فضاي مشبك ، الكتروگراويتي و نيروهاي پيشران و اسپين در فضا
چكيده :
هنگامي كه خازني با الكترودهاي نامتقارن با ولتاژ بسيار بالا شارژ شود ، يك نيروي پيشران غير عادي به سمت الكترود كوچكتر ظاهر ميشود . اين پديده كه به اثر بيفلد - براون مشهور است اساس كار بسياري از پرندههاي امروزي را تشكيل ميدهد . بهترين ركورد منتشر شده براي پرواز اين نوع پرندهها 2.4 متر از [سطح زمين] اعلام شده است . با اين حال هنوز توجيه فيزيكي قابل قبولي براي اين اثر شناخته نشده است .
ويدئو http://www.youtube.com/watch?v=ulP1UB5PIN0
k=½Iω²
كه k انرژي جنبشي دوراني ، I ممان اينرسي جسم دوار و W سرعت زاويهاي اين دوران است . براي درك اين انرژي يا نيرو فرض ميكنيم كه ميدان الكتريكي پيرامون الكترون ، تقارن خود را براي مدتي از دست داده و تمام انرژي جنبشي دوراني آن تبديل به انرژي جنبشي انتقالي شود كه در اين وضعيت الكترون شتاب گرفته و سرعت آن اينچنين بدست ميآيد :
Kω انرژي جنبشي دوراني الكترون ، I لختي دوراني يا ممان اينرسي الكترون ، ω سرعت زاويهاي الكترون معادل 20^10 الي 23^10 راديان بر ثانيه ( علت اختيار اين سرعت زاويهاي اين است كه زوج الكترون - الكترون در هنگام تبديل شدن به زوج الكترون - پوزيترون و برعكس ، تابش گاما جذب و يا گسيل ميكند كه بيانگر اين موضوع است كه الكترونها به تعداد فركانس امواج گاما در حال دوران حول محور فرضي خود در هر ثانيه هستند ) ، Kv انرژي جنبشي انتقالي الكترون ، m جرم الكترون معادل 9.109534X10-31 كيلو گرم و v سرعت خطي ( انتقالي ) الكترون ميباشد .
بشقاب پرندهها توان توليد ميدان الكتريكي بسيار قوي ، پيرامون خود را دارند كه با تغيير در چگالي آن ميتوانند به نيروي بسيار زيادي از نوع الكتروگراويتي دست يابند كه اين نيرو ميتواند بيوزني و شتاب بسيار زيادي به آنها بدهد .
http://www.youtube.com/watch?v=GQ_V1UlL-qY ويدئو
جهت كسب اطلاعات بيشتر فايل PDF زير را به دقت مطالعه فرماييد .
اينك در اين قسمت سعي ميكنيم كه اين پديده شگفت انگيز و همچنين اسپين ذرات باردار در فضا را توجيه كنيم :
همانطور كه ميدانيم اولين نيرو و يا انرژي مهار شده توسط بشر ، انرژي و نيروي باد بود كه بوسيله بادبانها جهت پيش راندن كشتيها استفاده شد . نكته جالب توجه اينكه لازم نبود كه حتما مسير حركت كشتي در امتداد مسير وزش باد قرار ميگرفت ، بلكه اين دو ميتوانستند زاويهاي مابين 90 الي 180 درجه داشته باشند . ملوانان با مشاهده تغيير جهت وزش باد ، زاويه بادبانها را تغيير داده و به مسير خود ادامه ميدادند و اگر اين زاويه كمتر از 90 درجه و يا مخالف جهت حركت كشتي ميشد ، آنها مجبور بودند بادبانها را پايين كشيده و منتظر تغيير جهت وزش باد بمانند ، حتي اگر اين وضعيت روزها و ماهها به طول ميكشيد ، به هر حال چارهاي نداشتند جز صبر و انتظار .
در رسم فوق خطوط و فلش سبز رنگ مسير وزش باد ، پاره خط قرمز رنگ زاويه بادبان و همچنين خطوط و فلش آبي رنگ مسير و جهت حركت كشتي را نشان ميدهد . به اين نيرو ، نيروي پيشران كشتي در آب گفته ميشود . با توجه به اين مسئله ميتوانيم پديده الكتروگراويتي و اسپين ذرات باردار را توجيه كنيم .
ويدئو http://www.youtube.com/watch?v=xbpDzcg3_ik
ما ميتوانيم چنين تصور كنيم كه فضا ساختار مشبكي دارد كه از مكعبهاي بسيار كوچكي تشكيل شده است كه هندسه آن كاملا اقليدسي ميباشد ، به اشكال زير توجه نماييد :
همانطور كه مشخص است خطوط به موازات محورهاي x , y , z در فضا امتداد يافته و فضاي مشبكي را تشكيل ميدهند . اينك اگر در فضا يك ميدان الكتريكي يكنواخت برقرار شود همانند شكل زير :
هيچ برهمكنشي مابين اين ميدان الكتريكي و فضاي مشبك بوجود نميآيد . اما اگر در فضا يك ميدان الكتريكي غير يكنواخت با چگالي متفاوت پديدار شود همانند اشكال زير :
اين ميدان با فضاي مشبك برهمكنش داشته و يك نيروي پيشران به طرف تراكم ميدان الكتريكي با چگالي بالا پديدار ميشود ، يعني شكل زير :
خطوط سياه رنگ بيانگر خطوط فضاي مشبك و خطوط آبي رنگ بيانگر خطوط ميدان الكتريكي ميباشد .
اينك وضعيت يك ذره يا گوي باردار در فضاي مشبك را برسي ميكنيم :
همانطور كه مشخص است با نزديك شدن به مركز گوي يا ذره باردار به ميزان تراكم ( چگالي ) ميدان الكتريكي افزوده ميشود ، پس نيروي پيشراني از محيط پيرامون به طرف مركز جرم ( گرانيگاه ، مركز سقل ) وارد ميشود كه برآيند اين نيروها در كل صفر ميشود و ذره يا گوي در فضا بدون حركت ميماند ، ولي تراكم يا چگالي ميدان الكتريكي در مركز اين ذره يا گوي بشدت افزايش مييابد و ميبايست خنثي شود تا ذره يا گوي به پايداري الكتريكي برسد . براي اين منظور ذره و يا گوي چارهاي ندارد جز دوران يا چرخش حول مركز خود تا ميدان الكتريكي آن از حالت خطي به اسپيرال لگاريتمي و يا دايرهاي و بسته تغيير شكل دهد ، يعني اشكال زير :
كه اصطلاحا به اين حالت ( دوران ، چرخش يا سرعت زاويهاي ) ذره باردار ، اسپين گفته ميشود . اين سرعت زاويهاي ميبايست نيروي پيشران در فضا را نيز خنثي كند . اينك ما اين وضعيت را براي ذره بارداري همچون الكترون برسي ميكنيم :
ابتدا بايد بدانيم كه انرژي جنبشي دوراني چيست :
جسم صلبي را در نظر بگيريد كه با سرعت زاويهاي ω حول محوري كه نسبت به يك چهارچوب لخت خاص ثابت است ، ميچرخد . هر ذره اين جسم در حال دوران ، مقدار معيني انرژي جنبشي دارد . چون تعداد اين ذرات در جسم صلب زياد است ، لذا كميتي به نام لختي دوراني تعريف ميشود . لختي دوراني به صورت مجموع جملاتي تعريف ميشود كه هر جمله با حاصل ضرب جرم يك ذره از جسم صلب در مجذور فاصله عمودي ذره از محور دوران برابر است . بنابراين انرژي جنبشي دوراني جسم صلب كه بخاطر دوران حاصل ميشود ، برابر است با نصف حاصل ضرب لختي دوراني جسم صلب در مجذور سرعت زاويهاي . در حقيقت انرژي جنبشي دوراني الكترون ، حاصل نيروي پيشران وارد بر الكترون است ، يعني همان نيروي الكتروگراويتي وارد بر الكترون .
محققان دانشگاه یاسوج با همکاری پژوهشگران دانمارکی روش جدیدی برای تصویربرداری سه بعدی نانوساختارها ابداع کردند این روش می تواند تصویر سه بعدی با تعیین دقیق مقدار و نحوه توزیع عمقی هر عنصر در نانوساختارها را تا عمق ۱۰ نانومتر ارائه دهد. ادامه ...
به گزارش خبرگزاری مهر، استفاده از نمایشگرهای لمسی در لپ تاپ، تلفنهای همراه هوشمند، پخش کننده های MP3 و لوح- رایانه های نسل جدید رواج گرفته است در این راستا نمایشگرهای لمسی چه از نظر طراحی و چه از نظر ادغام با عملکردهای دیگر درحال تکامل هستند. ادامه ...
جانشین صنعت سامانههای فضایی ایران در تشریح دستاوردهای فضایی کشور با بیان اینکه مراحل تستهای مشترک و آماده سازی پرتاب سه ماهواره ملی طلوع، نوید و مصباح 2 در دست اقدام است گفت: پیش بینی می شود امسال چند پروژه فضایی دیگر در کشور عملیاتی شود. ادامه ...
به گزارش خبرگزاری مهر، سه پرواز دیگر شاتلها باقی مانده است و آژانس فضایی آمریکا در نظر داشت با اجرای ماموریت نهایی توسط شاتل دیسکاوری در 30 سپتامبر 2010 به منظور تکمیل تجهیزات ایستگاه به برنامه شاتلهای خود پایان ببخشد. ادامه ...
15 فروردین 89 -- دانشمندان استرالیایی هم اکنون در حال آزمایش یک سیستم جدید هستند که از فنآوری لیزری برای ردیابی زبالههای فضایی در مدار زمین استفاده میکند .
ادامه ...
دبیر انجمن نجوم اهواز از برگزاری ماراتن منطقه ای مسیه خبر داد و گفت: ماراتن منطقهای "مسیه" جنوب و جنوب غرب ایران در منطقه باستانی و فرهنگی پاسارگاد در روزهای 26 و 27 فروردین ماه جاری برگزار می شود. ادامه ...
فیزیکدانان در آخرین نشست انجمن فیزیک آمریکا، عایقهای توپولوژی را معرفی کردهاند که با استفاده از آنها میتوان ذراتی را که فیزیکدانان تاکنون نتوانستهاند پیدا کنند، مورد مطالعه قرار داد. ادامه ...
تاکنون فیلمهای مختلفی درباره پایان دنیا ساخته شده که هر یک داستان خود را تعریف میکنند؛ اما اخترشناسان از شواهدی از برخورد یک کوتوله نارنجی با خورشید وجود دارد که ممکن است پایان کار دنیای ما باشد. ادامه ...
تلسکوپ فضایی وایز که دو ماهی از آغاز فعالیتش میگذرد، موفق شده 16 سیارک جدید بسیار تاریک را در اطراف زمین کشف کند که به دلیل تاریکی فوقالعاده، از دید تلسکوپهای زمینی پنهان مانده بود. ادامه ...
ماهواره جدید خورشناسی ناسا که برای پرتاب در روز سهشنبه 20 بهمن برنامهریزی شده، قرار است هر 10 ثانیه یکبار از سطح خورشید عکسبرداری کند و لحظه به لحظه زندگی تنها ستاره منظومه شمسی را ثبت کند. ادامه ...
جام جم آنلاین: فیزیک اخترشناسان دانشگاه تگزاس با مطالعه بر روی پالسار یا تب اختری در فاصله 10 هزار سال نوری از زمین متوجه شدند امواج رادیویی تابش یافته شده از این تب اختر با سرعتی بیشتر از سرعت نور در فضا سفر می کنند. ادامه ...
مرکز تقویم مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران که استخراج تقویم رسمی و اوقات شرعی کشور را برعهده دارد،مشخصات کامل خورشیدگرفتگی روز جمعه 25 دی 1388 را در سراسر کشور اعلام کرد. ادامه ...
محققان می گویند با استفاده از یک فرآیند خورشیدی ارزان قیمت که در دانشگاه "نوادا" ابداع شده است، می توان از دریاچه های نمک در سراسر جهان آب شیرین بدست آورد. ادامه ...
لیست اسامی تمامی برندگان جایزه نوبل فیزیک از ابتدای اهدای این جوایز تا کنون با ذکر ملیت تاریخ و عناوین مورد پژوهش را در جدول زیر مشاهده فرمایید ادامه ...
برج ایفل برجی فلزی در میدان شان دو مارس و در کنار رود سن واقع در شهر پاریس است.برج ایفل امروزه به عنوان نماد فرانسه شناخته میشود و یکی از شناخته شدهترین بناها در جهان است. ادامه ...
به گزارش خبرگزاری مهر، گروهی از ستاره شناسان بین المللی به سرپرستی محققان دانشگاه فلوریدا با کمک رادیوتلسکوپ CSIRO موفق شدند توده ای را کشف کنند که بیشتر آن از گاز هیدروژن و گرد و غباری تشکیل شده است که برای تشکیل یک جرم ستاره ای بسیار عظیم درحال فروپاشی در روی خود هستند. ادامه ...
یکی از نتایج اصل هم ارزی جرم و انرژی این است که این دو میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند. مشاهده تجربی این مسیله در فرایندهای مختلف مانند اثر فوتوالکتریک ، اثر کامپتون ، پدیده تولید زوج و … انجام شده است ادامه ...