تولید طلا از باکتری توسط دانشمند ایرانی

دانشمند ایرانی دانشگاه دولتی میشیگان موفق به استفاده از نوعی باکتری برای تولید طلای جامد شده است.......... 

 

در این یافته کاظم کاشفی و همکارانش باکتری کشف کرده اند که توانایی مقاومت در برابر مواد سمی دارد و می تواند طلای 24 قیراط تولید کند. این پژوهشگران دریافته اند باکتری مقاوم به فلز Cupriavidus metalliduransمی تواند غلظت های زیادی از کلرید طلا و یا طلای مایع را رشد دهد. این ترکیب نوعی ماده شیمیایی است که در طبیعت یافت می شود...

ادامه نوشته

چگونه تکثیر سلولی، حیات را رقم زد ؟!

 

 

 

از سال ها پیش دانشمندان می دانستند که حیات از وقتی آغاز به شکل گیری کرده است که یک مولکول توانسته از روی خودش کپی تهیه کند. عمل همانندسازی سلولی آن گونه که پژوهشی در ۵۰ سال پیش، پرده از راز آن برداشت، با تکثیر RNAها آغاز شد. آر.ان.ای ساختاری مشابه پروتئین ها دارد، اما با یک تفاوت آشکار که آنها بسیار ساده و فاقد پیچیدگی های ذاتی پروتئین ها هستند. آر.ان.ای در ذخیره اطلاعات به خوبی DNA عمل نمی کند و ثبات کمتری دارد، حوزه عملکردش مثل پروتئین ها گسترده نیست، اما به عنوان یک ابزار مولکولی فعالیت ها و قابلیت های فراوانی دارد. این موضوع، تاییدکننده این نظریه است که حیات اولیه از مولکول های یک آر.ان.ای که قادر به تکثیر خود بوده، تشکیل شده است....

ادامه نوشته

۶ گام مهم تاریخ ژنتیک

 

بالاخره از این اعجوبه پیغام رسان بین نسلی عکس گرفته شد. این عضو کوچک و حیاتی همه موجودات زنده که شکل، اندازه، پیچیدگی و ترکیب موجودات زنده اعم از گیاه و حیوان را مشخص می سازد تاریخچه هیجان انگیزی دارد و سال ها بود که از دید دوربین های دانشمندان، خودش را پنهان می کرد.

ما اینجا نمی خواهیم درباره چگونگی عکاسی از کلید حیات صحبت کنیم، بلکه می خواهیم نشان دهیم بشر چه راه طولانی و سختی را برای رمزگشایی از کوچک ترین حافظه اعجاب آور سیاره زمین و بلکه کل جهان طی کرده است.زمانی نه چندان دور به محض این که بیماری پیدا می شد که در راه درمانش سختی و دشواری ای پیش می آمد، بسیاری (ازجمله پزشکان) آن بیماری را به اعصاب و روان نسبت می دادند و واژه ریشه عصبی دارد، رواج یافت. این واژه را از زبان عامی تا متخصص می شنیدیم...

ادامه نوشته

تاثیر مصرف سیگار بر حس بویایی

سیگار یکی از ابزار هایی است که شخص با مصرف آن احتمال بروز انواع بیماری ها ،سرطان ها و در نتیجه مرگ تدریجی را در خود افزایش می دهد.اگر چه عادت سیگار کشیدن در میان بعضی مردم دیده می شود ،ولی تاثیر آن بر حس بویایی به وضوح مشخص نشده است . در طی پژوهشی علمی با شرکت 10 نفر از افراد سیگاری که همگی در محدوده ی سنی 18 تا 45 سال بودند ، انجام شد . افراد سیگاری مورد آزمایش به طور متوسط به مدت 5 سال و حداقل روزی 15 نخ سیگار استعمال می کردند. این ازمایش با استفاده از 10 نوع رایحه ی متفاوت در سه مرحله با غلظت مشخص از عصاره های مختلف انجام شد . نتایج به دست آمده از طریق محاسبات با روش آماری تصادفی خوشه ای ، نشان داد که گروه مورد آزمایش از نظر آزمون بویایی با در نظر گرفتن متغیر مخدوش کننده ی سیگار به طور معناداری نمرات پایین تری از گروه شاهد کسب کردند و توان تشخیص رایحه توسط افراد سیگاری در مقایسه با افراد غیر سیگاری به میزان 21 درصد کمتر است.

کارشناس زیست شناسی : نوشین علوی

پژوهشهای جدید درباره سلولهای بنیادین

دانشمندان به سرنخ های جدید درباره تولید سلولهای بنیادین در مغز دست یافته‌اند. پژوهشگران آلمانی در مطالعات خود کلیدی کشف کرده‌اند که وقتی این مولکول به سلولهای "آستروسیت" اضافه می‌شود آنها را وادار به تولید سلولهای عصبی می‌نمایند. زیست شناسان در این تحقیق با آزمایش "سلولهای شعاعی گلیال" موش مادر دریافتند زمانی که این گروه از سلولها به سلولهای زمینه ساز مرسوم به "پاکسا ها" متصل می شود، شروع به تولید سلول های عصبی می کنند. آن ها امیدوارند این کشف راهی برای ترمیم سلولهای از دست رفته در مبتلایان به سکته و برخی ضایعات مغزی پیشروی آنها قرار می‌دهد.

کارشناس زیست شناسی : نوشین علوی

یک نکته جالب در مورد تابعی که با عدد نپر ساخته می شود

یک اشتباه تایپی در عکس زیر وجود دارد. پاره خط BA همواره برابر یک می باشد

فعالیت مغناطیسی خورشید

ناسا از نخستین مدل ویدئویی بسیار جالب خورشید رونمایی کرده که رفتار میدان مغناطیسی را به نمایش گذاشته است.

به گزارش ایسنا، به گفته دانشمندان، میدان مغناطیسی خورشید مسؤول همه چیز از انفجارهای خورشیدی عامل تاثیر آب‌وهوای فضا بر زمین – مانند شفق‌های قطبی – گرفته تا میدان مغناطیسی میان‌سیاره‌ای و تابشی است که فضاپیماهایی که در اطراف منظومه شمسی سفر می‌کنند باید از میان آن عبور کنند.

این فیلم نیز به نمایش خطوط مغناطیسی نامرئی پرداخته که در آن خورشید به شکل حجمی از انرژی رشته مانند در شار ثابت نشان داده شده که دارای ضربان بوده و انفجارهایی از ذرات دارای بار مغناطیسی را به بیرون می‌فرستد.

برای این منظور، محققان رصدهای زمان واقعی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای را برای تحلیل بهتر چگونگی چرخش مواد در جو بالایی خورشید که یک میلیون درجه حرارت دارد و در نور مرئی دیده نمی‌شود، با هم ترکیب کردند.

محققان هنوز نمی‌دانند این میدان مغناطیسی دقیقا در کجا شکل گرفته و منشا آن ممکن است در نزدیکی سطح یا در اعماق خورشید باشد.

آن‌ها برای مشاهده این میدان ابتدا ماده روی خورشید را که از پلاسما ساخته شده،‌رصد می‌کنند. شکل میدان مغناطیسی در بالای سطح خورشید به دلیل اینکه حرکت پلاسما را هدایت می‌کند، قابل تشخیص است.

کارشناس فیزیک: سارا صفری

منبع: http://danesh.roshd.ir

 

ماده ای که نور خورشید را ذخیره و آن را به گرما تبدیل می کند

به گزارش گروه اخبار علمی ایرنا از ساینس، این فناوری توسط محققان دانشگاه MIT آمریکا و با استفاده از یک لایه نازک پلیمر شفاف توسعه داده شده که روی سطوح مختلف از جمله شیشه و بافت پارچه قرار می گیرد و انرژی نور خورشید را در خود ذخیر می کند.

مزیت این روش نسبت به مواد مشابه، جمع آوری انرژی خورشید و ذخیره آن به طور همزمان توسط یک ماده واحد است. در روش های متداول، انرژی از طریق واکنش های شیمیایی تبدیل و ذخیره می شود؛ در حالیکه در رویه جدیدی که توسط محققان دانشگاه MIT توسعه داده شده است، از پیکربندی های مولکولی استفاده می شود؛ به همین دلیل بازده بالاتری دارد.

مهمترین کاربرد این فناوری در تولید لباس های زمستانی، سقف و شیشه منازل، شیشه اتومبیل و سطح خیابان، برای جلوگیری از یخ زدگی است.

کارشناس فیزیک: ساراصفری

منبع:http://danesh.roshd.ir

 

تولید برق از گرمای بدن با چسب پوستی

محققان دانشگاه کارولینای شمالی با تولید چسب پوستی قابل انعطاف موفق به جذب و تبدیل گرمای بدن به انرژی الکتریسیته شدند.

به گزارش ایسنا ، محققان معتقدند که از هر منبع انرژی می‌توان برای تولید برق استفاده کرد، اما با پیشرفت وسایل الکترونیک همراه انسان و نیاز آنها به انرژی، می‌توان از گرمای بدن برای تولید برق قابل حمل استفاده کرد.

برای تبدیل گرمای بدن به انرژی باید از مواد ترموالکتریک یا دمای برقی استفاده کرد. این مواد می‌توانند با اختلاف دمای ایجاد شده در دو سطح، مقدار مناسبی انرژی الکتریکی تولید کنند.

محققان با ساخت اولین نمونه از ژنراتورهای پوستی در اندازه هفت سانتیمتر مربع موفق به تولید 40 تا 50 میکرووات برق شدند.

عملکرد برچسب مبدل پوستی در تولید برق به اختلاف دمای محیط با بدن بستگی دارد. به عنوان مثال با اختلاف دمای تنها سه درجه سانتیگراد می‌توان 40 تا 50 میکرووات برق تولید کرد. در شرایط ورزش و یا دوچرخه‌سواری که دمای بدن بیشتر می‌شود می‌توان انرژی بیشتری تولید کرد.

محققان با آزمایش ژنراتور پوستی دریافتند که با انرژی حاصل از آن می‌توان یک نمایشگر یا دستگاه GPS را شارژ کرد.

کارشناس فیزیک: سارا صفری

منبع:http://danesh.roshd.ir

 

ساخت باتری‌ از برگ درختان بلوط!

زمانی که به درخت سرسبز نگاه می‌کنیم با خود فکر نمی‌کنیم هریک از این برگ‌ها باتری‌های کوچکی هستند، این برگ‌های کوچک انرژی درخت را ذخیره و در زمانی دیگر استفاده می‌کنند و این مراحل طبیعی، موجب ساخت باتری از برگ درختان به جای باتری‌های لیتیومی امروزی خواهد شد.




به گزارش ایسنا ، محققان دانشگاه مریلند در جستجوی روشی عالی، ارزان‌قیمت برای تولید باتری با قطب منفی یا آند با استفاده از محیط اطراف شدند. این روش استفاده از برگ در فناوری موجود بود.

محقق این تحقیق هانکبین لی، از مرکز ملی فناوری و علوم نانو پکن، اظهار کرد: برگ‌های پیرامون ما بسیار زیاد هستند و روزانه آن‌ها را بدون توجه مشاهده می‌کنیم.

شکل برگ‌ها با نیازهای باتری‌های امروز تطابق دارد و شامل سطح کم و ساختار درونی پیچیده است که می‌توان آن را از الکترولیت سدیم پر کرد.

دانشمندان برگ درختان بلوط را تا 1000 درجه سانتی‌گراد گرما می‌دهند تا ساختار کربن موجود آسیب ببیند و سپس با وارد کردن الکترولیت به منافذ برگ‌های طبیعی موجب جذب آن می‌شوند.

این روش در برگ‌های دیگر نیز آزمایش شده تا بهترین گزینه برای ذخیره انرژی انتخاب شود، این آزمایش بر روی پوست موز، خربزه، هندوانه و خزه نیز انجام شده است.

کارشناس فیزیک: سارا صفری

منبع:

http://danesh.roshd.ir

شرکت پژوهش سرای بوعلی سینای ملارد در همایش نانوی پژوهش سرای بصیرت شهر ری

به علوم نانو خوش آمدید



کتاب به علوم نانو خوش آمدید به همراه دی وی دی ضمیمه توسط انتشارات مدرسه منتشر شد.

این کتاب از مجموعه کتاب های انجمن معلمان علوم آمریکا(NSTA) مربوط به سال 2011 انتخاب و ترجمه شده است.

بخش اول این کتاب شامل پنج فصل برای آشنایی با علوم و فناوری نانو و بخش دوم آن شامل پنج فعالیت به همراه راهنمای معلم برای پروژه های دانش آموزی در خصوص علوم و فناوری نانو است.

برای اطلاعات بیشتر به آدرس زیر بروید

http://avang.org/nano.html

کارشناس فیزیک: سارا صفری

منبع:

http://danesh.roshd.ir

پالس(تپ) الکتریکی بدون درد جایگزین آمپول بی‌حس‌کننده دندان

بسیاری از مردم از دندانپزشکی می‌ترسند زیرا با وجود تزریق آمپول بی‌حسی باز هم بافت، درد را حس می‌کند؛ اکنون دانشمندان نشان داده‌اند که یک پالس برق می‌تواند بطور عمیق بی‌حسی موضعی در محل مورد نظر ایجاد کند.

به گزارش ایسنا، دانشمندان دانشگاه سائوپائولو در برزیل دو داروی رایج بی‌حسی موسوم به پریلوکائین هیدروکلراید و لیدوکائین هیدروکلراید را با یک پلیمر برای تشکیل یک هیدروژل ترکیب کردند. این پلیمر برای چسبناک کردن ترکیب، به آن اضافه و به دیواره دهان خوکها اعمال شد.

با استفاده از فرآیندی موسوم به یونتوفورزیس، یک جریان الکتریکی ملایم و بدون درد به داخل این هیدروژل اعمال شد. در نتیجه، نفوذ پریلوکائین هیدروکلراید به داخل بافت 12 برابر افزایش یافت و تاثیر بی‌حسی آن نیز نه تنها بسیار سریعتر بود، بلکه همچنین دوام بیشتری داشت.

دانشمندان اکنون در حال ساخت یک دستگاه یونتوفورزی هستند که بطور خاص برای استفاده در دهان طراحی شده است. البته دانشمندان مدعی هستند که این فناوری یا شاخه‌های آن می‌تواند کاربردهای دیگری نیز داشته باشد.

کارشناس فیزیک: سارا صفری

منبع: http://danesh.roshd.ir

 

پرچمی که برق تولید می‌کند!

محققان دانشگاه جورجیا برای اولین ‌بار موفق به ساخت نوعی پارچه شدند که با وزش باد، برق تولید می‌کند.

به گزارش ایسنا، محققان با تولید پارچه مبدل انرژی مکانیکی به برق ایده تولید انرژی از پرچم در حال اهتزاز را عملی کردند.

تولید انرژی اقتصادی با پارچه‌های مبدل در مقیاس زیاد به کمک بالن‌ها با بالا بردن سطح پارچه و ارتفاع از زمین امکان‌پذیر می‌شود.

باد در ارتفاعات بالاتر سریع‌تر و به طور پیوسته جریان دارد، اما امکان استفاده از این جریان رایگان برای توربین‌های مبدل باد در سطح زمین میسر نیست.

تاکنون شرکت‌های بسیاری ایده ساخت توربین‌های شناور، کایت و هواپیماهای مجهز به توربین را برای شکار جریان باد پرانرژی ارتفاعات بالا طراحی و آزمایش کرده‌اند اما هیچ‌یک از این روش‌ها بازده کافی ندارند.

پروفسور ژانگ‌ لین وانگ، مهندس مواد از دانشگاه جورجیا در مورد فناوری پارچه‌های مبدل عنوان کرد: تمامی روش‌های معرفی شده برای تبدیل جریان قدرتمند باد در ارتفاعات بالا از نظر تئوری و عملی قابل اجرا نیستند اما با استفاده از پارچه‌های سبک و ارزان‌قیمت می‌توان از این جریان رایگان اما قدرتمند، انرژی الکتریکی برداشت کرد.

وی در مورد عملکرد پارچه مبدل در تولید برق عنوان کرد: پرچم تولید شده با روش برق مالشی، انرژی الکتریکی تولید می‌کند. هنگامی که سطح دو ماده مختلف یکدیگر را لمس کنند، الکترون‌ها از یک سطح به سطح دیگر منتقل می‌شوند.

پرچم مبدل ساخته شده توسط محققان دانشگاه جورجیا در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده و حدود 1.5 سانتیمتر عرض و 30 سانتیمتر طول دارد.

کارشناس فیزیک: سارا صفری

منبع:  http://danesh.roshd.ir

 

شناسایی منابع انرژی زمین گرمایی با ابزار جدید

محققان آلمان و سوئیس به ابزار جدیدی برای اندازه‌گیری دمای آب‌های زیرزمینی شهرها دست یافتند.

به گزارش ایسنا، به دلیل روش‌هایی که در ساختارهای شهری برای بهره‌برداری و تولید گرمای اضافی در پیش گرفته می‌شود، این محیطها معمولا گرم‌تر از مناطق روستایی هستند. این پدیده که از آن به نام جزیره گرمایی شهر یاد می‌شود اولین بار در دهه 1800 مشاهده شد.

عوامل مختلفی مانند تراکم جمعیت، سطح گیاهان، هدررفت سطحی، ساختارهای صنعتی و حمل و نقل موجب می‌شوند که یک محیط شهری از محیط اطرافش گرم‌تر باشد.

با اینکه سال‌هاست محققان از ماهواره‌ها برای سنجش گرمای سطح زمین استفاده می‌کنند، اما ارتباط بین دمای سطح زمین و دماهای زیرزمینی تا پیش از این به طور کامل مورد پژوهش قرار نگرفته است.

در این مطالعه جدید، محققان آلمان و سوئیس به ابزار جدیدی برای اندازه‌گیری دمای آب‌های زیرزمینی شهرها دست پیدا کرده‌اند، آن‌ها براساس دمای سطح زمین و تراکم ساختمان‌ها که به کمک ماهواره اندازه‌گیری می‌شود، می‌توانند دماهای زیرزمینی را تخمین بزنند.

دانشمندان با درک بهترنحوه عملکردهای دمایی بین جزیره‌های گرمایی و گرمای زیرزمین، توانستند دماهای سطح زمین و دماهای زیرزمینی را در چهار شهر بزرگ آلمان شامل برلین، مونیخ، کلن و کارلسروهه اندازه‌گیری کنند.

آن‌ها دریافتند که هرچه شهر قدیمی‌تر باشد، گرمای زیرزمینی مشخص‌تر و واضح‌تر است، به عنوان مثال در شهرهای قدیمی‌تری مانند کلن، ارتباط بیشتری بین جزیره‌های گرمایی سطحی و گرمای زیرزمینی وجود دارد تا شهرهای نسبتا جوان‌تری مانند کارلسروهه.

در حدود 95 درصد از نواحی مورد مطالعه دماهای زیرزمینی بیشتر از دمای سطحی زمین بود که محققان تصور می‌کنند این پدیده به دلیل منابع گرمایی زیرزمینی بیشتر مانند مجراهای فاضلاب و سرداب ساختمان‌ها است.

منابع زیرزمینی با دمای بالاتر می‌توانند به عنوان منبع مناسبی از انرژی مورد استفاده قرار بگیرند، با استفاده از پمپ‌های انرژی زمین گرمایی یا گرمای آب‌های زیرزمینی، می‌توان از این انرژی برای گرمایش ساختمان‌ها در زمستان و سردکردن آن‌ها در تابستان استفاده کرد.

این مطالعه می‌تواند به ارائه راه‌های کم هزینه و کارآمد برای اندازه‌گیری ارزش گرمای ذخیره شده در زیرشهرها کمک کند و ارزیابی اولیه‌ای از این انرژی به دست بدهد، با تعیین ظرفیت انرژی زمین گرمایی شهرها می‌توان امیدوار بود که این انرژی در آینده برای تامین انرژی‌های مورد نیاز شهرها مورد استفاده قرار بگیرد.

منابع: http://danesh.roshd.ir

 

کارشناس فیزیک: سارا صفری

سوالات مسابقه ریاضی مدارس ملارد

باکتری های آهن ساز

می توانید تصور کنید نیمی از آهن تشکیل دهنده ی وسابل آهنی اطراف ما را باکتری ها ،5/2 بیلیون سال پیش تولید کرده اند؟ این مطلب درمجله اکادمی ملی علومپیشرو به چاپ رسیده است و یافته ای است که در معدن کاری و جستجوی زندگی در فضا بسیار کارامد شناخته شده است .پژوهشگران بر این باورند که آهن همراه با آبی سرشار از مواد معدنی وارد اقیانوس ها می شود و سپس در کف آن رسوب میکند در حالیکه ای جانسون نشان داده است نیمی از آهن موجود در این بخش ها نتیجه ی سوخت و ساز توسط باکتری هایی است که در اقیانوس زندگی می کرده اند . 

در این پژهش از لیزری با سرعت یک تریلیونیوم متر بر ثانیه برای تبخیر نمونه ها استفاده شده است . این باور که ریز موجودات زنده می توانند به سوخت و ساز آهن بپردازند عجیب به نظر می رسد اما شرایط زمین در دو و نیم بیلیون سال پیش بسیار متفاوت با امروز بوده است . شاید با وجود مقدار اندک اکسیژن در هواکره آن زمان ، بسیاری از این موجودات انرژی خود را از سوخت و ساز آهن تامین می کردند . به باور زیست شناسان این باکتری ها از آهن تنفس می کرده اند! 

 این بررسی ها از چند جنبه اهمیت دارد . اگر شما یک زمین شناس کاوشگر باشید از این راه آسانتر می توانید منبع ذخایر آهن را پیدا کنید .همچنین روند تکامل سیاره ها و حیات در ناحیه ای که دو و نیم بیلیون سال پیش ، از آهن غنی بوده است ، مشخص می شود . از سوی دیگر یکی از مهمترین برنامه های ناسا ، جستجوی زندگی دز فضاست. بنابر این چنین پژوهش هایی می تواند پاسخ بسیاری از پرسش های پژوهشگران فضایی را فراهم کند .

تازه های شیمی

تولید به صرفه تر داروها  

ایجاد پیوند c-c رویکرد مهمی برای تولید مواد آلی ،دارویی و کشاورزی است . شیمیدانان بنیاد زیست مولکولی دانشگاه نگویا با انجام واکنش میان استر های آروماتیک و بورونیک اسید در حضور کاتالیزگر نیکل موفق به تشکیل این پیوند شده اند.  

این واکنش عموما با کاتالیزگر پالادیم انجام می شود  اما استفاده از نیکل سی برابر ارزان تر بوده است .هنگامی که واکنش با شدت انجام می گیرد فراورده های جانبی بسیاری تولید می کند در نتیجه پژوهش هایی برای یافتن جایگزین های مناسب تر در حال انجام است .این روش در تولید مشتقات فنیل استرهای عامل دار، در تهیه داروها کاربرد فراوانی دارد و پژوهشگران امیدوارند راهی برای گسترش این روش در جهت استفاده از استر های آلیفاتیک بیابند . 

خلاصه ای از فعالیت های پژوهش سرای بوعلی سینا

گزارش فعالیت های پژوهشی مدرسه یادگار امام ره

انجمن زیست شناسی و تشریح

هفته پژوهش

نمایشگاه نرم افزاری و پژوهشی دبیرستان شاهد

کلاس های تقویتی و رفع اشکال شیمی و آزمایشگاه

جهت یابی با استفاده از قطب شمال مغناطیس یا قطب شمال جغرافی؟

کیهان شناسی، مطالعه‌ي ساختار، ‌تغييرات و شكل آينده‌ي همه‌ي چيزهايی است كه ما به عنوان «جهان» مي‌شناسيم.
مسائل كيهان‌شناسي ديد بسيار وسيعي دارند،‌ در مقايسه با ابعاد جهان پديده‌هایي مانند سيّارات،‌ ستارگان و حتي كهكشان‌ها بي‌اهميّت هستند. در حيطه‌ي مطالعات كيهان‌شناسان سيّارات كاملاً بي‌ارتباط، ستارگان تنها به عنوان مكان‌هاي مصرف هيدروژن و كهكشان‌ها جزء ناچيزي از تمام فضاي اطراف ما هستند.
تمام تغييراتي كه در ابعاد انساني به حساب مي‌آيند، در مقايسه با تغييراتي كه در سطح كيهان‌شناسي رخ مي‌دهند،‌ قابل چشم‌پوشي هستند. بازه‌ي يك هزار سال چيزي به نظر نمي‌رسد،‌ يك ميليون سال در ابعاد كيهاني، معادل يك چشم بر هم زدن است و حتي يك ميليارد سال بازه‌ي بسيار كوتاهي است. براي درك مسائل مطرح شده در كيهان‌شناسي بايد ديد خود را وسيع كنيم و ذهن خود را تا آن جا كه بتواند تمام زمان و مكان را در بر بگيرد، گسترش دهيم. اگر تا كنون خواسته‌ايم انديشه¬اي ژرف و عميق داشته باشيم، آن را در کیهان شناسی می توان یافت.

منبع: http://danesh.roshd.ir

کارشناس فیزیک: سارا صفری

جهت یابی با استفاده از قطب شمال مغناطیس یا قطب شمال جغرافی؟

برای جهت یابی معمولا از قطب نما استفاده می شود. قطب نما، دارای عقربه ای است که اگر در جای مناسبی به کار گرفته شود، عقربه پس از مقداری چرخش و لرزش می ایستد و از راستای عقربه، راستای قطب های زمین مشخص می شود. معمولا عقربه های قطب نماها را با دو رنگ مشخص می کنند. نصف عقربه قرمز و نصف دیگر آن آبی است. معمولا سمت قرمز، جهت قطب شمال و سمت آبی جهت قطب جنوب را نشان می دهد. وقتی جهت قطب ها مشخص شد، خطی در راستای آن بر روی زمین ترسیم کرده، حال سمت قرمز عقربه جهت شمال و سمت آبی عقربه جهت جنوب را نشان می دهد. سپس خطی عمود بر آن رسم می شود که جهت شرق و غرب را نشان می دهد. آنچه که اساس کار قطب نما را تشکیل می دهد، پدیده میدان مغناطیس است که کره زمین را احاطه کرده است. در واقع عقربه قطب نما تحت تاثیر نیروی مغناطیسی زمین در جهت مشخصی قرار می گیرد که آن را در راستای قطب شمال و قطب جنوب کره زمین می نامند. آنچه که اتفاق می افتد این است که عقربه در راستای قطب های مغناطیسی زمین قرار گرفته است و در بسیاری از مواقع در راستای قطب های حقیقی و واقعی زمین که قطبهای جغرافیایی زمین نامیده می شود، قرار ندارد.(قطب های مغناطیسی زمین با قطبهای جغرافیایی زمین یکی نیست و حدود 20 درجه یا 1700 کیلومتر از هم فاصله دارند. قطب شمال مغناطیسی زمین فعلا در نزدیکی خلیج هودسن در کشور کانادا و قطب جنوب مغناطیس در سرزمین ویکتوریا در قاره قطب جنوب واقع است)منبع1.
البته میدان مغناطیس زمین نیز تغییر می کند که فعلا به آن پرداخته نمی شود. (زاویه بین جهت شمال مغناطیسی و قطب شمال جغرافیایی، زاویه میل مغناطیسی و یا انحراف مغناطیس می گویند. البته به دلیل نزدیک بودن قطب شمال مغناطیس و قطب شمال جغرافیایی، استفاده از قطب نما برای جهت یابی بلامانع است)همان منبع.
زاویه میل مغناطیس برای هر نقطه در روی زمین مشخص شده است و به کمک آن می توان امتداد شمال و جنوب جغرافیایی را با استفاده از قطب نما مشخص کرد. برای مشخص کردن قطب شمال جغرافیایی روش های مختلفی وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از ستاره قطبی است که کاربرد وسیعی دارد. در این روش با استفاده از صورت فلکی خرس بزرگ یا دب اکبر، ستاره قطبی یا جدی را پیدا می کنند. ستاره قطبی یا جدی، پر نورترین ستاره صورت فلکی خرس کوچک یا دب اصغر می باشد. البته ستاره قطبی نیز دقیقا در راستای محور قطب های زمین قرار ندارد و حدود یک درجه با محور قطب شمال زمین که در کره سماوی قطب شمال عالم نامیده می شود فاصله دارد. این مقدار انحراف در بسیاری از جهت یابی های دقیق نیز نادیده گرفته می شود ولی برای استقرار تلسکوپها و به ویژه تلسکوپ هایی که دارای موتور خنثی کننده حرکت چرخشی زمین می باشند نیز بایستی دقیقا رعایت شود و محور تلسکوپ بایستی دقیقا منطبق بر محور عالم باشد.

منبع1: اصول و جغرافیایی ریاضی(زمین در فضا) نوشته دکتر تقی عدالتی- حسن فرخی، انتشارات آستان قدس رضوی

منبع:http://danesh.roshd.ir

کارشناس فیزیک: سارا صفری

سیاره زمین، قسمت سوم- حرکت انتقالی زمین

زمین هر 365.256 روز یک بار به دور خورشید می گردد و این حرکت موجب فصول سال می شود. بسیاری از مردم تصور می کنند که فصول سال به دلیل آن است که مدار زمین بیضی شکل است و چنین استدلال می کنند که تابستان موقعی است که زمین از همه وقت به خورشید نزدیکتر است و زمستان فصلی است که زمین از خورشید دورتر است. اما چنین نیست. در واقع گرما و سرما به زاویه تابش بستگی دارد و به تغییر فاصله در حد اوج و حضیض زمین-خورشید بستگی ندارد. زمین در اوایل دیماه در نزدیکترین فاصله از خورشید قرار دارد و علت فصول چیز دیگری است. برای فهم مطلب به (شکل الف) توجه کنید. در این شکل دیده می شود که اگر پرتو خارج شده از روزن بر صفحه ای قائم بر آن بتابد سطح کمتری را می پوشاند تا صفحه ای که نسبت به پرتو مایل است. محور زمین بر صفحه مدار آن نسبت به خورشید عمود نیست بلکه زاویه بین محور و عمود بر صفحه مدار تقریباً 23.5 درجه است. در تیر ماه چنانکه در (شکل ب) دیده می شود قطب شمال زمین به طرف خورشید است و نیمکره شمالی را تقریباً در امتدادی نزدیکتر به قائم دریافت می کند. در حالیکه در زمستان در دیماه پرتوی که بر نیمکره شمالی می تابد مایل است، بنابر این گرما و انرژیی که در واحد سطح در تابستان دریافت می کند بیشتر از گرما و انرژیی است که در زمستان دریافت می کند. در نیمکره جنوبی وضع عکس این است، یعنی وقتی در نیمکره شمالی تابستان است در نیمکره جنوبی زمستان خواهد بود.

 

  

منبع:http://danesh.roshd.ir

کارشناس فیزیک: سارا صفری

 

 

گرفت (کسوف و خسوف)

گرفت زمانی روی می دهد که جسمی از میان سایه جسم دیگر عبور کند. ساختمان سایه ای که افکنده می شود، درک پدیده گرفت را فراهم می آورد. اگر چشمه نور نقطه ای باشد، مرزهای سایه کاملاً مشخص اند مانند شکل1.

شکل1 - چشمه نقطه ای نور

اگر چشمه نور نقطه ای باشد، مرزهای سایه کاملا مشخص است


اما اگر چشمه نور نقطه ای نباشد(مثلاً خورشید) سایه ای که از یک جسم بوجود می آید اندکی پیچیده تر است مانند شکل2.

شکل2

اگر چشمه نور گسترده باشد، سایه و نیمسایه خواهیم داشت

قسمت تیره آن را سایه و قسمت روشنتر را نیمسایه می نامند. با توجه به فاصله ماه و زمین از خورشید، طول سایه ماه اندکی بیش از 383000 کیلومتراست. فاصله زمین از ماه حدودا بین 362000 کیلومتر و406000 کیلومتر تغییر می کند. بنابر این در شرایط خاصی سایه ماه بر زمین می افتد شکل3.

شکل3


اگر بر سطح زمین بر نقطه ای قرار داشته باشیم که سایه ماه بر آن افتاده باشد، کسوف کلی خورشید را مشاهده خواهیم کرد(کسوف را، خورشید گرفتگی هم می گویند). البته نیمسایه ماه مساحت بیشتری از سطح زمین را، چنانکه در شکل دیده می شود، می پوشاند. حرکت زمین و ماه سبب می شود که این سایه بر سطح زمین حرکت کند و نواری را ایجاد کند که در آن نوار رؤیت کسوف کلی میسر است. در صورتی که ناظر در نیمسایه ماه بر سطح زمین قرار گیرد فقط رؤیت کسوف جزئی میسر خواهد بود. وقتی کسوف کلی روی دهد، آسمان تاریک می شود و تاج زیبای خورشیدی پدیدار می گردد. دانشمندان از اقصی نقاط عالم برای مطالعه تاج خورشیدی به مناطقی می روند که در آن کسوف کلی واقع شده است. در سال 1378 ما، در ایران ناظر یک کسوف کلی بودیم شکل4.

شکل4


در مواقعی ممکن است که فقط شاهد رؤیت کسوف حلقوی باشیم شکل5.

شکل5


این در صورتی است که قرص ماه نتواند کاملاً خورشید را بپوشاند و ما نیز درست در امتداد خط سایه ماه قرار گرفته باشیم. پیشگویی کسوف خورشید، این روزها کار مشکلی نیست. محاسبات آن به صورت برنامه های کامپیوتری در دسترس همگان است و نواحی وقوع کسوفهای کلی و جزئی خورشید را می توان به دست آورد. در مواقعی ممکن است که ماه در سایه زمین قرار گیرد مانند شکل6 که آنرا خسوف یا ماه گرفتگی می نامند.

شکل6 - خسوف


از آنجا که قطر زمین بسی بیش از قطر ماه است طول سایه زمین خیلی بیشتر است و تقریباً به 1380000 کیلومتر می رسد. چنانکه از شکل پیدا است ماه می تواند به سهولت در این سایه قرار گیرد و خسوف کامل روی دهد. به هنگام وقوع خسوف کامل ماه نخست از نیمسایه زمین می گذرد، همینکه وارد سایه می شود انحنای زمین را می توان بر سطح ماه دید. به هنگام خسوف کامل، ماه کاملاً تاریک نمی شود بلکه پرتو مسی رنگی از آن به چشم می خورد. این پرتو شکست نور خورشید از جو زمین است که به ماه می رسد و سطح ماه را روشن می کند. ممکن است این سوال پیش آید که چرا هر ماه کسوف و خسوف روی نمی دهد؟ چرا هر ماه به هنگام ماه نو کسوف کلی مشاهده نمی شود؟ و چرا هنگام بدر خسوف روی نمی دهد؟ مگر زمین بین ماه و خورشید قرار نمی گیرد؟ دلیلش این است که صفحه مدار ماه چنانکه گفتیم یک زاویه 5 درجه با صفحه مدار زمین می سازد. اگر این زاویه وجود نمی داشت هرماه کسوف و خسوف مشاهده می شدند. این دو صفحه در خطی همدیگر را قطع می کنند که امتداد آن در کره آسمان دو نقطه است که آن را گره های مدار ماه می گویند. گرفت تنها در زمانی می تواند روی دهد که خورشید و ماه همزمان در نزدیکی یکی از این گره ها باشند. اگر خورشید و ماه هر دو نزدیک یک گره واحد باشند در این صورت کسوف واقع می شود و اگر نزدیک به گره های متقابل باشند خسوف روی می دهد شکل7.

شکل7




معنای اصطلاحات به کار رفته در تصاویر:
Lunar Eclipse= ماه گرفتگی
Sun= خورشید
Earth= زمین
=Lunar orbit مدار ماه
Umbra= سایه
Penumbra= سایه روشن (نیم سایه)


منبع شکل شماره 6: http://lunar.arc.nasa.gov/science/images/eclipse.gif

ماه – قسمت اول

ماه، ندیم زمین، در فضا و نزدیکترین جرم سماوی به ما است. در اصطلاح علمی به آن قمر زمین گفته می شود. سیاره های دیگر در منظومه شمسی نیز اقماری دارند که از لحاظ اندازه قابل مقایسه با ماه است. مثلاً اقمار چهار گانه مشتری و قمر ` تیتان` زحل چنین است. اما این اقمار بر گرد سیارات غول آسا می گردند در حالی که زمین سیاره معمولی است. ماه نسبت به سیاره اصلی اش، بزرگتر و پرجرمتر نسبت به سایر اقمار سیارات غول آسا است. جرم ماه 1/81 جرم زمین است، در حالی که جرم گانیمید، قمر مشتری و بزرگترین قمر منظومه شمسی، 1/12800 جرم مشتری است.
اگر شبهای متوالی ماه را مشاهده کنیم، می بینیم که در زمینه ستارگان حرکت می کند. این حرکت ماه ناشی از گردش آن به دور زمین است. مدار ماه بیضی است و فاصله متوسط آن از زمین حدود 381000 کیلومتر است. ماه در هر 27.3 روز یکبار به دور زمین می گردد. اندازه گیری فاصله ماه از زمین را می توان به روش های مثلثاتی به دست آورد. اما امروزه روش دقیقتر آن است که یک پالس رادار بفرستیم و بازتابش آن از سطح ماه را دریافت کنیم، نصف زمان رفت و برگشت پالس ضربدر سرعت نور، فاصله ماه را در هرزمان با دقت بسیار زیاد به دست می دهد.
مشخصات ماه:
فاصله مرکز ماه تا مرکز زمین: حداکثر 406697 – حداقل 356410
دوره تناوب حرکت مداری: 27.32روز
دوره تناوب هلالی: 29روز و 12ساعت و44دقیقه
سرعت متوسط مداری: 3.7 کیلومتر بر ثانیه
چگالی نسبت به آب: 3.34
قطر: 3476 کیلومتر

منبع: http://danesh.roshd.ir

کارشناس فیزیک: سارا صفری

 

چرا در بیشترین فاصله زمین از خورشید، تابستان است؟

مدار همه سیارات به دور خورشید بیضی می باشد و خورشید همواره در یکی از کانونها قرار دارد. بنابراین هنگامی که زمین در اوج است، زمین بیشترین فاصله را از خورشید دارد و هنگامی که زمین در حضیض است کمترین فاصله را با خورشید دارد. مانند شکل زیر:




اما مطلب مهم دیگر این است که مدار زمین به دور خورشید، واقعا این قدر کشیده نیست و خیلی به دایره نزدیک است. فاصله متوسط زمین از خورشید حدود 150.000.000 کیلومتر است. فاصله زمین در اوج خورشیدی حدود 152.000.000 میلیون کیلومتر و فاصله زمین در حضیض خورشیدی حدود 147.000.000 کیلومتر می باشد(منبع1). همانطور که مشاهده می شود، تفاوت زمین در اوج و حضیض حدود 5.000.000 کیلومتر است که در مقیاسهای نجومی تقریبا عدد ناچیزی است و این نمی تواند عامل تابستان یا زمستان باشد.
پس اگر تابستان و زمستان به فاصله بستگی ندارد به چه عاملی بستگی دارد؟
در کوتاه پاسخ می توان گفت که: تابستان و زمستان به زاویه تابش بستگی دارد.
در واقع شمال وجنوب زمین بر شمال و جنوب منظومه شمسی منطبق نیست و حدود 23.5 درجه کج است مانند شکل زیر:




این کجی باعث می شود تا هنگامی که زمین به دور خورشید می گردد، نور خورشید بر مناطقی عمود بتابد و بر مناطقی با زاویه تابش کند. شش ماه بعد، زاویه تابش مناطقی که عمود بود، زاویه دار می شود و مناطقی که تابش با زاویه بود، زاویه تابش عمود می شود و به این ترتیب زمستان و تابستان پدید می آید. تفاوت تابش عمود و زاویه دار را می توان در شکل زیر مشاهده کرد:




همانطور که در تصویر مشاهده می شود، به عنوان مثال، دو پرتو نور با قطر یکسان به کره زمین می تابد. پرتو اول با قطر 5 سانتی متر عمود می تابد و حدود 5 سانتیمتر از زمین را پوشش داده است. پرتو دوم نیز با همان قطر 5 سانتیمتر به زمین می تابد ولی چون زاویه تابش زاویه دار یا مایل است حدود 10 سانتیمتر از سطح زمین را پوشش داده است. بنابراین هر میزان در یافت گرما در سطح کاهش می یابد و این مهمترین دلیل سرد شدن و به وجود آمدن زمستان می باشد. در نیم کره شمالی، هنگامی که زمین در اوج است، زاویه تابش تقربا عمود می تابد. بنابر این، هوا گرم و تابستان است.
امیدوارم پاسخ خود را یافته باشید. اما اگر باز هم در همین زمینه هر سوال دیگری داشتید عنوان کنید تا پاسخ داده شود.
دبیر انجمن نجوم شیکه رشد


منبع:

http://danesh.roshd.ir
عدالتی، تقی. فرخی، حسن. اصول و مبانی جغرافیای ریاضی. موسسه چاپ آستان قدس رضوی