پرسش و پاسخ اختر فیزیک

[Panahandeh]

دوستان عزیز

با سلام

لطفا پرسشهای راجع به کیهان شناسی و اختر فیزیک را در این تاپیک مطرح کنید

ممنون

[محمدرضا صادقیان]

اما بازم راسپوتین عزیز :
وقتی داریم درباره آنی بودن یه اتفاق بحث می کنیم حتما در دستگاه دکارتی و در شرایط کاملا صلب توصیف میشه.

[محمدرضا صادقیان]

و در آخر، توضیحات من در تکمیل صحبت آقا/خانم طالبی عزیز بود.
همین جا خبر از تشکیل یه گروه با دوست خوبم ناصر رو میدم که فیزیک رو با فلسفه توضیح میدیم.
با آرزوی بهترین ها برای شما....

[Mostafa]

یه سوالم با اجازه من دارم.
از یکی شنیده بودم که تو یه کتابی نوشته تعداد لکه های خورشیدی رو خشکسالی زمین موثره و با کاهش تعداد اونا خشکسالی هم بیشتر میشه. حالا سوال من اینه که مگه نمیگیم وقتی لکه ها زیاده یعنی فعالیت خورشیدم زیاده و متناسب با اون دماشم بالا میره پس چرا موقعی که لکه ها کمترن رو خشکسالی موثرتره ؟؟ اصلن چطور میشه که موثر باشه در صورتیکه میشه از این اثر در مقابل بقیه عوامل چشم پوشی کرد ؟؟

سلام دوست ستاره ها

به فروم خيلي خيلي خوش اومدي

ناراحت نباش ... اينجا جواب دادن دير و زود داره ، سوخت و سوز نداره !

اما در باره سوالت :

اول اينكه خيلي بهتره در چنين مواقعي منبع اصلي و دست اول مطلب ذكر بشه . چون ممكنه موضوع از اساس درست نباشه !

ولي توضيحي كه درباره لكه ها خودت دادي تقريبآ درسته . با اين حساب ممكنه بشه فرض كرد كه مثلآ وقتي لكه هاي خورشيد و فعاليت خورشيد بيشتر ميشه ، يونهايي كه از خورشيد به جو زمين ميرسه باعث بارور شده بيشتر ابر ها ميشه !!

بنابر اين خشكسالي در زمان كمي لكه ها بيشتر ميشه !

البته اين جواب رو حدس زدم ، ولي شرطش اينه كه مطمئن باشيم فرض اوليه حتمآ درسته

موفق باشي دوست ستاره ها

[doostesetareha]

ممنون بابت جواب. این مطلبو تو یه کتاب جغرافیا دیده بودن که چون الآن حضورذهن ندارم یادم نیس کودوم کتابه ولی فک کنم نویسنده اش یکی به اسم دکتر شکوری - فک کنما !! - باشه ولی در مورد درست بودنش مطمئنم چون بعدش که خواستم ببینم چقدر درسته تو اینترنتم همچین چیزی رو دیدم.
شاید فرضتون درست باشه ولی میشه اینطورم گفت که بعد تشکیل ابر و بارش بارون اثر گرمایی خورشید اونقدری زیاده - بدلیل فعالیت بالاش- که میتونه حتی بیشتر از میزان بارش رو تبخیر بکنه...
بازم ممنون بابت جوابتون. (:

[na3r]

1)

....( ب ) : دو شيء دور از هم نمي توانند با سرعتي بيشتر از سرعت نور روي هم اثر بگذارند ، يعني تأثير آني غير ممکن است ( اصل موضعيت ) ....
.....اما کامليت مکانيک کوانتومي همراه با دو اصل مزبور ميسر نيست ....

2)

ميشه لطفا بيشتر توضيح بديد .چرا زمان را حساب نميکنيم بالاخره بعد زمان چي ميشه؟

3)

.....
اين مثالي كه ناصر جان زد در حقيقت يكي از پارادوكس هاي فيزيك است. در حقيقت اين يك فرض است ولي در عمل اينگونه نيست ! چرا ؟
در مثالي كه درمورد گلوله داخل لوله است ، فرض كنيد طول لوله 150 ميليون كيلومتر باشد ( از زمين تا خورشيد ) فاصله اي كه نور در 8 دقيقه طي ميكند .
حالا آيا اين فرض كه اگر الآن يك گلوله در سر لوله اضافه كنيم ، همان لحظه يك گلوله از طرف ديگر خارج ميشود ، درست است ؟ نه !
چون اولآ بايد همه گلوله ها كاملآ صلب باشند ( كه نبستند )
و ضمنآ انرژي لازم براي چنين چيزي بسيار بسيار زياد است ( با محاسبه افت انرژي در طول لوله )
..... مطلبي كه آقا ناصر گفت به نظرم ربطي به نفي بعد زمان ندارد

4)

....
حالا اگر دو فرض مزبور را يه جوري توجيه کنيم چي؟
مثلا انرژي لازم براي هل دادن گلوله باشد و همچنين همه گلوله ها هم صلب باشند!!!؟
توجيه براي افتادن گلوله در همان زمان چگونه است؟!!
به نظرم اين با اون اثر جاذبه که اينجا بحث ميکنيم قابل توجيه ميشه نه ؟(منظورم ضربه ايست که به ليوان ميزنيم و اثر آني در هر کجاي عالم داره !!!)
...

1) از هستی عزیز متشکرم..! و خواهشمندم که منبعی برای مطلبی که از انیشتین نقل کردند ارائه بدن. فکر می کنم یه گژ فهمی کوچولو توی صحبتهاتون هست که اگه منبعتونو معرفی کنین بهتر می تونم رفع ابهام کنم. (امیدوارم که من اشتباه کرده باشم چون اینطوری یه مطلب جدید یاد میگیرم..! (: )

2) ببینین ، توی این مثال، بعد زمان حذف نشده ولی استفاده ای هم ازش نمیشه (درست یه چیزی شبیه تراز های خالی از الکترون دور هسته اتم) ..! ابعاد هستی رابطه ی طولی با هم دارند و درون هم قرار می گیرند، بعد بالاتر، ابعاد پایین تر رو در خودش داره. یعنی در دنیای 3 بعدی کارکترهای تک بعدی و دو بعدی هم وجود دارند و مسلما بر عکسش صادق نیست. پس دنیای 4 بعدی مد نظر شما، می تونه یه رویداد توی عالم 3 بعدی هم داشته باشه، مثل مثال مذکور!
- این شکل می تونه کمکتون کنه که رابطه طولی بین ابعاد رو بهتر درک کنین.

http://www.20upload.com/files/w1/12837095571.jpg

3) خودتون بهتر از من می دونین که در تعریف گرانش، هیچ جا حرفی از جابحایی زده نشده. پس قیاسش با سرعت نور قیاس نابجاییه! گلوله های به هم چسبیده (همون طور که هستی خانم هم یه جورایی تایید کردن.) یک جسم محسوب میشن، پس مفهوم فاصله اینجا خیلی معنا نداره.
- یه سوال از دوستان دارم : لوله ای که ازش گفتم، اگه فقط ظرفیت 6 گلوله (یا n گلوله) رو داشته باشه چطور می تونه در برهه ای از زمان و تنها به سبب افزایش تعداد گلوله ها و طول لوله، تعداد 2 گلوله (n + 1 گلوله) رو در خودش نگه داره..؟!
- لطفا بگین کدوم یکی از انیمیشن زیر درسته..؟ (بالایی یا پایینی؟)

4) آزمایش های که بنده مطرح کردم طبق روال آزمایشهای تئوری فیزیکی در شرایط ایده آل ( ازجلمه صلبی بودن گلوله ها و ..) است. در ضمن ، فکر می کنم توجه به مسائلی از این دست تنها موجب خسته شدن خواننده و طولانی شدن بحث میشه.
یکی از مثال ها رو با ساختن یه انیمیسن کوچولو واضح تر نشون دادم، فکر می کنم بد نباشه واسه دومی هم همین کارو بکنم..! فقط به خاطر شما..!
دوستان بگن با همه ی این تفاسیر با کدوم یکی از انیمیشن های زیر موافقن..؟! (با توجه به تغییر شکل به زمان های داده شده توجه کنید)

فلش ها بیانگر نیروی جاذبه ی اعمال شده از طرف کره ی زمبن (یا جرمی مشابه) می باشند.


به ترتیب فاصله از زمین (یا جرمی مشابه) : m1

[شايان سليم شهشهانى]

1)

2)

3)

4)

1) از هستی عزیز متشکرم..! و خواهشمندم که منبعی برای مطلبی که از انیشتین نقل کردند ارائه بدن. فکر می کنم یه گژ فهمی کوچولو توی صحبتهاتون هست که اگه منبعتونو معرفی کنین بهتر می تونم رفع ابهام کنم. (امیدوارم که من اشتباه کرده باشم چون اینطوری یه مطلب جدید یاد میگیرم..! (: )

2) ببینین ، توی این مثال، بعد زمان حذف نشده ولی استفاده ای هم ازش نمیشه (درست یه چیزی شبیه تراز های خالی از الکترون دور هسته اتم) ..! ابعاد هستی رابطه ی طولی با هم دارند و درون هم قرار می گیرند، بعد بالاتر، ابعاد پایین تر رو در خودش داره. یعنی در دنیای 3 بعدی کارکترهای تک بعدی و دو بعدی هم وجود دارند و مسلما بر عکسش صادق نیست. پس دنیای 4 بعدی مد نظر شما، می تونه یه رویداد توی عالم 3 بعدی هم داشته باشه، مثل مثال مذکور!
- این شکل می تونه کمکتون کنه که رابطه طولی بین ابعاد رو بهتر درک کنین.

http://www.20upload.com/files/w1/12837095571.jpg

3) خودتون بهتر از من می دونین که در تعریف گرانش، هیچ جا حرفی از جابحایی زده نشده. پس قیاسش با سرعت نور قیاس نابجاییه! گلوله های به هم چسبیده (همون طور که هستی خانم هم یه جورایی تایید کردن.) یک جسم محسوب میشن، پس مفهوم فاصله اینجا خیلی معنا نداره.
- یه سوال از دوستان دارم : لوله ای که ازش گفتم، اگه فقط ظرفیت 6 گلوله (یا n گلوله) رو داشته باشه چطور می تونه در برهه ای از زمان و تنها به سبب افزایش تعداد گلوله ها و طول لوله، تعداد 2 گلوله (n + 1 گلوله) رو در خودش نگه داره..؟!
- لطفا بگین کدوم یکی از انیمیشن زیر درسته..؟ (بالایی یا پایینی؟)

4) آزمایش های که بنده مطرح کردم طبق روال آزمایشهای تئوری فیزیکی در شرایط ایده آل ( ازجلمه صلبی بودن گلوله ها و ..) است. در ضمن ، فکر می کنم توجه به مسائلی از این دست تنها موجب خسته شدن خواننده و طولانی شدن بحث میشه.
یکی از مثال ها رو با ساختن یه انیمیسن کوچولو واضح تر نشون دادم، فکر می کنم بد نباشه واسه دومی هم همین کارو بکنم..! فقط به خاطر شما..!
دوستان بگن با همه ی این تفاسیر با کدوم یکی از انیمیشن های زیر موافقن..؟! (با توجه به تغییر شکل به زمان های داده شده توجه کنید)

فلش ها بیانگر نیروی جاذبه ی اعمال شده از طرف کره ی زمبن (یا جرمی مشابه) می باشند.


به ترتیب فاصله از زمین (یا جرمی مشابه) : M1

با تشکر از شما و توضیحات کاملتون...
در قسمت 3 نظر من اینه که انیمیشن بالایی درسته ، چون در انیمیشن پایینی اجسام دیگر صلب نیستند.

در قسمت 4 هم من با انیمیشن بالایی موافقم ، چون فاصله ی اجسام با زمین متفاوت است پس در زمان های متفاوتی نیروی جاذبه بر روی انها تاثیر می گذارد. ( البته با شک!)

[a_talebi]

سلام
ببینید قبل از اینکه بحث تخصصی بشه یه مطلب خیلی واضح رو عرض کنم
من در روی زمینم و شما در یک سیاره دیگر در 10000 سال نوری آنطرف تر
1- آیا قبول دارید که میزان فشار و اثر بخشی بین همه اجزائ بین ما در این اندازه به صورت موثری از هم اثر میگیرند؟
اگر پاسخ شما این باشد که بله پس لاجرم هر مقدار هم که اثر فی مابین کم باشد اما هست
و چون هست پس فرضیه آنی بودن مطرح میشه..
حالا در فرض قبول اثر نیاز به آزمایشی داریم برای اثبات آنی بودن اثر بین اجرام کیهان
به نظر شما با فرض قبول آن چه نوع آزمایشی در سطح امکانات زمینی میتوان انجام داد؟

[Tahereh Ramezani]

کتاب تحلیلی از دیدگاه های فلسفی فیزیکدانان معاصر ، نوشته دکتر مهدی گلشنی

( البته در بخش کتاب ها و نرم افزارها معرفی کردم )

[Tahereh Ramezani]

در قسمت سوم با انیمیشن اول موافقم ، می توان این آزمایش را انجام داد و به نتیجه دوم رسید .

در قسمت چهارم با انیمیشن اول موافقم ، چون در ساده ترین مثال ، فاصله زمین تا خورشید 150 میلیون کیلومتر است و 8 دقیقه طول می کشد تا نور خورشید به زمین برسد . اگر خورشید خاموش شود ما 8 دقیقه دیگر اثر آن را متوجه می شویم و این را می توان به سیارات دورتر تعمیم داد .

[محمدرضا صادقیان]

12 سال پیش، نیروی اسرارآمیزی کشف شد که از 5 میلیارد سال پیش تاکنون، 70درصد از عالم ما را اشغال کرده است. این نیرو که انرژی تاریک نام گرفته، مسوول شتاب گرفتن انبساط عالم و گسترش بی‌حدومرز آن است.

محمود حاج‌زمان: اگر شما از یک کیهان‌شناس درباره تاریخچه دنیا سوال کنید، احتمال چنین جوابی خواهید شنید: «جهان ما در حدود 13.6 میلیارد سال پیش با یک انفجار بزرگ آغاز شد. پس از آن دنیا در حال انبساط و سرد شدن است. فرایند سرد شدن در ابتدا به صورت نمایی و خیلی سریع بود، اما پس از مدتی به یک نرخ ثابت رسید.»

اما به گزارش نیوساینتیست، یک مشکل در اینجا وجود دارد. اگر اندازه‌گیری‌های فاصله دورترین ابرنواخترها را قبول داشته باشیم، در حدود 5 میلیارد سال پیش، سرعت انبساط عالم مجددا شتاب گرفت، اما ما دلیل آن را نمی‌دانیم. اخترشناسان، انرژی تاریک اسرارآمیزی را که در تمام عالم گسترده شده، عامل اصلی این شتاب گرفتن می‌شناسند. با این وجود، این انرژی هرگز مشاهده نشده و به نظر می‌رسد که مستقیما با نور یا مواد موجود در عالم واکنش نمی‌دهد. همین عدم امکان آشکارسازی باعث ناشناخته ماندن انرژی تاریک شده است.

البته این احتمال هم وجود دارد که ما مدارکی را که وجود داشته‌اند، نادیده گرفته‌ایم. در صورتی‌که برخی ناهمسانی‌های مشاهدات نجومی اخیر در کنار یکدیگر قرار داده شوند، ممکن است منجر به نتایج شگفت‌آوری شوند: این‌که کیهان علاوه بر 4 نیروی متعارف گرانش، الکترومغناطیس و نیروهای هسته‌ای قوی و ضعیف، با نیروی بنیادی پنجمی پر شده است. مساله غیرعادی درباره این نیرو این است که دامنه آن بر اساس محیط اطرافش تغییر می‌کند. یک آفتاب‌پرست کیهانی که ممکن است بتواند توضیحی برای انرژی تاریک باشد.

نیروی دمدمی مزاج
ایده اولیه این نیروی پنجم در سال 2004 / 1383 از سوی جاستین خوری و آماندا ولتمن ارائه شد. این دو نفر از اعضای گروه تحقیقاتی نظریه‌پرداز مشهور نظریه ریسمان، برایان گرین هستند. نظریه ریسمان در 11 بعد فرموله می‌شود که 7 بعد آن چنان درهم پیچیده شده که ما قادر به مشاهده و درک آنها نیستیم. اختلال‌های مربوط به این ابعاد درهم پیچیده باعث می‌شود که ما آنها را به صورت نیروهای اضافی در چارچوب 4بعدی فضا و زمانی که می‌شناسیم، درک کنیم.

درک این ابعاد اضافی از طریق تاثیرات آنها در فضا و زمان انجام می‌شود که باید با مشاهدات ما از عالم همخوانی داشته باشد. خوری و ولتمن راه‌حلی را برای این کار پیشنهاد کردند: وجود نیرویی اضافه که توسط ذراتی منتقل می‌شود که وزن آنها به چگالی محیط پیرامونشان بستگی دارد. در صورت وجود چنین نیرویی، تاثیرات آن بر روی زمین قابل مشاهده نخواهد بود.

عملکرد این نیرو به مکانیک کوانتوم باز می‌گردد. در مکانیک کوانتوم، محدوده نفوذ یک نیرو به میزان زیادی به جرم ذراتی بستگی دارد که توسط میدان نیرو تولید می شوند. به عنوان مثال، نیروی الکترومغناطیس فوتون‌هایی را تولید می‌کند که هیچ وزنی ندارند، بنابراین محدوده نیروی الکترومغناطیسی بی‌نهایت است.

چگالی متوسط مواد در پیرامون زمین حدود 0.5 گرم در سانتی‌متر مکعب است که در مقیاس کیهانی بسیار بالا محسوب می‌شود. به همین دلیل خوری و ولتمن فرض کردند ذراتی که این نیروی دمدمی مزاج را منتقل می‌کنند، یک میلیارد بار سبک‌تر از الکترون هستند. محدوده این نیرو نیز تنها در حدود یک میلی‌متر است. این محدوده به اندازه کافی کوچک است تا باعث شود تاثیرات آن در آزمایشگاه تاکنون کشف نشده باشد.

در فضای بیکران کیهانی که به طور متوسط در یک سانتی‌متر مکعب تنها 10 به توان منفی 29 گرم جرم وجود دارد، وزن ذرات متناظر این نیرو در حدود 22 مرتبه عددی (ده‌هزار میلیارد میلیارد بار) کاهش می‌یابد. در نتیجه چنان نیروی عظیمی تولید می‌شود که محدوده عمل آن بالغ بر چندین میلیون سال نوری است. به گفته ولتمن این نیرو نوعی فشار منفی ایجاد می‌کند که در مقیاس کیهانی، به صورت یک اثر دافعه‌ای در برابر گرانش عمل می‌کند. با توجه به وابستگی این نیرو به چگالی، با رسیدن چگالی کیهان به زیر یک مقدار بحرانی در 5 میلیارد سال پیش، اثرات این نیروی آفتاب‌پرست ظاهر شده است. این نیرو کهکشان‌ها را با سرعت بیشتری از یکدیگر دور کرده و انبساط تند شونده‌ای را که ما در عالم مشاهده می‌کنیم، ایجاد کرده است.

قدرت الاکلنگی
اگرچه نظریه جدید در ظاهر خیلی خوب به نظر می‌رسد، اما بدون شواهد و مدارک این نیروی آفتاب‌پرست نیز تنها یک نظریه برای توضیح دادن انرژی تاریک است. خوری می‌گوید: «واقعیت این است که ما درباره فیزیک بخش تاریک جهان خیلی کم می‌دانیم. به نظر من باید اجازه داد که مشاهدات و آزمایش‌ها در این خصوص تصمیم‌گیری کنند.»

نقطه قوت نیروی آفتاب‌پرست در مقابل رقبای آن نیز همین است. بر اساس نظریه خوری و ولتمن، ذرات این نیرو با نور و ماده واکنش می‌دهند. به همین دلیل آشکارسازی این نیرو باید راحت باشد. برای شروع، یک فوتون در یک میدان مغناطیسی قدرتمند می‌تواند به یک ذره آفتاب‌پرست تبدیل و مجددا به یک فوتون تبدیل شود. این الاکلنگ بازی بین ذرات باعث تغییر قدرت نیروی الکترومغناطیسی می‌شود که با کمیتی به نام ثابت ساختار ظریف یا آلفا شناخته می‌شود.

اکثر اندازه‌گیری‌های اخترشناسی مربوط به همسایگان کیهانی ما چنین تغییری را در میزان آلفا نشان نمی‌دهند. سرگئی لوشاکف از دانشگاه سن‌پترزبورگ روسیه نشان داده که هرگونه تغییری در مقدار آلفا در کهکشان ما، کمتر از 2 در 10 میلیون خواهد بود. اما در فواصل دورتر قضیه فرق می‌کند. در سال 1999 / 1378 یک گروه استرالیایی از تلسکوپ‌های دوقلوی 10 متری کک در هاوایی برای اندازه‌گیری نور ساطع شده از اختروش‌های دوردست مربوط به 5 تا 9.5 میلیارد سال قبل استفاده کردند و چنین نتیجه گرفتند که آلفا به میزان 11 قسمت در میلیون کمتر از مقدار مورد انتظار است. در ماه ژوئن / خرداد امسال، نسیم کانکار و همکارانش از مرکز ملی رادیو اخترفیزیک پونا در هند، ناهمسانی‌هایی را بین طیف نور یک ابر گازی در فاصله 2.9 میلیارد سال نوری شناسایی کردند که به نظر می‌رسید میزان آلفا را 3 قسمت در میلیون کمتر نشان می‌دهد. اگر فوتون‌ها در مسیر حرکت خود به سمت زمین از میان ناحیه‌هایی از فضا که دارای میدان مغناطیسی قوی و چگالی اندک ماده است عبور کنند، این همان اثری است که ما انتظار داریم.

احتمالا اثر این نیرو به میزان آلفا محدود نمی‌شود. در آوریل / فروردین امسال، لوشاکف و همکارانش نسبت وزن الکترون به پروتون را در اتم‌های بخار آمونیاک ابر گازی کهکشان راه شیری تعیین کردند. آنها کشف کردند که این الکترون‌ها نسبت به الکترون‌های موجود در زمین به میزان 2 در 100 میلیون سنگین‌تر هستند. از آنجایی‌که وزن ذرات نیروی آفتاب‌پرست متناسب با محیط اطراف خود تغییر می‌کند، این مساله می‌تواند اختلاف وزن الکترون‌ها نسبت به پروتون‌ها را توجیه کند. داگلاس شاو از دانشگاه کویین‌مری لنگلستان می‌گوید: «به راحتی می‌توان داده‌ها را با مدل آفتاب‌پرست تطبیق داد.»

اما نظریه آفتاب‌پرست یک نقطه ضعف دارد: این نظریه بر اساس مشاهدات ایجاد شده و لازم است که از پایه بنیادی‌تری استخراج شود. اما خوشبختانه راهی برای حل این مشکل وجود دارد. اگر یک فوتون واقعا بتواند به یک ذره آفتاب‌پرست تبدیل شود و بازگردد، ردی را از خود بر روی قطبیدگی نور برجا می‌گذارد. شاو و کلر بوراگ نشان دادند که قطبیدگی بخشی از نوری که از ستارگان بخش‌های دیگر کهکشان به ما رسیده، کمی بیشتر از 2 درصد قطبیدگی مربوط به تاثیر غبار بین ستاره‌ای است. بوراگ در این باره می‌گوید: «ما یک نشانه تجربی از نیروی آفتاب‌پرست پیدا کرده‌ایم.»

شاو می‌گوید که به کمک آزمایشگاه‌ها و آزمایش‌های فضایی، نظریه آفتاب‌پرست طی 10 سال آینده تایید یا رد خواهد شد. در مقابل امید اندکی وجود دارد که به این زودی‌ها بتوان به کمک آزمایش‌های مستقیم، جواب‌های مربوط به معمای انرژی تاریک را پیدا کرد. ولتمن می‌گوید که به جز چند نشانه وی هنوز مدارک محکمی برای برای نظریه آفتاب‌پرست پیدا نکرده است، اما به نظر وی این نظریه ارزش پیگیری دارد. وی می‌گوید: « قابلیت آزمایش این نظریه خیلی لذت‌بخش است»