فیزیک؛ سلوک در ژرفای گیتی

Big Bang atom smasher starts speeding proton beams

review-of-physics — Sat, 05 Dec 2009 10:06:58 GMT

GENEVA — Scientists running the world's largest atom smasher used the $10 billion machine's accelerator to speed up proton beams for the first time Tuesday, in a step toward experiments about the makeup of the universe.

"It was just a preliminary test," said James Gillies, spokesman for the European Organization for Nuclear Research. But the machine showed it could raise the energy of the proton beams whizzing around the massive machine by an initial 10 percent.

"It's good," Gillies said in an interview. "It's all going very well."

The new step in the startup phase indicated continued smooth operation of the Large Hadron Collider since its repairs following a spectacular collapse last year.

It followed a speedy startup beginning Friday night when the LHC injected the first beams, later getting them to run in both directions and even record the first proton collisions at high energy to test the detectors of what that will reveal about the insides of the subatomic particles and forces.

Gillies said Tuesday that the energy of the proton beam was increased to 540 from 450 billion electron volts, still a long way from the power that will be needed for new discoveries in the makeup of the universe and matter.

"They set in process the procedure to ramp the machine up to the 1.2 TeV (trillion electron volts) that we want to get to this year," Gillies said. That would make the LHC the world's most powerful collider, overtaking the Tevatron at Fermilab near Chicago, which operates at 1 trillion electron volts.

The accelerator automatically stopped when it rose to about 540 billion electron volts, about 90 billion electron volts more than the energy at which the Large Hadron Collider has been operating so far, Gillies said. That ended the initial run of attempts with the machine, which has been stopped so physical checks and any needed improvements can be done, he said.

The first science test of the LHC will come in the first two months of 2010, when scientists plan to start deliberately crashing protons into each other to see what they can discover about the makeup of the universe and its tiniest particles.

The collisions — seen by massive detectors — were a side effect of collisions when the beams traveling in opposite directions crossed in the detectors, which recorded them at "experiments" in rooms the size of cathedrals about 100 meters (300 feet) underground around the collider

فیزیک بر گستـــره زمان ... قسمت سوم

review-of-physics — Thu, 03 Dec 2009 14:45:18 GMT

فیزیک بعد از دوره رنسانس

با آغاز قرن هفدهم میلادی (مطابق با قرنهای دهم و یازدهم هجری) فیزیک شکوفا شد محققان معدود بودند ولی از میان آنها شخصیت های بزرگی برخاستند. اصول کلی وضع و قوانین پایه گذاری شدند. قرن هفدهم در واقع یک دوره طلایی است.

گالیله (1564- 1642م)

فیزیک به سبب پیدایش نابغه ای همچون گالیله در ایتالیا پیشرفت داشت می توان گالیله را بنیان گذار فیزیک دانست گالیله در ضمن اینکه به مشاهده پدیده ها به عنوان نقطه آغاز اهمیت می داد، روی نقش آزمایش تکیه می کرد و نتایج را با قواعد ریاضی دقیق بیان می کرد، سبب شد تا فیزیک بر پایه های استوار قرار گیرد. کارهای گالیله در اپتیک و نجوم می توان اصلاح دوربین نجومی، کشف ستارگانی که پیشینیان به سبب نداشتن وسیله قادر به رویت آنها نبودند، دفاع از عقیده کوپرنیک درباره منظومه شمسی دانست. مبارزه او برای تثبیت منظومه کوپرنیک خدمت بزرگی به فیزیک را نیز شامل شده است.

سلب اعتبار از فیلسوفان ارسطویی یک گام اساسی،تنزل دادن آنان به رتبه صاحب نظرانی برابر با صاحب نظران دیگر و نشان دادن این نکته که دعوی علیه حرکت زمین به اثبات نرسیده است. او با دلیل و برهان ثابت کرد که زمین حرکت دارد و از ماه پرنورتر است در آن عصر همه فکر می کردند زمین جسم یکتای ثابتی است در مرکز عالم که دور تا دور آن را عناصر آب، هوا و آتش فرا گرفته است، حالا گالیله بیان می کرد که ماه مثل زمین، کوه و دره دارد. او در معرفی منظومه کوپرنیک و کشفیات خود با تلسکوپ مهارت زیادی به خرج داد در ژوئیه 1610 م. متوجه کراتی شد که به نظرش قمرهای زحل آمدند در نیمه دسامبر اهله زهره را کشف کرد، کار محاسبه دوره های گردش قمرهای مشتری را هم با موفقیت چشمگیری انجام داد. در سال 1609 م. گالیله نخستین تلسکوپ را ساخت. گالیله همچنین تحقیقاتی در زمینه 1- کشف تساوی زمانی نوسانهای کوچک آونگ 2- گرانیگاه بعضی از جامدات 3- مطالعه و بررسی ترازوی آبی ارشمیدس 4- دستگاهی برای بالا بردن آب 5- ساختن نوعی پرگار 6- مطالعه و بررسی حرکت پرتابه ها و مسیر پرتابه در خلا را انجام داده است. از آثار و نوشته های اومی توان نامه هایی درباره لکه های خورشیدی (1613 م.)، جزر و مد (1616)، گفتگو درباره دو منظومه بزرگ جهان (1633 م)، مکانیک (1634)، گفتارهایی درباره دوعلم جدید (1638م)، حرکت وضعی، دید و رنگ و عیارسنج اشاره کرد.

گالیله نظریه ای را که به موجب آن خورشید بی حرکت در مرکز عالم قرار گرفته و زمین متحرک است و در عین حال هم به دور خود و هم به دور خورشید می گردد را ارائه داد که در سال 1633 م. حکم دادگاه عالی تفتیش عقاید به وی ابلاغ گردید به موجب این حکم محکوم به مرگ شد و گالیله می بایست از ارتداد خود توبه کند تا حکم محکومیت او به حبس ابد تخفیف داده شود و او چنین کرد با اینکه اعتقاد بر حرکت زمین داشت، بعداً گالیله تبعید گردید گالیله در روزهای پایانی عمرش در ویلای خود مریض و بر اثر عارضه التهاب از هر دو چشم نابینا و خانه نشین شد و در 1642م. فوت کرد و کلیسای رم در قضاوتش نسبت به وی تخفیفی نداد پیکرش را در گوری ناشناس به خاک سپردند.

پیدایش آکادمیها

در آغاز قرن هفدهم، فیزیکدانان، بویژه در فرانسه بطور انفرادی کار می کردند. دکارت (1596-1650م)، پاسکال(1623-1662م) و فرما (1601- 1665م) از آن جمله اند بین علاقمندان به علم هیچگونه ارتباط رسمی برقرار نبود برپایه رفع این نقیصه بود که آکادمیها بوجود آمدند. نخستین آنها بر حسب تاریخ تاسیس، آکادمی فلورانس بود که بعدازنه سال منحل شد با انحلال آن دوره طلایی فیزیک در ایتالیا پایان یافت، در انگلیس آکادمی تحت انجمن سلطنتی در لندن پایه گذاری گردید و شخصیت هایی مانند بویل، هوک و نیوتن را می توان نام برد. در پاریس آکادمی علوم تاسیس گردید و دانشمندان فرانسوی آن عصر از جمله ماریوت و دانشمندان خارجی از جمله هویگنس از هلند به این آکادمی روی آوردند همه این موسسه های علمی در پیشرفت دانش فیزیکی شرکت کردند.

توریچلی (1608- 1647م.)

از شاگردان گالیله است او با آزمایش نشان داد عامل بالا رفتن مایعات تا بلندیهای مختلف به علت چگالیهای متفاوتشان می باشد ولی ثابت نمی کرد که این عامل فشار هوا است بعدها پاسکال (در قرن هفدهم) از نظریه او استفاده کرد.

مطالعه خلا و گازها

نخستین تلمبه تخلیه هوا توسط اتوفون گریکه بوسیله یک پیستون ساخته شده تلمبه تخلیه هوای گریکه توسط رابرت بویل (1626- 1691م.) فیزیکدان انگلیسی تکمیل شد و در مطالعات خود درباره خلا پی برد که حجم یک گاز به نسبت عکس فشارش تغییر می کند.

پاسکال (1623- 1662م)

پاسکال در 12 سالگی بسیاری از قضیه های هندسه اقلیدسی را پیش خود اثبات کرد در 16 سالگی قضیه ای از هندسه تصویری را کشف کرد (قضیه پاسکال) در همان سال کتاب «مقاطع مخروطی» را نوشت در سال 1640 م. نخستین ماشین حساب را ساخت نظریه احتمال را بنیان گذاشت و از نظریه توریچلی استفاده کرد و کشف فشار هوا و «تعادل آب گون ها» و کارهای مهمی در هیدروستاتیک دارد. پاسکال آزمایش فشار هوا را در بالای برج سن ژاک در پاریس انجام داد. نظریه توریچلی: که اگر فشار هوا علت صعود جیوه در لوله باشد چنانچه تا ارتفاعی بالا رویم فشار کمتر خواهد شد و جیوه در لوله کمتر بالا خواهد رفت.

این برج بعدها به یادگار وی با مجسمه اش تزئین یافت. او نتایج تحقیق خود را در سال 1648 م. منتشر کرد و در سال 1663 م. در یک کتاب ایده فشار اتمسفر را بسط داد به کمک آن طرز کار بسیاری از دستگاهها از مجله تلمبه ها، سرنگ ها، سیفون ها و بارومترها در پیش بینی هوا استفاده شد.

هویگنس (1629-1695م.)

به کشف قانون ضربه و ساختن نخستین ساعت آونگی موفق گردید و قدرت دوربین نجومی را بالا برد، حلقه متعلق به زحل را کشف کرد، نخستین بار نور را به صورت امواج متحرک به تصویر در آورد.

نیوتن (1727- 1642م.)

نیوتن کیمیاگر، ریاضیدان، دانشمند و فیلسوفی است در سالی که گالیله در فلورانس از دنیا رفت نیوتن در لینگن شر انگلستان به دنیا آمد. کارهای مهم او تنظیم و تدوین مکانیک کلاسیک یا مکانیک نیوتنی است که در افکار فیزیکدانها و گسترش شاخه های مختلف فیزیک و پدیده ها و مباحث گوناگون فیزیکی را در بر گرفت.

او نخستین کسی است که قواعد طبیعی حاکم بر گردشهای زمینی و آسمانی را کشف کرد. وی همچنین توانست برای اثبات قوانین حرکت سیارات کپلر برهان ریاضی بیابد در جهت بسط قوانین نامبرده او مطرح کرد که مدار اجرام آسمانی (مانند ستارگان دنباله دار) لزوما بیضوی نیست بلکه می تواند هذلولی یا شلجمی نیز باشد.

آثار علمی نیوتن در کتابی به نام «اصول ریاضی حکمت طبیعی» در سال (1687م) به چاپ رسید که در این کتاب قوانین نیوتن درباره حرکت بحث شده و شکل مدارات را به کمک قوانین مکانیک پیش بینی کرد.

نیوتن تحقیقات مربوط به مکانیک وجاذبه ای عمومی را در 44 سالگی و تحقیقات مربوط به نور را در 65 سالگی منتشر کرد. تحقیقات مهم او در اپتیک شکست نور، تجزیه نور در منشور (1665م.)، ماهیت نور سفید و ترکیب رنگهای نور است و از اختراعات او ساخت تلسکوپ انعکاسی می باشد. او فرضیه موجی هویگنسن را درباره نور رد کرد، از دیدگاه نیوتن نور جریانی از ذرات است که از چشمه نور به بیرون فرستاده می شود. نیوتن قانون جاذبه گرانشی را نیز بیان کرد و با استفاده از این قانون درباره حرکت زمین، برای نخستین بار پدیده «تقدیم اعتدالین» را توضیح داد. همچنین اثر ماه بر زمین که به صورت جزر و مد ظاهرمیشود،شرحداد و رابطه جرم و وزن را بیان کرد. نیوتن در زمینه ریاضیات مباحث طبقه بندی منحنی ها، روشهای محاسبه و تقویت، در جبر و نظریه اعداد و قضیه بسط دو جمله ایها تحقیقاتی انجام داده است. همچنین در افتخار تکمیل حساب دیفرانسیل با ویلهلم لایب نینتز ریاضیدان آلمانی شریک است.

پذیرش مناصب حکومتی و ریاست انجمن سلطنتی

در کنار فعالیت های علمی معمول، نیوتن از مسئولیت های سیاسی نیز رویگردان نبود او در سالهای 1689، 1701، 1702م. به نمایندگی مجلس برگزیده شد در سال 1696م. با فرمان چارلز مونتاگو رئیس خزانه داری انگلیس، نیوتن منصب ناظر ضرابخانه سلطنتی را عهده دار شد و سه سال بعد (1699م) به مدیریت آن سازمان گمارده شد. اگر چه نیوتن چنین مشاغلی را بیشتر برای سرگرمی می پذیرفت ولی گفته اند که در این مقام او وظیفه خود را «با شایستگی تمام» انجام می داد از سال 1703 تا آخر عمر نیوتن رئیس انجمن سلطنتی بریتانیا و همچنین یکی از اعضای فرهنگستان علوم فرانسه بوده او در سال 1705 م از سوی ملکه آن (ملکه انگلستان) به مقام شهسواری مفتخر گردید.

نیوتن در 84 سالگی در لندن در گذشت و در کلیسای وست مینستر او را به خاک سپردند و بر سنگ گور او این جمله نوشته شده است:

«مردگان به خود تبریک بگویید که بزرگمردی به شما پیوست که زندگیش به اعتلای بیشتر نام انسان انجامید.»

تکمیل آثار نیوتن توسط ریاضیدانان قرون هجدهم و نوزدهم منجر به پیدایش شاخه ای از نجوم به نام «مکانیک سماوی» شد.

هوک

فیزیکدان انگلیسی و معاصر با نیوتن می باشد از وی جز یک قانون تجربی که همان نیروی فنر مطلب دیگر به یادگار نمانده است با نیوتن دائما در کشمکش و ستیزه جوئی بود.

آخرین پیشرفتهای قرن هفدهم

ماشین بخار

در قرن هفدهم بهره گیری از نیروی بخار به عنوان نیروی محرکه آغاز شد. دنیس پاین (1647- 1724م.) فرانسوی دیگ فشاری را اختراع کرد که مجهز به دریچه (سوپاپ) اطمینان بود و این مهمترین اختراع پاین است. بالا رفتن یک پیستون توسط بخار آب، بعد خارج شدن بخار برای پایین آمدن پیستون و تکرار مرتب آن و نمونه یک چرخه کامل که فقط سه دقیقه طول می کشید.

سرعت صوت

نخستین اندازه گیری سرعت صوت توسط پی یرگاساندی ریاضیدان و فیلسوف صورت گرفت و سرعت انتشار صوت m/s 442 را بدست آورد. بعدها دانشمندان دیگر سرعت صوت را اندازه گیری کردند و اختلافها به سبب نقص اسبابهای اندازه گیری و از طرف دیگر ناشی از نداشتن عوامل موثر بر سرعت صوت مثل باد و دما و ... بود.

قرن هجدهم میلادی

قرن هجدهم به اندازه قرن پیش برای فیزیک درخشان نبوده است. در سده هجدهم رشد مکانیک همچنان ادامه می یابد پدیده های الکتریسیته نخستین بار در کاخ شاهزادگان به نمایش گذارده می شود.

اویلی- برنولی، لاگرانژ، دالامبر و لاپلاس ریاضیدان در کنار نظریه پردازان، دوستداران فیزیک به مطالعات تجربی که اغلب جنبه کیفی داشتند، پرداختند. فرانکلین کتابفروش و چاپخانه دار، دوفی مباشر کولن، افسر مهندسی ارتش وولتا بودند، پاسکال وگریکه کارشناسانی که در تکمیل اختراعات مانند ماشین بخار، اسبابهای اپتیکی و دماسنج ها کوشیدند.

دستگاه متریک

ایجاد دستگاه (سیستم) متریک از نتایج مثبت انقلاب کبیر فرانسه است تا آن زمان در تمام زمینه های اندازه گیری واحدهایی به کار می رفت که کلا نامتجانس بودند. یکاهای اساسی بسیار بد انتخاب و تعریف شده بودند، لزوم ایجاد یک دستگاه یکاهای ساده و همسان کاملا احساس می شد و کمیسیونی متشکل از 5 نفر به نامهای بوردا، کندورسه، لاگرانژ، لاپلاس و مونژ تشکیل شد و آنان دستگاه یکاهایی با اجزاء و اضعاف دهدهی بوجود آوردند. ذکر این نکته ضروری است که انقلاب کبیر فرانسه نتایج منفی و مثبت داشت نتایج منفی اعدام دانشمندانی از جمله لاووازیه و از نتایج مثبت تاسیس چند مدرسه عالی در فرانسه، مدرس پلی تکنیک هنرستان، دانشسرایعالی و غیره می باشد.

نخستین اکتشافها در الکتریسیته

در سال 1729 میلادی دانشمند انگلیسی به نام گری (1670- 1736م.) رسانش (هدایت) الکتریکی را کشف کرد. دوفی (1698-1739م.) دانشمند فرانسوی وجود دو نوع الکتریسیته را کشف کرد و آنها را به نام الکتریسیته شیشه ای و صمغی نامگذاری کرد و قانون اساسی الکتروستاتیک را بیان کرد. فرانکلین (1706- 1790م.) بر خلاف نظریه دوفی عقیده داشت که یک سیال واحد بطور نهانی در تمام اجسام پخش شده است که ممکن است در آنها انبار شود یا محو گردد. بعدها در سال 1759م. سیمر نظر دوفی را تایید کرد و این نظریه که دو نوع الکتریسیته مثبت و منفی بنا نهاده شد. فرانکلین نخستین دانشمند امریکایی است که در جرگه دانشمندان وارد می شود او کاشف پدیده مهم الکتریسیته جو است و وسیله ای به نام برق گیر را برای حفاظت ساختمانها در برابر آسیبهای ناشی از صاعقه را اختراع کرد.

کشف دیگر همزمان توسط دو محقق ون کلایست آلمانی (1700 - 1748م.) و دیگری موسخن بروک استاد دانشگاه لید صورت گرفت که اساس کار خازن بود اساس کار آزمایش موسخن بروک یک قطعه سیم کلفت برنجی متصل به یک ماشین مولد الکتریسیته را در بطری پر از آب فرو برده و بدین وسیله بدون شک نخستین خازن الکتریکی را ترتیب داده بود، وقتی سیستم را با دست گرفت که از بطری بیرون بیاورد تکان شدیدی احساس کرد بعدا همه جا از تخلیه الکتریکی «بطری لید» صحبت می شود.

کولن و قوانین ربایش و رانش الکتریکی

کولن دانشمند فرانسوی (1736-1806م.) ترازوی پیچشی را برای اندازه گیری نیروهای بسیار کوچک طرح ریزی کرد و بعدا آنرا برای اندازه گیری نیروهای ربایشی و رانش الکتریکی به کار برد و کولن مقالاتی بنیادی در زمینه مکانیک ساختمانی، گسیختگی شاه تیرها، مکانیک خاک و نظریه اصطکاک دارد. در زمینه برق و مغناطیس با نوشته هایی درباره قطب نمای مغناطیسی آغاز شد و در تبیین جزئیات و تعمیم نظریه های نیوتنی به رشته های برق و مغناطیس سهم اساسی داشته است، به مطالعه توزیع سطحی بار در اجسام رسانا پرداخت و نظریه ای درباره مغناطیس بر اساس قطبش مولکولی از جمله کارهای او می باشد و در مقام مباشر آبها و چشمه های سلطنتی و به عنوان مشاور اصلاحات بیمارستانی در زمان ناپلئون، اصلاحات آموزشی خدمات عمومی برجسته ای انجام داد.

ولتا (1827- 1745م)

پیلی که دو قرص فلزی مختلف الجنس را روی هم قرار داد و نمک که نقش رسانای واسطه آنها را از هم جدا کرد با تماس دادن دو سر این پیل شوکی را ایجاد کرد و بدین ترتیب وسیله تولید برق به طور پیوسته را بدست آورد. اختراع پیل ولتا از حوادث بزرگ تاریخ علم فیزیک است این اختراع در قرن هجدهم و دوران حاکمیت الکتروستاتیک و پیشرفت الکتریسیته در قرن نوزدهم را انتظار داشت.

فیزیک بر گستـــره زمان ... قسمت دوم

review-of-physics — Sat, 28 Nov 2009 06:36:04 GMT

فیزیک در قرون وسطی

نقش مسلمانان

با زوال فرهنگ یونانی، تکامل علم بطور کلی و علم فیزیک، بخصوص به یک حالت رکود مجازی درآمد و این مدت تقریباً هزار سال طول کشید تا اینکه سرانجام امپرطوری عربی در قرن هشتم تمام سرزمینهای جنوبی، دریای مدیترانه را احاطه کردند و از تنگه جبل الطارق تا اسپانیا پیش رفتند اعراب کتابهای بجا مانده از کتابخانه های یونانیان را ترجمه کرده و پرچمدار علم شدند، از قرن دوم تا قرن پنجم هجری (مقارن قرنهای هشتم تا یازدهم میلادی) در رشته فیزیک روی نور بیشتر تکیه می شد و بزرگترین فیزیکدان دنیای اسلام در آن زمان حسن بن هیثم است.

حسن بن هیثم (1035- 965 م. )

حسن بن هیثم معروف به الخازن (نزد اروپائیان) است در زمینه فیزیک حدود 24 کتاب رساله و مقاله دارد که به موضوعاتی همچون نور، انواع آینه های سوزان و چگونگی تشکیل تصویر آن و ... می باشد مهمترین کتاب او در زمینه فیزیک «المناظر» مشهور است این کتاب در اصل به زبان عربی است به لاتین و زبانهای دیگر اروپایی ترجمه شده است و مورد استفاده محققان اروپایی از جمله کپلر بوده است مولف در این کتاب در زمینه های فیزیک به موارد زیر پرداخته است:

1- ارائه نظریه درست و کامل چگونگی دید چشم، تا زمان ابن هیثم دانشمندان فکر می کردند در اثر خروج چیزی از چشم و برخورد آن به اشیا می باشد، او برای اولین بار چگونگی دیدن یا کیفیت ابصار را مطرح کرد.

2- قانون بازتاب در روی سطوح تخت و منحنی شکل که آنرا در روی سطوح غیر مشخص بیان کرد و آنچه به نام دکارت است بدون شک بر گرفته از کتاب وی می باشد.

3- بررسی قوانین شکست نور

4- طریقه و روش به کاربردن عدسی و اصول بزرگنمایی و آینه های کروی و شلجمی

5- بررسی انطباق چشم

6- تشریح ساختمان چشم و بررسی عدسی چشم و چگونگی ایجاد تصویر در شبکیه

7- بیان قانون فرما (نور کوتاهترین مسیر را همواره انتخاب می کند)

8- ارائه مفهوم پرتو و امواج نورانی

9- اندازه گیری زاویه افق مجازی که مربوط به انعکاس نور در روی جو کره زمین می باشد که او آنرا 18 درجه ذکر کرده است.

ابن هیثم در زمینه اختر شناسی آثار مهمی دارد و وی در پژوهشهای نجومی خود از ابزارهای گوناگونی همچون ساعت آبی استفاده می کرد، او در راستای تحقیقات خود موفق به اختراع ذره بین شد.

ابوریحان بیرونی (1053- 973 م.)

وی بیش از 150 کتاب به نگارش در آورده است که 70 مورد کتاب در زمینه نجوم، 20 کتاب در مورد ریاضی و 18 مورد در مورد ادب و مابقی در زمینه های جغرافیا، فیزیک و زمین شناسی است. فرضیه قوه جاذبه و حرکت وضعی زمین از کارهای مورد تحقیق او می باشد، محاسبه علمی جهت یابی قبله را تعیین کرد، اولین کسی است که فکر تصویر برجسته را ارائه کرده است. درباره کرویت زمین، وزن مخصوص اجسام، آب شیرین و شور تحقیقات ارزنده ای را انجام داده است. نخستین اثر بزرگ بیرونی «آثار الباقیه» است که از تقویم ها، مسائل نجومی و هواشناسی سخن به میان آمده است.

ابوعلی سینا (1037- 980 م.)

ابن سینا در فنون مختلف و متنوعی تالیف بسیاری دارد، آثار او بالغ بر 270 عنوان می شود دائرة المعارف قانون علم پزشکی را بررسی کرده است، مهمترین اثر فلسفی ابن سینا کتاب شفاست که دائره المعارف عظیمی در چهار بخش منطق، طبیعیات (فیزیک)، ریاضیات و مابعد الطبیعه می باشد. مفهومی که ابن سینا از علم فیزیک دارد «فیزیک را مطالعه اجسام طبیعی و حرکت آن می داند و از اتصال و پیوستگی جسم صحبت کرده است خواص مربوط به جسم طبیعی عبارتند از حرکت و سکون، زمان و مکان، خلا، تقارن و ... است. جسم به خودی خود هیچ حرکتی ندارد حرکت را منحصراً باید ناشی از علت آن دانست حرکت یا از خارج است یا در جسم است.» ابن سینا در مکانیک درباره جرثقیل، علم اوزان و ترازوها، علم ادوات خاص و هیدرولیک به بحث پرداخته است.

در دوره ای که مسلمانان در اوج بسررساندن فرهنگ و معارف اسلامی و علمی خود بودند پیشرفت علم در اروپا کاملا متوقف مانده بود.

در قرن دهم میلادی (مقارن قرن چهارم هجری) علم دوباره در اروپا رونق گرفت. در اوایل قرن سیزدهم میلادی فیزیک در مسیر توسعه و پیشرفت قرار گرفت زیرا اولا در اروپا چند حکومت بوجود آمد که از دانشمندان حمایت می کردند ثانیا دانشگاههایی تاسیس شد دانشگاه اکسفورد و کمبریج انگلستان، دانشگاه من پلیه در فرانسه، دانشگاه پادو در ایتالیا و در قرن چهاردهم دانشگاههای پراگ و وین و غیره.

در این دوره متفکرانی مانند راجربیکن (1294- 1214م) انگلیسی است وی کانون آینه مقعر را پیدا کرد. ساختن آینه های شلجمی را تعلیم داد، اساس کار اتاق تاریک را کشف کرد و درباره تشکیل رنگین کمان نیز نظریه ای دارد و برای نخستین بار شرح کافی درباره علت تشکیل آن داد و نقش قطره های معلق باران را در هوا در تشکیل این پدیده بیان کرد.

در این دوران صنعتگران متعددی بودند که در جهت پیشبرد صنعت، کار می کردند در این عصر بود که آینه های قلع اندود را اختراع کردند، شهرهای بزرگ را با ساعتهایی که در ساختمانها کار گذارده می شد تزئین نمودند. اختراع قرن چهاردهم میلادی عینک (اواخر قرن سیزدهم) بود.

در دوره رنسانس که دوره تجدد ادبی و هنری بود رشته فیزیک فقیر بود در اوایل این دوره لئونارد داوینچی نقاش ایتالیایی (1519- 1452) خاصیت مویئنگی را کشف کرد، مقاومت هوارا مدنظر قرار داد، اهرمها و سطح شیبدار را مطالعه کرد، نیروسنج را اختراع کرد.

مورولیکوس (1575- 1494 م.)

مورولیکوس از اهالی سیسیل ایتالیا به نقش عدسی چشم پی برد و آن را در حکم یک عدسی ساده دانست نه عامل اصلی رویت و نزدیک بینی و پیر چشمی را تقریبا شرح داد و عینکهای اصلاحی آنها را بررسی کرد.

تارتاگلیا ریاضیدان ایتالیایی کیفیت هندسی مسیر پرتابه ها را بررسی کرد و در آن چندان موفق نبود.

ویلیام گیلبرت (1544- 1603م)

یکی از فیزیکدانان پیشگامی بود که پی به وجود میدان مغناطیسی زمین برد وی نشان داد که اگر میله آهنی را در راستای شمال و جنوب قرار دهیم و بر رویش بکوبیم آن میله آهن ربا خواهد شد. همچنین برای اثبات وجود میدان مغناطیسی زمین یک آهنربا را درون کره ای قرار داد نام آن Terrlla (ترلا) که به لاتین به معنای زمین کوچک بود گذاشت و سپس یک قطب نما را بر روی آن حرکت داد که مشاهده نمود اگر قطب نما به موازات سطح ترلا قرار گیرد جهت عقربه مغناطیسی همواره ثابت است، که نشان می داد عقربه تحت تاثیر میدان مغناطیسی آهن ربای درون کره است.

در واقع کره زمین مانند یک آهن ربای قوی عمل می کند که قطب N آن در جنوب جغرافیایی قرار دارد و قطب S آهن ربای درون زمین در شمال جغرافیایی قرار دارد و بر همین اساس اکتشافات دریانوردی آغاز شد پدیده انحراف مغناطیسی و تغییر آن بر حسب موقعیت جغرافیایی مورد بررسی قرار گرفت که توسط نورمن (1600 - 1576م) محقق انگلیسی بوسیله یک قطب نمای میل یاب که خود آنرا اختراع کرد و پاره ای از خواص ربایش و رانش الکتریکی را مورد بررسی قرا گرفت. از مهمترین عوامل در اشاعه دانش اختراع چاپ در اواسط قرن پانزدهم بوسیله گوتنبرگ بود و یکی از مهمترین کتابهایی که برای اولین بار چاپ شد کتاب گردش افلاک آسمانی که کوپرنیک آنرا نوشت و در آن منظومه جهان نوینی برقرار ساخت که خورشید در مرکز آن قرارداشت.

خلاصه آنکه دوره رنسانس عامل چندان موثری در پیشرفت دانش فیزیک نبود.

دوره آموزشی آشنــایی با نـــرم افــزار LAMMPS

review-of-physics — Wed, 25 Nov 2009 11:36:45 GMT

NASA's Wise Gets Ready to Survey the Whole Sky

review-of-physics — Tue, 24 Nov 2009 09:56:52 GMT

PASADENA, Calif. -- NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer, or Wise, is chilled out, sporting a sunshade and getting ready to roll. NASA's newest spacecraft is scheduled to roll to the pad on Friday, Nov. 20, its last stop before launching into space to survey the entire sky in infrared light.

Wise is scheduled to launch no earlier than 6:09 a.m. PST (9:09 a.m. EST) on Dec. 9 from Vandenberg Air Force Base in California. It will circle Earth over the poles, scanning the entire sky one-and-a-half times in nine months. The mission will uncover hidden cosmic objects, including the coolest stars, dark asteroids and the most luminous galaxies.

"The eyes of Wise are a vast improvement over those of past infrared surveys," said Edward "Ned" Wright, the principal investigator for the mission at UCLA. "We will find millions of objects that have never been seen before."

The mission will map the entire sky at four infrared wavelengths with sensitivity hundreds to hundreds of thousands of times greater than its predecessors, cataloging hundreds of millions of objects. The data will serve as navigation charts for other missions, pointing them to the most interesting targets. NASA's Hubble and Spitzer Space Telescopes, the European Space Agency's Herschel Space Observatory, and NASA's upcoming Sofia and James Webb Space Telescope will follow up on Wise finds.

"This is an exciting time for space telescopes," said Jon Morse, NASA's Astrophysics Division director at NASA Headquarters in Washington. "Many of the telescopes will work together, each contributing different pieces to some of the most intriguing puzzles in our universe."

Visible light is just one slice of the universe's electromagnetic rainbow. Infrared light, which humans can't see, has longer wavelengths and is good for seeing objects that are cold, dusty or far away. In our solar system, Wise is expected to find hundreds of thousands of cool asteroids, including hundreds that pass relatively close to Earth's path. Wise's infrared measurements will provide better estimates of asteroid sizes and compositions -- important information for understanding more about potentially hazardous impacts on Earth.

"With infrared, we can find the dark asteroids other surveys have missed and learn about the whole population. Are they mostly big, small, fluffy or hard?" said Peter Eisenhardt, the Wise project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif.

Wise also will find the coolest of the "failed" stars, or brown dwarfs. Scientists speculate it is possible that a cool star lurks right under our noses, closer to us than our nearest known star, Proxima Centauri, which is four light-years away. If so, Wise will easily pick up its glow. The mission also will spot dusty nests of stars and swirling planet-forming disks, and may find the most luminous galaxy in the universe.

To sense the infrared glow of stars and galaxies, the Wise spacecraft cannot give off any detectable infrared light of its own. This is accomplished by chilling the telescope and detectors to ultra-cold temperatures. The coldest of Wise's detectors will operate at below 8 Kelvin, or minus 445 degrees Fahrenheit.

"Wise is chilled out," said William Irace, the project manager at JPL. "We've finished freezing the hydrogen that fills two tanks surrounding the science instrument. We're ready to explore the universe in infrared."

JPL manages Wise for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The mission was competitively selected under NASA's Explorers Program managed by the Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. The science instrument was built by the Space Dynamics Laboratory in Logan, Utah, and the spacecraft was built by Ball Aerospace & Technologies Corp. in Boulder, Colo. Science operations and data processing take place at the Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Caltech manages JPL for NASA.

More information about Wise is available online at http://www.nasa.gov/wise and http://wise.astro.ucla.edu.

فیزیک بر گستـــره زمان ... قسمت اول

review-of-physics — Thu, 19 Nov 2009 08:55:18 GMT

در این مقاله سعی شــده است که تـــاریخچه مفصلی از علم فیـــزیک و پیشـــرفتهـــای آن ارائه گـــردد.

این مقـــاله که به علت طولانی بـــودن آن، در چنـــد قسمت تهیــه شـــده و در اختیـــار شمــا قرار خواهد گرفت؛ به امیـــد آنکه ســودمند و مورد استفـــاده علاقه منــدان واقع گـــردد.

بخش اول این مقاله به "فیــزیک در دوران باستــان" (قبل از میلاد مسیح) اختصاص دارد؛ خواننــدگان عزیز میتوانـــد قسمت اول این مقاله را در ادامه مطالب مطالعه نمــاینـــد.

تصـــاویر جــدیدالانتشـــار از سوی مرکـــز فضایی نــاسا

review-of-physics — Mon, 09 Nov 2009 11:43:18 GMT

Dark Wombs of Stars

Awash with Infrared Light

Dark Star-Making Factory

ذهن

review-of-physics — Wed, 04 Nov 2009 17:38:07 GMT

مشکل اصلي ذهن انسان اين است که هر چنـــد قادر است مفاهيمي را جهت تعبيــر واقعيت خلق کنـــد، اما آنها را مسلم فرض مينمايـــد و همچون چيزهاي واقعي با آنها برخورد مي کند.

نه تنهــا اين؛ بلکه ذهن به مفهوم خود ساخته خويش همچون قوانيني مي نگـــرد که از بيرون بر واقعيت تحميل شده است و او بايد از آنهــا اطاعت کند تا بتواند خود را آشکار سازد.

اين نگرش يا فرض از جانب فکـــر؛ به ذهن کمک ميکنــد تا طبيعت ظاهري را در خدمت مقاصد خويش بگيرد، امــا ذهن به کلي کارکردهاي دروني عميق حيات را فراموش ميکنــد و در نتيجه مطلقـــا قادر به درک آن نيست.

آرشیـــو وبلاگ

Optics and photonics

review-of-physics — Thu, 22 Oct 2009 07:55:37 GMT

لینک دانلـــود

A Window on the CP - violation from Lepton Flavor Violating Processes

review-of-physics — Mon, 19 Oct 2009 08:18:18 GMT

پژوهشگاه دانشهاي بنيادي IPM برگزار میکنــد:

سمينار عمومي علوم فيزيكي با موضوع:

A Window on the CP-violation from Lepton Flavor Violating Processes

سخنران: دكتر ياسمن فرزان

زمان: چهارشنبه بیست و نهم مهرماه؛ ساعت 16

مكان: پژوهشكده فيزيك، پژوهشگاه دانشهاي بنيادي؛ فرمانيه

آدرس: تهران، خيابان فرمانيه، بين كامرانيه و ديباجي، نبش كوچه فربين، پژوهشكده فيزيك

Abstract:

I first review the concept of lepton flavor and the role that Lepton Flavor Violating (LFV)processes can play to unravel new physics. I show that by studying the polarizations of the emitted particles, one can derive information on the CP-violating phases of theeffective Lagrangian leading to these rare processes.I then focus on the minimal supersymmetric standard model as an example of beyond SM scenarios. I show that the combined analysis of μ → eγ and μ − e conversion can help us to solve degeneracies and extract the parameters of the underlying model.