Professor Cumrun Vafa, Harvard University

دیروز کامران وفا، در مرکز تحقیقات فیزیک نظری و ریاضیات سخنرانی داشت. از بحث در مورد کامران وفا و جایگاه رفیع او بگذریم. اما تنها چیزی که می توانم بگویم این است که کامران وفا مسلط ترین فردی است که تا به امروز دیده ام. دیدار دیروز جدای از انگیزه و جذابیتی که داشت، یک نکته تفکر برانگیزی داشت.

سالهاست تلاش می شود از مرحوم دکتر محمود حسابی، یک غول علمی ساخته شود. من نمی گویم ایشان زحمت نکشیده اند. چرا زحمت کشیده اند، اما ایشان یک فیزیکدان سطح بالا که هیچ، حتی یک فیزیکدان معمول در سطح فیزیکدانان امروز ایران هم نبودند. ایشان بیشتر تلاش در ساخت زیربنای علمی کشور، مانند ایجاد نهاد ها و ارگان های علمی، داشتند. اما یه یقین فردی که در علم فیزیک صاحب جایگاه باشند، نبودند.

شاهد مثال هم،فقدان مقالات علمی از جانب ایشان است. به زحمت می توان مقاله یا نامی از ایشان و یا نقشی از ایشان در فیزیک دید. همگان می دانند که امکان ندارد فردی که تولیدی در علم ندارد، یک مهره تأثیرگذار در متن علم باشد. تنها چیزی که موجود است، چند خاطره اغراق آمیز است از یک سخنرانی در موسسه عالی پرینستون. اینکه آیا چنین جلسه ای اتفاق افتاده است یا نه، به قولی تنها در محدوده دانش خداوند امکان جستجو دارد. اما چند سوال ذهن مرا به شدت به خود مشغول کرده است.

۱- اگر فرض کنیم چنان جلسه ای وجود داشته باشد، آلبرت آینشتاین واقعا فریفته ایشان شده باشد و تئوری خیالی، ذره گسترده که اصلا نمی دانیم  چیست، چنانکه به کرات گفته شده است در تمام دانشگاهای امروز دنیا در حال تدریس بوده باشد. سوال این است که یک فرد که یک شبه تئوری پرداز نمی شود. ۱۰۰ تا مقاله می نویسد. ۱۰ تای آنها معروف می شود. بعد که فرد معروف شد در مراکز و مکانهای علمی یک سری سخنرانی های عامه فهم تا تخصصی ارائه می دهد. از کارها و تحقیقات گذشته و حال خود می گوید. چطور است که از "نظریه ذره گسترده"  هیچ نام و اثری نیست و ایشان یک شبه می شود بزرگترین دانشمند تمامی اعصار ایران؟

کامران وفا فرض کنید تا به امروز 228 نوشته و مقاله علمی دارد. بعد صاحب نظریه ای می شود به نام  اف-تئوری(مشت نمونه خروار). ساده ترین امر این است که فرد هر کجا می رود در مورد نقشی که داشته است سخنرانی ایراد کند. سخنرانی دیروز وفا هم دقیقا همین بود. فرض کنید نقشی که نظریه اف در نظریه ذرات بنیادی می تواند ایفاء کند. اینکه چطور می توان این اثر را در عمل مشاهد کرد. اینکه این نظریه چگونه می تواند بعضی از نقائص مدل استاندارد ذرات بنیادی را مرتفع سازد(تقریبا ده مقاله آخر وفا به این امر اختصاص داشته است). بنابر این زمانی که می گوییم کامران وفا یک فیزیکدان و نظریه پرداز بزرگ است، دقیقا می دانیم از چه سخن می گوییم و دلیل ادعایمان چیست. اما در مورد محمود حسابی هم وضع بدین گونه است؟

۲- اگر ما [به درست و یا به غلط] نیاز به قهرمان داریم، چرا کامران وفا قهرمان ما نباشد؟ چرا نیاز به قهرمانان کاذب داریم؟ کامران وفا شاگرد ادوارد ویتن بوده است. ادوارد ویتن هم که از نظر عوام و حتی خواص، آلبرت آینشتاین امروز جهان فیزیک است. پس ما یک فیزیکدان برجسته داریم که شاگرد یک ابر-فیزیکدان است. واقعا هم به قولی در رشته خود جزو ۱۰ مغز برتر است. همین پارسال هم جایزه دیراک را به همراه "جوزف پولچینسکی" و "مالداسنا" برده است. اینجا ما حقیقتا با یک ابر-مرد علمی روبرو هستیم. اما چرا نامی از او نیست؟ چرا برای افرادی که نیاز به قهرمانان ایرانی دارند، کامران وفا، یک ابر قهرمان نیست؟ چرا به جای حرف های کلیشه ای در مورد دکتر حسابی، در مورد کامران وفا، ستاره هاروارد، پشت کتاب های درسی مطلب نمی نویسند؟ حسابی می تواند با شرط و شروطی سمبلی از مدیریت علمی، که تازه آنهم با بحث و نظر اهل فن میسر می شود، باشد. اما آنچه به یقین می توان گفت آن است که ایشان یک نظریه پرداز و آدمی که حرفی جدید برای گفتن داشته است، نبوده.

۳- اگر دکتر حسابی قهرمان علمی! زمان خود بوده باشد، سالهایی بین ۱۹۲۶ تا ۱۹۵۰ ، پس می بایست حتما در مورد مکانیک کوانتومی و نظریه میدان های کوانتومی تا اوایل نظریه باز بهنجارپذیری، حتما یک مقاله سطح بالا در فیزیکال ریویو [و یا مجله های از آن دست] داشته باشد. این مقاله کجاست؟

اما یافتن چنین مقاله ای در مورد کامران وفا زیاد مشکل نمی نماید. کافی است به لیست مقالات ۱۹۹۴ به بعد او نگاه کنیم. پر از ایده های درخشان است. به این لینک دقت کنید.

این مقاله درخشان جایزه دیراک را کسب کرد

این مقاله هم اسم کامران وفا را تا زمانی که نظریه ریسمان وجود دارد جاودانه خواهد کرد

خلاصه باید بگویم، افسوس بسیاری می خورم از اینکه چنین فردی در سکوت کامل می آید و می رود. هیچ کس از عوام، مردم و حتی جوجه دانشجویان، شوربختانه کامران وفا را نمی شناسند. حتی در سایت ها هم خبری از حضور ایشان نبود. اما هر روز شاهد یک خاطره تازه از نبوغ علمی دکتر حسابی هستیم.

به راستی دردناک است. حضور کامران وفا در ایران، و سخنرانی جالب و تسلط بی بدیل ایشان بر فیزیک نظری در این آغاز سال نو ،شاید برای خیلی از ما ها یک موهبت بزرگ بوده باشد. برای ماهایی که کمتر در زندگی خود فرصت دیدن یک انسان حقیقتا بزرگ را داریم.

سخنرانی کامران وفا در ۸ فروردین ۱۳۸۸ را از اینجا گوش کنید.

پی نوشت: نمی نویسم دکتر کامران وفا، پروفسور کامران وفا. این عناوین در ایران همه دستمالی شده و کلیشه ای هستند. در این سرزمین نه دکتر تقدس دارد و نه پروفسور. دکتر که به قولی توی سر، سگ هم بزنی دکتری دارد. پروفسور هم که از نظر عوام همان دکتری است که در دوره پروفسورا ثبت نام کرده است و بعد از چند سال پروفسور می شود. کامران وفا، شاید سر راست ترین و بهترین کلمه برای خطاب قرار دادن ایشان باشد.به نظر من تنها بزرگان هستند که نیاز به عناوین ندارند. اسم آنها گویا است.

ما نه استاد بتهون داریم. نه دکتر آینشتاین، نه پروفسور ویتگنشتاین. اینها اسم هایی هستند که به مراتب بیشتر از عنوان ها، گویای موصوف خود هستند 

منبع  

ماهواره امید در مداری بدور زمین گردش می کند که به Low Earth orbit یا همان مدار لئو مشهور است.این مدار از فاصله ۱۶۰ کیلومتری الی ۲۰۰۰کیلومتری از زمین تعریف شده است. ماهواره امید در فاصله حدود ۲۴۰ کیلومتری از زمین بدور آن گردش می کند.

ماهواره های مدار زمین-همگام برای اینگا قادر باشند وضعیت ثابتی نسبت به زمین داشته باشند باید در چیزی حدود ۳۶۰۰۰ کیلومتری زمین قرار بگیرند. برای اینکه یک ماهوار در این مدار قرار گیرد علاوه بر پیچیده تر شدن محاسبات،به موشک ماهواره بر بسیار پر توان تری نیز نیاز است. بعلاوه این مسافت باعث می شود که توان مصرفی ماهواره نیز بسیار بالاتر باشد تا سیگنال های مخابراتی را به اندازه ای تقویت کند که امکان ارتباط با زمین میسر شود.
یکی از مهم ترین مشکلات این مشکلات ماهواره ها در این ارتباط تاخیر مخابراتی است. سیگنال های رادیویی برای طی کردن مسیر بین زمین تا ماهواره ها در این مدار و برگشت مجدد به زمین چیزی در حدود ۰/۲۵ ثانیه زمان لازم دارند. بنابراین ماهواره های این مدار برای استفاده در سیستم مخابراتی تلفنی و همچنین بسیاری از پروتکل های شبکه نظیر TCP/IP مناسب نمی باشند. اگرچه این بدین معنی نیست که چنین استفاده ای از این ماهواره ها نمی شود. استفاده از اینترنت در این ماهواره ها بیشتر مبتنی بر الگوریتمی موسوم به slow-start میباشد اما استفاده از این ماهواره ها در ارتباطات غیر تعاملی نظیر دریافت سیگنال های تلویزیونی ماهواره ای بسیار کارآمد و مرسوم می باشد.مشهور ترین ماهواره های این مدار همان ماهواره های تلویزیونی مانند Hotbird ، Eurobird و نظایر آن می باشند.

مطابق بسیاری از پیشرفت ها بشری دسترسی انسان به فضا هم نگرانی های بسیاری ایجاد کرده است.یکی از این نگرانی ها آلودگی زیست محیط جو و خارج از جو است. دیگری و اما مهمترین دقدقه در مدار لئو افزایش روز افزون اجسام رها شده در فضای بالای زمین است.

۸۵۰۰ جسم رها شده در فضا که حتمن ماهواره نیستند با سرعت سرسام آوری در مدار لئو سرگردانند

منبع

تمامي ماهواره‌ها خواه ناخواه براي تنظيمهاي جزيي تا جابجايي‌هاي زياد به سيستمهاي تغيير و اصلاح مسير نياز دارند. براي تغييرات زياد از سوخت و موشكهاي كوچك استفاده مي‌شود كه اصطلاحاً RCS به آن گفته مي‌شود. اما هميشه هم اين تنها راه نيست و براي موارد كوچكتر مانند چرخش در محور ماهواره از چرخ‌ طيار يا همان چرخ لنگر، باطريهاي خورشيدي، صفحات خورشيدي و غيره استفاده مي‌كنند.
پس براي حركت مداوم نياز به سوخت نيست اما نفي مطلق استفاده از سوخت در ماهواره‌ها هم به همان اندازه اظهارنظر غير‌علمي هست.
 سرعت چرخش در مدار به جرم جسم بستگي ندارد بلكه فقط به قطر آن مدار وابستگي دارد (مدار در اصل بيضي و بسيار نزديك به دايره است) هر چه شعاع مدار كوچكتر باشد، جسم بايد خود به خود و بدون صرف نيرويي تند تر دور زمين بگردد تا بر نيروي جاذبه غلبه كند و نيفتد. ماهواره هاي مدار هاي بالاتر (كه قرار دادن آنها در ان مدار بالا سخت تر هم هست چون موشك هاي قوي تر و پيشرفته تر مي خواهد) سرعت گردش آنها به دور زمين كمتر است. در مدار هايي خاص (حدود 400 كيلومتر) سرعت گردش به دور زمين براي نيفتادن جسم با سرعن گردش خود زمين به دور خود برابر مي شود و بنابراين ماهواره هاي آن مدار ها نسبت به سطح زمين ثابت اند چون به سرعت زاويه اي معادل و برابر با زمين دور مركز كره زمين مي گردند.
پس همان طور كه آمد عملا ماهواره هاي مدار بالا با سرعت گردش كمتر از اين نظر كه توان پرتابي موشكي بيشتر براي رسيدن به ان مدار ها لازم دارند، ديرتر در دسترس علمي و تكنولوژي قرار مي گيرند. .

 هر ماهواره ای به سوخت نیاز دارد! اما نه برای حرکت به دور زمین! بلکه هر ماهواره ای بعد از هر چند دور (نسبت به وزن ماهواره و ارتفاع مدار) کمی به زمین طرف زمین کشیده می شود (به علت جاذبه زمین)! گرچه این تغییر بسیار کم است ولی اگر کارکت نشود بعد از مدتی به جو زمین وارد میشود! بنا براین سیستمی در ماهواره ها قرار داده می شود بنام سیستم موتورهای یونیک- پلاسما! این موتورها هر چند ساعت (نسبت به وزن و ارتفاع مدار ماهواره) برای چند ثانیه روشن شدن و ماهواره را اصطلاحا کارکت می کند! سوخت این موتورها معمولا گاز آرگون یا زنون هست! که یک کپسول از این سوخت برای 3 تا چهار سال کافیست! گرچه ماهواره ایرانی یک میکروماهواره است و نياز به این سیستم ندارد و عمر آن کمتر از یک سال است

حرکت ماهواره‌ امید را به صورت زنده دنبال کنید

http://www.n2yo.com/?s=33506

برخورد دهنده هادرونی بزرگ (Large Hadron Collider) که متعلق به سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای (سرن) میباشد، در اعماق پنجاه تا صد و هفتاد و پنج متری زمین، نزدیک شهر ژنو در ناحیه مرزی سوئیس و فرانسه بنا شده است، و به علت اندازه بزرگ آن، بخشی از آن در خاک فرانسه و بخشی دیگر در سوئیس قرار گرفته. سیر تکمیل پروژه این برخورد دهنده از ایده به عمل بیش از دو دهه طول کشیده است. یکی از اولین اهدافی که برای این شتاب دهنده بزرگ در نظر گرفته شده، تولید و مطالعه برخوردهای بنیادینی است که به عقیده فیزیکدانان مشابه هستند با آنچه که در لحظات آغازین شروع کائنات، یا انفجار بزرگ (بیگ بنگ، Big Bang) اتفاق افتاده است.

اما، اگرچه دانشمندان و علاقه مندان بسیاری در اروپا و گوشه و کنار دنیا با بیقراری در انتظار به راه افتادن این برخورد دهنده بزرگ و شروع به آزمایشهای مختلف برای مطالعه ذرات بنیادی میباشند، خبر آماده شدن و به راه افتادن عنقریب این دستگاه عده دیگری را در وحشتی عمیق فرو برده است : وحشت روز قیامت .

این گروه دوم که شامل دانشمندان و مردم عادی میباشد، عقیده دارند که این شتاب دهنده پر قدرت ممکن است قادر باشد تا خطرات جدی برای زمین و ساکنانش ایجاد کند، و میگویند از آنجا که علم کنونی قادر به پیشگوئی کامل نتایج ممکنه از چنین برخوردهای قدرتمند بنیادی را ندارد، بایستی هرگونه قدمی با احتیاط فراوان برداشته شود . یکی از خطرهایی که این گروه گوشزد کرده اند میتواند توسط شتاب دهنده بزرگ ایجاد شود، ناشی از حفره های سیاه میکروسکپی است که محققان عقیده دارند این شتاب دهنده قادر به تولید است. اگرچه محققان مسئول این پروژه و اغلب دانشمندان دیگر معتقدند این حفره های سیاه ناپایدار و نیز در ابعادی آنچنان کوچک هستند که نمیتوانند خطری به حساب بیایند، این گروه دیگر اخطار داده اند که حتی اگر حفره های سیاه حاصل از برخورد ذرات در این شتاب دهنده بزرگ در ابتدا ابعادی میکروسکپی داشته باشند، باز این امکان وجود دارد که حفره های میکروسکپی با یکدیگر در هم آمیزند و در نتیجه به اندازه کافی بزرگ و ماندگار گردند که بتوانند با آغاز به بلعیدن «ماده» اطراف خود خطری جدی برای کره زمین ایجاد کنند.

این دانشمندان با آغاز به کار برخورد دهنده بزرگ مخالفت کرده اند، و اخطار خود را در قالب شکایتی به دادگاه فدرال امریکا برده اند. آنان در پی آنند که آغاز به کار برخورد دهنده بزرگ را تا زمانی که از بی خطر بودن نتایج ان اطمینان حاصل شده باشد به تعویق بیاندازند .

و اما نکاتی در مورد این ماشین شتاب دهنده CERN که قرار است شرایط مشابه با Big Bang را ایجاد کند:

۱- مدت ۲۰ سال است که این پروژه در حال اجر است.

۲- گروهی متشکل از ۷۰۰۰ فیزیکدان از ۸۰ کشور در این پروژه کار کرده اند.

۳- این ماشین که شبیه یک تیوپ است محیطی برابر با ۲۷ کیلومتر دارد. در ۱۷۵ متری زیر زمین نصب شده است و یک قطار به راحتی می تواند از داخل آن عبور کند.

۴- سرعت ذرات برخورد کننده، پروتون، نزدیک به سرعت نور خواهد بود.

۵- دمای تولید شده در آن، ۱۰۰۰،۰۰۰ بار از دمای مرکز خورشید بیشتر است.

۶- مگنت های ابر رسانای بکار گرفته شده در این ماشین، می تواند دما را همانند اعماق فضا پایین بیاورد.

منبع: http://forums.gtpland.com

فیزیکدانان ذرات معتقدند در این آزمایش می توانند شرایط اولیه شکل گیری عالم بر مبنای نظریه مهبانگ را شبیه سازی کنند. آنها امیدوارند در این چند میلیونیوم ثانیه، ‌اتحاد نیروهای اصلی، ‌ابعاد اضافی عالم، ‌ماده تاریک، ‌ضد ماده و همینطور بسیاری از ذرات بنیادی ابتدایی را آشکار کنند.

بسیاری از محققان امیدوارند با انجام این آزمایش و تکرار آن در ماه‌ها و سالهای آینده به شرایط اولیه کیهان دست یابند. همچنین با بررسی ذرات بنیادی بتوانند به ذره بنیادی که عامل به وجود آمدن جرم در مواد می شود دست پیدا کنند.

این پرو‍‍ژه با هزینه ای بیش از 8 میلیارد یورو آغاز شده است و مهندسان پیچیدگی آن را بسیار بیش از پیچیدگی ماموریت سفر انسان به ماه می دانند.

تا این لحظه همه مراحل آزمایش مطابق برنامه از پیش تعیین شده به پیش رفته است.

فیلم ویدیویی: 17 دقیقه گزارش آنلاین | شرح کامل آزمایش

فرض کنید گربه ای در جعبه‌ای در بسته زندانی است. در این جعبه یک شیشه گاز سیانور، یک چکش، یک حسگر پرتوزا (رادیواکتیو) و یک منبع پرتوزا نیز وجود دارد. همانطور که می‌‌دانید ذرات پرتوزا بصورت نامنظم تابش می‌کنند و به همین دلیل برای آنها نیمه عمر در نظر می‌‌گیرند. حال فرض کنید سنسور و چکش طوری تنظیم شده باشند که در صورت تابش موج پرتوزا بین ساعت ۱۲ و ۱۲:۰۱، چکش شیشه حاوی گاز را شکسته و گربه بمیرد. اگر شما در ساعت ۱۲:۰۱ در جعبه را باز کنید چه خواهید دید؟ اگر از طریق فرمول نیمه عمر منبع، احتمال تابش بین ساعت ۱۲ و ۱۲:۰۱ را ۵۰٪ پیش بینی کنید. گربه داخل جعبه در هنگام برداشتن درب جعبه ۵۰٪ مرده است و ۵۰٪ زنده است. اما وقتی درب جعبه را بر می‌‌دارید خواهید دید که گربه یا مرده و یا زنده است. نمی توان گفت ۵۰٪ سلولهای بدن گربه مرده‌اند و ۵۰٪ آنها زنده اند. در فاصله یک لحظه، احتمال به یقین تبدیل خواهد شد. این امر کاملاً متضاد با مکانیک کوانتومی می‌‌باشد. همانطور که گفتیم هیچگاه نمی‌توان موقعیت یک سیستم را به دقت اندازه گیری نمود. اما در این مثال کاملاً این امر ممکن شده است.

این گونه پارادوکسها در مکانیک کوانتومی بسیار زیاد است. اما با این همه مکانیک کوانتومی در پیش بینی نتایج بسیاری از آزمایشها به طور درخشانی موفق بوده است و زمینه تقریباً تمامی علم و فن نوین است. بر رفتار ترانزیستورها و مدارهای مجتمع که جزء اساسی وسائلی نظیر تلویزیون و رایانه‌اند، فرمان می‌‌راند و نیز بنیاد شیمی و زیست‌شناسی نوین می‌‌باشد.

روزي صنيع الدوله در محفل شاه و درباريان از علوم جديد و صنايع فلزي و ذوب آهن در اروپا صحبت مي كرد تا به اينجا رسيد كه حرارت دادن ، باعث انبساط اجسام مي گردد ! مظفرالدين شاه كه تا آن موقع ساكت بود وسط حرف صنيع الدوله دويد و گفت : « پس براي همين است كه روزهاي گرم تابستان روزها منبسط مي شوند و در نهايت بلندي قرار مي گيرند ، چون حرارت به ايام مي تابد !»

همه ما براي يك‌بار هم كه شده گذرمان به ساعت‌فروشي افتاده است و ساعتهاي بزرگ و كوچك را ديده ايم كه روي ساعت ده و ده دقيقه قرار دارند. ولي هيچگاه از خودمان نپرسيده ايم چرا؟مقاله اي كه در پيش رو داريد به بحث درباره نظريه نسبيت عام مي پردازد و در آخر پاسخ سؤال بالا را مطـرح مـي كند. انيشتين در نظريه نسبيت خاص با حركت شتابدار و يا با گرانش كاري نداشت.

گرچه نظر اصلي دانشمندان در مورد ضد مواد مشخص نيست اما تعدادي از آنها بر اين تاكيد دارند كه ذرات پاد زير اتمي مانند پوزيترون مي توانند از ضد مواد باشند. بعضي ديگر هم اعتقاد دارند ضد مواد در سياه چاله ها ايجاد مي شوند. اما حقيقت چيست؟

عقيده ي VMR-PCR بر اين است كه اگر خلا عامل اصلي گرانش و ايجاد كننده ي نيروي دافعه باشد بايد از ذراتي غير مادي تشكيل شده باشد.

براي آسان تر كردن كار ابتدا فرض مي كنيم اين ذرات دقيقا مخالف مواد هستند.

طبق تعاريف گفته شده در VMR-PCR شتاب گرانشي حاصل از برآيند نيروهاي دفع خلا و ماده است كه اين نشان مي دهد دو نيروي دافعه ي ماده و خلا برابر نيستند.

در همين جا متوجه مي شويم كه قانون سوم نيوتن براي اين ذرات آنچنان درست نيست.

زيرا عمل (دافعه ي خلا) را اگر در اين فرآيند F = C فرض كنيم دافعه ي ماده F < C خواهد بود كه اين نشان مي دهد عكس العمل در جهت عكس وارد مي شود اما دقيقا برابر نيروي وارده نيست.

بنابراين قانون اول VMR-PCR در مورد ضد مواد: عمل و عكس العمل ضد مواد:

1) نيروي عمل ضد ماده هميشه از نيروي عكس العمل ماده بيشتر است.  

اما در اينجا يك استثنا بوجود مي آيد:

مي دانيم كه جهان در حال انبساط است. پس طبق قوانين گفته شده اجرام از آن نقطه شتاب مي گيرند كه در آن دفع ماده از خلا بيشتر باشد تا دافعه اي در عكس العمل ايجاد شود.

بنابراين تنها يك مورد استثنا وجود دارد و آن سفيد چاله اي در مركز دنياست.

با اين فرض متوجه مي شويم نه كرم چاله اي وجود دارد و نه سفيد چاله اي به اندازه ي اين همه سياه چاله!

تنها يك و يك سفيد چاله در مركز عالم وجود دارد زيرا در جاي ديگر نمي بينيم اجرام به جز اين سو به سوي ديگري منبسط شوند.

اين مطلب معماي سفيد چاله ي استفان هاوكينگ را حل مي كند. سالها بود كه اين دانشمند مي گفت پديده اي بايد در مقابل سياه چاله وجود داشته باشد و اثباتي رياضي براي آن داشت. اما با اين همه تلاش كسي موفق به ديدن اين مورد نشد. از آنجا كه هاوكينگ سياه چاله ها را با كرم چاله ها به سفيد چاله ها متصل كرده بود منطقي به نظر مي رسيد كه با رصد سياه چاله ها در نقطه اي كه ديگر كرم چاله اي نبود قسمت دوم نظريه ي هاوكينگ را رد مي شد.

اما حال مي فهميم كه تنها يك سفيد چاله در مركز عالم وجود دارد و به همين دليل است كه ما عاجز از

رصد اين مورد هستيم.

اما حال چرا كرم چاله از سياه چاله ها به مركز دنيا متصل نباشد؟

طبق تعاريف گفته شده اگر جرم در سياه چاله ساكن نبود چنين گرانشي در اطراف آن ايجاد نمي شد. زيرا گفته بوديم كه دافعه ي خلا متناسب با دافعه ي ماده است. (به جز مورد سفيد چاله)!

از آنجا كه جرم بيشتر متناسب با دافعه ي بيشتر ماده است پس بايد جرم در سياه چاله ساكن باشد.

كه البته اين رابطه دو طرفه نيست كه بگوييم هرچه خلا بيشتر دافعه ي ماده بيشتر زيرا خلا بدون ماده فعال نيست.

حال آيا مي توان گفت اگر سياه چاله اي آنقدر بزرگ شود كه بر دافعه ي خلا غلبه كند تبديل به سفيد چاله خواهد شد؟

خير. اولين دليل آن است كه همچنين موضوعي مشاهده نشده است. دوم اينكه پيش بيني مي كنيم يك سياه چاله در حالت ايده آل كه بعيد است دافعه اي برابر با خلا داشته باشد و به همين دليل ثابت بدون هيچ گرانشي در فضا قرار گيرد به اين دليل كه هيچ سياه چاله اي در مركزيت دفع خلا نيست. آن سفيد چاله اي كه ما از آن صحبت مي كنيم در مركز دنيا وجود دارد كه اين خواص براي آن برقرار مي شود.

بنابراين خيلي دقيق مي توان گفت اگر سياه چاله به حجم عظيمي از اين قابت دست پيدا كنند (تقريبا 50 درصد) گرانش آنها به جاي اينكه زياد شود كاهش خواهد يافت.

اما اين ديدگاه چگونه نظريه ي جهان تپنده را توجيه مي كند؟

همانطور كه خوانديد گفتيم سفيد چاله ي مركزي در حال دفع است.

در قوانين ضد ماده داريم كه در هنگام ايجاد گرانش ذرات خلا خود متاثر از اين برآيند دفع نيستند و ساكن باقي مي مانند. همچنين فرض كرديم كه ضد مواد خواص مقابل مواد را داشته باشند. پس مواد سفيد چاله بايد تاثير پذير از اين دفع خود نيز از مركز با سرعتي خاص جدا شوند. (با همان سرعت منقبض شدن دنيا).

بنابراين بعد از مدتي (برابر با طول زمان انبساط جهان) مواد داخل سفيد چاله طوري تخليه مي شوند كه ديگر قادر به مقاومت در مقابل دافعه ي خلا نخواهند بود. به همين دليل دوباره بعد از انبساط دنيا شروع به انقباض مي كند و سفيد چاله ي مركزي به سياه چاله تبديل خواهد شد. 

(ضد ماده از آن جا خود متاثر از دافعه نيست كه اين دافعه توليدي ذرات ديگر خلا هست و گفتيم كه خلا بدون ماده تاثيري ندارد).

بنابراين قانون دوم ضدماده را بيان مي كنيم: تعريف نيرو براي ضد مواد:

2) نيرو (از قبيل جاذبه و دافعه) بر ضد مواد تاثيري ندارد.

از اين موضوع كه بگذريم ديديم كه در تعاريف طبق مثال پاكت آبميوه و جاروبرقي با ايجاد توده اي از مواد در فضا ذرات خلا در اطراف آن چگال تر شده و از آنجاييكه مي خواهند به جاي خود برگردند به ماده دافعه وارد مي كنند.

بنابر اين تعريف داريم: كميت هاي وجودي ضد مواد:

3) ضد مواد حجم اشغال مي كنند اما جرم ندارند.

طبق همان مثال ها هم ديديم كه در اين فرآيند ذرات خلا جابه جا نمي شوند و با حتي با مواد يا با خود تركيب نمي شوند. تنها از برخورد نيروهاي آنها به يكديگر يك ذره ي پر انرژي با سرعت بيشتر از C ايجاد مي شود. اين ذرات تجزيه نمي شوند و يا از بين نمي روند.

بر طبق اين موضوع و استناد به قانون پايستگي انرژي – ماده قانون چهارم را اينگونه بيان مي كنيم: پايستگي ضد مواد:

4) ضد مواد نه بوجود مي آيند و نه از بين مي روند. اما ممكن است عاملي مانند انرژي داشته باشند كه به آن تبديل شوند. (انرژي عامل ماده است. عامل اين ذرات بايد نوعي مستقل باشند).

اين قانون نشان مي دهد كه در هر جهان مقدار مساوي و ثابتي ضد ماده (خلا) و ماده وجود دارد كه اين مدل استاندارد را نيز توجيه مي كند.

قانون پنجم را استوار بر اي مطلب بيان مي كنيم: مقدار نيروي ضد مواد:

5) نيرويي كه خلا به ماده وارد مي كند به حجم آن بستگي دارد زيرا آنها جرم ندارند. نيروي وارده از ماده بر خلا نيز به جرم ماده بستگي دارد.

نكته: از آنجا كه در مواد حجم بيشتر معني جرم بيشتر را الزاما نمي دهد پس نيروي مواد را تنها به جرم نسبت مي دهيم.  

6) ضد مواد مفهومي به نام چگالي ندارند. زيرا در هر دنيا تنها اين مواد هستند كه منبسط و منقبض مي شوند و همانطور كه گفتيم ذرات خلا ساكن هستند. به همين دليل چگالي اين ذرات تنها در اطراف اجرام تعريف مي شوند. جرم بيشتر جسم چگال تر شدن ذرات خلا در اطراف آنرا بيان مي كند.

نتايج زيادي از اين قانون مي توان گرفت كه چند نمونه از آنها را در غالب قانون هاي مجزا بيان مي كنيم:

7) دو ضد ماده بر هم نيرويي وارد نمي كنند زيرا:

الف) تنها در حضور ماده فعال و داراي اثر مي گردند.

ب) در پديده هاي انبساط  و انقباض نيروي ضد مواد (ذرات خلا) تحت تاثير اين فرآيندها قرار نمي گيرد.

8) ضد مواد هيچ گاه عاملي مانند انرژي ندارند و مطلقا پايسته هستند. زيرا تبديل آنها به عاملي مانند انرژي آنها را مستلزم به حركت مي كند.

9) ذره ي ايجاد شده از برخورد دو نيروي دافعه ي خلا و ماده از آنجا كه سرعت آن C^2 كاملا انرژي و در واقع مادي مي باشد و از ضد ماده نخواهد بود.

حال تنها مطالب در مورد ضد مواد مربوط به گسيل امواج و بارهاي آنها است.

در مورد طيف و گسيل امواج كه قبلا اشارتي كرده بوديم مبني بر اينكه از آنجا كه ضد مواد خواص مقابل مواد را دارند نه طيف خواهند داشت و نه موج گسيل خواهند كرد.

البته فرضي را نيز بيان كرديم كه ممكن است طيف سياه براي ضد مواد باشد و اين رنگ سياه همانند سفيد براي ماده از چندين رنگ ضد مادي تشكيل شده باشد.

اما در مورد بار:

اگر توجه كرده باشيد مدلي كه براي انتشار تاكيون ها مشخص كرديم خيلي شبيه به دفع دو بار هم نام بود.  

اگر هر دو دفع را منشايي از ذرات با بار همنام و تقريبا مساوي بيان كنيم اين شباهت بيشتر نيز مشخص مي شود. اما تا به جال باري براي خلا مشخص نشده است.

بنابراين قانون آخر را اينگونه بيان مي كنيم:

10) ضد مواد در فرآيند گرانش باري همنام با بار مواد و تقريبا مساوي از نظر مقدار خواهند داشت.

به همين دليل پيش بيني مي كنيم كه اولين لايه هاي خلا بعد از جو داراي بار همنام با آخرين لايه هاي جو باشد.

اما آيا قطب هاي مغناطيسي تاثيري در اين ذرات و خواص آنها دارند؟

خير. با تجزيه ي مطالب گفته شده خود در مي يابيد كه تمام خواص بيان شده از فرآيند گرانش و بررسي آن بدست آمده اند و ارتباطي با مغناطيس ندارند.

آنگاه مغناطيس مواد از كجا آمده است؟

VMR-PCR عامل عالم را در دو چيز مي داند. خلايي كه فضا را پر كرده و ماده اي كه ذره ي بنيادين عالم است.

همانطور كه مي دانيم مغناطيس اجرام سماوي بعد از چندين سال رو به كاهش مي رود كه دليل آن نا مشخص است.

نظري كه VMR-PCR دارد اين است كه بعد از بيگ بنگ مواد داراي بالاترين قدرت در ميدان مغناطيسي خود هستند. با گذشت زمان و ظاهر شدن سناريوي جهان تپنده آنها اين قدرت را به آهستگي از دست مي دهند و بعد از انقباض در نقطه ي مركزي عالم عاملي مغناطيس آنها را دوباره شارژ مي كند.

بر همين مبنا پيش بيني مي كند كه مغناطيس از دست رفته عمدتا تا روز انقباض در فضا پخش خواهد بود و بوسيله ي اين عمل در نقطه ي مركزي جمع خواهد شد تا مواد جمع شده را شارژ مغناطيسي كند.

عمل اين انقباض بستگي به دفع خلا خواهد داشت. به صورت تقريبي خلا در شرايط ايده آل به يك جسم متمركز 5.98 تني 1 تقسيم بر 10^24 نيوتن نيرو وارد مي كند. براي بدست آوردن نيروي انقباض مي توانيد جرم دنيا را در اين تناسب قرار داده تا مقدار تقريبي آن را بدست آوريد.

بحث تقريبا در اينجا تمام است. زيرا از آنجاييكه چگالي براي ذرات معني اي ندارد پس در كل ترموديناميكي ندارند.

به همين دليل كار خود را با اين 10 ويژگي از ضد مواد (ذرات خلا) به پايان مي بريم.

نسبيت اينشتين و پنجاهمين سال درگذشت وى است. اينشتين در سال ۱۹۰۵ سه نظريه مهم «نسبيت خاص»، «كوانتومى بودن نور» و «حركت براونى ذرات» را ارائه كرد كه هر سه آنها تحول بسيار مهمى را در حوزه خود ايجاد كرده اند. به همين دليل سال ۱۹۰۵ را سال طلايى اينشتين ناميده اند. در ايران نيز بنا به پيشنهاد انجمن  نا به پيشنهاد انجمن فيزيك اروپا (EPS)  و تصويب مجمع بين  المللى فيزيك محض و كاربردى (IUPAD)  سال ۲۰۰۵ به عنوان «سال جهانى فيزيك» نامگذارى شده است. هدف از اعلام سال جارى به عنوان سال جهانى فيزيك جلب توجه جهانيان به اهميت فيزيك و تلاش براى ترويج اين علم ذكر شده است. گفتنى است پيش از اين نيز سال ۲۰۰۰ به عنوان سال جهانى رياضيات اعلام شد و تلاش هاى فراوانى براى آشنايى مردم با اين رشته و توسعه آن صورت گرفته است. مناسبت اين نامگذارى نيز صدمين سال تولد نظريه فيزيك ايران و تصويب دولت، سال ۱۳۸۴ به عنوان سال فيزيك نامگذارى شده است. به همين مناسبت نيز مراسم مختلفى در طول سال برگزار شده است و رسانه  ها نيز سعى دارند با پرداختن به اين موضوع اهميت فيزيك را يادآور شوند. ستاد ملى سال جهانى فيزيك راهبرد سال جهانى فيزيك در ايران را به مقتضاى نيازهاى ملى تعريف كرده و گفته است: «براى اينكه درك همگانى مناسبى از وجوه و ويژگى هاى علم ايجاد شود و علم باورى در ميان مردم گسترش يابد، هدف از فعاليت   هاى سال جهانى فيزيك در ايران «ارتقاى ذهن علمى مردم و اعتماد آن به علم» تعيين شده است.»
 

رشد سريع و شگفت ا نگيز علم و فناورى و حضور روزافزون آن در زندگى روزمره، كاهش دانشجويان دوره هاى عالى در رشته هاى رياضى و فيزيك و گرايش دانشجويان مستعد به علوم كامپيوتر و علوم زيستى و اعلام اينكه قرن ۲۱ به علوم زيستى تعلق دارد، گسترش عرصه   هاى ميان رشته اى كه تعريف جديدى از نقش اين رشته   هاى علوم پايه را ايجاب مى كند از مهمترين عواملى است كه در تعيين سال ۲۰۰۵ به عنوان سال جهانى فيزيك نقش داشته است.
امسال در تمام جهان، سال جهانى فيزيك را گرامى مى دارند و همگان را از اهميت فيزيك و نقش آن در توسعه علوم ديگر و همچنين جايگاه آن در زندگى روزمره آگاه مى سازند. ايران نيز در تلاش است تا در راستاى همگانى كردن علوم، گامى هر چند كوچك بردارد.
گروه علم روزنامه شرق نيز براى آنكه سهمى در بزرگداشت سال جهانى فيزيك داشته باشد، تصميم گرفته است اولين شماره «دانشنامه شرق» را به همين موضوع اختصاص دهد. اگر امكان آن را بيابيم كه دانشنامه شرق را به طور مرتب انتشار دهيم، يكى دو شماره آينده از اين دانشنامه هم به موضوع فيزيك اختصاص خواهد يافت. مى دانيم كه اين اولين شماره دانشنامه خالى از نقص نيست، از همين سو از همه شما علاقه مندان دعوت مى كنيم تا ما را از ديدگاه هاى خود آگاه ساخته و براى بهتر شدن شماره   هاى بعدى دانشنامه يارى كنيد. پيشاپيش از لطف همه خوانندگان شرق ممنويم

كارمندى كه شهرت جهانى يافت

اينشتين به معلمى علاقه داشت اما تا مدت دو سال نتوانست شغل ثابتى به دست آورد و با تدريس خصوصى و جانشينى معلمان ديگر زندگى خود را مى گذراند. سرانجام به عنوان بازرس در دفتر ثبت علائم و اختراعات سوئيس استخدام شد. هفت سال در آنجا ماند و فرصت خوبى براى ادامه مطالعات و تكميل نظرات خود داشت و توانست مقاله هاى تاريخى و به يادماندنى خود را در مجله آلمانى رويدادهاى فيزيكى سال منتشر كند و به شهرت دست يابد.آلبرت در سال ۱۹۰۹ به دانشگاه زوريخ دعوت شد و به استادى دانشگاه آلمانى پراگ و استادى دارالفنون زوريخ برگزيده شد. در ۱۹۱۴ عضويت فرهنگستان علوم پزشكى و رياست مؤسسه وريك كايزر ويلهلم را پذيرفت و همكار ماكس پلانك، والتر نرنست، اروين شرودينگر و ماكس فون لاوه شد. شهرت آلبرت با اعلام نظريه نسبيت عام در سال ۱۹۱۶ به اوج خود رسيد و پس از تائيد آن در كسوف سال ۱۹۱۹ (۱۲۹۸ ش) شهرت جهانى يافت

نيم نگاه
نفرين و درود نثار اينشتين

استفاده از بمب اتمى و كشتار جمعيت زيادى در ژاپن سبب شد، اينشتين به طرفدارى از برقرارى صلح برخيزد و اعلاميه جلوگيرى از جنگ و صرف نظر كردن از جنگ هسته اى را كه برتراند راسل فيلسوف انگليسى تنظيم كرده بود، امضا كند. از اين رو است كه گروهى ثمره فعاليت علمى اينشتين را بمب اتم و جنگ هسته اى مى دانند و به او نفرين مى فرستند و گروهى ديگر او را بزرگترين دانشمند سراسر تاريخ بشر مى دانند كه جهان به بن بست رسيده علم را نجات داد و با بيان نظريه هاى خود راه علم و انديشه را هموار كرد

در سال ۱۹۰۵ ميلادى، اينشتين فيزيكدان آلمانى ساكن آمريكا مقاله هايى منتشر كرد كه اكنون يكصد سال است جهان دانش را تحت تاثير خود قرار داده است. انجمن فيزيك اروپا (EPS)  يكصد سال پس از انتشار آن مقاله ها يعنى سال ۲۰۰۵ را سال جهانى فيزيك معرفى كرده است تا ضمن بزرگداشت اينشتين جنبش تازه اى در آموزش و پژوهش فيزيك در جهان پديد آيد.
در ايران با برگزارى مراسمى در روز پنجشنبه ۲۰/۱۲/۱۳۸۴ در تالار وحدت سال ۱۳۸۴ سال جهانى فيزيك اعلام شد و قرار شد فعاليت هايى در راستاى هدف هاى جهانى اين بزرگداشت انجام شود. به نظر نگارنده، آن چه در كشور ما ايران بيش از هر چيز نياز است، پيرامون آن بحث شود و مورد توجه بيشتر قرار گيرد، جنبشى در آموزش علوم است كه از كودكستان ها تا دانشگاه ها را در برگيرد و انتظار داريم مانع ها برطرف شود و آموزش علوم در مسير توسعه كشور قرار گيرد.

• اينشتين كه بود
آلبرت اينشتين در ۱۴ مارس ۱۸۷۹ برابر با ۲۴ اسفند ۱۲۵۷ در شهر اولم آلمان به دنيا آمد. يك سال بعد با خانواده اش به مونيخ رفت. تحصيلات خود را در مونيخ آغاز و در سوئيس دنبال كرد. دوره دبيرستان را در آراو در سوئيس به پايان رسانيد و در دارالفنون زوريخ به تحصيل فيزيك و رياضى ادامه داد تا آنكه در ۱۹۰۵ دكتراى خود را گرفت.
اينشتين به معلمى علاقه داشت اما تا مدت دو سال نتوانست شغل ثابتى به دست آورد و با تدريس خصوصى و جانشينى معلمان ديگر زندگى خود را مى گذراند. سرانجام به عنوان بازرس در دفتر ثبت علائم و اختراعات سوئيس استخدام شد. هفت سال در آنجا ماند و فرصت خوبى براى ادامه مطالعات و تكميل نظرات خود داشت و توانست مقاله هاى تاريخى و به يادماندنى خود را در مجله آلمانى رويدادهاى فيزيكى سال منتشر كند و به شهرت دست يابد.
آلبرت در سال ۱۹۰۹ به دانشگاه زوريخ دعوت شد و به استادى دانشگاه آلمانى پراگ و استادى دارالفنون زوريخ برگزيده شد. در ۱۹۱۴ عضويت فرهنگستان علوم پزشكى و رياست مؤسسه وريك كايزر ويلهلم را پذيرفت و همكار ماكس پلانك، والتر نرنست، اروين شرودينگر و ماكس فون لاوه شد. شهرت آلبرت با اعلام نظريه نسبيت عام در سال ۱۹۱۶ به اوج خود رسيد و پس از تائيد آن در كسوف سال ۱۹۱۹ (۱۲۹۸ ش) شهرت جهانى يافت
با روى كار آمدن هيتلر در آلمان اينشتين كه يهودى بود، مورد آزار و بى حرمتى قرار گرفت و به آمريكا مهاجرت كرد و در آن جا به عضويت مؤسسه مطالعات پيشرفته پرينستون درآمد. در سال ۱۹۳۹(۱۳۱۸ ش) به درخواست چند نفر از دوستانش به فرانكلين روزولت رئيس جمهور آمريكا نامه نوشت و در آن از سلاح خطرناك اتمى كه در آلمان مورد مطالعه بود خبر داد و او را تشويق به مطالعه درباره سلاح اتمى كرد. همين كار سبب شد كه آمريكا در استفاده از انرژى اتمى از آلمان جلو افتد و نخستين بمب اتمى در آمريكا ساخته و به كار گرفته شود.
استفاده از بمب اتمى و كشتار جمعيت زيادى در ژاپن سبب شد، اينشتين به طرفدارى از برقرارى صلح برخيزد و اعلاميه جلوگيرى از جنگ و صرف نظر كردن از جنگ هسته اى را كه برتراند راسل فيلسوف انگليسى تنظيم كرده بود، امضا كند. از اين رو است كه گروهى ثمره فعاليت علمى اينشتين را بمب اتم و جنگ هسته اى مى دانند و به او نفرين مى فرستند و گروهى ديگر او را بزرگترين دانشمند سراسر تاريخ بشر مى دانند كه جهان به بن بست رسيده علم را نجات داد و با بيان نظريه هاى خود راه علم و انديشه را هموار كرد.
 

پايان عمر اينشتين

اينشتين در سال هاى اقامت خود در پرينستون به طور روزافزونى با جريان هاى اصلى پژوهش در فيزيك فاصله پيدا كرد اما بدون شك همچنان داناى جمع باقى ماند. او كماكان در راه آرمان هاى خيرخواهانه، صلح طلبانه، بشردوستانه و هموارسازى راه رسيدن به حكومت جهانى گام برمى داشت. با اين حال اينشتين در سخنانى كه در سال ۱۹۳۰ به زبان آورده است، به گونه اى به گرايش به دورى از جمع نيز اعتراف كرده است: «من در واقع يك مسافر تنها هستم. من هرگز با همه وجود به كشورى، به خانه شخصى ام يا به دوستان و حتى خانواده خودم تعلق نداشته ام. من با همه اين دلبستگى هاى زندگى روبه رو و در تماس بوده ام، اما احساس نياز به فاصله گرفتن و تنها شدن را هرگز از دست نداده ام. اين احساس با بالا رفتن سن در من در حال شدت گرفتن نيز هست...» (از كتاب فيزيكدانان برنده جايزه نوبل، ترجمه دكتر فقيهى نژاد)
• بزرگداشت اينشتين در ايران
پس از درگذشت اينشتين براى تجليل از مقام شامخ علمى او مجلس يادبودى در ايران تشكيل شد. اين مجلس روز پنج شنبه ۷/ ۲/ ۱۳۳۴ در تالار ابن سيناى دانشكده پزشكى با حضور جمعى از وزيران و نمايندگان دو مجلس و رئيس و استادان دانشگاه برگزار شد. سخنرانان كه آقايان دكتر منوچهر اقبال، دكتر محمود خانى، دكتر محسن هشترودى، دكتر كمال جناب و دكتر رضازاده شفق بودند، در موضوع انديشه هاى علمى اينشتين و نتايج فلسفى آنها سخنرانى كردند.
مجموعه آن سخنرانى ها را شادروان غلامرضا عسجدى در كتابى به نام «نقد و تحقيق درباره نسبيت همزمانى» به شماره ثبت ۴۲۹- ۳/۴/۱۳۵۴ كتابخانه ملى چاپ و منتشر كرده است.

• بن بست هاى فيزيك كلاسيك
نيوتن با كشف قانون جاذبه و قانون هاى حركت و ماكسول با بيان نظريه الكترومغناطيس، فيزيك كلاسيك را چنان قدرت بخشيدند كه توانست از عهده تفسير و توجيه بسيارى از پديده هاى مربوط به طبيعت برآيد. اما در سال هاى پايانى قرن نوزدهم، فيزيكدانان با پديده هاى جديدى روبه رو شدند كه قانون ها و اصل هاى شناخته شده فيزيك از حل آنها عاجز ماندند. بعضى از اين پديده ها عبارت بود از:
۱- معماى سرعت نور: در سال ۱۸۸۷ مايكلس و مورلى به اندازه گيرى سرعت نور در امتدادهاى مختلف فضا پرداختند. براساس فرضيه اى كه آنان مطرح كرده بودند، سرعت هاى اندازه گيرى شده بين دو حد C+V  و  C - V  خواهد بود C  سرعت سير نور در فضا و V  سرعت حركت انتقالى زمين) است. اما برخلاف پيش بينى آنان سرعت سير نور نسبت به دستگاه اندازه گيرى در امتدادهاى مختلف فضا هميشه مقدار ثابت  C  بود. اين موضوع تجربى خلاف قانون جمع سرعت هاى نيوتن بود. چرا؟
۲- پديده فوتوالكتريك: هرتز در سال ۱۸۸۷ پديده فوتوالكتريك را كشف كرد. او در برابر يك كمان الكتريكى كه مقدار زيادى اشعه فرابنفش تابش مى كرد الكتروسكوپ باردارى را قرار داد و مشاهده كرد وقتى اشعه فرابنفش كمان الكتريكى به صفحه فلزى تميزى برخورد كند كه به كلاهك الكتروسكوپ متصل است، الكتروسكوپ تخليه مى شود و اگر در برابر اشعه، تيغه شيشه اى قرار دهيم كه براى نور بنفش كدر باشد، الكتروسكوپ تخليه نمى شود. هرتز با آزمايش دريافت نور سرخ بسيار شديد نمى تواند سبب خالى شدن الكتروسكوپ شود، اما نور آبى رنگ ضعيف به خوبى الكتروسكوپ تخليه مى شود. اين پديده، قبول نظريه موجى نور و معادله ها و رابطه هاى موجود قابل توجيه نبود و راه حل جديدى را مى طلبيد.
۳- انفصالى بودن طيف تابشى و جذبى گازها: گازها مى توانند طيف خطى و ناپيوسته را تابش يا جذب كنند و دليل اين پديده در فيزيك كلاسيك روشن نبود.
۴- تابش مداوم اتم ها: بر طبق نظريه هاى فيزيك كلاسيك و فرضيه اتمى رادرفورد الكترون در اثر تابش بايد به هسته نزديك شود و روى آن قرار گيرد و در اين صورت طيف تابشى بايد متصل باشد. در حالى كه آزمايش اين پديده ها را تائيد نمى كند. چرا؟
۵- تابش جسم سياه: تابش جسم سياه به صورت طيف پيوسته و شدت آن با توان چهارم دماى مطلق جسم متناسب است. اين پديده هم با نظريه هاى كلاسيك قابل توجيه نبود.
۶- خاصيت راديواكتيويته: تابش پرتوهاى آلفا، بتا و گاما و تبديل يك عنصر به عنصر ديگر نيز با قانون هاى فيزيك كلاسيك توجيه پذير نبود.
خلاصه با همه موفقيت هايى كه فيزيك كلاسيك داشت و نتيجه هايى كه در فناورى هاى حمل و نقل، ارتباطات و صنعت به دست آورده بود، در برابر اين پرسش به طور كامل ناتوان و به بن بست رسيده بود تا آنكه آلبرت اينشتين به حل اين معماها دست يافت.

• مقاله هاى اينشتين و فيزيك نوين
از ميان مجموعه مقاله هاى اينشتين مقاله اى كه او در سال ۱۹۰۵ عرضه كرد، اثر مهمى در پيشرفت علم داشته است. در آن مقاله پديده فوتوالكتريك را شرح مى دهد و با استفاده از نظريه كوانتوم پلانك نظريه فوتونى نور را بيان مى كند. بر طبق اين نظريه نور مانند انرژى هاى ديگر حالت كوانتومى دارد. كوانتوم نور را كه فوتون مى ناميم مقدار مشخص انرژى است كه اندازه آن،  E ، از رابطه hv = E به دست مى آيد كه v  بسامد موج و  h  ثابت پلانك است.
بنابر اين نظريه هر چه بسامد نور بيشتر يا طول موج آن كمتر باشد، انرژى فوتون بيشتر است. چنانچه اين فوتون ها در مسير حركت خود به الكترون هايى برخورد كنند، جذب الكترون مى شوند و انرژى الكترون را بالا مى برند و در نتيجه الكترون مى تواند از ميدانى كه در آن قرار گرفته است، آزاد و خارج شود. اينشتين به مناسبت توضيح پديده فوتوالكتريك جايزه نوبل سال ۱۹۲۱ فيزيك را دريافت كرد. نظريه فوتونى او نه فقط نور بلكه سراسر طيف موج هاى الكترومغناطيسى از موج هاى گاما تا موج هاى بسيار بلند را دربرمى گيرد و توضيح مى دهد.
موضوع دومين مقاله اينشتين حركت براونى بود. در سال ۱۸۲۷ رابرت براون (۱۸۵۸- ۱۷۷۳) گياه شناس و پزشك انگليسى حركت مداوم معلق دو مايع را مشاهده كرد و متوجه شد كه اين ذره ها با قطرى حدود يك ميكرون پيوسته به اين سو و آن سو حركت مى كنند. اينشتين همين آزمايش را در مقاله اى با استفاده از نظريه جنبشى ذره ها تعبير و تفسير كرد و از روى آن عدد آوودگادرو را به دست آورد.
اينشتين نظريه نسبيت خاص را در مقاله سوم معرفى كرد. در اين مقاله بود كه مفاهيم اساسى طبيعت موجى فضا، حجم، زمان و حركت به طور كامل تغيير كرد. اينشتين ضمن مطالعه هاى خود توانست مسئله سرعت نور را كه از مدت ها پيش تعجب دانشمندان را برانگيخته بود، حل وفصل كند. او نظريه خود را براساس دو اصل زير قرار داد:
۱- سرعت نور در جهان ثابت است
۲- قانون هاى طبيعت براى ناظرين مختلف كه يكنواخت حركت مى كنند يكسان است.
اينشتين نشان داد كه اگر ثابت نبودن سرعت نور را بپذيريم، نتيجه هاى شگفت انگيزى به بار مى آيد. براى مثل هر چه سرعت حركت جسمى بيش تر شود، طول آن كوتاه تر و جرمش بيشتر مى شود. نتيجه ديگر آنكه به زمان مطلق و فضاى مطلق به شكلى كه پيشينيان تصور مى كردند نمى توان قائل شد و زمان و فضا را جدا و مستقل از يكديگر نمى توان در نظر گرفت. دنياى مادى يك فضا و زمان چهاربعدى است. جرم يك جسم نيز ثابت نيست و با تغيير سرعت تغيير مى كند به طورى كه مى توان جرم را نوعى انرژى متراكم در نظر گرفت و يا انرژى را جرم پراكنده دانست. اينشتين با بيان نظريه نسبيت خاص، قانون بقاى ماده لاوازيه و اصل بقاى انرژى ماير را به اصل بقاى مجموع ماده و انرژى درآورد و رابطه معروف جرم و انرژى را به دست آورد. اينشتين در سال ۱۹۱۶ نظريه نسبيت عام را تنظيم و اعلام كرد. در اين نظريه نه تنها حركت با سرعت ثابت و مسير مستقيم، بلكه هر نوع حركتى در نظر گرفته شده بود. در بسيارى موارد دليل آنكه سرعت و مسير حركت هر متحركى تغيير مى كند، وجود نيروى جاذبه است. بنابراين در نظريه نسبيت عام بايد نيروى جاذبه در نظر گرفته شود. اينشتين يك رشته معادله تنظيم كرد كه نشان مى داد اگر در هيچ جا ماند و نيروى جاذبه وجود نداشته باشد، جسم متحرك مسير مستقيمى را طى مى كند و اگر ماده وجود داشته باشد فضاى پيرامون جسم متحرك دگرگون شده، جسم مسير منحنى را طى مى كند. نظريه نسبيت عام نشان مى دهد كه اين منحنى ها چگونه بايد باشند و اين به طور كامل با آن چه در نظريه جاذبه نيوتن پيش بينى شده بود، تطبيق نمى كرد. براى مثال بر طبق نظريه اينشتين مسير نور تحت تاثير ميدان جاذبه قوى تغيير مى كند. در صورتى كه از قانون هاى نيوتن چنين نتيجه اى به دست نمى آمد. كسوف سال ۱۹۱۹ نظريه اينشتين را ثابت كرد. در سال ۱۹۶۹ دو سفينه پژوهشى كه به سمت مريخ فرستاده شدند، اثر خورشيد بر مسير موج هاى راديويى را مورد مطالعه و مشاهده قرار دادند.
 

• ايران و سال جهانى فيزيك
سال جهانى فيزيك فرصت مناسبى است تا در ايران به نقد آموزش علوم و پژوهش هاى علمى بپردازيم و مشخص كنيم آيا راه و روشى را كه از زمان بنيانگذارى دارالفنون تاكنون برگزيده ايم درست و بجا بوده و توانسته است بسترى مناسب براى فعاليت هاى علمى و پژوهشى به وجود آورد. آيا با همه سرمايه گذارى هاى مادى و معنوى توانسته ايم جامعه ايرانى را به حالتى برسانيم كه به علم باور داشته باشند، علمى بينديشند، بتوانند توليدكننده علم باشند و بدانند كه براى رساندن جامعه به خودكفايى و توسعه پايدار، كارى مداوم و جدى و همگانى لازم است.
گرچه نمى توان منكر تلاش هاى صميمانه افراد و سازمان هاى مؤثر در آموزش علوم جديد در ايران شد ليكن در اين مدت نتوانسته ايم به سطح مورد انتظار جامعه برسيم، ولى توانسته ايم پايه هاى اوليه را طرح ريزى و شروع به سازندگى كنيم. اين كار از يك سو از دبستان ها و از سوى ديگر از دانشگاه ها آغاز شده است. در دبستان ها فعاليت آموزش علوم با طرح جديدى كه هم اكنون در مدرسه ها اجرا مى شود، آغاز شد. كودكان را به مشاهده مستقيم طبيعت و كارگروهى برانگيخته اند و به جاى آنكه فقط دانستنى ها را به ذهن آنها منتقل كنند، معلمان، كودكان را به مشاهده طبيعت، جمع آورى اطلاعات، طبقه بندى و حتى طراحى آزمايش، فرضيه سازى و نتيجه گيرى تشويق مى كنند و همه اينها مقدمه اى است براى آنكه كودكان با روش علمى آشنا شوند.
در دانشگاه ها تحقيقات سازمان يافته آغاز شده است. پروژه هاى تحقيقاتى گرچه در ابتدا حالت تقليدى و كتابخانه اى داشت، كم كم به مرحله علمى نزديك مى شود و اميد است، تحقيقات به معناى واقعى در كشور آموزش داده شود و جريان يابد.
اكنون مشكل بزرگ در برنامه دبيرستان ها وجود دارد. دانش آموزان به جاى آموختن روش حل مسئله به حفظ كردن پاسخ ها مى پردازند تا آنها را تحويل آزمون ها و كنكور دانشگاه دهند و به مدرك هاى بالاتر دست يابند. با توجه به آنكه مخاطبان سال جهانى فيزيك، دانش آموزان نيز هستند مى توان اميدوار بود كه با نيروهاى مخلصى كه در ميان معلمان وجود دارد و نيز تشويق هايى كه از طرف سازمان ها صورت مى گيرد و كارگاه هاى علمى كه از سوى كشورهاى پيشرفته صنعتى در كشور تشكيل و اجرا مى شود، به هدف هاى مورد نظر دست يافت و روش علمى را در فعاليت هاى آموزشى و پژوهشى ياد گرفت و به كار برد.
نويسنده اين نوشته تاكنون شاهد همايش ها و جلسه هاى متعددى بوده كه از سوى دبيران فيزيك و انجمن هاى علمى تشكيل شده و دانش آموزان و دبيران به تهيه و عرضه مقاله هاى علمى و توليد نرم افزارهاى كامپيوترى و نيز ابزارهاى آزمايشگاهى و كارگاهى دست زده اند. همه اين كارها به علاقه مندان اين كشور اميد مى دهد كه جامعه علمى ما در حال بيدار شدن است. بيدارگران پرتلاش و پر اميد به بيدار كردن خواب آلودگان مشغولند. گرچه برخى از سازمان ها و افراد هنوز در كار متوقف كردن جريان علمى در كشور هستند، اما در جامعه نه تنها زنگ ها بلكه ناقوس هاى بيدارى به صدا درآمده و هيچ فردى را فرصت و مهلت خوابيدن نمى دهد

اخترشناسان مفهوم "انرژي تاريك" را به اين منظور به كار گرفته‌اند كه بتوانند پديده‌اي را كه در اواخر دهه ‪ ۱۹۹۰‬از رصد سوپر نواها (نواخترها) به آن پي بردند تبيين كنند.

اين پديده عبارت بود از دور شدن كهكشانها از يكديگر با شتابي به مراتب بيش از آنچه كه در گذشته تصور مي‌شد. به عبارت ديگر اخترشناسان دريافتند كه كهكشانها نه تنها در حال دور شدن از يكديگرند كه در عين حال شتاب اين دور شدن نيز مستمرا در حال افزايش است.

در اواخر دهه ‪ ،۱۹۹۰‬اخترشناسان هنگام رصد سوپرنواها متوجه شدند كه نور انها به مراتب ضعيف تر از حد مورد انتظار است. اين امر به اين معني بود كه فاصله سوپرنواها از زمين به مراتب دورتر از حدي بود كه
اخترشناسان حدس مي‌زدند. ازدياد اين فاصله، به اعتقاد اخترشناسان، ناشي از تاثير يك نيروي دافعه است كه براي آن نام موقت انرژي تاريك در نظر گرفته شده است.

اما اخترشناسان هنوز به درستي نمي‌دانند كه اين انرژي تاريك چيست.

انواع نظريه‌ها براي توضيح اين پديده اسرارآميز پيشنهاد شده است. از انرژي موجود در خلايي كه در كيهان حضور دارد تا نوعي انرژي موسوم به "اسطقس" يا آخشيج پنجم ‪.quintessence‬
در حاليكه انرژي خلاء موجود در فضا مقدار ثابتي دارد و اينشتاين از آن با عنوان "ثابت كيهاني" ياد كرد، مقدار اسطقس در طي زمانهاي مختلف و در مكانهاي متفاوت تغيير مي‌كند.

رصدهاي كيهاني كه تا اين زمان بر روي سوپر نواها به انجام رسيده فرضيه مربوط به ثابت كيهاني را مورد تاييد قرار داده است. در يك بررسي جديد روي حدود ‪ ۷۰‬سوپر نوا روشن شده كه قوت نيروي دافعه ناشي از انرژي تاريك طي ‪ ۸‬ميليارد سال گذشته تا ‪ ۲۰‬درصد افزايش يافته است.

اما سوپر نواها كه اختران چگالي هستند كه تحت فشار نيروي وزن خود منفجر مي‌شوند و نور و انرژي به اطراف مي‌پراكنند، به واسطه فاصله زيادي كه از زمين دارند پرتو ضعيفي از انها به تلسكوپهاي زمينيان مي‌رسد و بنابر اين نمي‌توانند اطلاعات زيادي به اخترشناسان ارائه دهند.

از همين رو شماري از اخترشناسان به سراغ پرتوهاي پرقدرت گاما رفتند كه به صورت پالسهاي فوق‌العاده قدرتمند در هنگام مرگ ستارگان بسيار بزرگ ظاهر مي‌شوند. اين پرتوها ‪ ۱۰۰‬برابر درخشان‌تر از پرتوهايي هستند كه از سوپر نواها توليد مي‌شوند و بنابراين مي‌توان آنها را در فواصل دورتر نيز رويت كرد.

يك اختر شناس از دانشگاه ايالتي لوئيزيانا در شهر باتون روژ به نام بردالي شيفر با استفاده از رصدهايي كه در مورد ‪ ۵۲‬نمونه از اين پرتوهاي گاما به انجام رسانده مدعي شده كه كميت انرژي تاريك در طول زمان دستخوش تغيير شده است.

شيفر در بزرگترين مطالعه‌اي كه در اين حوزه انجام داده مشاهده كرد ‪۱۲‬ عدد از بزرگترين موارد ظهور پرتوهاي پرقدرت گاما در فاصله تقريبا ‪۱۳‬ ميليارد سال نوري از زمين قرار دارند. اين پرتوها پر نورتر از حدي كه انتظار مي‌رفت، بودند.

معناي اين مشاهده آنست كه كيهان در آن هنگام با شتابي ارام‌تر در حال انبساط بوده است. به گفته شيفر، ميزان پرتو افشاني اين ‪ ۱۲‬انفجار گاما شديدتر از حدي بوده كه بر اساس ثابت فرض كردن كميت انرژي تاريك محاسبه مي‌شود.

به اعتقاد اين اخترشناس به نظر مي‌رسد در آن دوران انرژي تاريك به عوض آنكه در كار انبساط كيهان بوده باشد سرگرم جمع كردن و جذب اجزاي در حال انبساط بوده است.

اگر اين ادعا درست باشد آنگاه پيش‌بيني آينده كيهان غير ممكن مي‌شود زيرا نمي‌توان رفتار هماهنگي را براي اين انرژي تاريك يا اسطقس در نظر گرفت.

اما ديگر اخترشناسان هنوز از استدلالهاي شيفر قانع نشده‌اند كه بايد ديدگاه خود را در خصوص كيهان تغيير دهند. به گفته اين منتقدان سوپرنواهاي موسوم به نوع الف از اين خاصيت برخوردارند كه همگي با انرژي ذاتي يكساني منفجر مي‌شوند و بنابراين در دل تاريك كيهان همچون شمع‌هاي استانداردي عمل مي كنند كه مي‌توان پرتو ديگر اجرام را با آنها مقايسه كرد و انرژي آنها را اندازه گرفت. اما انفجارهاي گاما از چنين خاصيتي برخوردار نيستند.

شيفر نيز براي رفع اين نقيصه ناگزير شده بود ‪ ۵‬مشخصه مختلف هر انفجار گاما را رصد كند. اما به اعتقاد ديل فريل از رصد خانه ناسيونال راديو در نيو مكزيكو تفاوتهاي ميان پرتوهاي گاما چنان گسترده است كه امكان يك استنتاج مناسب را فراهم نمي‌آورد.

رابرت كريشنر از پيشاهنگان مطالعه درباره سوپرنواها نيز در تاييد اين نكته مي‌گويد كه روش شيفر نظير استفاده از يك ابزار ضعيف براي مطالعه يك شي بسيار ظريف است و بنابراين نمي‌توان به نتايج حاصله اعتماد كرد.

با اين حال شيفر ضمن اذعان به اين نكته كه نتايج انتشار يافته، نتايج اوليه به شمار مي‌آيند تاكيد كرده است كه با كشف شمار بيشتري از پرتوهاي گاماي جديد و نيز بهبود روشهاي محاسبه مي‌توان نتايج خرسندكننده اي در اين حوزه بدست آورد.

به گزارش خبرگزاري رويترز، "آدام ريس" محقق دانشگاه "جانز هاپكينز" و نيز موسسه تلسكوپهاي فضايي سازمان "ناسا" اعلام كرد كشف جديد به حل معماي انرژي تاريك كه يكي از اساسي‌ترين سوالات علم فيزيك محسوب مي‌شود، كمك بزرگي مي‌كند.

"آلبرت اينشتين" در نظريه‌هاي اوليه خود مطرح كرده بود كه نيروي جاذبه بين مواد سبب مي‌شود تعادل كيهان بر هم خورده و جهان منقبض شود و به همين جهت براي ايجاد تعادل نيروي ناشناخته ديگري بايد در جهان وجود داشته باشد كه وي آن را "ثابت كيهاني" (‪ (Cosmological Constant‬ناميد.

"اينشتين" بعدها اين نظريه خود را پس گرفته و از آن به عنوان بزرگترين اشتباه عمر خود ياد كرد، اما دانشمندان سرانجام در سال ‪۱۹۹۸‬ موفق به مشاهده عملي شواهد اين انرژي ناشناخته و پنهان شده و نظريات اوليه "اينشتين" را مجددا مطرح كردند.

به گفته"ريس"، ويژگي ضد جاذبه "انرژي تاريك" همچنان در جهان هستي وجود دارد و سبب گسترش ابعاد جهان مي‌شود و شواهد تازه بدست آمده تلسكوپ "هابل" نشان مي‌دهد حتي ‪ ۹‬ميليارد سال قبل نيز جهان در اثر وجود همين انرژي در حال گسترش يافتن بوده است. عمر جهان در حدود ‪ ۱۳/۷‬ميليارد سال تخمين زده مي‌شود.

دانشمندان در اين مطالعه، ‪ ۲۴‬ستاره قديمي را كه همگي حدود ‪ ۹‬ميليارد سال قبل در انفجارهايي بسيار نوراني موسوم به "ابرنواختر"منفجر شده‌اند مورد بررسي قرار دادند.

به گفته محققان، اين ستاره‌ها كه هر كدام حدود ‪ ۱/۴‬برابر خورشيد جرم داشته‌اند همگي در زماني تقريبا مشابه منفجر شده و تمام جرم خود را به نور تبديل كرده‌اند.

دانشمندان با اندازه‌گيري نور شديد حاصل از اين انفجارها كه ‪۹‬ ميليارد سال قبل رخ داده و هم‌اكنون پس از طي كردن مسافت ‪ ۹‬ميليارد سال نوري به زمين رسيده، موفق شدند تاثير "انرژي تاريك" بر گسترش جهان را در تمامي اين مدت بسنجند.

نتايج اين بررسي با تاييد نظريه‌هاي مطرح شده در سال ‪ ۱۹۹۸‬مجددا بر وجود "انرژي تاريك" در جهان از ميلياردها سال قبل تاكنون تاييد كرد.

برغم شناسايي شواهد جديد از وجود "انرژي تاريك"، ماهيت اين انرژي همچنان براي فيزيكدانان به شكل معما باقي مانده‌است.

"اينشتين" در زمان معرفي "ثابت كيهاني" و يا به عبارتي "انرژي تاريك"، آن را يك "ويژگي" مربوط به فضاي بيكران ناميد.

برخي ديگر از نظريه‌پردازان آن را حاصل يك ميدان الكترومغناطيسي بسيار عظيم مي‌دانند و برخي ديگر نيز آن را به نكات ناشناخته قانون جاذبه ارتباط مي‌دهند.

نتايج اين مطالعه در شماره ماه فوريه نشريه "فيزيك نجوم" (‪Journal‬ ‪ (Astrophysical‬به چاپ خواهد رسيد.

 حدود 200 ميليارد كهكشان كه هر كدام داراي تقريباً 200 ميليارد ستاره است به وسيله تلسكوپ ها قابل تشخيص است. اما اين تعداد فقط 4 درصد از محل گيتي را تشكيل مي دهد.

حدود 73 درصد از جهان از ماده ديگري ساخته شده است كه «انرژي تاريك» (dark matter) ناميده مي شود. هيچ كس نمي داند كه ماهيت اين ماده ناشناخته چيست، اما مقدار اين نوع ماده از تمام اتم هاي موجود در تمام ستارگان موجود در كل كهكشان هاي قابل شناسايي گستره فضا بسيار بيشتر است. به نظر مي رسد اين نيروي عجيب، اجزاي جهان را با سرعت فزاينده اي از يكديگر دور مي كند، در حالي كه نيروي گرانش با اين نيرو مقابله كرده و از سرعت اين گسترش مي كاهد.

اين اكتشاف ها به وسيله رصدخانه مداري كه كاوشگر ناهمسانگرد ريز موج ويلكينسون (WMAP) ناميده مي شود، انجام شده است. اين كاوشگر افت و خيزهاي ناچيز موجود در پرتوهاي ريز موج پس زمينه كيهاني را اندازه مي گيرد كه در اثر پژواك هاي ميراي انفجار بزرگ به وجود آمده است...

اين يافته ها به مشاجرات فراواني كه در مورد جهان، عمر جهان، سرعت انبساط آن و تركيب آن جريان داشت، پايان داد. با استفاده از نتايج دو تحقيق ذكر شده، اخترشناسان امروز بر اين باورند كه سن جهان 13.7 ميليارد سال با تقريب چند صد هزار سال است. براساس اطلاعات موجود، جهان با سرعت شگفت آور 71 كيلومتر در ثانيه در مگابارسك در حال انبساط است. (بارسك يك واحد اخترشناسي است و تقريباً برابر 3.26 ميليون سال نوري است).

به نظر مي رسد كه چيزي در فضا نهفته است و همانند نوعي نيروي ضد گرانشي عمل مي كند. اين نيرو باعث مي شود كه به جاي آن كه جهان متراكم شود و اجزاي آن به يكديگر نزديك شود، انبساط مي يابد. از حدود بيست سال پيش حدس مي زنند كه در جهان ماده تاريك وجود دارد، چرا كه در آن زمان دريافتند كه جهان به گونه اي عمل مي كند كه انگار بسيار سنگين تر از چيزي است كه واقعاً به نظر مي رسد.

دانشمندان براي توجيه پديده مشاهده شده همه احتمالات ممكن را در نظر گرفتند از جمله وجود سياهچاله ها، كوتوله هاي قهوه اي و ذرات غيرقابل شناسايي كه از نظر ماهيت با انواع معمولي اتم ها تفاوت دارند اما هيچ كدام از آنها نتوانست جرم بسيار زياد مشاهده شده را توجيه كند. اما داستان انرژي تاريك از سال 1998 آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دريافتند كه بسياري از كهكشان هاي دور دست با سرعتي بسيار بيشتر از آن چه كه محاسبات موجود پيش بيني كرده اند، از يكديگر دور مي شوند تحقيقاتي كه روي انواع ويژه اي از ابر نواختر ها (Supernova) انجام شد بيانگر آن بود كه محاسبات انجام شده اشتباهي نداشت، به عبارت ديگر محاسبات دقيق نشان دهنده آن بود كه سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزايش است و از سرعت اين انبساط كاسته نمي شود.

به نظر مي رسد كشف بعضي از انواع نيروهاي غيرمنتظره غيرقابل شناسايي كه باعث مي شوند ساختار فضا به طور مرتب از يكديگر فاصله گرفته و از هم دور شوند مويد مشاهدات هالدين (JBS Haldane) دانشمند انگليسي است كه سال ها پيش صورت گرفته است. وي مي گويد: «جهان عجيب تر از چيزي است كه فكر مي كنيم، جهان حتي عجيب تر از چيزي است كه بتوان فكرش را كرد.»

يك بار ديگر پرسش هاي اساسي بسياري در مورد ماهيت جهان مطرح شده است: ماهيت فضا، زمان، انرژي و ماده چيست؟ اكنون يك بار ديگر زمان آن فرا رسيده است كه نظريه پردازان تفسيري بر اين مشاهدات ارائه دهند و در مرحله بعد آزمايشاتي را طراحي كنند كه مويد نظريه هاي آنان باشد.

بنابراين دانشمندان يكبار ديگر توجه خود را معطوف همان پديده اي كرده اند كه براي اولين بار شاهدي بر انفجار بزرگ (Big Bang) محسوب مي شد، يعني تابش پس زمينه ريز موج كيهاني. اين تابش ها اولين پرتوهاي پس از تولد جهان محسوب مي شوند. دانشمندان درصددند با انجام آزمايش هاي متعددي در چند رشته مختلف از جمله آزمايش هاي صورت گرفته در جنوبگان و استفاده از بالون هاي در ارتفاع هاي بسيار بالا تصوير دقيق تري از كيهان به دست آورند: به نظر مي رسد جهان بايد شامل چيز ديگري به غير از اين اتم هاي معمولي باشد و به همين نام ماده تاريك براي آنان انتخاب شد.

رئيس موسسه اخترشناسي كمبريج در اين مورد مي گويد: «اما WMAP با اطلاعات بسيار دقيقي كه از فضاپيماي كوچكي در فاصله چند ميليون كيلومتري ارسال مي كند شواهد بسيار محكمي ارائه كرده است. ماده تاريك به طور يكنواخت در تمام جهان پراكنده شده، و در فضاهاي خالي مخفي شده است. ماهيت ماده تاريك هنوز به صورت يك راز است. اين احتمال واقعاً وجود دارد كه طي 5 تا 10 سال آينده ما به ماهيت واقعي ماده تاريك پي ببريم، اما من اميد چنداني براي درك ماهيت انرژي تاريك ندارم، مگر آن كه يك تئوري منسجم ارائه شود كه ماهيت فضا و زمان را براي ما به طور دقيق تر روشن سازد.»

تفنگ الکتروني

طرز کار لامپ پرتوي کاتدي

نوسان نگار پرتو کاتدی

کاربردهای لامپ پرتوی کاتدی

تلویزیون

هم ارزي جرم و انرژي (Energy ~ Mass)

‌نظريات اوليه

تا چندي پيش دو اصل کلي و مستقل از يکديگر پايه دانش جديد را تشکيل مي‌داد: يکي اصل بقاي جرم بود و ديگري اصل بقاي انرژي در نيمه دوم قرن هجدهم ميلادي لاوازيه دانشمند فرانسوي پس از يک سلسله تجربيات دريافت که مقدار جرم مادي که در فعل و انفعالات شيميائي دخالت دارند همواره ثابت مي‌ماند و اين مشخصه مواد را در قانون زير به نام قانون بقاي جرم خلاصه نمود.

بيان لاووازيه از قانون بقاي جرم و انرژي

هيچ جرمي معدوم نمي‌شود و هيچ جرمي نيز از عدم بوجود نمي‌آيد و يا به عبارت ديگر مقدار جرم مادي که در عالم وجود دارد همواره ثابت است اصل بقاي انرژي مي‌گويد؛ انرژي هر دستگاه معين مقدار ثابتي دارد، نمي‌توان انرژي را خلق کرد و نه آنرا از بين برد، فقط اقسام آن مي‌توانند به يکديگر تغيير شکل دهند.

هرگاه جسمي انرژي آزاد کند همزمان جرم آن نيز کاهش مي‌يابد.

نظريات مدرن

در اوايل قرن بيستم يعني در سال 1905 نظريه نسبيت (Theory of Relativity) آلبرت انيشتين خدشه‌اي به دو اصل فوق الذکر وارد ساخت زيرا يکي از نظريات نسبيت اين است که جرم و انرژي مانند بخار آب و آب که دو شکل مختلف از يک ماده هستند يک چيز واحد بوده و قابل تبديل به يکديگر مي‌باشند. بنابراين مقدار جرم مادي را که در عالم وجود دارد نمي‌توان ثابت دانست، بلکه از تطبيق نظريه نسبیت با اصل بقای جرم و اصل بقای انرژی می‌توان قانون کلی تری نتیجه گرفت که مطابق آن:

" مجموع جرم مادی و مقدار انرژی که در عالم وجود دارد همواره ثابت است."به عقیده آلبرت انیشتین مقدار E که معرف انرژی است و از کلمه لاتین Energy اقتباس شده است، یعنی انرژی هم ارز با جرم m بوسیله رابطه زیر بیان می‌گردد E = m c² که در آن E انرژی و m جرم و C سرعت نور در خلا می‌باشند.

داده‌های آماری

• 
  
  چنانچه در رابطه اخیر بجای حروف اعداد واقعی بکار بریم، عظمت و قدرت نیروی هسته‌ای آشکار می‌گردد. نیروی حاصله به این دلیل بزرگ است که سرعت سیر نور بسیار و برابر سیصد هزار کیلومتر در ثانیه است. بنابراین ضریب c² بسیار رقم بزرگی می‌باشد و اگر آنرا در دستگاه C.G.S یعنی سانتیمتر - گرم - ثانیه حساب کنیم چنین می‌شود: c² = 9X10²⁰ ملاحظه می‌کنید که چه عدد غول پیکری است و ما آنرا به شکل طولانی خودش نمی‌نویسیم و خیلی راحتتر است، که فرم توانی آنرا به کار ببریم. اگر فرض کنیم که فقط یک گرم از جرم به انرژی تبدیل شود (m = 1 gr)، مقدار E یعنی انرژی (کار) برابر با: 9X10²⁰
  اگر این انرژی تبدیل به انرژی الکتریکی نماییم مقدار آن برابر 25 گیگا وات در ساعت الکتریسته خواهد شد و این مقدار انرژی می‌تواند یک لامپها 30 واتی را برای مدت 100 سال روشن نگه دارد. بنابراین ناپدید شدن مقدار ناچیزی از جرم باعث ظهور مقدار زیادی انرژی است که درک قدرت آن دشوار است، برای درک بیشتر و بهتر مثال دیگری را ببینید:
  
  
  
  
• 
  
  چنانچه جرم را یک کیلوگرم انتخاب کنیم فرقی نمی‌کند که چه ماده‌ای در نظر گرفته شود، انرژی حاصل از تبدیل آن 25000 گیگا وات ساعت خواهد بود، اگر این مقدار انرژی را با سایر واحدها مقایسه کنیم درک آن آسانتر می‌شود. ناپدید شدن یک کیلوگرم ماده معادل سوختن 1600 میلیون لیتر بنزین و یا 3300 کیلو تن ذغال سنگ انرژی می‌دهد.

مفهوم فیزیکی قانون هم ارزی جرم و انرژی

باید بدانید که رابطه E = m c² چگونگی تبدیل یک کیلو گرم آب به انرژی را بیان نمی‌کند بلکه فقط اصلی است که هم ارزی جرم و انرژی را بیان می‌کند، نه اینکه جزئیات نحوه تبدیل آنها را آشکار سازد. رابطه اخیر ایجاب می‌کند که برای انرژی نیز جرمی قائل شویم . انرژی گرمایی که ضمن احتراق بدست می‌آید دارای جرم است، ولی این جرم به اندازه‌ای کوچک است که حتی با دقیقترین ترازوها نمی‌توان آنرا سنجید مثلا چند نانوگرم (بیلیونوم گرم) در مورد احتراق 12 گرم ذغال. اگر بوسیله حرارت یک تن آب صفر درجه را به 100 درجه برسانیم یعنی به آن 100 میلیون کالری انرژی بدهیم جرم آن فقط 0.004 میلیگرم اضافه می‌شود