+ کشف یکی از ذرات کوچک تر از اتم

دانشمندان اروپایی اعلام کردند ذره ای را کشف کرده اند که کوچکتر از اتم است و کشف این ذره ، مسیر شناخت ساختمان ماده را هموارتر می سازد

این ذره که نوعی باریون به نام زی بی است به طور مستقیم قابل تشخیص نیست زیرا بسیار ناپایدار است ولی دانشمندان رد پای آن را در یک آزمایش در مرکز تحقیقات هسته ای بزرگ هادرون اروپا ، ال اچ سی ، مشاهده کرده اند.

محققان دانشگاه زوریخ که در این کشف سهیم بودند اعلام کردند : کشف این ذره جدید این فرضیه را تایید می کند که چگونه کوارک ها به یکدیگر می چسبند و نیز درک این واکنش قوی را که یکی از چهار نیروی فیزیکی تعیین کننده ساختمان ماده است آسان می سازد.

کوارک ، یکی از ساختمان های بنیادی ماده است و سه کوارک با یکدیگر ، یک باریون را می سازند که از جمله باریون ها می توان به پروتون و نوترون اشاره کرد.

به گزارش خبرگزاری فرانسه از پاریس ، ال اچ سی بزرگ ترین مرکز برخورد دهنده ذرات در جهان است.

+ تبخیر طلا

این تصویر که جایزه اول رقابت سالانه «دنیای کوچک نیکون» را در سال 1978 / 1357 به خود اختصاص داد، تبخیر طلا را که روی لایه‌ای از تنگستن در اتاقک خلاء اتفاق افتاده، نشان می‌دهد.

در حالت عادی برای تبخیر طلا، باید ابتدا آن‌را تا دمای ذوب گرم کرد تا به مایع تبدیل شود و سپس مایع را تا رسیدن به دمای جوش داغ کرد. اگر طلای خالص را در فشار جو (معادل فشار هوا در سطح دریای آزاد) به دمای 1064 درجه سانتی‌گراد برسانیم، ذوب می‌شود و اگر طلای مایع را به دمای 2807 درجه سانتی‌گراد برسانیم، تبخیر آن آغاز می‌شود.

اما روش دیگری هم برای تبخیر مقادیر اندک طلا وجود دارد که از آن برای پوشاندن سطوح مختلف با لایه‌ای نازک از مولکول‌های طلا استفاده می‌شود. در این روش، مقدار اندکی طلای جامد روی ماده‌ای مقاوم به حرارت قرار می‌گیرد و در اتاقک خلاء قرار داده می‌شود. با کاهش فشار هوا، انرژی لازم برای تبخیر مولکول‌های طلا کاهش می‌یابد و می‌توان با دمای کمتری، طلای جامد را مستقیما تبخیر کرد. این همان اتفاقی است که در این نمای شبیه به بیایان (!) مشاهده می‌کنید. در این‌جا، لایه‌ای نازک از طلا روی فلز مقاوم تنگستن قرار گرفته و آن‌قدر داغ شده که مولکول‌ها به حالت تصعید (فرازش، تبدیل مستقیم جامد به گاز) رسیده‌اند.

از این روش برای مقاصد بسیار زیادی استفاده می‌شود که ملموس‌ترین آنها غیر از فعالیت‌های آزمایشگاهی، پوشاندن سطح شیشه‌ای آینه‌های سهموی رصدخانه‌های بزرگ دنیا با لایه‌ای بسیار نازک از فلزی بازتابنده مانند آلومینیوم است.

+ سنگین‌ترین عنصر جهان نامگذاری شد

اتحادیه بین المللی شیمی نام سنگین‌ترین عنصر جهان را که توسط تیم کاشف این عنصر کوپرنیکیوم پیشنهاد شده بود پذیرفت و رسما به ثبت رساند.

به گزارش مهر، سنگین ترین عنصر شناخته شده جهان به احترام اخترشناس مشهور «نیکلاس کوپرنیک» کوپرنیکیوم نام گرفت.

عنصر کوپرنیکیوم از شماره اتمی 112 برخوردار است. این عدد تعداد پروتونها را در نوکلئوس یک اتم تعیین می کند. این عنصر 227 بار از هیدروژن سنگینتر بوده و به همین دلیل سنگین ترین عنصری است که تا به حال به صورت رسمی توسط اتحادیه بین المللی شیمی شناسایی شده است.

نام کوپرنیکیوم توسط تیم کاشف این عنصر پیشنهاد شده بود. این تیم با پیروی از سنت نامگذاری عناصر شیمیایی بر اساس نام دانشمندان شهیر نام نیکلاس کوپرنیک را برای نامگذاری این عنصر پیشنهاد داده بودند و اتحادیه بین المللی شیمی نیز موافقت با این نام را در روز 19 فوریه 2010 روز تولد کوپرنیک اعلام کرد. کوپرنیک اخترشناسی بوده است که مطالعات خود را در زمینه اخترشناسی مدرن و خورشید محور دنبال کرده است.

در جدول تناوبی عناصر نشانه کوپرنیکیوم «Cn» خواهد بود. از میان دیگر عناصری که نام آنها از نام دانشمندان مشهور اقتباس شده است می توان به «فرمیوم» برگرفته از نام «انریکو فرمی»، «اینشتینیوم» برگرفته از نام «آلبرت اینشتین»، و «کوریوم» برگرفته از نام «ماری کوری» و «پیرکوری» اشاره کرد.

محققان این عنصر را اولین بار در سال 1996 و با استفاده از شتاب دهنده 100 متری GSI به وجود آوردند. سال گذشته اتحادیه بین المللی شیمی کشف این عنصر سنگین را به رسمیت شناخت و از تیم کاشف آن تقاضا کرد نامی را برای آن انتخاب کنند.منبع Jamejam

+ باران اسیدی

یکی از معضلات مهمی که امروزه بشر با آن روبرو است باران اسیدی است باران اسیدی پدیده ای است مانندبرف اسیدی ومه اسیدی که با نزول مقاذیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه است باران زمانی می توان گفت اسیدی است که PH آن از۶/  ۵ تقریبا کمتر باشد زیرا در این نقطه از PH یک تعادل شیمیایی بین بی کربنات ودی اکسید محلول در آب حاصل می شود.باران اسیدی دارای اثرات مضرا کولوژیکی است همچنین اسید موجود در هوا می تواند روی سلامت انسان تاثیر مستقیم داشته باشدوهمچنین می تواند روی پوششهای گیاهی تاثیرات نامطلوب داشته باشد.ته نشست های اسیدی نیز یکی از مسائل اسیدی در محیط زیست است که با ریزش ترکیبات اکسیدهای نیتروژن واکسیدهای گوگرد روی خاک همراه است واثرات آن در ایجاد بیماریهای گیاهی ،هواشناشی،محیطزیست وعلوم زمین شناسی قابل بررسی می باشد ته نشست های اسیدی می تواند خساراتی را به فرآورده های کشاورزی ،آبزیان وجانوران داشته باشد. ته نشست های اسیدی بیشتر شامل سولفوریک اسیدونیتریک اسید می باشد که در حقیقت نوعی آلودگی نوع دوم محسوب می شود ومنشا آنها بیشتر مصرف سوختهای فسیلی که در نیروگاه ها،وسایل نقلیه وصنعتی استفاده می شود.

البته باید توجه داشت محدودی از ترکیبات نیتروژنی وگوگردی به حالت طبیعی در توازن حیات گیاهان موجودات آبزی وارد می شوداما اکسید هایی که ازطریق مصرف سوخت های فسیلی حاصل می شوند .این چرخه ی توازن محیط را به هم می زنند.باران اسیدی علاوه بر موارد بالا که ذکر شد این آلودگی میتواند به شکل خشک ریزش کرده و سپس با رطوبت موجود در محیط مخلوط شده و باعث ته نشست های اسیدی شود.

باران اسیدی زمانی کهPHآن پایین تر باشد میزان خسارتی که وارد می کند نیز بیشتر است. زمانی که ترکیبات اکسید های نیتروژن دار و گوگرد دار در هوا وجود دارندتحت تاثیر دو عامل جغرافیایی قرار میگیرند: عمل اول پایداری و ماندگاری آنهاست و عامل دوم فاصله است که در آن فاصله اسید های حاصل در آن مدت جابجا می شوند چنانچه این اسیدها تحت تاثیر باد قرار گیرند می توانند در کشورهای دیگر فرو بریزندیکی دیگر از عواملی که می تواند در میزان شدت باران اسیدی دخالت داشته باشد توپوگرافی و ژئولوژی منطقه است .

محیط هایی که خاک یا سنگ آنها خاصیت بازی داشته باشند (سنگهای آهکی و گچی) باران اسیدی خصارت کمتری به این مناطق وارد میکند. از دیگر عواملی که می تواند روی اثرات تخریبی باران اسیدی موثر باشد نوع گیاهان ودرختان موجود در منطقه است.

نهایتا این که باران اسیدی می تواند خسارتهای زیادی را از نظر اقتصادی و زیستی داشته باشد مثلا ازبین رفتن ماهی ها  نابودی اکوسیستم طبیعی مثل تالاب ها  تخریب مجسمه ها و بنا های تاریخی  زنگ زدگی  از بین رفتن زیبایی های ساختمان  آسیب به زمینهای کشاورزی  وفرآورده های کشاورزی.

+ بزرگترین آزمایش علمی جهان درسرن

آیا با انجام این ازمایش منجر به کشف ذرات زیر اتمی دیگر کوچکتر از کوارک خواهد شد؟

جهان در این ماه (شهریور) شاهد آزمایشی بود که می تواند با شبیه سازی لحظه آفرینش جهان به بخشی از سوالات اساسی درباره گوشه ای از راز خلقت پاسخ گوید.

 در این آزمایش در یک لوله ۲۷ کیلومتری به قطر ۴ متر که ۱۰۰ متر زیر زمین قرار دارد، قرار است دو پروتون با سرعتی تقریبا برابر سرعت نور با هم برخورد کنند، تا دانشمندان ببینند جهان ما چگونه به‌وجود آمده است.  شتاب‌دهنده Larg Hadron Collidor- LHC در مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا (Cern) از روز چهارشنبه کار خود را آغاز کرد. شتاب‌دهنده‌ای که در طول ۱۴ سال و با صرف هزینه بیش از ۶ میلیارد یورو ساخته شده، قرار است "انفجار بزرگ (مه‌بانگ)" ، معمایی‌ترین اتفاق فیزیکی جهان را شبیه‌سازی کند. سطح انرژی که در ماشین (LHC) (شتاب دهنده ) به آن رسید به انرژی اولیه کیهانی خیلی نزدیک شد و شرایط مناسبی را برای بررسی وضعیت اولیه فراهم کرد.

بررسی و شناخت برهم کنش ذره ها تنها در سطوح بالای انرژی امکان پذیر است و این شتابدهنده برای اولین بار در دنیا به این سطح بالای انرژی دست یافته است.

 در این آزمایش دانشمندان و فیزیکدانان توانستند نتیجه تحقیقات 20 ساله خود را به آزمایش بگذارند. در این میان ایرانیان نیز توانستند بخشی از افتخار این لحظه تاریخی را به نام خود به ثبت برسانند.

تیم ایرانی مشارکت کننده در این طرح در لحظه آزمایش در یکی از چهار ایستگاه آشکار سازی که در نقاط مختلف این تونل تعبیه شده بود قرار داشت و توانست از نزدیک روند تحقیق را مشاهده و بررسی نماید.

امامشارکت ایران در این پروژه تنها به حضور تعداد قابل توجهی از دانشجویان دکترای فیزیک ذرات دانشگاههای ایران در سرن محدود نمی شود، بلکه براساس قرارداد وزارت علوم ، تحقیقات و فناوری ، جمهوری اسلامی ایران افتخار ساخت قطعه ای مهم در بخش آشکارسازی "CMS " این شتاب دهنده را نیز بر عهده داشته است . به موجب این قرارداد که در سال 2000 میلادی امضا شد ایران مراحل تحقیقات و ساخت این قطعه مهم را آغاز کرد و در نهایت با نصب ، راه اندازی و بهره برداری از آن در جریان این آزمایش توانست برگ زرین دیگری را به افتخارات علمی خود بیفزاید. (شرکت هپکو اراک در سال 2004 میلادی جایزه طلایی سی .ام .اس را به دلیل ساخت این قطعه از سرن دریافت کرد.)

اما ماجرا چیست:

 فیزیکدانان در سده گذشته به نظریه‌ای موسوم به"مدل استاندارد ذرات بنیادی"  رسیده‌اند. این نظریه، ذرات اصلی تشکیل‌دهنده طبیعت، مثل الکترون، کوارک و... را طبقه‌بندی کرده و مکانیسم تعامل بین آنها (نیروها) را شرح می‌دهد.در ادامه کار بر روی این نظریه، در سال ۱۹۶۴ ذره‌ای پیشنهاد شد که می‌تواند بعضی از خواص بنیادی ذرات مثل "جرم" را توضیح دهد. این ذره به نام یکی از پیشنهاددهندگانش، پیتر هیگز (Peter Higgs) ،  فیزیکدان انگلیسی، "ذره هیگز" نامیده شد. انگیزه اصلی راه اندازی شتاب دهنده( (LHC کشف ذره هیگز بوده است در عین حال یادآور می شویم که دستیابی به نتایج معتبرتر و قابل آماری ، کسب اطلاعات بیشتر برای شناخت منشاء ماده تاریک ، آزمون جنبه های مختلف مدل استاندارد ذرات و نیز رسیدن به بعضی فرضیات فراتر از این مدل از دیگر اهداف مهم راه اندازی این شتابدهنده و انجام این آزمایش بوده است .  درست است که دانشمندان از آن زمان تا کنون محاسبات خود را بر اساس تئوری هیگز انجام می‌دهند، اما هیچ آزمایشی انجام نشده که این نظریه را به‌صورت تجربی اثبات کند. برای تجربه کردن این کنش و واکنش‌ها از دستگاه‌های شتاب‌دهنده استفاده می‌شود. دانشمندان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها، ذرات را در میدان الکترومغناطیسی شتاب می‌دهند و پس از برخورد آنها به هم، نتایج به‌دست آمده را در قالب محاسبات پیچیده رایانه‌ای، که ممکن است ماه‌ها طول بکشد، بررسی می‌کنند.

 اکنون فیزیکدانان امیدوارند که با بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده جهان در مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا، شرایط به‌وجود آمدن کیهان – البته در مقاس کوچک‌تر -  را شبیه‌سازی کنند. آزمایشی که انتظار می‌رود به پرسش‌های بسیاری پاسخ دهد، پرسش‌هایی مانند این‌که جرم ذرات از کجا می‌آید؟ چرا ما تنها ۵ درصد از ماده را، آن هم نصف‌ونیمه، می‌شناسیم؟ چرا ۲۵ درصد دیگر را "ماده سیاه" می‌نامیم؟ تکلیف ۷۰ درصد باقیمانده چیست که ما آن‌را، از سر ناچاری، "انرژی سیاه" می‌نامیم؟ ماده با ضدماده چه فرقی دارد؟ آیا جهان ما ابعاد دیگری، به‌جز بُعدی که ما می‌بینیم هم دارد؟ شاید حتی بتوان با استفاده از LHC، درستی یا نادرستی تئوری "اَبَر قرینه" (Supersymmetrie) را تأیید کرد. (بر اساس این تئوری، هر ذره‌ای در جهان یک جفت دارد.)

ترس از بلعیدن جهان :

هم‌زمان با آغاز به کار شتاب‌دهنده مرکز تحقیقات ذرات بنیادی اروپا، شایعاتی پخش شده که ادعا می‌کنند پس از این آزمایش، احتمال تشکیل حفره‌های سیاه وجود دارد. حفره‌های سیاهی که به مرور زمان، کره زمین را خواهند بلعید. حتی دانشمندان این پروژه تهدید به مرگ شده‌اند. خوانندگان هم شکایت می‌کنند که چرا دولت‌ها واکنشی به این آزمایش نشان نمی‌دهند؟ 

  حفره‌های سیاه اجرام آسمانی‌ای هستند که جرم آنها نسبت به اندازه‌شان بسیار زیاد است. این حفره‌ها دارای قدرت جاذبه بسیار زیادی هستند، طوری‌که نور هم نمی‌تواند از آنها بگریزد.

یک فیزیکدان آلمانی بر این عقیده است که تشکیل حفره‌های سیاه پس از آزمایش LHC همان اندازه امکان‌پذیر است که فشردن زمین به اندازه یک هسته گیلاس. او این اتفاق را غیر ممکن می‌داند.

هورست اشتوکر، دانشمندان آلمانی دیگری است که انتظار دارد پس از آزمایش LHC حفره‌های سیاه تشکیل شوند. نگرانی اشتوکر اما تشکیل حفره‌های سیاه نیست. او به تابش‌های بسیار زیادی اشاره می‌کند که میلیون‌ها سال است زمین و ماه را با انرژی بسیار بمباران می‌کنند. بنابراین هیچ خطری برای زمین وجود ندارد. نگرانی اشتوکر از این است که تابش ذرات از دستگاه خارج شوند که در نتیجه آن میلیاردها یورو به هدر خواهد رفت.