ناسا تا پانزده سال دیگر به ماه بازمی گردد

آژانس فضایی آمریکا، ناسا، طرح هایی را برای بازگشت به ماه تا سال 2020 اعلام کرده است.دکتر مایکل گریفین، مدیر ناسا، اعلام کرد که چهار فضانورد حداکثر تا سال 2020 در پروژه ای که 104 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت توسط یک فضاپیمای جدید به ماه خواهند رفت.ناسا در فاصله سال های 1968 و 1972 چندین فضاپیمای سرنشین دار به ماه اعزام کرد و در مجموع 12 فضانورد آن روی ماه قدم گذاشتند. براساس طرح تازه چندین واحد به طور جداگانه به فضا پرتاب خواهد شد و سپس برای سفر به ماه به یکدیگر متصل می شوند. برای کاستن از هزینه ها، در این ماموریت از تکنولوژی به کار گرفته شده در راکت هایی که قبلا در فضاپیمای شاتل به کار رفته استفاده خواهد شد. دکتر گریفین گفت: "راکت جدید بسیار شبیه آپولو خواهد بود با این تفاوت که فن آوری آن روزآمد شده است. می توانید آن را آپولویی که به آن مواد نیروزا تزریق شده تصور کنید."کپسولی که فضانوردان با آن به زمین بازخواهند گشت تا 10 بار قابل استفاده خواهد بود رئیس ناسا کوشید برخی انتقادها دایر بر اینکه این طرح طی کردن راه رفته است را پاسخ گوید. او با اشاره به اینکه ظاهر این فضاپیما تا حدود زیادی مشابه آپولو خواهد بود به شوخی گفت: "دلیلش این است که خواص فیزیکی ورود به جو اخیرا هیچ تغییری نکرده است."ناسا ماموریت دارد آینده ای را که پرزیدنت بوش در ژانویه 2004 برای اکتشافات فضایی سرنشین دار ترسیم کرد پیاده کند.براساس این بینش، انسان ابتدا به ماه باز خواهد گشت و سپس از آنجا گام بعدی برای ماموریت های سرنشین دار به مریخ برداشته خواهد شد.شاتل فضایی در سال 2010 بازنشسته خواهد شد و انتظار می رود نسل بعدی فضاپیماها به نام "سی ای وی" (Crew Exploration Vehicle) تا سال 2012 آماده شود.این فضاپیما شبیه آپولو خواهد بود اما سه بار بزرگتر است و هر بار می تواند چهار فضانورد را به ماه ببرد.ناسا امکان ساخت یک پایگاه نیمه دائمی در ماه را نیز مد نظر دارد.

شتاب جهان، انرژی تاریک و سی. پی. اچ

 یکی از مباحث جالب و در عین حال جنجالی در سالهای اخیر شتاب جهان می باشد. که هنوز فیزیکدانان نتوانسته اند علت و نحوه ی آن را توضیح دهند، در حالیکه نظریه ی سی. پی. اچ. بخوبی می تواند آن را توضیح و علت آن را بیان کند قبل از هر چیز اجازه دهید انبساط و شتاب جهان را توضیح دهم. هنگامی که نیوتن قانون گرانش عمومی را کشف کرد، این سئوال پیش آمد که اگر همه ی اجسام یکدیگر را جذب می کنند، پس چرا جهان در هم فرو نمی ریزد؟ به عبارت دیگر همه ی اجسام باید یکدیگر را جذب کرده و تمام جهان یکپارچه باشد، در حالیکه چنین نیست. زیرا گرانش یک نیروی جاذبه است و هیگاه به حالت دافعه دیده نمی شود تا بتواند مانع از فرو ریختن جهان شود. از آن زمان تاکنون نیروهای دافعه مورد بحث بوده و هست که آن را به انگلیسی Repulsive Force می نامند. پاسخ نیوتن به این سئوال این بود که اگر جهان نامحدود باشد و از هر طرف امتداد داشته باشد، آنگاه حهان دارای مرکز نیست که درهم فرو بریزد. اما این پاسخ نیز با یک اشکال اساسی مواجه شد. اگر جهان نامحدود باشد در این صورت چون همه ی اجسام به یکدیگر نیرو وارد می کنند، بنابراین نیروی وارد به هر حسمی باید بینهایت باشد که با مشاهدات سازگار نیست. از آن زمان بحث در مورد اینکه جهان نامحدود است یا محدود همواره یکی از سئوالات مورد توجه بوده و هست . بعد از آنکه اینشتین نظریه نسبیت را مطرح کرد، باز بحث محدود یا نامحدود بودن جهان بطور جدی مطرح شد. اینشتین تلاش کرد ساختمان جهان را از نقطه نظر نسبیت عام توضیح دهد. بر این اساس دیدگاه جهان شناختی نسبیت عام را بر مبنای دو اصل زیر مطرح کرد . ماده دارای چگالی متوسطی در فضاست که در همه جا یکی است و صفر هم نیست .

بزرگی شعاع فضا به زمان بستگی ندارد

این دو فرضیه مطابق نظریه نسبیت عام ، تنها در صورتی با هم سازگار بودند که جمله ای فرضی به معادلات میدان افزوده می شد، جمله ای که خود نظریه آن را ایجاب نمی کرد و از دیدگاه نظری هم طبیعی نبود که آنرا جمله ی " کیهان شناختی معادلات میدان" می نامند . اینشتین در آن زمان تصور می کرد که جمله ی دوم احتناب ناپذیر است، زیرا اگر از آن صرف نظر کند گرفتار نظریه پردازیهای بی نتیجه ای خواهد شد . در همان زمان فریدمان ریاضیدان روسی متوجه شد که اگر از فرضیه دوم صرف نظر شود می توان فرضیه اول را حفظ کرد بی آنکه در معادلات میدان به جمله ی کیهان شناختی نیازی باشد. به این معنی که معادلات اولیه ی میدان دارای جوابی هستند که در آن شعاع جهان به زمان بستگی دارد، یعنی فضا در حال انبساط است . اینشتین طی مقاله ای نظر فریدمان را به شدت رد کرد. اما یک هفته بعد متوجه اشتباه خود شد و نظر فریدمان را پذیرفت . چند سال بعد، هابل با پژوهش های کهیشانی نشان داد که خطوط طیفی گسیل شده به سمت سرخ از خود نشان می دهند، یعنی این کهکشانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند. مانند بادکنکی که روی آن نقاط رنگی وجود داشته باشد و آن را باد کنید، این نقاط در حال دور شدن از یکدیگر خواهند بود، به این ترتیب پذیرفته شد که جهان در حال انبساط است . پژوهش های انجام شده در سالهای اخیر نشان می دهد که جهان علاوه بر آنکه در حال انبساط است، این انبساط دارای شتاب نیز می باشد. یعنی ضمن آنکه کهکشانها در حال دور شدن از یکدیگر هستند، علاوه بر سرعت دارای شتاب نیز می باشد . هنگامیکه بحث انبساط جهان مطرح شد، برای توجیه آن باید یک نظریه منطقی و جدید ارائه می شد تا بتواند انبساط جهان را توجیه کند.

این نظریه باید توضیح می داد که انبساط جهان از کجا و چه زمانی آغاز شده است؟

برای توجیه انبساط جهان نظریه بیگ بنگ مطرح شد که طبق آن جهان از انفجار یک توده ی فوق العاده متراکم و با حجم ناچیز آغاز شده است . پس از آنکه شتاب جهان مطرح شد، باید یک دلیل منطقی برای توجیه آن ارائه می شد. همچنانکه می دانید طبق قوانین فیزیک شتاب ناشی از اعمال نیرو یا انتقال انرژی صورت می گیرد. بنابراین باید نیرویی به جهان اعمال شود یا انرژی وجود داشته باشد تا بتواند شتاب جهان را توجیه کند. براین اساس بحث انرژی تاریک یا Dark Energy مطرح شد که هنوز منشا و علت آن ناشناخته است. البته در این زمینه نظریه های گوناگونی مطرح شده است، اما هیچ کدام نتوانسته پاسخ قانع کننده به آن بدهد .

نظریه ی سی. پی. اچ. و انرژی تاریک


طبق نظریه سی. پی. اچ. همه ی ذرات موجود در جهان از سی. پی. اچ. تشکیل شده اند و سی. پی. اچ. همواره با مقدار سرعت ثابت حرکت می کنند و هنگامیکه یکدیگر را جذب می کنند مقداری از این سرعت ثابت به حرکت دورانی تبدیل می شود که آن را اسپین می نامند به طوریکه
gradVc=0 and summation velocity and Spin is constant
طبق نظریه سی. پی. اچ. پس از بیگ بنگ سی. پی. اج. ها به همه ی اطراف جهان پراکنده شدند که با سرعت ثابت
Vc, Vc>c
به حرکت خود ادامه می دادند. بتدریج سی. پی. اچ. ها یکدیگر را جدب کردند و به انرژِی تبدیل شدند و انرژی نیز به ماده و پاد ماده تبدیل شد. بتدریج غبارهای آسمانی تشکیل گردید و ستارگان و کهکشانها پدید آمدند. از آنجاییکه همه ی اجسام و ذرات موجود در جهان از سی. پی. اچ. تشکیل شده اند و این سی. پی. اچ. ها در ساختمان ماده دارای حرکت دورانی یا اسپین هستند، لذا هر انفجاری که در جهان صورت گیرد، مقداری از حرکت دورانی یا اسپین سی. پی. اچ. ها به حرکت انتقالی تبدیل می شود . چون بیشتر ماده ی موجود در جهان در ستارگان در حال انفجار است، لذا بطور مداوم حرکت دورانی سی. پی. اچ. ها به حرکت انتقالی تبدیل می شود و این امر موجب انبساط و در عین حال شتاب جهان می شود .

هفت سوال درباره جهان هستی

جهان چیست؟

جهان سازمانی کامل پویا است . این جهان روزی آغاز شد - شاید با یک انبساط بزرگ ناگهانی ماده- و ممکن است روزی پایان یابد - ما نمی دانیم ! در همین زمان (بین آغاز و پایان ) با انبساط بیشتر جهان کهکشان ها از یکدیگر دورتر و دورتر می شوند . جهان با فعالیت و حرکت در حال بزرگ شدن است . ستاره ها در تمام طول زندگیشان منقبض می شوند ، منبسط می شوند و منفجر می شوند . سیارات به دور ستاره ها در حال گردشند. کهکشان ها می چرخند و ستاره های دنباله دار و خرد سیارک ها در منظومه شمسی در حال حرکت بر روی مدار خود هستند .عناصر ،اتمها ،مولکول ها و ذره ها پیوسته بر یکدیگر اثر می گذارند و تغییر می کنند . موجهای الکترومغناطیس همه جا هستند (ما برای دیدن آنها باید بیرون از محوطه وجودیشان باشیم) ممکن است همه جهان از ماده سیاه ساخته شده باشد که ما در این مورد مطمئن نیستیم .

علم کیهان شناسی چیست؟

علم کیهانشناسی در مورد چگونگی تکامل و ساختار جهان توضیح می دهد. این علم شامل سوالات بزرگی می شود . مثل : آغاز جهان چگونه بوده است ؟ آیا جهان به پایان خواهد رسید ؟ پایان جهان چگونه خواهد بود ؟ اجزا تشکیل دهنده جهان چه تاثیری برهم میگذارند ؟ آیا جهان مرز دارد؟ و ... امروزه تئوریهای مبنی بر مشاهده دقیق ساختار جهان،مطالعه و بحث در مورد ان وجود دارد که ریاضیات و فیزیک پایه های اساسی آنها هستند .

جهان چگونه آغاز شد؟

رایجترین تئوری در مورد خلق جهان تئوری انفجار بزرگ است. این تئوری عقیده بسیاری از دانشمندان بویژه ادوین هابل اخترشناس مشهور قرن بیستم است . انفجار بزرگ می گوید که جهان بوسیله یک موج سنگین انرژی و ماده 10 تا 20 میلیون سال پیش بو جود آمده است . انفجار بزرگ شکل گیری گازها و ذرات موجود در آسمان و هر چیز دیگری که در آن یافت می شود را نشان می دهد . این تئوری همچنین انبساط جهان در آینده را بیان میکند و نیز دور شدن همه اجزا آسمان ، کهکشانها ،ستاره ها و سیارات و هر چه در آن است .

چه نوع ذراتی در انفجار بزرگ خلق شدند؟

در نتیجه انفجار نخستین واکنش سریع آغاز شد و ذرات بسیار کوچک تشکیل شدند (دانشمندان می گویند که انفجار بزرگ یک انفجار نبود بلکه یک موج عظیم بود ) و بعد بلافاصله جز اتمی ذرات بو جود آمد (برای خلق پروتون و نوترون ) هیدروژن و هلیوم اولین اتمها بودند . از تاثیر این دو عنصر اساسی بر یکدیگر همه مواد دیگر - از جمله خود شما - بو جود آمدند.

جهان چگونه منبسط می شود ؟

متاسفانه ما نمی توانیم بیرون از جهان برویم تا مشاهده کنیم که جهان چگونه منبسط می شود اما می توانیم آن را تجسم کنیم اگر یک بادکنک را با گذاشتن نقطه هایی علامت گذاری می کنیم و بعد آنرا باد کنیم نقطه ها از یکدیگر دورتر می شوند و این درست مثل اتفاقی است که در جهان برای کهکشانها رخ می دهد.

آیا انبساط جهان در آینده ادامه خواهد داشت ؟

یک نظریه رایج می گوید این امر به چگونگی پیدا شدن مواد فیزیکی در جهان مربوط است - وما مطمئن نیستم که چه مقدار ماده در جهان وجود دارد . مقدار ماده ای که برای ثابت نگه داشتن جهان لازم است امگا نام دارد .امگا یک کمیت مجهول فرضی از ماده است . اما دانشمندان می خواهند که اگر مقدار ماده از امگا کمتر یا بیشتر باشد چه اتفاقی می افتد؟ اگر ماده کمتر از امگا جهان منبسط خواهد شد سرد تر و قسمت های آن از هم دورتر و دورتر می شوند. ستاره ها احتمالا خاموش خواهند شد . زندگی همه مواد با سیاه شدن و سرد شدن و دور شدن از یکدیگر خواهد بود.این مفهوم انبساط جهان را طبق نظریه باز بیان می کند . اگر ماده بیشتر از مقدار امگا باشد ، نیروهای گرانشی (هر ذره ماده ذره های دیگر را به سوی خود می کشد .) خیلی زود یا به آهستگی و خیلی دیر انبساط را متوقف می کند و باعث می شود ماده در هم فرو بریزد و جهان شروع به منقبض شدن کند . در بعضی نقاط جهان روی خودش سقوط می کند . این مفهوم به نظریه جهان بسته معروف است . به طور کلی به نام Big Crunch شهرت یافته است.

در آخر جهان Big Crunch چگونه خواهد شد؟

ما مطمئنا نمی دانیم در آخر جهان چه پیش خواهد آمد این تئوری به جاذبه ای که باعث شده همه چیز در جهان منقبض شده ودر خودش فرو بریزد مربوط است . دو نتیجه را دانشمندان به طور کلی پیشنهاد می کنند : یکی تمام جهان در خودش فرو می ریزد و در یک لحظه جهان به سیاه چاله تبدیل خواهد شد و این آخر جهان خواهد بود و دیگر اینکه Big Crunch منجر به انفجار بزرگ دیگری خواهد شد و در نتیجه جهان دیگری به وجود خواهد آمد (یا جهانی مشابه جهان ما )

خطر بروز تومور مغزی و طول مدت استفاده از تلفن همراه

مهم نیست که انبوهی از مطالعات تلفن همراه را وسیله ای بی خطر و سالم معرفی می کنند چرا که بسیاری از مردم همچنان به این مساله مشکوک هستند که روزی بالاخره این وسیله ارتباطی عامل بروز یک سرطان خطرناک باشد. طبق آخرین مطالعات منتشر شده تاکنون محققان هیچ رابطه ای بین خطر بروز تومور مغزی و طول مدت استفاده از تلفن همراه پیدا نکرده اند. این محققان بیش از 400 فرد مبتلا به تومور مغزی و 800 فرد سالم را مورد آزمایش قرار دادند اما به هیچ مورد نگران کننده ای از استفاده با تلفن همراه دست نیافته اند. پاسخ این امر بسیار ساده است دانشمندان می گویند که امواج انرژی که از تلفن همراه ساطع می شوند آن قدر قوی نیستند که بتوانند به مولکول وراثتی DNA آسیب برسانند. اگر چنین جهشهایی در مولکول نامبرده صورت گیرد در نتیجه سلولهای مزبور سرطانی خواهند شد. نتیجه این که سیگنال های ناشی از تلفن همراه خیلی کم خطرتر از سایر خطرات ناشی از استفاده نادرست از آن است مانند کسی که با یک دست رانندگی می کند و با دست دیگر تلفن به دست گرفته و با مخاطب مشغول صحبت کردن است.

رمزگشایی پیچیده‌ترین فرایندهای سلولی

نقاشی‌ها و طرح‌های علمی دکتر عماد تاج خورشید، بیوفیزیکدان جوان ایرانی دانشگاه «الی‌نویز» آمریکا در ترسیم و تبیین دقیق و قابل درک اسرار حرکت پیچیده مولکول‌های آب و قند از کانال‌های پروتئینی جداره سلول‌ها، توجه محافل علمی و دانشمندان علوم زیستی را برانگیخته است. به گفته دانشمندان این طرح‌ها و نقاشی‌های هنرمندانه زیستی بیشتر شبیه رویدادی بزرگ با اهداف کاملا علمی است ، نه اهداف هنری.طراحی‌ها و نقاشی‌های این فیزیکدان جوان ایرانی که در میان آنها تصاویر انیمیشنی و حتی چندین پیکره و احجام دست ساخت هم دیده می‌شوند ، چگونگی فرایند حرکت مولکول‌های آب و ترکیبات قندی را از کانال‌های پروتئینی جداره سلول‌ها به نمایش گذاشته است.این تصاویر دست ساخته جالب به خوبی درک کاملی از فعل و انفعالات شیمیایی میان اتم ‌ها و مکانیسم‌های مولکولی در تمامی جانداران از جمله انسان‌ها را ترسیم می‌کنند.از سوی دیگر عماد تاج خورشید که این اقدام جالب علمی را با همکاری تنی چند از همکاران علمی ـ تحقیقاتی خود از جمله «یاوانگ» از دانشجویان مقطع دکتری و «کلاوس شالتن» از پروفسورهای برجسته دانشگاه الی‌نویز صورت داده است می‌گوید: ترسیم این تصاویر خود به تنهایی کافی به نظر نمی‌رسد. در عین حال باید بتوان از این تصاویر و نقاشی‌های علمی پیام روشنی در خصوص حرکات مولکولی در جداره سلول‌ها ارائه کرد.به گفته سایر دانشمندان چنین ترسیم‌های علمی به عنوان یکی رویداد مهم علمی در فیزیکی سلولی و اتمی محسوب می‌شود. محققان این برنامه جالب علمی از جمله تاج خورشید دریافتند که این فرایندهای علمی نه تنها به برخی از واژه‌ها و به اصلاح نقاط گذر در حد اتم بستگی ندارد بلکه به این که کانال‌های پروتئینی در حد انگستروم هستند یا نه نیز بستگی دارد.محققان می‌گویند: که این تصاویر به خوبی جزئیات مربوط به این فعل و انفعالات مهم و تبادلات مولکولی را نشان می‌دهند.در همین حال پروفسور شولتن نیز می‌گوید: این نوع فرایند علمی نمونه خوبی یکی از اساس‌ترین و مهمترین فرایندهای بیولوژیکی محسوب می‌شود و در واقع بررسی آنها برای بررسی دقیق‌ اندام‌های حیاتی انسان بسیار مهم و ضروری است. به گفته محققان این برنامه علمی، عدم کارکرد درست و دقیق این فرایندها به طیفی از عوامل از جمله بیماری‌ها بستگی دارد.تاج خورشید در حالی این تصاویر زیبای علمی را ارائه کرده است که در سال گذشته‌، با ارائه توضیح علمی در خصوص حرکات مولکول‌های آبی از کانال‌های غشاهای سلولی که به وسیله پروتیئن‌های به نام «اکواپورین‌ها‌» شکل گرفته‌اند، حیرت محافل علمی را بر انگیخت و حتی به عنوان تجسم فکری برتر سال جایزه مشترک بنیاد ملی علوم آمریکا و مجله علمی «ساینس» را به خود اختصاص داد.تحقیقات دکتر تاج خورشید که در ادامه کشفیات دکتر «پیتر آگره» درباره‌ این پروتئین‌ها انجام شده، نقش موثری در تبیین و توسعه کشفیات این دانشمند دانشکده پزشکی دانشگاه «جان ‌هاوکینز» آمریکا و اعطای جایزه نوبل شیمی 2003 به وی داشته است.از نکات جالب این نقاشی‌های علمی ، رنگ آمیزی دقیق آنها است که بیش از هر نکته‌ای حرکات مولکولی از غشاء سلول‌ها را نمایان می‌سازد.تاج خورشید در این خصوص می‌گوید: ما قصد داشته‌ایم که یک رویداد فعال و داینامیک را به نمایش بگذاریم.اکنون به نظر می‌رسد که تاج خورشید در این زمینه تبدیل به یک پیشرو شده باشد.
این دانشمند 40 ساله ایرانی در ابتدا دروس مربوط به روان‌شناسی را مطالعه می‌کرد سپس مدرک دکتری خود در رشته داروسازی در دانشگاه علوم پزشکی تهران دریافت کرد پس از آن نیز مدرک دیگری در مقطع دکتری در بیوفیزیک از دانشگاه «هایزنبرگ» آلمان دریافت کرد.وی در آلمان، مطالعه بر روی مدل‌های رایانه‌یی در طرح‌های دارویی و بررسی کانال‌های پروتئینی و جداره سلول‌ها را‌ آغاز کرد.این مطالعات وی را به پروفسور شولتن در دانشگاه الی‌نویز رهنمون ساخت که سال‌ها بود به دنبال آن چه که تاج خورشید در حال بررسی آن بود ، می‌گشت.به این ترتیب تاج‌خورشید از سال 2000 به عنوان محقق پست دکتری در دانشگاه «ایلی‌نویز» آمریکا فعالیت خود را در زمینه شبیه‌سازی رایانه‌یی ساختمان و سازوکار عملکرد پروتئین‌های موثر در انتقال مواد از غشاء سلولها ادامه داد.شولتن توانایی تاج خورشید را در مورد ستایش خود قرار داده و می‌گوید که از توانایی‌هایی او حیرت آور شده بود. آنها توانستند که با شبیه سازی‌های رایانه‌یی گام بلندی در رسیدن به هدف چندین ساله خود بردارند. آنها برای رسیدن به این منظور از یک ابررایانه جهت بررسی 1000 فرایند در طول 10 روز استفاده کردند.به گفته تاج خورشید، تبادلات مولکولی در این فرایند‌ها میان 100 هزار تا 150 هزار اتم در هر یک کادریلیون ( یک میلیون میلیاردم ) ثانیه صورت می‌گیرد.به گزارش ایسنا، تاج‌خورشید که در حال حاضر به تدریس بیوفیزیک در دانشگاه الی‌نویز اشتغال دارد و حتی از این تصاویر نقاشی برای انتقال مفاهیم علمی به دانشجویانش استفاده می‌کند، معتقدست با این که تاکنون به پیشرفت‌های زیادی در ترسیم چنین فرایندهای پیچیده‌ای دست یافته، با این حال هنوز مراحل طی نشده فراوانی برای ارائه تصاویری گویاتر از تبادلات ملکولی در غشای سلول‌ها وجود دارد.