مفید باشد. چالش اصلی بر سر این راه آن است که تولید نانومواد از فلزات نجیب و دی الکتریک بسیار دشوار است.
|
![]() |
پدونگ یانگ، شیمیدان این مرکز که رهبری این تیم تحقیقاتی را به عهده دارد، روی روشی کار میکند که با آن میتوان نانوبلورهای نقره با شکلهای مختلف را خودآرایی داد و در نهایت یک ابربلور تولید کرد. این تیم جزئیات این تحقیق را در قالب مقالهای تحت عنوان Self-assembly of uniform polyhedral silver nanocrystals into densest packings and exotic superlattices در نشریه Nature Materials به چاپ رساندند.
در این مقاله آنها توضیح داده شده که چگونه میتوان نانوبلورهایی به شکل مکعبی، هشت وجهی، مکعبی ناقص و هشت وجهی ناقص در محدوده 100 تا 300 نانومتر تولید کرد. این نانوبلورهای چندوجهی درون محلولی قرار داده میشوند تا خودآرایی داده و یک ابربلورمتراکم ایجاد کند. این ابربلور 25 میلیمتر مربع مساحت دارد. هرچند فرآیند خودآرایی در محیط تودهای انجام میشود اما این تیم تحقیقاتی یک کانال بسیار کوچک ساختهاند که کار خودآرایی با دقت بالایی درون آن انجام میشود. یانگ میگوید ما با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری و کار آزمایشگاهی نشان دادیم که بلورهای چندوجهی نانومقیاس نقره با اشکال کاملا یکنواخت میتواند خودآرایی داده و ابربلور بسازد. در این آزمایش، یک محلول رقیق از نانوذرات بهدرون مخزنی ریخته میشود و سپس آن مخزن به آرامی شروع به چرخش میکند، با این کار بلورها به هم متصل شده و در انتهای مخزن رسوب میکنند. هر قدر غلظت محلول بیشتر بوده و زاویه چرخش بیشتر باشد موجب میشود تا خودآرایی سریعتر انجام شود.
|